KR20100081963A

KR20100081963A - 터치 패널의 신호 처리 장치 및 입력 장치

Info

Publication number: KR20100081963A
Application number: KR1020100001449A
Authority: KR
Inventors: 가즈유끼 고바야시; 다쯔야 스즈끼; 구미꼬 후까이; 야스히로 가네따
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤; 산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2009-01-07
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2010-07-15
Also published as: US20100171723A1; KR101135821B1; CN101847067A; TW201028908A; US8525810B2; CN101847067B; JP2010182290A

Abstract

본 발명의 과제는 노이즈 내성을 향상시키는 동시에, 리니어 검출을 가능하게 한 정전 용량 방식의 터치 패널의 신호 처리 장치를 제공하는 것이다.
기판(11) 상에 여기 패드(12)와, 이 여기 패드(12)를 사이에 두고 제1 터치 패드(13)와 제2 터치 패드(14)가 배치되어 있다. 한편, 센서 IC측에 있어서는, 여기 패드(12)에 배선(15)을 통해 교류 전압을 인가하는 교류 전원(16)이 설치되어 있다. 또한, 전하 증폭기(17)가 설치되고, 이 전하 증폭기(17)의 비반전 입력 단자(+)에 배선(18)을 통해 제1 터치 패드(13)가 접속되고, 전하 증폭기(17)의 반전 입력 단자(-)에 배선(19)을 통해 제2 터치 패드(14)가 접속되어 있다.

Description

터치 패널의 신호 처리 장치 및 입력 장치{SIGNAL PROCESSING DEVICE OF TOUCH PANEL AND INPUT DEVICE}

본 발명은, 터치 패널의 신호 처리 장치에 관한 것으로, 특히 정전 용량 방식을 사용한 터치 패널의 신호 처리 장치에 관한 것이다.

종래, 휴대 전화, 휴대 음향 기기, 휴대 게임 기기, 텔레비전, 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기의 입력 장치로서, 터치 센서 등으로 불리는 정전 용량 방식을 사용한 것이 알려져 있다. 이러한 종류의 터치 센서에 대해서는, 예를 들어 특허 문헌 1에 기재되어 있다.

종래의 터치 센서(터치 패널의 신호 처리 장치)를 도 9, 도 10에 기초하여 설명한다. 도 9에 도시하는 바와 같이, PCB 기판(50) 상에 터치 패드(51)가 형성되어 있고, 터치 패드(51)와 PCB 기판(50) 사이에 정전 용량(52)(용량값 C)이 형성되어 있다. 그리고, 콤퍼레이터(53)의 비반전 입력 단자(+)에 배선(54)을 통해 터치 패드(51)가 접속된다. 콤퍼레이터(53)의 반전 입력 단자(-)에는 기준 전압 Vref가 인가된다. 또한, 터치 패드(51)와 콤퍼레이터(53)의 비반전 입력 단자(+)를 접속하는 배선(54)에는 정전류원(55)이 접속되어 있다.

이 터치 센서의 동작을 도 10에 기초하여 설명한다. 우선, 인간의 손가락(56)이 터치 패드(51)로부터 멀리 이격되어 있는 경우에는, 터치 패드(51)에 있어서의 용량값은 C이다. 이 경우, 터치 패드(51)의 정전 용량(52)은 정전류원(55)으로부터의 정전류에 의해 충전됨으로써, 터치 패드(51)의 전압은 리셋 상태의 0V로부터 증가하고, 기준 전압 Vref에 도달하면 콤퍼레이터(53)의 출력 전압은 반전한다. 이 리셋으로부터 콤퍼레이터(53)가 반전할 때까지의 시간을 t1이라 한다.

한편, 인간의 손가락(56)을 터치 패드(51)에 근접시키면, 터치 패드(51)에 있어서의 용량값은 C+C'로 증가한다. 이 증가분 C'는 인간의 손가락과 터치 패드(51) 사이에 형성되는 용량값이다. 그러면, 터치 패드(51)의 전압이 0V로부터 기준 전압 Vref에 도달할 때까지의 시간은 t2(t2>t1)이다. 즉, 리셋으로부터 콤퍼레이터(53)가 반전할 때까지의 시간의 차(t2-t1)에 기초하여, 인간의 손가락(56)이 터치 패드(51)에 터치하였는지 여부를 검출할 수 있다. 바꾸어 말하면, 터치 패드(51)는 데이터 입력용 온/오프 스위치로서 기능한다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-190950호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-190050호 공보

그러나, 종래의 터치 센서에 있어서는, 터치 패드(51)에 노이즈가 인가되면, 터치 패드(51)의 전압이 변화하여 터치 센서의 오동작이 발생하게 되는 문제가 있었다.

또한, 터치 패드(51)는 온/오프(ON/OFF)라는 2상태 스위치이기 때문에, 입력할 수 있는 데이터량이 한정되어 있었다.

따라서, 본 발명의 터치 패널의 신호 처리 장치는 여기 패드와, 상기 여기 패드를 사이에 두고 배치된 제1 및 제2 터치 패드를 구비한 터치 패널로부터의 신호를 처리하는 터치 패널의 신호 처리 장치이며, 상기 여기 패드에 교류 전압을 인가하는 교류 전원과, 상기 제1 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제1 용량의 용량값과 상기 제2 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제2 용량의 용량값의 차에 따른 전압을 생성하는 전하 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 터치 패널의 신호 처리 장치에 따르면, 차동 용량 검출 방식을 채용함으로써, 노이즈 내성을 향상시킬 수 있고, 또한 터치 패드나 배선의 기생 용량의 영향이 없기 때문에, 이들 터치 패드 등의 패터닝에 제약을 마련할 필요가 없고, 임의의 패터닝을 가능하게 한다.

또한, 전하 증폭기의 출력 전압에 기초하여 터치 패드간의 리니어 위치를 검출할 수 있다. 이에 의해, 적은 터치 패드수로 보다 많은 포인트를 검출하고, 입력할 수 있는 데이터량을 비약적으로 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 터치 패널의 신호 처리 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 전하 증폭기의 입출력 특성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 터치 패널의 신호 처리 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 터치 패널의 신호 처리 장치의 센서 IC측의 구성을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 터치 패널의 신호 처리 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 제4 실시 형태에 터치 패널의 신호 처리 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 터치 패널의 신호 처리 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 터치 패널의 신호 처리 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 9는 종래의 터치 센서의 구성을 도시하는 도면.
도 10은 종래의 터치 센서의 동작을 설명하는 도면.
도 11은 전하 증폭기를 포함한 터치 패널의 신호 처리 장치의 등가 회로도면.
도 12는 전하 증폭기를 포함한 터치 패널의 신호 처리 장치의 동작을 설명하는 회로도.

본 발명의 실시 형태에 의한 터치 패널의 신호 처리 장치에 대해 도면에 기초하여 설명한다.

[제1 실시 형태]

우선, 제1 실시 형태에 의한 터치 패널의 신호 처리 장치를 도 1, 도 2에 기초하여 설명한다. 본 실시 형태는 본 발명의 기본 원리에 관한 것이며, 이후에 설명하는 다른 실시 형태도 이 기본 원리를 사용하고 있다.

PCB 기판 등의 기판(11) 터치 패널의 일례 상에, 여기 패드(12)와, 이 여기 패드(12)를 사이에 두고 제1 터치 패드(13)와 제2 터치 패드(14)가 배치되어 있다. 제1 및 제2 터치 패드(13, 14)와 여기 패드(12) 사이에는 도시하지 않은 유전체층이 형성되어 있다. 즉, 제1 터치 패드(13)와 여기 패드(12)에 의해 제1 정전 용량 C1이 형성된다. 마찬가지로, 제2 터치 패드(14)와 여기 패드(12)에 의해 제2 정전 용량 C2가 형성된다. 제1 정전 용량 C1의 용량값을 C1, 제2 정전 용량 C2의 용량값을 C2라 한다. 용량값 C1, C2는 초기 상태에 있어서 동일하게 설정되어 있는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 터치 패드(13, 14)와 여기 패드(12)는 전극이므로, 이들 전극의 표면은 플라스틱, 나무, 고무 등의 절연체로 덮여 있는 것이 바람직하다.

한편, 센서 IC측 신호 처리 장치측에 있어서는, 여기 패드(12)에 배선(15)을 통해 교류 전압을 인가하는 교류 전원(16)이 설치되어 있다. 이 교류 전압의 진폭 전압을 여기 전압 Vref라 한다. 또한, 전하 증폭기(17)가 설치되고, 이 전하 증폭기(17)의 비반전 입력 단자(+)에 배선(18)을 통해 제1 터치 패드(13)가 접속되고, 전하 증폭기(17)의 반전 입력 단자(-)에 배선(19)을 통해 제2 터치 패드(14)가 접속되어 있다.

전하 증폭기(17)는 제1 터치 패드(13)와 여기 패드(12) 사이의 용량값 C1과 제2 터치 패드(14)와 여기 패드(12) 사이의 용량값 C2의 차에 따른 전압을 생성하는 회로이다.

이하, 전하 증폭기(17)의 구체적인 구성예에 대해, 도 11 및 도 12에 기초하여 설명한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 파선으로 둘러싸인 부분이 기판(11)이며, 제1 정전 용량 C1과 제2 정전 용량 C2가 형성된다. 기판(11) 이외의 구성 부분이 센서 IC이다.

교류 전원(16)은 교대로 스위칭하는 스위치 SW1, SW2로 형성된다. 교류 전원(16)은 스위치 SW1이 폐쇄되고 스위치 SW2가 개방되면 접지 전압(0V)을 출력하고, 스위치 SW1이 개방되고 스위치 SW2가 폐쇄되면, 여기 전압 Vref(플러스 전압)를 출력한다. 이 경우, 교류 전원(16)의 교류 전압은 Vref(H 레벨)와 0V(L 레벨)를 교대로 반복하는 클록 신호 전압이다.

또한, 제1 정전 용량 C1에 직렬로 제3 정전 용량 C3이 접속되고, 제2 정전 용량 C2에 직렬로 제4 정전 용량 C4가 접속된다. 여기서, C3, C4의 용량값은 동일하게 설정되고, C1, C2와 동일한 정도 또는 작은 것이 바람직하다. 특히, C3, C4의 용량값을 C1 및 C2보다 작게 한 경우, 제3 및 제4 정전 용량 C3, C4를 집적화할 수 있다. 이하의 설명에서는, C3, C4의 용량값을 C1, C2와 동일한 정도로 하여 설명한다.

제3 및 제4 정전 용량 C3, C4의 공통 접속점에는 교류 전원(16)과 같은 교류 전원(21)이 접속된다. 교류 전원(21)은 교대로 스위칭하는 스위치 SW3, SW4로 형성된다. 교류 전원(21)은, 스위치 SW3이 폐쇄되고 스위치 SW4가 개방되면 접지 전압(0V)을 출력하고, 스위치 SW3이 개방되고 스위치 SW4가 폐쇄되면, 여기 전압 Vref(플러스 전압)를 출력한다. 그리고, 교류 전원(16)과 교류 전원(21)은 서로 역상의 클록 신호 전압을 출력하도록 구성되어 있다.

22는 일반적인 차동 증폭기이며, 그 비반전 입력 단자(+)에 제1 및 제3 정전 용량 C1, C3의 접속점 N2로부터의 인출된 배선이 접속되고, 그 반전 입력 단자(-)에 제2 및 제4 정전 용량 C2, C4의 접속점 N1로부터의 인출된 배선이 접속된다.

또한, 차동 증폭기(22)의 반전 출력 단자(-)와 비반전 입력 단자(+) 사이에 피드백 용량 Cf가 접속되고, 차동 증폭기(22)의 비반전 출력 단자(+)와 반전 입력 단자(-) 사이에 동일한 피드백 용량 Cf가 접속된다. 피드백 용량 Cf의 용량값을 Cf라 한다.

또한, 스위치 SW5가 차동 증폭기(22)의 반전 출력 단자(-)와 비반전 입력 단자(+) 사이에 접속되고, 스위치 SW6이 차동 증폭기(22)의 비반전 출력 단자(+)와 반전 입력 단자(-) 사이에 접속된다. 스위치 SW5, SW6은 동시에 스위칭한다. 즉, 스위치 SW5, SW6이 폐쇄되면, 차동 증폭기(22)의 반전 출력 단자(-)와 비반전 입력 단자(+)가 단락됨과 함께, 차동 증폭기(22)의 비반전 출력 단자(+)와 반전 입력 단자(-)가 단락된다.

차동 증폭기(22)의 반전 출력 단자(-)로부터의 출력 전압을 Vom이라 하고, 차동 증폭기(22)의 비반전 출력 단자(+)로부터의 출력 전압을 Vop라 하고, 양자의 차전압을 Vout(=Vop-Vom)라 한다.

다음에, 상기 구성의 회로의 동작을 도 12에 기초하여 설명한다. 이 회로는 제1 상(전하 축적 모드)과 제2 상(전하 전송 모드)이라는 2개의 상(phase)을 갖고 있고, 이 2개의 상이 교대로 복수회 반복된다.

우선, 도 12의 (a)의 제1 상의 경우, 교류 전원(16)의 SW1이 개방되고 SW2가 폐쇄됨으로써, 제1 및 제2 정전 용량 C1, C2에 여기 전압 Vref가 인가된다. 또한, 교류 전원(21)의 SW4가 개방되고 SW3이 폐쇄됨으로써, 제3 및 제4 정전 용량 C3, C4에 접지 전압(0V)이 인가된다.

또한, SW5 및 SW6이 폐쇄된다. 이에 의해, 차동 증폭기(22)의 반전 출력 단자(-)와 비반전 입력 단자(+)가 단락되고, 비반전 출력 단자(+)와 반전 입력 단자(-)가 단락된다. 이 결과, 노드 N1[반전 입력 단자(-)에 접속된 배선 노드], 노드 N2[비반전 입력 단자(+)에 접속된 배선 노드], 반전 출력 단자(-), 비반전 출력 단자(+)의 전압은 각각 1/2Vref로 된다. 단, 차동 증폭기(22)의 커먼 모드 전압을 여기 전압의 1/2인 1/2Vref로 한다.

다음에, 도 12의 (b)의 제2 상의 경우, 교류 전원(16)의 SW1이 폐쇄되고, SW2가 개방됨으로써, 제1 및 제2 정전 용량 C1, C2에 접지 전압(0V)이 인가된다. 또한, 교류 전원(21)의 SW4가 폐쇄되고, SW3이 개방됨으로써, 제3 및 제4 정전 용량 C3, C4에 여기 전압 Vref가 인가된다. 또한, SW5 및 SW6이 개방된다.

그 후, 도 12의 (a)의 제1 상의 상태로 복귀하고, 또한 제2 상으로 이동한다. 이러한 동작이 복수회 반복되어, 전하 증폭기(17)는 안정 상태에 이른다.

이 경우, C3=C4=C이며, C1, C2의 초기 상태의 용량값을 C라 한다. 또한, 인간의 손가락이 터치 패드(13 또는 14)에 근접한 경우의 C1, C2의 용량차를 ΔC라 한다.

즉, C1-C2=ΔC이다.

그렇게 하면, C1=C+1/2ΔC, C2=C-1/2ΔC가 성립한다.

제1 상에 있어서,

여기서, (C-1/2ΔC)ㆍ(-1/2Vref)는 C2의 전하량이며, Cㆍ(1/2Vref)는 C4의 전하량, Cfㆍ0(=0)은 Cf의 전하량이다.

제2 상에 있어서,

여기서, (C-1/2ΔC)ㆍ(1/2Vref)는 C2의 전하량, Cㆍ(-1/2Vref)는 C4의 전하량, Cfㆍ(Vop-1/2Vref)는 Cf의 전하량이다.

노드 N1에 대해 전하보존법칙을 적용하면, 제1 상과 제2 상에 있어서 노드 N1의 전하량은 동일하므로, 수학식 1= 수학식 2이다.

이 방정식을 Vop에 대해 풀면 다음식을 얻을 수 있다.

마찬가지로 하여, 노드 N2에 대해 전하보존법칙을 적용하여, 그 방정식을 Vom에 대해 풀면, 다음식을 얻을 수 있다.

수학식 3, 수학식 4로부터, Vout를 구한다.

즉, 도 2에 도시하는 바와 같이 전하 증폭기(17)의 출력 전압 Vout는 용량값 C1, C2의 용량차 ΔC에 비례하여 변화하는 것을 알 수 있다. 본 발명은 이 원리를 이용하여 터치 센서의 신호 처리 장치를 구성한 것이다.

이하, 도 1에 기초하여 터치 센서의 신호 처리 장치의 동작 원리에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서는 제1 및 제2 터치 패드(13, 14)와 여기 패드(12) 사이의 용량값은 서로 동일하게 초기 설정되어 있고, 인간의 손가락이 이들 패드로부터 멀리 이격되어 있는 초기 상태에 있어서는,

C1=C2=C라 한다. 그리고, 사람의 손가락(20)은 전기적으로 부유해 있는 유전체라고 하는, 유전체 모델에 기초하여 설명한다.

우선, 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 인간의 손가락(20)을 제1 터치 패드(13)에 근접시키면, 제1 터치 패드(13)와 여기 패드(12) 사이의 전계가 변화하여, 제1 터치 패드(13)와 여기 패드(12) 사이의 용량값 C1이 용량값 C2에 비해 커진다(C1＞C2).

이는, 인간의 손가락(20)이 제1 터치 패드(13)에 근접함으로써, 여기 패드(12)로부터 출발하여 제1 터치 패드(13)로 종단하는 전기력선의 개수가 증가하기 때문이다. 이 경우, 전하 증폭기(17)의 출력 전압 Vout은 수학식 5에 기초하여 플러스(+)의 전압이 된다. 또한, 인간의 손가락(20) 대신에, 지우개와 같은 유전체를 제1 터치 패드(12)에 근접시켜도 같은 결과를 얻을 수 있다.

또한, 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 인간의 손가락(20)을 여기 패드(12)의 바로 위에 놓은 경우에는, 용량값 C1과 용량값 C2는 동등해진다(C1=C2). 이 경우, 전하 증폭기(17)의 출력 전압 Vout이 0V로 된다.

그리고, 도 1의 (c)에 도시하는 바와 같이, 인간의 손가락(20)을 제2 터치 패드(14)에 근접시키면, 제2 터치 패드(14)와 여기 패드(12) 사이의 전계가 변화하여, 제2 터치 패드(14)와 여기 패드(12) 사이의 용량값 C2가 용량값 C1에 비해 커진다(C2＞C1). 이 경우, 전하 증폭기(17)의 출력 전압 Vout는 수학식 5에 기초하여 마이너스(-)의 전압으로 된다.

상기 터치 패널의 신호 처리 장치에 따르면, 인간의 손가락(20)이 제1 터치 패드(13)에 근접하면 전하 증폭기(17)의 출력 전압 Vout가 플러스(+)의 전압으로 되므로, 온/오프 스위치로서 사용할 수 있다. 또한, 전하 증폭기(17)의 출력 전압Vout는 ΔC에 대해 리니어로 변화한다. 즉, 인간의 손가락(20)이 제1 터치 패드(13)에 근접할수록 플러스(+)의 값이 커지고, 반대로 제2 터치 패드(14)에 근접할수록 마이너스(-)의 값(절대값)이 커진다. 따라서, 이 특성을 이용하여 인간의 손가락(20)의 위치를 리니어 검출(아날로그 검출)할 수도 있다.

또한, 상기 터치 패널의 신호 처리 장치에 따르면, 차동 용량 검출 방식을 채용하고 있으므로, 노이즈 내성을 향상시킬 수 있다. 즉, 제1 및 제2 터치 패드(13, 14)에 노이즈가 인가된 경우, 노이즈는 서로 캔슬되어, 노이즈의 영향이 전하 증폭기(17)의 출력 전압 Vout에 미치는 것이 억제된다. 또한, 제1 및 제2 터치 패드(13, 14)와 배선(15, 18, 19)의 기생 용량의 영향이 없기 때문에, 이들의 터치 패드 등의 패터닝에 제약을 마련할 필요가 없고, 임의의 패터닝을 가능하게 한다.

상술한 설명은, 인간의 손가락(20)을 유전체로 하는 유전체 모델에 기초하고 있지만, 인간의 손가락(20)이 접지되어 있는 경우에는 전계 차폐 모델이 적용된다. 이 경우에는, 인간의 손가락(20)은 전계를 차폐하게 되고, 용량값 C2와 용량값 C1의 대소 관계는 반대로 된다.

즉, 전계 차폐 모델에 있어서는, 인간의 손가락(20)을 제1 터치 패드(13)에 근접시키면, 여기 패드(12)로부터의 전기력선의 일부가 인간의 손가락(20)에 종단하는 점에서, 여기 패드(12)로부터 출발하여 제1 터치 패드(13)에 종단하는 전기력선의 개수는 감소한다. 이에 의해, 용량값 C1은 용량값 C2에 비해 작아진다(C1＜C2).

유전체 모델과 전계 차폐 모델 중 어느 쪽이 실제로 적용되는지는, 인간의 손가락(20)이나 그 대체물 펜이나 지우개 등의 전기적 상태에 의존하지만, 전계 차폐 모델이 적용되는 경우에 있어서도, 유전체 모델과는 용량값의 대소 관계가 반대로 될 뿐이며, 용량 변화에 기초하여 터치 위치를 검출할 수 있는 점에는 변함이 없다. 이하의 각 실시 형태에 있어서는, 유전체 모델에 기초하여 설명한다.

[제2 실시 형태]

본 실시 형태는, 상술한 기본 원리를 이용하여, 4개의 입력으로 터치 패널 상의 8개 이상의 포인트를 검출할 수 있도록 한 터치 패널의 신호 처리 장치이다.

우선, 터치 패널의 구성에 대해 도 3에 기초하여 설명한다. PCB 기판 등의 기판(30) 상에 제1 내지 제4 터치 패드(1 내지 4)라는 4종류의 터치 패드(전극)가 제공된다. 이들 제1 내지 제4 터치 패드(1 내지 4) 중에서 선택된 1종류 또는 2종류의 터치 패드로 형성된 조합 터치 패드가 링 형상으로 배열되어 있다.

본 예에서는, (1, 1), (1, 3), (3, 3), (3, 2), (2, 2), (2, 4), (4, 4), (4, 1)이라는, 제1 내지 제8 조합 터치 패드가 형성되어 있다. 여기서, (1, 1)은 제1 터치 패드(1)와 제1 터치 패드(1)의 조합, (1, 3)은 제1 터치 패드(1)와 제3 터치 패드(3)의 조합을 의미하고 있다. 이하, 마찬가지이다.

이들 조합 패드 중에는, 1종류의 터치 패드의 조합, 예를 들어 (1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 4)가 포함되어 있다. 도 3의 예에서는, 이들 동종의 터치 패드의 조합은 2종류의 터치 패드의 조합과 같은 형태로 하기 위해, 2개의 터치 패드로 나누어져 있다. 그러나, 이들은 1개의 터치 패드로 집약해도 된다. 예를 들어, 제1 조합 패드 (1, 1)는 1개의 제1 터치 패드(1)로 구성해도 된다.

상술한 제1 내지 제8 조합 패드는 제1 내지 제8 포인트 P1 내지 P8에 대응하고 있다. 각 조합 패드 사이에는 여기 패드(31)(전극)가 배치되어 있다. 그리고, 도 3과 같이, 제1 내지 제8 조합 패드는 제1 내지 제4 터치 패드(1 내지 4)를 각각 4개 포함하고 있다. 동종의 터치 패드군, 예를 들어 4개의 제1 터치 패드(1)는 서로 배선에 의해 접속되고, 대응하는 제1 내지 제4 입력 단자 CIN1 내지 CIN4에 접속된다. 또한, 여기 패드(31)는 배선에 의해 여기 단자 EXC에 접속된다.

다음에, 센서 IC(신호 처리 회로측)의 구성에 대해 설명한다. 우선, 여기 단자 EXC에 교류 전원(32)이 접속되고, 여기 패드(31)에 교류 전압이 공급된다. 제1 내지 제4 입력 단자 CIN1 내지 CIN4는 선택 회로(33)의 4개의 입력 단부에 각각 접속된다. 선택 회로(33)는 제1 및 제2 터치 패드(1, 2)의 페어와 제3 및 제4 터치 패드(3, 4)의 페어 중 어느 하나의 페어를 선택하는 회로이다.

그리고, 선택 회로(33)의 다음단에는 전하 증폭기(34)가 설치된다. 전하 증폭기(34)는 제1 실시 형태의 전하 증폭기(17)와 같은 회로이다. 즉, 전하 증폭기(34)는 선택 회로(33)에 의해 선택된 1개의 페어 중, 1개의 터치 패드와 여기 패드(31) 사이에 발생하는 제1 용량값과, 선택 회로(33)에 의해 선택된 다른 하나의 터치 패드와 여기 패드(31) 사이에 발생하는 제2 용량값의 차에 따른 전압을 생성한다. 예를 들어, 제1 및 제2 터치 패드(1, 2)의 페어가 선택되었다고 하면, 전하 증폭기(34)는 제1 터치 패드(1)와 여기 패드(31) 사이에 발생하는 제1 용량값과, 제2 터치 패드(2)와 여기 패드(31) 사이에 발생하는 제2 용량값의 차에 따른 전압을 생성한다. 또한, 전하 증폭기(34)가 제1 실시 형태의 전하 증폭기(17)와 같은 회로이기 때문에, 전하 증폭기(34)의 구체 회로는 도 11 및 도 12이다. 따라서, 선택 회로의(33)의 다음단에 제3 및 제4 용량 C3 및 C4가 접속되고, 그들의 접속점이 차동 증폭기(22)의 비반전 입력 단자(+) 및 반전 입력 단자(-)에 접속되게 된다. 후술되는 제3 내지 제6 실시 형태에 있어서도, 선택 회로와 차동 증폭 회로(22)의 접속 관계는 이와 동일하다.

상술한 터치 패널의 신호 처리 장치의 동작에 대해 표 1에 기초하여 설명한다.

선택 회로(33)는 페이즈 1(phase 1)에서 제1 및 제2 터치 패드(1, 2)의 페어를 선택하고, 다음 페이즈 2(phase 2)에서 제3 및 제4 터치 패드(3, 4)의 페어를 선택하도록 제어 회로(도시하지 않음)에 의해 제어된다. 지금, 인간의 손가락을 제1 포인트 P1, 즉 제1 조합 터치 패드(1, 1)에 근접시키면, 페이즈 1에서는 제1 및 제2 터치 패드(1, 2)의 페어가 선택된다. 그러면, 전술한 기본 원리에 따르면, 제1 터치 패드(1)와 여기 패드(31) 사이의 용량값이 증가하므로, 전하 증폭기(34)는 플러스(+)의 전압을 출력한다. 한편, 페이즈 2에서는, 제3 및 제4 터치 패드(3, 4)의 페어가 선택된다. 이 경우, 전하 증폭기(34)는 0V를 출력한다. 이는, 인간의 손가락은 제1 조합 터치 패드(1, 1)에 근접한 상태이며, 제3 터치 패드(3)와 여기 패드(31) 사이에 발생하는 용량값과, 제4 터치 패드(4)와 여기 패드(31) 사이에 발생하는 용량값의 차는 없기 때문이다. 따라서, 페이즈 1, 2의 전하 증폭기(34)의 출력은 (+, 0)이 된다.

다음에, 인간의 손가락을 제2 포인트 P2, 즉 제2 조합 터치 패드(1, 3)에 근접시키면, 페이즈 1에서는 제1 터치 패드(1)와 여기 패드(31) 사이의 용량값이 증가하므로, 전하 증폭기(34)는 플러스(+)의 전압을 출력한다. 또한, 페이즈 2에서는 제3 터치 패드(3)와 여기 패드(31) 사이의 용량값이 증가하므로, 전하 증폭기(34)는 플러스(+)의 전압을 출력한다. 따라서, 페이즈 1, 2의 전하 증폭기(34)의 출력은 (+, +)가 된다.

다음에, 인간의 손가락을 제3 포인트 P3, 즉 제3 조합 터치 패드(3, 3)에 근접시키면, 페이즈 1에서는 용량값의 차는 없기 때문에, 전하 증폭기(34)는 0V를 출력한다. 또한, 페이즈 2에서는 제3 터치 패드(3)와 여기 패드(31) 사이의 용량값이 증가하므로, 전하 증폭기(34)는 플러스(+)의 전압을 출력한다. 따라서, 페이즈 1, 2의 전하 증폭기(34)의 출력은 (0, +)가 된다.

인간의 손가락을 제4 포인트 P4, 즉 제4 조합 터치 패드(3, 2)에 근접시킨 경우, 페이즈 1에서는 제2 터치 패드(2)와 여기 패드(31) 사이의 용량값이 증가하므로, 전하 증폭기(34)는 마이너스(-)의 전압을 출력한다. 제2 페이즈에서는 제3 터치 패드(3)와 여기 패드(31) 사이의 용량값이 증가하므로, 전하 증폭기(34)는 플러스(+)의 전압을 출력한다. 따라서, 페이즈 1, 2의 전하 증폭기(34)의 출력은 (-, +)가 된다.

동일한 사고 방식으로부터, 인간의 손가락을 제5 포인트 P5, 즉 제5 조합 터치 패드(2, 2)에 근접시킨 경우, 페이즈 1, 2의 전하 증폭기(34)의 출력은 (-, 0)이 된다.

인간의 손가락을 제6 포인트 P6, 즉 제6 조합 터치 패드(2, 4)에 근접시킨 경우, 페이즈 1, 2의 전하 증폭기(34)의 출력은 (-, -)가 된다. 인간의 손가락을 제7 포인트 P7, 즉 제7 조합 터치 패드(4, 4)에 근접시킨 경우, 페이즈 1, 2의 전하 증폭기(34)의 출력은 (0, -)가 된다. 인간의 손가락을 제8 포인트 P8, 즉 제8 조합 터치 패드(4, 1)에 근접시킨 경우, 페이즈 1, 2의 전하 증폭기(34)의 출력은 (+, -)가 된다.

이상과 같이, 페이즈 1, 2의 전하 증폭기(34)의 출력에 의해 8포인트를 검출할 수 있다. 즉, 4입력(CIN1 내지 CIN4)에서 8포인트를 검출할 수 있다. 이로 인해, 종래의 터치 패널에 비해 입력 단자수, 배선수를 대폭으로 삭감할 수 있다. 또한, (1, 2), (3, 4)라는 조합 터치 패드를 설치하고 있지 않은 것은, 이 경우에는 차동 용량 검출 방식으로서 기능하지 않아, 전하 증폭기(34)의 출력이 일정하지 않게 되기 때문이다.

상술한 8포인트 검출의 경우, 전하 증폭기(34)의 출력으로서, +, 0, -라는 세 값밖에 사용하고 있지 않지만, 전하 증폭기(34)는 용량차 ΔC에 따른 아날로그 전압을 출력하므로, 그 아날로그값을 이용하여 또한 다수의 포인트를 검출하는 것도 가능하다.

예를 들어, 제1 내지 제8 포인트 P1 내지 P8의 사이를 보간하여 16포인트를 검출하는 것도 가능하다. 이 경우, 도 4에 도시하는 바와 같이, 전하 증폭기(34)의 다음단에 A/D 변환기(35)를 설치하고, 전하 증폭기(34)의 출력 아날로그 전압을 디지털값으로 A/D 변환하고, 디지털값에 기초하여 다수의 포인트의 검출을 할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 4종류의 터치 패드의 조합을 사용하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 4종류 이상의 터치 패드의 조합을 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 6종류의 터치 패드로부터 1종류 또는 2종류의 터치 패드에서 조합 터치 패드를 형성하고, 선택 회로(33)의 입력 단자수를 6개로 변경해도 된다. 이 경우, 선택 회로(33)는 페이즈 1 내지 3에 있어서, 터치 패드의 3개의 페어 중 어느 하나를 선택하게 된다. 이에 의해, 입력 단자수가 6개로 18포인트의 검출이 가능해진다. 이 경우, 리니어 검출을 고려하면 18포인트 이상의 검출이 가능해진다.

또한, 8종류의 터치 패드의 조합과 8개의 입력 단자를 사용한 경우에는, 32포인트의 검출이 가능해지고, 이 경우도 리니어 검출을 고려하면 32포인트 이상의 검출이 가능해진다. 일반적으로는, 본 발명은 n개(n은 4 이상의 짝수)의 터치 패드에 대해 성립하고, 터치 패드수를 늘릴수록 보다 많은 포인트의 검출이 가능하다.

[제3 실시 형태]

제2 실시 형태에 있어서는, 제1 내지 제8 조합 터치 패드(1, 1), (1, 3), (3, 3), (3, 2), (2, 2), (2, 4), (4, 4), (4, 1)가 링 형상의 패턴을 형성하도록 배치되었지만, 본 실시 형태에서는 도 5에 도시하는 바와 같이 라인 형상의 패턴을 형성하도록 배치되어 있는 점에서 제2 실시 형태와 상이하다. 터치 패널의 신호 처리 장치의 동작으로서는 제2 실시 형태와 동일하고, 이 터치 패널의 신호 처리 장치는 라인 상의 제1 내지 제8 포인트 P1 내지 P8을 검출할 수 있다.

[제4 실시 형태]

본 실시 형태에 있어서는, 도 6에 도시하는 바와 같이 매트릭스 형상의 패턴을 형성하도록 배치되어 있는 점에서 제2 실시 형태와 상이하다. 터치 패널의 신호 처리 장치의 동작으로서는 제2 실시 형태와 마찬가지이며, 이 입력 장치는 매트릭스 상의 제1 내지 제8 포인트 P1 내지 P8을 검출할 수 있다.

이상의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 내지 제8 조합 터치 패드(1, 1), (1, 3), (3, 3), (3, 2), (2, 2), (2, 4), (4, 4), (4, 1)을 각각 1개로 유닛으로 하여, 그들의 유닛을 임의의 패턴을 형성하도록 배열할 수 있다.

[제5 실시 형태]

다음에, 제4 실시 형태의 매트릭스 배치를 더욱 발전시켜, 8입력으로 64포인트의 검출을 가능하게 한 터치 패널의 신호 처리 장치에 대해 설명한다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 내지 제8 조합 터치 패드(1A, 1A), (1A, 3A), (3A, 3A), (3A, 2A), (2A, 2A), (2A, 4A), (4A, 4A), (4A, 1A) 및 여기 패드(31A)를 기판 상의 Y 방향으로 연장되도록 서로 평행하게 배치한다. Y 방향으로 연장된 각 조합 터치 패드의 사이에는 여기 패드(31A)가 배치된다. 그리고, 동종의 터치 패드군, 예를 들어 4개의 제1 터치 패드(1A)는 서로 배선에 의해 접속되고, 대응하는 제1 내지 제4 입력 단자 CIN1(A) 내지 CIN4(A)에 접속된다. 또한, 여기 패드(31A)는 배선에 의해 여기 단자 EXC에 접속된다.

그리고, 다른 제1 내지 제8 조합 터치 패드(1B, 1B), (1B, 3B), (3B, 3B), (3B, 2B), (2B, 2B), (2B, 4B), (4B, 4B), (4B, 1B) 및 여기 패드(31B)를 기판 상의 X 방향으로 연장되도록 서로 평행하게 배치한다. X 방향으로 연장된 각 조합 터치 패드의 사이에는 여기 패드(31B)가 배치된다. 그리고, 동종의 터치 패드군, 예를 들어 4개의 제1 터치 패드(1B)는 서로 배선에 의해 접속되고, 대응하는 제1 내지 제4 입력 단자 CIN1(B) 내지 CIN4(B)에 접속된다. 또한, 여기 패드(31B)는 배선에 의해 여기 단자 EXC에 접속된다. 또한, 도 7에 있어서는 편의상, 일부의 터치 패드의 도시를 생략하고 있다.

이 경우, Y 방향으로 연장된 제1 내지 제8 조합 터치 패드(1A, 1A), (1A, 3A), (3A, 3A), (3A, 2A), (2A, 2A), (2A, 4A), (4A, 4A), (4A, 1A) 및 여기 패드(31A)는 예를 들어 제1 층 배선으로 형성되고, X 방향으로 연장된 제1 내지 제8 조합 터치 패드(1B, 1B), (1B, 3B), (3B, 3B), (3B, 2B), (2B, 2B), (2B, 4B), (4B, 4B), (4B, 1B) 및 여기 패드(31B)는 예를 들어 제2 층 배선으로 형성되고, 서로 교차함과 함께, 서로 전기적으로 절연되어 있다. 단, 여기 패드(31A, 31B)는 비아를 통해 전기적으로 접속된다.

그리고, Y 방향으로 연장된 제1 내지 제8 조합 터치 패드에 대응하여, 제2 실시 형태와 동일하게 구성된 센서 IC(A)(도시하지 않음)를 설치하고, X 방향으로 연장된 제1 내지 제8 조합 터치 패드에 대응하여 제2 실시 형태와 동일하게 구성된 센서 IC(B)(도시하지 않음)를 설치한다.

상기 터치 패널의 신호 처리 장치에 따르면, 센서 IC(A)에 의해 X 방향의 8포인트를 검출하고, 센서 IC(B)에 의해 Y 방향의 8포인트를 검출할 수 있다. 즉, 이 경우, 8×8=64의 포인트를 검출 가능하다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면 8 입력이라는 적은 입력으로 64포인트를 검출할 수 있다. 또한 리니어 검출 방식이므로, 아날로그적인 중간값 출력에 의해 64포인트 이상을 검출할 수도 있다. 즉, 터치 패널의 단자수, 배선수를 대폭으로 삭감할 수 있다.

[제6 실시 형태]

본 실시 형태는 제5 실시 형태를 더 개량하여, 터치 패드의 집적 밀도를 높게 한 것이다. 즉, 도 8에 도시하는 바와 같이, 각 터치 패드는 다수의 정사각형 패드의 꼭지점끼리를 접속함으로써, 정사각형 패드를 줄줄이 엮은 구성으로 되어 있다. 여기 패드(31A, 31B)에 대해서도 마찬가지이다. 단, 본 설명에서는 일례로서 정사각형 패드로 하고 있지만, 형상은 임의로 해도 상관없다.

그리고, 제1 내지 제8 조합 터치 패드(1A, 1A), (1A, 3A), (3A, 3A), (3A, 2A), (2A, 2A), (2A, 4A), (4A, 4A), (4A, 1A) 및 여기 패드(31A)를 기판 상의 Y 방향으로 연장되도록 배치한다.

또한, 다른 제1 내지 제8 조합 터치 패드(1B, 1B), (1B, 3B), (3B, 3B), (3B, 2B), (2B, 2B), (2B, 4B), (4B, 4B), (4B, 1B) 및 여기 패드(31B)를 기판 상의 X 방향으로 연장되도록 서로 평행하게 배치한다. 이 경우, X 방향으로 연장된 제1 내지 제8 조합 터치 패드는, Y 방향으로 연장된 제1 내지 제8 조합 터치 패드의 사이에 들어가도록 배치된다. 이에 의해, 터치 패드의 표면적을 크게, 또한 각 노드의 PAD 용량을 균일하게 할 수 있다.

1 내지 4: 제1 내지 제4 터치 패드
11: 기판
12: 여기 패드
13: 제1 터치 패드
14: 제2 터치 패드
15: 배선
16: 교류 전원
17: 전하 증폭기
18, 19: 배선
30: 기판
31, 31A, 31B: 여기 패드
32: 교류 전원
33: 선택 회로
34: 전하 증폭기
CIN1(A) 내지 CIN4(A): 제1 내지 제4 입력 단자

Claims

여기 패드와, 상기 여기 패드를 사이에 두고 배치된 제1 및 제2 터치 패드를 구비한 터치 패널로부터의 신호를 처리하는 터치 패널의 신호 처리 장치이며,
상기 여기 패드에 교류 전압을 인가하는 교류 전원과,
상기 제1 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제1 용량의 용량값과 상기 제2 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제2 용량의 용량값의 차에 따른 전압을 생성하는 전하 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 전하 증폭기는 제1 및 제2 입력 단자를 구비한 차동 증폭기와, 제3 및 제4 용량을 구비하고,
상기 제1 터치 패드 및 상기 제3 용량의 접속점이 상기 제1 입력 단자에 접속되고, 상기 제2 터치 패드 및 제4 용량의 접속점이 상기 제2 입력 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제1 내지 제4 터치 패드와, 상기 제1 내지 제4 터치 패드 중에서 선택된 1종류 또는 2종류의 터치 패드를 포함하여 형성된 복수의 조합 터치 패드와, 상기 각 조합 터치 패드 사이에 배치된 여기 패드를 구비한 터치 패널로부터의 신호를 처리하는 터치 패널의 신호 처리 장치이며,
상기 여기 패드에 교류 전압을 인가하는 교류 전원과,
상기 제1 및 제2 터치 패드의 페어와 상기 제3 및 제4 터치 패드의 페어 중 어느 하나의 페어를 선택하는 선택 회로와,
상기 선택 회로에 의해 선택된 1개의 페어 중, 제1 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제1 용량의 용량값과, 상기 선택 회로에 의해 선택된 상기 페어 중, 제2 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제2 용량의 용량값의 차에 따른 전압을 생성하는 전하 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 전하 증폭기는 제1 및 제2 입력 단자를 구비한 차동 증폭기와, 제3 및 제4 용량을 구비하고,
상기 제1 터치 패드 및 상기 제3 용량의 접속점이 상기 제1 입력 단자에 접속되고, 상기 제2 터치 패드 및 제4 용량의 접속점이 상기 제2 입력 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 선택 회로는 제1 페이즈에서는 상기 제1 및 제2 터치 패드의 페어를 선택하고, 제2 페이즈에서는 상기 제3 및 제4 터치 패드의 페어를 선택하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 조합 터치 패드는 제1 터치 패드로 이루어지는 제1 조합 터치 패드와, 상기 제1 및 제3 터치 패드로 이루어지는 제2 조합 터치 패드와, 상기 제3 터치 패드로 이루어지는 제3 조합 터치 패드와, 상기 제3 및 제2 터치 패드로 이루어지는 제4 조합 터치 패드와, 상기 제2 터치 패드로 이루어지는 제5 조합 터치 패드와, 상기 제2 및 제4 터치 패드로 이루어지는 제6 조합 터치 패드와, 상기 제4 터치 패드로 이루어지는 제7 조합 터치 패드와, 상기 제4 및 제1 터치 패드로 이루어지는 제8 조합 터치 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 조합 터치 패드는 링 형상, 라인 형상, 매트릭스 형상의 패턴으로 대표되는 임의의 패턴을 형성하도록 배치된 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
n종류(n은 4 이상의 짝수)의 터치 패드와, 상기 n종류의 터치 패드 중에서 선택된 1종류 또는 2종류의 터치 패드를 포함하여 형성된 복수의 조합 터치 패드와, 상기 각 조합 터치 패드 사이에 배치된 여기 패드를 구비한 터치 패널로부터의 신호를 처리하는 터치 패널의 신호 처리 장치이며,
상기 여기 패드에 교류 전압을 인가하는 교류 전원과,
상기 n종류의 터치 패드는 n/2개의 터치 패드의 페어를 형성하고, 이들 터치 패드의 페어 중에서 어느 하나의 페어를 선택하는 선택 회로와,
상기 선택 회로에 의해 선택된 1개의 페어 중, 제1 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제1 용량의 용량값과, 상기 선택 회로에 의해 선택된 상기 페어 중, 제2 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제2 용량의 용량값의 차에 따른 전압을 생성하는 전하 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제8항에 있어서, 상기 전하 증폭기는 제1 및 제2 입력 단자를 구비한 차동 증폭기와, 제3 및 제4 용량을 구비하고,
상기 제1 터치 패드 및 상기 제3 용량의 접속점이 상기 제1 입력 단자에 접속되고, 상기 제2 터치 패드 및 제4 용량의 접속점이 상기 제2 입력 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전하 증폭기의 출력을 AD 변환하는 AD 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교류 전원의 교류 전압은 클록 신호 전압인 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
제2항, 제4항, 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 및 제4 용량의 용량값은 제1 및 제2 용량의 용량값과 동일한 정도 또는 작은 것을 특징으로 하는 터치 패널의 신호 처리 장치.
여기 패드와,
상기 여기 패드를 사이에 두고 배치된 제1 및 제2 터치 패드와,
상기 여기 패드에 교류 전압을 인가하는 교류 전원과,
상기 제1 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제1 용량값과 상기 제2 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제2 용량값의 차에 따른 전압을 생성하는 전하 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제1 내지 제4 터치 패드와,
상기 제1 내지 제4 터치 패드 중에서 선택된 1종류 또는 2종류의 터치 패드를 포함하여 형성된 복수의 조합 터치 패드와,
상기 각 조합 터치 패드 사이에 배치된 여기 패드와,
상기 여기 패드에 교류 전압을 인가하는 교류 전원과,
상기 제1 및 제2 터치 패드의 페어와 상기 제3 및 제4 터치 패드의 페어 중 어느 하나의 페어를 선택하는 선택 회로와,
상기 선택 회로에 의해 선택된 1개의 페어 중, 1개의 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제1 용량값과, 상기 선택 회로에 의해 선택된 페어의 다른 하나의 터치 패드와 상기 여기 패드의 사이에 발생하는 제2 용량값의 차에 따른 전압을 생성하는 전하 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제14항에 있어서, 상기 선택 회로는 제1 페이즈에서는 상기 제1 및 제2 터치 패드의 페어를 선택하고, 제2 페이즈에서는 상기 제3 및 제4 터치 패드의 페어를 선택하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 복수의 조합 터치 패드는 제1 터치 패드로 이루어지는 제1 조합 터치 패드와, 상기 제1 및 제3 터치 패드로 이루어지는 제2 조합 터치 패드와, 상기 제3 터치 패드로 이루어지는 제3 조합 터치 패드와,
상기 제3 및 제2 터치 패드로 이루어지는 제4 조합 터치 패드와, 상기 제2 터치 패드로 이루어지는 제5 조합 터치 패드와, 상기 제2 및 제4 터치 패드로 이루어지는 제6 조합 터치 패드와, 상기 제4 터치 패드로 이루어지는 제7 조합 터치 패드와, 상기 제4 및 제1 터치 패드로 이루어지는 제8 조합 터치 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 조합 터치 패드는 링 형상, 라인 형상, 매트릭스 형상의 패턴으로 대표되는 임의의 패턴을 형성하도록 배치된 것을 특징으로 하는 입력 장치.
n개(n은 4 이상의 짝수)의 터치 패드와,
상기 n개의 터치 패드 중에서 선택된 1종류 또는 2종류의 터치 패드를 포함하여 형성된 복수의 조합 터치 패드와,
상기 각 조합 터치 패드의 사이에 배치된 여기 패드와,
상기 여기 패드에 교류 전압을 인가하는 교류 전원과,
상기 n개의 터치 패드는 n/2개의 터치 패드의 페어를 형성하고, 이들 터치 패드의 페어 중에서 어느 하나의 페어를 선택하는 선택 회로와,
상기 선택 회로에 의해 선택된 1개의 페어 중, 1개의 터치 패드와 상기 여기 패드 사이에 발생하는 제1 용량값과, 상기 선택 회로에 의해 선택된 페어의 다른 하나의 터치 패드와 상기 여기 패드의 사이에 발생하는 제2 용량값의 차에 따른 전압을 생성하는 전하 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전하 증폭기의 출력을 AD 변환하는 AD 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교류 전원의 교류 전압은 클록 신호 전압인 것을 특징으로 하는 입력 장치.