[發(fā)明專利]觸摸檢測電路、輸入裝置、電子機(jī)器

在審

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• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN111208914A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嶋田雄二
• 申請（專利權(quán)）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/044;H03K17/96
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 楊林勳

本發(fā)明提供一種附加了新功能的觸摸檢測電路、輸入裝置及電子機(jī)器。N個(gè)第1端子(Ps)連接與它們分別對應(yīng)的第1電極(Es)。第2端子(Pc)與第2電極(Ec)連接。N個(gè)第1電容檢測電路(210)對應(yīng)于N個(gè)第1端子(Ps)，使各自對應(yīng)的第1端子(Ps)的電壓變化，基于對應(yīng)的第1端子(Ps)所產(chǎn)生的電荷的移動(dòng)，產(chǎn)生表示對應(yīng)的第1電極(Es)的靜電電容的第1檢測信號。消除電路(240)以使第2端子(Pc)的電壓追隨第1端子(Ps)的電壓的方式驅(qū)動(dòng)第2端子(Pc)。第2電容檢測電路(260)產(chǎn)生表示第2電極(Ec)的靜電電容的第2檢測信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種靜電電容的檢測電路。

背景技術(shù)

近年來，計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板終端、及便攜式音頻機(jī)器等電子機(jī)器搭載觸摸式的輸入裝置作為用戶接口。作為觸摸式的輸入裝置，已知觸摸板、指點(diǎn)裝置等，通過使手指或筆尖接觸或靠近便能夠進(jìn)行各種輸入。

觸摸式輸入裝置大致分類為電阻膜方式與靜電電容方式。靜電電容方式通過根據(jù)使用者輸入，將多個(gè)傳感器電極所形成的靜電電容(以下，也簡稱為電容)的變化轉(zhuǎn)換成電信號來檢測使用者輸入的有無、坐標(biāo)。

靜電電容檢測方法大致分為自電容(Self Capacitance)方式與互電容(MutualCapacitance)方式。自電容方式靈敏度非常高，不僅能檢測觸摸，還能檢測手指的靠近，但存在無法區(qū)分水滴的附著與觸摸、以及無法檢測兩點(diǎn)觸摸的問題。另一方面，互電容方式存在能夠檢測兩點(diǎn)觸摸(或其以上的多點(diǎn)觸摸)，并且不易受水滴的影響的優(yōu)點(diǎn)。因此，根據(jù)用途來選擇自電容方式與互電容方式，或者并用兩種方式。

圖1是自電容方式的觸摸式輸入裝置100R的框圖。觸摸式輸入裝置100R具備觸摸面板(或觸摸開關(guān))110及觸摸檢測電路200R。觸摸面板110具備傳感電極112及遮罩114。遮罩114接地，傳感電極112與觸摸檢測電路200R的傳感(SNS)端子連接。當(dāng)使用者的手指或筆尖靠近或接觸傳感電極112時(shí)，傳感電極112所形成的靜電電容Cs增加。觸摸檢測電路200R基于靜電電容Cs的變化來檢測觸摸的有無及坐標(biāo)。

觸摸檢測電路200R具備電容檢測電路210及A/D(Analog/Digital，模數(shù))轉(zhuǎn)換器230。電容檢測電路210使SNS端子的電壓變化，充電或放電靜電電容Cs。此時(shí)，與SNS端子的電壓變化相應(yīng)地產(chǎn)生電荷的移動(dòng)。電容檢測電路210產(chǎn)生與移動(dòng)的電荷量相應(yīng)的檢測信號V_S。A/D轉(zhuǎn)換器230將檢測信號V_S轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。數(shù)字值輸入未圖示的微型計(jì)算機(jī)等處理器，用于判定觸摸的有無及坐標(biāo)。

在傳感電極112與遮罩114之間存在寄生電容Cp。觸摸檢測電路200R所測定的靜電電容是靜電電容Cs與寄生電容Cp的合成電容。寄生電容Cp會(huì)使觸摸檢測電路200R中能夠測定的靜電電容Cs的動(dòng)態(tài)范圍變小，因此要求降低寄生電容Cp的影響。如果使遮罩114的面積變小，那么能夠減少寄生電容Cp，但是遮罩114具有屏蔽來自位于觸摸面板110的下部的電子電路的噪音的功能，所以難以完全取消遮罩。

圖2是自電容方式的觸摸式輸入裝置100S的框圖。觸摸檢測電路200S進(jìn)而具備與遮罩114連接的端子SLD，使SLD端子的電位與SNS端子的電位連動(dòng)。具體來說，緩沖器202在其輸入接受SNS端子的電位，在其輸出產(chǎn)生SNS端子的電位。由此，將傳感電極112與遮罩114之間的電位差保持固定，所以不會(huì)發(fā)生來自寄生電容Cp的電荷移動(dòng)。因此，能夠消除寄生電容Cp的影響，從而能夠只檢測因觸摸產(chǎn)生的靜電電容Cs。

[背景技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2001-325858號公報(bào)

[專利文獻(xiàn)2]日本專利特開2012-182781號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

[發(fā)明所要解決的問題]