JP2014081892A - Touch panel system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投影型の静電容量方式のタッチパネルを備えたタッチパネルシステムや、当該タッチパネルシステムを備えた電子情報機器に関する。 The present invention relates to a touch panel system including a projected capacitive touch panel, and an electronic information device including the touch panel system.
近年、タッチパネルの検出面に接触または近接する指示体(例えば、ユーザの指やタッチペンなど、以下同じ)の位置を検出することによって、ユーザの指示を受け付けるタッチパネルシステムが、携帯電話やパソコンなどの電子情報機器に搭載されることが多くなってきている。特に、マルチタッチが可能な投影型の静電容量方式のタッチパネルが、電子情報機器に搭載されることが多くなってきている。 2. Description of the Related Art In recent years, touch panel systems that accept user instructions by detecting the position of an indicator (for example, a user's finger or a touch pen, the same applies hereinafter) that is in contact with or close to the detection surface of the touch panel have become electronic devices such as mobile phones and personal computers. Increasingly mounted on information equipment. In particular, projection capacitive touch panels capable of multi-touch are increasingly mounted on electronic information devices.
投影型の静電容量方式のタッチパネルシステムとして、タッチパネルの検出面に沿って互いに平行に設けられる複数のドライブラインと、検出面に沿って互いに平行に設けられるとともにドライブラインと交差する複数のセンスラインと、を備えるものがある。このタッチパネルシステムでは、ドライブラインに所定の信号(以下、「ドライブ信号」という)を与えて駆動し、それによってセンスラインに表れる信号(以下、「センス信号」という)を取得して処理することで、検出面に接触または近接する指示体の位置を検出する。 As a projected capacitive touch panel system, a plurality of drive lines provided parallel to each other along the detection surface of the touch panel and a plurality of sense lines provided parallel to each other along the detection surface and intersecting the drive lines There is a thing provided with. In this touch panel system, a predetermined signal (hereinafter referred to as “drive signal”) is applied to the drive line to drive, thereby acquiring and processing a signal appearing on the sense line (hereinafter referred to as “sense signal”). The position of the indicator that is in contact with or close to the detection surface is detected.
センスラインに表れるセンス信号は、当該センスラインと、当該センスラインと交差するとともに駆動されているドライブラインと、が成す容量(以下、単に「容量」という)に対応する。このタッチパネルシステムでは、それぞれのセンスラインに表れるセンス信号をそれぞれ処理することで容量の面内分布を求め、指示体が存在しない通常時の容量とは異なる容量となっている位置を、検出面に接触または近接する指示体の位置として検出する。 The sense signal appearing on the sense line corresponds to a capacitance (hereinafter simply referred to as “capacitance”) formed by the sense line and a drive line that intersects the sense line and is driven. In this touch panel system, the sense signal appearing on each sense line is processed to determine the in-plane distribution of the capacity, and the position where the capacity is different from the normal capacity without the indicator is displayed on the detection surface. It detects as the position of the indicator which touches or adjoins.
例えば、上記のタッチパネルシステムとして、ドライブラインを1本ずつ逐次駆動することで、容量の面内分布を求めるものがある。また、複数のドライブラインに対して直交系列となるドライブ信号を与えて駆動し、それに応じて得られるセンス信号に対して内積等の所定の演算を施すことで、容量の面内分布を求めるタッチパネルシステムが、特許文献1で提案されている。 For example, as the above touch panel system, there is one that obtains an in-plane distribution of capacity by sequentially driving one drive line at a time. A touch panel that obtains an in-plane distribution of capacitance by driving a plurality of drive lines with orthogonal drive signals and performing a predetermined operation such as inner product on the sense signals obtained accordingly. A system is proposed in US Pat.
特許文献1で提案されているタッチパネルシステムでは、センス信号に対して所定の演算を施す過程において、検出面内の同じ位置の容量が重畳的に加算される。そのため、ドライブラインを1本ずつ逐次駆動するタッチパネルシステムと比較して、SN(Signal to Noise)比を大きくすることが可能となる。
In the touch panel system proposed in
しかしながら、特許文献1で提案されているタッチパネルシステムでは、容量の面内分布を求める際に、ドライブラインの本数と同数だけドライブラインを駆動して、ドライブラインの本数と同数だけセンス信号を取得する必要がある。即ち、このタッチパネルシステムでは、ある瞬間ではなく、ドライブラインを所定回数駆動する期間(以下、「駆動期間」とする)中におけるタッチパネル上の指示体を検出するものとなる。そのため、この駆動期間中に容量が急峻に変動すると、容量の算出精度が低下することで指示体の検出精度が低下するため、問題となる。特に、このタッチパネルシステムでは、駆動期間中に検出面内の一部の位置の容量が急峻に変動すると、当該位置の容量の算出結果が変動するだけでなく、当該位置とは無関係の位置の容量の算出結果までも変動することがあるため、問題となる。
However, in the touch panel system proposed in
なお、タッチパネルの検出面がそれほど大きくない(ドライブラインがそれほど多くない)タッチパネルシステムや、ユーザの操作が遅い電子情報機器に適用されるタッチパネルシステムなど、従前のタッチパネルシステムでは、上記の問題が顕著にならず、無視することが可能である。しかしながら、昨今では、タッチパネルの大型化や、ユーザの操作が速い電子情報機器(例えば、テレビゲーム機など)へのタッチパネルシステムの適用などが進んできており、今後は上記の問題を無視することができなくなると予想される。 Note that the above-mentioned problem is noticeable in conventional touch panel systems such as a touch panel system in which the detection surface of the touch panel is not so large (the number of drive lines is not so many) and a touch panel system applied to an electronic information device that is slow to be operated by the user. It can be ignored. However, in recent years, touch panel systems have become increasingly large, and application of touch panel systems to electronic information devices (for example, video game machines) that are fast to operate by users has progressed. In the future, the above problems may be ignored. Expected to be impossible.
そこで、本発明は、指示体の検出精度が高いタッチパネルシステムと、当該タッチパネルシステムを備えた電子情報機器と、を提供する。 Therefore, the present invention provides a touch panel system with high indicator detection accuracy and an electronic information device including the touch panel system.
上記目的を達成するため、本発明は、検出面に沿って互いに平行に設けられる複数のドライブラインと、前記検出面に沿って互いに平行に設けられるとともに前記ドライブラインと交差する複数のセンスラインと、を備えるタッチパネルと、複数の前記ドライブラインに対して順次変動するドライブ信号を与えることで駆動するドライブライン駆動部と、前記ドライブラインを所定回数駆動する期間である駆動期間中に前記センスラインに表れるセンス信号を順次取得して処理することで、前記ドライブラインと前記センスラインとが成す容量の面内分布を示す容量信号を生成するセンス信号処理部と、前記容量信号に基づいて、前記タッチパネルの前記検出面に接触または近接する指示体の位置を検出する指示体位置検出部と、を備え、前記センス信号処理部は、対象の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、当該対象の前記駆動期間以前となる前記駆動期間に得られた前記センス信号の処理結果を、連続した所定の複数の前記駆動期間について比較し、比較した複数の前記処理結果が、所定の基準を超えて乖離している場合、当該対象の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、当該対象の前記駆動期間以前となる前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果を、連続した所定の複数の前記駆動期間について平均化することを特徴とするタッチパネルシステムを提供する。 To achieve the above object, the present invention provides a plurality of drive lines provided parallel to each other along the detection surface, and a plurality of sense lines provided parallel to each other along the detection surface and intersecting the drive lines. , A drive line drive unit that is driven by sequentially applying drive signals to the plurality of drive lines, and the sense line during the drive period that is a period for driving the drive lines a predetermined number of times. The touch panel based on the capacitance signal, and a sense signal processing unit that generates a capacitance signal indicating an in-plane distribution of capacitance formed by the drive line and the sense line by sequentially acquiring and processing the sense signal that appears. An indicator position detecting unit that detects the position of the indicator that is in contact with or close to the detection surface of When generating the capacitance signal in the target driving period, the sense signal processing unit outputs a predetermined plurality of consecutive processing results of the sense signal obtained in the driving period before the target driving period. When the plurality of processing results compared with each other are deviated beyond a predetermined reference, the drive of the target is generated when generating the capacity signal in the drive period of the target. A touch panel system is provided, wherein the processing result of the sense signal obtained in the driving period before the period is averaged for a plurality of consecutive predetermined driving periods.
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、Xを2以上の自然数、KをXよりも大きい自然数とするとき、前記センス信号処理部は、K番目の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、K−X番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果と、K−X+1番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果と、を比較し、比較した2つの前記処理結果が、所定の基準を超えて乖離している場合、K番目の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、K−X+1番目からK番目までの前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果を平均化すると、好ましい。 Further, in the touch panel system having the above characteristics, when X is a natural number of 2 or more and K is a natural number larger than X, the sense signal processing unit generates the capacitance signal in the Kth driving period. The processing result of the sense signal obtained in the K-Xth driving period is compared with the processing result of the sense signal obtained in the K-X + 1-th driving period. When the processing result deviates beyond a predetermined reference, the K-X + 1th to Kth driving periods obtained when generating the capacitance signal in the Kth driving period are obtained. It is preferable to average the processing results of the sense signal.
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、Xを2以上の自然数、KをXよりも大きい自然数とするとき、前記センス信号処理部は、K番目の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、K−X番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果と、K−X+1番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果と、を比較し、比較した2つの前記処理結果が、所定の基準を超えて乖離していない場合、K番目の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、K−X+1番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果を用いると、好ましい。 Further, in the touch panel system having the above characteristics, when X is a natural number of 2 or more and K is a natural number larger than X, the sense signal processing unit generates the capacitance signal in the Kth driving period. The processing result of the sense signal obtained in the K-Xth driving period is compared with the processing result of the sense signal obtained in the K-X + 1-th driving period. When the processing result does not deviate beyond a predetermined reference, when generating the capacitance signal in the Kth driving period, the sense signal obtained in the (K−X + 1) th driving period is generated. It is preferable to use the processing result.
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記Xが3以下であると、好ましい。 Furthermore, in the touch panel system having the above characteristics, it is preferable that X is 3 or less.
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記処理結果が、前記センス信号処理部が1つの前記駆動期間に得られた前記センス信号を処理することで生成する、前記ドライブラインと前記センスラインとが成す容量の面内分布を示す暫定容量信号であってもよい。 Furthermore, in the touch panel system having the above characteristics, the processing result includes the drive line and the sense line that are generated by the sense signal processing unit processing the sense signal obtained in one driving period. It may be a provisional capacity signal indicating the in-plane distribution of capacity.
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記センス信号処理部は、前記暫定容量信号が示す前記検出面内の同位置の容量を比較すると、好ましい。 Furthermore, in the touch panel system having the above characteristics, it is preferable that the sense signal processing unit compares a capacitance at the same position in the detection surface indicated by the provisional capacitance signal.
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記処理結果が、前記センス信号処理部がそれぞれの前記センスラインに表れるそれぞれの前記センス信号を処理することで生成する、それぞれの前記センス信号の信号値を示す暫定処理後信号であってもよい。 Furthermore, in the touch panel system having the above characteristics, the processing result indicates a signal value of each sense signal generated by the sense signal processing unit processing each sense signal appearing on each sense line. It may be a signal after provisional processing.
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記センス信号処理部は、前記暫定処理後信号が示す同じ前記センスラインから得られる前記センス信号の信号値を比較すると、好ましい。 Furthermore, in the touch panel system having the above characteristics, it is preferable that the sense signal processing unit compares signal values of the sense signals obtained from the same sense line indicated by the provisional post-processing signal.
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、複数の前記ドライブラインに対して与えられる前記ドライブ信号の成分が、直交系列ないしM系列であると、好ましい。 Furthermore, in the touch panel system having the above characteristics, it is preferable that the component of the drive signal given to the plurality of drive lines is an orthogonal sequence or an M sequence.
また、本発明は、上記特徴のタッチパネルシステムを備えたことを特徴とする電子情報機器を提供する。 The present invention also provides an electronic information device characterized by including the touch panel system having the above characteristics.
上記特徴のタッチパネルシステム及び電子情報機器によれば、駆動期間中に検出面内の一部の位置の容量が急峻に変動することで、容量信号中における当該位置とは無関係の位置の容量が見かけ上(算出結果上)変動し得る場合において、センス信号処理部は、容量信号を生成する際に、センス信号の処理結果を平均化することによって、当該見かけ上(算出結果上)の変動を抑制する。したがって、タッチパネルシステムにおける指示体の検出精度を、高めることが可能になる。 According to the touch panel system and the electronic information device having the above characteristics, the capacitance at a position unrelated to the position in the capacitance signal is apparent because the capacitance at a part of the detection surface changes steeply during the driving period. In the case where the fluctuation may occur (on the calculation result), the sense signal processing unit suppresses the apparent fluctuation (on the calculation result) by averaging the processing result of the sense signal when generating the capacitance signal. To do. Therefore, the detection accuracy of the indicator in the touch panel system can be increased.
<<タッチパネルシステム>>
<タッチパネルシステム全体>
以下、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムについて、図面を参照して説明する。最初に、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの全体的な構造及び動作の一例について、図1及び図2を参照して説明する。
<< Touch panel system >>
<Whole touch panel system>
Hereinafter, a touch panel system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an example of the overall structure and operation of a touch panel system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの全体的な構造の一例を示すブロック図である。また、図2は、図1のタッチパネルが備えるドライブライン及びセンスラインの構造の一例について示す平面図及び回路図である。なお、図2(a)は、タッチパネル10が備えるドライブラインDL及びセンスラインSLの構造について示す平面図であり、図2(b)は、図2(a)の等価回路を示す回路図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall structure of a touch panel system according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view and a circuit diagram showing an example of the structure of drive lines and sense lines provided in the touch panel of FIG. 2A is a plan view showing the structure of the drive line DL and the sense line SL provided in the
図1に示すように、タッチパネルシステム1は、検出面Pに沿って互いに平行に設けられる複数のドライブラインDLと検出面Pに沿って互いに平行に設けられるとともにドライブラインDLと交差する複数のセンスラインSLとを備えるタッチパネル10と、複数のドライブラインDLに対して順次変動するドライブ信号Diを与えることで駆動するドライブライン駆動部20と、ドライブラインDLを所定回数駆動する期間である駆動期間中にセンスラインSLに表れるセンス信号Siを順次取得して処理することでドライブラインDLとセンスラインSLとが成す容量の面内分布を示す容量信号Eiを生成するセンス信号処理部30と、容量信号Eiに基づいて検出面Pに接触または近接する指示体の位置を検出して検出結果信号Tiを生成する指示体位置検出部40と、クロック信号CLKを生成するクロック信号生成部50と、クロック信号CLKに同期したタイミングでドライブライン駆動部20及びセンス信号処理部30を動作させるタッチパネル制御部60と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
タッチパネル10が備えるドライブラインDLは、X方向(図中上下方向)に沿って延びるように設けられている。一方、タッチパネル10が備えるセンスラインSLは、X方向に対して垂直なY方向(図中左右方向)に沿って延びるように設けられている。即ち、図1に示すタッチパネルシステム1では、ドライブラインDL及びセンスラインSLが、垂直に交差する。なお、ドライブラインDL及びセンスラインSLは、垂直以外の角度で交差してもよい。
The drive line DL included in the
また、図2(a)及び図2(b)に示すように、ドライブラインDLは、センスラインSLと交差する部分を除いて局所的に面積が大きくなるドライブラインパッド部DLPを備える。同様に、センスラインSLは、ドライブラインDLと交差する部分を除いて局所的に面積が大きくなるセンスラインパッド部SLPを備える。そして、図2(a)及び図2(b)に示すように、ドライブラインDL及びセンスラインSLが交差する部分では、ドライブラインDLとセンスラインSLとの間に容量Cが形成される。 Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the drive line DL includes a drive line pad portion DLP having a locally increased area except for a portion intersecting with the sense line SL. Similarly, the sense line SL includes a sense line pad portion SLP having a locally increased area except for a portion intersecting the drive line DL. As shown in FIGS. 2A and 2B, a capacitor C is formed between the drive line DL and the sense line SL at a portion where the drive line DL and the sense line SL intersect.
図2(a)に示す例では、主に隣接するドライブラインパッド部DLPとセンスラインパッド部SLPとの間に容量Cが形成される。なお、ドライブラインDLがドライブラインパッド部DLPを備えず、センスラインSLがセンスラインパッド部SLPを備えなくてもよい。この場合でも、ドライブラインDL及びセンスラインSLの交差する部分において、容量が形成される。 In the example shown in FIG. 2A, a capacitor C is mainly formed between the adjacent drive line pad portion DLP and sense line pad portion SLP. The drive line DL may not include the drive line pad portion DLP, and the sense line SL may not include the sense line pad portion SLP. Even in this case, a capacitor is formed at the intersection of the drive line DL and the sense line SL.
ドライブライン駆動部20は、タッチパネル制御部60による制御に従い、所定のタイミングかつ所定のパターンで変動するドライブ信号DiをドライブラインDLに与えて、ドライブラインDLを駆動する。
The drive
センス信号処理部30は、センス信号取得部31と、復号処理部32と、補正部33と、記憶部34と、を備える。
The sense
センス信号取得部31は、タッチパネル制御部60による制御に従い、所定のタイミングでセンスラインSLに表れるセンス信号Siを取得して、増幅や変換などの処理を行うことにより処理後信号Aiを生成する。復号処理部32は、タッチパネル制御部60による制御に従い、処理後信号Aiを復号することで暫定容量信号Ciを生成する。
The sense
補正部33は、復号処理部32から得られる暫定容量信号Ciを補正することで、容量信号Eiを生成する。記憶部34は、復号処理部32が順次生成する暫定容量信号Ciを、順次記憶する。なお、記憶部34が記憶する暫定容量信号Ciは、補正部33が、暫定容量信号Ciの補正を行う際に利用する(詳細については後述)。
The correcting
そして、指示体位置検出部40が、センス信号処理部30が生成する容量信号Eiに基づいて、検出面Pに接触または近接する指示体の位置を検出(例えば、容量信号Eiが示す容量の面内分布から、容量が減少している位置を検出)することで、検出結果信号Tiを生成する。
Then, the indicator
例えば、検出結果信号Tiには、検出された指示体の数や、それぞれの指示体の位置、それぞれの指示体の検出面Pに対する接触または近接の程度を示すデータなどが含まれ得る。そして、この検出結果信号Tiは、例えばタッチパネルシステム1を備える電子情報機器において、ユーザの指示を示す信号として利用される。
For example, the detection result signal Ti may include data indicating the number of detected indicators, the position of each indicator, and the degree of contact or proximity of each indicator to the detection surface P. And this detection result signal Ti is utilized as a signal which shows a user's instruction | indication in electronic information equipment provided with the
<タッチパネルの駆動方法と暫定容量信号の生成方法>
次に、上述したタッチパネルシステム1の各部の具体的な動作例について、図面を参照して説明する。最初に、ドライブライン駆動部20によるタッチパネル10の駆動方法のと、センス信号処理部30のセンス信号取得部31及び復号処理部32による暫定容量信号Ciの生成方法について、図面を参照して説明する。なお、以下では説明の具体化のため、ドライブライン駆動部20が、タッチパネル10を直交並列駆動する場合について例示する。
<Touch panel drive method and provisional capacitance signal generation method>
Next, a specific operation example of each part of the
図3及び図4を参照して、タッチパネル10の直交並列駆動について説明する。図3は、タッチパネルの直交並列駆動について説明する図である。また、図4は、タッチパネルに対して図4の直交並列駆動をする場合における処理後信号の復号方法について説明する図である。なお、図3では説明の簡略化のために、1本のセンスラインSL1と、4本のドライブラインDL1〜DL4のみを示している。また、センスラインSL1とドライブラインD1〜D4のそれぞれとが成すそれぞれの容量をC11〜C41とする。
The orthogonal parallel drive of the
図3の上側のブロック図に示すように、センス信号取得部31は、センスラインSL1が接続される反転入力端子(−)と出力端子とが増幅容量Cintを介して接続されるとともに非反転入力端子(+)が接地電圧(GND)になるオペアンプから成る増幅部311と、増幅部311の出力端子の電圧値VoutをAD(Analog to Digital)変換するとともに容量C11〜C41を示すデジタルの出力値Cout(信号値)を出力する出力値生成部312と、を備える。なお、上述の処理後信号Aiは、出力値Coutを示す信号である。
As shown in the upper block diagram of FIG. 3, the sense
また、図3の下側の表に示すように、タッチパネル10の直交並列駆動では、ドライブラインDL1〜DL4に対して、「1」(正の電圧、+V)と「−1」(負の電圧、−V)を成分として有するドライブ信号が与えられる。なお、ドライブラインDL1〜DL4に対して与えられるドライブ信号は、「1」及び「−1」が順次変動し、所定の周期(本例ではドライブラインDL1〜DL4を4回駆動する期間)で繰り返されるものである。
Further, as shown in the lower table of FIG. 3, in the orthogonal parallel driving of the
直交並列駆動では、ドライブラインDL1〜DL4の駆動によって、ドライブラインDL1〜DL4のそれぞれに正または負の電荷が蓄積される。そのため、センスラインSL1には、全ての容量C11〜C41を加算または減算して組み合わせた値に対応した電圧値のセンス信号Si1が表れ、増幅部311の出力端子の電圧値Voutも、容量C11〜C41を加算または減算して組み合わせた値に対応した値となる。
In the orthogonal parallel driving, positive or negative charges are accumulated in each of the drive lines DL1 to DL4 by driving the drive lines DL1 to DL4. Therefore, a sense signal Si1 having a voltage value corresponding to a value obtained by adding or subtracting all the capacitors C11 to C41 appears on the sense line SL1, and the voltage value Vout of the output terminal of the amplifying
具体的に、1回目の駆動では、ドライブラインDL1〜DL4の全てに対して「1」が与えられるため、増幅部311の出力端子の電圧値Voutは、Vout=(C11+C21+C31+C41)・V/Cintとなる。このとき、電圧V及び増幅容量Cintが既知であるため、出力値生成部312は、電圧値Voutに対して簡単な演算を行う(Cint/Vを乗じる)だけで、容量C11〜C41を加算または減算して組み合わせた出力値Coutを得ることができる。この1回目の駆動では、出力値生成部312が演算を行うと、C11+C21+C31+C41を示す出力値Coutが得られる。
Specifically, in the first drive, since “1” is given to all of the drive lines DL1 to DL4, the voltage value Vout of the output terminal of the
また、2回目の駆動では、ドライブラインDL1,DL3に対して「1」が与えられ、ドライブラインDL2,DL4に対しては「−1」が与えられるため、増幅部311の出力端子の電圧値Voutは、Vout=(C11−C21+C31−C41)・V/Cintとなる。そして、出力値生成部312の演算によって、C11−C21+C31−C41を示す出力値Coutが得られる。
In the second drive, “1” is given to the drive lines DL1 and DL3 and “−1” is given to the drive lines DL2 and DL4. Vout is Vout = (C11−C21 + C31−C41) · V / Cint. The output value Cout indicating C11−C21 + C31−C41 is obtained by the calculation of the output
また、3回目の駆動では、ドライブラインDL1,DL2に対して「1」が与えられ、ドライブラインDL3,DL4に対しては「−1」が与えられるため、増幅部311の出力端子の電圧値Voutは、Vout=(C11+C21−C31−C41)・V/Cintとなる。そして、出力値生成部312の演算によって、C11+C21−C31−C41を示す出力値Coutが得られる。
In the third drive, “1” is given to the drive lines DL1 and DL2, and “−1” is given to the drive lines DL3 and DL4. Therefore, the voltage value of the output terminal of the amplifying
また、4回目の駆動では、ドライブラインDL1,DL4に対して「1」が与えられ、ドライブラインDL2,DL3に対しては「−1」が与えられるため、増幅部311の出力端子の電圧値Voutは、Vout=(C11−C21−C31+C41)・V/Cintとなる。そして、出力値生成部312の演算によって、C11−C21−C31+C41を示す出力値Coutが得られる。
In the fourth drive, since “1” is given to the drive lines DL1 and DL4 and “−1” is given to the drive lines DL2 and DL3, the voltage value of the output terminal of the
上記のようにして得られた出力値Coutから、それぞれの容量C11〜C41を求めるためには、図4に示すように復号処理部32による出力値Coutの復号が必要となる。なお、図4では、4本のセンスラインSL1〜SL4と、ドライブラインDL1〜DL4と、が成す容量C11〜C44をそれぞれ求める場合について説明するが、ドライブラインDL1〜DL4に与えられるドライブ信号は、図3と同様である。
In order to obtain the respective capacities C11 to C41 from the output value Cout obtained as described above, it is necessary to decode the output value Cout by the
また、図4(a)に示すように、センスラインSL1とドライブラインDL1〜DL4とが成す容量をC11〜C41、センスラインSL2とドライブラインDL1〜DL4とが成す容量をC12〜C42、センスラインSL3とドライブラインDL1〜DL4とが成す容量をC13〜C43、センスラインSL4とドライブラインDL1〜DL4とが成す容量をC14〜C44とする。さらに、1回目〜4回目の駆動時におけるセンスラインSL1の出力値をCout11〜Cout41、1回目〜4回目の駆動時におけるセンスラインSL2の出力値をCout12〜Cout42、1回目〜4回目の駆動時におけるセンスラインSL3の出力値をCout13〜Cout43、1回目〜4回目の駆動時におけるセンスラインSL4の出力値をCout14〜Cout44とする。 Further, as shown in FIG. 4A, the capacitance formed by the sense line SL1 and the drive lines DL1 to DL4 is C11 to C41, and the capacitance formed by the sense line SL2 and the drive lines DL1 to DL4 is C12 to C42. The capacitance formed by SL3 and the drive lines DL1 to DL4 is C13 to C43, and the capacitance formed by the sense line SL4 and the drive lines DL1 to DL4 is C14 to C44. Further, the output value of the sense line SL1 during the first to fourth drive is Cout11 to Cout41, the output value of the sense line SL2 during the first to fourth drive is Cout12 to Cout42, and the first to fourth drive. The output values of the sense line SL3 are Cout13 to Cout43, and the output values of the sense line SL4 during the first to fourth driving are Cout14 to Cout44.
この場合、図4(b)に示すように、出力値Cout11〜Cout44の行列「Cout」は、ドライブ信号の行列「H」と容量C11〜C44の行列「C」との内積になる。なお、行列「Cout」は、出力値が得られるセンスラインSL1〜SL4を行、出力値が得られる順番を列としたものである。また、行列「H」は、ドライブ信号の成分を与えるドライブラインDL1〜DL4を行、ドライブ信号の成分を与える順番を列としたものである。また、行列「C」は、ドライブラインDL1〜DL4が延びる方向(X方向)に沿った容量を行、センスラインSL1〜SL4が延びる方向(Y方向)に沿った容量を列としたものである。 In this case, as illustrated in FIG. 4B, the matrix “Cout” of the output values Cout11 to Cout44 is an inner product of the matrix “H” of the drive signal and the matrix “C” of the capacitors C11 to C44. The matrix “Cout” has sense lines SL1 to SL4 from which output values are obtained as rows and columns in which the output values are obtained as columns. The matrix “H” has drive lines DL1 to DL4 that supply drive signal components as rows, and the order in which the drive signal components are supplied as columns. Further, the matrix “C” has the capacitance along the direction (X direction) in which the drive lines DL1 to DL4 extend as rows and the capacitance along the direction (Y direction) in which the sense lines SL1 to SL4 extend as columns. .
ここで、説明の具体化のために、図3に示したセンスラインSL1及び容量C11〜C41に着目する。なお、以下の説明は、これ以外のセンスラインSL2〜SL4及び容量C12〜C42,C13〜C43,C14〜C44についても、同様に妥当するものである。 Here, for the sake of concrete explanation, attention is paid to the sense line SL1 and the capacitors C11 to C41 shown in FIG. The following description is also valid for the other sense lines SL2 to SL4 and the capacitors C12 to C42, C13 to C43, and C14 to C44.
図4(b)における内積「H」・「C」の第1行第1列の成分であるCout11は、下記式(1)となる。同様に、内積「H」・「C」の第2行第1列の成分であるCout21は下記式(2)、内積「H」・「C」の第3行第1列の成分であるCout31は下記式(3)、内積「H」・「C」の第4行第1列の成分であるCout41は下記式(4)となる。 Cout11 that is a component of the first row and first column of the inner products “H” and “C” in FIG. 4B is expressed by the following equation (1). Similarly, Cout21 which is the component of the second row and first column of the inner product “H” / “C” is the following equation (2), and Cout31 which is the component of the third row and first column of the inner product “H” / “C”. Is the following equation (3), and Cout41 which is the component of the fourth row and first column of the inner product “H” / “C” is the following equation (4).
Cout11=C11+C21+C31+C41 ・・・(1)
Cout21=C11−C21+C31−C41 ・・・(2)
Cout31=C11+C21−C31−C41 ・・・(3)
Cout41=C11−C21−C31+C41 ・・・(4)
Cout11 = C11 + C21 + C31 + C41 (1)
Cout21 = C11−C21 + C31−C41 (2)
Cout31 = C11 + C21-C31-C41 (3)
Cout41 = C11−C21−C31 + C41 (4)
直交並列駆動では、ドライブラインDL1〜DL4に対して与えられるドライブ信号の成分「1」及び「−1」が直交系列となるため、行列「H」が直交行列になる。そのため、図4(c)に示すように、ドライブ信号の行列「H」の転置行列(行の成分と列の成分を入れ替えた行列)「HT」と行列「Cout」との内積を求めるのみで、行列「C」(即ち、容量の面内分布)を求めることができる。なお、本例では、行列「HT」が行列「H」と等しくなる。 In the orthogonal parallel drive, the components “1” and “−1” of the drive signal given to the drive lines DL1 to DL4 are orthogonal sequences, so that the matrix “H” is an orthogonal matrix. Therefore, as shown in FIG. 4C, only the inner product of the transpose matrix (matrix in which the row components and the column components are exchanged) “H T ” and the matrix “Cout” of the drive signal matrix “H” is obtained. Thus, the matrix “C” (that is, the in-plane distribution of capacitance) can be obtained. In this example, the matrix “H T ” is equal to the matrix “H”.
具体的に、内積「HT」・「Cout」の第1行第1列の演算結果は、下記式(5)となる。同様に、内積「HT」・「Cout」の第2行第1列の演算結果は下記式(6)となり、内積「HT」・「Cout」の第3行第1列の演算結果は下記式(7)となり、内積「HT」・「Cout」の第4行第1列の演算結果は下記式(8)となる。なお、下記式(5)〜(8)の右辺は、下記式(5)〜(8)の左辺に対して上記式(1)〜(4)をそれぞれ代入することで求められる。 Specifically, the calculation result of the first row and first column of the inner product “H T ” / “Cout” is expressed by the following equation (5). Similarly, the inner product "H T", the second row, first column of the operation result shown by the following formula "Cout" (6), and the inner product "H T ', third row operation result of the first column of the" Cout "is The following expression (7) is obtained, and the calculation result of the fourth row and first column of the inner product “H T ” / “Cout” is represented by the following expression (8). In addition, the right side of following formula (5)-(8) is calculated | required by substituting said formula (1)-(4) with respect to the left side of following formula (5)-(8), respectively.
Cout11+Cout21+Cout31+Cout41=4・C11 ・・・(5)
Cout11−Cout21+Cout31−Cout41=4・C21 ・・・(6)
Cout11+Cout21−Cout31−Cout41=4・C31 ・・・(7)
Cout11−Cout21−Cout31+Cout41=4・C41 ・・・(8)
Cout11 + Cout21 + Cout31 + Cout41 = 4 · C11 (5)
Cout11−Cout21 + Cout31−Cout41 = 4 · C21 (6)
Cout11 + Cout21−Cout31−Cout41 = 4 · C31 (7)
Cout11−Cout21−Cout31 + Cout41 = 4 · C41 (8)
このように、直交並列駆動では、復号処理部32の復号処理(行列の演算)によって、t倍(図4の例では4)の容量C11〜C41が求められるため、復号処理部32が生成する暫定容量信号Ciでは、ノイズの影響をt1/2倍に低減することが可能となる。
As described above, in the orthogonal parallel drive, the capacity C11 to C41 (t in the example of FIG. 4) C11 to C41 is obtained by the decoding process (matrix operation) of the
ただし、上記式(1)〜(8)の演算では、駆動期間中(1回目〜4回目の駆動が行われる期間中)に容量C11〜C41が変動しないことを前提としている。そのため、例えば検出面P内の一部に指示体が接触または近接するなどして、駆動期間中に容量C11〜C41のいずれか1つでも急峻に変動すると、その変動した容量については、上記式(1)〜(4)で値が統一されないことになる。すると、上記式(5)〜(8)のように連立方程式を解いて容量C11〜C41を求めるときに、変動した容量の影響を受けて、当該容量とは無関係な位置の容量が正しく求められなくなり、指示体の検出精度が低下することが生じ得る。 However, the calculations of the above formulas (1) to (8) are based on the premise that the capacitors C11 to C41 do not vary during the driving period (during the first to fourth driving). Therefore, for example, when any one of the capacitors C11 to C41 changes steeply during the driving period due to, for example, an indicator contacting or approaching a part of the detection surface P, the changed capacitance is expressed by the above formula. The values are not unified in (1) to (4). Then, when solving the simultaneous equations as in the above formulas (5) to (8) to obtain the capacities C11 to C41, the capacities at positions unrelated to the capacities are correctly obtained under the influence of the fluctuating capacities. It may occur that the detection accuracy of the indicator is lowered.
そこで、以下説明するように、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム1では、駆動期間中に検出面P内の一部の位置の容量が急峻に変動することで、容量信号Ei中における当該位置とは無関係の位置の容量が見かけ上(算出結果上)変動し得る場合において、補正部33が、容量信号Eiを生成する際に、暫定容量信号Ciを補正することで、当該見かけ上(算出結果上)の変動を抑制する。
Therefore, as will be described below, in the
<暫定容量信号の補正方法>
補正部33による暫定容量信号Ciの補正方法(容量信号Eiの生成方法)について、図面を参照して説明する。図5は、補正部による暫定容量信号の補正方法(容量信号の生成方法)の一例について示すフローチャートである。なお、図5に示すフローチャートは、1つの暫定容量信号Ciを補正して1つの容量信号Eiを生成する際の補正部33の動作を示すものであり、繰り返し行われるものである。
<Temporary capacitance signal correction method>
A correction method of the provisional capacitance signal Ci (a generation method of the capacitance signal Ei) by the
図5に示すように、最初に、センス信号取得部31及び復号処理部32が、K番目の駆動期間に得られたセンス信号Siに対して上述の処理(上記式(1)〜(8)参照)を行うことで得られる暫定容量信号Ci(以下、K番目の駆動期間の暫定容量信号Ciという)を、補正部33が取得する(ステップ#1)。また、K番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを、記憶部34が記憶する。
As shown in FIG. 5, first, the sense
Kは、時間の前後関係(特に、駆動期間が行われる順番や、暫定容量信号Ciなどが生成された順番、値が小さいほど過去に生成されたものであることを示す)を説明するために便宜上導入した変数であり、3以上の整数である。なお、このステップ#1及び#2は、どちらを先に行なってもよいし、同時に行なってもよい。
K is a time-series relationship (in particular, the order in which the drive periods are performed, the order in which the provisional capacitance signal Ci is generated, and the smaller the value, the earlier it has been generated). It is a variable introduced for convenience and is an integer of 3 or more. Note that either of these
次に、補正部33が、K−2番目の駆動期間の暫定容量信号Ciと、K−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciと、をそれぞれ記憶部34から読み出す(ステップ#3)。そして、補正部33は、記憶部34から読み出したK−2番目及びK−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciについて、検出面P内の同位置における容量の大きさを比較することで、容量の変動の有無を検出する(ステップ#4)。具体的に、補正部33は、K−2番目及びK−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciについて、検出面P内の各位置における容量の差分(絶対値)を算出し、当該差分が所定の閾値L(正の値)以上となる位置があるか否かを確認する(ステップ#5)。
Next, the
K−2番目及びK−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciについて、検出面P内の各位置における容量の差分が閾値L以上となる位置がない場合(ステップ#5、NO)、補正部33は、K−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを、K番目の駆動期間の容量信号Eiとして出力する(ステップ#6)。
When there is no position where the difference in capacity at each position in the detection surface P is greater than or equal to the threshold L for the provisional capacity signal Ci in the (K-2) th and (K-1) th drive periods (
K−2番目及びK−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciについて、検出面P内の各位置における容量の差分が閾値L以上となる位置がない場合とは、K−2番目及びK−1番目の駆動期間中に、検出面P内の全面において容量の急峻な変動がない場合である。即ち、この場合には、上述のような容量信号Ei中における容量の見かけ上(算出結果上)の変動が、発生し得ない。そこで、この場合には、K−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを、K番目の駆動期間の容量信号Eiとする。 Regarding the provisional capacitance signal Ci in the (K-2) th and (K-1) th driving periods, there is no position where the difference in capacitance at each position in the detection plane P is equal to or greater than the threshold value L. This is a case where there is no steep fluctuation of the capacitance on the entire detection surface P during the first drive period. That is, in this case, the apparent variation (in the calculation result) of the capacitance in the capacitance signal Ei as described above cannot occur. Therefore, in this case, the provisional capacitance signal Ci in the (K−1) th driving period is set as the capacitance signal Ei in the Kth driving period.
一方、K−2番目及びK−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciについて、検出面P内の各位置における容量の差分が閾値L以上となる位置がある場合は(ステップ#5、YES)、補正部33は、K−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciと、K番目の駆動期間の暫定容量信号Ciと、を平均化することで、K番目の駆動期間の容量信号Eiを生成する(ステップ#7)。
On the other hand, if there is a position where the difference in capacity at each position in the detection surface P is equal to or greater than the threshold L for the provisional capacity signal Ci in the K-2th and K-1th drive periods (
K−2番目及びK−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciについて、検出面P内の各位置における容量の差分が閾値L以上となる位置がある場合とは、K−2番目及びK−1番目の駆動期間中に、検出面P内の一部の位置で容量の急峻な変動があった場合である。即ち、この場合には、上述のような容量信号Ei中における容量の見かけ上(算出結果上)の変動が、発生し得る。そこで、この場合には、K−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciと、K番目の駆動期間の暫定容量信号Ciと、を平均化することで、当該見かけ上(算出結果上)の変動を抑制したK番目の駆動期間の容量信号Eiを生成する。 Regarding the provisional capacitance signal Ci in the (K-2) th and (K-1) th driving periods, there are positions where the difference in capacitance at each position in the detection plane P is equal to or greater than the threshold value L. This is a case where there is a steep change in capacitance at some positions in the detection surface P during the first drive period. That is, in this case, an apparent variation (in the calculation result) of the capacitance in the capacitance signal Ei as described above may occur. Therefore, in this case, the apparent variation (on the calculation result) is obtained by averaging the provisional capacitance signal Ci in the (K-1) th driving period and the provisional capacitance signal Ci in the Kth driving period. The capacitance signal Ei of the Kth driving period in which the above is suppressed is generated.
以上のように、本発明の実施形態におけるタッチパネルシステム1では、駆動期間中に検出面P内の一部の位置の容量が急峻に変動することで、容量信号Ei中における当該位置とは無関係の位置の容量が見かけ上(算出結果上)変動し得る場合において、補正部33は、容量信号Eiを生成する際に、暫定容量信号Ciを平均化することによって、当該見かけ上(算出結果上)の変動を抑制する。したがって、タッチパネルシステム1における指示体の検出精度を、高めることが可能になる。
As described above, in the
なお、タッチパネルシステム1では、図5のステップ#3及び#4を行う時点で、記憶部34に2以上の暫定容量信号Ciが記憶されている(Kが3以上である)必要がある。そのため、記憶部34に2以上の暫定容量信号Ciが記憶されるまでの間については、例えば、補正部33が、容量信号Eiを出力しなくてもよいし、K番目の駆動期間の暫定容量信号Ciをそのまま容量信号Eiとして出力してもよい。
In the
また、図5のステップ#6において、K−2番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを、K番目の駆動期間の容量信号Eiとしてもよい。ただし、容量信号Eiを求めようとしている現在(K番目)の駆動期間に時間的に近い、K−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを用いた方が、タッチパネルシステム1における指示体の検出を迅速に行うことができるため、好ましい。
Further, in
また、図5のステップ#7において、K−2番目からK番目までの駆動期間の暫定容量信号Ciを平均化して、容量信号Eiを生成してもよい。ただし、急峻な容量の変動が開始された後の、K−1番目及びK番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを平均化した方が、容量信号Eiにおいて当該急峻な容量の変動が効果的に反映されることで、タッチパネルシステム1における指示体の検出精度を高めることが可能となるため、好ましい。
Further, in
[具体例]
補正部33による暫定容量信号Ciの補正方法の具体例について、図面を参照して説明する。図6は、補正部による暫定容量信号の補正方法(容量信号の生成方法)の具体例について示す表である。なお、図6では、実際の容量の面内分布と、暫定容量信号が示す容量の面内分布と、容量信号が示す容量の面内分布と、のそれぞれの具体例を、対比可能なように並べて示している。
[Concrete example]
A specific example of a method for correcting the provisional capacitance signal Ci by the
図6に示す表は、図3及び図4に対応したものであり、1本のセンスラインSL1と、4本のドライブラインDL1〜DL4と、が成す4つの容量C11〜C41の変動を示したものである。なお、以下では説明の簡略化のために、タッチパネル10がセンスラインSL1及びドライブラインDL1〜DL4のみを備え、検出面P内には容量C11〜C41のみが形成されるものとする。
The table shown in FIG. 6 corresponds to FIG. 3 and FIG. 4 and shows fluctuations in the four capacitors C11 to C41 formed by one sense line SL1 and four drive lines DL1 to DL4. Is. In the following, for simplification of description, it is assumed that the
また、図6に示す表では、ドライブラインの1回目〜4回目の駆動をする期間を駆動期間Q1、5回目〜8回目の駆動をする期間を駆動期間Q2、9回目〜12回目の駆動をする期間を駆動期間Q3、13回目〜16回目の駆動をする期間を駆動期間Q4としており、それぞれの駆動期間Q1〜Q4において、図3の下側の表に示したドライブ信号の成分がドライブラインDL1〜DL4に対して与えられ、ドライブラインDL1〜DL4が駆動される。 In the table shown in FIG. 6, the drive period Q1 is the drive period Q1 for the first to fourth drive of the drive line, the drive period Q2 is the drive period for the fifth to eighth drive, and the ninth to twelfth drive is the drive period Q2. The driving period Q3 is the driving period Q3, and the thirteenth to sixteenth driving periods are the driving periods Q4. In each driving period Q1 to Q4, the components of the drive signal shown in the lower table of FIG. Given to DL1-DL4, drive lines DL1-DL4 are driven.
また、図6に示す表では、検出面Pに接触または近接する指示体が存在しない場合の容量が「10」であり、上記の閾値Lを「2.5」とする。また、駆動期間Q1の開始時点において、記憶部34に記憶されている、駆動期間Q1の2つ前(K−2番目)及び1つ前(K−1番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciのそれぞれが示す容量C11〜C41は、全て「10」であるものとする。
In the table shown in FIG. 6, the capacity when there is no indicator in contact with or close to the detection surface P is “10”, and the threshold value L is “2.5”. In addition, at the start of the driving period Q1, the provisional capacitance signal Ci stored in the
(駆動期間Q1)
図6に示すように、駆動期間Q1では、検出面Pに接触または近接する指示体が存在しないため、1回目〜4回目の駆動時における実際の容量C11〜C41が、全て「10」になっている。この場合、上記式(1)〜(4)によって得られるセンスラインSL1の出力値Cout11〜Cout41は、以下の計算式に示す通りである。
(Driving period Q1)
As shown in FIG. 6, in the driving period Q1, since there is no indicator that is in contact with or close to the detection surface P, the actual capacitors C11 to C41 during the first to fourth driving are all “10”. ing. In this case, the output values Cout11 to Cout41 of the sense line SL1 obtained by the above formulas (1) to (4) are as shown in the following calculation formula.
Cout11=10+10+10+10=40
Cout21=10−10+10−10=0
Cout31=10+10−10−10=0
Cout41=10−10−10+10=0
Cout11 = 10 + 10 + 10 + 10 = 40
Cout21 = 10−10 + 10−10 = 0
Cout31 = 10 + 10-10-10 = 0
Cout41 = 10-10-10 + 10 = 0
そして、この出力値Cout11〜Cout41を用いて上記式(5)〜(8)によって求められる、暫定容量信号Ci中の容量C11〜C41は、以下の計算式及び図6に示す通り、全て「10」になる。そして、この暫定容量信号Ciが、記憶部34に記憶される。
Then, the capacitances C11 to C41 in the provisional capacitance signal Ci obtained by the above formulas (5) to (8) using the output values Cout11 to Cout41 are all “10” as shown in the following calculation formula and FIG. "become. The provisional capacity signal Ci is stored in the
40+0+0+0=4・C11 C11=10
40−0+0−0=4・C21 C21=10
40+0−0−0=4・C31 C31=10
40−0−0+0=4・C41 C41=10
40 + 0 + 0 + 0 = 4 · C11 C11 = 10
40-0 + 0-0 = 4 · C21 C21 = 10
40 + 0-0-0 = 4 · C31 C31 = 10
40-0-0 + 0 = 4 · C41 C41 = 10
上述の通り、駆動期間Q1の1つ前(K−1番目)及び2つ前(K−2番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciのそれぞれが示す容量C11〜C41は、全て「10」である。そのため、駆動期間Q1の1つ前(K−1番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciが示す容量C11〜C41と、駆動期間Q1の2つ前(K−2番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciが示す容量C11〜C41と、の差分は全て「0」となり、閾値Lの「2.5」よりも小さくなる。 As described above, the capacitances C11 to C41 indicated by the provisional capacitance signals Ci in the driving period immediately before (K−1) and two times before (K−2) the driving period Q1 are all “10”. is there. Therefore, the capacitors C11 to C41 indicated by the provisional capacitance signal Ci in the driving period immediately before the driving period Q1 (K−1) and the provisional capacity in the driving period two times before (K−2) in the driving period Q1. The differences from the capacitors C11 to C41 indicated by the signal Ci are all “0”, which is smaller than the threshold L “2.5”.
そこで、補正部33は、駆動期間Q1の1つ前(K−1番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciを、駆動期間Q1の容量信号Eiとして出力する。したがって、駆動期間Q1の容量信号Eiが示す容量C11〜C41は、全て「10」となる。
Therefore, the
(駆動期間Q2)
図6に示すように、駆動期間Q2も、駆動期間Q1と同様に、検出面Pに接触または近接する指示体が存在しないため、5回目〜8回目の駆動時における実際の容量C11〜C41が、全て「10」になっている。また、記憶部34に記憶されている、駆動期間Q2の2つ前(K−2番目)及び1つ前(K−1番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciのそれぞれが示す容量C11〜C41も、全て「10」となる。
(Driving period Q2)
As shown in FIG. 6, in the driving period Q2, as in the driving period Q1, there is no indicator that is in contact with or close to the detection surface P, so that the actual capacitances C11 to C41 at the fifth to eighth driving are , All are "10". In addition, the capacitors C11 to C41 indicated by the provisional capacitance signals Ci stored in the
したがって、駆動期間Q2では、上述した駆動期間Q1と同様の動作が行われる。即ち、駆動期間Q2では、容量C11〜C41が全て「10」となる暫定容量信号Ciが記憶部34に記憶され、容量C11〜C41が全て「10」となる容量信号Eiが生成される。
Therefore, in the driving period Q2, the same operation as that in the driving period Q1 described above is performed. That is, in the driving period Q2, the provisional capacitance signal Ci in which the capacitors C11 to C41 are all “10” is stored in the
(駆動期間Q3)
図6に示すように、駆動期間Q3では、その途中で検出面Pに対して指示体が接触または近接する等があったため、容量C31の大きさが駆動期間中に「10」から「4」に減少している。この場合、上記式(1)〜(4)によって得られるセンスラインSL1の出力値Cout11〜Cout41は、以下の計算式に示す通りである。
(Driving period Q3)
As shown in FIG. 6, in the driving period Q3, the indicator is in contact with or close to the detection surface P in the middle of the driving period Q3. Therefore, the size of the capacitor C31 is changed from “10” to “4” during the driving period. Has decreased. In this case, the output values Cout11 to Cout41 of the sense line SL1 obtained by the above formulas (1) to (4) are as shown in the following calculation formula.
Cout11=10+10+10+10=40
Cout21=10−10+10−10=0
Cout31=10+10−4−10=6
Cout41=10−10−4+10=6
Cout11 = 10 + 10 + 10 + 10 = 40
Cout21 = 10−10 + 10−10 = 0
Cout31 = 10 + 10-4-10 = 6
Cout41 = 10−10−4 + 10 = 6
そして、この出力値Cout11〜Cout41を用いて上記式(5)〜(8)によって求められる、暫定容量信号Ciが示す容量C11〜C41は、以下の計算式及び図6に示す通りである。そして、この暫定容量信号Ciが、記憶部34に記憶される。
And the capacity | capacitance C11-C41 which the temporary capacity | capacitance signal Ci calculated | required by said Formula (5)-(8) using this output value Cout11-Cout41 is as the following calculation formulas and FIG. The provisional capacity signal Ci is stored in the
40+0+6+6=4・C11 C11=13
40−0+6−6=4・C21 C21=10
40+0−6−6=4・C31 C31=7
40−0−6+6=4・C41 C41=10
40 + 0 + 6 + 6 = 4 · C11 C11 = 13
40-0 + 6-6 = 4 · C21 C21 = 10
40 + 0-6-6 = 4 · C31 C31 = 7
40-0-6 + 6 = 4 · C41 C41 = 10
図6に示すように、この駆動期間Q3の例では、駆動期間Q3を通して実際の容量C11が「10」のまま変動していないにもかかわらず、暫定容量信号Ciでは「10」よりも大きい値「13」になっている。このように、駆動期間Q3中に検出面P内の一部の位置の容量C31が急峻に変動すると、当該位置の容量C31の算出結果が変動するだけでなく、当該位置とは無関係の他の位置の容量C11の算出結果が変動し得る。 As shown in FIG. 6, in the example of the driving period Q3, the temporary capacity signal Ci has a value larger than “10” even though the actual capacity C11 remains “10” throughout the driving period Q3. It is “13”. Thus, if the capacitance C31 at a part of the position in the detection surface P changes steeply during the driving period Q3, not only the calculation result of the capacitance C31 at the position changes, but also other values unrelated to the position. The calculation result of the position capacitance C11 may vary.
駆動期間Q1及びQ2と同様に、駆動期間Q3でも、2つ前(K−2番目)及び1つ前(K−1番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciのそれぞれが示す容量C11〜C41は全て「10」であり、差分は全て「0」となっている。そのため、検出面P内の全ての位置において、暫定容量信号Ciが示す容量の差分が、閾値Lの「2.5」よりも小さくなり、補正部33は、駆動期間Q3の1つ前(K−1番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciを、駆動期間Q3の容量信号Eiとして出力する。したがって、駆動期間Q3の容量信号Eiが示す容量C11〜C41は、全て「10」となる。
Similarly to the driving periods Q1 and Q2, in the driving period Q3, the capacitances C11 to C41 indicated by the provisional capacitance signals Ci of the two previous (K-2th) and the previous (K-1th) driving periods are as follows. All are “10”, and all the differences are “0”. For this reason, the capacitance difference indicated by the provisional capacitance signal Ci is smaller than “2.5” of the threshold value L at all positions in the detection surface P, and the
(駆動期間Q4)
図6に示すように、駆動期間Q4では、駆動期間Q3に引き続き検出面Pに対して指示体が接触または近接する等があったため、容量C31の大きさが「4」になっている。この場合、上記式(1)〜(4)によって得られるセンスラインSL1の出力値Cout11〜Cout41は、以下の計算式に示す通りである。
(Driving period Q4)
As shown in FIG. 6, in the driving period Q4, the indicator C is in contact with or close to the detection surface P following the driving period Q3, and thus the size of the capacitor C31 is “4”. In this case, the output values Cout11 to Cout41 of the sense line SL1 obtained by the above formulas (1) to (4) are as shown in the following calculation formula.
Cout11=10+10+4+10=34
Cout21=10−10+4−10=−6
Cout31=10+10−4−10=6
Cout41=10−10−4+10=6
Cout11 = 10 + 10 + 4 + 10 = 34
Cout21 = 10-10 + 4-10 = -6
Cout31 = 10 + 10-4-10 = 6
Cout41 = 10−10−4 + 10 = 6
そして、この出力値Cout11〜Cout41を用いて上記式(5)〜(8)によって求められる、暫定容量信号Ciが示す容量C11〜C41は、以下の計算式及び図6に示す通りである。そして、この暫定容量信号Ciが、記憶部34に記憶される。
And the capacity | capacitance C11-C41 which the temporary capacity | capacitance signal Ci calculated | required by said Formula (5)-(8) using this output value Cout11-Cout41 is as the following calculation formulas and FIG. The provisional capacity signal Ci is stored in the
34+(−6)+6+6=4・C11 C11=10
34−(−6)+6−6=4・C21 C21=10
34+(−6)−6−6=4・C31 C31=4
34−(−6)−6+6=4・C41 C41=10
34 + (− 6) + 6 + 6 = 4 · C11 C11 = 10
34 − (− 6) + 6−6 = 4 · C21 C21 = 10
34 + (− 6) −6−6 = 4 · C31 C31 = 4
34 − (− 6) −6 + 6 = 4 · C41 C41 = 10
駆動期間Q4では、2つ前(K−2番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciが示す容量C11〜C41は全て「10」であるが、1つ前(K−1番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciが示す容量C11〜C41は、容量C11が「13」、容量C21が「10」、容量C31が「7」、容量C41が「10」である(図6中の駆動期間Q3の暫定容量信号Ci参照)。これらの暫定容量信号Ciについて、例えば容量C11の差分が「3」となっているため、閾値Lの「2.5」以上になる位置が存在している。 In the driving period Q4, the capacitors C11 to C41 indicated by the provisional capacitance signal Ci in the second previous (K-2th) driving period are all “10”, but in the previous driving period (K−1th). The capacitors C11 to C41 indicated by the provisional capacitor signal Ci have the capacitor C11 of “13”, the capacitor C21 of “10”, the capacitor C31 of “7”, and the capacitor C41 of “10” (in the drive period Q3 in FIG. 6). Provisional capacity signal Ci). For these provisional capacitance signals Ci, for example, since the difference of the capacitance C11 is “3”, there is a position where the threshold value L is “2.5” or more.
この場合、補正部33は、1つ前(K−1番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciと、今回(K番目)の駆動期間の暫定容量信号Ciと、を平均化することで、K番目の駆動期間の容量信号Eiを生成する。なお、生成される容量信号Eiが示す容量C11〜C41は、以下の計算式及び図6に示す通りである。
In this case, the
C11=(10+13)/2=11.5
C21=(10+10)/2=10
C31=(7+4)/2=5.5
C41=(10+10)/2=10
C11 = (10 + 13) /2=11.5
C21 = (10 + 10) / 2 = 10
C31 = (7 + 4) /2=5.5
C41 = (10 + 10) / 2 = 10
以上のように、駆動期間Q3中に検出面P内の一部の位置の容量C31が急峻に変動することで、容量信号Ei中における当該位置とは無関係の位置の容量が見かけ上(算出結果上)変動し得る場合において、補正部33は、駆動期間Q3及びQ4の暫定処理結果Ciを平均化して容量信号Eiを生成することで、当該容量信号Ei中の容量C11における見かけ上(算出結果上)の変動を抑制する。したがって、タッチパネルシステム1における指示体の検出精度を、高めることが可能になる。
As described above, the capacitance C31 at some positions in the detection surface P steeply changes during the driving period Q3, so that the capacitance at a position unrelated to the position in the capacitance signal Ei appears (calculation result). (Upper) In the case where the fluctuation can occur, the
<<M系列>>
ここまで、ドライブ信号の成分として直交系列を用いるケースを説明したが、擬似直交系列であるM系列を用いてもよい。即ち、ドライブ信号の成分である行列「H」を、1行目に符号長N(=2n−1)のM系列符号を当てはめ、2行目以降にはそれを順次1bit毎巡回シフトした符号を当てはめたものとしてもよい。この場合も、「H」の転置行列「HT」と行列「Cout」との内積を求めるのみで、行列「C」(即ち、容量の面内分布)を求めることができる。但し直交系列を用いた場合と異なり、M系列を用いた場合は内積演算結果に誤差を含むが、N=63または127のように符号長Nを大きくすることで、SN比の劣化を抑制することが可能である。
<< M series >>
So far, the case of using an orthogonal sequence as a component of a drive signal has been described, but an M sequence that is a pseudo-orthogonal sequence may be used. That is, the matrix “H” which is a component of the drive signal is applied with an M-sequence code having a code length N (= 2 n −1) in the first row, and the code obtained by sequentially shifting the bit by 1 bit after the second row. It is good also as what applied. Also in this case, the matrix “C” (that is, the in-plane distribution of the capacity) can be obtained only by obtaining the inner product of the transposed matrix “H T ” of “H” and the matrix “Cout”. However, unlike the case of using an orthogonal sequence, an error is included in the inner product calculation result when an M sequence is used. However, by increasing the code length N such as N = 63 or 127, the degradation of the SN ratio is suppressed. It is possible.
<<電子情報機器>>
上述のタッチパネルシステム1を備えた、本発明の実施形態に係る電子情報機器の構成例について、図7を参照して説明する。図7は、本発明の実施形態に係る電子情報機器の構成例を示すブロック図である。
<< Electronic Information Equipment >>
A configuration example of the electronic information device according to the embodiment of the present invention including the
図7に示すように、本発明の実施形態に係る電子情報機器100は、表示装置101と、表示装置101を制御する表示装置制御部102と、上述のタッチパネル10に相当するタッチパネル103と、上述のタッチパネルシステム1におけるタッチパネル10を除いた各部(ドライブライン駆動部20、センス信号処理部30、指示体位置検出部40、クロック信号生成部50及びタッチパネル制御部60)に相当するタッチパネルコントローラ104と、ユーザに押下されることでユーザの指示を受け付けるボタンスイッチ部105と、撮像により画像データを生成する撮像部106と、入力される音声データを音声として出力する音声出力部107と、集音により音声データを生成する集音部108と、音声出力部107に与える音声データの処理や集音部108から与えられる音声データの処理を行う音声処理部109と、電子情報機器100の外部の機器と通信データを無線により通信する無線通信部110と、無線通信部110が無線により通信する通信データを電磁波として放射するとともに電子情報機器100の外部の機器から放射された電磁波を受信するアンテナ111と、電子情報機器100の外部の機器と通信データを有線により通信する有線通信部112と、各種データを記憶するメモリ113と、電子情報機器100の全体の動作を制御する本体制御部114と、を備える。
As shown in FIG. 7, an
なお、上述の補正部33、指示体位置検出部40、クロック信号生成部50及びタッチパネル制御部60の一部または全部を、タッチパネルコントローラ104ではなく、本体制御部114の一部としてもよい。同様に、上述の記憶部34を、タッチパネルコントローラ104ではなく、メモリ113の一部としてもよい。
Note that some or all of the
また、図7に示す電子情報機器100は、タッチパネルシステム1の適用例の1つに過ぎない。上述タッチパネルシステム1は、電子情報機器100とは異なる構成の電子情報機器に対しても、適用可能である。
Further, the
<<変形等>>
[1] 上述の閾値Lは、暫定容量信号Ciの平均化(図5のステップ#5、YES及びステップ#7)が過度に行われたり、反対にほとんど行われなくなったりすることを防止するため、タッチパネルシステム1の特性や用途、使用環境等に応じて、変更可能であると好ましい。具体的に例えば、閾値Lがとり得る複数の値を記憶部34が記憶し、自動的または手動的な方法によって、閾値Lが切り替えられる構成であると、好ましい。
<< Deformation, etc. >>
[1] The above-mentioned threshold value L prevents the averaging of the provisional capacitance signal Ci (
[2] 図5に示した補正部33による暫定容量信号Ciの補正方法は、K−2番目及びK−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciの差分と閾値Lとを比較し(図5のステップ#3〜#5)、差分が閾値以上の位置がなければ(ステップ#5,NO)、K−1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを容量信号Eiとし(ステップ#6)、差分が閾値以上の位置があれば(ステップ#5,YES)、K−1番目及びK番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを平均化して容量信号Eiを生成する(ステップ#7)ものである。
[2] The correction method of the provisional capacitance signal Ci by the
この暫定容量信号Ciの補正方法において、利用する過去の駆動期間の暫定容量信号Ciを、図5に示した方法と異ならせてもよい。具体的に例えば、以下に示す補正方法によって、補正部33が暫定容量信号Ciを補正することで、容量信号Eiを生成してもよい。
In the correction method of the provisional capacitance signal Ci, the provisional capacitance signal Ci in the past driving period to be used may be different from the method shown in FIG. Specifically, for example, the
この暫定容量信号Ciの補正方法では、まず、補正部33が、K番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを取得するとともに(図5のステップ#1に相当)、記憶部34が、K番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを記憶する(図5のステップ#2に相当)。次に、補正部33が、K−X番目及びK−X+1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciについて、検出面P内で同位置となる容量の差分をそれぞれ求め、閾値Lと比較する(図5のステップ#3〜#5に相当)。そして、補正部33は、当該差分が閾値L以上となる検出面P内の位置がなければ(ステップ#5,NOに相当)、K−X+1番目の駆動期間の暫定容量信号Ciを、容量信号Eiとする(ステップ#6に相当)。一方、補正部33は、当該差分が閾値L以上となる検出面P内の位置があれば(ステップ#5,YESに相当)、K−X+1番目からK番目までの駆動期間の暫定容量信号Ciを平均化して、容量信号Eiを生成する(ステップ#7に相当)。
In this provisional capacitance signal Ci correction method, first, the
Xは、2以上かつKより小さい自然数である。また、Xは、図5のステップ#7に相当するステップにおいて、平均化する暫定容量信号Ciの数を示すものとなっている。なお、図5に示すフローチャートは、X=2の場合のものである。 X is a natural number greater than or equal to 2 and less than K. X represents the number of provisional capacitance signals Ci to be averaged in a step corresponding to step # 7 in FIG. Note that the flowchart shown in FIG. 5 is for X = 2.
Xの値を大きくするほど、平均化する暫定容量信号Ciの数が多くなるため、見かけ上(算出結果上)の容量の変動を効果的に抑制することが可能になる。ただし、現在(K番目)の駆動期間から時間的に遠い駆動期間の暫定容量信号Ciを利用することになるため、実際の容量の急峻な変動が容量信号Eiに明確に表れる(指示体位置検出部40において指示体が検出可能となる)までの時間差が、大きくなる可能性がある。そこで、これらを総合的に比較衡量すると、Xは3以下に設定することが好ましいと言える。
As the value of X is increased, the number of provisional capacitance signals Ci to be averaged increases, so that it is possible to effectively suppress the fluctuation of the apparent capacity (on the calculation result). However, since the provisional capacitance signal Ci in a driving period that is far in time from the current (Kth) driving period is used, an abrupt change in actual capacitance clearly appears in the capacitance signal Ei (indicator position detection). There is a possibility that the time difference until the indicator can be detected in the
また[1]の変形例で述べた閾値Lと同様に、Xも、タッチパネルシステム1の特性や用途、使用環境等に応じて、変更可能であると好ましい。具体的に例えば、Xがとり得る複数の値を記憶部34が記憶し、自動的または手動的な方法によって、Xの値が切り替えられる構成であると、好ましい。
Further, similarly to the threshold value L described in the modified example of [1], it is preferable that X can be changed according to the characteristics, application, use environment, and the like of the
なお、補正部33が、図5のステップ#3〜#5に相当するステップにおいて、連続した2つの駆動期間の暫定容量信号Ciを比較するのではなく、連続した3つ以上の駆動期間の暫定容量信号Ciを比較してもよい。具体的に例えば、補正部33が、連続した3つ以上の駆動期間の暫定容量信号Ciについて、検出面P内で同位置となる容量の最大値及び最小値の差分を求め、それぞれの差分と閾値Lとを比較してもよい。
Note that the
また、補正部33が行う暫定容量信号Ciの平均化は、単純平均であってもよいし、加重平均であってもよい。
Further, the averaging of the provisional capacity signal Ci performed by the
[3] 本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム1として、必要に応じて暫定容量信号Ciを平均化して容量信号Eiを生成するものを例示したが、容量信号Eiの見かけ上(算出結果上)の容量の変動を抑制するという観点では、センス信号Siの処理結果を平均化すればよく、平均化の対象は必ずしも暫定容量信号Ciには限られない。具体的に例えば、処理後信号Aiが示す出力値Cout(図3参照)を平均化する場合でも、見かけ上(算出結果上)の容量の変動を抑制することは可能である。
[3] As the
処理後信号Aiが示す出力値Coutを平均化するタッチパネルシステムについて、図8を参照して説明する。図8は、本発明の別の実施形態に係るタッチパネルシステムの全体的な構造の一例を示すブロック図である。なお、図8に示すタッチパネルシステム1aは、図1に示すタッチパネルシステム1と比較して、センス信号処理部30,30aのみが異なっている。そのため、ここではタッチパネルシステム1aのセンス信号処理部30aについてのみ説明を行い、他の部分についてはタッチパネルシステム1に関する説明を参酌するものとして説明を省略する。
A touch panel system that averages the output value Cout indicated by the processed signal Ai will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing an example of the overall structure of a touch panel system according to another embodiment of the present invention. 8 is different from the
図8に示すように、タッチパネルシステム1aのセンス信号処理部30aは、センス信号取得部31と、復号処理部32と、補正部33aと、記憶部34aと、を備える。
As shown in FIG. 8, the sense
センス信号取得部31は、タッチパネル制御部60による制御に従い、所定のタイミングでセンスラインSLに表れるセンス信号Siを取得して、増幅や変換などの処理を行うことにより暫定処理後信号Biを生成する。補正部33aは、センス信号取得部31から得られる暫定処理後信号Biを補正することで、処理後信号Aiを生成する。記憶部34aは、センス信号取得部31が順次生成する暫定処理後信号Biを、順次記憶する。復号処理部32は、タッチパネル制御部60による制御に従い、補正部33aが生成する処理後信号Aiを復号することで、容量信号Eiを生成する。
The sense
補正部33aにおける暫定処理後信号Biの補正方法は、上述したタッチパネルシステム1の補正部33における暫定容量信号Ciの補正方法(図5参照)と同様である。具体的に例えば、以下示す補正方法によって、補正部33aが暫定処理後信号Biを補正してもよい。
The correction method of the post-provisional signal Bi in the
この暫定処理後信号Biの補正方法では、まず、補正部33aが、K番目の駆動期間の暫定処理後信号Biを取得するとともに(図5のステップ#1に相当)、記憶部34aが、K番目の駆動期間の暫定処理後信号Biを記憶する(図5のステップ#2に相当)。次に、補正部33aが、K−2番目及びK−1番目の駆動期間の暫定処理後信号Biについて、同じセンスラインSLから取得されたセンス信号Siを処理して得られる出力値Coutの差分をそれぞれ求め、所定の閾値と比較する(図5のステップ#3〜#5に相当)。そして、補正部33aは、当該差分が閾値以上となるセンスラインSLがなければ(ステップ#5,NOに相当)、K−1番目の駆動期間の暫定処理後信号Biを、処理後信号Aiとする(ステップ#6に相当)。一方、補正部33aは、当該差分が閾値以上となるセンスラインSLがあれば(ステップ#5,YESに相当)、K−1番目及びK番目の駆動期間の暫定処理後信号Biを平均化して、処理後信号Aiを生成する(ステップ#7に相当)。
In this method for correcting the post-provisional signal Bi, first, the
なお、上記[2]の変形例は、当然に本変形例にも適用可能である。即ち、補正部33aが、必要に応じて2以上の暫定処理後信号Biを平均化することで、処理後信号Aiを生成してもよい。
Note that the modification [2] is naturally applicable to this modification. That is, the
[4] 図6では、連続する駆動期間Q1〜Q4が、全く重複しない場合について例示しているが、これらの駆動期間は一部が重複していてもよい。具体的に例えば、図6に示す例において、1回目〜4回目の駆動期間Q1の次が、2回目〜5回目の駆動期間であってもよい。この場合、ドライブラインDL1〜DL4が1回駆動される毎に、新たな適正化容量信号Eiを得ることができるため、指示体の検出回数を多くする(指示体の検出を密に行う)ことが可能になる。 [4] Although FIG. 6 illustrates the case where continuous drive periods Q1 to Q4 do not overlap at all, these drive periods may partially overlap. Specifically, for example, in the example illustrated in FIG. 6, the second to fifth driving periods may be subsequent to the first to fourth driving periods Q1. In this case, each time the drive lines DL1 to DL4 are driven once, a new optimized capacitance signal Ei can be obtained. Therefore, the number of detections of the indicator is increased (detection of the indicator is performed densely). Is possible.
<<まとめ>>
本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム1,1a及び電子情報機器100は、例えば以下のように把握され得る。
<< Summary >>
The
本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム1,1aは、検出面Pに沿って互いに平行に設けられる複数のドライブラインDLと、前記検出面Pに沿って互いに平行に設けられるとともに前記ドライブラインDLと交差する複数のセンスラインSLと、を備えるタッチパネル10と、複数の前記ドライブラインDLに対して順次変動するドライブ信号Diを与えることで駆動するドライブライン駆動部20と、前記ドライブラインDLを所定回数駆動する期間である駆動期間中に前記センスラインSLに表れるセンス信号Siを順次取得して処理することで、前記ドライブラインDLと前記センスラインSLとが成す容量Cの面内分布を示す容量信号Eiを生成するセンス信号処理部30と、前記容量信号Eiに基づいて、前記タッチパネル10の前記検出面Pに接触または近接する指示体の位置を検出する指示体位置検出部40と、を備え、前記センス信号処理部30は、対象の前記駆動期間における前記容量信号Eiを生成する際に、当該対象の前記駆動期間以前となる前記駆動期間に得られた前記センス信号Siの処理結果を、連続した所定の複数の前記駆動期間について比較し、比較した複数の前記処理結果が、所定の基準を超えて乖離している場合、当該対象の前記駆動期間における前記容量信号Eiを生成する際に、当該対象の前記駆動期間以前となる前記駆動期間に得られた前記センス信号Siの前記処理結果を、連続した所定の複数の前記駆動期間について平均化するものである。
The
上記タッチパネルシステム1,1aでは、駆動期間中に検出面P内の一部の位置の容量が急峻に変動することで、暫定容量信号Ci中における当該位置とは無関係の位置の容量が見かけ上(算出結果上)変動し得る場合において、センス信号処理部30は、容量信号Eiを生成する際に、処理結果を平均化することによって、当該見かけ上(算出結果上)の変動を抑制する。したがって、タッチパネルシステム1,1aにおける指示体の検出精度を、高めることが可能になる。
In the
さらに、上記タッチパネルシステム1,1aは、Xを2以上の自然数、KをXよりも大きい自然数とするとき、前記センス信号処理部30は、K番目の前記駆動期間における前記容量信号Eiを生成する際に、K−X番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号Siの前記処理結果と、K−X+1番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号Siの前記処理結果と、を比較し、比較した2つの前記処理結果が、所定の基準を超えて乖離している場合、K番目の前記駆動期間における前記容量信号Eiを生成する際に、K−X+1番目からK番目までの前記駆動期間に得られた前記センス信号Siの前記処理結果を平均化するものである。
Furthermore, when the
上記タッチパネルシステム1,1aでは、K−X番目及びK−X+1番目の駆動期間中に、検出面P内の一部の位置で容量の急峻な変動があった場合、即ち、容量信号Ei中に容量の見かけ上(算出結果上)の変動が発生し得る場合において、急峻な容量の変動が開始された後の、K−X+1番目からK番目までの駆動期間に得られた前記センス信号Siの前記処理結果を平均化することで、当該見かけ上(算出結果上)の変動を抑制したK番目の駆動期間の容量信号Eiを生成する。これにより、容量信号Eiにおいて当該急峻な容量の変動が効果的に反映されることで、タッチパネルシステム1,1aにおける指示体の検出精度を高めることが可能になる。
In the
さらに、上記タッチパネルシステム1,1aは、Xを2以上の自然数、KをXよりも大きい自然数とするとき、前記センス信号処理部30は、K番目の前記駆動期間における前記容量信号Eiを生成する際に、K−X番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号Siの前記処理結果と、K−X+1番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号Siの前記処理結果と、を比較し、比較した2つの前記処理結果が、所定の基準を超えて乖離していない場合、K番目の前記駆動期間における前記容量信号Eiを生成する際に、K−X+1番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号Siの前記処理結果を用いる。
Furthermore, when the
上記タッチパネルシステム1,1aでは、K−X番目及びK−X+1番目の駆動期間中に、検出面P内の全面において容量の急峻な変動がない場合、即ち、容量信号Ei中に容量の見かけ上(算出結果上)の変動が発生し得ない場合において、現在(K番目)の駆動期間に時間的に近い、K−1番目の駆動期間の処理結果を用いて、K番目の駆動期間の容量信号Eiを生成することが可能となる。
In the
さらに、上記タッチパネルシステム1,1aは、前記Xが3以下である。
Further, in the
上記タッチパネルシステム1,1aでは、容量信号Eiにおける見かけ上(算出結果上)の容量の変動を効果的に抑制するとともに、実際の容量の急峻な変動が容量信号Eiに明確に表れる(指示体位置検出部40において指示体が検出可能となる)までの時間差を小さくすることが可能になる。
In the
さらに、上記タッチパネルシステム1は、前記処理結果が、前記センス信号処理部30が1つの前記駆動期間に得られた前記センス信号Siを処理することで生成する、前記ドライブラインDLと前記センスラインSLとが成す容量Cの面内分布を示す暫定容量信号Ciである。この場合、前記センス信号処理部30は、前記暫定容量信号Ciが示す前記検出面P内の同位置の容量Cを比較する。
Further, in the
または、上記タッチパネルシステム1aは、前記処理結果が、前記センス信号処理部30がそれぞれの前記センスラインSLに表れるそれぞれの前記センス信号Siを処理することで生成する、それぞれの前記センス信号Siの信号値を示す暫定処理後信号Biである。この場合、前記センス信号処理部30は、前記暫定処理後信号Biが示す同じ前記センスラインSLから得られる前記センス信号Siの信号値を比較する。
Alternatively, the touch panel system 1a generates a signal of each of the sense signals Si, which is generated when the processing result is processed by each of the sense signals Si appearing on each of the sense lines SL by the sense
上記タッチパネルシステム1,1aのいずれにおいても、センス信号Siの処理結果を平均化することには変わりないため、容量信号Eiの見かけ上(算出結果上)の容量の変動を抑制することが可能である。
In any of the
さらに、上記タッチパネルシステム1,1aでは、複数の前記ドライブラインDLに対して与えられる前記ドライブ信号Diの成分が、直交系列ないしM系列である。
Furthermore, in the
上記タッチパネルシステム1,1aでは、ドライブ信号Diの成分から成る行列の転置行列「HT」と、センス信号の出力値から成る行列「Cout」と、の内積を演算するのみで、容量の面内分布を求めることが可能である。
In the
また、本発明の実施形態に係る電子情報機器100は、上記のタッチパネルシステム1,1aを備える。
The
本発明は、大型のタッチパネルを備えたタッチパネルシステムや、ユーザによる素早い操作が行われるタッチパネルシステム、これらのタッチパネルシステムを備えた電子情報機器に対して、好適に利用され得る。 The present invention can be suitably used for a touch panel system including a large touch panel, a touch panel system in which a quick operation by a user is performed, and an electronic information device including these touch panel systems.
1 : タッチパネルシステム
10 : タッチパネル
20 : ドライブライン駆動部
30 : センス信号処理部
31 : センス信号取得部
32 : 復号処理部
33 : 補正部
34 : 記憶部
40 : 指示体位置検出部
50 : クロック信号生成部
60 : タッチパネル制御部
100 : 電子情報機器
DL : ドライブライン
SL : センスライン
P : 検出面
Di : ドライブ信号
Si : センス信号
Ai : 処理後信号
Ci : 暫定容量信号
Ei : 容量信号
Bi : 暫定処理後信号
1: Touch panel system 10: Touch panel 20: Drive line drive unit 30: Sense signal processing unit 31: Sense signal acquisition unit 32: Decoding processing unit 33: Correction unit 34: Storage unit 40: Indicator position detection unit 50: Clock signal generation Unit 60: touch panel control unit 100: electronic information device DL: drive line SL: sense line P: detection surface Di: drive signal Si: sense signal Ai: post-processing signal Ci: provisional capacity signal Ei: capacity signal Bi: after provisional processing signal
Claims (5)
複数の前記ドライブラインに対して順次変動するドライブ信号を与えることで駆動するドライブライン駆動部と、
前記ドライブラインを所定回数駆動する期間である駆動期間中に前記センスラインに表れるセンス信号を順次取得して処理することで、前記ドライブラインと前記センスラインとが成す容量の面内分布を示す容量信号を生成するセンス信号処理部と、
前記容量信号に基づいて、前記タッチパネルの前記検出面に接触または近接する指示体の位置を検出する指示体位置検出部と、を備え、
前記センス信号処理部は、
対象の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、当該対象の前記駆動期間以前となる前記駆動期間に得られた前記センス信号の処理結果を、連続した所定の複数の前記駆動期間について比較し、
比較した複数の前記処理結果が、所定の基準を超えて乖離している場合、
当該対象の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、当該対象の前記駆動期間以前となる前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果を、連続した所定の複数の前記駆動期間について平均化することを特徴とするタッチパネルシステム。 A touch panel comprising a plurality of drive lines provided parallel to each other along the detection surface, and a plurality of sense lines provided parallel to each other along the detection surface and intersecting the drive lines;
A drive line drive unit that is driven by giving a drive signal that sequentially changes to the plurality of drive lines;
A capacitance indicating an in-plane distribution of capacitance formed by the drive line and the sense line by sequentially acquiring and processing sense signals appearing on the sense line during a drive period in which the drive line is driven a predetermined number of times. A sense signal processing unit for generating a signal;
An indicator position detection unit that detects a position of an indicator that is in contact with or close to the detection surface of the touch panel based on the capacitance signal;
The sense signal processor is
When generating the capacitance signal in the target driving period, the processing result of the sense signal obtained in the driving period before the target driving period is compared for a plurality of consecutive predetermined driving periods. And
When the plurality of processing results compared are deviating beyond a predetermined standard,
When generating the capacitance signal in the driving period of the target, the processing result of the sense signal obtained in the driving period that is before the driving period of the target is converted into a predetermined number of the driving periods. A touch panel system characterized by averaging.
前記センス信号処理部は、
K番目の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、K−X番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果と、K−X+1番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果と、を比較し、
比較した2つの前記処理結果が、所定の基準を超えて乖離している場合、
K番目の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、K−X+1番目からK番目までの前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果を平均化することを特徴とする請求項1に記載のタッチパネルシステム。 When X is a natural number of 2 or more and K is a natural number larger than X,
The sense signal processor is
When generating the capacitance signal in the Kth drive period, the processing result of the sense signal obtained in the KX drive period and the KX + 1 drive period are obtained. Compare the processing result of the sense signal,
When the two processing results compared with each other deviate beyond a predetermined standard,
The said processing result of the said sense signal obtained in the said drive period from the K-X + 1st to the Kth is averaged when producing | generating the said capacity | capacitance signal in the said Kth drive period. The touch panel system according to 1.
前記センス信号処理部は、
K番目の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、K−X番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果と、K−X+1番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果と、を比較し、
比較した2つの前記処理結果が、所定の基準を超えて乖離していない場合、
K番目の前記駆動期間における前記容量信号を生成する際に、K−X+1番目の前記駆動期間に得られた前記センス信号の前記処理結果を用いることを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネルシステム。 When X is a natural number of 2 or more and K is a natural number larger than X,
The sense signal processor is
When generating the capacitance signal in the Kth drive period, the processing result of the sense signal obtained in the KX drive period and the KX + 1 drive period are obtained. Compare the processing result of the sense signal,
If the two processing results compared do not deviate beyond a predetermined standard,
3. The process according to claim 1, wherein the processing result of the sense signal obtained in the (K−X + 1) th driving period is used when generating the capacitance signal in the Kth driving period. 4. Touch panel system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012231099A JP2014081892A (en) | 2012-10-18 | 2012-10-18 | Touch panel system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012231099A JP2014081892A (en) | 2012-10-18 | 2012-10-18 | Touch panel system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014081892A true JP2014081892A (en) | 2014-05-08 |
Family
ID=50786003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2012231099A Pending JP2014081892A (en) | 2012-10-18 | 2012-10-18 | Touch panel system |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2014081892A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016119009A (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | アルプス電気株式会社 | Input device, control method and program thereof |
-
2012
- 2012-10-18 JP JP2012231099A patent/JP2014081892A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016119009A (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | アルプス電気株式会社 | Input device, control method and program thereof |
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