JP5422437B2

JP5422437B2 - 容量検出装置

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Publication number: JP5422437B2
Application number: JP2010038906A
Authority: JP
Inventors: 能毅黒川; 成彦笠井; 亮仁赤井; 一夫大門; 達也石井; 裕宮川
Original assignee: 株式会社ルネサスエスピードライバ
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2030-02-24
Also published as: JP2011175451A

Description

本発明は被検出体の接近又は接触により変化される容量を検出する容量検出装置に関し、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に重ねて配置されて使用される静電容量型のタッチセンサ装置に適用して有効な技術に関する。

透明導電膜（ＩＴＯ）で形成される電極容量の、指等のタッチによる変動を検出する、静電容量型タッチパネルにおいて、容量の変動を検出する方式として、外部電源からタッチパネルの電極容量へチャージし、チャージされた電荷を外部の検出容量に移動する方式が一般的である。

この電荷移動を利用した方法として、外部電源を電圧源とし、検出容量への電荷移動量を電圧として計測することにより電極容量の変動を検出する方式が特許文献１に、外部電源を電流源とし、検出容量への電荷移動の時間を計測することにより電極容量の変動を検出する方式が特許文献２に開示されている。

米国特許第７３１２６１６号明細書米国特許第５７３０１６５号明細書

外部電源からタッチパネルの電極容量へチャージし、チャージされた電荷を外部の検出容量に移動する方式では、１回の検出サイクルに上記チャージと電荷移動を複数回繰り返すことによって、検出信号量が大きくなると共に特定回の電荷移動によるノイズの影響が相対的に小さく見えるようになる。

しかしながら、上記特許文献の技術は、電極容量測定のために移動する電荷量が移動回数により減少していくため、測定結果には１回目の移動時の電圧が支配的になる。要するに、チャージされた電荷を電荷再配分によって検出容量に移動する動作を繰り返して検出容量に累積していくから、当然第1回目のチャージシェアで蓄積される電荷量が大きくなる。電極への接触による電極容量の変化は微小で、外部ノイズの影響を受けやすいため、複数回の電荷移動により１回の電荷移動での重畳ノイズを平均化する効果が考えられるが、前述のように特定の電荷移動が最終的に測定する電圧に対し支配的になると、平均化効果が低下し特定回のノイズの影響を受けやすくなることが本発明者によって明らかにされた。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、外部ノイズの影響を受けやすい静電容量型のタッチパネル等の容量検出装置において、ノイズの影響を軽減することを目的とする。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、電極部へ充電された電荷を電荷再配分によって複数回キャパシタに取り込んで累積するとき、最初にキャパシタを電荷の累積による電圧の変化方向にプリチャージする。また、複数回累積する動作の途中で、キャパシタの蓄積電荷による電圧をプリチャージの場合とは逆方向にシフトしてから累積する動作を継続する。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、プリチャージしたキャパシタに充電電荷を取り込むことにより各々の電荷移動でキャパシタに生じる電圧のばらつきが小さくなる。途中でキャパシタを電圧シフトしてから充電電荷の取り込みを再開することにより、キャパシタに累積できる充電電荷量を全体的に多くすることができる。それぞれにより、キャパシタに充電電荷を取り込む特定回のノイズに支配されずに平均化された容量検出結果を得ることが可能になる。

図１は本発明の一実施の形態に係るタッチセンサ装置を適用したＬＣＤ表示装置のブロック図である。図２は図１の静電容量型タッチパネルの内部構成の一例を示すブロック図である。図３は図１のタッチパネル駆動ユニット内蔵データ線駆動ユニットの内部構成を例示するブロック図である。図４は図３の容量差分検出部の内部構成を例示する論理回路図である。図５は図２記載の静電容量タッチパネルの各々の菱形電極が持つ容量に対して、指で触ったとき（タッチ）の容量変化を等価的に示した説明図である。図６は図４記載の第１Ｘ電極線第１選択スイッチ５１〜第１０Ｙ電極線第１選択スイッチ５４、および第１Ｘ電極線第２選択スイッチ６０〜第１０Ｙ電極線第２選択スイッチ６３、第１電極線非選択スイッチ６９〜第１０Ｙ電極線非選択スイッチ７２の動作の詳細を例示するタイミングチャートである。図７は図４記載の第１Ｘ電極線非選択スイッチ６９〜第１０Ｙ電極線非選択スイッチ７２の動作の詳細を例示するタイミングチャートである。図８は図４の第１電圧変換回路の内部構成を例示する回路図である。図９は図８で示した容量検出回路の動作を逐次的に示す第１の動作説明図である。図１０は図８で示した容量検出回路の動作を逐次的に示す第２の動作説明図である。図１１は図８で示した容量検出回路の動作を逐次的に示す第３の動作説明図である。図１２は図８で示した容量検出回路の動作を逐次的に示す第４の動作説明図である。図１３は図８で示した容量検出回路の動作を逐次的に示す第５の動作説明図である。図１４は図８で示した容量検出回路の動作を逐次的に示す第６の動作説明図である。図１５には図８で示した容量検出回路の動作タイミングが例示するタイミングチャートである。図１６は図８の電圧変換部８５，８７を用いて取り込み容量２０２のプリチャージ及び電圧シフトを行ったときの電荷の蓄積波形を例示する動作説明図である。図１７はプリチャージ及び電圧シフトの何れも行わなかったときの電荷の蓄積波形を例示する比較動作例の説明図である。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る容量検出装置は、被検出体の接近又は接触により容量変化を起こす電極部（１５，２０１）と、前記電極部へ充電された電荷を電荷再配分によって所定複数回取り込んで累積するキャパシタ（２０２）と、前記キャパシタに累積された電荷により生ずる電圧を測定する測定部（８９，９１）と、を有し、前記キャパシタは、前記電荷の累積による電圧の変化方向にプリチャージされてから前記電荷を取り込んで累積する動作が開始される。

プリチャージしたキャパシタに充電電荷を取り込むことにより各々の電荷移動でキャパシタに生じる電圧のばらつきが小さくなる。これは、キャパシタに充電電荷を取り込む特定回のノイズに支配されずに平均化された容量検出結果を得ることを可能にする。

〔２〕項１の容量検出装置において、前記キャパシタは、前記電荷の累積による電圧の変化方向にプリチャージされてから前記電荷を取り込んで累積する動作が開始された後、途中で、蓄積電荷を維持した状態で前記電荷の累積による電圧の変化方向とは逆方向に電圧シフトされる。

途中でキャパシタを電圧シフトしてから充電電荷の取り込みを再開することにより、キャパシタに累積できる充電電荷量を全体的に多くすることができる。これは、キャパシタに充電電荷を取り込む特定回のノイズに支配されずに平均化された容量検出結果を得ることを可能にする。

〔３〕本発明の別の実施の形態に係る容量検出装置は、被検出体の接近又は接触により容量変化を起こす電極部と、前記電極部へ充電された電荷を電荷再配分によって所定複数回取り込んで累積するキャパシタと、前記キャパシタに累積された電荷により生ずる電圧を測定する測定部と、を有し、前記キャパシタは、前記電荷を取り込んで累積する動作が開始された後、途中で、蓄積電荷を維持した状態で前記電荷の累積による電圧の変化方向とは逆方向に電圧シフトされる。

〔４〕項３の容量検出装置において、前記キャパシタは、前記電荷を取り込んで累積する動作が開始され前に、前記電荷の累積による電圧の変化方向にプリチャージされる。

〔５〕本発明の別の実施の形態に係る容量検出装置は、被検出体の接近又は接触により容量変化を起こす電極部（１５，２０１）と、前記電極部へ充電された電荷を所定複数回取り込んで累積するキャパシタ（２０２）と、前記電極部に接続される前記キャパシタの第１キャパシタ電極（２０２ａ）とは反対側の第２キャパシタ電極（２０２ｂ）に選択的に接続される複数の電圧ノード（ＮＤａ，ＮＤｂ）と、前記第２キャパシタ電極に接続する前記電圧ノードを切換える切換え回路（３０１，３０３，４５）と、前記第１キャパシタ電極に得られる電圧を測定する測定部（８９，９１）と、を有する。

前記第２キャパシタ電極に対する電圧ノードの接続が切換え可能にされることにより、前記キャパシタに対する電荷初期状態や電荷保持状態におけるキャパシタ電極の電圧シフト操作が可能になる。

〔６〕項５の容量検出装置において、前記切換え回路は、前記第１キャパシタ電極を第１電圧（Ｖｓｓ）に接続すると共に前記第２キャパシタ電極を第１電圧よりもレベルの低い第２電圧（−Ｖ）に接続して前記初期化を行い、前記初期化後に前記第１キャパシタ電極への第１電圧の印加を遮断し且つ前記第２キャパシタ電極への接続を第１電圧に切換えて、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させる。

キャパシタをプリチャージしてから充電電荷を取り込むことができ、各々の電荷移動でキャパシタに生じる電圧のばらつきが小さくなる。これは、キャパシタに充電電荷を取り込む特定回のノイズに支配されずに平均化された容量検出結果を得ることを可能にする。

〔７〕項５の容量検出装置において、前記切換え回路は、前記第２キャパシタ電極を第１電圧に接続して、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させ、当該累積する動作の途中で、前記第２キャパシタ電極への接続を前記第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に切換えてから、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を継続させる。

〔８〕項５の容量検出装置において、前記切換え回路は、前記第１キャパシタ電極を第１電圧に接続すると共に前記第２キャパシタ電極を第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に接続して前記初期化を行い、前記初期化後に前記第１キャパシタ電極への第１電圧の印加を遮断し且つ前記第２キャパシタ電極への接続を第１電圧に切換えて、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させ、当該累積する動作の途中で、前記第２キャパシタ電極への接続を第２電圧に切換えてから、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を継続させる。

キャパシタをプリチャージしてから充電電荷を取り込むことができ、且つ、途中でキャパシタを電圧シフトしてから充電電荷の取り込みを再開することにより、キャパシタに累積できる充電電荷量を全体的に多くすることができる。これは、キャパシタに充電電荷を取り込む特定回のノイズに支配されずに平均化された容量検出結果を得ることを可能にする。

〔９〕本発明の更に別の実施の形態に係る容量検出装置は、被検出体の接近又は接触により容量変化を起こす複数の容量電極（１８，１９）によって構成された静電容量型タッチパネル（１５）と、前記容量電極へ充電された電荷を所定複数回取り込んで累積するキャパシタ（２０２）と、前記容量電極に接続される前記キャパシタの第１キャパシタ電極（２０２ａ）とは反対側の第２キャパシタ電極（２０２ｂ）に選択的に接続される複数の電圧ノード（ＮＤａ，ＮＤｂ）と、前記第２キャパシタ電極に接続する前記電圧ノードを切換える切換え回路（３０１，３０３，４５）と、前記第１キャパシタ電極に得られる電圧を測定する測定部（８９，９１）と、を有する。

〔１０〕項９の容量検出装置において、前記切換え回路は、前記第１キャパシタ電極を第１電圧（Ｖｓｓ）に接続すると共に前記第２キャパシタ電極を第１電圧よりもレベルの低い第２電圧（−Ｖ）に接続して前記初期化を行い、前記初期化後に前記第１キャパシタ電極への第１電圧の印加を遮断し且つ前記第２キャパシタ電極への接続を第１電圧に切換えて、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させる。

〔１１〕項９の容量検出装置において、前記切換え回路は、前記第２キャパシタ電極を第１電圧に接続して、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させ、当該累積する動作の途中で、前記第２キャパシタ電極への接続を前記第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に切換えてから、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を継続させる。

〔１２〕項９の容量検出装置において、前記切換え回路は、前記第１キャパシタ電極を第１電圧に接続すると共に前記第２キャパシタ電極を第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に接続して前記初期化を行い、前記初期化後に前記第１キャパシタ電極への第１電圧の印加を遮断し且つ前記第２キャパシタ電極への接続を第１電圧に切換えて、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させ、当該累積する動作の途中で、前記第２キャパシタ電極への接続を第２電圧に切換えてから、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を継続させる。

２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。

図１は本発明の一実施の形態に係るタッチセンサ装置を適用したＬＣＤ表示装置の例である。図１において、１は水平同期信号、２は垂直同期信号、３はデータイネーブル、４は表示データ、５は同期クロックである。垂直同期信号１は表示一画面周期（１フレーム周期）の信号、水平同期信号２は一水平周期の信号、データイネーブル信号３は表示データ４が有効である期間（表示有効期間）を示す信号で、全ての信号が同期クロック５に同期して入力される。本実施形態では、これら表示データが、一画面分が左上端の画素から順次ラスタスキャン形式で転送され、１画素分の情報は６ビットのディジタルデータからなるものとして以下説明する。６は表示制御ユニット、７はデータ線およびタッチパネル制御信号、８は走査線制御信号であり、表示制御ユニット６は、垂直同期信号１、水平同期信号２、データイネーブル信号３、表示データ４、同期クロック５から、表示制御とタッチパネル制御のためのデータ線およびタッチパネル制御信号７と、表示の走査制御のための走査線制御信号８を生成する。９はＬＣＤパネル、１０はタッチパネル駆動ユニット内蔵データ線駆動ユニット、１１はデータ線駆動信号、１２は走査線駆動ユニット、１３は走査線選択信号、１４は表示画素アレイであり、ＬＣＤパネル９は、１枚のガラス基板上にタッチパネル駆動ユニット内蔵データ線駆動ユニット１０、走査線駆動ユニット１２、表示画素アレイ１４を設けたものである。本実施形態では、タッチパネル駆動ユニット内蔵データ線駆動ユニット１０はＬＳＩで、走査線駆動ユニット１２と表示画素アレイ１４はガラス基板上に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）で構成されるものとして以下説明する。タッチパネル駆動ユニット内蔵データ線駆動ユニット１０は、従来と同様にデータ線およびタッチパネル制御信号７のうちの表示制御に関する信号から、表示画素アレイ１４に書き込む信号電圧を生成するとともに、タッチパネル制御に関する信号からタッチパネルの座標を示す信号（後述）を生成する。走査線駆動ユニット１２は、従来と同様、データ線駆動信号１１として出力される書込み信号電圧を書き込む走査線を選択するための走査線選択信号１３を出力する。表示画素アレイ１４は、従来と同様、走査線選択信号１３によって選択したライン上の画素にデータ線駆動信号１１として出力される書込み信号電圧を書込み、書込み電圧に応じた階調制御を行う。１５は静電容量型タッチパネル、１６は検出電極線、１７は座標信号であり、静電容量型タッチパネル１５は、直交する複数の透明導電膜（ＩＴＯ）による電極線を備える基板である。各々の電極線は検出電極線１６としてタッチパネル駆動ユニット内蔵データ線駆動ユニット１０に入力され、座標信号１７に変換される。

図２は図１記載の静電容量型タッチパネル１５の内部構成の一実施形態である。１８はＸ１−１電極、１９はＹ１−２電極であり、各々水平方向に配置されるＸ電極線と垂直方向に配置されるＹ電極線の交点以外の領域に設ける。本実施形態は、交点以外の領域を同じ形、面積の菱形で埋める構成として以下説明する。２０は第１Ｘ電極線、２１は第２Ｘ電極線、２２は第３Ｘ電極線、２３は第４Ｘ電極線、２４は第５Ｘ電極線、２５は第６Ｘ電極線、２６は第１Ｙ電極線、２７は第２Ｙ電極線、２８は第３Ｙ電極線、２９は第４Ｙ電極線、３０は第５Ｙ電極線、３１は第６Ｙ電極線、３２は第７Ｙ電極線、３３は第８Ｙ電極線、３４は第９Ｙ電極線、３５は第１０Ｙ電極線であり、ＸとＹが直交する形で配置され、すべての電極線が検出電極線１６として出力される。本実施形態では、Ｘ電極線が６本、Ｙ電極線が１０本で構成されるものとして、以下説明する。したがって、Ｘ１−１電極１８、Ｙ１−２電極１９と同一の電極が、Ｘ電極線上に１０個、Ｙ電極線上に６個、設けられることとなる。

図３は図１記載のタッチパネル駆動ユニット内蔵データ線駆動ユニット１０の内部構成の一実施形態である。３６はデータシフト部、３７はデータ開始信号、３８はデータシフトクロック、３９はシリアル表示データ、４０はパラレル表示データであり、データシフト部３６は、従来と同様に、データ開始信号３７を基準に、データシフトクロック３８に従ってシリアル表示データ３９を取り込み、パラレル表示データ４０として順次出力する。４１は１ラインラッチ部、４２は水平ラッチクロック、４３は１ラインデータであり、１ラインラッチ部４１は、従来と同様に、順次出力されるパラレル表示データ４０を、１ライン分の出力が終了するタイミングを示す水平ラッチクロック４２に従って、１ラインデータ４３として出力する。４４はＤ／Ａ変換部であり、従来と同様に、ディジタル値である１ラインデータ４３をアナログ値に変換し、画素への書込み信号となるデータ線駆動信号１１として出力する。４５は検出制御部、４６は検出スイッチ駆動信号、４７は座標変換タイミング信号、４８は容量差分検出部、４９は容量差分値、５０は座標変換部であり、検出制御部４５は、容量差分検出部４８における検出動作を制御するための検出スイッチ駆動信号４６と、座標変換部５０における動作を制御するための座標変換タイミング信号４７を生成する。本実施形態では、検出動作、座標変換動作が水平ラッチクロック４２に同期して一水平期間を基準として行うものとして、以下説明する。容量差分検出部４８は、検出電極線１６のなかの２本ずつの容量差分を、容量差分値４９として出力する。座標変換部５０は、容量差分値４９から各々の電極線の容量を計算し、その容量の分布状態から座標を算出、座標信号１７として出力する。

図４は図３記載の容量差分検出部４８の内部構成の一実施形態である。５１は第１Ｘ電極線第１選択スイッチ、５２は第２Ｘ電極線第１選択スイッチ、５３は第３Ｘ電極線第１選択スイッチ、５４は第１０Ｙ電極線第１選択スイッチであり、すべては図示していないが、Ｘ電極６本、Ｙ電極１０本、各々に、差分検出のための第１の対象となる電極を選択する選択スイッチ（計１６個）が接続される。５５は第１選択スイッチ信号、５６は第１Ｘ電極線第１選択信号、５７は第２Ｘ電極線第１選択信号、５８は第３Ｘ電極線第１選択信号、５９は第１０Ｙ電極線第１選択信号であり、すべては図示していないが、差分検出のための第１の対象となる電極を選択する信号（計１６本）が入力される。前記第１選択スイッチ信号５５は前記選択スイッチ信号５６乃至５９を総称する。

６０は第１Ｘ電極線第２選択スイッチ、６１は第２Ｘ電極線第２選択スイッチ、６２は第３Ｘ電極線第２選択スイッチ、６３は第１０Ｙ電極線第２選択スイッチであり、すべては図示していないが、Ｘ電極６本、Ｙ電極１０本、各々に、差分検出のための第２の対象となる電極を選択する選択スイッチ（計１６個）が接続される。６４は第２選択スイッチ信号、６５は第１Ｘ電極線第２選択信号、６６は第２Ｘ電極線第２選択信号、６７は第３Ｘ電極線第２選択信号、６８は第１０Ｙ電極線第２選択信号であり、すべては図示していないが、差分検出のための第２の対象となる電極を選択する信号（計１６本）が入力される。前記第２選択スイッチ信号６４は前記選択スイッチ信号６５乃至６８を総称する。

６９は第１Ｘ電極線非選択スイッチ、７０は第２Ｘ電極線非選択スイッチ、７１は第３Ｘ電極線非選択スイッチ、７２は第１０Ｙ電極線非選択スイッチであり、すべては図示していないが、Ｘ電極６本、Ｙ電極１０本、各々に、差分検出のための第１の対象、第２の対象、どちらにも選択されない電極を選択してＧＮＤに接続するスイッチ（計１６個）が接続される。７３は非選択スイッチ信号、７４は第１Ｘ電極線非選択信号、７５は第２Ｘ電極線非選択信号、７６は第３Ｘ電極線非選択信号、７７は第１０Ｙ電極線非選択信号であり、すべては図示していないが、差分検出のための第１の対象、第２の対象、どちらにも選択されない電極を選択する信号（計１６本）が入力される。前記非選択スイッチ信号７３は前記非選択信号７４乃至７７を総称する。

７８は第１Ｘ電極容量、７９は第２Ｘ電極容量、８０は第３Ｘ電極容量、８１は第１０Ｙ電極容量であり、すべては図示していないが、各々の電極（計１６本）が容量を持つことを等価的に表すものである。８２は第１選択電極線、８３は第２選択電極線であり、第１選択電極線８２は、第１Ｘ電極線第１選択スイッチ５１〜第１０Ｙ電極線第１選択スイッチ５４のなかから１つ選択された電極線が、差分検出の第１の対象として接続される。第２選択電極線８３は、第１Ｘ電極線第２選択スイッチ６０〜第１０Ｙ電極線第２選択スイッチ６３のなかから１つ選択された電極線が、差分検出の第２の対象として接続される。８４は電極線検出タイミング信号、８５は第１電圧変換回路、８６は第１電極線電圧、８７は第２電圧変換回路、８８は第２電極線電圧であり、第１電圧変換回路８５は第１選択電極線８２の容量を電圧に変換し、第１電極線電圧８６として出力する。第２電圧変換回路８７は第２選択電極線８３の容量を電圧に変換し、第２電極線電圧８８として出力する。８９は差動増幅部，９０は容量差分電圧であり、差動増幅部８９は、第１電極線電圧８６と第２電極線電圧８８を差動入力とする差動増幅部であり、増幅後の電圧を容量差分電圧９０として出力する。９１はＡ／Ｄ変換部であり、アナログ値である容量差分電圧９０をディジタル値に変換し、容量差分値４９として出力する。

図５は図２記載の静電容量タッチパネル１５の各々の菱形電極が持つ容量に対して、指で触ったとき（タッチ）の容量変化を等価的に示した図である。９２は検出電源、９３はＸ電極容量、９４はＹ電極容量、９５は指、９６はＸ−指容量、９７はＹ−指容量、９８は接地容量であり、検出電源９２から見た容量は、指９５がない場合にはＸ電極容量９３のみであるのに対し、指が接触することにより、Ｘ−指容量９６を介したＹ−指容量９７、Ｙ電極容量９４が合成された容量となる。この容量変化を検出することにより、静電容量タッチパネルの座標検出が行われる。

図６は図４記載の第１Ｘ電極線第１選択スイッチ５１〜第１０Ｙ電極線第１選択スイッチ５４、および第１Ｘ電極線第２選択スイッチ６０〜第１０Ｙ電極線第２選択スイッチ６３、第１電極線非選択スイッチ６９〜第１０Ｙ電極線非選択スイッチ７２の動作の詳細の一実施形態である。９９は第１Ｘ電極線第１選択信号波形、１００は第２Ｘ電極線第１選択信号波形、１０１は第５Ｘ電極線第１選択信号波形、１０２は第６Ｘ電極線第１選択信号波形、１０３は第１Ｙ電極線第１選択信号波形、１０４は第２Ｙ電極線第１選択信号波形、１０５は第３Ｙ電極線第１選択信号波形、１０６は第９Ｙ電極線第１選択信号波形、１０７は第１０Ｙ電極線第１選択信号波形、１０８は第１Ｘ電極線第２選択信号波形、１０９は第２Ｘ電極線第２選択信号波形、１１０は第５Ｘ電極線第２選択信号波形、１１１は第６Ｘ電極線第２選択信号波形、１１２は第１Ｙ電極線第２選択信号波形、１１３は第２Ｙ電極線第２選択信号波形、１１４は第３Ｙ電極線第２選択信号波形、１１５は第９Ｙ電極線第２選択信号波形、１１６は第１０Ｙ電極線第２選択信号波形、１１７は第１選択電極線状態、１１８は第２選択電極線状態であり、ある期間で選択された電極線は次の期間では第１選択と第２選択を入れ替えて選択される。例えば、第１選択電極線状態１１７がＸ１電極、第２選択電極線状態１１８がＸ２電極である次の期間では、第１選択電極線状態１１７がＸ２電極、第２選択電極線状態１１８がＸ１電極となるよう、各選択信号は動作する。本実施形態では、第１選択電極線８２、第２選択電極線８３は隣接する電極線が選択され、Ｘ１とＸ２、Ｘ２とＸ１（先の入替え）、Ｘ２とＸ３、Ｘ３とＸ２（先の入替え）、・・・、Ｘ５とＸ６、Ｘ６とＸ５（先の入替え）が選択された後、Ｙ１とＹ２、Ｙ２とＹ１（先の入替え）、Ｙ２とＹ３、Ｙ３とＹ２（先の入替え）、・・・、Ｙ９とＹ１０、Ｙ１０とＹ９（先の入替え）と選択されるものとして、以下説明する。

図７は図４記載の第１Ｘ電極線非選択スイッチ６９〜第１０Ｙ電極線非選択スイッチ７２の動作の詳細の一実施形態である。１１９は第１Ｘ電極線非選択信号波形、１２０は第２Ｘ電極線非選択信号波形、１２１は第５Ｘ電極線非選択信号波形、１２２は第６Ｘ電極線非選択信号波形、１２３は第１Ｙ電極線非選択信号波形、１２４は第２Ｙ電極線非選択信号波形、１２５は第３Ｙ電極線非選択信号波形、１２６は第９Ｙ電極線非選択信号波形、１２７は第１０Ｙ電極線非選択信号波形であり、図６記載の第１選択スイッチ信号５５、第２選択スイッチ信号６４のいずれの信号も選択していない電極線を非選択とするような波形とする。本実施形態では、非選択スイッチにより、検出に関係のない電極線はＧＮＤに接続するものとして、以下説明する。１２８はＸ１電極接続状態、１２９はＸ２電極接続状態、１３０はＸ６電極接続状態、１３１はＹ１電極接続状態、１３２はＹ２電極接続状態、１３３はＹ１０電極接続状態であり、検１、検２とは、各々第１選択電極線８２、第２選択電極線８３に接続されている状態を示す。Ｘ、Ｙ各々の端となるＸ１電極線接続状態１２８、Ｘ６電極線接続状態１３０、Ｙ１電極線接続状態１３１、Ｙ１０電極線接続状態１３３は、差分検出のため第１選択、第２選択が１回ずつでその他の期間はＧＮＤ接続となり、それ以外のＸ２電極線接続状態１２９（Ｘ３からＸ５も同様）、Ｙ２電極線接続状態１３２（Ｙ３からＹ９も同様）は第１選択、第２選択が２回ずつでその他の期間はＧＮＤ接続となる。

図８には図４記載の第１電圧変換回路８５の内部構成が例示される。図中２０１は電極合成容量、２０２は取込み容量、２０３は電極充電スイッチ、２０４は電圧源、３０５は負電圧源、２０５は検出電極シェアスイッチ、２０６は取込み容量正極側セットスイッチ、３０１は取込み容量負極側接地スイッチ、３０３は取込み容量負極側負電圧スイッチである。電極合成容量２０１は図４に代表される電極容量７８から８１で例示されるような図５記載の等価回路によるタッチ／非タッチに応ずる合成容量成分を意味し、単に検出電極２０１とも称する。検出電極２０１は、外部からの接触により容量が変化する電極であり、この容量は後述する電極充電スイッチ２０３を介して接続される電圧源２０４により充電され、検出電極シェアスイッチ２０５により取込み容量２０２に接続されることで、充電された電荷を取込み容量２０２に転送するよう動作し、この電荷量の変化によって接触の有無を判定する。

取り込み電極２０２の一方の第１キャパシタ電極２０２ａを便宜上正極、他方の第２キャパシタ電極２０２ｂを便宜上負極とも記す。取込み容量２０２は、前述の検出電極２０１から検出電極シェアスイッチ２０５を介して電荷を受け取り蓄積する。蓄積された電荷量により正極、負極間に電圧が生じ、この電圧を検出することで容量判定を行う。電極充電スイッチ２０３は検出電極２０１に電圧源２０４を接続し、オン時に電圧源２０４からの一定の電圧を与え、電圧源２０４と同一の電圧となった後にオフとなるように動作する。検出電極シェアスイッチ２０５は、検出電極２０１と取込み容量２０２を接続する。前述の電極充電スイッチ２０３をオフにした後、本スイッチ２０５をオンすることで検出電極２０１に蓄積された電荷を取込み容量２０２に転送する。取込み容量正極側セットスイッチ２０６は、検出動作の初期化時に使用し、初期化時にオンとなり取込み容量２０２の正極を接地する。後述する取込み容量負極側負電圧スイッチ３０３も同時にオンとなり、これによって、接地（グランドレベルＶｓｓ）と負極電圧の差に相当する電荷が取込み容量２０２に初期値としてセットされる。

取込み容量負極側接地スイッチ３０１はグランド電圧（Ｖｓｓ）の電極ノードＮＤｂを選択的に第２のキャパシタ電極２０２ｂに接続し、容量負極側負電圧スイッチ３０３は負電圧（―Ｖ）の電極ノードＮＤａを選択的に第２のキャパシタ電極２０２ｂに接続する。取込み容量負極側接地スイッチ３０１と取込み容量負極側負電圧スイッチ３０３はペアで使用され、双方とも２０２の取込み容量の負極に接続されており、排他的に制御される。つまり、３０１がオンのときは常に３０３はオフであり、逆に３０３がオンのときは常に３０１はオフとなっている。これらのスイッチ３０１，３０３はオンとオフを切り替える瞬間に双方ともオフとなるデッド期間を有し、双方同時にオンとなり、ショートを防止している。動作は、初期化時には、負極側負電圧スイッチ３０３がオンとなり、取込み容量の負極に負電圧源３０５の電圧（−Ｖ）を印加し、前述の取込み容量正極側セットスイッチ２０６により正極に印加される接地電圧（Ｖｓｓ）とにより、取込み容量２０２に初期電圧をセットする。初期化期間終了後、負極側負電圧スイッチはオフとなり、負極側接地スイッチ３０１がオンとなり、負極は接地電圧に上昇する。正極側はどこにも接続されていないハイインピーダンス状態のため、負極の電圧上昇に伴い、正極も上昇する。この状態から、電極充電スイッチ２０３とシェアスイッチ２０５を交互にオンすることで取込み容量２０２に電荷を蓄積する。一定回数蓄積後、負極側接地スイッチ３０１をオフし、負極側負電圧スイッチをオンすることで、負極側の電圧が負電圧源３０３の電圧に下降し、これに伴い正極側の電圧も負電源の電圧と等しい電圧だけ降下する。この後降下した正極側の電圧から、電極充電スイッチ２０３とシェアスイッチ２０５を交互にオンすることによる取込み容量への電荷蓄積を再開し、一定回数蓄積後、検出結果として電圧を出力する。尚、特に図示はしないが、第２電圧変換回路８７も上記同様に構成される。

図９乃至図１４には、図８で示した容量検出回路の動作が逐次的に示される。

図９では検出電極シェアスイッチ２０５をオフし、取込み容量正極側セットスイッチ２０６と取込み容量負極側負電圧スイッチ３０３をオンすることで取込み容量２０２に負電圧源３０５で決定する電圧で充電を行う。また、電極充電スイッチ２０３をオンし、検出電極２０１に電圧源２０４で決定する電圧で充電を行う。

図１０では、取込み容量正極側セットスイッチ２０６と取込み容量負極側負電圧スイッチ３０３をオフし、同時に取込み容量負極側接地スイッチ３０１をオンすることで、取り込み容量２０２の負極側は接地電圧まで上昇し、正極側は充電された電圧分を保持するため、接地電圧から負電圧源３０５の電圧分上昇する。次に図１１では、検出電極シェアスイッチ２０５をオンし検出電極２０１に充電した電荷を取り込み容量２０２へ転送する。次に図１２では、検出電極シェアスイッチ２０５をオフし、電極充電スイッチ２０３をオンすることで、再度検出電極２０１を充電する。図１１と図１２の処理を一定回数繰り返すことで、取込み容量２０２に検出電極２０１の容量に比例した電荷を蓄積する。このときの取込み容量２０２の電圧は、負電圧源３０５の電圧と図１１及び図１２の操作で蓄積された電荷分の電圧の和となる。次に図１３において、取込み容量負極側接地スイッチ３０１をオフし取込み容量負極側負電圧スイッチ３０３をオンすることで、取込み容量２０２の負極電圧を負電圧源３０５の負電源電圧に設定する。これによって正極側の電圧は負電源電圧分だけ降下する。また、電極充電スイッチ２０３をオンすることで、検出電極２０１に充電を行う。次に図１４において、電極充電スイッチ２０３をオフし検出電極シェアスイッチ２０５をオンすることで、検出電極２０１の電荷を取込み容量２０２に転送する。このとき取込み容量２０２の正極電圧が負電源電圧分だけ降下しているため、転送される電荷分の電圧が増加する。図１３及び図１４の処理を一定回数繰り返すことで、取込み容量２０２に検出電極２０１の容量に比例した電荷を蓄積する。これらの動作によって、取込み容量２０２には対接地で図１１及び図１２の処理の繰り返しによる電圧と図１３及び図１４の処理の繰り返しによる電圧の和が生じ、その電圧は、特定回の動作での獲得電圧に依存しない。

図１５には図８で示した容量検出回路の動作タイミングが示される。図中４０１はＳＥＴ信号、４０２はＣＧＳＥＬ信号、４０３はＣＨＡＲＧＥ信号、４０４はＳＨＡＲＥ信号、４０５は取込み容量の負極側端子ＶＣＳ1、４０６は取込み容量２０２の正極側端子ＶＣＳ２である。ＳＥＴ信号４０１は、スイッチ２０６を操作する信号で、ハイレベル時にスイッチ２０６がオンとなる。またＣＧＳＥＬ信号４０２はスイッチ３０１とスイッチ３０３を操作する信号で、ローレベル時はスイッチ３０１がオン、スイッチ３０２がオフとなり、ハイレベル時はスイッチ３０１がオフ、スイッチ３０２がオンとなる。ＣＨＡＲＧＥ信号４０３はスイッチ２０５を操作する信号で、ハイレベル時にスイッチ２０５がオンとなり、検出電極２０１と取り込み容量２０２が接続され電荷の転送が行われる。４０５のＶＣＳ１と４０６のＶＣＳ２は上記スイッチ３０１，３０３の操作の結果の電圧波形であり、ＶＣＳ１は２０２の負極側（スイッチ３０１，３０３側）、ＶＣＳ２は正極側（スイッチ２０５側）となる。

図１５の上方にある数字はタイミングチャート内の時刻を示している。時刻０乃至時刻１４は第１選択電極線８２及び第２選択電極線８３の１変化サイクル（差分検出サイクル）を意味する。

時刻０では、図９に相当する操作が行われている。ＳＥＴ信号４０１とＣＧＳＥＬ信号４０２がハイレベルとなることで取込み容量２０２への電圧設定が行われ、ＣＨＡＲＧＥ信号がハイレベルとなることで、検出電極２０１に充電が行われる。ＶＣＳ１は負電圧（−Ｖ）に設定され、ＶＣＳ２は接地レベル（Ｖｓｓ＝０Ｖ）となる。時刻１、２では、図１０に相当する操作が行われている。ＳＥＴ信号４０１とＣＧＳＥＬ信号４０２がローレベルとなり、取込み容量２０２が負電圧源３０５から切り離され、負電極が接地されることによって、ＶＣＳ１は接地電圧（Ｖｓｓ）となり、これに伴いＶＣＳ２は負電圧の絶対値電圧分（例えば＋Ｖ）レベル上昇する（４０７）。

時刻３では、図１１に相当する操作が行われ、１回目の電荷転送が行われる。ＣＨＡＲＧＥ信号４０３がローレベルとなり、ＳＨＡＲＥ信号４０４がハイレベルとなる。これにより、検出電極２０１に充電された電荷が取込み容量２０２に転送される。これによって、ＶＣＳ２の電圧が増加する。

時刻４では図１２に相当する操作が行われ、２回目の電荷充電が行われる。ＳＨＡＲＥ信号４０４がローレベルとなり、ＣＨＡＲＧＥ信号４０３がハイレベルとなる。これによって、検出電極２０１と取込み容量２０２は切り離され、検出電極２０１への充電が開始される。

時刻４〜７では時刻２と３の操作が繰り返され、ＶＣＳ２の電圧が漸次に増加していく。

時刻８では図１３の操作が行われる。ＣＧＳＥＬ信号４０２がハイレベルとなることで（４０８）、ＶＣＳ１の電圧は再び負電圧（−Ｖ）となり（４０９）、これに伴い正極側のＶＣＳ２も当該負電圧分だけ降下する（４１０）。また、ＣＨＡＲＧＥ信号４０３がオンとなり、検出電極２０１に充電が行われる。

時刻９では図１４の操作が行われる。ＣＨＡＲＧＥ信号４０３がローレベルとなり、ＳＨＡＲＥ信号４０４がハイレベルとなる。このときＣＧＳＥＬ信号４０２はハイレベルを維持し、低下したＶＣＳ２を用いて電荷の転送が行われる。時刻１０から時刻１３は時刻８と時刻９の操作の繰り返しとなる。この間、ＶＣＳ２には新たに転送された電荷が蓄積される。時刻１４は検出動作の終了点である。このときに変換回路８５，８７に維持されている電圧ＶＣＳ２（８６，８８）が差動増幅部８９で差動増幅され、その増幅結果９０がＡ／Ｄ変換部９１でディジタルデータに変換されて、検出結果が得られる。変換回路８５，８７からの出力８６，８８は隣接する検出電極２０１に関する検出結果であるから、その検出結果には同相ノイズが載り、それを差動増幅するから双方の検出電極２０１間におけるタッチ及び非タッチの差に応ずる合成容量の差が信号９０に現れ、これによって、タッチパネル１５に対するタッチ又は非タッチの別を判別可能になる。

図１６は図８の電圧変換部８５，８７を用いて取り込み容量２０２のプリチャージ及び電圧シフトを行ったときの電荷の蓄積波形を示し、図１７にはプリチャージ及び電圧シフトの何れも行わなかったときの電荷の蓄積波形が示される。

図１７のように、１回の検出電極に充電した電荷を取込み容量に蓄積する際、蓄積される電圧は、蓄積前の取込み容量に存在する電圧と検出電極に充電する際の電圧Ｖｄｄとの差に比例する。したがって、例えば１回目と４回目では、蓄積電圧５０１と５０２に大きな差が生じている。つまり、１回目の蓄積電圧５０１が全体の電圧５０３に占める割合が大きくなってしまう。これは、１回目の蓄積電圧のノイズ誤差に全体の電圧５０３が影響を受けやすくなっていることを示し、検出電極に対する充電と充電電荷の取り込み容量への移動とを複数回行うことによって得られる平均化によるノイズ成分の除去効果が縮小してしまう。

これに対し、図１６の場合には、プリチャージによって取込み容量には初期電圧５０４が設定されているので、蓄積される電圧は５０５のように最初から小さく抑えられている。さらに途中で取込み容量２０２の負極側の電圧を降下させることにより、取り込み容量の充電電圧はグランド電圧Ｖｓｓを基準とした電圧５０６に低下され、その後に再会される電荷再配分により取り込み容量に漸次蓄積される電圧は５０７のように回復し、レベルシフトの前後を合わせた全体として取り込み容量２０２に得られる蓄積電圧にはノイズの影響が相対的に小さくしか見えなくなり、蓄積電圧のばらつきが低減される。したがって、１差分検出サイクルのどのタイミングでノイズ重畳があっても、検出電極に対する充電と充電電荷の取り込み容量への移動とを複数回行うことによって得られる平均化によるノイズ成分の除去効果として大きな効果を得ることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、被検出体の接近又は接触により容量変化を起こす電極部は検出電極をマトリクス状に配置したタッチパネルに限定されず適宜変更可能である。取り込み容量に接続される電圧ノードは負電圧ノードとグランド電圧ノードに限定されず適宜変更可能である。また、取り込み容量に対するプリチャージと差分検出サイクルの途中で行う電圧シフトの双方を行う場合だけでなく、差分検出サイクルに前記プリチャージだけを行なう場合、或いは差分検出サイクルの途中で電圧シフトだけを行う場合であってもよい。また、取り込み容量に蓄積した電荷によって得られる電圧の検出は図４などで説明した差動検出に限定されず、取り込み容量で形成された電圧を単独で増幅してＡ／Ｄ変換するようにしてもよい。本発明は、携帯電話やＤＳＣ、ＰＤＡといった情報処理端末の表示装置の駆動ドライバＩＣに、表示装置表面に貼り付ける静電容量型タッチパネルの制御手段を内蔵する装置などに広く利用可能である。

１…水平同期信号
２…垂直同期信号
３…データイネーブル
４…表示データ
５…同期クロック
６…表示制御部
７…データ線およびタッチパネル制御信号
８…走査線制御信号
９…ＬＣＤパネル
１０…タッチパネル駆動手段内蔵データ線駆動手段
１１…データ線駆動信号
１２…走査線駆動ユニット
１３…走査線選択信号
１４…表示画素部
１５…静電容量型タッチパネル
１６…検出電極線
１７…座標信号
１８…Ｘ１−１電極
１９…Ｙ１−２電極
２０〜２５…第１Ｘ電極線、第２Ｘ電極線、第３Ｘ電極線、第４Ｘ電極線、第５Ｘ電極線、第６Ｘ電極線
２６〜３５…第１Ｙ電極線、第２Ｙ電極線、第３Ｙ電極線、第４Ｙ電極線、第５Ｙ電極線、第６Ｙ電極線、第７Ｙ電極線、第８Ｙ電極線、第９Ｙ電極線、第１０Ｙ電極線
３６…データシフト部
３７…データ開始信号
３８…データシフトクロック
３９…シリアル表示データ
４０…パラレル表示データ
４１…１ラインラッチ部
４２…水平ラッチクロック
４３…１ラインデータ
４４…Ｄ／Ａ変換部
４５…検出制御部
４６…検出スイッチ駆動信号
４７…座標変換タイミング信号
４８…容量差分検出部
４９…容量差分値
５０…座標変換部
５１〜５３…第１Ｘ電極線第１選択スイッチ、第２Ｘ電極線第１選択スイッチ、第３Ｘ電極線第１選択スイッチ
５４…第１０Ｙ電極線第１選択スイッチ
５５…第１選択スイッチ信号
５６〜５８…第１Ｘ電極線第１選択信号、第２Ｘ電極線第１選択信号、第３Ｘ電極線第１選択信号
５９…第１０Ｙ電極線第１選択信号
６０〜６２…第１Ｘ電極線第２選択スイッチ、第２Ｘ電極線第２選択スイッチ、第３Ｘ電極線第２選択スイッチ
６３…第１０Ｙ電極線第２選択スイッチ
６４…第２選択スイッチ信号
６５〜６７…第１Ｘ電極線第２選択信号、第２Ｘ電極線第２選択信号、第３Ｘ電極線第２選択信号
６８…第１０Ｙ電極線第２選択信号
６９…第１Ｘ電極線非選択スイッチ、第２Ｘ電極線非選択スイッチ、第３Ｘ電極線非選択スイッチ
７２…第１０Ｙ電極線非選択スイッチ
７３…非選択スイッチ信号
７４〜７６…第１Ｘ電極線非選択信号、第２Ｘ電極線非選択信号、第３Ｘ電極線非選択信号
７７…第１０Ｙ電極線非選択信号
７８〜８０…第１Ｘ電極容量、第２Ｘ電極容量、第３Ｘ電極容量
８１…第１０Ｙ電極容量
８２、８３…第１選択電極線、第２選択電極線
８４…電極線検出タイミング信号
８５…第１電圧変換手段
８６…第１電極線電圧
８７…第２電圧変換手段
８８…第２電極線電圧
８９…差動増幅手段
９０…容量差分電圧
９１…Ａ／Ｄ変換部
９２…検出電源
９３…Ｘ電極容量
９４…Ｙ電極容量
９９〜１０２…第１Ｘ電極線第１選択信号波形、第２Ｘ電極線第１選択信号波形、第５Ｘ電極線第１選択信号波形、、第６Ｘ電極線第１選択信号波形
１０３〜１０７…第１Ｙ電極線第１選択信号波形、第２Ｙ電極線第１選択信号波形、第３Ｙ電極線第１選択信号波形、第９Ｙ電極線第１選択信号波形、第１０Ｙ電極線第１選択信号波形
１０８〜１１１…第１Ｘ電極線第２選択信号波形、第２Ｘ電極線第２選択信号波形、第５Ｘ電極線第２選択信号波形、第６Ｘ電極線第２選択信号波形
１１２〜１１６…第１Ｙ電極線第２選択信号波形、第２Ｙ電極線第２選択信号波形、第３Ｙ電極線第２選択信号波形、第９Ｙ電極線第２選択信号波形、第１０Ｙ電極線第２選択信号波形
１１７、１１８…第１選択電極線状態、第２選択電極線状態
１１９〜１２２…第１Ｘ電極線非選択信号波形、第２Ｘ電極線非選択信号波形、第５Ｘ電極線非選択信号波形、第６Ｘ電極線非選択信号波形
１２３〜１２７…第１Ｙ電極線非選択信号波形、第２Ｙ電極線非選択信号波形、第３Ｙ電極線非選択信号波形、第９Ｙ電極線非選択信号波形、第１０Ｙ電極線非選択信号波形
１２８〜１３０…Ｘ１電極接続状態、Ｘ２電極接続状態、Ｘ６電極接続状態
１３１〜１３３…Ｙ１電極接続状態、Ｙ２電極接続状態、Ｙ１０電極接続状態
２０１…検出電極
２０２…取込み容量
２０３…電極充電スイッチ
２０４…電圧源
２０５…検出電極シェアスイッチ
２０６…取込み容量正極側セットスイッチ
３０１…取込み容量負極側接地スイッチ
３０３…取込み容量負極側負電圧スイッチ
３０５…負電圧源

Claims

被検出体の接近又は接触により容量変化を起こす電極部と、
前記電極部へ充電された電荷を電荷再配分によって所定複数回取り込んで累積するキャパシタと、
前記キャパシタに累積された電荷により生ずる電圧を測定する測定部と、を有し、
前記キャパシタは、前記電荷の累積による電圧の変化方向にプリチャージされてから前記電荷を取り込んで累積する動作が開始される容量検出装置。
前記キャパシタは、前記電荷の累積による電圧の変化方向にプリチャージされてから前記電荷を取り込んで累積する動作が開始された後、途中で、蓄積電荷を維持した状態で前記電荷の累積による電圧の変化方向とは逆方向に電圧シフトされる、請求項１記載の容量検出装置。
被検出体の接近又は接触により容量変化を起こす電極部と、
前記電極部へ充電された電荷を電荷再配分によって所定複数回取り込んで累積するキャパシタと、
前記キャパシタに累積された電荷により生ずる電圧を測定する測定部と、を有し、
前記キャパシタは、前記電荷を取り込んで累積する動作が開始された後、途中で、蓄積電荷を維持した状態で前記電荷の累積による電圧の変化方向とは逆方向に電圧シフトされる、容量検出装置。
前記キャパシタは、前記電荷を取り込んで累積する動作が開始され前に、前記電荷の累積による電圧の変化方向にプリチャージされる、請求項３記載の容量検出装置。
被検出体の接近又は接触により容量変化を起こす電極部と、
前記電極部へ充電された電荷を所定複数回取り込んで累積するキャパシタと、
前記電極部に接続される前記キャパシタの第１キャパシタ電極とは反対側の第２キャパシタ電極に選択的に接続される複数の電圧ノードと、
前記第２キャパシタ電極に接続する前記電圧ノードを切換える切換え回路と、
前記第１キャパシタ電極に得られる電圧を測定する測定部と、を有する容量検出装置であって、
前記切換え回路は、前記第１キャパシタ電極を第１電圧に接続すると共に前記第２キャパシタ電極を第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に接続して初期化を行い、前記初期化後に前記第１キャパシタ電極への第１電圧の印加を遮断し且つ前記第２キャパシタ電極への接続を第１電圧に切換えて、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させる、容量検出装置。
前記切換え回路は、前記第２キャパシタ電極を第１電圧に接続して、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させ、当該累積する動作の途中で、前記第２キャパシタ電極への接続を前記第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に切換えてから、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を継続させる、請求項５記載の容量検出装置。
前記切換え回路は、前記第１キャパシタ電極を第１電圧に接続すると共に前記第２キャパシタ電極を第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に接続して初期化を行い、前記初期化後に前記第１キャパシタ電極への第１電圧の印加を遮断し且つ前記第２キャパシタ電極への接続を第１電圧に切換えて、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させ、当該累積する動作の途中で、前記第２キャパシタ電極への接続を第２電圧に切換えてから、前記電極部の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を継続させる、請求項５記載の容量検出装置。
被検出体の接近又は接触により容量変化を起こす複数の容量電極によって構成された静電容量型タッチパネルと、
前記容量電極へ充電された電荷を所定複数回取り込んで累積するキャパシタと、
前記容量電極に接続される前記キャパシタの第１キャパシタ電極とは反対側の第２キャパシタ電極に選択的に接続される複数の電圧ノードと、
前記第２キャパシタ電極に接続する前記電圧ノードを切換える切換え回路と、
前記第１キャパシタ電極に得られる電圧を測定する測定部と、を有する容量検出装置であって、
前記切換え回路は、前記第１キャパシタ電極を第１電圧に接続すると共に前記第２キャパシタ電極を第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に接続して初期化を行い、前記初期化後に前記第１キャパシタ電極への第１電圧の印加を遮断し且つ前記第２キャパシタ電極への接続を第１電圧に切換えて、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させる、容量検出装置。
前記切換え回路は、前記第２キャパシタ電極を第１電圧に接続して、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させ、当該累積する動作の途中で、前記第２キャパシタ電極への接続を前記第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に切換えてから、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を継続させる、請求項８記載の容量検出装置。
前記切換え回路は、前記第１キャパシタ電極を第１電圧に接続すると共に前記第２キャパシタ電極を第１電圧よりもレベルの低い第２電圧に接続して初期化を行い、前記初期化後に前記第１キャパシタ電極への第１電圧の印加を遮断し且つ前記第２キャパシタ電極への接続を第１電圧に切換えて、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を開始させ、当該累積する動作の途中で、前記第２キャパシタ電極への接続を第２電圧に切換えてから、前記容量電極の充電電荷を前記キャパシタに累積する動作を継続させる、請求項８記載の容量検出装置。