静电容检测装置以及输入装置制造方法及图纸

第一检测信号生成部(10)具有与检测电极(Ea

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电容检测装置以及输入装置


[0001]本专利技术涉及静电容检测装置以及输入装置。

技术介绍

[0002]在检测手指等对象物与检测电极之间的静电容的自电容方式的静电容传感器中，对象物以外的物体与检测电极之间的寄生电容成为检测结果的误差。作为减少这样的误差的方法，已知有将具有与检测电极相同的电位的屏蔽电极(也称为有源屏蔽)配置在检测电极的周围的方法。在下述的专利文献1中，记载了在具备屏蔽电极的静电容检测装置中进一步减少上述寄生电容的影响的技术。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2018/116706号
[0006]专利文献2：日本特开平5
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288790号公报

技术实现思路

[0007]‑
专利技术所要解决的课题
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[0008]然而，在将设置有传感用的电极(检测电极、屏蔽电极)的布线基板和设置有进行静电容的检测的电子电路的布线基板配置于远离的场所的情况下，必须通过线缆等对这些布线基板进行布线，因此容易发生断线导致的故障、动作不良。
[0009]在与检测电极相连的布线断线的情况下，变得无法检测静电容，因此能够容易地判别断线的发生。另一方面，在与屏蔽电极相连的多个布线的一部分断线的情况下，虽然容易受到外来噪声的影响，或者容易向周围辐射噪声，但是屏蔽电极与电子电路的电导通被维持，因此静电容的检测结果不易出现异常。因此，存在无法根据静电容的检测结果容易地判别断线的发生这样的不利。
[0010]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够容易地判别与屏蔽电极相连的多个布线的一部分断线的静电容检测装置和具备这样的静电容检测装置的输入装置。
[0011]‑
用于解决课题的手段
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[0012]本专利技术的第一观点是一种静电容检测装置，是检测接近屏蔽电极而配置的检测电极与对象物之间的静电容的静电容检测装置，具有：交流电压输出部，经由多个第一布线向所述屏蔽电极输出交流电压；第一检测信号生成部，具有经由分别与所述第一布线接近地配置的多个第二布线与多个所述检测电极一对一地连接的多个检测节点，从所述检测节点经由所述第二布线向所述检测电极供给电荷，以使得所述检测节点的电压根据所述交流电压而振动，生成与从多个所述检测节点分别供给的所述电荷对应的多个第一检测信号；多个第一滤波器，设置于从所述交流电压输出部输出所述交流电压的交流输出节点向所述多个第一布线的各自分支的多个第一路径；以及至少一个相位差信号生成部，生成与一个所
述第一检测信号与所述交流电压的相位差对应的相位差信号。
[0013]根据第一观点的静电容检测装置，由于在从所述交流输出节点向所述多个第一布线的各自分支的所述多个第一路径中分别设置所述第一滤波器，因此在所述多个第一布线的一部分断线的情况下，在所述交流输出节点与所述屏蔽电极之间并联连接的所述第一滤波器的数量发生变化。由此，从所述交流输出节点到所述屏蔽电极为止的频率特性发生变化，从所述交流输出节点到所述第一检测信号的输出节点为止的频率特性也发生变化，因此在所述交流输出节点中输出的所述交流电压与所述第一检测信号中包括的交流分量的相位差发生变化。由于所述相位差信号生成部生成的所述相位差信号是与一个所述第一检测信号与所述交流电压的相位差对应的信号，因此能够基于所述相位差信号容易地判别由所述多个第一布线的一部分断线导致的所述第一检测信号与所述交流电压的相位差的变化。
[0014]优选的是，所述第一滤波器是具有比所述交流电压的频率高的截止频率的低通滤波器。
[0015]由此，能够使从所述第一布线传播的频率高的外来噪声在所述第一滤波器中衰减。
[0016]优选的是，具有设置于所述多个第二布线与所述多个检测节点之间的多个第二路径的多个第二滤波器，所述第二滤波器是具有比所述交流电压的频率高的截止频率的低通滤波器。
[0017]由此，能够使从所述第二布线传播的频率高的外来噪声在所述第二滤波器中衰减。
[0018]优选的是，上述第一观点的静电容检测装置具有：正弦波产生部，产生正弦波信号；以及至少一个第二检测信号生成部，生成与所述第一检测信号所包括的交流分量的振幅对应的第二检测信号，所述交流电压输出部输出与所述正弦波信号对应的所述交流电压，所述第二检测信号生成部包括：第一乘法运算部，将所述正弦波信号与所述第一检测信号相乘；以及第一低通滤波器，使所述第一乘法运算部的输出信号的高频分量衰减，所述相位差信号生成部包括：第一延迟部，使所述正弦波信号的相位延迟90度；第二乘法运算部，将由所述第一延迟部延迟的所述正弦波信号与所述第一检测信号相乘；以及第二低通滤波器，使所述第二乘法运算部的输出信号的高频分量衰减，所述第二检测信号生成部生成与所述第一低通滤波器的输出信号对应的所述第二检测信号，所述相位差信号生成部生成与所述第二低通滤波器的输出信号对应的所述相位差信号。
[0019]根据该结构，在所述第一检测信号中包括的交流分量与所述正弦波信号的相位差小的情况下，与所述第二低通滤波器的输出信号对应的所述相位差信号与所述第二检测信号相比，与该相位差的变化对应的变化率变大。因此，能够基于所述相位差信号的变化容易地判别因所述多个第一布线的一部分断线而引起的所述第一检测信号与所述交流电压的相位差的变化。
[0020]此外，根据该结构，能够基于一个所述正弦波信号高效地生成所述第二检测信号和所述相位信号双方。
[0021]优选的是，上述第一观点的静电容检测装置具有使所述正弦波信号延迟的第二延迟部，所述交流电压输出部输出与由所述第二延迟部延迟的所述正弦波信号对应的所述交
流电压，调整所述第二延迟部的延迟量，以使得所述第二低通滤波器的输出信号成为最小。
[0022]根据该结构，在所述第二低通滤波器的输出信号成为最小的情况下，所述第一检测信号所包括的交流分量与所述正弦波信号的相位差成为接近零的状态，因此能够提高基于所述第二检测信号的所述静电容的检测灵敏度。
[0023]此外，根据该结构，通过观测与所述第二延迟部的延迟量的变化对应的所述相位差信号的变化，能够进行使所述第一检测信号所包括的交流分量与所述正弦波信号的相位差接近零的调整。
[0024]优选的是，所述第一检测信号生成部包括：至少一个电荷放大器，向所述检测节点供给所述电荷，以使得所述检测节点的电压根据所述交流电压而振动，输出与所供给的所述电荷对应的信号；至少一个差动放大器，输出与所述电荷放大器的输出信号与所述交流电压之差对应的信号；以及至少一个模拟
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数字变换部，将所述差动放大器的输出信号变换为数字信号并作为所述第一检测信号输出。
[0025]根据该结构，能够通过使用了所述电荷放大器、所述差动放大器以及所述模拟
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数字变换部的简单的结构来生成所述第一检测信号。
[0026]优选的是，所述交流电压输出部、所述第一检测信号生成部、所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种静电容检测装置，检测接近屏蔽电极而配置的检测电极与对象物之间的静电容，其特征在于，所述静电容检测装置具有：交流电压输出部，经由多个第一布线向所述屏蔽电极输出交流电压；第一检测信号生成部，具有经由分别与所述第一布线接近地配置的多个第二布线与多个所述检测电极一对一地连接的多个检测节点，从所述检测节点经由所述第二布线向所述检测电极供给电荷，以使得所述检测节点的电压根据所述交流电压而振动，生成与从多个所述检测节点的各自供给的所述电荷对应的多个第一检测信号；多个第一滤波器，设置于从所述交流电压输出部输出所述交流电压的交流输出节点向所述多个第一布线的各自分支的多个第一路径；以及至少一个相位差信号生成部，生成和一个所述第一检测信号与所述交流电压的相位差对应的相位差信号。2.根据权利要求1所述的静电容检测装置，其中，所述第一滤波器是具有比所述交流电压的频率高的截止频率的低通滤波器。3.根据权利要求2所述的静电容检测装置，其中，所述静电容检测装置具有设置于所述多个第二布线与所述多个检测节点之间的多个第二路径的多个第二滤波器，所述第二滤波器是具有比所述交流电压的频率高的截止频率的低通滤波器。4.根据权利要求3所述的静电容检测装置，其中，所述静电容检测装置具有：正弦波产生部，产生正弦波信号；以及至少一个第二检测信号生成部，生成与所述第一检测信号所包括的交流分量的振幅对应的第二检测信号，所述交流电压输出部输出与所述正弦波信号对应的所述交流电压，所述第二检测信号生成部包括：第一乘法运算部，将所述正弦波信号与所述第一检测信号相乘；以及第一低通滤波器，使所述第一乘法运算部的输出信号的高频分量衰减，所述相位差信号生成部包括：第一延迟部，使所述正弦波信号的相位延迟90度；第二乘法运算部，将由所述第一延迟部延迟的所述正弦波信号与所述第一检测信号相乘；以及第二低通滤波器，使所述第二乘法运算部的输出信号的高频分量衰减，所述第二检测信号生成部生成与所述第一低通滤波器的输出信号对应的所述第二检测信号，所述相位差信号生成部生成与所述第二低通滤波器的输出信号对应的所述相位差信号。5.根据权利要求4所述的静电容检测装置，其中，所述静电容检测装置具有：第二延迟部，其使所述正弦波信号延迟，所述交流电压输出部输出与由所述第二延迟部延迟的所述正弦波信号对应的所述交
流电压，调整所述第二延迟部的延迟量，以使得所述第二低通滤波器的输出信号成为最小。6.根据权利要求4或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭仓昭久，大井基史，佐佐木友哉，
申请(专利权)人：阿尔卑斯阿尔派株式会社，
类型：发明
国别省市：