JP4942729B2 - Touch panel and display device including the same - Google Patents

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本発明は、タッチパネル、およびそれを備えた表示装置に関するものである。   The present invention relates to a touch panel and a display device including the touch panel.

指などによるタッチを検出してその位置座標を特定するタッチパネルは、優れたユーザーインターフェース手段の一つとして注目されており、抵抗膜方式や静電容量方式などの種々の方式によるタッチパネルが製品化されている。   A touch panel that detects a touch by a finger and identifies its position coordinate is attracting attention as one of the excellent user interface means, and various types of touch panels such as a resistive film type and a capacitance type have been commercialized. ing.

静電容量方式の一つとして、タッチセンサが内蔵されるタッチスクリーンの前面側を数mm厚程度のガラス板等の保護膜で覆った場合でもタッチ検出が可能な投写型静電容量(Projected Capacitive)方式がある。この方式は保護板を前面に配置できるので堅牢性に優れる点、手袋装着時でもタッチ検出が可能である点、稼働部が無いため長寿命である点などの利点を有している。   As one of the capacitance methods, the projected capacitance (Projected Capacitive) that enables touch detection even when the front side of the touch screen with a built-in touch sensor is covered with a protective film such as a glass plate with a thickness of several millimeters. ) There is a method. This method has advantages such as the fact that the protective plate can be arranged on the front surface, so that it is excellent in robustness, can detect touch even when wearing gloves, and has a long life because there is no moving part.

例えば下記特許文献1に記載のタッチパネルにおけるタッチスクリーンの構成は、静電容量を検出するための検出導体として、薄い誘電膜に形成された第1シリーズの導体エレメントと、絶縁膜を隔て形成された第2シリーズの導体エレメントを備えており、各導体エレメント間には電気的接触はなく複数の交点を形成している。導体エレメントとして最適な材料は、例えば銀などの金属材料である。また、表示上その可視性が問題となり、可視性を低くする場合には酸化インジウムが用いられる。また、導体エレメントに変えて、10〜20μmの細い導線も使用できる。   For example, the configuration of the touch screen in the touch panel described in Patent Document 1 below is formed by separating the insulating film from the first series of conductor elements formed in a thin dielectric film as a detection conductor for detecting capacitance. A second series of conductor elements is provided, and there is no electrical contact between the conductor elements, and a plurality of intersections are formed. The most suitable material for the conductor element is a metal material such as silver. Moreover, the visibility becomes a problem on display, and indium oxide is used when the visibility is lowered. In addition, a thin conductor having a thickness of 10 to 20 μm can be used instead of the conductor element.

また、静電容量を検出する導体エレメントは出力線、マルチプレクサを介して容量制御オシレータに接続される。その出力は除算器でカウントされて、容量検出データとされる。さらに1以上の導体エレメントの検出容量相対値により導体エレメント間のタッチ位置が補間できる。また、容量制御オシレータ出力をバッファを介して、サンプリングされていない導体エレメントを駆動して背面側シールド面をなくすことができる。   The conductor element for detecting the electrostatic capacitance is connected to the capacitance control oscillator via an output line and a multiplexer. The output is counted by a divider and used as capacity detection data. Furthermore, the touch position between the conductor elements can be interpolated based on the detected capacitance relative value of one or more conductor elements. In addition, the back-side shield surface can be eliminated by driving the unsampled conductor element through the buffer for the output of the capacitance control oscillator.

特開平9−511086号公報(7頁19行〜8頁4行、8頁23行〜9頁6行、13頁4行〜12行、13頁23行〜14頁10行、図1、図2、図6、図8)JP-A-9-511866 (page 7, line 19 to page 8, line 4, page 8, line 23 to page 9, line 6, page 13, line 12 to page 12, page 13 to line 23 to page 14, line 10, FIG. 1, FIG. 2, FIG. 6, FIG. 8)

この様なタッチパネルの容量制御オシレータとしては、弛張発振器を用いることができる。弛張発振器の発振周期は抵抗素子および容量素子の充放電時定数により概ね決まるが、この容量素子の一部を、検出用配線と、使用者の指等(以下、指示体と記載)との間に形成される静電容量(以下、タッチ容量と記載)によって構成することにより、指示体によるタッチが生じた場合に、検出用配線と指示体との間に形成されるタッチ容量に応じて、弛張発振器の発振周期に変化が生じる。この発振周期の変化量を検出することによりタッチ容量を検出し、例えば隣接する検出用配線で検出されるタッチ容量によって隣接配線間のタッチ位置をタッチ座標として補間により算出することが可能となる。   A relaxation oscillator can be used as the capacity control oscillator of such a touch panel. The oscillation period of the relaxation oscillator is generally determined by the charge and discharge time constants of the resistance element and the capacitive element. A part of this capacitive element is placed between the detection wiring and the user's finger (hereinafter referred to as the indicator). When the touch by the indicator occurs, according to the touch capacitance formed between the detection wiring and the indicator, A change occurs in the oscillation period of the relaxation oscillator. By detecting the amount of change in the oscillation period, the touch capacitance can be detected, and for example, the touch position detected by the adjacent detection wiring can be calculated by interpolation using the touch position between the adjacent wirings as touch coordinates.

その際、タッチ座標の高精度な補間を行うためには、タッチ位置周辺の検出配線による容量検出感度を高めることが重要である。   At that time, in order to perform high-precision interpolation of the touch coordinates, it is important to increase the capacitance detection sensitivity by the detection wiring around the touch position.

しかしながら、指示体によりタッチが発生したときに、タッチ位置周辺の検出配線のみならず、さらに離れたその他の検出配線の容量検出値もタッチが無いときの検出値に比べて大きくなる。すなわち、補間処理の基準値が変動(オフセットが発生)し、その程度は検出配線クロス部容量に応じた大きさとなるということが発見者らにより確認された。   However, when a touch is generated by the indicator, not only the detection wiring around the touch position but also the capacitance detection values of other detection wirings further away are larger than the detection values when there is no touch. That is, it has been confirmed by the discoverers that the reference value of the interpolation process fluctuates (offset occurs), and the degree of the fluctuation is in accordance with the detected wiring cross section capacitance.

すなわち、タッチ位置周辺の検出配線による検出値にオフセットが生じたまま補間処理を行うと、補間処理の基準が変動することとなり、補間処理による正確なタッチ座標の算出が行えないという問題があった。   That is, if interpolation processing is performed with an offset generated in the detection values around the touch position, the interpolation processing reference changes, and there is a problem that accurate touch coordinates cannot be calculated by interpolation processing. .

そこで本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、タッチが発生していないときの検出値に対して、タッチ発生時の検出値にオフセットが生じる場合であっても、補間処理により正確にタッチ座標が算出できるタッチパネル、およびそれを用いた表示装置を得ることを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and even if an offset occurs in the detection value at the time of touch occurrence with respect to the detection value at the time when the touch has not occurred, the interpolation processing is performed. An object of the present invention is to obtain a touch panel capable of accurately calculating touch coordinates and a display device using the touch panel.

本発明における第1のタッチパネルは、行方向および列方向に形成された複数の検出配線を有するタッチスクリーンと、前記検出配線を順次に選択するスイッチ回路と、前記スイッチ回路により選択された前記検出配線と、前記タッチスクリーンにタッチされた指示体と、の間に形成される静電容量の値に対応した値を検出する静電容量検出回路と、前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの位置を算出するタッチ位置算出回路と、を備え、前記タッチ位置算出回路は、前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定するタッチ有無判定手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが無いと判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値から、前記指示体のタッチが無いときの検出値であるバックグランド値を算出するバックグランド算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値が行方向および列方向でそれぞれ最大となる前記検出配線を判別するピーク配線判別手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチ発生時に前記所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に生じる前記バックグランド値からの上昇量であるオフセット量を行方向および列方向でそれぞれ算出するオフセット算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線および検出配線から所定範囲にある前記検出配線の前記検出値から、前記バックグランド値と前記オフセット量を減算した値に基づいて、行方向および列方向でそれぞれ補間量を算出する補間量算出手段と、前記検出値が最大となる前記検出配線に対応する前記タッチスクリーン上の位置に前記補間量を加算または減算することで前記指示体のタッチの位置を算出するタッチ位置算出手段と、を備える。 The first touch panel according to the present invention includes a touch screen having a plurality of detection lines formed in a row direction and a column direction, a switch circuit that sequentially selects the detection lines, and the detection lines selected by the switch circuit. And an indicator touched on the touch screen, a capacitance detection circuit for detecting a value corresponding to a capacitance value formed between, and a detection value detected by the capacitance detection circuit A touch position calculation circuit that calculates a position of the touch of the indicator on the touch screen, and the touch position calculation circuit is based on a detection value detected by the capacitance detection circuit. determines the the indicator of the touch presence determining means determines the presence or absence of the touch on the touch screen, and the touch existence determining means no touch of the indicator The case, from the detection value detected by the capacitance detection circuit, wherein a background calculation means for calculating a background value is the detection value when pointer touches without the said touch presence determining means instructs When determining that there is a touch of the body, a peak wiring determination unit that determines the detection wiring in which the detection value detected by the capacitance detection circuit is maximum in the row direction and the column direction, and the touch presence determination When the means determines that there is a touch of the indicator , based on the detection value of the detection wiring obtained by removing a predetermined range from the detection wiring having the maximum detection value, to the touch screen of the indicator is an increase amount from the background value generated in the detection value of said detection wire excluding the predetermined range to the touch event of the offset amount, the row and column directions An offset calculating means for calculating Re respectively, wherein when the touch existence determination means determines that the touch of the indicator is present, the detection the detection value from the detection wiring and the detection wiring becomes maximum within a predetermined range from the detection value of the wiring, based on the value obtained by subtracting said offset amount and the background value, the interpolation quantity calculation means for calculating the respective amount of interpolation in the row and column directions, the said detection value is maximized Touch position calculation means for calculating the touch position of the indicator by adding or subtracting the interpolation amount to or from the position on the touch screen corresponding to the detection wiring.

また、本発明における第のタッチパネルは、行方向および列方向に形成された複数の検出配線を有するタッチスクリーンと、前記検出配線を順次に選択するスイッチ回路と、前記スイッチ回路により選択された前記検出配線と、前記タッチスクリーンにタッチされた指示体と、の間に形成される静電容量の値に対応した値を検出する静電容量検出回路と、前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの位置を算出するタッチ位置算出回路と、を備え、前記タッチ位置算出回路は、前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定するタッチ有無判定手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが無いと判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値から、前記指示体のタッチが無いときの検出値であるバックグランド値を算出するバックグランド算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値が行方向および列方向でそれぞれ最大となる前記検出配線を判別するピーク配線判別手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチ発生時に前記所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に生じる前記バックグランド値からの上昇量である第1のオフセット量を、行方向および列方向でそれぞれ算出する第1のオフセット算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線の中心にタッチ位置があるときの該検出配線に隣接する所定範囲の前記検出配線の検出値に含まれる、該検出値から前記バックグランド値と前記第1のオフセット量とを減算した値からのオフセット量である第2のオフセット量を行方向および列方向でそれぞれ算出する第2のオフセット算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線および検出配線から所定範囲にある前記検出配線の前記検出値から、前記バックグランド値と前記第1および第2のオフセット量を減算した値に基づいて、行方向および列方向でそれぞれ補間量を算出する補間量算出手段と、前記検出値が最大となる前記検出配線に対応する前記タッチスクリーン上の位置に前記補間量を加算または減算することで前記指示体のタッチの位置を算出するタッチ位置算出手段と、を備える。 The second touch panel according to the present invention includes a touch screen having a plurality of detection lines formed in a row direction and a column direction, a switch circuit that sequentially selects the detection lines, and the switch circuit that is selected by the switch circuit. A capacitance detection circuit that detects a value corresponding to a capacitance value formed between the detection wiring and the indicator touched on the touch screen, and the capacitance detection circuit detects the capacitance. A touch position calculation circuit that calculates the position of the touch of the indicator on the touch screen based on the detection value, and the touch position calculation circuit uses the detection value detected by the capacitance detection circuit. based on the touch existence determining means determines the presence or absence of a touch to the touch screen of the indicator, and the touch existence determining means no touch of the pointer determine When, from the detection value detected by the capacitance detection circuit, and background calculation means for calculating a background value the a detection value when pointer touches no is the touch presence determining means and said Peak wiring determining means for determining the detected wiring in which the detection value detected by the capacitance detection circuit is maximized in the row direction and the column direction when it is determined that there is a touch of the indicator, and the presence or absence of the touch When the determination unit determines that there is a touch of the indicator, the touch screen of the indicator is based on the detection value of the detection wiring obtained by removing a predetermined range from the detection wiring having the maximum detection value. A first offset amount, which is an increase amount from the background value generated in the detection value of the detection wiring excluding the predetermined range when the touch is generated, is changed in the row direction. A first offset calculating means for calculating each in the fine column direction, when the touch existence determination means determines that the touch of the indicator is present, the detection value is touched in the center of the detection wire having the maximum included in the detection value of the detection wire in a predetermined range adjacent to the detection wires is, the second is the offset amount from the value obtained by subtracting said first offset amount and the background value from the detection value The second offset calculating means for calculating the offset amount in the row direction and the column direction, and the detection value that maximizes the detection value when the touch presence / absence determining means determines that the indicator touches. from the detection value of the detection wiring in a predetermined range from the wiring and the detection wiring, based on the value obtained by subtracting said background value and said first and second offset amount An interpolation amount calculating means for calculating an interpolation amount in each of the row direction and the column direction, and adding or subtracting the interpolation amount to a position on the touch screen corresponding to the detection wiring having the maximum detected value. Touch position calculation means for calculating the touch position of the indicator.

本発明の第1のタッチパネルによれば、検出値から、バックグランド値と、タッチ発生時に生じるオフセット量をキャンセル(減算)したのちにタッチ座標算出を行うようにしたので、指示体によるタッチの仕方(タッチパネルとの接触の仕方など)に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができ、算出されるタッチ座標精度を向上することが可能となる。 According to a first touch panel of the present invention, from the detected value, the background value, since to perform the touch coordinate calculation and offset amount generated when the touch occurs after canceled (subtracted) by pointer touch Even if the offset amount changes depending on the way (how to touch the touch panel, etc.), this can be reliably calculated and canceled, and the calculated touch coordinate accuracy can be improved.

本発明の第のタッチパネルによれば、検出値から、バックグランド値と、タッチ発生時に生じるオフセット量をキャンセル(減算)したのちにタッチ座標算出を行うようにしたので、指示体によるタッチの仕方(タッチパネルとの接触の仕方など)に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができ、算出されるタッチ座標精度を向上することが可能となる。また、検出値が最大となる検出配線の中心にタッチ位置があるときの該検出配線に隣接する検出配線の検出値に含まれるオフセット量を行方向および列方向でそれぞれ算出し、バックグランド値とオフセット量を減算した値に基づいて算出された補間量によりタッチ座標を算出する。したがって、検出値が最大となる検出配線に含まれるオフセット量によって生じる補間量、ひいてはタッチ位置算出結果の誤差を低減して、タッチ座標精度(タッチ分解能)を向上することができる。 According to a second touch panel of the present invention, from the detected value, the background value, since to perform the touch coordinate calculation and offset amount generated when the touch occurs after canceled (subtracted) by pointer touch Even if the offset amount changes depending on the way (how to touch the touch panel, etc.), this can be reliably calculated and canceled, and the calculated touch coordinate accuracy can be improved. Furthermore, each calculated offset amount contained in the detection value of the detection wires detection value is adjacent to the detection wires when a touch position in the center of the detection wire having the maximum in the row and column directions, and the background value It calculates the touch coordinates by interpolation amount calculated based on the value obtained by subtracting the offset amount. Accordingly, it is possible to improve the touch coordinate accuracy (touch resolution) by reducing the interpolation amount caused by the offset amount included in the detection wiring having the maximum detection value, and hence the error of the touch position calculation result.

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1におけるタッチパネルが有するタッチスクリーン1の構成を示した平面図であり、図2は、その部分斜視断面図である。以下、図面を参照してタッチスクリーン1の構成について説明する。なお、実施の形態2の場合の図面をも含めて以下の各図面において、各図中で用いる同一の符号は、同一または相当の構成要素を示す。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a touch screen 1 included in the touch panel according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a partial perspective sectional view thereof. Hereinafter, the configuration of the touch screen 1 will be described with reference to the drawings. In the following drawings including the drawings in the case of the second embodiment, the same reference numerals used in the drawings indicate the same or corresponding components.

図1に示すように、タッチスクリーン1は、列方向(図1中のy方向に相当)に伸在し、かつ所定ピッチで行方向(図1中のx方向に相当)に平行配列された複数の検出用列配線2、行方向xに伸在し、かつ所定ピッチで列方向yに平行配列された複数の検出用行配線3を備えている。所定本数の検出用列配線2は、それぞれ上端および下端で接続用配線4により共通に電気的に接続され、一束の検出用列配線群6を構成している。同様に、所定本数の検出用行配線3は、それぞれ左端および右端で接続用配線5により共通に電気的に接続され、一束の検出用行配線群7を構成している。なお、図1における一束の配線群は、5本(所定本数)の検出用列配線2および検出用行配線3で構成している。   As shown in FIG. 1, the touch screen 1 extends in the column direction (corresponding to the y direction in FIG. 1) and is arranged in parallel in the row direction (corresponding to the x direction in FIG. 1) at a predetermined pitch. There are provided a plurality of detection column wirings 2 and a plurality of detection row wirings 3 extending in the row direction x and arranged in parallel in the column direction y at a predetermined pitch. A predetermined number of the detection column wirings 2 are electrically connected in common by the connection wirings 4 at the upper end and the lower end, respectively, to constitute a bundle of detection column wiring groups 6. Similarly, the predetermined number of detection row wirings 3 are electrically connected in common by the connection wiring 5 at the left end and the right end, respectively, and constitute a bundle of detection row wiring groups 7. 1 is composed of five (predetermined number) detection column wirings 2 and detection row wirings 3.

更に、所定本数の検出用列配線群6が行方向xに平行配列されており、同様に、所定本数の検出用行配線群7も列方向yに平行配列されている。なお、図1では、検出用列配線群6および検出用行配線群7(以下、検出用列配線群6および検出用行配線群7をともに検出用配線群と記載する)の一部の図示化を省略しているが、後述の通り、本実施の形態では、検出用配線群の所定本数を各々8系統(本)としている。検出用配線群は、引き出し配線8,9により端子10に接続している。図1では、指示体がタッチスクリーン1にタッチしたときに、検出用配線群を構成する検出用列配線2および検出用行配線3(以下、検出用列配線2および検出用行配線3をともに検出用配線と記載する)と指示体との間に、タッチ容量が形成される。なお、検出用配線群の本数およびその配線ピッチ、検出用配線群を構成する検出用配線の本数、配線幅および配線ピッチは、タッチパネルのタッチ位置(タッチ座標値)の要求分解能から適宜に選択される。   Further, a predetermined number of detection column wiring groups 6 are arranged in parallel in the row direction x, and similarly, a predetermined number of detection row wiring groups 7 are arranged in parallel in the column direction y. In FIG. 1, a part of the detection column wiring group 6 and the detection row wiring group 7 (hereinafter, the detection column wiring group 6 and the detection row wiring group 7 are both referred to as a detection wiring group). However, as will be described later, in the present embodiment, the predetermined number of detection wiring groups is set to 8 systems (lines). The detection wiring group is connected to the terminal 10 by lead wires 8 and 9. In FIG. 1, when the indicator touches the touch screen 1, the detection column wiring 2 and the detection row wiring 3 (hereinafter, the detection column wiring 2 and the detection row wiring 3 are both included in the detection wiring group. A touch capacitance is formed between the indicator and the indicator. The number of detection wiring groups and the wiring pitch thereof, the number of detection wirings constituting the detection wiring group, the wiring width, and the wiring pitch are appropriately selected from the required resolution of the touch position (touch coordinate value) of the touch panel. The

ここで、検出用配線群を複数の検出用配線から構成するのではなく、検出用配線群を1本のいわゆるベタ配線として構成すると、タッチ容量は大きく確保できるものの、表示パネルの前面にタッチパネルを配置して使用するに際しては、検出用配線群がその表示光の透過を妨げる要因となってしまい、表示光の透過率を低下させてしまう。そこで、本実施の形態では、検出用配線群を複数本の検出用配線から構成して、検出用配線の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光の透過率の低下の抑制を図っている。ただし、表示光の透過率の低下という問題点を甘受して、各検出用配線群を1本のいわゆるベタ配線として構成する変形例を適用しても良い。   Here, if the detection wiring group is not composed of a plurality of detection wirings, but the detection wiring group is configured as a single so-called solid wiring, a large touch capacitance can be secured, but a touch panel is provided on the front surface of the display panel. When arranged and used, the detection wiring group becomes a factor that hinders the transmission of the display light, and the transmittance of the display light is reduced. Therefore, in this embodiment, the detection wiring group is configured by a plurality of detection wirings, and the area of the slit-shaped opening between the detection wirings is set large, thereby reducing the transmittance of display light. We are trying to suppress this. However, a modification in which each detection wiring group is configured as one so-called solid wiring may be applied in view of the problem of a decrease in the transmittance of display light.

次に、図2を参照して、タッチスクリーン1の層構成を説明する。タッチスクリーン1の上面層は、透明なガラス材料または透明な樹脂からなる透明基板12(以下、ベース基板12と記載)であり、ベース基板12の裏面上には、ITO等の透明配線材料からなる検出用列配線2が形成される。さらに、その下には、検出用列配線2を被覆するように、SiN(窒化シリコン)等の透明な層間絶縁膜13が形成され、層間絶縁膜13の裏面上に透明配線材料からなる検出用行配線3が形成される。なお、検出用列配線2と検出用行配線3との配設位置を逆にして、ベース基板12の裏面上に検出用行配線3を形成し、層間絶縁膜13の裏面に検出用列配線2を形成しても良い。   Next, the layer configuration of the touch screen 1 will be described with reference to FIG. The upper surface layer of the touch screen 1 is a transparent substrate 12 (hereinafter referred to as a base substrate 12) made of a transparent glass material or a transparent resin, and a transparent wiring material such as ITO is formed on the back surface of the base substrate 12. The detection column wiring 2 is formed. Further, a transparent interlayer insulating film 13 such as SiN (silicon nitride) is formed below the detection column wiring 2, and the detection is made of a transparent wiring material on the back surface of the interlayer insulating film 13. Row wiring 3 is formed. Note that the detection row wiring 3 is formed on the back surface of the base substrate 12 with the arrangement positions of the detection column wiring 2 and the detection row wiring 3 reversed, and the detection column wiring is formed on the back surface of the interlayer insulating film 13. 2 may be formed.

なお、検出用配線は、ITO等の透明配線材料を用いた透明配線ではなく、アルミニウム等の金属配線材料を用いて構成してもよい。この場合には、前述したように、検出用配線群を複数本の検出用配線から構成して、検出用配線の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光に対する透過率が確保される。   Note that the detection wiring may be configured using a metal wiring material such as aluminum instead of a transparent wiring using a transparent wiring material such as ITO. In this case, as described above, the detection wiring group is configured by a plurality of detection wirings, and the area of the slit-shaped opening between the detection wirings is set large, thereby allowing the transmittance for display light to be increased. Is secured.

図3は、本実施の形態におけるタッチパネルの全体構成を模式的に示した図である。タッチスクリーン1の端子10(図3には図示せず、図1参照)に、FPC(Flexible Printed Circuit)17の端子が、ACF(Anisotropic Conductive Film)等を用いることにより実装される。このFPC17を介して、タッチスクリーン1の検出用配線群の端部とコントローラ基板18とが電気的に接続されることにより、図3のパネルはタッチパネルとして機能する。また、コントローラ基板18には、タッチ容量の検出結果に基づいて、指示体のタッチ位置のタッチスクリーン1上におけるタッチ座標の算出処理を行う検出処理回路19が搭載されており、検出処理回路19によって算出された指示体のタッチ位置のタッチスクリーン1上におけるタッチ座標の値は、検出座標データとして、外部のコンピュータ(図示せず)等に出力される。   FIG. 3 is a diagram schematically showing the overall configuration of the touch panel in the present embodiment. A terminal of an FPC (Flexible Printed Circuit) 17 is mounted on the terminal 10 of the touch screen 1 (not shown in FIG. 3, see FIG. 1) by using an ACF (Anisotropic Conductive Film) or the like. The panel of FIG. 3 functions as a touch panel by electrically connecting the end of the detection wiring group of the touch screen 1 and the controller substrate 18 via the FPC 17. The controller board 18 is equipped with a detection processing circuit 19 that performs a calculation process of touch coordinates on the touch screen 1 of the touch position of the indicator based on the detection result of the touch capacitance. The calculated value of the touch coordinates on the touch screen 1 at the touch position of the indicator is output as detected coordinate data to an external computer (not shown) or the like.

図4は、本実施の形態によるタッチパネルにおけるタッチ動作検出・タッチ座標算出系の回路構成を示したブロック図である。なお、本実施の形態では、一例として、検出用列配線群6および検出用行配線群7の本数を各々8系統(図4中、検出用列配線群Wc1〜Wc8、検出用行配線群Wr1〜Wr8)とした場合について記載する。   FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of a touch operation detection / touch coordinate calculation system in the touch panel according to the present embodiment. In this embodiment, as an example, the number of the detection column wiring groups 6 and the detection row wiring groups 7 is 8 systems each (in FIG. 4, the detection column wiring groups Wc1 to Wc8, the detection row wiring group Wr1). ~ Wr8) is described.

図4において、図3に示す検出処理回路19は、列用スイッチ回路20a、行用スイッチ回路20b、発振回路21、第1計数回路23a、第2計数回路23b、タッチ位置算出回路24、バッファ回路26、クロック用発振器COおよび上記の構成要素20a,20b,21,23a,23b,24を制御する検出制御回路25より構成されている。また、検出用発振回路22は、検出用列配線群6、検出用行配線群7、列用スイッチ回路20a、行用スイッチ回路20b、発振回路21およびバッファ回路26よりなる。   4, the detection processing circuit 19 shown in FIG. 3 includes a column switch circuit 20a, a row switch circuit 20b, an oscillation circuit 21, a first count circuit 23a, a second count circuit 23b, a touch position calculation circuit 24, and a buffer circuit. 26, a clock oscillator CO, and a detection control circuit 25 for controlling the above-described components 20a, 20b, 21, 23a, 23b, 24. The detection oscillation circuit 22 includes a detection column wiring group 6, a detection row wiring group 7, a column switch circuit 20a, a row switch circuit 20b, an oscillation circuit 21, and a buffer circuit 26.

各検出用配線群6の一端(図4中の上端)は、列用スイッチ回路20aに接続され、各検出用行配線群7の一端(図4中の右端)は、行用スイッチ回路20bに接続されている。   One end (upper end in FIG. 4) of each detection wiring group 6 is connected to the column switch circuit 20a, and one end (right end in FIG. 4) of each detection row wiring group 7 is connected to the row switch circuit 20b. It is connected.

図5は、スイッチ回路20a,20bの構成を示した回路図である。列用スイッチ回路20aは、検出用列配線群6の各配線群毎に2:1に接続を切り替えるアナログ・マルチプレクサ回路27を含む。そして、検出用列配線群6の各配線群は、それと対応した列用スイッチ回路20aのアナログ・マルチプレクサ回路27により、発振回路21の入力端またはバッファ回路26との出力端との接続が切り替えられる(図4参照)。なお、アナログ・マルチプレクサ回路27もスイッチ回路と称することがある。   FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the switch circuits 20a and 20b. The column switch circuit 20 a includes an analog multiplexer circuit 27 that switches the connection to 2: 1 for each wiring group of the detection column wiring group 6. Each wiring group of the detection column wiring group 6 is switched in connection with the input terminal of the oscillation circuit 21 or the output terminal of the buffer circuit 26 by the analog multiplexer circuit 27 of the column switch circuit 20a corresponding thereto. (See FIG. 4). The analog multiplexer circuit 27 may also be referred to as a switch circuit.

行用スイッチ回路20bにおいても同様に、検出用行配線群7の各配線群毎に2:1に接続を切り替えるアナログ・マルチプレクサ回路27を含む。そして、検出用行配線群7の各配線群は、それと対応した行用スイッチ回路20bのアナログ・マルチプレクサ回路27により、発振回路21の入力端またはバッファ回路26の出力端との接続が切り替えられる。   Similarly, the row switch circuit 20 b includes an analog multiplexer circuit 27 that switches the connection to 2: 1 for each wiring group of the detection row wiring group 7. Each wiring group of the detection row wiring group 7 is switched in connection with the input end of the oscillation circuit 21 or the output end of the buffer circuit 26 by the analog multiplexer circuit 27 of the corresponding row switch circuit 20b.

このように、列用スイッチ回路20aおよび行用スイッチ回路20bを構成するアナログ・マルチプレクサ回路27は、検出制御回路25から出力される制御信号の指示に応じてその接続を選択し、検出用列配線群6および検出用行配線群7の中から1配線群ずつ、発振回路21との接続を順次切り替える。すなわち、発振回路21との接続が選択された1つの配線群が選択配線群として検出対象となり、それ以外の非選択配線群はバッファ回路26の出力に接続される。発振回路21の動作は後述するが、バッファ回路26は発振回路21の発信周期を決める充放電波形をバッファリングして、非選択配線群に印加される。これにより、選択配線群と非選択配線群をほぼ同電位とすることで、両配線群の間に形成されるカップリング容量の影響を低減することができる。   Thus, the analog multiplexer circuit 27 constituting the column switch circuit 20a and the row switch circuit 20b selects the connection in accordance with the instruction of the control signal output from the detection control circuit 25, and detects the column wiring for detection. The connection with the oscillation circuit 21 is sequentially switched one by one from the group 6 and the detection row wiring group 7. That is, one wiring group selected to be connected to the oscillation circuit 21 is a detection target as a selected wiring group, and the other non-selected wiring groups are connected to the output of the buffer circuit 26. Although the operation of the oscillation circuit 21 will be described later, the buffer circuit 26 buffers the charge / discharge waveform that determines the transmission cycle of the oscillation circuit 21 and applies it to the non-selected wiring group. Thereby, by making the selected wiring group and the non-selected wiring group have substantially the same potential, it is possible to reduce the influence of the coupling capacitance formed between the two wiring groups.

図4において、発振回路21の出力端は第1計数回路23aの入力端に接続されており、発振回路21が出力する発信出力信号が第1計数回路23aに入力される。第1計数回路23aは、検出制御回路25から出力されるRESET信号およびそれに引き続くENABLE信号の立ち上がりタイミングに応じて、発振回路21が出力する発信出力信号をカウントし、その計数値(カウント値)を逐一検出制御回路25に出力する。ここで、検出制御回路25は、所定の計数値のデータを保有しており、第1計数回路23aより入力される計数値と上記の所定の計数値とを比較して、入力される計数値が所定の計数値に等しくなったタイミングにおいて、ENABLE信号を立ち下げ、このENABLE信号の出力停止ないしは立ち下げのタイミングに応じて、第1計数回路23aは、発振回路21からの発信出力信号のカウント動作を停止する。即ち、第1計数回路23aは、RESET後の発振回路21からの発信出力信号の最初の入力時点から、カウント値が所定の計数値となるまで発信出力信号を計数する。また、第1計数回路23aの後段の第2計数回路23bは、検出制御回路25から出力されるRESET信号およびENABLE信号の立ち上がり(出力)タイミングに応じて、クロック発振器COより出力される、予め定められた任意の周期を有するクロック信号Clkのパルスのカウントを開始する。そして、ENABLE信号の出力停止ないしは立ち下げのタイミングまでの期間内にクロック信号Clkのパルスのカウントを行い続けることにより、第1計数回路23aが発振回路21からの発信出力信号の計数を開始してから、その計数値が、検出制御回路25が有する上記の所定の計数値となるまでの期間(時間)を計数する。そして、第2計数回路23bは、第2計数回路23bによって計数されたこの期間を、「発信周期検出結果」として、ENABLE信号の出力停止タイミングに応じて、タッチ位置算出回路24に対して出力する。そして、検出制御回路25は、ENABLE信号の出力停止タイミングに応じて、上記の発信周期検出結果の取り込みを指示する制御信号をタッチ位置算出回路24に対して出力する。この制御信号の入力タイミングに応じて、タッチ位置算出回路24は、第2計数回路23bが出力する発信周期検出結果を取り込み、この発信周期検出結果に基づいて、後述するとおりに、指示体のタッチ位置のタッチスクリーン1上でのタッチ座標値を算出する。   In FIG. 4, the output terminal of the oscillation circuit 21 is connected to the input terminal of the first counting circuit 23a, and the transmission output signal output from the oscillation circuit 21 is input to the first counting circuit 23a. The first counting circuit 23a counts the transmission output signal output from the oscillation circuit 21 in accordance with the RESET signal output from the detection control circuit 25 and the subsequent rise timing of the ENABLE signal, and outputs the count value (count value). It outputs to the detection control circuit 25 one by one. Here, the detection control circuit 25 holds data of a predetermined count value, compares the count value input from the first count circuit 23a with the predetermined count value, and receives the input count value. At the timing when the signal becomes equal to a predetermined count value, the ENABLE signal is lowered, and the first counting circuit 23a counts the transmission output signal from the oscillation circuit 21 in accordance with the output stop timing or the falling timing of the ENABLE signal. Stop operation. That is, the first counting circuit 23a counts the transmission output signal from the first input time of the transmission output signal from the oscillation circuit 21 after RESET until the count value reaches a predetermined count value. The second counting circuit 23b, which is the subsequent stage of the first counting circuit 23a, is predetermined and output from the clock oscillator CO in accordance with the rising (output) timing of the RESET signal and ENABLE signal output from the detection control circuit 25. The counting of the pulses of the clock signal Clk having any given period is started. Then, by continuing to count the pulses of the clock signal Clk within a period until the output stop or fall timing of the ENABLE signal, the first counting circuit 23a starts counting the transmission output signal from the oscillation circuit 21. Then, the period (time) until the count value becomes the predetermined count value included in the detection control circuit 25 is counted. Then, the second counting circuit 23b outputs this period counted by the second counting circuit 23b as a “transmission period detection result” to the touch position calculation circuit 24 according to the output stop timing of the ENABLE signal. . Then, the detection control circuit 25 outputs to the touch position calculation circuit 24 a control signal that instructs to capture the transmission cycle detection result in accordance with the output stop timing of the ENABLE signal. In accordance with the input timing of this control signal, the touch position calculation circuit 24 takes in the transmission cycle detection result output from the second counting circuit 23b, and based on this transmission cycle detection result, as described later, the touch of the indicator is touched. A touch coordinate value of the position on the touch screen 1 is calculated.

この様に、指示体のタッチパネルへのタッチに起因した発振回路21の発振周期の変化に基づいて、検出用列配線群6と指示体との間の静電容量Ctc、及び、検出用行配線群7と指示体との間の静電容量Ctrが、タッチ位置算出回路24に於いて、実質的に算出される構成(静電容量Ctc,Ctrを測定する手段乃至は測定方法の一例)が、当該タッチパネルに設けられている。   In this manner, based on the change in the oscillation cycle of the oscillation circuit 21 caused by the touch of the indicator on the touch panel, the capacitance Ctc between the detection column wiring group 6 and the indicator, and the detection row wiring. A configuration (an example of means or a measuring method for measuring the capacitances Ctc and Ctr) in which the capacitance Ctr between the group 7 and the indicator is substantially calculated in the touch position calculation circuit 24 is described. The touch panel is provided.

図6は、本実施の形態におけるタッチパネルが有する発振回路21の回路構成、及び検出用配線群やバッファ回路との接続関係を模式的に示した回路図である。本実施の形態では、発振回路21は、オペアンプ回路30を使用して構成されている。図6では、理解の便宜上、スイッチ回路20a,20bによって8系統の中から、それぞれ2系統の検出用列配線群6及び検出用行配線群7を示し、しかも、スイッチ回路20a,20bも簡略化して示した図である。   FIG. 6 is a circuit diagram schematically showing the circuit configuration of the oscillation circuit 21 included in the touch panel according to the present embodiment and the connection relationship with the detection wiring group and the buffer circuit. In the present embodiment, the oscillation circuit 21 is configured using an operational amplifier circuit 30. In FIG. 6, for the sake of easy understanding, the switch circuit 20a and 20b show two detection column wiring groups 6 and the detection row wiring group 7 out of the eight systems, respectively, and the switch circuits 20a and 20b are also simplified. FIG.

図6中、Aは検出用列配線群6及び検出用行配線群7上のタッチ位置(以下、タッチ座標と記載)を示している。スイッチ回路20aを構成するアナログ・マルチプレクサ回路27がa側に切替わることで、対応する検出用列配線群6と発振回路21の入力端32aが接続され、b側に切替わることでバッファ回路26の出力端に接続される。同様に、スイッチ回路20bを構成するアナログ・マルチプレクサ回路27がa側に切替わることで、対応する検出用行配線群7と発振回路21の入力端32aが接続され、b側に切替わることでバッファ回路26の出力端に接続される。   In FIG. 6, A indicates a touch position (hereinafter referred to as touch coordinates) on the detection column wiring group 6 and the detection row wiring group 7. By switching the analog multiplexer circuit 27 constituting the switch circuit 20a to the a side, the corresponding detection column wiring group 6 and the input terminal 32a of the oscillation circuit 21 are connected, and by switching to the b side, the buffer circuit 26 Connected to the output end of the. Similarly, when the analog multiplexer circuit 27 constituting the switch circuit 20b is switched to the a side, the corresponding detection row wiring group 7 and the input terminal 32a of the oscillation circuit 21 are connected and switched to the b side. It is connected to the output terminal of the buffer circuit 26.

このように、列用スイッチ回路20a及び行用スイッチ回路20bを構成するアナログ・マルチプレクサ回路27は、検出制御回路25の指令により順次a側に切替えることで、検出用列配線群6の上端及び検出用行配線群7の右端という2つの接続端の中から1つの接続端を選択して、選択された接続端をオペアンプ回路30の反転入力端と電気的に接続している。即ち、列用スイッチ回路20a及び行用スイッチ回路20bを構成するアナログ・マルチプレクサ回路27により選択された検出用配線群は検出用帰還路35の一部を構成することになり、この選択された検出用配線群を含んだ検出用発振回路22(図4)が構成されることになる。   In this way, the analog multiplexer circuit 27 constituting the column switch circuit 20a and the row switch circuit 20b is sequentially switched to the a side in response to a command from the detection control circuit 25, thereby detecting the upper end and the detection of the detection column wiring group 6. One connection end is selected from the two connection ends, ie, the right end of the row wiring group 7, and the selected connection end is electrically connected to the inverting input end of the operational amplifier circuit 30. That is, the detection wiring group selected by the analog multiplexer circuit 27 constituting the column switch circuit 20a and the row switch circuit 20b constitutes a part of the detection feedback path 35, and this selected detection Thus, the detection oscillation circuit 22 (FIG. 4) including the wiring group for operation is configured.

オペアンプ回路30の非反転入力端とグランドとの間には抵抗Raが、また、非反転入力端と出力端との間には抵抗Rbが、それぞれ接続されている。また、オペアンプ回路30の反転入力端とグランドとの間にはコンデンサC1が、また、反転入力端と出力端との間には抵抗R1が、それぞれ接続されている。この様にオペアンプ回路30を使用して、いわゆる弛張発振回路が構成されている。この発振回路21は、出力飽和電圧から、抵抗R1及びコンデンサC1に加えて、検出用列配線群6の抵抗(または検出用行配線群7の抵抗)、及び、タッチ容量Ctc(またはタッチ容量Ctr)により構成される検出用帰還路35により充放電が行われ発振する。そして、出力端子33から、発振出力信号が出力される。   A resistor Ra is connected between the non-inverting input terminal of the operational amplifier circuit 30 and the ground, and a resistor Rb is connected between the non-inverting input terminal and the output terminal. A capacitor C1 is connected between the inverting input terminal of the operational amplifier circuit 30 and the ground, and a resistor R1 is connected between the inverting input terminal and the output terminal. In this way, a so-called relaxation oscillation circuit is configured using the operational amplifier circuit 30. The oscillation circuit 21 starts from the output saturation voltage in addition to the resistor R1 and the capacitor C1, the resistance of the detection column wiring group 6 (or the resistance of the detection row wiring group 7), and the touch capacitance Ctrc (or touch capacitance Ctr). Are charged and discharged by the detection feedback path 35 constituted by Then, an oscillation output signal is output from the output terminal 33.

この様な構成に設定することで、指示体がタッチスクリーン1にタッチすることにより、指示体が検出用列配線群6に近接してタッチ容量Ctcが発生し、或いは、指示体が検出用行配線群7に近接してタッチ容量Ctrが発生すると、検出用帰還路35の伝達特性は変化し、タッチ容量Ctc,Ctrが発生しないとき(指示体がタッチスクリーン1にタッチしていないとき)よりも、検出用発振回路22の発振周期(=発振回路21の発振周期)は増加する。そして、後述する様に、この発振周期の変化によりタッチ容量Ctc,Ctrを実質的に検出することで、指示体のタッチ位置のタッチスクリーン1上でのタッチ座標値を算出することが可能となる。   With such a configuration, when the indicator touches the touch screen 1, the indicator is brought close to the detection column wiring group 6 to generate a touch capacitance Ctc, or the indicator is in the detection row. When the touch capacitance Ctr is generated in the vicinity of the wiring group 7, the transfer characteristic of the detection feedback path 35 is changed, and the touch capacitances Ctc and Ctr are not generated (when the indicator is not touching the touch screen 1). However, the oscillation cycle of the detection oscillation circuit 22 (= the oscillation cycle of the oscillation circuit 21) increases. Then, as will be described later, the touch coordinate value on the touch screen 1 of the touch position of the indicator can be calculated by substantially detecting the touch capacitances Ctc and Ctr based on the change in the oscillation cycle. .

アナログ・マルチプレクサ回路27により選択された検出用配線群等からなる検出用帰還路35の一部を考慮せずに、発振回路21単体での発振周期Tcは、概ね下記の式(1)によって示す通りに与えられることとなる。発振周期Tcは抵抗R1及びコンデンサC1の時定数τに比例する。   Without considering a part of the detection feedback path 35 including the detection wiring group selected by the analog multiplexer circuit 27, the oscillation period Tc of the oscillation circuit 21 alone is approximately expressed by the following equation (1). Will be given to the street. The oscillation period Tc is proportional to the time constant τ of the resistor R1 and the capacitor C1.

Figure 0004942729
Figure 0004942729

検出用帰還路35を含む検出用発振回路22では、指示体のタッチスクリーン1へのタッチによりタッチ容量Ctc,Ctrが形成されると、オペアンプ回路30の反転入力端に電気的に接続される検出帰還路35によって上記の時定数τが増加し、発振回路21の発振周期も増加する。この発振周期の変化を、タッチ容量の検出、即ち、タッチ位置のタッチスクリーン1上でのタッチ座標値の検出に利用する。   In the detection oscillation circuit 22 including the detection feedback path 35, when the touch capacitors Ctc and Ctr are formed by the touch of the indicator on the touch screen 1, the detection is electrically connected to the inverting input terminal of the operational amplifier circuit 30. The time constant τ is increased by the feedback path 35, and the oscillation period of the oscillation circuit 21 is also increased. This change in the oscillation period is used to detect touch capacitance, that is, to detect a touch coordinate value on the touch screen 1 at the touch position.

さらに、オペアンプ回路30の反転入力端に現れる充放電電圧は、バッファ回路26を介してアナログ・マルチプレクサ回路27に入力されており、同回路の接続がb側に切替わることにより、非選択配線群に印加される。これにより、図6中に模式的に示した検出用列配線群6及び検出用行配線群7とのクロス部(交差部)周辺(図中ハッチングで示す)に形成されるクロス部容量Ccに印加される電圧を小さくすることができる。クロス部容量Ccの印加電圧を理想的にゼロにできれば、発振動作において、クロス部容量の存在は無視できることになる。   Further, the charge / discharge voltage appearing at the inverting input terminal of the operational amplifier circuit 30 is input to the analog multiplexer circuit 27 via the buffer circuit 26, and the connection of the circuit is switched to the b side, whereby a non-selected wiring group. To be applied. As a result, the cross section capacitance Cc formed around the cross section (intersection) between the detection column wiring group 6 and the detection row wiring group 7 schematically shown in FIG. The applied voltage can be reduced. If the applied voltage of the cross section capacitance Cc can be ideally zero, the presence of the cross section capacitance can be ignored in the oscillation operation.

しかしながら、バッファ回路26の周波数応答や出力インピーダンス、さらには検出用配線群が有する配線抵抗により、弛張発振回路の発振周期を決める充放電電圧と非選択配線群との電位を完全に一致させることは困難であり、クロス部容量Ccが発振周期に影響を与えることとなる。特に、タッチが発生したときに、タッチ位置周辺の検出用列配線群6及び検出用行配線群7のみならず、それ以外の配線群の検出値も同時に上昇する(発振周期が大きくなることに対応)という現象が生じる。この影響に関しては補間処理の説明として後述するが、このタッチ位置周辺以外の配線群からの検出値の上昇は、補間処理を行う際のオフセット量となる。   However, due to the frequency response and output impedance of the buffer circuit 26 and the wiring resistance of the detection wiring group, the potentials of the charge / discharge voltage that determines the oscillation period of the relaxation oscillation circuit and the non-selected wiring group can be completely matched. This is difficult, and the cross-section capacitance Cc affects the oscillation period. In particular, when a touch occurs, not only the detection column wiring group 6 and the detection row wiring group 7 around the touch position but also the detection values of the other wiring groups increase simultaneously (the oscillation cycle becomes large). Phenomenon). Although this influence will be described later as an explanation of the interpolation process, an increase in the detection value from the wiring group other than the periphery of the touch position becomes an offset amount when the interpolation process is performed.

さて、図4を参照して、上述した発振回路21の出力信号は、計数回路23a,23bに入力される。前段の第1計数回路23aは、検出制御回路25による制御の下で検出用発振回路22の出力信号(=発振回路21の出力信号)を所定の計数値CPとなるまで計数する(この計数カウント処理により、後述する様に、外来ノイズ等の影響を平滑化して測定の精度を高めることが可能となる)。更に、検出制御回路25による制御の下で、第1計数回路23aが計数を開始してから所定の計数値CPとなるまでの期間(=(検出用発振回路22の出力信号の発振周期)×(所定の計数値CP))を、後段の第2計数回路23bによって計数することで、検出用発振回路22の出力信号の発振周期が検出される(計数された期間を所定の計数値CPで除算した値が、検出用発振回路22の出力信号の発振周期の平均値である)。   Now, referring to FIG. 4, the output signal of the oscillation circuit 21 described above is input to the counting circuits 23a and 23b. The first counting circuit 23a in the preceding stage counts the output signal of the detection oscillation circuit 22 (= the output signal of the oscillation circuit 21) under the control of the detection control circuit 25 until the predetermined count value CP is reached (this count count). By processing, as will be described later, it is possible to smooth the influence of external noise or the like and increase the accuracy of measurement). Further, under the control of the detection control circuit 25, the period from when the first counting circuit 23a starts counting until the predetermined count value CP is reached (= (the oscillation period of the output signal of the detection oscillation circuit 22)) × (Predetermined count value CP)) is counted by the second counter circuit 23b in the subsequent stage, so that the oscillation cycle of the output signal of the detection oscillation circuit 22 is detected (the counted period is the predetermined count value CP). The value obtained by the division is the average value of the oscillation period of the output signal of the detection oscillation circuit 22).

このとき、例えば、タッチパネルと組合せて使用される表示装置等の周辺装置からの外来ノイズ、または、アナログ・マルチプレクサ回路等の回路要素自体が発生するランダムノイズが、検出用列配線群6、検出用行配線群7、及び引き出し配線8,9を含む発振回路21への接続経路に混入すると、発振周波数に揺らぎが生じ、検出される容量値の精度が低下する。他方、第1計数回路23aで計数される所定の計数値CPは、発振回路21の発振周期の積算回数となる。即ち、外来ノイズ及びランダムノイズは発振回路21の発振とは非同期であるため、この所定の計数値CPを大きな値に設定するときには、積算により外来ノイズ等の影響が平均化されて低減化され、容量値の検出精度が向上する。但し、第2計数回路23bで計数される、第1計数回路23aの計数値が所定の計数値CPとなるまでの期間は、(発振周期)×(所定の計数値CP)で与えられるため、この所定の計数値CPを大きな値に設定すると、1本の検出用配線群による検出時間も増大して、タッチパネルの所望の応答時間を満足することが困難となり、検出用配線群の数が多い場合には、この傾向は更に顕著となる。このため、所定の計数値CPは所望の応答時間を満足するよう適宜設定される。   At this time, for example, external noise from a peripheral device such as a display device used in combination with a touch panel or random noise generated by a circuit element itself such as an analog multiplexer circuit is detected by the detection column wiring group 6, the detection When mixed in the connection path to the oscillation circuit 21 including the row wiring group 7 and the lead-out wirings 8 and 9, the oscillation frequency fluctuates, and the accuracy of the detected capacitance value decreases. On the other hand, the predetermined count value CP counted by the first counting circuit 23a is the number of integrations of the oscillation period of the oscillation circuit 21. That is, since the external noise and random noise are asynchronous with the oscillation of the oscillation circuit 21, when the predetermined count value CP is set to a large value, the influence of the external noise and the like is averaged and reduced by integration, The detection accuracy of the capacitance value is improved. However, the period until the count value of the first count circuit 23a reaches the predetermined count value CP counted by the second count circuit 23b is given by (oscillation cycle) × (predetermined count value CP). If this predetermined count value CP is set to a large value, the detection time by one detection wiring group also increases, making it difficult to satisfy the desired response time of the touch panel, and the number of detection wiring groups is large. In some cases, this trend is even more pronounced. For this reason, the predetermined count value CP is appropriately set so as to satisfy a desired response time.

尚、本実施の形態1では、検出用配線群、引き出し配線8,9及びその他の回路配線上の寄生静電容量並びにスイッチ回路の入出力端からみた静電容量(アナログ・マルチプレクサ回路20a,20b,31内部の静電容量)の図示は、簡単化のために省略している。実際には、これらの静電容量を加味して、抵抗値等の各回路パラメータが選定されるので、これらの静電容量は本実施の形態の本質に影響を及ぼすものではない。   In the first embodiment, the parasitic capacitance on the detection wiring group, the lead-out wirings 8 and 9 and other circuit wirings, and the electrostatic capacitance as viewed from the input / output terminals of the switch circuit (analog multiplexer circuits 20a and 20b). , 31 are not shown for the sake of simplicity. Actually, since each circuit parameter such as a resistance value is selected in consideration of these capacitances, these capacitances do not affect the essence of the present embodiment.

次に、タッチ位置のタッチスクリーン1上でのタッチ座標値を検出する動作を、図4〜図10を参照して説明する。まず、発振回路21へ検出配線群を順次接続し、計数回路23a及び23bにて容量検出を行う動作につき説明する。図7は、本実施の形態におけるタッチパネルの検出・算出動作を示したタイミングチャートである。   Next, the operation of detecting the touch coordinate value on the touch screen 1 at the touch position will be described with reference to FIGS. First, an operation in which detection wiring groups are sequentially connected to the oscillation circuit 21 and capacitance detection is performed by the counting circuits 23a and 23b will be described. FIG. 7 is a timing chart showing the detection / calculation operation of the touch panel in the present embodiment.

検出制御回路25は、8本の検出用列配線群6を順次に切り替える指令を指示する制御信号を列用スイッチ回路20aを構成する各アナログ・マルチプレクサ回路27に出力する。アナログ・マルチプレクサ回路27は、その制御信号に応じて、その出力端子を順次に切り替えながら、図7に示す様に、8本の検出用列配線群6の中から検出対象となる列配線群を選択して、Wc1→Wc2→・・・→Wc7→Wc8の順で、検出用列配線群6の上端部を発振回路21の接続端子32aと接続させる。その結果、選択された検出用列配線群6の上端部がオペアンプ回路30の反転入力端と接続される。   The detection control circuit 25 outputs a control signal instructing a command to sequentially switch the eight detection column wiring groups 6 to each analog multiplexer circuit 27 constituting the column switch circuit 20a. The analog multiplexer circuit 27 selects the column wiring group to be detected from the eight detection column wiring groups 6 as shown in FIG. 7 while sequentially switching its output terminals in accordance with the control signal. Then, the upper end of the detection column wiring group 6 is connected to the connection terminal 32a of the oscillation circuit 21 in the order of Wc1, Wc2,..., Wc7, and Wc8. As a result, the upper end portion of the selected detection column wiring group 6 is connected to the inverting input end of the operational amplifier circuit 30.

この様な発振回路21に接続する検出対象配線群の切り替え動作と連動して、第1計数回路23aは、検出制御回路25からのリセット信号RESETが解除され且つ検出制御回路25が出力するイネーブル信号ENABLEがアクティブレベルになった時点で(図7参照)、検出用発振回路22の発振出力信号の計数を開始し、所定の計数値CPとなるまで計数を続行する。そして、検出制御回路25は、第1計数回路23aが出力する計数値が所定の計数値CPとなったことを検出した時点で、イネーブル信号ENABLEを非アクティブレベルに設定し、第1計数回路23aの計数動作を停止させる。   In conjunction with the switching operation of the detection target wiring group connected to the oscillation circuit 21, the first counting circuit 23 a releases the reset signal RESET from the detection control circuit 25 and outputs an enable signal output from the detection control circuit 25. When ENABLE becomes an active level (see FIG. 7), the count of the oscillation output signal of the detection oscillation circuit 22 is started, and the count is continued until a predetermined count value CP is reached. Then, the detection control circuit 25 sets the enable signal ENABLE to the inactive level when detecting that the count value output from the first count circuit 23a has reached the predetermined count value CP, and the first count circuit 23a. The counting operation is stopped.

一方、後段の第2計数回路23bは、検出制御回路25が出力するイネーブル信号ENABLEがアクティブレベルとなっている期間を、計数用クロック信号Clkに基づいて計数する。即ち、第2計数回路23bの計数値は、第1計数回路23aが計数動作を開始してからその計数値が所定の計数値CPとなるまでの期間を示していることになる。従って、第2計数回路23bの計数値CV1は、検出用発振回路22の発振周期が所定の計数値CP回分積算されて平均化された値となる。そして、検出制御回路25は、イネーブル信号ENABLEを非アクティブレベルに設定した後に、第2計数回路23bの計数値CV1を読み込む様に指示する制御信号を後段のタッチ位置算出回路24に出力する。タッチ位置算出回路24は、この制御信号の入力タイミングに応じて、図7に示すタイミングで、第2計数回路23bが出力する発振周期検出結果CV1を取込む。   On the other hand, the second counting circuit 23b in the subsequent stage counts a period during which the enable signal ENABLE output from the detection control circuit 25 is at the active level based on the counting clock signal Clk. That is, the count value of the second count circuit 23b indicates a period from when the first count circuit 23a starts the count operation until the count value reaches the predetermined count value CP. Therefore, the count value CV1 of the second count circuit 23b is an averaged value obtained by integrating the oscillation period of the detection oscillation circuit 22 for a predetermined count value CP. Then, after setting the enable signal ENABLE to the inactive level, the detection control circuit 25 outputs a control signal instructing to read the count value CV1 of the second count circuit 23b to the subsequent touch position calculation circuit 24. The touch position calculation circuit 24 takes in the oscillation cycle detection result CV1 output from the second counting circuit 23b at the timing shown in FIG. 7 according to the input timing of this control signal.

同様に、検出制御回路25は、8本の検出用行配線群7を順次に切り替える指令を指示する制御信号を行用スイッチ回路20bを構成する各アナログ・マルチプレクサ回路27に出力する。アナログ・マルチプレクサ回路27は、その制御信号に応じて、その出力端子を順次に切り替えながら、図7に示す様に、8本の検出用行配線群7の中から検出対象となる行配線群を選択して、Wr1→Wr2→・・・→Wr7→Wr8の順で、検出用行配線群7の右端部を発振回路21の接続端子32aと接続させる。その結果、選択された検出用行配線群7の右端部がオペアンプ回路30の反転入力端と接続される。   Similarly, the detection control circuit 25 outputs a control signal instructing a command to sequentially switch the eight detection row wiring groups 7 to each analog multiplexer circuit 27 constituting the row switch circuit 20b. The analog multiplexer circuit 27 selects the row wiring group to be detected from the eight detection row wiring groups 7 as shown in FIG. Then, the right end portion of the detection row wiring group 7 is connected to the connection terminal 32 a of the oscillation circuit 21 in the order of Wr 1 → Wr 2 →... → Wr 7 → Wr 8. As a result, the right end portion of the selected detection row wiring group 7 is connected to the inverting input end of the operational amplifier circuit 30.

そして、同様に、検出制御回路25は、リセット信号RESETの解除とイネーブル信号ENABLEのアクティブレベルへの変更とを行い、第1及び第2計数回路23a,23bによって、各検出用行配線群7に関する、検出用発振回路22の発振周期の所定の計数値CP回の積算値CV1が検出される。   Similarly, the detection control circuit 25 cancels the reset signal RESET and changes the enable signal ENABLE to the active level, and the first and second counting circuits 23a and 23b relate to each detection row wiring group 7. Then, an integrated value CV1 of a predetermined count value CP times of the oscillation cycle of the detection oscillation circuit 22 is detected.

詳細はフローチャートに基づき後述するが、このとき、第2計数回路23bの計数値CV1からバックグランド値Gbを減算して、各配線群による検出値CV2を算出する。タッチ位置算出回路24は、算出した検出値CV2に基づいてタッチ有無判定処理(タッチ有無判定手段)を行う。タッチ有無判定処理は、検出用列配線群6及び検出用行配線群7のそれぞれにつき各1本以上、検出値CV2が所定の閾値TL以上のときには(CV2≧TL)、指示体によるタッチがあったと判断する。そして、タッチ位置算出回路24は、後述する補間処理によりタッチ座標を算出する。なお、図7では、列配線群Wc4がその検出値CV2(計数値CV1からバックグランド値Gbを減算した値)が最大値を示す列配線群として、及び、行配線群Wr5がその検出値CV2が最大値を示す行配線群として例示されている。   Although details will be described later based on a flowchart, at this time, the background value Gb is subtracted from the count value CV1 of the second count circuit 23b to calculate a detection value CV2 by each wiring group. The touch position calculation circuit 24 performs touch presence / absence determination processing (touch presence / absence determination means) based on the calculated detection value CV2. The touch presence / absence determination processing is performed for each of the detection column wiring group 6 and the detection row wiring group 7, and when the detection value CV2 is equal to or greater than a predetermined threshold TL (CV2 ≧ TL), there is a touch by the indicator. Judge that Then, the touch position calculation circuit 24 calculates touch coordinates by an interpolation process described later. In FIG. 7, the column wiring group Wc4 is a column wiring group in which the detection value CV2 (the value obtained by subtracting the background value Gb from the count value CV1) is the maximum value, and the row wiring group Wr5 is the detection value CV2. Is exemplified as a row wiring group showing the maximum value.

これに対して、何れの検出用列配線群6に対する検出値CV2、及び、何れの検出用列配線群7に対する検出値CV2が、所定の閾値TL未満の場合には、タッチ位置算出回路24は、指示体によるタッチが無かったものと判断して、タッチ無し時のバックグランド検出値を算出するバックグランド値算出処理へ移行する。   On the other hand, when the detection value CV2 for any of the detection column wiring groups 6 and the detection value CV2 for any of the detection column wiring groups 7 are less than a predetermined threshold TL, the touch position calculation circuit 24 Then, it is determined that there is no touch by the indicator, and the process proceeds to a background value calculation process for calculating a background detection value when there is no touch.

そして、タッチ座標算出処理またはバックグランド値算出処理を経て、上述した各配線群による検出処理に戻るという一連の動作が繰り返される。なお、各配線群による検出処理とタッチ座標算出処理やバックグランド値算出処理は、一部を並行して行うことも可能である。   Then, a series of operations of returning to the detection process by each wiring group described above is repeated through the touch coordinate calculation process or the background value calculation process. Note that the detection processing by each wiring group, the touch coordinate calculation processing, and the background value calculation processing can be partially performed in parallel.

次に、タッチ座標算出処理について説明する。タッチ位置算出回路24は、上述したタッチ有無判定処理(タッチ有無判定手段)の他、ピーク配線判別処理(ピーク配線判別手段)、オフセット量キャンセル処理(オフセット算出手段)、補間処理(タッチ位置算出手段)を有している。ピーク配線判別処理は、タッチ有無判定処理にてタッチが有ると判定された場合には、検出値が最大になる列配線群及び行配線群を求める。オフセット量キャンセル処理は、ピーク配線とその周辺の配線群を除いた検出値から補間オフセット量を求める。補間処理は、補間オフセットを考慮して補間処理によりタッチ座標を算出する。   Next, touch coordinate calculation processing will be described. In addition to the touch presence / absence determination process (touch presence / absence determination means) described above, the touch position calculation circuit 24 includes a peak wiring determination process (peak wiring determination means), an offset amount cancellation process (offset calculation means), and an interpolation process (touch position calculation means). )have. In the peak wiring determination process, when it is determined that there is a touch in the touch presence / absence determination process, a column wiring group and a row wiring group having a maximum detection value are obtained. In the offset amount canceling process, an interpolation offset amount is obtained from the detected values excluding the peak wiring and the surrounding wiring group. In the interpolation processing, touch coordinates are calculated by interpolation processing in consideration of the interpolation offset.

図8は、タッチ有無判定処理およびピーク配線判別処理の処理フローを示したフローチャートである。なお、検出用列配線群をタッチ座標のx座標を検出するための配線として「X配線」とも記載し、検出用行配線群をタッチ座標のy座標を検出するための配線として「Y配線」とも記載し、検出用列配線群及び検出用行配線群の各々を単に「検出配線」とも以下に記載する。   FIG. 8 is a flowchart showing a processing flow of touch presence / absence determination processing and peak wiring determination processing. Note that the detection column wiring group is also referred to as “X wiring” as wiring for detecting the x coordinate of the touch coordinates, and the detection row wiring group is “Y wiring” as wiring for detecting the y coordinate of the touch coordinates. Each of the detection column wiring group and the detection row wiring group is also simply referred to as “detection wiring” below.

はじめに、各検出配線を発振回路21に順次接続し、計数回路23aが所定計数値CPとなる期間t1を計数回路23bの計数値CV1として測定する(ステップSA1)。このステップは、図6を元に説明した各配線群を順次発振回路21に接続して計数値として容量値を求めるという動作を示している。ここでは、これを容量検出処理と呼び、図8のフローチャートでは、ピーク配線判別処理の前段の容量検出処理(ステップSA1に相当)も含めた形で記載している。   First, the respective detection wirings are sequentially connected to the oscillation circuit 21, and the period t1 in which the counting circuit 23a becomes the predetermined count value CP is measured as the count value CV1 of the counting circuit 23b (step SA1). This step shows an operation in which each wiring group described based on FIG. 6 is sequentially connected to the oscillation circuit 21 to obtain a capacitance value as a count value. Here, this is called capacity detection processing, and in the flowchart of FIG. 8, it is described including the capacity detection processing (corresponding to step SA1) preceding the peak wiring discrimination processing.

次に、各検出配線の計数値CV1から、バックグランド計数値Gbを減算して検出値CV2を算出する(ステップSA2)。この検出値CV2は、タッチの無い計数値を基準としたときにタッチなどで形成された容量に対応する値となる。そして、検出値CV2が予め設定される閾値TL以上(CV2≧TL)となるX配線及びY配線があるかを判定する(ステップSA3)。このような検出配線がある場合、タッチが有ると判断し、CV2≧TLとなるX配線のうち、検出値CV2が最大となる配線X(i)を求める(ステップSA4)。同様に、CV2≧TLとなるY配線のうち、検出値CV2が最大となる配線Y(j)を求める(ステップSA5)。ステップSA5の後、補間オフセット量算出処理へ移行する。また、ステップSA3の判定条件を満たさない場合、タッチが無いと判断し、バックグランド値算出処理(ステップSA6)へ移行する。ここで、i、jは配線番号を示す。なお、検出値CV2が最大となる配線X(i)、配線Y(j)をピーク配線と記す。   Next, the detection value CV2 is calculated by subtracting the background count value Gb from the count value CV1 of each detection wiring (step SA2). This detection value CV2 is a value corresponding to a capacitance formed by touching or the like when a count value without touching is used as a reference. Then, it is determined whether or not there is an X wiring and a Y wiring where the detection value CV2 is equal to or greater than a preset threshold value TL (CV2 ≧ TL) (step SA3). If there is such a detection wiring, it is determined that there is a touch, and a wiring X (i) having the maximum detection value CV2 is obtained from the X wirings satisfying CV2 ≧ TL (step SA4). Similarly, the wiring Y (j) with the maximum detected value CV2 is obtained from the Y wirings satisfying CV2 ≧ TL (step SA5). After step SA5, the process proceeds to the interpolation offset amount calculation process. If the determination condition of step SA3 is not satisfied, it is determined that there is no touch, and the process proceeds to the background value calculation process (step SA6). Here, i and j indicate wiring numbers. Note that the wiring X (i) and the wiring Y (j) having the maximum detection value CV2 are referred to as peak wiring.

図9は、図8に示すバックグランド検出値Gbを検出するためのバックグランド検出処理を示したフローチャートである。尚、ここでは、バックグランド検出処理は、図8に示すタッチ有無判定処理のステップSA3に於ける判定結果がNoである場合に行われる。   FIG. 9 is a flowchart showing a background detection process for detecting the background detection value Gb shown in FIG. Here, the background detection process is performed when the determination result in step SA3 of the touch presence / absence determination process shown in FIG. 8 is No.

本実施の形態では、上記ステップSA3における判定結果がNoであるときに毎回、バックグランド検出処理を行う。この検出時間が検出配線からの容量検出の不感時間となってしまい、応答時間に影響する場合には、所定回に1回、バックグランド処理に移行するようにし、それ以外では、当該処理をスルーするようにしても良い。バックグランド検出値Gbは急峻に変動することは無いため、この様に検出間隔を広く設定しても、一般的には何等問題は無い。   In the present embodiment, the background detection process is performed every time the determination result in Step SA3 is No. If this detection time becomes a dead time for detecting capacitance from the detection wiring and affects the response time, the process shifts to the background process once every predetermined time. Otherwise, the process is bypassed. You may make it do. Since the background detection value Gb does not change steeply, there is generally no problem even if the detection interval is set wide as described above.

タッチ位置算出回路24は、検出配線毎に、第2計数回路23bの計数値CV1≧閾値TLgとなる検出配線があるか否かを判定する(ステップSB1)。   The touch position calculation circuit 24 determines whether or not there is a detection wiring that satisfies the count value CV1 ≧ threshold value TLg of the second counting circuit 23b for each detection wiring (step SB1).

そして、計数値CV1≧閾値TLgを満足する検出配線があると判定した場合には、タッチ位置算出回路24は、前回のバックグランド検出処理の実行に於いて設定されたバックグランド検出値Gb(old)を更新することなく、そのまま当該値Gb(old)を、今回の検出で得られたバックグランド検出値Gb(new)に設定する(ステップSB2)。   When it is determined that there is a detection wiring that satisfies the count value CV1 ≧ threshold value TLg, the touch position calculation circuit 24 determines the background detection value Gb (old) set in the previous execution of the background detection process. The value Gb (old) is set as it is to the background detection value Gb (new) obtained by the current detection (step SB2).

他方、ステップSB1において、上記の関係を満足する検出配線が無いと判定した場合には、タッチ位置算出回路24は、各検出配線に於いて、前回の「バックグランド検出モード」で検出されたバックグランド検出値Gb(old)と今回測定された計数値CV3との指数平均を算出し、算出された値を新たなバックグランド検出値Gb(new)として同回路24内のメモリに格納する(ステップSB3)。ステップSB3の後、図8に示したピーク配線判別処理に戻る。   On the other hand, if it is determined in step SB1 that there is no detection wiring satisfying the above relationship, the touch position calculation circuit 24 detects the back detected in the previous “background detection mode” in each detection wiring. An exponential average of the ground detection value Gb (old) and the count value CV3 measured this time is calculated, and the calculated value is stored in the memory in the circuit 24 as a new background detection value Gb (new) (step) SB3). After step SB3, the process returns to the peak wiring determination process shown in FIG.

ここで、指数平均は、以下の式(2)により求められる。   Here, the exponential average is obtained by the following equation (2).

Figure 0004942729
Figure 0004942729

バックグランド検出値の検出誤差を抑えて、補間処理の精度を上げる様に、ここでは、例えば指数平均により平滑化する。使用環境によるバックグランド検出値の変動度合い等をみて、αの値を適宜設定すれば良い。また、バックグランド値の初期値は、装置使用開始のキャリブレーション処理により求めても良いし、予め固定値を設定しておいても良い。また、装置起動後の最初の計数値CV1をバックグランド値の初期値としても良い。   In order to suppress the detection error of the background detection value and improve the accuracy of the interpolation processing, here, for example, smoothing is performed by exponential averaging. The value of α may be set as appropriate in consideration of the degree of fluctuation of the background detection value depending on the use environment. Further, the initial value of the background value may be obtained by calibration processing at the start of use of the apparatus, or a fixed value may be set in advance. Further, the first count value CV1 after the apparatus is started may be used as the initial value of the background value.

次に、タッチが有る場合の検出値CV2に現れるオフセット量につき説明する。図10は、配線X(i)の中心から上下にタッチ位置が変位した場合の検出値CV2の変化の様子を示した図である。図12をもとに後述する場合と同様に、指のタッチ寸法(タッチされるエリアの寸法)と配線幅(配線群の幅)と、配線群のピッチとをほぼ同等となる様に設定した場合の図である。また、透明基板12の厚さが0.6mm程度と比較的薄い場合を示している。図に示すように、タッチ位置が配線X(i)の中心から変位した場合、検出値CV2は次第に低下していき、隣接配線X(i−1)、X(i+1)付近で変化量は小さくなる。そしてさらにタッチ位置が離れても検出値の低下はほとんど生じることが無くなる。これは、Y配線についても同様である。このように、タッチがある場合には、タッチが無い場合のバックグランド値に対してオフセットが生じ、タッチ位置から離れた配線であっても、検出値CV2がバックグランド値よりも大きな値を示すことが発明者らの実験により確認された。さらに、X配線とY配線とのクロス部で生成されるクロス部容量(クロス部容量は図6中、Ccとして模式的に示される)が大きいほど、オフセット量も大きくなることも確認された。   Next, the offset amount that appears in the detection value CV2 when there is a touch will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating how the detection value CV2 changes when the touch position is displaced vertically from the center of the wiring X (i). As in the case described later with reference to FIG. 12, the touch dimension of the finger (the dimension of the area to be touched), the wiring width (width of the wiring group), and the pitch of the wiring group are set to be substantially equal. FIG. Moreover, the case where the thickness of the transparent substrate 12 is as comparatively thin as about 0.6 mm is shown. As shown in the figure, when the touch position is displaced from the center of the wiring X (i), the detection value CV2 gradually decreases, and the amount of change is small in the vicinity of the adjacent wirings X (i−1) and X (i + 1). Become. Further, even if the touch position is further away, the detection value hardly decreases. The same applies to the Y wiring. In this way, when there is a touch, an offset occurs with respect to the background value when there is no touch, and the detection value CV2 shows a value larger than the background value even if the wiring is away from the touch position. This was confirmed by the inventors' experiments. Furthermore, it was confirmed that the offset amount increases as the cross portion capacitance generated at the cross portion between the X wiring and the Y wiring (the cross portion capacitance is schematically shown as Cc in FIG. 6).

このようなオフセットが生じる理由は以下のように考えることができる。非選択検出配線は、上述のように発振回路21の発振周期を決める充放電電圧がバッファ27を介して印加されており、これにより理想的にはクロス部容量は無視できる。しかしながら、バッファ27の駆動能力(応答速度や出力インピーダンス)や検出配線の抵抗、さらには引出し配線の抵抗の影響により、クロス部容量にかかる電圧はゼロとはならず、ある程度の電圧が残留する。このとき、タッチが発生し、ある検出配線周辺にタッチ容量が発生すると、それから離れた検出配線が選択されて発振回路21に接続された場合にも、クロス部容量を介してタッチ容量が検出されてしまうこととなり、これによりオフセットが生じることになる。このとき、発振回路21からみえる容量は、タッチ容量とクロス部容量の直列配置された容量となる。このため、クロス部容量の大きさに伴いオフセット値も大きくなる傾向がある。   The reason why such an offset occurs can be considered as follows. As described above, the charge / discharge voltage that determines the oscillation cycle of the oscillation circuit 21 is applied to the non-selection detection wiring via the buffer 27, and thus, the cross section capacitance can be ignored in an ideal manner. However, the voltage applied to the cross section capacitance does not become zero due to the influence of the driving capability (response speed and output impedance) of the buffer 27, the resistance of the detection wiring, and the resistance of the lead wiring, and a certain amount of voltage remains. At this time, when a touch occurs and a touch capacitance is generated around a certain detection wiring, even when a detection wiring separated from the detection wiring is selected and connected to the oscillation circuit 21, the touch capacitance is detected via the cross section capacitance. This will cause an offset. At this time, the capacitance seen from the oscillation circuit 21 is a capacitance in which a touch capacitance and a cross portion capacitance are arranged in series. For this reason, the offset value tends to increase with the size of the cross section capacitance.

図11は、補間オフセット量キャンセル処理を示したフローチャートである。ここでは、例えばピーク配線X(i)及びそれと隣接するX(i−1)、X(i+1)(計3本分)を除くX配線の各検出値CV2の平均値をオフセット量Oxとして算出する(ステップSC1)。同様に、ピーク配線Y(j)及びそれと隣接するY(j−1)、Y(j+1)(計3本分)を除くY配線の各検出値CV2の平均値をオフセット量Oyとして算出する(ステップSC2)。   FIG. 11 is a flowchart showing the interpolation offset amount canceling process. Here, for example, the average value of the detected values CV2 of the X wirings excluding the peak wiring X (i) and the adjacent X (i−1) and X (i + 1) (a total of three) is calculated as the offset amount Ox. (Step SC1). Similarly, the average value of the detected values CV2 of the Y wirings excluding the peak wiring Y (j) and the adjacent Y (j-1) and Y (j + 1) (a total of three) is calculated as the offset amount Oy ( Step SC2).

次に、補間処理の対象となる配線X(i−1)〜X(i+1)の各検出値CV2からオフセット量Oxを減算し、補間処理用検出値CVxを算出する(ステップSC3)。さらに、補間処理の対象となる配線Y(j−1)〜Y(j+1)の各検出値CV2からオフセット量Oyを減算し、補間処理用検出値CVyを算出する(ステップSC4)。なお、ここで、本実施の形態においては、ピーク配線と隣接する配線の3本の検出値から補間処理を行う場合を考えるが、さらにピーク配線周辺の広い範囲の配線の検出値を使用して補間処理行う場合には、この範囲以外の配線の検出値の平均値としてオフセット量を求める。   Next, the offset value Ox is subtracted from each detected value CV2 of the wirings X (i-1) to X (i + 1) to be interpolated, thereby calculating an interpolated detected value CVx (step SC3). Further, the amount of offset Oy is subtracted from each detected value CV2 of the wirings Y (j-1) to Y (j + 1) to be interpolated, thereby calculating the interpolated detected value CVy (step SC4). Here, in the present embodiment, a case is considered in which interpolation processing is performed from three detection values of the peak wiring and the adjacent wiring. However, the detection values of a wide range of wiring around the peak wiring are further used. When performing the interpolation process, the offset amount is obtained as an average value of the detected values of the wirings outside this range.

このように、前段のピーク配線判別処理にてピーク配線が判別されるごとに、オフセット量を算出してキャンセルするため、指示体によるタッチの仕方(タッチパネルとの接触の仕方など)に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができる。   In this way, every time the peak wiring is determined in the peak wiring determination process in the previous stage, the offset amount is calculated and canceled, so the offset according to the way of touching by the indicator (how to touch the touch panel, etc.) Even if the amount changes, this can be reliably calculated and canceled.

次に、タッチ位置算出回路24が行う補間処理について説明する。ここでは、簡単化のために、各検出配線による計数値CV2の偏差は生じていないものとする。図12は、補間用検出値CVx,CVyのタッチ位置による変化の例を示した図である。図12中、参照記号FGは、タッチパネルにタッチしている指を示している。図12は、ピーク配線X(i)およびY(j)の中心を原点として、X配線の場合には左右に、Y配線の場合には上下にタッチされる指FGの中心位置からの変位量(相対値)に対する補間用検出値CVx、CVyの関係を例示している(配線X(i)及びY(j)の場合を実線、配線X(i−1)及びY(j−1)の場合を点線、配線X(i+1)及びY(j+1)の場合を一点鎖線として示している)。   Next, an interpolation process performed by the touch position calculation circuit 24 will be described. Here, for simplification, it is assumed that the deviation of the count value CV2 by each detection wiring does not occur. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a change in the interpolation detection values CVx and CVy depending on the touch position. In FIG. 12, a reference symbol FG indicates a finger touching the touch panel. FIG. 12 shows the amount of displacement from the center position of the finger FG touched left and right in the case of X wiring and up and down in the case of Y wiring, with the centers of the peak wirings X (i) and Y (j) as the origin. The relationship between the interpolation detection values CVx and CVy with respect to (relative value) is illustrated (in the case of the wiring X (i) and Y (j), the solid line, the wiring X (i-1) and Y (j-1) The case is shown as a dotted line, and the case of wirings X (i + 1) and Y (j + 1) is shown as an alternate long and short dash line).

尚、図12は、指FGのタッチ寸法(タッチされるエリアの寸法)と配線幅(配線群の幅)と、配線群のピッチとをほぼ同等の値pとなる様に設定した場合の図である。また、透明基板12の厚さが0.6mm程度と比較的薄い場合を示している。指FGのタッチ寸法には使用者又はタッチの程度によりバラツキが生じるが、標準的には、指FGのタッチ寸法は、幅・長さ共に、10mm程度と考えることができる。   FIG. 12 is a diagram in the case where the touch dimension of the finger FG (the dimension of the area to be touched), the wiring width (width of the wiring group), and the pitch of the wiring group are set to be substantially the same value p. It is. Moreover, the case where the thickness of the transparent substrate 12 is as comparatively thin as about 0.6 mm is shown. Although the touch dimension of the finger FG varies depending on the user or the degree of touch, the touch dimension of the finger FG can be considered to be about 10 mm in both width and length.

図12の下段に示す様に、配線X(i)及びY(j)に於いて、指位置中心が配線中心から変位していくと、補間用検出値CVx(i)及びCVy(j)は次第に低下していき、隣接する配線中心のほぼ中央(p/2(p:配線ピッチ))まで変位すると、右若しくは上への変位の場合には、隣接配線X(i+1)及びY(j+1)による補間用検出値CVx(i+1)及びCVy(j+1)とほぼ同レベルになる。又、左若しくは下への変位の場合にも、補間用検出値CVx(i)及びCVy(j)は、隣接配線X(i−1)及びY(j−1)による補間用検出値CVx(i−1)及びCVy(j−1)とほぼ同レベルになる。これよりも変位量が大きくなると、隣接配線による補間用検出値の方が大きくなるため、補間と考える上では、p/2までの変位量に対してタッチ座標を補間すれば良いと考えることができる。   As shown in the lower part of FIG. 12, in the wirings X (i) and Y (j), when the finger position center is displaced from the wiring center, the interpolation detection values CVx (i) and CVy (j) are obtained. When it is gradually lowered and displaced to approximately the center of the adjacent wiring center (p / 2 (p: wiring pitch)), in the case of displacement to the right or above, the adjacent wirings X (i + 1) and Y (j + 1) Is substantially the same level as the interpolation detection values CVx (i + 1) and CVy (j + 1). Also, in the case of displacement to the left or down, the detection values for interpolation CVx (i) and CVy (j) are detected by the detection values for interpolation CVx () by the adjacent wirings X (i−1) and Y (j−1). It becomes substantially the same level as i-1) and CVy (j-1). If the displacement amount becomes larger than this, the detection value for interpolation by the adjacent wiring becomes larger. Therefore, when considering the interpolation, it is considered that the touch coordinates should be interpolated with respect to the displacement amount up to p / 2. it can.

次に、図13は、本実施の形態における補間処理を示したフローチャートである。図13を参照して、補間処理について説明する。オフセット量キャンセル処理で得られたX配線のピーク配線X(i)とその隣接配線X(i−1),X(i+1)及びY配線のピーク配線Y(j)とその隣接配線Y(j−1),Y(j+1)の各補間用検出値CVx(i)、CVx(i−1)、CVx(i+1)、CVy(j)、CVy(j−1)、CVy(j+1)を用いて、タッチ位置算出回路24は補間処理を行う。但し、ここでは、配線番号iは左から右方向に、配線番号jは上から下方向に増加する様に、定義されるものとする。   Next, FIG. 13 is a flowchart showing the interpolation processing in the present embodiment. The interpolation process will be described with reference to FIG. The peak wiring X (i) of the X wiring obtained by the offset amount canceling process and the adjacent wiring X (i-1), X (i + 1), the peak wiring Y (j) of the Y wiring, and the adjacent wiring Y (j- 1), Y (j + 1) interpolated detection values CVx (i), CVx (i-1), CVx (i + 1), CVy (j), CVy (j-1), CVy (j + 1) The touch position calculation circuit 24 performs an interpolation process. However, here, the wiring number i is defined to increase from left to right, and the wiring number j is defined to increase from top to bottom.

先ず、タッチX座標Pxtを算出する処理として、タッチ位置算出回路24は、ピーク配線に隣接する両配線の補間用検出値の関係が、CVx(i+1)≧CVx(i−1)であるか否かを判定し、これによってタッチ位置がピークX配線X(i)の左右どちら側にあるかを判断する(ステップSD1)。   First, as a process of calculating the touch X coordinate Pxt, the touch position calculation circuit 24 determines whether the relationship between the detected values for interpolation of both wirings adjacent to the peak wiring is CVx (i + 1) ≧ CVx (i−1). This determines whether the touch position is on the left or right side of the peak X wiring X (i) (step SD1).

CVx(i+1)≧CVx(i−1)の場合には、タッチ位置算出回路24は、タッチ位置(タッチX座標Pxt)がピークX配線X(i)のX座標Px(i)よりも右側にあると判断して、式(3)によって、補間量ΔPxを算出する(ステップSD2)。尚、補間式については後述する。   When CVx (i + 1) ≧ CVx (i−1), the touch position calculation circuit 24 has the touch position (touch X coordinate Pxt) on the right side of the X coordinate Px (i) of the peak X wiring X (i). It is determined that there is an interpolation amount, and an interpolation amount ΔPx is calculated by equation (3) (step SD2). The interpolation formula will be described later.

Figure 0004942729
Figure 0004942729

他方、CVx(i+1)<CVx(i−1)の場合には、タッチ位置算出回路24は、タッチ位置(タッチX座標Pxt)がピークX配線X(i)のX座標Px(i)よりも左側にあると判断して、式(4)によって、補間量ΔPxを算出する(ステップSD3)。   On the other hand, when CVx (i + 1) <CVx (i−1), the touch position calculation circuit 24 determines that the touch position (touch X coordinate Pxt) is higher than the X coordinate Px (i) of the peak X wiring X (i). It is determined that the position is on the left side, and the amount of interpolation ΔPx is calculated according to equation (4) (step SD3).

Figure 0004942729
Figure 0004942729

そして、タッチ位置算出回路24は、ピークX配線X(i)のX座標Px(i)と補間量ΔPxとから、タッチX座標Pxtを、数5の式(5)及び式(6)によって、算出する(ステップSD4)。尚、各検出配線iのX座標Px(i)及び各検出配線のY座標Py(j)、即ち、各検出用配線群の中心位置の座標は、タッチスクリーン1の寸法に応じて予め定められている固定の位置座標系によって、検出配線のi番目の値とj番目の値とが具体的に決まれば、タッチ位置算出回路24によって自動的に決定される。   Then, the touch position calculation circuit 24 calculates the touch X coordinate Pxt from the X coordinate Px (i) of the peak X wiring X (i) and the interpolation amount ΔPx according to Expression (5) and Expression (6) of Equation 5. Calculate (step SD4). The X coordinate Px (i) of each detection wiring i and the Y coordinate Py (j) of each detection wiring, that is, the coordinates of the center position of each detection wiring group are determined in advance according to the dimensions of the touch screen 1. If the i-th value and the j-th value of the detection wiring are specifically determined by the fixed position coordinate system, the touch position calculation circuit 24 automatically determines them.

タッチ位置算出回路24は、この固定の位置座標系のデータを保有している。従って、全検出配線の中からピークX配線X(i)及びピークY配線Y(j)を、上述した処理によって、タッチ位置算出回路24が定めると、タッチ位置算出回路24は、その保有する上記の位置座標系のデータから、ピークX配線X(i)のX座標Px(i)、及びピークY配線Y(j)のY座標Py(j)を算出する。尚、タッチスクリーン1を有する本実施の形態に係るタッチパネルを液晶表示装置等の表示装置に組み合わせて使用する段階に於いては、タッチスクリーン1の上記の固定の位置座標系でその位置座標が定まる各検用配線の中心位置は、表示装置の表示画面に於いて、その最左上隅の位置を基準点として当該基準点から数えて何番目の画素にあたるかと言う画素位置に相当する。   The touch position calculation circuit 24 holds data of this fixed position coordinate system. Therefore, when the touch position calculation circuit 24 determines the peak X wiring X (i) and the peak Y wiring Y (j) from all the detection wirings by the above-described processing, the touch position calculation circuit 24 holds the above-mentioned information. The X coordinate Px (i) of the peak X wiring X (i) and the Y coordinate Py (j) of the peak Y wiring Y (j) are calculated from the data of the position coordinate system. At the stage of using the touch panel according to the present embodiment having the touch screen 1 in combination with a display device such as a liquid crystal display device, the position coordinates are determined by the above-described fixed position coordinate system of the touch screen 1. The center position of each inspection wiring corresponds to a pixel position on the display screen of the display device, which is the number of pixels counted from the reference point with the position of the upper left corner as the reference point.

Figure 0004942729
Figure 0004942729

同様に、タッチ位置算出回路24は、タッチY座標Pytを算出する処理として、ピーク配線に隣接する両配線の補間用検出値の関係が、CVy(j+1)≧CVy(j−1)であるか否かを判定し(ステップSD5)、タッチ位置がピークY配線Y(j)の上下どちら側にあるかを判断する。   Similarly, as a process for calculating the touch Y coordinate Pyt, the touch position calculation circuit 24 determines whether the relationship between the detected values for interpolation of both wirings adjacent to the peak wiring is CVy (j + 1) ≧ CVy (j−1). (Step SD5), it is determined whether the touch position is on the upper or lower side of the peak Y wiring Y (j).

即ち、CVy(j+1)≧CVy(j−1)の場合には、タッチ位置算出回路24は、タッチY座標Pytがピーク配線Y(j)のY座標Py(j)よりも下側にあると判断して、式(7)によって、補間量ΔPyを算出する(ステップSD6)。尚、ここでは、タッチX座標Pxtの補間量ΔPxを算出するのと同じ補間式を使用するものとする。   That is, when CVy (j + 1) ≧ CVy (j−1), the touch position calculation circuit 24 determines that the touch Y coordinate Pyt is below the Y coordinate Py (j) of the peak wiring Y (j). Then, the interpolation amount ΔPy is calculated by the equation (7) (step SD6). Here, it is assumed that the same interpolation formula is used to calculate the interpolation amount ΔPx of the touch X coordinate Pxt.

Figure 0004942729
Figure 0004942729

他方、CVy(j+1)<CVy(j−1)の場合には、タッチ位置算出回路24は、タッチ位置(タッチY座標Pyt)がピークY配線Y(j)のY座標Py(j)よりも上側にあると判断して、式(8)によって、補間量ΔPyを算出する(ステップSD7)。   On the other hand, when CVy (j + 1) <CVy (j−1), the touch position calculation circuit 24 determines that the touch position (touch Y coordinate Pyt) is greater than the Y coordinate Py (j) of the peak Y wiring Y (j). It is determined that the value is on the upper side, and the interpolation amount ΔPy is calculated by the equation (8) (step SD7).

Figure 0004942729
Figure 0004942729

そして、タッチ位置算出回路24は、ピークY配線Y(j)の座標Py(j)と補間量ΔPyとから、タッチY座標Pytを、式(9)及び式(10)によって算出する(ステップSD8)。   Then, the touch position calculation circuit 24 calculates the touch Y coordinate Pyt from the coordinates Py (j) of the peak Y wiring Y (j) and the interpolation amount ΔPy by the equations (9) and (10) (step SD8). ).

Figure 0004942729
Figure 0004942729

その後、タッチ位置算出回路24は、補間処理を行って得られたタッチ座標(Pxt、Pyt)を外部へ送出し(ステップSD9)、更に補間処理を終了したことを検出制御回路25に送信する。その結果、検出制御回路25は所定の計数値CVを所定の計数値CV1に変更した上で、検出処理に戻る。尚、各座標及び補間量は、例えば組み合わせて使用される表示装置の画素数を基準に算出すれば良い。   Thereafter, the touch position calculation circuit 24 sends the touch coordinates (Pxt, Pyt) obtained by performing the interpolation process to the outside (step SD9), and transmits to the detection control circuit 25 that the interpolation process has been completed. As a result, the detection control circuit 25 changes the predetermined count value CV to the predetermined count value CV1, and then returns to the detection process. Each coordinate and the interpolation amount may be calculated based on the number of pixels of the display device used in combination, for example.

ここで、使用する補間式は、タッチ位置に対して、ピーク配線の検出値とその隣接配線の検出値とがどのように変化するかによって決定される。処理を単純にするために、式(11)に示す線形補間を使用しても良い。   Here, the interpolation formula to be used is determined by how the detection value of the peak wiring and the detection value of the adjacent wiring change with respect to the touch position. In order to simplify the processing, linear interpolation shown in Equation (11) may be used.

Figure 0004942729
Figure 0004942729

但し、ピーク配線の検出値とその隣接配線の検出値とがどのように変化するかは、一般的に非線形になる。これは、検出用配線群からタッチ面との距離(ベース基板12の厚さ)及びタッチ形状にも依存している。   However, how the detection value of the peak wiring and the detection value of the adjacent wiring change is generally nonlinear. This also depends on the distance from the detection wiring group to the touch surface (the thickness of the base substrate 12) and the touch shape.

そこで、簡単化のために、タッチ形状を例えば方形、又は円形と仮定して、指示体のタッチにより、タッチ部と配線群との平行平板による容量が形成されると考えると、隣接間配線の容量比はタッチ部がそれぞれの配線と対向する部分の面積比となる。よって、補間係数の特性は、図14のシミュレーション結果に示す様に成り、補間量は、図14に示される補間係数の値に配線ピッチpを乗じる形で求められる。尚、タッチ形状が方形ないし矩形の場合には左右又は上下の一方向にのみ指示体がずれるのみであり、補間係数の特性は線形性に近いものとなるが、タッチ形状が円形の場合には、最初は指示体のずれ量が小さく、次第に大きくなって、その後に小さく成っていくので、補間係数の特性ないしは補間関数fは、図12に示される凸状の形状となる。   Therefore, for the sake of simplification, assuming that the touch shape is, for example, a square or a circle, and the touch of the indicator is considered to form a capacitance by a parallel plate between the touch part and the wiring group, The capacitance ratio is the area ratio of the portion where the touch portion faces each wiring. Therefore, the characteristic of the interpolation coefficient is as shown in the simulation result of FIG. 14, and the amount of interpolation is obtained by multiplying the value of the interpolation coefficient shown in FIG. 14 by the wiring pitch p. When the touch shape is square or rectangular, the indicator only shifts in one direction from left to right or up and down, and the characteristics of the interpolation coefficient are close to linearity, but when the touch shape is circular, First, since the amount of deviation of the indicator is small, gradually increases, and then decreases, the characteristic of the interpolation coefficient or the interpolation function f has a convex shape as shown in FIG.

又、図14に示す補間係数の特性は、オフセット量を減じた補間用検出値CVx、CVyに対するものである。よって、図14に於いて、横軸の比が0の場合には、何れか一方の隣接配線の容量値(従って検出値CVx、CVy)は0であると仮定されて、指示体のタッチ位置がピーク配線の中心位置にあると考え、オフセット量を減じたCVx、CVyに基づいて、補間係数の値は0に設定される。   The characteristics of the interpolation coefficient shown in FIG. 14 are for the interpolation detection values CVx and CVy with the offset amount reduced. Therefore, in FIG. 14, when the ratio of the horizontal axis is 0, it is assumed that the capacitance value of one of the adjacent wirings (therefore, the detected values CVx and CVy) is 0, and the touch position of the indicator Is assumed to be at the center position of the peak wiring, and the value of the interpolation coefficient is set to 0 based on CVx and CVy with the offset amount reduced.

ここでは、タッチ位置算出回路24は、例えば図14に示す補間係数の特性に従って逐一補間係数を得ることで補間式を決定し、これに従って補間量を算出する。或いは、タッチ位置算出回路24は、補間曲線をルックアップテーブルとして設けておき、このルックアップテーブルを参照しながら補間量を算出していくこととしても良い。又、図14はタッチ形状を方形又は円形と想定してタッチ部と配線群との平行平板により形成される容量により補間係数を求めたものであるが、実測(タッチパネルにタッチした指を実際に逐一ずらしながら第2計数回路23bの計数値CV2の増減量を測定して変化量ΔCV2を求めていく)により、補間係数を求めても良い。   Here, the touch position calculation circuit 24 determines the interpolation formula by obtaining the interpolation coefficient one by one according to the characteristic of the interpolation coefficient shown in FIG. 14, for example, and calculates the interpolation amount accordingly. Alternatively, the touch position calculation circuit 24 may provide an interpolation curve as a lookup table and calculate the interpolation amount while referring to the lookup table. FIG. 14 shows the interpolation coefficient obtained from the capacitance formed by the parallel plate of the touch part and the wiring group on the assumption that the touch shape is a square or a circle. The interpolation coefficient may be obtained by measuring the increment / decrement amount of the count value CV2 of the second counter circuit 23b while obtaining the change amount ΔCV2).

尚、本実施の形態では、ピーク配線とその隣接配線を除く検出配線の検出値の平均値からオフセット量を算出するようにしたが、オフセット量を算出する対象となる検出配線は、ピーク配線とその隣接配線を除く全ての検出配線である必要は無い。例えば、ピーク配線の隣々接配線と最外検出配線の値を代表値として、これらの平均値として求めても良い。   In the present embodiment, the offset amount is calculated from the average value of the detection values of the detection wiring excluding the peak wiring and its adjacent wiring. However, the detection wiring for which the offset amount is calculated is the peak wiring. It is not necessary for all the detection wirings except the adjacent wirings. For example, the values of the adjacent wiring and the outermost detection wiring adjacent to the peak wiring may be used as representative values and obtained as an average value thereof.

また、本実施の形態では、バックグランド検出処理に於いて指数平均処理による平滑化を行う様にしているが、補間精度等から判断して平滑化の必要性がなければ、指数平均処理は不要である(α=0に相当)。   In this embodiment, smoothing is performed by exponential averaging in the background detection process, but exponential averaging is not required if there is no need for smoothing based on interpolation accuracy or the like. (Corresponding to α = 0).

又、本実施の形態では、検出用配線群が接続されない状態に於いても、抵抗等の素子(図5のC1及びR1)を接続することで、発振回路21を構成している。これは、第1及び第2スイッチ回路20a,20bの切り替えタイミングによっては、何れの検出用配線群も発振回路21のオペアンプ30の反転入力端に接続されない可能性があり、その際に発振周期が大きくずれてしまい、検出用配線群が再度接続された状態に復帰したときに発振周波数の整定に時間がかかるのを防ぐためである。又、アナログ・マルチプレクサ回路20a,20bにより接続される検出用配線群の切り替えの過渡時に発振周波数ずれが小さく問題とならない場合には、発振回路21のコンデンサC1及び抵抗素子R1を不要としても良い。   In the present embodiment, the oscillation circuit 21 is configured by connecting elements such as resistors (C1 and R1 in FIG. 5) even when the detection wiring group is not connected. This is because no detection wiring group may be connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 30 of the oscillation circuit 21 depending on the switching timing of the first and second switch circuits 20a and 20b. This is to prevent the oscillation frequency from taking a long time when the detection wiring group is restored to the reconnected state due to a large shift. Further, when the oscillation frequency shift is small and does not cause a problem at the time of switching between the detection wiring groups connected by the analog multiplexer circuits 20a and 20b, the capacitor C1 and the resistance element R1 of the oscillation circuit 21 may be unnecessary.

又、電源投入直後に発振回路21自体の発振周期のドリフトが見られる様であるならば、投入直後はαを比較的小さな値として平滑度を下げ、時間の経過と共にαを次第に大きな値に設定して平滑度を上げる様にしても良い。   If the oscillation cycle drift of the oscillation circuit 21 itself is seen immediately after the power is turned on, the smoothness is lowered by setting α to a relatively small value immediately after the power is turned on, and α is set to a gradually larger value as time passes. Then, the smoothness may be increased.

又、本実施の形態の一例では、第1計数回路23aが発振回路21の発振出力信号を所定の計数値CPとなるまで計数して、計数を開始してから所定の計数値CPとなるまでの期間(時間)を第2計数回路23bで計数し、第2計数回路23bがこの期間を発振周期検出結果としてタッチ位置算出回路24に対して出力するという構成を採用している。しかしながら、この構成に代えて、第1計数回路23aで計数する期間を予め所定期間内に設定しておき(即ち、発振回路21の出力信号を観測する期間を一定値にしておく。)、この所定期間内に第1計数回路23aによって計数される計数値を発振周期検出結果として用いる様に構成することも可能である(この場合、発振周期Tが大きい程に、第1計数回路23aのカウント数が小さくなる)。   In the example of the present embodiment, the first counting circuit 23a counts the oscillation output signal of the oscillation circuit 21 until it reaches a predetermined count value CP, and starts counting until it reaches the predetermined count value CP. This period (time) is counted by the second counting circuit 23b, and the second counting circuit 23b outputs this period to the touch position calculation circuit 24 as an oscillation period detection result. However, instead of this configuration, the period for counting by the first counting circuit 23a is set in advance within a predetermined period (that is, the period for observing the output signal of the oscillation circuit 21 is set to a constant value). A count value counted by the first counting circuit 23a within a predetermined period may be used as an oscillation period detection result (in this case, the count of the first counting circuit 23a increases as the oscillation period T increases). The number is smaller).

又、補間処理はピーク配線と隣接配線の検出値を用いて行うようにしたが、指示体によるタッチによって隣接配線のみならず、ピーク配線に連続する検出配線(例えば隣々接配線)と支持体との間にもある程度のタッチ容量が形成される場合には、この検出結果も併せて用いて補間処理を行うことも可能である。   In addition, the interpolation processing is performed using the detection values of the peak wiring and the adjacent wiring. However, not only the adjacent wiring but also the detection wiring (for example, the adjacent wiring) continuous to the peak wiring and the support by the touch by the indicator. When a certain amount of touch capacitance is also formed between the two, the interpolation processing can be performed using this detection result as well.

以上より、本実施の形態1におけるタッチパネルは、計数回路23bの計数値CV1からバックグランド値を減算して検出値CV2を得た後、各検出配線による検出値CV2からタッチ発生時に生じるオフセット量をキャンセル(減算)したのちにタッチ座標算出を行うようにしたので、指示体によるタッチの仕方(タッチパネルとの接触の仕方など)に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができ、算出されるタッチ座標精度を向上することが可能となる。   As described above, the touch panel in the first embodiment obtains the detection value CV2 by subtracting the background value from the count value CV1 of the counting circuit 23b, and then the offset amount generated when the touch occurs from the detection value CV2 by each detection wiring. Since touch coordinates are calculated after canceling (subtracting), even if the amount of offset changes depending on how the indicator is touched (how to touch the touch panel, etc.) It is possible to cancel, and the calculated touch coordinate accuracy can be improved.

また、補間対象となるピーク検出配線及びこれと隣接する検出配線を除いた検出配線からの検出値CV2を平均してオフセット量を算出するので、検出用配線毎に検出値のばらつきがあっても、安定したオフセット量を算出して、タッチ座標精度を向上できる。   Further, since the offset value is calculated by averaging the detection values CV2 from the detection wiring excluding the peak detection wiring to be interpolated and the detection wiring adjacent thereto, even if there is a variation in the detection value for each detection wiring. By calculating a stable offset amount, the touch coordinate accuracy can be improved.

また、タッチが無いときのバックグランド値が大きい場合であっても、これを減算して検出値を小さくしてタッチ座標を算出するので、算出に必要な処理の負荷を減らすことができる。   Further, even when the background value when there is no touch is large, the touch coordinates are calculated by subtracting this and reducing the detection value, so that the processing load necessary for the calculation can be reduced.

また、前回のバックグランド値との指数平均によりバックグランド値を算出するようにしたので、外乱ノイズ等が混入して検出値に偏差が生じても安定したバックグランド値を得ることができる。   In addition, since the background value is calculated by the exponential average with the previous background value, a stable background value can be obtained even if disturbance noise or the like is mixed to cause a deviation in the detected value.

また、検出配線のピッチと指示体の幅が概ね同一のときの補間量を示す特性を基準として補間量を算出するので、たとえば指示体寸法(幅)が変化してもそれに応じた特性を用意して切り替え処理などを行う必要がなく、簡単な構成で補間量を算出することができる。   In addition, since the interpolation amount is calculated based on the characteristic indicating the interpolation amount when the pitch of the detection wiring and the width of the indicator are substantially the same, for example, even if the indicator size (width) changes, a characteristic corresponding to the change is prepared. Thus, it is not necessary to perform a switching process or the like, and the interpolation amount can be calculated with a simple configuration.

また、検出値が最大となる検出配線および該検出配線に隣接する検出配線との比に対する補間量の特性を用いるので、指示体のタッチパネルへの接触の程度などによる検出値のレベル(大きさ)が変化しても、最大となる検出配線および該検出配線に隣接する検出配線との比は変化しないので、レベル補正等の煩雑な処理が不要であり、簡単な構成で補間量を算出することができる。   Further, since the characteristic of the interpolation amount with respect to the ratio of the detection wiring with the maximum detection value and the detection wiring adjacent to the detection wiring is used, the level (size) of the detection value depending on the degree of contact of the indicator with the touch panel, etc. Since the ratio between the maximum detection wiring and the detection wiring adjacent to the detection wiring does not change even if the value changes, complicated processing such as level correction is unnecessary, and the interpolation amount can be calculated with a simple configuration. Can do.

<実施の形態2>
実施の形態1においては、例えば、指示体によるタッチ部と配線群との平行平板による容量が形成されると考え、ピーク配線と隣接間配線との容量比が、タッチ部がそれぞれの容量と対向する部分の面積比に比例するとして、図14に示す容量比と補間係数との関係(補間係数特性)から求められる補間係数に配線ピッチpを乗じることで補間量を求めた。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, for example, it is considered that a capacitance is formed by a parallel plate between the touch portion by the indicator and the wiring group, and the capacitance ratio between the peak wiring and the adjacent wiring is such that the touch portion faces each capacitance. The amount of interpolation is obtained by multiplying the interpolation coefficient obtained from the relationship between the capacitance ratio and the interpolation coefficient (interpolation coefficient characteristics) shown in FIG. 14 by the wiring pitch p.

ここで、実施の形態1で説明した補間係数の特性は、図16に示すようなタッチ寸法と配線幅(配線群の幅)と配線群のピッチpが等しい条件で求めたものである。図16は、X配線を例に示した図であり、タッチ形状を円形、ピーク配線をX(i)として、タッチ位置がそれぞれピーク配線X(i)の中心にある場合(a)、右側にp/4ずれた位置にある場合(b)、隣接配線X(i+1)との中間にある場合(c)を示している。したがって、それぞれの位置に対応して補間係数が0、0.25、0.5と算出されれば、算出されたタッチ位置が実際のタッチ位置と等しく、誤差がないことになる。   Here, the characteristic of the interpolation coefficient described in the first embodiment is obtained under the condition that the touch dimension, the wiring width (wiring group width), and the wiring group pitch p are equal as shown in FIG. FIG. 16 is a diagram illustrating an X wiring as an example, where the touch shape is circular, the peak wiring is X (i), and the touch position is at the center of the peak wiring X (i) (a), A case where it is at a position shifted by p / 4 (b) and a case where it is in the middle of the adjacent wiring X (i + 1) are shown (c). Therefore, if the interpolation coefficient is calculated as 0, 0.25, 0.5 corresponding to each position, the calculated touch position is equal to the actual touch position and there is no error.

ところが、実際に指示体(ここでは円形)と検出配線との間に形成される静電容量(タッチ容量)のタッチ位置に対するプロファイルは、図17に示すように上記条件で求めたものとずれが生じる。図17は、タッチ容量のタッチ位置に対するプロファイル例を示した図であり、実線を上記条件で算出された特性(a)、点線をタッチ寸法が配線ピッチ(=配線幅)より小さい場合(b)、一点鎖線をタッチ寸法が配線ピッチとほぼ等しい場合(c)、二点鎖線をタッチ寸法が配線ピッチより大きい場合(d)の実測特性を示している。なお、実測特性は、透明基板を厚さ0.7mmのガラス、配線ピッチを7.5mmとした場合である。   However, the profile of the capacitance (touch capacitance) that is actually formed between the indicator (here circular) and the detection wiring with respect to the touch position differs from that obtained under the above conditions as shown in FIG. Arise. FIG. 17 is a diagram showing an example of a profile of the touch capacitance with respect to the touch position, where the solid line is the characteristic (a) calculated under the above conditions, and the dotted line is the touch dimension smaller than the wiring pitch (= wiring width) (b). The measured characteristics are shown for the case where the touch dimension of the alternate long and short dash line is substantially equal to the wiring pitch (c), and in the case where the touch dimension of the two-dot chain line is larger than the wiring pitch (d). The actual measurement characteristics are obtained when the transparent substrate is made of glass having a thickness of 0.7 mm and the wiring pitch is set to 7.5 mm.

このように、いずれの場合も、タッチ位置が配線中央から変位するにしたがって静電容量は低下していくが、実測の場合には隣接配線の中央まで変化しても静電容量は0とはならない。言い換えれば、ピーク配線がX(i)の場合に、タッチ位置がピーク配線X(i)の中央であっても、隣接するX(i+1)と指示体間に形成される静電容量が0にならない。タッチ寸法(この場合、円形指示体の直径)が配線ピッチより大きい場合は、当然ながらピッチ寸法の中央にタッチ位置があっても、指示体が隣接配線と対向する部分が生じるため、平行平板で考えても0とはならない。しかしながら、タッチ寸法が配線ピッチより小さい場合や配線ピッチとほぼ等しい場合であっても、指示体と検出配線との間に発生する電界の広がりにより、隣接配線との間に静電容量が形成される。   As described above, in any case, the capacitance decreases as the touch position is displaced from the center of the wiring. However, in actual measurement, the capacitance is 0 even if the touch position changes to the center of the adjacent wiring. Don't be. In other words, when the peak wiring is X (i), even if the touch position is at the center of the peak wiring X (i), the capacitance formed between the adjacent X (i + 1) and the indicator becomes zero. Don't be. If the touch dimension (in this case, the diameter of the circular indicator) is larger than the wiring pitch, of course, even if the touch position is in the center of the pitch dimension, the indicator will have a part facing the adjacent wiring. Even if it thinks, it is not 0. However, even when the touch dimension is smaller than the wiring pitch or substantially equal to the wiring pitch, a capacitance is formed between the adjacent wiring due to the spread of the electric field generated between the indicator and the detection wiring. The

したがって、図14で示したタッチ寸法と配線幅(配線群の幅)と、配線群のピッチpが等しいという条件で、指示体と検出配線とが平行平板として求めた補間係数特性を用いて、ピーク配線と第2ピーク配線との位置を補間してタッチ位置を算出すると、図18に示すような誤差が生じる。図18は、補間係数特性から算出されたタッチ位置の誤差を示した図であり、実線は上記補間係数特性(a)を示し、点線をタッチ寸法が配線ピッチより小さい場合(b)、一点鎖線をタッチ寸法が配線ピッチとほぼ等しい場合(c)、二点鎖線をタッチ寸法が配線ピッチよりも大きい場合(d)のタッチ位置とピーク配線X(i)と隣接する第2ピーク配線X(i+1)との実測による静電容量比を示している。このように、上記補間係数特性(a)と実測による静電容量比の特性(b)〜(d)との差が、補間係数特性を用いて補間して求めた座標算出結果の誤差として現れる。   Therefore, on the condition that the touch dimension and the wiring width (wiring group width) shown in FIG. 14 are equal to the pitch p of the wiring group, using the interpolation coefficient characteristics obtained by the indicator and the detection wiring as parallel plates, When the touch position is calculated by interpolating the positions of the peak wiring and the second peak wiring, an error as shown in FIG. 18 occurs. FIG. 18 is a diagram showing an error in the touch position calculated from the interpolation coefficient characteristic, where the solid line indicates the interpolation coefficient characteristic (a), and the dotted line indicates the dash-dot line when the touch dimension is smaller than the wiring pitch (b). The second peak wiring X (i + 1) adjacent to the touch position and the peak wiring X (i) when the touch dimension is substantially equal to the wiring pitch (c) and the two-dot chain line is the touch dimension larger than the wiring pitch (d). ) And the capacitance ratio by actual measurement. Thus, the difference between the interpolation coefficient characteristic (a) and the actually measured capacitance ratio characteristics (b) to (d) appears as an error in the coordinate calculation result obtained by interpolation using the interpolation coefficient characteristic. .

このような誤差は、タッチ位置精度、すなわちタッチ位置分解能の要求が高い場合に特に問題となる。本実施の形態では、このような誤差を低減できるタッチ座標算出方法について説明する。   Such an error becomes a problem particularly when the demand for touch position accuracy, that is, touch position resolution is high. In this embodiment, a touch coordinate calculation method capable of reducing such an error will be described.

図19は、本実施の形態におけるタッチ座標算出方法の補間オフセット量キャンセル処理を示したフローチャートである。実施の形態1において図11をもとに説明した補間オフセット量キャンセル処理を置き換えるものである。他の構成やタッチ座標算出処理方法は実施の形態1と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。また、図20は、補間オフセット量キャンセル処理に関係するオフセット量を模式的に示す検出特性図である。図はX配線を例に示したものである。ここで、隣接オフセット値は、タッチ位置がピーク配線の中心(補間量0に相当)にあるときの隣接配線にあらわれるオフセット値キャンセル後のオフセット値である。   FIG. 19 is a flowchart showing the interpolation offset amount canceling process of the touch coordinate calculation method according to the present embodiment. In the first embodiment, the interpolation offset amount canceling process described with reference to FIG. 11 is replaced. Since other configurations and the touch coordinate calculation processing method are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted here. FIG. 20 is a detection characteristic diagram schematically showing an offset amount related to the interpolation offset amount canceling process. The figure shows an X wiring as an example. Here, the adjacent offset value is an offset value after canceling the offset value that appears in the adjacent wiring when the touch position is at the center of the peak wiring (corresponding to an interpolation amount of 0).

図19に示すように、ステップSCa1からSCa2は、実施の形態1と同様に、ピーク配線、およびその隣接配線を除く検出値CV2の平均値をオフセット値として算出して、検出値から減算することで、第1のオフセット量がキャンセルされる。すなわち、前段処理のピーク配線算出処理でタッチがあると判定されて求められたピーク配線X(i)およびその隣接配線X(i−1)、X(i+1)を除くX配線の各検出値CV2の平均値をオフセット値Oxとして算出する(ステップSCa1)。   As shown in FIG. 19, steps SCa1 to SCa2 calculate the average value of detection values CV2 excluding the peak wiring and its adjacent wirings as an offset value, and subtract from the detection values, as in the first embodiment. Thus, the first offset amount is canceled. That is, each detected value CV2 of the X wiring excluding the peak wiring X (i) and its adjacent wirings X (i-1) and X (i + 1) obtained by determining that there is a touch in the peak wiring calculation processing of the previous stage processing. Is calculated as an offset value Ox (step SCa1).

次に、前段処理のピーク配線算出処理でタッチがあると判定されて求められたピーク配線Y(j)およびその隣接配線Y(j−1)、Y(j+1)を除くY配線の各検出値CV2の平均値をオフセット値Oyとして算出する(ステップSCa2)。   Next, each detected value of the Y wiring excluding the peak wiring Y (j) and its adjacent wirings Y (j−1) and Y (j + 1) obtained by determining that there is a touch in the peak wiring calculation processing of the previous stage processing. The average value of CV2 is calculated as the offset value Oy (step SCa2).

そして、ピーク配線X(i)とその隣接配線X(i−1)、X(i+1)の検出値CV2から、オフセット値Oxを減算した補正値CVx1(i)、CVx1(i−1)、CVx1(i+1)を算出する(ステップSCa3)。また、ピーク配線Y(j)とその隣接配線Y(j−1)、Y(j+1)の検出値CV2から、オフセット値Oyを減算した補正値CVy1(j)、CVy1(j−1)、CVy1(j+1)を算出する(ステップSCa4)。   Then, correction values CVx1 (i), CVx1 (i-1), and CVx1 obtained by subtracting the offset value Ox from the detection value CV2 of the peak wiring X (i) and its adjacent wirings X (i-1) and X (i + 1). (I + 1) is calculated (step SCa3). Further, correction values CVy1 (j), CVy1 (j-1), and CVy1 obtained by subtracting the offset value Oy from the detection value CV2 of the peak wiring Y (j) and its adjacent wirings Y (j-1) and Y (j + 1). (J + 1) is calculated (step SCa4).

次に、第1のオフセット量キャンセル処理にて求められた補正値CVx1(i)、CVx1(i−1)、CVx1(i+1)をもとにオフセット値AOxを算出する(ステップSCa5)。なお、隣接オフセット値AOxの算出方法については後述する。同様に、補正値CVy1(j)、CVy1(j−1)、CVy1(j+1)をもとにオフセット値AOyを算出する(ステップSCa6)。   Next, the offset value AOx is calculated based on the correction values CVx1 (i), CVx1 (i-1), and CVx1 (i + 1) obtained in the first offset amount cancellation process (step SCa5). A method for calculating the adjacent offset value AOx will be described later. Similarly, an offset value AOy is calculated based on the correction values CVy1 (j), CVy1 (j-1), and CVy1 (j + 1) (step SCa6).

そして、補正値CVx1(i)、CVx1(i−1)、CVx1(i+1)からオフセット値AOxを減算し、補間処理用検出値CVx2(i)、CVx2(i−1)、CVx2(i+1)を算出する(ステップSCa7)。同様に、補正値CVy2(j)、CVy2(j−1)、CVy2(j+1)を算出する(ステップSCa8)。   Then, the offset value AOx is subtracted from the correction values CVx1 (i), CVx1 (i-1), and CVx1 (i + 1), and the detection values CVx2 (i), CVx2 (i-1), and CVx2 (i + 1) for interpolation processing are obtained. Calculate (step SCa7). Similarly, correction values CVy2 (j), CVy2 (j-1), and CVy2 (j + 1) are calculated (step SCa8).

以上のようなオフセット量キャンセル処理により、タッチ発生時に生じるオフセット量(第1のオフセット量)Ox、Oyをキャンセルしたのち、さらにタッチ位置が配線中心にあるときの隣接配線に現れる隣接オフセット量(第2のオフセット量)AOx、AOyをキャンセルすることで、タッチ座標Xを算出するための補間処理用検出値CVx2(i−1)、CVx2(i)、CVx2(i+1)、およびタッチ座標Yを算出するための補間処理用検出値CVy2(j−1)、CVy2(j)、CVy2(j+1)を算出する。その後は、実施の形態1と同様に、例えば図14に示す補間係数特性を用いて補間処理を行い、タッチ座標を算出する。   After canceling the offset amounts (first offset amounts) Ox and Oy generated when a touch occurs by the offset amount canceling process as described above, the adjacent offset amount (first offset) appearing in the adjacent wiring when the touch position is at the center of the wiring. 2) A detection value CVx2 (i-1), CVx2 (i), CVx2 (i + 1), and touch coordinate Y for calculating the touch coordinate X are calculated by canceling the AOx and AOy. The detection values CVy2 (j−1), CVy2 (j), and CVy2 (j + 1) for interpolation processing are calculated. After that, as in the first embodiment, for example, interpolation processing is performed using the interpolation coefficient characteristics shown in FIG. 14 to calculate touch coordinates.

さて、上述したように隣接オフセット量AOx、AOyはタッチ寸法により異なる。使用時のタッチ寸法が概ね固定であれば、タッチ位置を配線中心として実測で求めた値を用いることが可能であるが、実際のタッチ寸法は指示体、例えば使用者の指の大きさやタッチの仕方(タッチの強弱など)によって異なってくる。そこで、本実施の形態では、ピーク配線周辺の複数検出配線からの検出値の合計値に基づいて、隣接オフセットを推定して算出する。   As described above, the adjacent offset amounts AOx and AOy vary depending on the touch dimension. If the touch dimension at the time of use is generally fixed, it is possible to use the value obtained by actual measurement with the touch position as the center of wiring, but the actual touch dimension is the size of the indicator, for example, the finger of the user or the touch It depends on the way (touch strength, etc.). Therefore, in the present embodiment, the adjacent offset is estimated and calculated based on the total value of the detection values from the plurality of detection wirings around the peak wiring.

図21は、タッチ位置と検出配線との関係を示した図であり、同図(a)はタッチ寸法が配線ピッチpに比べて小さい場合、(b)はタッチ寸法が配線ピッチpに比べて大きい場合を示している。補間処理で補間する座標はピーク配線の中心から隣接配線との中間までであるので、この図からもわかるように、タッチ寸法(X配線であれば幅寸法、Y配線であれば長さ方向)が配線ピッチpとほぼ等しい大きさまでを考えると、タッチ部は、ピーク配線とその両側隣接配線の範囲と対向することになる。つまり、タッチにより発生する総容量は、例えばピーク配線と隣接する両側の配線に対応するタッチによるオフセットをキャンセルした補正検出値CVx1(i−1)、CVx1(i)、CVx1(i+1)の合計(X配線の場合)、およびCVy1(j−1)、CVy1(j)、CVy1(j+1)の合計(Y配線の場合)として求めることができる。このタッチによる総容量は、タッチ寸法に概ね比例すると考えることができるので、例えばピーク配線と隣接する複数の配線(ここでは前後2本)の検出値の合計値からタッチ寸法が推定でき、隣接オフセットも推定して算出することが可能である。ここで、隣接オフセットは例えば下記式(12)のように算出する。   FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the touch position and the detection wiring. FIG. 21A shows the case where the touch dimension is smaller than the wiring pitch p, and FIG. 21B shows the touch dimension compared with the wiring pitch p. The large case is shown. Since the coordinates to be interpolated in the interpolation process are from the center of the peak wiring to the middle of the adjacent wiring, as can be seen from this figure, the touch dimension (width dimension for X wiring, length direction for Y wiring) Is a size substantially equal to the wiring pitch p, the touch portion faces the range of the peak wiring and the wiring adjacent to both sides thereof. That is, the total capacity generated by touch is, for example, the sum of correction detection values CVx1 (i−1), CVx1 (i), and CVx1 (i + 1) in which the offset due to touch corresponding to the wiring on both sides adjacent to the peak wiring is canceled ( X wiring) and CVy1 (j−1), CVy1 (j), and CVy1 (j + 1) total (in the case of Y wiring). Since the total capacity due to the touch can be considered to be roughly proportional to the touch dimension, for example, the touch dimension can be estimated from the total value of the detected values of a plurality of wirings adjacent to the peak wiring (here, two front and back), and the adjacent offset Can also be estimated and calculated. Here, the adjacent offset is calculated, for example, as in the following formula (12).

Figure 0004942729
Figure 0004942729

ここで、CV1(ref)は、特定タッチ寸法LによるCV1(total)であり、gは、特定タッチ寸法Lを基準とした隣接オフセット関数である。また、CVx1(i−1)+CVx1(i)+CVx1(i+1)=Ax、CVy1(j−1)+CVy1(j)+CVy1(j+1)=Ay、とした場合、上述したように、式(12)は下記式(13)として求めることができる。   Here, CV1 (ref) is CV1 (total) based on the specific touch dimension L, and g is an adjacent offset function based on the specific touch dimension L. Further, when CVx1 (i-1) + CVx1 (i) + CVx1 (i + 1) = Ax and CVy1 (j-1) + CVy1 (j) + CVy1 (j + 1) = Ay, as described above, equation (12) is It can obtain | require as following formula (13).

Figure 0004942729
Figure 0004942729

隣接オフセット関数は、例えば図22に示すような特性となる。図23は透明基板厚:0.6mm、配線ピッチp:7.5mmのときの例を示す。   The adjacent offset function has characteristics as shown in FIG. 22, for example. FIG. 23 shows an example when the transparent substrate thickness is 0.6 mm and the wiring pitch p is 7.5 mm.

このときの隣接オフセット(キャンセル)の有無による実際のタッチ位置と、算出されるタッチ位置との差を図23に示す。図中(a)は配線ピッチpよりも小さい直径5mmの円形タッチの場合、(b)は配線ピッチpと同じ直径7.5mmの円形タッチの場合、(c)は配線ピッチpよりも大きい直径10mmの円形タッチの場合を示している。いずれの場合にも、隣接オフセット補正を行うことで、タッチ位置が配線中心付近の補間精度が大きく改善されていることがわかる。   FIG. 23 shows the difference between the actual touch position based on the presence / absence of the adjacent offset (cancellation) at this time and the calculated touch position. In the figure, (a) is a circular touch having a diameter of 5 mm smaller than the wiring pitch p, (b) is a circular touch having a diameter of 7.5 mm which is the same as the wiring pitch p, and (c) is a diameter larger than the wiring pitch p. The case of a 10 mm circular touch is shown. In any case, it can be seen that the interpolation accuracy in the vicinity of the wiring center is greatly improved by performing the adjacent offset correction.

ここでは説明の便宜上、図22に示す隣接オフセット関数の特性を、特定タッチ寸法Lを基準とした隣接オフセット関数(特定タッチ寸法LによるCV1(total)で正規化した特性)を用いるように記載したが、実際には必ずしもこのような必要はなく、CV1(total)から一意的に隣接オフセットを求める特性を用いればよい。   Here, for convenience of explanation, the characteristics of the adjacent offset function shown in FIG. 22 are described so as to use the adjacent offset function (characteristic normalized by CV1 (total) based on the specific touch dimension L) based on the specific touch dimension L. However, in practice, this is not always necessary, and a characteristic for uniquely determining the adjacent offset from CV1 (total) may be used.

また、本実施の形態においては、ピーク配線とその両隣接配線の補正検出値の合計値を用いて隣接オフセットをキャンセルするようにしたが、配線ピッチに比べ、タッチ寸法が大きい使用状態も生じる場合には、ピーク配線を中心に補正検出値を合計する配線の範囲をさらに広げてもよい。   In this embodiment, the adjacent offset is canceled by using the total value of the correction detection values of the peak wiring and the both adjacent wirings. In this case, the wiring range for summing the correction detection values around the peak wiring may be further expanded.

以上より、タッチ発生時に全配線に生じるオフセット量(第1のオフセット量)をキャンセルして得た補正検出値から、さらにタッチ位置が配線中心にあるときの隣接配線に現れる隣接オフセット量(第2のオフセット量)をキャンセルして得た補間処理用検出値を用いて補間処理を行い、タッチ座標を算出する。したがって、指示体によるタッチの仕方(タッチパネルとの接触の仕方など)に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができ、さらに隣接オフセット量によって生じる補間座標誤差を低減してタッチ座標精度(タッチ分解能)を向上することができる。   As described above, the adjacent offset amount (second second) appearing in the adjacent wiring when the touch position is at the wiring center, based on the correction detection value obtained by canceling the offset amount (first offset amount) generated in all the wirings when the touch occurs. Interpolation processing is performed using the detected value for interpolation processing obtained by canceling the offset amount), and touch coordinates are calculated. Therefore, even if the offset amount changes depending on how the indicator is touched (such as how to touch the touch panel), this can be reliably calculated and canceled, and interpolation coordinate errors caused by the adjacent offset amount And the touch coordinate accuracy (touch resolution) can be improved.

また、検出値が最大となるピーク配線とその前後の所定範囲の配線からの補正検出値の合計値に基づいて、隣接オフセット量を推定して算出するようにしたので、タッチ寸法が変化しても確実に隣接オフセットをキャンセルしてタッチ座標精度を向上することができる。   In addition, since the adjacent offset amount is estimated and calculated based on the total value of the corrected detection values from the peak wiring with the maximum detection value and the wiring in a predetermined range before and after that, the touch dimension changes. However, it is possible to reliably cancel the adjacent offset and improve the touch coordinate accuracy.

<実施の形態3>
本実施の形態は、実施の形態1に於けるタッチスクリーン1を液晶表示パネルに貼り付けることにより、タッチパネルと液晶表示パネルとを一体化して成る液晶表示装置に関する。図15は、本実施の形態における液晶表示装置の縦断面構成を示した図である。液晶表示パネル41は、ガラス基板上にカラーフィルタ、ブラックマトリックス、透明電極、及び配向膜が形成されて成るカラーフィルタ基板44と、ガラス基板上にスイッチング素子であるTFT(薄膜トランジスタ)等が形成されて成るTFTアレイ基板46と、両基板44,46間に挟持されたTN液晶から成る液晶層45と、粘着層47によりTFTアレイ基板46の後面側に粘着された偏光板48とを備えている。更に、カラーフィルタ基板44の前面上には、粘着層43により、偏光板42が粘着されている。又、液晶表示パネル41の背面側には、光源であるバックライト49が配設されている。
<Embodiment 3>
The present embodiment relates to a liquid crystal display device in which a touch panel and a liquid crystal display panel are integrated by attaching the touch screen 1 in the first embodiment to a liquid crystal display panel. FIG. 15 is a diagram showing a vertical cross-sectional configuration of the liquid crystal display device in the present embodiment. The liquid crystal display panel 41 has a color filter substrate 44 in which a color filter, a black matrix, a transparent electrode, and an alignment film are formed on a glass substrate, and a TFT (thin film transistor) that is a switching element on the glass substrate. A TFT array substrate 46, a liquid crystal layer 45 made of TN liquid crystal sandwiched between the substrates 44, 46, and a polarizing plate 48 adhered to the rear surface side of the TFT array substrate 46 by an adhesive layer 47. Further, a polarizing plate 42 is adhered to the front surface of the color filter substrate 44 by an adhesive layer 43. A backlight 49 as a light source is disposed on the back side of the liquid crystal display panel 41.

他方で、実施の形態1に係るタッチスクリーン1が、粘着層40により、液晶表示パネル41の前面側の偏光板42に粘着されている。   On the other hand, the touch screen 1 according to the first embodiment is adhered to the polarizing plate 42 on the front side of the liquid crystal display panel 41 by the adhesive layer 40.

TFTアレイ基板46には、外部のドライバ回路(図15に図示せず)から、表示する画像に応じた信号が入力され、それに応じて、画素毎に形成されたTFTによるスイッチング素子を介して、液晶層45の印加電圧を制御して、その液晶分子の配列方向を変化させる。バックライト49からの入射光は、偏光板48を通過して直線偏光の光となり、液晶層45を通過することにより表示する画像信号に応じて振動方向が曲げられて、カラーフィルタ基板44に形成されたカラーフィルタを通過することにより三原色の光に分離され、更に前面側の偏光板42を通過することで、画像信号に応じた光強度を有する光となる。そして、更に、偏光板42を通過した光がその前面にあるタッチスクリーン1を通過して表示光として使用者に視認される。   A signal corresponding to an image to be displayed is input to the TFT array substrate 46 from an external driver circuit (not shown in FIG. 15), and accordingly, via a switching element by TFT formed for each pixel, The applied voltage of the liquid crystal layer 45 is controlled to change the alignment direction of the liquid crystal molecules. Incident light from the backlight 49 passes through the polarizing plate 48 to become linearly polarized light, and the vibration direction is bent according to the image signal to be displayed by passing through the liquid crystal layer 45 and formed on the color filter substrate 44. By passing through the color filter, the light is separated into light of the three primary colors, and further passes through the polarizing plate 42 on the front side, and becomes light having light intensity corresponding to the image signal. Further, the light passing through the polarizing plate 42 passes through the touch screen 1 on the front surface and is visually recognized by the user as display light.

この様にして、画像信号に応じてバックライト49からの光の透過率を制御することで、液晶表示装置は所望の表示を行う。又、タッチスクリーン1を含むタッチパネルは、実施の形態1と同様に、発振周期の変化に基づきタッチ座標を算出して、そのタッチ座標を出力する。   In this way, the liquid crystal display device performs a desired display by controlling the transmittance of light from the backlight 49 in accordance with the image signal. Further, the touch panel including the touch screen 1 calculates touch coordinates based on the change of the oscillation cycle and outputs the touch coordinates as in the first embodiment.

このとき、実施の形態1で説明したタッチスクリーン1では、検出用配線群を複数の検出用配線から構成して、検出用配線の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光の透過率の低下を抑制しているので、偏光板42を通過した光の殆どはタッチスクリーン1を通過して表示光となる。このため、タッチスクリーン1が液晶表示パネル41の前面に配設されていても、表示輝度を殆ど低下させることがない。   At this time, in the touch screen 1 described in the first embodiment, the detection wiring group is configured by a plurality of detection wirings, and the area of the slit-shaped opening between the detection wirings is set to be large. Since a decrease in light transmittance is suppressed, most of the light that has passed through the polarizing plate 42 passes through the touch screen 1 and becomes display light. For this reason, even if the touch screen 1 is disposed on the front surface of the liquid crystal display panel 41, the display luminance is hardly lowered.

尚、STN液晶等のTN液晶以外の液晶を用いても、本実施の形態と同様に、液晶表示装置を構成することが可能である。   Note that a liquid crystal display device can also be configured by using a liquid crystal other than the TN liquid crystal, such as an STN liquid crystal, as in this embodiment.

又、本実施の形態では、表示装置として液晶表示装置を記載したが、有機又は無機のEL表示装置やPDP装置等の他方式の表示装置であっても、同様に実施の形態1で記載したタッチパネルを備える表示装置を構成することが可能である。   In this embodiment mode, a liquid crystal display device is described as the display device. However, other types of display devices such as organic or inorganic EL display devices and PDP devices are also described in the first embodiment. A display device including a touch panel can be configured.

以上より、本実施の形態の表示装置によれば、タッチスクリーン1を液晶表示パネル41と貼り付けて一体化して表示装置を構成しているので、従来では必要であったタッチスクリーンの保持機構を無くす事が出来、装置全体の厚みを薄くすることが可能となる。   As described above, according to the display device of the present embodiment, the touch screen 1 is pasted and integrated with the liquid crystal display panel 41 to constitute the display device. It can be eliminated, and the thickness of the entire apparatus can be reduced.

更に、タッチスクリーン1と液晶表示パネル41とが一体化されて表示装置が構成されているので、タッチスクリーン1と液晶表示パネル41との間隙にゴミ等の異物が混入することによって生じ得る表示への悪影響を防止することが出来る。   Further, since the touch screen 1 and the liquid crystal display panel 41 are integrated to form a display device, the display can be caused by foreign matters such as dust mixed in the gap between the touch screen 1 and the liquid crystal display panel 41. Can prevent adverse effects.

本発明の実施の形態1におけるタッチパネルが有するタッチスクリーンの構成を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the touch screen which the touch panel in Embodiment 1 of this invention has. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルが有するタッチスクリーンの構成を示した部分斜視断面図である。It is the fragmentary perspective sectional view which showed the structure of the touch screen which the touch panel in Embodiment 1 of this invention has. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a touch panel in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルのタッチ動作検出・タッチ座標算出系の回路構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the circuit structure of the touch operation | movement detection / touch coordinate calculation system of the touchscreen in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルが有するスイッチ回路20a、20bの構成を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the structure of switch circuit 20a, 20b which the touchscreen in Embodiment 1 of this invention has. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルが有する発振回路の回路構成、および検出用配線群やバッファ回路との接続関係を示した回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of an oscillation circuit included in the touch panel according to Embodiment 1 of the present invention and a connection relationship with a detection wiring group and a buffer circuit. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルの検出・算出動作を示したタイミングチャートである。4 is a timing chart showing detection / calculation operations of the touch panel according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルのタッチ有無判定処理およびピーク配線判別処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the touch presence / absence determination process and the peak wiring determination process of the touch panel in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルのバックグランド検出処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the background detection process of the touch panel in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルのタッチ位置変位に対する検出配線による検出値の変化を示した図である。It is the figure which showed the change of the detected value by the detection wiring with respect to the touch position displacement of the touchscreen in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルの補間オフセット量キャンセル処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the interpolation offset amount cancellation process of the touch panel in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルの補間用検出値のタッチ位置による変化を示した図である。It is the figure which showed the change by the touch position of the detection value for interpolation of the touchscreen in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルの補間によるタッチ座標算出動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the touch coordinate calculation operation | movement by the touch panel interpolation in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるタッチパネルの補間特性を示した図である。It is the figure which showed the interpolation characteristic of the touchscreen in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態3における液晶表示装置の断面構成を示した図である。It is the figure which showed the cross-sectional structure of the liquid crystal display device in Embodiment 3 of this invention. 補間係数特性のタッチ寸法と配線幅(配線群の幅)と配線群のピッチpの条件を示した模式図である。It is the model which showed the conditions of the touch dimension of an interpolation factor characteristic, wiring width (wiring group width), and wiring group pitch p. タッチ容量のタッチ位置に対するプロファイル例を示した図である。It is the figure which showed the example of a profile with respect to the touch position of touch capacity. 補間係数特性から算出されたタッチ位置の誤差を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the error of the touch position calculated from the interpolation coefficient characteristic. 本発明の実施の形態2におけるタッチ座標算出方法の補間オフセット量キャンセル処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the interpolation offset amount cancellation process of the touch coordinate calculation method in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における補間オフセット量キャンセル処理に関係するオフセット量を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the offset amount relevant to the interpolation offset amount cancellation process in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるタッチ位置と検出配線との関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the touch position and detection wiring in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における隣接オフセット関数の特性例を示した図である。It is the figure which showed the example of the characteristic of the adjacent offset function in Embodiment 2 of this invention. 隣接オフセット補正(キャンセル)の有無による実際のタッチ位置と算出されるタッチ位置との差の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the difference of the actual touch position by the presence or absence of adjacent offset correction | amendment (cancellation), and the calculated touch position.

符号の説明Explanation of symbols

1 タッチスクリーン、2 検出用列配線、3 検出用行配線、6 検出用列配線群、7 検出用行配線群、20a,20b スイッチ回路、21 発振回路、23a,23b 計数回路、24 タッチ座標算出回路、27 アナログ・マルチプレクサ回路、40 液晶表示パネル、Ctc,Ctr タッチ容量、Cc クロス部容量。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Touch screen, 2 detection column wiring, 3 detection row wiring, 6 detection column wiring group, 7 detection row wiring group, 20a, 20b switch circuit, 21 oscillation circuit, 23a, 23b counting circuit, 24 touch coordinate calculation Circuit, 27 analog multiplexer circuit, 40 liquid crystal display panel, Ctc, Ctr touch capacitance, Cc cross section capacitance.

Claims (15)

行方向および列方向に形成された複数の検出配線を有するタッチスクリーンと、
前記検出配線を順次に選択するスイッチ回路と、
前記スイッチ回路により選択された前記検出配線と、前記タッチスクリーンにタッチされた指示体と、の間に形成される静電容量の値に対応した値を検出する静電容量検出回路と、
前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの位置を算出するタッチ位置算出回路と、を備え、
前記タッチ位置算出回路は、
前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定するタッチ有無判定手段と、
前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが無いと判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値から、前記指示体のタッチが無いときの検出値であるバックグランド値を算出するバックグランド算出手段と、
前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値が行方向および列方向でそれぞれ最大となる前記検出配線を判別するピーク配線判別手段と、
前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチ発生時に前記所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に生じる前記バックグランド値からの上昇量であるオフセット量を行方向および列方向でそれぞれ算出するオフセット算出手段と、
前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線および検出配線から所定範囲にある前記検出配線の前記検出値から、前記バックグランド値と前記オフセット量を減算した値に基づいて、行方向および列方向でそれぞれ補間量を算出する補間量算出手段と、
前記検出値が最大となる前記検出配線に対応する前記タッチスクリーン上の位置に前記補間量を加算または減算することで前記指示体のタッチの位置を算出するタッチ位置算出手段と、を備えるタッチパネル。
A touch screen having a plurality of detection wirings formed in a row direction and a column direction;
A switch circuit for sequentially selecting the detection wirings;
A capacitance detection circuit that detects a value corresponding to a capacitance value formed between the detection wiring selected by the switch circuit and the indicator touched on the touch screen;
A touch position calculation circuit that calculates a position of the touch of the indicator on the touch screen based on a detection value detected by the capacitance detection circuit;
The touch position calculation circuit includes:
Touch presence / absence determining means for determining presence / absence of touch of the indicator on the touch screen based on a detection value detected by the capacitance detection circuit;
When the touch presence / absence determining means determines that there is no touch of the indicator, a background value that is a detection value when the pointer is not touched is detected from the detection value detected by the capacitance detection circuit. Background calculating means for calculating;
Peak wiring for determining the detection wiring in which the detection value detected by the capacitance detection circuit is maximum in the row direction and the column direction when the touch presence / absence determination means determines that the indicator touch is present Discrimination means;
When the touch presence / absence determining unit determines that the indicator is touched, the detection value of the indicator is determined based on the detection value of the detection wiring excluding a predetermined range from the detection wiring having the maximum detection value . Offset calculating means for calculating an offset amount, which is an increase amount from the background value generated in the detection value of the detection wiring excluding the predetermined range when the touch screen is generated , in a row direction and a column direction, respectively; ,
When the touch existence determination means determines that the touch of the indicator is present, from the detection value of the detection wiring in a predetermined range from the detection wiring and the detection wiring the detection value becomes the maximum, the background Interpolation amount calculation means for calculating an interpolation amount in the row direction and the column direction based on a value obtained by subtracting the value and the offset amount, and
A touch position calculating unit that calculates a touch position of the indicator by adding or subtracting the interpolation amount to or from a position on the touch screen corresponding to the detection wiring having the maximum detection value.
行方向および列方向に形成された複数の検出配線を有するタッチスクリーンと、
前記検出配線を順次に選択するスイッチ回路と、
前記スイッチ回路により選択された前記検出配線と、前記タッチスクリーンにタッチされた指示体と、の間に形成される静電容量の値に対応した値を検出する静電容量検出回路と、
前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの位置を算出するタッチ位置算出回路と、を備え、
前記タッチ位置算出回路は、
前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定するタッチ有無判定手段と、
前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが無いと判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値から、前記指示体のタッチが無いときの検出値であるバックグランド値を算出するバックグランド算出手段と、
前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値が行方向および列方向でそれぞれ最大となる前記検出配線を判別するピーク配線判別手段と、
前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチ発生時に前記所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に生じる前記バックグランド値からの上昇量である第1のオフセット量を、行方向および列方向でそれぞれ算出する第1のオフセット算出手段と、
前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線の中心にタッチ位置があるときの該検出配線に隣接する所定範囲の前記検出配線の検出値に含まれる、該検出値から前記バックグランド値と前記第1のオフセット量とを減算した値からのオフセット量である第2のオフセット量を行方向および列方向でそれぞれ算出する第2のオフセット算出手段と、
前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線および検出配線から所定範囲にある前記検出配線の前記検出値から、前記バックグランド値と前記第1および第2のオフセット量を減算した値に基づいて、行方向および列方向でそれぞれ補間量を算出する補間量算出手段と、
前記検出値が最大となる前記検出配線に対応する前記タッチスクリーン上の位置に前記補間量を加算または減算することで前記指示体のタッチの位置を算出するタッチ位置算出手段と、を備えるタッチパネル。
A touch screen having a plurality of detection wirings formed in a row direction and a column direction;
A switch circuit for sequentially selecting the detection wirings;
A capacitance detection circuit that detects a value corresponding to a capacitance value formed between the detection wiring selected by the switch circuit and the indicator touched on the touch screen;
A touch position calculation circuit that calculates a position of the touch of the indicator on the touch screen based on a detection value detected by the capacitance detection circuit;
The touch position calculation circuit includes:
Touch presence / absence determining means for determining presence / absence of touch of the indicator on the touch screen based on a detection value detected by the capacitance detection circuit;
When the touch presence / absence determining means determines that there is no touch of the indicator, a background value that is a detection value when the pointer is not touched is detected from the detection value detected by the capacitance detection circuit. Background calculating means for calculating;
Peak wiring for determining the detection wiring in which the detection value detected by the capacitance detection circuit is maximum in the row direction and the column direction when the touch presence / absence determination means determines that the indicator touch is present Discrimination means;
When the touch presence / absence determining unit determines that the indicator is touched, the detection value of the indicator is determined based on the detection value of the detection wiring excluding a predetermined range from the detection wiring having the maximum detection value. A first offset amount, which is an increase amount from the background value generated in the detection value of the detection wiring excluding the predetermined range when the touch screen is generated, is calculated in the row direction and the column direction, respectively. 1 offset calculating means;
When the touch presence / absence determining means determines that the indicator is touched , the detection wiring in a predetermined range adjacent to the detection wiring when the touch position is at the center of the detection wiring having the maximum detection value included in the detected value, the respectively calculated the second offset amount is the amount offset from the value obtained by subtracting said first offset amount and the background value from the detected value, the row and column directions Two offset calculation means;
When the touch existence determination means determines that the touch of the indicator is present, from the detection value of the detection wiring in a predetermined range from the detection wiring and the detection wiring the detection value becomes the maximum, the background based on the value and the first and second offset amount to the value obtained by subtracting the interpolation quantity calculation means for calculating the respective amount of interpolation in the row and column directions,
A touch position calculating unit that calculates a touch position of the indicator by adding or subtracting the interpolation amount to or from a position on the touch screen corresponding to the detection wiring having the maximum detection value.
前記タッチ位置算出回路のオフセット算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値の平均値から前記オフセット量を算出する、請求項1に記載のタッチパネル。 2. The offset calculation unit of the touch position calculation circuit calculates the offset amount from an average value of the detection values of the detection wiring excluding a predetermined range from the detection wiring having the maximum detection value. touch panel. 前記タッチ位置算出回路の第1のオフセット算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値の平均値から前記第1のオフセット量を算出する、請求項に記載のタッチパネル。 The first offset calculation means of the touch position calculation circuit calculates the first offset amount from an average value of the detection values of the detection wiring excluding a predetermined range from the detection wiring having the maximum detection value. The touch panel according to claim 2 . 前記タッチ位置算出回路の第のオフセット算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線に隣接する所定範囲前記検出配線の前記検出値の合計値から前記第のオフセット量を算出する、請求項に記載のタッチパネル。 Second offset calculating means of the touch position calculation circuit, the detection value to calculate a second offset amount from the total value of the detected value of the detection wire in a predetermined range adjacent to the detection wire having the maximum The touch panel according to claim 2 . 前記タッチ位置算出回路の第2のオフセット算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線に隣接する所定範囲の前記検出配線の前記検出値から前記第1のオフセット量を減算した値の合計値から前記第2のオフセット量を算出する、請求項に記載のタッチパネル。 Said second offset calculating means of the touch position calculation circuit, the detected value of the detection values whether we said first value of the offset amount obtained by subtracting the detection wire in a predetermined range adjacent to the detection wire having the maximum The touch panel according to claim 5 , wherein the second offset amount is calculated from a total value . 前記補間量算出手段は、前記検出配線のピッチと前記指示体の幅が概ね同一のときの前記補間量を示す特性を用いて補間量を算出す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。 The interpolation quantity calculation means, and calculates an interpolation quantity with a characteristic indicative for interpolation of the pitch of the detection lines when said width of the indicator is almost identical, to claim 1 or 2 The touch panel described. 前記補間量算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線および該検出配線に隣接する前記検出配線との比に対する前記補間量を示す特性を用いて補間量を算出することを特徴とする、請求項7に記載のタッチパネル。 The interpolation quantity calculation means, characterized in that said detection value to calculate the amount of interpolation using the characteristic indicative for interpolation quantity for the ratio of the pre-Symbol detection wire you adjacent the detection wiring and the detection wiring is maximum to touch panel of claim 7. 前記タッチ位置算出回路の前記タッチ有無判定手段は、前記バックグランド算出手段で前記バックグランド値が算出された後は、前記静電容量検出回路で検出された検出値から前記バックグランド値を減算した値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定する、請求項1または2に記載のタッチパネル。 The touch presence / absence determination unit of the touch position calculation circuit subtracts the background value from the detection value detected by the capacitance detection circuit after the background value is calculated by the background calculation unit. based on the value, it determines the presence or absence of a touch to the touch screen of the indicator, the touch panel according to claim 1 or 2. 前記タッチ位置算出回路のタッチ有無判定手段は、前記静電容量検出回路で検出された検出値から前記バックグランド値を減算した値が第1のしきい値以上の場合にタッチが有ると判定し、前記第1のしきい値に満たない場合にタッチが無いと判定する、請求項1または2に記載のタッチパネル。 The touch presence / absence determination means of the touch position calculation circuit determines that there is a touch when a value obtained by subtracting the background value from a detection value detected by the capacitance detection circuit is equal to or greater than a first threshold value. determines that there is no touch if less than the first threshold value, the touch panel according to claim 1 or 2. 前記タッチ位置算出回路のバックグランド算出手段は、前記静電容量検出回路で検出された検出値から前記バックグランド値を減算した値が前記第1のしきい値に満たない場合であり、かつ第2のしきい値に満たない場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値と前記バックグランド値との指数平均を算出した値を新たな前記バックグランド値として更新する、請求項10に記載のタッチパネル。 The background calculation means of the touch position calculation circuit is a case where a value obtained by subtracting the background value from a detection value detected by the capacitance detection circuit is less than the first threshold value, and If less than the second threshold value, updates the value of exponential average was calculated with the background value and the detection value detected by the capacitance detecting circuit as a new said background value, claim 10 Touch panel as described in 1. 前記静電容量検出回路は、
前記スイッチ回路の出力端に接続された入力端を有しており、各選択検出配線と前記タッチスクリーンにタッチされた指示体との間に形成される静電容量の値に応じてその発振周期が変化する信号を出力する発振回路と、
前記発振回路の出力信号を所定の計数値になるまで計数する第1の計数回路と、
前記第1の計数回路が計数動作を開始してから前記所定の計数値になるまでに要する期間を計数し、当該期間から得られる発振周期検出結果を前記静電容量の値に対応した値として前記タッチ位置算出回路に出力する第2の計数回路と、を備える請求項1または2に記載のタッチパネル。
The capacitance detection circuit is
The oscillation circuit has an input terminal connected to the output terminal of the switch circuit, and an oscillation cycle corresponding to a capacitance value formed between each selection detection wiring and the indicator touched on the touch screen. An oscillation circuit that outputs a signal that changes,
A first counting circuit for counting the output signal of the oscillation circuit until a predetermined count value is reached;
The period required from when the first counting circuit starts the counting operation to the predetermined count value is counted, and the oscillation period detection result obtained from the period is set as a value corresponding to the capacitance value. the touch panel according to Motomeko 1 or 2; and a second counting circuit which outputs the touch position calculation circuit.
前記静電容量検出回路は、
前記スイッチ回路の出力端に接続された入力端および出力端を有しており、前記入力端は選択検出配線と接続され、前記出力端は非選択検出配線と接続されるバッファ回路をさらに備える、請求項12に記載のタッチパネル。
The capacitance detection circuit is
Has an input connected to and output ends to the output terminal of the switching circuit, wherein the input end is connected to the selected detection wiring, the output end Ru further comprising a buffer circuit connected with the nonselected detection wire The touch panel according to claim 12.
請求項1から13のいずれかに記載のタッチパネルと、
表示パネルと、を備える、表示装置
A touch panel according to any one of claims 1 to 13,
And a display panel .
前記タッチパネルの前記タッチスクリーンが前記表示パネルの前面側に粘着されている、請求項14に記載の表示装置The display device according to claim 14 , wherein the touch screen of the touch panel is adhered to the front side of the display panel .
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