JP2011113186A - Signal processing circuit for electrostatic capacity type touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電容量型タッチパネルの信号処理回路に関する。 The present invention relates to a signal processing circuit for a capacitive touch panel.
従来、携帯電話、携帯音響機器、携帯ゲーム機器、テレビジョン、パーソナルコンピュータ等の各種電子機器のデータ入力装置として、静電容量型タッチセンサが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a capacitive touch sensor is known as a data input device for various electronic devices such as a mobile phone, a mobile audio device, a mobile game device, a television, and a personal computer.
従来の静電容量型タッチパネルの信号処理回路を図10及び図11に基づいて説明する。図10に示すように、タッチパネル60上にセンス線61(タッチパッド)が配置され、このセンス線61は、容量値Cを有する静電容量62を有している。
A signal processing circuit of a conventional capacitive touch panel will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 10, a sense line 61 (touch pad) is disposed on the
そして、差動増幅器63(コンパレータ)の非反転入力端子(+)に配線64を介してセンス線61が接続される。差動増幅器63の反転入力端子(−)には基準電圧Vrefが印加される。また、センス線61と差動増幅器63の非反転入力端子(+)とを接続する配線64には定電流源65が接続されている。
The
この静電容量型タッチパネルの信号処理回路の動作を図11に基づいて説明する。先ず、人間の指66がセンス線61から遠く離れている場合は、センス線61における容量値はCである。この場合、センス線61の静電容量62は、定電流源65からの定電流により充電されることにより、センス線61の電圧はリセット状態の0Vから増加し、基準電圧Vrefに到達すると差動増幅器63の出力電圧は反転する。このリセットから差動増幅器63が反転するまでの時間をt1とする。
The operation of the signal processing circuit of this capacitive touch panel will be described with reference to FIG. First, when the
一方、人間の指66をセンス線61に近づけると、センス線61における容量値はC+C’に増加する。この増加分C’は人間の指とセンス線61の間に形成される容量値である。すると、センス線61の電圧が0Vから基準電圧Vrefに到達するまでの時間はt2(t2>t1)である。つまり、リセットから差動増幅器63が反転するまでの時間の差(t2−t1)に基づいて、人間の指66がセンス線61にタッチしたか否かを検出することができる。
On the other hand, when the
しかしながら、上述した信号処理回路は、差動増幅器63に1つのセンス線61からの信号が入力されたシングル入力型であり、センス線61にノイズが印加されると、センス線61の電圧が変化して誤動作が生じるという問題がある。
However, the signal processing circuit described above is a single input type in which a signal from one
一方、2つのセンス線における容量の差を電荷増幅器で検出する差動入力型の信号処理回路は、ノイズに強く、高感度のタッチセンサを構成することができる。このような差動入力型の信号処理回路は、センス線を1つだけタッチするシングルタッチに適しており、2つのセンス線を同時にタッチするマルチタッチの場合、タッチ位置を検出することができないことがあるという問題がある。これは、2つのセンス線の容量の差がなくなるからである。 On the other hand, a differential input type signal processing circuit that detects a difference in capacitance between two sense lines with a charge amplifier is resistant to noise and can constitute a highly sensitive touch sensor. Such a differential input type signal processing circuit is suitable for single touch in which only one sense line is touched, and in the case of multi-touch in which two sense lines are touched simultaneously, the touch position cannot be detected. There is a problem that there is. This is because there is no difference in capacitance between the two sense lines.
本発明の静電容量型タッチパネルの信号処理回路は、基板上に配置された複数のセンス線と、前記基板上に配置され、交流駆動信号が印加される駆動線と、を備えた静電容量型タッチパネルの信号処理回路であって、前記複数のセンス線の中から第1及び第2のセンス線を選択し、前記第1のセンス線と前記駆動線との間に形成される第1の静電容量と前記第2のセンス線と前記駆動線との間に形成される第2の静電容量の容量値の差を検出する差動入力型の第1のセンサ回路と、前記複数のセンス線から前記第1のセンス線を選択し、前記第1のセンス線と前記駆動線との間に形成される前記第1の静電容量の容量値の変化を検出するシングル入力型の第2のセンサ回路と、前記第1及び第2のセンサ回路のいずれかを動作させるように切換制御する切換制御回路と、を備えることを特徴とする。 A signal processing circuit of a capacitive touch panel according to the present invention includes a plurality of sense lines disposed on a substrate, and a drive line disposed on the substrate and applied with an AC drive signal. A signal processing circuit for a touch panel, wherein a first sense line and a second sense line are selected from the plurality of sense lines, and the first sense line is formed between the first sense line and the drive line. A differential input type first sensor circuit that detects a difference in capacitance value of a second capacitance formed between the capacitance, the second sense line, and the drive line; A single input type first detecting the first sense line from the sense lines and detecting a change in capacitance value of the first capacitance formed between the first sense line and the drive line. 2 sensor circuits and any one of the first and second sensor circuits are operated. A switching control circuit for controlling, characterized in that it comprises a.
本発明の静電容量型タッチパネルの信号処理回路によれば、差動入力モードとシングル入力モードの切り換えが可能なので、シングルタッチ、マルチタッチという異なったタッチ方法にそれぞれ対応することができる。例えば、通常は、差動入力モードの高感度、高耐ノイズ性を生かしてシングルタッチを使用し、マルチタッチを使用したい時は、シングルモードに切り替える。 According to the signal processing circuit of the capacitive touch panel of the present invention, switching between the differential input mode and the single input mode is possible, so that different touch methods of single touch and multi-touch can be dealt with. For example, normally, the single touch is used by taking advantage of the high sensitivity and high noise resistance of the differential input mode, and when it is desired to use the multi touch, the mode is switched to the single mode.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように、静電容量型タッチセンサ100は、タッチパネル1と、信号処理回路2X,2Yと、マイクロコンピュータ3を含んで構成される。また、この信号処理回路2X,2Yを1チップで実現することも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
タッチパネル1は、ガラス基板200上のX方向に延びたXセンス線XL1〜XL4、X駆動線DRXLを有している。X駆動線DRXLは、各Xセンス線XL1〜XL4の両側に隣接して配置される。タッチパネル1は、更に、ガラス基板200上のY方向に延び、Xセンス線XL1〜XL4と交差したYセンス線YL1〜YL4、Y駆動線DRYLを有している。Y駆動線DRYLは、各Yセンス線YL1〜YL4の両側に隣接して配置される。Xセンス線XL1〜XL4、X駆動線DRXL、Yセンス線YL1〜YL4、Y駆動線DRYLの間は誘電層等により互いに電気的に絶縁されている。
The
信号処理回路2X,2Yは、ガラス基板200上にタッチパネル1に隣接して配置されている。信号処理回路2X,2YはLSIチップで形成されるか、又はガラス基板200
上に薄膜トランジスタ(TFT)プロセスを用いて形成されることが好ましい。
The
It is preferably formed on top using a thin film transistor (TFT) process.
信号処理回路2Xは、第1乃至第4の入力端子CIN1〜CIN4、交流駆動信号SCDRVを出力する駆動端子CDRVを有しており、第1の入力端子CIN1はXセンス線XL1に接続され、第2の入力端子CIN2はXセンス線XL3に接続され、第3の入力端子CIN3はXセンス線XL2に接続され、第4の入力端子CIN4はXセンス線XL4に接続される。駆動端子CDRVは、X駆動線DRXLに接続される。
The
同様に、信号処理回路2Yは、第1乃至第4の入力端子CIN1〜CIN4、交流駆動信号(振幅電圧Vref)を出力する駆動端子CDRVを有しており、第1の入力端子CIN1はYセンス線YL1に接続され、第2の入力端子CIN2はYセンス線YL3に接続され、第3の入力端子CIN3はYセンス線YL2に接続され、第4の入力端子CIN4はYセンス線YL4に接続される。駆動端子CDRVは、Y駆動線DRYLに接続される。
Similarly, the
さらに、信号処理回路2X,2Yは、それぞれシリアルクロック端子SCL、シリアルデータ端子SDAを有している。シリアルクロック端子SCLは、シリアルクロック線4に共通接続され、シリアルデータ端子SDAは、シリアルデータ線5に共通接続されている。この場合、シリアルクロック線4、シリアルデータ線5はI2Cバスを形成する。
Further, the
ガラス基板200の外部のPCB基板(不図示)上には、マスターデバイスであるマイクロコンピュータ3が設けられる。シリアルクロック線4、シリアルデータ線5は、FPC等を介してマイクロコンピュータ3に接続されている。これにより、マイクロコンピュータ3と信号処理回路2X,2Yとの間でデータ通信が可能に構成されている。なお、この例では、マスターデバイスとして、マイコンを用いているが、マイコン以外でも、例えば、DSPやロジック回路を用いても良い。また、シリアル通信もI2Cを例に用いているが、SPI,UART等他のシリアル通信でも良い。
On the PCB substrate (not shown) outside the
なお、Xセンス線XL1〜XL4、Yセンス線YL1〜YL4の本数は各4本ずつで、これがタッチパネル1の最小単位であるが、その本数は必要に応じて増加させることができる。その場合には、信号処理回路2X,2Yをそれぞれ増設することになる。また、1チップで実現する場合にはセンス線の本数を増やすことになる。
The number of X sense lines XL1 to XL4 and the number of Y sense lines YL1 to YL4 is four each, which is the minimum unit of the
[信号処理回路の詳細な構成]
以下で、静電容量型タッチパネルの信号処理回路2X,2Yの詳細な構成を図2に基づいて説明する。この場合、信号処理回路2X,2Yは同じ構成を有しているので、信号処理回路2Yについて説明する。
[Detailed configuration of signal processing circuit]
Hereinafter, a detailed configuration of the
図示のように、信号処理回路2Yは、選択回路10、切換制御回路11、交流駆動信号SCDRVを発生する駆動回路12、インバータ13、第3の静電容量C3、第4の静電容量C4、差動増幅器14、第1のフィードバック容量15、第2のフィードバック容量16、AD変換器17、I2Cバスインターフェース回路18、キャリブレーション回路19、EEPROM20、スイッチSW1〜SW6、交流駆動信号の振幅電圧の半分の基準電圧1/2Vrefを発生する基準電圧源21を含んで構成される。
As illustrated, the
[差動入力モードとシングル入力モードの切り換えの構成]
信号処理回路2Yは、差動入力モードとシングル入力モードを有している。差動入力モードとシングル入力モードの切り換えは、切換制御回路11により、スイッチSW1〜SW4のオンオフと、選択回路10の選択動作を切り変えることにより行われる。
[Configuration for switching between differential input mode and single input mode]
The
この場合、スイッチSW1は、選択回路10の第1の出力と差動増幅器の非反転入力端子(+)とを接続する配線22と第4の静電容量C4の間に接続されている。スイッチSW2は、選択回路10の第2の出力と差動増幅器の反転入力端子(−)とを接続する配線23と第4の静電容量C4の間に接続されている。
In this case, the switch SW1 is connected between the
スイッチSW3は、第3の静電容量C3と第4の静電容量C4を並列に接続するために、第3の静電容量C3の一方の端子と第4の静電容量C4の一方の端子の間に接続されている。スイッチSW4は、差動増幅器の反転入力端子(−)に基準電圧1/2Vrefを選択的に印加するために、基準電圧源21と差動増幅器の反転入力端子(−)の間に接続されている。スイッチSW1〜SW4は、CMOSのアナログスイッチで形成されることが好ましい。
The switch SW3 connects one terminal of the third capacitance C3 and one terminal of the fourth capacitance C4 in order to connect the third capacitance C3 and the fourth capacitance C4 in parallel. Connected between. The switch SW4 is connected between the
差動入力モード、シングル入力モードとスイッチSW1〜SW4のオンオフの関係を表1に示す。 Table 1 shows the relationship between the differential input mode, the single input mode, and the on / off states of the switches SW1 to SW4.
選択回路10は、第2相においては、第3の入力端子CIN3、第4の入力端子CIN4からの信号を選択する。つまり、第3の入力端子CIN3は配線22を介して差動増幅器14の非反転入力端子(+)に接続され、第4の入力端子CIN4は、配線23を介して差動増幅器14の反転入力端子(−)に接続される。
In the second phase, the
これにより、図3に示すように、差動入力型の第1のセンサ回路が形成される。図3は、選択回路10が第1の入力端子CIN1、第2の入力端子CIN2からの信号を選択した場合(第1相)の構成を示している。この場合、図1に示すように、第1の入力端子CIN1に接続されたYセンス線YL1とY駆動線DRYLとの間に第1の静電容量C1が形成され、第2の入力端子CIN2に接続されたYセンス線YL3とY駆動線DRYLとの間に第2の静電容量C2が形成される。
As a result, as shown in FIG. 3, a differential input type first sensor circuit is formed. FIG. 3 shows a configuration when the
すると、図3に示すように、第1の静電容量C1は第3の静電容量C3に直列に接続され、第2の静電容量C2は第4の静電容量C4に直列に接続される。第1の静電容量C1の共通接続ノード、つまり、Y駆動線DRYLには、駆動回路12からの交流駆動信号SCDRVが印加される。また、第3の静電容量C3と第4の静電容量C4の共通接続ノードには、駆動回路12からの交流駆動信号がインバータ13によって反転された反転交流駆動信号*SCDRVが印加される。
Then, as shown in FIG. 3, the first capacitance C1 is connected in series to the third capacitance C3, and the second capacitance C2 is connected in series to the fourth capacitance C4. The The AC drive signal SCDRV from the drive circuit 12 is applied to the common connection node of the first capacitance C1, that is, the Y drive line DRYL. Further, an inverted AC drive signal * SCDRV obtained by inverting the AC drive signal from the drive circuit 12 by the
そして、第1の静電容量C1は第3の静電容量C3との接続ノードN2は、差動増幅器14の非反転入力端子(+)に接続される。第2の静電容量C2は第4の静電容量C4との接続ノードN1は、差動増幅器14の反転入力端子(−)に接続される。
The connection node N2 between the first capacitance C1 and the third capacitance C3 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the
差動増幅器14の反転出力端子(−)と非反転入力端子(+)の間に第1のフィードバック容量15、スイッチSW5が接続され、差動増幅器14の非反転出力端子(+)と反転入力端子(−)の間に第2のフィードバック容量16、スイッチSW6が接続される。
スイッチSW5,SW6は、信号伝達特性の線形性を良くするために、CMOSのアナログスイッチであることが好ましい。また、第1及び第2のフィードバック容量15,16の容量値は同じCfであることが好ましい。
The
The switches SW5 and SW6 are preferably CMOS analog switches in order to improve the linearity of the signal transfer characteristics. Further, the capacitance values of the first and
この差動入力型の第1のセンサ回路は、第1の静電容量C1の容量値C1と第2の静電容量C2の容量値C2との差に応じた出力電圧Voutを出力する。その詳しい動作については、後述する。 This differential input type first sensor circuit outputs an output voltage Vout corresponding to the difference between the capacitance value C1 of the first capacitance C1 and the capacitance value C2 of the second capacitance C2. The detailed operation will be described later.
(b)シングル入力モードの場合、スイッチSW1はオン、スイッチSW2はオフ、スイッチSW3はオン又はオフ、スイッチSW4はオンに設定される。そして、選択回路10は、第1の入力端子CIN1、第3の入力端子CIN3、第2の入力端子CIN2、第4の入力端子CIN4からの信号を1つずつ順番に選択し、選択された信号を第1の出力として、配線22を介して、差動増幅器14の非反転入力端子(+)に印加する。
(B) In the single input mode, the switch SW1 is turned on, the switch SW2 is turned off, the switch SW3 is turned on or off, and the switch SW4 is turned on. Then, the
これにより、図4に示すように、シングル入力型の第2のセンサ回路が形成される。図4は、選択回路10が第1の入力端子CIN1からの信号を選択した場合の構成を示している。この場合、図1に示すように、第1の入力端子CIN1に接続されたYセンス線YL1とY駆動線DRYLとの間に第1の静電容量C1が形成されている。
Thereby, as shown in FIG. 4, a single input type second sensor circuit is formed. FIG. 4 shows a configuration when the
すると、図4に示すように、第1の静電容量C1は第3の静電容量C3に直列に接続される。スイッチSW3がオフの場合、第4の静電容量C4は、第1の静電容量C1に直列接続されないが、スイッチSW3がオンの場合には、第4の静電容量C4は、第1の静電容量C1に直列接続される。つまり、第3の静電容量C3と第4の静電容量C4とは並列接続され、これらの合成静電容量C5が第1の静電容量C1に直列接続されることになる。 Then, as shown in FIG. 4, the first capacitance C1 is connected in series to the third capacitance C3. When the switch SW3 is off, the fourth capacitance C4 is not connected in series with the first capacitance C1, but when the switch SW3 is on, the fourth capacitance C4 is not connected to the first capacitance C4. It is connected in series to the capacitance C1. That is, the third capacitance C3 and the fourth capacitance C4 are connected in parallel, and the combined capacitance C5 is connected in series to the first capacitance C1.
第1の静電容量C1の一方の端子、つまり、この場合、Y駆動線DRYLには駆動回路12からの交流駆動信号SCDRVが印加される。また、第3の静電容量C3と第4の静電容量C4の共通接続ノードには、駆動回路12からの交流駆動信号SCDRVがインバータ13によって反転された反転交流駆動信号*SCDRVが印加される。
The AC drive signal SCDRV from the drive circuit 12 is applied to one terminal of the first capacitance C1, that is, in this case, the Y drive line DRYL. Further, the inverted AC drive signal * SDRV obtained by inverting the AC drive signal SCDRV from the drive circuit 12 by the
そして、第1の静電容量C1は第3の静電容量C3との接続ノードN2は、差動増幅器14の非反転入力端子(+)に接続される。差動増幅器14の反転入力端子(−)には、
基準電圧源21からの基準電圧1/2Vrefが印加される。
The connection node N2 between the first capacitance C1 and the third capacitance C3 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the
A reference voltage ½ Vref from the
このシングル入力型の第2のセンサ回路は、スイッチSW3がオフの場合、第1の静電容量C1の容量値C1と第3の静電容量C3の容量値C3との差に応じた出力電圧Voutを出力し、スイッチSW3がオンの場合は、合成静電容量値C5との差に応じた出力電圧Voutを出力する。その詳しい動作については、後述する。 When the switch SW3 is OFF, the single input type second sensor circuit outputs an output voltage corresponding to the difference between the capacitance value C1 of the first capacitance C1 and the capacitance value C3 of the third capacitance C3. When Vout is output and the switch SW3 is on, the output voltage Vout corresponding to the difference from the combined capacitance value C5 is output. The detailed operation will be described later.
シングル入力型の第2のセンサ回路では、差動入力型の第1のセンサ回路の第3の静電容量C3、もしくは第3の静電容量C3と第4の静電容量C4の両方をリファレンス容量として用いているので、シングル入力型と差動入力型を切り換える場合に、容量素子数の増加を抑えることができる。 In the single input type second sensor circuit, the third capacitance C3 of the differential input type first sensor circuit or both the third capacitance C3 and the fourth capacitance C4 are referred to. Since the capacitor is used as a capacitor, an increase in the number of capacitor elements can be suppressed when switching between the single input type and the differential input type.
上述した第1及び第2のセンサ回路の出力電圧Voutはアナログ信号であるため、このままではデジタル信号処理ができない。そこで、AD変換器17は、出力電圧Voutをデジタル信号に変換する。AD変換器17の出力は、I2Cバスインターフェース回路18により、所定のフォーマットのシリアルデータに変換され、シリアルクロック端子SCL、シリアルデータ端子SDAを介して、マイクロコンピュータ3に送信される。マイクロコンピュータ3は、受信したシリアルデータを演算処理して、タッチパネル1上のタッチ位置を決定する。
Since the output voltage Vout of the first and second sensor circuits described above is an analog signal, digital signal processing cannot be performed as it is. Therefore, the
[キャリブレーションの構成]
上述した第1及び第2のセンサ回路のキャリブレーションの構成について、図2及び図5に基づいて説明する。
[Calibration configuration]
The calibration configuration of the first and second sensor circuits described above will be described with reference to FIGS.
差動入力型の第1のセンサ回路は、初期状態(人の指等が検出されない程度にタッチパネル1から遠く離れている状態)における第1の静電容量C1と第2の静電容量C2の容量値C1、C2のアンバランス、つまり、両者の容量値に差があると、出力電圧Voutのオフセットが生じる。オフセットが生じると、タッチセンサの検出精度が劣化してしまう。そこで、第3及び第4の静電容量C3,C4を可変容量で構成し、オフセットを調整できるように構成することができる。
The first sensor circuit of the differential input type has a first capacitance C1 and a second capacitance C2 in an initial state (a state where the human finger or the like is far from the
すなわち、図2に示すように、キャリブレーション回路19は、初期状態における第1及び第2のセンサ回路の出力電圧Vout(好ましくは、AD変換後のデジタル値)に基づき、そのオフセットが所望の値、好ましくは最小値になるように、第3及び第4の静電容量C3,C4の容量値を調整する。
That is, as shown in FIG. 2, the
差動入力型の第1のセンサ回路図3参照のキャリブレーションについては、初期状態において、第1乃至第4の静電容量C1〜C4の容量値は、互いに等しいことが好ましい(C1=C2=C3=C4=C)。しかし、例えば、タッチパネル1の製造上のばらつき等により、第1の静電容量C1の容量値C1が第2の静電容量C2の容量値C2よりΔCだけ大きい場合(C2=C+ΔC、C1=C)には出力電圧Voutのオフセットが生じる。そこで、第3の静電容量C3の容量値C3は、第4の静電容量C4の容量値C4よりΔCだけ大きくなるように調整することにより、オフセットを最小値(ゼロ)にすることができる。(C4=C+ΔC、C3=C) For the calibration of the differential input type first sensor circuit shown in FIG. 3, in the initial state, the capacitance values of the first to fourth capacitances C1 to C4 are preferably equal to each other (C1 = C2 = C3 = C4 = C). However, for example, when the capacitance value C1 of the first capacitance C1 is larger by ΔC than the capacitance value C2 of the second capacitance C2 due to manufacturing variations of the touch panel 1 (C2 = C + ΔC, C1 = C). ) Causes an offset of the output voltage Vout. Therefore, the offset value can be set to the minimum value (zero) by adjusting the capacitance value C3 of the third capacitance C3 to be larger by ΔC than the capacitance value C4 of the fourth capacitance C4. . (C4 = C + ΔC, C3 = C)
逆に、第1の静電容量C1の容量値C1が第2の静電容量C2の容量値C2よりΔCだけ小さい場合(C2=C−ΔC、C1=C)には第3の静電容量C3の容量値C3は、第4の静電容量C4の容量値C4よりΔCだけ小さくなるように調整する。(C4=C−ΔC、C3=C) Conversely, when the capacitance value C1 of the first capacitance C1 is smaller than the capacitance value C2 of the second capacitance C2 by ΔC (C2 = C−ΔC, C1 = C), the third capacitance The capacitance value C3 of C3 is adjusted to be smaller than the capacitance value C4 of the fourth electrostatic capacitance C4 by ΔC. (C4 = C−ΔC, C3 = C)
この場合、第3の静電容量C3の構成例として、図5に示すように、第3の静電容量C3は、m個の静電容量C31〜C3mとスイッチS31〜S3mを含んで構成される。静電容量C31〜C3mの容量値は、第3の静電容量C3の容量値を細かく変化させるために、重み付けがされていることが好ましい。例えば、C31の容量値をC0とすると、C32=1/2・C0、C33=1/4・C0、C34=1/8・C0、・・・C3m=1/2m−1・C0である。そして、各スイッチS31〜S3mは、キャリブレーション回路19からの対応するmビットの調整信号により、オンオフが制御されるようになっている。第4の静電容量C4も同様である。
In this case, as a configuration example of the third capacitance C3, as shown in FIG. 5, the third capacitance C3 includes m capacitances C31 to C3m and switches S31 to S3m. The The capacitance values of the capacitances C31 to C3m are preferably weighted in order to finely change the capacitance value of the third capacitance C3. For example, if the capacitance value of C31 is C0, C32 = 1/2 · C0, C33 = 1/4 · C0, C34 = 1/8 · C0,... C3m = 1/2 m−1 · C0. . Each switch S31 to S3m is controlled to be turned on / off by a corresponding m-bit adjustment signal from the
このような構成によれば、キャリブレーション回路19からの対応する2mビットのデジタル調整信号により、第3及び第4の静電容量C3,C4の容量値を調整することができる。そして、キャリブレーション回路19は、出力電圧Voutに基づき、そのオフセットが所望の値、好ましくは最小値となるような2mビットの調整信号を決定することができる。決定された調整信号は、電気的に書き込み及び消去可能な不揮発性メモリ、例えば、EEPROM20に書き込まれ、かつ保持される。
According to such a configuration, the capacitance values of the third and fourth capacitances C3 and C4 can be adjusted by the corresponding 2m-bit digital adjustment signal from the
そして、信号処理回路2X、2Yの電源投入時に、EEPROM20に書き込まれ、保持された調整信号は、EEPROM20から読み出される。キャリブレーション回路19は、EEPROM20から読み出された調整信号に基づいて、第3及び第4の静電容量C3,C4の容量値を調整する。
Then, when the
一方、シングル入力型の第2のセンサ回路図4参照のキャリブレーションについては、初期状態において、第1の静電容量C1と第3の静電容量C3の容量値は、互いに等しいことが好ましい(C1=C3=C)。ただし、スイッチSW3がオフの場合である。 On the other hand, for the calibration of the single input type second sensor circuit with reference to FIG. 4, in the initial state, the capacitance values of the first capacitance C1 and the third capacitance C3 are preferably equal to each other ( C1 = C3 = C). However, this is a case where the switch SW3 is off.
しかし、第1の静電容量C1の容量値C1が第3の静電容量C3の容量値C3よりΔCだけ大きい場合(C1=C3+ΔC)には出力電圧Voutのオフセットが生じる。そこで、第3の静電容量C3の容量値C3を、第1の静電容量C1の容量値C1に近づけるように調整することにより、オフセットを小さくすることができる。 However, when the capacitance value C1 of the first capacitance C1 is larger than the capacitance value C3 of the third capacitance C3 by ΔC (C1 = C3 + ΔC), an offset of the output voltage Vout occurs. Therefore, the offset can be reduced by adjusting the capacitance value C3 of the third capacitance C3 so as to approach the capacitance value C1 of the first capacitance C1.
シングル入力型の第2のセンサ回路において、スイッチSW3がオンしている場合には、第3の静電容量C3と第4の静電容量C4の合成静電容量C5の容量値が、オフセットを最小にするために同様に調整されることになる。この場合は、合成静電容量C5のため、容量値の可変幅が大きくとれるので、オフセット調整の幅が広がるという利点がある。 In the single input type second sensor circuit, when the switch SW3 is ON, the capacitance value of the combined capacitance C5 of the third capacitance C3 and the fourth capacitance C4 is offset. It will be adjusted as well to minimize. In this case, since the variable width of the capacitance value can be increased because of the combined capacitance C5, there is an advantage that the width of the offset adjustment is widened.
[差動入力型の第1のセンサ回路の動作]
次に、上述した差動入力型の第1のセンサ回路図3参照の動作を図6、7に基づいて説明する。この場合、交流駆動信号SCDRVは、ハイレベル(=Vref)、ローレベル(接地電圧=0V)を交互に繰り返すクロック信号であるとする。また、差動増幅器14の反転出力端子(−)からの出力電圧をVomとし、差動増幅器14の非反転出力端子(+)からの出力電圧をVopとし、両者の差電圧が出力電圧Vout(=Vop−Vom)である。
[Operation of differential input type first sensor circuit]
Next, the differential input type first sensor circuit described above with reference to FIG. 3 will be described with reference to FIGS. In this case, the AC drive signal SCDRV is assumed to be a clock signal that alternately repeats a high level (= Vref) and a low level (ground voltage = 0 V). The output voltage from the inverting output terminal (−) of the
第1のセンサ回路は、電荷蓄積モードと電荷転送モードという2つのモードを有しており、この2つのモードが交互に繰り返される。 The first sensor circuit has two modes of a charge accumulation mode and a charge transfer mode, and these two modes are alternately repeated.
先ず、図6(a)の電荷蓄積モードの時、第1及び第2の静電容量C1、C2にVrefが印加される。また、第3及び第4の静電容量C3、C4に接地電圧(0V)が印加される。 First, in the charge accumulation mode of FIG. 6A, Vref is applied to the first and second capacitances C1 and C2. A ground voltage (0 V) is applied to the third and fourth capacitances C3 and C4.
また、スイッチSW5及びSW6はオンする。これにより、差動増幅器14の反転出力端子(−)と非反転入力端子(+)とが短絡され、非反転出力端子(+)と反転入力端子(−)とが短絡される。この結果、ノードN1(反転入力端子(−)に接続された配線ノード)、ノードN2(非反転入力端子(+)に接続された配線ノード)、反転出力端子(−)、非反転出力端子(+)の電圧はそれぞれ1/2Vrefに設定される。この場合、差動増幅器22のコモンモード電圧を1/2Vrefとする。
Further, the switches SW5 and SW6 are turned on. As a result, the inverting output terminal (−) and the non-inverting input terminal (+) of the
次に、図6(b)の電荷転送モードの時、第1及び第2の静電容量C1,C2には、電荷蓄積モードの時とは逆に接地電圧(0V)が印加される。また、第3及び第4の静電容量C3,C4にはVrefが印加される。スイッチSW5及びSW6はオフする。 Next, in the charge transfer mode shown in FIG. 6B, a ground voltage (0 V) is applied to the first and second capacitances C1 and C2 contrary to the charge accumulation mode. Further, Vref is applied to the third and fourth capacitances C3 and C4. The switches SW5 and SW6 are turned off.
そして、初期状態における各静電容量の容量値は、互いに等しいとする。(C1=C2=C3=C4=C)また、人間の指がタッチパッドに近づいた場合のC1,C2の容量差をΔCとする。(C1−C2=ΔC)この場合、C1=C+1/2ΔC、C2=C−1/2ΔCとする。 The capacitance values of the respective electrostatic capacitors in the initial state are assumed to be equal to each other. (C1 = C2 = C3 = C4 = C) Further, a capacitance difference between C1 and C2 when a human finger approaches the touch pad is represented by ΔC. (C1-C2 = ΔC) In this case, C1 = C + 1 / 2ΔC and C2 = C−1 / 2ΔC.
図6(a)の電荷蓄積モードの時、ノードN1の電荷量は次式で与えられる。
図6(b)の電荷転送モードの時、ノードN1の電荷量は次式で与えられる。
電荷保存則により、電荷蓄積モードの時と電荷転送モードの時のノードN1の電荷量は互いに等しいから、数1=数2である。
この方程式をVopについて解くと次式が得られる。
Solving this equation for Vop yields:
同様にして、ノードN2について、電荷蓄積モードと電荷転送モードの時の電荷量を求め、電荷保存則を適用し、その方程式をVomについて解くと、次式が得られる。
数3、数4から、Voutを求める。
即ち、差動入力型の第1のセンス回路の出力電圧Voutは、第1の静電容量C1と第2の静電容量C2の容量値の差ΔCに比例して変化することがわかる。 That is, it can be seen that the output voltage Vout of the differential input type first sense circuit changes in proportion to the difference ΔC between the capacitance values of the first capacitance C1 and the second capacitance C2.
上述の計算は、C1=C2=C3=C4=C、であることを前提としているが、初期状態において、C1とC2に容量差がある場合には、C3とC4も同じ容量差を有するように、前述のキャリブレーション回路19等を用いてC3、C4を調整することにより、出力電圧Voutのオフセットを所定の値又は最小値にすることができる。
The above calculation is based on the premise that C1 = C2 = C3 = C4 = C. However, if there is a capacity difference between C1 and C2 in the initial state, C3 and C4 also have the same capacity difference. In addition, the offset of the output voltage Vout can be set to a predetermined value or a minimum value by adjusting C3 and C4 using the
次に、第1のセンス回路の出力電圧Voutのタッチセンサ特性を表2、図7に基づいて説明する。前述のように、選択回路10は、第1相と第2相を有し、第1相においては第1の入力端子CIN1、第2の入力端子CIN2からの信号を選択し、第2相においては、第3の入力端子CIN3、第4の入力端子CIN4からの信号を選択する。
Next, touch sensor characteristics of the output voltage Vout of the first sense circuit will be described with reference to Table 2 and FIG. As described above, the
第1相の場合の第1のセンス回路の出力電圧VoutV1とし、第2相の場合の第2のセンス回路の出力電圧VoutをV2とする。この場合、出力電圧V1は、Yセンス線YL1とY駆動線DRYLとの間の容量とYセンス線YL3とY駆動線DRYLとの間の容量の容量値の差に比例した電圧である。 The output voltage VoutV1 of the first sense circuit in the case of the first phase is set to V2, and the output voltage Vout of the second sense circuit in the case of the second phase is set to V2. In this case, the output voltage V1 is a voltage proportional to the difference between the capacitance values of the capacitance between the Y sense line YL1 and the Y drive line DRYL and the capacitance between the Y sense line YL3 and the Y drive line DRYL.
また、出力電圧V2は、Yセンス線YL2とY駆動線DRYLとの間の容量とYセンス線YL4とY駆動線DRYLとの間の容量の容量値の差に比例した電圧である。そして、人の指等がシングルタッチにてYセンス線YL1からYセンス線YL4の範囲でタッチパネル1にタッチしたとする。
The output voltage V2 is a voltage proportional to the difference between the capacitance values of the capacitance between the Y sense line YL2 and the Y drive line DRYL and the capacitance between the Y sense line YL4 and the Y drive line DRYL. Then, it is assumed that a human finger or the like touches the
次に、人の指等がYセンスYL2にタッチした場合、第1相の第1の出力電圧V1は0Vになる。これは、Yセンス線YL1,YL3に係る容量値の変化はないからである。一方、第2相の第2の出力電圧V2はプラス(+)の値になる。これは、Yセンス線YL2とY駆動線DRYLとの間の容量の容量値がYセンス線YL4とY駆動線DRYLとの間の容量の容量値より大きくなるからである。 Next, when a human finger or the like touches the Y sense YL2, the first output voltage V1 of the first phase becomes 0V. This is because there is no change in the capacitance values related to the Y sense lines YL1, YL3. On the other hand, the second-phase second output voltage V2 has a positive (+) value. This is because the capacitance value between the Y sense line YL2 and the Y drive line DRYL is larger than the capacitance value between the Y sense line YL4 and the Y drive line DRYL.
次に、人の指等がYセンス線YL3にタッチした場合、第1相の第1の出力電圧V1はマイナス(−)の値になる。これは、Yセンス線YL3とY駆動線DRYLとの間の容量の容量値がYセンス線YL1とY駆動線DRYLとの間の容量の容量値より大きくなるからである。一方、第2相の第2の出力電圧V2は0Vになる。これは、人の指等がYセンス線YL3にだけタッチしているので、Yセンス線YL2,YL4に係る容量値の変化はないからである。 Next, when a human finger or the like touches the Y sense line YL3, the first output voltage V1 of the first phase becomes a negative (−) value. This is because the capacitance value of the capacitance between the Y sense line YL3 and the Y drive line DRYL is larger than the capacitance value of the capacitance between the Y sense line YL1 and the Y drive line DRYL. On the other hand, the second output voltage V2 of the second phase is 0V. This is because a person's finger or the like touches only the Y sense line YL3, so that there is no change in the capacitance value related to the Y sense lines YL2, YL4.
最後に、人の指等がYセンス線YL4にタッチした場合、第1相の第1の出力電圧V1は0Vになる。これは、Yセンス線YL1,YL3の容量値に変化はないからである。一方、第2相の第2の出力電圧V2はマイナス(−)の値になる。これは、Yセンス線YL4とY駆動線DRYLとの間の容量の容量値がYセンス線YL2とY駆動線DRYLとの間の容量の容量値より大きくなるからである。表2、図7において、第1及び第2の出力電圧V1,V2の最大値の絶対値は「1」に規格化されている。 Finally, when a human finger or the like touches the Y sense line YL4, the first output voltage V1 of the first phase becomes 0V. This is because the capacitance values of the Y sense lines YL1 and YL3 are not changed. On the other hand, the second output voltage V2 of the second phase has a minus (−) value. This is because the capacitance value of the capacitance between the Y sense line YL4 and the Y drive line DRYL is larger than the capacitance value of the capacitance between the Y sense line YL2 and the Y drive line DRYL. In Table 2 and FIG. 7, the absolute value of the maximum value of the first and second output voltages V1, V2 is normalized to “1”.
なお、上述の説明は、人の指等を誘電体とし、人の指がセンス線に近づいた場合に、そのセンス線に係る容量値が大きくなるという誘電体モデルに基づいている。これに対して、人の指等を接地された導体とする、電界遮蔽モデルに基づくと、人の指がセンス線に近づいた場合に、そのセンス線に係る容量値は逆に小さくなる。 The above description is based on a dielectric model in which a human finger or the like is a dielectric, and when the human finger approaches the sense line, the capacitance value related to the sense line increases. On the other hand, based on the electric field shielding model in which a human finger or the like is a grounded conductor, when the human finger approaches the sense line, the capacitance value related to the sense line becomes smaller.
図7に示すように、第1及び第2の出力電圧V1,V2は、タッチ位置に応じて連続的に変化することがわかる。即ち、Yセンス線YL1上の点を原点とし、横軸をX座標軸とすると、第1の出力電圧V1は、V1=cosXで近似され、第2の出力電圧V2は、V2=sinXで近似される。従って、第1及び第2の出力電圧V1,V2に基づいて、タッチ位置(Y座標)を検出することが可能である。 As shown in FIG. 7, it can be seen that the first and second output voltages V1, V2 change continuously according to the touch position. That is, when the point on the Y sense line YL1 is the origin and the horizontal axis is the X coordinate axis, the first output voltage V1 is approximated by V1 = cosX, and the second output voltage V2 is approximated by V2 = sinX. The Therefore, the touch position (Y coordinate) can be detected based on the first and second output voltages V1 and V2.
その一例を示すと、V2/V1=tanXが成り立つことから、X=arctan(V2/V1)の関係式と、第1及び第2の出力電圧V1,V2の極性(+,−)を使ってタッチ位置のX座標を求めることができる。arctanはtanの逆関数である。この場合、前述のように、AD変換器17によって、第1及び第2の出力電圧V1,V2をデジタル値に変換し、I2Cバスインターフェース回路18を介してマイクロコンピュータ3に送信する。そして、マイクロコンピュータ3により、前述の演算を行い、タッチ位置のX座標を求めることができる。
As an example, since V2 / V1 = tanX holds, the relational expression of X = arctan (V2 / V1) and the polarities (+, −) of the first and second output voltages V1, V2 are used. The X coordinate of the touch position can be obtained. arctan is an inverse function of tan. In this case, as described above, the
同様に、信号処理回路2Xを動作させることにより、第1及び第2の出力電圧V1,V2にも基づき、Xセンス線XL1〜XL4上のタッチ位置のY座標の検出が可能である。この場合、図8に示すように、例えば、信号処理回路2X,2Yを時系列的に動作させることにより、タッチ位置のX、Y座標を求めることができる。
Similarly, by operating the
特に、差動入力型の第1のセンス回路によれば、高感度であり、耐ノイズ性が高いという利点がある。一方、この第1のセンス回路ではマルチタッチを検出することができない場合がある。例えば、人の指等がYセンス線YL1,YL3を同時にタッチした場合である。この場合は、Yセンス線YL1に係る容量とYセンス線YL3に係る容量との容量差がなくなるため、第1の出力電圧V1はゼロになり、初期状態と区別がつかないためである。 In particular, the differential input type first sense circuit has advantages of high sensitivity and high noise resistance. On the other hand, the first sense circuit may not be able to detect multi-touch. For example, this is a case where a human finger or the like touches the Y sense lines YL1 and YL3 at the same time. In this case, since there is no capacitance difference between the capacitance related to the Y sense line YL1 and the capacitance related to the Y sense line YL3, the first output voltage V1 becomes zero, which is indistinguishable from the initial state.
[シングル入力型の第2のセンサ回路の動作]
次に、上述したシングル入力型の第2のセンサ回路図4参照の動作を図9に基づいて説明する。この場合、交流駆動信号は、ハイレベル(=Vref)、ローレベル(接地電圧=0V)を交互に繰り返すクロック信号であるとする。また、差動増幅器14の反転出力端子(−)からの出力電圧をVomとし、差動増幅器14の非反転出力端子(+)からの出力電圧をVopとし、両者の差電圧が出力電圧Vout(=Vop−Vom)である。
[Operation of Single Input Type Second Sensor Circuit]
Next, the operation of the single input type second sensor circuit described above with reference to FIG. 4 will be described with reference to FIG. In this case, the AC drive signal is a clock signal that alternately repeats a high level (= Vref) and a low level (ground voltage = 0 V). The output voltage from the inverting output terminal (−) of the
また、スイッチSW3はオンしており、第3の静電容量C3と第4の静電容量C4とは互いに並列接続され、かつ第1の静電容量C1に直列に接続されているとする。この場合の第3の静電容量C3と第4の静電容量C4の合成静電容量C5の容量値はC5である。(C5=C3+C4)
第2のセンサ回路は、電荷蓄積モードと電荷転送モードという2つのモードを有しており、この2つのモードが交互に繰り返される。
Further, it is assumed that the switch SW3 is on, and the third electrostatic capacitance C3 and the fourth electrostatic capacitance C4 are connected in parallel to each other and connected in series to the first electrostatic capacitance C1. In this case, the combined capacitance C5 of the third capacitance C3 and the fourth capacitance C4 is C5. (C5 = C3 + C4)
The second sensor circuit has two modes, a charge accumulation mode and a charge transfer mode, and these two modes are alternately repeated.
先ず、図9(a)の電荷蓄積モードの時、第1の静電容量C1にVrefが印加される。また、合成静電容量C5に接地電圧(0V)が印加される。また、スイッチSW5及びSW6はオンする。これにより、差動増幅器14の反転出力端子(−)と非反転入力端子(+)とが短絡され、非反転出力端子(+)と反転入力端子(−)とが短絡される。この結果、ノードN1(反転入力端子(−)に接続された配線ノード)、ノードN2(非反転入力端子(+)に接続された配線ノード)、反転出力端子(−)、非反転出力端子(+)の電圧はそれぞれ1/2Vrefに設定される。
First, in the charge accumulation mode of FIG. 9A, Vref is applied to the first capacitance C1. In addition, a ground voltage (0 V) is applied to the combined capacitance C5. Further, the switches SW5 and SW6 are turned on. As a result, the inverting output terminal (−) and the non-inverting input terminal (+) of the
次に、図9(b)の電荷転送モードの時、第1の静電容量C1には、電荷蓄積モードの時とは逆に接地電圧(0V)が印加される。また、合成静電容量C5にはVrefが印加される。スイッチSW5及びSW6はオフする。 Next, in the charge transfer mode of FIG. 9B, a ground voltage (0 V) is applied to the first capacitance C1, contrary to the charge accumulation mode. Further, Vref is applied to the synthetic capacitance C5. The switches SW5 and SW6 are turned off.
初期状態において、C1=C5=Cに設定されているとする。そして、人の指等のタッチにより、第1の静電容量C1がΔCだけ変化したとする。つまり、C1=C+ΔC、C5=Cである。 Assume that C1 = C5 = C is set in the initial state. Then, it is assumed that the first capacitance C1 is changed by ΔC due to the touch of a human finger or the like. That is, C1 = C + ΔC and C5 = C.
図9(a)の電荷蓄積モードの時、ノードN2の電荷量は次式で与えられる。
図9(b)の電荷転送モードの時、ノードN2の電荷量は次式で与えられる。
電荷保存則により、電荷蓄積モードの時と電荷転送モードの時のノードN2の電荷量は互いに等しいから、数6=数7である。
この方程式をVomについて解くと次式が得られる。
Solving this equation for Vom yields:
同様にして、ノードN1について、電荷蓄積モードと電荷転送モードの時の電荷量を求め、電荷保存則を適用し、その方程式をVopについて解くと、次式が得られる。
数3、数4から、Voutを求める。
From
上述の計算は、初期状態において、C1=C5=Cであることを前提としているが、初期状態において、C1とC5に差がある場合には、前述のキャリブレーション回路19等を用いて、出力電圧Voutのオフセットが所定値又は最少値になるようにC5を調整することができる。
The above calculation is based on the premise that C1 = C5 = C in the initial state. However, if there is a difference between C1 and C5 in the initial state, output is performed using the
次に、第2のセンス回路の出力電圧Voutのタッチセンサ特性について説明する。この場合、選択回路10は、前述のように、第1の入力端子CIN1、第3の入力端子CIN3、第2の入力端子CIN2、第4の入力端子CIN4からの信号を順番に選択する。例えば、図1のYセンス線YL1、Yセンス線YL2、Yセンス線YL3、Yセンス線YL4が順番に選択され、第2のセンス回路に接続される。
Next, the touch sensor characteristic of the output voltage Vout of the second sense circuit will be described. In this case, as described above, the
したがって、第2のセンス回路は、各Yセンス線YL1〜YL4とY駆動線DRYLとの間に形成される容量の変化に比例した出力電圧Voutを出力する。したがって、第2のセンス回路の出力電圧Voutに基づいて、タッチ位置を検出することができる。例えば、人の指等がYセンス線YL1にタッチした場合には、Yセンス線YL1が選択された場合の出力電圧Voutの値が大きくなる。 Therefore, the second sense circuit outputs an output voltage Vout proportional to a change in capacitance formed between each Y sense line YL1 to YL4 and the Y drive line DRYL. Therefore, the touch position can be detected based on the output voltage Vout of the second sense circuit. For example, when a human finger or the like touches the Y sense line YL1, the value of the output voltage Vout when the Y sense line YL1 is selected increases.
特に、シングル入力型の第2のセンス回路においては、Yセンス線YL1〜YL4を1本ずつ選択して、容量変化を検出しているので、差動入力型の第1のセンス回路とは異なり、マルチタッチを安定して検出することができる。 In particular, in the single-input type second sense circuit, the Y sense lines YL1 to YL4 are selected one by one and the capacitance change is detected. Therefore, unlike the differential-input type first sense circuit. Multi-touch can be detected stably.
したがって、通常は、差動入力型の第1のセンス回路を動作させ、高感度、高耐ノイズ性を生かして、シングルタッチを使用し、マルチタッチを使用したい時は、シングル入力型の第2のセンス回路を動作させるように切り換えることができる。 Therefore, normally, when the differential input type first sense circuit is operated and the high sensitivity and the high noise resistance are utilized, the single touch is used and the multi-touch is used, the single input type second sense circuit is used. The sense circuit can be switched to operate.
このようなシングル入力モードと差動入力モードの切り換えは、前述のように切換制御回路11が行う。この場合、切換制御回路11は、外部からのコマンド、例えば、シリアルクロック線4、シリアルデータ線5を介してマイクロコンピュータ3から転送されるコマンドを受けて、モード切り換えの動作を実行するように構成することができる。
Switching between the single input mode and the differential input mode is performed by the switching
また、切換制御回路11は、センサ検出結果に基づいて、自動的にシングル入力モードと差動入力モードの切り換えを行うように構成することもできる。例えば、人の指等がタッチパネル1から比較的離れている場合には、高感度のセンシングが必要なため、差動入力型の第1のセンス回路を動作させる。そして、第1のセンス回路の出力電圧Voutが所定のしきい値を超えると、人の指等がタッチパネル1に所定の距離まで近接し、あるいはタッチパネル1に直接タッチしたと判断して、シングル入力モードに切り換える。
Further, the switching
なお、図1の構成において、X駆動線DRXL、Y駆動線DRYLを設け、信号処理回路2X,2Yの駆動端子CDRVからX駆動線DRXL、Y駆動線DRYLに交流駆動信号を供給しているが、Xセンス線XL1〜XL4、Yセンス線YL1〜YL4を駆動線として利用することもできる。
In the configuration of FIG. 1, the X drive line DRXL and the Y drive line DRYL are provided, and the AC drive signal is supplied from the drive terminals CDRV of the
この場合、信号処理回路2Yがタッチセンサの動作をしている時には、信号処理回路2Xから、各Xセンス線XL1〜XL4に交流駆動信号を供給する。一方、信号処理回路2Xがタッチセンサの動作をしている時には、信号処理回路2Yから、各Yセンス線YL1〜YL4に交流駆動信号を供給する。このような構成によれば、X駆動線DRXL、Y駆動線DRYL等は不要になる。また、この信号処理回路2X,2Yを1チップで実現することも可能である。
In this case, when the
1 タッチパネル 2X、2Y 信号処理回路
3 マイクロコンピュータ 4 シリアルクロック線 5 シリアルデータ線
10 選択回路 11 切換制御回路 12 駆動回路
13 インバータ 14 差動増幅器 15 第1のフィードバック容量
16 第2のフィードバック容量 17 AD変換器
18 I2Cバスインターフェース回路 19 キャリブレーション回路
20 EEPROM 21 基準電圧源
22、23 配線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数のセンス線の中から第1及び第2のセンス線を選択し、前記第1のセンス線と前記駆動線との間に形成される第1の静電容量と前記第2のセンス線と前記駆動線との間に形成される第2の静電容量の容量値の差を検出する差動入力型の第1のセンサ回路と、
前記複数のセンス線から前記第1のセンス線を選択し、前記第1のセンス線と前記駆動線との間に形成される前記第1の静電容量の容量値の変化を検出するシングル入力型の第2のセンサ回路と、
前記第1及び第2のセンサ回路のいずれかを動作させるように切換制御する切換制御回路と、を備えることを特徴とする静電容量型タッチパネルの信号処理回路。 A capacitive touch panel signal processing circuit comprising a plurality of sense lines disposed on a substrate and a drive line disposed on the substrate to which an AC drive signal is applied,
First and second sense lines are selected from the plurality of sense lines, and a first capacitance formed between the first sense line and the drive line and the second sense line A differential input type first sensor circuit for detecting a difference in capacitance value of a second capacitance formed between the driving line and the driving line;
Single input for selecting the first sense line from the plurality of sense lines and detecting a change in capacitance value of the first capacitance formed between the first sense line and the drive line A second sensor circuit of the mold;
A signal processing circuit for a capacitive touch panel, comprising: a switching control circuit that performs switching control so as to operate one of the first and second sensor circuits.
第4の静電容量と、
第1及び第2の入力端子を有する差動増幅器と、備え、
前記切換制御回路は、前記第1のセンサ回路を動作させる時は、前記第1の静電容量に前記第3の静電容量を直列に接続し、前記第2の静電容量に前記第4の静電容量を直列に接続し、前記第1の静電容量と前記第3の接続ノードを前記差動増幅器の前記第1の入力端子に接続し、前記第2の静電容量と前記第4の静電容量の接続ノードを前記差動増幅器の前記第1の入力端子に接続し、
前記第2のセンサ回路を動作させる時は、前記第1の静電容量に前記第3の静電容量を直列に接続し、その接続ノードを前記差動増幅器の前記第1の入力端子に接続し、前記差動増幅器の前記第2の入力端子に基準電圧を印加することを特徴とする請求項1に記載の静電容量型タッチパネルの信号処理回路。 A third capacitance;
A fourth capacitance;
A differential amplifier having first and second input terminals;
The switching control circuit, when operating the first sensor circuit, connects the third capacitance in series to the first capacitance, and the fourth capacitance to the second capacitance. Are connected in series, the first capacitance and the third connection node are connected to the first input terminal of the differential amplifier, and the second capacitance and the first A connection node of four capacitances to the first input terminal of the differential amplifier;
When operating the second sensor circuit, the third capacitance is connected in series to the first capacitance, and the connection node is connected to the first input terminal of the differential amplifier. The signal processing circuit of the capacitive touch panel according to claim 1, wherein a reference voltage is applied to the second input terminal of the differential amplifier.
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