JP4285606B2 - 光集積回路内に提供される光増幅機構およびその機構を集積した増幅装置 - Google Patents

Description

本発明は、薄膜の位置決め装置に関し、さらに特化して、速い応答速度を持った薄膜位置決め装置に関する。

本発明は、２００３年１０月１日出願の、台湾出願番号第９２１２７２３５号の利益を主張する。

マウスや薄膜位置決め装置のような、カーソル位置決め装置は、マンマシンインターフェイスで広範囲に用いられて、ユーザーと電子装置の間のやり取りを促進している。薄膜位置決め装置には、２枚の抵抗性の薄膜と２つの容量性の薄膜が含まれて、ユーザーが触れた位置の座標を検出する。

図１には、抵抗性の薄膜位置決定装置の回路図が示されており、そこには、薄膜１１０が含まれる。薄膜１１０には、Ｘ薄膜とＹ薄膜とが含まれる。Ｘ薄膜とＹ薄膜は、平面抵抗（plane resistor）であり、普通の状態では互いに接触していない。Ｘ薄膜上の抵抗は、Ｘ座標の変位につれて変化するが、Ｙ座標の変位には、依存しない。Ｙ薄膜上の抵抗は、Ｙ座標の変位につれて変化するが、Ｘ座標の変位には、依存しない。薄膜位置決定装置には、さらに、ユーザーが触れた位置を検出して、雑音を分離するために、トランジスタＱＸ０，ＱＸ１，ＱＹ０，ＱＹ１とコンデンサＣｘｐ，Ｃｘｍ，Ｃｙｐ，Ｃｙｍが含まれ、ここで、トランジスタＱＸ０，ＱＸ１，ＱＹ０，ＱＹ１は、それぞれ信号Ｘ０，Ｘ１，Ｙ０，Ｙ１によって制御される。

ユーザーが薄膜位置決定装置１００に触れると、Ｘ薄膜は、接触点でＹ薄膜に電気的に接続されて、接触点の抵抗は、Ｒ_touchとなる。Ｘ薄膜において、接触点上の抵抗は，Ｒ_upであり、接触点の下の抵抗は、Ｒ_downである。Ｙ薄膜において、接触点の右側での抵抗は、Ｒ_rightであり、接触点の左側での抵抗は、Ｒ_leftである。薄膜位置決定装置１００は、抵抗Ｒ_upと抵抗Ｒ_downの比によって、接触点のＸ座標を、そして抵抗Ｒ_rightとＲ_leftの比によって、接触点のＹ座標を求めることができる。

図２Ａは、接触点のＸ座標が検出された時の、薄膜位置決定装置の等価回路図を示している。接触点のＸ座標が検出された時、トランジスタＱＹ０，ＱＹ１はオンし、電流Ｉ１が、ＱＹ１とＲ_leftとＲ_rightとＱＹ０を通って、接地電位に流れる。この時、接触点のＸ座標は、ＸＰ点において電圧を検出することによって求めることができる。加えて、接触点のＸ座標も、ＸＭ点における電圧を検出することによって求めることができる。

図２Ｂは、接触点のＹ座標が検出された時の、薄膜位置決定装置の等価回路図を示している。接触点のＹ座標が検出された時、トランジスタＱＸ０，ＱＸ１はオンし、電流Ｉ２が、ＱＸ１とＲ_upとＲ_downとＱＸ０を通って、接地電位に流れる。この時、接触点のＹ座標は、ＹＰ点において電圧を検出することによって求めることができる。加えて、接触点のＹ座標も、ＹＭ点における電圧を検出することによって求めることができる。

薄膜位置決定装置は、電子装置に適用されるので、多くの雑音によって、求めた座標に誤りを生じる。コンデンサＣｘｐ，Ｃｘｍ，Ｃｙｐ，Ｃｙｍは、雑音を分離して、座標の正確さを確実にするために使用される。コンデンサの容量が大きくなるにつれて、分離する雑音の大きさも大きくなるが、位置決定装置の応答速度も遅くなる。

図２Ａの例に示すように、Ｘ座標が検出されると、コンデンサＣｙｐは、ほぼ電源Ｖｃｃの電位まで充電される。次の座標が検出されると、トランジスタＱＹ０とＱＹ１は、オフされ、コンデンサＣｙｐは、Ｒ_left，Ｒ_touch，Ｃｘｐ等のインピーダンスを通して放電されねばならない。しかし、時に、ユーザーから薄膜位置決定装置に与えられる力が小さすぎて、Ｒ_touchのインピーダンスが大きくなり過ぎ、従って、コンデンサＣｙｐの放電時間が長くなる。もし、コンデンサＣｙｐの放電時間が長くなると、次の座標を検出するのを待つ時間も長くなり、その結果、位置決定装置の応答速度が十分に速くならないという問題が起こる。

同様に、Ｙ座標が検出されると、コンデンサＣｘｐは、ほぼ電源Ｖｃｃの電位まで充電される。もし、抵抗Ｒ_touchが大きすぎると、長くなった放電時間による、位置決定装置の応答速度の速さが十分に速くならないという問題が起きるだろう。

コンデンサＣｘｐ，Ｃｘｍ，Ｃｙｐ，Ｃｙｍの容量が小さくなると、位置決定装置の応答速度は速くなるけれど、雑音を分離するための能力、そして位置決定の精度が低下するだろう。もし容量が大きくなると問題である、というのは、位置決定装置の応答速度が遅くなり過ぎるからである。

従って、本発明の目的は、雑音を分離して、応答速度を速くすることのできる薄膜位置決定装置を提供することである。

本発明は、上記の目的を、接触点の位置を検出するために、薄膜位置決定装置を提供することで達成する。薄膜位置決定装置には、第１Ｘ端子と第２Ｘ端子を持つＸ薄膜と、第１Ｙ端子と第２Ｙ端子を持つＹ薄膜と、第１Ｙ端子と接地電位との間で結合される第１Ｙスイッチと、第２Ｙ端子と電源電位との間で結合される第２Ｙスイッチと、第１Ｘ端子と接地電位との間で結合される第１Ｘスイッチと、第２Ｘ端子と電源電位との間で結合される第２Ｘスイッチと、第１Ｘ端子と第２Ｘ端子との間で結合される第１Ｘコンデンサと、第１Ｙ端子と第２Ｙ端子との間で結合される第２Ｙコンデンサが含まれる。

本発明の他の目的と他の特徴と他の利点とは、限定を設けるものでは無い実施形態についての、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。以下の説明は、添付の図面を参照して行われる。

図３は、本発明の一実施形態による、薄膜位置決定装置の回路図である。薄膜位置決定装置３００には、Ｘ薄膜とＹ薄膜を含んだ薄膜３１０が含まれる。Ｘ薄膜とＹ薄膜とは、平面抵抗であり、通常は互いに接触していない。

Ｘ薄膜上の抵抗は、Ｘ座標の変位によって変化するが、Ｙ座標の変位には依存していない。Ｙ薄膜上の抵抗は、Ｙ座標の変位によって変化するが、Ｘ座標の変位には依存していない。薄膜位置決定装置は、さらに、トランジスタＱＸ０’，ＱＸ１’，ＱＹ０’，ＱＹ１’と、コンデンサＣｘ，Ｃｙを、ユーザーが接触した点を検出して雑音を分離するために含んでおり、ここで、トランジスタＱＸ０’，ＱＸ１’，ＱＹ０’，ＱＹ１’は、信号Ｘ０’，Ｘ１’，Ｙ０’，Ｙ１’によって、それぞれ制御される。

ユーザーが薄膜位置決定装置３００に触れると、Ｘ薄膜は、電気的に接触点においてＹ薄膜と接続し、接触点の抵抗はＲ_touch'となる。Ｘ薄膜において、接触点の上の抵抗はＲ_up'となり、接触点の下の抵抗は、Ｒ_down'となる。Ｙ薄膜において、接触点の右側の抵抗は、Ｒ_right'となり、接触点の左側の抵抗は、Ｒ_left'となる。薄膜位置決定装置３００は、抵抗Ｒ_up'とＲ_down'の比によって、接触点のＸ座標を、また、抵抗Ｒ_right'とＲ_left'の比によって、接触点のＹ座標を求めることができる。

図４Ａは、接触点のＸ座標が検出された時の、薄膜位置決定装置の等価回路図を示している。接触点のＸ座標が検出されると、トランジスタＱＹ０’とＱＹ１’は、オンし、電流Ｉ１’は、ＱＹ１’，Ｒ_left'，Ｒ_right'，ＱＹ０’を通って接地電位に流れる。この時、接触点のＸ座標は、ＸＰ’点における電圧を検出することによって求めることができる。加えて、接触点のＸ座標も、ＸＭ’点における電圧を検出することによって求めることができる。

図４Ｂは、接触点のＹ座標が検出された時の、薄膜位置決定装置の等価回路図を示している。接触点のＹ座標が検出されると、トランジスタＱＸ０’とＱＸ１’は、オンし、電流Ｉ２’は、ＱＸ１’，Ｒ_up'，Ｒ_down'，ＱＸ０’を通って接地電位に流れる。この時、接触点のＹ座標は、ＹＰ’点における電圧を検出することによって求めることができる。加えて、接触点のＹ座標も、ＹＭ’点における電圧を検出することによって求めることができる。

薄膜位置決定装置は、電気装置に与えられるので、多くの雑音がしばしば一緒になって、得られた座標に誤りを起こす。もし、薄膜位置決定装置が、例えばＰＤＡ（Personal digital assistant）のタッチパネルに与えられると、発生した雑音の影響は、大きくなるだろう。画素クロック信号や水平同期信号や垂直同期信号等の、例えば１秒に３０フレームの更新用周波数を維持するための高周波信号を持った液晶ディスプレイは、タッチパネルの下に置かれる。高周波信号は、薄膜位置決定装置と一緒になって、検出した座標に誤りを起こしがちである。

本発明は、新しく追加したコンデンサＣｘとＣｙを利用して、雑音を分離し、座標の精度を確実なものにし、これらコンデンサの放電時間を短縮し、位置決定装置３００の速度を上げる。

図４Ａの例に示すように、Ｘ座標が検出されると、コンデンサＣｙは、ほぼ電源電位Ｖｃｃまで充電される。次の座標が検出されると、トランジスタＱＹ０’とＱＹ１’がオフし、コンデンサＣｙは、従来技術におけるようにＲ_touch'を通って放電せずに、Ｒ_left'とＲ_right'のインピーダンスを通って放電することができる。こうして、ユーザーが加えた力が小さ過ぎることでＲ_touch'のインピーダンスが大きくなり過ぎることによって起こる、放電速度が遅いという問題を回避することが可能である。

同様に図４Ａの例に示されるように、Ｙ座標が検出されると、コンデンサＣｘは、ほぼ電源電位Ｖｃｃまで充電される。次の座標が検出されると、トランジスタＱＸ０’とＱＸ１’がオフし、コンデンサＣｘは、従来技術におけるようにＲ_touch'を通って放電せずに、Ｒ_up'とＲ_down'を通って放電することができる。こうして、ユーザーが加えた力が小さ過ぎることでＲ_touch'のインピーダンスが大きくなり過ぎることによって起こる、放電速度が遅いという問題を回避することが可能である。

加えて、本実施形態は、さらに、より小さい容量を持つコンデンサＣｘｐ’，Ｃｘｍ’，Ｃｙｐ’，Ｃｙｍ’を含んで、位置決定装置の応答速度に影響を与えること無く、雑音に対する影響を改善する。

本発明の本実施形態による、ここに開示した薄膜位置決定装置は、雑音に対するコンデンサの結合方法を変えて、放電時間が、Ｒ_touch'のインピーダンスの大きさによって制約されないようにし、その結果、位置決定速度は増加し、良好な対雑音性能が得られる。

本発明が例と実施形態によって説明されたが、本発明は、それに限定されるものでは無いことを理解されたい。反対に、様々な変更と類似した装置と方法を網羅することを意図しており、従って、添付の特許請求の範囲の範囲は、最も広い解釈に従うべきであり、その結果、全てのその種の変更と類似の装置及び方法を包含する。

抵抗性の薄膜位置決定装置の回路図である。 接触点のＸ座標が検出された時の、薄膜位置決定装置の等価回路図である。 接触点のＹ座標が検出された時の、薄膜位置決定装置の等価回路図である。 本発明の一実施形態による、薄膜位置決定装置の回路図である。 接触点のＸ座標が検出された時の、薄膜位置決定装置の等価回路図である。 接触点のＹ座標が検出された時の、薄膜位置決定装置の等価回路図である。

符号の説明

１１０…薄膜
Ｃｘｐ，Ｃｙｐ，Ｃｘｍ，Ｃｙｍ，Ｃｘｐ’，Ｃｙｐ’，Ｃｘｍ’，Ｃｙｍ’…コンデンサ
Ｒ_up，Ｒ_down，Ｒ_left，Ｒ_right，Ｒ_touch，Ｒ_up’，Ｒ_down’，Ｒ_left’，Ｒ_right’，Ｒ_touch’…抵抗
ＱＸ０，ＱＸ１，ＱＹ０，ＱＹ１，ＱＸ０’，ＱＸ１’，ＱＹ０’，ＱＹ１’…トランジスタ
Ｖｃｃ…電源電圧
Ｘ０，Ｘ１，Ｙ０，Ｙ１，Ｘ０’，Ｘ１’，Ｙ０’，Ｙ１’…信号

Claims (4)

1. 接触点の位置を検出するための薄膜位置決定装置において、該装置は、
   第１Ｘ端子と第２Ｘ端子を持つＸ薄膜と、
   第１Ｙ端子と第２Ｙ端子を持つＹ薄膜と、
   前記第１Ｙ端子と接地電位との間で結合される第１Ｙスイッチと、
   前記第２Ｙ端子と電源電位との間で結合される第２Ｙスイッチと、
   前記第１Ｘ端子と接地電位との間で結合される第１Ｘスイッチと、
   前記第２Ｘ端子と電源電位との間で結合される第２Ｘスイッチと、
   前記第１Ｘ端子と前記第２Ｘ端子との間で結合される第１Ｘコンデンサと、
   前記第１Ｙ端子と前記第２Ｙ端子との間で結合される第２Ｙコンデンサと
   を備え、
   前記薄膜位置決定装置が接触点のＸ座標を検出した時、前記第１Ｙスイッチと前記第２Ｙスイッチはオンし、前記Ｘ座標は、前記第１Ｘ端子あるいは前記第２Ｘ端子における電圧に従って求められることを特徴とする薄膜位置決定装置。
2. 前記Ｘ薄膜と前記Ｙ薄膜は、平面抵抗であることを特徴とする請求項１記載の薄膜位置決定装置。
3. 前記第１Ｙスイッチと前記第２Ｙスイッチと前記第１Ｘスイッチと前記第２Ｘスイッチとは、トランジスタであることを特徴とする請求項１記載の薄膜位置決定装置。
4. 前記第１Ｘ端子に結合される第１コンデンサと、
   前記第２Ｘ端子に結合される第２コンデンサと、
   前記第１Ｙ端子に結合される第３コンデンサと、
   前記第２Ｙ端子に結合される第４コンデンサと
   をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の薄膜位置決定装置。
   
   

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