JP2010250522A - Coordinate input device and display device equipped with the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capacitance detection circuit for detecting a minute input capacitance by a high signal noise rate, in a coordinate input device for detecting a capacitance. <P>SOLUTION: The capacitance detection circuit is configured of: a capacitance sensor electrode; a switch element SA for applying a fixed potential to the capacitance sensor electrode to detect a capacitance related to the capacitance sensor electrode; a switch element SB for transferring charges stored in the capacitance sensor electrode; and an integration circuit for detecting charges to be transferred from the capacitance sensor electrode through the switch element SB. A voltage source which supplies a fixed potential is connected through the switch element SA to the capacitance sensor electrode, and the capacitance sensor electrode is connected through the switch element SB to the input terminal of the integration circuit. The switch element SC and an adjustment capacitance Ca to be short-circuited to the reference level of the integration circuit are connected to the input terminal of the integration circuit of the capacitance detection circuit, and a signal ADJ for adjustment is applied to the other terminal of the adjustment capacitance Ca. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画面へ座標を入力する座標入力装置、およびそれを備える表示装置に関し、特に静電容量結合方式の座標入力装置における座標検出精度の高精度化に好適な技術に関する。   The present invention relates to a coordinate input device for inputting coordinates to a screen and a display device including the coordinate input device, and more particularly to a technique suitable for increasing the accuracy of coordinate detection in a capacitively coupled coordinate input device.

表示画面に使用者の指などを用いてタッチ操作(接触押圧操作、以下、単にタッチと称する)して情報を入力する画面入力機能をもつ入力装置(以下、タッチセンサ又はタッチパネルとも称する)を備えた表示装置は、PDAや携帯端末などのモバイル用電子機器、各種の家電製品、無人受付機等の据置型顧客案内端末に用いられている。このようなタッチによる入力装置として、タッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、あるいは容量変化を検出する静電容量結合方式、タッチにより遮蔽された部分の光量変化を検出する光センサ方式、などが知られている。   An input device (hereinafter also referred to as a touch sensor or a touch panel) having a screen input function for inputting information by performing a touch operation (contact pressing operation, hereinafter simply referred to as touch) using a user's finger or the like on the display screen is provided. Such display devices are used in mobile electronic devices such as PDAs and portable terminals, various home appliances, and stationary customer guidance terminals such as unmanned reception machines. As such an input device by touching, a resistive film method for detecting a change in resistance value of a touched portion, or a capacitive coupling method for detecting a capacitance change, an optical sensor for detecting a light amount change in a portion shielded by the touch The method is known.

これらの方式のなかで、最近では静電容量結合方式のタッチパネルが注目されている。モバイル用電子機器の表示装置に表示するボタンやスライダーなどを用いて、タッチにより入力装置に入力を行う場合、表示装置の前面に入力装置を配置する必要がある。この場合には、表示装置の表示輝度低下を少なくして表示画質を維持しつつ、入力機能を組み込むことが必要となる。ここで、一般的に抵抗膜式や光センサ方式では透過率が80%程度と低いのに対し、静電容量結合方式は約90%と透過率が高い。そのため、表示画質を低下させない点で有利となる。また、抵抗膜式は抵抗膜の機械的な接触によりタッチ位置を検知する。そのため、タッチ(機械的接触)回数が増えて抵抗膜が劣化または破損すると、検出誤差が大きくなることや検出不能となる問題がある。一方、静電容量結合方式では、検出用電極が他の電極などと接触するような機械的接触はなく、耐久性の点からも有利となる。   Among these methods, a capacitively coupled touch panel has recently attracted attention. When an input is performed on the input device by touch using a button or a slider displayed on the display device of the mobile electronic device, the input device needs to be disposed on the front surface of the display device. In this case, it is necessary to incorporate an input function while maintaining a display image quality by reducing a decrease in display brightness of the display device. Here, the transmittance is generally as low as about 80% in the resistive film type or the optical sensor method, whereas the transmittance is as high as about 90% in the capacitive coupling method. Therefore, it is advantageous in that the display image quality is not deteriorated. In the resistive film type, the touch position is detected by mechanical contact of the resistive film. Therefore, when the number of touches (mechanical contact) increases and the resistive film deteriorates or breaks, there are problems that the detection error becomes large and the detection becomes impossible. On the other hand, the capacitive coupling method is advantageous in terms of durability because there is no mechanical contact such that the detection electrode contacts other electrodes.

静電容量結合方式における容量検出回路としては、例えば、特許文献1で開示されているような方式がある。この開示された方式では、容量を検出するためのセンサ電極容量に、一定電圧で電荷を充電させ、その電荷量を後段の積分回路で検出する。その積分回路で用いるオペアンプのオフセットをキャンセルする為に、スイッチ制御によりセンサ電極容量からの充電時の積分電圧と、放電時の積分電圧を交互に測定している。   As a capacitance detection circuit in the capacitive coupling method, for example, there is a method as disclosed in Patent Document 1. In this disclosed method, a sensor electrode capacitor for detecting a capacitance is charged with a constant voltage, and the charge amount is detected by an integrating circuit at a subsequent stage. In order to cancel the offset of the operational amplifier used in the integration circuit, the integrated voltage at the time of charging from the sensor electrode capacitance and the integrated voltage at the time of discharging are alternately measured by switch control.

米国特許第7235983号明細書US Pat. No. 7,235,983

特許文献1で開示した静電容量の検出方式の課題を、図17から図18を用いて説明する。図17は従来の静電容量の検出回路DCKTを簡潔に示した図である。従来の検出回路DCKTは、容量検出用のセンサ電極(容量)Csへ一定電圧VDDを充電する為のスイッチSAと、センサ電極容量Csに充電された電荷を積分回路へ転送する為のスイッチSB、および積分容量Ciと積分値をリセットするためのスイッチSR、およびオペアンプとで構成される積分回路からなる。端子viは、検出回路DCKTとセンサ電極容量Csとを接続する入力端子で、端子voは検出回路DCKTの出力電圧端子である。   The problem of the capacitance detection method disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is a diagram schematically showing a conventional capacitance detection circuit DCKT. The conventional detection circuit DCKT includes a switch SA for charging a constant voltage VDD to the sensor electrode (capacitance) Cs for capacitance detection, and a switch SB for transferring the charge charged to the sensor electrode capacitance Cs to the integration circuit. And an integration circuit composed of an integration capacitor Ci, a switch SR for resetting the integration value, and an operational amplifier. The terminal vi is an input terminal that connects the detection circuit DCKT and the sensor electrode capacitor Cs, and the terminal vo is an output voltage terminal of the detection circuit DCKT.

図18は、センサ電極容量Csの充放電1回で得られる積分電圧を、容量検出の出力信号とする場合の波形図である。図18(a)は、図17において入力端子viにセンサ電極容量Csだけが接続されている場合の波形図であり、図18(b)は、センサ電極容量Csにタッチが発生し、新たに入力容量Cfが加わった場合の波形図である。検出周期Tdec_rにおいて、期間ta_rは、積分容量Ciのリセット期間であり、スイッチSRがオン状態となることで積分容量Ciに蓄積された積分電圧がリセットされる。次に、期間tb_rにおいて、スイッチSAのみオン状態とすることで、センサ電極容量Csおよび入力容量Cfに一定電圧VDDを充電する。最後に期間tc_rにおいて、スイッチSAをオフとしスイッチSBをオンとすることで、CsおよびCfに充電された電荷を積分回路に転送する。ここで、図18(a)のようにセンサ電極容量Csのみの場合、積分電圧は−VDD・Cs/Ciとなり、図18(b)のように入力容量Cfがある場合、積分電圧は−VDD・(Cs+Cf)/Ciとなる。座標入力装置では、これらの積分電圧値(出力信号)をAD変換によりデジタル化した後、入力が無い場合のデジタル信号と入力がある場合のデジタル信号との差分を入力信号として検出し、タッチ座標を計算する。   FIG. 18 is a waveform diagram in the case where an integrated voltage obtained by one charge / discharge of the sensor electrode capacitor Cs is used as an output signal for capacitance detection. FIG. 18A is a waveform diagram when only the sensor electrode capacitor Cs is connected to the input terminal vi in FIG. 17, and FIG. It is a wave form diagram when input capacity Cf is added. In the detection cycle Tdec_r, the period ta_r is a reset period of the integration capacitor Ci, and the integration voltage accumulated in the integration capacitor Ci is reset when the switch SR is turned on. Next, in the period tb_r, only the switch SA is turned on to charge the sensor electrode capacitor Cs and the input capacitor Cf with the constant voltage VDD. Finally, in the period tc_r, the switch SA is turned off and the switch SB is turned on, so that the charges charged in Cs and Cf are transferred to the integration circuit. Here, when only the sensor electrode capacitance Cs is as shown in FIG. 18A, the integrated voltage is −VDD · Cs / Ci. When there is an input capacitance Cf as shown in FIG. 18B, the integrated voltage is −VDD. -(Cs + Cf) / Ci. In the coordinate input device, after these integrated voltage values (output signals) are digitized by AD conversion, the difference between the digital signal when there is no input and the digital signal when there is an input is detected as an input signal, and touch coordinates Calculate

ここで、指などの静電容量による入力容量Cfは数pF以下と小さいのに対し、センサ電極容量Csは入力画面のサイズ等にもよるが数十pFと大きい。そのため、AD変換前に積分回路の出力電圧をアンプにより増幅させようとしてもセンサ電極容量Csによる積分値がオフセットとしてあるため、充分な増幅をえることが出来ず、AD変換後の入力信号のダイナミックレンジが狭くなり、精度よく入力座標を検出することが出来ないという問題がある。   Here, the input capacitance Cf due to electrostatic capacitance such as a finger is as small as several pF or less, whereas the sensor electrode capacitance Cs is as large as several tens pF depending on the size of the input screen. Therefore, even if the output voltage of the integrating circuit is amplified by an amplifier before AD conversion, the integrated value by the sensor electrode capacitance Cs is offset, so that sufficient amplification cannot be obtained, and the dynamics of the input signal after AD conversion There is a problem that the range becomes narrow and the input coordinates cannot be detected with high accuracy.

本発明の目的は、静電容量を検出する座標入力装置において、微小入力容量を高信号ノイズ比で検出可能な容量検出回路を実現することである。   An object of the present invention is to realize a capacitance detection circuit capable of detecting a minute input capacitance with a high signal-to-noise ratio in a coordinate input device that detects capacitance.

上記課題の解決を実現するため本発明では、静電容量を検出するための容量センサ電極と、前記容量センサ電極にかかわる容量を検出するため、前記容量センサ電極に一定電位を印加するための第1スイッチ素子と、前記容量センサ電極に蓄積された電荷を転送するための第2スイッチ素子と、前記容量センサ電極から前記第2スイッチ素子を介して転送される電荷を検出するための積分回路で構成され、前記一定電位を供給する電圧源は前記第1スイッチ素子を介して前記容量センサ電極に接続され、また前記容量センサ電極は前記第2スイッチ素子を介して前記積分回路の入力端子にされる容量検出回路において、前記容量検出回路の前記積分回路の入力端子には、前記積分回路の基準レベルに短絡するための第3スイッチ素子と調整容量が接続され、前記調整容量のもう一方の端子には調整用信号が印加される容量検出回路を用いる。この容量検出回路を動作させる手順として、第1に、前記第1スイッチ素子、第2スイッチ素子、および前記3スイッチ素子をオフ状態として、前記積分回路の出力信号をリセットし、第2に、前記第1スイッチ素子をオン状態として、前記容量センサ電極にかかわる容量に前記一定電位を印加し、第3に、前記第1スイッチ素子をオフ状態として、前記第2スイッチ素子をオン状態とすることで、前記容量センサ電極にかかわる容量に蓄積された電荷を前記積分回路に転送し、第4に、前記第2スイッチ素子をオフ状態として、前記調整用信号を調整電圧だけ変化させ、第5に、前記第3スイッチ素子をオン状態として、前記調整用信号を前記変化前の電位にリセットし、第6に、前記第3スイッチ素子をオフ状態にし、前記第1から第6までの手順を前記容量センサ電極にかかわる容量検出周期として動作させる。ここで、前記容量センサ電極に対して入力動作がない状態で、前記第1から第3手順で得られる前記積分回路の出力電圧と、前記第4手順で、前記調整容量に充電するために流れる電流を前記積分回路が検知することで生じる前記積分回路の出力電圧の変化量がほぼ等しく、その結果、前記容量センサ電極に対して入力動作がない状態における前記容量検出回路の出力信号がほぼ零になるように、前記調整容量と前記調整電圧を設定することで、タッチにより増加する入力容量だけを出力信号として検出する。   In order to achieve the solution of the above problem, the present invention provides a capacitance sensor electrode for detecting capacitance and a capacitance sensor electrode for detecting a capacitance related to the capacitance sensor electrode. 1 switch element, a second switch element for transferring the charge accumulated in the capacitance sensor electrode, and an integration circuit for detecting the charge transferred from the capacitance sensor electrode via the second switch element The voltage source configured to supply the constant potential is connected to the capacitive sensor electrode via the first switch element, and the capacitive sensor electrode is connected to the input terminal of the integrating circuit via the second switch element. In the capacitance detection circuit, the input terminal of the integration circuit of the capacitance detection circuit has a third switch element and an adjustment capacitor for short-circuiting to a reference level of the integration circuit. There are connected, to the other terminal of the regulating capacitor is used capacitance detection circuit adjustment signal is applied. As a procedure for operating the capacitance detection circuit, first, the first switch element, the second switch element, and the three switch element are turned off, the output signal of the integration circuit is reset, and secondly, The first switch element is turned on, the constant potential is applied to the capacitor related to the capacitive sensor electrode, and thirdly, the first switch element is turned off and the second switch element is turned on. , Transferring the electric charge accumulated in the capacitance relating to the capacitance sensor electrode to the integrating circuit, fourthly, turning off the second switch element, changing the adjustment signal by the adjustment voltage, and fifth, The third switch element is turned on, the adjustment signal is reset to the potential before the change, and sixth, the third switch element is turned off, and the first to sixth Procedures to operate as a capacitance detection period according to the capacitance sensor electrodes at. Here, in the state where there is no input operation with respect to the capacitance sensor electrode, the output voltage of the integration circuit obtained in the first to third procedures, and the fourth procedure flows to charge the adjustment capacitor. The amount of change in the output voltage of the integration circuit caused by detecting the current by the integration circuit is substantially equal, and as a result, the output signal of the capacitance detection circuit in a state where there is no input operation to the capacitance sensor electrode is almost zero Thus, by setting the adjustment capacitor and the adjustment voltage, only the input capacitance that increases due to the touch is detected as an output signal.

本発明によれば、タッチにより増加する入力容量だけを出力信号として検出できるため、検出可能な入力容量のダイナミックレンジが広くなり、検出精度が向上する。   According to the present invention, only the input capacitance that increases by touch can be detected as an output signal, so that the dynamic range of the detectable input capacitance is widened, and the detection accuracy is improved.

本発明第1の実施例における容量検出回路の回路図Circuit diagram of the capacitance detection circuit in the first embodiment of the present invention 本発明第1の実施例における充放電1回での容量検出回路の電圧波形図Voltage waveform diagram of capacitance detection circuit at one charge / discharge in the first embodiment of the present invention 本発明第1の実施例における充放電2回での容量検出回路の電圧波形図Voltage waveform diagram of capacitance detection circuit in charge / discharge twice in the first embodiment of the present invention 本発明第1の実施例における座標入力装置、およびそれを用いた表示装置のシステムブロック図FIG. 1 is a system block diagram of a coordinate input device according to a first embodiment of the present invention and a display device using the same. 本発明第1の実施例における座標入力装置の容量検出シーケンスCapacitance detection sequence of coordinate input device in first embodiment of the present invention 本発明第1の実施例における座標入力装置のデジタル出力信号Digital output signal of coordinate input device in first embodiment of the present invention 本発明第1の実施例における座標入力装置の容量検出タイミングチャートCapacitance detection timing chart of the coordinate input device according to the first embodiment of the present invention 本発明第2の実施例における容量検出回路の回路図Circuit diagram of the capacitance detection circuit in the second embodiment of the present invention 本発明第2の実施例における充放電1回での容量検出回路の電圧波形図Voltage waveform diagram of capacitance detection circuit at one charge / discharge in the second embodiment of the present invention 本発明第2の実施例における充放電2回での容量検出回路の電圧波形図Voltage waveform diagram of capacitance detection circuit in charge / discharge twice in the second embodiment of the present invention 本発明第2の実施例における座標入力装置、およびそれを用いた表示装置のシステムブロック図System block diagram of coordinate input device and display device using the same according to second embodiment of the present invention 本発明第2の実施例における座標入力装置の容量検出シーケンスCapacitance detection sequence of coordinate input device in second embodiment of the present invention 本発明第2の実施例における座標入力装置のデジタル出力信号Digital output signal of coordinate input device in second embodiment of the present invention 本発明第2の実施例における座標入力装置の容量検出タイミングチャートCapacitance detection timing chart of the coordinate input device in the second embodiment of the present invention 本発明第3の実施例における容量検出回路の回路図Circuit diagram of the capacitance detection circuit in the third embodiment of the present invention 本発明第3の実施例における充放電1回での容量検出回路の電圧波形図Voltage waveform diagram of capacitance detection circuit at one charge / discharge in the third embodiment of the present invention 従来技術における容量検出回路の回路図Circuit diagram of capacitance detection circuit in the prior art 従来技術における充放電1回での容量検出回路の電圧波形図Voltage waveform diagram of capacitance detection circuit with one charge / discharge in the prior art

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明第1の実施例における座標入力装置で使用する容量検出回路について、図1から3を用いて説明する。図1は、本発明第1の実施例における容量検出回路の回路図である。容量検出回路DCKTは、入力端子viに接続されたセンサ電極容量Cs、およびセンサ電極にタッチすることで増加する入力容量Cfを検出するための回路である。   A capacitance detection circuit used in the coordinate input device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram of a capacitance detection circuit according to the first embodiment of the present invention. The capacitance detection circuit DCKT is a circuit for detecting the sensor electrode capacitance Cs connected to the input terminal vi and the input capacitance Cf that increases by touching the sensor electrode.

容量検出回路DCKTは、一定電圧VDDをセンサ電極容量Csへ充電するためのスイッチSA、充電した電荷を転送する為のスイッチSB、リセット用のスイッチSR付きの積分回路、センサ電極容量Csの積分電圧値(以下、電極オフセット電圧と呼ぶ)を調整して出力信号voから除くための調整容量Caからなる。積分回路は、積分容量Ciとオペアンプから構成される。また、調整容量Caの一方の端子は、調整用信号ADJが印加される。   The capacitance detection circuit DCKT includes a switch SA for charging the constant voltage VDD to the sensor electrode capacitance Cs, a switch SB for transferring the charged charge, an integration circuit with a reset switch SR, and an integration voltage of the sensor electrode capacitance Cs. An adjustment capacitor Ca for adjusting a value (hereinafter referred to as an electrode offset voltage) and removing it from the output signal vo. The integration circuit includes an integration capacitor Ci and an operational amplifier. The adjustment signal ADJ is applied to one terminal of the adjustment capacitor Ca.

図2は、本発明第1の実施例の容量検出回路DCKTの動作を説明するための電圧波形図である。図2(a)は、入力がセンサ電極容量Csだけの場合であり、図2(b)は入力容量Cfがタッチにより発生した場合を示す。図2は、入力端子viに接続される容量に1回充放電を行うことで、容量を検出するタイミングチャートである。この場合には、高速で容量を検出することができるため、後段のデジタルフィルタを増やしたり、また入力装置の反応時間(座標検出時間)を早くしたりする事ができる。1回の充放電周期であるTdec_rにおいて、期間ta_rではリセット用のスイッチSRをオン状態として積分容量Ciの積分電圧をリセットする。次に、期間tb_rではスイッチSAをオン状態とすることで、入力端子viに接続される容量に一定電圧VDDを印加して充電する。つぎの期間tc_rでは、スイッチSAがオフの状態でスイッチSBをオン状態とすることで、入力端子viに接続されている容量に充電された電荷を、積分回路に転送する。よって、期間tc_rにおいて、センサ電極容量Csだけの場合には図2(a)に示すように積分電圧が−VDD・Cs/Ciとなり、タッチにより入力容量Cfが増加した図2(b)の場合には積分電圧が−VDD・(Cs+Cf)/Ciとなる。次の期間td_rで、センサ電極容量Csによる電極オフセット電圧を調整する。まず、調整用信号ADJをGNDから−Vadjとすることで、調整容量Caに電荷を充電する。このとき調整容量Caには電荷Ca*Vadjが充電されるため、積分回路の出力はVadj・Ca/Ciだけ増加する。ここで、図2(a)におけるセンサ電極容量Csの電極オフセット電圧VDD・Cs/Ciと、調整容量Caへの充電による調整量Vadj・Ca/Ciとが等しくなるように調整電圧VadjおよびCaを設定すれば、センサ電極容量による電極オフセット電圧を出力電圧voから除く事が可能となる。その後、期間td_r内に、スイッチSCをオン状態とする。スイッチSCをオン状態として接地(GND)と導通しても、オペアンプの負端子は仮想接地であるため電流は流れず、積分電圧は変化しない。ここで、スイッチSCのオン抵抗は充分低いこととする。この状態で調整容量Caの電荷を放電するために調整用信号ADJをGNDへ戻す。このとき発生する調整容量Caからの放電電流は、スイッチSCのオン抵抗が充分低いため積分回路へは流れずに、スイッチSCを介してGNDへと放電する。   FIG. 2 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the capacitance detection circuit DCKT according to the first embodiment of the present invention. 2A shows a case where the input is only the sensor electrode capacitance Cs, and FIG. 2B shows a case where the input capacitance Cf is generated by touch. FIG. 2 is a timing chart for detecting the capacity by charging and discharging the capacity connected to the input terminal vi once. In this case, since the capacity can be detected at high speed, the number of subsequent digital filters can be increased, and the reaction time (coordinate detection time) of the input device can be shortened. In Tdec_r, which is one charge / discharge cycle, in the period ta_r, the reset switch SR is turned on to reset the integration voltage of the integration capacitor Ci. Next, in the period tb_r, the switch SA is turned on, so that the capacitor connected to the input terminal vi is charged with the constant voltage VDD. In the next period tc_r, the switch SB is turned on while the switch SA is turned off, so that the charge charged in the capacitor connected to the input terminal vi is transferred to the integrating circuit. Therefore, in the period tc_r, in the case of only the sensor electrode capacitance Cs, as shown in FIG. 2A, the integrated voltage becomes −VDD · Cs / Ci, and the input capacitance Cf is increased by the touch in the case of FIG. The integrated voltage is −VDD · (Cs + Cf) / Ci. In the next period td_r, the electrode offset voltage due to the sensor electrode capacitance Cs is adjusted. First, the adjustment signal ADJ is changed from GND to −Vadj, so that the adjustment capacitor Ca is charged. At this time, since the charge Ca * Vadj is charged in the adjustment capacitor Ca, the output of the integrating circuit increases by Vadj · Ca / Ci. Here, the adjustment voltages Vadj and Ca are set so that the electrode offset voltage VDD · Cs / Ci of the sensor electrode capacitance Cs in FIG. 2A is equal to the adjustment amount Vadj · Ca / Ci by charging the adjustment capacitor Ca. If set, the electrode offset voltage due to the sensor electrode capacitance can be removed from the output voltage vo. After that, the switch SC is turned on within the period td_r. Even if the switch SC is turned on to conduct to the ground (GND), since the negative terminal of the operational amplifier is a virtual ground, no current flows and the integrated voltage does not change. Here, it is assumed that the on-resistance of the switch SC is sufficiently low. In this state, the adjustment signal ADJ is returned to GND in order to discharge the charge of the adjustment capacitor Ca. The discharge current from the adjustment capacitor Ca generated at this time is discharged to GND via the switch SC without flowing to the integrating circuit because the ON resistance of the switch SC is sufficiently low.

上記動作により、図2(a)に示すように、入力端子viに接続される容量がセンサ電極容量Csの場合には、オフセット電圧が調整されて出力信号voは0Vとなる。一方、タッチにより入力容量Cfが増加した場合、図2(b)に示すように、出力信号voは入力容量Cfに比例した積分電圧−VDD・Cf/Ciとなる。このように、電極オフセット電圧を出力電圧から排除することができるため、AD変換前に出力電圧信号を増幅しても、AD変換のレンジをフルに使用する事ができ、検出可能な入力容量のダイナミックレンジを大きくする事ができる。   2A, when the capacitance connected to the input terminal vi is the sensor electrode capacitance Cs, the offset voltage is adjusted and the output signal vo becomes 0V. On the other hand, when the input capacitance Cf is increased by the touch, the output signal vo becomes an integrated voltage −VDD · Cf / Ci proportional to the input capacitance Cf, as shown in FIG. Since the electrode offset voltage can be excluded from the output voltage in this way, even if the output voltage signal is amplified before AD conversion, the AD conversion range can be fully used, and the detectable input capacitance can be reduced. The dynamic range can be increased.

図3は、本発明第1の実施例における容量検出回路DCKTを用いた、もう一つの容量検出方法を示す電圧波形図である。図3において、入力端子viに接続される容量に対し2回の充放電を行う。期間Tpdは入力容量の検出周期であり、その最初の充放電期間は積分容量Ciのリセット動作を行う充放電期間Tdec_rとし、次の放電期間は積分容量Ciのリセット動作を行わない充放電期間Tdecとする。充放電期間Tdec_rとTdecとの差は、期間ta_rで積分容量Ciのリセット動作を行うのに対し、期間taでは積分容量Ciのリセット動作を行わないことである。それ以外の期間tb_rとtb、期間tc_rとtc、期間td_rとtdは、同じ設定としてもよい。これらの期間は、既に図2で説明したように入力端子viに接続された容量対して電荷を充電し、放電される電荷を積分したのち調整用信号ADJと調整容量Caにより電極オフセット電圧をキャンセルする動作を行う。   FIG. 3 is a voltage waveform diagram showing another capacitance detection method using the capacitance detection circuit DCKT in the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the capacitor connected to the input terminal vi is charged and discharged twice. The period Tpd is a detection cycle of the input capacitance. The first charge / discharge period is a charge / discharge period Tdec_r in which the integration capacitor Ci is reset, and the next discharge period is a charge / discharge period Tdec in which the integration capacitor Ci is not reset. And The difference between the charge / discharge periods Tdec_r and Tdec is that the integration capacitor Ci is reset in the period ta_r, whereas the integration capacitor Ci is not reset in the period ta. Other periods tb_r and tb, periods tc_r and tc, and periods td_r and td may be set to the same setting. During these periods, as already described with reference to FIG. 2, the charge connected to the capacitor connected to the input terminal vi is charged, and after the discharged charge is integrated, the electrode offset voltage is canceled by the adjustment signal ADJ and the adjustment capacitor Ca. To perform the operation.

図3(a)に示すように、各充放電期間で電極オフセット電圧をキャンセルするため、充放電回数が2回であっても入力容量がない場合には出力電圧voは0Vとなる。これに対し、入力容量Cfがタッチにより発生した場合には、図3(b)に示すように積分回路には入力容量Cfに依存した積分電圧VDD・Cf/Ciが充放電の回数に応じて加算されるため、出力電圧voは2・VDD・Cf/Ciとなる。図3では充放電期間Tdec_rを1回とし、充放電期間Tdecを1回とすることで合計2回の充放電検出としたが、ここで充放電期間Tdec_rを1回とし、充放電期間Tdecをn−1回とすることで、合計n回(但し、nは2以上の整数)の充放電検出とすることも可能である。これにより、出力電圧はn・VDD・Cf/Ciと1回充放電の場合のn倍とすることができる。   As shown in FIG. 3A, in order to cancel the electrode offset voltage in each charging / discharging period, the output voltage vo becomes 0V when there is no input capacity even if the number of times of charging / discharging is two. On the other hand, when the input capacitance Cf is generated by touch, as shown in FIG. 3B, the integration voltage VDD · Cf / Ci depending on the input capacitance Cf is supplied to the integration circuit according to the number of times of charging / discharging. Since they are added, the output voltage vo is 2 · VDD · Cf / Ci. In FIG. 3, the charge / discharge period Tdec_r is set to one time, and the charge / discharge period Tdec is set to one time, so that the charge / discharge period Tdec_r is set to one time. By setting it to n-1 times, it is also possible to carry out charge / discharge detection of a total of n times (however, n is an integer greater than or equal to 2). Thereby, the output voltage can be n · VDD · Cf / Ci and n times that in the case of one charge / discharge.

このように、アナログ回路部分で信号加算を行うことにより、各充放電時に発生するノイズを平均化して低減することが可能となる。また、入力容量Cfが微小な場合でもアナログ信号の増幅無しで出力信号を増加できるため、高い信号ノイズ比を得る事が可能となる。   As described above, by performing signal addition in the analog circuit portion, it is possible to average and reduce noise generated during each charge / discharge. Further, even if the input capacitance Cf is very small, the output signal can be increased without amplification of the analog signal, so that a high signal-to-noise ratio can be obtained.

以上のように、本発明第1の実施例における容量検出回路では、タッチによる入力が無いときの出力電圧を、調整用信号ADJと調整容量Caによりキャンセルする事ができるため、微小な入力容量Cfを検出する事が可能となり、この容量検出回路DCKTを用いた座標入力装置において、入力座標を高精度で検出することが可能となる。ここで、タッチによる入力が無いときの出力電圧は、電極オフセット電圧で決まる場合もあり、またオペアンプや各スイッチの各種特性を反映して決まる場合もあるが、いずれも調整用信号ADJと調整容量Caの設定によりキャンセル可能である。   As described above, in the capacitance detection circuit according to the first embodiment of the present invention, the output voltage when there is no input by touch can be canceled by the adjustment signal ADJ and the adjustment capacitance Ca, so that the minute input capacitance Cf In the coordinate input device using the capacitance detection circuit DCKT, it is possible to detect the input coordinates with high accuracy. Here, the output voltage when there is no touch input may be determined by the electrode offset voltage or may reflect various characteristics of the operational amplifier and each switch, both of which are the adjustment signal ADJ and the adjustment capacitance. Cancellation is possible by setting Ca.

また、本実施例の説明では、タッチによる入力が無いときの出力電圧を負電位と仮定して説明したが、タッチによる入力が無いときの出力電圧が正電位の場合には、調整用信号ADJを正方向の電圧に変化させることでキャンセルする事が可能である。   In the description of this embodiment, the output voltage when there is no touch input is assumed to be a negative potential. However, when the output voltage when there is no touch input is a positive potential, the adjustment signal ADJ is used. It is possible to cancel by changing the voltage to a positive voltage.

次に、図4から図6を用いて、本発明第1の実施例における座標入力装置と、それを備えた表示装置について説明する。図4は、本発明第1の実施例における座標入力装置と、それを備えた表示装置のシステムブロック図である。座標入力部101は、通常透明基板に透明電極からなるセンサ電極TPを有する。ここではマトリクス状にセンサ電極を配置しており、横方向にX座標検知用の電極TP_Xを4本並べて配置し、縦方向にY座標検知用の電極TP_Yを4本並べて配置している。但し、電極数や電極配置方法は、これに限らない。各センサ電極には、それぞれのセンサ電極容量を検出するための、図1に示した容量検出回路DCKTが接続される。各容量検出回路DCKTは、入力座標検出制御部103から出力される各種制御信号(SA,SB,SR,ADJ)に基づいて動作し、それぞれのセンサ電極とそれに入力される容量の検出結果である出力信号voをAD変換部ADCに出力する。AD変換部ADCは、入力座標検出制御部103が出力するAD変換タイミング信号ADTに応じて、各容量検出回路の出力信号voをAD変換し、その結果のデジタル信号DATAを入力座標検出制御部103へ出力する。入力座標検出制御部103は、デジタル信号DATAから入力の有無、および入力座標を判定すると共に、その判定結果をシステム105へ出力する。システムは、入力座標や入力アクションに応じた処理を実行し、それに基づいた画像を表示装置制御部104へ出力する。表示装置制御部104は、画像を表示するための信号データ、および表示装置を駆動するための表示制御信号DPCを表示部102に出力する。ここで、表示制御信号DPCは、入力座標検出制御部103へも出力される。以上の構成により、入力(タッチ)に応じてシステムのアプリケーションを実行し、その実行結果に基づいた映像を表示装置に表示することが出来る。   Next, the coordinate input device according to the first embodiment of the present invention and a display device including the coordinate input device will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a system block diagram of the coordinate input device and the display device including the coordinate input device according to the first embodiment of the present invention. The coordinate input unit 101 usually has a sensor electrode TP made of a transparent electrode on a transparent substrate. Here, the sensor electrodes are arranged in a matrix, and four X-coordinate detection electrodes TP_X are arranged in the horizontal direction, and four Y-coordinate detection electrodes TP_Y are arranged in the vertical direction. However, the number of electrodes and the electrode arrangement method are not limited thereto. Each sensor electrode is connected to a capacitance detection circuit DCKT shown in FIG. 1 for detecting the capacitance of each sensor electrode. Each capacitance detection circuit DCKT operates based on various control signals (SA, SB, SR, ADJ) output from the input coordinate detection control unit 103, and is a detection result of each sensor electrode and the capacitance input thereto. The output signal vo is output to the AD converter ADC. The AD conversion unit ADC performs AD conversion on the output signal vo of each capacitance detection circuit in accordance with the AD conversion timing signal ADT output from the input coordinate detection control unit 103, and the resulting digital signal DATA is input to the input coordinate detection control unit 103. Output to. The input coordinate detection control unit 103 determines the presence / absence of input and input coordinates from the digital signal DATA, and outputs the determination result to the system 105. The system executes processing according to input coordinates and input actions, and outputs an image based on the processing to the display device control unit 104. The display device control unit 104 outputs signal data for displaying an image and a display control signal DPC for driving the display device to the display unit 102. Here, the display control signal DPC is also output to the input coordinate detection control unit 103. With the above configuration, a system application can be executed in response to an input (touch), and an image based on the execution result can be displayed on the display device.

次に、図5を用いて本発明第1の実施例における座標入力装置の動作シーケンスを説明する。本発明第1の実施例における座標入力装置では、各センサ電極の容量を順次検出する。図5ではTP_X1電極からTP_X4電極、TP_Y1電極からTP_Y4電極へと順次検出するが、検出順序はこれに限らない。各検出動作回路の検出方法は、図2に示したように1回の充放電による検出でもよいし、図3に示したようにn回の充放電による検出でもよい。これらは、座標入力装置としての入力検出速度に依存して設計される項目である。各容量検出回路の出力信号はAD変換タイミング信号ADTに応じて、デジタル信号DATAを出力する。よって、DATAは各センサ電極の容量検出結果がシリアルで出力されることになる。   Next, the operation sequence of the coordinate input device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the coordinate input device according to the first embodiment of the present invention, the capacitance of each sensor electrode is sequentially detected. In FIG. 5, the detection is sequentially performed from the TP_X1 electrode to the TP_X4 electrode and from the TP_Y1 electrode to the TP_Y4 electrode, but the detection order is not limited to this. The detection method of each detection operation circuit may be detection by one charge / discharge as shown in FIG. 2, or may be detection by n charge / discharge as shown in FIG. These are items designed depending on the input detection speed as the coordinate input device. The output signal of each capacitance detection circuit outputs a digital signal DATA according to the AD conversion timing signal ADT. Therefore, DATA outputs the capacitance detection result of each sensor electrode serially.

図6は、図4に示す座標入力部101において、タッチによる容量増加がFAの1箇所で発生した場合の、各センサ電極の容量検出結果である。タッチがFAの箇所で発生した場合には、センサ電極TP_X2とTP_Y2で入力容量が増加するため、これらに対応するデジタル信号DX2とDY2のデジタル信号が高くなり、これらのセンサ電極に対応する座標に入力があったと判定できる。   FIG. 6 shows a capacitance detection result of each sensor electrode in the coordinate input unit 101 shown in FIG. 4 when a capacitance increase due to touch occurs at one location of the FA. When a touch occurs at a location of FA, the input capacitance increases at the sensor electrodes TP_X2 and TP_Y2, so the digital signals DX2 and DY2 corresponding to these increase, and the coordinates corresponding to these sensor electrodes increase. It can be determined that there was an input.

次に、図7を用いて、本発明第1の実施例における容量検出回路において、表示装置からのノイズを軽減するための検出方法について説明する。図4において、座標入力部101と表示部102は縦方向に重ねて配置される。そのため、表示部102に含まれる画像表示用の駆動電極と、座標入力部101のセンサ電極TPとの間に寄生容量が発生する。この寄生容量を介して、表示部102に含まれる画像表示用の駆動電極における電位変動が、座標入力部101のセンサ電極TPへ伝播するため、容量検出回路の出力にノイズが発生する原因となる。そこで、図7に示すように、画像表示用の駆動電極における電位変動のタイミング(図7では、表示制御信号DPCが切り替るタイミング)が、必ず期間td_r、またはtd内に収まるように、入力座標検出制御部103は表示制御信号DPCに基づいて、容量検出回路の各種制御信号を制御する。これにより、容量検出のための電荷充放電を行う期間ta_r、ta、tb_r、tb、tc_r、tcでは表示部102によるノイズが発生しない。また、期間td_r、tdにおいては、スイッチSBがオフ状態となっているため、表示部102において表示制御信号DPCが変動することでセンサ電極TPにノイズが発生しても出力電圧voには影響を及ぼさない。よって、前述のように入力座標検出制御部103が表示制御信号DPCに基づいて、表示部102の映像表示用の駆動電極信号が切り替るタイミングを各検出周期におけるtd_r、またはtd内に収まるように制御することで、表示部102からのノイズを軽減することが出来る。これにより、タッチによる入力座標を高精度に検出することができる。   Next, a detection method for reducing noise from the display device in the capacitance detection circuit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the coordinate input unit 101 and the display unit 102 are arranged so as to overlap in the vertical direction. Therefore, a parasitic capacitance is generated between the image display drive electrode included in the display unit 102 and the sensor electrode TP of the coordinate input unit 101. Through this parasitic capacitance, the potential fluctuation in the image display drive electrode included in the display unit 102 propagates to the sensor electrode TP of the coordinate input unit 101, which causes noise in the output of the capacitance detection circuit. . Therefore, as shown in FIG. 7, the input coordinates are set so that the timing of the potential fluctuation in the image display drive electrode (in FIG. 7, the timing at which the display control signal DPC switches) always falls within the period td_r or td. The detection control unit 103 controls various control signals of the capacitance detection circuit based on the display control signal DPC. Accordingly, noise due to the display unit 102 does not occur in the periods ta_r, ta, tb_r, tb, tc_r, and tc in which charge and discharge for capacitance detection are performed. In addition, since the switch SB is in the OFF state during the periods td_r and td, even if noise occurs in the sensor electrode TP due to the change in the display control signal DPC in the display unit 102, the output voltage vo is affected. Does not reach. Therefore, as described above, the input coordinate detection control unit 103 is based on the display control signal DPC so that the timing at which the video display drive electrode signal of the display unit 102 is switched is within td_r or td in each detection cycle. By controlling, noise from the display unit 102 can be reduced. Thereby, the input coordinate by touch can be detected with high accuracy.

前記映像表示用の駆動電極は、例えば液晶表示装置の場合には、信号電圧を液晶に供給する信号電圧線や、コモン電極などである。   For example, in the case of a liquid crystal display device, the video display drive electrode is a signal voltage line for supplying a signal voltage to the liquid crystal, a common electrode, or the like.

次に、本発明第2の実施例にかかる座標入力装置で使用する容量検出回路について、図8から図10を用いて説明する。図8は、本発明第2の実施例における容量検出回路の回路図である。容量検出回路は、走査用回路SCKTと検出用回路DCKTの2つ対で構成される。走査用回路SCKTの出力端子viには、容量検出用の走査センサ電極TP_Yが接続される。検出用回路DCKTの入力端子vsには、容量検出用の検出センサ電極TP_Xが接続される。端子voは検出用回路DCKTの出力電圧を出力する。本発明第2の実施例にかかる容量検出回路では、走査センサ電極TP_Yと検出センサ電極TP_Xとの交差部付近で生じる容量を検出する。容量Csは、走査センサ電極TP_Yと検出センサ電極TP_Xとの交差容量等の入力が無い状態での容量である。容量Cfは、走査センサ電極TP_Yと検出センサ電極TP_Xとの交差部付近にタッチによる入力があった場合に生じる入力容量である。   Next, a capacitance detection circuit used in the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a circuit diagram of the capacitance detection circuit according to the second embodiment of the present invention. The capacitance detection circuit includes two pairs of a scanning circuit SCKT and a detection circuit DCKT. A scanning sensor electrode TP_Y for capacitance detection is connected to the output terminal vi of the scanning circuit SCKT. A detection sensor electrode TP_X for capacitance detection is connected to the input terminal vs of the detection circuit DCKT. The terminal vo outputs the output voltage of the detection circuit DCKT. In the capacitance detection circuit according to the second embodiment of the present invention, the capacitance generated near the intersection of the scanning sensor electrode TP_Y and the detection sensor electrode TP_X is detected. The capacitance Cs is a capacitance in a state where there is no input such as a cross capacitance between the scanning sensor electrode TP_Y and the detection sensor electrode TP_X. The capacitance Cf is an input capacitance that is generated when there is an input by touch near the intersection between the scanning sensor electrode TP_Y and the detection sensor electrode TP_X.

走査用回路SCKTは、走査センサ電極TP_Yに一定電位VDDを充電する為のスイッチSAと、走査センサ電極TP_Yに充電された一定電位VDDをGNDに放電するためのスイッチSBとからなる。検出用回路DCKTは、積分容量Ciの積分電圧をリセットする為のスイッチSR、積分容量Ciとオペアンプからなる積分回路、および積分回路の出力電圧を調整するための調整容量CaとスイッチSCからなる。調整容量CaとそのCaの一方の端子を駆動する調整用信号ADJは、タッチによる入力容量Cfが無い状態で容量Csを検出した結果得られる積分電圧(以下、電極オフセット電圧と呼ぶ)を調整し、出力信号voから除くために使用する。またスイッチSCは、走査センサ電極のリセットや、調整容量Caのリセット、およびノイズ抑制時などに使用する。   The scanning circuit SCKT includes a switch SA for charging the scanning sensor electrode TP_Y to a constant potential VDD and a switch SB for discharging the constant potential VDD charged to the scanning sensor electrode TP_Y to GND. The detection circuit DCKT includes a switch SR for resetting the integration voltage of the integration capacitor Ci, an integration circuit including the integration capacitor Ci and an operational amplifier, an adjustment capacitor Ca for adjusting the output voltage of the integration circuit, and a switch SC. An adjustment capacitor ADJ for driving the adjustment capacitor Ca and one terminal of the Ca adjusts an integrated voltage (hereinafter referred to as an electrode offset voltage) obtained as a result of detecting the capacitor Cs in a state where there is no input capacitor Cf due to touch. Used to remove from the output signal vo. The switch SC is used for resetting the scanning sensor electrode, resetting the adjustment capacitor Ca, and suppressing noise.

図9は、本発明第2の実施例の容量検出回路であるSCKTとDCKTの動作を説明するための電圧波形図である。図9(a)は、入力がセンサ電極容量Csだけの場合であり、図9(b)は入力容量Cfがタッチにより発生した場合を示す。図9は、走査センサ電極TP_Yと検出センサ電極TP_Xとの交差部付近の容量に1回充放電を行うことで、容量を検出するタイミングチャートである。この場合には、高速で容量を検出することができるため、後段のデジタルフィルタを増やしたり、また入力装置の反応時間(座標検出時間)を早くしたりする事ができる。   FIG. 9 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of SCKT and DCKT which are the capacitance detection circuits of the second embodiment of the present invention. FIG. 9A shows a case where the input is only the sensor electrode capacitance Cs, and FIG. 9B shows a case where the input capacitance Cf is generated by touch. FIG. 9 is a timing chart for detecting the capacitance by charging and discharging the capacitance near the intersection between the scanning sensor electrode TP_Y and the detection sensor electrode TP_X once. In this case, since the capacity can be detected at high speed, the number of subsequent digital filters can be increased, and the reaction time (coordinate detection time) of the input device can be shortened.

1回の充放電周期であるTdec_rにおいて、期間ta_rではリセット用のスイッチSRをオン状態として積分容量Ciの積分電圧をリセットする。また、走査センサ電極の電位をGNDにリセットするために、スイッチSBをオン状態とする。次に、期間tb_rではスイッチSAをオン状態とすることで、出力端子viに接続される走査センサ電極TP_Yに一定電圧VDDを印加する。このとき検出センサ電極TP_Xの電位は、DCKTの入力端子vsを介してオペアンプの負端子に接続されているため接地GNDとなる。そのため、走査センサ電極TP_Yと検出センサ電極TP_Xとの交差部付近の容量は一定電位VDDに応じた電荷が充電される。この充電のために必要な電荷が積分回路に積分される。このため、図9(a)に示すようにタッチによる入力が無い場合には、出力電圧voの電位は−VDD・Cs/Ciとなり、一方、図9(b)に示すようにタッチによる入力が有る場合には、出力電圧voの電位は−VDD・(Cs+Cf)/Ciとなる。次の期間tc_rで、電極オフセット電圧の調整、走査センサ電極のリセットを行う。まず、調整用信号ADJをGNDから−Vadjとすることで、調整容量Caに電荷を充電する。このとき調整容量Caには電荷Ca*Vadjが充電されるため、積分回路の出力はVadj・Ca/Ciだけ増加する。ここで、図9(a)における電極オフセット電圧VDD・Cs/Ciと、調整容量Caへの充電による調整量Vadj・Ca/Ciとが等しくなるように調整電圧VadjおよびCaを設定すれば、電極オフセット電圧を出力電圧voから除く事が可能となる。調整用信号ADJを変化させた後で、スイッチSCをオン状態とする。スイッチSCをオン状態として接地(GND)と導通しても、オペアンプの負端子は仮想接地であるため電流は流れず、積分電圧は変化しない。ここで、スイッチSCのオン抵抗は充分低いこととする。この状態でスイッチSBをオン状態として走査センサ電極TP_Yの電位をGNDにリセットする。この際、走査センサ電極TP_Yと検出センサ電極TP_Xとの交差部付近の容量から電荷が放電されるが、これによる電流はスイッチSCを介してGNDへ流れるため積分回路の出力電圧voへは影響しない。また、同じくスイッチSCがオン状態で、調整容量Caの電荷を放電するために調整用信号ADJをGNDへ戻す。このとき発生するCaからの放電電流は、スイッチSCのオン抵抗が充分低いため積分回路へは流れずに、スイッチSCを介してGNDへと放電する。   In Tdec_r, which is one charge / discharge cycle, in the period ta_r, the reset switch SR is turned on to reset the integration voltage of the integration capacitor Ci. Further, the switch SB is turned on to reset the potential of the scanning sensor electrode to GND. Next, in the period tb_r, the switch SA is turned on, so that the constant voltage VDD is applied to the scan sensor electrode TP_Y connected to the output terminal vi. At this time, since the potential of the detection sensor electrode TP_X is connected to the negative terminal of the operational amplifier via the DCKT input terminal vs, it becomes the ground GND. For this reason, the capacitor near the intersection of the scanning sensor electrode TP_Y and the detection sensor electrode TP_X is charged with a charge corresponding to the constant potential VDD. The charge necessary for this charging is integrated in the integration circuit. For this reason, when there is no touch input as shown in FIG. 9A, the potential of the output voltage vo becomes −VDD · Cs / Ci, whereas, as shown in FIG. If there is, the potential of the output voltage vo is −VDD · (Cs + Cf) / Ci. In the next period tc_r, the electrode offset voltage is adjusted and the scan sensor electrode is reset. First, the adjustment signal ADJ is changed from GND to −Vadj, so that the adjustment capacitor Ca is charged. At this time, since the charge Ca * Vadj is charged in the adjustment capacitor Ca, the output of the integrating circuit increases by Vadj · Ca / Ci. Here, if the adjustment voltages Vadj and Ca are set so that the electrode offset voltage VDD · Cs / Ci in FIG. 9A and the adjustment amount Vadj · Ca / Ci by charging the adjustment capacitor Ca are equal, the electrode The offset voltage can be removed from the output voltage vo. After changing the adjustment signal ADJ, the switch SC is turned on. Even if the switch SC is turned on to conduct to the ground (GND), since the negative terminal of the operational amplifier is a virtual ground, no current flows and the integrated voltage does not change. Here, it is assumed that the on-resistance of the switch SC is sufficiently low. In this state, the switch SB is turned on to reset the potential of the scan sensor electrode TP_Y to GND. At this time, charges are discharged from the capacitance in the vicinity of the intersection of the scanning sensor electrode TP_Y and the detection sensor electrode TP_X, but the current caused by this flows to the GND via the switch SC, and therefore does not affect the output voltage vo of the integrating circuit. . Similarly, when the switch SC is on, the adjustment signal ADJ is returned to GND in order to discharge the charge of the adjustment capacitor Ca. The discharge current from Ca generated at this time does not flow to the integration circuit because the on-resistance of the switch SC is sufficiently low, but discharges to GND through the switch SC.

上記動作により、図9(a)に示すように、タッチによる入力が無い場合には、電極オフセット電圧が調整されて出力信号voは0Vとなる。一方、タッチにより入力容量Cfが増加した場合、図9(b)に示すように、出力信号voは入力容量Cfに比例した積分電圧−VDD・Cf/Ciとなる。このように、電極オフセット電圧を出力電圧から排除することができるため、AD変換前に出力電圧信号を増幅しても、AD変換のレンジをフルに使用する事ができ、検出可能な入力容量のダイナミックレンジを大きくする事ができる。   With the above operation, as shown in FIG. 9A, when there is no touch input, the electrode offset voltage is adjusted and the output signal vo becomes 0V. On the other hand, when the input capacitance Cf increases due to the touch, the output signal vo becomes an integrated voltage −VDD · Cf / Ci proportional to the input capacitance Cf, as shown in FIG. 9B. Since the electrode offset voltage can be excluded from the output voltage in this way, even if the output voltage signal is amplified before AD conversion, the AD conversion range can be fully used, and the detectable input capacitance can be reduced. The dynamic range can be increased.

図10は、本発明第2の実施例における容量検出回路SCKTとDCKTを用いた、もう一つの容量検出方法を示す電圧波形図である。図10においては、走査センサ電極TP_Yと検出センサ電極TP_Xとの交差部付近の容量に対し2回の充放電を行う。期間Tpdは入力容量の検出周期であり、その最初の充放電期間は積分容量Ciと走査センサ電極のリセット動作を行う充放電期間Tdec_rとし、次の放電期間はリセット動作を行わない充放電期間Tdecとする。充放電期間Tdec_rとTdecとの差は、期間ta_rで積分容量Ciと走査センサ電極のリセット動作を行うのに対し、期間taではリセット動作を行わないことである。それ以外の期間tb_rとtb、期間tc_rとtcは、同じ設定としてもよい。これらの期間は、既に図9で説明したように走査センサ電極TP_Yと検出センサ電極TP_Xとの交差部付近の容量対して電荷を充電し、その際に流れる電流を積分したのち調整用信号ADJと調整容量Caにより電極オフセット電圧をキャンセルする動作を行う。図10(a)に示すように、Tdec_rとTdecのそれぞれの充放電期間で電極オフセット電圧をキャンセルするため、充放電回数が2回であっても入力容量がない場合には出力電圧voは0Vとなる。これに対し、入力容量Cfがタッチにより発生した場合には、図10(b)に示すように積分回路には入力容量Cfに依存した積分電圧VDD・Cf/Ciが充放電の回数に応じて加算されるため、出力電圧voは2・VDD・Cf/Ciとなる。図10では充放電期間Tdec_rを1回とし、充放電期間Tdecを1回とすることで合計2回の充放電検出としたが、ここで充放電期間Tdec_rを1回とし、充放電期間Tdecをn−1回とすることで、合計n回の充放電検出とすることも可能である。これにより、出力電圧はn・VDD・Cf/Ciと1回充放電の場合のn倍とすることができる。   FIG. 10 is a voltage waveform diagram showing another capacitance detection method using the capacitance detection circuits SCKT and DCKT in the second embodiment of the present invention. In FIG. 10, charging / discharging is performed twice with respect to the capacitance near the intersection of the scanning sensor electrode TP_Y and the detection sensor electrode TP_X. The period Tpd is an input capacitance detection cycle. The first charge / discharge period is a charge / discharge period Tdec_r in which the integration capacitor Ci and the scan sensor electrode are reset, and the next discharge period is a charge / discharge period Tdec in which no reset operation is performed. And The difference between the charge / discharge periods Tdec_r and Tdec is that the integration capacitor Ci and the scan sensor electrode are reset in the period ta_r, whereas the reset operation is not performed in the period ta. Other periods tb_r and tb and periods tc_r and tc may be set to the same setting. During these periods, as already described with reference to FIG. 9, the charge is charged with respect to the capacitance near the intersection between the scanning sensor electrode TP_Y and the detection sensor electrode TP_X, and the current flowing at that time is integrated, and then the adjustment signal ADJ An operation of canceling the electrode offset voltage is performed by the adjustment capacitor Ca. As shown in FIG. 10A, in order to cancel the electrode offset voltage in each charge / discharge period of Tdec_r and Tdec, the output voltage vo is 0 V when there is no input capacity even if the number of charge / discharge is two times. It becomes. On the other hand, when the input capacitance Cf is generated by touch, as shown in FIG. 10B, the integration voltage VDD · Cf / Ci depending on the input capacitance Cf is supplied to the integration circuit according to the number of times of charging / discharging. Since they are added, the output voltage vo is 2 · VDD · Cf / Ci. In FIG. 10, the charge / discharge period Tdec_r is set to one time, and the charge / discharge period Tdec is set to one time, so that the charge / discharge period Tdec_r is set to one time. By setting it to n-1 times, it is also possible to carry out charge / discharge detection of a total of n times. Thereby, the output voltage can be n · VDD · Cf / Ci and n times that in the case of one charge / discharge.

このように、アナログ回路部分で信号加算を行うことにより、各充放電時に発生するノイズを平均化して低減することが可能となる。また、入力容量Cfが微小な場合でもアナログ信号の増幅無しで出力信号を増加できるため、高い信号ノイズ比を得る事が可能となる。   As described above, by performing signal addition in the analog circuit portion, it is possible to average and reduce noise generated during each charge / discharge. Further, even if the input capacitance Cf is very small, the output signal can be increased without amplification of the analog signal, so that a high signal-to-noise ratio can be obtained.

以上のように、本発明第2の実施例における容量検出回路では、タッチによる入力が無いときの出力電圧を、調整用信号ADJと調整容量Caによりキャンセルする事ができるため、微小な入力容量Cfを検出する事が可能となり、この容量検出回路DCKTを用いた座標入力装置において、入力座標を高精度で検出することが可能となる。ここで、タッチによる入力が無いときの出力電圧は、電極オフセット電圧で決まる場合もあり、またオペアンプや各スイッチの各種特性を反映して決まる場合もあるが、いずれも調整用信号ADJと調整容量Caの設定によりキャンセル可能である。   As described above, in the capacitance detection circuit according to the second embodiment of the present invention, the output voltage when there is no touch input can be canceled by the adjustment signal ADJ and the adjustment capacitance Ca. In the coordinate input device using the capacitance detection circuit DCKT, it is possible to detect the input coordinates with high accuracy. Here, the output voltage when there is no touch input may be determined by the electrode offset voltage or may reflect various characteristics of the operational amplifier and each switch, both of which are the adjustment signal ADJ and the adjustment capacitance. Cancellation is possible by setting Ca.

次に、図11から図13を用いて、本発明第2の実施例における座標入力装置と、それを備えた表示装置について説明する。   Next, a coordinate input device and a display device including the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図11は、本発明第2の実施例における座標入力装置と、それを備えた表示装置のシステムブロック図である。座標入力部101は、通常透明基板に透明電極からなるセンサ電極TPを有する。ここではマトリクス状にセンサ電極を配置しており、横方向にX座標検知用の電極TP_Xを4本並べて配置し、縦方向にY座標検知用の電極TP_Yを4本並べて配置している。但し、電極数は、これに限らない。ここで、Y座標検知用の電極TP_Yは、走査センサ電極として走査用回路SCKTに接続され、X座標検知用の電極TP_Xは、検出センサ電極として検出用回路DCKTに接続される。   FIG. 11 is a system block diagram of a coordinate input device and a display device including the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention. The coordinate input unit 101 usually has a sensor electrode TP made of a transparent electrode on a transparent substrate. Here, the sensor electrodes are arranged in a matrix, and four X-coordinate detection electrodes TP_X are arranged in the horizontal direction, and four Y-coordinate detection electrodes TP_Y are arranged in the vertical direction. However, the number of electrodes is not limited to this. Here, the Y coordinate detection electrode TP_Y is connected to the scanning circuit SCKT as a scanning sensor electrode, and the X coordinate detection electrode TP_X is connected to the detection circuit DCKT as a detection sensor electrode.

各走査用回路SCKTは、入力座標検出制御部103から出力される制御信号(SA、SB)に基づいて動作する。ここでは、各走査センサ電極をTP_Y1からTP_Y4へと順次選択し、選択された走査センサ電極TP_Yと各検出センサ電極TP_Xとの交差部付近の容量に一定電圧を充電する。各検出用回路DCKTは、入力座標検出制御部103から出力される制御信号(SC,SR,ADJ)に基づいて動作し、前記走査用回路SCKTにより選択された走査センサ電極TP_Yと各検出センサ電極TP_Xとの交差部付近の容量に充電される電流を検出し、タッチによる入力容量の検出結果である出力信号voをAD変換部ADCに出力する。AD変換部ADCは、入力座標検出制御部103が出力するAD変換タイミング信号ADTに応じて、各検出用回路DCKTの出力信号voをAD変換し、その結果のデジタル信号DATAを入力座標検出制御部103へ出力する。入力座標検出制御部103は、デジタル信号DATAから入力の有無、および入力座標を判定すると共に、その判定結果をシステム105へ出力する。システムは、入力座標や入力アクションに応じた処理を実行し、それに基づいた画像を表示装置制御部104へ出力する。表示装置制御部104は、画像を表示するための信号データ、および表示装置を駆動するための表示制御信号DPCを表示部102に出力する。ここで、表示制御信号DPCは、入力座標検出制御部103へも出力される。以上の構成により、入力(タッチ)に応じてシステムのアプリケーションを実行し、その実行結果に基づいた映像を表示装置に表示することが出来る。   Each scanning circuit SCKT operates based on control signals (SA, SB) output from the input coordinate detection control unit 103. Here, each scanning sensor electrode is sequentially selected from TP_Y1 to TP_Y4, and a constant voltage is charged to the capacitance near the intersection of the selected scanning sensor electrode TP_Y and each detection sensor electrode TP_X. Each detection circuit DCKT operates based on control signals (SC, SR, ADJ) output from the input coordinate detection control unit 103, and the scanning sensor electrode TP_Y selected by the scanning circuit SCKT and each detection sensor electrode A current charged in a capacitor near the intersection with TP_X is detected, and an output signal vo that is a detection result of the input capacitance by touch is output to the AD converter ADC. The AD conversion unit ADC performs AD conversion on the output signal vo of each detection circuit DCKT in accordance with the AD conversion timing signal ADT output from the input coordinate detection control unit 103, and the resulting digital signal DATA is input to the input coordinate detection control unit. To 103. The input coordinate detection control unit 103 determines the presence / absence of input and input coordinates from the digital signal DATA, and outputs the determination result to the system 105. The system executes processing according to input coordinates and input actions, and outputs an image based on the processing to the display device control unit 104. The display device control unit 104 outputs signal data for displaying an image and a display control signal DPC for driving the display device to the display unit 102. Here, the display control signal DPC is also output to the input coordinate detection control unit 103. With the above configuration, a system application can be executed in response to an input (touch), and an image based on the execution result can be displayed on the display device.

次に、図12を用いて本発明第2の実施例における座標入力装置の動作シーケンスを説明する。本発明第2の実施例における座標入力装置では、走査用回路SCKTにより走査センサ電極TP_Yを順次選択して、選択された走査センサ電極TP_Yと各検出センサ電極TP_Xとの交差部付近の入力容量を検出する。そのため、SCKT1により走査センサ電極TP_Y1を選択した場合には、各検出用回路DCKT1〜4で検出される結果は、それぞれ検出センサ電極TP_X1からTP_X4との交差部付近の入力容量を検出した結果となる。よって、走査用回路を順次選択し、走査センサ電極TP_Y1からTP_Y4までの検出を行うことで、全ての交差部付近の入力容量を検出することができる。各検出動作の検出方法は、図9に示したように1回の充放電による検出でもよいし、図10に示したようにn回の充放電による検出でもよい。各検出用回路の出力信号はAD変換タイミング信号ADTに応じて、デジタル信号DATAを出力する。よって、DATAは選択された走査センサ電極と各検出センサ電極との交差部付近の入力容量検出結果をパラレルで出力することになる。ここでは、走査センサ電極TP_Y1と各検出センサ電極との交差部付近の入力容量検出結果を、DX1(Y1)からDX4(Y1)で表している。   Next, the operation sequence of the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the coordinate input device according to the second embodiment of the present invention, the scanning sensor electrode TP_Y is sequentially selected by the scanning circuit SCKT, and the input capacitance near the intersection between the selected scanning sensor electrode TP_Y and each detection sensor electrode TP_X is obtained. To detect. Therefore, when the scanning sensor electrode TP_Y1 is selected by SCKT1, the results detected by the detection circuits DCKT1 to DCKT4 are the results of detecting the input capacitances near the intersections of the detection sensor electrodes TP_X1 to TP_X4, respectively. . Therefore, by sequentially selecting scanning circuits and performing detection from the scanning sensor electrodes TP_Y1 to TP_Y4, it is possible to detect input capacitances near all the intersections. The detection method of each detection operation may be detection by one charge / discharge as shown in FIG. 9, or may be detection by n charge / discharge as shown in FIG. The output signal of each detection circuit outputs a digital signal DATA according to the AD conversion timing signal ADT. Therefore, DATA outputs the input capacitance detection result in the vicinity of the intersection between the selected scanning sensor electrode and each detection sensor electrode in parallel. Here, the input capacitance detection result near the intersection between the scanning sensor electrode TP_Y1 and each detection sensor electrode is represented by DX1 (Y1) to DX4 (Y1).

図13は、図11に示す座標入力部101において、タッチによる容量増加がFAとFBの2箇所で発生した場合の、各センサ電極の交差部付近における入力容量を検出した結果である。タッチがFAの箇所で発生した場合には、走査センサ電極TP_Y2と検出センサ電極TP_X2との交差部付近のデータDX2(Y2)と、走査センサ電極TP_Y4と検出センサ電極TP_X4との交差部付近のデータDX4(Y4)の2つのデータが入力容量Cfに応じて高くなり、この2点に対応する座標で入力があったと判定できる。   FIG. 13 shows the result of detecting the input capacitance in the vicinity of the intersection of each sensor electrode in the coordinate input unit 101 shown in FIG. 11 when the capacitance increase due to touch occurs at two locations FA and FB. When the touch occurs at the FA location, data DX2 (Y2) near the intersection between the scanning sensor electrode TP_Y2 and the detection sensor electrode TP_X2, and data near the intersection between the scanning sensor electrode TP_Y4 and the detection sensor electrode TP_X4. Two data of DX4 (Y4) become high according to the input capacitance Cf, and it can be determined that there is an input at coordinates corresponding to these two points.

次に、図14を用いて、本発明第2の実施例における容量検出回路において、表示装置からのノイズを軽減するための検出方法について説明する。図8において、座標入力部101と表示部102は縦方向に重ねて配置される。そのため、実施例1で説明したように表示部102に含まれる画像表示用の駆動電極と、座標入力部101のセンサ電極TPとの間に寄生容量が発生する。この寄生容量を介して、表示部102に含まれる画像表示用の駆動電極における電位変動が、座標入力部101のセンサ電極TPへ伝播するため、容量検出回路の出力にノイズが発生する原因となる。   Next, a detection method for reducing noise from the display device in the capacitance detection circuit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the coordinate input unit 101 and the display unit 102 are arranged so as to overlap in the vertical direction. Therefore, as described in the first embodiment, a parasitic capacitance is generated between the image display drive electrode included in the display unit 102 and the sensor electrode TP of the coordinate input unit 101. Through this parasitic capacitance, the potential fluctuation in the image display drive electrode included in the display unit 102 propagates to the sensor electrode TP of the coordinate input unit 101, which causes noise in the output of the capacitance detection circuit. .

そこで、図14に示すように、画像表示用の駆動電極における電位変動のタイミング(図14では、表示制御信号DPCが切り替るタイミング)が、必ず期間tc_rまたはtc内のスイッチSCがオン状態となる期間(図14ではtsc_r)に収まるように、入力座標検出制御部103は表示制御信号DPCに基づいて、容量検出回路の各種制御信号を制御する。これにより、容量検出のための電荷充電を行う期間ta_r、ta、tb_r、tbでは表示部102によるノイズが発生しない。また、期間tc_r、tcにおいては、スイッチSCがオン状態となっているため、表示部102において表示制御信号DPCが変動することで検出センサ電極TP_Xにノイズにより電流が発生しても、スイッチSCを介してGNDに流れるため、積分回路の出力電圧voには影響を及ぼさない。よって、前述のように入力座標検出制御部103が表示制御信号DPCに基づいて、表示部102の映像表示用の駆動電極信号が切り替るタイミングを各検出周期におけるtc_r、またはtc内のスイッチSCがオン状態である期間に収まるように制御することで、表示部102からのノイズを軽減することが出来る。これにより、タッチによる入力座標を高精度に検出することができる。   Therefore, as shown in FIG. 14, the timing of the potential change in the image display drive electrode (the timing at which the display control signal DPC is switched in FIG. 14) is always the switch SC in the period tc_r or tc. The input coordinate detection control unit 103 controls various control signals of the capacitance detection circuit based on the display control signal DPC so as to fall within the period (tsc_r in FIG. 14). Accordingly, noise due to the display unit 102 does not occur in the periods ta_r, ta, tb_r, and tb in which charge charging for capacitance detection is performed. In addition, since the switch SC is in an on state during the periods tc_r and tc, even if a current is generated in the detection sensor electrode TP_X due to a change in the display control signal DPC in the display unit 102, the switch SC is turned on. Therefore, the output voltage vo of the integrating circuit is not affected. Therefore, as described above, based on the display control signal DPC, the input coordinate detection control unit 103 determines the timing at which the video display drive electrode signal of the display unit 102 is switched by tc_r in each detection cycle, or the switch SC in tc. By controlling so as to be within the period of being in the on state, noise from the display portion 102 can be reduced. Thereby, the input coordinate by touch can be detected with high accuracy.

次に、本発明第3の実施例にかかる座標入力装置で使用する容量検出回路について、図15から図16を用いて説明する。本発明第3の実施例にかかる容量検出回路は、前述した実施例1と実施例2において電極オフセット電圧、またはタッチ入力が無い場合の容量検出回路における積分電圧を調整容量Caと調整用信号ADJでキャンセルしたのに対し、電流源IAで制御する方式である。容量検出回路DCKTは、入力端子viに接続されたセンサ電極容量Cs、およびセンサ電極にタッチすることで増加する入力容量Cfを検出するための回路である。   Next, a capacitance detection circuit used in the coordinate input device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The capacitance detection circuit according to the third embodiment of the present invention uses the adjustment capacitor Ca and the adjustment signal ADJ as the integration voltage in the capacitance detection circuit when there is no electrode offset voltage or touch input in the first and second embodiments. In contrast, the method is controlled by the current source IA. The capacitance detection circuit DCKT is a circuit for detecting the sensor electrode capacitance Cs connected to the input terminal vi and the input capacitance Cf that increases by touching the sensor electrode.

図15は、本発明第3の実施例における容量検出回路の回路図である。容量検出回路DCKTは、一定電圧VDDをセンサ電極容量Csへ充電するためのスイッチSA、充電した電荷を転送する為のスイッチSB、リセット用のスイッチSR付きの積分回路、センサ電極容量Csの積分電圧値(以下、電極オフセット電圧と呼ぶ)を調整して出力信号voから除くための調整用電流源IAからなる。積分回路は、積分容量Ciとオペアンプから構成される。また電流源IAは、タイミングに応じて電流量を制御する。   FIG. 15 is a circuit diagram of a capacitance detection circuit according to the third embodiment of the present invention. The capacitance detection circuit DCKT includes a switch SA for charging the constant voltage VDD to the sensor electrode capacitance Cs, a switch SB for transferring the charged charge, an integration circuit with a reset switch SR, and an integration voltage of the sensor electrode capacitance Cs. An adjustment current source IA for adjusting a value (hereinafter referred to as an electrode offset voltage) and removing it from the output signal vo. The integration circuit includes an integration capacitor Ci and an operational amplifier. The current source IA controls the amount of current according to the timing.

図16は、本発明第3実施例の容量検出回路DCKTの動作を説明するための電圧波形図である。図16(a)は、入力がセンサ電極容量Csだけの場合であり、図16(b)は入力容量Cfがタッチにより発生した場合を示す。図16は、入力端子viに接続される容量に1回充放電を行うことで、容量を検出するタイミングチャートである。1回の充放電周期であるTdec_rにおいて、期間ta_rではリセット用のスイッチSRをオン状態として積分容量Ciの積分電圧をリセットする。次に、期間tb_rではスイッチSAをオン状態とすることで、入力端子viに接続される容量に一定電圧VDDを印加して充電する。つぎの期間tc_rでは、スイッチSAがオフの状態でスイッチSBをオン状態とすることで、入力端子viに接続されている容量に充電された電荷を、積分回路に転送する。よって、期間tc_rにおいて、センサ電極容量Csだけの場合には図16(a)に示すように積分電圧が−VDD・Cs/Ciとなり、タッチにより入力容量Cfが増加した図16(b)の場合には積分電圧が−VDD・(Cs+Cf)/Ciとなる。これまでの期間、調整用電流源IAの出力電流は積分回路の積分電圧に影響を及ぼさないよう充分小さくする。   FIG. 16 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the capacitance detection circuit DCKT according to the third embodiment of the present invention. FIG. 16A shows a case where the input is only the sensor electrode capacitance Cs, and FIG. 16B shows a case where the input capacitance Cf is generated by touch. FIG. 16 is a timing chart for detecting the capacity by charging and discharging the capacity connected to the input terminal vi once. In Tdec_r, which is one charge / discharge cycle, in the period ta_r, the reset switch SR is turned on to reset the integrated voltage of the integration capacitor Ci. Next, in the period tb_r, the switch SA is turned on, so that the capacitor connected to the input terminal vi is charged with the constant voltage VDD. In the next period tc_r, the switch SB is turned on while the switch SA is turned off, so that the charge charged in the capacitor connected to the input terminal vi is transferred to the integrating circuit. Therefore, in the period tc_r, in the case of only the sensor electrode capacitance Cs, the integrated voltage becomes −VDD · Cs / Ci as shown in FIG. The integrated voltage is −VDD · (Cs + Cf) / Ci. During the period so far, the output current of the adjustment current source IA is made sufficiently small so as not to affect the integration voltage of the integration circuit.

期間tc_rにおいて、センサ電極容量Csによる電極オフセット電圧を調整する。ここでは、ある一定期間tiaだけ定電流iaを電流源IAが生成する。図15の場合には積分回路から電流源にむけて電流iaが流れるため、積分電圧はia・tia/Ciだけ上昇する。ここで、図16(a)におけるセンサ電極容量Csの電極オフセット電圧VDD・Cs/Ciと、電流源IAによる調整量ia・tia/Ciとが等しくなるように調整用電流iaと期間tiaを設定すれば、センサ電極容量による電極オフセット電圧を出力電圧voから除く事が可能となる。その後、期間td_r内に、スイッチSCをオン状態とする。スイッチSCをオン状態として接地(GND)と導通しても、オペアンプの負端子は仮想接地であるため電流は流れず、積分電圧は変化しない。ここで、スイッチSCのオン抵抗は充分低いこととする。   In the period tc_r, the electrode offset voltage due to the sensor electrode capacitance Cs is adjusted. Here, the current source IA generates the constant current ia only for a certain period of time tia. In the case of FIG. 15, since the current ia flows from the integrating circuit to the current source, the integrated voltage increases by ia · tia / Ci. Here, the adjustment current ia and the period tia are set so that the electrode offset voltage VDD · Cs / Ci of the sensor electrode capacitance Cs in FIG. 16A is equal to the adjustment amount ia · tia / Ci by the current source IA. Then, the electrode offset voltage due to the sensor electrode capacitance can be removed from the output voltage vo. After that, the switch SC is turned on within the period td_r. Even if the switch SC is turned on to conduct to the ground (GND), since the negative terminal of the operational amplifier is a virtual ground, no current flows and the integrated voltage does not change. Here, it is assumed that the on-resistance of the switch SC is sufficiently low.

上記動作により、図16(a)に示すように、入力端子viに接続される容量がセンサ電極容量Csの場合には、オフセット電圧が調整されて出力信号voは0Vとなる。一方、タッチにより入力容量Cfが増加した場合、図16(b)に示すように、出力信号voは入力容量Cfに比例した積分電圧−VDD・Cf/Ciとなる。このように、電極オフセット電圧を出力電圧から排除することができるため、AD変換前に出力電圧信号を増幅しても、AD変換のレンジをフルに使用する事ができ、検出可能な入力容量のダイナミックレンジを大きくする事ができる。   By the above operation, as shown in FIG. 16A, when the capacitance connected to the input terminal vi is the sensor electrode capacitance Cs, the offset voltage is adjusted and the output signal vo becomes 0V. On the other hand, when the input capacitance Cf is increased by touch, the output signal vo becomes an integrated voltage −VDD · Cf / Ci proportional to the input capacitance Cf, as shown in FIG. Since the electrode offset voltage can be excluded from the output voltage in this way, even if the output voltage signal is amplified before AD conversion, the AD conversion range can be fully used, and the detectable input capacitance can be reduced. The dynamic range can be increased.

本発明第3の実施例における容量検出回路においても、図示しないが実施例1と同様に複数回の充放電による容量検出は可能である。また、本発明第3の実施例における容量検出回路において電極オフセット電圧調整のために用いた電流源IAは、本発明第2の実施例における容量検出回路へも適用可能である。この場合には、図8において調整用容量Csの代わりとして電流源IAを適用する。この場合、電流源IAによる電極オフセット電圧の調整は、図9の電圧波形図において期間tc_rまたはtcにて行う。具体的には、期間tc_rにおいて、スイッチSCがオフ状態である期間を、電流源IAが電流iaを生成する期間tiaとする。これにより、電極オフセット電圧を調整したのち、スイッチSCをオン状態として走査センサ電極のリセット動作をおこなう。上記制御により、本発明第3の実施例における電流源IAを用いた出力電圧voの調整は、実施例2の容量検出回路にも適用できる。   Even in the capacity detection circuit according to the third embodiment of the present invention, although not shown, the capacity detection by charging and discharging a plurality of times is possible as in the first embodiment. Further, the current source IA used for adjusting the electrode offset voltage in the capacitance detection circuit according to the third embodiment of the present invention can also be applied to the capacitance detection circuit according to the second embodiment of the present invention. In this case, the current source IA is applied instead of the adjustment capacitor Cs in FIG. In this case, the adjustment of the electrode offset voltage by the current source IA is performed in the period tc_r or tc in the voltage waveform diagram of FIG. Specifically, in the period tc_r, a period in which the switch SC is in the OFF state is a period tia in which the current source IA generates the current ia. Thereby, after adjusting the electrode offset voltage, the switch SC is turned on to perform the reset operation of the scanning sensor electrode. By the above control, the adjustment of the output voltage vo using the current source IA in the third embodiment of the present invention can be applied to the capacitance detection circuit of the second embodiment.

また、本発明第3の実施例にかかる容量検出回路を用いた座標入力装置、およびそれを備えた表示装置については、前述した実施例1と実施例2と同様であるため、説明は省略する。   The coordinate input device using the capacitance detection circuit according to the third embodiment of the present invention and the display device including the same are the same as those in the first embodiment and the second embodiment described above, and thus the description thereof is omitted. .

以上のように、本発明第3の実施例における容量検出回路では、タッチによる入力が無いときの出力電圧を、電流源IAによりキャンセルする事ができるため、微小な入力容量Cfを検出する事が可能となり、この容量検出回路DCKTを用いた座標入力装置において、入力座標を高精度で検出することが可能となる。   As described above, in the capacitance detection circuit according to the third embodiment of the present invention, since the output voltage when there is no input by touch can be canceled by the current source IA, a minute input capacitance Cf can be detected. In the coordinate input device using this capacitance detection circuit DCKT, it becomes possible to detect the input coordinates with high accuracy.

ここで、タッチによる入力が無いときの出力電圧は、電極オフセット電圧で決まる場合もあり、またオペアンプや各スイッチの各種特性を反映して決まる場合もあるが、いずれも調整用電流iaと期間tiaの設定によりキャンセル可能である。また、本実施例の説明では、タッチによる入力が無いときの出力電圧を負電位と仮定して説明したが、タッチによる入力が無いときの出力電圧が正電位の場合には、電流源IAの電流方向を逆にすることでキャンセルする事が可能である。   Here, the output voltage when there is no input by touch may be determined by the electrode offset voltage or may reflect various characteristics of the operational amplifier and each switch, both of which are the adjustment current ia and the period tier. Can be canceled by setting. In the description of this embodiment, the output voltage when there is no input by touch is assumed to be a negative potential, but when the output voltage when there is no input by touch is a positive potential, the current source IA It is possible to cancel by reversing the current direction.

また、本発明第1から第3の実施例において、図1、図8、または図15で示した容量検出回路、または検出用回路DCKTで使用するオペアンプからの出力電流量を調整するため、スイッチ素子SCの端子とオペアンプの負側入力端子との間に、調整用の抵抗を挿入しても良い。   In the first to third embodiments of the present invention, the switch is used to adjust the output current amount from the operational amplifier used in the capacitance detection circuit shown in FIG. 1, FIG. 8, or FIG. 15 or the detection circuit DCKT. An adjustment resistor may be inserted between the terminal of the element SC and the negative input terminal of the operational amplifier.

本発明の実施例によれば、タッチにより増加する入力容量だけを出力信号として検出できるため、検出可能な入力容量のダイナミックレンジが広くなり、検出精度が向上する。また、充放電を複数回繰り返して入力容量にかかわるアナログ信号だけを加算することができるため、各充放電時に発生するノイズが平均化されてノイズ成分が減少し、信号ノイズ比の高い検出結果が得られる。また、微小な入力容量でも充放電回数を増やすだけで信号を増加させる事が出来るため、オペアンプで単純にアナログ信号を増幅させる場合に比べて高い信号ノイズ比を得ることが出来る。これにより高精度な座標検出結果を得る事ができる。   According to the embodiment of the present invention, only the input capacitance that is increased by touch can be detected as an output signal, so that the dynamic range of the detectable input capacitance is widened and the detection accuracy is improved. In addition, it is possible to add only analog signals related to input capacity by repeating charging and discharging multiple times, so that noise generated at each charging and discharging is averaged and noise components are reduced, and a detection result with a high signal-to-noise ratio is obtained. can get. In addition, since a signal can be increased by increasing the number of times of charging / discharging even with a very small input capacitance, a higher signal-to-noise ratio can be obtained compared with a case where an analog signal is simply amplified by an operational amplifier. Thereby, a highly accurate coordinate detection result can be obtained.

さらに、通常の充放電周期の期間内で表示装置からのノイズ成分を除去できるため、ノイズ成分を単純にマスクする場合に比べて検出時間を短縮でき、座標入力装置として高速な座標検出を実現することが出来る。   Furthermore, since noise components from the display device can be removed within the normal charge / discharge cycle, the detection time can be shortened compared to the case where the noise components are simply masked, and high-speed coordinate detection is realized as a coordinate input device. I can do it.

タッチ操作により入力した位置を入力座標として検出する入力装置として利用される。   It is used as an input device that detects a position input by a touch operation as input coordinates.

Cf タッチによる入力容量
Cs タッチ入力がない場合の容量
SA スイッチ、およびその制御信号
SB スイッチ、およびその制御信号
SC スイッチ、およびその制御信号
SR スイッチ、およびその制御信号
Ci 積分容量
Ca 調整容量
ADJ 調整用信号
Tdec_r 充放電周期
Tdec 充放電周期
Tpd n回充放電を行う場合の検出周期
TP_X X座標検出用センサ電極
TP_Y Y座標検出用センサ電極
ADC AD変換部
DATA デジタル出力データ
101 座標入力部
102 表示部
103 入力座標検出制御部
104 表示装置制御部
105 システム(CPU)
DPC 表示制御信号
FA タッチによる入力箇所
FB タッチによる入力箇所
DCKT 容量検出回路、または検出用回路
SCKT 走査用回路
IA 調整用電流源
ia 調整用電流
Cf Input capacitance by touch Cs Capacitance SA switch when there is no touch input, its control signal SB switch, its control signal SC switch, its control signal SR switch, and its control signal Ci integration capacitance Ca adjustment capacitance ADJ For adjustment Signal Tdec_r Charging / discharging cycle Tdec Charging / discharging cycle Tpd Detection cycle when charging / discharging n times TP_X X-coordinate detection sensor electrode TP_Y Y-coordinate detection sensor electrode ADC AD conversion unit DATA Digital output data 101 Coordinate input unit 102 Display unit 103 Input coordinate detection control unit 104 Display device control unit 105 System (CPU)
DPC Display control signal FA Touch input location FB Touch input location DCKT Capacitance detection circuit or detection circuit SCKT Scanning circuit IA Adjustment current source ia Adjustment current

Claims (18)

静電容量を検出するための容量センサ電極と、前記容量センサ電極に一定電位を印加するための第1スイッチ素子と、前記容量センサ電極に蓄積された電荷を転送するための第2スイッチ素子と、前記容量センサ電極から前記第2スイッチ素子を介して転送される電荷を検出するための積分回路と、を備え、前記一定電位を供給する電圧源は前記第1スイッチ素子を介して前記容量センサ電極に接続され、前記容量センサ電極は前記第2スイッチ素子を介して前記積分回路の入力端子に接続される静電容量結合方式の座標入力装置において、
前記積分回路の入力端子には、前記積分回路の基準レベルに短絡するための第3スイッチ素子と調整容量が接続され、前記調整容量のもう一方の端子に調整用信号が印加されること
を特徴とする座標入力装置。
A capacitance sensor electrode for detecting capacitance, a first switch element for applying a constant potential to the capacitance sensor electrode, and a second switch element for transferring the charge accumulated in the capacitance sensor electrode; An integration circuit for detecting charges transferred from the capacitive sensor electrode via the second switch element, and the voltage source for supplying the constant potential is connected to the capacitive sensor via the first switch element. A capacitive coupling type coordinate input device connected to an electrode, wherein the capacitive sensor electrode is connected to an input terminal of the integrating circuit via the second switch element;
A third switch element and an adjustment capacitor for short-circuiting to a reference level of the integration circuit are connected to an input terminal of the integration circuit, and an adjustment signal is applied to the other terminal of the adjustment capacitor. A coordinate input device.
請求項1に記載の座標入力装置において、
第1手順で、前記第1スイッチ素子、第2スイッチ素子、および前記3スイッチ素子をオフ状態として、前記積分回路の出力信号をリセットし、
第2手順で、前記第1スイッチ素子をオン状態として、前記容量センサ電極にかかわる容量に前記一定電位を印加し、
第3手順で、前記第1スイッチ素子をオフ状態として、前記第2スイッチ素子をオン状態とすることで、前記容量センサ電極にかかわる容量に蓄積された電荷を前記積分回路に転送し、
第4手順で、前記第2スイッチ素子をオフ状態として、前記調整用信号を調整電圧だけ変化させ、
第5手順で、前記第3スイッチ素子をオン状態として、前記調整用信号を前記変化前の電位にリセットし、
第6手順で、前記第3スイッチ素子をオフ状態にし、
前記第1から第6までの手順を前記容量センサ電極にかかわる容量検出周期とすること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 1,
In the first procedure, the first switch element, the second switch element, and the three switch elements are turned off to reset the output signal of the integration circuit,
In the second procedure, the first switch element is turned on, and the constant potential is applied to a capacitor related to the capacitor sensor electrode;
In the third procedure, by turning off the first switch element and turning on the second switch element, the charge accumulated in the capacitor related to the capacitor sensor electrode is transferred to the integrating circuit,
In the fourth procedure, the second switch element is turned off, and the adjustment signal is changed by the adjustment voltage.
In the fifth procedure, the third switch element is turned on, the adjustment signal is reset to the potential before the change,
In the sixth procedure, the third switch element is turned off,
The coordinate input device according to claim 1, wherein the first to sixth procedures are set as a capacitance detection cycle related to the capacitance sensor electrode.
請求項1に記載の座標入力装置において、
前記容量センサ電極に対して入力動作がない状態における前記容量検出回路の出力信号が小さくなるように、前記調整電圧を設定すること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 1,
The coordinate input device, wherein the adjustment voltage is set so that an output signal of the capacitance detection circuit in a state where there is no input operation with respect to the capacitance sensor electrode is small.
請求項2に記載の座標入力装置において、
前記容量検出周期をn回(但し、nは2以上の整数)繰り返すことで、前記容量センサ電極にかかわる容量を検出する場合に、
前記容量検出周期の初回は、前記第1手順で前記積分回路の出力信号リセット動作を行い、前記容量検出周期の2回目以降は、前記第1手順で前記積分回路の出力信号リセット動作を停止すること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 2,
When detecting the capacitance relating to the capacitance sensor electrode by repeating the capacitance detection cycle n times (where n is an integer of 2 or more),
At the first time of the capacitance detection cycle, the output signal reset operation of the integration circuit is performed in the first procedure, and after the second time of the capacitance detection cycle, the output signal reset operation of the integration circuit is stopped in the first procedure. Coordinate input device characterized by this.
請求項2に記載の座標入力装置を備える表示装置において、
表示制御部から出力される表示制御信号により映像を表示する表示部を備え、
前記座標入力装置は、
前記容量センサ電極を水平方向に複数並べたX電極と、前記容量センサ電極を垂直方向に複数並べたY電極とが、絶縁層を介して交差されて配置された座標入力部と、
前記X電極と前記Y電極にかかわる容量を夫々検出するための複数の容量検出回路と、
前記容量検出回路を制御する制御信号を生成する入力座標検出制御部と、を備え、
前記座標入力部を透明とすることで、前記座標入力部と前記表示部を重ね、表示領域上におけるタッチ位置座標を容量検出にて検知すること
を特徴とする表示装置。
In a display apparatus provided with the coordinate input device of Claim 2,
Provided with a display unit for displaying video by a display control signal output from the display control unit,
The coordinate input device includes:
A coordinate input unit in which a plurality of X electrodes in which the capacitance sensor electrodes are arranged in a horizontal direction and a Y electrode in which a plurality of the capacitance sensor electrodes are arranged in a vertical direction intersect with each other via an insulating layer;
A plurality of capacitance detection circuits for respectively detecting capacitances related to the X electrode and the Y electrode;
An input coordinate detection control unit that generates a control signal for controlling the capacitance detection circuit,
The display device, wherein the coordinate input unit is transparent, the coordinate input unit and the display unit are overlapped, and the touch position coordinates on the display area are detected by capacitance detection.
請求項5に記載の表示装置において、
前記表示装置の表示用電極の電位変化のタイミングが、前記容量検出周期の前記第5手順の期間内になるように、前記容量検出回路の制御信号を生成すること
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 5,
The display device characterized in that the control signal of the capacitance detection circuit is generated so that the timing of the potential change of the display electrode of the display device is within the period of the fifth procedure of the capacitance detection cycle.
走査センサ電極と、前記走査センサ電極と絶縁層を介して交差するように配置される検出センサ電極と、前記走査センサ電極に一定電位を印加するための第1スイッチ素子と前記走査センサ電極の電位をリセットするための第2スイッチ素子とを有する走査用回路と、前記検出センサ電極に流れる電荷を検出するための積分回路からなる検出用回路と、を備える静電容量結合方式の座標入力装置において、
前記検出用回路の前記積分回路の入力端子には、前記積分回路の基準レベルに短絡するための第3スイッチ素子と調整容量が接続され、前記調整容量のもう一方の端子には調整用信号が印加されること
を特徴とする座標入力装置。
A scanning sensor electrode, a detection sensor electrode arranged to intersect the scanning sensor electrode through an insulating layer, a first switch element for applying a constant potential to the scanning sensor electrode, and a potential of the scanning sensor electrode In a capacitively coupled coordinate input device, comprising: a scanning circuit having a second switch element for resetting a detection circuit; and a detection circuit comprising an integration circuit for detecting a charge flowing through the detection sensor electrode. ,
The input terminal of the integration circuit of the detection circuit is connected to a third switch element and an adjustment capacitor for short-circuiting to the reference level of the integration circuit, and an adjustment signal is connected to the other terminal of the adjustment capacitor. A coordinate input device characterized by being applied.
請求項7に記載の座標入力装置において、
第1手順で、前記第1スイッチ素子と第3スイッチ素子をオフ状態として、前記第2スイッチ素子をオン状態として前記走査センサ電極の電位をリセットすると共に、前記積分回路の出力信号をリセットし、
第2手順で、前記第2スイッチ素子をオフ状態とし、前記第1スイッチ素子をオン状態として、前記走査センサ電極にかかわる容量に前記一定電位を印加し、この際に前記走査センサ電極と前記検出センサ電極との交差部付近の容量を介して流れる電流を前記積分回路が検出し、
第3手順で、前記第1スイッチ素子をオフ状態として、次に前記調整用信号を調整電圧だけ変化させ、
第4手順で、前記第3スイッチ素子をオン状態として、前記調整用信号を前記変化前の電位にリセットし、また、前記第2スイッチ素子をオン状態として、前記走査センサ電極をリセットし、
第5手順で、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子をオフ状態にし、
前記第1手順から第5手順までを前記容量検出回路が容量を検出する容量検出周期とすること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 7, wherein
In the first procedure, the first switch element and the third switch element are turned off, the second switch element is turned on, the potential of the scanning sensor electrode is reset, and the output signal of the integrating circuit is reset,
In the second procedure, the second switch element is turned off, the first switch element is turned on, and the constant potential is applied to the capacitance relating to the scan sensor electrode. At this time, the scan sensor electrode and the detection are applied. The integration circuit detects the current flowing through the capacitance near the intersection with the sensor electrode,
In the third procedure, the first switch element is turned off, and then the adjustment signal is changed by the adjustment voltage,
In the fourth procedure, the third switch element is turned on, the adjustment signal is reset to the potential before the change, the second switch element is turned on, the scan sensor electrode is reset,
In the fifth procedure, the second switch element and the third switch element are turned off,
A coordinate input device characterized in that the first procedure to the fifth procedure are set as a capacitance detection cycle in which the capacitance detection circuit detects a capacitance.
請求項7に記載の座標入力装置において、
前記走査センサ電極と前記検出センサ電極からなる入力容量検出部に対して入力動作がない状態における前記検出用回路の出力信号が小さくなるように、前記調整電圧を設定すること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 7, wherein
The coordinate input is characterized in that the adjustment voltage is set so that an output signal of the detection circuit is small when there is no input operation with respect to an input capacitance detection unit composed of the scanning sensor electrode and the detection sensor electrode. apparatus.
請求項8に記載の座標入力装置において、
前記容量検出周期をn回(但し、nは2以上の整数)繰り返すことで、前記入力容量検出部に入力された入力容量を検出する場合に、
前記容量検出周期の初回は、前記第1手順で前記積分回路の出力信号と前記走査センサ電極のリセット動作を行い、前記容量検出周期の2回目以降は、前記第1手順で前記積分回路の出力信号と前記走査センサ電極のリセット動作を停止すること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 8, wherein
When detecting the input capacitance input to the input capacitance detection unit by repeating the capacitance detection cycle n times (where n is an integer of 2 or more),
At the first time of the capacitance detection cycle, the output signal of the integration circuit and the scan sensor electrode are reset in the first procedure, and the output of the integration circuit is output in the first procedure after the second capacitance detection cycle. A coordinate input device, wherein the reset operation of the signal and the scanning sensor electrode is stopped.
請求項8に記載の座標入力装置を備える表示装置において、
表示制御部から出力される表示制御信号により映像を表示する表示部を備え、
前記座標入力装置は、
前記検出センサ電極を水平方向に複数並べたX電極と、前記走査センサ電極を垂直方向に複数並べたY電極とが、絶縁層を介して交差されて配置された座標入力部と、
前記X電極に接続される複数の前記検出用回路と、
前記Y電極に接続される複数の前記走査用回路と、
前記検出用回路と前記走査用回路とを制御する制御信号を生成する入力座標検出制御部と、を備え、
前記座標入力部を透明とすることで、前記座標入力部と前記表示部を重ね、表示領域上におけるタッチ位置座標を容量検出にて検知すること
を特徴とする表示装置。
A display device comprising the coordinate input device according to claim 8.
Provided with a display unit for displaying video by a display control signal output from the display control unit,
The coordinate input device includes:
A coordinate input unit in which a plurality of X electrodes in which the detection sensor electrodes are arranged in a horizontal direction and a Y electrode in which a plurality of the scanning sensor electrodes are arranged in a vertical direction intersect with each other via an insulating layer;
A plurality of the detection circuits connected to the X electrode;
A plurality of the scanning circuits connected to the Y electrode;
An input coordinate detection control unit that generates a control signal for controlling the detection circuit and the scanning circuit;
By making the coordinate input unit transparent, the coordinate input unit and the display unit are overlapped, and the touch position coordinates on the display area are detected by capacitance detection.
請求項11に記載の表示装置において、
前記表示装置の表示用電極の変化タイミングが、前記容量検出周期の前記第4手順から前記第5手順にかけて前記第3スイッチ素子がオン状態である期間内で収まるように、前記容量検出回路の制御信号を生成すること
を特徴とする表示装置。
The display device according to claim 11,
Control of the capacitance detection circuit so that the change timing of the display electrode of the display device falls within a period in which the third switch element is in an ON state from the fourth procedure to the fifth procedure of the capacitance detection cycle. A display device characterized by generating a signal.
請求項1の座標入力装置において、
前記調整容量に代えて調整用電流源が接続され、前記調整容量のもう一方の端子に調整用信号を印加することに代えて前記調整用電流源により調整電流を流すこと
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 1,
An adjustment current source is connected instead of the adjustment capacitor, and an adjustment current is caused to flow by the adjustment current source instead of applying an adjustment signal to the other terminal of the adjustment capacitor. apparatus.
請求項13に記載の座標入力装置において
第1手順で、前記第1スイッチ素子、第2スイッチ素子、および前記3スイッチ素子をオフ状態として、前記積分回路の出力信号をリセットし、また前記調整用電流源は出力電流が零となるように制御され、
第2手順で、前記第1スイッチ素子をオン状態として、前記容量センサ電極にかかわる容量に前記一定電位を印加し、
第3手順で、前記第1スイッチ素子をオフ状態として、前記第2スイッチ素子をオン状態とすることで、前記容量センサ電極にかかわる容量に蓄積された電荷を前記積分回路に転送し、
第4手順で、前記第2スイッチ素子をオフ状態として、前記調整用電流源から調整電流をある一定期間出力させ、
第5手順で、前記第3スイッチ素子をオン状態として、
第6手順で、前記第3スイッチ素子をオフ状態にし、
前記第1から第6までの手順を前記容量センサ電極にかかわる容量検出周期とすること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 13, wherein in the first step, the first switch element, the second switch element, and the three switch elements are turned off, the output signal of the integration circuit is reset, and the adjustment The current source is controlled so that the output current becomes zero,
In the second procedure, the first switch element is turned on, and the constant potential is applied to a capacitor related to the capacitor sensor electrode;
In the third procedure, by turning off the first switch element and turning on the second switch element, the charge accumulated in the capacitor related to the capacitor sensor electrode is transferred to the integrating circuit,
In the fourth procedure, the second switch element is turned off, and the adjustment current is output from the adjustment current source for a certain period.
In the fifth procedure, the third switch element is turned on,
In the sixth procedure, the third switch element is turned off,
The coordinate input device according to claim 1, wherein the first to sixth procedures are set as a capacitance detection cycle related to the capacitance sensor electrode.
請求項13に記載の座標入力装置において、
前記容量センサ電極に対して入力動作がない状態における前記容量検出回路の出力信号が小さくなるように、前記調整電流を設定すること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 13,
The coordinate input device characterized in that the adjustment current is set so that an output signal of the capacitance detection circuit in a state where there is no input operation to the capacitance sensor electrode is small.
請求項7の座標入力装置において、
前記調整容量に代えて調整用電流源が接続され、前記調整容量のもう一方の端子に調整用信号を印加することに代えて前記調整用電流源により調整電流を流すこと
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 7, wherein
An adjustment current source is connected instead of the adjustment capacitor, and an adjustment current is caused to flow by the adjustment current source instead of applying an adjustment signal to the other terminal of the adjustment capacitor. apparatus.
請求項16に記載の座標入力装置において、
第1手順で、前記第1スイッチ素子と第3スイッチ素子をオフ状態として、前記第2スイッチ素子をオン状態として前記走査センサ電極の電位をリセットすると共に、前記積分回路の出力信号をリセットし、
第2手順で、前記第2スイッチ素子をオフ状態とし、前記第1スイッチ素子をオン状態として、前記走査センサ電極にかかわる容量に前記一定電位を印加し、この際に前記走査センサ電極と前記検出センサ電極との交差部付近の容量を介して流れる電流を前記積分回路が検出し、
第3手順で、前記第1スイッチ素子をオフ状態として、次に前記調整用電流源から調整電流をある一定期間出力させ、
第4手順で、前記第3スイッチ素子をオン状態として、前記調整用信号を前記変化前の電位にリセットし、また、前記第2スイッチ素子をオン状態として、前記走査センサ電極をリセットし、
第5手順で、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子をオフ状態にし、
前記第1手順から第5手順までを前記容量検出回路が容量を検出する容量検出周期とすること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 16, wherein
In the first procedure, the first switch element and the third switch element are turned off, the second switch element is turned on to reset the potential of the scanning sensor electrode, and the output signal of the integration circuit is reset.
In the second procedure, the second switch element is turned off, the first switch element is turned on, and the constant potential is applied to the capacitance relating to the scan sensor electrode. At this time, the scan sensor electrode and the detection are applied. The integration circuit detects the current flowing through the capacitance near the intersection with the sensor electrode,
In the third procedure, the first switch element is turned off, and then the adjustment current is output from the adjustment current source for a certain period,
In the fourth procedure, the third switch element is turned on, the adjustment signal is reset to the potential before the change, the second switch element is turned on, the scan sensor electrode is reset,
In the fifth procedure, the second switch element and the third switch element are turned off,
A coordinate input device characterized in that the first procedure to the fifth procedure are set as a capacitance detection cycle in which the capacitance detection circuit detects a capacitance.
請求項16に記載の座標入力装置において、
前記容量センサ電極に対して入力動作がない状態における前記容量検出回路の出力信号が小さくなるように、前記調整電流を設定すること
を特徴とする座標入力装置。
The coordinate input device according to claim 16, wherein
The coordinate input device characterized in that the adjustment current is set so that an output signal of the capacitance detection circuit in a state where there is no input operation to the capacitance sensor electrode is small.
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