[發明專利]電容測定電路、使用了它的輸入裝置、電子設備

有效

• 申請號: 201710243157.0
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107449810B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 島田雄二
• 申請（專利權）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 鄭海濤

本發明提供一種同時或個別地檢測多個傳感器電極的電容的電容測定電路、使用了它的輸入裝置、電子設備。電容測定電路(100)測定多個靜電電容。充電電路(10)與感測電容(Cs)對應，分別對對應的感測電容(Cs)充電，并生成與充電電流(I_CHG)相應的檢測電流(Is)。電流平均化電路(20)能切換開啟、關閉，在開啟狀態下，輸出將由多個充電電路(10)生成的檢測電流(Is)平均化了的平均電流(I_AVE)，在截止狀態下，輸出零的平均電流(I_AVE)。電容測定電路(100)基于對應的檢測電流(Is)與平均電流(I_AVE)的差分電流測定各感測電容(Cs)。

技術領域

本發明涉及靜電電容的測定裝置。

背景技術

在近年的計算機、智能手機、平板終端、便攜式音頻設備等電子設備中，作為用戶接口，安裝有觸摸式的輸入裝置。作為觸摸式的輸入裝置，已知有觸摸板、指示設備等，通過使手指或指示筆接觸或靠近，能進行各種各樣的輸入。

觸摸式輸入裝置大致被分類成電阻膜方式和靜電電容方式。靜電電容方式根據用戶輸入而將多個傳感器電極形成的靜電電容(以下也簡稱電容)的變化轉換成電信號，由此檢測用戶輸入的有無、坐標。

觸摸屏由多個傳感器電極構成。X-Y矩陣型的觸摸屏包含按矩陣的各行分別設置的行傳感器電極、和按各列分別設置的列傳感器電極。通過檢測多個傳感器電極各自的電容變化，能確定用戶所接觸的坐標。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-325858號公報

專利文獻2：日本特開2012-182781號公報

專利文獻3：日本特開2013-058871號公報

發明內容

〔發明所要解決的課題〕

以往的電容檢測電路一般是時分地檢測多個傳感器電極的電容的。例如在上述X-Y矩陣型的觸摸屏中，按順序檢測多個列傳感器電極各自的電容，并按順序檢測多個行傳感器電極各自的電容。在該方法中，對于各傳感器電極，電容檢測的定時(timing)是不同的，因此存在各傳感器電極受到不同的噪聲影響這樣的問題。

本發明是鑒于這樣的技術問題而研發的，其一個方案的例示性目的之一在于，提供一種能同時檢測或個別地檢測多個傳感器電極的電容的電容測定電路。

〔用于解決課題的手段〕

本發明的一個方案涉及測定多個靜電電容的電容測定電路。電容測定電路具有與多個靜電電容對應的多個模擬前端電路。多個模擬前端電路分別具有：與對應的靜電電容連接的感測端子；被設置在對應的靜電電容與第1固定電壓線之間的第1晶體管；以與第1晶體管形成第1電流鏡電路的方式連接的第2晶體管和第3晶體管；被設置在第3晶體管與第2固定電壓線之間的第4晶體管；以及在第2晶體管與第2固定電壓線之間以與第4晶體管形成第2電流鏡電路的方式連接的第5晶體管；多個模擬前端電路分別輸出與第1晶體管的電流同第5晶體管的電流的差分相應的信號。多個模擬前端電路各自的第4晶體管和第5晶體管的控制端子被共同連接；多個模擬前端電路分別被構成得能切換(i)從第1晶體管向第5晶體管流入電流的第1模式、和(ii)向第1晶體管和第2晶體管流過電流、且不向第5晶體管流過電流的第2模式。

在第1模式下，各模擬前端電路的第5晶體管流過多個檢測電流的平均電流。因此，在第1模式下，能檢測各靜電電容與全靜電電容的差分、即各靜電電容的相對性變化量。在第2模式下，第5晶體管的電流成為零，故能檢測各靜電電容。

多個模擬前端電路可以分別包括與第4晶體管并聯而設的第1模式開關。使第1模式開關導通時，第4晶體管的電流成為零，能使之成為第2模式。