JP2005301974A - 座標位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検出時間の短縮と消費電力の低減が図れるように改良された容量結合方式タッチパネルの座標位置検出装置を提供することを主要な目的とする。
【解決手段】 容量結合方式タッチパネルの座標位置検出装置であり、結合容量を充電する手段２２、２４と、充電された電荷量を電圧に変換する手段２７、２８と、変換された電圧をサンプリングする手段２９、３０と、充電された結合容量を充電前の状態に戻す手段２２、２４と、変換された電圧を充電前の状態に戻す手段２７、２８とを備える。各手段は、間歇動作が可能にされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、容量結合方式タッチパネルの座標位置検出装置に関するものであり、より特定的には検出時間の短縮と消費電力の低減が図れるように改良された容量結合方式タッチパネルの座標位置検出装置に関する。この発明はまた、タッチパネルが受ける外来ノイズの影響を補償することができるように改良された座標位置検出装置に関する。タッチパネルとは、ディスプレイへの直接入力に使われる入力デバイスで、ＬＣＤなどの表示デバイスである。マウスなどとは異なり、絶対座標を入力できるポインティングデバイスである。

まず、図５を参照しながら、本発明で採用する容量結合方式による位置検出方法の基本原理を説明する。

図５では、説明を簡単にするため、電極Ａおよび電極Ｂに挟まれた１次元抵抗体が示されている。実際の表示装置では、２次元的な広がりを持つタッチパネルがこの１次元抵抗体と同様の機能を発揮する。

電極Ａおよび電極Ｂのそれぞれには、電流−電圧変換用の抵抗ｒが接続されている。電極Ａ、Ｂは、スイッチング回路を介して位置検出回路に接続される。

電極Ａとグランドとの間、および、電極Ｂとグランドとの間には、位置検出モードにおいて同相同電位の電圧（交流ｅ）が印加される。このとき、電極Ａと電極Ｂは常に同電位にあるため、電極Ａと電極Ｂとの間を電流は流れない。

指などで位置Ｃをタッチするとする。ここで、指による接触位置Ｃから電極Ａまでの抵抗をＲ1、接触位置Ｃから電極Ｂまでの抵抗をＲ２、Ｒ＝Ｒ1＋Ｒ２とする。このとき、人の指のインピーダンスをＺとし、電極Ａを流れる電流をｉ1、電極Ｂを流れる電流をｉ２とした場合、以下の式が成立する。

ｅ＝ｒ×ｉ１＋Ｒ１×ｉ１＋(ｉ１＋ｉ２)Ｚ （式１）

ｅ＝ｒ×ｉ２＋Ｒ２×ｉ２＋(ｉ１＋ｉ２)Ｚ （式２）

誘導は省略するが、上記の式１および式２から、式（３）が得られる。

Ｒ1／Ｒ＝（２ｒ／Ｒ＋１）ｉ２／(ｉ１＋ｉ２)−ｒ／Ｒ （式３）

ｒとＲは既知であるので、電極Ａを流れる電流ｉ1と電極Ｂを流れる電流ｉ２を測定によって求めれば、式３からＲ1／Ｒを決定することができ、ひいては、座標位置を決定することができる。なお、Ｒ1／Ｒは、指で接触した人間を含むインピーダンスＺに依存しない。したがって、インピーダンスＺがゼロ、無限大でない限り、式３が成立し、人、材料による変化、状態を無視できる。

次に、図６および図７を参照しながら、上記１次元の場合における関係式を２次元の場合に拡大した場合を説明する。ここでは、図６に示すように、タッチパネル１１の４隅に４つの電極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを形成している。これらの電極Ａ〜Ｄは、位置検出回路に接続される。

図７を参照して、タッチパネル１１の４隅の電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄには、同相同電位の交流電圧が印加される。指などの接触によってタッチパネル７の４隅を流れる電流をそれぞれｉ１、ｉ２、ｉ３、およびｉ４とする。この場合、前述の計算と同様の計算により、以下の式が得られる。

Ｘ＝ｋ１＋ｋ２・(ｉ２＋ｉ３)／(ｉ１＋ｉ２＋ｉ３＋ｉ４) （式４）

Ｙ＝ｋ１＋ｋ２・(ｉ１＋ｉ２)／(ｉ１＋ｉ２＋ｉ３＋ｉ４) （式５）

ここで、Ｘは対向導電膜上における接触位置のＸ座標、Ｙは対向導電膜上における接触位置のＹ座標である。また、ｋ１はオフセット、ｋ２は倍率である。ｋ１およびｋ２は、人のインピーダンスに依存しない定数である。

上記の式４および式５に基づけば、４つの電極を流れるｉ１〜ｉ４の測定値から接触位置を決定することができる。

図８は、このような容量結合方式の原理を用いた従来の座標位置検出回路の構成図である（例えば特許文献１参照）。

図８を参照して、座標位置検出回路は、４つの電流変化検出回路１を備えている。電流変化検出回路１は、タッチパネルの抵抗膜ｒの電極７、８、９、１０の各々とグランドとの間を流れる電流を測定する。指などの接触による各電極７、８、９、１０とグランドとの間のインピーダンスの変化を、電流の変化として電流変化検出回路１は検出して、これに基づいて座標位置が検出される。指などのインピーダンスは容量成分から成っているため、各電極７、８、９、１０には、交流発振回路５によって交流電圧が印加されており、各電極７、８、９、１０には交流電流が流れる。検出回路１の出力は、アナログ信号処理回路２によって増幅およびバンドパスフィルタリングの処理を受ける。アナログ信号処理回路（以下、バンドパスフィルタという）２の出力は、検波フィルタリング回路３によって検波された後、更に、ノイズ消去直流化回路４に入力される。ノイズ消去直流化回路４は、検波フィルタリング回路３の出力を直流化し、各電極７、８、９、１０を流れる電流に比例した値が制御装置６に入力される。制御装置６はこの値に基づいて座標位置を検出する。

また、図９のようにトランスを使用して、タッチパネルに印加したパルスの応答を検出して座標位置を検出する装置も提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００３−６６４１７号公報 特開平７−２１９７０８号公報

従来の座標位置検出装置は以上のように構成されている。しかしながら、特許文献１の開示技術においては、２次元の場合である事から、４方向の電流を検出する事によって座標を求めるが、ここで加えられる信号は交流である為、１回の検出だけではデータ（信号波形）として極めて不安定である。よって、まともなデータを得るために、この交流信号を複数回取って平均しなければ実用的でない。従って、平均を求めるため、ある一定期間の動作が必要であり、その分だけ回路の動作時間を要し、システムとしての消費電力が多くなってしまうという問題点があった。

また、特許文献２の開示技術においてはトランスを使用することでＩＣへの集積化が困難であるという問題点があった。

さらに、従来の座標位置検出装置は、以下のような問題点もあった。

図１０を参照して、バンドパスフィルタ２は交流発振回路５の発振周波数を通過帯域としており、発振周波数以外の成分が除去されるので、バンドパスフィルタ２はノイズ補償手段として機能する。したがって、タッチパネル１１が受ける外来ノイズは検出回路１によりＶｎｏｉｓｅ１として出力されるが、バンドパスフィルタ２により、Ｖｎｏｉｓｅ１の成分は削除される。しかし、バンドパスフィルタ２によっても、バンドパスフィルタ２の通過帯域付近のノイズ成分は削除されずに、バンドパスフィルタ２を通過して、ノイズ消去直流化回路４によって直流レベルの変化として出力信号に現われるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、検出時間短縮による消費電流の低減が図られ、かつＩＣへの集積化が可能な座標位置検出装置を提供することを目的とする。

この発明の他の目的は、バンドパスフィルタの中心周波数付近のノイズも含めて、ノイズの補償が可能な座標位置検出装置を提供することにある。

本発明の座標位置検出装置は、結合容量を充電する手段と、充電された電荷量を電圧に変換する手段と、変換された電圧をサンプリングする手段と、充電された結合容量を充電前の状態に戻す手段と、変換された電圧を充電前の状態に戻す手段を備え、各手段は間歇動作が可能にされている。各手段の操作を繰り返すことで連続的に座標位置検出が可能となる。上記各手段はＩＣへの集積化が可能な抵抗、容量、トランジスタを使用して実現される。

この発明の他の局面に従う座標位置検出装置は、上記結合容量を充電する手段を放電する手段に置き換えたものである。すなわち、当該座標位置検出装置は、結合容量を放電する手段と、放電された電荷量を電圧に変換する手段と、変換された電圧をサンプリングする手段と、放電された結合容量を放電前の状態に戻す手段と、変換された電圧を放電前の状態に戻す手段とを備え、上記各手段は、間歇動作が可能にされている。

本発明の好ましい実施態様によれば、充電時に流れる電流の中で、タッチパネルの寄生容量へ流れる電流を補償する手段をさらに備える。

この発明のさらに他の局面に従う座標位置検出装置は、タッチパネルの出力信号から接触位置を決定する容量結合方式タッチパネルの座標位置検出装置において、外来ノイズを受信するノイズ受信手段と、上記タッチパネルの出力信号から上記ノイズ受信手段で受信したノイズ信号を引き算する手段とを備えたことを特徴とする。このように構成することにより、ノイズの影響を補償可能とすることができる。

この発明のさらに好ましい実施態様によれば、上記ノイズ信号の利得を調整する手段をさらに備える。このように構成することにより、精度よくノイズ補償を可能とすることができる。

本発明にかかる座標位置検出装置によれば、パネルの周囲から、一定の周期で電圧を加えてパネルを充電（放電）している。従って、指がパネルに触れていない場合や、指が触れていても充電が完了した状態では、充電（放電）電流は流れない。つまり、指が触れた状態であれば１回でも充電によって位置が特定できるので、短時間でかつ正確に座標がわかる。更に、座標位置検出期間だけ回路が動作するように制御することで、全体的に低消費電力化に寄与する。例えば、１６．７ｍｓの周期で０．２ｍｓの期間、座標位置検出をする場合、座標位置検出期間だけ回路を動作するように制御することで、消費電力は常に回路が動作している時と比較して、０．２／１６．７倍、すなわち約１／８０倍に低減される。

本発明の他の局面に従う座標位置検出装置によれば、タッチパネルの出力信号からノイズ受信手段で受信したノイズ信号を引き算する手段を備えるので、バンドパスフィルタの中心周波数付近のノイズも含めてノイズの影響を補償することが可能である。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例にかかる座標位置検出装置は、容量結合式のタッチパネルに於いて、人間の指（或いはペンなど）がパネルに触れた場合に、その触れた場所をパネル中の座標として認識するに当たり、指（或いはペン）を容量（キャパシタ）と見立てて、その容量をパネルの抵抗成分を介して充電（放電）する際の、電流値（及びその積分値）によって座標を求めるものである。

この場合、本実施例ではパネルの周囲から、一定の周期で電圧を加えてパネルを充電（放電）している。この動作を間歇動作と称している。従って、指がパネルに触れていない場合や、指が触れていても充電が完了した状態では、充電（放電）電流は流れない。つまり、指が触れた状態であれば１回でも充電によって位置が特定できるので、短時間でかつ正確に座標がわかる。更に、必要な時だけ消費電流（充電、放電）が流れるので、全体的に低消費電力化に寄与する。

但し、この場合の指に流れる電流の差による、全体のシステムに対する消費電力低減化への寄与は僅かなものである。ここでシステムの低消費電力化に寄与するのは、間歇的にパルスを加える事ができる点である。即ち、必要な時だけに（指で触れる時だけに）電流の検出動作を行えばよい点が、本発明の特徴となる。特に、図７に示すような従来の技術では、定常的に（継続的に）回路動作を行わなければならないために、システム全体で消費電流が多くなってしまう。

尚、本実施例において、電流を電圧に変換する手段は、指である容量負荷を充電する時の、電流を積分するものである。そして充電手段は、その電流の流れをスイッチするものである。

なお、本実施例では１次元の場合を述べて説明するが、これは２次元の場合（実際の場合）に容易に拡張できる。１次元の場合は電流積分手段が左右２組であるが、２次元の場合にはこれが４方向で４組となる。

図１は本発明の実施例１にかかる座標位置検出装置の構成を示すブロック図である。

実施例にかかる座標位置検出装置は、タッチパネルの結合容量を充電する手段とおよび充電された結合容量を充電前の状態に戻す手段の、２つの手段を備えたブロック２２、２４を備える。ブロック２７、２８は、充電された電流を電圧に変換する手段および変換された電圧を充電前の状態に戻す手段の、２つの手段を備える。座標位置検出装置は、さらに変換された電圧をサンプリングする手段２９、３０を備える。サンプリングする手段２９、３０は制御装置３１に接続されている。３６はタッチパネル、３７はタッチパネルの抵抗膜、３８はタッチパネルにタッチされた指先のインピーダンスである。

説明を簡単にするため、ここでは１次元の抵抗膜３７が示されている。実際の表示装置では、２次元的な広がりを持つ抵抗膜がこの１次元抵抗膜と同様の機能を発揮する。

図１を参照して、タッチパネル３６に、タッチパネル３６の周囲から周期的に電圧を加えている。即ち、タッチパネル３６にパルスを加えているが、これによってタッチパネル３６に指（ペンなど）が触れた場合は、指に対して電流の充電が始まる。例えば、指の容量値は約１００Ｐｆ程度であり、印加するパルス電圧は１μＳｅｃ程度である。

タッチパネル３６が指（ペンなど）にタッチされた時、インピーダンス３８に電流を流すことにより、タッチパネル３６の座標位置が検出される。タッチパネル３６の抵抗膜３７の両端の電圧ｖ０１、ｖ０２は、充電手段２２、２４によって、それぞれ同相の電圧が印加され、ｖ０１＝ｖ０２＝ｖ０(ｖ)からｖ０１＝ｖ０２＝ｖ０＋Ｖｒｅｆ (ｖ)に充電される。充電時に、充電する手段２２、２４から供給される電流の中で、一方の電流ｉ１は、タッチ位置Ａから抵抗膜３７の左側の部分の抵抗ｒ１を介してインピーダンス３８に流れる。他方の電流ｉ２は、タッチされたタッチ位置Ａから抵抗膜３７の右側の部分の抵抗ｒ２を介してインピーダンス３８に流れる。この時、電圧v０１、v０２は充電手段２２、２４から同相電圧が印加されているため、抵抗ｒ１、ｒ２にも同相電圧が印加されており、電流ｉ１、ｉ２はそれぞれ抵抗ｒ１、ｒ２の抵抗値に反比例した値になる。これより電流ｉ１、ｉ２の比は次式で表される。

ｉ１ : ｉ２ ＝ ｒ２ : ｒ１

電流ｉ１、ｉ２は、充電する手段２２、２４を介して、電圧に変換する手段２７、２８に入力される。電圧v０１、ｖ０２がv０１＝v０２＝V０[Ｖ]からv０１＝v０２＝ｖ０＋Ｖｒｅｆ[Ｖ]に充電される時の、電流i1、i２の電荷量Ｑ1、Ｑ２は、それぞれ電圧に変換する手段２７、２８によって電圧v１１、v１２に変換され、サンプリングする手段２９、３０に入力される。この時、電流i1、i２の比は一定のため、電荷量Ｑ１、Ｑ２の比は、電流ｉ1、ｉ２の比と同じであり、次式が成立する。

ｖ１１ : ｖ１２ ＝ Ｑ１ : Ｑ２ ＝ ｉ１ : ｉ２ ＝ ｒ２ : ｒ１

サンプリングする手段２９、３０は、電圧ｖ１１、ｖ１２をサンプリングして、サンプリング出力を制御装置３１へ入力する。電圧ｖ１１ 、ｖ１２はパネルのタッチした位置によって決定する抵抗ｒ１、ｒ２の比に基づいた値になっているため、制御装置３１は、入力されに電圧の比率に基づいて、座標位置を検出することが可能である。

サンプリング後、充電前の状態に戻す手段２２、２４により、電圧ｖ０１，ｖ０２はｖ０１＝ｖ０２＝ｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ(ｖ)からｖ０１＝ｖ０２＝ｖ０ (ｖ)に放電され、充電前の状態に戻される。また、サンプリング後、変換された電圧を充電前の状態に戻す手段２７、２８により、電圧ｖ１１、ｖ１２は充電される前の状態に戻される。これにより、再び充電をして座標位置を検出することが可能になる。以上の動作を繰り返すことで連続的な座標位置検出が可能になる。

なお、「充電前の状態に戻す」事は、ほぼ「放電」に等しいが、あえてこの表現を用いたのは、完全に電荷がゼロの状態から充電をする場合と、初期状態ではある程度の電荷があった場合に、その上から充電を行って行く場合とを含ませる為である。

この座標位置検出装置は、最低で１回の充電で座標位置が検出可能なため、図７に示す従来技術と比較して検出時間が短く、検出期間外は各回路をＯＦＦして、間歇動作させることで消費電力を低減することができる。

また、図１の充電する手段２２、２４を、放電する手段に置き換えても、電圧に変換する手段２７、２８の出力の極性が反転するだけであるため、座標位置検出は可能である。

次に、タッチパネルに寄生容量が存在した時に、充電時に流れる電流の中で、タッチパネルの寄生容量による電流を補償する手段を設けた座標位置検出装置の実施例を図２のブロック図に示す。

図２は、図１の座標位置検出装置において、タッチパネルの寄生容量Ｃａ、Ｃｂと、補償手段２１、２３を追加した構成になっている。充電する手段２２、２４が電圧ｖ０１、ｖ０２をｖ０１＝ｖ０２＝ｖ０(ｖ)からｖ０１＝ｖ０２＝ｖ０ ＋Ｖｒｅｆ(ｖ)に充電する時、電流ｉ１、ｉ２のほかに、寄生容量Ｃａ、Ｃｂへの充電電流ｉ３、ｉ４が流れる。この時、補償手段２１、２３の端子Ｃから、電流ｉ３、ｉ４と同じ大きさの電流を出力することで、電圧に変換する手段２７、２８へ入力される電流はｉ１、ｉ２のみになり、タッチパネルの寄生容量Ｃａ、Ｃｂによる影響を補償することが可能である。

次に、図２のブロック内の回路の一実施例を示す。

図３は、図２の各ブロック内の回路の一実施例である。簡単のため１系統でのブロック（２１，２２，２７，２９）内の回路を示している。もう１系統のブロック（２３，２４，２８，３０）も同様の回路である。

充電する手段２２は、ＰｃｈＭＯＳトランジスタＰＭＯＳ１とＮｃｈＭＯＳトランジスタＮＭＯＳ１と電圧源ｖ０(ｖ)により構成されている。ＰＭＯＳ１とＮＭＯＳ１は制御装置からの信号でＯＮ／ＯＦＦが制御されている。充電が開始される前に、ＰＭＯＳ１がＯＦＦ、ＮＭＯＳ１がＯＮになり、電圧ｖ０１はｖ０(ｖ)になる。その後、ＰＭＯＳ１がＯＮ、ＮＭＯＳ１がＯＦＦになり、電圧ｖ０１は、電圧に変換する手段２７の端子Ｄと同電位になる。この時、電圧に変換する手段２７の端子Ｄはｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ(ｖ)に設定されているため、電圧ｖ０１はｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ(ｖ)に充電される。電圧ｖ０１の充電により、電流ｉ１はＰＭＯＳ１を介して、電圧に変換する手段２７に入力される。サンプリングする手段２９によるサンプリングが完了後、再びＰＭＯＳ１がＯＦＦ、ＮＭＯＳ１がＯＮになり、充電開始ができる状態で待機する。

電圧に変換する手段２７はＰｃｈＭＯＳトランジスタＰＭＯＳ２、ＰＭＯＳ３とＮｃｈＭＯＳトランジスタＮＭＯＳ２、ＮＭＯＳ３と電圧源ｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ(ｖ)と容量Ｃ３と、アンプ回路ＯＰ１により構成されている。ＰＭＯＳ２、ＰＭＯＳ３、ＮＭＯＳ２、ＮＭＯＳ３は制御装置からの信号でＯＮ／ＯＦＦが制御されている。

充電する手段２２による充電が開始される前に、ＰＭＯＳ２、ＰＭＯＳ３、ＮＭＯＳ２、ＮＭＯＳ３はＯＮになり、電圧に変換する手段２７の端子Ｄはｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ(ｖ)に、容量Ｃ１の両端の電圧は０(ｖ)に設定される。その後、ＰＭＯＳ２、ＰＭＯＳ３、ＮＭＯＳ２、ＮＭＯＳ３がＯＦＦになり、電圧に変換する手段２７の端子Ｄはｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ(ｖ)に保持される。充電する手段２２による充電が開始されると、電流ｉ１の電荷が容量Ｃ１に充電され、アンプ回路ＯＰ１に変換された電圧ｖ１１が出力される。

サンプリングする手段２９により電圧ｖ１１がサンプリングされたあと、再びＰＭＯＳ２、ＰＭＯＳ３、ＮＭＯＳ２、ＮＭＯＳ３はＯＮになり、Ｃ１の両端の電圧は０(ｖ)に設定され、充電前の状態で待機する。サンプリングする手段２９はＰｃｈＭＯＳトランジスタＰＭＯＳ４とＮｃｈＭＯＳトランジスタＮＭＯＳ４と容量Ｃ４によりサンプルホールド回路が構成されている。ＰＭＯＳ４、ＮＭＯＳ４は制御装置からの信号でＯＮ／ＯＦＦが制御されている。サンプリング時、ＰＭＯＳ４、ＮＭＯＳ４はＯＮ、ホールド時ＰＭＯＳ４、ＮＭＯＳ４はＯＦＦしている。

タッチパネルの寄生容量成分を補償する手段２１はＰｃｈＭＯＳトランジスタＰＭＯＳ５とＮｃｈＭＯＳトランジスタＮＭＯＳ５と、補償容量Ｃ５と、電圧源ｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ×２(Ｖ)により構成されている。充電する手段２２のＰＭＯＳ１がＯＮ、ＮＭＯＳ１がＯＦＦのとき、タッチパネルの寄生容量Ｃａの一端の電圧はｖ０(ｖ)になる。この時、補償する手段２１のＰＭＯＳ５はＯＮ、ＮＭＯＳ５はＯＦＦしており、補償容量Ｃ５の一端は電圧ｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ×２(ｖ)に充電されている。

充電する手段２２のＰＭＯＳ１がＯＦＦ、ＮＭＯＳ１がＯＮのとき、寄生容量の一端がｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ(ｖ)に充電される。この時、補償する手段２１のＰＭＯＳ５はＯＦＦ、ＮＭＯＳ５はＯＮして、補償容量Ｃ５の一端はｖ０ ＋ Ｖｒｅｆ(ｖ)に放電される。この時、寄生容量Ｃａの充電電圧と、補償容量の放電電圧は、同じＶｒｅｆ(ｖ)であるため、寄生容量Ｃａと補償容量Ｃ５を同じ容量値に設定しておくことで、寄生容量Ｃａの充電電流とＮＭＯＳ５のソース出力からの補償容量Ｃ５の放電電流は同じ電流量になり、寄生容量Ｃａによる電流は補償される。

また、図３に示す回路は、ＩＣへの集積化が可能な電子部品である抵抗、容量、トランジスタで実現されている。

本実施例は、請求項４、５にかかる発明に相当する実施例である。

図４は実施例２にかかる座標位置検出装置の構成を示すブロック図である。図１０に示す従来回路に、ノイズを受信するアンテナ１２と、アンテナ１２より受ける電流変化を電圧に変換する抵抗ｒ２と、抵抗ｒ２の両端の電圧を検出する回路１３と、引き算回路１４とが追加されている。アンテナ１２は抵抗ｒ２の一端と接続され、抵抗ｒ２の反対電極はＧＮＤに接続されている。抵抗ｒ２の両端の電極は検出回路１３に接続されている。引き算回路１４は電流検出回路１とバンドパスフィルタ２の間にそれぞれ４回路接続されている。引き算回路１４の＋入力と−入力はそれぞれ、電流検出回路１の出力と検出回路１３の出力に接続されている。引き算回路１４の出力はバンドパスフィルタ２の入力と接続されている。アンテナ１２は、タッチパネル１１が受ける外来ノイズと同相のノイズを受信するように、タッチパネル１１の近くに配置される。

次に動作について説明する。外来ノイズが発生した場合、タッチパネル１１が受ける外来ノイズは、従来回路と同様に電流検出回路１の出力にＶｎｏｉｓｅ１として出力される。このとき、アンテナ１２も外来ノイズを受信してノイズは電流の変化として抵抗ｒ２に流れ、抵抗ｒ２の両端に電圧が発生する。抵抗ｒ２は抵抗ｒ１と同じ抵抗である。抵抗ｒ２の両端の電圧は検出回路１３により検出され、Ｖｎｏｉｓｅ２として出力される。検出回路１３は、検出回路１を外部入力により利得を調整可能にしてなる回路である。

検出した出力信号Ｖｎｏｉｓｅ２を、Ｖｎｏｉｓｅ１と振幅が同じになるように、外部入力によって利得調整する。引き算回路１４の＋入力にＶｎｏｉｓｅ１、−入力にＶｎｏｉｓｅ２が入力される。Ｖｎｏｉｓｅ１とＶｎｏｉｓｅ２の振幅が同じになるように利得調整がされているため、引き算回路１４の出力においてＶｎｏｉｓｅ１とＶｎｏｉｓｅ２は相殺され、ノイズ成分は引き算回路１４の出力からは出力されない。すなわち、バンドパスフィルタ２以降の後段の回路には外来ノイズによる信号成分がない。

以上のように、従来技術ではバンドパスフィルタ２の通過帯域付近のノイズ成分は除去されずに通過していたが、本実施例によれば、バンドパスフィルタ１２の前段でノイズは削除されているため、通過帯域付近のノイズが通過することがなくなった。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明によれば、従来技術よりも検出時間が短縮されることで消費電力の低減が図られ、かつＩＣへの集積化が可能であり、産業上有用である。

実施例１にかかる座標位置検出装置の構成例を示すブロック図。 実施例１にかかる、補償回路を含む座標位置検出装置の構成例を示すブロック図。 本発明の一実施例を示す回路図。 実施例２にかかる座標位置検出装置の構成例を示すブロック図。 容量結合方式による位置検出方法の基本原理を示す図。 タッチパネルの平面図。 ２次元の場合の座標位置検出装置の概念図。 従来の座標位置検出装置の構成図。 他の従来例にかかる座標位置検出装置の構成図。 従来の座標位置検出装置のさらなる問題点を示す図。

符号の説明

２２、２４ タッチパネルの結合容量を充電する手段
２７、２８ 電圧に変換する手段
２９、３０ 変換された電圧をサンプリングする手段
３１ 制御装置
３６ タッチパネル
３７ タッチパネルの抵抗膜
３８ タッチパネルにタッチされた指先のインピーダンス

Claims (5)

1. 容量結合方式タッチパネルにおいて、
   結合容量を充電する手段と、
   充電された電荷量を電圧に変換する手段と、
   変換された電圧をサンプリングする手段と、
   充電された結合容量を充電前の状態に戻す手段と、
   変換された電圧を充電前の状態に戻す手段とを備え、
   前記各手段は、間歇動作が可能にされている座標位置検出装置。
2. 容量結合方式タッチパネルにおいて、
   結合容量を放電する手段と、
   放電された電荷量を電圧に変換する手段と、
   変換された電圧をサンプリングする手段と、
   放電された結合容量を放電前の状態に戻す手段と、
   変換された電圧を放電前の状態に戻す手段とを備え、
   前記各手段は、間歇動作が可能にされている座標位置検出装置。
3. 充電時に流れる電流の中で、タッチパネルの寄生容量へ流れる電流を補償する手段をさらに備える請求項１または２に記載の座標位置検出装置。
4. タッチパネルの出力信号から接触位置を決定する容量結合方式タッチパネルの座標位置検出装置において、
   外来ノイズを受信するノイズ受信手段と、
   前記タッチパネルの出力信号から前記ノイズ受信手段で受信したノイズ信号を引き算する手段とを備えたことを特徴とする座標位置検出装置。
5. 前記ノイズ信号の利得を調整する手段をさらに備える請求項４に記載の座標位置検出装置。
   
   

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