JP2011113506A - タッチパネル入力装置、タッチパネルの駆動装置、タッチパネルの駆動方法及びシステムディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タッチパネル入力装置6は、接触体がタッチするタッチ領域に2次元配列された複数のキャパシタC11〜Cmnと、前記複数のキャパシタの各々を順次選択する選択回路7,8と、前記選択回路によって選択された前記キャパシタを充電する充電回路94と、前記充電回路による充電が開始されてから前記キャパシタの充電電圧が所定の上閾値になるまでの充電時間を計測する充電時間計測回路95と、前記充電電圧が前記所定の上閾値になった後、前記キャパシタを放電する放電回路93と、前記放電回路による放電が開始されてから前記充電電圧が前記上閾値よりも低い下閾値になるまでの放電時間を計測する放電時間計測回路96と、を備える。
【選択図】図7
Description
そこで、本発明が解決しようとする課題は、静電容量結合方式のタッチパネルにおいて、タッチ領域における電気的なノイズによるタッチの誤検知を防止することである。
接触体がタッチするタッチ領域に2次元配列された複数のキャパシタと、
前記複数のキャパシタの各々を順次選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択された前記キャパシタを充電する充電回路と、
前記充電回路による充電が開始されてから前記キャパシタの充電電圧が所定の上閾値になるまでの充電時間を計測する充電時間計測回路と、
前記充電電圧が前記所定の上閾値になった後、前記キャパシタを放電する放電回路と、
前記放電回路による放電が開始されてから前記充電電圧が前記上閾値よりも低い下閾値になるまでの放電時間を計測する放電時間計測回路と、を備えることを特徴とするタッチパネル入力装置が提供される。
好ましくは、前記制御回路は、前記複数のキャパシタの何れか1つのキャパシタに対する前記充電時間と前記放電時間の合計時間が所定基準値より大きく、且つ、前記充放電時間比が前記所定範囲内に含まれる場合に、前記タッチ領域の当該キャパシタの形成領域上に前記接触体がタッチされたことを検出する検出信号を出力し、これ以外の場合には前記検出信号を出力しない。
好ましくは、前記充電回路による充電の際に、前記充電電圧が前記上閾値になった場合、前記充電回路による充電を終了させ、前記充電時間計測回路による計時を終了させ、及び、前記放電回路による放電を開始させる第1判定回路と、前記放電回路による放電の際に、前記充電電圧が前記下閾値になった場合、前記放電回路による放電を終了させるとともに、前記放電時間計測回路による計時を終了させる第2判定回路と、を備える。
接触体がタッチするタッチ領域を有し、該タッチ領域に2次元配列された複数のキャパシタを有するタッチパネルを駆動するタッチパネルの駆動装置において、
前記複数のキャパシタの各々を順次選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択された前記キャパシタを充電する充電回路と、
前記充電回路による充電が開始されてから前記キャパシタの充電電圧が所定の上閾値になるまでの充電時間を計測する充電時間計測回路と、
前記充電電圧が前記所定の上閾値になった後、前記キャパシタを放電する放電回路と、
前記放電回路による放電が開始されてから前記充電電圧が前記上閾値よりも低い下閾値になるまでの放電時間を計測する放電時間計測回路と、を備えることを特徴とするタッチパネルの駆動装置が提供される。
好ましくは、前記制御回路は、前記タッチパネルの前記複数のキャパシタの何れか1つのキャパシタに対する前記充電時間と前記放電時間の合計時間が所定基準値より大きく、且つ、前記充放電時間比が前記所定範囲内に含まれる場合に、前記タッチ領域の当該キャパシタの形成領域上に前記接触体がタッチされたことを検出する検出信号を出力し、これ以外の場合には前記検出信号を出力しない。
好ましくは、前記充電回路による充電の際に、前記充電電圧が前記上閾値になった場合、前記充電回路による充電を終了させ、前記充電時間計測回路による計時を終了させ、及び、前記放電回路による放電を開始させる第1判定回路と、前記放電回路による放電の際に、前記充電電圧が前記下閾値になった場合、前記放電回路による放電を終了させるとともに、前記放電時間計測回路による計時を終了させる第2判定回路と、を備える。
接触体がタッチするタッチ領域を有し、該タッチ領域に2次元配列された複数のキャパシタを有するタッチパネルを駆動するタッチパネルの駆動方法において、
前記複数のキャパシタの各々を順次選択し、
選択した前記キャパシタの充電を開始し、
前記キャパシタの充電を開始してから前記キャパシタの充電電圧が所定の上閾値になるまでの充電時間を計測し、
前記充電電圧が前記所定の上閾値になった後、前記キャパシタの放電を開始し、
前記キャパシタの放電を開始してから前記充電電圧が前記上閾値よりも低い下閾値になるまでの放電時間を計測することを特徴とするタッチパネルの駆動方法が提供される。
好ましくは、前記キャパシタの充電の際に、前記充電電圧が前記上閾値になった場合、前記キャパシタの充電を終了し、前記充電時間の計時を終了し、及び、前記キャパシタの放電を開始し、前記キャパシタの放電の際に、前記充電電圧が前記下閾値になった場合、前記キャパシタの放電を終了するとともに、前記放電時間の計時を終了する。
ディスプレイパネルと、
接触体がタッチするタッチ領域を有し、該タッチ領域に2次元配列された複数のキャパシタを有し、前記ディスプレイパネルの表示面側に設けられたタッチパネルと、
前記タッチパネルを駆動する駆動装置と、を備え、
前記駆動装置が、
前記タッチパネルの前記複数のキャパシタの各々を順次選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択された前記キャパシタを充電する充電回路と、
前記充電回路による充電が開始されてから前記キャパシタの充電電圧が所定の上閾値になるまでの充電時間を計測する充電時間計測回路と、
前記充電電圧が前記所定の上閾値になった後、前記キャパシタを放電する放電回路と、
前記放電回路による放電が開始されてから前記充電電圧が前記上閾値よりも低い下閾値になるまでの放電時間を計測する放電時間計測回路と、を有することを特徴とするシステムディスプレイが提供される。
好ましくは、前記制御回路は、前記タッチパネルの前記複数のキャパシタの何れか1つのキャパシタに対する前記充電時間と前記放電時間の合計時間が所定基準値より大きく、且つ、前記充放電時間比が前記所定範囲内に含まれる場合に、前記タッチ領域の前記キャパシタの形成領域上に前記接触体がタッチされたことを検出する検出信号を出力し、これ以外の場合には前記検出信号を出力しない。
好ましくは、前記駆動装置が、前記充電回路による充電の際に、前記充電電圧が前記上閾値になった場合、前記充電回路による充電を終了させ、前記充電時間計測回路による計時を終了させ、及び、前記放電回路による放電を開始させる第1判定回路と、前記放電回路による放電の際に、前記充電電圧が前記下閾値になった場合、前記放電回路による放電を終了させるとともに、前記放電時間計測回路による計時を終了させる第2判定回路と、を有する。
図1は、システムディスプレイ1の一例の分解斜視図である。図1に示すように、このシステムディスプレイ1は、上ケース2、下ケース3、液晶ディスプレイパネル4、バックライト5、タッチパネル入力装置6等を有する。以下、システムディスプレイ1が組み立てられた状態の構成について具体的に説明する。
第1の走査回路7は、Y電極Y1〜Ynを順次選択する選択回路である。Y電極Y1〜Ynのうち選択されたものが接地され(基準電位になり)、選択されてないものは電気的に浮動状態になる。
第2の走査回路8は、第1の走査回路7によって各Y電極Y1〜Ynが選択されていている時に、X電極X1〜Xmを順次選択する選択回路である。
静電容量検出回路9は、Y電極Y1〜Ynのうち第1の走査回路7によって選択されたものと、X電極X1〜Xmのうち第2の走査回路8によって選択されたものとの間に形成されるキャパシタの静電容量を検出する。静電容量検出回路9は、その検出した静電容量を表す信号を出力する。
制御回路10は、Y電極Y1〜Ynのうち選択されたものと、X電極X1〜Xmのうち選択されたものとの交差部近傍におけるタッチの有無を判定する。つまり、制御回路10は、静電容量検出回路9から入力した信号に基づき、タッチの有無を判定し、その判定結果を表す信号を出力する。例えば、制御回路10から出力される信号が1ビットであるとすると、タッチが有る場合には、制御回路10から出力される信号が“1”であり、タッチが無い場合には、制御回路10から出力される信号が“0”である。ここで、第1の走査回路7及び第2の走査回路8によってY電極Y1及びX電極X1が選択される際から、第1の走査回路7及び第2の走査回路8によってY電極Yn及びX電極Xmが選択される際までの間に、制御回路10から出力される信号が、タッチ位置の座標を表す。
Y電極Y1〜YnがそれぞれスイッチSW_Y1〜SW_Ynを介して、基準電位(グランド)に接続されている。スイッチSW_Y1〜SW_Ynは、それぞれ、Y電極Y1〜Ynと基準電位との間を開閉(オン・オフ)する。例えば、スイッチSW_Y1〜SW_Ynは、シフトレジスタ71から入力される信号がハイレベルのとき閉状態(オン状態)になり、ローレベルのとき開状態(オフ)状態になる。
シフトレジスタ71は、n個の出力端子を有している。各出力端子には、スイッチSW_Y1〜SW_Ynがそれぞれ接続されている。シフトレジスタ71は、セット信号ST2の入力に同期して、スイッチSW_Y1〜SW_Ynを選択する。例えば、ハイレベルのセット信号ST2がシフトレジスタ71に入力される毎に、ハイレベルの信号を出力する出力端子が順次隣へとシフトしていくことによって、スイッチSW_Y1〜SW_Ynが順次選択される。
また、シフトレジスタ71は、セット信号ST2が入力されてから次にセット信号ST2が入力されるまでの間、その選択状態を保持する。
スイッチSW_Y1〜SW_Ynのうち選択されたものが閉状態(オン状態)となり、Y電極Y1〜Ynのうち選択されたものが基準電位になる。一方、スイッチSW_Y1〜SW_Ynのうち選択されていないものが開状態(オフ状態)になり、Y電極Y1〜Ynのうち選択されてないものが電気的に浮動状態になる。
セット信号ST2は制御回路10によって出力される。また、制御回路10がシフトレジスタ71にクロック信号CK1を出力し、シフトレジスタ71がクロック信号CK1に基づき動作する。
X電極X1〜Xmは、それぞれ切替スイッチSW_X1〜SW_Xmを介して基準電位(グランド)に接続されている。更に、X電極X1〜Xmは、それぞれ切替スイッチSW_X1〜SW_Xmを介して配線84に接続されている。切替スイッチSW_X1〜SW_Xmは、それぞれ、X電極X1〜Xmと基準電位との間を開閉する。また、切替スイッチSW_X1〜SW_Xmは、それぞれ、X電極X1〜Xmと配線84との間を開閉する。ここで、切替スイッチSW_X1は、配線84と基準電位とを択一的にX電極X1に導通させる。切替スイッチSW_X2〜SW_Xmについても同様である。
シフトレジスタ83は、m個の出力端子を有している。そして、各出力端子には、スイッチSW_X1〜SW_Xmがそれぞれ接続されている。また、シフトレジスタ83は、セット信号ST3の入力に同期して、切替スイッチSW_X1〜SW_Xmを選択する。例えば、ハイレベルのセット信号ST3が入力される毎に、ハイレベルの信号が出力される出力端子が順次隣へとシフトしていくことによって、切替スイッチSW_X1〜SW_Xmが順次選択される。
また、シフトレジスタ83は、セット信号ST3が入力されてから次にセット信号ST3が入力されるまでの間、その選択状態を保持する。
切替スイッチSW_X1〜SW_Xmのうち選択されたものが、配線84との間を閉じるとともに、基準電位との間を開く。これにより、X電極X1〜Xmのうち選択されたものが配線84に導通するとともに、接地される。一方、切替スイッチSW_X1〜SW_Xmのうち選択されていないものが、配線84との間を開くとともに、基準電位との間を閉じる。これにより、X電極X1〜Xmのうち選択されていないものが配線84から遮断されるとともに、接地される。
セット信号ST3は制御回路10によって出力される。また、制御回路10は、クロック信号CK2をシフトレジスタ83に出力する。
充電回路94及び充電時間計測回路95には、制御回路10によって出力されたセット信号ST1が入力される。
充電回路94は、セット信号ST1が入力されると、配線84を介した充電を開始する。具体的には、充電回路94は、Y電極Y1〜Ynのうち選択されたものと、X電極X1〜Xmのうち選択されたものとの間に形成されるキャパシタに充電する。
第1判定回路91は、充電回路94による充電の際に、配線84の電圧(配線84の電圧はX電極X1〜Xmのうち選択されたものの電圧に相当する。以下、同様。)が上閾値VthHになったら、リセット信号R1を出力する。充電回路94は、リセット信号R1が入力されると、充電を終了する。
充電時間計測回路95は、セット信号ST1が入力されることにより計時を開始し、リセット信号R1が入力されることにより計時を終了する。充電時間計測回路95は、セット信号ST1が入力されてからリセット信号R1が入力されるまでの時間を計測する。充電時間計測回路95は、計測した時間を表す信号を制御回路10に出力する。充電時間計測回路95によって計測された時間は、Y電極Y1〜Ynのうち選択されたものと、X電極X1〜Xmのうち選択されたものとの間に形成されるキャパシタの静電容量値に対応している。
放電回路93は、リセット信号R1がセット信号として入力されると、配線84を介した放電を開始する。具体的には、放電回路93は、Y電極Y1〜Ynのうち選択されたものと、X電極X1〜Xmのうち選択されたものとの間に形成されるキャパシタを放電する。
第2判定回路92は、放電回路93による放電の際に、配線84の電圧が下閾値VthLになったら、リセット信号R2を出力する。放電回路93は、リセット信号R2が入力されると、放電を終了する。
放電時間計測回路96は、リセット信号R1が入力されることにより計時を開始し、リセット信号R2が入力されることにより計時を終了する。放電時間計測回路96は、リセット信号R1が入力されてからリセット信号R2が入力されるまでの時間を計測する。放電時間計測回路96は、計測した時間を表す信号を制御回路10に出力する。放電時間計測回路96によって計測された時間は、Y電極Y1〜Ynのうち選択されたものと、X電極X1〜Xmのうち選択されたものとの間に形成されるキャパシタの静電容量値に対応している。
制御回路10は、リセット信号R2が入力される毎に、セット信号ST1を出力する。
定電流源94aは、定電流を発生させる。定電流源94aは、スイッチ94cを介してコンデンサ94d及び配線84に接続されている。スイッチ94cは、配線84及びコンデンサ94dと定電流源94aとの間の開閉をする。スイッチ94cが、第1保持回路であるフリップフロップ94bの出力端子に接続されている。フリップフロップ94bは、セット端子にセット信号ST1が入力されるとスイッチ94cを閉じるとともに、その後リセット端子にリセット信号R1が入力されるまでスイッチ94cを閉じた状態を維持する。フリップフロップ94bは、リセット端子にリセット信号R1が入力されるとスイッチ94cを開くとともに、その後セット端子にセット信号ST1が入力されるまでスイッチ94cを開いた状態を維持する。具体的には、フリップフロップ94bは、リセット端子にローレベルの信号が入力されている状態で、セット端子にハイレベルの信号が入力されるとハイレベルの信号をスイッチ94cに出力する。これにより、スイッチ94cが閉じる。その後、フリップフロップ94bは、リセット端子にハイレベルの信号が入力されるまでハイレベルの信号を出力し続ける。これにより、スイッチ94cの閉状態が継続する。また、フリップフロップ94bは、セット端子にローレベルの信号が入力されている状態で、リセット端子にハイレベルの信号が入力されるとローレベルの信号を出力する。これにより、スイッチ94cが開く。その後、フリップフロップ94bは、セット端子にハイレベルの信号が入力されるまでハイレベルの信号を出力し続ける。これにより、スイッチ94cの開状態が継続する。
スイッチ94cが閉状態(オン状態)であると、X電極X1〜Xmのうち選択されたものに電荷がチャージされ、その電圧が上昇する。つまり、X電極X1〜Xmのうち選択されたものと、Y電極Y1〜Ynのうち選択されたものとの間に形成されるキャパシタが充電される。
配線84が第1コンパレータ91aの反転入力(−)端子に接続されている。電圧値が上閾値VthHに設定された電圧源が第1コンパレータ91aの非反転入力(+)端子に接続されている。第1コンパレータ91aは、配線84の電圧と上閾値VthHを比較する。第1コンパレータ91aは、比較の結果を第1ANDゲート95aに出力する。具体的には、第1コンパレータ91aは、配線84の電圧が上閾値VthHよりも低い場合に、第1コンパレータ91aの出力がハイレベルであり、配線84の電圧が上閾値VthH以上の場合、第1コンパレータ91aの出力がローレベルである。
第1コンパレータ91aの出力が、第1ANDゲート95aに入力される。制御回路10によって出力されるクロック信号CK3が、第1ANDゲート95aに入力される。第1ANDゲート95aは、第1コンパレータ91aの出力とクロック信号CK3の理論積を第1カウンタ95bに出力する。従って、第1コンパレータ91aの出力がハイレベルである場合には、第1ANDゲート95aの出力がクロック信号となる。
制御回路10によって出力されるハイレベルのセット信号ST1が、第1カウンタ95bのスタート端子及びプリセット端子に入力される。
インバータ91bは、第1コンパレータ91aの出力を反転する。インバータ91bを介して第1コンパレータ91aの出力が反転された信号がリセット信号R1である。第1コンパレータ91aによって出力されたローレベルの信号がインバータ91bによって反転されたハイレベルのリセット信号R1が、第1カウンタ95bのストップ端子に入力される。
第1カウンタ95bは、セット信号ST1がスタート信号及びプリセット信号として入力されると、計数値をプリセットするとともに、第1ANDゲート95aから入力するクロック信号の計数を開始する。第1カウンタ95bは、セット信号ST1が入力されてからリセット信号R1が入力されるまでの間、第1ANDゲート95aの出力のクロックを計数する。また、第1カウンタ95bは、ハイレベルのリセット信号R1がストップ信号として入力されると、計数を停止して、計数値N1を制御回路10に出力する。
配線84が第2コンパレータ92aの非反転入力(+)端子に接続されている。電圧値が下閾値VthLである電圧源が第2のコンパレータ92aの反転入力(−)端子に接続されている。下閾値VthLは上閾値VthHよりも低い。第2コンパレータ91aは、配線84の電圧と下閾値VthLを比較する。第2コンパレータ91aは、比較の結果を第2ANDゲート96aに出力する。具体的には、配線84の電圧が下閾値VthLよりも高い場合、第2コンパレータ92aの出力がハイレベルであり、非反転入力端子の電圧が下閾値VthLよりも低い場合、第2コンパレータ92aの出力がローレベルである。
第2コンパレータ92aの出力が第2ANDゲート96aに入力される。制御回路10によって出力されるクロック信号CK3が、第2ANDゲート96aに入力される。第2ANDゲート96aは、第1コンパレータ92aの出力とクロック信号CK3の理論積を第2カウンタ96bに出力する。従って、第2コンパレータ92aの出力がハイレベルである場合には、第2ANDゲート95aの出力がクロック信号となる。
インバータ92bは、第2コンパレータ91aの出力を反転する。インバータ92bを介して第2コンパレータ92aの出力が反転された信号がリセット信号R2である。第2コンパレータ92aによって出力されたローレベルの信号がインバータ92bによって反転されたハイレベルのリセット信号R2が、第2カウンタ96bのストップ端子に入力される。また、第1コンパレータ91aによって出力されたローレベルの信号がインバータ91bによって反転されたハイレベルのリセット信号R1が、第2カウンタ96bのスタート端子及びプリセット端子に入力される。
第2カウンタ96bは、ハイレベルのリセット信号R1がスタート信号及びプリセット信号として入力されると、第2ANDゲート96aから入力するクロックの計数を開始する。第2カウンタ96bは、リセット信号R1が入力されてからリセット信号R2が入力されるまでの間、第2ANDゲート96aの出力のクロックを計数する。また、第2カウンタ96bは、リセット信号R2が入力されると、計数を停止して、計数値N2を制御回路10に出力する。
スイッチ93b及び抵抗93cが、配線84と基準電位との間に直列接続されている。スイッチ93bは、配線84と基準電位との間の開閉をする。スイッチ93bが、第2保持回路であるフリップフロップ94bの出力端子に接続されている。フリップフロップ93aは、セット端子にリセット信号R1がセット信号として入力されるとスイッチ93bを閉じるとともに、その後リセット端子にリセット信号R2が入力されるまでスイッチ93bを閉じた状態を維持する。フリップフロップ93aは、リセット端子にリセット信号R2が入力されるとスイッチ93bを開くとともに、その後セット端子にリセット信号R2がセット信号として入力されるまでスイッチ93bを開いた状態を維持する。具体的には、フリップフロップ93aは、リセット端子にローレベルの信号が入力されている状態で、セット端子にハイレベルの信号が入力されるとハイレベルの信号を出力する。これにより、スイッチ93bが閉じる。そして、フリップフロップ93aは、リセット端子に新たにハイレベルの信号が入力されるまでハイレベルの信号を出力し続ける。これにより、スイッチ93bが閉状態を維持する。また、フリップフロップ93aは、セット端子にローレベルの信号が入力されている状態で、リセット端子にハイレベルの信号が入力されるとローレベルの信号を出力する。これにより、スイッチ93bが開く。そして、フリップフロップ93aは、セット端子に新たにハイレベルの信号が入力されるまでローレベルの信号を出力し続ける。これにより、スイッチ93bが開状態を維持する。
ここで基準電位は、下閾値VthLに等しいか、又は、下閾値VthLよりも僅かに低い電位に設定されている。
スイッチ93bが閉状態(オン状態)であると、X電極X1〜Xmのうち選択されたものの電荷がディスチャージされ、その電圧が減少する。つまり、X電極X1〜Xmのうち選択されたものと、Y電極Y1〜Ynのうち選択されたものとの間に形成されるキャパシタが放電される。
第1の発振回路10bは、クロック信号CK1を生成する。第1の発振回路10bは、クロック信号CK1をシフトレジスタ71に出力する。
第2の発振回路10cは、クロック信号CK2を生成する。第2の発振回路10cは、クロック信号CK2をシフトレジスタ83に出力する。
第3の発振回路10dは、クロック信号CK3を生成する。第3の発振回路10dは、クロック信号CK3を第1ANDゲート95a及び第2ANDゲート96aに出力する。
図8は、リレー回路10aの入出力を示したタイミングチャートである。ここで、図8において、(a)はシフトレジスタ71に対する出力、(b)はシフトレジスタ83に対する出力、(c)はフリップフロップ94b及び第1カウンタ95bに対する出力、(d)はリレー回路10aの入力をそれぞれ示す。図8に示すように、リレー回路10aは、シフトレジスタ71にセット信号ST2を出力するとともに、シフトレジスタ83にセット信号ST3を出力する。その後、リレー回路10aは、フリップフロップ94b及び第1カウンタ95bにセット信号ST1を出力する。その後、リレー回路10aは、リセット信号R2が入力される毎に、セット信号ST3を出力するとともに、それに遅れてセット信号ST1を出力する。また、リレー回路10aは、リセット信号R2がm(X電極の本数)回入力される毎に、セット信号ST2を出力する。
演算装置10eは、CPU、RAM、ROM等を有し、ROMに記録されたプログラムに基づいて各種処理を行う。
演算装置10eは、第1カウンタ95bから入力された計数値N1をROMに記憶されている所定基準値と比較する。
一方、演算装置10eは、計数値N1と計数値N2の比N1/N2を計算する。演算装置10eは、その比N1/N2が所定範囲内にあるか否かを判別する。具体的には、演算装置10eは、ROMに記憶されている所定の上基準値及び下基準値と比較する。これら上基準値と下基準値によって前記所定範囲が定まる。
演算装置10eは、これら比較の結果を出力する。具体的には、計数値N1が所定基準値より大きく、且つ、比N1/N2が所定範囲内である場合には、演算装置10eの出力がハイレベル(真:“1”)となり、それが検出信号である。一方、計数値N1が所定基準値以下である場合、又は、比N1/N2が所定範囲外である場合には、演算装置10eの出力がローレベル(偽:“0”)となる。
このタッチパネル入力装置6では、発振回路10b,10c,10dによって、シフトレジスタ71にクロック信号CK1が、シフトレジスタ83にクロック信号CK2が、第1ANDゲート95a及び第2ANDゲート96aにクロック信号CK3がそれぞれ出力される。一方、図8に示すように、リレー回路10aがシフトレジスタ71にハイレベルのセット信号ST2を、シフトレジスタ83にハイレベルのセット信号ST3をそれぞれ出力する。これにより、シフトレジスタ71はスイッチSW_Y1にハイレベルの信号を出力し、シフトレジスタ83は切替スイッチSW_X1にハイレベルの信号を出力する。これによりスイッチSW_Y1がONになり、Y電極Y1が基準電位に接続される。また、切替スイッチSW_X1によって、X電極X1が配線84に導通する。一方、スイッチSW_Y2〜SW_YnがOFFになり、Y電極Y2〜Ynは電気的にフローティング状態になっている。切替スイッチSW_X2〜SW_Xmによって、X電極X2〜Xmは基準電位に接続される。その後、シフトレジスタ71は、次のセット信号ST2を入力するまで、スイッチSW_Y1をON状態に保持する。シフトレジスタ83は、次のセット信号ST3を入力するまで、切替スイッチSW_X1の状態を保持する。
また、キャパシタCfが形成されている場合と、キャパシタCfが形成されていない場合とでは、X電極X1及び配線84の電圧の上昇速度が異なる。
また、ハイレベルのリセット信号R1がフリップフロップ94bのリセット端子に入力されることで、フリップフロップ94bの出力がローレベルになり、スイッチ94cがOFFに切り替わる。そのため、配線84、X電極X1及びコンデンサ94dが定電流源94aから遮断された状態が保持される。
一方、ハイレベルのリセット信号R1がセット信号としてフリップフロップ93aのセット端子に入力されると、フリップフロップ93aの出力がハイレベルになり、スイッチ93bがONに切り替わる。すると、X電極X1及びコンデンサ94dが基準電位と接続される。これにより、X電極X1にチャージされていた電荷がディスチャージされ、コンデンサ94d及びキャパシタC11,Cbが放電される。更に、X電極X1とY電極Y1との交差部近傍に接触体が接触していれば、キャパシタCfが放電される。これにより、X電極X1及び配線84の電圧が低下する。キャパシタCfが形成されている場合と、キャパシタCfが形成されていない場合とでは、X電極X1及び配線84の電圧の低下速度が異なる。
X電極X1及び配線84の電圧が上閾値VthHを下回ると、第1コンパレータ91aの出力が再びハイレベルになる。
また、ハイレベルのリセット信号R2がフリップフロップ93aのリセット端子に入力されると、フリップフロップ93aの出力がローレベルになり、スイッチ93bがOFFに切り替わる。そのため、配線84、X電極X1及びコンデンサ94dが基準電位から遮断された状態が保持される。
図10は、第1コンパレータ91aの反転入力端子に入力される電圧Vと経過時間tの関係を示すグラフで、(a)はタッチパネル6aを指等でタッチしていないとき、(b)はタッチパネル6aを指でタッチしているときを示している。第1コンパレータ91aの反転入力端子に入力される電圧は、そのときに接続されているX電極X1〜Xmの何れかの電圧を示している。タッチパネル6aに指等がタッチされていないときの各キャパシタC11〜Cmnの充電時間(計数値N1)がtc、放電時間(計数値N2)がtdであったとすると、キャパシタC11〜Cmnの一つで充電が開始されてから放電が終わるまでの時間(周期T)はtc+td、充電時間と放電時間の比(充放電時間比)はtc/tdとなる。
更に、制御回路10を備えることにより、容易に比N1/N2の演算及び所定値との比較ができるという効果も奏する。
6 タッチパネル入力装置
6a タッチパネル
Y1-Yn Y電極(第1電極)
X1-Xm X電極(第2電極)
6b 駆動装置
7 第1の走査回路(選択回路)
8 第2の走査回路(選択回路)
9 静電容量検出回路
91 第1判定回路
91a 第1コンパレータ
92 第2判定回路
92a 第2コンパレータ
93 放電回路
93a フリップフロップ(第2保持回路)
94 充電回路
94a 定電流源
94b フリップフロップ(第1保持回路)
95 充電時間計測回路
95b 第1カウンタ
96 放電時間計測回路
96b 第2カウンタ
10 制御回路
Claims (15)
- 接触体がタッチするタッチ領域に2次元配列された複数のキャパシタと、
前記複数のキャパシタの各々を順次選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択された前記キャパシタを充電する充電回路と、
前記充電回路による充電が開始されてから前記キャパシタの充電電圧が所定の上閾値になるまでの充電時間を計測する充電時間計測回路と、
前記充電電圧が前記所定の上閾値になった後、前記キャパシタを放電する放電回路と、
前記放電回路による放電が開始されてから前記充電電圧が前記上閾値よりも低い下閾値になるまでの放電時間を計測する放電時間計測回路と、を備えることを特徴とするタッチパネル入力装置。 - 前記複数のキャパシタの各々に対する前記充電時間と前記放電時間との比からなる充放電時間比を求め、前記充放電時間比の値が所定範囲内に含まれるか否かを判断する制御回路を備えることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル入力装置。
- 前記制御回路は、前記複数のキャパシタの何れか1つのキャパシタに対する前記充電時間と前記放電時間の合計時間が所定基準値より大きく、且つ、前記充放電時間比が前記所定範囲内に含まれる場合に、前記タッチ領域の当該キャパシタの形成領域上に前記接触体がタッチされたことを検出する検出信号を出力し、これ以外の場合には前記検出信号を出力しないことを特徴とする請求項2に記載のタッチパネル入力装置。
- 前記充電回路による充電の際に、前記充電電圧が前記上閾値になった場合、前記充電回路による充電を終了させ、前記充電時間計測回路による計時を終了させ、及び、前記放電回路による放電を開始させる第1判定回路と、
前記放電回路による放電の際に、前記充電電圧が前記下閾値になった場合、前記放電回路による放電を終了させるとともに、前記放電時間計測回路による計時を終了させる第2判定回路と、を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のタッチパネル入力装置。 - 接触体がタッチするタッチ領域を有し、該タッチ領域に2次元配列された複数のキャパシタを有するタッチパネルを駆動するタッチパネルの駆動装置において、
前記複数のキャパシタの各々を順次選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択された前記キャパシタを充電する充電回路と、
前記充電回路による充電が開始されてから前記キャパシタの充電電圧が所定の上閾値になるまでの充電時間を計測する充電時間計測回路と、
前記充電電圧が前記所定の上閾値になった後、前記キャパシタを放電する放電回路と、
前記放電回路による放電が開始されてから前記充電電圧が前記上閾値よりも低い下閾値になるまでの放電時間を計測する放電時間計測回路と、を備えることを特徴とするタッチパネルの駆動装置。 - 前記タッチパネルの前記複数のキャパシタの各々に対する前記充電時間と前記放電時間との比からなる充放電時間比を求め、前記充放電時間比の値が所定範囲内に含まれるか否かを判断する制御回路を備えることを特徴とする請求項5に記載のタッチパネルの駆動装置。
- 前記制御回路は、前記タッチパネルの前記複数のキャパシタの何れか1つのキャパシタに対する前記充電時間と前記放電時間の合計時間が所定基準値より大きく、且つ、前記充放電時間比が前記所定範囲内に含まれる場合に、前記タッチ領域の当該キャパシタの形成領域上に前記接触体がタッチされたことを検出する検出信号を出力し、これ以外の場合には前記検出信号を出力しないことを特徴とする請求項6に記載のタッチパネルの駆動装置。
- 前記充電回路による充電の際に、前記充電電圧が前記上閾値になった場合、前記充電回路による充電を終了させ、前記充電時間計測回路による計時を終了させ、及び、前記放電回路による放電を開始させる第1判定回路と、
前記放電回路による放電の際に、前記充電電圧が前記下閾値になった場合、前記放電回路による放電を終了させるとともに、前記放電時間計測回路による計時を終了させる第2判定回路と、を備えることを特徴とする請求項5乃至7の何れか一項に記載のタッチパネルの駆動装置。 - 接触体がタッチするタッチ領域を有し、該タッチ領域に2次元配列された複数のキャパシタを有するタッチパネルを駆動するタッチパネルの駆動方法において、
前記複数のキャパシタの各々を順次選択し、
選択した前記キャパシタの充電を開始し、
前記キャパシタの充電を開始してから前記キャパシタの充電電圧が所定の上閾値になるまでの充電時間を計測し、
前記充電電圧が前記所定の上閾値になった後、前記キャパシタの放電を開始し、
前記キャパシタの放電を開始してから前記充電電圧が前記上閾値よりも低い下閾値になるまでの放電時間を計測することを特徴とするタッチパネルの駆動方法。 - 前記タッチパネルの前記複数のキャパシタの何れか1つのキャパシタに対する前記充電時間と前記放電時間との比からなる充放電時間比を求め、
前記充電時間と前記放電時間の合計時間が所定基準値より大きく、且つ、前記充放電時間比が前記所定範囲内に含まれる場合に、前記タッチ領域の当該キャパシタの形成領域上に前記接触体がタッチされたと判断し、これ以外の場合には前記接触体がタッチされたと判断しないことを特徴とする請求項9に記載のタッチパネルの駆動方法。 - 前記キャパシタの充電の際に、前記充電電圧が前記上閾値になった場合、前記キャパシタの充電を終了し、前記充電時間の計時を終了し、及び、前記キャパシタの放電を開始し、
前記キャパシタの放電の際に、前記充電電圧が前記下閾値になった場合、前記キャパシタの放電を終了するとともに、前記放電時間の計時を終了することを特徴とする請求項9または10に記載のタッチパネルの駆動方法。 - ディスプレイパネルと、
接触体がタッチするタッチ領域を有し、該タッチ領域に2次元配列された複数のキャパシタを有し、前記ディスプレイパネルの表示面側に設けられたタッチパネルと、
前記タッチパネルを駆動する駆動装置と、を備え、
前記駆動装置が、
前記タッチパネルの前記複数のキャパシタの各々を順次選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択された前記キャパシタを充電する充電回路と、
前記充電回路による充電が開始されてから前記キャパシタの充電電圧が所定の上閾値になるまでの充電時間を計測する充電時間計測回路と、
前記充電電圧が前記所定の上閾値になった後、前記キャパシタを放電する放電回路と、
前記放電回路による放電が開始されてから前記充電電圧が前記上閾値よりも低い下閾値になるまでの放電時間を計測する放電時間計測回路と、を有することを特徴とするシステムディスプレイ。 - 前記タッチパネルの前記複数のキャパシタの各々に対する前記充電時間と前記放電時間との比からなる充放電時間比を求め、前記充放電時間比の値が所定範囲内に含まれるか否かを判断する制御回路を備えることを特徴とする請求項12に記載のシステムディスプレイ。
- 前記制御回路は、前記タッチパネルの前記複数のキャパシタの何れか1つのキャパシタに対する前記充電時間と前記放電時間の合計時間が所定基準値より大きく、且つ、前記充放電時間比が前記所定範囲内に含まれる場合に、前記タッチ領域の前記キャパシタの形成領域上に前記接触体がタッチされたことを検出する検出信号を出力し、これ以外の場合には前記検出信号を出力しないことを特徴とする請求項13に記載のシステムディスプレイ。
- 前記駆動装置が、
前記充電回路による充電の際に、前記充電電圧が前記上閾値になった場合、前記充電回路による充電を終了させ、前記充電時間計測回路による計時を終了させ、及び、前記放電回路による放電を開始させる第1判定回路と、
前記放電回路による放電の際に、前記充電電圧が前記下閾値になった場合、前記放電回路による放電を終了させるとともに、前記放電時間計測回路による計時を終了させる第2判定回路と、を有することを特徴とする請求項12乃至14の何れか1項に記載のシステムディスプレイ。
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