JP2011113188A - Signal processing circuit for capacitance type touch panel - Google Patents

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達也 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To normally perform touch position detection even if a finger intending a data input and a finger not intending the data input simultaneously touch a touch panel, in a differential input type touch sensor. <P>SOLUTION: In a step S1, by a calibration circuit 19, the offset adjustment of an output voltage Vout of a sensor circuit is performed. In the next step S2, by a differential input type sense circuit, a touch position is detected. In the next step S3, based on the output voltage Vout (preferably, an A/D-converted value) of the sensor circuit, it is decided whether or not a touch detection time ts is not shorter than a prescribed time t0. When the touch detection time ts is not shorter than the prescribed time t0 (ts>t0), a calibration circuit 19 operates, and the offset adjustment of the output voltage Vout of the sensor circuit is newly performed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

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.

静電容量型タッチセンサには、差動入力型とシングル入力型がある。差動入力型のタッチセンサは、タッチパネル上に形成された一対のセンス線からの信号を差動増幅することによりタッチ位置を検出する。一方、シングル入力型はタッチセンサ上に形成された1つのセンス線からの信号に基づいてタッチ位置を検出する。   Capacitive touch sensors include a differential input type and a single input type. The differential input type touch sensor detects a touch position by differentially amplifying signals from a pair of sense lines formed on the touch panel. On the other hand, the single input type detects a touch position based on a signal from one sense line formed on the touch sensor.

差動入力型のタッチセンサにおいては、タッチパネルに印加されるノイズが一対のセンス線によりキャンセルされるため、シングル入力型のタッチセンサに比べてS/N比が優れている。   In the differential input type touch sensor, noise applied to the touch panel is canceled by the pair of sense lines, and thus, the S / N ratio is superior to the single input type touch sensor.

特開2005−190050号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-190050

しかしながら、差動入力型のタッチセンサは、タッチパネル上の2点検出、つまりマルチタッチの検出が困難であるという問題がある。そのため、タッチパネル上にデータ入力を意図しない指とデータ入力を意図した指とがタッチパネルに同時にタッチした時、データ入力を意図した指の位置検出が正常にできないという問題があった。   However, the differential input type touch sensor has a problem that it is difficult to detect two points on the touch panel, that is, to detect multi-touch. For this reason, when a finger not intended for data input and a finger intended for data input touch the touch panel simultaneously on the touch panel, there is a problem that the position detection of the finger intended for data input cannot be performed normally.

例えば、図9に示すように、タッチパネル50を左手で持った状態で、右手の指51により、データ入力を行う場合、まず、データ入力を意図しない左手の指52がタッチパネル50の検出面をタッチし、その後、左手の指52がタッチした状態で、右手の指51がタッチパネル50の検出面の別の位置をタッチする。この場合、通常は、左手の指52はデータ入力操作を行う右手の指51に比して長時間継続してタッチパネル50にタッチすることになる。   For example, as shown in FIG. 9, when data is input using the right hand finger 51 while holding the touch panel 50 with the left hand, first, the left hand finger 52 not intended for data input touches the detection surface of the touch panel 50. Then, with the left hand finger 52 touched, the right hand finger 51 touches another position on the detection surface of the touch panel 50. In this case, the left finger 52 usually touches the touch panel 50 continuously for a longer time than the right hand finger 51 performing the data input operation.

すると、差動入力型のタッチセンサにおいては、左手の指52のタッチの影響により、本来検出したい右手の指51のタッチ位置検出が正常にできないことになる。   Then, in the differential input type touch sensor, due to the influence of the touch of the left hand finger 52, the touch position detection of the right hand finger 51 to be originally detected cannot be normally performed.

複数のセンス線と、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の静電容量の容量値と前記第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との容量差を検出し、前記容量差に応じた出力電圧を出力するセンサ回路と、前記センサ回路の出力電圧のオフセットを調整するキャリブレーション回路と、前記センサ回路の出力電圧に基づいて決定されるタッチ検出時間が所定時間以上になった時、前記キャリブレーション回路を動作させて、前記センサ回路の出力電圧のオフセットを調整するように制御を行う制御回路と、を備えることを特徴とする。   A capacitive touch panel signal processing circuit comprising a plurality of sense lines and a drive line to which an AC drive signal is applied, wherein the first and second sense lines are selected from the plurality of sense lines. A second capacitance formed between the second sense line and the drive line, and a capacitance value of a first capacitance formed between the first sense line and the drive line. A sensor circuit that detects a capacitance difference with a capacitance value of capacitance and outputs an output voltage corresponding to the capacitance difference, a calibration circuit that adjusts an offset of the output voltage of the sensor circuit, and an output of the sensor circuit A control circuit that performs control so as to adjust the offset of the output voltage of the sensor circuit by operating the calibration circuit when a touch detection time determined based on the voltage becomes equal to or longer than a predetermined time. With features That.

本発明の静電容量型タッチパネルの信号処理回路は、センス回路のタッチ検出時間(センス回路により、あるタッチ位置が検出されている時間)が所定時間以上になった時、センス回路の出力電圧のオフセット調整を行っている。つまり、タッチ検出時間が所定時間以上になった時は、そのタッチはデータ入力を意図していないと判断してオフセット調整を行うようにした。これにより、データ入力を意図していない指のタッチの影響をキャンセルして、データ入力を意図している指のタッチ位置検出を正常に行うことができる。   The signal processing circuit of the capacitive touch panel according to the present invention is configured such that when the touch detection time of the sense circuit (the time during which a touch position is detected by the sense circuit) exceeds a predetermined time, the output voltage of the sense circuit Offset adjustment is performed. That is, when the touch detection time exceeds a predetermined time, it is determined that the touch is not intended for data input, and offset adjustment is performed. Thereby, the influence of the touch of the finger not intended for data input can be canceled, and the touch position detection of the finger intended for data input can be performed normally.

静電容量型タッチパネル及び信号処理回路を含むタッチセンサの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the touch sensor containing an electrostatic capacitance type touch panel and a signal processing circuit. 本発明の静電容量型タッチパネルの信号処理回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal processing circuit of the electrostatic capacitance type touch panel of this invention. 差動入力型のセンサ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a differential input type sensor circuit. キャリブレーション用の可変容量の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the variable capacity | capacitance for calibration. 差動入力型のセンサ回路の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a differential input type sensor circuit. 差動入力型のセンサ回路の出力波形を示す図である。It is a figure which shows the output waveform of a differential input type sensor circuit. 静電容量型タッチパネルの信号処理回路の動作タイミング図である。It is an operation | movement timing diagram of the signal processing circuit of an electrostatic capacitance type touch panel. 本発明の静電容量型タッチパネルの信号処理回路の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the signal processing circuit of the electrostatic capacitance type touch panel of this invention. タッチパネルの使用方法を説明する図である。It is a figure explaining the usage method of a touch panel.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the capacitive touch sensor 100 includes a touch panel 1, signal processing circuits 2 </ b> X and 2 </ b> Y, and a microcomputer 3.

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 touch panel 1 includes X sense lines XL1 to XL4 and an X drive line DRXL extending in the X direction on the glass substrate 200. The X drive line DRXL is arranged adjacent to both sides of each X sense line XL1 to XL4. The touch panel 1 further includes Y sense lines YL1 to YL4 and a Y drive line DRYL that extend in the Y direction on the glass substrate and intersect the X sense lines XL1 to XL4. The Y drive line DRYL is disposed adjacent to both sides of each Y sense line YL1 to YL4. The X sense lines XL1 to XL4, the X drive line DRXL, the Y sense lines YL1 to YL4, and the Y drive line DRYL are electrically insulated from each other by a dielectric layer or the like.

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は、第1乃至第4の入力端子CIN1〜CIN4、交流駆動信号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 signal processing circuits 2X and 2Y are arranged adjacent to the touch panel 1 on the glass substrate 200. The signal processing circuit 2X includes first to fourth input terminals CIN1 to CIN4 and a drive terminal CDRV that outputs an AC drive signal. The first input terminal CIN1 is connected to the X sense line XL1, and the second The input terminal CIN2 is connected to the X sense line XL3, the third input terminal CIN3 is connected to the X sense line XL2, and the fourth input terminal CIN4 is connected to the X sense line XL4. The drive terminal CDRV is connected to the X drive line DRXL.

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 signal processing circuit 2Y includes first to fourth input terminals CIN1 to CIN4 and a drive terminal CDRV that outputs an AC drive signal (amplitude voltage Vref), and the first input terminal CIN1 is Y-sense. Connected to the line YL1, the second input terminal CIN2 is connected to the Y sense line YL3, the third input terminal CIN3 is connected to the Y sense line YL2, and the fourth input terminal CIN4 is connected to the Y sense line YL4. The The drive terminal CDRV is connected to the Y drive line DRYL.

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ICバスを形成する。 Further, the signal processing circuits 2X and 2Y have a serial clock terminal SCL and a serial data terminal SDA, respectively. The serial clock terminal SCL is commonly connected to the serial clock line 4, and the serial data terminal SDA is commonly connected to the serial data line 5. In this case, the serial clock line 4 and the serial data line 5 form an I 2 C bus.

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。   On the PCB substrate (not shown) outside the glass substrate 200, the microcomputer 3 as a master device is provided. The serial clock line 4 and serial data line 5 are connected to the microcomputer 3 via an FPC or the like. Thus, data communication is possible between the microcomputer 3 and the signal processing circuits 2X and 2Y. In this example, a microcomputer is used as the master device, but a DSP or a logic circuit may be used other than the microcomputer.

[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 signal processing circuits 2X and 2Y of the capacitive touch panel will be described with reference to FIG. In this case, since the signal processing circuits 2X and 2Y have the same configuration, the signal processing circuit 2Y will be described.

図示のように、信号処理回路2Yは、選択回路10、制御回路11、交流駆動信号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、IC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を含んで構成される。制御回路11は、信号処理回路2Yの全体の動作を制御する回路である。 As illustrated, the signal processing circuit 2Y includes a selection circuit 10, a control circuit 11, a drive circuit 12 that generates an AC drive signal, an inverter 13, a third capacitance C3, a fourth capacitance C4, and a differential. The amplifier 14 includes a first feedback capacitor 15, a second feedback capacitor 16, an AD converter 17, an I 2 C bus interface circuit 18, a calibration circuit 19, and an EEPROM 20. The control circuit 11 is a circuit that controls the overall operation of the signal processing circuit 2Y.

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からの信号を選択する。つまり、第1の入力端子CIN1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2の入力端子CIN2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。   The selection circuit 10 has a first phase and a second phase. In the first phase, the selection circuit 10 selects signals from the first input terminal CIN1 and the second input terminal CIN2. That is, the first input terminal CIN 1 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier 14 via the wiring 22, and the second input terminal CIN 2 is connected to the inverting input of the differential amplifier 14 via the wiring 23. Connected to terminal (-).

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 selection circuit 10 selects signals from the third input terminal CIN3 and the fourth input terminal CIN4. That is, the third input terminal CIN3 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier 14 via the wiring 22, and the fourth input terminal CIN4 is connected to the inverting input of the differential amplifier 14 via the wiring 23. Connected to terminal (-).

配線22には、第3の静電容量C3の一方の端子が接続され、配線23には、第4の静電容量C4の一方の端子が接続されている。第3及び第4の静電容量のそれぞれの他方の端子は共通接続され、それらの他方の端子には、駆動回路12からの交流駆動信号SCDRVがインバータ13を介して反転された反転交流駆動信号*SCDRVが印加される。   One terminal of the third capacitance C3 is connected to the wiring 22, and one terminal of the fourth capacitance C4 is connected to the wiring 23. The other terminals of the third and fourth capacitors are connected in common, and an inverted AC drive signal obtained by inverting the AC drive signal SCDRV from the drive circuit 12 via the inverter 13 is connected to the other terminal. * SCDRV is applied.

これにより、図3に示すように、差動入力型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。   Thereby, as shown in FIG. 3, a differential input type sensor circuit is formed. FIG. 3 shows a configuration when the selection circuit 10 selects signals from the first input terminal CIN1 and the second input terminal CIN2 (first phase). In this case, as shown in FIG. 1, a first capacitance C1 is formed between the Y sense line YL1 connected to the first input terminal CIN1 and the Y drive line DRYL, and the second input terminal CIN2 A second capacitance C2 is formed between the Y sense line YL3 and the Y drive line DRYL connected to.

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。   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.

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 differential amplifier 14. The connection node N1 between the second capacitance C2 and the fourth capacitance C4 is connected to the inverting input terminal (−) of the differential amplifier 14.

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SW1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SW2が接続される。   The first feedback capacitor 15 and the switch SW1 are connected between the inverting output terminal (−) and the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier 14, and the non-inverting output terminal (+) and the inverting input of the differential amplifier 14 are connected. The second feedback capacitor 16 and the switch SW2 are connected between the terminals (−).

スイッチSW1,SW2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 switches SW1 and SW2 are preferably CMOS analog switches in order to improve the linearity of the signal transfer characteristics. Further, the capacitance values of the first and second feedback capacitors 15 and 16 are preferably the same Cf.

この差動入力型のセンサ回路は、第1の静電容量C1の容量値と第2の静電容量C2の容量値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 sensor circuit outputs an output voltage Vout corresponding to the difference between the capacitance value of the first capacitance C1 and the capacitance value of the second capacitance C2. The detailed operation will be described later.

上述した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、IC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 sensor circuit described above is an analog signal, digital signal processing cannot be performed as it is. Therefore, the AD converter 17 converts the output voltage Vout into a digital signal. The output of the AD converter 17 is converted into serial data of a predetermined format by the I 2 C bus interface circuit 18 and transmitted to the microcomputer 3 via the serial clock terminal SCL and the serial data terminal SDA. The microcomputer 3 performs arithmetic processing on the received serial data and determines a touch position on the touch panel 1.

[キャリブレーションの構成]
上述した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4に基づいて説明する。
[Calibration configuration]
The calibration configuration of the sensor circuit described above will be described with reference to FIGS.

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。   The sensor circuit has an unbalance between the capacitance values of the first capacitance C1 and the second capacitance C2 in an initial state (a state where the human finger or the like is not far from the touch panel 1). If there is a difference between both capacitance values, an offset of the output voltage Vout occurs. When the offset occurs, the detection accuracy of the touch sensor deteriorates.

また、前述のように、タッチパネル1上に、データ入力を意図しない指とデータ入力を意図した指とがタッチパネルに同時にタッチした時、データ入力を意図した指の位置検出が正常にできない。   Further, as described above, when a finger not intended for data input and a finger intended for data input touch the touch panel at the same time on the touch panel 1, the position detection of the finger intended for data input cannot be performed normally.

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、出力電圧Voutのオフセットを調整できるように構成している。   Therefore, the third and fourth electrostatic capacitances C3 and C4 are configured by variable capacitances so that the offset of the output voltage Vout can be adjusted.

すなわち、キャリブレーション回路19は、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, the calibration circuit 19 is based on the output voltage Vout of the sensor circuit (preferably a digital value after AD conversion) so that the offset becomes a desired value, preferably a minimum value. The capacitance values of the capacitances C3 and C4 are adjusted.

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)。   For the calibration shown in FIG. 3 for the sensor circuit, 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).

しかし、例えば、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)   However, for example, when the capacitance value C1 of the first capacitance C1 is larger than the capacitance value C2 of the second capacitance C2 by ΔC (C2 = C + ΔC, C1 = C), an offset of the output voltage Vout occurs. . 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4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. 4, 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 calibration circuit 19. The same applies to the fourth capacitance C4.

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 adjustment signal from the calibration circuit 19. Based on the output voltage Vout, the calibration circuit 19 can determine a 2 m-bit adjustment signal whose offset is a desired value, preferably a minimum value. The determined adjustment signal is written and held in an electrically writable and erasable nonvolatile memory such as the EEPROM 20.

[センサ回路の動作]
次に、上述した差動入力型のセンサ回路図3参照の動作を図5、図6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 sensor circuit]
Next, the operation of the differential input type sensor circuit described above with reference to FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 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 differential amplifier 14 is Vom, the output voltage from the non-inverting output terminal (+) of the differential amplifier 14 is Vop, and the difference voltage between them is the output voltage Vout ( = Vop-Vom).

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5(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. 5A, 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SW1及びSW2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 SW1 and SW2 are turned on. As a result, the inverting output terminal (−) and the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier 14 are short-circuited, and the non-inverting output terminal (+) and the inverting input terminal (−) are short-circuited. As a result, the node N1 (wiring node connected to the inverting input terminal (−)), the node N2 (wiring node connected to the non-inverting input terminal (+)), the inverting output terminal (−), and the non-inverting output terminal ( The voltage of (+) is set to ½ Vref. In this case, the common mode voltage of the differential amplifier 22 is set to ½ Vref.

次に、図5(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SW1及びSW2はオフする。   Next, in the charge transfer mode of FIG. 5B, a ground voltage (0 V) is applied to the first and second capacitances C1 and C2 in contrast to the charge accumulation mode. Further, Vref is applied to the third and fourth capacitances C3 and C4. The switches SW1 and SW2 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5(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。

Figure 2011113188
ここで、(C−1/2ΔC)・(−1/2Vref)はC2の電荷量であり、C・(1/2Vref)はC4の電荷量、Cf・0(=0)はCfの電荷量である。 In the charge accumulation mode of FIG. 5A, the amount of charge at the node N1 is given by the following equation.
Figure 2011113188
Here, (C−1 / 2ΔC) · (−1 / 2Vref) is the charge amount of C2, C · (1 / 2Vref) is the charge amount of C4, and Cf · 0 (= 0) is the charge amount of Cf. It is.

図5(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。

Figure 2011113188
ここで、(C−1/2ΔC)・(1/2Vref)はC2の電荷量、C・(−1/2Vref)はC4の電荷量、Cf・(Vop−1/2Vref)はCfの電荷量である。 In the charge transfer mode of FIG. 5B, the amount of charge at the node N1 is given by the following equation.
Figure 2011113188
Here, (C−1 / 2ΔC) · (1 / 2Vref) is the charge amount of C2, C · (−1 / 2Vref) is the charge amount of C4, and Cf · (Vop−1 / 2Vref) is the charge amount of Cf. It is.

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。

Figure 2011113188
According to the law of conservation of charge, the amount of charge of the node N1 in the charge accumulation mode and the charge transfer mode is equal to each other, and therefore, Equation 1 = Equation 2.
Solving this equation for Vop yields:
Figure 2011113188

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。

Figure 2011113188
Similarly, when the charge amount in the charge accumulation mode and the charge transfer mode is obtained for the node N2, the charge conservation law is applied, and the equation is solved for Vom, the following expression is obtained.
Figure 2011113188

数3、数4から、Voutを求める。

Figure 2011113188
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。 From equations 3 and 4, Vout is obtained.
Figure 2011113188
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 calibration circuit 19 or the like.

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1、図6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 1 and FIG. As described above, the selection circuit 10 has a first phase and a second phase. In the first phase, the selection circuit 10 selects signals from the first input terminal CIN1 and the second input terminal CIN2, and in the second phase. Selects signals from the third input terminal CIN3 and the fourth input terminal CIN4.

第1相の場合の第1のセンス回路の出力電圧をV1とし、第2相の場合の第2のセンス回路の出力電圧を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。   Assume that the output voltage of the first sense circuit in the first phase is V1, and the output voltage of the second sense circuit in the second phase is 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 touch panel 1 in a range from the Y sense line YL1 to the Y sense line YL4 by a single touch.

Figure 2011113188
先ず、人の指等がYセンス線YL1にタッチした場合、第1相の第1の出力電圧V1は、プラス(+)の値になる。これは、Yセンス線YL1とY駆動線DRYLとの間の容量の容量値がYセンス線YL3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。また、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YL1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。
Figure 2011113188
First, when a human finger or the like touches the Y sense line YL1, the first phase first output voltage V1 becomes a plus (+) value. This is because the capacitance value of the capacitance between the Y sense line YL1 and the Y drive line DRYL is larger than the capacitance value of the capacitance between the Y sense line YL3 and the Y drive line DRYL. The second phase second output voltage V2 is 0V. This is because a capacitance of the Y sense lines YL2 and YL4 does not change because a human finger or the like touches only the Y sense line YL1.

次に、人の指等がYセンス線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 line 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。なお、表1、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 1 and FIG. 7, the absolute values of the maximum values of the first and second output voltages V1, V2 are normalized to “1”.

また、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。   Further, as shown in FIG. 7, it can be seen that the first and second output voltages V1, V2 continuously change 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、IC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 AD converter 17 converts the first and second output voltages V1 and V2 into digital values and transmits them to the microcomputer 3 via the I 2 C bus interface circuit 18. Then, the microcomputer 3 can perform the above-described calculation to obtain the X coordinate of the touch position.

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7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 signal processing circuit 2X, it is possible to detect the Y coordinate of the touch position on the X sense lines XL1 to XL4 based on the first and second output voltages V1 and V2. In this case, as shown in FIG. 7, for example, the X and Y coordinates of the touch position can be obtained by operating the signal processing circuits 2X and 2Y in time series.

特に、差動入力型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 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.

[信号処理回路の動作シーケンス]
信号処理回路2X,2Yの動作シーケンスを図8のフローチャートに基づいて説明する。以下の動作シーケンスは制御回路11により制御されるものとする。
[Operation sequence of signal processing circuit]
The operation sequence of the signal processing circuits 2X and 2Y will be described based on the flowchart of FIG. The following operation sequence is controlled by the control circuit 11.

まず、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)において、キャリブレーション回路19により、前述のようにセンサ回路の出力電圧Voutのオフセット調整が行われる。(ステップS1)
次のステップS2では、前記差動入力型のセンス回路により、タッチ位置の検出が行われる。
First, in the initial state (a state that is far from the touch panel 1 to the extent that a human finger or the like is not detected), the calibration circuit 19 performs the offset adjustment of the output voltage Vout of the sensor circuit as described above. (Step S1)
In the next step S2, the touch position is detected by the differential input type sensing circuit.

次のステップS3では、センサ回路の出力電圧Vout(好ましくはAD変換された値)に基づいて、タッチ検出時間tsが所定時間t0以上か否かが判断される。もし、タッチ検出時間tsが所定時間t0以上の場合(ts>t0)、キャリブレーション回路19が動作し、センサ回路の出力電圧Voutのオフセット調整が再度行われる。   In the next step S3, it is determined whether or not the touch detection time ts is equal to or longer than the predetermined time t0 based on the output voltage Vout (preferably AD converted value) of the sensor circuit. If the touch detection time ts is equal to or longer than the predetermined time t0 (ts> t0), the calibration circuit 19 operates and the offset adjustment of the output voltage Vout of the sensor circuit is performed again.

すなわち、タッチ検出時間tsが所定時間t0以上になった時は、制御回路11は、そのタッチはデータ入力を意図していないと判断し、キャリブレーション回路19を動作させてオフセット調整を行うようにしている。つまり、この場合、センサ回路は、ステップS1におけるオフセット調整状態と同じ状態に設定される。   That is, when the touch detection time ts is equal to or longer than the predetermined time t0, the control circuit 11 determines that the touch is not intended for data input, and operates the calibration circuit 19 to perform offset adjustment. ing. That is, in this case, the sensor circuit is set to the same state as the offset adjustment state in step S1.

これにより、データ入力を意図している指のタッチ位置検出を正常に行い、データ入力を正常に行うことができる。   Thereby, the touch position detection of the finger intended for data input can be performed normally, and the data input can be performed normally.

もし、タッチ検出時間tsが所定時間t0未満の場合(ts<t0)、制御回路11は、そのタッチはデータ入力を意図していると判断し、キャリブレーション回路19を動作させることなく、センサ回路による検出を継続する。   If the touch detection time ts is less than the predetermined time t0 (ts <t0), the control circuit 11 determines that the touch is intended for data input, and operates the sensor circuit without operating the calibration circuit 19. Continue detection by.

タッチ検出時間tsは、具体的には、センサ回路の出力電圧Voutが一定の範囲内にある時間と定義することが好ましい。センサ回路の出力電圧Vout(V1、V2)が一定であれば、それに対応したタッチ位置が決定されるが、出力電圧Vout(V1、V2)の誤差やタッチ位置の多少の変動を考慮して、出力電圧Vout(V1、V2)が一定の範囲であれば、一定の位置がタッチされていると見做して、オフセット調整を行うことが好ましいからである。   Specifically, the touch detection time ts is preferably defined as a time during which the output voltage Vout of the sensor circuit is within a certain range. If the output voltage Vout (V1, V2) of the sensor circuit is constant, the corresponding touch position is determined, but considering the error of the output voltage Vout (V1, V2) and some variation in the touch position, This is because, if the output voltage Vout (V1, V2) is in a certain range, it is preferable to perform offset adjustment assuming that a certain position is touched.

また、前述のように、タッチパネル50を左手で持った状態で、右手の指51により、データ入力を行う場合、通常は、まず、データ入力を意図しない左手の指52がタッチパネル50の検出面をタッチし、その後、左手の指52がタッチした状態で、右手の指51がタッチパネル50の検出面の別の位置をタッチする。図9参照このような場合、データ入力する右手の指51のタッチ検出時間は1秒以下のことが多く、左手の指52は数十秒数以上のことが多い。そこで、前記所定時間を例えば、数秒に設定することにより、データ入力を意図しているタッチかどうかを正しく判断することが可能である。   Further, as described above, when data is input with the right hand finger 51 while holding the touch panel 50 with the left hand, usually, the left hand finger 52 not intended for data input first touches the detection surface of the touch panel 50. Then, with the left hand finger 52 touched, the right hand finger 51 touches another position on the detection surface of the touch panel 50. See FIG. 9. In such a case, the touch detection time of the right hand finger 51 for data input is often 1 second or less, and the left hand finger 52 is often several tens of seconds or more. Therefore, by setting the predetermined time to several seconds, for example, it is possible to correctly determine whether or not the touch is intended for data input.

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 signal processing circuits 2X and 2Y to the X drive line DRXL and the Y drive line DRYL. X sense lines XL1 to XL4 and Y sense lines YL1 to YL4 can also be used as drive lines.

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。   In this case, when the signal processing circuit 2Y operates as a touch sensor, an AC drive signal is supplied from the signal processing circuit 2X to the X sense lines XL1 to XL4. On the other hand, when the signal processing circuit 2X operates as a touch sensor, an AC drive signal is supplied from the signal processing circuit 2Y to the Y sense lines YL1 to YL4. According to such a configuration, the X drive line DRXL, the Y drive line DRYL, and the like are not necessary.

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 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 IC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 22、23 配線
1 Touch Panel 2X, 2Y Signal Processing Circuit 3 Microcomputer 4 Serial Clock Line 5 Serial Data Line 10 Selection Circuit 11 Control Circuit 12 Drive Circuit 13 Inverter 14 Differential Amplifier 15 First Feedback Capacitor 16 Second Feedback Capacitor 17 AD Converter 18 I 2 C bus interface circuit 19 Calibration circuit 20 EEPROM 22, 23 Wiring

Claims (4)

複数のセンス線と、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の静電容量の容量値と前記第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との容量差を検出し、前記容量差に応じた出力電圧を出力するセンサ回路と、
前記センサ回路の出力電圧のオフセットを調整するキャリブレーション回路と、
前記センサ回路の出力電圧に基づいて、タッチ検出時間が所定時間以上になった時、前記キャリブレーション回路を動作させて、前記センサ回路の出力電圧のオフセットを調整するように制御を行う制御回路と、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 and a drive line to which an AC drive signal is applied,
The first and second sense lines are selected from the plurality of sense lines, and the capacitance value of the first capacitance formed between the first sense line and the drive line and the second sense line are selected. A sensor circuit that detects a capacitance difference with a capacitance value of a second capacitance formed between the sense line and the drive line, and outputs an output voltage corresponding to the capacitance difference;
A calibration circuit for adjusting the offset of the output voltage of the sensor circuit;
A control circuit that performs control so as to adjust the offset of the output voltage of the sensor circuit by operating the calibration circuit based on the output voltage of the sensor circuit when the touch detection time exceeds a predetermined time; A signal processing circuit for a capacitive touch panel.
前記キャリブレーション回路は、前記第1の静電容量に直列に接続された第1の可変容量と、前記第2の静電容量に直列に接続された第2の可変容量と、を含み、前記第1又は第2の可変容量の容量値を調整する調整信号を出力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。   The calibration circuit includes a first variable capacitor connected in series to the first capacitance, and a second variable capacitor connected in series to the second capacitance, The signal processing circuit of the capacitive touch panel according to claim 1, wherein an adjustment signal for adjusting a capacitance value of the first or second variable capacitor is output. 前記タッチ検出時間は、前記センサ回路の出力電圧が一定の範囲内である時間であることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電容量型タッチパネルの信号処理回路。   The capacitive touch panel signal processing circuit according to claim 1, wherein the touch detection time is a time during which an output voltage of the sensor circuit is within a certain range. 前記キャリブレーション回路は、前記センサ回路の出力電圧のオフセットが最小値となるようにオフセットの調整を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の静電容量型タッチパネルの信号処理回路。   4. The capacitive touch panel signal processing according to claim 1, wherein the calibration circuit adjusts an offset so that an offset of an output voltage of the sensor circuit becomes a minimum value. circuit.
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