坐标位置检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种坐标位置检测装置，其包括：位置检测用的导电体；连接在导电体的不同位置的多个端子；信号输出部，其具有用于积蓄电荷的电荷积蓄部，并输出表示与积蓄在电荷积蓄部中的电荷量对应的电压的信号；将电荷积蓄部的电压设定为规定值的设定部；和开关部，其对多个端子中的规定的端子与电荷积蓄部之间的连接和非连接进行切换，并且对规定的端子与规定的电源之间的连接和非连接进行切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够检测显示面上手指等接触到的位置的坐标位置检测装置(也称为触摸传感器或触摸面板)，特别是涉及静电电容耦合方式的坐标位置检测装置。
技术介绍
坐标位置检测装置是向LCD等显示器直接输入时使用的输入设备，是能够输入绝对坐标的定点设备。参照图9说明利用电容耦合方式的位置检测方法的基本原理。在图9中，为了使说明简单，表示电极端子A和电极端子B所挟着的一维电阻体。在实际的显示装置中，具有二维的扩展的触摸面板起到与该一维电阻体同样的功能。分别在电极端子A和电极端子B连接有电流-电压变换用的电阻r。电极端子A和B通过开关电路与位置检测电路连接。在电极端子A与地之间以及在电极端子B与地之间，施加有同相同电位的交流电压e。此时，由于电极端子A和电极端子B通常为同电位，因此在电极端子A和电极端子B之间电流不流通。用手指等触摸位置C。这里，使从手指的接触位置C到电极端子A的电阻为R1，从接触位置C到电极端子B的电阻为R2，R＝R1+R2。此时，在人的手指的阻抗为Z，流过电极端子A的电流为i1，流过电极端子B的电流为i2的情况下，下式成立。e＝r×i1+R1×i1+(i1+i2)Z    (式1)e＝r×i2+R2×i2+(i1+i2)Z    (式2)省略推导，由(式1)和(式2)得到(式3)。R1/R＝(2r/R+1)i2/(i1+i2)-r/R    (式3)由于r和R为已知，所以如果测定流过电极端子A的电流i 1和流过电极端子B的电流i2，就能够由(式3)决定R1/R，由此，能够决-->定坐标位置。其中，R1/R不依赖于包括用手指接触的人的阻抗Z。因此，只要阻抗Z不为0或者无限大则(式3)成立，能够忽视人、材料引起的变化或者状态。接着，参照图10和图11，说明将位置检测范围从一维扩大到二维时的关系式。在此，如图10所示，在触摸面板11的4角形成4个电极端子A、B、C和D。这些电极端子A～D与位置检测电路连接。参照图11，在触摸面板11的4角的电极端子A～D施加同相同电位的交流电压。通过用手指等的接触使流通于触摸面板11的4角的电流分别为i1、i2、i3和i4。在这种情况下，通过与上述计算相同的计算，得到下式。X＝k1+k2·(i2+i3)/(i1+i2+i3+i4)    (式4)Y＝k1+k2·(i1+i2)/(i1+i2+i3+i4)    (式4)这里，X为触摸面板11上的接触位置的X坐标，Y为触摸面板11上的接触位置的Y坐标。此外，k1为偏移量(offset)，k2为倍率。k1和k2是不依赖于人的阻抗的常数。如果测定流过四个电极的电流i1～i4的值，就能够由上述的(式4)和(式5)决定接触位置。图12表示使用上述这种电容耦合方式的位置检测方法的基本原理的现有坐标位置检测装置(例如参照专利文献1)。参照图12，坐标位置检测装置具备四个电流变化检测电路1。通过交流振荡电路5对各电极端子7～10施加交流电压。由于手指等的阻抗具有电容成分，所以在各电极端子7～10中流过交流电流。电流变化检测电路1对设置在触摸面板的各个电极端子7、8、9和10与地之间流通的电流进行测定。电流变化检测电路1将手指等的接触引起的电极端子7～10与地之间的阻抗的变化作为电流的变化进行检测。电流变化检测电路1的输出信号通过模拟信号处理电路2接受放大和带通滤波器的处理。模拟信号处理电路2的输出信号通过检波滤波器电路3检波之后，再输入到噪声消除直流化电路4。噪声消除直流化电路4使检波滤波器电路3的输出信号直流化，向控制装置6输入表示与流过各电极端子7～10的电流成比例的电压值的信号。控制装置6基于该电压值检测坐标位置。此外，也提出有，如图13所示的坐标位置检测装置，使用变压器，-->检测施加于触摸面板的脉冲信号的应答从而检测坐标位置的装置(例如参照专利文献2)。专利文献1：日本专利特开2003-66417号公报专利文献2：日本专利特开平7-219708号公报
技术实现思路
在图12所示的坐标位置检测装置中，由于为了将交流信号转换成直流信号需要跨多个周期的时间进行交流信号的取样，因此在坐标位置的检测时存在花费时间的问题。此外，在坐标位置的检测时伴随时间的花费，还存在系统整体的耗费电力增大的问题。并且，如图13所示的坐标位置检测装置由于使用变压器所以存在难以集成电路化的问题。本专利技术的目的在于提供实现坐标位置的检测时间缩短和耗费电力减低的坐标位置检测装置。本专利技术的坐标位置检测装置，其特征在于，包括：位置检测用的导电体；连接在上述导电体的不同位置的多个端子；信号输出部，其具有用于积蓄电荷的电荷积蓄部，并输出表示与积蓄在上述电荷积蓄部中的电荷量对应的电压的信号；将上述电荷积蓄部的电压设定为规定值的设定部；和第一开关部，其对上述多个端子中的规定的端子与上述电荷积蓄部之间的连接和非连接进行切换，并且对上述规定的端子与规定的第一电源之间的连接和非连接进行切换。根据某实施方式，还包括控制上述第一开关部的动作的控制部，上述控制部通过使上述第一开关部动作，进行多次第一状态和第二状态的切换动作，上述第一状态是指在上述规定的端子上连接有上述电荷积蓄部而没有连接上述规定的第一电源的状态，上述第二状态是指在上述规定的端子上连接有上述规定的第一电源而没有连接上述电荷积蓄部的状态，上述信号输出部在上述多次的切换动作之后输出上述信号。根据某实施方式，上述电荷积蓄部为第一电容器，上述设定部在上述多次的切换动作之前，将上述第一电容器的两端子设定为相同电位。-->根据某实施方式，还包括电路，该电路包括：一个端子接地的第二电容器，和对上述信号输出部与上述第二电容器的另一个端子之间的连接和非连接进行切换的第二开关部。根据某实施方式，还包括：补偿电路，其向上述规定的端子供给用于对在上述导电体与上述第一开关部之间形成的寄生电容中流过的电流进行补偿的电流。根据某实施方式，上述补偿电路包括：一个端子接地的第三电容器；和第三开关部，其对上述第三电容器的另一个端子与上述电荷积蓄部之间的连接和非连接进行切换，并且对上述第三电容器的另一个端子与规定的第二电源之间的连接和非连接进行切换。根据某实施方式，上述控制部通过使上述第三开关部动作，执行以下动作：当上述第一状态时在上述第三电容器的另一个端子上连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种坐标位置检测装置，其特征在于，包括：位置检测用的导电体；连接在所述导电体的不同位置的多个端子；信号输出部，其具有用于积蓄电荷的电荷积蓄部，并输出表示与积蓄在所述电荷积蓄部中的电荷量对应的电压的信号；将所述电荷积蓄部的电压设定为规定值的设定部；和第一开关部，其对所述多个端子中的规定的端子与所述电荷积蓄部之间的连接和非连接进行切换，并且对所述规定的端子与规定的第一电源之间的连接和非连接进行切换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-9-14 267469/2005;JP 2005-11-2 319927/20051.一种坐标位置检测装置，其特征在于，包括：
位置检测用的导电体；
连接在所述导电体的不同位置的多个端子；
信号输出部，其具有用于积蓄电荷的电荷积蓄部，并输出表示与
积蓄在所述电荷积蓄部中的电荷量对应的电压的信号；
将所述电荷积蓄部的电压设定为规定值的设定部；和
第一开关部，其对所述多个端子中的规定的端子与所述电荷积蓄
部之间的连接和非连接进行切换，并且对所述规定的端子与规定的第
一电源之间的连接和非连接进行切换。
2.根据权利要求1所述的坐标位置检测装置，其特征在于：
还包括控制所述第一开关部的动作的控制部，
所述控制部通过使所述第一开关部动作，进行多次第一状态和第
二状态的切换动作，所述第一状态是指在所述规定的端子上连接有所
述电荷积蓄部而没有连接所述规定的第一电源的状态，所述第二状态
是指在所述规定的端子上连接有所述规定的第一电源而没有连接所述
电荷积蓄部的状态，
所述信号输出部在所述多次的切换动作之后输出所述信号。
3.根据权利要求2所述的坐标位置检测装置，其特征在于：
所述电荷积蓄部为第一电容器，
所述设定部在所述多次的切换动作之前，将所述第一电容器的两
端子设定为相同电位。
4.根据权利要求1所述的坐标位置检测装置，其特征在于，还包
括电路，该电路包括：
一个端子接地的第二电容器，和
对所述信号输出部与所述第二电容器的另一个端子之间的连接和
非连接进行切换的第二开关部。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的坐标位置检测装置，其特征
在于，还包括：
补偿电路，其向所述规定的端子供给用于对在所述导电体与所述
第一开关部之间形成的寄生电容中流过的电流进行补偿的电流。
6.根据权利要求5所述的坐标位置检测装置，其特征在于：
所述补偿电路包括：
一个端子接地的第三电容器；和
第三开关部，其对所述第三电容器的另一个端子与所述电荷积蓄
部之间的连接和非连接进行切换，并且对所述第三电容器的另一个端
子与规定的第二电源之间的连接和非连接进行切换。
7.根据权利要求6所述的坐标位置检测装置，其特征在于：
所述控制部通过使所述第三开关部动作，执行以下动作：
当所述第一状态时在所述第三电容器的另一个端子上连接所述电
荷积蓄部而不连接所述规定的第二电源；当所述第二状态时在所述第
三电容器的另一个端子上连接所述规定的第二电源而不连接所述电荷
积蓄部。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的坐标位置检测装置，其特征
在于，还包括：
检测部，其基于从所述信号输出部输出的所述信号，检测在所述
导电体上直接或者间接形成的接触点的位置。
9.一种坐标位置检测装置，其特征在于，包括：
位置检测用的导电体；
连接在所述导电体的不同位置的多个端子；
信号输出部，其具有用于积蓄电荷的电荷积蓄部，并输出表示与
积蓄在所述电荷积蓄部中的电荷量对应的电压的信号；
将所述电荷积蓄部的电压设定为规定值的设定部；
第一开关部，其对所述多个端子中的规定的端子与所述电荷积蓄
部之间的连接和非连接进行切换，并且对所述规定的端子与第一电源
之间的连接和非连接进行切换；和
控制所述第一开关部的动作的控制部，其中，
所述控制部通过使所述第一开关部动作，进行多次第一状态和第
二状态的切换动作，所述第一状态是指...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川隆生，山口毅，浜田浩，高桥良太，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]