触摸检测电路以及具备该触摸检测电路的半导体集成电路转让专利

申请号 : CN201510045520.9

文献号 : CN104965627B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 能登隆行

申请人 : 辛纳普蒂克斯日本合同会社

摘要 :

公开了一种触摸检测电路以及具备该触摸检测电路的半导体集成电路。在静电电容方式的触摸检测电路中,关于所连接的触摸面板上的传感器电容,从远端至近端稳定地进行触摸检测。使触摸检测电路与到检测对象的传感器电容为止的布线长度相应而适应地进行动作。例如构成为能够调整判定触摸/非触摸的阈值。或者,构成为能够调整与传感器电容连接的检测电路的检测灵敏度。例如构成为在检测电路的输入部分具备与被从传感器电容进行输入的信号线串联连接的调整用电阻,能够以抵消从远端至近端的到传感器电容为止的布线电阻之差的方式进行调整。

权利要求 :

1.一种触摸检测电路,配置为经由布线与布置在触摸面板上的多个传感器电容连接,并且配置为:通过依次将所述多个传感器电容中的每个设定为目标电容并通过连接到所述布线的端子测量所述目标电容的电荷来检测所述多个传感器电容的电容值,基于从所述端子到所述目标电容的布线长度来调整对应于所述目标电容的检测特性,以补偿所述多个传感器电容的布线电阻的变化。

2.根据权利要求1所述的触摸检测电路,构成为能够与所述布线长度相应地调整用于判定是否发生触摸的阈值。

3.根据权利要求2所述的触摸检测电路,包括:对所述目标电容充电的电路;

检测电路,检测从所述目标电容放电的电荷;

模拟/数字变换电路,将所述检测电路的输出变换为数字值;以及触摸/非触摸检测电路,基于与多个传感器电容对应地从所述模拟/数字变换电路输出的多个数字值来检测触摸坐标,其中,所述触摸/非触摸检测电路构成为能够与所述布线长度相应地调整所述阈值。

4.根据权利要求3所述的触摸检测电路,还包括:存储装置,所述存储装置保存用于与所述目标电容相应地计算所述阈值的参数,其中,所述触摸/非触摸检测电路构成为能够与所述布线长度相应地从所述存储装置读出所述参数以计算所述阈值。

5.根据权利要求3所述的触摸检测电路,其中,所述触摸/非触摸检测电路构成为包括处理器。

6.根据权利要求1所述的触摸检测电路,包括:对所述目标电容充电的电路;以及

检测从所述目标电容放电的电荷的检测电路,其中,所述检测电路构成为能够与所述布线长度相应地调整检测灵敏度。

7.根据权利要求1所述的触摸检测电路,包括:用于从所述目标电容的输入的信号线;

检测通过所述信号线输入的电荷的检测电路;以及与所述检测电路的输入端子之间串联连接的电阻器,其中,所述电阻器构成为能够与所述布线长度相应地调整电阻值。

8.根据权利要求3所述的触摸检测电路,所述检测电路构成为包括积分电路。

9.根据权利要求8所述的触摸检测电路,所述检测电路构成为还包括开关电容器滤波器。

10.一种半导体集成电路,在单个半导体基板上包括权利要求1所记载的触摸检测电路。

11.根据权利要求10所述的半导体集成电路,在所述半导体基板上还包括显示驱动电路,所述显示驱动电路与和所述触摸面板重叠地构成的显示面板相连接,能够驱动所述显示面板而进行控制。

12.根据权利要求11所述的半导体集成电路,在所述半导体基板上还包括微控制器,所述微控制器能够控制所述触摸检测电路,并且能够读出基于所检测出的所述传感器电容的电容值的数据。

说明书 :

触摸检测电路以及具备该触摸检测电路的半导体集成电路

技术领域

[0001] 本发明涉及触摸检测电路以及具备该触摸检测电路的半导体集成电路,特别是能够适合利用于与重叠于显示面板而安装的触摸面板连接的触摸面板控制电路的发明。

背景技术

[0002] 在使用于智能手机、平板终端的显示面板重叠安装触摸面板,通过由用户用手指等在显示画面上进行触摸(触碰或者描画),从而能够操作设备。为了检测被触摸的位置,提出了多种方式。例如,在静电电容方式中,通过检测在触摸面板上矩阵状地配置的传感器电容因手指等接近而发生的静电电容值的变化,从而检测被触摸的坐标。静电电容方式存在互电容方式和自电容方式。在互电容方式中,将形成传感器电容的电极的一方作为发送侧,将另一方作为接收侧,利用在发送侧与接收侧之间产生的耦合电容值因手指等接近而减少的现象。作为驱动电极的Y电极和作为检测电极的X电极以夹持电介体而正交的方式被配置,在每个的交叉处构成电容(传感器电容)。当在传感器电容附近存在由手指、手所致的电容时,该交点处的互电容从传感器电容减少由于手指、手所致的电容而使充电的电荷被分割的量。触摸面板控制电路检测在哪个交点以多少程度的大小发生该互电容的变化。在自电容方式中,将传感器电容的一个电极设为接地电位,利用由于接地的人体的手指等接近,因此其电容的量被相加到传感器电容而增加的现象。
[0003] 专利文献1所公开的触摸面板控制电路从Y电极对传感器电容重复施加脉冲状的交流驱动电压,传送与此时的传感器电容的电容值对应的电荷并在与X电极连接的积分电路中进行累积相加,由此检测该传感器电容的电容值。此时,通过使施加的交流驱动电压的振幅变大,来增大信号水平(传送的电荷量),通过使定时与驱动显示面板的信号之间错开,来降低从显示驱动信号接受的噪音水平,据此提高信号/噪音比(S/N比)。
[0004] 在专利文献2所公开的显示装置中,通过对驱动显示面板的期间和进行触摸感测的期间进行时间分割,来避免进行显示驱动的信号作为噪声而对触摸检测产生影响。
[0005] 在专利文献3公开了自电容方式的触摸检测电路。X方向的电极和Y方向的电极被分别排列成格子状,在交叉点形成传感器电容。对根据X方向和Y方向的电极组合选择的电容进行充电动作以及之后的放电动作,检测静电电容的变化。
[0006] 在专利文献4公开了组合自电容方式与互电容方式的触摸检测电路。在根据自电容方式检测出多点触摸的情况下,集中于其触摸电极而根据互电容方式进行触摸坐标的检测。
[0007] 专利文献1:特开2012-234474号公报
[0008] 专利文献2:特开2012-59265号公报
[0009] 专利文献3:特开2011-14527号公报
[0010] 专利文献4:特开2013-242699号公报。

发明内容

[0011] 发明要解决的课题
[0012] 本发明人关于专利文献1、2、3以及4进行研究的结果得知存在以下那样的新课题。
[0013] 在触摸面板控制电路中,虽然检测方式存在不同,但是无论是互电容方式还是自电容方式都检测传感器电容等传感器电容的电容值的变化,以进行触摸坐标的计算等判定处理。无论在哪种方式中,与传感器电容连接的检测器都构成为包括对传感器电容进行充电的电压施加电路和被输入放电时的模拟信号的模拟检测电路,输入到检测器的模拟信号例如在模拟/数字变换器(ADC:Analog to Digital Converter,模拟到数字变换器)中变换为数字信号之后,由触摸/非触摸检测逻辑电路判定触摸/非触摸。虽然该触摸/非触摸检测的判定处理存在全部通过硬件进行处理的情况和通过固件进行处理的情况等,但是无论哪种情况都利用某阈值进行触摸/非触摸的判定。
[0014] 此时,触摸/非触摸时的传感器电容的电容值的变化量比传感器电容整体的电容值小,因此在如上述那样的现有技术中,提出并采用了抑制噪声来提高检测灵敏度的各种技术。
[0015] 然而,触摸/非触摸时的传感器电容的电容值的变化量与传感器电容整体的电容值相比非常小,因此到传感器电容为止的布线电阻的电阻值存在不同,由此得知仅抑制噪声不能充分地提高触摸/非触摸的检测精度。即,在以往的触摸检测方式中,完全没有考虑过传感器电容与检测器之间的距离,但是本发明人研究的结果得知,随着触摸面板的大规模化、高精细化,存在不能检测距检测器的距离远的传感器电容中的触摸信号的风险。
[0016] 在触摸面板中将传感器电容配置成矩阵状的情况下,从检测器到各传感器电容为止的布线长度在检测器的近端处短、在远端处变长。该布线长度的不同在电上表现为布线电阻的不同,其结果,在近端的传感器电容和远端的传感器电容中,信号传递到检测器的情况下的时间常数(电阻与电容之积)产生差异。该时间常数的差异成为到达检测器的信号量差异、例如电压差异、或电荷量差异。另外,叠加在各传感器电容的噪声也由于同样的时间常数因而传递到检测器的噪声信号量衰减,在近端和远端产生差异。也就是说,触摸/非触摸的信号量与噪声量的比率为相同程度,信号量的和(触摸/非触摸的信号量与噪声量之和)就远端的传感器电容而言变小。此时,在现有技术中得知,由于来自远端的传感器电容的信号衰减,因此与阈值之间的差异小,存在有不能检测触摸信号的风险这样的问题。
[0017] 虽然以下说明用于解决这样的课题的方案,但是其它的课题以及新特征将从本说明书的记述以及添附附图变得清楚。
[0018] 用于解决课题的方案
[0019] 根据一个实施方式,如下述那样。
[0020] 即,一种触摸检测电路,经由布线与配置在触摸面板上的多个传感器电容连接,能够检测所述传感器电容的静电电容,该触摸检测电路与到检测对象的传感器电容为止的布线长度相应而适应地进行动作。
[0021] 发明的效果
[0022] 如果简单地说明通过所述一个实施方式获得的效果则为如下。
[0023] 即,能够在抵消由于从传感器电容到触摸检测电路的距离所致的信号量的衰减的方向上进行调整,能够从远端至近端使来自传感器电容的信号稳定而进行检测。

附图说明

[0024] 图1是示出作为应用本发明的电子设备的一个例子的显示和输入装置的整体结构的框图。
[0025] 图2是例示触摸面板的电极结构的平面图。
[0026] 图3是例示显示面板的电极结构的平面图。
[0027] 图4是例示触摸面板控制器的整体结构的框图。
[0028] 图5是示出触摸面板的等效电路和实施方式1的触摸检测电路以及包括触摸检测电路的触摸面板控制器的结构例子的框图。
[0029] 图6是示出触摸面板的等效电路和实施方式2的触摸检测电路以及包括触摸检测电路的触摸面板控制器的结构例子的框图。
[0030] 图7是示出实施方式3的触摸检测电路的结构例子和连接例子的电路图。
[0031] 图8是示出实施方式3的触摸检测电路的动作例子的时序图。
[0032] 图9是示出实施方式3的触摸检测电路的另一动作例子的时序图。
[0033] 图10是示出实施方式4的触摸检测电路(单边检测类型)的结构例子和连接例子的电路图。
[0034] 图11是表示实施方式4的触摸检测电路的第一动作模式(单边检测类型FIR+IIR+积分电路)的时序图。
[0035] 图12是表示实施方式4的触摸检测电路的第二动作模式(单边检测类型QV变换+IIR+积分电路)的时序图。
[0036] 图13是表示实施方式4的触摸检测电路的第三动作模式(仅单边检测类型积分电路)的时序图。
[0037] 图14是示出实施方式5的触摸检测电路(双边检测类型)的结构例子和连接例子的电路图。
[0038] 图15是表示实施方式5的触摸检测电路的第四动作模式(双边检测类型FIR+IIR+积分电路)的时序图。
[0039] 图16是表示实施方式5的触摸检测电路的第五动作模式(双边检测类型QV变换+IIR+积分电路)的时序图。
[0040] 图17是表示实施方式5的触摸检测电路的第六动作模式(仅双边检测类型积分电路)的时序图。

具体实施方式

[0041] 1. 实施方式的概要
[0042] 首先,关于本申请中公开的代表性的实施方式说明概要。在关于代表性的实施方式的概要说明中附加括号进行参照的附图中的参照标记只是例示包括于附有该参照标记的结构要素的概念的结构要素。
[0043] [1]<与到传感器电容的距离(布线长度)相应而适应地进行动作的触摸检测电路>[0044] 本申请中所公开的代表性的实施方式的触摸检测电路(301)是经由布线与配置在触摸面板(1)上的多个传感器电容(Cxy)连接并能够检测所述传感器电容的静电电容的触摸检测电路,与到检测对象的传感器电容的布线长度相应而适应地进行动作。
[0045] 由此,能够在抵消由于从传感器电容到触摸检测电路的距离所致的信号量的衰减的方向上进行调整,能够从远端至近端使来自传感器电容的信号稳定而进行检测。
[0046] [2]<调整检测阈值>
[0047] 在项目1中,构成为能够与到检测对象的传感器电容(Cxy)为止的布线长度相应地调整判定是否被触摸的阈值(VT1 VTm)。~
[0048] 由此,无论是针对来自近端的传感器电容的大的信号量,还是针对来自远端的传感器电容的小的信号量,都能够分别使用适当的阈值进行触摸/非触摸的判定。
[0049] [3]<使用多个阈值的数字处理>
[0050] 在项目2中,所述触摸检测电路具备:电路(300),对检测对象的传感器电容进行充电;检测电路(10_1 10_n),检测从所述传感器电容放电的电荷;模拟/数字变换电路(304),~将所述检测电路的输出变换为数字值;以及触摸/非触摸检测电路(50),基于与多个传感器电容对应地从所述模拟/数字变换电路输出的多个数字值检测触摸坐标。所述触摸/非触摸检测电路构成为能够与到检测对象的传感器电容为止的布线长度相应地调整所述阈值。
[0051] 由此,在通过数字逻辑电路检测触摸坐标的情况下,能够分别使用适当的阈值进行触摸/非触摸的判定。
[0052] [4]<保存检测阈值参数的存储装置>
[0053] 在项目3中,所述触摸检测电路还具备存储装置(60),该存储装置(60)保存用于与检测对象的传感器电容相应地计算所述阈值的参数(Pt1 Ptm)。~
[0054] 所述触摸/非触摸检测电路构成为能够与到检测对象的传感器电容为止的布线长度相应地从所述存储装置读出所述参数来计算所述阈值。
[0055] 由此,能够容易地提供能够针对每个连接的触摸面板个别地调整存储装置所保存的参数的结构。成为容易地以检测阈值适合于所连接的触摸面板的种类、个体差异的方式调整参数的结构。
[0056] [5]<利用软件(固件)的触摸/非触摸检测>
[0057] 在项目3或项目4中,所述触摸/非触摸检测电路构成为具备处理器(5)。
[0058] 由此,能够通过软件或固件执行触摸/非触摸的检测、触摸坐标的计算。
[0059] [6]<能够适应地调整检测灵敏度的检测电路>
[0060] 在项目1中,所述触摸检测电路具备对检测对象的传感器电容进行充电的电路(300)以及检测从所述传感器电容放电的电荷的检测电路(10_1 10_n),所述检测电路构成~为能够与到检测对象的传感器电容为止的布线长度相应地调整检测灵敏度。
[0061] 由此,能够通过无论针对来自近端的传感器电容的大的信号量还是针对来自远端的传感器电容的小的信号量都分别具有适当的检测灵敏度的检测电路来进行触摸/非触摸的判定。
[0062] [7]<在输入部具备调整用电阻的检测电路>
[0063] 在项目1中,所述触摸检测电路具备从检测对象的传感器电容进行输入的信号线、检测被输入到所述信号线的电荷的检测电路以及与所述检测电路的输入端子之间串联连接的电阻器(R_1 R_n),所述电阻器构成为能够与到检测对象的传感器电容为止的布线长~度相应地调整电阻值。
[0064] 由此,能够以吸收与从近端至远端的传感器电容为止的布线长度相应的布线电阻的差的方式调整所述电阻器的电阻值,能够容易地调整检测灵敏度。
[0065] [8]<在输入部具备调整用电阻的检测电路>
[0066] 在项目3至项目7中的任一项目中,所述检测电路构成为包括积分电路(11、15)。
[0067] 由此,能够针对传感器电容重复多次充放电,并历遍多次来对与传感器电容对应的电荷量进行积分,能够提高检测灵敏度。
[0068] [9]<在输入部具备调整用电阻的检测电路>
[0069] 在项目8中,所述检测电路构成为还包括开关电容器滤波器(12、13、14)。
[0070] 由此,能够使用所述开关电容器滤波器进行噪声去除,提高检测精度。
[0071] [10]<触摸面板控制器IC>
[0072] 在本申请中公开的代表性的实施方式的半导体集成电路(101、102)在单一半导体基板上具备根据项目1至项目9中的任一项目所记载的触摸检测电路。
[0073] 由此,提供具备检测灵敏度高的触摸检测电路的触摸面板控制器IC。
[0074] [11]<显示驱动器+触摸面板控制器IC>
[0075] 在项目10中,在所述半导体基板上还具备显示驱动电路(DPC、4),该显示驱动电路与和所述触摸面板重叠地构成的显示面板(DP、2)连接,能够驱动所述显示面板而进行控制。
[0076] 由此,提供与把显示面板和触摸面板层叠而构成为一体的显示/触摸面板连接的被集成的IC,使显示驱动和触摸感测控制相互协作变得容易。
[0077] [12]<显示驱动器+触摸面板控制器+微型计算机IC>
[0078] 在项目11中,在所述半导体基板上还具备微控制器(SMPU、5),该微控制器能够控制所述触摸检测电路,能够读出基于检测出的所述传感器电容的静电电容的值的数据。
[0079] 由此,提供还将微控制器集成在同一芯片上的IC,使显示驱动和触摸感测控制相互协作变得更容易,能够减轻外置的应用处理器的负担。
[0080] 2. 实施方式的详情
[0081] 进一步详细记述实施方式。
[0082] [实施方式1]
[0083] 在图1例示应用本发明的显示和输入装置100的整体结构。该图示出的显示和输入装置100是本发明的电子设备的一个例子,构成例如PDA(Personal Digital Assistant:个人数字助理)、便携式电话机等便携式终端的一部分,具备触摸面板(TP)1、显示面板(DP)2、触摸面板控制器(TPC)3、显示面板控制器(DPC)4、子处理器(SMPU)5以及主处理器(HMPU)6。将触摸面板控制器3以及显示面板控制器4——进一步地根据需要包含子处理器5——形成在一个半导体芯片上,或者例如作为多芯片模块搭载于一个封装,能够实现为单一的半导体装置(IC)101或者102。虽然并不特别地限制,但是半导体装置(IC)101或者102例如使用公知的CMOSFET(Complementary  Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect 
Transistor:互补金属氧化物半导体场效应晶体管)LSI(Large Scale Integrated circuit:大规模集成电路)的制造技术,形成在硅等单一半导体基板上。通过将触摸面板控制器3和显示面板控制器4安装为一个芯片的IC 101,从而在与由显示面板2和触摸面板1层叠而构成为一体的、例如内嵌(incell)类型的显示/触摸面板连接时,使显示驱动与触摸感测控制相互协作变得容易。另外,通过进一步将子处理器(SMPU)5集成于同一芯片102,从而使显示驱动与触摸感测控制相互协作变得更容易,能够减轻外置的主处理器(HMPU)6的负担。。
[0084] 在触摸面板1形成有多个传感器电容。触摸面板控制器3得到与各传感器电容中的电容分量的变动对应的检测数据。作为子系统用的微型处理器的子处理器(SMPU)5控制触摸面板1的驱动,进行从触摸面板控制器3取得的检测数据检测触摸的状态、坐标的处理。例如,对检测数据进行数字滤波运算,进行从由此去除了噪声的数据计算出电容值的二维分布的重心的运算,计算出触摸位置坐标。总之,为了示出在交叉部的哪个位置的传感器电容中杂散电容变化、即使手指接近交叉部的哪个位置(是否触摸、是否发生接触事件),运算发生接触事件时的位置坐标。
[0085] 触摸面板1使用透过性(透光性)的电极、电介质膜构成,例如重叠于显示面板2的显示面而进行配置。触摸面板1与显示面板2还可以是安装成一体的内嵌结构,还可以是分别地制造而被重叠安装的外嵌(oncell)结构,还可以是将触摸面板1与设置于上表面的盖板玻璃一体化的盖板玻璃一体结构。
[0086] 主处理器(HMPU)6生成显示数据,显示面板控制器4进行用于将从主处理器6收到的显示数据显示于显示面板2的显示控制。主处理器6从子处理器5取得发生接触事件时的位置坐标的数据,根据显示面板2中的位置坐标的数据与给予显示面板控制器4而显示的显示画面的关系,分析根据触摸面板1的操作的输入。
[0087] 虽然并不特别地限制,但是通过在主处理器6内置或者连接分别省略图示的通信控制单元、图像处理单元、声音处理单元以及其它加速器等,从而例如构成便携式终端。
[0088] 在图2例示触摸面板1的电极结构。触摸面板1通过将在横向方向上形成的许多驱动电极(Y电极)Y1 YM(也记为Y电极Ym)以及在纵向方向上形成的许多检测电极(X电极)X1~ ~XN(也记为X电极Xn)相互电绝缘来构成。在X电极与Y电极的交叉部经由各电极的电容电极形成传感器电容。传感器电容也被称为交点电容、或者交叉电容。在互电容方式中,当手指等物体接近传感器电容时,将该物体作为电容电极的杂散电容施加于所述传感器电容。Y电极Y1 YM例如按其排列顺序从触摸面板控制器3被施加驱动脉冲而被驱动。在自电容方式~
中,构成为能够对各X电极和/或各Y电极的每一个测量各传感器电容的电容值的变化。虽然在图2示出电极形状为菱形的触摸面板1,但是电极形状也可以是网格型等其它形状。
[0089] 在图3例示显示面板2的电极结构。该图示出的显示面板2的显示尺寸例如被设为作为VGA的480RGB×640的规模。显示面板2配置有形成在横向方向方向上的作为扫描电极的栅极电极G1 G640以及形成在纵向方向上的作为信号电极的漏极电极D1 D1440,在其交~ ~叉点部分配置有与选择端子所对应的扫描电极连接、与输入端子所对应的信号电极连接的很多显示单元。例如按其排列顺序从显示面板控制器4施加扫描脉冲而驱动(扫描驱动) 栅极电极G1 G640。与栅极电极的扫描驱动同步地对漏极电极D1 D1440供给扫描驱动线的灰~ ~
度数据。显示面板2的显示尺寸并不限制于图示的上述显示尺寸而是任意的。
[0090] 在图4例示触摸面板控制器3的整体结构。触摸面板控制器3具有:驱动电路(YDRV)300、触摸检测电路(SENS)301、取样保持电路(SH)302、选择器(SLCT)303、模拟/数字变换电路(ADC,以后略为AD变换电路)304、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)305、总线接口电路(BIF)306以及作为控制电路的序列控制电路(SQENC)308。适合的是,序列控制电路(SQENC)308构成为具备设为能够将控制序列设定为可编程的控制寄存器(CREG)320。
控制寄存器(CREG)320可以由非易失性的存储元件构成,也可以构成为由易失性存储元件构成,能够通过子处理器(SMPU)5等初始化或者适当地进行变更(改写)。
[0091] 驱动电路(YDRV)300被设置为用于在进行互电容方式的触摸检测时驱动Y电极Y1~YM。在自电容方式的触摸检测的情况下,驱动电路300具备为了选择检测对象的传感器电容而对Y电极Y1 YM给予规定的电位的功能,或者也可以在不需要进行那样的选择的结构的情~
况下省略该功能。
[0092] 触摸检测电路301测量与X电极X1 XN连接的传感器电容,输出与其电容值对应的~电压(Vout_1 Vout_n等)。在进行互电容方式的触摸检测时,在X电极X1 XN经由传感器电容~ ~
而出现与驱动脉冲同步的信号。当用户的手指等触碰或接近传感器电容时,充电到传感器电容的电荷被从驱动脉冲夺走。在触摸检测电路301输入有伴随与驱动脉冲同步地在X电极X1 XN产生的电荷的移动而发生的信号。触摸检测电路301构成为包括被输入来自X电极的~
输入信号并作为积分电路、滤波器进行动作的开关电容器电路。关于触摸检测电路301的结构和动作,在后述的各实施方式中详细说明。
[0093] 从触摸检测电路301输出的检测信号Vout1 Voutn针对每个检测电极而被保持在~采样保持电路302,所保持的检测信号由选择器303选择,被选择的检测信号在AD变换电路
304中被变换为数字的检测数据Dout。被变换的检测数据被蓄积到RAM305。蓄积到RAM305的检测数据经由总线接口电路306被供给到子处理器5,供于触摸坐标的运算。
[0094] 序列控制电路308使用控制信号Csig1 Csig6控制驱动电路300、触摸检测电路~301、采样保持电路302、选择器303、AD变换电路304以及总线接口电路306的动作,另外,通过控制信号Csig7进行RAM305的访问控制。例如从外部对序列控制电路308输入垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync作为定时的基准信号(Reference Riming),进行与另外输入或在内部生成的时钟CLK同步的顺序控制。
[0095] 图5是示出触摸面板的等效电路和实施方式1的触摸检测电路301以及包括触摸检测电路301的触摸面板控制器3的结构例子的框图。在触摸面板控制器3设置有用于驱动Y电极Y1 YM的端子PY1 Pym,为了测量与X电极X1 XN连接的传感器电容a11 a1m、a21 a2m、a31~ ~ ~ ~ ~ ~a3m、···、an1 anm的电容值或电容值的变化量而设置有端子PX1 PXn。触摸面板控制器3~ ~
构成为包括触摸检测电路301、采样保持电路302、选择器303、AD变换电路304、驱动电路300以及序列控制电路308,外置有触摸/非触摸检测逻辑50和存储装置60。触摸/非触摸检测逻辑50例如作为由图1所示的子处理器(SMPU)5执行的软件而被安装,存储装置60是能够由该子处理器(SMPU)5访问的存储装置。另外,触摸/非触摸检测逻辑50例如也能够作为硬件的逻辑电路而安装在触摸面板控制器3内。
[0096] 触摸检测电路301设置有分别与端子PX1 PXn连接的检测电路10_1 10_n,输出与~ ~传感器电容a11 a1m···an1 anm的电容值或其变化量对应的输出电压Vout_1 Vout_n。
~ ~ ~
触摸检测电路301的输出Vout_1 Vout_n被传送到采样保持电路(SH)302并作为电压值被保~
持。选择器(SLCT)303基于控制信号Csig4依次选择采样保持电路(SH)302保持的电压值以输入到AD变换电路304。AD变换电路304将所输入的电压值变换为数字值Dout。数字值Dout被送至触摸/非触摸检测逻辑50以对该值进行分析,由此进行触摸/非触摸检测。
[0097] 为了检测传感器电容a11 a1m···an1 anm的电容值或其变化量,驱动电路300~ ~以规定定时重复进行通过向Y电极Y1 YM依次输出驱动脉冲来对传感器电容充电的动作。通~
过对电极Y1施加脉冲,第一行的传感器电容a11、a21、a31、···an1被充电,被使用于充电的电荷并行地出现在X电极X1 Xn,使用检测电路10_1 10_n以并行地检测其电荷量。之后依~ ~
次对Y电极Y2、Y3、···施加脉冲,由此将第二行的传感器电容a12、a22、···an2、第三行的传感器电容a13、a23、···an3依次作为对象检测电容值或其变化量。在更为优选的实施方式中,对每个Y电极供给的驱动脉冲被控制为固定的多个脉冲数,检测电路10_1 10_~
n把被输入的电荷量历遍多次地累积相加(积分)以将信号量放大。
[0098] 关于传感器电容a11 a1m···an1 anm中被排列成1列的传感器电容a11 a1m,从~ ~ ~触摸面板控制器3的端子PX1看去,a11为远端,a1m为近端,关于传感器电容an1 anm,从端子~
PXn看去,an1为远端,anm为近端。对从远端的传感器电容a11、a21、a31、···an1得到的Dout给予阈值VT1,对从近端的传感器电容a1m、a2m、a3m、···anm得到的Dout给予阈值VTm。由于与远端的传感器电容a11、a21、a31、···an1之间的布线比与近端的传感器电容a1m、a2m、a3m、···anm之间的布线长,因此布线电阻变大,通过该布线被传输的信号衰减,因此所得到的Dout变得比较小。
[0099] 在本实施方式中,对于用于判定触摸/非触摸的阈值,与其相配地以与远端的传感器电容a11、a21、···an1对应的阈值VT1成为比与近端的传感器电容a1m、a2m、···anm对应的阈值VTm小的值的方式进行映射(检测阈值映射)。能够基于上述布线电阻所致的信号的衰减量而把与从远端至近端的传感器电容对应的阈值VT1 VTm设为在把该衰减量抵消~的方向上慢慢地变化的值。也可以按每个区域分组化。能够在触摸/非触摸检测逻辑50连接存储装置60,把与对应从上述远端至近端的传感器电容的阈值VT1 VTm对应的检测阈值参~
数Pt1 Ptm事先保存到存储装置60,从触摸/非触摸检测逻辑50适当地读出并使用。触摸/非~
触摸检测逻辑50能够使用检测阈值参数Pt1 Ptm使阈值的值与到传感器电容为止的布线长~
度相配而适应地变化。在此,阈值可以是用于根据单独的Dout本身判定传感器电容被配置的点处的触摸/非触摸的阈值,或者也可以是在二维分布中用于判定来自周围的变化量(电容增加量)的阈值。
[0100] 由此,能够在抵消由于传感器电容至触摸检测电路的距离所致的信号量的衰减的方向上进行调整,能够使从远端至近端来自传感器电容的信号稳定而进行检测。
[0101] [实施方式2]
[0102] 在本发明的另一实施方式中,使检测电路10_1 10_n的特性与检测对象的传感器~电容相应地在把布线电阻的电阻值的变化量抵消的方向上适应地变化。例如使检测电路
10_1 10_n的输入阻抗在把与从远端至近端的传感器电容对应的布线电阻的变化量抵消的~
方向上适应地变化。另外,使检测电路10_1 10_n的灵敏度或增益在把与从远端至近端的传~
感器电容对应的布线电阻的变化量抵消的方向上适应地变化。如在上述的实施方式1中说明的那样,构成为能够与到检测对象的传感器电容为止的布线长度相应而适应地变更用于判定触摸/非触摸的阈值,或者如本实施方式那样构成为使检测电路10_1 10_n的特性与检~
测对象的传感器电容相应地在把布线电阻的电阻值的变化量抵消的方向上适应地变化,或者也可以将它们组合构成。由此,能够在抵消由于传感器电容到触摸检测电路的距离而所致的信号量的衰减的方向上进行调整,能够稳定地从远端至近端检测来自传感器电容的信号。
[0103] 图6是示出触摸面板的等效电路和实施方式2所涉及的触摸检测电路301以及包括触摸检测电路301的触摸面板控制器3的结构例子的框图。关于显示和输入装置100的整体结构,能够与引用图1至图4说明的实施方式1同样地构成。在触摸面板控制器3中与图5同样地设置用于驱动Y电极Y1 YM的端子PY1 Pym,为了检测与X电极X1 XN连接的传感器电容a11~ ~ ~a1m···an1 anm的电容值或电容值的变化量而设置有端子PX1 PXn。触摸面板控制器3~ ~ ~
构成为包括触摸检测电路301、采样保持电路302、选择器303、AD变换电路304、驱动电路300以及序列控制电路308,外置触摸/非触摸检测逻辑50和存储装置60。
[0104] 在触摸检测电路301中设置有分别与端子PX1 PXn连接的检测电路10_1 10_n以及~ ~输入阻抗控制电路18,输出与传感器电容a11 a1m···an1 anm的电容值或其变化量对应~ ~
的输出电压Vout_1 Vout_n。检测电路10_1 10_n的各个具备积分电路11_1 11_n,在各自的~ ~ ~
输入部具备用于调整输入阻抗的调整用电阻R_1 R_n。调整用电阻R_1 R_n的电阻值通过输~ ~
入阻抗控制电路18控制。触摸检测电路301的输出Vout_1 Vout_n与实施方式1同样地被传~
送到采样保持电路(SH)302并作为电压值保持。其它的结构与实施方式1相同,因此省略详细的说明。
[0105] 为了检测传感器电容a11 a1m···an1 anm的电容值或其变化量,驱动电路300~ ~在规定定时重复进行通过依次对Y电极Y1 YM输出驱动脉冲来对传感器电容充电的动作。通~
过对电极Y1施加脉冲,第一行的传感器电容a11、a21、a31、···an1被充电,充电使用的电荷的量并行地出现在X电极X1 Xn中,使用检测电路10_1 10_n并行地检测其电荷量。之后依~ ~
次对Y电极Y2、Y3、···施加脉冲,由此能够将第二行的传感器电容a12、a22、a32、···an2、第三行的传感器电容a13、a23、a33、···an3依次作为对象检测电容值或其变化量。
[0106] 此时,在检测远端的第一行的传感器电容a11、a21、a31、···an1的电容值或其变化量时,与对Y电极Y1施加充电脉冲同步地,输入阻抗控制电路18将调整用电阻R_1 R_n~的电阻值调整为最小的值R1。以后在将第二行的传感器电容a12、a22、···an2、第三行的传感器电容a13、a23、···an3依次作为检测对象时,与对Y电极Y2、Y3施加充电脉冲同步地,输入阻抗控制电路18使调整用电阻R_2、R_3的值逐渐地增加为电阻值R2、R3。之后,在近端的第m行的传感器电容a1m、a2m、···anm为检测对象时,与对Y电极Ym施加充电脉冲同步地,输入阻抗控制电路18将调整用电阻R_1 R_n的电阻值调整为最大的值Rm。这样,能够~
利用调整用电阻R_1 R_n的电阻值在抵消的方向上调整从端子PX1 PXn到检测对象的传感~ ~
器电容为止的布线电阻的值。调整用电阻R_1 R_n的电阻值可以如所述那样逐渐地使其变~
化,但是也可以针对某种程度的区域统一设为相同的值。针对Y电极Y1 YM施加充电脉冲的~
定时根据控制信号Csig1而通过序列控制电路(SQENC)308控制,对调整用电阻R_1 R_n的电~
阻值进行调整的定时根据控制信号Csig2而通过序列控制电路(SQENC)308控制。在更为优选的实施方式中,对每个Y电极供给的驱动脉冲被控制为固定的多个脉冲数,检测电路10_1
10_n内的积分电路11_1 11_n将被输入的电荷量多次进行积分来使信号量增加。
~ ~
[0107] 在本实施方式中,在触摸/非触摸检测逻辑50中,将调整用电阻R_1 R_n的电阻值~以与远端的传感器电容a11、a21、···an1对应的电阻值R1成为比与近端的传感器电容a1m、a2m、···anm对应的电阻值Rm小的值的方式进行映射(调整用电阻值映射),并供给到序列控制电路(SQENC)308。能够基于上述布线电阻所致的信号的衰减量,在把该衰减量抵消的方向上把与从远端至近端的传感器电容对应的电阻值R1 Rm设为逐渐地变化的值。
~
能够将存储装置60连接到触摸/非触摸检测逻辑50,把与对应于从远端至近端的所述传感器电容的电阻值R1 Rm对应的电阻调整用参数Pr1 Prm事先保存到存储装置60,从触摸/非~ ~
触摸检测逻辑50适当地读出并使用。触摸/非触摸检测逻辑50能够使用电阻调整用参数Pr1Prm使调整用电阻R_1 R_n的电阻值与到传感器电容为止的布线长度相配而适应地变化。
~ ~
[0108] [实施方式3]
[0109] 图7是示出实施方式3的触摸检测电路的结构例子和连接例子的电路图。图7所示的检测电路10是图5所示的触摸面板控制器3中与端子PX1 PXn连接的检测电路10_1 10_n~ ~的一个例子。积分电路11的检测电路10连接到输入端子PX1,连接采样保持电路302内的一条的信号量的采样保持电路19连接到检测电路10的输出,采样保持电路19的输出经由选择器303内的开关S6_RX1与AD变换电路304连接。构成检测电路10的积分电路11具备正极侧输入(+)被固定为规定电位VHSP的运算增幅器(运算放大器)AMP1,在运算放大器AMP1的负极侧输入(-)与输出Vout1之间并联连接有积分电容Cs1和开关S1。在输入端子PX1与运算放大器AMP1的负极侧输入(-)之间连接有开关S2。输入端子PX1能够通过开关S3被初始化为规定电位VHSP。例如即使在驱动Y电极的脉冲的施加与开关S2的定时偏差的情况下,也能够将X电极的电位通过开关S3初始化为规定电位VHSP。积分电路11进行如下的积分动作:通过闭合开关S1来将积分电容Cs1放电而进行初始化,每当开关S2闭合时,都将从X电极输入的电荷累积相加于积分电容Cs1。采样保持电路19构成为包括开关S4、采样保持电容CSH以及运算放大器AMP4。运算放大器AMP4由于负极侧输入(-)和输出端子被短路而构成电压跟随器放大器(voltage follower amplifier)。作为电压跟随器放大器的输入的运算放大器AMP4的正极侧输入(+)在与接地电位之间连接采样保持电容CSH,在与作为检测电路10的积分电路11的输出Vout1之间连接有开关S4。通过控制信号Csig2控制开关S1 S3,通过Csig3控制~
开关S4。
[0110] 图8是示出实施方式3的触摸检测电路的动作例子的时序图。横轴为时间,在纵轴从上开始依次示出外部同步的垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync、时钟CLK、IC101内的垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync、示出显示期间的信号、被施加于Y电极Ym的信号以及控制开关S1和S2的信号。内部的垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync与外部同步的垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync分别同步地生成。内部的垂直同步信号Vsync与外部同步的垂直同步信号Vsync同步上升,内部的水平同步信号Hsync与时钟CLK同步,因此例如构成为与外部同步的水平同步信号Hsync同步下降,并在与时钟CLK同步的规定期间之后上升。
[0111] 如图示那样,在一个线期间tH的一部分(图中为后半部)设置显示期间,在显示期间开始之前进行触摸检测的情况下,被施加于Ym电极的脉冲在从Hsync上升起的规定期间a之后上升,直到显示期间开始之前被以高电平期间c、周期d重复输出。虽然在图8示出了按每一个线输出两个脉冲的例子,但是脉冲数根据一个线期间tH中的显示期间的长度而变动。当使显示期间变长时,能够分割给触摸检测的期间变短,触摸检测的灵敏度和精度下降,另一方面,为了缩短显示期间,而需要将显示面板2和显示面板控制器4设为能够进行高速响应的显示面板和显示控制器。通过在开始对Ym电极施加一系列的脉冲之前使开关S1的控制信号暂时为高并恢复为低,从而积分电路11的积分电容Cs1被短路、放电而被初始化。与对Ym电极施加一系列的脉冲同步地控制开关S1的控制信号。即,在从Hsync的上升起的规定期间a之后上升,直到显示期间开始之前被以周期ts重复输出。高期间的长度不需要与被施加于Y电极的脉冲的高期间c一致。将通过对Ym电极施加脉冲所产生的电荷的移动通过将开关S2闭合来取入到积分电路11,将规定次数的量的积分、即被重复取入的信号电荷累积相加到积分电容Cs1。在显示期间,由于向Ym电极的脉冲施加被停止,因此控制对与其同步地进行动作的积分电路11的输入的开关S2也在该期间中被打开,积分电路11的动作停止。
积分电路11虽然在显示期间中输入被中断,但是积分值被保持在积分电容Cs1中,因此在输入被再次开始时,积分动作再次开始,与规定的脉冲数的输入对应地对信号电荷进行积分。
这样,构成检测电路10的积分电路11以采样周期ts间歇性地进行动作。此外,图8所示的信号的高/低只是一个例子,通过所构成的电路的正逻辑/负逻辑来适当地规定。关于其它的时序图也同样。
[0112] 图9是示出实施方式3的触摸检测电路的另一动作例子的时序图。横轴为时间,在纵轴从上起依次示出外部同步的垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync、时钟CLK、IC101内的垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync、示出显示期间的信号、表示触摸窗的信号(Touch window)、被施加于Y电极Ym的信号以及控制开关S1和S2的信号。外部同步的垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync、时钟CLK、IC101内的垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync、示出显示期间的信号、被施加于Y电极Ym的信号以及开关S1的动作与引用图8在上面记述的动作例子相同,因此省略说明。
[0113] 在图9作为示出触摸检测期间的定时信息,示出有触摸窗(Touch window)。触摸窗被设定在不与显示期间重叠的范围中,是示出使触摸面板控制器进行触摸检测动作的期间的信号。在从内部的水平同步信号Hsync的上升起的期间a之后上升,在显示期间开始的从Hsync的上升起的期间b之后还具有β的量的余裕(余量)而在b+β(β<0)之后下降。触摸窗例如从显示面板控制器4被输入作为定时信号TPCtiming,或者将上述的a、b、β作为参数给予控制寄存器320来在序列控制电路(SQENC)内生成。被施加于Y电极Ym的脉冲的输出被限制在触摸窗的范围内。由此,能够以在显示期间Y电极的驱动脉冲不对显示数据产生影响并使画质劣化的方式调节余量。
[0114] 在图9所示的检测电路10中特征性的点为开关S2的动作。在图8所示的动作例子中,虽然开关S2与被施加于Ym电极的脉冲同步地在显示期间被打开,但是在图9所示的动作例子中,在向Ym电极的脉冲的输出被停止的期间,也以相同的周期ts继续取入来自X电极的信号电荷。虽然检测电路10的动作在显示期间中也继续,但是由于向Ym电极的脉冲的输出被停止,因此不会对显示数据产生影响而使画质劣化。另一方面,通过使得如图9所示那样进行动作,作为检测电路10的积分电路11的频率特性显著改善。积分电路11是开关电容器电路的一种,具有低频通过特性。另外,由于开关电容器电路是离散系统,因此具有以作为周期ts的倒数的采样频率为单位而折返的周期性的频率特性。因而,作为检测电路10的积分电路11的频率特性成为在频率0(零、即直流)和采样频率中形成增益=1(无衰减)的通过特性。如图8所示,当与显示期间和触摸检测期间相配而使积分电路11以水平同步信号的周期tH间歇性地进行动作时,按周期tH的倒数的频率的每个,具有峰值的通过特性叠加。另一方面,如图9所示,不仅在触摸检测期间,在显示期间中也当连续地继续进行积分电路11的采样动作时,不出现起因于水平同步信号的周期tH的峰值,可得到良好的低频通过特性。
[0115] 以上虽然说明了将图7所示的检测电路10搭载于实施方式1的触摸面板控制器3的触摸检测电路301的实施方式,但是也可以在图6所示的实施方式2的触摸面板控制器3中作为检测电路10_1 10_n搭载。~
[0116] [实施方式4]
[0117] 图10是示出实施方式4的触摸检测电路(单边检测类型)的结构例子和连接例子的电路图。在图10示出触摸检测电路301以及采样保持电路302、选择器303中与一个检测电极(X电极)连接的电路结构的一个例子。例如经由端子PX1与检测电极(X电极)X1连接。与一个检测电极(X1)连接的检测电路10构成为包括第一和第二开关电容器电路12和14以及积分电路15。由第一和第二开关电容器电路12和14以及积分电路15构成的检测电路10例如在图5所示的实施方式1的触摸面板控制器3中能够作为与端子PX1 PXn连接的检测电路10_1~ ~
10_n使用,另外,在图6所示的实施方式2的触摸面板控制器3中,能够替换积分电路11_1~
11_n。
[0118] 在检测电路10中,第一开关电容器电路12的输出经由开关S41和采样保持电容Csh1被传送到第二开关电容器电路14,第二开关电容器电路14的输出经由开关S43和采样保持电容Csh2被传送到积分电路15。积分电路15的输出经由开关S4与构成采样保持电路302的一个采样保持电路19连接。采样保持电路19的输出经由构成选择器303的一个开关S6_RX1与AD变换电路304连接。第一开关电容器电路12的输出经由开关SITG与作为采样保持电路19的输入的开关S4连接即可。使第二开关电容器电路14和积分电路15停止并使它们旁路,能够将第一开关电容器电路12的输出传送到采样保持电路19。积分电路15构成为在使动作停止时输出VOUT3成为高阻抗。上面描述的各开关以及后面描述的第一和第二开关电容器电路12和14及积分电路15内的各开关由从序列控制电路308输出的控制信号Csig2~
Csig4所控制。
[0119] 第一开关电容器电路12构成为包括正极侧输入(+)被固定为规定电位VHSP的运算放大器AMP1。在运算放大器AMP1的负极侧输入(-)与输出VOUT1之间并联连接积分电容Cs1和开关S1。在输入端子PX1与运算放大器AMP1的负极侧输入(-)之间连接有开关S2。输入端子PX1能够通过开关S3固定为规定电位VHSP。例如在驱动Y电极的脉冲的施加与开关S2的定时偏差的情况下,也能够以X电极的电位不变动的方式通过开关S3固定为规定电位VHSP。通过如后述那样适当地控制开关S1 S3以及对向后级的采样保持电容Csh1的传送进行控制的~开关S41的定时,从而能够使第一开关电容器电路12作为FIR(Finite Impulse Response,有限冲击响应)滤波器、QV变换器、或者积分电路进行动作。
[0120] 第二开关电容器电路14构成为包括正极侧输入(+)被固定为规定电位VHSP的运算放大器AMP2。在运算放大器AMP2的负极侧输入(-)与输出VOUT2之间并联连接有积分电容Cs2a和Cs2b以及开关S12。积分电容Cs2a和Cs2b通过开关CF1和CF2而被并联连接或者被切断。积分电容Cs2a和Cs2b的一方或两方构成为能够通过开关S12短路而放电,通过开关S13初始化为规定电位VHSP。即,积分电容Cs2a+Cs2b构成为电容值的一部分(仅Cs2b)或全部(Cs2a+Cs2b)能够通过开关CF1、CF2以及S12的控制来放电。在采样保持电容Csh1与运算放大器AMP2的负极侧输入(-)之间连接有开关S42。如后述那样,通过适当地控制对来自采样保持电容Csh1的输入进行控制的开关S42、开关S12 S13、CF1及CF2以及对向后级的采样保~持电容Csh2的传送进行控制的开关S43的定时,能够使第二开关电容器电路14作为IIR(Infinite Impulse Response,无限冲击响应)滤波器进行动作。适合的是积分电容Cs2a和Cs2b的电容值构成为例如能够通过寄存器设定来进行变更。是因为根据积分电容Cs2a和Cs2b的电容值来规定IIR滤波器的频率特性。
[0121] 积分电路15构成为包括正极侧输入(+)被固定为规定电位VHSP的运算放大器AMP3。在运算放大器AMP3的负极侧输入(-)与输出VOUT3之间并联连接有积分电容Cs3和开关S14。在采样保持电容Csh2与运算放大器AMP3的负极侧输入(-)之间连接有开关S44。适合的是积分电容Cs3的电容值例如构成为能够通过寄存器设定来进行变更。是因为在积分电路15中,通过采样保持电容Csh2与积分电容Cs3之比,能够得到增幅效果,因此通过将积分电容Cs3的电容值设为可变,从而能够调整增益。另外,适合的是构成为积分电路15的动作次数、即累积次数也能够例如通过寄存器设定来进行变更。是因为通过积分电路15的动作次数也能够调整增益。
[0122] 采样保持电路19由输入的开关S4、采样保持电容CSH以及运算放大器AMP4的电压跟随器放大器构成。
[0123] 通过适当地控制上述各开关,能够使触摸检测电路301选择性地以至少下述三种动作模式进行动作。适合的是构成为动作模式的选择能够通过在序列控制电路(SQENC)308设置控制寄存器(CREG)320以适当地设定上述各开关的控制序列。控制寄存器(CREG)320可以由非易失性的存储元件构成,也可以由易失性的存储元件构成,构成为能够通过子处理器(SMPU)5等进行初始化或者适当变更。
[0124] 在第一动作模式中,使第一开关电容器电路12作为FIR滤波器进行动作,使第二开关电容器电路14作为IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出。在第二动作模式中,使第一开关电容器电路12作为QV变换电路进行动作,使第二开关电容器电路14作为IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出。在第三动作模式中,使第一开关电容器电路12作为积分电路进行动作,使第二开关电容器电路14和积分电路15停止,输出第一开关电容器电路12的输出VOUT1作为触摸检测电路301的输出。
[0125] 由此,与触摸面板控制电路3被安装并使用的环境相配,能够从上述的结构、其它的结构中可编程地设定能够使触摸检测电路301进行最适当的动作的结构,能够对应多种噪声环境。在此,其它的结构是指例如使第二开关电容器电路14作为FIR滤波器而不是IIR滤波器进行动作的情况等。如果事先使开关CF1和CF2常闭,则积分电容Cs2a和Cs2b成为并联连接,能够使第二开关电容器电路14作为FIR滤波器进行动作。
[0126] 更详细地说明各动作模式。
[0127] <第一动作模式(FIR+IIR+积分电路)>
[0128] 在第一动作模式中,使第一开关电容器电路12作为FIR滤波器进行动作,使第二开关电容器电路14作为IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出。
[0129] 图11是表示上述第一动作模式(FIR+IIR+积分电路)的动作例子的时序图。在横轴以任意单位(a.u.:arbitrarily unit)示出时刻,在纵轴方向从上起示出对Y电极施加脉冲的信号(TX1和TX2)以及对上述各开关的接通/断开进行控制的信号。如引用图9说明的那样,对Y电极间歇性地施加多个脉冲。在图11示出其一部分。从时刻t=0.5起对Y1电极施加四个脉冲,在时刻t=4 15.5的显示期间(未图示)停止施加。从时刻t=16.5起对Y2电极施加所~施加的四个脉冲,在时刻t=20以后的显示期间(未图示)停止施加。虽然如引用图9说明的那样,在一个Y电极重复出现一个或多个脉冲被施加的期间和为了显示而停止脉冲的施加的期间,但是在图11中被简略化,仅示出了四个脉冲施加和停止期间(显示期间)。当对Y电极施加脉冲时,从X电极向检测电路10_1的输入端子PX1输入与传感器电容Cxy对应的电荷。
[0130] 第一开关电容器电路12的开关S2与被施加于Y电极的脉冲同步地被闭合,把被输入的电荷传送到积分电容Cs1。电荷在每次被传送时累积在积分电容Cs1,并被输出到VOUT1。开关S1如时刻t=0 0.5、t=5 5.5那样周期性地放电出蓄积在积分电容Cs1的电荷。输~ ~出VOUT1被经由开关S41保持在采样保持电容Csh1。如以上那样,第一开关电容器电路12作为4阶FIR滤波器进行动作,与被施加于Y电极的脉冲同步地周期性地以四个脉冲期间对被输入到PX1端子的电荷进行累计,每四个脉冲期间输出到采样保持电容Csh1。在向Y1电极的脉冲施加被停止的期间t=4 16也以与上述相同的周期重复地继续进行开关S1、S2、S3、S41~
的动作。
[0131] 被保持在采样保持电容Csh1的第一开关电容器电路12的输出通过开关S42每四个脉冲期间被输入到第二开关电容器电路14。在时刻t=4 4.5,开关CF1和CF2都被闭合,积分~电容Cs2a和Cs2b并联连接,电容值成为Cs2a+Cs2b。被输入的FIR滤波器的输出被蓄积到积分电容Cs2a+Cs2b中。在时刻t=4.5 8,开关CF1和CF2都被打开,开关S12和S13被闭合,由此~
积分电容Cs2b被短路而放电,被初始化为电压VHSP。接着,在时刻t=8 8.5,开关CF1和CF2都~
被再次闭合,被输入的FIR滤波器的下一个输出被蓄积到积分电容Cs2a+Cs2b中。像这样,第二开关电容器电路14作为将直到前次采样为止保持的电荷中的Cs2b/(Cs2a+Cs2b)废弃并将新输入的采样数据蓄积到积分电容Cs2a+Cs2b中的IIR滤波器进行动作。能够根据决定IIR滤波器的反馈系数的比Cs2b/(Cs2a+Cs2b)调整频率特性。通过构成为能够通过例如寄存器设定来变更积分电容Cs2a和Cs2b的电容值,从而设为能够调整频率特性。开关S42、CF1、CF2、S12、S13的动作也同样地,在向Y1电极的脉冲施加被停止的期间t=4 16也以与上~
述相同的周期重复地继续进行。
[0132] 作为IIR滤波器进行动作的第二开关电容器电路14的输出通过闭合开关S43被传送到采样保持电容Csh2,通过闭合开关S44被输入到积分电路15。在积分电路15中,将时刻t=4.5、t=8.5、t=12.5以及t=16.5的四次输入的IIR滤波器的输出在积分电容Cs3累积相加并输出。积分电路15的输出VOUT3通过闭合开关S4(时刻t=17)被传送到采样保持电路19的采样保持电容CSH,另一方面,蓄于积分电路15的积分电容Cs3的电荷通过闭合开关S14(时刻t=18)而被放电,积分电路15被重置。开关S43、S44、S14、S4的动作也同样地,在向Y1电极的脉冲施加被停止的期间t=4 16也以与上述相同的周期重复地继续进行。~
[0133] 被保持在采样保持电容CSH的输出在经由根据运算放大器AMP4的电压跟随器放大器来被选择器303的开关S6_RX1选择时(时刻t=18),被输入到AD变换电路304。
[0134] 以后虽然省略图示,但是关于被施加于其它的Y2 YM电极的脉冲(TX2 TXM),触摸~ ~检测电路301也重复进行与上述同样的动作。
[0135] 以上虽然示出了在对端子PX1输入了16个脉冲时使第一开关电容器电路12作为每四个脉冲进行动作的4阶FIR滤波器进行动作、使第二开关电容器电路14作为每四个脉冲进行动作的4阶IIR滤波器进行动作的例子,但是FIR滤波器和IIR滤波器的阶数能够任意地变更。另外,适合的是构成为积分电路15的动作次数、即累积次数也能够通过例如寄存器设定进行变更。
[0136] 图11所示的作为FIR滤波器进行动作的第一开关电容器电路12、作为IIR滤波器进行动作的第二开关电容器电路14以及积分电路15之间的信号电荷的传送定时只是一个例子,能够任意地变更。例如虽然示出了向第二开关电容器电路14的输入和输出为相同的定时的例子,但是能够通过使将开关S43闭合的定时相对于将开关S42闭合的定时延迟数个周期等来以增加从IIR滤波器的输入至输出的余裕的方式进行定时调整。进一步地,第二开关电容器电路14也能够通过事先使开关CF1和CF2常闭来作为FIR滤波器进行动作。
[0137] 如以上记述的那样,在第一动作模式中,使第一和第二开关电容器电路12和14分别作为FIR滤波器和IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出。作为FIR滤波器和IIR滤波器进行动作的第一和第二开关电容器电路12和14以及积分电路15与被施加于Y电极的脉冲同步地进行动作,进一步地,在向Y电极的脉冲的施加被停止的期间也以相同的周期继续进行X电极的采样动作、之后的滤波器动作以及积分动作。因此,即使在因为进行显示驱动和触摸检测而每一个线周期间歇性地停止向Y电极的脉冲施加的情况下,也能够不在一个线周期的倒数的频率处具有通过特性的峰值,而根据FIR滤波器和IIR滤波器所具有的本来的通过特性进一步提高噪声抑制效果。
[0138] <第二动作模式(QV变换+IIR+积分电路)>
[0139] 在第二动作模式中,使第一开关电容器电路12作为QV变换电路进行动作,使第二开关电容器电路14作为IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出。
[0140] 图12是表示上述第二动作模式(QV变换+IIR+积分电路)的动作例子的时序图。与图11同样地,在横轴以任意单位示出时刻,在纵轴方向上从上起示出对Y电极施加脉冲的信号(TX1和TX2)以及对上述各开关的接通/断开进行控制的信号。在Y电极,与引用图11说明的第一动作模式同样地间歇性地被施加多个脉冲。从时刻t=0.5起对Y1电极施加四个脉冲,在时刻t=4 15.5的显示期间(未图示)停止施加。~
[0141] 第一开关电容器电路12的开关S2与被施加于Y电极的脉冲同步地闭合,把被输入的电荷传送到积分电容Cs1。电荷在每次被传送时累积到积分电容Cs1并被输出到VOUT1。开关S1以与开关S2相反的相位周期性地放电出被蓄积到积分电容Cs1的电荷。输出VOUT1经由开关S41被保持到采样保持电容Csh1。与引用图11说明的作为FIR滤波器的动作不同,与被输入到Y电极的一个脉冲对应的信号电荷不被累加而照原样输出到VOUT1,被传送到采样保持电容Csh1中进行保持。第一开关电容器电路12作为把被输入的电荷Q变换为电压V的QV变换电路进行动作。与被施加于Y电极的脉冲同步地周期性地把被输入到PX1端子的电荷变换为电压VOUT,按每一个脉冲来输出到采样保持电容Csh1。在向Y1电极的脉冲施加被停止的期间t=4 16也以与上述相同的周期重复继续进行开关S1、S2、S3、S41的动作。~
[0142] 被保持在采样保持电容Csh1的第一开关电容器电路12的输出通过开关S42按每一个脉冲期间被输入到第二开关电容器电路14。被输入到第二开关电容器电路14的信号电荷按每四次的输入而被累积于通过将开关CF1和CF2分别闭合而并联连接的积分电容Cs2a+Cs2b而进行蓄积,在时刻t=4.5 5、t=8.5 9、t=12.5 13、···废弃Cs2b/(Cs2a+Cs2b)。像~ ~ ~这样,第二开关电容器电路14作为IIR滤波器进行动作。开关S42、CF1、CF2、S12、S13的动作也同样地在向Y1电极的脉冲施加被停止的期间t=4 16以与上述相同的周期重复地继续进~
行。
[0143] 作为IIR滤波器进行动作的第二开关电容器电路14的输出通过将开关S43闭合而被传送到采样保持电容Csh2,通过将开关S44闭合而被输入到积分电路15。在积分电路15中,把在时刻t=4.5、t=8.5、t=12.5、t=16.5的四次输入的IIR滤波器的输出累积在积分电容Cs3并输出。积分电路15的输出VOUT3通过将开关S4闭合(时刻t=17)而被传送到采样保持电路19的采样保持电容CSH,另一方面,被蓄于积分电路15的积分电容Cs3的电荷通过将开关S14闭合(时刻t=18 21)而放电,积分电路15被重置。~
[0144] 被保持在采样保持电容CSH的输出在经由运算放大器AMP4的电压跟随器放大器而被选择器303的开关S6_RX1选择时(t=18),被输入到AD变换电路304。
[0145] 虽然以后省略图示,但是关于被施加于其它的Y2 YM电极的脉冲(TX2 TXM),触摸~ ~检测电路301也重复与上述同样的动作。
[0146] 根据以上,虽然示出了在对端子PX1输入四个脉冲时使第一开关电容器电路12作为按每一脉冲进行动作的QV变换电路进行动作、使第二开关电容器电路14作为按每四个脉冲进行动作的IIR滤波器进行动作的例子,但是IIR滤波器的阶数能够任意地变更。
[0147] 如以上记述的那样,在第二动作模式中,使第一和第二开关电容器电路12和14分别作为QV变换电路和IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出。作为QV变换电路和IIR滤波器进行动作的第一和第二开关电容器电路12和14以及积分电路15与被施加于Y电极的脉冲同步地进行动作,进一步地,在对Y电极的脉冲施加被停止的期间也以相同的周期继续进行X电极的采样动作、之后的滤波器动作以及积分动作。因此,即使在对Y电极的脉冲施加因为进行显示驱动和触摸检测而被按每一个线周期间歇性地停止的情况下,也不会在一个线周期的倒数的频率具有通过特性的峰值,而能够通过QV变换电路和IIR滤波器所具有的本来的通过特性进一步提高噪声抑制效果。
[0148] <第三动作模式(仅积分器)>
[0149] 在第三动作模式中,使第一开关电容器电路12作为积分电路进行动作,使第二开关电容器电路14和积分电路15停止,输出第一开关电容器电路12的输出VOUT1作为触摸检测电路301的输出。
[0150] 图13是表示第三动作模式(只有积分电路)的动作例子的时序图。与图11、图12同样地,在横轴以任意单位(a.u.)示出时刻,在纵轴方向上从上起示出对Y电极施加脉冲的信号(TX1和TX2)以及控制上述的各开关接通/断开的信号。与引用图11说明的第一动作模式同样地,间歇性地对Y电极施加多个脉冲。从时刻t=0.5起对Y1电极施加四个脉冲,在时刻t=4 15.5的显示期间(未图示)停止施加。
~
[0151] 第一开关电容器电路12的开关S2与被施加于Y电极的脉冲同步地被闭合,把被输入的电荷传送到积分电容Cs1。电荷在每次被传送时被累积相加到积分电容Cs1并被输出到VOUT1。开关S2在对Y1电极的脉冲施加被停止的期间t=4 16也以相同的周期重复地继续进~行。开关S1如时刻t=0 0.5和t=16 16.5那样将蓄积在积分电容Cs1的电荷周期性地放电。输~ ~
出VOUT1经由开关SITG和开关S4被保持在采样保持电容CSH。第二开关电容器电路14和积分电路15停止,特别地,积分电路15的运算放大器AMP3的输出被控制为高阻抗。
[0152] 如以上那样,在第三动作模式中,第一开关电容器电路12作为积分电路进行动作,使第二开关电容器电路14和积分电路15旁路并直接与采样保持电路19连接。也可以采用使第一开关电容器电路12和第二开关电容器电路14旁路并仅使积分电路15进行动作的结构。作为积分电路进行动作的第一开关电容器电路12与被施加于Y电极的脉冲同步地进行动作,进一步地,在对Y电极的脉冲施加被停止的期间也以相同的周期继续进行X电极的采样和积分动作。因此,即使在对Y电极的脉冲施加由于进行显示驱动和触摸检测而被按每一个线周期间歇性地停止的情况下,也不会在一个线周期的倒数的频率处具有通过特性的峰值,而能够通过积分电路所具有的本来的通过特性进一步提高噪声抑制效果。
[0153] [实施方式5]<可编程SCF(双边检测类型)>
[0154] 在上述实施方式4中,在被施加于Y1电极的脉冲TX1的上升,从检测电极X1输入与传感器电容Cxy对应的电荷,基于该信号电荷检测由传感器电容的触摸/非触摸所致的变动量。对于此,在本实施方式5中,检测在被施加于Y1电极的脉冲TX1的上升和下降的两个边发生的电荷的移动,检测由传感器电容的触摸/非触摸所致的变动量。
[0155] 图14是示出实施方式5的触摸检测电路(双边检测类型)的结构例子和连接例子的电路图。在图14与图10同样地示出触摸检测电路301以及采样保持电路302、选择器303中与一个检测电极(X电极)连接的电路结构的一个例子。例如经由端子PX1与检测电极(X电极)X1连接。与一个检测电极(X1)连接的检测电路10构成为包括第一和第二开关电容器电路13和14以及积分电路15。初级的第一开关电容器电路13与图10所示的第一开关电容器电路12不同,是能够检测在被施加于Y1电极的脉冲TX1的上升和下降的两个边发生的电荷的移动的开关电容器电路。由第一和第二开关电容器电路13和14以及积分电路15构成的检测电路10例如在图5所示的实施方式1的触摸面板控制器3中能够作为与端子PX1 PXn连接的检测~
电路10_1 10_n使用,另外,在图6所示的实施方式2的触摸面板控制器3中能够替换积分电~
路11_1 11_n。
~
[0156] 第一开关电容器电路13的输入经由端子PX1与检测电极(X电极)X1连接,输出被经由开关S41和采样保持电容Csh1传送到第二开关电容器电路14。第二开关电容器电路14的输出被开关S43和采样保持电容Csh2传送到积分电路15。积分电路15的输出经由开关S4与构成采样保持电路302的一个采样保持电路19连接。采样保持电路19的输出经由构成选择器303的一个开关S6_RX1与AD变换电路304连接。第一开关电容器电路13的输出经由开关SITG与作为采样保持电路19的输入的开关S4连接。上述的各开关、后述的第一和第二开关电容器电路13和14以及积分电路15内的各开关由从序列控制电路308输出的控制信号Csig2 Csig4控制。~
[0157] 第一开关电容器电路13构成为包括正极侧输入(+)被固定为规定电位VHSP的运算放大器AMP1。在运算放大器AMP1的负极侧输入(-)与输出VOUT1之间并联连接积分电容Cs1和开关S1。构成为在积分电容Cs1的两端连接开关CFA1、CFA2、CFB1、CFB2,能够使积分电容Cs1对于运算放大器AMP1的连接关系反转。即,在将开关CFA1和CFA2闭合、将开关CFB1和CFB2打开的状态以及相反地在将开关CFA1和CFA2打开、将开关CFB1和CFB2闭合的状态下,能够使积分电容Cs1对于运算放大器AMP1的连接关系反转。其它的结构与图10所示的第一开关电容器电路12相同,在输入端子PX1与运算放大器AMP1的负极侧输入(-)之间连接开关S2,输入端子PX1能够通过开关S3固定为规定电位VHSP。
[0158] 如后述那样,能够通过适当地控制开关S1 S3,进一步地,开关CFA1、CFA2、CFB1、~CFB2以及控制向后级的采样保持电容Csh1的传送的开关S41的定时,使第一开关电容器电路13作为FIR滤波器、QV变换器、或者积分电路进行动作。
[0159] 第二开关电容器电路14和积分电路15与图10同样地构成。省略说明。
[0160] 能够使触摸检测电路301选择性地以除了实施方式4所示的三种动作模式以外的进一步的三种、合计六种动作模式进行动作。动作模式的选择与实施方式4中所说明的相同,适合的是构成为在序列控制电路(SQENC)308设置控制寄存器(CREG)320,能够适当地设定上述各开关的控制顺序。
[0161] 在第一至第三动作模式中,使第一开关电容器电路13作为与在实施方式4中示出的相同的单边检测类型的FIR滤波器、QV变换电路、或者积分电路进行动作。为了进行单边检测类型的动作,例如只要固定为将开关CFA1和CFA2闭合、将开关CFB1和CFB2打开的状态来以与实施方式4所示的各动作模式同样的方式进行动作即可。
[0162] 与此对应地,在第四至第六动作模式中,使第一开关电容器电路13作为双边检测类型的FIR滤波器、QV变换电路、或者积分电路进行动作。在被施加于Y1电极的脉冲TX1的上升和下降的两个边设置将开关S2分别闭合的期间,在上升期间和下降期间使积分电容Cs1对于运算放大器AMP1的连接关系反转。在脉冲TX1的上升和下降中,发生的信号电荷的移动方向反转,因此与此相配使积分电容的极性反转,由此能够在脉冲TX1的上升和下降的两个边检测信号电荷。在第四至第六动作模式中,能够使检测的信号电荷量变为两倍,能够提高触摸检测的灵敏度。
[0163] 进一步详细地说明双边检测类型的第四至第六动作模式。
[0164] <第四动作模式(双边检测类型FIR+IIR+积分电路)>
[0165] 在第四动作模式中,虽然与第一动作模式同样地,使第一开关电容器电路13作为FIR滤波器进行动作,使第二开关电容器电路14作为IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出,但是使初级的第一开关电容器电路13作为双边检测类型的FIR滤波器进行动作。
[0166] 图15是表示第四动作模式(双边检测类型FIR+IIR+积分电路)的动作例子的时序图。在横轴以任意单位(a.u.)示出时刻,在纵轴方向上从上起示出对Y电极施加脉冲的信号(TX1和TX2)以及控制包括上述开关CFA1、CFA2、CFB1、CFB2的各开关的接通/断开的信号。与引用图11 图13说明的实施方式4的各动作模式同样地,间歇性地对Y电极施加多个脉冲。~
即,从时刻t=0.5起对Y1电极施加四个脉冲,在时刻t=4 15.5的显示期间(未图示)停止施~
加。当对Y电极施加脉冲时,从X电极对检测电路10_1的输入端子PX1输入与传感器电容Cxy对应的电荷。在此,在双边检测类型中,对在被施加于Y电极的脉冲的上升边和下降边的每个中存在电荷的移动以及其移动方向相反进行利用。
[0167] 在被施加于Y电极的脉冲的上升边之前(时刻t=0.5-α)将第一开关电容器电路13的开关S2闭合,将开关CFA1和CFA2闭合,将开关CFB1和CFB2打开。在时刻t=0.5,与被施加于Y电极的脉冲的上升相应地发生并从X电极输入的信号电荷被传送到积分电容Cs1。接着,在被施加于Y电极的脉冲的下降边之前(时刻t=1.0-α)将开关CFA1和CFA2打开,将开关CFB1和CFB2闭合,由此积分电容Cs1对于运算放大器AMP1的连接关系被反转。也可以说使积分电容Cs1的极性反转。在时刻t=1.0,与被施加于Y电极的脉冲的下降相应地发生并从X电极输入的信号电荷被传送到被反转的积分电容Cs1。以后同样地,重复进行与被施加于Y电极的脉冲的上升边(时刻t=1.5、2.5、3.5)同步地(在边之前)将开关CFA1和CFA2闭合并将开关CFB1和CFB2打开、以及与下降边(时刻t=2、3、4)同步地(在边之前)将开关CFA1和CFA2打开并将开关CFB1和CFB2闭合的控制。与被施加于Y电极的脉冲的上升和下降相应地发生并从X电极输入的信号电荷的移动方向在上升和下降处反转。从X电极输入的信号电荷在脉冲的两边被检测出,在积分电容Cs1以绝对值被累积相加。开关S41在时刻t=0.5 4的期间被闭合,将~输出VOUT1传送到采样保持电容Csh1。被保持在采样保持电容Csh1的第一开关电容器电路
13的输出通过开关S42在时刻t=4被输入到第二开关电容器电路14。蓄积在积分电容Cs1的电荷在被传送到采样保持电容Csh1之后,通过开关S1放电而被初始化。此后,第一开关电容器电路13作为在对Y1电极的脉冲施加被停止的期间t=4 16也以与上述序列相同的周期累~
计四个脉冲期间的输入到PX1端子的电荷、并按每四个脉冲期间输出到采样保持电容Csh1的FIR滤波器进行动作。
[0168] 后级的第二开关电容器电路14和积分电路15的动作与引用图11关于实施方式4进行说明的第一动作模式(单边检测类型FIR+IIR+积分电路)相同,因此省略说明。
[0169] 如以上记述的那样,在第四动作模式(双边检测类型FIR+IIR+积分电路)中,使第一和第二开关电容器电路13和14分别作为FIR滤波器和IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出。与第一动作模式相比,被输入到初级的FIR滤波器的信号电荷的量变为2倍,因此能够提高触摸检测的灵敏度。进一步地,在对Y电极的脉冲施加被停止的期间也以相同的周期继续进行X电极的采样动作、之后的滤波器动作以及积分动作。因此,即使在对Y电极的脉冲施加由于进行显示驱动和触摸检测而被按每一个线周期间歇性地停止的情况下,也不会在一个线周期的倒数的频率处具有通过特性的峰值,能够通过FIR滤波器和IIR滤波器所具有的本来的通过特性来进一步提高噪声抑制效果。
[0170] <第五动作模式(双边检测类型QV变换+IIR+积分电路)>
[0171] 在第五动作模式中,虽然与第二动作模式同样地,使第一开关电容器电路13作为QV变换电路进行动作,使第二开关电容器电路14作为IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出,但是使初级的第一开关电容器电路13作为双边检测类型的QV变换电路进行动作。
[0172] 图16是表示第五动作模式(双边检测类型QV变换+IIR+积分电路)的动作例子的时序图。与图15同样地,在横轴以任意单位(a.u.)示出时刻,在纵轴方向上从上起示出对Y电极施加脉冲的信号(TX1和TX2)以及控制包括上述的开关CFA1、CFA2、CFB1、CFB2的各开关的接通/断开的信号。与引用图15说明的第四动作模式同样地,间歇性地对Y电极施加多个脉冲。即,从时刻t=0.5起对Y1电极施加四个脉冲,在时刻t=4 15.5的显示期间(未图示)停止~施加。当对Y电极施加脉冲时,从X电极对检测电路10_1的输入端子PX1输入与传感器电容Cxy对应的电荷。在此,第五动作模式也是双边检测类型,因此对在被施加于Y电极的脉冲的上升边和下降边的每个中存在电荷的移动以及其移动方向相反进行利用。
[0173] 在被施加于Y电极的脉冲的上升边(时刻t=0.5)之前将第一开关电容器电路13的开关S2闭合,将开关CFA1和CFA2闭合,将开关CFB1和CFB2打开。在时刻t=0.5,与被施加于Y电极的脉冲的上升相应地发生并从X电极输入的信号电荷被传送到积分电容Cs1。接着,在被施加于Y电极的脉冲的下降边(时刻t=1.0)之前将开关CFA1和CFA2打开,将开关CFB1和CFB2闭合,由此积分电容Cs1对于运算放大器AMP1的连接关系被反转(积分电容Cs1的极性被反转)。在时刻t=1.0,与被施加于Y电极的脉冲的下降相应地发生并从X电极输入的信号电荷被传送到被反转的积分电容Cs1,与在上升边时被传送的电荷累积相加并被输出到VOUT1。开关S1以与开关S2相反的相位将蓄积在积分电容Cs1的电荷周期性地放电。输出VOUT1经由开关S41被保持在采样保持电容Csh1。与引用图15说明的作为FIR滤波器的动作不同,与输入到Y电极的一个脉冲对应的信号电荷并不历遍多个采样周期累加,而是与一次的采样周期的上升和下降的定时同步地将两次采样的信号电荷以相互相反的极性相加并被输出到VOUT1。像这样,第一开关电容器电路13作为把被输入的电荷Q变换为电压V的QV变换电路进行动作。把与被施加于Y电极的脉冲同步地周期性地输入到PX1端子的电荷变换为电压VOUT,按每一个脉冲来输出到采样保持电容Csh1。关于开关S1、S2、S3、S41的动作,在对Y电极的脉冲施加被停止的期间t=4 16,也以相同的周期重复地继续进行与上述相同的动~作。
[0174] 后级的第二开关电容器电路14和积分电路15的动作与引用图12关于实施方式4说明的第二动作模式(单边检测类型QV变换+IIR+积分电路)相同,因此省略说明。
[0175] 如以上记述的那样,在第五动作模式(双边检测类型QV变换+IIR+积分电路)中,使第一和第二开关电容器电路13和14分别作为QV变换电路和IIR滤波器进行动作,将其结果在积分电路15中进行积分(累积相加)并输出。与第二动作模式相比较,输入到初级的FIR滤波器的信号电荷的量变为2倍,因此能够提高触摸检测的灵敏度。进一步地,在对Y电极的脉冲施加被停止的期间也以相同的周期继续进行X电极的采样动作、之后的滤波器动作以及积分动作。因此,即使在对Y电极的脉冲施加由于进行显示驱动和触摸检测而被按每一个线周期间歇性地停止的情况下,也不会在一个线周期的倒数的频率处具有通过特性的峰值,能够通过QV变换电路和IIR滤波器所具有的本来的通过特性进一步提高噪声抑制效果。
[0176] <第六动作模式(仅双边检测类型积分器)>
[0177] 在第六动作模式中,虽然与第三动作模式同样地,使第一开关电容器电路13作为积分电路进行动作,使第二开关电容器电路14和积分电路15停止,输出第一开关电容器电路13的输出VOUT1作为触摸检测电路301的输出,但是使第一开关电容器电路13作为双边检测类型的积分电路进行动作。
[0178] 图17是表示第六动作模式(仅双边检测类型积分器)的动作例子的时序图。与图15、16同样地,在横轴以任意单位(a.u.)示出时刻,在纵轴方向上从上起示出对Y电极施加脉冲的信号(TX1和TX2)以及控制包括上述开关CFA1、CFA2、CFB1、CFB2的各开关的接通/断开的信号。与引用图15和图16说明的第四和第五动作模式同样地,间歇性地对Y电极施加多个脉冲。即,从时刻t=0.5起对Y1电极施加四个脉冲,在时刻t=4 15.5的显示期间(未图示)~
停止施加。当对Y电极施加脉冲时,从X电极对检测电路10_1的输入端子PX1输入与传感器电容Cxy对应的电荷。在此,第六动作模式也是双边检测类型,因此对在被施加于Y电极的脉冲的上升边和下降边的每个中存在电荷的移动以及其移动方向相反进行利用。
[0179] 在被施加于Y电极的脉冲的上升边之前(时刻t=0.5-α)将第一开关电容器电路13的开关S2闭合,将开关CFA1和CFA2闭合,将开关CFB1和CFB2打开。在时刻t=0.5,与被施加于Y电极的脉冲的上升相应地发生并从X电极输入的信号电荷被传送到积分电容Cs1。接着,在被施加于Y电极的脉冲的下降边之前(时刻t=1.0-α)将开关CFA1和CFA2打开,将开关CFB1和CFB2闭合,由此积分电容Cs1对于运算放大器AMP1的连接关系被反转(积分电容Cs1的极性被反转)。在时刻t=1.0,与被施加于Y电极的脉冲的下降相应地发生并从X电极输入的信号电荷被传送到被反转的积分电容Cs1,与在上升边时被传送的电荷累积相加。以后同样地,重复进行与被施加于Y电极的脉冲的上升边(时刻t=1.5、2.5、3.5、4.5)同步地(在边之前)将开关CFA1和CFA2闭合并将开关CFB1和CFB2打开,以及与下降边(时刻t=2、3、4、5)同步地(在边之前)将开关CFA1和CFA2打开并将开关CFB1和CFB2闭合的控制。与被施加于Y电极的脉冲的上升和下降相应地发生并从X电极输入的信号电荷的移动方向在上升和下降处反转。从X电极输入的信号电荷在脉冲的两边被检测出,在积分电容Cs1以绝对值被累积相加并被输出到VOUT1。开关S2、开关CFA1和CFA2以及开关CFB1和CFB2的动作在对Y电极的脉冲施加被停止的期间t=4 16也以与上述相同的周期重复地继续进行。开关S1以与开关S2相反~的相位将蓄积在积分电容Cs1的电荷周期性地放电。输出VOUT1经由开关SITG和开关S4被保持在采样保持电容CSH中。第二开关电容器电路14和积分电路15停止,特别地,积分电路15的运算放大器AMP3的输出被控制为高阻抗。
[0180] 如以上记述的那样,在第六动作模式(只有双边检测类型积分器)中,与第三动作模式同样地,第一开关电容器电路13作为积分电路进行动作,使第二开关电容器电路14和积分电路15旁路并直接与采样保持电路19连接。第六动作模式与第三动作模式相比较,输入到作为积分电路进行动作的第一开关电容器电路13的信号电荷的量变为2倍,因此能够提高触摸检测的灵敏度。进一步地,在对Y电极的脉冲施加被停止的期间也以相同的周期继续进行X电极的采样和积分动作。因此,即使在对Y电极的脉冲施加由于进行显示驱动和触摸检测而被按每一个线周期间歇性地停止的情况下,也不会在一个线周期的倒数的频率处具有通过特性的峰值,能够通过积分电路所具有的本来的通过特性进一步提高噪声抑制效果。
[0181] 虽然以上基于实施方式具体说明了由本发明人作出的发明,但是不用说本发明不是限定于此的发明,在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变更。
[0182] 例如虽然实施方式1 5主要关于将本发明应用于互电容方式的触摸检测电路的实~施方式进行了说明,但是本发明同样也能够应用于自电容方式的触摸检测电路。显示面板(DP)2也可以是液晶显示面板、有机EL显示面板、其它任意方式的显示面板。另外,在液晶显示面板的情况下,可以是非晶硅类型,也可以是低温多晶硅类型。
[0183] 附图标记说明
[0184] 1:触摸面板(TP);2:显示面板(DP);3:触摸面板控制器(TPC);4:显示面板控制器(DPC);5:子处理器(SMPU);6:主处理器(HMPU);10:检测电路;11、15:积分电路;12:第一开关电容器电路(单边型FIR滤波器/QV变换电路/积分电路);13:第一开关电容器电路(双边型FIR滤波器/QV变换电路/积分电路);14:第二开关电容器电路(IIR滤波器);18:输入阻抗控制电路;19:采样保持电路;20:充电电路;30:检测部;50:触摸/非触摸检测逻辑;60:存储装置;PX1 PXn、PY1 Pym:端子;Y1 YM驱动电极(Y电极);X1 XN:检测电极(X电极);G1 G640:~ ~ ~ ~ ~
栅极电极;D1 D1440:漏极电极;100:显示和输入装置(电子设备);101、102:半导体装置~
(IC、多芯片模块);300:驱动电路(YDRV);301:触摸检测电路(SENS);302:采样保持电路(SH);303:选择器(SLCT);304:模拟/数字变换电路(ADC);305:RAM;306:总线接口电路(BIF);308:序列控制电路(SQENC);320:控制寄存器(CREG);Csig1 Csig7:控制信号;CLK:
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时钟;Vsync:垂直同步信号;Hsync:水平同步信号;VHSP:X电极的初始化电压(预充电电压);Cxy:传感器电容;Rxy_1 Rxy_n:布线电阻;R_1 R_n:调整用电阻;AMP1 AMP5:运算增幅~ ~ ~
器(运算放大器);Cs1、Cs2a、Cs2b、Cs3:积分电容;Csh、Csh1、Csh2:采样保持电容;S1 S6、~
S12 S14、S41 S44、CFA1、CFA2、CFB1、CFB2、CF1、CF2:开关。
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