JP6422769B2 - Capacitance detection device and portable information terminal - Google Patents
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Description
本発明は静電容量を検出する静電容量検出装置及び携帯情報端末に関する。 The present invention relates to a capacitance detection device and a portable information terminal that detect capacitance.
携帯電話端末の筺体側面等に、指等の接触を検出するタッチパネルが用いられている。この指等の接触を検出する方式として、静電容量の変化を検出して、接触を検出する静電容量検出方式が広く用いられている。特許文献1には、2個のセンサ電極と、当該センサ電極間の静電容量の変化を検出するための検出用集積回路とを備えた静電容量検出装置が開示されている。 A touch panel that detects the contact of a finger or the like is used on the side of the casing of the mobile phone terminal. As a method for detecting the contact of a finger or the like, a capacitance detection method for detecting a contact by detecting a change in capacitance is widely used. Patent Document 1 discloses a capacitance detection device including two sensor electrodes and a detection integrated circuit for detecting a change in capacitance between the sensor electrodes.
図8は従来の静電容量検出装置の構成を表す図である。静電容量検出装置100は、センサ電極部101と配線102と検出回路103と静電破壊防止回路104とを備えている。検出回路103は配線102によりセンサ電極部101と接続されている。なお、図8では、1個のセンサ電極部101だけを図示しているが、実際には複数個のセンサ電極が検出回路103と接続されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a conventional capacitance detection device. The
センサ電極部101は所定の電位を有するグランド電極との間に静電容量を形成する。そして、ユーザの指などが近接(接触する場合と、近い距離で離間している場合とを含むものとする。以下同様)すると当該指等との間に静電容量を形成する。そして、センサ電極部101は、このユーザの指を通してグランド電極に接地され、指との距離に応じて、当該指との間に形成する静電容量が変動する。検出回路103はセンサ電極部101と指との間に形成される静電容量から、センサ電極部101が配されている面における指が近接した位置を検出し、検出信号として外部へ出力する。
The
また、通常、センサ電極部101と検出回路103との経路中に、後段の検出回路103が静電破壊することを防止するための静電破壊防止回路104が設けられている。この静電破壊防止回路104はコイル、コンデンサ及び/又はダイオードなどからなる。
In general, an electrostatic
静電容量検出装置100は、例えば携帯電話端末等、限られた空間内に配されると、セルラーのアンテナ110等との距離が近い場所に配されることになる。このようにアンテナ110とセンサ電極部101との距離が近いと、アンテナ110からの、高周波である送信波Pが、センサ電極部101へ混入した信号Qは静電破壊防止回路104の回路部品(コイル、コンデンサ及び/又はダイオードなど)により共振し高調波Rが発生する。この高調波Rは、不要輻射の準拠すべき規格の規格値を超えることがあるため、抑圧すべき対象となる。また、この不要輻射の影響により、検出回路103は、正確に、センサ電極部101と指との間に形成された静電容量の変化を検出することができない場合がある。このように、アンテナ110からの送信波Pがセンサ電極部101へ混入することにより静電容量検出装置100内で発生する高調波Rは、正確な位置検出の妨げとなる。
When the
本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、静電容量を検出するに際し、誤作動を防止することである。 The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and the object is to prevent malfunction when detecting capacitance.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る静電容量検出装置は、近接した対象物との間に静電容量を形成する静電容量形成部と、上記静電容量を検出したことを示す検出信号を出力する検出回路と、上記静電容量形成部へ高調波信号が入力されることで上記検出信号に重畳された高調波の周波数により共振し、上記静電容量形成部と接触して配された共振部とを備えている。 In order to solve the above-described problem, a capacitance detection device according to an aspect of the present invention detects a capacitance and a capacitance forming unit that forms a capacitance between adjacent objects. A detection circuit that outputs a detection signal indicating that the detection signal has been received, and a resonance of the harmonic signal superimposed on the detection signal when the harmonic signal is input to the capacitance formation unit; And a resonating part arranged in contact with.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る静電容量検出装置は、近接した対象物との間に静電容量を形成する静電容量形成部と、上記静電容量を検出したことを示す検出信号を出力する検出回路と、上記静電容量形成部と離間し、かつ、上記静電容量形成部の周囲を囲むグランド電極部とを備える。 In order to solve the above-described problem, a capacitance detection device according to an aspect of the present invention detects a capacitance and a capacitance forming unit that forms a capacitance between adjacent objects. A detection circuit that outputs a detection signal indicating that the capacitance is formed, and a ground electrode portion that is spaced apart from the capacitance forming portion and surrounds the periphery of the capacitance forming portion.
本発明の一態様によれば、静電容量を検出するに際し、誤作動を防止することができるという効果を奏する。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to prevent malfunction when detecting capacitance.
〔実施形態1〕
(静電容量検出装置1の概略構成)
図2は静電容量検出装置1の概略構成を表す図である。図2に示すように静電容量検出装置1は複数のセンサ電極部10と、検出回路20と、一又は複数のコイル2と、静電対策部品である一又は複数のダイオード群3とを備えている。静電容量検出装置1は、センサ電極部10が配された面に近接した対象物の、当該面への近接を検出し、当該検出した結果を検出信号として外部へ出力するための装置である。例えば、静電容量検出装置1は、筺体側面に配された接触検知装置等である。静電容量検出装置1が近接を検出する対象物は、例えば、ユーザの指等の人体等である。
Embodiment 1
(Schematic configuration of the capacitance detection device 1)
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the capacitance detection device 1. As shown in FIG. 2, the capacitance detection device 1 includes a plurality of
センサ電極部10はユーザが筺体を把持、または、指等を接触、接近するための面に配される。センサ電極部10は配線25により検出回路20と接続されている。センサ電極部10は、近接した対象物との間に静電容量を形成すると共に、外部からセンサ電極部10へ高周波信号が入力されることで発生した不要輻射を共振により除去するものでもある。センサ電極部10は、近接した対象物との距離に応じて、当該対象物との間に形成する静電容量が変動する。このセンサ電極部10の具体的な構成は後述する。
The
なお、上記「近接」とは、対象物とセンサ電極部10が配された面とが接触している状態に加え、対象物とセンサ電極部10が配された面とが離間しているものの、両者間に静電容量の形成ができる程度に対象物とセンサ電極部10が配された面との距離が近い状態も含むものとする。以下の説明でも同様である。
Note that the “proximity” means that the object and the surface on which the
検出回路20はセンサ電極部10と近接した対象物との間に形成される静電容量から、センサ電極部10が配されている面内における対象物の近接を検出し、当該対象物の近接を検出したことを示す検出信号を生成し、当該検出信号を外部へ出力する。
The
コイル2は、センサ電極部10と、近接した対象物との間に形成される静電容量を調整するための静電容量調整用の回路部である。コイル2はセンサ電極部10と検出回路20との経路中であって配線25に配されている。一例として、図2では、直列に接続された2個のコイル2がセンサ電極部10と検出回路20との間の配線25に配されている。なお、コイル2の個数は2個に限定されるものではなく任意である。
The
ダイオード群3は、センサ電極部10から入力された静電気によって検出回路20が誤作動又は破壊することを防止するための静電対策用の回路部である。一例としてダイオード群3は、ダイオード3aとダイオード3bとからなる。ダイオード3aのカソードは、ダイオード3bのアノードと接続されていると共に接地されている。ダイオード3aのアノードは、ダイオード3bのカソードと接続されていると共にコイル2と検出回路20とを接続する配線25と接続されている。なお、ダイオード群3はセンサ電極部10と検出回路20とを接続する経路中に配されていればよい。また、ダイオード群3を構成するダイオードの個数は4個に限定されるものではなく任意である。
The
(検出回路20の構成)
図3は検出回路20の構成を表す図である。なお、図3に示す検出回路20の構成は一例である。検出回路20の構成は、図3に示した構成以外であっても、センサ電極部10と接触又は近接した人体との間に形成される静電容量を検出し、当該検出した検出信号を外部へ出力できる構成であればよい。
(Configuration of the detection circuit 20)
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the
検出回路20は、基板21と、基板21に配された検出用集積回路22と、シールド層24と、配線25とを備える。検出用集積回路22は、高周波信号源である発振器26と、抵抗27と、セレクタ29と、センサ電極部10と同数の電極パッド30と、増幅器31・35と、電極パッド36と、信号処理回路32とを備える。配線25・28・電極パッド30それぞれの下層には絶縁層(不図示)を介して導体からなるシールド層24・33・34がそれぞれ配されている。
The
抵抗27は一端が発振器26と接続され他端が配線28と接続されている。配線28のうち抵抗27と接続された一端と逆側の他端は、セレクタ29内で電極パッド30と同数に分岐された互いに独立の配線部28aを形成する。各配線部28aは電極パッド30と接続されている。各電極パッド30はセレクタ29を介して個別に増幅器31の入力端子と接続されると共に、増幅器31の出力端子は信号処理回路32と接続されている。増幅器31の出力端子は増幅器35の入力端子と接続され、増幅器35の出力端子は電極パッド36を介してシールド層24及びすべてのシールド層34と接続されている。
The
発振器26で発生した高周波信号はセレクタ29において選択された電極パッド30及び配線25を介してセンサ電極部10に供給される。各センサ電極部10が対象物との間で形成する静電容量に応じて減衰された発振器26からの高周波信号は検出信号aとして増幅器31へ出力される。そして、増幅器31にて増幅された検出信号aは信号処理回路32において、例えば、整流等の処理が施されることで上記静電容量に応じた出力レベルを有する信号へ変換されると共に各センサ電極部10が形成する静電容量が検出されて、上記信号が外部へ出力される。また、増幅器31にて増幅された検出信号aは増幅器35及び電極パッド36を介して検出信号aと同位相、かつ、同振幅のシールド信号bとしてシールド層24・33・34へ供給される。これにより、配線25・28・電極パッド30の寄生容量が低減される。
The high frequency signal generated by the
(センサ電極部の構成)
図1は実施形態1に係る静電容量検出装置1のセンサ電極部10の構成を表す平面図である。センサ電極部10は、静電容量形成部11と、特定の周波数の信号に対し共振する共振部13とを備える。
(Configuration of sensor electrode)
FIG. 1 is a plan view illustrating a configuration of a
静電容量形成部11は、センサ電極部10に近接した指等の対象物との間に静電容量を形成する。例えば、静電容量形成部11は銅膜等からなる。本実施形態では、静電容量形成部11は、長方形状であって、両短辺のうち一方の短辺に、検出回路20と接続されている配線25が接続された構成である。なお、静電容量形成部11の形状は、他にも種々の形状を取りえる。例えば、静電容量形成部11の形状は、三角形、正方形、四角形以外の多角形、又は円形状であってもよい。共振部13は予め定めた所定の高調波の周波数に対して共振する。
The
共振部13は、例えば、インターデジタルトランスデューサ(IDT:Interdigital Transducer)などの共振器からなる。共振部13は静電容量形成部11と接触している。これにより、静電容量形成部11に入力される不要輻射となる信号を低減することができる。
The
共振部13は、静電容量形成部11へ外部から高周波信号が入力されることで検出信号に重畳された高調波の周波数により共振する。なお、静電容量形成部11へ外部から入力された高周波信号とは、例えば、静電容量検出装置1の近くに配されたセルラー用等のアンテナからの送信信号である。携帯電話端末等、狭い筐体内に静電容量形成部11とアンテナとが配されると、静電容量検出装置1とアンテナとの距離が近く、アンテナが外部へ向けて送信する送信信号である高周波信号が静電容量形成部11へ入力される場合がある。
The resonating
共振部13が、静電容量形成部11へ入力された高周波信号に起因して検出信号に重畳する高調波の周波数により共振することで、不要輻射である、高周波信号に起因して検出信号に重畳された高調波を低減することができる。このため、静電容量形成部11へ高周波信号が入力されたことに起因して、検出回路20が静電容量を検出する際に誤作動することを防止することができる。この結果、静電容量を検出するに際し誤作動が生じにくい静電容量検出装置1を得ることができる。
The
共振部13は、一端が静電容量形成部11と接続され、他端が上記静電容量形成部11から離れる方向へ延びる幹部13aと、幹部13aと交差して接触する複数の枝部13bとを有している。このように、共振部13を構成することができる。この幹部13a及び枝部13bの太さや長さ及び枝部13bの間隔等を調整することで、共振部13を共振させる周波数、すなわち、検出信号のうち除去すべき所望の高調波の周波数により共振部13が共振するように調整する。これにより、特定の高調波の発生を防止し、かつ、静電容量の検出感度に影響を与えない静電容量検出装置1を得ることができる。
The
静電容量形成部11と検出回路20とを接続する配線25には、図2に示したように、コイル2、ダイオード群3が配されている。例えば、携帯電話端末等、狭い筐体内に静電容量形成部11とアンテナとが配されると、静電容量検出装置1とアンテナとの距離が近く、アンテナが外部へ向けて送信する送信信号である高周波信号が静電容量形成部11へ入力される場合がある。
As shown in FIG. 2, the
このアンテナからの高周波信号が静電容量形成部11へ入力されると当該入力された高周波信号は、特にコイル2やダイオード群3により共振しやすく、不要輻射である高調波の信号レベルも増大する。しかし、本実施形態に係る静電容量検出装置1は共振部13を備えるため、コイル2やダイオード群3により共振し不要輻射として信号レベルが増大した高調波を、共振部13により除去することができる。このように、静電容量形成部11の後段の回路にて高周波信号が共振し、不要な高調波が発生しても、共振部13により、再輻射することを防止することができる。
When a high-frequency signal from this antenna is input to the
共振部13は、静電容量形成部11と同一の材質によりパターン形成してもよいし、静電容量形成部11とは異なる材質によりパターン形成してもよい。共振部13は、所望の高調波の周波数にインピーダンスの最大点が合うような形状とする。
The resonating
図4は信号の周波数とSWR(定在波比:Standing wave ratio)との関係を表す図である。なお、本実施形態ではSWRとしてVSWR(電圧定在波比:Voltage standing wave ratio)を表すものとする。 FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the frequency of a signal and SWR (Standing wave ratio). In the present embodiment, VSWR (Voltage standing wave ratio) is represented as SWR.
図4に示すように、共振部13は、所望の高調波の周波数を含む周波数帯域Fにおいて定在波比(SWR)が減少するような形状とする。これにより、共振部13は周波数帯域Fにおいて共振するため、高調波を、検出回路20が静電容量を検出したことを示す検出信号から除去することができる。
As shown in FIG. 4, the
特に、共振部13は、検出回路20が静電容量を検出したことを示す検出信号の高調波の周波数によりSWRが最小となる周波数が共振周波数f0となる形状を有する。これにより、共振部13は上記高調波の周波数において最も強く共振するため、より確実に上記検出信号から上記高調波を除去することができる。
In particular, the
共振部13の共振周波数f0の調整は、幹部13aの幅や長さ、隣接する枝部13b同士の間隔や枝部13bそれぞれの長さなどを調整することにより行うことができる。共振部13により除去することを所望する高調波は、検出回路20の回路構成や、コイル2及びダイオード群3の個数及び配置位置等によって変わってくる。このため、共振部13の形状(すなわちインピーダンス)を決定するに当たり、まず、先に、センサ電極部10より後段の回路構成(検出回路20やコイル2及びダイオード群3)を決定しパターニングをしてから、共振部13の形状(すなわちインピーダンス)を決定する。これにより、確実に、検出信号から、所望の高調波を共振部13により除去することができる。この検出信号から除去することが好ましい所望の高調波は、例えば、実際に、不要輻射の測定を行い、対策すべき周波数に合わせるようにして決定することができる。
Adjustment of the resonance frequency f 0 of the
(携帯情報端末)
図5は静電容量検出装置1が配された携帯電話端末(携帯情報端末)50の外観を表す図である。携帯電話端末50はタッチパネル51と筐体52とを備える。また、携帯電話端末50は、各側面に、側面タッチセンサ53を備えている。また、携帯電話端末50は限られた空間である筐体52内に、静電容量検出装置1と、通話、メールその他通信用の高周波信号を送受信するためのアンテナとを備える。側面タッチセンサ53は、携帯電話端末50の各側面にセンサ電極部10が配されることで対象物の近接を検出する装置として機能する。携帯電話端末50が備える静電容量検出装置1は共振部13を有するため、静電容量形成部11の近くに配されたアンテナから出力された高周波信号が、静電容量形成部11へ入力されても、不要輻射である、当該高周波信号に起因して検出信号に重畳する高調波を低減することができる。このため、側面タッチセンサ53が、対象物の近接を検出する際に誤作動することを防止することができる。この結果、側面タッチセンサ53の誤作動が生じにくい携帯電話端末50を得ることができる。なお、静電容量検出装置1を設ける機器は携帯電話端末50に限定されず、その他、高周波信号を発信する部品がセンサ電極部10に近くに配される電子機器であればよい。なお、本実施形態では、静電容量検出装置1を、側面タッチセンサ53に利用する例を示したが、他箇所のセンサに利用しても良い。
(Personal digital assistant)
FIG. 5 is a diagram showing the appearance of a mobile phone terminal (portable information terminal) 50 in which the capacitance detection device 1 is arranged. The
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図4、図6、図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. 4, FIG. 6, and FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図6は実施形態2に係る静電容量検出装置1Aの概略構成を表す図である。静電容量検出装置1Aは、静電容量検出装置1(図1参照)から、センサ電極部10に換えてセンサ電極部40を備える点で相違する。静電容量検出装置1Aの他の構成は静電容量検出装置1と同様である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of a capacitance detection device 1A according to the second embodiment. The capacitance detection device 1A is different from the capacitance detection device 1 (see FIG. 1) in that a
図7は実施形態2に係る静電容量検出装置1Aのセンサ電極部40の構成を表す平面図である。図7に示すようにセンサ電極部40は、静電容量形成部41と、グランド電極部42とを有する。静電容量形成部41は静電容量形成部11と同様である。グランド電極部42は静電容量形成部41と離間し、かつ、静電容量形成部41の周囲を囲む。具体的には、グランド電極部42は、静電容量形成部41の一方の長辺と対向する延伸部42aと、静電容量形成部41の他方の長辺と対向する延伸部42cと、静電容量形成部41のうち配線25と接続された一方の短辺とは逆側である他方の短辺と対向する延伸部42bとを備える。グランド電極部42は、延伸部42a・42b・42cにより、静電容量形成部41のうち配線25と接続された一方の短辺以外の3辺を囲っている。これにより、グランド電極部42は、アンテナ等、外部から入力されてくる高周波信号に対してグランドとして機能する。また、グランド電極部42は、直流(DC)電圧に対してはオープンに見せるように(絶縁されたように)機能する。
FIG. 7 is a plan view illustrating the configuration of the
これにより、グランド電極部42は、アンテナ等、外部から高周波信号が静電容量形成部41へ入力されることを抑制することができる。これにより、不要輻射である、上記高周波信号に起因して上記検出信号に重畳する高調波を低減することができる。
Thereby, the
このため、静電容量形成部41へ上記高周波信号が入力されることに起因して、検出回路20が上記静電容量を検出する際に誤作動することを防止することができる。この結果、上記静電容量を検出するに際し誤作動が生じにくい静電容量検出装置1Aを得ることができる。
For this reason, it is possible to prevent the
延伸部42aと静電容量形成部41の一方の長辺間、及び延伸部42cと静電容量形成部41の他方の長辺間をそれぞれ距離M1とし、延伸部42bと静電容量形成部41の他方の短辺間を距離M2とし、延伸部42a・42cそれぞれの延伸方向の長さを長さNとする。グランド電極部42は、距離M1及び長さNを、調整することで高周波信号に対してグランドとして機能させると共に、DC電圧に対して絶縁されたように機能させる。距離M1や長さNは対策したい周波数や静電容量形成部41のサイズ等によっても変わる。
A distance M1 is set between one long side of the extending
距離M1が0.6mm未満の場合、検出回路20が静電容量を検出できない場合がある。その場合、距離M1を0.6mm以上とすることで、静電容量の検出ができなくなることを防止することができる。なお、この距離M1は一例であり、条件によって適宜設定すればよい。
When the distance M1 is less than 0.6 mm, the
延伸部42a・42cそれぞれの延伸方向の長さNを調整することで、グランド電極部42のアイソレーションを調整することができる。なお、この長さNは、静電容量形成部41(電極パッド30)の検出感度にも影響するため、静電容量形成部41(電極パッド30)の検出感度が最適となるように、長さNを調整する。
By adjusting the length N of each of the extending
距離M1・M2や長さNの具体的な数値は、グランド電極部42や静電容量形成部41等パターンを描いている基材の材質により大きく変化し、また、除去する必要がある所望の周波数も変わる。このため、距離M1・M2や長さNを調整する方法の一例として、配線25へ広帯域周波数信号を入力し、図4に示したように、所望の周波数のSWRの値が下がる、好ましくは、最小となるように、距離M1・M2や長さNを調整する。
The specific numerical values of the distances M1 and M2 and the length N vary greatly depending on the material of the base material on which the pattern is drawn, such as the
このように、グランド電極部42は、外部のアンテナ等から静電容量形成部41へ入力される高周波信号の周波数を含む周波数帯においてSWRが減少する形状であることが好ましい。これにより、グランド電極部42は、上記高周波信号の周波数を含む周波数帯においてグランドとして機能するため、外部から静電容量形成部41へ高周波信号が入力されることを抑制することができる。
Thus, it is preferable that the
さらに、グランド電極部42は、外部から入力される上記高周波信号の周波数に対し、SWRが最小となる形状であることが好ましい。これにより、外部から入力される上記高周波信号の波長において最も効率よくグランドとして機能するため、外部から静電容量形成部41へ上記高周波信号が入力されることを、より効率よく抑制することができる。
Furthermore, the
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る静電容量検出装置1は、近接した対象物との間に静電容量を形成する静電容量形成部11と、上記静電容量を検出したことを示す検出信号を出力する検出回路20と、上記静電容量形成部11へ高周波信号が入力されることで上記検出信号に重畳された高調波の周波数により共振し、上記静電容量形成部11と接触して配された共振部13とを備えていることを特徴とする。
[Summary]
The capacitance detection device 1 according to the first aspect of the present invention includes a
上記構成によると、上記共振部は上記静電容量形成部と接触して配されている。これにより、上記静電容量形成部に入力される不要輻射となる信号を低減することができる。そして、上記共振部は、上記静電容量形成部へ高周波信号が入力されることで上記検出信号に重畳された高調波の周波数により共振する。これにより、不要輻射である、上記高周波信号に起因して上記検出信号に重畳された高調波を低減することができる。このため、上記静電容量形成部へ上記高周波信号が入力されたことに起因して、上記検出回路が上記静電容量を検出する際に誤作動することを防止することができる。この結果、上記静電容量を検出するに際し誤作動が生じにくい静電容量検出装置1を得ることができる。 According to the above configuration, the resonance part is arranged in contact with the capacitance forming part. Thereby, the signal used as the unnecessary radiation input into the said capacitance formation part can be reduced. And the said resonance part resonates with the frequency of the harmonic superimposed on the said detection signal, when a high frequency signal is input into the said electrostatic capacitance formation part. Thereby, the harmonics superimposed on the detection signal due to the high-frequency signal, which is unnecessary radiation, can be reduced. For this reason, it can prevent malfunctioning when the said detection circuit detects the said electrostatic capacitance resulting from having input the said high frequency signal to the said electrostatic capacitance formation part. As a result, it is possible to obtain the capacitance detection device 1 that is unlikely to malfunction when detecting the capacitance.
本発明の態様2に係る静電容量検出装置1は、上記態様1において、上記共振部13は、上記高調波の周波数を含む周波数帯域Fにおいて定在波比(SWR)が減少する形状であってもよい。上記構成によると、上記共振部は上記周波数帯域Fにおいて共振するため、上記高調波を上記検出信号から除去することができる。
In the capacitance detection device 1 according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the
本発明の態様3に係る静電容量検出装置1Aは、近接した対象物との間に静電容量を形成する静電容量形成部41と、上記静電容量を検出したことを示す検出信号を出力する検出回路20と、上記静電容量形成部41と離間し、かつ、上記静電容量形成部41の周囲を囲むグランド電極部42とを備える。
The capacitance detection device 1A according to the
上記構成によると、上記グランド電極部は、上記静電容量形成部と離間し、かつ、上記静電容量形成部の周囲を囲む。これにより、上記グランド電極部は、外部からの高周波信号が上記静電容量形成部へ入力されることを抑制することができる。これにより、不要輻射である、上記高周波信号に起因して上記検出信号に重畳する高調波を低減することができる。このため、上記静電容量形成部へ上記高周波信号が入力されることに起因して、上記検出回路が上記静電容量を検出する際に誤作動することを防止することができる。この結果、上記静電容量を検出するに際し誤作動が生じにくい静電容量検出装置を得ることができる。 According to the above configuration, the ground electrode portion is separated from the capacitance forming portion and surrounds the periphery of the capacitance forming portion. Thereby, the ground electrode portion can suppress an external high frequency signal from being input to the capacitance forming portion. Thereby, the harmonics superimposed on the detection signal due to the high-frequency signal, which is unnecessary radiation, can be reduced. For this reason, it can prevent malfunctioning when the said detection circuit detects the said electrostatic capacitance resulting from the said high frequency signal being input into the said electrostatic capacitance formation part. As a result, it is possible to obtain a capacitance detection device that is unlikely to malfunction when detecting the capacitance.
本発明の態様4に係る静電容量検出装置1Aは、上記態様3において、上記グランド電極部42は、上記静電容量形成部41へ入力される高周波信号の周波数を含む周波数帯において定在波比が減少する形状であることが好ましい。上記構成によると、上記グランド電極部は、上記高周波信号の周波数を含む周波数帯においてグランドとして機能するため、外部から上記静電容量形成部へ上記高周波信号が入力されることを抑制することができる。
In the electrostatic capacity detection device 1A according to aspect 4 of the present invention, in the
本発明の態様5に係る携帯情報端末(携帯電話端末50)は、上記態様1〜4において、上記静電容量検出装置1・1Aと、高周波信号を送信するためのアンテナとを備えていてもよい。上記構成によると、上記アンテナから送信される高周波信号に起因して、静電容量検出装置が、上記静電容量を検出するに際し誤作動が生じにくい携帯情報端末を得ることができる。 A mobile information terminal (mobile phone terminal 50) according to aspect 5 of the present invention may include the capacitance detection devices 1 and 1A and an antenna for transmitting a high-frequency signal in the above aspects 1 to 4. Good. According to the above configuration, it is possible to obtain a portable information terminal that is unlikely to malfunction when the capacitance detection device detects the capacitance due to the high-frequency signal transmitted from the antenna.
本発明の態様6に係る静電容量検出装置1は、上記態様2において、上記共振部13の共振周波数f0は、上記高調波の周波数により定在波比(SWR)が最小となる周波数であってもよい。上記構成によると、上記共振部は上記高調波の周波数において最も強く共振するため、より確実に上記検出信号から上記高調波を除去することができる。
The electrostatic capacitance detection device 1 according to the embodiment 6 of the present invention, in the above 2, the resonance frequency f 0 of the
本発明の態様7に係る静電容量検出装置1は、上記態様1、2及び6の何れかにおいて、上記共振部13は、一端が上記静電容量形成部11と接続され、他端が上記静電容量形成部11から離れる方向へ延びる幹部13aと、当該幹部13aと交差して接触する複数の枝部13bとを有してもよい。これにより、上記共振部を得ることができる。
In the capacitance detection device 1 according to Aspect 7 of the present invention, in any one of
本発明の態様8に係る静電容量検出装置1は、上記態様1、2、6及び7の何れかにおいて、上記静電容量形成部11と上記検出回路20とを接続する経路(配線25)に配され、コイル2、コンデンサ、又はダイオード3a・3bの少なくとも何れか1つを有する回路部を備えてもよい。上記構成によると、上記静電容量形成部11へ入力された高周波信号が上記回路部で共振することで、上記静電容量形成部における不要輻射である信号となっても、当該不要輻射である信号を上記共振部により除去することができる。
The capacitance detection device 1 according to the eighth aspect of the present invention is the path (wiring 25) for connecting the
本発明の態様9に係る静電容量検出装置1Aは、上記態様4において、上記グランド電極部42は、上記高周波信号の波長に対し、定在波比が最小となる形状であることが好ましい。上記構成によると、上記高周波信号の波長において最も効率よくグランドとして機能するため、外部から上記静電容量形成部へ上記高周波信号が入力されることを、より効率よく抑制することができる。
1 A of electrostatic capacitance detection apparatuses which concern on aspect 9 of this invention WHEREIN: It is preferable that the said
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
本発明は、静電容量を検出する静電容量検出装置及び携帯情報端末に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a capacitance detection device that detects a capacitance and a portable information terminal.
1・1A:静電容量検出装置、2:コイル、3:ダイオード、10:センサ電極部、11:静電容量形成部、13:共振部、13a:幹部、13b:枝部、20:検出回路、25:配線、41:静電容量形成部、42:グランド電極部、42a・42b・42c:延伸部、50:携帯電話端末(携帯情報端末)、51:タッチパネル、52:筐体、M1・M2:距離、f0:共振周波数、F:周波数帯域 1.1A: Capacitance detection device, 2: Coil, 3: Diode, 10: Sensor electrode part, 11: Capacitance formation part, 13: Resonance part, 13a: Trunk part, 13b: Branch part, 20: Detection circuit , 25: wiring, 41: capacitance forming portion, 42: ground electrode portion, 42a, 42b, 42c: extending portion, 50: mobile phone terminal (portable information terminal), 51: touch panel, 52: housing, M1. M2: distance, f 0 : resonance frequency, F: frequency band
Claims (4)
上記静電容量を検出したことを示す検出信号を出力する検出回路と、
上記静電容量形成部へ、アンテナからの送信信号である高周波信号が入力されることで上記検出信号に重畳された高調波の周波数により共振し、上記静電容量形成部と接触して配された共振部とを備えていることを特徴とする静電容量検出装置。 A capacitance forming portion that forms a capacitance between the adjacent objects;
A detection circuit that outputs a detection signal indicating that the capacitance has been detected;
When a high-frequency signal, which is a transmission signal from an antenna, is input to the capacitance forming unit, it resonates with the harmonic frequency superimposed on the detection signal, and is arranged in contact with the capacitance forming unit. And a resonance part.
上記静電容量を検出したことを示す検出信号を出力する検出回路と、
上記静電容量形成部と離間し、かつ、上記静電容量形成部の周囲を囲むグランド電極部とを備え、
上記グランド電極部は、上記静電容量形成部へ入力される高周波信号の周波数を含む周波数帯において定在波比が減少する形状であることを特徴とする静電容量検出装置。 A capacitance forming portion that forms a capacitance between the adjacent objects;
A detection circuit that outputs a detection signal indicating that the capacitance has been detected;
Spaced apart from the capacitance forming portion, and, e Bei a ground electrode portion surrounding the periphery of the capacitance formation portion,
The electrostatic capacity detection device , wherein the ground electrode portion has a shape in which a standing wave ratio decreases in a frequency band including a frequency of a high-frequency signal input to the capacitance forming portion .
高周波信号を送信するためのアンテナとを備えたことを特徴とする携帯情報端末。 The capacitance detection device according to any one of claims 1 to 3 ,
A portable information terminal comprising an antenna for transmitting a high-frequency signal.
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