TWI606380B - 訊號處理電路、訊號處理方法、位置檢測裝置及電子機器 - Google Patents

訊號處理電路、訊號處理方法、位置檢測裝置及電子機器 Download PDF

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Description

訊號處理電路、訊號處理方法、位置檢測裝置及電子機器
本發明,係有關於適合與成為能夠進行由手指等之複數的指示體所致之個別的指示位置之檢測(多點檢測)的靜電容量方式之位置檢測感測器一同作使用的訊號處理電路、訊號處理方法,以及具備有此些之位置檢測裝置、電子機器。
觸控面板等之位置檢測裝置,係成為被廣泛使用,並進行有相關於位置檢測裝置之各種的發明。例如,在後述之專利文獻1中,係對有關於靜電容量方式之觸控面板裝置的發明有所揭示。在專利文獻1所揭示之發明中,係將複數之送訊電極2和複數之受訊導體3配置為格子狀而形成面板本體4,並對於送訊電極2供給特定之訊號。在藉由作為指示體之手指而作了指示的位置處,係藉由使電流經由手指來作分流,而使在送訊電極2和受訊 導體3之間所形成的靜電容量改變,並將此靜電容量之改變作為在受訊導體3處所流動之電流的變化而檢測出來。
故而,藉由將在送訊電極2和受訊導體3之間的各個交點處而將電流之變化檢測出來,係能夠檢測出藉由指示體所作了指示的在面板本體4上之位置。但是,在受訊導體3處所變化之電流,係為微弱。因此,係將微弱電流轉換為適當之訊號準位的電壓而進行處理。在上述之專利文獻1中,亦係針對使用利用有運算放大器OPA之IV轉換部(電流電壓轉換部31來將在受訊導體3處所流動的微弱電流轉換為電壓並進行處理一事有所說明。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-243081號公報
然而,具備有如同在上述之專利文獻1中所揭示一般的IV轉換部之觸控面板裝置,作為近年來急速普及的被稱為智慧型手機等之攜帶機器的輸入裝置,係並不合適。智慧型手機,係具備有例如4吋程度之顯示畫面,並作為具備有將使用者藉由筆或手指等之指示體而透過被配設在該顯示畫面上之觸控面板裝置(位置檢測裝置)所進行的指示位置檢測出來之功能的攜帶機器,而對 於消耗電力之省電力化、小型化、輕量化有所期待。
然而,IV轉換部(電流電壓轉換部),係如同在上述之專利文獻1的圖5中亦有所展示一般,一般而言係成為在運算放大器(演算放大器)之輸入輸出端之間被連接有電容器和電阻之構成,但是,由於係使用運算放大器來進行電流電壓轉換,因此消耗電力係為大。又,在IV轉換部處,係成為需要容量值較大之電容器,當在積體電路(IC)中使用半導體製程而形成電容器的情況時,形成電容器之半導體面積,相較於其他之電路元件係為非常大,而難以進行IC化。因此,在專利文獻1所記載之觸控面板裝置中,係具有使複數之受訊導體對於1個的IV轉換部31作共用之構成,並使複數之受訊導體經由切換電路21來與1個的IV轉換部31作連接而進行電流電壓轉換。
然而,當使複數之受訊導體對於1個的IV轉換部31作共用的情況時,依存於用以對於複數之受訊導體依序作切換並與1個的IV轉換部31作連接而將電流轉換為電壓的處理速度以及指示體之在觸控面板上的移動速度間之關係,係會有變得無法即時性地進行指示位置之檢測處理的情況,於此情況,係會有使得在適當之時序處的由指示體所致之指示位置之檢測被遺漏的情況。
有鑑於上述事態,本發明,係以提供一種消耗電力為少且電路規模亦為小,並且能夠將為了進行IV轉換所使用的電容器之靜電容量值設定為小的訊號處理電 路、訊號處理方法,並提供使用有該些之位置檢測裝置以及電子機器一事,作為目的。
為了解決上述課題,請求項1中所記載之發明之訊號處理電路,係被與靜電容量方式之位置檢測感測器的前述訊號受訊導體作連接,該位置檢測感測器,係具備有被配設於第1方向上之複數的訊號送訊導體、和被配設在相對於前述第1方向而交叉之第2方向上之複數的前述訊號受訊導體,並檢測出與由指示體所致之位置指示相對應的靜電容量之變化,該訊號處理電路,其特徵為,係具備有夾鉗電路和閘極電路和電容器電路以及閘極控制電路,在前述夾鉗電路之其中一端處,係被連接有前述訊號受訊導體,並且被連接有前述閘極電路之其中一端,在前述閘極電路之另外一端處,係被連接有前述電容器電路之其中一端,前述夾鉗電路之另外一端以及前述電容器電路之另外一端,係分別被設定有各別之特定的電位,並且係藉由以前述閘極控制電路來進行前述閘極電路之導通控制,來經由前述夾鉗電路而將被設定為特定之電位的前述訊號受訊導體經由前述閘極電路來連接於前述電容器電路處,藉由此,而構成為將與由指示體所致之位置指示相對應的靜電容量之變化,從前述電容器電路而作為電壓訊號來輸出。
若依據此請求項1中所記載之發明之訊號處 理電路,則在藉由夾鉗電路而將受訊導體夾鉗於特定之電位之後,使此被夾鉗於特定之電位之受訊導體,經由閘極電路而與電容器電路作連接,藉由此,來在電容器電路處而使對應於手指等之指示體所指示的位置而作變化的電位產生,並將在此電容器電路處所產生了的電壓訊號轉換為數位訊號並作輸出。
藉由此,相較於使用有利用運算放大器所構成之先前技術之IV轉換電路(電流電壓轉換電路)的情況,係能夠使電路構成成為簡單,而成為能夠省電力化。又,在本發明中所使用之電容器的容量值,由於相較於在利用有運算放大器之IV轉換電路中所使用的電容器之容量值,係能夠設為較小之值,因此,係能夠將當在積體電路中形成電容器電路時的電路規模縮小。故而,若依據本發明,則由於係能夠實行省電力以及小電路規模,因此係能夠實現具備有在複數之受訊導體的各個處而連接有IV轉換電路之電路構成的位置檢測裝置以及電子機器。
若依據本發明,則由於消耗電力為少且電路規模亦為小,因此係能夠實現一種適於與靜電容量方式之位置檢測感測器一同作使用的訊號處理電路、訊號處理方法,以及藉由具備有該些而成為能夠小型化、輕量化並作長時間之使用的位置檢測裝置以及電子機器。
1‧‧‧位置檢測裝置
100‧‧‧感測部
100S‧‧‧指示輸入面
11‧‧‧受訊導體群
11X1~11X72‧‧‧受訊導體
12‧‧‧送訊導體群
12Y1~12Y46‧‧‧送訊導體
200‧‧‧送訊部
21‧‧‧送訊訊號產生電路
22‧‧‧訊號極性反轉電路
300‧‧‧受訊部
31、31X‧‧‧訊號處理電路
31A(1)~31A(72)‧‧‧訊號處理電路
31B(1)~31B(72)‧‧‧訊號處理電路
31a‧‧‧夾鉗電路
31b‧‧‧閘極電路
31c‧‧‧電容器電路
31d‧‧‧ADC
31e‧‧‧開關電路
d1‧‧‧比較器
d2‧‧‧A/D控制邏輯部
d3‧‧‧電流輸出型DAC
31Y‧‧‧基準電壓設定電路
32‧‧‧位置檢測電路
400、400X‧‧‧控制電路
500‧‧‧時脈產生電路
2‧‧‧電子機器
2D‧‧‧顯示畫面
3‧‧‧受話器
4‧‧‧送話器
[圖1]用以對於被適用有本發明之電子機器作說明之圖。
[圖2]用以對於被適用有本發明之位置檢測裝置的構成例作說明之圖。
[圖3]用以對於本發明之第1實施形態的訊號處理電路之構成例作說明的圖。
[圖4]用以對於適於與本發明一同作使用的A/D轉換器之構成例作說明之圖。
[圖5]用以對於適於與本發明一同作使用的A/D轉換器之動作作概念性說明之圖。
[圖6]用以對於本發明之第1實施形態的訊號處理電路之動作作說明的時序圖。
[圖7]用以對於本發明之第2實施形態的訊號處理電路之構成例作說明的圖。
[圖8]用以對於本發明之第2實施形態的訊號處理電路之動作作說明的時序圖。
以下,參考圖面,對於本發明之訊號處理電路、訊號處理方法、位置檢測裝置以及電子機器的實施形態作說明。本發明之訊號處理電路、訊號處理方法,係為適於適用在靜電容量方式之位置檢測感測器中者。
[第1實施形態] [被適用有本發明之訊號處理電路、訊號處理方法的位置檢測裝置]
圖1,係為對於具備適用有本發明之訊號處理電路、訊號處理方法的其中一種實施形態所構成之位置檢測裝置1的電子機器之其中一例作展示者。圖1中所示之電子機器2,係為具備有例如LCD(Liquid Crystal Display)等之顯示裝置的顯示畫面2D之被稱為智慧型手機等的攜帶機器,在顯示畫面2D之前面部處,係被配設有構成靜電容量方式之位置檢測裝置1的觸控面板。又,在電子機器2之上部和下部處,係分別被設置有受話器3以及送話器4。關於位置檢測裝置1之詳細內容,係於後再述。
之後,若是在被配設於電子機器2之顯示畫面2D的前面部處之觸控面板上,而藉由手指等來進行位置指示操作,則位置檢測裝置1係能夠檢測出藉由手指等所進行了操作的位置,並藉由電子機器2所具備之微電腦來施加與操作位置相對應之顯示處理。
[靜電容量方式之位置檢測裝置之構成例]
接下來,針對在圖1中所示之電子機器2等中所使用的位置檢測裝置1之構成例作說明。圖2,係為用以對於此實施形態之位置檢測裝置1之構成例作說明的圖。此實施形態之位置檢測裝置1,係為適用有本發明之訊號處理 電路以及訊號處理方法的其中一種實施形態所構成者。此實施形態之位置檢測裝置1,係為交叉點型靜電容量方式者。另外,關於交叉點型靜電容量方式之位置檢測裝置的原理等,係在身為相關於本申請案之發明者的發明之申請案的公開公報「日本特開2011-3035號公報」、「日本特開2011-3036號公報」、「日本特開2012-123599號公報」等之中有詳細的說明。
而,此實施形態之位置檢測裝置1,係具備有構成觸控面板(位置檢測感測器)之感測部100、和送訊部200、和受訊部300、和控制電路400、以及時脈產生電路500。控制電路400,係為用以對於此實施形態之位置檢測裝置1的各部進行控制之電路,例如係搭載有微電腦所構成者。時脈產生電路500,係為產生特定之時脈訊號並供給至各部處者,依存於情況,亦會有被包含在微電腦等之中的情形。
感測部100,係為從下層側起而依序層積送訊導體群12、絕緣層、受訊導體群11,所形成者。送訊導體群12,在圖2中,係為將延伸存在於X軸方向上的複數之送訊導體12Y1、12Y2、…12Y46相互離開有特定之間隔地而作了並列配置者。又,受訊導體群11,係為使延伸存在於相對於送訊導體12Y1、12Y2、…12Y46而相交叉的方向(圖2之Y軸方向)上之複數的受訊導體11X1、11X2、…11X72相互離開有特定之間隔地而作了並列配置者。
在此實施形態之位置檢測裝置1中,構成受訊導體群11之複數的受訊導體11X1、11X2、…11X72,係為第1導體,構成送訊導體群12之複數的送訊導體12Y1、12Y2、…12Y45,係為第2導體。如此這般,在交叉點型靜電容量方式之位置檢測裝置中,係具備有基於在使送訊導體和受訊導體相交叉所形成的各個交點處之靜電容量的變化,來檢測出手指等之指示體所指示的位置之構成。
又,此實施形態之位置檢測裝置1,係如同使用圖1所作了說明一般,被搭載於例如被稱作智慧型手機之攜帶機器中而作使用。因此,感測部100,係對應於攜帶機器所具備之顯示裝置的顯示畫面之大小,而將畫面尺寸為例如4吋左右之大小的指示輸入面100S,藉由具有光透過性之受訊導體群11和送訊導體群12來形成之。另外,作為攜帶機器之顯示裝置,係使用有LCD(Liquid Crystal Display)或有機EL(Organic Electro-Luminescence)顯示器等的薄型之裝置。又,受訊導體群11和送訊導體群12,係可為分別被配置在感測基板之同一面側處的構成,亦可為在感測基板之其中一面側處配置受訊導體群11並在另外一面側處配置送訊導體群12的構成。
在此實施形態中,感測部100之送訊導體群12,係如圖2中所示一般,由46根的送訊導體12Y1~12Y46所成。送訊部200之送訊訊號產生電路21,係因應於控制電路400之控制,而在基於從時脈產生電路500而 來之時脈訊號CLK所形成的時序處,產生46個的相異之送訊訊號,並對於送訊導體12Y1、12Y2、…、12Y46之各個而供給特定之送訊訊號。另外,作為被供給至46根的送訊導體12Y1~12Y46之各個處的送訊訊號之具體例,例如係可適用PN(pseudo random noise)碼或哈達馬德碼等的正交碼。
送訊部200之訊號極性反轉電路22,係基於送訊訊號之碼列,而因應於必要來進行對於送訊訊號之極性進行切換(使其反轉)的處理。此實施形態之位置檢測裝置1,係如同於上亦有所敘述一般,為交叉點型靜電容量方式者,並為因應於被供給至送訊導體12Y1、12Y2、…、12Y46處的送訊訊號而基於在受訊導體11X1~11X72處所激勵之訊號的變化來檢測出指示體之位置者,而為基於與由手指等之指示體所致的位置指示相對應之靜電容量的變化所進行的位置檢測方式。
因此,對應於在藉由送訊訊號產生電路21所產生的送訊訊號中係出現有「0」的連續或是相反的出現有「1」的連續之情況,在訊號極性反轉電路22處,係判定對於各送訊導體12Y1、12Y2、…、12Y46而剛作了供給之訊號(碼)和下一個所應供給之訊號(碼)是否為相同,當連續有同一之訊號(碼)的情況時,係產生使送訊訊號之訊號準位(HIGH準位/LOW準位)被作了切換(或者是被作了反轉)的送訊訊號(送訊碼)。
具體而言,當送訊訊號為「00」一般之「0」 有所連續的情況時,係在送訊將訊號準位設定為LOW準位的前一個「0」之後,暫時性地將送訊訊號之訊號準位設定為HIGH準位,之後,對應於下一個「0」的送訊,而將訊號準位設定為LOW準位。相反的,當送訊訊號為「11」一般之「1」有所連續的情況時,係在送訊將訊號準位設定為HIGH準位的前一個「1」之後,暫時性地將送訊訊號之訊號準位設定為LOW準位,之後,對應於下一個「1」的送訊,而將訊號準位設定為HIGH準位。
如此這般,在本說明書中,係將藉由對於送訊訊號之訊號準位而在訊號的送訊之前先設定為HIGH準位或設定為LOW準位,來適當地設置送訊訊號之上揚和下挫的處理,稱作極性反轉處理。另外,當送訊訊號為如同「01」或者是「10」一般之送訊相異之訊號(碼)的情況時,由於係已適當地設置有送訊訊號之上揚和下挫,因此係並不需要進行送訊訊號之極性切換(極性反轉)。
如此這般,在此實施形態之位置檢測裝置1中,係採用基於靜電容量的變化來檢測出手指等之指示體所指示的位置之靜電容量方式。故而,藉由以訊號極性反轉電路22來對於被供給至送訊導體12Y1、12Y2、…、12Y46處之送訊訊號的訊號準位作控制,係適當地設置有送訊訊號之上揚、下挫。因應於此,在受訊導體11X1、11X2、…11X72處所激勵之受訊訊號的訊號準位,亦係成為作適當之變化的訊號。之後對於在受訊導體11X1、11X2、…11X72處所激勵之受訊訊號作監視,而檢測出是 與被供給至何者之送訊導體處的送訊訊號相對應之受訊訊號為產生有變化。
亦即是,在此實施形態之位置檢測裝置1的受訊部300處,係將與在送訊導體12Y1、12Y2、…、12Y46之各個和受訊導體11X1、11X2、…11X72之各個間的交點(交叉點)處所激勵之靜電容量之變化相對應的訊號之變化,在各交叉點處而檢測出來。藉由此,係能夠將對應於手指等之指示體的對於感測部100之接近或觸碰而使靜電容量產生了變化的交叉點特定出來。
另外,係具備有下述之構成:亦即是,從各受訊導體11X1~11X72而來之受訊訊號,係被供給至訊號處理電路31處,從受訊導體11X1~11X72而來之受訊訊號的各個,係同時地被進行A/D轉換。又,雖然詳細內容係於後再述,但是,訊號處理電路31,係將從受訊導體11X1~11X72之各個而來的訊號以電流之形式而受訊,並轉換為電壓訊號,再將此藉由多重積分型之ADC(Analog Digital Converter)來進行A/D(Analog/Digital)轉換。多重積分型之ADC,係為藉由將被充電於電容器中之電荷使用值互為相異之複數的基準電流來依序進行放電、充電,而轉換為與被充電至電容器中之電荷相對應的數位訊號者。
之後,位置檢測電路32,係進行使用有與從送訊訊號產生電路21所供給至各送訊導體12Y1、12Y2、…、12Y46處的送訊訊號(送訊碼)相對應之訊號 (碼)的相關演算,而算出相關演算值。因此,在相關演算中所使用之訊號(相關演算訊號),係從送訊訊號產生電路21而被供給至位置檢測電路32處。之後,位置檢測電路32,係因應於控制電路400之控制而動作,並基於所算出之相關演算值來檢測出手指等之指示體在感測部100處所作了指示的位置,並藉由將與指示體之指示位置相對應的輸出資料例如供給至被設置在未圖示之攜帶機器中的顯示控制部等處,來在顯示畫面上進行與指示體之指示位置相對應的顯示。
具備有此種構成之此實施形態的位置檢測裝置1,係對於46根之送訊導體12Y1~12Y46的各個而同時供給送訊訊號,並同時處理從72根的受訊導體11X1~11X72而來之受訊訊號。之後,基於在46根之送訊導體12Y1~12Y46和72根之受訊導體11X1~11X72所形成的3312個的交叉點處的指示體之指示狀態,來檢測出在指示輸入面100S上之指示體所指示的位置。
另外,在以下之說明中,除了特別作區分地展示的情況以外,係將受訊導體11X1~11X72之各者總稱為受訊導體11X,並將送訊導體12Y1~21Y46之各者總稱為受訊導體12Y。
「第1實施形態之訊號處理電路31的具體性構成例」
圖3,係為用以對於在第1實施型態之位置檢測裝置1中所使用的訊號處理電路31之構成例作說明之圖。如 圖3中所示一般,第1實施形態之訊號處理電路31,係具備有與72根的受訊導體11X1~11X72之各個相對應之72個的訊號處理電路31A(1)~31A(72)。又,72個的訊號處理電路31A(1)~31A(72)之各個,係具備有相同之構成。因此,於以下,除了特別作區別展示的情況以外,係將訊號處理電路31A(1)~31A(72)總稱為訊號處理電路31A。
圖3中所示之訊號處理電路31A,係使藉由電阻元件所構成之夾鉗電路31a的其中一端連接於受訊導體11X處。又,閘極電路31b之其中一端亦係被連接於受訊導體11X處。電容器電路31c之其中一端,係被與閘極電路31b之另外一端作連接。夾鉗電路31a之另外一端和電容器電路31c之另外一端,係被設定於特定之電位。於圖3中,係藉由連接於基準電壓設定電路31Y處,而被設定於特定之電位。在電容器電路31c之其中一端處所產生的電壓,係藉由ADC31d而被轉換為數位訊號。
亦即是,夾鉗電路31a,係如同於以下所詳述一般,將各受訊導體夾鉗於特定之電位。閘極電路31b,係將藉由夾鉗電路31a而被夾鉗於特定之電位的受訊導體與電容器電路31作連接。電容器電路31c,係將與受訊導體之藉由夾鉗電路31a而被夾鉗並設定的特定之電位相對應之電荷,經由閘極電路31b來作積蓄。對應於被積蓄在電容器電路31c中之電荷而於電容器電路31c處所產生的電壓,係藉由ADC31d而被轉換為數位訊號。
另外,於圖3中,為了使說明成為簡單,係在訊號處理電路31內設置基準電壓設定電路31Y。但是,基準電壓設定電路31Y係並不需要設置在訊號處理電路31內。也就是說,只要構成為能夠使夾鉗電路31a之另外一端和電容器電路31c之另外一端成為所期望之電位即可。
故而,在此實施形態中,由於係使用電源電壓Vcc所供給之單一電源,因此,係將藉由基準電壓設定電路31Y所設定的基準電壓(Vref)設為電源電壓Vcc之1/2(1/2.Vcc),而構成為能夠確實地檢測出受訊訊號之上揚和下挫的雙方。簡單來說,當送訊訊號為「1」的情況時,在電容器電路31c處所產生之電壓,係成為較基準電壓(1/2.Vcc)而更大,相反的,當送訊訊號為「0」的情況時,在電容器電路31c處所產生之電壓,係成為較基準電壓(1/2.Vcc)而更小,如此這般,而構成為不論是在送訊訊號為「1」或「0」之何者的情況中,均能夠在電容器電路31c處而以適當之訊號準位來使電壓變化產生。
亦即是,只要是藉由能夠同時供給電源電壓±Vcc之電源而被驅動的訊號處理電路,則由於係亦能夠將基準電壓(Vref)設定為0V,因此,於此情況,基準電壓設定電路31Y係成為不必要,但是,作為基準電壓設定電路31Y,係代表藉由將夾鉗電路31a和電容器電路31c之各別的另外一端單純作接地來將其之電位設定為0V之配線連接。另外,在圖3所示之訊號處理電路31中,係 構成為不僅是夾鉗電路31a以及電容器電路31c,而亦將ADC31d設定為相同之基準電壓(1/2.Vcc),但是,係並非絕對需要將該些各個均設定為相同之電位。
但是,如圖3中所示一般,若是使該些各個分別相互作電性連接並設定為相同之電位,則當基準電壓有所變動的情況時,夾鉗電路31a、電容器電路31c和ADC31d之各個係成為受到相同之電壓變動的影響,故而,係有著能夠在夾鉗電路31a、電容器電路31c和ADC31d之間而實質性地排除電壓變動之影響的優點。
又,在第1實施型態之訊號處理電路31A中所使用的ADC31d,係為多重積分型ADC。圖4,係為用以對於在第1實施型態中所使用的ADC31d之構成例作說明之圖。又,圖5,係為用以對於ADC31d之動作作概念性說明的圖。第1實施形態之ADC31d,係如圖4中所示一般,具備有比較器d1、和A/D控制邏輯部d2、和電流輸出型DAC(Digital/Analog Converter)d3。
又,雖於後亦有所敘述,但是,在訊號處理電路31A之電容器電路31c處,係藉由將基準電壓(Vref)作為基準電位,並使從受訊導體11X所供給而來之作為受訊訊號的電荷作特定時間之供給,來使其成為與電荷相對應之電位並作保持。在此電容器電路31c處所保持之電位,係藉由ADC31d而被轉換為數位訊號。若是對於在ADC31d處所進行之A/D轉換處理的概要作展示,則係成為如同下述一般。
亦即是,在ADC31d處,係將從電流輸出型DACd3而來之參考電流(圖4中所示之64IREF~1IREF),供給至電容器電路31c和構成ADC31d之比較器d1之間。該參考電流,係被設定為會將被保持在電容器電路31c處之電荷作抵消。藉由此,係在電容器電路31c處而進行將該參考電流作逆積分的處理,經由此逆積分處理,係產生與被保持在電容器電路31c處之電荷相對應的數位訊號。
於此情況,係藉由比較器d1來對依存於使用有參考電流IREF之逆積分處理而變化的在電容器電路31c處所產生之電位和基準電壓Vref作比較,並將此比較結果供給至A/D控制邏輯部d2處,而檢測出在電容器電路31c處所產生的電位之極性是否被作了切換。又,在ADC31d處,係反覆進行逆積分→比較→極性反轉檢測之一連串的處理,A/D控制邏輯部d2係對於與被保持在電容器電路31c處之電荷相對應的處理時間作計測。另外,雖並未圖示,但是,A/D控制邏輯部d2,係具備有基於時脈訊號CLK而動作之計數器和對於該計數器之重置時序或計數值之輸出時序等作控制的控制器等。
接下來,針對於圖4中所示之多重積分型之ADC31d處所進行的A/D轉換處理作詳細說明。在圖4之例中,假設藉由夾鉗電路31a而被設為正電位之受訊導體,係被與電容器電路31c作連接,在電容器電路31c處係產生有正電位。又,ADC31d係為進行4重積分處理 者,在電流輸出型DACd3處,係基於A/D控制邏輯部d2之控制而被設定有特定之參考電流。
從電流輸出型DACd3,係以會將被保持在電容器電路31c處之電荷作抵消的方式、亦即是以會使在電容器電路31c處所產生了的電位成為逆極性的方式,而輸出基準電流(IREF)之-64倍的參考電流,並進行逆積分直到在電容器電路31c處所產生的電位之極性反轉為止,該期間的時間長短,係藉由A/D控制邏輯部d2而被作計測,此計測時間之64倍的時間資料,係被保持在記憶體中。
接著,若是藉由A/D控制邏輯部d2而檢測出在電容器電路31c處所產生的電位之極性作了反轉,則電流輸出型DACd3,係基於A/D控制邏輯部d2之控制,而輸出基準電流之+16倍的參考電流,並進行逆積分直到在電容器電路31c處所產生的電位之極性再度反轉為止,該期間的時間長短,係藉由A/D控制邏輯部d2而被作計測,此計測時間之16倍的時間資料,係被加算至已被保持在記憶體中之時間資料中並被保持。
接著,若是藉由A/D控制邏輯部d2而檢測出在電容器電路31c處所產生的電位之極性作了反轉,則電流輸出型DACd3,係基於A/D控制邏輯部d2之控制,而輸出基準電流之-4倍的參考電流,並進行逆積分直到在電容器電路31c處所產生的電位之極性再度反轉為止,該期間的時間長短,係藉由A/D控制邏輯部d2而被作計測, 此計測時間之4倍的時間資料,係被加算至已被保持在記憶體中之時間資料中並被保持。
最後,若是藉由A/D控制邏輯部d2而檢測出在電容器電路31c處所產生的電位之極性作了反轉,則電流輸出型DACd3,係基於A/D控制邏輯部d2之控制,而輸出基準電流之+1倍的參考電流,並進行逆積分直到在電容器電路31c處所產生的電位之極性再度反轉為止,該期間的時間長短,係藉由A/D控制邏輯部d2而被作計測,此計測時間係被加算至已被保持在記憶體中之時間資料中並被保持。
如此這般,藉由反覆進行一連串之積分處理,並在處理結束的時間點處而將被保持在記憶體中之時間資料讀出,藉由夾鉗電路31a而被設為特定之電位的受訊導體係被與電容器電路31c作連接,在電容器電路31c處所產生的特定之電位係被轉換為相對應之數位訊號。另外,當受訊導體藉由夾鉗電路31a而被設為負電位,在電容器電路31c處係產生有負電位的情況時,明顯的,係只要從電流輸出型DACd3而輸出初始之基準電流(IREF)的64倍之參考電流即可。
又,在此第1實施形態中,如圖3中所示一般,各訊號處理電路31A之閘極電路31b,係藉由從控制電路400而來之閘極電路31b用的時序訊號Tm而被作ON/OFF控制(開閉控制)。閘極電路31b用之時序訊號Tm,係為與從時脈產生電路500而來之時脈訊號CLK作 了同步的訊號。又,ADC31d,係如同上述並且在圖2中亦有所展示一般,藉由從控制電路400而來之ADC31d用之時序訊號CT1而被作動作/非動作之控制。
另外,作為將在構成本發明之訊號處理電路31A之電容器電路31c處所產生的電位轉換為數位訊號之ADC,係並不被限定於上述之積分型ADC,但是,在將上述之訊號處理電路31A和積分型ADC31d作了組合的情況時,積分型ADC31d,係能夠藉由以特定之參考電流來將在構成訊號處理電路31A之電容器電路31c處所保持的電荷作抵消,來輸出與被保持在電容器電路31c處之電荷相對應的數位訊號。亦即是,構成訊號處理電路31A之電容器電路31c,係亦作為積分型ADC31d之構成要素而起作用,當將訊號處理電路31A和積分型ADC31d作為積體電路來一體性地構成的情況時,係成為合適之組合。
[訊號處理電路31A之動作概要]
接下來,針對構成訊號處理電路31之各訊號處理電路31A的動作之概要作說明。圖6,係為用以對於第1實施形態的訊號處理電路31A之動作作說明的時序圖。圖6A,係對於藉由送訊訊號產生電路21所產生的送訊訊號(送訊碼)之具體例作展示。又,圖6B,係對於通過送訊訊號產生電路21以及訊號極性反轉電路22而供給至送訊導體12Y處之訊號的狀態作展示。又,圖6C,係對於經由構成訊號處理電路31A之閘極電路31b而被供給有從 被與夾鉗電路31a作了連接的受訊導體11X所受訊之受訊訊號的電容器電路31c處之訊號的狀態作展示。
如圖6A中所示一般,在此例中,被供給至送訊導體12Y處之訊號(送訊碼),假設例如係為「0010」。當如同此例之送訊訊號一般而「0」有所連續或者是相反的「1」有所連續的情況時,係無法適當地設置送訊訊號之上揚或下挫,而無法在電容器電路31c處產生與送訊訊號之訊號準位的變化相對應之靜電容量的變化。因此,為了在進行對於送訊導體12Y之訊號送訊之前先對於送訊訊號之極性(HIGH準位/LOW準位)作調整,係設置有藉由控制電路400而被作控制之訊號極性反轉電路22。
亦即是,通常而言,與圖6A中所示之送訊訊號(送訊碼)的訊號準位相對應之訊號準位的訊號,係被供給至送訊導體12Y處。另外,將送訊訊號之訊號準位可能會變化的時序,以時間點Sd來作表示。例如,若是假設當送訊訊號為「0」的情況時,被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位係為LOW準位,當送訊訊號為「1」的情況時,被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位係為HIGH準位,則在圖6A中而送訊訊號從「0」改變為「1」的時間點Sd處,如圖6B中所示一般,被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位係從LOW準位而被切換至HIGH準位。同樣的,在圖6A中而送訊訊號從「1」改變為「0」的時間點Sd處,如圖6B中所示一般,被供給 至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位係從HIGH準位而被切換至LOW準位。
然而,當送訊訊號接續於「0」之後而連續為「0」的情況時,或者是當送訊訊號接續於「1」之後而連續為「1」的情況時,係藉由被控制電路400所控制之訊號極性反轉電路22,來將被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位暫時性地作反轉。
亦即是,在圖6A中,當於時間點Sd處,送訊訊號接續於「0」而連續為「0」的情況時,如圖6B中所示一般,係進行有將被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位暫時性地切換至HIGH準位但是在時間點Sj處則再度將訊號準位設為LOW準位的處理。如此這般,當在送訊訊號中而「0」有所連續或者是相反的「1」有所連續的情況時,藉由使被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位暫時性地反轉,係構成為就算是當在送訊訊號中而「0」有所連續的情況時以及「1」有所連續的情況時,在電容器電路31c處亦會產生靜電容量之變化。另外,在此例中,雖係構成為對應於送訊訊號「0」而將訊號準位設為LOW準位,但是,明顯的,亦可構成為對應於送訊訊號「0」而將訊號準位設為HIGH準位。
亦即是,如圖6B中所示一般,原則上,係在送訊訊號之狀態可能會有所變化的時間點Sd處,以與從送訊訊號產生電路21而來之送訊訊號的狀態、亦即是「0」或者是「1」相對應的方式,來設定被供給至送訊導 體12Y處之訊號的訊號準位(或者是極性),但是,當在送訊訊號中存在有連續之「0」或者是連續之「1」的情況時,係藉由訊號極性反轉電路22,來在時間點Sd處而將被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位作切換,並在從時間點Sd而經過了特定的時間之後之時間點Sj處,以使被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位回復原本狀態的方式來作切換。
因應於被供給至送訊導體12Y處之訊號,在構成被與受訊導體11X作了連接之訊號處理電路31A的電容器電路31c處所產生之電位,係藉由使用圖3所作了說明的訊號處理電路31A之夾鉗電路31a、閘極電路31b,而約略成為如同圖6C中所示一般之訊號準位。亦即是,在圖6C中,如同以記號cp所展示之直線部分所示一般,在對於送訊訊號之訊號準位進行切換的時間點Sd之前之特定期間中,係藉由夾鉗電路31a,而將受訊導體11X夾鉗於基準電壓Vref(Vref=1/2.Vcc)。
之後,如圖6C中所示一般,與被供給至送訊導體12Y處之訊號相對應的受訊訊號,係被供給至與受訊導體11X作了連接之訊號處理電路31A處。亦即是,藉由夾鉗電路31a而被夾鉗於基準電壓Vref之受訊導體11X,係透過閘極電路31b而與電容器電路31c作連接,藉由此,在電容器電路31c處,係產生與訊號準位會以基準電壓Vref作為中心電位而有所變動的受訊訊號相對應之電位。之後,藉由上述之ADC31d,電容器電路31c之 電位係被轉換為數位訊號。
因此,在第1實施形態之各訊號處理電路31A中,閘極電路31b,係藉由圖6D中所示之閘極電路31b用之時序訊號Tm而被作控制。另外,在第1實施形態中,閘極電路31b,係在如同圖6D中所示一般之A/D轉換處理的結束後,在如同圖6C中所示一般之受訊導體11X藉由夾鉗電路31a而被作夾鉗並使訊號準位被設定為基準電壓Vref的狀態下,而被設為ON。在圖6D之例中,雖係於時間點Sd處而被設為ON,但是,係並不被限定於此時間點,只要在時間點t2~時間點Sd之間的cp之期間中而作切換即可。
若是藉由時序訊號Tm而使閘極電路31b被設為ON(閉狀態),則被夾鉗電路31a所夾鉗並使訊號準位被設定為基準電壓Vref之受訊導體11X,係受訊與被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位相對應之訊號,電荷係被供給至電容器電路31c處,電容器電路31c之電位係改變。
之後,藉由時序訊號Tm,在時間點Sd處而被設為ON之閘極電路31b,係在相等於被供給至送訊導體12Y處之訊號的訊號準位可能會被作切換之時間點Sj相等或者是在時間點Sj之前的時間點t5處,而被設為OFF(開狀態)。藉由使閘極電路31b被設為OFF(開狀態),在電容器電路31c處,係被保持有與受訊訊號之訊號準位相對應的電位。
被保持於電容器電路31c處之電位,係在時間點t5以後的時間點t6處,藉由ADC31d而開始A/D轉換處理,並在時間點t7處結束,而輸出與被保持在電容器電路31c處之電位相對應的數位訊號。另外,ADC31d,係藉由ADC31d用之時序訊號CT1,而以在圖6E中所示之動作時序處而動作的方式被作控制。另外,時間點t2、t3、t4、t5、Sd、Sj之各個,係基於藉由時脈產生電路500所產生之時脈訊號CLK而被作設定。
[第2實施形態]
接著,針對本發明之訊號處理電路、訊號處理方法的第2實施形態作說明。此第2實施形態之訊號處理電路、訊號處理方法,亦係如同使用圖1所作了說明一般,為被適用在智慧型手機等之電子機器的位置檢測裝置1中。又,在此第2實施形態中,於圖3中而對於構成例作了展示的位置檢測裝置1之訊號處理電路31的構成,係成為與第1實施形態相異者。
亦即是,在上述之第1實施形態之訊號處理電路31的各訊號處理電路31A(1)~31A(72)中,作為用以將受訊導體設為特定之基準電壓的夾鉗電路31a,係使用有電阻元件。因此,直到將受訊導體11X之電壓安定地夾鉗於基準電壓處為止,係成為需要某種程度的時間。因此,在此第2實施形態之訊號處理電路31X中,係藉由作為夾鉗電路31a而使用開關電路,來將直到把受訊 導體11X夾鉗於特定之基準電壓處為止所需要的時間縮短。
「第2實施形態之訊號處理電路31X的具體性構成例」
圖7,係為用以對於第2實施型態之訊號處理電路31X的構成例作說明之圖。圖7中所示之訊號處理電路31X,係為與圖3中所示之位置檢測裝置1之訊號處理電路31相對應者。又,圖7中所示之第2實施形態之訊號處理電路31X,係具備有與72根的受訊導體11X1~11X72之各個相對應之72個的訊號處理電路31B(1)~31B(72)。又,72個的訊號處理電路31B(1)~31B(72)之各個,係具備有相同之構成。因此,於以下,除了特別作區別展示的情況以外,係將訊號處理電路31B(1)~31B(72)總稱為訊號處理電路31B。
而,如同若是對於圖3和圖7作比較則可得知一般,在第1實施形態之訊號處理電路31A和第2實施形態之訊號處理電路31B中,係在作為夾鉗電路而使用有開關電路31e一點上有所相異。又,作為夾鉗電路之開關電路31e,係成為基於從控制電路400X而來之時序訊號Tm1而被作控制之構成。此控制電路400X,係為與圖2中所示之控制電路400相對應者,除了與第1實施形態之閘極電路31b用的時序訊號Tm相對應之時序訊號Tm2以外,係更進而形成有供給至開關電路31e處之開關電路31e用的時序訊號Tm1,在此點上,係與第1實施形態之 控制電路400相異。
除了該些以外,其他之部分,係設為與第1實施形態的情況相同之構成。故而,針對此第2實施形態之訊號處理電路31X以及其之周邊部分,對於與第1實施形態的情況相同之構成的部分,係附加同樣的參考符號,並省略針對該些部分的詳細說明。
具體而言,在第2實施形態之訊號處理電路31B中,係如圖7中所示一般,在受訊導體11X處,係被連接有作為夾鉗電路之開關電路31e的其中一端和閘極電路31b的其中一端。又,開關電路31e之另外一端、電容器電路31c之另外一端,係與第1實施形態相同地,被與基準電壓設定電路31Y作連接。並且,如圖7中所示一般,係具備有將電容器電路31c所產生之電位轉換為數位訊號的ADC31d。
亦即是,圖7中所示之開關電路31e,係如同於以下所詳細敘述一般,藉由時序訊號Tm1而使ON、OFF動作被作控制,並且,與圖3中所示之構成夾鉗電路31a之電阻元件相異,係立即將各受訊導體夾鉗於基準電壓Vref處。
[第2實施形態之訊號處理電路31B的動作概要]
接下來,針對構成第2實施形態之訊號處理電路31X之各訊號處理電路31B的動作之概要作說明。圖8,係為用以對於第2實施形態的訊號處理電路31B之動作作說明 的時序圖。在圖8中,於圖8A、圖8B、圖8C中所示之訊號的各者,係分別與圖6中所示之圖6A、圖6B、圖6C中所示之訊號的各者相同。但是,如圖8B中所示一般,在第2實施形態中,代表使送訊訊號之極性反轉的時序之時間點Sj,係能夠相較於在圖6B中所示之第1實施形態中之時間點Sj而在時間性上設定於更後面的時間點處。
此係因為,在第1實施形態中,由於係使用有設為電阻元件之構成的夾鉗電路31a,因此在直到將受訊導體11X之電位安定地夾鉗於基準電壓Vref處為止的期間中,係會耗費時間。但是,在第2實施形態中,由於係使用設為開關電路31e之構成的夾鉗電路,因此係能夠將受訊導體11X之電位迅速地夾鉗於基準電壓Vref處,故而,係並不需要特地將代表使送訊訊號之極性反轉的時序之時間點Sj設定於與送訊訊號之送訊時序Sd接近的位置處之故。又,在圖8中,時間點t0,係代表與代表當有必要使送訊訊號之極性反轉時的時序之時間點Sj相對應的時間點。
而,在此第2實施形態中,各訊號處理電路31B之開關電路31e,係如圖7中所示一般,藉由從控制電路400X而來之開關電路31e用的時序訊號Tm1而被作切換控制。開關電路31e,係如圖8F中所示一般,在A/D轉換處理開始後,被設為ON。藉由此,受訊導體11X係被與基準電壓設定電路31Y作連接,並如圖8C中所示一般,能夠迅速地將受訊導體11X之電位夾鉗於基準電壓 Vref處。另外,在圖8F之例中,開關電路31e,雖係構成為在時間點t1處而被設為ON,但是,係並不被限定於此時間點,只要是在從A/D轉換開始時間點t6起直到A/D轉換結束時間點t7為止的期間中而被切換為ON即可。
又,開關電路31e,係如圖8F中所示一般,在直到下一個的送訊動作時序之時間點Sd之前,被設為OFF。藉由此,將受訊導體11X之電位夾鉗於基準電壓Vref處的處理係結束。另外,在圖8F之例中,開關電路31e,雖係構成為在時間點t3處而被設為OFF,但是,係並不被限定於此時間點,只要是在直到下一個的送訊動作時序的時間點Sd之前的時間點處而被設為OFF即可。
又,第2實施形態之各訊號處理電路31B的閘極電路31b,係藉由圖8D中所示之閘極電路31b用之時序訊號Tm2而被作控制。圖8D中所示之閘極電路31b用之時序訊號Tm2,基本上,係提供與圖6D中所示之第1實施形態之各訊號處理電路31A的閘極電路31b用之時序訊號Tm相同的時序。但是,在第2實施形態中,由於係使用被設為開關電路之構成的開關電路31e,因此,只要在從A/D轉換處理結束後之受訊導體11X的電位被夾鉗於基準電壓Vref處之後且電位成為安定的時間點t2’起直到時間點Sd為止之間的cp之期間中被作切換即可。亦即是,在第2實施形態中所使用之閘極電路31b用之時序訊號Tm2(圖8D),係可在較由第1實施形態中所使用 之閘極電路31b用之時序訊號Tm(圖6D)所致的時間點t2更早之時間點t2’處,而將閘極電路31b設為ON。
又,如圖8E中所示一般,由ADC31d所致之A/D轉換處理的開始時序以及結束時序,係與圖6E中所示之由第1實施形態之ADC31d所致之A/D轉換處理的開始時序以及結束時序相同。又,時間點t0、t1、t2’、t3、t4、t5、t6、t7、Sd、Sj之各個,係基於藉由時脈產生電路500所產生之時脈訊號CLK而被作設定。
如此這般,在第2實施形態之訊號處理電路31B的情況中,藉由使用被設為開關電路31e之構成的夾鉗電路,係能夠在將各受訊導體11X之電位迅速地夾鉗於基準電壓Vref處之後,將因應於受訊訊號而保持於電容器電路31c中之電位,在時間點t5之後的時間點t6處,藉由ADC31d而開始A/D轉換處理,並在時間點t7處而結束A/D轉換處理,而輸入與被保持在電容器電路31c處之電位相對應的數位訊號。
另外,在圖7所示之第2實施形態之訊號處理電路31B中,係如同由圖8F、D而亦可得知一般,可設置使開關電路31e和閘極電路31b一同成為ON之期間。如此這般,當設置有使開關電路31e和閘極電路31b一同成為ON之期間的情況時,係能夠在將受訊導體11X之電位夾鉗於基準電壓Vref處的同時,亦將電容器電路31c之電位(保持電壓)同時地設定為基準電壓Vref。如此這般,係能夠在將電容器電路31c之電位總是設定於特 定之電位處之後,再使電容器電路31c之電位成為與受訊訊號相對應者。於此情況,係成為能夠將從受訊導體11X而來之受訊訊號,作為與在電容器電路31c處所事先設定了的基準電壓Vref之間的差分電壓值來作保持,並將此進行A/D轉換。
又,在此第2實施形態中,開關電路31e,較理想,係以將從OFF至ON之切換緩慢地進行,並將從ON至OFF之切換迅速地進行的方式,來作控制。如此這般地將開關電路31e緩慢地設為ON的理由係在於:如同由圖8亦可得知一般,在開關電路31e被設為ON的時序處,係會有仍為在A/D轉換處理之途中的可能性。因此,係需要成為不會有在開關電路31e之ON時而於基準電壓設定電路31Y處流動大電流並使基準電壓(Vref)產生變動而對於在ADC31d處之A/D轉換處理造成影響的情況之故。又,將開關電路31e迅速地設為OFF的理由係在於:若是不在送訊訊號之訊號準位被作切換之極性切換時序Sd之前而使開關電路31e成為OFF,則在受訊導體11X處之被作了夾前的電壓之準位(夾鉗準位)會有產生變動的可能性之故。
[實施形態之效果]
在上述之實施形態之位置檢測裝置1中,係如圖2中所示一般,成為將從各受訊導體11X而來之受訊訊號直接性地供給至訊號處理電路31(31X)處之構成。因此,係 並不需要使用如同先前技術之位置檢測裝置一般的使用運算放大器等所構成之IV轉換電路(電流電壓轉換電路),而能夠謀求消耗電力之省電力化。
又,由於係並不使用先前技術之IV轉換電路,因此係能夠將電路規模縮小,而容易IC化,並成為能夠達成更進一步之小型化、輕量化。亦即是,當在IV轉換用中使用有電容器的情況時,係多會成為具有大的靜電容量值,但是,藉由夾鉗電路而被夾鉗於基準電位之受訊導體的經由閘極電路所連接之電容器,由於電路構成上之差異,係能夠設為小的靜電容量值,因此,係能夠將電路規模縮小,並使IC化成為容易,而成為能夠達成更進一步之小型化、輕量化。
又,本發明之訊號處理電路,由於電路規模係為小,因此係成為亦能夠與全部的受訊導體之各個分別作連接並進行A/D轉換處理,故而係能夠使指示位置之檢測特性成為更加良好者。
[變形例]
另外,在上述之實施型態中,係作為使用有多重積分型之ADC31d者來作了說明,但是,係並不被限定於此。作為ADC31d,係亦可使用積分型或逐次比較型、或者是其他之各種方式者。
又,在上述之實施形態中,主要係以訊號處理電路31、31X和控制電路400、400X作為其之主要部 分。但是,例如,亦可僅將訊號處理電路31、31X作IC化,或者是將由訊號處理電路31、31X和控制電路400、400X所成之部分作IC化。又,亦可將由訊號處理電路31、31X和位置檢測電路32所成之部分、亦即是將受訊部300作IC化。又,亦可將由受訊部300和控制電路400、400X所成之部分作IC化。
又,亦可將由送訊部200和訊號處理電路31、31X所成之部分作IC化,或是將由送訊部200和受訊部300所成之部分作IC化,或者是將此些再加上控制電路400、400X之部分作IC化。亦即是,在圖2所示之位置檢測裝置1中,係能夠將除了感測部100以外的部份適宜作組合並作IC化。
又,在具備有使用圖3所說明了的構成之訊號處理電路31中而如同使用圖5所說明一般地至少一面對於閘極電路31b作控制一面對於ADC31d作控制之方法、或者是在具備有使用圖7所說明了的構成之訊號處理電路31X中而如同使用圖8所說明一般地至少一面對於閘極電路31b作控制一面對於ADC31d作控制之方法,係對應於本發明之方法。
又,在上述之實施形態中,由於係使用單一電源,因此係將把基準電壓設為正電源電壓Vcc之1/2的情況作為合適之例子來作了說明,但是,係並不被限定於此。在使用有正負電源(正電源和負電元)之構成的情況或者是使用有不需要基準電壓之單一電源用電路的情況 時,基準電壓係亦可設為0(零)V(伏特)或者是GND(接地)。
又,在上述之實施形態中,於時間點t5處所進行之閘極電路的開動作和於時間點t6處所進行之A/D轉換開始動作,係亦可為同時進行,又,此些係亦可與極性反轉時序Sj同時進行。又,亦能夠使在時間點t1處所進行之閘極電路的閉動作與在時間點t7處所進行之A/D轉換結束動作相互同步,或者是使在時間點t2、t2’處所進行之夾鉗開始動作與在時間點t7處所進行之A/D轉換結束動作相互同步。
又,在上述之實施形態中,係以送訊導體12Y為46根而受訊導體11X為72根的情況為例來作了說明,但是,係並不被限定於此。送訊導體12Y或受訊導體11X之數量,係可設為適當之數量。
11X1~11X72‧‧‧受訊導體
31‧‧‧訊號處理電路
31A(1)~31A(72)‧‧‧訊號處理電路
31a‧‧‧夾鉗電路
31b‧‧‧閘極電路
31c‧‧‧電容器電路
31d‧‧‧ADC
31Y‧‧‧基準電壓設定電路
400‧‧‧控制電路
500‧‧‧時脈產生電路

Claims (17)

  1. 一種訊號處理電路,係被與靜電容量方式之位置檢測感測器的訊號受訊導體作連接,該位置檢測感測器,係具備有被配設於第1方向上之複數的前述訊號送訊導體、和被配設在相對於前述第1方向而交叉之第2方向上之複數的前述訊號受訊導體,並檢測出與由指示體所致之位置指示相對應的靜電容量之變化,該訊號處理電路,其特徵為,係具備有夾鉗電路和閘極電路和電容器電路以及閘極控制電路,在前述夾鉗電路之其中一端處,係被連接有前述訊號受訊導體,並且被連接有前述閘極電路之其中一端,在前述閘極電路之另外一端處,係被連接有前述電容器電路之其中一端,前述夾鉗電路之另外一端以及前述電容器電路之另外一端,係分別被設定有個別之特定的電位,並且係藉由以前述閘極控制電路來進行前述閘極電路之導通控制,來經由前述夾鉗電路而將被設定為特定之電位的前述訊號受訊導體經由前述閘極電路來連接於前述電容器電路處,藉由此,而構成為將與由指示體所致之位置指示相對應的靜電容量之變化,從前述電容器電路而作為電壓訊號來輸出。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之訊號處理電路,其中,前述夾鉗電路係具備有電阻,並構成為透過前述電阻而將前述訊號受訊導體夾鉗於特定之電位。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之訊號處理電路,其中,前述夾鉗電路係具備有開關電路,並構成為透過前 述開關電路而將前述訊號受訊導體夾鉗於特定之電位。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之訊號處理電路,其中,前述開關電路係在前述閘極電路之導通控制之前而先被進行導通控制,並藉由此而構成為將前述訊號受訊導體於特定之時間而維持為特定之電位。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之訊號處理電路,其中,前述開關電路係在前述閘極電路之導通控制之前而先被進行導通控制,並構成為使前述開關電路之導通控制和前述閘極電路之導通控制具備有個別所進行之導通控制的重疊期間。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之訊號處理電路,其中,前述夾鉗電路之另外一端以及前述電容器電路之另外一端,係分別被設定為相同之電位。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之訊號處理電路,其中,在前述訊號處理電路處,係具備有被與前述電容器電路之其中一端作了連接的多重積分型AD轉換電路,並藉由此而構成為將與由指示體所致之位置指示相對應的靜電容量之變化以數位訊號之形式來輸出。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之訊號處理電路,其中,在前述訊號處理電路處,係具備有用以對於構成前述位置檢測感測器之複數的訊號送訊導體之各個而供給送訊訊號之送訊訊號供給電路。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之訊號處理電路,其中,在前述送訊訊號供給電路處,係具備有使被供給至 前述訊號送訊導體處之送訊訊號的極性反轉之訊號極性反轉電路。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載之訊號處理電路,其中,前述訊號極性反轉電路,當對於特定之訊號送訊導體而剛作了供給的送訊訊號和下一個所應供給的送訊訊號,係為相同極性之訊號的情況時,係對於前述訊號送訊導體而使下一個所應供給的送訊訊號之極性反轉。
  11. 如申請專利範圍第10項所記載之訊號處理電路,其中,前述訊號極性反轉電路,係構成為在對於前述訊號送訊導體而將使極性作了反轉之送訊訊號作了特定期間的送訊之後,將初始之極性的送訊訊號對於前述訊號送訊導體而送出。
  12. 如申請專利範圍第1項所記載之訊號處理電路,其中,係具備有積分型A/D轉換電路,該積分型A/D轉換電路,係具備特定之電流源,並藉由以使積蓄在前述電容器電路中之電荷會藉由前述電流源而被抵消的方式來作控制,而將在前述電容器電路中所產生了的電位轉換為相對應之數位訊號。
  13. 一種位置檢測裝置,其特徵為,具備有:靜電容量方式之位置檢測感測器,係具備有被配設於第1方向上之複數的訊號送訊導體、和被配設在相對於前述第1方向而交叉之第2方向上之複數的訊號受訊導體,並用以檢測出與由指示體所致之位置指示相對應的靜電容量之變化;和 送訊訊號供給電路,係用以對於構成前述位置檢測感測器之複數的訊號送訊導體之各個而供給送訊訊號;和訊號處理電路,係具備有夾鉗電路和閘極電路和電容器電路以及閘極控制電路,在前述夾鉗電路之其中一端處,係被連接有前述位置檢測感測器之前述訊號受訊導體,並且被連接有前述閘極電路之其中一端,在前述閘極電路之另外一端處,係被連接有前述電容器電路之其中一端,前述夾鉗電路之另外一端以及前述電容器電路之另外一端,係分別被設定有個別之特定的電位,並且係藉由以前述閘極控制電路來進行前述閘極電路之導通控制,來經由前述夾鉗電路而將被設定為特定之電位的前述位置檢測感測器之前述訊號受訊導體經由前述閘極電路來連接於前述電容器電路處,藉由此,而構成為將與由指示體所致之位置指示相對應的靜電容量之變化,從前述電容器電路而作為電壓訊號來輸出;和位置檢測電路,係基於從前述訊號處理電路所輸出之電壓訊號,而檢測出由前述指示體所致之指示位置。
  14. 一種攜帶機器,其特徵為,係具備有:顯示裝置;和如申請專利範圍第13項所記載之位置檢測裝置,構成前述位置檢測裝置之前述位置檢測感測器,係被重疊配置於前述顯示裝置之顯示畫面處,在前述顯示裝置之顯示畫面上,係進行有基於藉由構成前述位置檢測裝置之前述位置檢測電路所檢測出的由指示體所致之指示位置 所進行的顯示。
  15. 一種訊號處理方法,係為對於藉由靜電容量方式之位置檢測感測器的訊號受訊導體所受訊的訊號進行處理之訊號處理方法,該靜電容量方式之位置檢測感測器,係具備有被配設於第1方向上之複數的前述訊號送訊導體、和被配設在相對於前述第1方向而交叉之第2方向上之複數的前述訊號受訊導體,並檢測出與由指示體所致之位置指示相對應的靜電容量之變化,該訊號處理方法,其特徵為,係具備有:將前述訊號受訊導體夾鉗於特定之電位的步驟;和將被夾鉗於前述特定之電位的前述訊號受訊導體與電容器電路作特定時間之連接之步驟;和將在前述電容器電路處所產生了的電位轉換為相對應之數位訊號之步驟。
  16. 如申請專利範圍第15項所記載之訊號處理方法,其中,前述將訊號受訊導體夾鉗於特定之電位之步驟,係由夾鉗開始步驟和夾鉗結束步驟所構成,前述將訊號受訊導體與電容器電路作特定時間之連接之步驟,係在前述夾鉗開始步驟被實行之後再進行。
  17. 如申請專利範圍第16項所記載之訊號處理方法,其中,前述夾鉗結束步驟,係在前述將訊號受訊導體與電容器電路作特定時間之連接之步驟的實行中,而被進行。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6240530B2 (ja) 2014-02-21 2017-11-29 株式会社ワコム 信号処理回路、信号処理方法、位置検出装置及び電子機器
US9675368B2 (en) * 2014-05-07 2017-06-13 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd. Touch panel scanning method, circuit and system
CN104092454A (zh) * 2014-06-23 2014-10-08 西安电子工程研究所 一种基于逻辑门电路的按键去抖方法
JP6284838B2 (ja) * 2014-06-26 2018-02-28 株式会社東海理化電機製作所 タッチ式入力装置
CN106527829A (zh) * 2015-09-15 2017-03-22 神盾股份有限公司 电容式感测装置及其信号处理方法
JP6532105B2 (ja) * 2015-12-17 2019-06-19 株式会社ワコム タッチパネル、信号処理装置及びグランドカップリング方法
JP6717071B2 (ja) * 2016-06-15 2020-07-01 セイコーエプソン株式会社 キャパシター回路、回路装置、物理量検出装置、電子機器及び移動体
CN109343731B (zh) * 2018-09-03 2020-07-10 深圳市华星光电技术有限公司 触控显示器及其触控检测方法
CN113448458A (zh) * 2020-03-25 2021-09-28 昇佳电子股份有限公司 电容感测电路

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5875328A (ja) * 1981-10-29 1983-05-07 Fujitsu Ltd タツチ検出装置
US4550310A (en) * 1981-10-29 1985-10-29 Fujitsu Limited Touch sensing device
TW413784B (en) 1998-11-20 2000-12-01 Kye Systems Corp A fetch method and device for fetching coordinates moving signal
US7075316B2 (en) * 2003-10-02 2006-07-11 Alps Electric Co., Ltd. Capacitance detector circuit, capacitance detection method, and fingerprint sensor using the same
US20080036473A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-14 Jansson Hakan K Dual-slope charging relaxation oscillator for measuring capacitance
US8207944B2 (en) * 2006-12-19 2012-06-26 3M Innovative Properties Company Capacitance measuring circuit and method
US7830157B2 (en) * 2007-12-28 2010-11-09 3M Innovative Properties Company Pulsed capacitance measuring circuits and methods
US9395850B2 (en) * 2008-10-06 2016-07-19 Japan Display Inc. Coordinate input device and display device with the same
US8427450B2 (en) * 2009-01-12 2013-04-23 Microchip Technology Incorporated Capacitive touch sensing and light emitting diode drive matrix
JP5396167B2 (ja) * 2009-06-18 2014-01-22 株式会社ワコム 指示体検出装置及び指示体検出方法
JP5295008B2 (ja) 2009-06-18 2013-09-18 株式会社ワコム 指示体検出装置
US8310381B2 (en) * 2009-09-28 2012-11-13 Microchip Technology Incorporated Capacitive key touch sensing using analog inputs and digital outputs
JP2011166240A (ja) * 2010-02-04 2011-08-25 Tokai Rika Co Ltd 静電容量検出方式および静電容量検出装置
JP5455126B2 (ja) * 2010-04-28 2014-03-26 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、駆動方法、および電子機器
JP5517731B2 (ja) * 2010-05-07 2014-06-11 日本写真印刷株式会社 複数の検出機能を有する静電容量検出回路
JP2011243081A (ja) * 2010-05-20 2011-12-01 Panasonic Corp タッチパネル装置
JP5667824B2 (ja) * 2010-09-24 2015-02-12 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出装置およびその駆動方法、タッチ検出機能付き表示装置、ならびに電子機器
JP5578566B2 (ja) 2010-12-08 2014-08-27 株式会社ワコム 指示体検出装置および指示体検出方法

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