靜電電容式觸摸屏的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種靜電電容式觸摸屏。將多個檢測電極以使分配給各檢測電極群的檢測電極在檢測方向至少隔著一個檢測電極等間隔地配線的方式分配給兩個以上的檢測電極群的某一個，針對每兩個以上的檢測電極群，沿著檢測方向依次選擇分配給檢測電極群的檢測電極，在檢測方向相鄰的一組檢測電極之間比較分別表現(xiàn)的檢測電壓水平。相鄰的一組檢測電極的檢測電壓水平，至少隔著每個檢測電極群的選擇周期分別被檢測，因此在該期間發(fā)生噪聲時(shí)，只有一方的檢測電壓水平相對地發(fā)生變化。另一方面，當(dāng)輸入操作體接近時(shí)，各個檢測電壓水平同樣地發(fā)生變化，因此能夠識別噪聲的產(chǎn)生，根據(jù)檢測電壓水平變化的檢測電極的配線位置檢測輸入操作位置。
【專利說明】靜電電容式觸摸屏

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)由于輸入操作體接近而使靜電電容變化的檢測電極在絕緣板上的配置位置檢測輸入操作位置的靜電電容式觸摸屏，尤其涉及不受噪聲影響而可靠地檢測輸入操作位置的靜電電容式觸摸屏。

【背景技術(shù)】
[0002]檢測手指等輸入操作體的輸入位置的靜電電容式觸摸屏被分為:檢測由于輸入操作體接近而雜散電容增大的檢測電極，根據(jù)該檢測電極的配置位置檢測輸入操作位置的自電容方式(一線式)；向驅(qū)動電極施加預(yù)定電平的檢測電壓，檢測由于輸入操作體接近而檢測電壓水平下降的檢測電極，根據(jù)該檢測電極的配置位置檢測輸入操作位置的互電容方式(二線式)。前者的方式?jīng)]有對驅(qū)動電極進(jìn)行配線，因此結(jié)構(gòu)簡單化，但由于檢測的雜散電容是10至20pF的檢測困難的微小水平，因此一般采用后者即互電容方式。
[0003]在采用互電容方式的靜電電容式觸摸屏中，將施加檢測電壓的多個驅(qū)動電極和檢測檢測電壓水平的多個檢測電極相互正交地進(jìn)行配線，在驅(qū)動電極和檢測電壓交叉的每個交叉位置監(jiān)視檢測電壓水平，根據(jù)由于輸入操作體接近而檢測電壓水平下降的檢測電極的交叉位置檢測輸入操作位置(例如，專利文獻(xiàn)I)。
[0004]這樣的靜電電容式觸摸屏，根據(jù)針對檢測電極的微弱的靜電電容的變化檢測輸入操作位置，因此容易受到在其表面或背面積層的顯示裝置上發(fā)生的時(shí)鐘的噪聲或由商用交流電源引起的共模噪聲的影響，由于這些噪聲有時(shí)會誤檢測出輸入操作位置。
[0005]作為消除該噪聲來提高輸入操作位置的檢測精度的方法，在專利文獻(xiàn)2中提出了一種觸摸屏，該觸摸屏為了檢測輸入操作位置，從傳感器檢測出的模擬信號中將AC信號成分作為噪聲信號而提取，將相位反轉(zhuǎn)180度后加到原模擬信號上，根據(jù)消除了噪聲信號的模擬信號檢測輸入操作位置。
[0006]此外，在專利文獻(xiàn)3中記載了一種靜電電容式觸摸屏，其在觸摸屏的同一輸入操作面上，除了用于檢測輸入操作位置的主傳感器部外，還具備用于消除噪聲的副傳感器部。在專利文獻(xiàn)3中記載的靜電電容式觸摸屏中，主傳感器部和副傳感器部的任一方都接收在輸入操作面附近發(fā)生的種種噪聲信號，因此在減法運(yùn)算部中從主傳感器部接收的信號中減去副傳感器部接收的信號來消除噪聲，根據(jù)僅由輸入操作的信號構(gòu)成的來自減法運(yùn)算部的輸出檢測輸入操作位置。
[0007]在上述的專利文獻(xiàn)2公開的觸摸屏中，需要預(yù)先將定義為噪聲的固有頻率或振幅存儲到濾波器中來識別噪聲信號，無法消除未被定義為噪聲的噪聲信號。此外，根據(jù)反饋并進(jìn)行噪聲處理后的原模擬信號檢測輸入操作位置，因此額外需要用于消除噪聲的處理時(shí)間，無法高速地檢測輸入操作位置。
[0008]此外，在專利文獻(xiàn)3記載的靜電電容式觸摸屏，除了用于檢測輸入操作位置的主傳感器部外還需要設(shè)置副傳感器部，尤其在靜電電容式觸摸屏中，將多條主感應(yīng)線(檢測電極)和多條驅(qū)動線(驅(qū)動電極)矩陣狀交叉，因此為了在同一輸入操作面上與這些線絕緣地配線副傳感器部的副感應(yīng)線而成為復(fù)雜的配線，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，觸摸屏的制造工序也變得系 7Τ< ο
[0009]此外，針對所有的主感應(yīng)線進(jìn)行從檢測出的信號中減去副感應(yīng)線的信號的減法運(yùn)算處理，因此當(dāng)輸入操作面擴(kuò)大，配線的主感應(yīng)線的數(shù)量變多時(shí)，針對各感應(yīng)線進(jìn)行上述的減法運(yùn)算處理，因此，輸入操作位置的檢測時(shí)間變長，無法高速地檢測輸入操作位置。
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-248035號公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-125744號公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本專利第4955116號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]鑒于上述的現(xiàn)有問題而提出本發(fā)明，其目的在于提供一種靜電電容式觸摸屏，其無需大幅度地變更現(xiàn)有觸摸屏的結(jié)構(gòu)，容易判別噪聲信號，高精度地檢測輸入操作位置。
[0014]此外，目的在于提供一種靜電電容式觸摸屏，即使輸入操作面的面積變大，也無需大幅度地變更現(xiàn)有觸摸屏的構(gòu)造，能夠高速地檢測輸入操作位置。
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方式的靜電電容式觸摸屏具備:在絕緣板的檢測方向上等間隔地配線的多個檢測電極S(n);產(chǎn)生交流檢測電壓的檢測電壓產(chǎn)生電路；與多個檢測電極S(n)絕緣地配線的驅(qū)動電極；向驅(qū)動電極施加檢測電壓的驅(qū)動控制部；從多個檢測電極S(n)中依次選擇特定的檢測電極S(n)的電極選擇單元；檢測在檢測電極選擇單元選擇的檢測電極S (η)上表現(xiàn)的檢測電壓的檢測電壓水平R(η)的靜電電容檢測單元；以及位置檢測單元，其從多個檢測電極S (η)中確定由于輸入操作體接近而使所選擇的檢測電極S (η)及其附近的被施加檢測電壓的驅(qū)動電極之間的靜電電容變化從而導(dǎo)致檢測電壓水平R(η)發(fā)生了變化的檢測電極S(n)，根據(jù)所確定的檢測電極S(n)在絕緣板上的檢測方向的配線位置檢測輸入操作體的輸入操作位置，其中，電極選擇單元，將多個檢測電極S(n)以使分配給各檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)在檢測方向至少隔著一個檢測電極S(n)等間隔地配線的方式分配給兩個以上的檢測電極群SG(k)的某一個，針對每兩個以上的檢測電極群SG (k)，沿著檢測方向依次選擇分配給檢測電極群SG (k)的檢測電極S (η)，位置檢測單元，針對檢測電壓水平R(n)發(fā)生了變化的檢測電極S(n)，在檢測方向上相鄰的一組的檢測電極S(n)、S(n+l)之間比較分別表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n)，確定由于輸入操作體接近從而導(dǎo)致檢測電壓水平R(n)發(fā)生了變化的檢測電極S(η)。
[0016]將沿著配線方向相鄰的檢測電極S(η)分配給不同的檢測電極群SG(k)，靜電電容檢測單元對每個檢測電極群SG (k)檢測分配給該檢測電極群SG (k)的檢測電極S (η)的檢測電壓水平R(η)，因此相鄰的檢測電極S(η)的檢測電壓水平R(n)至少隔著每個檢測電極群SG(k)的選擇周期被分別檢測,該一選擇周期內(nèi)產(chǎn)生的脈沖噪聲(impulse noise)僅在相鄰的一方的檢測電極S(n)的檢測電壓水平R(n)中得到表現(xiàn)。另一方面，使輸入操作體接近的輸入操作的操作時(shí)間比一選擇周期長得多，因此能夠從檢測電壓水平R(n)變化的檢測電極S(n)中容易地判別由于輸入操作體接近而使檢測電壓水平R(n)變化的檢測電極S(η)、和由于噪聲而使檢測電壓水平R(n)變化的檢測電極S(n)，能夠與噪聲的產(chǎn)生無關(guān)地確定輸入操作體接近的檢測電極S(η)來準(zhǔn)確地檢測輸入操作體的輸入操作位置。
[0017]第二方式的靜電電容式觸摸屏，其中，電極選擇單元將多個檢測電極S(n)在檢測方向上按每一個檢測電極交替地分配給兩種檢測電極群SG(I)、SG(2)，當(dāng)電極選擇單元選擇了分配給一方的檢測電極群SG(I)、SG(2)的檢測電極S(n)時(shí)，驅(qū)動控制部將分配給沿著所選擇的檢測電極S(n)的檢測方向在兩側(cè)配線的另一方的檢測電極群SG(2)、SG(I)的檢測電極3(11—1)、5(11+1)中的至少某一個設(shè)為驅(qū)動電極來施加檢測電壓。
[0018]在電極選擇單元選擇分配給一方的檢測電極群的檢測電極S (η)，且靜電電容檢測單元檢測該選擇的檢測電極S(η)的檢測電壓水平R(n)的期間，將所選擇的檢測電極S(n)的兩側(cè)配線的檢測電極S (η -1)、S(n+1)分配給另一方的檢測電極群，不會作為檢測檢測電壓水平R(n)的檢測電極而被選擇。因此，在該期間能夠?qū)⒃趦蓚?cè)配線的檢測電極S(n —I)、S(n+1)的至少某一個設(shè)為施加檢測電壓的驅(qū)動電極。
[0019]第三方式的靜電電容式觸摸屏，其中，驅(qū)動控制部，對檢測電極S(n)中的至少一個施加與檢測電壓相位相反的反相檢測電壓。
[0020]在絕緣板上檢測電壓和反相檢測電壓的交流信號相互抵消。
[0021]第四方式的靜電電容式觸摸屏，其中，驅(qū)動控制部在將所述檢測電極S(n — I)、S(n+1)的至少某一個設(shè)為驅(qū)動電極的狀態(tài)下，還對分配給沿著檢測電極S(η — l)、S(n+l)的檢測方向在兩側(cè)配線的一方的檢測電極群SG(I)、SG(2)的檢測電極S(n — 2)、S(n+2)的至少某一個施加與所述檢測電壓相位相反的反相檢測電壓。
[0022]在施加檢測電壓的檢測電極S (η — I)、S (η+1)的兩側(cè)配線的檢測電極S (η — 2)、S (η+2)中流過抵消檢測電壓的反相檢測電壓的交流信號。
[0023]第五方式的靜電電容式觸摸屏，其中，當(dāng)電極選擇單元選擇了分配給一方的檢測電極群SG(I)、SG(2)的檢測電極S(n)時(shí)，驅(qū)動控制部將分配給沿著所選擇的檢測電極S(η)的下一被選擇的檢測電極S(n+2)的檢測方向在兩側(cè)配線的另一方的檢測電極群SG(2)、SG(I)的檢測電極S (n+1)、S (n+3)的至少某一個設(shè)為驅(qū)動電極來施加檢測電壓。
[0024]在檢測所選擇的檢測電極S(η)的檢測電壓水平R(n)的期間，預(yù)先對接下來要檢測檢測電壓水平R (η)的檢測電極S (η+2)的兩側(cè)的檢測電極S (n+1)、S (n+3)的至少某一個施加了檢測電壓，因此在下一檢測電極S(η+2)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n)的檢測中不會有切換驅(qū)動電極來施加檢測電壓的影響。
[0025]第六方式的靜電電容式觸摸屏，其中，驅(qū)動控制部，在將所述檢測電極S(n+1)、S (n+3)的至少某一個設(shè)為驅(qū)動電極的狀態(tài)下，還對分配給沿著檢測電極S (n+3)的檢測方向在兩側(cè)配線的所述一方的檢測電極群SG(I)、SG(2)的檢測電極S(n+2)、S(n+4)的至少某一個施加與所述檢測電壓相位相反的反相檢測電壓。
[0026]在施加檢測電壓的檢測電極S (n+1)、S (n+3)的近旁配線的檢測電極S (η+2)、S (n+4)中流過抵消檢測電壓的反相檢測電壓的交流信號。
[0027]第七方式的靜電電容式觸摸屏，其中，電極選擇單元，對每兩個以上的檢測電極群SG(k)，以能夠從沿著檢測方向依次選擇分配給檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)的通常動作模式和沿著檢測方向依次選擇僅分配給某一個檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)的高速動作模式中選擇的任一方的模式進(jìn)行動作。
[0028]分配給各檢測電極群SG(k)的檢測電極S (η)分別在輸入操作區(qū)域的大致整個區(qū)域沿著檢測方向等間隔地配線，因此能夠根據(jù)僅從分配給某一個檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)檢測的檢測電壓水平R(n)檢測輸入操作區(qū)域的整個區(qū)域的輸入操作位置。
[0029]當(dāng)電極選擇單元以高速動作模式動作時(shí)，檢測在僅分配給某一個檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n)，因此縮短一個掃描周期，能夠高速地檢測輸入操作位置。
[0030]第八方式的靜電電容式觸摸屏，具備:在絕緣板上在第一方向上等間隔地沿著與第一方向正交的第二方向配線的多個檢測電極S (η)；產(chǎn)生交流檢測電壓的檢測電壓產(chǎn)生電路；在絕緣板的第二方向上等間隔地沿著第一方向配線，與所述多個檢測電極S(n)中的所有的檢測電極S(n)分別隔著絕緣間隔交叉的多個驅(qū)動區(qū)域DV(m);從多個驅(qū)動區(qū)域DV(m)中選擇特定的驅(qū)動區(qū)域DV(m)，并向選擇的驅(qū)動區(qū)域DV(m)施加檢測電壓的驅(qū)動控制部；從多個檢測電極S(n)中依次選擇特定的檢測電極S(η)的電極選擇單元；當(dāng)對驅(qū)動控制部選擇的驅(qū)動區(qū)域DV (m)施加了檢測電壓時(shí)，檢測在電極選擇單元選擇的檢測電極S (η)上表現(xiàn)的所述檢測電壓的檢測電壓水平R(n、m)的靜電電容檢測單元；以及位置檢測單元，其從多個檢測電極S(n)中，確定由于輸入操作體接近而使所選擇的檢測電極S(n)及其附近的被施加檢測電壓的驅(qū)動區(qū)域DV(m)之間的靜電電容變化從而導(dǎo)致檢測電壓水平R(n、m)發(fā)生了變化的檢測電極S (η)，根據(jù)所確定的檢測電極S (η)在絕緣板上的第一方向的配線位置(η)和施加了檢測電壓的驅(qū)動區(qū)域DV(m)在絕緣板上的第二方向的配線位置(m)，檢測輸入操作體的第一方向和第二方向的輸入操作位置，其中，電極選擇單元將多個檢測電極S(n)以使分配給各檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)在第一方向上至少隔著一個檢測電極S(n)等間隔地配線的方式分配給兩個以上的檢測電極群SG(k)的某一個，針對每兩個以上的檢測電極群SG (k)，沿著第一方向依次選擇分配給檢測電極群SG (k)的檢測電極S (η)，位置檢測單元，針對檢測電壓水平R(n、m)發(fā)生了變化的檢測電極S (η)，在第一方向上相鄰的一組檢測電極S(n)、S(n+l)之間比較分別表現(xiàn)的檢測電壓水平(n、m)，確定由于輸入操作體接近從而導(dǎo)致檢測電壓水平R(n、m)發(fā)生了變化的檢測電極S(η)。
[0031]將沿著第一方向相鄰的檢測電極S(n)分配給不同的檢測電極群SG(k)，當(dāng)對選擇的驅(qū)動區(qū)域DV(m)施加了檢測電壓時(shí)，靜電電容檢測單元對每個檢測電極群SG(k)檢測分配給該檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)的檢測電壓水平R(n、m)，因此相鄰的檢測電極S(η)的檢測電壓水平R(n、m)至少隔著每個檢測電極群SG(k)的選擇周期分別被檢測，在該一選擇周期內(nèi)產(chǎn)生的脈沖噪聲只在相鄰的一方的檢測電極S(n)的檢測電壓水平R(n、m)上表現(xiàn)出來。另一方面，使輸入操作體接近的輸入操作的操作時(shí)間比一選擇周期長得多，因此能夠從檢測電壓水平R(n、m)變化的檢測電極S(n)中容易地判別由于輸入操作體接近而使檢測電壓水平R(n、m)變化的檢測電極S(n)和由于噪聲而使檢測電壓水平R(n、m)變化的檢測電極S (η)，能夠與噪聲的產(chǎn)生無關(guān)地確定輸入操作體接近的檢測電極S (η)來檢測輸入操作體的第一方向和第二方向的輸入操作位置。
[0032]第九方式的靜電電容式觸摸屏，其中，電極選擇單元針對每兩個以上的檢測電極群SG(k)，以能夠從沿著第一方向依次選擇分配給檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)的通常動作模式和沿著第一方向依次選擇僅分配給某一個檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)的高速動作模式中選擇的任一方的模式進(jìn)行動作。
[0033]分配給各檢測電極群SG (k)的檢測電極S (η)，分別在輸入操作區(qū)域的大致整個區(qū)域沿著第一方向等間隔地配線，因此能夠根據(jù)從僅分配給某一個檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)檢測的檢測電壓水平R(n、m)，檢測輸入操作區(qū)域的整個區(qū)域的輸入操作位置。
[0034]當(dāng)電極選擇單元以高速動作模式動作時(shí)，檢測在僅分配給某一個檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n、m)，因此縮短一個掃描周期，能夠高速地檢測輸入操作位置。
[0035]根據(jù)第一方式的發(fā)明，不必大幅度地變更現(xiàn)有的靜電電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)，僅通過電極選擇單元變更檢測在各檢測電極S(η)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n)的檢測順序，就能夠識別脈沖噪聲和共模噪聲，能夠不受這些噪聲影響地高精度地檢測輸入操作位置。
[0036]根據(jù)第二方式的發(fā)明，將不檢測檢測電壓水平R(n)的檢測電極S(n_l)、S(n+l)作為施加檢測電壓的驅(qū)動電極來使用，因此除了檢測電極S(n)無需另外對驅(qū)動電極進(jìn)行配線，簡化了輸入操作區(qū)域的配線。
[0037]此外，被設(shè)為施加檢測電壓的驅(qū)動電極的檢測電極S (n-1)、S (n+1)與檢測檢測電壓水平R(n)的檢測電極S(n)相鄰地配線，因此即使將檢測電壓設(shè)為低電壓也能夠通過靜電電容檢測單元檢測檢測電壓水平R(n)的變化，能夠降低檢測電壓引起的不必要的輻射的影響。
[0038]根據(jù)第三、第四或第六方式的發(fā)明，對絕緣板上的驅(qū)動電極施加的檢測電壓通過反相檢測電壓的交流信號被消除，因此能夠大幅度降低由于施加檢測電壓引起的來自絕緣板的不必要的輻射的影響。
[0039]根據(jù)第五方式的發(fā)明，在所選擇的檢測電極S(n)的檢測電壓水平R(n)的檢測中，沒有切換驅(qū)動電極來施加檢測電壓的影響，能夠準(zhǔn)確地檢測輸入操作位置和噪聲。
[0040]根據(jù)第七方式的發(fā)明，從在絕緣板上配線的多個檢測電極S(n)中，僅對分配給特定的檢測電極群SG (k)的檢測電極S (η)能夠根據(jù)在該檢測電極S (η)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n)檢測輸入操作位置，因此當(dāng)在大面積的輸入操作區(qū)域中對大量檢測電極S(n)進(jìn)行了配線時(shí)，能夠選擇高速地檢測輸入操作位置的檢測模式。
[0041]根據(jù)第八方式的發(fā)明，不必大幅度地變更現(xiàn)有的靜電電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)，僅通過電極選擇單元變更檢測對所選擇的驅(qū)動區(qū)域DV(m)施加檢測電壓時(shí)在各檢測電極S (η)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n、m)的檢測順序，就能夠識別脈沖噪聲和共模噪聲，能夠不受這些噪聲的影響地高精度地檢測二維的輸入操作位置。
[0042]根據(jù)第九方式的發(fā)明，從在絕緣板上配線的多個檢測電極S(n)中，僅對分配給特定的檢測電極群SG (k)的檢測電極S (η)，能夠檢測在該檢測電極S (η)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n、m)來檢測第一方向的輸入操作位置，因此當(dāng)在大面積的輸入操作區(qū)域中對大量檢測電極S(n)進(jìn)行了配線時(shí)，能夠選擇高速地檢測輸入操作位置的檢測模式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是分別表示在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的靜電電容式觸摸屏I的輸入操作區(qū)域中配線的多個驅(qū)動電極D(m)和驅(qū)動區(qū)域DV(m)的關(guān)系以及多個檢測電極S(η)和檢測電極群SG(k)的關(guān)系的平面圖。
[0044]圖2是表示靜電電容式觸摸屏I的主要部件的部分省略電路圖。
[0045]圖3是表示檢測對每個驅(qū)動區(qū)域DV(m)施加檢測電壓的驅(qū)動電極D (m)和分配給檢測電極群SG(k)的檢測電極S(n)的檢測電壓水平R(n、m)的檢測順序的說明圖。
[0046]圖4是關(guān)于在本發(fā)明的第二實(shí)施方式的靜電電容式觸摸屏10的輸入操作區(qū)域的X方向等間隔地配線的多個檢測電極SX(η)以及在Y方向等間隔地配線的多個檢測電極SY (η)，表示檢測檢測電壓水平R (η)的檢測電極S (η)和被施加檢測電壓的驅(qū)動電極D+的關(guān)系的說明圖。
[0047]符號說明
[0048]I靜電電容式觸摸屏(第一實(shí)施方式)
[0049]2絕緣板
[0050]3檢測電壓產(chǎn)生電路
[0051]4微型計(jì)算機(jī)(驅(qū)動控制部、電極選擇單元)
[0052]4a電壓檢測電路(靜電電容檢測單元)
[0053]5驅(qū)動控制部
[0054]7多路復(fù)用器(電極選擇單元)
[0055]10靜電電容式觸摸屏(第二實(shí)施方式)
[0056]DV (m)驅(qū)動區(qū)域
[0057]S (η)檢測電極
[0058]SG (k)檢測電極群
[0059]R (η)檢測電極S (η)上表現(xiàn)的檢測電壓水平
[0060]DV (m)驅(qū)動區(qū)域

【具體實(shí)施方式】
[0061]以下，使用圖1至圖3，對本發(fā)明的第一實(shí)施方式的靜電電容式觸摸屏I (以下，稱為觸摸屏I)進(jìn)行說明。如圖1所示，觸摸屏I在絕緣板2上分別將沿著Y方向使菱形圖案(圖中以從左下到右上的斜線表示)連續(xù)的12個檢測電極SI?S12和沿著X方向使菱形圖案連續(xù)的13個驅(qū)動電極Dl?D13相互絕緣地配線。12個檢測電極SI?S12在X方向等間隔地配線，13個驅(qū)動電極Dl?D13在Y方向等間隔地配線，一方電極的菱形圖案互補(bǔ)另一方電極的菱形圖案的間隙，整體以鉆石花紋圖案表現(xiàn)出來。為了說明的方便，相鄰的電極之間以鉆石花紋的輪廓連接的方式進(jìn)行了圖示，但如前面所述，各電極相互絕緣地配線，只在其配線方向上連續(xù)。
[0062]在絕緣板2上以格子狀配線的檢測電極SI?S12以及驅(qū)動電極Dl?D13的表面?zhèn)蒛，為了保護(hù)這些電極并且為了防止手指等輸入操作體直接接觸這些電極而產(chǎn)生誤動作，通過未圖示的透明絕緣膜進(jìn)行了覆蓋。即，本實(shí)施方式的靜電電容式觸摸屏1，使輸入操作體接觸或接近透明絕緣膜來進(jìn)行輸入操作，根據(jù)因輸入操作體經(jīng)由透明絕緣膜接近引起的檢測電極S (η)和驅(qū)動電極D (m)之間的靜電電容的變化，讀取在輸入操作體近旁的檢測電極S(n)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n、m)的變化，檢測輸入操作位置?；谠摍z測原理，檢測電極SI?S12和驅(qū)動電極Dl?D13的各配線的間隔，設(shè)為不論絕緣板2上的哪塊有輸入操作都能夠根據(jù)在檢測電極S (η)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R (n、m)的變化檢測輸入操作位置的間隔。在此，檢測電極S(n)和驅(qū)動電極D(m)的標(biāo)記n、m分別是沿著圖1的X方向和Y方向按照電極的配線順序表現(xiàn)該電極的從I開始數(shù)的自然數(shù)。
[0063]如圖2所示，各驅(qū)動電極Dl?D13分別經(jīng)由消除噪聲的阻尼電阻6與將脈沖高度VO的檢測電壓變?yōu)榫匦尾ń涣餍盘柡筝敵龅臋z測電壓產(chǎn)生電路3連接。此外，在各驅(qū)動電極Dl?D13和阻尼電阻6的連接點(diǎn)，與各驅(qū)動電極Dl?D13相對應(yīng)地連接了微型計(jì)算機(jī)4的輸入輸出端口 Pl?P13。
[0064]在輸入輸出端口 P為將該輸入輸出端口 P設(shè)為輸出端口狀態(tài)的“關(guān)”(0FF)模式的情況下，該輸入輸出端口連接的驅(qū)動電極(圖中的Dl、D5-D13)的電位，以輸出端口的電位(例如若為“L”電平則為0V，若為“H”電平則為VCC)穩(wěn)定，不將從檢測電壓產(chǎn)生電路3輸出的矩形波交流信號的檢測電壓施加到與該輸入輸出端口 P連接的驅(qū)動電極D (圖中的Dl、D5-D13)上。此外，在輸入輸出端口 P為將該輸入輸出端口 P設(shè)為輸入端口狀態(tài)的“開”(0N)模式的情況下，該輸入端口 P為高阻抗?fàn)顟B(tài)，因此從檢測電壓產(chǎn)生電路3輸出的矩形波交流信號不會流到輸入輸出端口 P (圖中的P2?P4)，而是向與該輸入輸出端口 P連接的驅(qū)動電極D(圖中的D2?D4)施加基于矩形波交流信號的檢測電壓。即，微型計(jì)算機(jī)4僅通過按照任意順序?qū)⑷我獾腎或2個以上的輸入輸出端口 P設(shè)為輸出端口狀態(tài)或輸入端口狀態(tài)，就能夠進(jìn)行向該輸入輸出端口 P連接的驅(qū)動電極D施加檢測電壓的驅(qū)動控制。
[0065]如圖1所示，在本實(shí)施方式中，將在Y方向相鄰的每3個驅(qū)動電極D(m)匯集成施加同步的檢測電壓的驅(qū)動區(qū)域DV(m)，在Y方向相鄰的驅(qū)動區(qū)域DV(m)和驅(qū)動區(qū)域DV(m+l)在其間配線的驅(qū)動電極D中有重復(fù)，重復(fù)的驅(qū)動電極D包含在任一個驅(qū)動區(qū)域DV (m)、DV (m+1)中。這樣，從在絕緣板2上配線的13個驅(qū)動電極D(m)，設(shè)定六種驅(qū)動區(qū)域DV(m)。
[0066]如圖3所示，兼任驅(qū)動控制部的微型計(jì)算機(jī)4按照沿著Y方向的驅(qū)動區(qū)域DV (m)的順序，將與驅(qū)動區(qū)域DV (m)對應(yīng)的輸入輸出端口 P設(shè)為“開”模式，對構(gòu)成該驅(qū)動區(qū)域DV (m)的3個驅(qū)動電極D (m)分別輸出同步的矩形波交流信號，并施加脈沖高度為Vo的檢測電壓。由此，通過對每個驅(qū)動區(qū)域DV (m)施加檢測電壓的6次驅(qū)動控制，能夠?qū)υ诮^緣板2上配線的全部驅(qū)動電極D施加檢測電極。
[0067]如圖1、圖2所示，12個檢測電極S (η)在作為檢測方向的X方向上將每一個檢測電極S (η)交替分配給兩種檢測電極群SG (k) (k為I或2)。即，分別對檢測電極群SG⑴分配檢測電極S1、S3、S5、S7、S9、SI I，對檢測電極群SG (2)分配檢測電極S2、S4、S6、S8、S10、S12，分配給檢測電極群SG (I)的檢測電極S1、S3、S5、S7、S9、SI I以X方向的配線位置順序連接到多路復(fù)用器7的輸入1-6，分配給檢測電極群SG (2)的檢測電極52、54、56、58、510、S12以X方向的配線位置順序連接到多路復(fù)用器7的輸入7-12。
[0068]作為電極選擇單元發(fā)揮作用的多路復(fù)用器7，通過來自微型計(jì)算機(jī)4的切換控制，將以其輸入順序選擇的輸入切換連接到與輸出連接的微型計(jì)算機(jī)4的電壓檢測電路4a，微型計(jì)算機(jī)4在各驅(qū)動區(qū)域DV(m)的驅(qū)動控制期間對每個檢測電極群SG(I)、SG(2)，從多個檢測電極S (η)中沿著X方向依次選擇檢測電極S (η)，切換連接到微型計(jì)算機(jī)4的電壓檢測電路4a。
[0069]電壓檢測電路4a通過對驅(qū)動區(qū)域DV (m)的3個驅(qū)動電極D (m)施加檢測電壓，經(jīng)由與驅(qū)動區(qū)域DV(m)交叉的檢測電極S(n)之間的靜電電容Ctl讀取在檢測電極S(η)上表現(xiàn)的矩形波交流信號的脈沖高度(輸入電壓Vi)。該靜電電容Ctl大致為一定值，因此，當(dāng)手指等輸入操作體不接近而檢測電極S(η)的雜散電容沒有變動時(shí)，輸入電壓Vi是與檢測電壓Vo成比例的一定電壓Vc而不會發(fā)生變化。另一方面，當(dāng)輸入操作體接近被驅(qū)動控制的驅(qū)動區(qū)域DV(m)和檢測電極S(n)之間時(shí)，驅(qū)動區(qū)域DV(m)或檢測電極S(n)和輸入操作體之間的靜電電容增大，矩形波交流信號的一部分流向輸入操作體，在檢測電極S(n)上表現(xiàn)的輸入電壓Vi下降。S卩，電壓檢測電路4a作為讀取表示經(jīng)由多路復(fù)用器7連接的檢測電極S(n)的靜電電容的輸入電壓Vi的靜電電容檢測單元發(fā)揮作用，微型計(jì)算機(jī)4通過使與一定電壓Vc的電位差反相后二值化所得的檢測電壓水平R(n、m)表示電壓檢測電路4a讀取的輸入電壓Vi，以便從輸入電壓Vi變化的檢測電極S(n)和此時(shí)施加了檢測電壓的驅(qū)動區(qū)域DV(m)的各位置計(jì)算出輸入操作體的位置、即輸入操作位置。
[0070]如圖3所示，微型計(jì)算機(jī)4在一掃描周期Tp內(nèi)對所有的驅(qū)動區(qū)域DV(m)依次進(jìn)行驅(qū)動控制，對每一個驅(qū)動區(qū)域DV (m)交替切換檢測電極群SG (I)、SG (2)，從分配給被切換的檢測電極群SG(k)的6個檢測電極S(n)中按照X方向的配置位置順序選擇一個檢測電極S (η)，切換連接到微型計(jì)算機(jī)4的電壓檢測電路4a。例如，如圖3所示，在起始的第一掃描周期Tpl中，在對驅(qū)動電極D1、D2、D3施加檢測電壓的驅(qū)動區(qū)域DV(I)的驅(qū)動控制期間中，將分配給檢測電極群SG(I)的檢測電極S1、S3、S5、S7、S9、S11依次地連接到電壓檢測電路4a，之后，在對驅(qū)動電極D3、D4、D5施加檢測電壓的驅(qū)動區(qū)域DV(2)的驅(qū)動控制期間中(圖1中以網(wǎng)格表示)，將分配給檢測電極群SG (2)的檢測電極S2、S4、S6、S8、S10、S12依次地連接到電壓檢測電路4a，以后，在從DV(3)到DV(6)為止驅(qū)動控制驅(qū)動區(qū)域DV(m)的期間同樣重復(fù)切換連接。
[0071]通過在第一掃描周期Tpl內(nèi)如上所述地重復(fù)對驅(qū)動區(qū)域DV(m)的驅(qū)動控制和檢測電極S(n)的選擇，從電壓檢測電路4a得到在輸入操作區(qū)域的全區(qū)域中交叉配線的每個檢測電極S (η)和驅(qū)動區(qū)域DV (m)的檢測電壓水平R(n、m)。在此，檢測電壓水平R(n、m)表示在驅(qū)動控制驅(qū)動區(qū)域DV(m)的期間在與驅(qū)動區(qū)域DV(m)交叉的檢測電極S(n)上表現(xiàn)的輸入電壓Vi的變化量，因此當(dāng)輸入操作體接近驅(qū)動區(qū)域DV(m)和檢測電極S(n)的交叉位置時(shí)，檢測電壓水平R(n、m)增大。兼任位置檢測單元的微型計(jì)算機(jī)4，比較由檢測電極S(n)和驅(qū)動區(qū)域DV(m)的組合構(gòu)成的n*m的檢測電壓水平R(n、m)，將檢測出極大值的交叉位置的近旁作為輸入操作位置(x，y)而檢測。
[0072]如上所述，在X方向相鄰的檢測電極S(n)和檢測電極S(n+1)不是像以往這樣以該順序切換連接到電壓檢測電路4a，而是隔著一定的期間(在本實(shí)施方式中，是為了完成依次選擇分配給一種檢測電極群SG(k)的所有的檢測電極S(n)所需要的期間，本發(fā)明中稱為一選擇周期)而連接，因此通過比較隔著一定的期間檢測出的檢測電壓水平R(n、m)和檢測電壓水平R(n+l、m)，能夠識別兩者大致同樣發(fā)生變化的輸入操作體的接近來判斷各種噪聲。例如，當(dāng)在一選擇周期中的多路復(fù)用器7的輸入8連接到輸出，且被選擇的檢測電極S4連接到電壓檢測電路4a的期間發(fā)生脈沖噪聲時(shí)，檢測電壓水平R(4、2)與針對相鄰的檢測電極S3檢測出的檢測電壓水平R (3、I)、檢測電壓水平R (3、3)或針對相鄰的檢測電極S5檢測出的檢測電壓水平R(5、l)、檢測電壓水平R(5、3)相比，由于含有噪聲而成為不正常變化的異常值，因此將檢測電壓水平R(4、2)作為含有噪聲的異常值而不用于輸入操作位置(X，y)的檢測。
[0073]例如，在圖3中，當(dāng)假設(shè)考慮從驅(qū)動區(qū)域DV(I)的驅(qū)動控制期間中的檢測電極S3的檢測電壓水平R(3、l)檢測時(shí)刻到作為下一檢測電極而選擇的檢測電極S5的檢測電壓水平R(5、l)的檢測時(shí)刻為止發(fā)生了脈沖噪聲的情況時(shí)，在這樣的情況下，作為檢測電壓水平R(3、l)和檢測電壓水平R(5、l)，檢測出受到?jīng)_擊噪聲影響的值。然而，由于位于檢測電極S3和檢測電極S5之間的檢測電極S4的檢測電壓水平R (4、2)的檢測，在相當(dāng)于一選擇周期的時(shí)間后進(jìn)行，因此在檢測電壓水平R(4、2)的檢測時(shí)刻沖擊噪聲已經(jīng)消失，檢測電壓水平R(4、2)被檢測出沒有受到?jīng)_擊噪聲影響的正常值。檢測了這一連串的電平后，按照檢測電極的配置順序，將與檢測電極S3對應(yīng)的檢測電壓水平R (3、I)、與檢測電極S4對應(yīng)的檢測電壓水平R(4、2)以及與檢測電極S5對應(yīng)的檢測電壓水平R(5、l)以該順序進(jìn)行排列時(shí)，在受至IJ沖擊噪聲影響的檢測電壓水平R(3、l)以及檢測電壓水平R(5、l)和未受到影響的檢測電壓水平R(4、2)之間，出現(xiàn)與因輸入操作體接近而引起的正常的檢測值的變化截然不同的異常的檢測電壓水平的變化，因此能夠極容易判別在從檢測電壓水平R(3、l)的檢測時(shí)刻到檢測電壓水平R(5、l)的檢測時(shí)刻為止的期間受到了脈沖噪聲的影響。對此，當(dāng)像以往一樣，將檢測電極S3和檢測電極S4以該順序連續(xù)檢測的情況下同樣假設(shè)來考慮時(shí)，與相互鄰接的檢測電極S3和檢測電極S4對應(yīng)的檢測電壓水平R(3)和檢測電壓水平R(4)都會成為受到影響的值，因此很難判別是輸入操作體接近而引起的正常的檢測值的變化還是由沖擊噪聲的影響引起的異常的值的變化。
[0074]此外，即使在如共模噪聲那樣，發(fā)生比一選擇周期長的周期的噪聲的情況下，針對在X方向相鄰的檢測電極S(η)和檢測電極S(n+1)，在分別檢測的檢測電壓水平R(n、m)和檢測電壓水平R(n+1、m)之間產(chǎn)生因噪聲引起的差值，因此即使是長周期的噪聲也能夠進(jìn)行識別。當(dāng)檢測出長周期的噪聲時(shí)，可以除去受到噪聲影響的多個檢測電壓水平R(n、m)來檢測輸入操作位置，也可以根據(jù)含有連續(xù)檢測的噪聲的檢測電壓水平R(n、m)確定噪聲波形，根據(jù)除去了噪聲振幅量的檢測電壓水平R(n、m)檢測輸入操作位置(x、y)。
[0075]另外，在本實(shí)施方式中，如圖3所示，接著第一掃描周期Tpl，進(jìn)而在隨后的第二掃描周期Tp2中，針對每個驅(qū)動區(qū)域DV(m)改變切換的檢測電極群SG(k)的順序，將從分配給被切換的檢測電極群SG (k)的6個檢測電極S (η)中依次選擇的一個檢測電極S (η)連接到電壓檢測電路4a。例如，在第一掃描周期Tpl中，將在驅(qū)動控制驅(qū)動區(qū)域DV(I)時(shí)分配給檢測電極群SG⑴的檢測電極S (η)按照X方向的配置位置順序連接到電壓檢測電路4a，而在接下來的第二掃描周期Tp2中，將在驅(qū)動控制驅(qū)動區(qū)域DV(I)時(shí)分配給檢測電極群SG(2)的檢測電極S (η)在檢測電極群SG⑴之前連接到電壓檢測電路4a。
[0076]由此，在第二掃描周期Tp2中，當(dāng)各檢測電極S (η)連接到電壓檢測電路4a時(shí)，與第一掃描周期Tpl相比，對在Y方向相鄰的驅(qū)動區(qū)域DV (m)施加檢測電壓，經(jīng)過第一掃描周期Tpl和第二掃描周期Tp2，在微型計(jì)算機(jī)4中得到與絕緣板2上的輸入操作區(qū)域的全體位置對應(yīng)的η行m列的檢測電壓水平R(n、m)。與輸入操作區(qū)域的各位置和該位置周圍的位置對應(yīng)的檢測電壓水平R (n、m)，至少經(jīng)過切換檢測電極群SG(k)的一選擇周期或者一掃描周期Tp的時(shí)間后在微型計(jì)算機(jī)4中得到，因此能夠比較這些檢測電壓水平R(n、m)來可靠地檢測其間發(fā)生的噪聲，并進(jìn)行噪聲除去處理。
[0077]然而，沒有必要一定交替重復(fù)第一掃描周期Tpl和第二掃描周期Tp2來檢測輸入操作位置(x、y)，如上所述，能夠僅從第一掃描周期Tpl或第二掃描周期Tp2沒有噪聲影響地檢測輸入操作位置(x、y)。此外，當(dāng)更高速地檢測輸入操作位置(x、y)時(shí)，將電極選擇單元設(shè)成僅將某一個檢測電極群SG (k)的檢測電極S (η)連接到電壓檢測電路4a的高速動作模式，例如，也可以僅將分配給上述的第一實(shí)施方式的檢測電極群SG(I)或檢測電極群SG⑵的一方的6個檢測電極S (η)連接到電壓檢測電路4a，根據(jù)在這些檢測電極S (η)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(n、m)檢測輸入操作位置(X，y)。當(dāng)僅將檢測電極群SG(I)或檢測電極群SG(2)任一方連接到電壓檢測電路4a時(shí),能夠以第一實(shí)施方式的掃描周期Tp的1/2時(shí)間檢測輸入操作區(qū)域全部的輸入操作位置(X，y)。
[0078]在本實(shí)施方式中，對三個電極施加同步的檢測電壓而作為驅(qū)動區(qū)域DV(m)，但構(gòu)成驅(qū)動區(qū)域DV(m)的電極數(shù)量并不限于三個，也可以是僅對I個電極施加檢測電壓而作為驅(qū)動區(qū)域DV (m)。
[0079]在上述的實(shí)施方式中，以多個檢測電極S (η)和多個驅(qū)動電極D (m)在絕緣板2上相互交叉配線的觸摸屏I進(jìn)行了說明，但即使是檢測電極S兼任驅(qū)動電極D的觸摸屏，也可以應(yīng)用本發(fā)明。以下，使用圖4對檢測電極S(η)兼任驅(qū)動電極D的本發(fā)明的第二實(shí)施方式的靜電電容式觸摸屏10(以下，稱為觸摸屏10)進(jìn)行說明。以下，在該第二實(shí)施方式中，對與上述的觸摸屏I相同或同樣地作用的結(jié)構(gòu)使用相同的符號，省略其詳細(xì)的說明。
[0080]如圖4所示，觸摸屏10在絕緣板2上，分別將沿著Y方向使菱形圖案(圖中以從左下到右上的斜線表示)連續(xù)的13個X檢測電極SXO?SX12和沿著X方向使菱形圖案連續(xù)的10個Y檢測電極SYO?SY9相互絕緣地配線。13個X檢測電極SXO?SX12在X方向等間隔地配線，10個Y檢測電極SYO?SY9在Y方向等間隔地配線，一方檢測電極的菱形圖案互補(bǔ)另一方檢測電極的菱形圖案的間隙，整體為鉆石花紋圖案表現(xiàn)出來。在該圖4中，為了說明的方便，相鄰的檢測電極S (η)之間也以鉆石花紋的輪廓連接的方式進(jìn)行了圖示，但各檢測電極S(n)相互絕緣地配線，僅在其配線方向上連續(xù)。在此，檢測電極S(n)的標(biāo)記η是按照沿著圖中的X方向和Y方向的檢測方向的檢測電極S的配線順序表示該檢測電極S的從I開始數(shù)的自然數(shù)。
[0081]本實(shí)施方式的觸摸屏10，將某一個檢測電極S (η)設(shè)為連接到電壓檢測電路4a的所選擇的檢測電極S (η)，并且對所選擇的檢測電極S (η)，將沿著檢測方向的其兩側(cè)的檢測電極S (η — I)、S (n+1)設(shè)為施加檢測電壓的驅(qū)動電極D+，讀取由于輸入操作體接近引起的檢測電極S(n)和驅(qū)動電極D(+)之間的靜電電容的變化而在輸入操作體近旁選擇的檢測電極S(n)上表現(xiàn)的檢測電壓水平R(η)的變化，檢測輸入操作位置。
[0082]在本實(shí)施方式中，將脈沖高度為VO的檢測電壓變?yōu)榫匦尾ń涣餍盘柡筝敵龅臋z測電壓產(chǎn)生電路3內(nèi)置于微型計(jì)算機(jī)4內(nèi)，微型計(jì)算機(jī)4具備輸出檢測電壓的輸出端口 Pl和輸出與檢測電壓相位相反的反相檢測電壓的輸出端口 Ρ2。如上所述，X檢測電極SX(η)和Y檢測電極SY (η)兼任與微型計(jì)算機(jī)4的電壓檢測電路4a連接的所選擇的檢測電極S (η)和施加檢測電壓的驅(qū)動電極D (+)，并且還兼任施加與檢測電壓相位相反的反相檢測電壓的驅(qū)動電極D ( — )，因此所有的各檢測電極S (η)經(jīng)由從微型計(jì)算機(jī)4進(jìn)行切換控制的未圖示的多個多路復(fù)用器7能夠與微型計(jì)算機(jī)4的輸出端口 Ρ1、輸出端口 Ρ2以及電壓檢測電路4a的某一個選擇性地連接。
[0083]以下，對通過該觸摸屏10檢測絕緣板2上的輸入操作位置的觸摸屏10的動作進(jìn)行說明。在檢測輸入操作位置的動作中，除了兩端的X檢測電極SXO、SX12的X檢測電極SXl?SXl I，在作為檢測方向的X方向上對每一個檢測電極SX (η)交替地分配給兩種檢測電極群SXG (k) (k為I或2)。即，分別對檢測電極群SXG(I)分配檢測電極SXl、SX3、SX5、SX7、SX9、SX11，對檢測電極群 SXG (2)分配檢測電極 SX2、SX4、SX6、SX8、SX10、SX12。分配給各檢測電極群SXG (k)的檢測電極SX (η)，當(dāng)檢測X方向的輸入操作位置時(shí)，按照每一個檢測電極群SXG (k)，以作為檢測方向的X方向的配線位置順序通過作為電極選擇單元的微型計(jì)算機(jī)4被選擇，通過多路復(fù)用器7切換連接到微型計(jì)算機(jī)4的電壓檢測電路4a。
[0084]當(dāng)通過微型計(jì)算機(jī)4選擇特定的檢測電極SX (η)時(shí)，微型計(jì)算機(jī)4對多路復(fù)用器7進(jìn)行切換連接控制，將被選擇的檢測電極SX (η)連接到電壓檢測電路4a。同時(shí)，為了將被選擇的檢測電極SX(η)的兩側(cè)的檢測電極SX(η — I)、檢測電極SX(η+1)和與下次被選擇的檢測電極SX(n+2)相鄰的檢測電極SX(n+3)設(shè)為驅(qū)動電極而與輸出端口 Pl連接，為了對驅(qū)動電極兩側(cè)的檢測電極SX(η - 2)和檢測電極SX(n+4)施加反相檢測電壓而與輸出端口P2連接。例如，圖4所示，當(dāng)選擇檢測電極群SXG(I)的檢測電極SX3時(shí)，檢測電極SX3連接到電壓檢測電路4a，同時(shí)，其兩側(cè)的檢測電極SX2、檢測電極SX4和與下次被選擇的檢測電極SX5相鄰的檢測電極SX6成為驅(qū)動電極而被施加檢測電壓，對與已成為驅(qū)動電極的檢測電極SX2和檢測電極SX6的外側(cè)鄰接的檢測電極SXl和檢測電極SX7施加反相檢測電壓。
[0085]由此，電壓檢測電路4a通過對沿著被選擇的檢測電極SX(η)的兩側(cè)的檢測電極SX (η — I)和檢測電極SX (η+1)施加檢測電壓，經(jīng)由檢測電極SX (η — I)、SX (η+1)之間的靜電電容Ctl讀取在被選擇的檢測電極SX(η)上表現(xiàn)的矩形波交流信號的脈沖高度(輸入電壓Vi)，將電壓檢測電路4a讀取的輸入電壓Vi設(shè)為與一定電壓Vc的電位差反相后二值化所得的檢測電壓水平RX(H)，以便根據(jù)輸入電壓Vi變化的檢測電極SX(η)的位置計(jì)算出輸入操作位置。在此，成為驅(qū)動電極的檢測電極SX (η — I)、SX (n+1)、SX (n+3)是與讀取檢測電壓水平RX(η)的檢測電極SX(η)分配給不同檢測電極群SXG(k)的檢測電極，在該選擇周期內(nèi)不連接到電壓檢測電路4a，因此不必嚴(yán)格地考慮施加的定時(shí)就能夠施加檢測電壓。
[0086]此外，對施加檢測電壓的檢測電極SX (n -1)、SX (n+3)外側(cè)的檢測電極SX (η — 2)和檢測電極SX(n+4)施加與檢測電壓相位相反的反相檢測電壓，因此在該范圍內(nèi)檢測電壓和反相檢測電壓的交流信號相互抵消，能夠大幅度降低觸摸屏10的不必要的輻射的影響。
[0087]微型計(jì)算機(jī)4當(dāng)讀取在選擇的檢測電極SX (η)上表現(xiàn)的檢測電壓水平RX (η)時(shí)，新選擇位于相同的檢測電極群SXG(k)的所選擇的檢測電極SX(η)的X方向的下一配線位置的檢測電極SX (η+2)，連接到電壓檢測電路4a，重復(fù)同樣的處理。此時(shí)，施加檢測電壓的驅(qū)動電極從檢測電極SX (η -1)、SX (n+1)、SX (n+3)移動到檢測電極SX (η+1)、SX (n+3)、SX(n+5)，但在讀取檢測電壓水平RX(η+2)的所選擇的檢測電極SX(η+2)的兩側(cè)的檢測電極SX(n+1), SX(n+3)上已經(jīng)施加了檢測電壓，因此由新施加檢測電壓而引起的噪聲不會表現(xiàn)在檢測電壓水平R (η+2)中。
[0088]這樣，針對分配給檢測電極群SXG(I)的所有的檢測電極SX1、SX3、SX5、SX7、SX9、SXll依次讀取檢測電壓水平RX(η)后，針對分配給檢測電極群SXG(2)的所有的檢測電極SX2、SX4、SX6、SX8、SXlO依次讀取檢測電壓水平RX (η)，獲得輸入操作區(qū)域的整個區(qū)域的X方向的每個檢測電極SX (η)的檢測電壓水平RX (η)。在此，檢測電壓水平RX (η)表示在檢測電極SX(η)上表現(xiàn)的輸入電壓Vi的變化量，因此當(dāng)輸入操作體接近檢測電極SX(η)時(shí)，檢測電壓水平RX(H)增大。兼任位置檢測單元的微型計(jì)算機(jī)4比較各檢測電極SX(η)的檢測電壓水平RX(η)，將檢測出極大值的檢測電極SX(η)近旁作為X方向的輸入操作位置(X)而進(jìn)行檢測。
[0089]對于Y方向也同樣地，除了兩端的Y檢測電極SYO、SY9以外的Y檢測電極SYl?SY8，在作為檢測方向的Y方向上對每一個檢測電極SY (η)交替地分配給兩種檢測電極群SYG(k) (k為I或2)。即，分別對檢測電極群SYG(I)分配檢測電極SY1、SY3、SY5、SY7，對檢測電極群SG⑵分配檢測電極SY2、SY4、SY6、SY8。分配給各檢測電極群SYG (k)的檢測電極SY (η)，當(dāng)檢測Y方向的輸入操作位置時(shí)，對每個檢測電極群SYG (k)按照作為檢測方向的Y方向的配線位置順序通過作為電極選擇單元的微型計(jì)算機(jī)4被選擇，切換連接到電壓檢測電路4a。
[0090]當(dāng)通過微型計(jì)算機(jī)4選擇特定的檢測電極SY(η)時(shí),微型計(jì)算機(jī)4將被選擇的檢測電極SY(η)連接到電壓檢測電路4a。同時(shí)，為了將被選擇的檢測電極SY(η)兩側(cè)的檢測電極SY (η — I)、檢測電極SY (n+1)和與下次被選擇的檢測電極SY (η+2)相鄰的檢測電極SY(n+3)設(shè)為驅(qū)動電極而與輸出端口 Pl連接，為了對驅(qū)動電極兩側(cè)的檢測電極SY(η — 2)和檢測電極SY(n+3)施加反相檢測電壓而與輸出端口 P2連接。
[0091]電壓檢測電路4a，通過對沿著被選擇的檢測電極SY (η)兩側(cè)的檢測電極SY (η —I)和檢測電極SY(n+1)施加檢測電壓，經(jīng)由檢測電極SY(η — I),SY(n+1)之間的靜電電容C0讀取在選擇的檢測電極SY (η)上表現(xiàn)的輸入電壓Vi，將電壓檢測電路4a讀取的輸入電壓Vi設(shè)為將與一定電壓Vc的電位差反相后二值化而得的檢測電壓水平RY(η)。
[0092]此外，對于Y方向，也對施加檢測電壓的檢測電極SY(η — I)、SY(η+2)外側(cè)的檢測電極SY(η - 2)和檢測電極SY(n+3)施加與檢測電壓相位相反的反相檢測電壓，因此通過施加檢測電壓引起的觸摸屏10的不必要的輻射減少。
[0093]微型計(jì)算機(jī)4當(dāng)讀取在選擇的檢測電極SY (η)上表現(xiàn)的檢測電壓水平RY (η)時(shí)，新選擇位于相同的檢測電極群SYG(k)的選擇的檢測電極SY(η)的Y方向的下一配線位置的檢測電極SY (η+2)，連接到電壓檢測電路4a，重復(fù)同樣的處理。
[0094]在本實(shí)施方式中，這樣對分配給檢測電極群SYG⑴的所有的檢測電極SY1、SY3、SY5、SY7依次讀取檢測電壓水平RY (η)后，對分配給檢測電極群SYG (2)的所有的檢測電極SY2、SY4、SY6、SY8依次讀取檢測電壓水平RY(η)，獲得輸入操作區(qū)域的整個區(qū)域的Y方向的每個檢測電極SY (η)的檢測電壓水平RY (η)。在此，檢測電壓水平RY (η)表示在檢測電極SY(η)上表現(xiàn)的輸入電壓Vi的變化量，因此當(dāng)輸入操作體接近檢測電極SY(η)時(shí)，檢測電壓水平RY(η)增大，兼任位置檢測單元的微型計(jì)算機(jī)4比較各檢測電極SY(η)的檢測電壓水平RY(η)，將檢測出極大值的檢測電極SY(η)的近旁作為Y方向的輸入操作位置(Y)而進(jìn)行檢測。
[0095]在該第二實(shí)施方式中，在X方向上相鄰的檢測電極SX(η)和檢測電極SX(n+1)以及在Y方向上相鄰的檢測電極SY(η)和檢測電極SY(n+1)，分別隔著一選擇周期連接到電壓檢測電路4a，因此通過比較隔著一定期間檢測的檢測電壓水平RX(η)和檢測電壓水平RX (n+1)或檢測電壓水平RY (η)和檢測電壓水平RY (n+1)，能夠識別兩者大致相同地變化的輸入操作體的接近來判別各種噪聲，能夠根據(jù)除去噪聲的檢測電壓水平RX(n)、RY(η)來檢測X、Y方向的輸入操作位置(x，y)。
[0096]另外，在該第二實(shí)施方式中，也可以將微型計(jì)算機(jī)4的電極選擇單元設(shè)為高速動作模式，將分配給X方向的某一個檢測電極群SXG (k)的檢測電極SX (η)和分配給Y方向的某一個檢測電極群SYG (k)的檢測電極SY (η)依次地連接到電壓檢測電路4a，在檢測出分別表現(xiàn)的檢測電壓水平RX (n)、RY(n)的時(shí)刻，檢測X、Y方向的輸入操作位置(x，y)，省略針對被配線的所有的檢測電極SX (η)、檢測電極SY (η)的掃描，高速檢測輸入操作位置(x，y)。
[0097]此外，在該第二實(shí)施方式中，將選擇性地連接到電壓檢測電路4a的檢測電極S (η)兩側(cè)的檢測電極S (η -1)、S (n+1)作為驅(qū)動電極，但也可以將檢測電極S (η — I)、S (n+1)的僅一方作為驅(qū)動電極來施加檢測電壓。
[0098]此外，在上述的任一個實(shí)施方式中，都對將多個檢測電極S(n)作為兩種檢測電極群SYG(k) (k為I或2)的情況進(jìn)行了說明，但只要分配給各檢測電極群SYG(k)的多個檢測電極S(n)沿著檢測方向至少隔著一個檢測電極S(n)等距離地配線，則也可以是三種以上的檢測電極群SYG (k) (k為3以上的整數(shù))。
[0099]此外，在上述的各實(shí)施方式中，對檢測電壓產(chǎn)生電路3輸出矩形波交流信號的情況進(jìn)行了說明，但交流信號并不限于矩形波，例如，也可以是正弦波等其他形態(tài)的交流信號。
[0100]本發(fā)明適用于通過互電容方式檢測輸入操作位置的靜電電容式觸摸屏。
【權(quán)利要求】
1.一種靜電電容式觸摸屏，具備: 在絕緣板的檢測方向上等間隔地配線的多個檢測電極(s(n))； 產(chǎn)生交流檢測電壓的檢測電壓產(chǎn)生電路； 與多個檢測電極(S(n))絕緣地配線的驅(qū)動電極； 向所述驅(qū)動電極施加所述檢測電壓的驅(qū)動控制部； 從多個檢測電極(S(n))中依次選擇特定的檢測電極(S(n))的電極選擇單元； 檢測在電極選擇單元選擇的檢測電極(S(n))上表現(xiàn)的所述檢測電壓的檢測電壓水平(R(n))的靜電電容檢測單元；以及 位置檢測單元，其從多個檢測電極(S(n))中確定由于輸入操作體接近而使所選擇的檢測電極(S(n))及其附近的被施加所述檢測電壓的所述驅(qū)動電極之間的靜電電容變化從而導(dǎo)致檢測電壓水平(R(n))發(fā)生了變化的檢測電極(S(n))，根據(jù)所確定的檢測電極(S(n))在所述絕緣板上的檢測方向的配線位置檢測輸入操作體的輸入操作位置， 所述靜電電容式觸摸屏的特征在于， 電極選擇單元，將多個檢測電極(S(n))以使分配給各檢測電極群(SG(k))的檢測電極(S(n))在所述檢測方向上至少隔著一個檢測電極(S(n))等間隔地配線的方式分配給兩個以上的檢測電極群(SG(k))的某一個，針對每兩個以上的檢測電極群(SG(k))，沿著檢測方向依次選擇分配給檢測電極群(SG(k))的檢測電極(S(n))， 位置檢測單元，針對檢測電壓水平(R(n))發(fā)生了變化的檢測電極(S(n))，在檢測方向上相鄰的一組檢測電極(S(n)、S(n+l))之間比較分別表現(xiàn)的檢測電壓水平(R(n))，確定由于輸入操作體接近從而導(dǎo)致檢測電壓水平(R(n))發(fā)生了變化的檢測電極(S(n))。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電電容式觸摸屏，其特征在于， 電極選擇單元，將多個檢測電極(S(n))在檢測方向按每一個檢測電極交替地分配給兩種檢測電極群(SG (I), SG (2)), 當(dāng)電極選擇單元選擇了分配給一方的檢測電極群(SG(I)、SG(2))的檢測電極(S(n))時(shí)，驅(qū)動控制部將分配給沿著所選擇的檢測電極(S(n))的檢測方向在兩側(cè)配線的另一方的檢測電極群(SG⑵、SG (I))的檢測電極(S(n — l)、S(n+l))中的至少某一個設(shè)為驅(qū)動電極來施加檢測電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電電容式觸摸屏，其特征在于， 所述驅(qū)動控制部，對檢測電極(S(n))中的至少一個施加與所述檢測電壓相位相反的反相檢測電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電電容式觸摸屏，其特征在于， 所述驅(qū)動控制部，在將所述檢測電極(S(n -1)、S(n+1))的至少某一個設(shè)為驅(qū)動電極的狀態(tài)下，還對分配給沿著所述檢測電極(S(n -1)、S(n+1))的檢測方向在兩側(cè)配線的所述一方的檢測電極群(SG(I)、SG(2))的檢測電極(S(n — 2)、S(n+2))的至少某一個施加與所述檢測電壓相位相反的反相檢測電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電電容式觸摸屏，其特征在于， 當(dāng)電極選擇單元選擇了分配給一方的檢測電極群(SG(I)、SG(2))的檢測電極(S(n))時(shí)，驅(qū)動控制部將分配給沿著所選擇的檢測電極(S(n))的下一被選擇的檢測電極(S(n+2))的檢測方向在兩側(cè)配線的另一方的檢測電極群(SG(2)、SG(I))的檢測電極(S (n+1)、S (n+3))的至少某一個設(shè)為驅(qū)動電極來施加檢測電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電電容式觸摸屏，其特征在于， 所述驅(qū)動控制部，在將所述檢測電極(S(n+1)、S(n+3))的至少某一個設(shè)為驅(qū)動電極的狀態(tài)下，還對分配給沿著所述檢測電極(S(n+3))的檢測方向在兩側(cè)配線的所述一方的檢測電極群(SG(I)、SG(2))的檢測電極(S(n+2)、S(n+4))的至少某一個施加與所述檢測電壓相位相反的反相檢測電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的靜電電容式觸摸屏，其特征在于， 電極選擇單元，對每兩個以上的檢測電極群(SGGO)，以能夠從沿著檢測方向依次選擇分配給檢測電極群(SGGO)的檢測電極(s(n))的通常動作模式和沿著檢測方向依次選擇僅分配給某一個檢測電極群(SG(k))的檢測電極(S(n))的高速動作模式中選擇的任一方的模式進(jìn)行動作。
8.一種靜電電容式觸摸屏，具備: 在絕緣板上在第一方向上等間隔地沿著與第一方向正交的第二方向配線的多個檢測電極(S(n))； 產(chǎn)生交流檢測電壓的檢測電壓產(chǎn)生電路； 在絕緣板的第二方向上等間隔地沿著第一方向配線，與所述多個檢測電極(S(n))中的所有的檢測電極(S(n))分別隔著絕緣間隔交叉的多個驅(qū)動區(qū)域(DV(m))； 從多個驅(qū)動區(qū)域(DV(m))中選擇特定的驅(qū)動區(qū)域(DV(m))，并向選擇的驅(qū)動區(qū)域(DV (m))施加檢測電壓的驅(qū)動控制部； 從多個檢測電極(S(n))中依次選擇特定的檢測電極(S(n))的電極選擇單元； 當(dāng)對驅(qū)動控制部選擇的驅(qū)動區(qū)域(DV(m))施加了檢測電壓時(shí)，檢測在電極選擇單元選擇的檢測電極(S(n))上表現(xiàn)的所述檢測電壓的檢測電壓水平(R(n、m))的靜電電容檢測單元；以及 位置檢測單元，其從多個檢測電極(S(n))中，確定由于輸入操作體接近而使所選擇的檢測電極(S(n))及其附近的被施加所述檢測電壓的驅(qū)動區(qū)域(DV(m))之間的靜電電容變化從而導(dǎo)致檢測電壓水平(R(n、m))發(fā)生了變化的檢測電極(S(η))，根據(jù)所確定的檢測電極(S(n))在絕緣板上的第一方向的配線位置(η)和施加了檢測電壓的驅(qū)動區(qū)域(DV(m))在絕緣板上的第二方向的配線位置(m)，檢測輸入操作體的第一方向和第二方向的輸入操作位置， 所述靜電電容式觸摸屏的特征在于， 電極選擇單元，將多個檢測電極(S(n))以使分配給各檢測電極群(SG(k))的檢測電極(S(n))在第一方向上至少隔著一個檢測電極(S(n))等間隔地配線的方式分配給兩個以上的檢測電極群(SG(k))的某一個，針對每兩個以上的檢測電極群(SG(k))，沿著第一方向依次選擇分配給檢測電極群(SG(k))的檢測電極(S(n))， 位置檢測單元，針對檢測電壓水平(R(n、m))發(fā)生了變化的檢測電極(S(n))，在第一方向上相鄰的一組檢測電極(S(n)、S(n+l))之間比較分別表現(xiàn)的檢測電壓水平(R(n、m))，確定由于輸入操作體接近從而導(dǎo)致檢測電壓水平(R(n、m))發(fā)生了變化的檢測電極(S(n))。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的靜電電容式觸摸屏，其特征在于， 電極選擇單元，針對每兩個以上的檢測電極群(SGGO)，以能夠從沿著第一方向依次選擇分配給檢測電極群(SG(k))的檢測電極(S(n))的通常動作模式和沿著第一方向依次選擇僅分配給某一個檢測電極群(SG(k))的檢測電極(S(n))的高速動作模式中選擇的任一方的模式進(jìn)行動作。
【文檔編號】G06F3/044GK104516605SQ201410519997
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】吉川治, 今井貴夫, 山口翔吾 申請人:Smk株式會社, 株式會社東海理化電機(jī)制作所