CN101847067B - 触控面板的信号处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可使杂讯耐性提升且可进行线性检测的静电电容方式的触控面板的信号处理装置。本发明的触控面板的信号处理装置中,触控面板是在基板(11)上配置有激发垫(12)、及中间介置有该激发垫(12)的第1触控垫(13)与第2触控垫(14)。另一方面,在感测器IC侧中,设置有隔介配线(15)对激发垫(12)施加交流电压的交流电源(16)。再者,设置有电荷放大器(17),在该电荷放大器(17)的非反相输入端子(+)隔介配线(18)连接有第1触控垫(13),在电荷放大器(17)的反相输入端子(-)隔介配线(19)连接有第2触控垫(14)。

Description

触控面板的信号处理装置
技术领域
本发明涉及一种触控面板的信号处理装置,特别涉及一种使用静电电容方式的触控面板的信号处理装置。
背景技术
以往,就行动电话、可携式音响机器、可携式游戏机器、电视、个人电脑等各种电子机器的输入装置而言,已知有一种称为触控感测器等的使用静电电容方式的输入装置。该种触控感测器记载在例如专利文献1。
依据图9、图10说明习知的触控感测器(触控面板的信号处理装置)。如图9所示,在PCB基板50上形成有触控垫51,在触控垫51与PCB基板50之间形成有静电电容52(电容值C)。并且,在比较器53的非反相输入端子(+),隔介配线54连接有触控垫51。在比较器53的反相输入端子(-)施加有基准电压Vref。此外,在连接触控垫51与比较器53的非反相输入端子(+)的配线54,连接有定电流源55。
依据图10说明该触控感测器的动作。首先,人的手指56远离触控垫51时,触控垫51的电容值为C。此时,触控垫51的静电电容52依据来自定电流源55的定电流而充电,因此触控垫51的电压会从重设状态的0V增加,当到达基准电压Vref时,比较器53的输出电压会反相。将从该重设至比较器53发生反相的时间设为t1。
另一方面,当使人的手指56接近触控垫51时,触控垫51的电容值增加为C+C’。该增加量C’是形成在人的手指与触控垫51之间的电容值。于是,触控垫51的电压从0V到达基准电压Vref的时间为t2(t2>t1)。亦即,依据从该重设至比较器53反相的时间的差(t2-t1),可检测出人的手指56是否接触到触控垫51。换言之,触控垫51作为数据输入用的ON/OFF开关而发挥功能。
(专利文献1)日本特开2005-190950号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
然而,在习知的触控感测器中,当杂讯施加于触控垫51时,会有触控垫51的电压变化且产生触控感测器的误动作的问题。
再者,由于触控垫51是ON/OFF的2状态开关,因此可输入的数据量有限。
(二)技术方案
因此,本发明的触控面板的信号处理装置是对来自触控面板的信号进行处理,其中,该触控面板具备激发垫、及以中间介置有所述激发垫的方式配置的第1及第2触控垫;该触控面板的信号处理装置的特征为具备:交流电源,对所述激发垫施加交流电压;及电荷放大器,产生对应于产生在所述第1触控垫与所述激发垫之间的第1电容的电容值、与产生在所述第2触控垫与所述激发垫之间的第2电容的电容值的差的电压。
(三)有益效果
依据本发明的触控面板的信号处理装置,通过采用差动电容检测方式,可使杂讯耐性提升,且不会有触控垫或配线的寄生电容的影响,因此无须对该等触控垫等的图案化设限,而可进行任意的图案化。
再者,可依据电荷放大器的输出电压检测出触控垫间的线性位置。藉此,能以较少的触控垫数检测出多数的点,可使可输入的数据量大幅地增加。
附图说明
图1(a)至(c)是显示本发明第1实施形态的触控面板的信号处理装置的构成的图。
图2是显示本发明第1实施形态的电荷放大器的输入输出特性的图。
图3是显示本发明第2实施形态的触控面板的信号处理装置的构成的图。
图4是显示本发明第2实施形态的触控面板的信号处理装置的感测器IC的构成的图。
图5是显示本发明第3实施形态的触控面板的信号处理装置的构成的图。
图6是显示本发明第4实施形态的触控面板的信号处理装置的构成的图。
图7是显示本发明第5实施形态的触控面板的信号处理装置的构成的图。
图8是显示本发明第6实施形态的触控面板的信号处理装置的构成的图。
图9是显示习知触控感测器的构成的图。
图10是说明习知触控感测器的动作的图。
图11是包含电荷放大器的触控面板的信号处理装置的等效电路图。
图12(a)及(b)是说明包含电荷放大器的触控面板的信号处理装置的动作的电路图。
图号说明
1至4    第1至第4触控垫
11、30、50    基板          12、31、31A、31B    激发垫
13            第1触控垫     14    第2触控垫
15、18、19、54  配线        16、21、32    交流电源
17、34        电荷放大器    20、56    人的手指
22            差动放大器    33    选择电路
35            A/D转换器     51    触控垫
53            比较器        55    定电流源
CIN1至CIN4、CIN1(A)至CIN4(A)、CIN1(B)至CIN4(B)
第1至第4输入端子
C 1、C2、C3、C4、52    静电电容器
Cf    反馈电容         EXC    激发端子
N1、N2  节点           P1至PS点
Vout、Vom、Vop         输出电压
Vref    基准电压    SW1至SW6    开关
具体实施方式
依据图式说明本发明实施形态的触控面板的信号处理装置。
(第1实施形态)
首先,依据图1、图2说明第1实施形态的触控面板的信号处理装置。本实施形态是有关本发明的基本原理,于后说明的其它实施形态亦使用此基本原理。
在PCB基板等基板11触控面板的一例上配置有激发垫12、及中间介置有该激发垫12的第1触控垫13与第2触控垫14。在第1及第2触控垫13、14与激发垫12之间形成有未图示的电介质层。亦即,通过第1触控垫13及激发垫12形成第1静电电容C1。同样地,通过第2触控垫14及激发垫12形成第2静电电容C2。将第1静电电容C1的电容值设为C1,将第2静电电容C2的电容值设为C2。电容值C1、C2较佳为在初期状态下设定为相等。由于第1及第2触控垫13、14与激发垫12为电极,因此该等电极的表面较佳为由塑胶、木、橡胶等绝缘体所覆盖。
另一方面,在感测器IC侧信号处理装置侧中,设置有隔介配线15对激发垫12施加交流电压的交流电源16。将该交流电压的振幅电压设为激发电压Vref。而且,设置有电荷放大器17,在该电荷放大器17的非反相输入端子(+)隔介配线18连接有第1触控垫13,在电荷放大器17的反相输入端子(-)隔介配线19连接有第2触控垫14。
电荷放大器17是产生依据第1触控垫13与激发垫12之间的电容值C1、与第2触控垫14与激发垫12之间的电容值C2的差的电压的电路。
以下,依据图11及图12说明电荷放大器17的具体构成例。如图11所示,由虚线包围的部分是基板11,且形成有第1静电电容C1及第2静电电容C2。基板11以外的构成部分是感测器IC。
交流电源16是以交替进行开关的开关SW1、SW2所形成。当开关SW1闭合且开关SW2断开时,交流电源16输出接地电压(0V),当开关SW1断开且开关SW2闭合时,交流电源16输出激发电压Vref(正电压)。此时,交流电源16的交流电压是交替反复Vref(H电平)与0V(L电平)的时脉(clock)信号电压。
再者,在第1静电电容C1串联连接有第3静电电容C3,在第2静电电容C2串联连接有第4静电电容C4。在此,C3、C4的电容值设定为相等,且较佳为与C1、C2相同程度或较小。特别是,使C3、C4的电容值比C1及C2小时,可将第3及第4静电电容C3、C4予以集成化。在以下的说明中,是以C3、C4的电容值为相同程度来说明。
在第3及第4静电电容C3、C4的共通连接点连接有与交流电源16相同的交流电源21。交流电源21是以交替进行开关的开关SW3、SW4所形成。当开关SW3闭合且开关SW4断开时,交流电源21输出接地电压(0V),当开关SW3断开且开关SW4闭合时,交流电源21输出激发电压Vref(正电压)。此外,交流电源16与交流电源21是构成为输出彼此逆相的时脉信号电压。
组件22是一般的差动放大器,在其非反相输入端子(+)连接有从第1及第3静电电容C1、C3的连接点N2拉出的配线,且在其反相输入端子(-)连接有从第2及第4静电电容C2、C4的连接点N1拉出的配线。
此外,在差动放大器22的反相输出端子(-)与非反相输入端子(+)之间,连接有反馈电容Cf,在差动放大器22的非反相输出端子(+)与反相输入端子(-)之间,连接有相同反馈电容Cf。将反馈电容Cf的电容值设为Cf。
再者,开关SW5连接在差动放大器22的反相输出端子(-)与非反相输入端子(+)之间,开关SW6连接在差动放大器22的非反相输出端子(+)与反相输入端子(-)之间。开关SW5、开关SW6同时进行开关。亦即,当开关SW5、SW6闭合时,差动放大器22的反相输出端子(-)与非反相输入端子(+)之间短路,且差动放大器22的非反相输出端子(+)与反相输入端子(-)之间短路。
将来自差动放大器22的反相输出端子(-)的输出电压设为Vom,将来自差动放大器22的非反相输出端子(+)的输出电压设为Vop,将两者的差电压设为Vout(=Vop-Vom)。
接着,依据图12说明上述构成的电路的动作。该电路具有第1相(电荷蓄积模式)与第2相(电荷转送模式)的2个相(phase),该2个相交替地反复进行多数次。
首先,在图12(a)的第1相时,由于交流电源16的SW1断开、SW2闭合,因此对第1及第2静电电容C1、C2施加激发电压Vref。又,由于交流电源21的SW4断开、SW3闭合,因此对第3及第4静电电容C3、C4施加接地电压(0V)。
此外,SW5及SW6闭合。藉此,差动放大器22的反相输出端子(-)与非反相输入端子(+)短路,非反相输出端子(+)与反相输入端子(-)短路。结果,节点N1(连接在反相输入端子(-)的配线节点)、节点N2(连接在非反相输入端子(+)的配线节点)、反相输出端子(-)及非反相输出端子(+)的电压分别成为1/2Vref。但将差动放大器22的共模(common mode)电压设为激发电压的1/2的1/2Vref。
接着,在图12(b)的第2相时,由于交流电源16的SW1闭合、SW2断开,因此对第1及第2静电电容C1、C2施加接地电压(0V)。又,由于交流电源21的SW4闭合、SW3断开,因此对第3及第4静电电容C3、C4施加激发电压Vref。而且,SW5及SW6断开。
之后,回到图12(a)的第1相的状态,再移行至第2相。反复进行该动作多数次,电荷放大器17达到稳定状态。
此时,C3=C4=C,将C1、C2的初期状态的电容值设为C。而且,将当人的手指20接近触控垫13或14时的C1、C2的电容差设为ΔC。
亦即,C1-C2=ΔC。
于是,C1=C+1/2ΔC、C2=C-1/2ΔC成立。
在第1相中,
[式1]
Figure G2010100014398D00061
在此,(C-1/2ΔC).(-1/2Vref)是C2的电荷量,C.(1/2Vref)是C4的电荷量,Cf.0(=0)是Cf的电荷量。
在第2相中,
[式2]
在此,(C-1/2ΔC).(1/2Vref)是C2的电荷量,C.(-1/2Vref)是C4的电荷量,Cf.(Vop-1/2Vref)是Cf的电荷量。
若针对节点N1适用电荷守恒定律时,由于在第1相及第2相中节点N1的电荷量相等,因此式1=式2。
对Vop解出该方程式时,可得下式。
[式3]
Vop = ( 1 + ΔC Cf ) · 1 2 Vref
同样地,针对节点N2适用电荷守恒定律,且对Vom解出该方程式时,可得下式。
[式4]
Vom = ( 1 - ΔC Cf ) · 1 2 Vref
由式3、式4求出Vout。
[式5]
Vout = Vop - Vom = ΔC Cf · Vref
亦即,可知电荷放大器17的输出电压Vout是如图2所示,与电容值C1、C2的电容差ΔC成正比而变化。本发明是利用该原理而构成触控面板的信号处理装置。
以下,依据图1说明触控面板的信号处理装置的动作原理。在以下的说明中,第1及第2的触控垫13、14与激发垫12之间的电容值是初期设定为彼此相等,在人的手指远离该等垫的初期状态下,C1=C2=C。再者,是依据将人的手指20作为电性浮游的电介质的电介质模型进行说明。
首先,如图1(a)所示,当使人的手指20接近第1触控垫13时,第1触控垫13与激发垫12之间的电场会变化,第1触控垫13与激发垫12之间的电容值C1会比电容值C2大(C1>C2)。
这是由于因人的手指20接近第1触控垫13而使从激发垫12出发而结束在第1触控垫13的电力线的条数增加之故。此时,电荷放大器17的输出电压Vout依据式5而成为正(+)电压。另外,取代人的手指20,而使橡皮擦之类的电介质接近第1触控垫13时,亦可获得相同的结果。
再者,如图1(b)所示,将人的手指20放置在激发垫12的正上方时,电容值C1与电容值C2相等(C1=C2)。此时,电荷放大器17的输出电压Vout是0V。
如图1(c)所示,当使人的手指20接近第2触控垫14时,第2触控垫14与激发垫12之间的电场会变化,第2触控垫14与激发垫12之间的电容值C2会比电容值C1大(C2>C1)。此时,电荷放大器17的输出电压Vout依据式5而成为负(-)电压。
依据前述触控面板的信号处理装置,当使人的手指20接近第1触控垫13时,电荷放大器17的输出电压Vout成为正(+)电压,因此可使用作为ON/OFF开关。此外,电荷放大器17的输出电压Vout相对于ΔC线性变化。亦即,人的手指20越接近第1触控垫13,正(+)的值越大,反之,人的手指20越接近第2触控垫14,负(-)的值(绝对值)越大。因此,亦可利用该特性而线性检测(模拟检测)人的手指20的位置。
此外,依据触控面板的信号处理装置,由于采用差动电容检测方式,因此可使杂讯耐性提升。亦即,当杂讯施加在第1及第2触控垫13、14时,杂讯相互抵消,而抑制杂讯对电荷放大器17的输出电压Vout的影响。此外,由于没有第1及第2的触控垫13、14与配线15、18、19的寄生电容的影响,故无须对该等触控垫等的图案化设限,而可进行任意的图案化。
上述的说明是依据将人的手指20作为电介质的电介质模型,但将人的手指20进行接地时,亦适用电场遮蔽模型。此时,人的手指20是遮蔽电场,藉此电容值C2与电容值C1的大小关系是相反。
亦即,在电场遮蔽模型中,当使人的手指20接近第1触控垫13时,来自激发垫12的电力线的一部分是到达人的手指20为止,因此从激发垫12出发而结束在第1触控垫13的电力线的条数会减少。藉此,电容值C1会比电容值C2小(C1<C2)。
实际上适用电介质模型与电场遮蔽模型的何者,是取决于人的手指20或其替代物笔或橡皮擦等的电性状态,即使在适用电场遮蔽模型时,与电场遮蔽模型之间是仅电容值的大小关系相反,在依据电容变化检测触控位置的方面并无改变。在以下的各实施形态中,依据电介质模型进行说明。
(第2实施形态)
本实施形态是利用上述基本原理而能以4个输入来检测出触控面板上的8个以上的点的触控面板的信号处理装置。
首先,依据图3说明触控面板的构成。在PCB基板等基板30上提供有第1至第4触控垫1至4的4种的触控垫(电极)。从该等第1至第4触控垫1至4中选出的1种或2种的触控垫所形成的组合触控垫是排列成环状。
在该例中,形成有(1,1)、(1,3)、(3,3)、(3,2)、(2,2)、(2,4)、(4,4)、(4,1)的第1至第8组合触控垫。在此,(1,1)意味第1触控垫1与第1触控垫1的组合,(1,3)意味第1触控垫1与第3触控垫3的组合。
在该等组合垫中包含1种的触控垫的组合,例如(1,1)、(2,2)、(3,3)、(4,4)。在图3的例中,该等同种的触控垫的组合是为了设为与2种的触控垫的组合相同的形态,而分为2个触控垫。然而,该等亦可汇集为1个触控垫。例如,第1组合垫(1,1)亦可由1个第1触控垫1所构成。
前述第1至第8组合垫对应第1至第8点P1至P8。在各组合垫之间配置有激发垫31(电极)。如图3所示,第1至第8组合垫包含各4个第1至第4触控垫1至4。同种的触控垫群(例如4个第1触控垫1)彼此通过配线而连接,且连接至对应的第1至第4输入端子CIN1至CIN4。再者,激发垫31通过配线连接在激发端子EXC。
接着,说明感测器IC(信号处理电路侧)的构成。首先,在激发端子EXC连接有交流电源32,且对激发垫31供给交流电压。第1至第4输入端子CIN1至CIN4分别连接在选择电路33的4个输入端。选择电路33是选择第1及第2触控垫1、2的一对或第3及第4触控垫3、4的一对的电路。
在选择电路33的次段设置有电荷放大器34。电荷放大器34是与第1实施形态的电荷放大器17相同的电路。亦即,电荷放大器34产生对应于产生在由选择电路33所选择的一对中的1个触控垫与激发垫31之间的第1电容值、与产生在由选择电路33所选择的另1个触控垫与激发垫31之间的第2电容值的差的电压。例如,当选择第1及第2触控垫1、2的一对时,电荷放大器34产生依据产生在第1触控垫1与激发垫31之间的第1电容值、与产生在第2触控垫2与激发垫31之间的第2电容值的差的电压。此外,电荷放大器34是与第1实施形态的电荷放大器17相同的电路,因此电荷放大器34的具体电路是图11及图12所示。因此,在选择电路33的次段连接有第3及第4电容C3及C4,该等连接点连接在差动放大器22的非反相输入端子(+)与反相输入端子(-)。在后述的第3至第6实施形态中,选择电路与差动放大器22的连接关系为与上述相同。
依据表1说明上述触控面板的信号处理装置的动作。
[表1]
触控垫位置 触控垫组合   放大器输出(第1相)   放大器输出(第2相)
  P1   11   +   0
  P2   13   +   +
  P3   33   0   +
  P4   32   -   +
  P5   22   -   0
  P6   24   -   -
  P7   44   0   -
  P8   41   +   -
选择电路33通过控制电路(未图示)控制成在第1相(phase 1)中选择第1及第2触控垫1、2的对,在接着的第2相(phase 2)中选择第3及第4触控垫3、4的对。首先,当使人的手指接近第1点P1(即第1组合触控垫(1,1))时,在第1相中是选择第1及第2触控垫1、2的对。于是,依前述的基本原理,第1触控垫1与激发垫31之间的电容值会增加,电荷放大器34输出正(+)的电压。另一方面,在第2相中是选择第3及第4触控垫3、4的对。此时,电荷放大器34输出0V。这是由于人的手指接近第1组合触控垫(1,1)的状态,且产生在第3触控垫与激发垫31之间的电容值、与产生在第4触控垫4与激发垫31之间的电容值的差为0之故。因此,第1相、第2相的电荷放大器34的输出为(+,0)。
接着,当使人的手指接近第2点P2(即第2组合触控垫(1,3))时,在第1相中,第1触控垫1与激发垫31之间的电容值会增加,因此电荷放大器34输出正(+)的电压。而在第2相中,第3触控垫3与激发垫31之间的电容值会增加,因此电荷放大器34输出正(+)的电压。因此,第1相、第2相的电荷放大器34的输出为(+,+)。
接着,当使人的手指接近第3点P3(即第3组合触控垫(3,3))时,在第1相中,电容值的差为0,因此电荷放大器34输出0V。而且,由于在第2相中,第3触控垫3与激发垫31之间的电容值会增加,因此电荷放大器34输出正(+)的电压。因此,第1相、第2相的电荷放大器34的输出为(0,+)。
当使人的手指接近第4点P4(即第4组合触控垫(3,2))时,在第1相中,第2触控垫2与激发垫31之间的电容值会增加,因此电荷放大器34输出负(-)的电压。而在第2相中,第3触控垫3与激发垫31之间的电容值会增加,因此电荷放大器34输出正(+)的电压。因此,第1相、第2相的电荷放大器34的输出为(-,+)。
由相同的想法得知,当使人的手指接近第5点P5(即第5组合触控垫(2,2))时,第1相、第2相的电荷放大器34的输出为(-,0)。
当使人的手指接近第6点P6(即第6组合触控垫(2,4))时,第1相、第2相的电荷放大器34的输出为(-,-)。当使人的手指接近第7点P7(即第7组合触控垫(4,4))时,第1相、第2相的电荷放大器34的输出为(0,-)。当使人的手指接近第8点P8(即第8组合触控垫(4,1))时,第1相、第2相的电荷放大器34的输出为(+,-)。
如上所述,通过第1相、第2相的电荷放大器34的输出,可检测出8个点。亦即,以4输入(CIN1至CIN4)可检测出8个点。因此,与习知触控面板相比较,可大幅削减输入端子数、配线数。另外,未设置(1,2)、(3,4)的组合触控垫的理由为,此时并未作为差动电容检测方式而发挥功能,且电荷放大器34的输出不定之故。
在上述的8点检测的情形时,电荷放大器34的输出虽仅采用+、0、-的3值但由于电荷放大器34是输出对应电容差ΔC的模拟电压,因此使用该模拟值亦可检测出更多数的点。
例如,亦可内揷第1至第8的点P1至P8之间而检测出16点。此时,如图4所示,亦可在电荷放大器34的次段设置模数(A/D)转换器35,将电荷放大器34的输出模拟电压予以A/D转换为数字值,依据数字值检测出多数点。
此外,在本实施形态中,虽使用4种的触控垫的组合,但不限定于此,亦可使用4种以上的触控垫的组合。例如,亦可从6种的触控垫以1种或2种的触控垫形成组合触控垫,并将选择电路33的输入端子数变更为6个。此时,选择电路33是在第1相至第3相中选择触控垫的3对中的任一对。藉此,输入端子数为6个且可进行18点的检测。此时,若考虑线性检测,即可进行18点以上的检测。
再者,使用8种的触控垫的组合与8个输入端子时,可进行32点以上的检测。此时,若考虑线性检测,即可进行32点以上的检测。一般而言,本发明是对于n个(n为4以上的偶数)的触控垫成立,越增加触控垫数,越可检测出更多的点。
(第3实施形态)
在第2实施形态中,以形成环状的图案的方式配置有第1至第8组合触控垫(1,1)、(1,3)、(3,3)、(3,2)、(2,2)、(2,4)、(4,4)、(4,1),而在本实施形态中,如图5所示,是以形成线状的图案的方式配置,此点与第2实施形态不同。就触控面板的信号处理装置的动作而言,与第2实施形态相同,该触控面板的信号处理装置可检测出线上的第1至第8的点P1至P8。
(第4实施形态)
在本实施形态中,如图6所示,是以形成矩阵状的图案的方式配置,此点与第2实施形态不同。就触控面板的信号处理装置的动作而言,与第2实施形态相同,该输入装置可检测出矩阵上的第1至第8的点P1至P8。
由以上说明得知,可将第1至第8组合触控垫(1,1)、(1,3)、(3,3)、(3,2)、(2,2)、(2,4)、(4,4)、(4,1)分别作成为1个单元,而以将该等单元形成任意的图案的方式排列。
(第5实施形态)
接着,说明使第4实施形态的矩阵配置进一步发展而能以8输入进行64点的检测的触控面板的信号处理装置。
如图7所示,以朝基板上的Y方向延伸的方式彼此平行地配置第1至第8组合触控垫(1A,1A)、(1A,3A)、(3A,3A)、(3A,2A)、(2A,2A)、(2A,4A)、(4A,4A)、(4A,1A)及激发垫31A。在朝Y方向延伸的各组合触控垫之间配置有激发垫31A。而且,同种的触控垫群、例如4个的第1触控垫1A通过配线彼此连接,且连接至对应的第1至第4输入端子CIN1(A)至CIN4(A)。再者,激发垫31A通过配线连接在激发端子EXC。
再者,以朝基板上的X方向延伸的方式彼此平行地配置另一第1至第8组合触控垫(1B,1B)、(1B,3B)、(3B,3B)、(3B,2B)、(2B,2B)、(2B,4B)、(4B,4B)、(4B,1B)及激发垫31B。在朝X方向延伸的各组合触控垫之间配置有激发垫31B。而且,同种的触控垫群、例如4个的第1触控垫1B通过配线彼此连接,且连接至对应的第1至第4输入端子CIN1(B)至CIN4(B)。再者,激发垫31B通过配线连接在激发端子EXC。在图7中,为了方便起见,省略一部分的触控垫的图示。
此时,朝Y方向延伸的第1至第8组合触控垫(1A,1A)、(1A,3A)、(3A,3A)、(3A,2A)、(2A,2A)、(2A,4A)、(4A,4A)、(4A,1A)及激发垫31A是以例如第1层配线所形成,朝X方向延伸的另一第1至第8组合触控垫(1B,1B)、(1B,3B)、(3B,3B)、(3B,2B)、(2B,2B)、(2B,4B)、(4B,4B)、(4B,1B)及激发垫31B是以例如第2层配线所形成,且彼此交叉且彼此电性绝缘。但激发垫31A、31B是经由通孔电性连接。
再者,对应朝Y方向延伸的第1至第8组合触控垫,设置与第2实施形态相同构成的感测器IC(A)(未图示),且对应朝X方向延伸的第1至第8组合触控垫,设置与第2实施形态相同构成的感测器IC(B)(未图示)。
依据前述触控面板的信号处理装置,通过感测器IC(A)检测出X方向的8点,且通过感测器IC(B)检测出Y方向的8点。亦即,此时可检测出8×8=64的点。因此,依据本实施形态,能以8输入的少输入检测出64点。并且由于为线性检测方式,因此亦可通过模拟的中间值输出来检测出64点以上。亦即,可大幅削减触控面板的端子数、配线数。
(第6实施形态)
本实施形态是进一步改良第5实施形态,并提高触控垫的积体密度者。亦即,如图8所示,各触控垫是通过连接多数的正方形垫的顶点彼此,而成为正方形垫的串珠构成。激发垫31A、31B亦同。然而,在本说明中,虽将正方形垫作成为一例,但形状不拘。
再者,以朝基板上的Y方向延伸的方式配置第1至第8组合触控垫(1A,1A)、(1A,3A)、(3A,3A)、(3A,2A)、(2A,2A)、(2A,4A)、(4A,4A)、(4A,1A)及激发垫31A。
再者,以朝基板上的X方向延伸的方式彼此平行地配置另一第1至第8组合触控垫(1B,1B)、(1B,3B)、(3B,3B)、(3B,2B)、(2B,2B)、(2B,4B)、(4B,4B)、(4B,1B)及激发垫31B。此时,朝X方向延伸的第1至第8组合触控垫是以进入朝Y方向延伸的第1至第8组合触控垫之间的方式配置。藉此,可增大触控垫的表面积,且使各节点的PAD电容变得均匀。

Claims (16)

1.一种触控面板的信号处理装置,对来自触控面板的信号进行处理,其中,该触控面板具备激发垫、及以中间介置有所述激发垫的方式配置的第1及第2触控垫;该触控面板的信号处理装置的特征在于,具备:
交流电源,对所述激发垫施加交流电压;及
电荷放大器,产生对应于产生在所述第1触控垫与所述激发垫之间的第1电容的电容值、与产生在所述第2触控垫与所述激发垫之间的第2电容的电容值的差的电压。
2.如权利要求1所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,所述电荷放大器具备:具有第1及第2输入端子的差动放大器;及第3及第4电容;
所述第1触控垫及所述第3电容的连接点连接在所述第1输入端子,所述第2触控垫及第4电容的连接点连接在所述第2输入端子。
3.如权利要求1或2所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,具备将所述电荷放大器的输出进行模数转换的模数转换器。
4.如权利要求1或2所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,所述交流电源的交流电压是时脉信号电压。
5.一种触控面板的信号处理装置,对来自触控面板的信号进行处理,其中,该触控面板具备多个组合触控垫及配置在各所述组合触控垫之间的激发垫,该多个组合触控垫是从第1至第4触控垫中选出的1种或2种的触控垫所形成的;该触控面板的信号处理装置的特征在于,具备:
交流电源,对所述激发垫施加交流电压;
选择电路,选择所述第1及第2触控垫的对与所述第3及第4触控垫的对的任一对;及
电荷放大器,产生对应于产生在由所述选择电路所选择的一对中的第1个触控垫与所述激发垫之间的第1电容的电容值、与产生在由所述选择电路所选择的所述对中的第2个触控垫与所述激发垫之间的第2电容的电容值的差的电压。
6.如权利要求5所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,所述电荷放大器具备:具有第1及第2输入端子的差动放大器;及第3及第4电容;
所述第1触控垫及所述第3电容的连接点连接在所述第1输入端子,所述第2触控垫及第4电容的连接点连接在所述第2输入端子。
7.如权利要求5或6所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,具备将所述电荷放大器的输出进行模数转换的模数转换器。
8.如权利要求5或6所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,所述交流电源的交流电压是时脉信号电压。
9.如权利要求5或6所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,所述选择电路在第1相中选择所述第1及第2触控垫的对,在第2相中选择所述第3及第4触控垫的对。
10.如权利要求5或6所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,所述多个组合触控垫包含:由所述第1触控垫所构成的第1组合触控垫;由所述第1及第3触控垫所构成的第2组合触控垫;由所述第3触控垫所构成的第3组合触控垫;由所述第3及第2触控垫所构成的第4组合触控垫;由所述第2触控垫所构成的第5组合触控垫;由所述第2及第4触控垫所构成的第6组合触控垫;由所述第4触控垫所构成的第7组合触控垫;及由所述第4及第1触控垫所构成的第8组合触控垫。
11.如权利要求5或6所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,所述多个组合触控垫是以形成环状、线状、矩阵状的图案为代表的任意图案的方式配置。
12.一种触控面板的信号处理装置,对来自触控面板的信号进行处理,其中,该触控面板具备多个组合触控垫及配置在各所述组合触控垫之间的激发垫,该多个组合触控垫是从n种的触控垫中选出的1种或2种的触控垫所形成的,n为4以上的偶数;该触控面板的信号处理装置的特征在于,具备:
交流电源,对所述激发垫施加交流电压;
选择电路,所述n种的触控垫是形成n/2个触控垫的对,而此选择电路选择该等触控垫的对中的任一对;及
电荷放大器,产生对应于产生在由所述选择电路所选择的一对中的第1个触控垫与所述激发垫之间的第1电容的电容值、与产生在由所述选择电路所选择的所述对中的第2个触控垫与所述激发垫之间的第2电容的电容值的差的电压。
13.如权利要求12所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,所述电荷放大器具备:具有第1及第2输入端子的差动放大器;及第3及第4电容;
所述第1触控垫及所述第3电容的连接点连接在所述第1输入端子,所述第2触控垫及第4电容的连接点连接在所述第2输入端子。
14.如权利要求12或13所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,具备将所述电荷放大器的输出进行模数转换的模数转换器。
15.如权利要求12或13所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,所述交流电源的交流电压是时脉信号电压。
16.如权利要求2、6或13所述的触控面板的信号处理装置,其特征在于,第3及第4电容的电容值是与第1及第2电容的电容值相同程度或较小。
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