KR20200002651A - 터치 패널 구동 장치, 터치 패널 장치, 터치 패널 구동 방법 - Google Patents

터치 패널 구동 장치, 터치 패널 장치, 터치 패널 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200002651A
KR20200002651A KR1020190076749A KR20190076749A KR20200002651A KR 20200002651 A KR20200002651 A KR 20200002651A KR 1020190076749 A KR1020190076749 A KR 1020190076749A KR 20190076749 A KR20190076749 A KR 20190076749A KR 20200002651 A KR20200002651 A KR 20200002651A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch panel
reception
signal lines
noise
circuit
Prior art date
Application number
KR1020190076749A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102254793B1 (ko
Inventor
다카시 무구루마
데루카즈 스기모토
가츠미 다카야마
히로유키 다나카
Original Assignee
후다바 덴시 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤 filed Critical 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20200002651A publication Critical patent/KR20200002651A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102254793B1 publication Critical patent/KR102254793B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182—Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

[과제] 터치 패널에 있어서의 외래 노이즈에 의한 오터치를 방지하고, 터치 검출 정밀도를 향상시킨다.
[해결 수단] 터치 패널 구동 장치는, 터치 패널에 대해, 순차적으로, 인접하는 한 쌍의 송신 신호선과 인접하는 한 쌍의 수신 신호선을 선택하는 주사를 행한다. 그리고 터치 패널의 한 쌍의 수신 신호선으로부터의, 조작에 수반하는 용량 변화에 의해 파형이 변화하는 각 수신 신호를 수신 회로로 수신해서, 각 수신 신호의 비교 동작을 행하여 터치 패널 조작 감시를 위한 검출치를 생성한다. 이 경우에, 터치 패널에 있어서의 수신 신호선으로부터 수신 회로에 이르는 신호 경로 상에서, 수신 회로에 공급되는 한 쌍의 수신 신호선으로부터의 각 수신 신호의 각각에 대해 서로 동일한 필터 특성의 필터 처리를 행하는 복수의 노이즈 필터를 구비하도록 한다.

Description

터치 패널 구동 장치, 터치 패널 장치, 터치 패널 구동 방법{TOUCH PANEL DRIVING DEVICE, TOUCH PANEL DEVICE, TOUCH PANEL DRIVNIG METHOD}
본 발명은 터치 패널 구동 장치, 터치 패널 장치, 터치 패널 구동 방법에 관한 것이며, 특히 터치 검출 정밀도의 향상을 위한 기술에 관한 것이다.
터치 패널에 관해서 각종의 기술이 알려져 있고, 하기 특허문헌 1에는 동시에 2세트의 신호선(전극)의 센싱을 행해서 터치 조작 위치의 검출을 행함으로써 해상도를 향상시키는 센싱 기술이 개시되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 2에는 X, Y 방향의 전극 배선에 있어서 전극이 교차하는 부분을 마련하지 않게 한, 이른바 싱글 레이어 방식의 구조가 개시되어 있다.
[선행 기술 문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본 공개 특허 공보 제2014-219961호
(특허문헌 2) 일본 공개 특허 공보 제2010-182277호
정전 용량식의 터치 패널의 경우, 외래 노이즈(전자기 노이즈)의 영향으로, 손가락으로 터치하고 있지 않아도 터치 좌표를 검출해 버리는 경우가 있다. 이 현상을「오터치」라고 부른다. 당연히 오터치에 의해서는 터치 패널 장치로서의 센싱 정밀도가 악화되기 때문에, 이것을 방지하고 싶다. 또한, 이를 위해서 검출 신호 경로에 필터(예를 들면 LPF：Low Pass Filter)를 삽입하고, 고주파의 외래 노이즈 성분을 커트하는 것이 생각되지만, 필터 삽입에 의해, 용량 변화의 검지 성능에 영향을 주는 경우도 있다. 이것들을 고려해서 본 발명에서는, 외래 노이즈 환경에서도 양호한 센싱 정밀도를 유지할 수 있는 터치 패널 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 터치 패널 구동 장치는, 터치 패널에 대해, 순차적으로, n 개(n은 3 이상의 자연수)의 송신 신호선 중 인접하는 한 쌍의 송신 신호선과 m 개(m은 3 이상의 자연수)의 수신 신호선 중 인접하는 한 쌍의 수신 신호선을 선택하는 주사를 행하는 터치 패널 구동 장치로서, 상기 터치 패널의 한 쌍의 수신 신호선으로부터의, 조작에 수반하는 용량 변화에 의해 파형이 변화하는 각 수신 신호를 수신해서, 각 수신 신호의 비교 동작을 행해서 터치 패널 조작 감시를 위한 검출치를 생성하는 수신 회로와, 상기 터치 패널에 있어서의 수신 신호선으로부터 상기 수신 회로에 이르는 신호 경로 상에서, 상기 수신 회로에 공급되는 상기 한 쌍의 수신 신호선으로부터의 각 수신 신호의 각각에 대해 서로 동일한 필터 특성의 필터 처리를 행하는 복수의 노이즈 필터를 구비한다. 수신 회로는 한 쌍의 수신 신호선으로부터의 각 수신 신호에 대해 비교 동작을 행해서 검출치를 생성하는 것이다. 이 경우에, 수신 회로에 공급되는 한 쌍의 수신 신호선으로부터의 각 수신 신호에 대해서 동일한 필터 특성의 노이즈 필터를 마련하도록 한다.
상기 터치 패널 구동 장치에 있어서는, 상기 복수의 노이즈 필터는 각각, 서로 동일한 저항치의 저항과 동일한 용량치의 용량 소자로 구성되는 것이 생각된다. 복수의 노이즈 필터는 예를 들면 CR(용량·저항) 회로로서 동일한 값의 소자에 의한 LPF를 구성함으로써 동일한 필터 특성으로 한다.
상기 터치 패널 구동 장치에 있어서는, 상기 터치 패널에 배열된 m 개(단 m은 3 이상의 자연수)의 상기 수신 신호선 중 2개를, 상기 수신 회로에 수신 신호를 공급하고, 터치 패널과 수신 회로 사이에 별도로 마련된 다른 2개의 수신 신호선에 순차적으로 전기적으로 접속하는 선택 회로를 구비한다. 상기 노이즈 필터는 상기 선택 회로와 상기 수신 회로의 사이의 2개의 수신 신호선의 각각의 신호 경로 상에 마련되어 있다.
수신 회로에는, 선택 회로로부터의 한 쌍의 (2개의) 수신 신호선으로부터의 각 수신 신호에 대해 비교 동작을 행한다. 이 2개의 수신 신호선의 각각의 경로 상에 노이즈 필터를 마련한다.
상기 터치 패널 구동 장치에 있어서는, 상기 노이즈 필터는, 저항치가 다른 복수의 저항, 또는 용량치가 다른 복수의 용량 소자가 전환 가능한 구성으로 되어 있는 것이 생각된다.
CR(용량·저항) 회로에 의한 패시브 회로로서의 노이즈 필터에 있어서, 복수의 저항을 마련하고, 필터 동작을 위한 저항을 선택 가능으로 한다. 또는 복수의 용량 소자를 마련하고, 필터 동작을 위한 용량 소자를 선택 가능으로 한다.
상기 터치 패널 구동 장치에 있어서는, 상기 노이즈 필터는, 상기 수신 회로에서 검출되는 노이즈 레벨에 따라서, 저항 또는 용량 소자가 전환 제어되는 것이 생각된다. 이것에 의해 노이즈 레벨에 따라서 노이즈 필터의 특성이 가변 제어된다.
상기 터치 패널 구동 장치에 있어서는, 상기 노이즈 필터는, 상기 터치 패널에 있어서의 상기 송신 신호선 또는 상기 수신 신호선의 주사 타이밍에 따라서 저항 또는 용량 소자가 전환 제어되는 것이 생각된다. 예를 들면 송신 신호선이나 수신 신호선에 대해 복수의 에어리어를 설정하고, 주사 대상으로 되어 있는 송신 신호선이나 수신 신호선의 에어리어마다 필터 동작을 행하는 소자를 전환한다.
본 발명의 터치 패널 장치는, 터치 패널과, 상기의 터치 패널 구동 장치를 구비하여 구성된다. 즉, 노이즈 필터에 의해 외래 노이즈의 영향을 저감하고, 센싱 정밀도가 좋은 터치 패널 장치를 실현한다.
상기 터치 패널 장치에 있어서는, 상기 노이즈 필터는, 상기 터치 패널에 배열된 m 개의 상기 수신 신호선의 각각에 대응해서 마련되어 있는 것이 생각된다. 즉, 터치 패널에 배열되는 수신 신호선의 한개 한개에 대해서, CR 회로로서의 노이즈 필터가 마련되도록 한다.
본 발명의 터치 패널 구동 방법은, 터치 패널에 대해, 순차적으로, 인접하는 한 쌍의 송신 신호선과 인접하는 한 쌍의 수신 신호선을 선택하는 주사를 행하고, 상기 터치 패널에 있어서의 수신 신호선으로부터 수신 회로에 이르는 신호 경로 상에서, 상기 수신 회로에 공급되는 상기 한 쌍의 수신 신호선에 의한 각 수신 신호의 각각에 대해 서로 동일한 필터 특성의 필터 처리를 행하고, 상기 수신 회로에 있어서, 상기 한 쌍의 수신 신호선으로부터의, 조작에 수반하는 용량 변화에 의해 파형이 변화하는 각 수신 신호를 수신해서, 각 수신 신호의 비교 동작을 행하여 터치 패널 조작 감시를 위한 검출치를 생성한다. 즉, 노이즈 필터에 의해 외래 노이즈의 영향을 저감하고, 센싱 정밀도가 좋은 터치 패널 장치를 실현한다.
본 발명에 의하면, 외래 노이즈의 영향을 저감하고, 정밀도가 좋은 터치 패널 조작 검지가 실현될 수 있다. 또한, 차분 검출 방식의 구성에 있어서 비교하는 2 계통의 수신 신호에 대해서 동일한 특성의 노이즈 필터를 이용하도록 함으로써, 필터 삽입에 의한 검지 성능 저하라고 하는 영향도 거의 없다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태의 터치 패널 장치의 블럭도이다.
도 2는 제 1 실시 형태의 노이즈 필터 배치의 설명도이다.
도 3은 실시 형태의 센싱 동작의 설명도이다.
도 4는 실시 형태의 계측용 용량부의 설명도이다.
도 5는 실시 형태의 센싱 동작 순서의 흐름도이다.
도 6은 제 2 실시 형태의 터치 패널 장치의 블럭도이다.
도 7은 제 2 실시 형태의 노이즈 필터 배치의 설명도이다.
도 8은 제 3 실시 형태의 노이즈 필터의 구성 설명도이다.
도 9는 제 3 실시 형태의 노이즈 필터 설정의 설명도이다.
도 10은 제 3 실시 형태의 노이즈 필터 제어의 흐름도이다.
도 11은 제 3 실시 형태의 노이즈 필터의 설정치의 설명도이다.
도 12는 제 3 실시 형태의 노이즈 레벨 산출의 설명도이다.
도 13은 제 4 실시 형태의 노이즈 필터 제어의 흐름도이다.
도 14는 제 5 실시 형태의 설명도이다.
도 15는 제 5 실시 형태의 노이즈 필터 제어의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 다음의 순서로 설명한다.
＜1. 제 1 실시 형태의 터치 패널 장치의 구성＞
＜2. 센싱 동작＞
＜3. 제 2 실시 형태＞
＜4. 제 3 실시 형태＞
＜5. 제 4 실시 형태＞
＜6. 제 5 실시 형태＞
＜7. 실시 형태의 효과 및 변형예＞
또한, 실시 형태에서는, 청구항에 기재된 터치 패널 장치에 대응하는 것으로서 터치 패널 장치(1)를 든다. 또한, 청구항에 기재된 터치 패널 구동 장치에 대응하는 것으로서 터치 패널 구동 장치(3)를 든다. 다만, 실시 형태에서는 터치 패널 구동 장치(3)는 센서 IC(4)와 MCU(Micro Control Unit)(5)를 갖는 것으로 하고 있지만, 청구항에 기재된 터치 패널 구동 장치는, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면 센서 IC(4)만으로도 청구항에 기재된 터치 패널 구동 장치를 구성한다.
＜1. 제 1 실시 형태의 터치 패널 장치의 구성＞
실시 형태의 터치 패널 장치(1)의 구성예를 도 1에 나타낸다. 터치 패널 장치(1)는 각종 기기에 있어서 유저 인터페이스 장치로서 장착된다. 여기서 각종 기기란, 예를 들면 전자 기기, 통신 기기, 정보 처리 장치, 제조 설비 기기, 공작 기계, 차량, 항공기, 건물 설비 기기, 그 외 매우 다양한 분야의 기기가 상정된다. 터치 패널 장치(1)는 이들 다양한 기기 제품에 있어서 유저의 조작 입력에 이용하는 조작 입력 디바이스로서 채용된다. 도 1에서는 터치 패널 장치(1)와 제품측 MCU(90)를 나타내고 있지만, 제품측 MCU(90)란, 터치 패널 장치(1)가 장착되는 기기에 있어서의 제어 장치를 나타내고 있는 것이다. 터치 패널 장치(1)는 제품측 MCU(90)에 대해서 유저의 터치 패널 조작의 정보를 공급하는 동작을 행하는 것으로 된다.
터치 패널 장치(1)는 터치 패널(2)과 터치 패널 구동 장치(3)를 갖는다. 터치 패널 구동 장치(3)는 센서 IC(Integrated Circuit)(4)와 MCU(5)를 갖는다. 터치 패널 구동 장치(3)는 터치 패널측 접속 단자부(31)를 통해서 터치 패널(2)과 접속된다. 이 접속을 통해서 터치 패널 구동 장치(3)는 터치 패널(2)의 구동(센싱)을 행한다. 또한, 조작 입력 디바이스로서 기기에 탑재되는 때에는, 터치 패널 구동 장치(3)는 제품측 접속 단자부(32)를 통해서 제품측 MCU(90)와 접속된다. 이 접속에 의해 터치 패널 구동 장치(3)는 제품측 MCU(90)에 센싱한 조작 정보를 송신한다.
터치 패널 구동 장치(3)에 있어서의 센서 IC(4)는 송신 회로(41), 수신 회로(42), 멀티플렉서(43), 인터페이스·레지스터 회로(44), 전원 회로(45), 노이즈 필터(46)를 갖는다.
센서 IC(4)의 송신 회로(41)는 멀티플렉서(43)에 의해 선택된 터치 패널(2)에 있어서의 단자에 대해서 송신 신호를 출력한다. 또한, 수신 회로(42)는 멀티플렉서(43)에 의해 선택된 터치 패널(2)에 있어서의 단자로부터 신호를, 노이즈 필터(46)를 통해서 수신하고, 필요한 비교 처리 등을 행한다.
도 2에 송신 회로(41), 수신 회로(42), 멀티플렉서(43), 노이즈 필터(46)와 터치 패널(2)의 접속 상태를 모식적으로 나타낸다. 터치 패널(2)은 터치면을 형성하는 패널 평면에, 송신측의 전극으로서의 n 개의 송신 신호선(21-1 내지 21-n)이 배열된다. 또한, 동일하게 패널 평면에, 수신측의 전극으로서의 m 개의 수신 신호선(22-1 내지 22-m)이 배열된다. 또한, 송신 신호선(21-1···21-n), 수신 신호선(22-1···22-m)를 특별히 구별하지 않는 경우는, 총칭해서「송신 신호선(21)」「수신 신호선(22)」이라고 표기한다.
송신 신호선(21-1···21-n)과 수신 신호선(22-1···22-m)은 도시하는 바와 같이 교차해서 배열되는 경우도 있으면, 이른바 싱글 레이어 구조로서 상술의 특허문헌 2와 같이 교차가 생기지 않도록 배열되는 경우도 있다. 어느 것으로 해도 송신 신호선(21)과 수신 신호선(22)이 배열되는 범위 내에서 터치 조작면이 형성되고, 터치 조작시의 용량 변화에 의해 조작 위치가 검출되는 구조가 된다. 도면에서는 송신 신호선(21)과 수신 신호선(22)의 사이에 생기는 용량을 일부만 예시하고 있지만(용량 C22, C23, C32, C33), 터치 조작면의 전체에, 송신 신호선(21)과 수신 신호선(22)의 사이에 생기는 용량(예를 들면 교차 위치에 있어서의 용량)이 존재하고, 터치 조작에 의해 용량 변화가 생긴 위치가 수신 회로(42)에 의해 검출되는 것으로 된다.
도면의 예에서는, 멀티플렉서(43)로서 송신측 멀티플렉서(43T)와 수신측 멀티플렉서(43R)를 나타내고 있다. 송신 회로(41)는 송신측 멀티플렉서(43T)에 의해 선택된 송신 신호선(21-1···21-n)에 대해서 송신 신호를 출력한다. 본 실시 형태에서는, 송신측 멀티플렉서(43T)가 각 타이밍에 2개씩 인접하는 송신 신호선(21)을 선택해 가는 주사를 행한다. 수신 회로(42)는 수신측 멀티플렉서(43R)에 의해 선택된, 수신 신호선(22-1···22-m)로부터의 수신 신호를 수신한다. 본 실시 형태에서는, 수신측 멀티플렉서(43R)가 각 타이밍에 2개씩 인접하는 수신 신호선(22)을 선택해 간다. 또한, 이 경우, 수신측 멀티플렉서(43R)와 수신 회로(42)의 사이에는 2개의 수신 신호선(23a, 23b)이 형성되지만, 이 수신 신호선(23a, 23b) 상에 각각, 노이즈 필터(46a, 46b)가 삽입되어 있다.
또한,「노이즈 필터(46)」는 노이즈 필터(46a, 46b)나, 제 2 실시 형태에서 설명하는 노이즈 필터(46-1~46-m)의 개개를 특별히 구별할 필요가 없는 경우에 총칭하는 표기, 혹은 노이즈 필터(46a, 46b)의 전체나 노이즈 필터(46-1~46-m)의 전체를 나타내는 표기로서 이용한다.
송신 회로(41), 수신 회로(42)에 의한 센싱 동작에 대해서는 후술한다.
도 1로 돌아와 설명한다. 센서 IC(4)의 인터페이스·레지스터 회로(44)에는, 송신 회로(41), 멀티플렉서(43), 수신 회로(42), 전원 회로(45), 노이즈 필터(46)에 대한 각종의 설정 정보가 MCU(5)에 의해 기입된다. 송신 회로(41), 멀티플렉서(43), 수신 회로(42), 전원 회로(45), 노이즈 필터(46)는 각각 인터페이스·레지스터 회로(44)에 기억된 설정 정보에 의해 동작이 제어된다. 또한, 인터페이스·레지스터 회로(44)는, 수신 회로(42)에 의해 검출된 검출치(설명상「RAW치」라고도 한다)를 기억하고, MCU(5)가 취득할 수 있도록 되어 있다.
전원 회로(45)는 구동 전압(AVCC)을 생성해서, 송신 회로(41), 수신 회로(42)에 공급한다. 후술하지만, 송신 회로(41)는 구동 전압(AVCC)을 이용한 펄스를 멀티플렉서(43)에 의해 선택된 송신 신호선(21)에 인가한다. 또한, 수신 회로(42)는 센싱 동작 시에, 멀티플렉서(43)에 의해 선택된 수신 신호선(22)에 대해서 구동 전압(AVCC)을 인가하는 것도 행한다.
MCU(5)는 센서 IC(4)의 설정, 제어를 행한다. 구체적으로는 MCU(5)는 인터페이스·레지스터 회로(44)에 대해서 필요한 설정 정보를 기입함으로써, 센서 IC(4)의 각부의 동작을 제어한다. 또한, MCU(5)는 수신 회로(42)로부터의 RAW치를 인터페이스·레지스터 회로(44)로부터 판독함으로써 취득한다. 그리고 MCU(5)는 RAW치를 이용해서 좌표 계산을 행하고, 유저의 터치 조작 위치 정보로서의 좌표치를 제품측 MCU(90)에 송신하는 처리를 행한다.
＜2. 센싱 동작＞
이상의 구성의 터치 패널 장치(1)에 의한 센싱 동작에 대해 설명한다.
우선, 도 3에 의해 터치 패널(2)에 대한 송신 회로(41), 수신 회로(42)의 동작을 설명한다. 도면에서는 터치 패널(2)에 있어서 2개의 송신 신호선(21-2, 21-3)과 2개의 수신 신호선(22-2, 22-3)을 나타내고 있다. 또한, 멀티플렉서(43)(송신측 멀티플렉서(43T), 수신측 멀티플렉서(43R))를 생략하고 있지만, 수신측 멀티플렉서(43R)에 의해 2개의 수신 신호선(22-2, 22-3)과 접속되는, 수신측 멀티플렉서(43R)로부터 수신 회로(42)까지의 경로를, 수신 신호선(23a, 23b)으로 하고 있다.
본 실시 형태의 경우, 앞서 도 2에 나타낸 바와 같은 송신 신호선(21), 수신 신호선(22)에 대해서, 송신 회로(41)와 수신 회로(42)가, 각각 인접하는 2개씩 송신, 수신을 행하여 가는 것에 의해 터치 조작의 검출을 행하는 것으로 된다. 즉, 송신 신호선(21), 수신 신호선(22)의 2개×2개를 기본 셀로 해서 순차적으로 셀 단위로 검출 주사를 행한다. 도 3에서는, 그 1개의 셀 부분을 나타내고 있는 것으로 된다.
송신 회로(41)는, 2개의 송신 신호선(21)(도면의 경우에서는 21-2, 21-3)에 대해서, 드라이버(411, 412)로부터 구동 전압(AVCC1)를 출력한다. 즉, 드라이버(411, 412)의 출력인 송신 신호(T＋, T-)가 멀티플렉서(43)에 의해 선택된 송신 신호선(21-2, 21-3)에 공급된다.
또한, 구동 전압(AVCC1)은 도 1의 전원 회로(45)가 생성하는 구동 전압(AVCC) 자체, 혹은 구동 전압(AVCC)에 근거하는 전압이다. 이 경우, 송신 회로(41)는 드라이버(411)로부터의 송신 신호(T＋)는 도시한 바와 같이, 아이들(Idle) 기간(전위 안정화 기간)을 로우 레벨(이하「L 레벨」이라고 표기)로 한다. 예를 들면 0V로 한다. 그리고 계속되는 액티브(Active) 기간(센싱 기간)에는 하이 레벨(이하「H 레벨」이라고 표기)로 한다. 이 경우, H 레벨의 신호로서 구체적으로는 구동 전압(AVCC1)의 인가를 행한다. 또한, 송신 회로(41)는 또 하나의 드라이버(412)로부터의 송신 신호(T-)는 아이들 기간을 H 레벨(구동 전압(AVCC1)의 인가)로 하고, 계속되는 액티브 기간은 L 레벨로 한다. 여기서, 아이들 기간은 수신 신호(R＋, R-)의 전위를 안정시키는 기간이며, 액티브 기간은 수신 신호(R＋, R-)의 전위 변화를 센싱하는 기간이 된다.
이 아이들 기간, 액티브 기간에 있어서, 수신 회로(42)는 멀티플렉서(43)에 의해 선택된 2개의 수신 신호선(22)(도면의 경우에서는 22-3, 22-2)으로부터의 수신 신호(R＋, R-)를, 수신 신호선(23a, 23b)을 통해서 콤퍼레이터(421)로 수신한다. 또한, 수신 신호선(23a, 23b)에는 각각, 저항 R, 콘덴서 C를 이용한 패시브 회로로서의 LPF를 구성하는 노이즈 필터(46a, 46b)가 삽입되어 있고, 콤퍼레이터(421)에는, 노이즈 필터(46a, 46b)로 고대역 커트된 수신 신호(R＋, R-)가 입력되는 것으로 된다. 이 경우, 노이즈 필터(46a)와 노이즈 필터(46b)에 있어서의 저항 R는 동일한 저항치로 되고, 콘덴서 C는 동일한 용량치로 된다. 이것에 의해 노이즈 필터(46a, 46b)에서 동일한 필터 특성(차단 주파수, 감쇠 특성)의 필터 처리를 하게 된다. 그리고 콤퍼레이터(421)는 수신 신호(R＋, R-)의 전위를 비교해서, 그 비교 결과를 H 레벨 또는 L 레벨로 출력한다.
수신 회로(42)는 콤퍼레이터(421) 외에 기준 용량부(422), 스위치(423, 425), 계측용 용량부(424)를 구비하고 있다. 기준 용량부(422)를 구성하는 콘덴서의 일단에는 구동 전압(AVCC2)이 인가되고 있다. 구동 전압(AVCC2)은 도 1의 전원 회로(45)가 생성하는 구동 전압(AVCC) 자체, 또는 구동 전압(AVCC)에 근거하는 전압이다. 기준 용량부(422)를 구성하는 콘덴서의 타단은 스위치(423)의 단자(Ta)를 통해서 콤퍼레이터(421)의 ＋입력 단자에 접속되어 있다. 또한, 계측용 용량부(424)의 일단에는 구동 전압(AVCC2)이 인가되고 있다. 이 계측용 용량부(424)의 타단은 스위치(425)의 단자(Ta)를 통해서 콤퍼레이터(421)의 ―입력 단자에 접속되어 있다.
스위치(423, 425)는 아이들 기간에는 단자(Ti)가 선택된다. 따라서 아이들 기간에는 콤퍼레이터(421)의 ＋입력 단자(수신 신호선(22-3)), ―입력 단자(수신 신호선(22-2))가 그라운드 접속되고, 수신 신호(R＋, R-)는 그라운드 전위가 된다. 스위치(423, 425)는, 액티브 기간에는 단자(Ta)가 선택된다. 따라서 액티브 기간에는 콤퍼레이터(421)의 ＋입력 단자(수신 신호선(22-3)), ―입력 단자(수신 신호선(22-2))에는 기준 용량부(422) 또는 계측용 용량부(424)를 통해서 구동 전압(AVCC2)이 인가된다.
도 3에서는 당해 셀이 비터치 상태인 경우의 수신 신호(R＋, R-)의 파형을 실선으로 나타내고 있다. 아이들 기간에서는 스위치(423, 425)가 단자(Ti)를 선택함으로써, 수신 신호(R＋, R-)는 임의의 전위(그라운드 전위)로 안정되어 있다. 액티브 기간이 되면 스위치(423, 425)가 단자(Ta)를 선택함으로써, 수신 신호선(22-3, 22-2)에 구동 전압(AVCC2)이 인가된다. 이것에 의해 수신 신호(R＋, R-)의 전위가 ΔV 상승한다. 비터치 상태에서는, 이 ΔV의 전위 상승은 수신 신호(R＋, R-) 모두에 발생한다. 한편, 송신 회로(41)측에서는, 액티브 기간이 되면, 상술한 바와 같이 송신 신호(T＋)가 상승하고, 송신 신호(T-)가 하강한다. 이것에 의해, 터치 조작이 있었을 경우에는, 수신 신호(R＋, R-)의 전위 상승의 정도가 변화한다. 만일 용량 C22에 영향을 주는 A1 위치가 터치되었을 경우, 수신 신호(R-)의 전위가 액티브 기간에 있어서 파선으로 나타내는 바와 같이 ΔVH만큼 상승한다. 또한, 만일 용량 C32가 변화하는 A2 위치가 터치되었을 경우, 수신 신호(R-)의 전위가 액티브 기간에 있어서 파선으로 나타내는 ΔVL만큼 상승한다. 이들과 같이 당해 셀에 대한 터치 조작 위치에 따라서, 수신 신호(R-)의 전위 변화량이 수신 신호(R＋)의 전위 변화량(ΔV)보다도 커지거나 작아진다. 콤퍼레이터(421)는 이러한 수신 신호(R＋, R-)를 비교하게 된다.
또한, 이와 같이 변화하는 수신 신호(R＋, R-)의 전위차분 자체를 RAW치(검출 결과)로서 출력하도록 해도 좋지만, 본 실시 형태에서는 수신 회로(42)는 수신 신호(R＋, R-)의 전압 밸런스를 취하도록 계측용 용량부(424)의 설정 변경을 행하고, RAW치를 얻도록 하고 있다.
이상의 도 3에 있어서 가변 용량 콘덴서의 기호로 나타낸 계측용 용량부(424)는 예를 들면 도 4와 같이 복수의 콘덴서(CM)(CM0~CM7)와 스위치(SW)(SW0~SW7)에 의해 구성되어 있다. 스위치(SW0~SW7)는 각각 예를 들면 FET(Field effect transistor) 등의 스위치 소자를 이용해서 구성된다. 또한, 도 4는 스위치(423, 425)가 단자(Ta)에 접속된 상태(액티브 기간)에서의 등가 회로로서 나타내고 있고, 스위치(423, 425)의 도시는 생략하고 있다. 각 콘덴서(CM0~CM7)는 구동 전압(AVCC2)의 전위와 콤퍼레이터(421)의 ―입력 단자의 사이에 병렬로 접속되어 있다. 또한, 각 콘덴서(CM0~CM7)에 대해서는 각각 직렬로 스위치(SW0~SW7)가 접속되어 있다. 즉, 스위치(SW0~SW7)의 온/오프에 의해, 수신 신호(R-)에 영향을 주는 콘덴서를 변경할 수 있는 구성이다.
그리고 각 콘덴서(CM0~CM7)의 용량치는, 예를 들면 콘덴서(CM0)=2fF(펨토 패러드), CM1=4fF, CM2=8fF, CM3=16fF, CM4=32fF, CM5=64fF, CM6=128fF, CM7=256fF로 된다. 콘덴서(CM0 내지 CM7)는 비트 “0”으로부터 비트 “7”의 8 비트의 값으로 선택된다. 콘덴서(CM0) 및 스위치(SW0)가 비트 0, 콘덴서(CM1) 및 스위치(SW1)가 비트 “1”···콘덴서(CM7) 및 스위치(SW7)가 비트 “7”로서 기능한다. 그리고 8 비트의 값으로서 0(=「00000000」)에서 255(=「11111111」)의 용량 설정치가 주어진다. 용량 설정치는 MCU(5)가 인터페이스·레지스터 회로(44)에 기입하는 설정 정보 중 1개이다. 수신 회로(42)에서는, 이 8 비트의 용량 설정치에 따라서 스위치(SW0~SW7)가 온/오프된다. 즉, 스위치(SW0~SW7)는 대응하는 비트가 「0」이면 오프, 「1」이면 온이 된다. 이것에 의해 계측용 용량부(424)의 전체의 용량치가 0fF~510fF의 범위에서 256 단계로 가변되게 된다.
한편, 수신 신호(R＋)측의 기준 용량부(422)의 콘덴서의 용량치는 예를 들면 256fF로 된다.
상술한 바와 같이 수신 신호(R-)는 터치의 유무 및 위치에 따라서 액티브 기간의 파형의 전위 상승의 정도가 변한다. 수신 신호(R＋)의 파형 상승 정도(ΔV)보다 커지거나 작아진다. 도 4의 구성에서는, 계측용 용량부(424)의 용량 설정치를 변경해 가는 것에 의해 수신 신호(R-)의 파형의 전위 상승 정도를 변화시킬 수 있고, 예를 들면 수신 신호(R＋)와 동등하게 되는 계측용 용량부(424)의 용량 설정치를 찾아낼 수 있다. 예를 들면 도 4의 수신 신호(R-)의 파선으로 나타내는 파형(Sg1)이 초기 상태였을 때에, 계측용 용량부(424)의 용량을 작게 하면 수신 신호(R-)는 파형(Sg2)과 같이 파형(Sg1)보다 작아진다. 또한, 계측용 용량부(424)의 용량을 크게 하면 수신 신호(R-)는 파형(Sg3)과 같이 파형(Sg1)보다 커진다. 즉, 콤퍼레이터(421)에서 수신 신호(R＋, R-)의 전압 레벨이 동등으로 되었을 때의 계측용 용량부(424)의 용량 설정치는, 터치에 의한 수신 신호(R-)의 전압 변화에 상당하는 값과 등가가 된다. 따라서, 콤퍼레이터(421)의 출력을 보면서 계측용 용량부(424)의 용량 설정치를 변화시켜 가고, 수신 신호(R＋, R-)의 액티브 기간의 전압이 동등이 되는 용량 설정치를 탐색한다. 그러면 탐색된 용량 설정치를 터치 조작의 센싱 정보로서의 RAW치로 할 수 있게 된다.
이상의 센싱 동작의 구체적인 순서를 도 5로 설명한다. 이 도 5는 MCU(5)가 인터페이스·레지스터 회로(44)에 기입한 각종의 설정 정보에 근거해서 송신 회로(41), 수신 회로(42)에서 행해지는 처리를 나타낸 것이다. 도 5에 있어서 스텝 S100 내지 S109의 루프 처리는 1개의 셀(2개의 송신 신호선(21)과 2개의 수신 신호선(22)의 세트)에 대한 센싱의 순서를 나타내고 있다. 또한, RAW치를 얻기까지 용량 설정치는 8단계의 상이한 값을 취한다(초기 상태로부터 7회 변경된다).
스텝 S100에서 우선 변수 n가 초기치로서 n=7로 설정된다. 또한, 수신 회로(42)는 MCU(5)의 지시(용량 설정치)에 근거해서 계측용 용량부(424)의 용량치를 256fF로 설정한다. 즉, 용량 설정치=128(=10000000)로 되고, 비트 “7”만이 「1」인 것에 의해 스위치(SW7)만이 온으로 된다.
스텝 S101에서는 아이들 기간의 설정이 행해진다. 송신 회로(41)에서는 드라이버(411)로부터의 송신 신호(T＋)는 L 레벨, 송신 신호(T-)는 H 레벨(=구동 전압(AVCC1))로 한다. 수신 회로(42)에서는, 스위치(423, 425)가 단자(Ti)에 접속된다. 이것에 의해 콤퍼레이터(421)의 ＋입력 단자, ―입력 단자는 그라운드 접속된다.
다음으로, 스텝 S102에서는 소정의 기간 경과에 따라, 아이들 기간으로부터 액티브 기간으로의 전환이 행해진다. 송신 회로(41)에서는 드라이버(411)로부터의 송신 신호(T＋)는 H 레벨(=구동 전압(AVCC1)), 드라이버(412)로부터의 송신 신호(T-)는 L 레벨로 한다. 수신 회로(42)에서는, 스위치(423, 425)가 단자(Ta)에 접속된다. 이것에 의해 콤퍼레이터(421)의 ＋입력 단자는 기준 용량부(422)를 통해서 구동 전압(AVCC2)에 접속되고, ―입력 단자는 계측용 용량부(424)를 통해서 구동 전압(AVCC2)에 접속된다.
액티브 기간이 되면 수신 신호(R＋, R-)가 ΔV 상승하지만, 송신 신호(T＋)가 상승하고 송신 신호(T-)가 하강함으로써, 검출 중의 셀에 대한 터치 조작의 유무나 터치 조작 위치에 따른 수신 신호(R-)의 변화가 생긴다(상승량이 ΔVH나 ΔVL로 된다). 스텝 S103에서는 콤퍼레이터(421)가 수신 신호(R＋, R-)를 비교하고, 비교 결과를 출력한다. 콤퍼레이터(421)로부터는, (수신 신호(R＋))＞(수신 신호(R-))이면 H 레벨 출력이 얻어지고, (수신 신호(R＋))＜(수신 신호(R-))이면 L 레벨 출력이 얻어진다.
스텝 S104는 콤퍼레이터(421)의 출력에 따라서 처리가 분기된다.
콤퍼레이터(421)의 출력이 H 레벨이면, 스텝 S105에서 계측용 용량부(424)의 용량 전환이 행해진다. 이 경우, 비트 “n”의 스위치를 온으로 한 채로, 비트 “n-1”의 스위치를 온으로 한다. 그때까지 상술한 바와 같이 초기 상태에서 용량 설정치=「10000000」로 되어 비트 “7”만 온으로 하고 있었을 때는, 계속해서 용량 설정치=「11000000」로 되어 비트 “7”과 비트 “6”이 온으로 된다. 즉, 스위치(SW7, SW6)가 온으로 되고, 계측용 용량부(424)의 용량치는 384fF가 된다. 그리고 스텝 S107에서 변수 n＞0이면, 스텝 S108에서 변수 n를 감소시키고 스텝 S101로 돌아온다. 즉, 계측용 용량부(424)의 용량을 크게 한 후, 아이들 기간, 액티브 기간의 동작을 행해서 콤퍼레이터(421)의 출력을 확인한다.
또한, 스텝 S104에 있어서 콤퍼레이터(421)의 출력이 L 레벨이면, 스텝 S106에서 계측용 용량부(424)의 용량 전환이 행해진다. 이 경우, 비트 “n”의 스위치를 오프로 해서, 비트 “n-1”의 스위치를 온으로 한다. 그때까지 초기 상태에서 용량 설정치=「10000000」로 되어 비트 “7”만 온으로 하고 있었다고 하면, 계속해서 용량 설정치=「01000000」로 되어 비트 “7”이 오프로 되고, 비트 “6”이 온으로 된다. 즉, 스위치(SW7)가 오프로 되고 스위치(SW6)가 온으로 되고, 계측용 용량부(424)의 용량치는 128 fF가 된다. 그리고 스텝 S107에서 변수 n＞0이면, 스텝 S108에서 변수 n를 감소시키고 스텝 S101로 돌아온다. 즉, 계측용 용량부(424)의 용량을 작게 한 후, 아이들 기간, 액티브 기간의 동작을 행해서 콤퍼레이터(421)의 출력을 확인한다.
이 처리를 변수 n=0이 될 때까지 행함으로써, 수신 신호(R-)의 액티브 기간의 전압치와 수신 신호(R＋)의 액티브 기간의 전압치의 밸런스가 취해졌을 때의 용량 설정치가 판정된다. 또한, 변수 n=0일 때의 스텝 S105, S106에 있어서는, 비트 “n-1”은 존재하지 않기 때문에, 비트 “n-1”의 처리는 행해지지 않는다. 스텝 S107에서 변수 n=0이 되어 있으면 스텝 S109로 진행되고, 수신 회로(42)는 RAW치를 산출한다. 이것은 계측용 용량부(424)에 있어서 온이 되어 있는 스위치(SW)의 비트의 2의 멱승의 총합을 취하는 처리가 된다. 예를 들면 만일 최종적으로 스위치(SW5, SW3, SW2)가 온이 되어 있었다고 하면, 25＋23＋22=44로 되어, RAW치=44가 된다.
이와 같이 구해진 RAW치는 인터페이스·레지스터 회로(44)를 통해서 1개의 셀의 검출치로서 MCU(5)에서 취득된다. 터치 패널(2)에 있어서의 각 셀(2개의 송신 신호선(21)과 2개의 수신 신호선(22)의 세트)에 대해 마찬가지로 도 5의 처리가 행해지고, RAW치가 구해진다. MCU(5)는 각 셀에 대한 RAW치를 취득하고, 터치 조작 위치의 좌표 계산을 행하고, 구해진 좌표치를 제품측 MCU(90)에 송신한다.
본 실시 형태에서는 이상과 같은 센싱 동작으로서, 수신 신호(R＋, R-)의 차분을 취함으로써, 취득되는 RAW치가 외부 환경으로부터의 영향을 받기 어렵게 할 수 있어, 터치 조작의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 특히 비터치시에는 수신 신호(R＋, R-)의 전위의 밸런스가 취해지도록 하고, 터치에 의한 용량 변화에 의해 수신 신호(R＋, R-)의 전위에 차가 발생하도록 하고 있다. 이것을 계측용 용량부(424)의 용량을 순차적으로 변화시켜 수신 신호(R＋, R-)의 밸런스가 취해지는 용량치를 탐색하고, 그 용량치를 지정하는 용량 설정치로부터 RAW치를 얻도록 하고 있다. 이것에 의해 터치 조작에 의한 용량 변화에 기인하는 수신 신호(R＋, R-)의 차분을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 수신 회로(42)로부터 구동 전압(AVCC2)을 인가해서, 선택된 수신 신호선(22)을 충전하는 이유로서는 주로 2개가 있다. 1개는 터치 패널(2)이 싱글 레이어 구조의 경우의 사정이다. 싱글 레이어 구조의 경우, 비터치 상태에서는, 송신 신호선(21)과 수신 신호선(22)의 사이에 용량이 거의 생기지 않는다. 즉, 송신 신호선(21)과 수신 신호선(22)의 사이(전극간)는 절연 상태에 있다. 그러나 비터치 상태에서도, 액티브 기간에 수신 신호 파형이 상승하도록 하는 것이 필요하다. 이 때문에 구동 전압(AVCC2)을 송신하는 것에 의해, 싱글 레이어의 경우에도 대응해서 상기의 센싱 동작을 양호하게 할 수 있도록 하고 있다. 또한, 또 하나의 이유는 싱글 레이어에 한정한 것은 아니다. 상기의 센싱 방식으로는 액티브 기간으로 이행했을 때로부터의, 수신 신호(R-)의 전위 상승폭을 보게 되지만, 송신 신호(T-)의 하강에 의한 영향도 파악하고 싶다. 즉, 도 3에 파선으로 나타낸 ΔVL의 전위 상승도 관측할 필요가 있다. 만약 액티브 기간에서의 비터치 상태에서의 수신 신호(R＋, R-)의 전위가 0V에서 송신 신호(T-)의 하강이 발생하는 경우, 수신 신호(R-)의 전위가 마이너스치가 되어 버려, 수신 회로(42)에 있어서 취급하기 어려운 것이 된다. 그래서 수신 신호(R-)의 전위가 0V 이하가 되지 않게 상승시켜 놓아 두도록 하고, 송신 신호(T-)의 하강의 영향에 의한 수신 파형의 전위를 용이하고 적절히 관측하기 쉽게 하기 위해서 구동 전압(AVCC2)을 인가하고 있다.
이상의 동작을 행하는 제 1 실시 형태에서는, 수신 신호선(23a, 23b)에 노이즈 필터(46a, 46b)가 삽입되어 있다. 이것에 의해 수신 신호(R＋, R-)에 실리는 외래의 전자 노이즈 성분을 저감할 수 있기 때문에, 오터치를 저감하고, 센싱 정밀도가 좋은 터치 패널 장치를 실현할 수 있다. 또한, 센싱 동작은 상기와 같이 콤퍼레이터(421)를 이용한 차분 검출 방식이다. 이 경우에, 수신 신호선(23a, 23b)의 양쪽에, 동일한 저항치의 저항 R, 동일한 용량치의 콘덴서 C를 이용함으로써, 용량 삽입에 의한 영향은 수신 신호선(23a, 23b)에서 동등하다. 따라서, 차분 검출 방식의 경우에, 검출 정밀도의 영향을 주지 않고, 노이즈 저감을 행하는 것이 가능해진다.
＜3. 제 2 실시 형태＞
제 2 실시 형태를 도 6, 도 7로 설명한다.
도 6은 도 1과 마찬가지로 터치 패널 장치(1)의 구성예를 나타내고 있다. 이 도 6의 예에서는, 노이즈 필터(46)를 터치 패널 구동 장치(3)의 외부에 배치하고 있다.
도 7은 도 2와 마찬가지로, 송신 회로(41), 수신 회로(42), 멀티플렉서(43), 노이즈 필터(46), 터치 패널(2)의 접속 상태를 모식적으로 나타내고 있다.
도면으로부터 이해되는 바와 같이, 노이즈 필터(46)로서는, 저항 R 및 콘덴서 C를 이용한 LPF로서의 노이즈 필터(46-1~46-m)가 터치 패널(2)에 있어서의 수신 신호선(22-1~22-m)의 각각에 대해 마련되어 있다.
수신 신호선(22-1~22-m)의 각각에 대응해서 노이즈 필터(46)를 마련하는 것에 의해서도, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 수신 신호(R＋, R-)에 실리는 외래의 전자 노이즈 성분을 저감할 수 있어, 센싱 정밀도가 좋은 터치 패널 장치를 실현할 수 있다. 특히 이 경우는, 각 수신 신호선(22-1~22-m)의 개별의 사정에 따른 조정을 행하는 것도 가능하다. 예를 들면 터치 패널(2)의 형상이나, 배선 레이아웃의 사정 등에 의해, 각 수신 신호선(22-1~22-m)에는, 선 길이나 선폭이 다른 부분이 발생하는 경우가 있다. 이것에 의해 배선 저항에 차가 생기는 경우도 있다. 도 7과 같이 수신 신호선(22-1~22-m)마다 노이즈 필터(46)를 마련함으로써, 각 신호선의 차를 흡수해서 동일한 필터 특성의 필터 처리를 할 수 있다.
또한, 이러한 구성예에 의하면, 터치 패널(2)측에서 노이즈 필터(46)를 형성하면 좋기 때문에, 노이즈 필터(46)를 구비하지 않은 종래의 센서 IC를 이용해도 구성 가능하다. 또한, 제 1 실시 형태에서는 센서 IC(4) 내에 노이즈 필터(46)를 마련하는 경우에, 수신 신호선(23a, 23b) 상에 삽입하는 것으로 했지만, 예를 들면 도 6의 터치 패널측 접속 단자부(31)와 멀티플렉서(43)의 사이에 있어서의 m 개의 수신 신호선(22-1~22-m)의 각각에 노이즈 필터(46)를 삽입해도 좋다. 즉, 센서 IC(4) 내에 노이즈 필터(46)를 마련하는 경우에도, 각 수신 신호선(22-1~22-m)의 각각에 대해 노이즈 필터(46)를 마련하는 구성이 상정된다.
＜4. 제 3 실시 형태＞
제 3 실시 형태는, 노이즈 필터(46)에 있어서 필터 특성을 가변으로 한 예이다. 도 8에 필터 특성을 가변으로 한 노이즈 필터(46)의 구성예를 나타낸다. 또한, 도 8은 제 1 실시 형태와 같이 멀티플렉서(43)와 수신 회로(42)의 사이의 수신 신호선(23a, 23b) 상에 노이즈 필터(46a, 46b)를 삽입한 예에 따라서 나타내고 있다.
노이즈 필터(46a, 46b)는 동일한 구성이다. 도면에서는 노이즈 필터(46b) 측의 구성을 나타내고 있다. 이하, 노이즈 필터(46b) 측에서 설명한다.
노이즈 필터(46b)는 저항(R1, R2, R3, R4), 콘덴서(C0, C1), 스위치(S0, S1, S2, S3, S4, SC0, SC1)를 갖는다.
스위치(S0)는 수신 신호선(23b) 상에 마련된, 필터를 바이패스하기 위한 스위치이다. 스위치(S1~S4)는 각각 저항(R1~R4)을 선택하는 스위치이다. 이들 스위치(S0, S1, S2, S3, S4) 중 하나가 온으로 되는 것에 의해, 수신 신호선(23b)에 삽입되는 저항치가 선택된다. 스위치(SC0, SC1)는 각각 콘덴서(C0, C1)를 선택하는 스위치이다. 이 구성에 의해 노이즈 필터(46b)는 LPF로서의 특성을 규정하는 저항치를 저항(R1, R2, R3, R4) 중에서 선택할 수 있고, 용량치를 콘덴서(C0, C1)로부터 선택할 수 있다. 저항치는 예를 들면 R1=5KΩ, R2=10KΩ, R3=20KΩ, R4=50KΩ 등으로 된다. 용량치는 예를 들면 C0=2pF, C1=10pF 등으로 된다.
스위치(S0, S1, S2, S3, S4, SC0, SC1)는, 인터페이스·레지스터 회로(44)에 기입된 설정치에 따른 제어 신호(FC)에 의해 온/오프 제어된다. 도 9에 설정치의 내용의 예를 나타낸다. 노이즈 필터(46)(46a, 46b)의 제어를 위한 설정치는 "LPFEN" "LPFR[1]" "LPFR[0]" "LPFC"로서 나타낸 각 1 비트에 의한 4 비트로 표현된다. 이들은 인터페이스·레지스터 회로(44)의 소정 어드레스에 기입되는 1 바이트의 커멘드에 포함되는 비트이다. 도면에서는, 이들 각 비트의 값에 대응해서, 필터 세팅, 인터널 세팅을 나타내고 있다. 필터 세팅은 노이즈 필터(46)로서 기능하는 저항치, 용량치이다. 인터널 세팅은 스위치(S0, S1, S2, S3, S4, SC0, SC1)의 온/오프 상태를 나타내고 있다.
"LPFEN" 비트는 enable을 나타내는 것으로 한다. 이 "LPFEN" =0의 경우, 스위치(S0)가 온으로 되고, 다른 스위치(S1, S2, S3, S4, SC0, SC1)는 오프로 된다. 이 때문에 저항(R1~R4)은 바이패스되고, 콘덴서(C0, C1)는 오픈이 되기 때문에, 노이즈 필터(46)는 오프가 되어 필터 동작은 행해지지 않는다.
"LPFEN"=1의 경우, "LPFR[1]" "LPFR[0]"의 2 비트에 의해 스위치(S1, S2, S3, S4)가 제어되고, "LPFC"에 의해 스위치(SC0, SC1)가 제어된다. LPFR[1]" "LPFR[0]"의 2 비트가 「00」이면 스위치(S1)가 온, 스위치(S0, S2, S3, S4)가 오프가 되고, 저항(R1)이 선택되어, 저항치는 5KΩ가 된다. LPFR[1]" "LPFR[0]"의 2 비트가 「01」이면 스위치(S2)가 온, 스위치(S0, S1, S3, S4)가 오프가 되고, 저항(R2)이 선택되어 저항치는 10KΩ가 된다. LPFR[1]" "LPFR[0]"의 2 비트가 「10」이면 스위치(S3)가 온, 스위치(S0, S1, S2, S4)가 오프가 되고, 저항(R3)이 선택되어 저항치는 20KΩ가 된다.
LPFR[1]" "LPFR[0]"의 2 비트가 「11」이면 스위치(S4)가 온, 스위치(S0, S1, S2, S3)가 오프가 되고, 저항(R4)이 선택되어 저항치는 50KΩ가 된다.
"LPFC"의 비트가 「0」이면 스위치(SC0)가 온, 스위치(SC1)가 오프로 되어, 콘덴서(C0)가 선택되고 용량치는 2pF가 된다.
"LPFC"의 비트가 「1」이면 스위치(SC1)가 온, 스위치(SC0)가 오프로 되어, 콘덴서(C1)가 선택되고 용량치는 10pF가 된다.
이와 같이 노이즈 필터(46)에 있어서 필터 특성이 가변으로 되어 있는 것에 의해, 예를 들면 터치 패널 구동 장치(2)를 접속하는 터치 패널(2)이나, 터치 패널 사용 환경에 따라서, 적절한 필터 특성을 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 노이즈 필터(46a, 46b)는 동일한 필터 특성으로 동작한다. 따라서, 이상의 설정치는 노이즈 필터(46a, 46b)의 양쪽에 공통으로 반영되게 된다.
그런데 이와 같이 필터 특성이 가변으로 된 구성을 채택하는 경우, 예를 들면 도 10과 같은 처리로 필터 특성을 제어하는 것이 생각된다. 도 10은 예를 들면 MCU(5)에 의한 노이즈 필터(46)의 제어 처리를 나타내고 있다. 단, 센서 IC(4) 내에 있어서 이러한 제어를 행하는 프로세서가 마련되어 있어도 좋다. MCU(5)(또는 센서 IC(4) 내의 프로세서)는 노이즈 필터 기능을 이용하는 처리를 개시한 후, 예를 들면 RAW치를 취득하는 타이밍마다 도 10의 처리를 행하도록 한다.
MCU(5)는, 스텝 S151에서 RAW치를 취득하면, 스텝 S152에서 금회의 RAW치로부터 노이즈 레벨을 산출한다. 노이즈 레벨은, 예를 들면 이전 프레임의 동일한 셀의 RAW치의 변화량으로서 구할 수 있다. 또는 노이즈 레벨은 RAW치의 적산 변화량으로 해도 좋다.
여기서 말하는 RAW치의 적산 변화량에 대해 도 12로 설명한다. 도 12(a)는 환경 노이즈가 없는 경우의 각 검출 개소의 RAW치를 예시하고 있다. 좌측에 각 셀의 RAW치를 농담으로 나타내고, 우측에 RAW치의 변화량을 나타내고 있다. RAW치는 「1」~「255」의 값을 취하는 것으로 한다. 변화량은 RAW치의 중심치「128」을 「0」으로 해서, 「-127」~「127」으로 나타낸다.
손가락 F로 터치한 개소에서는, 대응하는 4개의 셀의 RAW치의 변화량이 「127」「-127」「127」「-127」로 된다. 다른 셀은 모두 「0」이다. 그 결과, 모든 셀의 RAW치의 변화량의 적산치는 「0」이다.
도 12(b)는 환경 노이즈가 있는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 손가락 F로 터치하고 있는 개소 이외에도, 고주파 노이즈에 의해 RAW치가 변화하는 개소가 생기고 있다. 즉, 모든 RAW치의 변화량을 적산하면, 그 값은 ＋ 또는 -로 변동한다. 또하, 그 값은 노이즈 레벨이 클수록, 「0」으로부터 멀어진다.
도 10의 처리에서는 예를 들면 이러한 지표에 의해 노이즈 레벨을 판정한다.
그리고 산출한 노이즈 레벨과, 미리 결정한 설정 범위를 비교한다. 설정 범위는 노이즈 레벨이 적정(센싱에 영향을 주지 않는 범위)하다고 판정되는 범위로 정된다. 노이즈 레벨이 설정 범위보다 큰 경우는, MCU(5)는 스텝 S153로부터 S155로 진행하고, 필터 기능 설정치를 ＋1 한다. 한편, 노이즈 레벨이 설정 범위보다 작은 경우는, MCU(5)는 스텝 S154로부터 S156으로 진행하고, 필터 기능 설정치를 -1 한다.
여기서 말하는 필터 기능 설정치란, 예를 들면 도 11에 나타내는 바와 같이 필터 세팅의 종별을 나타내는 값이다. 이 예에서는 설정치로서 「0」~「8」의 9 단계가 설정되고, 필터 기능 설정치 「0」은 노이즈 필터 오프로, 필터 기능 설정치 「1」~「8」은 노이즈 필터 온으로 필터 특성 또는 저항의 저항치 및 콘덴서의 용량치가 상이한 것으로 된다. 이 도 11의 예에서는, 필터 기능 설정치가 클수록, LPF의 차단 주파수가 낮아지는, 즉, 필터 기능이 강화되는 것으로 된다. 도 10의 스텝 S155, S156에서는 이와 같이 필터 기능 설정치를 증감하는, 즉, 필터 특성을 전환하도록 하고 있다.
또한, 설정치(레지스터치)는 인터페이스·레지스터 회로(44)의 소정 어드레스에 기입되는 1바이트(8 비트)의 커멘드의 값을 나타내고 있다. 당해 8 비트의 커멘드는 각 비트가 MSB측으로부터 "RSV" "RSV" "RSV" "RSV" "LPFC" "LPFR[1]" "LPFR[0]" "LPFEN"가 된다("RSV"는 리저브를 나타낸다). 「0x」는 16진 표기인 것을 나타내고 있는, 예를 들면 필터 기능 설정치 「1」의 레지스터치 「0x01」=「00000001」이며, 이것은 "LPFC"=0, "LPFR[1]=0, "LPFR[0]"=0, "LPFEN"=1이며, 도 9로부터, 5KΩ의 저항(R1)과 2pF의 콘덴서(C0)가 선택되는 경우가 된다.
도 10의 스텝 S157에서 MCU(5)는 필터 기능 설정치의 변경 후의 RAW치를 취득한다. 그리고 스텝 S158에서 MCU(5)는 RAW치로부터 노이즈 레벨을 상기와 같이 산출한다. 그리고 스텝 S153, S154의 체크를 행한다.
MCU(5)는 스텝 S153, S154에서 모두 부정 결과가 될 때, 즉, 노이즈 레벨이 설정 범위 내일 때는, 도 10의 처리를 종료한다.
즉, 도 10의 처리는 노이즈 레벨이 설정 범위가 되도록, 필터 기능 설정치를 상하로 조정하고, 조정이 이루어진 단계에서, 처리를 종료한다. 이후, 조정된 최후의 필터 기능 설정치에 의한 노이즈 필터 동작이 행해진다. 이러한 제어를 행함으로써, 노이즈 필터(46)의 삽입에 의한 수신 신호(R＋, R-)의 응답성의 저하를 최소한으로 하면서, 필요한 레벨의 노이즈 제거를 할 수 있도록 하는 것이 가능하다. 또한, 도 11의 예에서는, 설정치 「5」「6」은 차단 주파수가 동일하다. 따라서 실제로는, 어느 한쪽을 제외해서 8 단계의 필터 기능 설정치의 전환을 행할 수 있도록 하면 좋다.
＜5. 제 4 실시 형태＞
제 4 실시 형태를 설명한다. 이것은 제 3 실시 형태와 같이, 노이즈 필터(46)가 필터 특성을 가변으로 한 구성을 채택한 경우에 채용할 수 있는 예이다.
앞에서도 언급한 바와 같이 도 12(a)는 환경 노이즈가 없는 경우이지만, 이 경우 노이즈 필터 기능이 오프로 되어 있어도 문제없다. 도시한 바와 같이, 터치 개소 이외의 RAW치는 변화하지 않는다. 그런데 환경 노이즈가 발생하고, 노이즈 필터 기능이 오프이면, 도 12(b)와 같이 터치 개소 이외에도 RAW치가 변화하는 개소가 나타난다. 특히 손가락 F로 터치한 개소 P1에 대해서, 동등의 변화량의 개소 P2가 발생하면, 오터치로서 검출해 버리기 쉬워진다.
이 도 12(b)와 같은 상황에 있어서, 노이즈 필터 기능을 온으로 함으로써, 도 12(c)와 같이 노이즈 상황을 개선할 수 있다. 즉, 터치 개소 P1 이외에도 RAW치가 노이즈에 의해 변화해 버리는 개소가 있지만, 고주파 노이즈가 감쇠함으로써, 그들 개소의 RAW치의 변화량은 떨어진다. 예를 들면 개소 P2의 RAW치의 변화량은, 터치 개소 P1와 비교해 작아진다. 이것에 의해 S/N비가 향상되고, 오검출하기 어려워진다. 모든 RAW치의 변화량의 적산치로 말하면, 도 12(c)의 상태에서의 적산치는 도 12(b)의 상태의 적산치보다 제로에 근접된다.
여기서, 예를 들면 도 12(a)와 같이 환경 노이즈가 없으면, 노이즈 필터 기능은 반대로 수신 신호(R＋, R-)의 상승을 둔하게 하는 방향으로 작동하기 때문에, 검출 동작의 경우에는 불리하게 되는 경우가 있을 수 있다. 한편, 환경 노이즈가 있을 때는, 도 12(c)에 나타낸 바와 같이 노이즈 필터 기능에 의해 고주파 노이즈를 저감시키는 것이 센싱 정밀도의 향상으로 연결된다. 그래서 제 4 실시 형태에서는, 초기 상태에서는 노이즈 필터 기능을 오프로 한다. 그리고 필요에 따라서 노이즈 필터 기능을 온으로 한다.
예를 들면 MCU(5)(또는 센서 IC(4) 내의 프로세서)는 도 13의 처리를 행하도록 한다. 스텝 S200에서 MCU(5)는 필터 기능 설정치=0으로 한다. 즉, 초기 상태로서 노이즈 필터 기능을 오프로 한다.
MCU(5)는 스텝 S201에서 RAW치를 취득하면, 스텝 S202에서 금회의 RAW치로부터 노이즈 레벨을 산출한다(도 10의 스텝 S151, S152와 마찬가지임). 그리고 MCU(5)는 스텝 S203에서, 산출한 노이즈 레벨이 임의의 설정 범위보다 큰지 여부를 판정한다. 노이즈 레벨이 설정 범위보다 큰 경우는, MCU(5)는 스텝 S203로부터 S204로 진행하고, 필터 기능 설정치(도 11 참조)를 ＋1 한다. 즉, 처음은 초기치로부터 ＋1 함으로써, 필터 기능 설정치=1로 해서 노이즈 필터 기능을 실행시킨다.
스텝 S205에서 MCU(5)는 필터 기능 설정치의 변경 후의 RAW치를 취득한다. 그리고 스텝 S206에서 MCU(5)는 RAW치로부터 노이즈 레벨을 상기와 같이 산출한다. 그리고 스텝 S203에서, 산출한 노이즈 레벨이 임의의 설정 범위보다 큰지 여부를 판정한다. 결국, 노이즈 레벨이 설정 범위보다 크다고 하는 상태가 해소될 때까지는, 필터 기능 설정치가 1, 2, 3···로 변화되어 간다. 즉, 서서히 LPF의 차단 주파수를 낮게 하고, 필터 기능을 강화해 나간다.
스텝 S203에서 부정 결과로 된 경우, 즉, 노이즈 레벨이 설정 범위 내일 때는, 도 13의 처리를 종료한다. 즉, 도 13의 처리는 필터 기능 오프 상태로부터, 노이즈 레벨에 따라 필요한 단계만큼 필터 기능을 강화하는 처리가 된다. 따라서, 노이즈리스의 환경에 있을 때는, 노이즈 필터 기능은 오프로 되는 초기 상태인 채로 센싱이 행해진다. 적은 노이즈의 영향이 있는 경우는, 비교적 완만한 노이즈 필터 기능으로 되고, 한편, 노이즈가 큰 환경에서는, 강력한 노이즈 필터 기능으로 되게 된다. 이러한 제어를 행함으로써, 노이즈 필터(46)의 삽입에 의한 수신 신호(R＋, R-)의 응답성의 저하를 최소한으로 하면서, 필요한 레벨의 노이즈 제거를 할 수 있도록 할 수 있다.
＜6. 제 5 실시 형태＞
도 14, 도 15에 의해 제 5 실시 형태를 설명한다. 제 5 실시 형태는 노이즈 필터(46)의 소자가 터치 패널(2)에 있어서의 송신 신호선(21) 또는 수신 신호선(22)의 주사 타이밍에 따라서 가변 제어되는 예이다.
도 14(a)는 직사각형 형상의 터치 패널(2)과, 송신 신호선(21-1~21-n)과, 수신 신호선(22-1~22-m)을 모식적으로 나타내고 있다. 상술한 바와 같이 송신 신호선(21-1~21-n)은 순차적으로 한 쌍씩 선택되도록 주사가 행해지지만, 주사 라인으로서 멀티플렉서(43)보다 먼 쪽으로부터 가까운 쪽으로 영역 AR1, AR2, AR3를 설정한다.
영역 AR1의 주사의 타이밍에서는, 조작 위치로부터 노이즈 필터(46)까지의 수신 신호선(22-1~22-m)의 배선 길이는 길어지고, 영역 AR3의 주사의 타이밍에서는, 조작 위치로부터 노이즈 필터(46)까지의 수신 신호선(22-1~22-m)의 배선 길이는 짧아진다. 즉, 1 프레임의 기간 내에, 필터 동작에 영향을 주는 배선 저항이 변화한다. 그래서 예를 들면 도 8과 같이 복수의 저항을 선택 가능한 구성으로 한다. 여기에서는 에어리어 AR1, AR2, AR3에 대응해서 3종류의 저항치의 저항을 선택 가능한 구성으로 한다. 그리고 주사 라인에 따라서 저항을 전환하도록 한다. 또한, 이 경우의 복수의 저항의 저항치는, 배선 저항의 차분을 흡수하기 위한 저항치로 한다.
그리고 예를 들면 MCU(5)(또는 센서 IC(4) 내의 프로세서)는 도 15의 처리를, 주사 계속 중, 즉, 터치 패널(2)의 센싱 동작을 실시하고 있는 동안, 반복하도록 한다. 스텝 S301에서 MCU(5)는 주사 종료를 감시한다.
스캔 종료가 아니면, 스텝 S302에서, 현재가 에어리어 AR1 내의 주사 타이밍인지 여부를 확인한다. 현재가 에어리어 AR1 내의 주사 타이밍인 경우는, 스텝 S304로 진행하고, 에어리어 AR1용의 설정치를 선택한다. 이 경우의 설정치는, 예를 들면 저항을 선택하는 설정치이다. 현재가 에어리어 AR1 내의 주사 타이밍이 아닌 경우는, MCU(5)는 스텝 S303으로 진행하고, 현재가 에어리어 AR2 내의 주사 타이밍인지 여부를 확인한다. 현재가 에어리어 AR2 내의 주사 타이밍인 경우는, 스텝 S305로 진행하고, 에어리어 AR2용의 설정치를 선택한다. 현재가 에어리어 AR2 내의 주사 타이밍이 아닌 경우는, 에어리어 AR3의 주사 타이밍이므로, 스텝 S306으로 진행하고 에어리어 AR3용의 설정치를 선택한다.
예를 들면 이와 같이 1 프레임 기간 내에 저항치를 전환 제어해 나가는 것에 의해, 주사 라인에 의해 배선 저항의 차이를 흡수한 필터 동작을 실행할 수 있다. 물론 3개의 에어리어 AR1~AR3로 한 것은 일례에 불과하다. 에어리어는 2 단계이어도, 보다 다단계이어도 좋다.
특히 이 처리는, 주사 위치에 의한 수신 신호선(22-1~22-m)의 배선 저항의 변화에 따른 것이기 때문에, 수신 신호선(22)이 매우 긴 경우에 유효하다. 이러한 제 5 실시 형태에서는, 수신측 멀티플렉서(43R)에서 선택되는 한 쌍의 수신 신호선(22)의 수신 신호(R＋, R-)에 대해서 동일한 저항치의 저항 R 및 동일한 용량치의 콘덴서 C에 의한 동일한 필터 특성의 필터 처리가 실시되는 것은, 제 1 ~ 제 4 실시 형태와 변한 것은 없지만, 추가로, 배선 저항을 포함한 필터 특성이 터치 패널(2)의 면내(에어리어 AR1~AR3)에서도 변화하지 않게 할 수 있게 된다. 이것에 의해 면내에서 필터 특성을 균일화할 수 있다.
또한, 마찬가지의 처리를, 수신 신호선(22-1~22-m)측의 주사에 대응해서 행해도 좋다. 도 14(b)는 예를 들면 터치 패널(2)이 사다리꼴 형상으로 되어 수신 신호선(22-1~22-m)의 각각에 배선 길이의 차가 있는 경우의 예이다. 수신 신호선(22-1~22-m)의 레이아웃이나, 터치 패널(2)의 형상에 의해, 수신 신호선(22-1~22-m)에는 도면의 예와 같이 배선 길이가 크게 다른 경우가 있을 수 있다. 그래서 도 14(b)에 예시하는 바와 같이, 수신 신호선(22-1~22-m)을 그 배선 길이별로 에어리어 AR1, AR2, AR3로 구분한다. 그리고 수신 신호선(22-1~22-m)측의 주사(한 쌍의 수신 신호선의 선택)의 타이밍에 따라서, 예를 들면 저항을 전환하도록 한다. 즉, 도 15의 처리를 행한다. 이 경우, 스텝 S302, S303의 주사 타이밍은 수신 신호선(22-1~22-m)의 선택 타이밍으로 하고, 선택된 한 쌍의 수신 신호선(22)이 어느 에어리어에 해당하는지를 판단하면 좋다. 이것에 의해, 수신 신호선(22-1~22-m)의 배선 길이의 차를 흡수한 필터 동작이 실현된다.
또한, 이상에서는 저항치를 전환하는 것을 설명했지만, 송신 신호선(21) 또는 수신 신호선(22)의 주사 에어리어에 따라서 용량치를 전환하는 것도 생각된다.
＜7. 실시 형태의 효과 및 변형예＞
이상의 구성의 터치 패널 장치(1) 또는 터치 패널 구동 장치(3)에 의하면 다음과 같은 효과가 얻어진다. 실시 형태의 터치 패널 장치(1) 또는 터치 패널 구동 장치(3)는 터치 패널(2)의 한 쌍의 수신 신호선(22)으로부터의, 조작에 수반하는 용량 변화에 의해 파형이 변화하는 각 수신 신호(R＋, R-)를 수신하고, 각 수신 신호의 비교 동작을 행하여 터치 패널 조작 감시를 위한 검출치를 생성하는 수신 회로(42)와, 터치 패널(2)에 있어서의 수신 신호선(22)으로부터 수신 회로(42)에 이르는 신호 경로 상에서, 수신 회로(42)에 공급되는 한 쌍의 수신 신호선(22)로부터의 각 수신 신호(R＋, R-)의 각각에 대해 서로 동일한 필터 특성의 필터 처리를 행하는 복수의 노이즈 필터(46)를 구비한다. 수신 회로(42)에 공급되는 수신 신호(R＋, R-)에 대해서 필터 처리를 행하는 노이즈 필터(46)(예를 들면 노이즈 필터(46a, 46b)나, 노이즈 필터(46-1~46-m))가 마련됨으로써, 외래 노이즈(전자기 노이즈)의 영향에 의한 오검출을 저감할 수 있다. 이것에 의해 터치 패널의 센싱 정밀도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 일반적으로 용량 변화를 검출하는 검출 방식의 경우, 수신 신호선에 용량 소자를 더하는 것은 가능한 한 피해야 하는 것으로 생각된다. 삽입하는 용량 소자에 의해 용량 변화의 검출 정밀도가 저하하는 경우가 있기 때문이다. 이것에 대해 실시 형태의 경우, 수신 신호(R＋, R-)의 차분 검출을 행하는 것이기 때문에, 각각의 수신 신호(R＋, R-)에 대해서 동일한 필터 특성의 처리를 행하도록 하면, 검출 정밀도에 영향을 주지 않게 된다. 즉, 차분 검출이기 때문에, CR 필터 회로로서의 필터부(46)를 수신 신호선(22)에 마련해도 문제가 없고, 이것에 의해 간이한 회로로 유효한 노이즈 저감이 가능해진다. 또한, 일반적으로 행해지는, 신호 증폭 후에 노이즈 제거를 실시하는 수법도 아니기 때문에, 노이즈 성분이 증폭되어 버리는 것도 없고, 수신 신호선(22)에 실린 노이즈 성분 그 자체의 저감을 행할 수 있다. 이것도 간이한 구성으로 유효한 노이즈 저감을 가능하게 하는 요인 중 하나가 된다.
실시 형태에서는, 각 노이즈 필터(46)는 각각, 서로 동일한 저항치의 저항과 동일한 용량치의 용량 소자를 갖고 구성되는 것이 생각된다. 이것에 의해 간이한 구성의 CR 회로로서 각 필터를 실현하면서, 동일한 필터 특성으로의 필터 처리를 하도록 할 수 있다. 가장 단순하게는, 제 1 실시 형태의 도 3, 제 2 실시 형태의 도 7과 같이 노이즈 필터(46a, 46b)(또는 46-1~46-m)가 동일한 저항치의 저항 R와 동일한 용량치의 용량 C로 구성되도록 한다. 또한, 제 3 실시 형태와 같이 각 노이즈 필터(46)가 복수의 저항(R1~R4)이나 콘덴서(C0, C1)를 선택 가능한 구성의 경우에도, 노이즈 필터(46a, 46b)가 동일한 저항치의 저항 및 동일한 용량치의 콘덴서를 구비함으로써, 동일한 필터 특성에서의 필터 처리가 가능해진다.
제 1 실시 형태에서는, 터치 패널(2)에 배열된 m 개의 수신 신호선(22-1~22-m) 중 2개를, 수신 회로(42)에 수신 신호(R＋, R-)를 공급하는 2개의 수신 신호선(23a, 23b)에 순차적으로 전기적으로 접속하는 멀티플렉서(43)(선택 회로)를 구비한다. 그리고 노이즈 필터(46)는 멀티플렉서(43)와 수신 회로(42)의 사이의 2개의 수신 신호선(23a, 23b)의 각각의 신호 경로 상에 마련되어 있는 예를 설명했다. 이것에 의해, 다수(m 개)의 수신 신호선(22)로부터의 수신 신호에 대응하는 노이즈 필터를 2개 형성하는 것만으로도 좋고, 노이즈 필터(46)를 위한 회로 부하를 최소로 할 수 있다. 따라서 터치 패널 구동 장치(3)의 구성의 간이화, 제조 비용의 저감이 실현될 수 있다. 또한, 도 1과 같이 노이즈 필터(46)는 센서 IC(4)에 내장하도록 하는 것에 의해, 실질적으로 터치 패널 구동 장치(3)의 회로 규모의 증대는 거의 생기지 않는다.
제 3 실시 형태에서는, 노이즈 필터(46)가, 저항치가 상이한 복수의 저항(R1~R4), 용량치가 상이한 복수의 콘덴서(C0, C1)가 전환 가능한 구성으로 한 예를 설명했다. 이것에 의해, 노이즈 필터는 필터 특성, 즉 LPF로서의 차단 주파수를 선택할 수 있는 것이 된다. 따라서, 예를 들면 내노이즈 환경성과 감도를 임의로 선택할 수 있다. 또한, 접속하는 터치 패널에 따라 최적의 필터 특성을 선택한다고 하는 것도 가능하게 된다. 또한, 도 8의 구성에 한정되지 않고, 복수의 저항을 선택 가능으로 하고, 콘덴서는 1개로 하는 예나, 저항은 1개만으로 해서 복수의 콘덴서를 선택 가능으로 하는 구성예도 생각된다. 또한, 도 8의 예에서는 노이즈 필터 오프(저항 바이패스, 콘덴서 오픈)도 선택 가능으로 했지만, 노이즈 필터 기능을 오프로 하는 것은 선택할 수 없는 구성예도 생각된다.
제 3, 제 4 실시 형태에 있어서는, 도 10 또는 도 13의 처리로서, 노이즈 필터(46)는 수신 회로(42)에서 검출되는 노이즈 레벨에 따라서, 저항 R 또는 콘덴서 C가 전환 제어되는 예를 설명했다. 예를 들면 노이즈 레벨이 크면 터치 위치의 검출에 있어서의 에러 빈도가 높아진다. 이 경우에 각 노이즈 필터(46)의 저항의 저항치, 콘덴서의 용량치를 변경해서 차단 주파수를 내림으로써, 노이즈 제거 기능을 강화한다. 한편, 노이즈 레벨이 작고 에러 빈도가 낮은 경우, 차단 주파수를 올리거나 또는 필터 기능을 오프로 한다. 이것에 의해, 필요에 따라서 적절한 노이즈 필터 동작을 실행할 수 있다. 또한, LPF로서의 노이즈 필터를 삽입함으로써, 수신 신호(R＋, R-)의 신호 파형의 상승이 약간 늦어질 수도 있기 때문에, 불필요한 경우에는 노이즈 필터(46)를 오프로 하는 것은, 수신 회로(42)의 무의미한 감도 저하를 없게 하는 것으로 되어, 검출 동작에 유리하게 된다. 도 10, 도 13에서는 노이즈 레벨을 이용해서 판정하는 예로 했지만, 간접적인 노이즈 레벨 판정이라도 좋다. 예를 들면 검출에 있어서의 에러 레이트를 판정하고, 그것에 따라서 노이즈 필터(46)의 특성을 가변 제어하도록 해도 좋다.
제 5 실시 형태에서는, 노이즈 필터(46)는 터치 패널(2)에 있어서의 송신 신호선(21) 또는 수신 신호선(22)의 주사 타이밍에 따라서 저항 또는 용량 소자가 전환 제어되는 구성을 설명했다.
예를 들면 송신 신호선(21)이나 수신 신호선(22)에 대해 복수의 에어리어(AR1~AR3)를 설정하고, 주사 대상이 되는 송신 신호선(21)이나 수신 신호선(22)의 에어리어마다 필터 동작을 행하는 소자를 전환한다. 이것에 의해, 예를 들면 신호선 길이에 의한 저항 성분의 차를 흡수한 필터 동작을 실행할 수 있다. 따라서 접속된 터치 패널(2) 내에서 내노이즈 환경성과 감도의 밸런스를 취할 수 있다.
제 2 실시 형태에서는, 노이즈 필터(46)가 터치 패널(2)에 배열된 m 개의 수신 신호선(22-1~22-m)의 각각에 대응해서 마련되어 있는 예를 설명했다. 즉, 터치 패널에 배열되는 수신 신호선의 하나 하나에 대해서, CR 회로로서의 노이즈 필터가 마련된다. 이것에 의해, 다수(m 개)의 수신 신호선(22-1 내지 22-m)의 각각의 특성차(예를 들면 배선 저항의 차)를 흡수하는 노이즈 필터를 마련하는 것이 가능해진다. 예를 들면 각 수신 신호선(22-1 내지 22-m)의 배선 길이의 차에 따라서 노이즈 필터의 저항치를 조정함으로써, 결과적으로 각 수신 신호선(22-1 내지 22-m)에 대해, 동일한 필터 특성의 노이즈 필터 처리가 실행되도록 할 수 있다.
또한, 실시 형태의 구성이나 동작은 일례이다. 본 발명은 그 외에 여러 구성예, 동작예가 생각된다.
특히 노이즈 필터(46)의 구체적인 구성, 배치 개소, 전환 제어 방식 등은 보다 다양하게 생각된다.
1: 터치 패널 장치,
2: 터치 패널
3: 터치 패널 구동 장치
4: 센서 IC
5: MCU
21, 21-1~21-m: 송신 신호선
22, 22-1~22-n: 수신 신호선
23a, 23b: 수신 신호선
41: 송신 회로
42: 수신 회로
43: 멀티플렉서
44:인터페이스·레지스터 회로
45: 전원 회로
46, 46a, 46b, 46-1···46-m: 노이즈 필터
411, 412: 드라이버
421: 콤퍼레이터
422: 기준 용량부
423, 425: 스위치
424: 계측용 용량부

Claims (12)

  1. 터치 패널에 대해, 순차적으로, n 개(n은 3 이상의 자연수)의 송신 신호선 중 인접하는 한 쌍의 송신 신호선과 m 개(m은 3 이상의 자연수)의 수신 신호선 중 인접하는 한 쌍의 수신 신호선을 선택하는 주사를 행하는 터치 패널 구동 장치로서,
    상기 터치 패널의 한 쌍의 수신 신호선으로부터의, 조작에 수반하는 용량 변화에 의해 파형이 변화하는 각 수신 신호를 수신해서, 각 수신 신호의 비교 동작을 행하여 터치 패널 조작 감시를 위한 검출치를 생성하는 수신 회로와,
    상기 터치 패널에 있어서의 수신 신호선으로부터 상기 수신 회로에 이르는 신호 경로 상에서, 상기 수신 회로에 공급되는 상기 한 쌍의 수신 신호선으로부터의 각 수신 신호의 각각에 대해 서로 동일한 필터 특성의 필터 처리를 행하는 복수의 노이즈 필터
    를 구비한 터치 패널 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 노이즈 필터는 각각, 서로 동일한 저항치의 저항과 동일한 용량치의 용량 소자를 구비하여 구성되는 터치 패널 구동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 터치 패널에 배열된 m 개(단 m은 3 이상의 자연수)의 상기 수신 신호선 중 2개를, 상기 수신 회로에 수신 신호를 공급하고, 터치 패널과 수신 회로 사이에 별도로 마련된 다른 2개의 수신 신호선에 순차적으로 전기적으로 접속하는 선택 회로를 구비하고,
    상기 노이즈 필터는 상기 선택 회로와 상기 수신 회로의 사이의 2개의 수신 신호선의 각각의 신호 경로 상에 마련되어 있는
    터치 패널 구동 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는 저항치가 상이한 복수의 저항 또는 용량치가 상이한 복수의 용량 소자가 전환 가능한 구성으로 되어 있는 터치 패널 구동 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는 저항치가 상이한 복수의 저항 또는 용량치가 상이한 복수의 용량 소자가 전환 가능한 구성으로 되어 있는 터치 패널 구동 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는 상기 수신 회로로 검출되는 노이즈 레벨에 따라서, 저항 또는 용량 소자가 전환 제어되는 터치 패널 구동 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는 상기 수신 회로로 검출되는 노이즈 레벨에 따라서, 저항 또는 용량 소자가 전환 제어되는 터치 패널 구동 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는 상기 터치 패널에 있어서의 상기 송신 신호선 또는 상기 수신 신호선의 주사 타이밍에 따라서 저항 또는 용량 소자가 전환 제어되는 터치 패널 구동 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는 상기 터치 패널에 있어서의 상기 송신 신호선 또는 상기 수신 신호선의 주사 타이밍에 따라서 저항 또는 용량 소자가 전환 제어되는 터치 패널 구동 장치.
  10. 터치 패널과,
    상기 터치 패널에 대해, 순차적으로, n 개(n은 3 이상의 자연수)의 송신 신호선 중 인접하는 한 쌍의 송신 신호선과 m 개(m은 3 이상의 자연수)의 수신 신호선 중 인접하는 한 쌍의 수신 신호선을 선택하는 주사를 행하는 터치 패널 구동 장치로서, 상기 터치 패널의 한 쌍의 수신 신호선으로부터의, 조작에 수반하는 용량 변화에 의해 파형이 변화하는 각 수신 신호를 수신해서, 각 수신 신호의 비교 동작을 행하여 터치 패널 조작 감시를 위한 검출치를 생성하는 수신 회로를 포함하는 상기 터치 패널 구동 장치와,
    상기 수신 회로에 공급되는 상기 한 쌍의 수신 신호선으로부터의 각 수신 신호의 각각에 대해, 서로 동일한 필터 특성의 필터 처리를 행하는 복수의 노이즈 필터를 구비한 터치 패널 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는 상기 터치 패널에 배열된 m 개(단 m은 3 이상의 자연수)의 상기 수신 신호선의 각각에 대응해서 마련되어 있는 터치 패널 장치.
  12. 터치 패널에 대해, 순차적으로, 인접하는 한 쌍의 송신 신호선과 인접하는 한 쌍의 수신 신호선을 선택하는 주사를 행하고, 상기 터치 패널에 있어서의 수신 신호선으로부터 수신 회로에 이르는 신호 경로 상에서, 상기 수신 회로에 공급되는 상기 한 쌍의 수신 신호선에 의한 각 수신 신호의 각각에 대해 서로 동일한 필터 특성의 필터 처리를 행하고, 상기 수신 회로에 있어서, 상기 한 쌍의 수신 신호선으로부터의, 조작에 수반하는 용량 변화에 의해 파형이 변화하는 각 수신 신호를 수신해서, 각 수신 신호의 비교 동작을 행하여 터치 패널 조작 감시를 위한 검출치를 생성하는 터치 패널 구동 방법.
KR1020190076749A 2018-06-29 2019-06-27 터치 패널 구동 장치, 터치 패널 장치, 터치 패널 구동 방법 KR102254793B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-124284 2018-06-29
JP2018124284A JP6703794B2 (ja) 2018-06-29 2018-06-29 タッチパネル駆動装置、タッチパネル装置、タッチパネル駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200002651A true KR20200002651A (ko) 2020-01-08
KR102254793B1 KR102254793B1 (ko) 2021-05-21

Family

ID=69007602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190076749A KR102254793B1 (ko) 2018-06-29 2019-06-27 터치 패널 구동 장치, 터치 패널 장치, 터치 패널 구동 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11301086B2 (ko)
JP (1) JP6703794B2 (ko)
KR (1) KR102254793B1 (ko)
FR (1) FR3083348B1 (ko)
TW (1) TWI703483B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3086079B1 (fr) * 2018-09-17 2021-04-23 Zodiac Aero Electric Dispositif tactile multitouche a detection capacitive
KR20220093814A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치, 터치 구동 회로 및 디스플레이 패널
JP2023000790A (ja) * 2021-06-18 2023-01-04 双葉電子工業株式会社 センシング方法、タッチパネル駆動装置、タッチパネル装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120025323A (ko) * 2010-09-07 2012-03-15 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서를 갖는 표시 장치 및 그 방법
KR20130018063A (ko) * 2011-08-12 2013-02-20 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 구동 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20130028628A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 삼성전자주식회사 터치 컨트롤러, 이의 동작 방법 및 이를 포함하는 장치들
KR20130059095A (ko) * 2011-11-28 2013-06-05 주식회사 윈터치 근거리 무선 통신 기술을 이용한 터치 및 태블릿 장치
KR20150026040A (ko) * 2013-08-30 2015-03-11 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 장치와 그 구동방법
KR20160150574A (ko) * 2015-06-22 2016-12-30 삼성전자주식회사 적응적 필터 제어를 이용한 터치 스크린 컨트롤러와 이를 포함하는 터치 스크린 시스템
KR20180049630A (ko) * 2016-11-03 2018-05-11 엘지전자 주식회사 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4323798A (en) * 1980-04-18 1982-04-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Fast operating switchable operational amplifier driven circuits
JP3264071B2 (ja) 1993-12-28 2002-03-11 ぺんてる株式会社 耐ノイズ性容量結合座標検出装置及び方法
JP4142066B2 (ja) * 2006-06-01 2008-08-27 エプソンイメージングデバイス株式会社 電気光学装置および電子機器
TWI430156B (zh) * 2008-09-09 2014-03-11 Alps Electric Co Ltd Coordinate input device
US8605037B2 (en) * 2008-10-21 2013-12-10 Atmel Corporation Noise reduction in capacitive touch sensors
JP5191452B2 (ja) * 2009-06-29 2013-05-08 株式会社ジャパンディスプレイウェスト タッチパネルの駆動方法、静電容量型タッチパネルおよびタッチ検出機能付き表示装置
JP5523191B2 (ja) * 2010-04-30 2014-06-18 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置
DE102012108097A1 (de) 2011-09-09 2013-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Berührungssteuerungen, Verfahren davon und Vorrichtungen mit den Berührungssteuerungen
TWI585660B (zh) * 2012-01-06 2017-06-01 新唐科技股份有限公司 觸控感應裝置
US20130300690A1 (en) * 2012-04-25 2013-11-14 Silicon Works Co., Ltd. Control circuit of touch screen and noise removing method
KR101931077B1 (ko) 2012-04-25 2018-12-20 주식회사 실리콘웍스 잡음을 제거하는 터치스크린 리드아웃회로
US9377907B2 (en) * 2012-09-21 2016-06-28 Apple Inc. Self capacitance implementation method
TWI474248B (zh) 2013-05-08 2015-02-21 Touchplus Information Corp 應用於電容式面板的控制點感測方法與裝置
TWI559205B (zh) * 2015-02-02 2016-11-21 新唐科技股份有限公司 感應元件
KR20150058712A (ko) * 2013-11-20 2015-05-29 삼성전자주식회사 싱글 엔드 터치 신호를 생성하는 터치 스크린 콘트롤러, 터치 스크린 시스템 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
JP2015141555A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 シナプティクス・ディスプレイ・デバイス合同会社 タッチ検出回路及びそれを備える半導体集積回路
JP6219182B2 (ja) * 2014-01-29 2017-10-25 アルプス電気株式会社 入力装置
US9513740B2 (en) * 2014-10-29 2016-12-06 Inputek Co., Ltd. Chip architecture in improve the sensing latency time in projected capacitance touch
US9639733B2 (en) * 2014-11-25 2017-05-02 Cypress Semiconductor Corporation Methods and sensors for multiphase scanning in the fingerprint and touch applications
TWI550495B (zh) * 2015-03-26 2016-09-21 原相科技股份有限公司 高靈敏度的電容觸控裝置及其運作方法
US9886136B2 (en) 2015-06-22 2018-02-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch screen controller using adaptive filter control and touch screen system having the same
CN107728832B (zh) * 2016-08-12 2022-05-24 三星电子株式会社 触摸显示装置和触摸驱动集成电路的操作方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120025323A (ko) * 2010-09-07 2012-03-15 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서를 갖는 표시 장치 및 그 방법
KR20130018063A (ko) * 2011-08-12 2013-02-20 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 구동 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20130028628A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 삼성전자주식회사 터치 컨트롤러, 이의 동작 방법 및 이를 포함하는 장치들
KR20130059095A (ko) * 2011-11-28 2013-06-05 주식회사 윈터치 근거리 무선 통신 기술을 이용한 터치 및 태블릿 장치
KR20150026040A (ko) * 2013-08-30 2015-03-11 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 장치와 그 구동방법
KR20160150574A (ko) * 2015-06-22 2016-12-30 삼성전자주식회사 적응적 필터 제어를 이용한 터치 스크린 컨트롤러와 이를 포함하는 터치 스크린 시스템
KR20180049630A (ko) * 2016-11-03 2018-05-11 엘지전자 주식회사 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법

Also Published As

Publication number Publication date
FR3083348B1 (fr) 2022-09-16
TWI703483B (zh) 2020-09-01
JP2020004180A (ja) 2020-01-09
FR3083348A1 (fr) 2020-01-03
KR102254793B1 (ko) 2021-05-21
TW202014869A (zh) 2020-04-16
JP6703794B2 (ja) 2020-06-03
US11301086B2 (en) 2022-04-12
US20200004400A1 (en) 2020-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200002651A (ko) 터치 패널 구동 장치, 터치 패널 장치, 터치 패널 구동 방법
US8841927B2 (en) Touch sensing circuit
US20180173342A1 (en) Touch circuit, touch sensing device, and touch sensing method
CN110286787B (zh) 用于触控面板的控制晶片及其运作方法
TWI499959B (zh) 觸控晶片及採用此觸控晶片之觸控裝置
US8654098B2 (en) Capacitive touch screen controller implementing a sensing method for improved noise immunity
US20110063246A1 (en) Capacitive touch detection system and detection signal receiving and waveform shaping module
JP2011007753A5 (ko)
US9429646B2 (en) Receiving circuit, semiconductor device, and sensor device
US20210200374A1 (en) Capacitance detection circuit, touch control chip and electronic device
US20040124875A1 (en) Setting multiple chip parameters using one IC terminal
JP4837081B2 (ja) 差動通信用送信装置
US20020003442A1 (en) Reset circuit of semiconductor circuit
JP6718475B2 (ja) タッチパネル駆動装置、タッチパネル装置
TW201800924A (zh) 半導體裝置、位置檢測裝置及半導體裝置之控制方法
KR102138558B1 (ko) 터치 패널 구동 장치, 터치 패널 장치
JP6774447B2 (ja) タッチパネル駆動装置、タッチパネル装置、駆動電圧生成方法
JP7026662B2 (ja) タッチパネル駆動装置、タッチパネル装置
US10969244B2 (en) Semiconductor device
CN111819528B (zh) 电容检测电路、触控芯片和电子设备
US20230223931A1 (en) Method and device for attenuating oscillations on bus lines of a bus system based on differential voltage signals
US20150333869A1 (en) Receiving device
JP5160145B2 (ja) 断線検出装置
KR20220169426A (ko) 센싱 방법, 터치 패널 구동 장치, 터치 패널 장치
CN118034533A (zh) 触控感测装置及检测水的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant