CN103703434B - 触摸面板系统和电子设备 - Google Patents

触摸面板系统和电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN103703434B
CN103703434B CN201280030097.XA CN201280030097A CN103703434B CN 103703434 B CN103703434 B CN 103703434B CN 201280030097 A CN201280030097 A CN 201280030097A CN 103703434 B CN103703434 B CN 103703434B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
touch panel
line
difference
sense line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280030097.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103703434A (zh
Inventor
宫本雅之
饭塚邦彦
汤元学
芳田真
芳田真一
高滨健吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011138938A external-priority patent/JP4955116B1/ja
Priority claimed from JP2011142164A external-priority patent/JP5539269B2/ja
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN103703434A publication Critical patent/CN103703434A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103703434B publication Critical patent/CN103703434B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04186Touch location disambiguation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes

Abstract

一种触摸面板系统(71a)包括电容值分配检测电路(72)。电容值分配检测电路(72)使连接状态在第一连接状态与第二连接状态之间切换,该第一连接状态使得第一信号线(HL1至HLM)充当驱动线(DL1至DLM)并使得第二信号线(VL1至VLM)充当读出线(SL1至SLM),并且该第二连接状态使得第二信号线(VL1至VLM)充当驱动线(DL1至DLM)并使得第一信号线(HL1至HLM)充当读出线(SL1至SLM)。

Description

触摸面板系统和电子设备
技术领域
本发明涉及一种触摸面板系统和包括该触摸面板系统的电子设备。特别地,本发明涉及一种触摸面板系统和一种电子设备,其中的每一个能够可靠地且有效地去除(抵消)由显示设备等生成的噪声。
背景技术
最近,触摸面板系统到各种电子设备的引入已经一直在快速增加。例如,触摸面板系统被引入到诸如智能电话之类的便携式信息设备和诸如自动售票机之类的自动售货机。
该触摸面板系统通常被配置成包括(i)显示设备和(ii)堆叠在显示设备的上侧(正面)上的触摸面板。因此,在触摸面板上提供的传感器很可能不仅受到在显示设备中生成的诸如时钟之类的噪声的影响,而且受到来自外面的其他噪声的影响。此类噪声导致用于触摸操作的检测灵敏度方面的削弱。
专利文献1描述了一种包括针对此类噪声的对策的触摸面板系统(坐标输入设备)。专利文献1的触摸面板系统包括用于去除噪声的噪声处理部。图19是图示出包括在专利文献1的触摸面板系统中的噪声处理部100的框图。如图19中所示,噪声处理部100包括滤波器部101、逻辑反转部102以及加法部103。滤波器部101从在触摸面板(未示出)中提供的传感器接收输出信号(模拟信号)。滤波器部101提取包括在输入信号中的AC信号分量作为噪声信号。逻辑反转部102使这样提取的噪声信号的相位反转180°。加法部102向被供应给滤波器部101且包括噪声信号的输入信号添加其相位已被反转180°的噪声信号。
因此,根据专利文献1的触摸面板系统,由滤波器部101提取的噪声信号被反转,并且这样被反转的信号被与从传感器供应的输入信号(输入信号)相加。即,将此类信号与包括在从传感器供应的输入信号中的噪声分量相加,其具有与该噪声分量相同的水平且其相位已被反转。这抵消了叠加在从传感器供应的输入信号上的噪声。这使得可以有效地减少由包括在从传感器供应的输入信号中的噪声给出的效应。
同时,专利文献2公开了一种电容值分配检测电路,其检测多个电容的电容值的分配,该电容每个在多个第一信号线与多个第二信号线的交叉点处形成。如专利文献2的图1中所示,(i)用于驱动触摸面板的驱动线与(ii)用于从触摸面板读出信号的读出线的位置关系相对于触摸面板是固定的。
图41是图示出常规触摸面板系统91的配置的框图。图42是图示出在触摸面板系统91中提供的触摸面板93的配置的示意图。触摸面板系统91包括触摸面板93和电容值分配检测电路92。触摸面板93包括被布置成在水平方向上相互平行的驱动线HL1至HLM、被布置成在垂直方向上相互平行的读出线VL1至VLM以及每个在驱动线HL1至HLM与读出线VL1至VLM的交叉点处形成的电容C11至CMM。
电容值分配检测电路92包括驱动器95。驱动器95根据代码序列向驱动线HL1至HLM施加电压,以驱动电容C11至CMM。电容值分配检测电路92包括读出放大器96。读出放大器96经由读出线VL1至VLM来读出与由驱动器95驱动的电容C11至CMM相对应的电压的线性和,并且将电压的此线性和供应给A/D转换器98。A/D转换器98将经由读出线VL1至VLM读出的与电容相对应的电压的线性和从模拟转换成数字,并将已转换的线性和供应给电容值分配计算部99。
电容值分配计算部99基于(i)从A/D转换器98供应的与电容相对应的电压的线性和,以及(ii)代码序列来计算触摸面板93上的电容值分配,并且将计算结果供应给触摸识别部90。触摸识别部90基于从电容值分配计算部99供应的电容值分配来识别在触摸面板93上触摸的位置。
电容值分配检测电路92包括定时发生器97。定时发生器97生成指定驱动器95的操作的信号、指定读出放大器96的操作的信号以及指定A/D转换器98的操作的信号,并将这些信号分别地供应给驱动器95、读出放大器96以及A/D转换器98。
引用列表
【专利文献】
专利文献1
日本专利申请公开Tokukai, No. 2001–125744 A (公开日期:2011年5月11日)
专利文献2
美国专利No. 7,812,827 (2010年10月12日)。
发明内容
技术问题
然而,专利文献1的触摸面板系统具有不能去除除AC信号分量之外的噪声的问题。
具体地,如上所述,相对于从传感器供应的输入信号,专利文献1的触摸面板系统将包括在输入信号中的AC信号分量视为噪声。滤波器部101提取AC信号,并且其后逻辑反转部102使AC信号的相位反转180°。此外,加法部103将已反转信号与包括AC信号分量的输入信号相加。因此,对于根据专利文献1的噪声处理而言,由滤波器部101执行以提取AC信号分量的过程是最重要的。
然而,专利文献1未能公开滤波器部101的配置细节。因此,专利文献1的触摸面板系统能够去除多少噪声是未知的。此外,专利文献1将包括在模拟信号中的AC信号分量视为噪声。即,专利文献1的触摸面板系统基本上仅采取脉冲噪声的去除,而并未采取除脉冲之外的噪声作为去除的对象。因此,专利文献1的触摸面板系统不能可靠地抵消除脉冲噪声之外的多种噪声。
此外,以下描述考虑其中用导电笔经由触摸面板系统91的触摸面板93来接收输入的情况。图43是描述了在触摸面板系统91中生成的幻像噪声的视图。优选的是,导电笔的尖端是锋利的,具有约1mm至4mm的直径,以防止在使用的意义上的劣化。此外,为了容易书写,优选的是,能够在其中手的手掌位于大尺寸触摸面板上的状态下使用笔。
在本说明书中,将其中握着导电笔以进行输入的手放置在触摸面板上的区域称为“手放置区域”。
通过制造电容值分配检测电路92使得经由读出线从设置在手放置区域HDR(图43中所示)中的电容读出的信号不被接收,应可以在其中握着导电笔以进行输入的手放置在触摸面板上的状态下在笔输入位置P处用笔输入条目。
在前述背景下,用于输入的导电笔的笔尖端的触摸信号与放置在触摸面板上的手(该手握着导电笔以进行输入)的触摸信号相比是极弱的,并且具有约10倍至20倍的SN比的差。
此外,人体接收存在于空间中的电磁噪声,并且由人体从空间接收到的此电磁噪声通过握着导电笔以进行输入的手被输入到触摸面板中。被输入到触摸面板中的电磁噪声被叠加在流过所提供的读出线的信号上,握着导电笔以进行输入的手放置在该读出线上。这导致在没有手放置于其上的读出线的位置中生成错误信号,如在图43中被图示为幻像噪声NZ。结果,出现变得难以检测笔的信号的问题。
此外,不仅限于通过使用笔的输入,当使用软件键盘(应用)时,还存在智能电话方面的问题,即如果由用户的身体接收到的电磁噪声是大的,则在用户的手指等触摸的读出线上生成幻像噪声,从而促使未被按压的软件键盘的键起作用。
在本说明书中,这样生成的错误信号被称为“幻像噪声”,其中,由人体从空间接收到的电磁噪声经由手、手指等被输入到触摸面板中,并被叠加于在手、手指等触摸的读出线中流动的信号上。例如,如图43中所示,幻像噪声NZ在限制线L1和L2之间的区域中生成,所述限制线L1和L2沿着读出线SL1至SLM限制手放置区域HDR,并且其在手放置区域HDR外面。
鉴于常规技术的前述问题完成了本发明,并且本发明的目的是提供一种触摸面板系统和一种电子设备,其中的每一个能够可靠地去除多种噪声。
本发明的另一目的是提供一种触摸面板和一种电子设备,其中的每一个使得能够消除通过用已接收到电磁噪声的人体的手、手指等触摸面板而生成的幻像噪声所引起的效应。
问题的解决方案
为了达到前述目的,本发明的触摸面板系统包括:
触摸面板;
触摸面板控制器,其用于处理从触摸面板供应的信号;
电容值分配检测电路,其用于检测多个电容的电容值的分配,所述多个电容均形成在多个第一信号线与多个第二信号线的交叉点上;以及
驱动线驱动电路,其用于驱动作为驱动线的第一信号线或第二信号线,
所述触摸面板包括:(i)所述多个第一信号线;(ii)所述多个第二信号线;(iii)所述多个电容;(iv)主传感器部,其用于检测相对于触摸面板执行的触摸操作;以及(v)子传感器部,其被提供在所述触摸面板的表面中,在该表面中提供了主传感器部,
所述触摸面板控制器包括减法部,其用于(i)接收从主传感器部供应的信号和从子传感器部供应的信号,以及(ii)从由主传感器部供应的信号中减去从子传感器部供应的信号,
所述主传感器部配备有多个读出线,
所述子传感器部配备有沿着其中读出线延伸的方向延伸的子读出线,
所述电容值分配检测电路使连接状态在第一连接状态与第二连接状态之间切换,所述第一连接状态是其中第一信号线被驱动以使得第一信号线充当驱动线并使得第二信号线输出与电容相对应的电荷以使得第二信号线充当读出线和子读出线的状态,并且第二连接状态是其中第二信号线被驱动以使得第二信号线充当驱动线并使得第一信号线输出与电容相对应的电荷以使得第一信号线充当读出线和子读出线的状态,
所述减法部在第一连接状态和第二连接状态期间发现用(Sn+1)–Sn表示的第一差,该第一差对应于(i)从多个读出线中选择的读出线Sn的信号与(ii)读出线Sn+1的信号之间的差,该读出线Sn+1是邻近于读出线Sn的两个读出线中的一个,所述两个读出线是读出线Sn+1和读出线Sn–1,其中的每一个被包括在所述多个读出线中,
所述减法部发现用Sn–(Sn–1)表示的第二差,该第二差对应于(i)读出线Sn的信号与(ii)读出线Sn–1的信号之间的差,该读出线Sn–1是所述两个读出线中的另一个,
所述减法部发现第三差,该第三差对应于(i)子读出线的信号与(ii)邻近于子读出线的读出线的信号之间的差,该读出线被包括在所述多个读出线中,以及
所述触摸面板控制器包括用于将第一差、第二差以及第三差相加的加法部。
根据上述配置,所述主传感器部和所述子传感器部是在触摸面板的同一表面中(上)提供的。这允许(i)从主传感器部供应的输出信号和(ii)从子传感器部供应的输出信号两者包括在触摸面板中反映的各种噪声信号。此外,所述减法部发现(i)从主传感器部供应的输出信号(该信号包括从触摸操作导出的信号和噪声信号)与(ii)从子传感器部供应的输出信号(该信号包括噪声信号)之间的差。这是从由主传感器部供应的输出信号中去除噪声分量,从而提取从触摸操作本身导出的信号。这使得能够可靠地去除(抵消)在触摸面板中反映的多种噪声。
此外,所述电容值分配检测电路在第一连接状态与第二连接之间切换,所述第一连接状态使得第一信号线充当驱动线并使得第二信号线充当读出线和子读出线,并且所述第二连接状态使得第二信号线充当驱动线并使得第一信号线充当读出线和子读出线。这允许从第一信号线和第二信号线两者输出与电容相对应的电荷。结果,能够消除由经由手、手指等被输入到触摸面板中并叠加在读出线的信号上的电磁噪声所引起的效应。
此外,根据该配置,在第一连接状态与第二连接状态期间,减法部获得相邻读出线之间的差信号值。即,获得与噪声具有更高相关性的邻近读出线之间的差。此外,来自子读出线的信号(噪声信号)被从读出线的输出信号中消除。因此,能够更安全地消除噪声。
为了达到上述目的,本发明的另一触摸面板系统包括:
触摸面板;
触摸面板控制器,其用于处理从触摸面板供应的信号;
电容值分配检测电路,其用于检测多个电容的电容值的分配,所述多个电容均形成在多个第一信号线与多个第二信号线的交叉点上;以及
驱动线驱动电路,其用于驱动作为驱动线的第一信号线或第二信号线,
所述触摸面板包括:(i)所述多个第一信号线;(ii)所述多个第二信号线;(iii)所述多个电容;以及(iv)传感器部,其用于检测相对于触摸面板执行的触摸操作,
所述触摸面板控制器包括减法部,其用于(i)从传感器部接收信号,以及(ii)在读出线之中,发现相互邻近的各对读出线之间的信号的差,
所述驱动线驱动电路并行地驱动所述驱动线,
所述电容值分配检测电路使连接状态在第一连接状态与第二连接状态之间切换,所述第一连接状态是其中第一信号线被驱动以使得第一信号线充当驱动线并使得第二信号线输出与电容相对应的电荷以使得第二信号线充当读出线和子读出线的状态,并且所述第二连接状态是其中第二信号线被驱动以使得第二信号线充当驱动线并使得第一信号线输出与电容相对应的电荷以使得第一信号线充当读出线和子读出线的状态,
所述减法部在第一连接状态和第二连接状态期间从读出线接收输出信号,并发现在其中每个驱动线延伸的方向上的每个驱动线上的电容之间的差,该差是作为相互邻近的各对读出线之间的信号的差而被发现的,
所述触摸面板系统还包括:
解码部,其用于将电容之间的差的值解码,该差是由减法部发现的,该解码是以如下这样的方式执行的:计算用于并行地驱动所述驱动线的每个代码序列与读出线的每个差输出序列的内积,该差输出序列对应于代码序列;以及
开关,其用于对将供应给减法部的信号进行切换,使得该减法部发现用(Sn+1)–Sn表示的第一差或用Sn–(Sn–1)表示的第二差,
所述第一差对应于(i)从多个读出线中选择的读出线Sn的信号与(ii)读出线Sn+1的信号之间的差,该读出线Sn+1是邻近于读出线Sn的两个读出线中的一个,所述两个读出线是读出线Sn+1和读出线Sn–1,其中的每一个被包括在所述多个读出线中,所述第二差对应于(i)读出线Sn的信号与(ii)读出线Sn–1的信号之间的差,所述读出线Sn–1是两个读出线中的另一个。
为了达到上述目的,本发明的另一触摸面板系统包括:
触摸面板;
触摸面板控制器,其用于处理从触摸面板供应的信号;
电容值分配检测电路,其用于检测多个电容的电容值的分配,所述多个电容均形成在多个第一信号线与多个第二信号线的交叉点上;以及
驱动线驱动电路,其用于驱动作为驱动线的第一信号线或第二信号线,
所述触摸面板包括:(i)所述多个第一信号线;(ii)所述多个第二信号线;(iii)所述多个电容;以及(iv)传感器部,其用于检测相对于触摸面板执行的触摸操作,
所述触摸面板控制器包括减法部,其用于(i)从传感器部接收信号,以及(ii)在读出线之中,发现相互邻近的各对读出线之间的信号的差,
所述驱动线驱动电路并行地驱动所述驱动线,
所述电容值分配检测电路使连接状态在第一连接状态与第二连接状态之间切换,所述第一连接状态是其中第一信号线被驱动以使得第一信号线充当驱动线并使得第二信号线输出与电容相对应的电荷以使得第二信号线充当读出线和子读出线的状态,并且第二连接状态是其中第二信号线被驱动以使得第二信号线充当驱动线并使得第一信号线输出与电容相对应的电荷以使得第一信号线充当读出线和子读出线的状态,
所述减法部在第一连接状态和第二连接状态期间从读出线接收输出信号,并发现在其中每个驱动线延伸的方向上的每个驱动线上的电容之间的差,该差是作为相互邻近的各对读出线之间的信号的差而被发现的,
所述触摸面板系统还包括:
解码部,其用于将电容之间的差的值解码,该差是由减法部发现的,该解码是以如下这样的方式执行的:计算用于并行地驱动所述驱动线的每个代码序列与读出线的每个差输出序列的内积,该差输出序列对应于代码序列。
根据上述配置中的每个配置,所述减法部获得相互邻近的各对读出线之间的信号值的差。即,发现其就噪声而言具有更高相关性的邻近读出线之间的每个差。这是从由主传感器供应的输出信号中去除噪声分量,从而提取从触摸操作本身导出的信号。这使得能够可靠地去除(抵消)在触摸面板中反映的多种噪声。
此外,所述电容值分配检测电路在第一连接状态与第二连接之间切换,所述第一连接状态使得第一信号线充当驱动线并使得第二信号线充当读出线和子读出线,并且所述第二连接状态使得第二信号线充当驱动线并使得第一信号线充当读出线和子读出线。这允许从第一信号线和第二信号线两者输出与电容相对应的电荷。结果,能够消除由经由手、手指等被输入到触摸面板中并叠加在读出线的信号上的电磁噪声所引起的效应。
此外,根据前述配置中的每个配置,所述触摸面板被并行地驱动,并且所述解码部将由所述减法部计算的电容值的差值解码。这使得发现电容的信号乘以代码长度(乘以N),从而增加了电容的信号强度,而不取决于驱动线的数目。此外,如果信号强度如类似于常规方法那样是足够的,则能够减少驱动线被驱动的次数,从而允许低耗电量。
为了达到前述目的,本发明的电子设备包括本发明的触摸面板系统。
相应地,可以提供能够可靠地去除(抵消)在触摸面板中反映的多种噪声的电子设备。此外,这允许从第一信号线和第二信号线两者输出与电容相对应的电荷。结果,可以提供一种电子设备,其能够消除由经由手、手指等被输入到触摸面板中并叠加在读出线的信号上的电磁噪声所引起的效应。
发明的有利效果
如上所述,本发明的触摸面板系统被配置成使得电容值分配检测电路使连接状态在第一连接状态与第二连接状态之间切换,所述第一连接状态是其中驱动第一信号线以使得第一信号线充当驱动线且使得第二信号线输出对应于电容的电荷以使得第二信号线充当读出线和子读出线的状态,并且所述第二连接状态是其中驱动第二信号线以使得第二信号线充当驱动线并使得第一信号线输出对应于电容的电荷以使得第一信号线充当读出线和子读出线的状态。相应地,本发明提供了可靠地去除(抵消)在触摸面板中反映的多种噪声的效果。此外,本发明提供了消除经由手、手指等被输入到触摸面板中且被叠加在读出线的信号上的电磁噪声所引起的效应的效果。
附图说明
图1
图1是示意性地图示出根据本发明的触摸面板系统的基本配置的视图。
图2
图2是图示出图1中所示的触摸面板系统的基本过程的流程图。
图3
图3是图示出将由图1中所示的触摸面板系统中的减法部处理的各信号的波形的视图。
图4
图4是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图5
图5是示意性地图示出被包括在图4中所示的触摸面板系统的另一版本中且未包括子传感器组的触摸面板的视图。
图6
图6是图示出图4中所示的触摸面板系统的基本过程的流程图。
图7
图7是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图8
图8是图示出图7中所示的触摸面板系统的基本过程的流程图。
图9
图9是图示出触摸面板的驱动方法的视图,该驱动方法在常规触摸面板系统中采用。
图10
图10是图示出触摸面板的驱动方法(正交序列驱动方法)的视图,该驱动方法在本发明的触摸面板系统中采用。
图11
图11是图示出需要由采用图9的驱动方法的触摸面板执行以便实现与采用图10的驱动方法的触摸面板的灵敏度等效的灵敏度的过程的视图。
图12
图12是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的视图,所述另一触摸面板系统包括由正交序列驱动方法驱动的触摸面板。
图13
图13是示意性地图示出根据本发明的另一实施例的触摸面板系统的基本配置的视图。
图14
图14是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图15
图15是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图16
图16是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图17
图17是示出了包括在图16中所示的触摸面板系统中的总差分放大器的一个示例的电路图。
图18
图18是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板的基本配置的视图。
图19
图19是图示出在专利文献1的触摸面板系统中提供的噪声处理部的框图。
图20
图20是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图21
图21是图示出图20中所示的触摸面板系统的基本过程的流程图。
图22
图22是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图23
图23是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图24
图24是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图25
图25是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图26
图26是示意性地图示出根据本发明的另一触摸面板系统的基本配置的视图。
图27
图27是图示出图22中所示的触摸面板系统中的判断部的基本过程的流程图。
图28
图28是示意性地图示出图27中所示的流程图中的识别触摸信息的方法的视图。
图29
图29是图示出包括触摸面板系统的移动电话的配置的功能框图。
图30
图30是图示出根据实施例18的触摸面板系统的配置的框图。
图31
图31是图示出在触摸面板系统中提供的触摸面板的配置的示意图。
图32
图32是图示出(a)被连接到触摸面板的信号线与(b)被连接到驱动器的驱动线和被连接到读出放大器的读出线之间的连接开关电路的配置的电路图。
图33
图33是图示出在触摸面板系统的电容值分配检测电路中提供的复用器的配置的电路图。
图34
图34的(a)和(b)中所图示的是用于描述触摸面板系统的操作方法的示意图。
图35
图35的(a)和(b)中所图示的是用于描述触摸面板系统的另一操作方法的示意图。
图36
图36是图示出根据实施例19的触摸面板系统的配置的框图。
图37
图37是图示出(a)被连接到触摸面板的信号线与(b)被连接到驱动器的驱动线和被连接到读出放大器的读出线之间的连接开关电路的配置的电路图。
图38
图38是图示出在触摸面板系统的电容值分配检测电路中提供的复用器的配置的电路图。
图39
图39是图示出根据实施例20的触摸面板系统的配置的框图。
图40
图40是图示出根据实施例21的触摸面板系统的配置的框图。
图41
图41是图示出常规触摸面板系统的配置的框图。
图42
图42是图示出在触摸面板系统中提供的触摸面板的配置的示意图。
图43
图43是用于描述在触摸面板系统中生成的幻像噪声的视图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明的实施例。
【实施例1】
(1)触摸面板系统1的配置
图1是示意性地图示出根据本发明的一个实施例的触摸面板系统1的基本配置的视图。触摸面板系统1包括显示设备2、触摸面板3、触摸面板控制器4以及驱动线驱动电路5。此外,触摸面板系统1具有噪声抵消功能。在以下描述中,用户所使用的一侧被称为“正面”(或“上侧”)。
显示设备2包括显示屏(显示部),其在图1中未示出。该显示屏显示例如用于操作的各种图标和对应于用于用户的操作指令的文本信息。显示设备2由例如液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器或场发射显示器(FED)制成。该显示器在许多常用的电子设备中使用。因此,制造此类显示器的显示设备2提供具有很大多用性的触摸面板系统1。显示设备2具有任何配置,并且不限于任何特定配置。
触摸面板3被配置成允许用户用他/她的手指、触笔等在触摸面板3的表面上执行触摸(按压)操作,以便输入各种操作指令。触摸面板3被堆叠在显示设备2的正面(上侧)上,以便覆盖显示屏。
触摸面板3包括在同一表面上(中)提供的两个传感器(一个主传感器31和一个子传感器32)。主传感器31和子传感器32被提供成以便相互邻近。主传感器31和子传感器32中的每一个是电容型传感器。配备有电容型传感器的触摸面板3有着具有高透光度且具有耐久性的优点。
主传感器(主传感器部)31是在触摸面板3的区域(被触摸区)中提供的,在该区域中执行触摸操作。主传感器31检测用户相对于触摸面板3执行的触摸操作。该触摸操作是例如双击、滑动、单击或拖拽。主传感器31配备有由线性电极制成的读出线33。读出线33具有与触摸面板控制器4相连的末端。由此,主传感器31所检测的信号经由读出线33被输出到触摸面板控制器4。即,对应于主传感器13所检测的触摸操作的信号被输出到触摸面板控制器4。
子传感器(子传感器部)32检测在触摸面板3中反映的噪声分量。子传感器32被提供在触摸面板3的区域(未被触摸区域)中,在该区域中不执行触摸操作。因此,子传感器32不被用户在触摸操作中触摸,并且子传感器32检测在触摸面板系统1中生成的各种噪声。因此,不同于主传感器31,子传感器32不检测对应于触摸操作的信号。即,子传感器32被配置成不被用户在触摸操作中触摸,并且检测在触摸面板3中生成的噪声。
子传感器32配备有由线性电极制成的子读出线34。子读出线34被提供成以便与读出线33平行地延伸(即,沿着其中读出线33延伸的方向延伸)。子读出线34具有与触摸面板控制器4相连的末端。由此,子传感器32所检测的信号经由子读出线34被输出到触摸面板控制器4。
同时,触摸面板3包括被提供成以便以直角与读出线33和子读出线34相交的驱动线35。驱动线35由线性电极制成。电容在读出线33或子读出线34与驱动线35的交叉点中形成。即,电容在读出线33与驱动线35的交叉点中形成,并且另一电容在子读出线34与驱动线35的交叉点中形成。驱动线35与驱动线驱动电路(传感器驱动部)5相连。在触摸面板系统1激活时,驱动线35被以特定的间隔供应电位。
读出线33、子读出线34以及驱动线35中的每一个可以由例如诸如ITO(Indium TinOxide:氧化铟锡)之类的透明导线材料制成。换言之,读出线33、子读出线34以及驱动线35中的每一个是触摸面板3中的传感器电极。
请注意,驱动线35是在透明基板或透明膜(未示出)上提供的。此外,驱动线35被绝缘层(未示出)覆盖。在绝缘层上,提供了读出线33和子读出线34。因此,读出线33或子读出线34和驱动线35经由绝缘层被相互隔离,并且读出线33或子读出线34和驱动线35经由电容被相互耦合。读出线33和子读出线34被保护层(未示出)覆盖。即,在触摸面板3中,保护层被定位成以便最接近于正面侧(用户侧)。
触摸面板控制器4读取从触摸面板3的主传感器31和子传感器32供应的信号(数据)。由于触摸面板系统1包括电容型传感器,所以触摸面板控制器4检测在触摸面板3中生成的电容。具体地,触摸面板控制器4检测(i)读出线33与驱动线35之间的电容的变化和(ii)子读出线34与驱动线35之间的电容的变化。触摸面板控制器4包括减法部41、坐标检测部42以及CPU 43。
减法部41包括(i)用于接收由主传感器31输出的信号的输入端子(即,用于主传感器输出的输入端子),以及(ii)用于接收由子传感器32输出的信号的输入端子(即,用于子传感器输出的输入端子)。减法部41从(ii)供应给用于主传感器输出的输入端子的信号中减去(i)供应给用于子传感器输出的输入端子的信号。由于减法部41的减法操作而获得的信号被输出到坐标检测部42。请注意,供应给减法部41的信号可以是数字信号和模拟信号中的任一个。即,供应给减法部41的输入信号可以是任何信号,只要其适合于减法部41的配置。
根据由于减法部41的减法操作而获得的信号,坐标检测部42检测指示触摸操作的存在或不存在的信息。例如,如果从减法部41供应的输出信号的值等于或大于预定阈值值,则坐标检测部42向CPU 43输出指示触摸操作的存在的信号。请注意,触摸面板系统1包括单个主传感器31;因此,坐标检测部42检测指示触摸操作的存在或不存在的信息。同时,如果触摸面板系统1被配置成包括多个主传感器13,则除触摸操作的存在或不存在之外,坐标检测部42还确定指示被用户触摸的位置的坐标值。
CPU 43以特定的间隔获取由坐标检测部42输出的信息。此外,根据这样获得的信息,CPU 43执行诸如到显示设备2的信息的输出的操作。
驱动线驱动电路5与驱动线35相连。在触摸面板系统1激活时,驱动线驱动电路5以特定的间隔向驱动线35施加电位。
(2)由触摸面板系统1执行的噪声处理
触摸面板系统1根据电容的变化来确定触摸操作的存在或不存在,该变化被触摸面板控制器4检测。然而,由于触摸面板3被结合到显示设备2的正面(用户侧),所以触摸面板系统1很可能不仅受到在显示设备2中生成的诸如时钟之类的噪声的影响,而且受到来自外面的其他噪声的影响。这导致用于触摸操作的检测灵敏度(即,坐标检测部42的检测灵敏度)的削弱。
为了解决此问题,作为用于去除此类噪声的措施,触摸面板系统1包括子传感器32和减法部41。参考图2,将描述触摸面板系统1的噪声抵消过程。图2是图示出作为触摸面板系统1的基本过程的噪声抵消过程的流程图。
在触摸面板系统1激活时,驱动线驱动电路5以特定的间隔向驱动线35施加电位。当该用户在触摸面板3上执行触摸操作时,主传感器31和子传感器32两者向减法部41输出信号。
在这里,(i)在显示设备2中生成的诸如时钟之类的噪声和(ii)来自外面的其他噪声都被反映在触摸面板3中。因此,各种噪声分量被主传感器31和子传感器32检测。即,从主传感器31供应的输出信号不仅包括从触摸操作本身导出的信号,而且包括噪声信号(噪声分量)。同时,由于子传感器32被配置成不检测任何触摸操作,所以从子传感器32供应的输出信号包括噪声信号(噪声分量),但不包括从触摸操作导出的信号(F201)。
在触摸面板系统1中,主传感器31和子传感器31被提供在同一表面中,以便相互邻近。因此,能够将(i)包括在从主传感器31供应的输出信号中的噪声信号的值和(ii)包括在从子传感器32供应的输出信号中的噪声信号的值视为是基本上相同的。鉴于此,包括在触摸面板控制器4中的减法部41执行用于从(ii)由主传感器31供应的输入信号(信号值)中减去(i)从子传感器32供应的输入信号(信号值)的操作(F202)。即,减法部41发现读出线33与子读出线34之间的差。这是从由主传感器31供应的输出信号去除噪声信号。这提供了从触摸操作本身导出的信号值,该信号值是响应于触摸操作而生成的。
由减法操作这样获得的信号(从触摸操作本身导出的信号)被输出到包括在触摸面板控制器4中的坐标检测部42(F203)。即,从触摸操作本身导出的信号被输出到坐标检测部42。根据从触摸操作本身导出的信号,坐标检测部42确定触摸操作的存在或不存在。用此配置,可以防止坐标检测部42的检测灵敏度方面的削弱(例如,关于触摸操作的存在或不存在的检测灵敏度)。
因此,根据触摸面板系统1,减法部41发现读出线33与子读出线34之间的差,以便从由读出线33供应且包括多种噪声分量的输入信号中抵消噪声分量。即,减法部41从由读出线33供应的输入信号中抵消噪声信号,以便提取从触摸操作本身导出的信号。因此,可以提供能够可靠地抵消多种噪声的触摸面板系统1。
在图3中可见地图示了触摸面板系统1的噪声抵消过程。图3是图示出将由触摸面板系统1中的减法部41处理的各信号的波形的视图。图3的(a)示出了从主传感器31供应的输出信号,图3的(b)示出了从子传感器32供应的输出信号,并且图3的(c)是由减法部41处理的信号。图3中所示的每个信号是响应于用户执行的触摸操作而生成的信号。
触摸面板系统1被配置成使得用户执行触摸操作增加检测触摸操作的主传感器31的电容(图3的(a))。即,用户执行触摸操作增加从主传感器31(读出线33)供应的输出信号的值。然而,响应于触摸操作而从主传感器31供应的输出信号不仅包括(i)从触摸操作本身导出的信号,而且包括(ii)各种噪声信号(例如,在显示设备2中生成的诸如时钟之类的噪声和/或来自外面的噪声)。
同时,由于子传感器32不检测触摸操作,所以子传感器32(子读出线)的电容不会由于触摸操作而增加。即,从子传感器32供应的输出信号不包括从触摸操作导出的信号,而是包括反映在触摸面板3中的噪声分量(图3的(b))。
减法部41从(ii)由主传感器31供应的输出信号中减去(i)从子传感器32供应的输出信号(即,图3的(a)的信号值–图3的(b)的信号值)。如图3的(c)中所示,此减法操作从(ii)由主传感器31供应的输出信号中去除(i)由子传感器32输出的噪声分量。这提供了从触摸操作本身导出的信号,该信号是响应于触摸操作而生成的。此外,由于坐标检测部42被供应从触摸操作本身导出的信号,所以用于触摸操作的检测准确度并未被削弱。
如上所述,根据本实施例的触摸面板系统1,主传感器31和子传感器32被提供在触摸面板3的同一表面中(上)。因此,(i)从主传感器31供应的输出信号和(ii)从子传感器32供应的输出信号中的每一个包括反映在触摸面板3中的各种噪声信号。此外,减法部41发现(i)从主传感器31供应的输出信号(该信号包括从触摸操作导出的信号和噪声信号)和(ii)从子传感器32供应的输出信号(该信号包括噪声信号)之间的差。这是从由主传感器31供应的输出信号中去除噪声分量,以便提取从触摸操作本身导出的信号。因此,可以可靠地去除(抵消)反映在触摸面板3中的多种噪声。
请注意,根据专利文献1的触摸面板系统,作为去除对象的噪声分量是在包括噪声分量的信号中所包括的AC信号分量。另一方面,根据触摸面板系统1,(i)从主传感器31供应的输出信号与(ii)从子传感器32供应的输出信号中的每一个包括各种噪声分量。因此,根据触摸面板系统1,作为去除对象的噪声分量不限于AC信号分量。因此,触摸面板系统1能够够抵消反映在触摸面板3中的所有噪声。
在触摸面板系统1中,只需要在触摸面板3的表面中提供子传感器32,在该表面中还提供了主传感器31。用此配置,主传感器31和子传感器32两者都能够检测反映在触摸面板3中的噪声分量(噪声信号)。请注意,子传感器32优选地被配置成不检测在触摸面板3上执行的触摸操作。用此配置,子传感器32不检测从触摸操作导出的信号;因此,从子传感器32供应的输出信号不包括从触摸操作导出的信号。这防止了其中从触摸操作导出的信号值被由减法部41执行的减法操作减小的情况。即,在不减小从触摸操作导出的信号的情况下去除噪声分量,该信号是由主传感器31检测的。因此,可以进一步增强用于触摸操作的检测灵敏度。
触摸面板系统1被配置成使得在触摸面板3的区域(未被触摸区域)中提供子传感器32,在该区域中不被用户执行触摸操作。在此类配置中,从触摸操作导出的信号不被子传感器32检测到。因此,在子传感器32上,用户将不会执行触摸操作。相应地,虽然子传感器32检测到反映在触摸面板中的噪声,但子传感器32并未检测到从触摸操作导出的信号。因此,可以可靠地防止子传感器32检测到触摸操作。
为了子传感器32检测噪声分量,优选地将子传感器32提供为尽可能接近于主传感器31。更优选地,子传感器32和主传感器31被并排地布置,以便相互接触。用此配置,在几乎相同的条件下提供主传感器31和子传感器32。特别是在其中子传感器32和主传感器31被并排地布置、以便相互接触的配置中,主传感器31和子传感器32被布置成使得其之间的距离最短。因此,能够将包括在从子传感器32供应的输出信号中的噪声信号的值视为与包括在从主传感器31供应的输出信号中的噪声信号的值相同。因此,通过由减法部41执行的减法操作,可以更可靠地去除反映在触摸面板3中的噪声分量。这使得能够进一步增强用于触摸操作的检测灵敏度。
本实施例已经涉及到包括电容型触摸面板3的触摸面板系统1。
然而,触摸面板3的操作原理(即,操作传感器的方法)不限于电容型。例如,通过包括电阻膜型、红外线型、超声波型或电磁感应耦合型的触摸面板的触摸面板系统,能够同样地实现噪声抵消功能。此外,无论显示设备2的类型如何,本实施例的触摸面板系统1都提供噪声抵消功能。
本实施例的触摸面板系统1可适用于配备有触摸面板的各种电子设备。此类电子设备的示例包括电视、个人计算机、移动电话、数字式照相机、便携式游戏设备、电子相框、个人数字助理(PDA)、电子书、家用电子器械(例如,微波炉、洗衣机)、自动售票机、自动出纳机(ATM)以及汽车导航系统。因此,可以提供能够有效地防止用于触摸操作的检测灵敏度的削弱的电子设备。
【实施例2】
(1)触摸面板系统1a的配置
图4是示意性地图示出根据本发明的另一实施例的触摸面板系统1a的基本配置的视图。触摸面板系统1a的基本配置基本上与实施例1的触摸面板系统1的相同。下面将描述触摸面板系统1a,集中于触摸面板系统1a与触摸面板系统1之间的差异。为了便于说明,对与在实施例1中所描述的图中解释的那些构件具有相同功能的构件给定相同的附图标记,并且在这里省略其说明。
触摸面板系统1a与触摸面板系统1在触摸面板3a中所提供的传感器的配置方面不同。具体地,触摸面板3a包括(i)主传感器组31a,其由多个主传感器31组成,以及(ii)子传感器组32,其由多个子传感器32组成。触摸面板系统1a不仅检测(i)由用户执行的触摸操作的存在或不存在,而且检测(ii)指示其中用户执行触摸操作的位置的位置信息(坐标)。
具体地,根据触摸面板系统1a,触摸面板3a包括主传感器31a和子传感器组32a,其被提供在触摸面板3a的同一表面上(中)。主传感器组31a和子传感器组32a被提供成以便相互邻近。主传感器组31a和子传感器组32a中的每一个由电容型传感器组成。
主传感器组(主传感器部)31a被提供在触摸面板3a的区域(被触摸区域)中,在该区域中执行触摸操作。主传感器组31a检测用户相对于触摸面板3a执行的触摸操作。主传感器组31a由布置成矩阵的多个主传感器31组成。主传感器组31a配备有L个读出线33(L是2或更大的整数)。读出线33被提供成以便相互平行并被均匀地间隔开。在读出线33的每一个上,提供了M个主传感器31(M是2或更大的整数)。
读出线33的每一个具有与触摸面板控制器4的减法部41相连的末端。利用此,由每个主传感器31所检测的信号经由其相应的读出线33被输出到减法部41。即,对应于由主传感器31所检测的触摸操作的信号被输出到减法部41。
子传感器组(子传感器部)32a检测反映在触摸面板3a中的噪声分量。子传感器组32a被提供在触摸面板3a的区域(未被触摸区域)中,在该区域中不执行触摸操作。因此,子传感器组32a未被用户在触摸操作中触摸,并且子传感器组32a检测在触摸面板系统1a中生成的各种噪声。因此,不同于主传感器组31a,子传感器32a不检测对应于触摸操作的信号。即,子传感器组32a被配置成不被用户在触摸操作中触摸,而是检测在传感器中生成的噪声。子传感器组32a配备有一个子读出线34。子读出线34被提供成以便与读出线33平行地延伸(即,沿着其中读出线33延伸的方向延伸)。在子读出线34上,提供了M个子传感器32(M是2或更大的整数)。即,在每个读出线33上提供的主传感器31的数目等于在子读出线34上提供的子传感器32的数目。
子读出线34具有与触摸面板控制器4的减法部41相连的末端。利用此,由子传感器组32所检测的信号经由子读出线34被输出到减法部41。
同时,触摸面板3a包括被提供成以便以直角与读出线33和子读出线34相交的M个驱动线35(M是2或更大的整数)。驱动线35被提供成以便相互平行地延伸并被均匀地间隔开。在驱动线35中的每一个上,提供了L个主传感器31和一个子传感器32(L是2或更大的整数)。此外,在读出线33或子读出线34中的每一个与驱动线35中的相应的一个的交叉点中形成有电容。即,电容在读出线33与驱动线35的交叉点中形成,并且电容在子读出线34与驱动线35的交叉点中形成。驱动线35与驱动线驱动电路(未图示)相连。在触摸面板系统1a激活时,以特定的间隔向驱动线35供应电位。
因此,在触摸面板3a中,(i)读出线33和子读出线34(其在水平方向上被提供)以及(ii)驱动线35(其在垂直方向上被提供)被布置成二维矩阵。对于读出线33、读出线34以及驱动线35而言,能够根据触摸面板系统1a的预定目的、触摸面板3a的尺寸等任意地设置其数目、其长度、其宽度、其之间的间距等。
(2)由触摸面板系统1a执行的噪声处理
触摸面板系统1a根据电容的变化来确定(i)触摸操作的存在或不存在以及(ii)被触摸位置,该变化被触摸面板控制器4检测。然而,类似于触摸面板系统1,触摸面板系统1a很可能受到各种噪声的影响。这导致用于触摸操作的检测灵敏度(即,坐标检测部的检测灵敏度)的削弱。具体地,图5是示意性地图示出通过修改图4中所示的触摸面板系统1a的触摸面板使得其不包括子传感器组32a而制作的触摸面板3b的视图。如图5中所示,触摸面板3b仅包括主传感器组31a,而不包括子传感器组32a。即,图5中所示的触摸面板3b具有尚未配备有针对噪声的对策的配置。根据此配置,触摸面板3b受到各种噪声的影响。相应地,由每个读出线33输出的信号包括各种噪声,并且因此用于触摸操作的检测灵敏度被削弱。
为了避免这一点,触摸面板系统1a包括子传感器组32a和减法部41作为用于去除此类噪声的措施。参考图6,下面将描述由触摸面板系统1a执行的噪声抵消过程。图6是图示出作为触摸面板系统1a的基本过程的噪声抵消过程的流程图。
在触摸面板系统1a激活时,驱动线35被以特定的间隔提供电位。当用户在触摸面板3a上执行触摸操作时,主传感器组31a和子传感器组32a两者向减法部41输出信号。具体地,用户执行触摸操作增加对应于被触摸位置的特定主传感器31的电容。即,用户执行触摸操作增加从该主传感器31(读出线33)供应的输出信号的值。触摸面板系统1a向减法部41输出从读出线33和子读出线34供应的输出信号,同时驱动驱动线35。
更具体地,在显示设备2中生成的诸如时钟之类的噪声和来自外面的其他噪声反映在触摸面板3a中。因此,主传感器组31a和子传感器组32a检测到各种噪声分量。具体地,从主传感器组31a供应的输出信号不仅包括从触摸操作本身导出的信号,而且包括噪声信号(噪声分量)。同时,子传感器组32a被配置成不检测触摸操作。因此,从子传感器组32a供应的输出信号包括噪声信号(噪声分量),但是并不包括从触摸操作导出的信号(F501)。
在触摸面板系统1a中,主传感器组31a和子传感器组32a被提供在同一表面中,以便相互邻近。因此,能够将(i)包括在从主传感器组31a供应的输出信号中的噪声信号的值和(ii)包括在从子传感器组32a供应的输出信号中的噪声信号视为是基本上相同的。鉴于此,触摸面板控制器4中的减法部41执行用于从(ii)由主传感器组31供应的输入信号(信号值)中减去(i)从子传感器组32a供应的输入信号(信号值)的操作(F502)。即,减法部41发现每个读出线33与子读出线34之间的差。这是从由主传感器组31a供应的输出信号中去除噪声信号。这提供了从触摸操作本身导出的信号值,该信号值是响应于触摸操作而生成的。
由减法操作这样获得的信号被输出到包括在触摸面板控制器4中的坐标检测部42(F503)。因此,从触摸操作本身导出的信号被输出到坐标检测部42。根据从触摸操作本身导出的信号,坐标检测部42检测(i)触摸操作的存在或不存在和(ii)被触摸位置(坐标)。用此配置,能够防止坐标检测部42的检测灵敏度方面(例如,关于触摸操作的存在或不存在的检测准确度、关于被触摸位置的检测灵敏度)的削弱。
请注意,根据触摸面板系统1a,配备有对应于被触摸位置的特定主传感器31的读出线33的输出信号具有如图3的(a)中所示的波形,而子传感器组32a(子读出线34)的输出信号具有如图3的(b)中所示的波形。减法部41从由主传感器组31a供应的输出信号中减去从子传感器组32a供应的输出信号。如图3的(c)中所示,此减法操作从由主传感器组31a供应的输出信号中去除由子传感器组32a输出的噪声分量。这提供了从触摸操作本身导出的信号,该信号是响应于触摸操作而生成的。此外,由于坐标检测部42被供应从触摸操作本身导出的信号,所以用于触摸操作的检测准确度并未被削弱。因此,可以减小(i)实际被触摸位置与(ii)由坐标检测部42所检测的检测位置之间的差。
如上所述,当驱动驱动线35时,触摸面板1a从读出线33读取主传感器组31a的电容值的变化,该变化是由用户执行的触摸操作而引起的。此外,触摸面板系统1a从子读出线34读取噪声分量。此外,触摸面板系统1a允许减法部41发现读出线33与子读出线34之间的差,以便去除(抵消)噪声分量。
触摸面板系统1a包括主传感器组31a,其由以矩阵形式垂直地和水平地布置的多个主传感器31组成。由于此配置,除与触摸面板系统1所给出的那些相同的效果之外,触摸面板系统1a能够用坐标检测部42来检测指示被触摸位置的坐标。即,除触摸操作的存在或不存在之外,触摸面板系统1a还能够检测被触摸位置(坐标值)。
如触摸面板系统1的情况一样,对于触摸面板系统1a而言,作为去除对象的噪声分量不限于AC信号分量。相应地,触摸面板系统1a还能够抵消反映在触摸面板3a中的所有噪声。
【实施例3】
(1)触摸面板系统1b的配置
图7是示意性地图示出根据本发明的另一实施例的触摸面板系统1b的基本配置的视图。触摸面板系统1b的基本配置基本上与实施例2的触摸面板系统1a的相同。下面将描述触摸面板系统1b,集中于触摸面板系统1b与触摸面板系统1之间的差异。为了便于说明,对与在实施例1和2中所述的图中解释的那些构件具有相同功能的构件给定相同的附图标记,并且在这里省略其说明。
触摸面板3b具有实施例2的触摸面板系统1a中的触摸面板3a的相同配置。即,触摸面板3b包括(i)多个驱动线35(在图7中,五个驱动线35),(ii)与驱动线35相交的多个读出线33(在图7中,七个读出线33),以及(iii)一个子读出线34,其以直角与驱动线35相交并与读出线33平行地延伸。读出线33和驱动线35被相互隔离,并且经由电容相互耦合。子读出线34和驱动线35被相互隔离,并且经由电容相互耦合。
在以下描述中,将包括一个子读出线34和七个读出线33的八个读出/子读出阵列分别地称为阵列(1)至(8)。
触摸面板控制器4包括开关SW、减法部41、存储部45a至45d以及加法部46,其被按照此顺序从触摸面板控制器4的输入接收侧开始布置。请注意,触摸面板控制器4还包括坐标检测部42(未示出)和CPU 43(未示出)(图1)。因此,触摸面板系统1b在触摸面板控制器4的配置方面不同于触摸面板系统1和1a。
开关SW从由读出线33和子读出线34供应的信号中选择将被供应给减法部41的信号。更具体地,每个开关SW包括两个端子(上端子和下端子),并且选择上端子和下端子中的一个。图7示出了其中开关SW选择下端子的状态。
减法部41对从阵列(1)至(8)供应的信号之中的由开关SW选择的信号执行差信号操作。具体地,减法部41在相互邻近的读出线33之间以及在相互邻近的读出线33与子读出线34之间执行差信号操作。例如,在其中开关SW如图7中所示选择下端子的情况下,减法部41执行以下差信号操作:阵列(8)–阵列(7);阵列(6)–阵列(5);阵列(4)–阵列(3);以及阵列(2)–阵列(1)。另一方面,在其中开关SW选择上端子(未示出)的情况下,减法部41执行以下差信号操作:阵列(7)–阵列(6);阵列(5)–阵列(4);以及阵列(3)–阵列(2)。
在其中每个开关SW选择上和下端子中的一个的情况下,存储部45a至45d存储由减法部41所执行的差操作获得的信号(差操作信号)。存储在存储部45a至45d中的差操作信号被输出到加法部46。另一方面,在其中每个开关SW选择上端子和下端子中的另一个的情况下,差操作信号被直接而不是经由存储部45a至45d地输出到加法部46。
加法部46将差操作信号相加,其中的每个是从相互邻近的读出线33获得的,并且是从减法部41和存储部45a至45d供应的。其后,加法部46输出加法操作的结果。此外,加法部46输出差操作信号(阵列(2)–阵列(1)),其是从子读出线34和邻近于子读出线34的读出线33获得的,并且其被存储在存储部45a中。最终,加法部46输出由以下操作获得的信号:阵列(2)–阵列(1);阵列(3)–阵列(1);阵列(4)–阵列(1);阵列(5)–阵列(1);阵列(6)–阵列(1);阵列(7)–阵列(1);以及阵列(8)–阵列(1)。即,由加法部46输出的每个信号是此类信号,从该信号中已经去除了包括在读出线33中的噪声信号(对应于阵列(1)的信号)。此外,减法部41已经在相互邻近的读出线33之间执行差信号操作。这允许加法部46输出信号,从该信号中已经更可靠地去除了噪声信号。
(2)由触摸面板系统1b执行的噪声处理
参考图7和8,下面将描述由触摸面板系统1b执行的噪声处理。图8是图示出作为触摸面板系统1b的基本过程的噪声抵消过程的流程图。
在触摸面板系统1b激活时,驱动线35被以特定的间隔供应电位。用户在触摸面板3b上执行触摸操作增加对应于被触摸位置的特定读出线33的电容。即,用户在触摸面板3b上执行触摸操作增加从该读出线33供应的输出信号的值。触摸面板1b向触摸面板控制器4输出从读出线33和子读出线34供应的输出信号,同时驱动驱动线35。因此,在驱动驱动线35的同时,触摸面板系统1b检测读出线33的电容的变化和子读出线34的电容的变化,以便确定触摸操作和被触摸位置的存在或不存在。
更具体地,在显示设备2中生成的诸如时钟之类的噪声和来自外面的其他噪声反映在触摸面板3b中。因此,主传感器组31a和子传感器组32a中的每一个检测各种噪声分量。具体地,从读出线33供应的输出信号不仅包括从触摸操作本身导出的信号,而且包括噪声信号(噪声分量)。同时,子读出线34被配置成不检测触摸操作。因此,从子读出线34供应的输出信号包括噪声信号(噪声分量),但是并不包括从触摸操作导出的信号(F601)。
接下来,开关SW选择下端子(F602)。然后,减法部41发现读出线33(读出线Sn)与作为邻近于某个读出线33的两个读出线33中的一个且比另一个更接近于子读出线34的读出线(读出线Sn+1)之间的差(读出线(Sn+1)–读出线Sn:第一差)。在此步骤中,发现子读出线34与比任何其他读出线33更接近于子读出线34的读出线33之间的差(第三差)。
对于图7中所示的阵列(1)至(8)而言,减法部41执行以下四个差信号操作:
阵列(2)–阵列(1)(结果得到的差值被称为“A”。)
阵列(4)–阵列(3)(结果得到的差值被称为“C”。)
阵列(6)–阵列(5)(结果得到的差值被称为“E”。)
阵列(8)–阵列(7)(结果得到的差值被称为“G”。)
即,在步骤F603中,减法部41对阵列(1)至(8)执行差信号操作,其包括子读出线34)。
由减法部41发现的差值A、C、E和G分别被存储在存储部45a至45d中。即,存储部45a存储差值A,存储部45b存储差值C,存储部45c存储差值E,并且存储部45d存储差值G(F604)。
接下来,开启选择下端子的开关SW以选择(关闭)上端子(F605)。然后,减法部41执行与F603的操作类似的操作。具体地,减法部41在读出线33(读出线Sn)与作为邻近于某个读出线33的来自两个读出线33中的一个且比另一个更加远离子读出线34的读出线(读出线Sn–1)之间执行差信号操作(读出线Sn–读出线(Sn–1):第二差)(F606)。
对于图7中所示的阵列(1)至(8)而言,减法部41执行以下三个差信号操作:
阵列(3)–阵列(2)(结果得到的差值被称为“B”。)
阵列(5)–阵列(4)(结果得到的差值被称为“D”。)
阵列(7)–阵列(6)(结果得到的差值被称为“F”。)
即,在步骤F606中,减法部42对阵列(2)至(7)执行差信号操作,其不包括子读出线34。
接下来,加法部46执行用于将(i)在步骤F606中发现的差值B、D和F与(ii)存储在各存储部45a至45d中的差值A、C、E和G相加的加法操作。即,加法部46将(i)当由开关SW选择了下端子时发现的差值(差值A、C、E和G)与(ii)在由开关SW选择了上端子时发现的差值(差值B、D和F)相加(F607)。
在图7中所示的阵列(1)至(8)的情况下,加法部46将(i)存储在存储部45a中的差值A(阵列(2)–阵列(1)信号)与(ii)由减法部41输出的差值B(阵列(3)–阵列(2)信号)相加。如下表示此加法操作:
差值A+差值B
={阵列(2)–阵列(1)}+{阵列(3)–阵列(2)}=阵列(3)–阵列(1)(结果得到的差值被称为“差值H”。)
这提供阵列(3)–阵列(1)信号。加法部46依次地执行此类操作。
具体地,加法部将存储在存储部45b中的差值C(阵列(4)–阵列(3)信号)与差值H(阵列(3)–阵列(1)信号)相加。这提供了阵列(4)–阵列(1)信号(差值I)。
接下来,加法部46将由减法部41输出的差值D(阵列(5)–阵列(4)信号)与差值I(阵列(4)–阵列(1)信号)相加。这提供了阵列(5)–阵列(1)信号(差值J)。
接下来,加法部46将存储在存储部45c中的差值E(阵列(6)–阵列(5)信号)与差值J(阵列(5)–阵列(1)信号)相加。这提供了阵列(6)–阵列(1)信号(差值K)。
接下来,加法部46将由减法部41输出的差值F(阵列(7)–阵列(6)信号)与差值K(阵列(6)–阵列(1)信号)相加。这提供了阵列(7)–阵列(1)信号(差值L)。
接下来,加法部46将存储在存储部45d中的差值G(阵列(8)–阵列(7)信号)与差值L(阵列(7)–阵列(1)信号)相加。这提供了阵列(8)–阵列(1)信号(差值M)。
请注意,存储在存储部45a中的差值A(即,阵列(2)–阵列(1)信号)在不经受加法部46的任何加法操作的情况下被输出。
因此,加法部46输出以下信号:
阵列 (2) – 阵列 (1) 信号 = 差值 A
阵列 (3) – 阵列 (1) 信号 = 差值 H
阵列 (4) – 阵列 (1) 信号 = 差值 I
阵列 (5) – 阵列 (1) 信号 = 差值 J
阵列 (6) – 阵列 (1) 信号 = 差值 K
阵列 (7) – 阵列 (1) 信号 = 差值 L
阵列 (8) – 阵列 (1) 信号 = 差值 M。
在图7中所示的配置中,阵列(2)至(8)是读出线33,并且阵列(1)是子读出线34。作为由加法部46执行的加法操作的结果,阵列(1)的信号(噪声信号)被从阵列(2)至(8)的每个信号中去除。相应地,从加法部46供应的每个输出信号是这样的信号,已经从该信号去除了包括在读出线33中的噪声信号。这样,可以提供从触摸动作本身导出的信号值,该信号值是响应于触摸操作而生成的。加法部46的已经从其去除了噪声信号的每个输出信号被输出到触摸面板控制器4中的坐标检测部42。即,从触摸操作本身导出的信号被输出到坐标检测部42(F608)。
如上所述,触摸面板系统1b获得相互邻近的读出线33之间的差信号值。即,发现邻近读出线33之间的每个差,其就噪声而言具有较高相关性。此外,从由每个读出线33供应的输出信号去除了子读出线34的信号(噪声信号)。因此,与实施例1和2的触摸面板系统1和1a相比,触摸面板系统1b能够更可靠地去除噪声。
另外,根据触摸面板系统1b,加法部46从子读出线34侧依次地(即,按照在某个加法操作中涉及到的读出线与子读出线之间的增加的距离)执行加法操作。因此,可以通过以加法操作的结果在下一加法操作中被使用的方式来执行加法操作而去除噪声。
【实施例4】
本发明的触摸面板系统的驱动方法不受特别限制。优选地,所述驱动方法是正交序列驱动方法。换言之,优选地并行地驱动驱动线35。图9是图示出触摸面板的驱动方法的视图,该驱动方法在常规触摸面板系统中采用。图10是图示出触摸面板的驱动方法(正交序列驱动方法)的图,该驱动方法在本发明的触摸面板系统中采用。
图9示出了从触摸面板提取且配备有四个传感器的一个读出线。如图9中所示,常规触摸面板系统驱以下列方式驱动驱动线:向将被驱动的驱动线施加+V伏,使得驱动线被依次地驱动。
具体地,在第一驱动线驱动中,向最左侧传感器施加+V伏。这给出由下式表示的第一Vout测量结果(X1):
同样地,在第二驱动线驱动中,向从左侧的第二传感器施加+V伏。这给出由下式表示的第二Vout测量结果(X2):
在第四驱动线驱动中,向从左侧的第三传感器施加+V伏。这给出由下式表示的第三Vout测量结果(X3):
在第三驱动线驱动中,向最右传感器施加+V伏。这给出由下式表示的第四Vout测量结果(X4):
图10以及图9示出了从触摸面板提取且配备有四个传感器的一个读出线。如图10中所示,根据正交序列驱动方法,以向所有驱动线施加+V伏或–V伏的方式来驱动驱动线。即,根据正交序列驱动方法,驱动线被并行地驱动。
具体地,在第一驱动线驱动中,向所有传感器施加+V伏。这给出由下式表示的第一Vout测量结果(Y1):
在第二驱动线驱动中,向最左侧传感器施加+V伏,向从左侧的第二传感器施加–V伏,向从左侧的第三传感器施加+V,并且向最右传感器施加–V伏。这给出用下式表示的第二Vout测量结果(Y2):
在第三驱动线驱动中,向最左侧传感器施加+V伏,向从左侧的第二传感器施加+V伏,向从左侧的第三传感器施加–V,并且向最右传感器施加–V伏。这给出用下式表示的第三Vout测量结果(Y3):
在第四驱动线驱动中,向最左侧传感器施加+V伏,向从左侧的第二传感器施加–V伏,向从左侧的第三传感器施加–V,并且向最右传感器施加+V伏。这给出由下式表示的第四Vout测量结果(Y4):
根据图10中所示的配置,能够通过(i)输出序列(Y1、Y2、Y3、Y4)与(ii)正交代码di的乘积来获得电容值(C1、C2、C3、C4)。此类公式是由于正交代码di的正交性而建立的。在这里,代码di指示施加于各驱动线的正和/或负电压的代码。具体地,代码d1指示施加于最左侧传感器的电压的代码,并且被表示为“+1、+1、+1、+1”。代码d2指示施加于从左侧起的第二传感器的电压的代码,并且被表示为“+1、–1、+1、–1”。代码d3指示施加于从左侧起的第三传感器的电压的代码,并且被表示为“+1、+1、+1、–1”。代码d4指示施加于最右侧传感器的电压的代码,并且被表示为“+1、–1、–1、+1”。
C1、C2、C3、C4的值是通过(i)输出序列Y1、Y2、Y3、Y4和(ii)代码d1、d2、d3、d4的内积计算而发现的,如下:
因此,由于代码di的正交性,通过代码di与输出序列Yi的内积计算而获得Ci。现在,将这样获得的结果与用图9中所示的常规驱动方法获得的结果相比较。在其中正交序列驱动方法和常规驱动方法执行相同数目的驱动操作的情况下,正交序列驱动方法允许大于常规驱动方法的值的四倍的值的检测。图11是图示出需要由图9的驱动方法的触摸面板来执行以便其实现与图10的驱动方法的触摸面板的灵敏度等效的灵敏度的过程的视图。如图11中所示,为了图9的驱动方法实现与由图10的驱动方法给出的灵敏度等效的灵敏度,图9的驱动方法需要驱动某些驱动线四次并将结果加和。即,根据图9的驱动方法,用于驱动线的驱动时段比图10的驱动方法的驱动时段长四倍。相反,在用于驱动线路的驱动时段的情况下,所述驱动时段被减小至图9中所示的驱动方法的驱动时段的四分之一,图10中所示的驱动方法实现与由图9中所示的常规驱动方法给出的灵敏度等效的灵敏度。因此,根据图10中所示的驱动方法,可以减少触摸面板系统的耗电量。
图12是示意性地图示出包括由此类正交序列驱动方法驱动的触摸面板3的触摸面板系统1c的视图。具体地,示出了具有驱动线和读出线的图12的触摸面板系统1c,所述驱动线和读出线对应于图10的广义化四个驱动线和一个读出线。
具体地,触摸面板系统1c包括M个驱动线35、L个读出线33(M和L中的每一个是自然数)以及电容,其在驱动线35与读出线33之间形成,以便被布置成矩阵。触摸面板系统1c执行以下操作:相对于这些电容的矩阵Cij (i = 1,..., M, j = 1,..., L),使用代码di =(di1,..., diN)(i = 1,..., M),其通过“+1”和“–1”组成,相互正交,并且每个具有代码长度N。因此,全部的M个驱动线35同时被并行地驱动,同时在“+1”的情况下施加+V伏且在其他电容值的情况下施加–V伏。此外,Cij是通过内积计算“dj·sj =∑(k = 1,..., N)dik·sjk、即(i)从各读出线33读取的输出序列sj = (sj1,..., sjN) (j = 1,..., L)与(ii)代码di的内积计算而估计的。为了执行此类内积计算,触摸面板系统1c包括电荷积分器(计算部)47。从电荷积分器47供应的输出信号(Vout)的强度是通过下式发现的:
如下表示输出序列sj:
如下表示代码di和输出序列sj的内积:
因此,根据触摸面板系统1c,由正交序列驱动方法来驱动触摸面板3。因此,以下一般化是可能的:通过发现代码di与输出序列sj的内积,将电容Cij的信号乘以N(代码长度)。这种驱动方法提供了一种电容的信号强度为N倍的效果,无论驱动线35的数目(即,“M”)如何。相反,通过采用正交序列驱动方法,以用于驱动线的驱动时段能够实现与由图9中所示的常规驱动方法给出的灵敏度等效的灵敏度,该时段被减小至图9中所示的驱动方法的时段的N分之一。即,采用正交序列驱动方法能够减少驱动线应被驱动的次数。这使得可以减少触摸面板系统1c的耗电量。
【实施例5】
图13是示意性地图示出根据本实施例的触摸面板系统1d的基本配置的视图。触摸面板系统14是通过在具有图7中所示的噪声抵消功能的触摸面板系统1b中采用用于驱动线35的正交序列驱动方法而配置的,该正交序列驱动方法在图10和12中示出且其在触摸面板系统1c中采用。由于触摸面板系统1d以与上述触摸面板系统1b和1c相同的方式操作,所以在这里省略其说明。
根据触摸面板系统1d,在相互邻近的读出线33之间发现差信号值。即,发现邻近读出线33之间的每个差,其就噪声而言具有较高相关性。此外,从由每个读出线33供应的输出信号去除了子读出线34的信号(噪声信号)。因此,与实施例1和2的触摸面板系统1和1a相比,触摸面板系统1d能够更可靠地去除噪声。此外,将电容Cij的信号乘以N(代码长度)。这允许电容具有N倍信号强度,无论驱动线35的数目如何。另外,由于采用了正交序列驱动方法,所以以用于驱动线的驱动时段能够实现与由图9中所示的常规驱动方法给出的灵敏度等效的灵敏度,该时段被减小至图9中所示的驱动方法的时段的N分之一。即,采用正交序列驱动方法能够减少驱动线应被驱动的次数。这使得可以减少触摸面板系统1d的耗电量。
【实施例6】
图14是示意性地图示出根据本实施例的触摸面板系统1e的基本配置的视图。触摸面板系统1e包括具有不同配置的减法部41。
从触摸面板3b的读出线33和子读出线34供应的每个输出信号是模拟信号。因此,减法部41包括模数转换部(第一模数转换部)48和数字减法器(未示出)。
用此配置,从触摸面板3b供应的输出信号(模拟信号)被减法部41的模数转换部48转换成数字信号。数字减法器通过使用这样转换的数字信号而以与在图7中所示的触摸面板系统1b中相同的方式执行减法操作。
这样,触摸面板系统1e能够通过(i)将由触摸面板3b输出的模拟信号转换成数字信号以及其后(ii)执行减法操作来去除噪声。
【实施例7】
图15是示意性地图示出根据本实施例的触摸面板系统1f的基本配置的视图。触摸面板系统1f包括具有不同配置的减法部41。
从触摸面板3b的读出线33和子读出线34供应的输出信号是模拟信号。因此,减法部41包括差分放大器49和模数转换部48。
用此配置,以与在图7中所示的触摸面板系统中相同的方式,差分放大器49对从触摸面板3b供应的输出信号(模拟信号)执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号。模数转换部48(第二模数转换部)将这样通过减法操作获得的模拟信号转换成数字信号。
这样,触摸面板系统1f能够通过(i)对由触摸面板3b输出的模拟信号执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号,以及其后(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。
【实施例8】
图16是示意性地图示出根据本实施例的触摸面板系统1g的基本配置的视图。触摸面板系统1g包括具有不同配置的减法部41。触摸面板系统1g包括总差分放大器50而不是图15中所示的触摸面板系统1f中的差分放大器49。
从触摸面板3b的读出线33和子读出线34供应的输出信号是模拟信号。因此,减法部41包括总差分放大器50和模数转换部48。
用此配置,以与在图7中所示的触摸面板系统中相同的方式,总差分放大器50对从触摸面板3b供应的输出信号(模拟信号)执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号。模数转换部48将这样通过减法操作获得的模拟信号转换成数字信号。
图17是图示出总差分放大器50的一个示例的电路图。总差分放大器50包括两对,每个包括电容和开关,该两对被布置成以便相对于差分放大器彼此对称。具体地,从相互邻近的读出线33为差分放大器的非反相输入端子(+)和反相输入端子(–)供应信号。在差分放大器的反向输出端子(–)与非反相输入端子(+)之间提供电容(反馈电容),使得电容与反相输出端子(–)和非反相输入端子(+)相连,并且在差分放大器的非反相输出端子(+)与反相输入端子(–)之间提供了另一电容(反馈电容),使得所述另一电容与非反相输出端子(+)和反相输入端子(–)相连,这些电容具有相同的电容值。此外,在反相输出端子(–)与非反相输入端子(+)之间提供开关,使得开关与反相输出端子(–)与非反相输入端子(+)相连,并且在非反相输出端子(+)与反相输入端子(–)之间提供另一开关,使得所述另一开关与非反相输出端子(+)和反相输入端子(–)相连。
这样,触摸面板系统1g能够通过(i)对由触摸面板3b输出的模拟信号执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号,以及其后(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。
【实施例9】
图18是示意性地图示出根据本实施例的触摸面板系统1h的基本配置的视图。触摸面板系统1h包括(i)具有不同配置的减法部41且涉及到(i)触摸面板3b的不同驱动方法。触摸面板系统1h包括总差分放大器50而不是图15中所示的触摸面板系统1f中的差分放大器49。
从触摸面板3b的读出线33和子读出线34供应的输出信号是模拟信号。因此,减法部41包括总差分放大器50和模数转换部48。
用此配置,以与在图7中所示的触摸面板系统中相同的方式,总差分放大器50对从触摸面板3b供应的输出信号(模拟信号)执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号。模数转换部48将这样通过减法操作获得的模拟信号转换成数字信号。
此外,触摸面板系统1h采用图10、12和13中所示的正交序列驱动方法作为用于触摸面板3b的驱动方法。根据此配置,如在图10中所示,如下施加用于驱动四个驱动线的电压:在第二驱动至第四驱动中,施加+V两次,并且还施加–V两次,即+V的施加次数等于–V的施加次数。另一方面,在第一驱动中,施加+V四次。相应地,第一驱动的输出序列Y1的输出值大于第二驱动至第四驱动的输出序列Y2至Y4中的每一个。因此,向第二驱动至第四驱动的输出序列Y2至Y4中的任何一个的输出值施加动态范围引起第一驱动的输出序列Y1的饱和。
为了解决此问题,触摸面板系统1h的减法部41包括总差分放大器50。此外,作为总差分放大器50所采用的是其输入共模电压为满幅(rail to rail)的总差分放大器。即,总差分放大器50具有宽的共模输入范围。因此,总差分放大器50能够在从电源电压(Vdd)至GND的电压范围内操作。此外,供应给总差分放大器50的输入信号之间的差被放大。因此,无论在与触摸面板系统1h组合的触摸面板3b中所采用的正交序列驱动放大的类型如何,来自总差分放大器50的输出没有输出饱和的问题。请注意,总差分放大器50的一个示例如先前参考图17所述。
因此,触摸面板系统1h能够通过(i)对由触摸面板3b输出的模拟信号执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号,以及其后(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。此外,由于触摸面板系统1h包括能够实现满幅操作的总差分放大器50,所以来自总差分放大器50的输出没有输出饱和的问题。
【实施例10】
在实施例1至9中,已描述了配备有子传感器32(子读出线34)的触摸面板系统。然而,对于本发明的触摸面板系统而言,子传感器32不是必不可少的。在本实施例中,将描述未被提供子传感器32的触摸面板系统。
图20是示意性地图示出本实施例的触摸面板系统1i的基本配置的视图。触摸面板系统1i包括用于发现相互邻近的读出线33的差信号的减法部41a。
更具体地,触摸面板3c包括多个(在图20中,五个)驱动线35和与驱动线35相交的多个(在图20中,八个)读出线33。读出线33和驱动线35被相互隔离,并且读出线33和驱动线35经由电容被相互耦合。
触摸面板控制器4包括开关SW、减法部41a、存储部45a至45d,其被按照此顺序从触摸面板控制器4的输入接收侧开始布置。请注意,触摸面板控制器4还包括坐标检测部42(未示出)和CPU 43(未示出)(参见图1)。
减法部41a包括用于接收由主传感器31输出的信号的输入端子(针对主传感器的输出的输入端子)。减法部41a从主传感器31接收信号。然后,减法部41a用邻近读出线33中的一个减去邻近读出线33中的另一个,以便发现差值(差信号)。作为减法部41a的减法操作的结果这样获得的信号被输出到坐标检测部42(参见图1)。
因此,触摸面板系统1i就触摸面板系统1i未被提供子传感器32(子读出线34)且减法部41a执行不同操作而言不同于上述实施例的触摸面板系统。
开关SW从由读出线33供应的信号中选择将被供应给减法部41a的信号。更具体地,每个开关SW包括两个端子(上和下端子),并且选择上和下端子中的一个。图20示出了其中开关SW选择下端子的状态。
减法部41a对从阵列(1)至(8)供应的信号之中的由开关SW选择的信号执行差信号操作。具体地,减法部41a在相互邻近的读出线33之间执行差信号操作。例如,在其中开关SW如图20中所示选择下端子的情况下,减法部41a执行以下差信号操作:阵列(8)–阵列(7);阵列(6)–阵列(5);阵列(4)–阵列(3);以及阵列(2)–阵列(1)。另一方面,在其中开关SW选择上端子(未示出)的情况下,减法部41a执行以下差信号操作:阵列(7)–阵列(6);阵列(5)–阵列(4);以及阵列(3)–阵列(2)。
在其中每个开关SW选择上和下端子中的一个的情况下,存储部45a至45d存储由减法部41a所执行的差操作获得的信号(差操作信号)。另一方面,在其中每个开关SW选择上和下端子中的另一个的情况下,差操作信号被直接而不是经由存储部45a至45d输出。
(2)由触摸面板系统1i执行的噪声处理
参考图20和21,下面将描述由触摸面板系统1i执行的噪声处理。图21是图示出作为触摸面板系统1i的基本过程的噪声抵消过程的流程图。
在触摸面板系统1i激活时,驱动线被以特定的间隔提供电位。用户在触摸面板3c上执行触摸操作改变对应于被触摸位置的特定读出线33的电容。即,用户在触摸面板3c上执行触摸操作改变从该读出线33供应的输出信号的值。触摸面板系统1i从读出线33向触摸面板控制器4输出输出信号,同时驱动驱动线35。因此,在驱动驱动线35的同时,触摸面板系统1i检测读出线33的电容的变化,以便确定触摸操作的存在或不存在和被触摸位置。
更具体地,在显示设备2中生成的诸如时钟之类的噪声和来自外面的其他噪声反映在触摸面板3c中。所以,主传感器组31b检测到各种噪声分量。具体地,从读出线33供应的输出信号不仅包括从触摸操作本身导出的信号,而且包括噪声信号(噪声分量)(F701)。
接下来,开关SW选择下端子(F702)。然后,减法部41a发现读出线33(读出线Sn)与作为邻近于某个读出线33的两个读出线33中的一个的读出线(读出线Sn+1)之间的差(读出线(Sn+1)–读出线Sn:第一差)(F703)。
对于图20中所示的阵列(1)至(8)而言,减法部41a执行以下四个差信号操作:
阵列(2)–阵列(1)(结果得到的差值被称为“A”。)
阵列(4)–阵列(3)(结果得到的差值被称为“C”。)
阵列(6)–阵列(5)(结果得到的差值被称为“E”。)
阵列(8)–阵列(7)(结果得到的差值被称为“G”。)
即,在步骤F703中,减法部41a对读出线33的阵列(1)至(8)执行差信号操作。
由减法部41a发现的差值A、C、E和G分别被存储在存储部45a至45d中。即,存储部45a存储差值A,存储部45b存储差值C,存储部45c存储差值E,并且存储部45d存储差值G(F704)。
接下来,开启选择下端子的开关SW以选择(关闭)上端子(F705)。然后,减法部41a执行与F703的操作类似的操作。具体地,减法部41a执行读出线33(读出线Sn)与作为邻近于某个读出线33的两个读出线33中的另一个的读出线(读出线Sn–1)之间的差信号操作(读出线Sn–(Sn–1):第二差)(F706)。
对于图20中所示的阵列(1)至(8)而言,减法部41a执行以下三个差信号操作:
阵列(3)–阵列(2)(结果得到的差值被称为“B”。)
阵列(5)–阵列(4)(结果得到的差值被称为“D”。)
阵列(7)–阵列(6)(结果得到的差值被称为“F”。)
即,在步骤F706中,减法部41a对阵列(2)至(7)执行差信号操作。
如上所述,触摸面板系统1i获得相互邻近的读出线33之间的差信号值。即,发现邻近读出线33之间的每个差,其就噪声而言具有较高相关性。这从由主传感器组31b供应的输出信号去除噪声分量,以便提取从触摸操作本身导出的信号。这使得可以可靠地去除(抵消)在触摸面板3c中反映的多种噪声。
【实施例11】
图22是示意性地图示出本实施例的触摸面板系统1j的基本配置的视图。触摸面板系统1j是通过在图20中所示的具有噪声抵消功能的上述触摸面板系统1i中采用用于并行驱动驱动线35的驱动线驱动电路(未示出)而配置的。此外,触摸面板系统1j包括(i)解码部58,用于将电容的差值解码,该差值是由减法部41a发现的,(ii)非触摸操作信息存储部61,用于存储电容之间的差的分配,该差在未执行触摸操作时被解码部58解码,以及(iii)校准部62,用于对电容之间的差的分配进行校准,该差在执行触摸操作时被解码部58解码。由于触摸面板系统1j以与上述触摸面板系统1i相同的方式操作,所以在这里省略其说明。以下描述集中于由减法部41a、解码部58、非触摸操作信息存储部61以及校准部62执行的过程。此外,以下描述涉及其中使用正交序列或M序列作为代码序列以用于并行驱动的示例。
具体地,假设用于并行驱动第一驱动线至第M驱动线的代码序列(分量是1或–1)如下:
在下文中,假设代码序列为正交序列或已被移位的具有代码长度N(= 2^n–1)的M序列。此类序列具有建立以下公式的性质:
其中如果d1至dM是正交序列,那么在i=j的情况下,δij= 1,在i≠j的情况下,为0,
如果d1至dM是M序列,那么在i=j的情况下,δij= 1,在i≠j的情况下,为–1/N。
如下定义读出线33的差输出序列“Sj,p(j = 1,..., [L/2], P 1,2)(L指示读出线33的数目,[n] = n的整数部分)”,该差输出序列对应于上述序列:
Sj,1:当开关SW选择下端子时用于d1至dM的输出序列;
Sj,2:当开关SW选择上端子时用于d1至dM的输出序列。
此外,如下定义在驱动线35中的每一个延伸的方向上(在其中布置了读出线33的方向上)的电容值的差的分配“(k = 1,..., M; j = 1,..., [L/2]; P = 1,2)”:
在这种情况下,通过并行驱动获得的在其中每个驱动线35延伸的方向上的电容的差输出如下:
解码部58将电容的差值解码,该差值是由减法部41a发现的(即,在其中每个驱动线35延伸的方向上的电容值之间的差的分配)。具体地,解码部58发现(i)用于并行驱动所述驱动线35的代码序列和(ii)读出线33的差输出序列的内积,该差输出序列对应于上述序列。因此,如下表示由解码部58解码的内积值:
其中,和
如果d1至dM是正交序列,那么在i=j的情况下,δij= 1,在i≠j的情况下,为0,
如果d1至dM是M序列,那么在i=j的情况下,δij= 1,在i≠j的情况下,为–1/N。
因此,解码部58发现在其中每个驱动线35延伸的方向上的电容值之间的差的N倍分配作为解码内积值的主分量。相应地,通过将其中每个驱动线35延伸的方向上的电容值之间的差的分配的估计值视为内积值,可以读取电容值的信号强度,该信号强度已被乘以N(即乘以代码长度)。
同时,如上所述,通过定义读出线33的差输出序列Sj,p(P = 1, 2),抵消了被共同地叠加在相互邻近的读出线33上的共模噪声。这使得可以读取具有高SNR的差电容。
如上所述,根据触摸面板系统1j,触摸面板3c被并行地驱动,并且解码部58将电容之间的差的值解码,该值是由减法部41a发现的。因此,将电容的信号乘以代码长度(即,乘以N)。因此,增加了电容的信号强度,无论驱动线35的数目如何。此外,假设所需信号强度仅仅等于图9中所示的常规驱动方法的那些,可以将用于驱动线35的驱动时段减少至图9中所示的驱动方法的时段的N分之一。即,可以减少驱动线35应被驱动的次数。这使得可以减少触摸面板系统1j的耗电量。
优选地,触摸面板系统1j被配置成使得校准部62用(ii)相互邻近的各对读出线33之间的差(即,差值在整个触摸面板3c中的分配),该差是在执行触摸操作时发现的,减去(i)相互邻近的各对读出线33之间的差(= 差值在整个触摸面板中的分配),该差是在未执行触摸操作时发现的。即,优选的是(i)在触摸操作之前和之后执行差信号操作,以及(ii)在在触摸操作之前和之后获得的差值信号之间执行减法。例如,非触摸操作信息存储部61存储在其中未执行触摸操作的初始状态下(当未执行触摸操作时)发现的差的分配的估计值。然后,校准部62从(ii)在执行触摸操作值发现的差的分配的估计值中减去(i)在未执行触摸操作时发现的差的分配的估计值,该估计值被存储在非触摸操作信息存储部61中。因此,校准部62从(ii)在执行触摸操作时发现的电容之间的差的分配中减去在未执行触摸操作时发现的电容之间的差的分配,该分配被存储在非触摸操作信息存储部中(即,当执行触摸操作时发现的差值信号–当未执行触摸操作时发现的差值信号)。这使得可以是抵消触摸面板3c中固有的偏移。
因此,触摸面板系统1j没有由于电容的变化而引起的差分量,该变化是触摸面板3c中所固有的。因此,仅检测到由触摸操作引起的差分量。在M序列的情况下,错误分量(δij = –1/N 如果否则i≠j)在其中混合,这在正交序列的情况下不会发生。然而,此错误分量仅仅是由触摸操作引起的。因此,如果N增加(例如,N=63或127),SNR的劣化程度变得较小。
【实施例12】
图23是示意性地图示出本实施例的触摸面板系统1k的基本配置的视图。触摸面板系统1k包括具有不同配置的减法部41a。
从触摸面板3c的读出线33供应的输出信号是模拟信号。因此,减法部41a包括模数转换部(第三模数转换部)48a和数字减法器(未图示)。
用此配置,从触摸面板3c供应的输出信号(模拟信号)被减法部41a的模数转换部48a转换成数字信号。数字减法器通过使用这样转换的数字信号以与图20中所示的触摸面板系统1i和1j相同的方式来执行减法操作。
因此,触摸面板系统1k能够通过(i)将由触摸面板3c输出的模拟信号转换成数字信号以及其后(ii)执行减法操作来去除噪声。
【实施例13】
图24是示意性地图示出本实施例的触摸面板系统1m的基本配置的视图。触摸面板系统1m包括具有不同配置的减法部41a。
从触摸面板3c的读出线33供应的输出信号是模拟信号。因此,减法部41a包括差分放大器49和模数转换部48a(第四模数转换部)。
用此配置,以与在图20中所示的触摸面板系统1i中相同的方式,差分放大器49对从触摸面板3c供应的输出信号(模拟信号)执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号。模数转换部48a将这样通过减法操作获得的模拟信号转换成数字信号。
因此,触摸面板系统1m能够通过(i)对由触摸面板3c输出的模拟信号执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号,以及其后(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。
【实施例14】
图25是示意性地图示出本实施例的触摸面板系统1n的基本配置的视图。触摸面板系统1n包括具有不同配置的减法部41a。触摸面板系统1n包括总差分放大器50而不是图24中所示的触摸面板系统1m中的差分放大器49。
从触摸面板3c的读出线33供应的输出信号是模拟信号。因此,减法部41a包括总差分放大器50和模数转换部48a。
用此配置,以与在图20中所示的触摸面板系统1i中相同的方式,总差分放大器50对从触摸面板3c供应的输出信号(模拟信号)执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号。模数转换部48a将这样通过减法操作获得的模拟信号转换成数字信号。
因此,触摸面板系统1n能够通过(i)对由触摸面板3c输出的模拟信号执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号,以及其后(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。
【实施例15】
图26是示意性地图示出本实施例的触摸面板系统1o的基本配置的视图。触摸面板系统1o包括具有不同配置的减法部41a。触摸面板系统1o包括总差分放大器50而不是图26中所示的触摸面板系统1m中的差分放大器49。
从触摸面板3c的读出线33供应的输出信号是模拟信号。因此,减法部41a包括总差分放大器50和模数转换部48a。
用此配置,以与在图20中所示的触摸面板系统1i中相同的方式,总差分放大器50对从触摸面板3c供应的输出信号(模拟信号)执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号。模数转换部48a将这样通过减法操作获得的模拟信号转换成数字信号。
此外,触摸面板系统1o采用图10、12和22中所示的正交序列驱动方法作为用于触摸面板3c的驱动方法。根据此配置,如在图10中所示,如下施加用于驱动四个驱动线的电压:在第二驱动至第四驱动中,施加+V两次,并且还施加–V两次,即+V的施加次数等于–V的施加次数。另一方面,在第一驱动中,施加+V四次。相应地,第一驱动的输出序列Y1的输出值大于第二驱动至第四驱动的输出序列Y2至Y4中的每一个。因此,向第二驱动至第四驱动的输出序列Y2至Y4中的任何一个的输出值添加动态范围引起第一驱动的输出序列Y1的饱和。
为了解决此问题,触摸面板系统1o的减法部41a包括总差分放大器50。
此外,作为总差分放大器50所采用的是其输入共模电压为满幅的总差分放大器。即,总差分放大器50具有宽的共模输入范围。因此,总差分放大器50能够在从电源电压(Vdd)至GND的电压范围内操作。此外,供应给总差分放大器50的输入信号之间的差被放大。因此,无论在与触摸面板系统1o组合的触摸面板3c中所采用的正交序列驱动放大的类型如何,来自总差分放大器50的输出没有输出饱和的问题。请注意,总差分放大器50的一个示例如先前参考图17所述。
因此,触摸面板系统1o能够通过(i)对由触摸面板3c输出的模拟信号执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号,以及其后(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。此外,由于触摸面板系统1o包括能够实现满幅操作的总差分放大器50,所以来自总差分放大器50的输出没有输出饱和的问题。
【实施例16】
接下来,下面将描述一种用于检测触摸操作的方法,该方法在上述实施例的触摸面板系统中采用。以下描述涉及到作为示例的图22的触摸面板系统1j。然而,其他实施例的触摸面板系统执行相同的操作。触摸面板系统1j包括用于基于(i)相互邻近的读出线33的信号之间的差,该差是由减法部41a和解码部58发现的与(ii)正和负阈值的比较来确定触摸操作的存在或不存在的判断部59。请注意,判断部59被供给(i)已经受校准部62的校准过程的信号(电容之间的差的分配)或(ii)未经受校准部62的校准过程的信号(电容之间的差的分配)。在其中未经受校准部62的校准过程的信号被输入到判断部59的情况下,电容之间的差的分配被直接输入到判断部59,该分配已被解码部58解码。下面将描述其中尚未经受校准部62的校准的信号被输入到判断部59的情况。然而,在其中已经受校准过程的信号被输入到判断部59的情况下也执行相同的操作。
图27是图示出图22中所示的触摸面板系统1j中的判断部59的基本过程的流程图。图28是示意性地图示出图27中所示的流程图中的识别触摸信息的方法的图。
如图27中所示,判断部59首先获得相互邻近的各对读出线之间的信号的差的值(差信息)“”,该值是由减法部41a和解码部59发现的(F801)。接下来,判断部59将差的值与正阈值值THp和负阈值值THm相比较,其中的每一个被存储在判断部59中,以便创建增减表(F802)。此增减表是例如如图28的(a)中所示的三进制增减表。
接下来,该三进制增减表被转换成二进制图像(即,二进制化)(F803)。例如,在其中按照从读出线S1至读出线S7的顺序(在朝向图28中的右侧的方向上)来扫描图28的(a)中所示的增减表的情况下,执行以下操作:在增减表中,如果扫描到值“+”,则其中的值和后续值全部被转换成“1”,直至接下来扫描到值“–”。同时,如果扫描到值“–”,则在与扫描方向相反的方向上执行扫描(在朝向图28中的左侧的方向上)且其中的值当然被转换成“1”。以这种方式,获得如图28的(b)中所示的二进制化数据。
接下来,为了从二进制化数据提取触摸信息,提取已连接分量(F804)。例如,在图28的(b)中,如果值“1”被并排地布置在相互邻近的驱动线上并且在单个读出线上,则(i)包括此类值“1”中的一个的已连接分量和(ii)包括此类值“1”中的另一个的已连接分量被视为单个已连接分量,其被设置为被触摸位置的候选。即,包括图28的(c)中的值“1”的每个被框部分被视为单个已连接分量,并且被作为被触摸位置的候选而提取。
最后,基于被触摸位置的提取候选,识别触摸信息(触摸的尺寸、位置等)(F805)。
因此,基于相互邻近的读出线33的信号之间的差,由该差去除的噪声信号,判断部59确定触摸操作的存在或不存在。这使得可以准确地确定触摸操作的存在或不存在。
此外,在上述示例中,基于(i)相互邻近的各对读出线33之间的信号的差(该差是由减法部41a发现的)和(ii)正和负阈值(THp、THm)的比较,判断部59创建增减表,其用三进制来指示读出线33之间的信号差的分配,并将增减表转换成二进制图像。即,相互邻近的各对读出线33之间的信号的差被输入到判断部59,已经从该差去除了噪声信号。判断部59将(i)相互邻近的各对读出线33之间的信号的差与(ii)存储在判断部59中的正和负阈值值(THp、THm)相比较,以便创建增减表,其用三进制来指示读出线33之间的信号的差的分配。此外,判断部59将增减表二进制化,使得增减表被转换成二进制图像。因此,从这样转换的二进制图像,提取被触摸位置的候选。因此,通过基于二进制图像来识别触摸信息(触摸的尺寸、位置等),不仅可以确定触摸操作的存在或不存在,而且可以更准确地识别触摸信息。
【实施例17】
图29是图示出包括触摸面板系统1的移动电话10的配置的功能框图。移动电话(电子设备)10包括CPU 51、RAM 53、ROM 52、照相机54、扩音器55、扬声器56、操作键57以及触摸面板系统1。这些元件经由数据总线相互连接。
CPU 51控制移动电话10的操作。CPU 51执行例如存储在ROM 52中的程序。操作键57接收由移动电话10的用户输入的指令。RAM 53以易失性方式来存储由于CPU 51执行程序而生成的数据或经由操作键57输入的数据。ROM 52以非易失性方式来存储数据。
此外,ROM 52是能够向其中写入数据且能够从其中删除数据的ROM,例如EPROM(可擦可编程序只读存储器)或闪速存储器。可以将移动电话10配置成包括接口IF(在图29中未示出),其允许移动电话10经由导线与另一电子设备相连。
照相机54响应于用户在操作键57上的操作而拍摄对象的图像。获得的对象的图像数据被存储在RAM 53或外部存储器(例如,存储卡)中。扩音器接受用户的输入语音。移动电话10使输入语音(模拟数据)二进制化。然后,移动电话10向接收机(例如,向另一移动电话)发射二进制化语音。扬声器56基于存储在RAM 53中的音乐数据来输出例如声音。
触摸面板系统1包括触摸面板3、触摸面板控制器4、驱动线驱动电路5以及显示设备2。CPU 51控制触摸面板系统1的操作。CPU 51执行例如存储在ROM 52中的程序。RAM 53以易失性方式来存储由于CPU 51执行程序而生成的数据。ROM 52以非易失性方式来存储数据。
显示设备2显示存储在ROM 52或RAM 53中的图像。显示设备2被堆叠在触摸面板3上或包括触摸面板3。
(实施例18)
在前述实施例中所述的触摸面板系统还可以包括如下所述的配置。
相对于图30和图40,下面描述的是与本发明的触摸面板系统有关的实施例。
(触摸面板系统71a的配置)
图30是图示出根据实施例18的触摸面板系统共71a的配置的框图。图31是图示出在触摸面板系统71a中提供的触摸面板73的配置的示意图。
触摸面板系统71a包括触摸面板73和电容值分配检测电路72。触摸面板73包括在水平方向上相互平行地布置的信号线HL1至HLM(第一信号线)、在垂直方向上相互平行地布置的信号线VL1至VLM(第二信号线)以及每个在信号线HL1至HLM与信号线VL1至VLM的交叉点处提供的电容C11至CMM。优选的是触摸面板73具有其中握着输入笔的手能够被放置在触摸面板73上的尺寸。然而,触摸面板73可以具有可用于智能电话的尺寸。
电容值分配检测电路72包括驱动器75。驱动器75根据代码序列向驱动线DL1至DLM施加电压。电容值分配检测电路72包括读出放大器76。读出放大器76经由读出线SL1至SLM来读出对应于电容的电荷的线性和,并将该线性和供应给A/D转换器78。
电容值分配检测电路72包括复用器74。图32是图示出(a)被连接到触摸面板73的信号线HL1至HLM和VL1至VLM与(b)被连接到驱动器75的驱动线DL1至DLM和被连接到读出放大器76的读出线SL1至SLM之间的连接开关电路的配置的电路图。
复用器74引起以下两者之间的转换,即(a)第一连接状态,其中信号线HL1至HLM被连接到驱动器75的驱动线DL1至DLM且信号线VL1至VLM被连接到读出放大器76的读出线SL1至SLM,与(b)第二连接状态,其中信号线HL1至HLM被连接到读出放大器76的读出线SL1至SLM且信号线VL1至VLM被连接到驱动器75的驱动线DL1至DLM。
图33是图示出在触摸面板系统71a的电容值分配检测电路72中提供的复用器74的配置的电路图。复用器74包括被串联地连接的四个CMOS开关SW1至SW4。经由控制线CL来自定时发生器77的信号是从(i)与CMOS开关SW2相对的CMOS开关SW1的一端,(i)在CMOS开关SW2与CMOS开关SW3之间,(iii)与CMOS开关SW3相对的CMOS开关SW4的一端,以及(iv)换向器inv的端子输入端供应的。反相器inv使其输出端在CMOS开关SW1与CMOS开关SW2之间以及在CMOS开关SW3与CMOS开关SW4之间被供应。信号线HL1至HLM被连接到CMOS开关SW1至SW2。信号线VL1至VLM被连接到CMOS开关SW3和SW4。驱动线DL1至DLM被连接到CMOS开关SW1至SW4。读出线SL1至SLM被连接到CMOS开关SW2和SW3。
当使得控制线CL的信号为低时,信号线HL1至HLM被连接到驱动线DL1至DLM,并且信号线VL1至VLM被连接到读出线SL1至SLM。当使得控制线的信号为高时,信号线HL1至HLM被连接到读出线SL1至SLM且信号线VL1至VLM被连接到驱动线DL1至DLM。
A/D转换器78将经由读出线SL1至SLM读出的电荷的线性和从模拟转换成数字,该电荷对应于电容,并且将已转换线性和供应给电容值分配计算部79。
电容值分配计算部79基于从A/D转换器78供应的代码序列和电荷的线性和来计算触摸面板73上的电容值分配,并将所计算的电容值分配供应给触摸识别部80,所述电荷对应于电容。触摸识别部80基于从电容值分配计算部79供应的电容值分配来识别触摸面板73上的被触摸位置。
电容值分配检测电路72包括定时发生器77。定时发生器77生成(i)用于指定驱动器75的操作的信号,(ii)用于指定读出放大器76的操作的信号,以及(iii)用于指定A/D转换器78的操作的信号,并将这些信号分别地供应给驱动器75、读出放大器76以及A/D转换器78。
(触摸面板系统71a的操作)
图34的(a)和(b)中所示的是用于描述触摸面板系统71a的操作方法的示意图。如上文参考图43所述,存在这样的问题,即幻像噪声NZ在沿着读出线SL1至SLM限制手放置区域HDR且在手放置区域HDR外面的限制线L1和L2之间的区域中生成。然而,当在并未与手放置区域HDR重叠的读出线上、即在如图34的(a)中所示的限制线L1和L2外面的笔输入位置P上输入笔信号时,此笔信号是可检测的,因为在笔输入位置P通过的读出线上并未生成幻像噪声NZ,以便不具有由幻想噪声NZ引起的SNR的劣化。
因此,在其中手放置区域HDR和笔输入位置P处于如图43中所图示的位置关系的情况下,驱动线DL1至DLM和读出线SL1至SLM在其之间被切换,以使得在水平方向上的信号线HL1至HLM充当驱动线DL1至DLM并使得在垂直方向上的信号线VL1至VLM充当读出线SL1至SLM,如图34的(b)中所示,使得在限制线L3和L4之间的区域外面检测到该信号。因此,可以检测到笔输入位置P的笔信号。
相应地,例如,通过与复用器4交替地每一个帧在第一连接状态(图34的(b))与第二连接状态(图43)之间进行切换,该第一连接状态是其中信号线HL1至HLM被连接到驱动器75的驱动线DL1至DLM且信号线VL1至VLM被连接到读出放大器76的读出线SL1至SLM的状态,并且第二连接状态是其中信号线HL1至HLM被连接到读出放大器76的读出线SL1至SLM且信号线VL1至VLM被连接到驱动器75的驱动线DL1至DLM的状态,可以在第一连接状态和第二连接状态的定时中的一个处检测到笔信号,即使幻像噪声NZ由于手放置区域HDR而生成。由于在另一定时中生成幻像噪声NZ,所以笔信号的SNR被减小为一半。然而,通过交替地在第一连接状态与第二连接状态之间切换,可以检测笔信号,即使生成由手放置区域HDR而引起的幻像噪声NZ。
因此,例如,触摸面板系统71a(i)在第一定时驱动信号线HL1至HLM,使得信号线VL1至VLM输出对应于电容的电荷(第一信号线驱动步骤),(ii)通过使用复用器74来在第一定时之后的第二定时控制信号线HL1至HLM和信号线VL1至VLM的连接的切换(切换步骤),以及(iii)在第二定时之后的第三定时驱动信号线VL1至VLM,使得信号线HL1至HLM输出对应于电容的电荷(第二信号线驱动步骤)。
电容值分配计算部79配置成使得不接收通过读出线从以限制手放置区域HDR的矩形设置的电容读出的信号。手放置区域HDR是其中握着导电笔以用于输入的手放置在触摸面板上的区域;电容值分配计算部79可以被配置成用未示出的图像识别装置来识别此区域。此外,可以将该配置提供为使得触摸面板71a的用户指定手放置区域HDR。
此外,当在智能电话中执行与上述类似的驱动线与读出线之间的切换时,用该智能电话不发生由笔输入导致的手放置区域HDR,虽然在任一驱动状态下都生成将通过用手指触摸而生成的要检测的信号,但由幻像噪声引起的错误信号是可去除的,因为其中生成幻像噪声的位置由于驱动线和读出线的切换而不同。
图35的(a)和(b)中所图示的是用于描述触摸面板系统71a的另一操作方法的示意图。如图35的(a)中所示,在垂直信号线VL1至VLM被连接到驱动线DL1至DLM且垂直信号线VL1至VLM被驱动,并且水平信号线HL1至HLM被连接到读出线SL1中SLM时,在限制线L5和L6之间的区域中生成(沿着水平方向限制其中手指触摸的手指触摸区域FR)且在手指触摸区域FR外面的幻像噪声NZ经由读出线被连同对应于手指触摸区域FR一起被读出。其后,如图35的(b)中所示,在水平信号线HL1至HLM被连接到驱动线DL1至DLM且水平信号线HL1至HLM被驱动、并且垂直信号线VL1至VLM被连接到读出线SL1至SLM之后,在沿着垂直方向限制手指触摸区域FR的限制线L7和L8之间生成的幻像噪声NZ经由读出线被连同对应于手指触摸区域FR的信号一起读出。
如图35的(a)中所示的在限制线L5和L6之间生成的幻像噪声NZ和如图35的(b)中所示的在限制线L7和L8之间生成的幻像噪声是随机地生成的,相互无关。相应地,当通过使用以下两项来执行AND操作时,即(i)对应于如图35(a)中的限制线L5和L6之间生成的幻像噪声NZ的信号,经由读出线被读出且对应于手指触摸区域FR,以及(ii)经由读出线读出的信号,其对应于如35的(b)中的在限制线L7和L8之间生成的幻像噪声NZ,经由读出线读出,并且对应于手指触摸区域FR,可以用在限制线L7和L8之间生成的幻像噪声NZ来抵消在限制线L5和L6之间生成的幻像噪声NZ。
(实施例19)
(触摸面板系统71b的配置)
图36是图示出根据实施例19的触摸面板系统71b的配置的框图。图37是图示出(a)被连接到触摸面板73的信号线HL1至HLM和VL1至VLM与(b)被连接到驱动器75a和75b的驱动线DL1至DLM和被连接到读出放大器76a和76b的读出线SL1至SLM之间的连接切换电路(复用器74a和74b)的配置的电路图。与上述那些相同的部件被提供相同的附图标记,并且未重复地提供其详细描述。
触摸面板系统71b包括电容值分配检测电路72a。电容值分配检测电路72a包括两个复用器74a和74b。复用器74a被以固定方式经由信号线HL1至HLM连接到触摸面板73。电容值分配检测电路72a包括驱动器75a和读出放大器76a。驱动器75a经由驱动线DL1至DLM被连接到复用器74a,并且读出放大器76a经由读出线SL1至SLM被连接到复用器74a。
电容值分配检测电路72a包括A/D转换器78a和定时发生器77a。A/D转换器78a将来自读出放大器76a的输出从模拟转换成数字,并且将已转换输出供应给电容值分配计算部79。定时发生器77a生成(i)用于指定驱动器75a的操作的信号,(ii)用于指定读出放大器76a的操作的信号,以及(iii)用于指定A/D转换器78a的操作的信号,并将这些信号分别地供应给驱动器75a、读出放大器76a以及A/D转换器78a。定时发生器77a经由控制线CLa来供应用于控制复用器74a的信号。
复用器74b被以固定方式经由信号线VL1至VLM连接到触摸面板73。电容值分配检测电路72b包括驱动器75b和读出放大器76b。驱动器75b经由驱动线DL1至DLM被连接到复用器74b且读出放大器76b经由读出线SL1至SLM被连接到复用器74b。
电容值分配检测电路72a包括A/D转换器78b和定时发生器77b。A/D转换器78b将来自读出放大器76b的输出从模拟转换成数字,并且将已转换输出供应给电容值分配计算部79。定时发生器77b生成(i)用于指定驱动器75b的操作的信号,(ii)用于指定读出放大器76b的操作的信号,以及(iii)用于指定A/D转换器78b的操作的信号,并将这些信号分别地供应给驱动器75b、读出放大器76b以及A/D转换器78b。定时发生器77b经由控制线CLb来供应用于控制复用器74b的信号。
电容分配检测电路72a包括同步信号发生部81。同步信号发生部81生成用于定时发生器77a和77b控制复用器74a和74b以引起以下两者之间的切换的同步信号,即(a)第一连接状态,其中,信号线HL1至HLM被连接到驱动器75a且信号线VL1至VLM被连接到读出放大器76b,以及(b)第二连接状态,其中,信号线HL至HLM被连接到读出放大器且信号线VL1至VLM被连接到驱动器75b,并且将生成的同步信号供应给定时发生器77a和77b。
图38是图示出在触摸面板系统71b的电容值分配检测电路72a中提供的复用器74a和74b的配置的电路图。复用器74a包括串联地连接的两个CMOS开关SW5和SW6。经由信号线CLa来自定时发生器77a的信号是从(i)与CMOS开关SW6相对的CMOS开关SW5的一端,(ii)与CMOS开关SW5相对的CMOS开关SW6的一端以及(iii)反相器inv的输入端子输入的。反相器inv使其输出在CMOS开关SW5与CMOS开关SW6之间被输入。信号线HL1至HLM被连接到CMOS开关SW5至SW6。驱动线DL1至DLM被连接到CMOS开关SW5。读出线SL1至SLM被连接到CMOS开关SW6。
(触摸面板系统71b的操作)
当使得控制线CLa的信号为低时,信号线HL1至HLM被连接到驱动线DL1至DLM。当使得控制线CLa的信号为高时,信号线HL1至HLM被连接到读出线SL1至SLM。复用器74b也被与此同样地配置。
同样地,触摸面板系统71b包括具有类似配置的复用器74a和74b;复用器74a被以固定方式连接到触摸面板73的信号线HL1至HLM,并且复用器74b被以固定方式连接到触摸面板73的信号线VL1至VLM。此外,复用器74a和74b基于由同步信号发生部81生成的同步信号同步地操作。当复用器74a被连接到驱动器75a时,复用器74b被连接到读出放大器76b时,并且当复用器74a被连接到读出放大器76a时,复用器74b被连接到驱动器75b。
(实施例20)
图39是图示出根据实施例20的触摸面板系统71c的配置的框图。与上述那些相同的部件被提供相同的附图标记,并且未重复地提供其详细描述。
触摸面板系统71c包括电容值分配检测电路72c。电容值分配检测电路72c包括控制器82a和82b。控制器82a包括复用器74a1至74a4。复用器74a1至74a4具有与上文参考图36至图38所描述的复用器74a类似的配置,但是被连接到数目较少的信号线;复用器74a1被连接到信号线HL1至HL(m1),复用器74a2被连接到信号线HL(m1 + 1)至HL(m2),复用器74a3被连接到信号线HL(m2+1)至(m3),并且复用器74a4被连接到信号线HL(m3+1)至HLM,其中,1 <m1 < m2 < m3 < M。
控制器82b包括复用器74b1至74b4。
复用器74b1至74b4具有与上文参考图36至图38所描述的复用器74b类似的配置,然而被连接到数目较少的信号线;复用器74b1被连接到信号线VL1至VL(k1),复用器74b2被连接到信号线VL(k1 + 1)至VL(k2),复用器74b3被连接到信号线VL(k2+1)至VL(k3),并且复用器74b4被连接到信号线VL(k3+1)至VLM,其中,1 < k1 < k2 < k3 < M。
复用器74a1至74a4和复用器74b1至74b4每个包括各自的驱动器、读出放大器、定时发生器以及ADC,并且基于由同步信号发生部生成的同步信号同步地操作。控制器82a和82b可以被制作为集成电路(IC)。
在触摸面板系统71c中,执行控制以在以下两项之间切换,即(a)第一连接状态,其中,信号线HL1至HL(m1)、信号线HL(m1 + 1)至HL(m2)、信号线HL(m2+1)至HL(m3)以及信号线HL(m3+1)至HLM被连接到驱动器且信号线VL1至VL(k1)、信号线VL(k1 + 1)至VL(k2)、信号线VL(k2+1)至VL(k3)以及信号线VL(k3+1)至VLM被连接到读出放大器,以及(b)第二连接状态,其中,信号线HL1至HL(m1)、信号线HL(m1 + 1)至HL(m2)、信号线HL(m2+1)至HL(m3)以及信号线HL(m3+1)至HLM被连接到读出放大器且信号线VL1至VL(k1)、信号线VL(k1 + 1)至VL(k2)、信号线VL(k2+1)至VL(k3)以及信号线VL(k3+1)至VLM被连接到驱动器。
(实施例21)
图40是图示出根据实施例21的触摸面板系统71d的配置的框图。与上述那些相同的部件被提供相同的附图标记,并且未重复地提供其详细描述。
触摸面板系统71d的读出放大器包括用以在减法时从邻近读出线读出信号的配置,允许抵消来自液晶面板等的噪声并改善SNR。
触摸面板系统71d包括电容值分配检测电路72d。电容值分配检测电路72d包括控制器83a和83b。控制器83a包括复用器84a1至84a4。复用器84a1至84a4具有与上文参考图36至图38所述的复用器74a类似的配置,然而被连接到数目较少的信号线,并且邻近的复用器共享设置在其公共边界上的信号线。
复用器84a1被连接到信号线HL1至HL(m1),复用器84a2被连接到信号线HL(m1)至HL(m2),复用器84a3被连接到信号线HL(m2)至HL(m3),并且复用器84a4被连接到信号线HL(m3)至HLM,其中,1 < m1 < m2 < m3 < M。同样地,邻近复用器84a1和84a2共享设置在其公共边界上的信号线HL(m1),邻近复用器84a2和84a3共享设置在其边界上的信号线HL(m2),并且邻近复用器84a3和84a4共享设置在其公共边界上的信号线HL(m3)。
控制器83b包括复用器84b1至84b4。复用器84b1至84b4具有与上文参考图36至图38所描述的复用器74b类似的配置,然而被连接到数目较少的信号线,并且邻近的复用器共享设置在其公共边界上的信号线。
复用器84b1被连接到信号线VL1至VL(k1),复用器84b2被连接到信号线VL(k1)至VL(k2),复用器84b3被连接到信号线VL(k2)至VL(k3),并且复用器84b4被连接到信号线VL(k3)至VLM,其中,1 < k1 < k2 < k3 < M。同样地,邻近复用器84b1和84b2共享设置在其公共边界上的信号线VL(k1),邻近复用器84b2和84b3共享设置在其边界上的信号线VL(k2),并且邻近复用器84b3和84b4共享设置在其公共边界上的信号线VL(k3)。
复用器84a1至84a4和复用器84b1至84b4每个包括各自的驱动器、读出放大器、定时发生器以及ADC,并且基于由同步信号发生部生成的同步信号同步地操作。控制器83a和83b可以被制作为集成电路(IC)。
同样地,在其中读出放大器被配置成以便在减法时从邻近读出线读出信号、以允许抵消来自液晶面板等的噪声并改善SNR的情况下,通过共享设置在邻近复用器的公共边界上的信号线,可以以超过该边界的方式连续地执行设置在对应于邻近复用器的读出线边界上的读出线的差分读出。
根据实施例18至21的触摸面板系统可以在媒体黑板(信息输入/输出设备)中组成,通过使触摸面板系统与液晶显示器面板叠加或通过在液晶显示器面板内部构建触摸面板系统,其能够在多个人触摸黑板时在其上面进行手写来接收输入。
还可以如下表示本发明:
[1]一种触摸面板系统,包括:触摸面板,包括多个传感器;以及触摸面板控制器,用于从传感器接收信号以便读出数据,所述多个传感器包括(i)主传感器,用于响应于由用户执行的触摸操作而输入信号,以及(ii)子传感器,在触摸面板的表面上提供,在该表面上提供了主传感器,并且所述触摸面板控制器包括减法装置,其用于(i)接收从主传感器供应的信号以及从子传感器供应的信号,以及(ii)用从主传感器供应的信号减去从子传感器供应的信号。
[2] 如[1]中所述的触摸面板系统,其中,所述子传感器在触摸操作中未被用户触摸,并且检测到在传感器中生成的噪声。
[3] 如在[1]或[2]中所述的触摸面板系统,其中,所述主传感器和所述子传感器被提供为以便相互邻近。
[4] 一种触摸面板系统,包括:显示设备;触摸面板,其是在显示设备的显示屏的上部等中提供的,并且其包括包括布置成矩阵的传感器的多个传感器组;以及触摸面板控制器,用于从传感器组接收信号,以便读取数据,该传感器组包括(i)主传感器组,用于响应于由用户执行的触摸操作而输入信号,以及(ii)子传感器组,在触摸面板的表面上提供,在该表面上提供了主传感器组,并且所述触摸面板控制器包括减法装置,其用于(i)接收从主传感器组供应的信号和从子传感器组供应的信号,以及(ii)用从主传感器组供应的信号减去从子传感器组供应的信号。
[5] 如[4]中所述的触摸面板系统,其中,所述子传感器组在触摸操作中未被用户触摸,并检测在传感器组中生成的噪声。
[6] 如在[4]或[5]中所述的触摸面板系统,其中,所述主传感器组和子传感器组被提供为以便相互邻近。
[7] 如在[1]至[6]中的任一项中所述的触摸面板系统,其中,所述显示设备是液晶显示器、等离子体显示器、有机电致发光显示器或场发射显示器。
[8] 一种包括如在[1]至[7]中的任一项所述的触摸面板系统的电子设备。
根据每个上述配置,触摸面板包括用于检测触摸操作的主传感器部和用于检测噪声的子传感器部,并且主传感器部的信号与子传感器部的信号之间的差被减法部发现。这从由主传感器部供应的输出信号去除噪声信号,以便提取从触摸操作本身导出的信号,该信号是响应于触摸操作而生成的。因此,可以可靠地去除(抵消)反映在触摸面板中的多种噪声。因此,作为去除对象的噪声分量不限于包括噪声的信号中的AC信号分量,而是全部是反映在触摸面板中的所有噪声分量。即,可以提供触摸面板系统和电子设备,其中的每一个能够基本上抵消所有噪声分量。
并且,可以如下描述本发明:优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成使得:主传感器部配备有多个读出线;子传感器部配备有沿着其中读出线延伸的方向延伸的子读出线;减法部发现用(Sn+ 1)– Sn表示的第一差,该第一差对应于以下两者之间的差,即(i)选自多个读出线的读出线Sn的信号以及(ii)读出线Sn+1的信号,其为邻近于读出线Sn的两个读出线中的一个,所述两个读出线是读出线Sn+1和读出线Sn–1,其中的每一个被包括在所述多个读出线中;减法部发现用Sn –(Sn – 1)表示的第二差,该第二差对应于以下两者之间的差,即(i)读出线Sn的信号,以及(ii)读出线Sn–1的信号,其为两个读出线中的另一个;减法部发现第三差,该第三差对应于以下两者之间的差,即(i)子读出线的信号以及(ii)邻近于子读出线的读出线的信号,该读出线被包括在所述多个读出线中;以及触摸面板控制器包括用于将第一差、第二差以及第三差相加的加法部。
根据上述配置,减法部获得相互邻近的读出线之间的差信号值。即,发现邻近读出线之间的每个差,其就噪声而言具有较高相关性。此外,从由每个读出线供应的输出信号去除了子读出线的信号(噪声信号)。这使得可以更可靠地去除噪声。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成包括;驱动线,被提供为以便与读出线和子读出线相交;驱动线驱动电路,用于通过使用正交序列或M序列来驱动驱动线;电容,形成于(i)读出线与驱动线之间以及(ii)子读出线与驱动线之间;以及计算部,用于通过以下两者来发现各电容的电容值,即通过(i)从读出线和子读出线读取输出信号以及通过(ii)发现用于并行地驱动驱动线的输出信号和代码序列的内积。
根据上述配置,由正交序列驱动方法来驱动触摸面板。因此,将电容的信号乘以代码长度(即,乘以N)。因此,增加了电容的信号强度,无论驱动线的数目如何。此外,假设所需信号强度仅仅等于常规方法的信号强度,可以减少驱动线应被驱动的次数,以便使得能够减少耗电量。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成使得:所述减法部包括用于将从读出线和子读出线供应到减法部的模拟信号转换成数字信号的第一模数转换部;并且减法部使用由第一模数转换部获得的数字信号以便发现第一差、第二差以及第三差。
根据上述配置,能够通过(ii)将由触摸面板3b输出的模拟信号转换成数字信号以及其后通过(ii)执行减法操作来去除噪声。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成使得:所述减法部包括用于将从读出线和子读出线供应到减法部的数字信号转换成模拟信号的第二模数转换部;并且第二模数转换部将由减法部通过使用模拟信号发现的第一差、第二差以及第三差中的每一个转换成数字信号。
根据上述配置,可以通过(i)对由触摸面板输出的模拟信号执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号,以及其后通过(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。
优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成使得:所述减法部包括用于通过使用模拟信号来发现第一差、第二差以及第三差的总差分放大器。
根据上述配置,可以通过(i)促使总差分放大器对模拟信号执行减法操作而不将模拟信号转换成数字信号,该模拟信号由触摸面板输出,以及其后通过(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。
优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成使得总差分放大器具有满幅的输入共模电压范围。
上述配置包括能够实现满幅操作的总差分放大器。因此,该总差分放大器可在从电源电压(Vdd)至GND的电压范围内操作。相应地,来自总差分放大器的输出信号没有输出饱和的问题。
优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成使得:所述加法部以这样的方式将第一差、第二差以及第三差相加,即按照在某个加法操作中涉及到的读出线与子读出线之间的增加距离来执行单独加法操作,并且所述加法部在下一加法操作中使用一个加法操作的结果。
根据上述配置,加法部按照在某个加法操作中涉及到的读出线与子读出线之间的增加距离来执行加法操作,同时利用加法操作的结果。这使得可以增加用以执行加法操作的速度。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成使得:子传感器部被配置成不检测相对于触摸面板执行的触摸操作。
根据上述配置,由于由触摸操作生成的信号未被子传感器部检测,所以来自子传感器部的输出信号不包括由触摸操作生成的信号。这防止了其中从触摸操作导出的信号值被由减法部执行的减法操作减小的情况。即,在不减小从触摸操作导出的信号的情况下去除噪声分量,该信号是响应于触摸操作而生成的。这使得可以进一步增强用于触摸操作的检测灵敏度。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成使得:在其中不执行触摸操作的触摸面板的区域中提供子传感器部。
根据上述配置,子传感器部被提供为以便位于其中用户执行触摸操作的区域(被触摸区域)中。因此,在子传感器部上,用户将不执行触摸操作。相应地,虽然子传感器部检测到反映在触摸面板中的噪声,在子传感器部并不检测由触摸操作生成的信号。这能够可靠地防止子传感器部检测到触摸操作。
即,由于上述配置不允许子传感器部检测到由触摸操作生成的信号,所以从子传感器部供应的输出信号不包括由触摸操作生成的信号。这防止了其中从触摸操作导出的信号值被由减法部执行的减法操作减小的情况。即在不减小与触摸操作生成且被主传感器部检测到的信号的情况下去除噪声分量。这使得可以进一步增强用于触摸操作的检测灵敏度。
优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成使得主传感器部和子传感器部被提供为以便相互邻近。
根据上述配置,主传感器部和子传感器部被配置成使得其之间的距离是最短的。即,主传感器部和子传感器部在基本上相同的条件下提供。因此,能够将包括在从子传感器部供应的输出信号中的噪声信号的值视为与包括在从主传感器部供应的输出信号中的噪声信号的值相同。这能够通过由减法部执行的减法操作来更可靠地去除反映在触摸面板中的噪声分量。这使得可以进一步增强用于触摸操作的检测灵敏度。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成使得:主传感器部由一个主传感器组成。
根据上述配置,主传感器部由单个主传感器组成。这能够提供确定触摸操作的存在或不存在的触摸面板系统。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成使得:主传感器部由布置成矩阵的多个主传感器组成。
根据上述配置,主传感器部由布置成矩阵的多个主传感器组成。这能够提供能够确定(i)触摸操作的存在或不存在和(ii)被触摸位置的触摸面板系统。
优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成以便包括:驱动线,被提供为以便与读出线相交;驱动线驱动电路,用于并行地驱动驱动线;电容,在读出线与驱动线之间形成;以及解码部,用于基于减法部从读出线接收到的输出信号,将其中驱动线延伸的方向上的电容之间的差的值解码,该差是由减法部作为相互邻近的各对读出线之间的信号的差发现的。
根据上述配置,触摸面板被并行地驱动,并且解码部将电容之间的差的值解码,该值是由减法部发现的。因此,电容的信号被乘以代码长度(即,乘以N)。因此,增加了电容的信号强度,无论驱动线的数目如何。此外,假设所需信号强度仅仅等于常规方法的信号强度,可以减少驱动线应被驱动的次数。这使得可以减少耗电量。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成使得:减法部包括第三模数转换部,其用于将从读出线供应到减法部的模拟信号转换成数字信号;以及减法部使用由第三模数转换部获得的数字信号以便发现相互邻近的各对读出线之间的信号的差。
根据上述配置,能够通过(ii)将由触摸面板3b输出的模拟信号转换成数字信号以及其后(ii)执行减法操作来去除噪声。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成使得:减法部包括第四模数转换部,其用于将从读出线供应到减法部的模拟信号转换成数字信号;以及第四模数转换部将相互邻近的各对读出线之间的信号的差转换成数字信号,该差是由减法部通过使用模拟信号而发现的。
根据上述配置,可以通过(i)对由触摸面板输出的模拟信号执行减法操作,而不将模拟信号转换成数字信号,以及其后通过(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成使得:所述减法部包括用于通过使用模拟信号来发现相互邻近的各对读出线之间的信号的差。
根据上述配置,可以通过(i)促使总差分放大器对模拟信号执行减法操作而不将模拟信号转换成数字信号,该模拟信号由触摸面板输出,以及其后通过(ii)将结果得到的信号转换成数字信号来去除噪声。
本发明的任何实施例的触摸面板系统可以被配置成以便包括:非触摸操作信息存储部,用于存储电容之间的差的第一分配,该差在不执行触摸操作时被解码部解码;以及校准部,用于用(ii)电容之间的差的第二分配,该差在执行触摸操作时被解码部解码,减去(i)存储在非触摸操作信息存储部中的第一分配,以便对第二分配进行校准。
根据上述配置,所述非触摸操作信息存储部存储电容之间的差的第一分配,该差在不执行触摸操作时被解码部解码。此外,校准部从(ii)电容之间的差(该差是在执行触摸操作时发现的)的第二分配中减去(i)存储在非触摸操作信息存储部中的第一分配。即,校准部执行以下计算:(电容之间的差的第二分配,该差是在执行触摸操作时发现的)–(电容之间的差的第一分配,该差是在未执行触摸操作时发现的)。这能够抵消触摸面板中固有的偏移。
优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成以便包括:判断部,用于基于(i)相互邻近的各对读出线之间的信号的差,该差是由减法部发现的,与(ii)正和负阈值值的比较来确定触摸操作的存在或不存在。
根据上述配置,所述判断部基于相互邻近的各对读出线之间的信号的差来确定触摸操作的存在或不存在,已经从该差去除了噪声信号。这使得可以准确地确定触摸操作的存在或不存在。
优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成使得:判断部基于(i)相互邻近的各对读出线之间的信号的差,该差是由减法部发现的,与(ii)正和负阈值值的比较来创建增减表,该增减表用三进制来指示读出线的信号之间的差的分配,并且判断部将该增减表转换成二进制图像,以便从其中提取触摸信息。
根据上述配置,相互邻近的各对读出线之间的信号的差被输入到判断部,已经从该差去除了噪声信号。基于(i)相互邻近的各对读出线之间的信号的差与(ii)存储在判断部59中的正和负阈值值的比较,判断部创建增减表,其用三进制来指示相互邻近的各对读出线之间的信号的差的分配。此外,判断部将增减表二进制化,使得增减表被转换成二进制图像。因此,从这样转换的二进制图像,提取被触摸位置的候选。因此,通过基于二进制图像来识别触摸信息(触摸的尺寸、位置等),不仅可以确定触摸操作的存在或不存在,而且可以更准确地识别触摸信息。
优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成还包括显示设备,该触摸面板被提供到显示设备的正面。
根据上述配置,由于在显示设备的正面上提供了触摸面板,所以可以可靠地去除在显示设备中生成的噪声。
优选地,本发明的任何实施例的触摸面板系统被配置成使得:显示设备是液晶显示器、等离子体显示器、有机电致发光显示器或场发射显示器。
根据上述配置,显示设备由在常用的电子设备中使用的任意的各种显示器组成。因此,可以提供具有大的多用性的触摸面板系统。
根据本发明的电容值分配检测方法是这样的方法,用于检测电容值分配,以检测每个在多个第一信号线与多个第二信号线的交叉点上形成的多个电容的电容值的分配,该方法包括:在第一定时中驱动第一信号线,以从第二信号线输出对应于电容的电荷;在第一定时之后的第二定时中控制第一信号线的连接与第二信号线的连接的切换;以及在第二定时之后的第三定时中驱动第二信号线,以从第一信号线输出对应于电容的电荷。
根据此特征,在第一定时中,第一信号线被驱动以从第二信号线输出对应于电容的电荷,在第一定时之后的第二定时中,控制第一和第二信号线的连接切换,并且在第二定时之后的第三定时中,驱动第二信号线以从第一信号线输出对应于电容的电荷。因此,可以从第一信号线和第二信号线两者输出对应于电容的电荷。结果,可以消除由经由手、手指等被输入到触摸面板中并叠加在读出线的信号上的电磁噪声所引起的效应。
根据本发明的电容值分配检测电路是一种电容值分配检测电路,其检测每个在第一信号线与第二信号线的交叉点上形成的多个电容的电容值的分配,该电容值分配检测电路包括:复用器,被连接到多个第一信号线和多个第二信号线;驱动器,被连接到复用器;以及读出放大器,被连接到复用器;复用器使连接状态在其中第一信号线被连接到驱动器且第二信号线被连接到读出放大器的第一连接状态与其中第一信号线被连接到读出放大器且第二信号线被连接到驱动器的第二连接状态之间切换。
用此特征, 可以在将第一信号线与驱动器相连且将第二信号线与读出放大器相连的第一连接状态与将第一信号线与读出放大器相连且将第二信号线与驱动器相连的第二连接状态之间进行切换。这允许从第一信号线和第二信号线两者输出与电容相对应的电荷。结果,可以消除由经由手、手指等被输入到触摸面板中并叠加在读出线的信号上的电磁噪声所引起的效应。
根据本发明的另一电容值分配检测电路是一种电容值分配检测电路,其检测每个在多个第一信号线与多个第二信号线的交叉点上形成的多个电容的电容值的分配,该电容值分配检测电路包括:第一复用器,被连接到第一信号线;第一驱动器,被连接到第一复用器;第一读出放大器,被连接到第一复用器;第二复用器,被连接到第二信号线;第二驱动器,被连接到第二复用器;第二读出放大器,被连接到第二复用器;以及控制电路,其控制第一复用器和第二复用器,使得连接状态可以在其中第一信号线被连接到第一驱动器且第二信号线被连接到第二读出放大器的第一连接状态与其中第一信号线被连接到第一读出放大器且第二信号线被连接到第二驱动器的第二连接状态之间切换。
用此特征,可以在将第一信号线与驱动器相连且将第二信号线与读出放大器相连的第一连接状态与将第一信号线与读出放大器相连且将第二信号线与第二驱动器相连的第二连接状态之间进行切换。这允许从第一信号线和第二信号线两者输出与电容相对应的电荷。结果,可以消除由经由手、手指等被输入到触摸面板中并叠加在读出线的信号上的电磁噪声所引起的效应。
根据本发明的另一电容值分配检测电路是一种电容值分配检测电路,其检测每个在第一多个信号线与多个第二信号线的交叉点上形成的多个电容的电容值的分配;所述电容值分配检测电路包括:第一复用器,被连接到所述多个第一信号线的一部分;第一驱动器,被连接到第一复用器;第一读出放大器,被连接到第一复用器;第二复用器,被连接到所述多个第一信号线的另一部分;第二驱动器,被连接到第二复用器;以及第二读出放大器,被连接到第二复用器;第三复用器,被连接到所述多个第二信号线的一部分;第三驱动器,被连接到第三复用器;第三读出放大器,被连接到第三复用器;第四复用器,被连接到所述多个第二信号线的另一部分;第四驱动器,被连接到第四复用器;第四读出放大器,被连接到第四复用器;以及控制电路,控制第一至第四复用器,使得连接状态可在以下两者之间切换,即(a)第一连接状态,其中,第一信号线的所述部分被连接到第一驱动器,第一信号线的所述另一部分被连接到第二驱动器,第二信号线的所述部分被连接到第三读出放大器,第二信号线的所述另一部分被连接到第四读出放大器,以及(b)第二连接状态,其中,第一信号线的所述部分被连接到第一读出放大器,第一信号线的另一部分被连接到第二读出放大器,第二信号线的所述部分被连接到第三驱动器,并且第二信号线的所述另一部分被连接到第四驱动器。
用此特征,可以在以下两者之间切换,即(a)第一连接状态,其中,第一信号线的一部分被连接到第一驱动器,第一信号线的另一部分被连接到第二驱动器,第二信号线的一部分被连接到第三读出放大器,第二信号线的另一部分被连接到第四读出放大器,以及(b)第二连接状态,其中,第一信号线的一部分被连接到第一读出放大器,第一信号线的另一部分被连接到第二读出放大器,第二信号线的一部分被连接到第三驱动器,并且第二信号线的另一部分被连接到第四驱动器。
这允许从第一信号线和第二信号线两者输出与电容相对应的电荷。结果,可以消除由经由手、手指等被输入到触摸面板中并叠加在读出线的信号上的电磁噪声所引起的效应。
根据本发明的触摸面板系统包括:根据本发明的电容值分配检测电路;以及触摸面板,包括所述多个第一信号线、所述多个第二信号线以及所述多个电容。
根据本发明的信息输入/输出设备包括:根据本发明的触摸面板系统;以及显示面板(i)被叠加在提供于触摸面板系统中的触摸面板上,或者(ii)触摸面板被构建在其中。
根据本发明的检测电容值分配的方法在第一定时驱动第一信号以从第二信号线输出对应于电容的电荷,在第一定时之后的第二定时控制第一和第二信号线的连接的切换,并且在第二定时之后的第三定时驱动第二信号线,以从第一信号线输出对应于电容的电荷。这允许输出从第一信号线和第二信号线两者输出与电容相对应的电荷。结果,可以消除由经由手、手指等被输入到触摸面板中并叠加在读出线的信号上的电磁噪声所引起的效应。
用根据本实施例的电容值分配检测方法,优选的是所述多个第一信号线、所述多个第二信号线以及所述多个电容组成控制面板,该控制面板具有允许将握着笔以进行输入的手放置在其上面的尺寸。
根据该配置,可以消除由经由在握着笔以进行输入的同时在触摸面板上触摸的手输入到触摸面板中的电磁噪声引起的效应,并且该电磁噪声被叠加在读出线的信号上。
用根据本实施例的电容值分配检测电路,优选的是所述多个第一信号线、所述多个第二信号线以及所述多个电容组成控制面板,该控制面板具有允许将握着笔以进行输入的手放置在其上面的尺寸。
根据该配置,可以消除由经由在握着笔以进行输入的同时在触摸面板上触摸的手输入到触摸面板中的电磁噪声引起的效应,并且该电磁噪声被叠加在读出线的信号上。
用根据本实施例的另一电容值分配检测电路,优选的是所述多个第一信号线的所述部分和所述多个第一信号线的所述另一部分共享设置在其公共边界上的信号线,并且所述多个第二信号线的所述部分和所述多个第二信号线的所述另一部分共享设置在其公共边界上的信号线。
用前述配置,优选的是连续地执行设置在邻近复用器的各部分的公共边界上的差分读出,超过该公共边界的读出线。
用根据本实施例的触摸面板系统,优选的是电容值分配检测电路根据借助于笔的输入来检测电容值的分配。
用根据本实施例的信息输入/输出设备,优选的是电容值分配检测电路根据借助于笔的输入来检测电容值的分配。
本发明不限于上述实施例的描述,而是可以由技术人员在权利要求的范围内进行修改。基于在不同实施例中公开的技术装置的适当组合的实施例被涵盖在本发明的技术范围内。即,上述实施例在所有方面上仅仅是实例,并且不提供限制。本发明的范围由权利要求而不是由实施例的描述了指示。等效于权利要求的任何意义和在权利要求的范围内进行的所有修改被包括在本发明的范围内。
工业适用性
本发明可应用于包括触摸面板的各种电子设备,例如电视、个人计算机、移动电话、数字式照相机、便携式游戏设备、电子相框、个人数字助理(PDA)、电子书、家用电子器械(例如,微波炉、洗衣机)、自动售票机、自动出纳机(ATM)以及汽车导航系统。
本发明可应用于电容值分配检测方法,电容值分配检测电路、触摸面板系统以及信息输入/输出设备,其中的每一个检测每个在多个第一信号线与多个第二信号线的交叉点上形成的多个电容的电容值的分配。
此外,本发明可以在包括大尺寸触摸面板的触摸面板系统中使用,其中,当通过使用笔来输入时将发生手放置区域,例如,媒体黑板、平板终端等,其能够经由由多个人在黑板上的手写来接收输入。
附图标记列表
1 触摸面板系统
1a 触摸面板系统
1b 触摸面板系统
1c 触摸面板系统
1d 触摸面板系统
1e 触摸面板系统
1f 触摸面板系统
1g 触摸面板系统
1h 触摸面板系统
1i 触摸面板系统
1j 触摸面板系统
1k 触摸面板系统
1m 触摸面板系统
1n 触摸面板系统
1o 触摸面板系统
2 显示设备
3 触摸面板
3a 触摸面板
3b 触摸面板
3c 触摸面板
4 触摸面板控制器
31 主传感器(主传感器部)
31a 主传感器组(主传感器部)
31b 主传感器组(主传感器部)
32 子传感器(子传感器部)
32a 子传感器组(子传感器部)
33 读出线
34 子读出线
35 驱动线
41 减法部
41a 减法部
46 加法部
47 电荷积分器(计算部)
48 模数转换部(第一模数转换部、第二模数转换部)
48a 模数转换部(第三模数转换部、第四模数转换部)
49 差分放大器
50 总差分放大器
58 解码部
59 判断部
61 非触摸操作信息存储部
62 校准部
71a 触摸面板系统
71b 触摸面板系统
71c 触摸面板系统
72 电容值分配检测电路
73 触摸面板
HL1–HLM 信号线(第一信号线)
VL1–VLM 信号线(第二信号线)
C11–CMM 电容
DL1–DLM 驱动线
SL1–SLM 读出线。

Claims (9)

1.一种触摸面板系统,其包括:
触摸面板;
触摸面板控制器,其用于处理从触摸面板供应的信号;
电容值分配检测电路,其用于检测多个电容的电容值的分配,所述多个电容均形成在多个第一信号线与多个第二信号线的交叉点上;以及
驱动线驱动电路,其用于驱动作为驱动线的第一信号线或第二信号线,
所述触摸面板包括:(i)所述多个第一信号线;(ii)所述多个第二信号线;(iii)所述多个电容;以及(iv)传感器部,其用于检测相对于触摸面板执行的触摸操作,
所述触摸面板控制器包括减法部,其用于(i)从传感器部接收信号,以及(ii)在读出线之中,发现相互邻近的各对读出线之间的信号的差,
所述驱动线驱动电路并行地驱动所述驱动线,
所述电容值分配检测电路使连接状态在第一连接状态与第二连接状态之间切换,所述第一连接状态是其中第一信号线被驱动以使得第一信号线充当驱动线并使得第二信号线输出与电容相对应的电荷以使得第二信号线充当读出线的状态,并且第二连接状态是其中第二信号线被驱动以使得第二信号线充当驱动线并使得第一信号线输出与电容相对应的电荷以使得第一信号线充当读出线的状态,
所述减法部在第一连接状态和第二连接状态期间从读出线接收输出信号,发现在每个驱动线延伸所沿的方向上的每个驱动线上的电容之间的差并且并行地发现多个在每个驱动线延伸所沿的方向上的每个驱动线上的电容之间的差,该差是作为相互邻近的各对读出线之间的信号的差而被发现的,
所述触摸面板系统还包括:
解码部,其用于将电容之间的差的值解码,该差是由减法部发现的,该解码是以如下这样的方式执行的:计算用于并行地驱动所述驱动线的每个代码序列与读出线的每个差输出序列的内积,该差输出序列对应于代码序列;以及
开关,其用于切换将被供应给减法部的信号,使得减法部发现用(Sn+1)–Sn表示的第一差或用Sn–(Sn–1)表示的第二差并且并行地发现多个第一差或多个第二差,
所述第一差对应于(i)从多个读出线中选择的读出线Sn的信号与(ii)读出线Sn+1的信号之间的差,该读出线Sn+1为邻近于读出线Sn的两个读出线中的一个,所述两个读出线是读出线Sn+1和读出线Sn–1,其中的每个被包括在所述多个读出线中,
所述第二差对应于(i)读出线Sn的信号与(ii)读出线Sn–1的信号之间的差,该读出线Sn–1是两个读出线中的另一个。
2.根据权利要求1所述的触摸面板系统,其中:
所述开关包括两个端子,所述开关被布置成使得两个端子中的一个被选择;
用于并行地驱动所述驱动线的代码序列是用于通过第M驱动线来并行地驱动第一驱动线的以下代码序列,其中分量是1或–1,
如下定义了读出线的差输出序列“Sj,P(j = 1,..., [L/2], P = 1,2)”,该差输出序列对应于代码序列,其中L指示读出线的数目,[n] = n的整数部分:
Sj,1:当开关SW选择两个端子中的一个时用于d1至dM的输出序列;
Sj,2:当开关SW选择两个端子中的另一个时用于d1至dM的输出序列;以及
所述解码部计算用于并行地驱动所述驱动线的每个代码序列与读出线的每个差输出序列的内积,该差输出序列对应于代码序列。
3.根据权利要求1或2所述的触摸面板系统,其中:
所述减法部包括用于将从读出线供应到减法部的模拟信号转换成数字信号的第三模数转换部;以及
所述减法部使用由所述第三模数转换部获得的数字信号,以便发现相互邻近的各对读出线之间的信号的差。
4.根据权利要求1或2所述的触摸面板系统,其中:
所述减法部包括用于将从读出线供应到减法部的模拟信号转换成数字信号的第四模数转换部;以及
第四模数转换部将相互邻近的各对读出线之间的信号的差转换成数字信号,该差是由减法部使用模拟信号而发现的。
5.根据权利要求4所述的触摸面板系统,其中:
所述减法部包括用于使用模拟信号来发现相互邻近的各对读出线之间的信号的差的总差分放大器。
6.根据权利要求1或2所述的触摸面板系统,其还包括:
非触摸操作信息存储部,其用于存储在不执行触摸操作时的电容之间的差的第一分配,该差被解码部解码;以及
校准部,其用于从(ii)在执行触摸操作时的电容之间的差的第二分配中减去(i)存储在非触摸操作信息存储部中的第一分配,以便对第二分配进行校准,该差被解码部解码。
7.根据权利要求4所述的触摸面板系统,其还包括:
判断部,其用于基于(i)相互邻近的各对读出线之间的信号的差与(ii)正和负阈值的比较来确定触摸操作的存在或不存在,该差是由减法部发现的。
8.根据权利要求7所述的触摸面板系统,其中:
判断部基于(i)相互邻近的各对读出线之间的信号的差与(ii)正和负阈值的比较来创建增减表,该差是由减法部发现的,该增减表用三进制指示读出线的信号之间的差的分配,并且判断部将该增减表转换成二进制图像,以便从其中提取触摸信息。
9.一种触摸面板系统,其包括:
触摸面板;
触摸面板控制器,其用于处理从触摸面板供应的信号;
电容值分配检测电路,其用于检测多个电容的电容值的分配,所述多个电容均形成在多个第一信号线与多个第二信号线的交叉点上;以及
驱动线驱动电路,其用于驱动作为驱动线的第一信号线或第二信号线,
所述触摸面板包括:(i)所述多个第一信号线;(ii)所述多个第二信号线;(iii)所述多个电容;以及(iv)传感器部,其用于检测相对于触摸面板执行的触摸操作,
所述触摸面板控制器包括减法部,其用于(i)从传感器部接收信号以及(ii)在读出线之中,发现相互邻近的各对读出线之间的信号的差,
所述驱动线驱动电路并行地驱动所述驱动线,
所述电容值分配检测电路使连接状态在第一连接状态与第二连接状态之间切换,所述第一连接状态是其中第一信号线被驱动以使得第一信号线充当驱动线并使得第二信号线输出与电容相对应的电荷以使得第二信号线充当读出线的状态,并且所述第二连接状态是其中第二信号线被驱动以使得第二信号线充当驱动线并使得第一信号线输出与电容相对应的电荷以使得第一信号线充当读出线的状态,
所述减法部在第一连接状态和第二连接状态期间从读出线接收输出信号,并发现在每个驱动线延伸所沿的方向上的每个驱动线上的电容之间的差,该差是作为相互邻近的各对读出线之间的信号的差而被发现的,
所述触摸面板系统还包括:
解码部,其用于将电容之间的差的值解码,该差是由减法部发现的,该解码是以如下这样的方式执行的:计算用于并行地驱动所述驱动线的每个代码序列与读出线的每个差输出序列的内积,该差输出序列对应于代码序列,
其中,减法部发现用(Sn+1)–Sn表示的第一差和用Sn–(Sn–1)表示的第二差并且并行地发现多个第一差或多个第二差,
所述第一差对应于(i)从所述多个读出线选择的读出线Sn的信号与(ii)读出线Sn+1的信号之间的差,该读出线Sn+1为邻近于读出线Sn的两个读出线中的一个,所述两个读出线是读出线Sn+1和读出线Sn–1,其中的每个被包括在所述多个读出线中,
所述第二差对应于(i)读出线Sn的信号与(ii)读出线Sn–1的信号之间的差,该读出线Sn–1是两个读出线中的另一个。
CN201280030097.XA 2011-06-22 2012-06-04 触摸面板系统和电子设备 Active CN103703434B (zh)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011138938A JP4955116B1 (ja) 2010-12-28 2011-06-22 タッチパネルシステムおよび電子機器
JP2011-138938 2011-06-22
JP2011-142164 2011-06-27
JP2011142164A JP5539269B2 (ja) 2011-06-27 2011-06-27 静電容量値分布検出方法、静電容量値分布検出回路、タッチセンサシステム、及び情報入出力機器
PCT/JP2011/066288 WO2012090537A1 (en) 2010-12-28 2011-07-12 Touch panel system and electronic device
JPPCT/JP2011/066288 2011-07-12
PCT/JP2012/059823 WO2013001888A1 (en) 2011-06-27 2012-04-04 Capacitance distribution detection method, capacitance distribution detection circuit, touch sensor system, and information input/output device
JPPCT/JP2012/059823 2012-04-04
PCT/JP2012/064854 WO2012176638A1 (en) 2011-06-22 2012-06-04 Touch panel system and electronic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103703434A CN103703434A (zh) 2014-04-02
CN103703434B true CN103703434B (zh) 2017-03-01

Family

ID=48169181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280030097.XA Active CN103703434B (zh) 2011-06-22 2012-06-04 触摸面板系统和电子设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8976154B2 (zh)
EP (1) EP2724214B1 (zh)
CN (1) CN103703434B (zh)
TW (1) TWI502418B (zh)
WO (1) WO2012176638A1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9811216B2 (en) 2012-09-14 2017-11-07 Sharp Kabushiki Kaisha Display device, portable terminal, monitor, television, and method for controlling display device
JP5792399B2 (ja) * 2012-11-30 2015-10-14 シャープ株式会社 タッチパネルコントローラ、並びにこれを用いた電子機器
US9710075B2 (en) 2013-04-15 2017-07-18 Sharp Kabushiki Kaisha Touch panel system and electronic device
US9501091B2 (en) 2013-05-17 2016-11-22 Sharp Kabushiki Kaisha Touch panel system and electronic device
CN105308547A (zh) * 2013-06-20 2016-02-03 夏普株式会社 触摸面板控制器、集成电路、触摸面板装置和电子设备
KR102088906B1 (ko) * 2013-06-28 2020-03-13 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 구동 장치 및 방법
US9489083B2 (en) 2013-09-02 2016-11-08 Sharp Kabushiki Kaisha Touch panel controller, touch sensor system, and electronic device
KR20150058712A (ko) * 2013-11-20 2015-05-29 삼성전자주식회사 싱글 엔드 터치 신호를 생성하는 터치 스크린 콘트롤러, 터치 스크린 시스템 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US9886142B2 (en) * 2013-12-03 2018-02-06 Pixart Imaging Inc. Capacitive touch sensing system
KR102207193B1 (ko) * 2013-12-31 2021-01-26 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 시스템
KR102112092B1 (ko) * 2013-12-31 2020-05-19 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 시스템
CN105278767A (zh) * 2014-07-23 2016-01-27 中兴通讯股份有限公司 电容式触摸屏、终端以及终端间的互联通信方法
TW201608446A (zh) * 2014-08-29 2016-03-01 中華映管股份有限公司 觸控裝置
KR102342627B1 (ko) 2014-09-26 2021-12-22 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 매트릭스 장치와 그 특성의 측정 방법, 구동 방법
CN104461151B (zh) * 2014-12-22 2018-01-26 西安中颖电子有限公司 低压高信噪比的触摸屏检测方法
CN104716944B (zh) * 2015-03-30 2018-09-11 广东美的厨房电器制造有限公司 触摸按键的触发判断方法及家用电器
US9501166B2 (en) * 2015-03-30 2016-11-22 Sony Corporation Display method and program of a terminal device
WO2017085997A1 (ja) * 2015-11-19 2017-05-26 シャープ株式会社 タッチ位置検出方法、タッチパネルコントローラ、及び電子機器
US10545612B2 (en) 2015-12-11 2020-01-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Signal processing circuit, signal processing IC, and semiconductor device
US9984624B2 (en) 2015-12-28 2018-05-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, driver IC, and electronic device
KR102511952B1 (ko) * 2016-01-18 2023-03-23 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 및 그의 구동 방법
WO2018163021A1 (en) 2017-03-07 2018-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Ic, driver ic, display system, and electronic device
EP3480607B1 (en) * 2017-09-11 2020-03-18 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Capacitance detection circuit, capacitance detection method, touch detection device and terminal device
CN108595044B (zh) * 2018-03-29 2020-08-04 维沃移动通信有限公司 一种触摸屏的控制方法及终端
KR102559962B1 (ko) * 2018-05-02 2023-07-26 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101770320A (zh) * 2010-01-28 2010-07-07 旭曜科技股份有限公司 差动侦测电容式触控的方法及系统

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4639720A (en) 1981-01-12 1987-01-27 Harris Corporation Electronic sketch pad
JP3251489B2 (ja) 1996-02-16 2002-01-28 シャープ株式会社 座標入力装置
JP3434415B2 (ja) 1996-07-05 2003-08-11 アルプス電気株式会社 座標入力装置
KR100595912B1 (ko) 1998-01-26 2006-07-07 웨인 웨스터만 수동 입력 통합 방법 및 장치
US6730863B1 (en) 1999-06-22 2004-05-04 Cirque Corporation Touchpad having increased noise rejection, decreased moisture sensitivity, and improved tracking
JP3750905B2 (ja) 1999-10-29 2006-03-01 エスアイアイ・データサービス株式会社 座標入力装置
WO2005029246A2 (en) 2003-09-12 2005-03-31 Cirque Corporation Tethered stylyus for use with a capacitance-sensitive touchpad
JP2005134240A (ja) 2003-10-30 2005-05-26 Alps Electric Co Ltd 容量検出回路及び検出方法並びにそれを用いた指紋センサ
US7075316B2 (en) 2003-10-02 2006-07-11 Alps Electric Co., Ltd. Capacitance detector circuit, capacitance detection method, and fingerprint sensor using the same
JP2005114362A (ja) 2003-10-02 2005-04-28 Alps Electric Co Ltd 容量検出回路及び検出方法並びにそれを用いた指紋センサ
JP4440603B2 (ja) * 2003-11-06 2010-03-24 アルプス電気株式会社 容量検出回路及び検出方法並びにそれを用いた指紋センサ
JP4387773B2 (ja) 2003-11-25 2009-12-24 アルプス電気株式会社 容量検出回路及び検出方法並びにそれを用いた指紋センサ
JP4364609B2 (ja) 2003-11-25 2009-11-18 アルプス電気株式会社 容量検出回路及びそれを用いた指紋センサ
JP2006039686A (ja) 2004-07-22 2006-02-09 Pioneer Electronic Corp タッチパネル装置、タッチ領域検出方法およびタッチ領域検出プログラム
US7868874B2 (en) * 2005-11-15 2011-01-11 Synaptics Incorporated Methods and systems for detecting a position-based attribute of an object using digital codes
JP4714070B2 (ja) 2006-04-14 2011-06-29 アルプス電気株式会社 入力装置
US7812827B2 (en) 2007-01-03 2010-10-12 Apple Inc. Simultaneous sensing arrangement
US20110043478A1 (en) 2008-02-27 2011-02-24 Kenichi Matsushima Proximity detection device and proximity detection method
JP5133791B2 (ja) * 2008-06-19 2013-01-30 株式会社ジャパンディスプレイイースト タッチパネル付き表示装置
US20100026655A1 (en) 2008-07-31 2010-02-04 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Capacitive Touchscreen or Touchpad for Finger or Stylus
WO2010013679A1 (ja) 2008-07-31 2010-02-04 グンゼ株式会社 面状体及びタッチスイッチ
JP5174575B2 (ja) 2008-07-31 2013-04-03 グンゼ株式会社 タッチパネル
US8305360B2 (en) 2008-09-08 2012-11-06 Chimei Innolux Corporation Sensing circuit for capacitive touch panel
TWI420374B (zh) 2008-09-08 2013-12-21 Innolux Corp 用於電容式觸控面板之感測電路、以及應用前述感測電路之電子裝置
US8482545B2 (en) 2008-10-02 2013-07-09 Wacom Co., Ltd. Combination touch and transducer input system and method
JP5075082B2 (ja) 2008-10-06 2012-11-14 株式会社ジャパンディスプレイイースト 入力装置、及びそれを備えた表示装置
US9395850B2 (en) 2008-10-06 2016-07-19 Japan Display Inc. Coordinate input device and display device with the same
JP5067763B2 (ja) 2008-10-08 2012-11-07 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 接触検出装置、表示装置および接触検出方法
US8330733B2 (en) 2009-01-21 2012-12-11 Microsoft Corporation Bi-modal multiscreen interactivity
US8278571B2 (en) 2009-04-03 2012-10-02 Pixart Imaging Inc. Capacitive touchscreen or touchpad for finger and active stylus
JP5164930B2 (ja) 2009-06-05 2013-03-21 株式会社ジャパンディスプレイウェスト タッチパネル、表示パネル、および表示装置
JP2010282539A (ja) 2009-06-08 2010-12-16 Sanyo Electric Co Ltd 静電容量型タッチセンサ用の信号処理回路
JP5396167B2 (ja) 2009-06-18 2014-01-22 株式会社ワコム 指示体検出装置及び指示体検出方法
EP2465021A4 (en) * 2009-08-12 2014-06-25 Cirque Corp SYNCHRONOUS TIME-CONTROLLED ORTHOGONAL MEASUREMENT PATTERN FOR MULTI-TOUCH RECORDING ON A TOUCHPAD
JP5127792B2 (ja) 2009-08-18 2013-01-23 キヤノン株式会社 情報処理装置、その制御方法、プログラム及び記録媒体
TWI427523B (zh) * 2009-10-09 2014-02-21 Egalax Empia Technology Inc 電容式位置偵測的方法與裝置
CN104331183B (zh) * 2009-10-09 2017-12-15 禾瑞亚科技股份有限公司 二维度双差值感测资讯分析的方法与装置
JP5613248B2 (ja) * 2009-10-09 2014-10-22 禾瑞亞科技股▲ふん▼有限公司Egalax Empia Technology Inc. デュアル差動感知装置及びその方法
TWI397848B (zh) 2009-10-12 2013-06-01 Novatek Microelectronics Corp 觸控偵測方法、觸控偵測裝置及觸控顯示裝置
JP2011113149A (ja) 2009-11-24 2011-06-09 Fujifilm Corp 導電シート、導電シートの使用方法及び静電容量方式タッチパネル
JP5295090B2 (ja) 2009-12-18 2013-09-18 株式会社ワコム 指示体検出装置
JP2011175412A (ja) 2010-02-24 2011-09-08 Shin Etsu Polymer Co Ltd 静電容量式のタッチパネルスイッチ
KR20130128380A (ko) 2010-09-22 2013-11-26 사이프레스 세미컨덕터 코포레이션 터치 스크린을 위한 용량성 스타일러스
JP5281701B2 (ja) 2010-12-28 2013-09-04 シャープ株式会社 タッチパネルシステムおよび電子機器
JP4955116B1 (ja) 2010-12-28 2012-06-20 シャープ株式会社 タッチパネルシステムおよび電子機器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101770320A (zh) * 2010-01-28 2010-07-07 旭曜科技股份有限公司 差动侦测电容式触控的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012176638A1 (en) 2012-12-27
EP2724214A1 (en) 2014-04-30
CN103703434A (zh) 2014-04-02
TWI502418B (zh) 2015-10-01
US8976154B2 (en) 2015-03-10
TW201305876A (zh) 2013-02-01
US20140132541A1 (en) 2014-05-15
EP2724214A4 (en) 2015-04-08
EP2724214B1 (en) 2018-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103703434B (zh) 触摸面板系统和电子设备
CN103314345B (zh) 触摸板系统和电子设备
US11625124B2 (en) Ungrounded user signal compensation for pixelated self-capacitance touch sensor panel
EP2958000B1 (en) Touch panel and touch detection circuit
US8717331B2 (en) Reducing water influence on a touch-sensing device
JP5389888B2 (ja) タッチパネルシステムおよび電子機器
EP2987059B1 (en) Disambiguation of touch input events on a touch sensor panel
AU2010273680B2 (en) Ground detection for touch sensitive device
TWI524224B (zh) 觸控面板系統及電子機器
CN102411447B (zh) 输入检出装置、方法、程序及计算机可读取媒体
US10725591B1 (en) Passive touch detection for capacitive sense array
WO2012176639A1 (en) Touch panel system and electronic device
WO2011041192A1 (en) Negative pixel compensation
JP5281701B2 (ja) タッチパネルシステムおよび電子機器
JP5872670B2 (ja) タッチパネルシステムおよび電子機器
JP5663104B2 (ja) タッチパネルシステムおよび電子機器
JP5845344B2 (ja) タッチパネルシステムおよび電子機器
JP5620018B2 (ja) タッチパネルシステムおよび電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant