JP4850946B2 - Touch panel device - Google Patents

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貴司 北田
治彦 河野
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パナソニック株式会社
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本発明は、第1電極に印加された駆動信号に応答した第2電極の充放電電流信号を受信して電極交点ごとのレベル信号を出力する受信部に、第2電極の充放電電流信号を電圧信号に変換するIV変換部を備えたタッチパネル装置に関するものである。 The present invention, in the receiving unit for outputting a level signal for each electrode intersection receives charge and discharge current signal of the second electrode in response to applied drive signals to the first electrode, the charge and discharge current signal of the second electrode it relates touch panel device having a IV converter for converting the voltage signal.

タッチパネル装置には、静電容量方式や、抵抗膜方式、電磁誘導方式などの種々の方式があるが、特に静電容量方式では、抵抗膜方式に比較してタッチ面の強度を高めることができる利点があり、また電磁誘導方式のように発振器などを内蔵した電子ペンが不要であり、ユーザの指先で直接、あるいは単なる導電性材料からなるスタイラスでタッチ操作を行うことができることから、高い利便性を有している。 The touch panel device, and capacitive type, a resistive film type, there are various methods such as an electromagnetic induction method, in particular capacitive, it is possible to enhance the strength of the touch surface as compared to the resistive type There are advantages, also does not need a electronic pen oscillator and a built as an electromagnetic induction method, since it is possible to perform a touch operation directly, or with a stylus made of a mere conductive material on the user's fingertip, high convenience have.

この静電容量方式では、格子状に配置された第1電極と第2電極との交点(以下、電極交点と呼称する)に形成されるコンデンサの静電容量が、導電性物体(例えば人体)が接近あるいは接触することで変化する原理を利用した、いわゆる投影型静電容量方式が、タッチ位置を高精度に検出することができる点で優れている。 In this capacitive type, the intersection between the first electrode and the second electrode arranged in a grid pattern (hereinafter, referred to as electrode intersection) the capacitance of the capacitor formed is conductive object (e.g., human body) There was the principle that change by approaching or contacting the so-called projective capacitive is superior in that it can detect a touch position with high accuracy.

この投影型静電容量方式には、電極交点ごとの静電容量の変化に伴う充放電電流の変化量に基づいてタッチの有無を検出する、いわゆる相互容量方式と、電極ごとの静電容量の変化量に基づいてタッチの有無を検出する、いわゆる自己容量方式とがあり、特に相互容量方式では、同時に複数のタッチ位置を検出する、いわゆるマルチタッチ(多点検出)が可能である(特許文献1参照)。 The projective capacitive, detects the presence or absence of a touch based on a change amount of the charging and discharging current due to the change in the capacitance of each electrode intersection, so-called mutual capacitance method, the capacitance per electrode detecting the presence or absence of a touch based on a change amount, there is a so-called self-capacitance method, especially in mutual capacitance method, to detect a plurality of touch positions at the same time, so-called multi-touch (multi-point detection) is possible (Patent Document reference 1).

また、タッチパネル装置は、パソコンや携帯情報端末の分野で広く普及しているが、このタッチパネル装置を、大画面の表示装置と組み合わせることで、多人数を対象にしたプレゼンテーションや講義で使用することができるようにした、いわゆるインタラクティブホワイトボードとして用いる技術が知られている(特許文献2参照)。 In addition, the touch panel device is one of the most popular in the field of personal computers and portable information terminals, the touch panel device, in combination with a display device having a large screen, be used in presentations and lectures that target multiplayer was possible manner, there is known a technique used as a so-called interactive whiteboard (see Patent Document 2).

特開2002−342033号公報 JP 2002-342033 JP 特開2009−86855号公報 JP 2009-86855 JP

しかるに、タッチパネル装置をインタラクティブホワイトボードとして用いる場合、投影型静電容量方式、特にマルチタッチが可能な相互容量方式を採用すると、利便性を高めることができるが、タッチパネル装置の大型化に伴って第1電極と第2電極との間の全体的な静電容量が大きくなる。 However, when using a touch panel device as an interactive whiteboard, projective capacitive, especially when a multi-touch to adopt mutual capacitance method capable, it is possible to enhance the convenience, the with the size of the touch panel device 1 electrode and overall capacitance between the second electrode is increased. 例えば77インチクラスでは静電容量が100pFを超える。 For example the capacitance exceeds 100pF is 77-inch class. 一方、ユーザの指先やスタイラスによるタッチ操作に応じた静電容量の変化は、高々数百fFにすぎず、微々たるものである。 On the other hand, the change in capacitance corresponding to a touch operation by a user's fingertip or a stylus is only at most several hundred fF, is insignificant. このため、タッチパネル装置の大型化に伴って十分な検出精度を確保することができなくなるという課題があった。 Therefore, there is a problem that it becomes impossible to secure sufficient detection accuracy with the size of the touch panel device.

また、タッチパネル装置には、通常、第1電極に印加される駆動信号の周波数以外の周波数成分を有する信号を除去するバンドパスフィルタが設けられているが、第1電極の駆動信号と一致あるいはごく近接した周波数の外来ノイズが混入した場合、バンドパスフィルタで除去することができないため、タッチ位置の誤検出が発生する。 Further, the touch panel device, typically a band pass filter that removes a signal having a frequency component other than the frequency of the drive signal applied to the first electrode is provided, consistent or very a drive signal of the first electrode If sinusoidal frequencies of the external noise is mixed, it can not be removed by the band-pass filter, erroneous detection of touch position occurs. 特に、タッチパネル装置をインタラクティブホワイトボードとして用いる場合、タッチパネル装置の大型化に伴って電極が長くなることから、外来ノイズの影響を受け易くなるため、有効な外来ノイズ対策が望まれる。 In particular, when using a touch panel device as an interactive whiteboard, since the electrode becomes long with the increase in the size of the touch panel device, it becomes susceptible to external noise, effective external noise countermeasure is desired.

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、大型化した場合でもタッチ位置の検出を高精度に行うことができるように構成されたタッチパネル装置を提供することにある。 The present invention has been devised in order to solve the problems of the prior art, its main objective is configured to be able to detect the touched position even when large high precision It is to provide a been a touch panel device. さらに本発明は、外来ノイズによる影響でタッチ位置の検出精度が低下することを避けることができるように構成することも目的とする。 The present invention also aims to configure to be able to avoid a decrease the detection accuracy of the touch position by the influence due to external noise.

本発明のタッチパネル装置は、互いに並走する複数の第1電極及び互いに並走する複数の第2電極が格子状に配置されたパネル本体と、前記第1電極に対して駆動信号を印加する送信部と、前記第1電極に印加された駆動信号に応答した第2電極の充放電電流信号を受信して、電極交点ごとのレベル信号を出力する受信部と、前記受信部から出力されるレベル信号に基づいてタッチ位置を検出すると共に前記送信部及び前記受信部の動作を制御する制御部とを備え、前記受信部は、前記充放電電流信号を電圧信号に変換するIV変換部を備え、前記IV変換部は、前記駆動信号おける1つの波の立上がりと立下がりとにそれぞれ対応する電圧信号の振幅位相を略一致させると共に、1つの波の立下がりと次の波の立上がりにそれぞれ対応する The touch panel device of the present invention includes a panel body having a plurality of second electrodes are arranged in a grid running parallel plurality of first electrodes and each other running parallel to each other, transmission for applying a drive signal to the first electrode parts and the receive the charge and discharge current signal of the second electrode in response to applied drive signals to the first electrode, and a receiving unit for outputting a level signal for each electrode intersections, level output from the receiving unit and a control unit for controlling the operation of the transmitting unit and the receiving unit detects the touch position based on the signal, the receiver is provided with an IV converter for converting the charge and discharge current signal into a voltage signal, the IV conversion unit, the amplitude and phase of the corresponding voltage signal to the rise and fall of one wave which definitive said driving signal causes substantially coincide, corresponding respectively to the rise of one falling and the next wave of wave 圧信号の振幅位相を略一致させるように、変換特性が設定された構成とする。 The amplitude and phase of the pressure signal so as to substantially coincide, a configuration in which conversion characteristics set.

本発明によれば、1つの波の立上がりと立下がりとにそれぞれ対応する電圧信号の波形が重畳されると共に、1つの波の立下がりと次の波の立上がりにそれぞれ対応する電圧信号の波形が重畳されることで、実質的に増幅された波形を得ることができる。 According to the present invention, the waveform of the corresponding voltage signal to the rise of one wave and the fall are superimposed, the waveform of one wave falling and the next wave corresponding voltage signal to the rising of the by being superimposed, it is possible to obtain a substantially amplified waveform. このため、タッチパネル装置の大型化に伴って第1電極及び第2電極間の全体的な静電容量が増大しても、タッチ位置の検出を高精度に行うことができる。 Therefore, even if the overall capacitance between the first electrode and the second electrode is increased with increase in the size of the touch panel device, it can detect the touch position with high accuracy.

本発明によるタッチパネル装置を示す全体構成図 Overall configuration diagram showing a touch panel device according to the invention 図1に示した受信電極及び受信部の概略構成図 Schematic diagram of the receiving electrode and the reception unit shown in FIG. 1 図2に示した受信信号処理部の概略構成図 Schematic diagram of a reception signal processing unit shown in FIG. 2 図1に示した送信電極に印加される駆動信号及び図3に示したIV変換部から出力される電圧信号を示す波形図 Waveform diagram showing a voltage signal output from the IV converting portions shown in the drive signal and 3 are applied to the transmitting electrode shown in FIG. 1 図3に示したIV変換部の構成を詳細に示す回路図 Circuit diagram showing a detailed configuration of the IV conversion unit shown in FIG. 3

上記課題を解決するためになされた第1の発明は、互いに並走する複数の第1電極及び互いに並走する複数の第2電極が格子状に配置されたパネル本体と、前記第1電極に対して駆動信号を印加する送信部と、前記第1電極に印加された駆動信号に応答した第2電極の充放電電流信号を受信して、電極交点ごとのレベル信号を出力する受信部と、前記受信部から出力されるレベル信号に基づいてタッチ位置を検出すると共に前記送信部及び前記受信部の動作を制御する制御部とを備え、前記受信部は、前記充放電電流信号を電圧信号に変換するIV変換部を備え、前記IV変換部は、前記駆動信号おける1つの波の立上がりと立下がりとにそれぞれ対応する電圧信号の振幅位相を略一致させると共に、1つの波の立下がりと次の波の立上がり First aspect of the present invention made for solving the above problems includes a panel body having a plurality of second electrodes are arranged in a grid running parallel plurality of first electrodes and each other to run parallel to each other, the first electrode a transmitting unit for applying a driving signal for said receive a discharge current signal of the second electrode in response to applied drive signals to the first electrode, and a receiving unit for outputting a level signal for each electrode intersection, and a control unit for controlling the operation of the transmitting unit and the receiving unit detects the touch position based on the level signal output from the receiving unit, the receiving unit, the charge and discharge current signal into a voltage signal with an IV converter for converting the IV conversion unit, the amplitude and phase of the corresponding voltage signal to the rise and fall of one wave which definitive said driving signal causes substantially match the falling and the next one wave the rise of the wave それぞれ対応する電圧信号の振幅位相を略一致させるように、変換特性が設定された構成とする。 The amplitude and phase of the corresponding voltage signal so as to substantially coincide, a configuration in which conversion characteristics set.

これによると、駆動信号おける1つの波の立上がりと立下がりとにそれぞれ対応する電圧信号の波形が重畳されると共に、1つの波の立下がりと次の波の立上がりにそれぞれ対応する電圧信号の波形が重畳されることで、実質的に増幅された波形を得ることができる。 According to this, the waveform of each of the rising and falling of a single wave definitive driving signal corresponding voltage signal is superimposed, one wave falling waveform of the next wave corresponding voltage signal to the rising of by but is superimposed, it is possible to obtain a substantially amplified waveform. このため、タッチパネル装置の大型化に伴って第1電極及び第2電極間の全体的な静電容量が増大しても、タッチ位置の検出を高精度に行うことができる。 Therefore, even if the overall capacitance between the first electrode and the second electrode is increased with increase in the size of the touch panel device, it can detect the touch position with high accuracy.

前記課題を解決するためになされた第2の発明は、前記第1の発明において、前記送信部は、前記駆動信号の周波数を複数の周波数の間で切り替え可能に構成され、前記IV変換部は、変換特性を、前記駆動信号の複数の周波数にそれぞれ対応した複数の変換特性の間で切り替え可能に構成され、前記制御部は、前記駆動信号の周波数の切り替えに応じて、前記IV変換部の変換特性を切り替えるように制御する構成とする。 A second invention has been made in order to solve the above problems, in the first invention, the transmission unit switchably configured the frequency of the drive signals between a plurality of frequencies, the IV conversion unit the conversion characteristic is switchably configured between the plurality of conversion characteristics corresponding to the plurality of frequency of the drive signal, the control unit, according to the switching frequency of the drive signal, the IV conversion unit a configuration for controlling to switch the conversion characteristics.

これによると、外来ノイズの周波数が、駆動信号のいずれか1つの周波数と略一致する場合、別の周波数に切り替えることで、第1電極の駆動信号の周波数と同一となる電圧信号の周波数を、外来ノイズの周波数と異なるようにすることができる。 According to this, the frequency of the external noise, if substantially the same as the one of the frequency of the drive signal, by switching to a different frequency, the frequency of the voltage signal becomes the same as the frequency of the drive signal of the first electrode, it can be different from the frequency of the external noise. このため、第1電極の駆動信号の周波数と異なる周波数成分をカットするバンドパスフィルタで外来ノイズを確実に除去することが可能になり、外来ノイズによる影響でタッチ位置の検出精度が低下することを避けることができる。 Therefore, that the band-pass filter that cuts the frequencies different from the frequency component of the driving signal of the first electrode becomes possible to surely remove the external noise, the detection accuracy for a touch position by the influence due to external noise decreases it can be avoided.

前記課題を解決するためになされた第3の発明は、前記第2の発明において、前記制御部は、全ての電極交点について充放電電流の受信が終了する1フレーム周期毎に、前記駆動信号の周波数及び前記IV変換部の変換特性を切り替えるように制御すると共に、フレーム単位で外来ノイズの影響の有無を判定して、外来ノイズの影響がある場合にはそのフレームのタッチ位置情報を破棄する構成とする。 Third invention has been made in order to solve the above problems, in the second invention, the control unit, in one frame each cycle which receive ends of the charge and discharge currents for all electrode intersections of the drive signal It controls to switch the conversion characteristics of frequency and the IV conversion unit, to determine the presence or absence of effects of external noise in a frame unit, configured to discard the touch position information of the frame when there is the influence of external noise to.

これによると、第1電極に印加する駆動信号の周波数を定期的に切り替えるため、種々の周波数の外来ノイズが混入する場合でも、外来ノイズの影響を排除することができる。 According to this, to switch the frequency of the drive signal applied to the first electrode periodically, even if the external noise of various frequency is mixed, it is possible to eliminate the influence of external noise. なお、切り替え可能な周波数が2つのみである場合、1フレーム周期毎に第1の周波数と第2の周波数とで交互に切り替えることになる。 In the case switchable frequency is only two, so that the switch alternately between the first and second frequencies in each frame period.

この場合、外来ノイズの影響の有無は、フレーム単位で取得したタッチ位置のばらつき度合いで判定することができ、そのばらつき度合いが大である場合にそのフレームのタッチ位置情報を破棄すればよい。 In this case, the presence or absence of the influence of external noise can be determined by the degree of variation in the touch position acquired in units of frames may be discarded touch location information of the frame when the degree of variation is large.

また、切り替え可能な周波数を3つ以上用意することも可能であるが、切り替え可能な周波数が2つの場合でも、2つとも外来ノイズの周波数と一致する可能性は極めて低く、また、タッチ位置情報の破棄はフレーム単位で行われるため、サンプリングレートが結果的に1/2と低下するものの、フレーム周期を十分に小さく設定すれば、タッチパネル装置としての信頼性を十分に確保することが可能となる。 It is also possible to prepare a switchable frequency three or more, even if switchable frequencies of the two, both of the two possible matches with the frequency of the external noise is very low, and the touch position information discarded to be done on a frame-by-frame basis, although the sampling rate is consequently reduced to 1/2, by setting a sufficiently small frame period, it is possible to sufficiently ensure the reliability of the touch panel device .

なお、送信部では第1電極を1本ずつを選択して駆動信号を印加し、この1本の第1電極に駆動信号を印加する間に、受信部で第2電極を1本ずつを選択して第2電極の充放電電流を受信することで、全ての電極交点の充放電電流が受信され、この全ての電極交点について充放電電流の受信が終了する期間が、1フレーム周期となる。 Incidentally, select one by one between the second electrode at the receiving unit a driving signal is applied by selecting one by one the first electrode, applies a drive signal to the first electrode of the one in the transmitting unit to by receiving the charging and discharging current of the second electrode, the received charging and discharging currents of all electrode intersections, period reception of the charge and discharge current is completed for all this electrode intersections, a 1-frame period.

前記課題を解決するためになされた第4の発明は、前記第1〜第3の発明において、前記第2電極の充放電電流信号の前記受信部への入力を個別に断続するスイッチング手段を備え、前記第2電極及び前記スイッチング手段は、所定数ごとにグループ化され、各グループに属する前記スイッチング手段の互いに対応するもの同士が並行してオン/オフ制御される構成とする。 A fourth aspect of the present invention made for solving the above problem, in the first to third invention, a switching means for intermittently individually input to the reception section of the discharge current signal of the second electrode the second electrode and said switching means are grouped by a predetermined number, a structure in which each other which correspond to each other of the switching means belonging to each group are parallel on / off control.

これによると、スイッチング手段の動作が複数のグループ間で並行して行われるため、全ての第2電極の充放電電流信号を受信するのに要する時間を短縮することができる。 Accordingly, since the operation of the switching means are performed in parallel across a plurality of groups, it is possible to shorten the time required for receiving the charge and discharge current signals for all the second electrodes. また、受信部での充放電電流信号の処理をグループごとに分割して行うことができるため、ハードウエア構成の大型化を抑えることができる。 Moreover, since it is possible to divide the process of charge and discharge current signal at the receiver for each group, it is possible to suppress an increase in size of the hardware configuration.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明によるタッチパネル装置を示す全体構成図である。 Figure 1 is an overall configuration diagram showing a touch panel device according to the present invention. このタッチパネル装置1は、互いに並走する複数の送信電極(第1電極)2と互いに並走する複数の受信電極(第2電極)3とが格子状に配置されたパネル本体4と、送信電極2に対して駆動信号(パルス信号)を印加する送信部5と、送信電極2に印加された駆動信号に応答した受信電極3の充放電電流信号を受信して、送信電極2と受信電極3とが交差する電極交点ごとのレベル信号を出力する受信部6と、この受信部6から出力されるレベル信号に基づいてタッチ位置を検出すると共に送信部5及び受信部6の動作を制御する制御部7とを備えている。 The touch panel device 1 includes a plurality of transmitting electrodes (first electrode) 2 and a plurality of receiving electrodes (second electrode) 3 and the panel body 4 arranged in a grid running parallel to one another running parallel to each other, transmission electrodes a transmitting unit 5 for applying a driving signal (pulse signal) to 2 receives the charging and discharging current signal receiving electrodes 3 in response to applied drive signals to the transmitter electrode 2, the transmitting electrode 2 and the receiver electrode 3 a receiving unit 6 that bets outputs a level signal for each electrode intersection crossing, control for controlling the operation of the transmitter 5 and the receiver 6 detects the touch position based on the level signal output from the receiving section 6 and a part 7.

このタッチパネル装置1は、大画面の表示装置と組み合わせることで、プレゼンテーションや講義に用いることができるようにした、いわゆるインタラクティブホワイトボードとして用いられ、特にここでは、プロジェクタ装置と組み合わせて用いられ、タッチパネル装置1のタッチ面がプロジェクタ用のスクリーンとなる。 The touch panel device 1, combined with a large screen display device, and so can be used for presentation or lecture, used as a so-called interactive whiteboard, especially here, used in combination with a projector device, a touch panel device 1 of the touch surface is a screen for a projector.

タッチパネル装置1から出力されるタッチ位置情報は、パソコンなどの外部機器8に入力され、外部機器8から出力される表示画面データに基づいてプロジェクタ装置9によりタッチパネル装置1のタッチ面上に投影表示される表示画面上に、タッチパネル装置1のタッチ面上でユーザが指先で直接、あるいはスタイラスを用いて行ったタッチ操作に対応した画像が表示され、タッチパネル装置のタッチ面にマーカーで直接描画をするのと同様の感覚で所要の画像を表示させることができ、また表示画面に表示されたボタンなどを操作することができる。 Touch position information output from the touch panel device 1 is input to the external device 8 such as a personal computer, it is projected and displayed on the touch surface of the touch panel device 1 by the projector device 9 based on the display screen data output from the external device 8 on the display screen that directly at users fingertips on the touch surface of the touch panel device 1 or the image corresponding to the touch operation performed with the stylus appears, to direct drawing with a marker on the touch surface of the touch panel device required image in the same way as it is possible to display the, also can operate the buttons displayed on the display screen. さらに、タッチ操作で描かれた画像を消去するイレーサを用いることもできる。 It is also possible to use a eraser to erase the image drawn by the touch operation.

パネル本体4では、複数(例えば120本)の送信電極2がシート材11の表面に配置されると共に、複数(例えば186本)の受信電極3がシート材11の裏面に配置されている。 In panel body 4, together with the transmission electrode 2 of plural (e.g., 120) is disposed on the surface of the sheet material 11, the receiving electrodes 3 of a plurality (e.g., 186 lines) are arranged on the back surface of the sheet material 11. 送信電極2及び受信電極3は同一の配置ピッチ(例えば10mm)で配置されている。 Transmitter electrode 2 and receiver electrode 3 are arranged at the same arrangement pitch (for example, 10 mm).

なお、パネル本体4では、送信電極2及び受信電極3とシート材11とで構成される電極シートの背面側に電極シートを支持する背面ボードが設けられ、また電極シートの表面側に電極シートを保護する表面ボードが設けられる。 In the panel body 4, the back board is provided for supporting the electrode sheet to the back side of the electrode sheet composed of the transmitter electrode 2 and receiver electrode 3 and the sheet material 11, also an electrode sheet on the surface side of the electrode sheet surface board to be protected is provided. また、送信電極2と受信電極3は互いに絶縁されていればよく、例えば両方ともシート材11の表面側に絶縁層を介して配置された構成してもよい。 The transmission electrode 2 and the receiver electrode 3 only needs to be insulated from one another, for example both may be configured and disposed via an insulating layer on the surface side of the sheet material 11.

パネル本体4において送信電極2と受信電極3とが交差する電極交点にはコンデンサが形成され、ユーザが指先で直接、あるいはスタイラスを用いてタッチ操作を行うと、これに応じて電極交点の静電容量が実質的に減少することで、タッチ操作の有無を検出することができる。 The electrode intersections where the transmitting electrode 2 and the receiver electrode 3 intersect in the panel body 4 capacitor is formed, the user directly by a fingertip, or when performing a touch operation using a stylus, electrostatic electrode intersections accordingly capacity to substantially decrease, it is possible to detect the presence or absence of the touch operation.

特にここでは、相互容量方式が採用され、送信電極2に駆動信号を印加すると、これに応答して受信電極3に充放電電流が流れ、このとき、ユーザのタッチ操作に応じて電極交点の静電容量が変化すると、受信電極3の充放電電流が変化し、この充放電電流の変化量を受信部6で電極交点ごとのレベル信号(ディジタル信号)に変換して制御部7に出力し、制御部7では、電極交点ごとのレベル信号に基づいてタッチ位置が算出される。 Especially here, the mutual capacitance method is employed, when a driving signal is applied to the transmission electrode 2, which charge and discharge current flows to the receiving electrode 3 in response to this time, the electrostatic electrode intersections in accordance with a touch operation by the user When capacity is changed, the charge and discharge current changes of the receiving electrode 3, and outputs the amount of change the charge and discharge current converter to the control unit 7 to the level signal for each electrode intersection at the receiving section 6 (a digital signal), in the control unit 7, the touch position is calculated on the basis of the level signal for each electrode intersection. この相互容量方式では、同時に複数のタッチ位置を検出する、いわゆるマルチタッチ(多点検出)が可能である。 This mutual capacitance method, simultaneously detecting a plurality of touch positions, a so-called multi-touch (multi-point detection) is possible.

送信部5は、制御部7から出力されるタイミング信号に同期して、送信電極2を1本ずつを選択して駆動信号を印加する。 Transmission unit 5 in synchronization with the timing signal output from the control unit 7, a driving signal is applied to the transmission electrode 2 by selecting one by one. 受信部6は、1本の送信電極2に駆動信号を印加する間に、受信電極3を1本ずつを選択して受信電極3の充放電電流を受信する。 Receiving unit 6 receives during the application of one driving signal to the transmitter electrode 2, a reception electrode 3 by selecting one by one the charge and discharge current of the receiving electrode 3. これにより、全ての電極交点ごとの充放電電流を取り出すことができる。 This makes it possible to take out the charge and discharge current for each all electrode intersections. なお、例えば全ての電極交点(186×120(=22320))について充放電電流の受信が終了するフレーム周期が10msとすると、120本の送信電極2の1本あたりの駆動信号出力期間は約83μsとなる。 Incidentally, for example, when the reception of the charging and discharging currents for all electrode intersections (186 × 120 (= 22320)) frame period and 10ms to end, 120 present a drive signal output period per one transmit electrode 2 of about 83μs to become.

制御部7は、受信部6から出力される電極交点ごとのレベル信号から所定の演算処理によってタッチ位置(タッチ領域の中心座標)を求める。 Control unit 7 obtains the touch position (center coordinates of the touch area) from the level signal for each electrode intersection output from the receiving unit 6 by a predetermined arithmetic processing. このタッチ位置の演算では、X軸方向(送信電極2の延在方向)とY軸方向(受信電極3の延在方向)とでそれぞれ隣接する複数(例えば4×4)の電極交点ごとのレベル信号から所要の補間法(例えば重心法)を用いてタッチ位置を求める。 In operation of the touch position, X axis direction level for each electrode intersections of a plurality of respectively adjacent out with (extension transmitting electrodes 2 extending direction) and the Y-axis direction (the extending direction of the receiving electrode 3) (e.g. 4 × 4) determining a touch position using the signals required interpolation method (e.g., centroid method). これにより、送信電極2及び受信電極3の配置ピッチ(10mm)より高い分解能(例えば1mm以下)でタッチ位置を検出することができる。 Thus, it is possible to detect a touch position with higher resolution than the arrangement pitch (10 mm) of the transmitter electrode 2 and receiver electrode 3 (e.g., 1mm or less).

図2は、図1に示した受信電極3及び受信部6の概略構成図である。 Figure 2 is a schematic block diagram of the receiving electrode 3 and the receiving unit 6 shown in FIG. 各受信電極3には、受信電極3の充放電電流信号の受信部6への入力を断続するスイッチング素子(スイッチング手段)SWが接続されている。 Each receiving electrode 3, the switching element (switching means) for intermittently input to the receiving unit 6 of the discharge current signal receiving electrodes 3 SW is connected. 受信部6は、スイッチング素子SWを介して受信電極3から入力される充放電電流信号に対して所要の信号処理を行う受信信号処理部21とを備えている。 Receiving unit 6, and a received signal processing unit 21 that performs necessary signal processing on the charge and discharge current signal input from the reception electrode 3 via the switching element SW. 各スイッチング素子SWは制御部7からの駆動信号に応じて個別にオン/オフ制御される。 Each switching element SW is individually turned on / off controlled in accordance with the drive signal from the control unit 7.

受信電極3及びスイッチング素子SWは、所定数(例えば24本)ごとにグループ化され、各グループに属するスイッチング素子SWの互いに対応するもの同士が並行してオン/オフ制御される。 Receiving electrode 3 and the switching element SW is grouped by a predetermined number (e.g., 24), between mutually corresponding ones of the switching element SW which belong to each group are parallel on / off control. また、各グループごとに受信信号処理部21が設けられている。 Further, the reception signal processing section 21 is provided for each group. 各グループではスイッチング素子SWが1つずつ順にオンとなるように制御され、残りのスイッチング素子SWはオフに制御されており、スイッチング素子SWをオンとすることで選択された1本の受信電極3の充放電電流信号が受信信号処理部21に入力される。 Each group is controlled so that the switching element SW is turned on one by one, the remaining switching elements SW are controlled to be off, one reception electrode 3 selected by turning on the switching element SW discharge current signal is input to the reception signal processing section 21 of the.

このように、スイッチング素子SWのスイッチング動作が複数のグループ間で並行して行われるため、全ての受信電極3の充放電電流信号を受信するのに要する時間を短縮することができる。 Thus, the switching operation of the switching elements SW are performed in parallel across a plurality of groups, it is possible to shorten the time required for receiving the charge and discharge current signals of all receiving electrodes 3. また、受信部6での充放電電流信号の処理をグループごとに分割して行うことができるため、ハードウエア構成の大型化を抑えることができる。 Moreover, since it is possible to divide the process of charge and discharge current signal at the receiver 6 for each group, it is possible to suppress an increase in size of the hardware configuration.

なお、受信電極3のグループ化では、各グループに属する受信電極3の本数を同一とする必要はなく、例えば受信電極3が186本の場合、7つのグループA〜Gを24本とし、最後のグループHを18本とすればよい。 In the grouping of the reception electrode 3, the number of reception electrodes 3 belonging to each group need not be the same, for example, in the case of the receiving electrode 3 186 present, seven groups A~G and 24, the last group H may be set to 18 lines.

図3は、図2に示した受信信号処理部21の概略構成図である。 Figure 3 is a schematic diagram of a reception signal processing section 21 shown in FIG. この受信信号処理部21は、IV変換部31と、バンドパスフィルタ32と、絶対値検出部33と、積分部34と、サンプルホールド部35と、AD変換部36とを備えている。 The reception signal processing unit 21, a IV conversion unit 31, a band-pass filter 32, an absolute value detector 33, an integrator 34, a sample hold unit 35, and a AD converter 36.

IV変換部31では、スイッチング素子SWを介して入力される受信電極3の充放電電流信号(アナログ信号)が電圧信号に変換される。 The IV conversion unit 31, the charge and discharge current signal receiving electrodes 3 inputted through the switching element SW (analog signal) is converted into a voltage signal. バンドパスフィルタ32では、IV変換部31の出力信号に対して、送信電極2に印加される駆動信号の周波数以外の周波数成分を有する信号を除去する処理が行われる。 In the band-pass filter 32, the output signal of the IV conversion unit 31, the process for removing a signal having a frequency component other than the frequency of the drive signal applied to the transmitting electrode 2 is performed. 絶対値検出部(整流部)33では、バンドパスフィルタ32の出力信号に対して全波整流が行われる。 In absolute value detector (rectifier) ​​33, full-wave rectification is performed on the output signal of the band pass filter 32. 積分部34では、絶対値検出部33の出力信号を時間軸方向に積分する処理が行われる。 The integrator 34, the process for integrating the output signal of the absolute value detector 33 in the time axis direction is performed. サンプルホールド部35では、積分部34の出力信号を所定のタイミングでサンプリングする処理が行われる。 The sample-and-hold unit 35, processing is performed to sample the output signal of the integrator 34 at a predetermined timing. AD変換部36では、サンプルホールド部35の出力信号をAD変換してレベル信号(ディジタル信号)を出力する。 The AD conversion unit 36, and outputs an output signal of the sample hold unit 35 and the AD conversion level signal (digital signal).

図4は、図1に示した送信電極2に印加される駆動信号及び図3に示したIV変換部31から出力される電圧信号を示す波形図である。 Figure 4 is a waveform diagram showing a voltage signal output from the IV conversion unit 31 shown in the drive signal and 3 are applied to the transmitting electrode 2 shown in FIG. 図4(A)は、従来技術による場合を、図4(B)は、本発明による場合をそれぞれ示す。 FIG. 4 (A), the case according to the prior art, FIG. 4 (B) shows the case of the present invention, respectively. なお、図示する電圧信号は、バンドパスフィルタ32にて、送信電極2に印加される駆動信号の周波数以外の周波数成分を有する信号をカットした後の波形である。 The voltage signal to be shown at the band-pass filter 32, a waveform after cutting a signal having a frequency component other than the frequency of the drive signal applied to the transmitting electrode 2.

通常、送信電極2に駆動信号(パルス信号)を印加すると、図4(A)に示すように、パルス波の立ち上がり時に、電極交点のコンデンサへの充電による波形A1・A3が観測され、ついでその過渡応答として、電極交点のコンデンサからの放電による波形A2・A4が観測され、その後も次第に減衰する小さな波形が観測される。 Normally, upon application of a driving signal (pulse signal) to the transmission electrode 2, as shown in FIG. 4 (A), at the rising edge of the pulse wave, the waveform A1 · A3 by charging the electrode intersections of the capacitor is observed, then the as transient response, it is observed waveform A2 · A4 by discharge from the capacitor electrode intersections, small waveform thereafter gradually attenuates is observed. また、パルス波の立ち下がり時には、電極交点のコンデンサからの放電による波形B1が観測され、ついでその過渡応答として、電極交点のコンデンサへの充電による波形B2が観測され、その後も次第に減衰する小さな波形が観測される。 Further, at the time of the fall of the pulse wave is observed waveform B1 due to the discharge from the capacitor electrode intersections, then as a transient response, the waveform B2 is observed due to the charging of the electrode intersections of the capacitor, a small waveform thereafter gradually attenuates There is observed.

ここで、タッチ操作があると、電極交点のコンデンサの静電容量が低減するため、IV変換部31から出力される電圧信号の振幅が小さくなる。 Here, if there is a touch operation, since the capacitance of the capacitor electrode intersections is reduced, the amplitude of the voltage signal output from the IV conversion unit 31 is reduced. このため、波高値の変化でタッチ操作の有無を判定することができるが、ここでは、全波整流後に積分を行って得られる値、すなわち波形の面積の積算値で判定を行うようにしており、1つの電極交点ごとのパルス数を増やすことで、振幅の小さな変化でも高い精度で判定を行うことができる。 Therefore, it is possible to determine the presence or absence of a touch operation on a change in peak value, wherein the value obtained by performing integration after full-wave rectification, that is, to perform the determination in the integrated value of the area of ​​the waveform , by increasing the number of pulses per one electrode intersections, it is possible to determine with high accuracy even a small change in amplitude.

しかしながら、このタッチパネル装置1は、インタラクティブホワイトボードとして用いられるため、大型化に伴って、送信電極2及び受信電極3間の全体的な静電容量が大きくなり、全体的な静電容量に対するタッチ操作による静電容量変化が極端に小さくなるため、外来ノイズの影響を受け易くなり、タッチ位置の検出に高い精度を確保しようとすると、1つの電極交点あたりのパルス数を多くする必要がある。 However, the touch panel device 1, since used as an interactive whiteboard, with the size, the overall capacitance is increased, the touch operation on the overall capacitance between the transmitter electrode 2 and receiver electrode 3 since the capacitance change becomes extremely small by, becomes susceptible to external noise, an attempt to secure a high accuracy in detection of the touch position, it is necessary to increase the number of pulses per one electrode intersections.

そこでここでは、IV変換部31が、送信部5から送信電極2に印加される駆動信号(パルス信号)おける1つのパルス波の立上がりと立下がりとにそれぞれ対応してIV変換部31から出力される電圧信号の振幅位相を略一致させると共に、1つのパルス波の立下がりと次のパルス波の立上がりにそれぞれ対応する電圧信号の振幅位相を略一致させるように、変換特性が設定されている。 So here, the IV conversion unit 31 is output from the IV conversion section 31 in correspondence with the rise and fall of a drive signal (pulse signal) definitive one pulse wave applied to the transmitting electrode 2 from the transmission unit 5 that the amplitude and phase of the voltage signal causes substantially coincide, a single pulse wave falling and the next corresponding voltage signal to the rising of the pulse wave amplitude and phase so as to substantially coincide, the conversion characteristics are set.

すなわち、1つのパルス波の立上がり時の放電(過渡応答)による波形A2に、同じパルス波の立下がり時の放電による波形B1が重畳されると共に、1つのパルス波の立下がり時の充電(過渡応答)による波形B2に、次のパルス波の立上がり時の充電による波形A3が重畳されるようにする。 That is, the waveform A2 by discharge at the rising edge of one pulse wave (transient response), along with the waveform B1 by discharge at the fall of the same pulse wave is superimposed, charged at one falling edge of the pulse wave (transient the waveform B2 by response), so that the waveform A3 by charging when the rise of the next pulse wave is superimposed. このような変換特性は、IV変換部31の変換回路の時定数を調整することで得ることができる。 Such conversion characteristics can be obtained by adjusting the time constant of the converter circuit of the IV converter 31.

このようにすると、図4(B)に示すように、実質的に増幅された波形を得ることができる。 In this way, it is possible, as shown in FIG. 4 (B), obtaining a substantially amplified waveform. これはインパルス応答における主パルス以降のパルスが累積加算されることによる。 This is because the pulse main pulse later in the impulse response is cumulatively added. これにより、タッチパネル装置1の大型化に伴って送信電極2及び受信電極3間の全体的な静電容量が増大しても、1つの電極交点あたりのパルス数を多くすることなく、タッチ位置の検出を高精度に行うことができる。 Accordingly, even if the overall capacitance between the transmitter electrode 2 and receiver electrode 3 with the size of the touch panel device 1 is increased without increasing the number of pulses per one electrode intersections, the touch position it can be detected with high accuracy.

ところで、受信信号処理部21では、IV変換部31の後段にバンドパスフィルタ32が設けられており、外来ノイズが混入しても、その周波数が送信電極2に印加される駆動信号の周波数と大きく異なると、バンドパスフィルタ32で除去することができる。 Meanwhile, the reception signal processing section 21, and band-pass filter 32 is provided after the IV conversion unit 31, also external noise is mixed, as large as the frequency of the drive signal whose frequency is applied to the transmitting electrode 2 different when, can be removed by the band-pass filter 32. ところが、前記のように振幅位相を略一致させると、IV変換部31から出力される電圧信号が、送信電極2に印加される駆動信号と同一の周波数となり、このとき、駆動信号の周波数と略一致する周波数の外来ノイズが混入すると、バンドパスフィルタ32で除去することができない。 However, when substantially match the amplitude and phase as described above, the voltage signal outputted from the IV converting portion 31 becomes the same frequency as the drive signal applied to the transmitting electrode 2, this time, the drive signal frequency substantially When external noise matching frequency is mixed, it can not be removed by the band-pass filter 32. このため、正確なタッチ位置の検出が困難になり、具体的には、検出されるタッチ位置(座標値)に一貫性、連続性がなくなり、タッチ位置がランダムに変化するため、タッチ位置の誤検出が発生する。 Therefore, it becomes difficult to detect an accurate touch position, specifically, consistent with the touch position detected (coordinates), there is no continuity, because the touch position is changed randomly, erroneous touch position detection occurs.

そこでここでは、送信部5が、駆動信号の周波数を複数の周波数の間で切り替え可能に構成され、IV変換部31は、変換特性を、駆動信号の複数の周波数にそれぞれ対応した複数の変換特性の間で切り替え可能に構成され、制御部7は、駆動信号の周波数の切り替えに応じて、IV変換部31の変換特性を切り替えるように制御する。 So here, the transmission unit 5 is switchably configured the frequency of the drive signals between a plurality of frequencies, IV converter 31, the conversion characteristic, a plurality of conversion characteristics corresponding to the plurality of the frequency of the drive signal It is switchably configured between the control unit 7, according to the switching frequency of the drive signal is controlled to switch the conversion characteristics of the IV converter 31.

これにより、外来ノイズの周波数が、駆動信号のいずれか1つの周波数と略一致する場合、別の周波数に切り替えることで、送信電極2の駆動信号の周波数と同一となる電圧信号の周波数を、外来ノイズの周波数と異なるようにすることができる。 Thus, the frequency of the external noise, if substantially the same as the one of the frequency of the drive signal, by switching to a different frequency, the frequency of the voltage signal becomes the same as the frequency of the drive signal of the transmitter electrode 2, the foreign it can be a different frequency noise. このため、送信電極2の駆動信号の周波数と異なる周波数成分をカットするバンドパスフィルタで外来ノイズを確実に除去することが可能になり、外来ノイズによる影響でタッチ位置の検出精度が低下することを避けることができる。 Therefore, it is possible to reliably remove the external noise in the band-pass filter that cuts the frequencies different from the frequency component of the driving signal of the transmission electrodes 2, that the detection accuracy for a touch position influence of external noise is reduced it can be avoided.

特にここでは、送信部5が、送信電極2に印加する駆動信号を、第1の周波数(例えば5MHz)と第2の周波数(例えば3MHz)とで切り替え可能に構成され、IV変換部31は、以下に説明するように、変換特性を、駆動信号の第1の周波数に対応した第1の変換特性と第2の周波数に対応した第2の変換特性とで切り替え可能に構成されている。 Especially here, the transmission unit 5, a driving signal applied to the transmitter electrode 2, switchably configured out with first frequency (e.g., 5 MHz) and a second frequency (e.g. 3 MHz), IV converter 31, as explained below, the conversion characteristic and is configured to be switchable between the first characteristics and second conversion characteristics corresponding to the second frequency corresponding to the first frequency of the drive signal.

図5は、図3に示したIV変換部31の構成を詳細に示す回路図である。 Figure 5 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the IV conversion unit 31 shown in FIG. IV変換部31は、2つの異なる変換特性を有する第1の変換回路51a及び第2の変換回路51bと、この変換回路51a・51bのいずれか一方を選択する入力スイッチ52及び出力スイッチ53とで構成されている。 In IV converter 31, a first conversion circuit 51a and the second conversion circuit 51b having two different conversion characteristics, an input switch 52 and the output switch 53 selects one of the conversion circuits 51a · 51b It is configured.

第1の変換回路51aは、オペアンプOPAaと、抵抗成分Raと、第1の容量成分Ca1と、第2の容量成分Ca2とを備えており、抵抗成分Ra及び第1の容量成分Ca1は、オペアンプOPAaの一方の入力側と出力側との間に並列接続されている。 First conversion circuit 51a includes an operational amplifier OPAA, and the resistance component Ra, a first capacitive component Ca1, and a second capacitance component Ca @ 2, the resistance component Ra and the first capacitive component Ca1 comprises an operational amplifier They are connected in parallel between one of the input side and the output side of the OPAA. 第2の容量成分Ca2は、オペアンプOPAaの他方の入力側に設けられてGND接続されている。 Second capacitive component Ca2 is connected to GND provided to the other input of the operational amplifier OPAA. 第2の変換回路51bは、オペアンプOPAbと、抵抗成分Rb1と、第1の容量成分Cb1と、第2の容量成分Cb2とを備えており、第1の変換回路51aと同一の回路構成を有している。 Second converting circuit 51b is closed and the operational amplifier opaB, a resistance component Rb1, a first capacitive component Cb1, and a second capacitive component Cb2, the same circuit configuration as the first conversion circuit 51a doing.

第1の変換回路51aと第2の変換回路51bとでは、互いに対応する抵抗成分Ra・Rbが異なる抵抗値に設定され、また、第1の容量成分Ca1・Cb1は異なる容量値に設定され、第2の容量成分Ca2・Cb2が異なる容量値に設定されている。 In the first conversion circuit 51a and the second conversion circuit 51b, the corresponding resistance component Ra · Rb is set to a different resistance value from each other, also, the first capacitive component Ca1 · Cb1 is set to a different capacitance value, second capacitive component Ca @ 2 · Cb2 are set to different capacitance values. これにより第1の変換回路51aと第2の変換回路51bとはそれぞれ異なる時定数を備えたものとなる。 The one having different time constants, respectively and thereby the first conversion circuit 51a and the second conversion circuit 51b.

なお、各変換回路51a・51bにおいて、各構成要素の抵抗値や容量値を互いに対応するもの同士で全て異なる値に設定する必要はなく、所要の時定数が得られるように各構成要素の抵抗値や容量値を適宜に設定すればよい。 In each converting circuit 51a · 51b, need not be set all the different values ​​each other which corresponds to the resistance value and the capacitance value of the components to each other, the resistance of each component as desired time constant is obtained values ​​and capacitance values ​​may be set appropriately. また、各構成要素の抵抗値や容量値を0とする、例えば、第1の変換回路51aで、第2の容量成分Ca2の容量を0とする構成も可能である。 Further, the resistance value and the capacitance value of each component and 0, for example, in the first conversion circuit 51a, the capacitance of the second capacitive component Ca2 is possible construction to 0.

ここで、第1の変換回路51aは、駆動信号の第1の周波数(例えば5MHz)に対応した第1の変換特性に設定される、すなわち第1の周波数で、図4(B)に示した振幅位相の一致による増幅が実現されるように時定数が調整されている。 Here, the first conversion circuit 51a is set to the first conversion characteristic corresponding to the first frequency of the drive signal (e.g. 5 MHz), namely at a first frequency, shown in FIG. 4 (B) time constant is adjusted so that amplification by matching the amplitude and phase can be realized. 第2の変換回路51bは、駆動信号の第2の周波数(例えば3MHz)に対応した第2の変換特性に設定される、すなわち第2の周波数で、図4(B)に示した振幅位相の一致による増幅が実現されるように時定数が調整されている。 Second converting circuit 51b is set to a second conversion characteristic corresponding to a second frequency of the drive signal (e.g. 3 MHz), namely at a second frequency, the amplitude and phase shown FIG 4 (B) time constant is adjusted so that amplification by a match is achieved.

制御部7では、送信電極2に印加される駆動信号の周波数の切り替えに応じて、第1の変換回路51aと第2の変換回路51bとを切り替える、すなわち駆動信号が第1の周波数であれば第1の変換回路51aが選択され、駆動信号が第2の周波数であれば第2の変換回路51bが選択される。 In the control unit 7, according to the switching frequency of the drive signal applied to the transmitting electrode 2 switches between the first conversion circuit 51a and a second conversion circuit 51b, that is, if the drive signal is at a first frequency first conversion circuit 51a is selected, the drive signal is a second conversion circuit 51b is selected when the second frequency.

特にここでは、制御部7が、全ての電極交点について充放電電流の受信が終了する1フレーム周期毎に、送信部5から送信電極2に印加される駆動信号の周波数及びIV変換部31の変換特性を切り替えるように制御する。 Especially here, the control unit 7, for each frame period receiving ends of the charge and discharge currents for all electrode intersections, frequency conversion and IV converting portion 31 of the drive signal applied to the transmitting electrode 2 from the transmission unit 5 controlling to switch the characteristics. この実施形態では、駆動信号の周波数が第1の周波数と第2の周波数との2つのみであるため、1フレーム周期毎に、駆動信号の周波数が第1の周波数と第2の周波数と間で交互に切り替えられると共に、IV変換部の第1の変換回路と第2の変換回路とが交互に切り替えられる。 During In this embodiment, since the frequency of the driving signal is only two as first and second frequencies, every one frame period, the frequency of the drive signal and the first frequency and the second frequency in conjunction with alternately switched, and the first conversion circuit and the second conversion circuit IV converting portions alternately switched.

このように、送信電極2に印加する駆動信号の周波数を定期的に切り替えるため、種々の周波数の外来ノイズが混入する場合でも、外来ノイズの影響を排除することができる。 Thus, for switching the frequency of the drive signal applied to the transmitter electrode 2 periodically, even if the external noise of various frequency is mixed, it is possible to eliminate the influence of external noise. また、切り替え可能な周波数が2つの場合でも、2つとも外来ノイズの周波数と一致する可能性は極めて低く、信頼性を十分に確保することが可能となる。 Also, switchable frequency even if the two, both of the two possible matches with the frequency of the external noise is very low, it is possible to sufficiently ensure the reliability.

さらに、制御部7では、フレーム単位で取得したタッチ位置のばらつき度合いでタッチ位置の有効性を判定し、タッチ位置のばらつき度合いが大である、具体的にはばらつき度合いが所定のしきい値を超える場合には、外来ノイズの影響があるものと判断して、そのタッチ位置情報を破棄する。 Further, the control unit 7 determines the validity of the touch position in degree of dispersion of the touch position acquired in units of frames, a variation degree large touch position, the degree of variation in particular is a predetermined threshold value when it exceeds, it is judged that it is affected by external noise, discards the touch position information. ここで、タッチ位置情報の破棄はフレーム単位で行われるため、サンプリングレートが結果的に1/2と低下するものの、フレーム周期を十分に小さく設定すれば、信頼性を十分に確保することが可能となる。 Since the destruction of the touch position information is performed in units of frames, although the sampling rate is consequently reduced to 1/2, by setting a sufficiently small frame period, it can be sufficiently ensured reliability to become.

ちなみに、外来ノイズが混入しない場合には、送信電極2に印加する駆動信号の周波数の違いに関係なく同一のタッチ位置が検出されることから、通常は周波数を定期的に切り替えてもなんら弊害はない。 Incidentally, when the external noise is not mixed, since the same touch position is detected regardless of the difference in frequency of the driving signal applied to the transmitter electrode 2, usually no adverse effect be switched frequency regularly Absent.

なお、前記の例では、外来ノイズの影響の有無に関係なく、送信電極2に印加する駆動信号の周波数を定期的に切り替えるものとしたが、外来ノイズの影響があるものと判断されたところで、周波数の切り替え操作を行う構成も可能である。 In the above example, with or without the influence of external noise, at it it is assumed that switching frequency of the drive signal applied to the transmitter electrode 2 periodically, it is determined that there is the influence of external noise, configured to perform the switching operation of the frequency is also possible. 例えば初期動作は第1の周波数(例えば5MHz)で行われるようにしておき、所定のしきい値との比較により、検出されたタッチ位置のばらつき度合いが大と判定されると、第2の周波数(例えば3MHz)に切り替えるようにしてもよい。 For example the initial operation is leave to be performed at the first frequency (e.g. 5 MHz), by comparison with a predetermined threshold value, the variation degree of the detected touch position is determined to a large, second frequency it may be switched to (e.g., 3 MHz).

また、外来ノイズによる影響はユーザのタッチ操作がない状況でも認められ、バンドパスフィルタ32で除去不能な外来ノイズが混入すると、受信部6から出力されるレベル信号が不安定となる。 Further, influence by external noise can be observed in situations without touching the user, when removed non external noise by the bandpass filter 32 is mixed, the level signal outputted from the receiving unit 6 becomes unstable. そこで、レベル信号の安定性で外来ノイズの影響の有無を判定し、この判定結果に応じて駆動信号の周波数及びIV変換部の変換特性の切り替え操作を行うようにしても良い。 Therefore, to determine the presence or absence of effects of external noise in stability level signal, the determination result may be performed switching operation of the conversion characteristic of the frequency and IV converting portions of the drive signal in response to. この場合、タッチ操作に関係ないため、装置の起動時に実施されるキャリブレーション時に実行するとよい。 In this case, not related to the touch operation, it may be executed when calibration is performed at startup of the device.

本発明にかかるタッチパネル装置は、大型化した場合でもタッチ位置の検出を高精度に行うことができる効果を有し、第1電極に印加された駆動信号に応答した第2電極の充放電電流信号を受信して電極交点ごとのレベル信号を出力する受信部に、第2電極の充放電電流信号を電圧信号に変換するIV変換部を備えたタッチパネル装置などとして有用である。 The touch panel device according to the present invention has an advantage of being able to detect the touched position even when large high precision, the charge and discharge current signal of the second electrode in response to applied drive signals to the first electrode the receiving unit for outputting a level signal for each electrode intersection receives, is useful as a touch panel device having a IV converter for converting the charge and discharge current signal of the second electrode to a voltage signal.

1 タッチパネル装置2 送信電極(第1電極) 1 touch panel device 2 transmits electrode (first electrode)
3 受信電極(第2電極) 3 receiving electrode (second electrode)
4 パネル本体5 送信部6 受信部7 制御部21 受信信号処理部31 IV変換部32 バンドパスフィルタ51a 第1の変換回路51b 第2の変換回路52 入力スイッチ53 出力スイッチSW スイッチング素子 4 panel body 5 transmitting section 6 receiving unit 7 control unit 21 the reception signal processing section 31 IV converter 32 band-pass filter 51a first conversion circuit 51b second conversion circuit 52 input switches 53 output switch SW switching element

Claims (4)

  1. 互いに並走する複数の第1電極及び互いに並走する複数の第2電極が格子状に配置されたパネル本体と、 A panel body having a plurality of second electrodes are arranged in a grid running parallel plurality of first electrodes and each other to run parallel to each other,
    前記第1電極に対して駆動信号を印加する送信部と、 A transmitting unit for applying a driving signal to the first electrode,
    前記第1電極に印加された駆動信号に応答した第2電極の充放電電流信号を受信して、電極交点ごとのレベル信号を出力する受信部と、 Receiving a charge and discharge current signal of the second electrode in response to an applied driving signal to the first electrode, and a receiving unit for outputting a level signal for each electrode intersection,
    前記受信部から出力されるレベル信号に基づいてタッチ位置を検出すると共に前記送信部及び前記受信部の動作を制御する制御部とを備え、 And a control unit for controlling the operation of the transmitting unit and the receiving unit detects the touch position based on the level signal output from the receiving unit,
    前記受信部は、前記充放電電流信号を電圧信号に変換するIV変換部を備え、 The reception unit includes an IV converter for converting the charge and discharge current signal into a voltage signal,
    前記IV変換部は、前記駆動信号おける1つの波の立上がりと立下がりとにそれぞれ対応する電圧信号の振幅位相を略一致させると共に、1つの波の立下がりと次の波の立上がりにそれぞれ対応する電圧信号の振幅位相を略一致させるように、変換特性が設定されたことを特徴とするタッチパネル装置。 The IV conversion unit, the amplitude and phase of the corresponding voltage signal to the rise and fall of one wave which definitive said driving signal causes substantially coincide, corresponding respectively to the rise of one falling and the next wave of wave the amplitude and phase of the voltage signal so as to substantially coincide, a touch panel device, wherein the conversion characteristics are set.
  2. 前記送信部は、前記駆動信号の周波数を複数の周波数の間で切り替え可能に構成され、 And the transmission unit, switchably configured the frequency of the drive signals between a plurality of frequencies,
    前記IV変換部は、変換特性を、前記駆動信号の複数の周波数にそれぞれ対応した複数の変換特性の間で切り替え可能に構成され、 The IV conversion unit, the conversion characteristic, switchably configured between a plurality of conversion characteristics corresponding to the plurality of frequencies of said drive signal,
    前記制御部は、前記駆動信号の周波数の切り替えに応じて、前記IV変換部の変換特性を切り替えるように制御することを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル装置。 Wherein, in response to the switching of the frequency of the drive signal, the touch panel device according to claim 1, wherein the controller controls to switch the conversion characteristics of the IV conversion unit.
  3. 前記制御部は、全ての電極交点について充放電電流の受信が終了する1フレーム周期毎に、前記駆動信号の周波数及び前記IV変換部の変換特性を切り替えるように制御すると共に、フレーム単位で外来ノイズの影響の有無を判定して、外来ノイズの影響がある場合にはそのフレームのタッチ位置情報を破棄することを特徴とする請求項2に記載のタッチパネル装置。 Wherein, for each frame period receiving ends of the charge and discharge currents for all electrode intersections, controls to switch the frequency and characteristics of the IV converting portion of the drive signal, the external noise in units of frames to determine the presence or absence of impact, if it is affected by external noise touch panel device according to claim 2, characterized in that discarding the touch position information of that frame.
  4. 前記第2電極の充放電電流信号の前記受信部への入力を個別に断続するスイッチング手段を備え、前記第2電極及び前記スイッチング手段は、所定数ごとにグループ化され、各グループに属する前記スイッチング手段の互いに対応するもの同士が並行してオン/オフ制御されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のタッチパネル装置。 A switching means for intermittently individually input to the reception section of the discharge current signal of the second electrode, the second electrode and said switching means are grouped by a predetermined number, said switching belonging to each group the touch panel device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that between those mutually corresponding means are parallel on / off control.
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