JP2019074869A - タッチパネル、タッチパネルコントローラ、及びタッチディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【課題】タッチ対象物の導電性の特性を判定することができるタッチパネルを実現する。【解決手段】タッチパネル(1)は、各パッド電極(2a・2b)とタッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間において測定する駆動読出し回路(6)と、パッド電極(2a)とパッド電極(2b)との間の相互容量を第2測定期間において測定する読出し回路(5)とを備える。【選択図】図3
Description
本発明は、静電容量方式のタッチパネル、タッチパネルコントローラ、及びタッチディスプレイに関する。
近年携帯機器及びパーソナルコンピュータのディスプレイは、指又はペンの直接タッチを可能とするタッチパネルが集積されている。
静電容量方式のタッチパネルとして、自己容量方式のタッチパネル(特許文献1及び2)及び相互容量方式のタッチパネル(特許文献3)が従来技術として知られている。
自己容量方式のタッチパネルは、各電極とタッチ対象物との間の自己容量を測定することにより、タッチ対象物のタッチ位置を検出する。そして、相互容量方式のタッチパネルは、駆動電極とセンス電極との間の相互容量を測定することにより、タッチ対象物のタッチ位置を検出する。
薄型機器を実現するためにディスプレイの中にタッチパネルを集積することに焦点があてられてきた。そして、従来の静電容量方式のタッチパネルは、導電物を検出するように構成されている。
しかしながら、自己容量方式は、導電物のタッチのみしか検出できず、非導電物のタッチを検出できない。相互容量方式は、導電物のタッチと非導電物のタッチとで容量の変化が異なるが、これに基づく信号レベルが低いため検出が困難であるという問題がある。
本発明の一態様は、タッチ対象物の導電性の特性を判定することができるタッチパネル、タッチパネルコントローラ、及びタッチディスプレイを実現することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るタッチパネルは、マトリックス状に配置された複数のパッド電極と、前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間において測定する自己容量測定回路と、前記パッド電極にタッチした前記タッチ対象物の特性を判定するために、前記複数のパッド電極のうちの一部と他の一部との間の相互容量を第2測定期間において測定する相互容量測定回路とを備えることを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る他のタッチパネルは、マトリックス状に配置された複数のパッド電極と、前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間及び第2測定期間において測定する自己容量測定回路を備え、前記自己容量測定回路は、前記第1測定期間において各パッド電極に第1充電信号を供給する駆動回路と、前記第1測定期間において前記駆動回路により前記第1充電信号が供給された各パッド電極から第1電荷信号を読み出す読出し回路とを含み、前記駆動回路は、前記第2測定期間において、前記パッド電極のうちの一部に前記第1充電信号を供給し、前記パッド電極のうちの一部に隣接する前記パッド電極のうちの他の一部に前記第1充電信号と異なる電圧を有する第2充電信号を供給し、前記読出し回路は、前記第2測定期間において、前記第1充電信号が供給された前記パッド電極のうちの一部から前記第1電荷信号を読み出し、前記第2充電信号が供給された前記パッド電極のうちの他の一部から第2電荷信号を読み出すことを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラは、マトリックス状に配置された複数のパッド電極を有するタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラであって、前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間において測定する自己容量測定回路と、前記パッド電極にタッチした前記タッチ対象物の特性を判定するために、前記複数のパッド電極のうちの一部と他の一部との間の相互容量を第2測定期間において測定する相互容量測定回路とを備えることを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る他のタッチパネルコントローラは、マトリックス状に配置された複数のパッド電極を有するタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラであって、前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間及び第2測定期間において測定する自己容量測定回路を備え、前記自己容量測定回路は、前記第1測定期間において各パッド電極に第1充電信号を供給する駆動回路と、前記第1測定期間において前記駆動回路により前記第1充電信号が供給された各パッド電極から第1電荷信号を読み出す読出し回路とを含み、前記駆動回路は、前記第2測定期間において、前記パッド電極のうちの一部に前記第1充電信号を供給し、前記パッド電極のうちの一部に隣接する前記パッド電極のうちの他の一部に前記第1充電信号と異なる電圧を有する第2充電信号を供給し、前記読出し回路は、前記第2測定期間において、前記第1充電信号が供給された前記パッド電極のうちの一部から前記第1電荷信号を読み出し、前記第2充電信号が供給された前記パッド電極のうちの他の一部から第2電荷信号を読み出すことを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るタッチディスプレイは、本発明の一態様に係るタッチパネルを備えたことを特徴とする。
本発明の一態様によれば、タッチ対象物の導電性の特性を判定することができるタッチパネル、タッチパネルコントローラ、及びタッチディスプレイを実現することができる。
〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図1(a)はタッチパネルに係る自己容量方式の原理を示す回路図であり、(b)はタッチパネルに係る相互容量方式の原理を示す回路図であり、(c)はタッチ対象物の導電性に係る自己容量方式及び相互容量方式の検出容量の変化方向を説明するための図である。
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図1(a)はタッチパネルに係る自己容量方式の原理を示す回路図であり、(b)はタッチパネルに係る相互容量方式の原理を示す回路図であり、(c)はタッチ対象物の導電性に係る自己容量方式及び相互容量方式の検出容量の変化方向を説明するための図である。
タッチパネルには、パッド電極2aと、このパッド電極2aに隣接するパッド電極2bとが、マトリックス状に配置される。
自己容量方式は、図1(a)に示すように、例えば、パッド電極2aとタッチ対象物3との間の自己容量CSを測定する。相互容量方式は、図1(b)に示すように、パッド電極2aとパッド電極2bとの間の相互容量CMを測定する。
図1(c)に示すように、自己容量方式では、パッド電極2aにタッチしたタッチ対象物3が人体等の導電物であると自己容量CSは増加する。しかしながら、タッチ対象物3が水等の非導電物であると自己容量CSは僅かしか増加しない。
一方、相互容量方式では、パッド電極2aにタッチしたタッチ対象物3が導電物であると相互容量CMは減少する。そして、タッチ対象物3が非導電物であると相互容量CMは逆に増加する。
図2は実施形態1に係るタッチパネルの駆動方法を説明するための回路図である。実施形態1に係るタッチパネルは、導電物と非導電物との双方を検出することができる。このタッチパネルでは、自己容量及び相互容量の双方が測定される。測定された自己容量は、タッチ位置の検出に使用される。そして、測定された相互容量の結果は、タッチ対象物の導電性等の特性を判定するために使用される。また、非導電物及びフローティング対象物のより好ましい検出にも、測定された相互容量の結果が使用される。
タッチパネルは、パッド電極2aに充電信号を供給するための駆動回路4(自己容量測定回路、相互容量測定回路)を備える。この駆動回路4とパッド電極2aとの間にスイッチSW1が配置される。
タッチパネルには、パッド電極2a又はパッド電極2bから電荷信号を読み出すための読出し回路5(自己容量測定回路、相互容量測定回路)が設けられる。この読出し回路5とパッド電極2bとの間にスイッチSW2が配置される。読出し回路5は、増幅器20と積分容量CFとリセットのためのスイッチSW3とを有する。
このように構成されたタッチパネルでは、まず、パッド電極2aがスイッチSW1により駆動回路4に接続される。そして、駆動回路4がパッド電極2aに充電信号を供給する。次に、パッド電極2aがスイッチSW1及びSW2を介して読出し回路5に接続される。その後、読出し回路5がパッド電極2aとタッチ対象物3との間の自己容量に基づく電荷信号をパッド電極2aから読み出す。このようにして、パッド電極2aとタッチ対象物3との間の自己容量が測定される。
次に、パッド電極2aがスイッチSW1により再び駆動回路4に接続される。そして、駆動回路4が再びパッド電極2aに充電信号を供給する。その後、パッド電極2bがスイッチSW2により読出し回路5に接続される。次に、読出し回路5がパッド電極2aとパッド電極2bとの間の相互容量に基づく電荷信号をパッド電極2bから読み出す。このようにして、パッド電極2aとパッド電極2bとの間の相互容量が測定される。
図3は実施形態1に係るタッチパネル1の構成を示す回路図である。なお、説明の便宜上、前述した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
タッチパネル1は、マトリックス状に配置された複数のパッド電極2a・2bを備える。図3に示すように、パッド電極2aは奇数列目に配置され、パッド電極2bは偶数列目に配置される。
タッチパネル1には駆動読出し回路6(自己容量測定回路、相互容量測定回路)が設けられる。駆動読出し回路6は、図2で前述した駆動回路4及び読出し回路5に対応する。駆動読出し回路6は、自己容量方式に基づく測定期間(第1測定期間)においては、各パッド電極2aに充電信号を供給し、パッド電極2aとタッチ対象物3との間の自己容量に基づく電荷信号をパッド電極2aから読み出し、相互容量方式に基づく測定期間(第2測定期間)においては、各パッド電極2aに充電信号を供給するために設けられる。
タッチパネル1は読出し回路5を備える。読出し回路5は、相互容量方式に基づく測定期間において、互いに隣接するパッド電極2aとパッド電極2bとの間の相互容量に基づく電荷信号をパッド電極2bから読み出すために設けられる。
タッチパネル1にはスイッチSW4及び複数のマルチプレクサ7が設けられる。スイッチSW4は、図3に示すように、パッド電極2a・2bを駆動読出し回路6又は読出し回路5に接続するように設けられる。スイッチSW4は、パッド電極2a・2bを1行に配置されたパッド電極2a・2b毎に読出し回路5に接続するように構成される。各マルチプレクサ7は、1列に配置されたパッド電極2a又は2bとスイッチSW4を介して接続されるように配置される。
タッチパネル1は、互いに隣接するパッド電極2a・2bの間の相互容量が減少したときに、パッド電極2a・2bにタッチしたタッチ対象物3が導電物であると判定し、前記相互容量が増加したときに、タッチ対象物3が非導電物であると判定する制御回路21(判定回路)を備える。
このように構成されたタッチパネル1では、まず、パッド電極2a・2bがスイッチSW4によりマルチプレクサ7に接続される。そして、各マルチプレクサ7は、1列に配置されたパッド電極2a又は2bを順番に駆動読出し回路6に接続する。このとき、駆動読出し回路6は、マルチプレクサ7及びスイッチSW4を介して、1列に配置されたパッド電極2a又は2bに順番に充電信号を供給する。
その後、各マルチプレクサ7は、1列に配置されたパッド電極2a又は2bを再び順番に駆動読出し回路6に接続する。このとき、駆動読出し回路6は、マルチプレクサ7及びスイッチSW4を介して、1列に配置されたパッド電極2a又は2bから、パッド電極2a又は2bとタッチ対象物3との間の自己容量に基づく電荷信号を順番に読み出す。このようにして、パッド電極2a・2bとタッチ対象物3との間の自己容量が測定される。
次に、パッド電極2aがスイッチSW4によりマルチプレクサ7に接続される。そして、各マルチプレクサ7は、1列に配置されたパッド電極2aを順番に駆動読出し回路6に接続する。このとき、駆動読出し回路6は、マルチプレクサ7及びスイッチSW4を介して、1列に配置されたパッド電極2aに順番に相互容量測定のための充電信号を供給する。その後、パッド電極2bがスイッチSW4により読出し回路5に接続される。次に、読出し回路5が互いに隣接するパッド電極2aとパッド電極2bとの間の相互容量に基づく電荷信号をパッド電極2bから読み出す。このようにして、パッド電極2aとパッド電極2bとの間の相互容量が測定される。
図4はタッチパネル1の動作を示すフローチャートである。まず、タッチパネル1のリセット及び校正が行われる(ステップS1)。そして、自己容量方式による測定が行われる(ステップS2)。次に、相互容量方式による測定が行われる(ステップS3)。
その後、制御回路21が測定された自己容量の変化をアレイ状の自己容量マップに基づいてチェックする(ステップS4)。そして、制御回路21は測定された相互容量の変化をTx対Rxの相互容量マップに基づいてチェックする(ステップS5)。
次に、自己容量の変化のチェック結果に基づいて、タッチしたタッチ対象物3が存在するか否かを制御回路21が判定する(ステップS6)。タッチ対象物3が存在しないと制御回路21が判定したときは(ステップS6でNo)、ステップS2に戻る。
タッチ対象物3が存在すると制御回路21が判定したときは(ステップS6でYes)、タッチ対象物3のタッチ位置を制御回路21が特定する。そして、制御回路21は、相互容量の変化のチェック結果に基づいてタッチ対象物3の特性を判定する。例えば、制御回路21は、互いに隣接するパッド電極2a・2bの間の相互容量が減少したときに、タッチ対象物3が導電物であると判定し、前記相互容量が増加したときに、タッチ対象物3が非導電物であると判定する(ステップS7)。上記非導電物は例えば水を含む。このため、タッチ対象物3が水であると判定したときに、タッチパネルが水で濡れる環境に存在していると判定することが可能であり、水で濡れる環境に関連するアプリケーションソフトウェアを起動するように制御回路21を構成することが可能となる。このように、タッチ対象物3のタッチ位置のみならず、タッチパネルの周りの環境を検知することができる。
その後、SN比を良好にし、タッチIDを配置するために、自己容量マップ及び相互容量マップを制御回路21が融合する(ステップS8)。そして、測定を終了するか否かを制御回路21が判定し(ステップS17)、測定を終了しないときはステップS2に戻り、測定を終了する時は処理を終了する。
図5は実施形態1に係るタッチパネルの変形例を示す回路図である。前述した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
タッチパネル1Aは、図3で前述したスイッチSW4に替えてスイッチSW5を備える。スイッチSW5は、パッド電極2aを行毎に駆動読出し回路6に接続し、パッド電極2bを列毎に読出し回路5に接続する。
例えば、スイッチSW5は、まず、1行目のパッド電極2aを、マルチプレクサ7を介して駆動読出し回路6に接続する。そして、駆動読出し回路6は、1行目のパッド電極2aに充電信号を供給する。そして、スイッチSW5は、2行目のパッド電極2aを、マルチプレクサ7を介し駆動読出し回路6に接続する。次に、駆動読出し回路6は、2行目のパッド電極2aに充電信号を供給する。以下同様にして、最終行目のパッド電極2aまで充電信号が供給される。
次に、スイッチSW5は、2列目のパッド電極2bのそれぞれを読出し回路5に接続する。そして、読出し回路5は、1列目のパッド電極2aと2列目のパッド電極2bとの間に蓄積された電荷に基づく電荷信号を2列目のパッド電極2bのそれぞれから読み出す。次に、スイッチSW5は、4列目のパッド電極2bのそれぞれを読出し回路5に接続する。そして、読出し回路5は、3列目のパッド電極2aと4列目のパッド電極2bとの間に蓄積された電荷に基づく電荷信号を4列目のパッド電極2bのそれぞれから読み出す。以下同様にして、最終列目のパッド電極2bのそれぞれから電荷信号が読み出される。
このようにして、互いに隣接するパッド電極2a・2bの間の相互容量が測定される。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
図6は実施形態2に係るタッチパネルの駆動方法を説明するための回路図である。図2で前述した回路にスイッチSW6が追加される。
まず、パッド電極2aがスイッチSW1により駆動回路4に接続され、パッド電極2bがスイッチSW6によりグランドに接続される。そして、駆動回路4がパッド電極2aに充電信号を供給する。
その後、パッド電極2bがスイッチSW2により読出し回路5に接続される。そして、読出し回路5が、パッド電極2bとタッチ対象物3との間の自己容量に基づく電荷信号をパッド電極2bから読み出す。
次に、パッド電極2aがスイッチSW1及びSW2を介して読出し回路5に接続される。その後、読出し回路5がパッド電極2aとタッチ対象物3との間の自己容量に基づく電荷信号をパッド電極2aから読み出す。このようにして、パッド電極2a・2bとタッチ対象物3との間の自己容量が測定される。
図7は実施形態2に係るタッチパネル1Bの構成を示す回路図である。タッチパネル1Bは図3で前述したスイッチSW4に替えてスイッチSW7を備える。タッチパネル1Bには自己容量方式のための駆動回路8と自己容量方式のための読出し回路9とが設けられる。
このように構成されたタッチパネル1Bでは、第1測定期間において、まず、スイッチSW7がパッド電極2a・2bのすべてを駆動回路8に接続する。そして、駆動回路8はパッド電極2a・2bのすべてに第1充電信号を供給する。次に、スイッチSW7はパッド電極2a・2bをマルチプレクサ7に接続する。読出し回路9は、マルチプレクサ7を介して、1行に配置されたパッド電極2a・2b毎に電荷信号を読み出す。
その後、第2測定期間において、スイッチSW7は再びパッド電極2a・2bのすべてを駆動回路8に接続する。そして、駆動回路8は、パッド電極2aに第1充電信号を供給し、パッド電極2bに第1充電信号と異なる電圧を有する第2充電信号を供給する。なお、第1充電信号と異なる電圧はグランド電圧でもよい。また、第2充電信号は第1充電信号と異なる周波数を有してもよい。
次に、スイッチSW7は再びパッド電極2a・2bをマルチプレクサ7に接続する。読出し回路9は、マルチプレクサ7を介して、パッド電極2aから第1電荷信号を読み出し、パッド電極2bから第2電荷信号を読み出す。
図8はタッチパネル1Bの動作を示すフローチャートである。まず、タッチパネル1のリセット及び校正が行われる(ステップS9)。そして、第1自己容量測定が行われる(ステップS10)。次に、第2自己容量測定が行われる(ステップS10)。
その後、制御回路21が測定された第1自己容量の変化を第1自己容量マップに基づいてチェックする(ステップS12)。そして、制御回路21は測定された第2自己容量の変化を第2自己容量マップに基づいてチェックする(ステップS13)。
次に、第1自己容量の変化のチェック結果に基づいて、タッチしたタッチ対象物3が存在するか否かを制御回路21が判定する(ステップS14)。タッチ対象物3が存在しないと制御回路21が判定したときは(ステップS14でNo)、ステップS10に戻る。
タッチ対象物3が存在すると制御回路21が判定したときは(ステップS10でYes)、第1自己容量マップ、第2自己容量マップを比較し、タッチ対象物3の導電性等の特性を判定する(ステップS15)。
その後、SN比を良好にし、タッチIDを配置するために、第1自己容量マップ及び第2自己容量マップを制御回路21が融合する(ステップS16)。そして、測定を終了するか否かを制御回路21が判定し(ステップS17)、測定を終了しないときはステップS10に戻り、測定を終了する時は処理を終了する。
図9は実施形態に係るタッチパネルの変形例を示す回路図である。スイッチは、図9に示すように、マルチプレクサ7及びデマルチプレクサ10により構成されるスイッチSW8を設けてもよい。
図10は実施形態に係るタッチパネルの他の変形例を示す回路図である。図7に示される駆動回路8及び読出し回路9の替わりに駆動読出し回路11(自己容量測定回路)を設けてもよい。
〔実施形態3〕
図11は実施形態3に係るタッチパネルの構成を示す回路図である。タッチパネル1Eはタッチパネルコントローラ12により制御される。駆動読出し回路11と制御回路21とは、図11に示すように、タッチパネルコントローラ12の中に集積されてもよい。
図11は実施形態3に係るタッチパネルの構成を示す回路図である。タッチパネル1Eはタッチパネルコントローラ12により制御される。駆動読出し回路11と制御回路21とは、図11に示すように、タッチパネルコントローラ12の中に集積されてもよい。
〔実施形態4〕
図12(a)は実施形態4に係るタッチディスプレイ13の断面図であり、(b)はタッチディスプレイ13の他の断面図である。
図12(a)は実施形態4に係るタッチディスプレイ13の断面図であり、(b)はタッチディスプレイ13の他の断面図である。
前述した実施形態に係るタッチパネル1、1A〜1Eは、タッチディスプレイ13の中に集積されるインセルタイプであってもよい。タッチディスプレイ13は、TFT(Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ)ガラス基板11を備える。TFTガラス基板11の上に表示TFT15が形成される。そして、表示TFT15の上方に表示画素電極16が形成される。液晶分子の配向を制御する電界を形成するための共通電極17(Vcom電極)が、表示画素電極16の上方に形成される。タッチディスプレイ13の中に集積されるタッチパネル1のパッド電極2a・2bは、この共通電極17により構成される。この共通電極17のパッド電極2a・2bは、前述したスイッチSW1〜SW7に接続される。
表示TFT15のいくつかは、自己容量方式と相互容量方式とを切り替えるためのスイッチSW1〜SW7を構成するスイッチTFT19として使用することができる。この場合、パッド電極2a・2bはスイッチTFT19に接続される。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係るタッチパネル1は、マトリックス状に配置された複数のパッド電極2a・2bと、前記パッド電極2a・2bへのタッチ対象物3のタッチ位置を検出するために、各パッド電極2a・2bと前記タッチ対象物3との間の自己容量を第1測定期間において測定する自己容量測定回路(駆動読出し回路6)と、前記パッド電極2a・2bにタッチした前記タッチ対象物3の特性を判定するために、前記複数のパッド電極2a・2bのうちの一部と他の一部との間の相互容量を第2測定期間において測定する相互容量測定回路(読出し回路5、駆動読出し回路6)とを備えている。
本発明の態様1に係るタッチパネル1は、マトリックス状に配置された複数のパッド電極2a・2bと、前記パッド電極2a・2bへのタッチ対象物3のタッチ位置を検出するために、各パッド電極2a・2bと前記タッチ対象物3との間の自己容量を第1測定期間において測定する自己容量測定回路(駆動読出し回路6)と、前記パッド電極2a・2bにタッチした前記タッチ対象物3の特性を判定するために、前記複数のパッド電極2a・2bのうちの一部と他の一部との間の相互容量を第2測定期間において測定する相互容量測定回路(読出し回路5、駆動読出し回路6)とを備えている。
上記の構成によれば、複数のパッド電極のうちの一部と他の一部との間の相互容量が測定される。相互容量はタッチ対象物の特性に応じて増減する。従って、タッチ対象物の特性を判定することができるタッチパネルを得ることができる。
本発明の態様2に係るタッチパネル1は、上記態様1において、前記相互容量測定回路(読出し回路5、駆動読出し回路6)が、前記パッド電極2a・2bのうちの前記一部と前記他の一部との間に電荷を蓄積するための充電信号を前記パッド電極2a・2bのうちの前記一部に供給する駆動回路(駆動読出し回路6)と、前記パッド電極2a・2bのうちの前記一部と前記他の一部との間に蓄積された電荷に基づく電荷信号を前記パッド電極2a・2bのうちの前記他の一部から読み出す読出し回路5とを含んでもよい。
上記の構成によれば、互いに隣接するパッド電極の間の相互容量を読み出すことができる。
本発明の態様3に係るタッチパネル1は、上記態様1において、前記パッド電極2a・2bのうちの前記一部は奇数列目に配置されたパッド電極2aであり、前記パッド電極2a・2bのうちの前記他の一部は偶数列目に配置されたパッド電極2bであってもよい。
上記の構成によれば、奇数列目に配置されたパッド電極と偶数列目に配置されたパッド電極との間の相互容量を読み出すことができる。
本発明の態様4に係るタッチパネル1は、上記態様1において、前記タッチ対象物3の特性が、前記タッチ対象物3の導電性を含んでもよい。
上記の構成によれば、タッチ対象物が導電物であるか非導電物であるかを判定することができる。
本発明の態様5に係るタッチパネル1は、上記態様1において、前記相互容量測定回路(読出し回路5、駆動読出し回路6)は、前記複数のパッド電極2a・2bのうちの一部と他の一部との間の相互容量が減少したときに、前記パッド電極2a・2bにタッチした前記タッチ対象物3が導電物であると判定し、前記相互容量が増加したときに、前記タッチ対象物3が非導電物であると判定する判定回路(制御回路21)を含んでもよい。
上記の構成によれば、パッド電極間の相互容量の増減の測定結果に基づいてタッチ対象物の導電性を判定することができる。
本発明の態様6に係るタッチパネル1Bは、マトリックス状に配置された複数のパッド電極2a・2bと、前記パッド電極2a・2bへのタッチ対象物3のタッチ位置を検出するために、各パッド電極2a・2bと前記タッチ対象物3との間の自己容量を第1測定期間及び第2測定期間において測定する自己容量測定回路(駆動回路8、読出し回路9)を備え、前記自己容量測定回路(駆動回路8、読出し回路9)は、前記第1測定期間において各パッド電極2a・2bに第1充電信号を供給する駆動回路8と、前記第1測定期間において前記駆動回路8により前記第1充電信号が供給された各パッド電極から第1電荷信号を読み出す読出し回路9とを含み、前記駆動回路8は、前記第2測定期間において、前記パッド電極2a・2bのうちの一部に前記第1充電信号を供給し、前記パッド電極2a・2bのうちの一部に隣接する前記パッド電極2a・2bのうちの他の一部に前記第1充電信号と異なる電圧を有する第2充電信号を供給し、前記読出し回路9は、前記第2測定期間において、前記第1充電信号が供給された前記パッド電極2a・2bのうちの一部から前記第1電荷信号を読み出し、前記第2充電信号が供給された前記パッド電極2a・2bのうちの他の一部から第2電荷信号を読み出す。
上記の構成によれば、第1充電信号が供給されたパッド電極から読み出された第1電荷信号に基づく第1自己容量と、第1充電信号と異なる電圧を有する第2充電信号が供給されたパッド電極から読み出された第2電荷信号に基づく第2自己容量とが、タッチ対象物の特性に応じて変化する。従って、タッチ対象物の特性を判定することができるタッチパネルを得ることができる。
本発明の態様7に係るタッチパネルコントローラは、マトリックス状に配置された複数のパッド電極を有するタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラであって、前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間において測定する自己容量測定回路と、前記パッド電極にタッチした前記タッチ対象物の特性を判定するために、前記複数のパッド電極のうちの一部と他の一部との間の相互容量を第2測定期間において測定する相互容量測定回路とを備える。
本発明の態様8に係るタッチパネルコントローラは、マトリックス状に配置された複数のパッド電極を有するタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラであって、前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間及び第2測定期間において測定する自己容量測定回路を備え、前記自己容量測定回路は、前記第1測定期間において各パッド電極に第1充電信号を供給する駆動回路と、前記第1測定期間において前記駆動回路により前記第1充電信号が供給された各パッド電極から第1電荷信号を読み出す読出し回路とを含み、前記駆動回路は、前記第2測定期間において、前記パッド電極のうちの一部に前記第1充電信号を供給し、前記パッド電極のうちの一部に隣接する前記パッド電極のうちの他の一部に前記第1充電信号と異なる電圧を有する第2充電信号を供給し、前記読出し回路は、前記第2測定期間において、前記第1充電信号が供給された前記パッド電極のうちの一部から前記第1電荷信号を読み出し、前記第2充電信号が供給された前記パッド電極のうちの他の一部から第2電荷信号を読み出す。
本発明の態様9に係るタッチディスプレイは、態様1又は6に記載のタッチパネルを備える。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
1 タッチパネル
2a パッド電極
2b パッド電極
3 タッチ対象物
4 駆動回路(自己容量測定回路、相互容量測定回路)
5 読出し回路(自己容量測定回路、相互容量測定回路)
6 駆動読出し回路(自己容量測定回路、相互容量測定回路)
7 マルチプレクサ
8 駆動回路(自己容量測定回路)
9 読出し回路(自己容量測定回路)
10 デマルチプレクサ
11 駆動読出し回路(自己容量測定回路)
12 タッチパネルコントローラ
13 タッチディスプレイ
21 制御回路(判定回路)
SW1〜SW9 スイッチ
CS 自己容量
CM 相互容量
2a パッド電極
2b パッド電極
3 タッチ対象物
4 駆動回路(自己容量測定回路、相互容量測定回路)
5 読出し回路(自己容量測定回路、相互容量測定回路)
6 駆動読出し回路(自己容量測定回路、相互容量測定回路)
7 マルチプレクサ
8 駆動回路(自己容量測定回路)
9 読出し回路(自己容量測定回路)
10 デマルチプレクサ
11 駆動読出し回路(自己容量測定回路)
12 タッチパネルコントローラ
13 タッチディスプレイ
21 制御回路(判定回路)
SW1〜SW9 スイッチ
CS 自己容量
CM 相互容量
Claims (9)
- マトリックス状に配置された複数のパッド電極と、
前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間において測定する自己容量測定回路と、
前記パッド電極にタッチした前記タッチ対象物の特性を判定するために、前記複数のパッド電極のうちの一部と他の一部との間の相互容量を第2測定期間において測定する相互容量測定回路とを備えることを特徴とするタッチパネル。 - 前記相互容量測定回路が、前記パッド電極のうちの前記一部と前記他の一部との間に電荷を蓄積するための充電信号を前記パッド電極のうちの前記一部に供給する駆動回路と、
前記パッド電極のうちの前記一部と前記他の一部との間に蓄積された電荷に基づく電荷信号を前記パッド電極のうちの前記他の一部から読み出す読出し回路とを含む請求項1に記載のタッチパネル。 - 前記パッド電極のうちの前記一部は奇数列目に配置されたパッド電極であり、
前記パッド電極のうちの前記他の一部は偶数列目に配置されたパッド電極である請求項1に記載のタッチパネル。 - 前記タッチ対象物の特性が、前記タッチ対象物の導電性を含む請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記相互容量測定回路は、前記複数のパッド電極のうちの一部と他の一部との間の相互容量が減少したときに、前記パッド電極にタッチした前記タッチ対象物が導電物であると判定し、前記相互容量が増加したときに、前記タッチ対象物が非導電物であると判定する判定回路を含む請求項4に記載のタッチパネル。
- マトリックス状に配置された複数のパッド電極と、
前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間及び第2測定期間において測定する自己容量測定回路を備え、
前記自己容量測定回路は、前記第1測定期間において各パッド電極に第1充電信号を供給する駆動回路と、
前記第1測定期間において前記駆動回路により前記第1充電信号が供給された各パッド電極から第1電荷信号を読み出す読出し回路とを含み、
前記駆動回路は、前記第2測定期間において、前記パッド電極のうちの一部に前記第1充電信号を供給し、前記パッド電極のうちの一部に隣接する前記パッド電極のうちの他の一部に前記第1充電信号と異なる電圧を有する第2充電信号を供給し、
前記読出し回路は、前記第2測定期間において、前記第1充電信号が供給された前記パッド電極のうちの一部から前記第1電荷信号を読み出し、前記第2充電信号が供給された前記パッド電極のうちの他の一部から第2電荷信号を読み出すことを特徴とするタッチパネル。 - マトリックス状に配置された複数のパッド電極を有するタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラであって、
前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間において測定する自己容量測定回路と、
前記パッド電極にタッチした前記タッチ対象物の特性を判定するために、前記複数のパッド電極のうちの一部と他の一部との間の相互容量を第2測定期間において測定する相互容量測定回路とを備えることを特徴とするタッチパネルコントローラ。 - マトリックス状に配置された複数のパッド電極を有するタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラであって、
前記パッド電極へのタッチ対象物のタッチ位置を検出するために、各パッド電極と前記タッチ対象物との間の自己容量を第1測定期間及び第2測定期間において測定する自己容量測定回路を備え、
前記自己容量測定回路は、前記第1測定期間において各パッド電極に第1充電信号を供給する駆動回路と、
前記第1測定期間において前記駆動回路により前記第1充電信号が供給された各パッド電極から第1電荷信号を読み出す読出し回路とを含み、
前記駆動回路は、前記第2測定期間において、前記パッド電極のうちの一部に前記第1充電信号を供給し、前記パッド電極のうちの一部に隣接する前記パッド電極のうちの他の一部に前記第1充電信号と異なる電圧を有する第2充電信号を供給し、
前記読出し回路は、前記第2測定期間において、前記第1充電信号が供給された前記パッド電極のうちの一部から前記第1電荷信号を読み出し、前記第2充電信号が供給された前記パッド電極のうちの他の一部から第2電荷信号を読み出すことを特徴とするタッチパネルコントローラ。 - 請求項1又は6に記載のタッチパネルを備えたことを特徴とするタッチディスプレイ。
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- 2017-10-13 JP JP2017199620A patent/JP2019074869A/ja active Pending
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- 2018-10-04 US US16/151,589 patent/US10732779B2/en active Active
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