專利名稱：位置信息校正裝置、觸摸傳感器以及位置信息校正方法
技術領域：
本技術涉及位置信息校正裝置、觸摸傳感器、位置信息校正方法以及程序
背景技術：
近年來，已開發(fā)了各種類型的觸摸傳感器(例如參考日本未審查專利申請公開
2010-39515)，并已將多種類型的觸摸傳感器投入實用。在這些傳感器當中，電容式觸摸傳感器由于其良好的可操作性以及持久的使用壽命而頗受注目。當操作體(例如手指)靠近電容式觸摸傳感器時，電容式觸摸傳感器通過使用在觸摸傳感器中的電極與操作體之間發(fā)生的電容的改變，來檢測操作體的位置。即使當操作體不接觸觸摸傳感器時，也會發(fā)生在電極與操作體之間出現(xiàn)的電容的改變。相應地，即使當操作體靠近觸摸傳感器的表面、或當操作體輕微觸及觸摸傳感器的表面時，觸摸傳感器也會有響應。由于這種良好的響應，使用者能得到很好的操作感。另外，電容式觸摸傳感器能檢測靠近或接觸其表面的多個操作體各自的位置。

發(fā)明內(nèi)容
由于電容式觸摸傳感器的良好的可操作性等，存在將電容式觸摸傳感器安裝在各種電子設備上的趨勢。例如，在諸如移動電話、便攜信息終端、便攜音樂播放器和便攜游戲機的各種便攜式電子裝置上，安裝有電容式觸摸傳感器。另外，期待將電容式觸摸傳感器應用于諸如電視接收機、個人計算機、汽車導航系統(tǒng)、數(shù)字標識終端和ATM的尺寸較大的電子設備。然而，電容式觸摸傳感器具有一些必須克服的問題。這些問題中的一個問題是觸摸位置的檢測準確度。希望提供新穎且改進的位置信息校正裝置、觸摸傳感器、位置信息校正方法以及程序，通過該位置信息校正裝置、觸摸傳感器、位置信息校正方法以及程序，能將實際檢測到的觸摸位置校正為更準確的觸摸位置。根據(jù)本技術的實施例，提供了一種位置信息校正裝置，包括位置信息獲取單元，被配置為從包括多個第一電極、多個第二電極以及位置檢測單元的觸摸傳感器來獲取位置信息，所述位置信息表示由所述位置檢測單元所檢測到的操作體的位置，所述第一電極沿第一方向布線，所述第二電極沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線，而所述位置檢測單元基于所述第一電極和所述第二電極上的電容來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的所述操作體的位置；電容值獲取單元，被配置為從所述觸摸傳感器獲取表示所述第一電極和所述第二電極上的電容的值的電容值；以及位置信息校正單元，被配置為通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正由所述位置信息獲取單元所獲取的位置信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第一幅度Al，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第二幅度A2。
所述第一幅度和所述第二幅度可以隨著所述電容值下降而增加。在所述電容值小于預定值的區(qū)域中，所述第一幅度和所述第二幅度可以具有恒定值，而在所述電容值大于所述預定值的區(qū)域中，所述第一幅度和所述第二幅度可以隨著所述電容值下降而增加。所述第一校正函數(shù)可以進一步包括第三周期函數(shù)，所述第三周期函數(shù)具有為所述第一周期函數(shù)的周期的1/K倍的周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第三幅度A3，其中K為大于等于3的奇數(shù)。此外，所述第二校正函數(shù)可以進一步包括第四周期函數(shù)，所述第四周期函數(shù)具有為所述第二周期函數(shù)的周期的1/K倍的周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第四幅度A4。在這種情況下，所述第三幅度相對于所述第一幅度的比率(A3/A1)和所述第四幅度相對于所述第二幅度的比率(A4/A2)隨著所述電容值下降而增加。在所述位置信息獲取單元所獲取的位置信息當中，所述位置信息校正單元可以基于所述第一校正函數(shù)對表示沿所述第一方向的位置的第一坐標進行校正，并基于所述第二校正函數(shù)對表示沿所述第二方向的位置的第二坐標進行校正。根據(jù)實施例的位置信息校正裝置可以進一步包括速度計算單元，所述速度計算單元被配置為基于所述位置信息校正單元所校正的位置信息來計算所述操作體的移動速度。所述第一校正函數(shù)可以進一步包括第三周期函數(shù)，所述第三周期函數(shù)具有為所述第一周期函數(shù)的周期的1/2倍的周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第三幅度A3。此外，所述第二校正函數(shù)可以進一步包括第四周期函數(shù)，所述第四周期函數(shù)具有為所述第二周期函數(shù)的周期的1/2倍的周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取 的電容值相對應的第四幅度A4。在這種情況下，所述第三幅度相對于所述第一幅度的比率(A3/A1)和所述第四幅度相對于所述第二幅度的比率(A4/A2)具有近似恒定的值。所述第一校正函數(shù)中包括的周期函數(shù)和所述第二校正函數(shù)中包括的周期函數(shù)可以是正弦函數(shù)。所述第一校正函數(shù)可以用于對所述位置檢測單元在沿所述第一方向以恒定速度移動所述操作體、同時將所述電容值保持恒定的情況下檢測到的位置的間隔進行校正，以使該間隔趨近恒定。此外，所述第二校正函數(shù)可以用于對所述位置檢測單元在沿所述第二方向以恒定速度移動所述操作體、同時將所述電容值保持恒定的情況下檢測到的位置的間隔進行校正，以使該間隔趨近恒定。根據(jù)本技術的另一實施例，提供了一種觸摸傳感器，包括沿第一方向布線的多個第一電極；沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線的多個第二電極；電容檢測單元，被配置為檢測所述第一電極和所述第二電極上的電容的值；位置檢測單元，被配置為基于由所述電容檢測單元所檢測到的電容的值，來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的操作體的位置；以及位置校正單元，被配置為通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正由所述位置檢測單元所檢測到的位置的信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容的值相對應的第一幅度，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容的值相對應的第二幅度。根據(jù)本技術的又一實施例，提供了一種位置信息校正方法，包括從包括多個第一電極、多個第二電極以及位置檢測單元的觸摸傳感器獲取位置信息，所述位置信息表示由所述位置檢測單元所檢測到的操作體的位置，所述第一電極沿第一方向布線，所述第二電極沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線，而所述位置檢測單元基于所述第一電極和所述第二電極上的電容來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的所述操作體的位置；從所述觸摸傳感器獲取表示所述第一電極和所述第二電極上的電容的值的電容值；以及通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正在獲取位置信息的過程中所獲取的位置信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所獲取的電容值相對應的第一幅度Al，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與在所獲取的電容值相對應的第二幅度A2。根據(jù)本技術的再一實施例，提供了一種使得計算機實現(xiàn)下述功能的程序，所述功能包括從包括多個第一電極、多個第二電極以及位置檢測單元的觸摸傳感器獲取位置信 息，所述位置信息表示由所述位置檢測單元所檢測到的操作體的位置，所述第一電極沿第一方向布線，所述第二電極沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線，而所述位置檢測單元基于所述第一電極和所述第二電極上的電容來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的所述操作體的位置；從所述觸摸傳感器獲取表示所述第一電極和所述第二電極上的電容的值的電容值；以及通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正在獲取位置信息的過程中所獲取的位置信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所獲取的電容值相對應的第一幅度Al，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與在所獲取的電容值相對應的第二幅度A2。根據(jù)再一實施例，提供了一種記錄有上述程序、且能被計算機讀取的存儲介質(zhì)。如上所述，根據(jù)本技術的實施例，能將實際檢測到的觸摸位置校正為更準確的觸摸位置。


圖I示出了電容式觸摸傳感器的電極配置；圖2示出了電容式觸摸傳感器的電極配置；圖3示出了電容式觸摸傳感器的電極配置；圖4示出了通過電容式觸摸傳感器來檢測觸摸位置的方法；圖5示出了電容式觸摸傳感器的配置；圖6示出了通過電容式觸摸傳感器來檢測觸摸位置的方法；圖7示出了當進行拖曳操作時電容式觸摸傳感器所實際檢測到的觸摸位置的軌跡；圖8示出了當進行拖曳操作時電容式觸摸傳感器所實際檢測到的觸摸位置的軌跡；圖9示出了當進行拖曳操作時電容式觸摸傳感器所實際檢測到的觸摸位置的軌跡；圖10示出了當進行輕擊操作時電容式觸摸傳感器所實際檢測到的電容的分布；
圖11示出了根據(jù)本技術的實施例的構成電容式觸摸傳感器的控制裝置的功能配置；圖12示出了電容式觸摸傳感器所檢測到的電容的大小與觸摸位置的軌跡上所出現(xiàn)的波動的幅度之間的關系；圖13示出了在根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法中使用的校正量的特性；圖14示出了當應用根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法時得到的有益效果；圖15示出了當應用根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法時得到的有益效果；
圖16示出了電容式觸摸傳感器的另一種電極配置；圖17示出了當在具有另一種電極配置的電容式觸摸傳感器中應用根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法時所得到的有益效果；圖18示出了在根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法中使用的校正量的特性；圖19示出了在根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法中使用的校正量的特性；圖20示出了在根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法中使用的校正量的特性；圖21示出了能實現(xiàn)根據(jù)實施例的控制裝置或安裝有根據(jù)實施例的電容式觸摸傳感器的信息處理裝置的功能的硬件配置。
具體實施例方式以下將參照附圖來詳細地說明本技術的優(yōu)選實施例。此處，在本說明書和附圖中，具有實質(zhì)上相同的功能配置的元件被賦予相同的附圖標記，以省去重復的說明。根據(jù)本公開的實施例，提供了一種位置信息校正裝置，包括位置信息獲取單元，被配置為從包括多個第一電極、多個第二電極以及位置檢測單元的觸摸傳感器來獲取表示操作體的位置的位置信息，所述位置由所述位置檢測單元所檢測，所述第一電極沿第一方向布線，所述第二電極沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線，而所述位置檢測單元基于所述第一電極和所述第二電極上的電容來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的所述操作體的位置；電容值獲取單元，被配置為從所述觸摸傳感器獲取表示所述第一電極和所述第二電極上的電容的值的電容值；以及位置信息校正單元，被配置為通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正由所述位置信息獲取單元所獲取的位置信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第一幅度Al，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第二幅度A2。根據(jù)本公開的實施例，提供了一種觸摸傳感器，包括沿第一方向布線的多個第一電極；沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線的多個第二電極；電容檢測單元，被配置為檢測所述第一電極和所述第二電極上的電容的值；位置檢測單元，被配置為基于由所述電容檢測單元所檢測到的電容的值，來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的操作體的位置；以及位置校正單元，被配置為通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正由所述位置檢測單元所檢測到的位置的信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容的值相對應的第一幅度，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容的值相對應的第二幅度。根據(jù)本公開的實施例，提供了一種位置信息校正方法，包括從包括多個第一電極、多個第二電極以及位置檢測單元的觸摸傳感器獲取表示操作體的位置的位置信息，所述位置由所述位置檢測單元所檢測，所述第一電極沿第一方向布線，所述第二電極沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線，而所述位置檢測單元基于所述第一電極和所述第二電極上的電容來 檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的所述操作體的位置；從所述觸摸傳感器獲取表示所述第一電極和所述第二電極上的電容的值的電容值；以及通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正所獲取的位置信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所獲取的電容值相對應的第一幅度Al，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與在所獲取的電容值相對應的第二幅度A2。[說明的流程]這里簡要闡述對以下描述的本技術的實施例的說明流程。首先，將參照圖I至圖3來說明電容式觸摸傳感器的電極配置。接著，將參照圖4至圖6說明通過電容式觸摸傳感器來檢測觸摸位置的方法。然后，將參照圖7至圖9來說明當進行拖曳操作時電容式觸摸傳感器所實際檢測到的觸摸位置的軌跡。此外，參照圖10來說明當進行輕擊操作時電容式觸摸傳感器所實際檢測到的電容的分布。隨后，將參照圖11來說明根據(jù)本技術的實施例的、構成電容式觸摸傳感器的控制裝置100的功能配置。接著，將參照圖12來說明電容式觸摸傳感器所檢測到的電容的大小與觸摸位置的軌跡上所出現(xiàn)的波動的幅度之間的關系。然后，將參照圖13來說明在根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法中使用的校正量的特性。隨后，將參照圖14和圖15來說明當應用根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法時所得到的有益效果。接下來，將參照圖16來說明電容式觸摸傳感器的另一種電極配置。然后，將參照圖17來說明當在具有另一種電極配置的電容式觸摸傳感器中應用根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法時所得到的有益效果。隨后，將參照圖18至圖20來說明在根據(jù)實施例的觸摸位置校正方法中使用的校正量的特性。然后，將參照圖21來說明能實現(xiàn)根據(jù)實施例的控制裝置100或安裝有根據(jù)實施例的電容式觸摸傳感器的信息處理裝置的功能的硬件配置。最后，對實施例的技術思想進行總結，并簡要說明從該技術思想得到的功能效果。(說明項目)I :緒論1-1 :電容式觸摸傳感器的電極配置1-2 :通過電容式觸摸傳感器來檢測觸摸位置的方法1-3 :關于出現(xiàn)在拖曳操作中所檢測到的軌跡上的波動2 :實施例2-1 :控制裝置100的功能配置2-2 :通過校正得到的有益效果3 :變型(電極配置的變型)3-1 電容式觸摸傳感器的電極配置3-2 :觸摸位置校正方法
3-3 :通過校正得到的有益效果4:硬件配置示例5 :總結〈I :緒論 >首先，簡要說明電容式觸摸傳感器的配置示例和由電容式觸摸傳感器檢測到的觸摸位置的檢測準確度 。[1-1 :電容式觸摸傳感器的電極配置]首先，參照圖I至圖3來說明電容式觸摸傳感器的電極配置。圖I至圖3示出了電容式觸摸傳感器的電極配置。此處示出了鉆石型(diamond type)的電極配置。電容式觸摸傳感器包括如圖I中所示沿X方向布線的多個X電極11 (第一電極群10)以及如圖2中所示沿Y方向布線的多個Y電極21 (第二電極群20)。如圖3中所示，第一電極群10和第二電極群20被布線為當在Z方向上觀看第一電極群10和第二電極群20時，X電極11的矩形部分(以下稱作電極極板)和Y電極21的矩形部分(電極極板)均勻地露出。此處，為了簡化而在圖中只示出了少許幾個電極，但實際上可設置有許多電極。[1-2 :通過電容式觸摸傳感器來檢測觸摸位置的方法]如圖4中所示，當諸如手指的操作體H(介電體)靠近X電極11 (或Y電極21)時，在操作體H與X電極11(或Y電極21)之間形成靜電耦合，并且X電極11(或Y電極21)的電容增加(例如，參照圖10)。因此，通過檢測電容的改變，能檢測到操作體H的靠近。另夕卜，通過監(jiān)視各X電極11和各Y電極21的電容，能檢測到操作體H靠近的位置(以下稱作觸摸位置)。例如通過如圖5中所示的連接至第一電極群10和第二電極群20的控制裝置100來進行這種對電容的監(jiān)視以及對觸摸位置的檢測。這里，控制裝置100的功能可由硬件實現(xiàn)，也可由軟件實現(xiàn)。例如，可基于硬件，由電容式觸摸傳感器的控制IC來實現(xiàn)控制裝置100的一部分功能。另外，可由實施在電容式觸摸傳感器的控制IC中的固件來實現(xiàn)控制裝置100的一部分功能。此外，可由用于控制電容式觸摸傳感器的設備驅動程序來實現(xiàn)控制裝置100的一部分功能。此外，可由運行在安裝有電容式觸摸傳感器的信息處理裝置的操作系統(tǒng)上的中間件或應用來實現(xiàn)控制裝置100的一部分功能。如圖5中所示，在第一電極群10的電極端子Xl至X5和第二電極群20的電極端子Yl至Y4上檢測到的電容的值(以下稱作電容值)被輸入到控制裝置100。當輸入了各電極的電容值時，控制裝置100基于所輸入的各電極的電容值來檢測觸摸位置。以下描述觸摸位置的檢測方法。如圖6中所示，當操作體H靠近X電極11和Y電極21時，在觸摸位置附近的X電極11和Y電極21的電容發(fā)生改變。然后，控制裝置100檢測到改變的電容值。例如，如圖6中所示，假設從電極端子(父1、父2、父3、父4和父5)檢測到電容值(0. 01,0. 03,0. 73,0. 22和
0.01)。另外，假設從電極端子(Y1、Y2、Y3和Y4)檢測到電容值(0. 01、0. 02、0. 60和0. 37)。在這種情況下，控制裝置100通過使用檢測到的電容值來檢測觸摸位置。此處，將這里示出的各電容值歸一化，使得當將全部的X電極11或全部的Y電極21的電容值加起來時，總值為I。另外，將與電極端子X1、X2、X3、X4和X5相對應的X坐標分別設為1、2、3、4和5。此外，將與電極端子Y1、Y2、Y3和Y4相對應的Y坐標分別設為I、2、3和4。在這種情況下，觸摸位置的X坐標成為3. 19。觸摸位置的Y坐標成為3. 33。這樣，控制裝置100監(jiān)視在X電極11的電極端子Xl至X5上以及在Y電極21的電極端子Yl至Y4上檢測到的電容的改變，并根據(jù)改變的電容值來計算觸摸位置。此處，在以上示例中，使用在全部電極端子Xl至X5和Yl至Y4上檢測到的電容值來計算觸摸位置。然而，例如，可以通過使用在位于電容值最大的電極端子周圍的那部分電極端子上檢測到的電容值來計算觸摸位置。在以上示例中，可以通過僅使用在電極端子X2至X4和Y2至Y4上檢測到的電容值來計算觸摸位置。
上文中說明了觸摸位置的檢測方法。[1-3 :關于出現(xiàn)在拖曳操作中所檢測到的軌跡上的波動]現(xiàn)在將說明電容式觸摸傳感器的問題。當如圖7的左圖中所示那樣將操作體H在傾斜方向上成直線地滑動越過觸摸表面時，檢測到圖7的右圖中所示的觸摸位置的軌跡。從圖7的右圖明顯可見，觸摸位置的軌跡具有周期性地波動的形狀(以下稱作波動)。也就是說，用戶以操作體H繪出的軌跡與由電容式觸摸傳感器實際檢測到的軌跡彼此不一致。換句話說，在操作體H靠近或接觸觸摸表面的位置的坐標與由電容式觸摸傳感器實際檢測到的觸摸位置的坐標之間，存在誤差。當如圖8的左圖中所示那樣沿X方向進行直線的拖曳操作時，檢測到圖8的右圖中所示的觸摸位置的軌跡。如圖8的右圖中所示，當沿X方向成直線地移動操作體H時，很少出現(xiàn)圖7的右圖中所示的波動。然而，在圖8的右圖中所示的觸摸位置的軌跡中，確認在表示觸摸位置的那些點的隊列中存在粗粒度。由于觸摸位置的取樣是以固定的時間間隔進行的，因此在通常情況下，本應繪出具有均勻間隔的表示觸摸位置的點。然而，在圖8的右圖中，在表示觸摸位置的點的隊列上卻出現(xiàn)了粗粒度。也就是說，在這種情況下，在操作體H靠近或接觸觸摸表面的位置的坐標與由電容式觸摸傳感器實際檢測到的觸摸位置的坐標之間同樣存在誤差。如圖7的右圖和圖8的右圖中所示，在電容式觸摸傳感器在拖曳操作中檢測到的觸摸位置的軌跡上，出現(xiàn)了周期性的波動或粗粒度(以下皆稱作“波動”)。此處，盡管未示出，但在沿Y方向進行直線的拖曳操作的情況下，在表示觸摸位置的點的隊列上，同樣確認存在周期性的粗粒度。因此，為了詳察這種周期性的粗粒度，通過繪出圖8的示例中表示觸摸位置的點之間的距離(經(jīng)受連續(xù)取樣的點之間的距離；以下稱作坐標間距)來測量坐標間距的峰間隔。結果，發(fā)現(xiàn)如圖9中所示，峰間隔AG與X電極11的間隔(柵格間隔)完全一致。此處，在沿Y方向進行拖曳操作的情況下所觀測到的波動的周期與Y電極21的間隔(柵格間隔)一致。如上所述，取決于所觸摸的位置，在由電容式觸摸傳感器所檢測到的觸摸位置與實際的觸摸位置之間產(chǎn)生誤差。因此，當進行輕擊操作時會檢測到不同的坐標，并且不利地，會執(zhí)行使用者無意去執(zhí)行的命令。另外，由于在進行拖曳操作時所檢測到的觸摸位置的軌跡上出現(xiàn)波動，以致追隨拖曳操作而移動的對象不自然地移動，或者手勢不被正確識別。此外，由于即使以恒定速度進行拖曳操作時坐標間距也會改變，以致即使是在諸如屏幕滾動的移動方向固定的操作中，移動速度也會波動，給使用者一種奇怪感。鑒于這些問題，本發(fā)明人設想出一種能通過電容式觸摸傳感器來更正確地檢測觸摸位置的系統(tǒng)。波動的周期取決于X電極11的間隔和Y電極21的間隔。因此，通過縮窄X電極11和Y電極21的間隔(通過提高柵格的密度)，能在一定程度上抑制波動。然而，如果電極的數(shù)量增加，則掃描觸摸位置所需的時間被延長，導致響應變差。此外，制造成本因端子數(shù)增加而增大。因此，最好是將柵格間隔保持在例如約5至7mm。〈2 :實施例 >以下將說明本技術的實施例。本實施例涉及一種通過電容式觸摸傳感器來更準確地檢測觸摸位置的系統(tǒng)。此處，該系統(tǒng)是通過控制裝置100的功能來實現(xiàn)的。[2-1 :控制裝置100的功能配置]首先，參照圖11來說明根據(jù)本實施例的控制裝置100的功能配置。圖11示出了根據(jù)本實施例的控制裝置100的功能配置。如圖11中所示，控制裝置100由電容值檢測單元101、坐標計算單元102和坐標校正單元103構成。首先，電容值檢測單元101檢測各X電極11和各Y電極21的電容值。當電容值檢測單元101檢測到電容值時，電容值檢測單元101將檢測到的電容值輸入到坐標計算單元102和坐標校正單元103。當輸入了各X電極11和各Y電極21的電容值時，坐標計算單元102例如通過圖6中所示的方法來計算觸摸位置的坐標。當坐標計算單元102計算出觸摸位置的坐標時，坐標計算單元102將計算出的觸摸位置的坐標輸入到坐標校正單元103。當輸入了各X電極11和各Y電極21的電容值以及觸摸位置的坐標時，坐標校正單元103通過使用所輸入的電容值來校正所輸入的觸摸位置的坐標。此時，坐標校正單元103通過使用校正函數(shù)來校正觸摸位置的坐標以消除波動，該校正函數(shù)包括以X電極11的間隔和Y電極21的間隔為周期的周期函數(shù)。例如，坐標校正單元103通過使用如以下公式(I)和⑵所示的校正函數(shù)fx和fy來如以下公式(3)和
(4)那樣校正觸摸位置的坐標。這里，設校正前的坐標為(X,Y),校正后的坐標為(X’，Y’)，X電極11的間隔為L，且Y電極21的間隔為L。
x. (l7lX\ 7 . (l7l^X\Jx = a sm - +/ sin ........(I)
\ L J \ L J
((Infy = c sin - + d sin ........⑵
\ L JV = X+fx ......(3)V = Y+fy ......(4)鑒于波動為三角波形(例如參照圖7的右圖)，所引入的校正函數(shù)fx和fy是通過在周期L的正弦函數(shù)以外、還考慮到三階分量而進行定義的。當然也可進一步考慮諸如五階分量的奇次的高階分量。另外，上述校正函數(shù)fx和fy中包括的系數(shù)a、b、c和d是根據(jù)由電容值檢測單元101所檢測到的電容值的大小來確定的。如圖12中所示，波動的幅度取決于電容值的大小。具體地，存在的傾向是波動的幅度隨著電容值下降而增加。因此，為了進行校正、從而很好地消除波動，最好是根據(jù)電容值來改變表示校正函數(shù)fx和fy的幅度的系數(shù)a、b、c和d。例如，如圖13中所示，坐標校正單元103依據(jù)電容值來確定與校正函數(shù)fx和fy的一階分量相對應的系數(shù)a和c ( 一階增益)以及與三階分量相對應的系數(shù)b和d (三階增益)。系數(shù)a、b、c和d的大小稱作校正量。對校正量進行設定，使得校正量與圖12中所示的波動的特性一樣，隨著電容值下降而具有大的值。另外，由于隨著電容值下降，波動的形狀變得接近三角波，因而在電容值小的區(qū)域中將三階增益設定為大。例如，由取決于電容值的預定函數(shù)來表示系數(shù)a、b、c和d，或者，通過使用經(jīng)由對波動的實測值進行映射而得到的數(shù)據(jù)表等來表示系數(shù)a、b、c和d。這樣，坐標校正單元103通過校正函數(shù)fx和fy來校正坐標，以消除觸摸位置的軌跡上所出現(xiàn)的波動，其中校正函數(shù)fx 和fy包括以X電極11的間隔和Y電極21的間隔為周期的周期函數(shù)。由于該校正，可以得到以下有益效果。[2-2 :通過校正得到的有益效果]首先，參照圖14。圖14示出了對在傾斜方向上進行拖曳操作的情況下所檢測到的觸摸位置的軌跡來應用如上述公式(3)和(4)所示的校正函數(shù)fx和fy的結果。參照圖14可知，通過對該軌跡應用如上述公式(3)和(4)所示的校正函數(shù)fx和fy，充分地抑制了波動的幅度。接著，參照圖15。圖15示出了對在X方向上進行拖曳操作的情況下所檢測到的觸摸位置的軌跡來應用如上述公式(3)和(4)所示的校正函數(shù)fx和fy的結果。參照圖15可知，通過對該軌跡應用如上述公式(3)和(4)所示的校正函數(shù)fx和fy，抑制了坐標間距(相當于速度)的波動。這樣，通過應用根據(jù)本實施例的坐標校正，能夠對通過電容式觸摸傳感器獲得的觸摸位置的檢測結果中所出現(xiàn)的波動進行抑制。上文中說明了本實施例。通過如上述那樣正確地校正觸摸位置的坐標，能夠對輕擊操作中發(fā)生的不穩(wěn)定判斷、拖曳操作中發(fā)生的速度和軌跡的波動、手勢操作的誤識別等進行抑制。〈3 :變型(電極配置的變型)>現(xiàn)在將說明實施例的變型。本變型涉及用于對具有線式(line type)電極配置的電容式觸摸傳感器應用根據(jù)本實施例的技術的方法。[3-1 :電容式觸摸傳感器的電極配置]如圖16中所示，以細縫來分隔具有線式電極配置的電容式觸摸傳感器，并且該電容式觸摸傳感器包括被布置為近似覆蓋整個表面并用作GND的多個X電極51以及呈線狀的多個Y電極52。與以上描述的電容式觸摸傳感器的情況相同，通過控制裝置100監(jiān)視X電極51和Y電極52的電容。控制裝置100根據(jù)該電容的改變來檢測觸摸位置的坐標。控制裝置100的功能配置與圖11中所示相同。然而，在這種情況下，用于坐標校正單元103所進行的坐標校正的校正函數(shù)的配置被修改如下。[3-2 :觸摸位置校正方法]坐標校正單元103通過使用校正函數(shù)來校正觸摸位置的坐標以消除波動，其中校正函數(shù)包括以X電極51的間隔和Y電極52的間隔為周期的周期函數(shù)。例如，坐標校正單元103通過使用如以下公式(5)和(6)所示的校正函數(shù)fx’和fy’，來如以下公式(7)和
(8)那樣校正觸摸位置的坐標。這里，設校正前的坐標為(X,Y),校正后的坐標為(X’，Y’)，X電極51的間隔為L，且Y電極52的間隔為L。
口 . (l7lX\ 7 . (2ti-2X\、jx = <2 sm - +/9 sm ........(5)
\ L J \ L J
權利要求
1.一種位置信息校正裝置，包括 位置信息獲取單元，被配置為從包括多個第一電極、多個第二電極以及位置檢測單元的觸摸傳感器來獲取表示操作體的位置的位置信息，所述位置由所述位置檢測單元所檢測，所述第一電極沿第一方向布線，所述第二電極沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線，而所述位置檢測單元基于所述第一電極和所述第二電極上的電容來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的所述操作體的位置； 電容值獲取單元，被配置為從所述觸摸傳感器獲取表示所述第一電極和所述第二電極上的電容的值的電容值；以及 位置信息校正單元，被配置為通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正由所述位置信息獲取單元所獲取的位置信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第一幅度，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第二幅度。
2.根據(jù)權利要求I所述的位置信息校正裝置，其中，所述第一幅度和所述第二幅度隨著所述電容值下降而增加。
3.根據(jù)權利要求I所述的位置信息校正裝置，其中，在所述電容值小于預定值的區(qū)域中，所述第一幅度和所述第二幅度具有恒定值，而在所述電容值大于所述預定值的區(qū)域中，所述第一幅度和所述第二幅度隨著所述電容值下降而增加。
4.根據(jù)權利要求I所述的位置信息校正裝置，其中 所述第一校正函數(shù)進一步包括第三周期函數(shù)，所述第三周期函數(shù)具有為所述第一周期函數(shù)的周期的I /K倍的周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第三幅度，其中K為大于等于3的奇數(shù)， 所述第二校正函數(shù)進一步包括第四周期函數(shù)，所述第四周期函數(shù)具有為所述第二周期函數(shù)的周期的1/K倍的周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第四幅度，并且 所述第三幅度相對于所述第一幅度的比率和所述第四幅度相對于所述第二幅度的比率隨著所述電容值下降而增加。
5.根據(jù)權利要求4所述的位置信息校正裝置，其中，所述觸摸傳感器具有鉆石型電極配置。
6.根據(jù)權利要求I所述的位置信息校正裝置，其中，在所述位置信息獲取單元所獲取的位置信息當中，所述位置信息校正單元基于所述第一校正函數(shù)對表示沿所述第一方向的位置的第一坐標進行校正，并基于所述第二校正函數(shù)對表示沿所述第二方向的位置的第二坐標進行校正。
7.根據(jù)權利要求I所述的位置信息校正裝置，進一步包括 速度計算單元，被配置為基于所述位置信息校正單元所校正的位置信息來計算所述操作體的移動速度。
8.根據(jù)權利要求I所述的位置信息校正裝置，其中 所述第一校正函數(shù)進一步包括第三周期函數(shù)，所述第三周期函數(shù)具有為所述第一周期函數(shù)的周期的1/2倍的周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第三幅度，所述第二校正函數(shù)進一步包括第四周期函數(shù)，所述第四周期函數(shù)具有為所述第二周期函數(shù)的周期的1/2倍的周期，并具有與所述電容值獲取單元所獲取的電容值相對應的第四幅度，并且所述第三幅度相對于所述第一幅度的比率和所述第四幅度相對于所述第二幅度的比率具有近似恒定的值。
9.根據(jù)權利要求8所述的位置信息校正裝置，其中，所述觸摸傳感器具有線式電極配置。
10.根據(jù)權利要求I所述的位置信息校正裝置，其中，所述第一校正函數(shù)中包括的周期函數(shù)和所述第二校正函數(shù)中包括的周期函數(shù)是正弦函數(shù)。
11.根據(jù)權利要求I所述的位置信息校正裝置，其中所述第一校正函數(shù)用于對所述位置檢測單元在沿所述第一方向以恒定速度移動所述操作體、同時將所述電容值保持恒定的情況下檢測到的位置的間隔進行校正，以使該間隔趨近恒定,并且，所述第二校正函數(shù)用于對所述位置檢測單元在沿所述第二方向以恒定速度移動所述操作體、同時將所述電容值保持恒定的情況下檢測到的位置的間隔進行校正，以使該間隔趨近恒定。
12.—種觸摸傳感器,包括沿第一方向布線的多個第一電極；沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線的多個第二電極；電容檢測單元，被配置為檢測所述第一電極和所述第二電極上的電容的值；位置檢測單元，被配置為基于由所述電容檢測單元所檢測到的電容的值，來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的操作體的位置；以及位置校正單元，被配置為通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正由所述位置檢測單元所檢測到的位置的信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容的值相對應的第一幅度，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與所述電容的值相對應的第二幅度。
13.—種位置信息校正方法,包括從包括多個第一電極、多個第二電極以及位置檢測單元的觸摸傳感器獲取表示操作體的位置的位置信息，所述位置由所述位置檢測單元所檢測，所述第一電極沿第一方向布線， 所述第二電極沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線，而所述位置檢測單元基于所述第一電極和所述第二電極上的電容來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的所述操作體的位置；從所述觸摸傳感器獲取表示所述第一電極和所述第二電極上的電容的值的電容值；以及通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正所獲取的位置信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所獲取的電容值相對應的第一幅度，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與在所獲取的電容值相對應的第二幅度。
14.一種使得計算機實現(xiàn)下述功能的程序，所述功能包括 從包括多個第一電極、多個第二電極以及位置檢測單元的觸摸傳感器獲取表示操作體的位置的位置信息，所述位置由所述位置檢測單元所檢測，所述第一電極沿第一方向布線，所述第二電極沿與所述第一方向近似正交的第二方向布線，而所述位置檢測單元基于所述第一電極和所述第二電極上的電容來檢測靠近所述第一電極和所述第二電極的所述操作體的位置； 從所述觸摸傳感器獲取表示所述第一電極和所述第二電極上的電容的值的電容值；以及 通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正所獲取的位置信息，所述第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，所述第一周期函數(shù)以所述第一電極的布線間隔為周期，并具有與所獲取的電容值相對應的第一幅度，而所述第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)，所述第二周期函數(shù)以所述第二電極的布線間隔為周期，并具有與在所獲取的電容值相對應的第二幅度。
全文摘要
本公開提供了位置信息校正裝置、觸摸傳感器以及位置信息校正方法。位置信息校正裝置包括位置信息獲取單元，被配置為從包括多個第一電極、多個第二電極以及位置檢測單元的觸摸傳感器來獲取位置信息，位置信息表示由位置檢測單元所檢測到的操作體的位置，第一電極沿第一方向布線，第二電極沿第二方向布線，而位置檢測單元基于第一電極和第二電極上的電容來檢測靠近第一電極和第二電極的操作體的位置；電容值獲取單元，被配置為從觸摸傳感器獲取表示第一電極和第二電極上的電容的值的電容值；以及位置信息校正單元，被配置為通過使用第一校正函數(shù)和第二校正函數(shù)來校正位置信息，第一校正函數(shù)包括第一周期函數(shù)，第二校正函數(shù)包括第二周期函數(shù)。
文檔編號G06F3/044GK102622147SQ201210003938
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權日2011年1月14日
發(fā)明者山本一幸, 山野郁男, 野田卓郎 申請人:索尼公司