[發(fā)明專利]靜電電容檢測裝置以及輸入裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780079128.3
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN110088637B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 筱井潔;藤由達巳;寒川井伸一
• 申請（專利權）人: 阿爾卑斯阿爾派株式會社
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G06F3/041;G06F3/044;H03K17/955
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 趙琳琳

靜電電容檢測裝置(2)具有：第1電壓輸出電路(21)，輸出供給到與檢測電極(Es)接近配置的屏蔽電極(Ea)的第1交流電壓(V1)；第2電壓輸出電路(22)，輸出頻率和相位與第1交流電壓(V1)相等且振幅比第1交流電壓(V1)小的第2交流電壓(V2)；以及電流輸出電路(23)，向檢測電極(Es)輸出驅動電流(Is)使得檢測電極(Es)的電壓與第2交流電壓(V2)的電壓差變小，并且輸出與驅動電流(Is)相應的檢測信號(Vo)。第2電壓輸出電路(22)輸出振幅被調整為不存在接近檢測電極(Es)的對象物(6)的狀態(tài)下的驅動電流(Is)成為零的第2交流電壓(V2)。

技術領域

本發(fā)明涉及檢測對象物與電極之間的靜電電容的靜電電容檢測裝置以及觸摸板等靜電電容型的輸入裝置。

背景技術

已知基于靜電電容來檢測手指等對象物的接近的觸摸傳感器、觸摸板等輸入裝置。在輸入裝置所使用的靜電電容的檢測方式中，一般有互電容式和自電容式。在互電容式中，檢測交叉配置的兩個電極間的靜電電容，在自電容式中，對檢測電極相對于接地的靜電電容進行檢測。

自電容式相比于互電容式具有靜電電容的檢測靈敏度高這樣的優(yōu)點。但是，若在接地與檢測電極之間存在大電容的寄生電容器，則在檢測結果的信號中寄生電容器的成分會占據較大的比例，檢測對象的電容成分的動態(tài)范圍變小，因此檢測靈敏度下降。此外，寄生電容器的電容變動成為噪聲，致使靜電電容的檢測精度下降。

以往，為了減輕這樣的寄生電容器的影響，在檢測電極的周圍配置有被驅動為與檢測電極相同電位的屏蔽電極(也稱為有源屏蔽件)(例如，參照下述的專利文獻1)。通過設置有源屏蔽件，從而檢測電極難以與周圍的導體發(fā)生靜電耦合，因此寄生電容器的電容減少。此外，由于有源屏蔽件與檢測電極為相同電位，因此有源屏蔽件與檢測電極之間的靜電電容不會對檢測結果造成影響。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-94408號公報

專利文獻2：日本特開2011-247610號公報

專利文獻3：國際公開第2016/059967號

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的課題

寄生電容器的電容雖然通過有源屏蔽件而減少，但是不能完全消除。因此，在想要得到更高的檢測靈敏度的情況下，殘留的寄生電容器的影響成為問題。

在上述的專利文獻2所記載的裝置中，與被測定電容相應的電流在檢測電路中變換為電壓，該檢測電路的輸出電壓輸入到校正電路，寄生電容器的影響所引起的相位的偏移得到校正(專利文獻2的圖1等)。但是，檢測電路的輸出電壓的振幅由于寄生電容器的影響而增大，因此被測定電容的動態(tài)范圍變小，存在檢測靈敏度下降這樣的問題。

另一方面，在專利文獻3所記載的裝置中，從電流輸出電路輸出與檢測對象的電容器中流過的驅動電流成比例的檢測電流，經由校正用電容器將校正電流施加于該檢測電流，從而寄生電容器所引起的電流的增大量被抵消(專利文獻3的圖7等)。但是，由于校正用電容器的靜電電容需要設定為與寄生電容器相當的微小值，因此存在難以提高靜電電容的設定精度這樣的問題。

本發(fā)明正是鑒于這種情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠抑制寄生電容器的影響所引起的檢測靈敏度、檢測精度的下降的靜電電容檢測裝置以及具備該靜電電容檢測裝置的輸入裝置。

用于解決課題的手段