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电容检测电路、触摸检测电路和具备该电路的半导体集成电路

阅读:728发布:2020-05-12

专利汇可以提供电容检测电路、触摸检测电路和具备该电路的半导体集成电路专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且公开了电容检测 电路 、触摸检测电路和具备该电路的 半导体 集成电路。在能够与配置在触摸面板上的自电容方式的 传感器 电容连接的触摸检测电路中,能够使每单位时间的积分 信号 量增加,缩短触摸检测动作期间以及提高触摸检测 精度 。触摸检测电路是具备积分电容并能够与传感器电容连接的电容检测电路,对所连接的传感器电容进行充放电,将为了对传感器电容进行充放电而输入和输出的电荷累积地相加于积分电容。与伴随着充放电的电荷的移动方向相应地使相加到积分电容的电荷的极性反转。不仅在对传感器电容进行充电时而且在放电时也对移动的电荷的绝对值进行积分,因此信号量倍增。,下面是电容检测电路、触摸检测电路和具备该电路的半导体集成电路专利的具体信息内容。

1.一种电容检测电路,包括:
第一运算放大器
积分电容,其在所述第一运算放大器的第一输入端子与所述第一运算放大器的输出端子之间以能够使连接方向反转的方式进行连接;以及
输入开关,其连接在传感器电容与所述第一运算放大器的所述第一输入端子之间,其中,根据对所述传感器电容进行充放电的电荷的移动方向,使相加到所述积分电容的所述电荷的极性反转。
2.根据权利要求1所述的电容检测电路,其中,每当使相加到所述积分电容的电荷的极性反转的动作重复进行时,都使所述积分电容短路以及初始化。
3.根据权利要求2所述的电容检测电路,还包括具备开关电容器的IIR滤波器,其中,每当使相加到所述积分电容的电荷的极性反转的动作重复进行时,都将所述积分电容蓄积的电荷供给至所述IIR滤波器,并使所述积分电容短路以及初始化。
4.一种触摸检测电路,包括多个根据权利要求1所述的电容检测电路,其中,所述多个电容检测电路能够与配置在触摸面板上的多个传感器电容连接。
5.一种半导体集成电路,包括:
半导体基板;以及
在所述半导体基板上设置根据权利要求4所述的触摸检测电路。
6.根据权利要求5所述的半导体集成电路,还包括在所述半导体基板上设置的显示驱动电路,
其中,该显示驱动电路被配置成对显示面板进行驱动和控制,所述显示面板包括所述触摸面板。
7.一种能够与传感器电容连接的电容检测电路,包括:
第一运算放大器;
积分电容,其在所述第一运算放大器的第一输入端子与所述第一运算放大器的输出端子之间以能够使连接方向反转的方式进行连接;以及
输入开关,其连接在所述传感器电容与所述第一运算放大器的所述第一输入端子之间,
其中,重复进行初始化期间、第一期间以及第二期间,
其中,在该初始化期间,将所述传感器电容充电到初始电位,并将所述积分电容短路以及初始化,
其中,在所述初始化期间之后关闭所述输入开关,
其中,在该第一期间,对所述第一运算放大器的第二输入端子施加与所述初始电位相比更高的第一电位,以及
其中,在该第二期间,对所述第一运算放大器的所述第二输入端子施加与所述初始电位相比更低的第二电位且所述积分电容的连接方向相较于所述第一期间时进行了反转。
8.根据权利要求7所述的电容检测电路,还包括:IIR滤波器,该IIR滤波器经由采样保持电路与所述第一运算放大器的输出端子连接,
其中,每次重新进行所述第一期间和所述第二期间时都设置所述初始化期间,以及其中,在所述初始化期间,将所述第一运算放大器的输出经由所述采样保持电路传送至所述IIR滤波器。
9.一种触摸检测电路,其包括多个根据权利要求7所述的电容检测电路,其中,所述多个所述电容检测电路能够与配置在触摸面板上的多个传感器电容连接。
10.一种半导体集成电路,包括:
半导体基板;以及
在所述半导体基板上设置的根据权利要求9所述的触摸检测电路。
11.根据权利要求10所述的半导体集成电路,还包括:在所述半导体基板上的显示驱动电路,
其中,该显示驱动电路被配置成对显示面板进行驱动和控制,所述显示面板包括所述触摸面板。

说明书全文

电容检测电路、触摸检测电路和具备该电路的半导体集成

电路

技术领域

[0001] 本发明涉及电容检测电路、触摸检测电路以及具备这些电路的半导体集成电路,特别是能够合适地利用于被连接于与显示面板重合地安装的触摸面板的触摸面板控制电路的发明。

背景技术

[0002] 在被使用于智能手机、平板终端的显示面板重合地安装有触摸面板,通过用户用手指等在显示画面上进行触摸(触碰、或抚弄),从而能够对设备进行操作。为了检测被触摸的位置,提出了各种方式。例如在静电电容方式中,通过检测由于人体的手指等接近在触摸面板上被配置成矩阵状的传感器电容而发生的静电电容的变化,来检测被触摸的坐标。静电电容方式存在互电容方式和自电容方式。在互电容方式中,利用如下现象:把形成传感器电容的电极的一方作为发送侧、把另一方作为接收侧,在发送侧与接收侧之间产生的耦合电容由于手指等的接近而减少。在自电容方式中,利用如下现象:把传感器电容的一方的电极设为接地或固定电位,由于接地的人体的手指等接近因而其电容的量与传感器电容相加而增加。
[0003] 在专利文献1公开了自电容方式的触摸检测电路。X方向的电极和Y方向的电极分别被排列成网格状,在交点形成有传感器电容。对于根据X方向与Y方向的电极的组合所选择的电容进行充电动作以及之后的放电动作,以检测静电电容的变化。
[0004] 在专利文献2公开了将自电容方式和互电容方式组合的触摸检测电路。在利用自电容方式检测出多点触摸的情况下,收拢至其触摸电极而利用互电容方式进行触摸坐标的检测。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:特开2011-14527号公报
[0008] 专利文献2:特开2013-242699号公报。

发明内容

[0009] 发明要解决的课题
[0010] 本发明人关于专利文献1和2研究的结果可知,存在以下那样的新课题。
[0011] 在自电容方式中,与传感器电容连接的触摸检测电路构成为包含对传感器电容进行充电的电压施加电路以及被输入有放电时的模拟信号的检测电路。检测电路在蓄积于传感器电容的电荷进行放电时,通过测量其电荷量,来实质地测量传感器电容的大小(电容值)。在自电容方式中,传感器电容的电容值由于触摸而有效地增加,因此在触摸/非触摸检测中,其增加量为检测对象。由于触摸的电容值的增加量相对于非触摸时的传感器电容的电容值不大,因此重复进行传感器电容的充电和放电的动作,将放电时的电荷量累积地相加、即进行积分,从而使信号量增加。在专利文献1记载的触摸传感器中,通过重复进行将蓄积于大容量的电容器6的电荷在检测对象的传感器电容之间进行分配的动作,来使信号量增加。在专利文献2所记载的触摸面板用IC(Integrated Circuit:集成电路)中的动作也同样。在理论上均是将反映传感器电容的电容值的电荷量累积地相加或相减、即进行积分来使信号量增加。
[0012] 在通过像这样重复进行传感器电容的充电和放电的动作并对放电时的电荷量进行积分来使信号量增加的电路方式中,存在如下这样的问题:虽然通过增加重复的次数,能够使进行积分的信号量增加,但是与其成比例地检测动作时间变长。
[0013] 与触摸面板的大型化、触摸面板电极的高密度化对应地,由于当设为进行触摸检测时驱动电极数增加,因此随着该增加而一个电极的检测动作所允许的时间变短,存在变得不能获得必要的积分信号量的险。
[0014] 另外,作为移动终端等中的输入装置的触摸面板与液晶等显示面板组合使用。其组合形式大致分为把作为另外部件的触摸面板外置于显示面板的外嵌(on-cell)方式以及把触摸面板作为一体做入到显示面板的内嵌(in-cell)方式。由于在任一组合形式中均成为在显示面板的显示动作中进行触摸面板的触摸/非触摸的检测动作,因此需要使得显示面板的驱动信号对于触摸面板的检测动作来说不成为噪声。例如在按时间分割地进行液晶面板的扫描电极的驱动和驱动信号电极的灰度数据的切换动作、所谓的显示驱动动作以及触摸面板的触摸检测动作的情况下,触摸面板的触摸检测动作所允许的时间变短。认为显示面板越是变为高灰度,显示驱动动作的时间越是变长,触摸面板的触摸检测动作所允许的时间更加变短。
[0015] 本发明的目的在于对触摸面板的触摸检测动作时间的缩短以及触摸检测精度的提高作出贡献。
[0016] 虽然以下说明用于解决这样的课题的方案,但是其它的课题以及新特征将根据本说明书的记述以及随附附图而变得清楚。
[0017] 用于解决课题的方案
[0018] 根据一个实施方式,为按下述那样。
[0019] 即,一种具备积分电容并能够与传感器电容连接的电容检测电路,如以下那样构成。
[0020] 电容检测电路能够对传感器电容进行充放电,能够将为了对传感器电容进行充放电而输入和输出的电荷累积地相加于积分电容,与伴随充放电的电荷的移动方向相应地使相加到积分电容的电荷的极性反转。
[0021] 发明的效果
[0022] 如果简单地说明通过前述一个实施方式获得的效果则为按下述那样。
[0023] 即,能够使每单位时间的积分信号量增加,能够对触摸检测动作期间的缩短以及触摸检测精度的提高作出贡献。

附图说明

[0024] 图1是示出作为应用本发明的电子设备的一个例子的显示和输入装置的整体结构的框图
[0025] 图2是例示触摸面板的电极结构的平面图。
[0026] 图3是例示显示面板的电极结构的平面图。
[0027] 图4是例示触摸面板控制器的整体结构的框图。
[0028] 图5是示出触摸面板的等效电路和触摸检测电路的一个例子的框图。
[0029] 图6是例示比较例的触摸检测电路(电容检测电路)的结构的电路图。
[0030] 图7是例示图6的触摸检测电路(电容检测电路)的动作的时序图。
[0031] 图8是例示实施方式1的触摸检测电路(电容检测电路)的结构的电路图。
[0032] 图9是例示图8的触摸检测电路(电容检测电路)的动作的时序图。
[0033] 图10是例示实施方式2的触摸检测电路(电容检测电路)的结构的电路图。
[0034] 图11是例示图10的触摸检测电路的动作的时序图。

具体实施方式

[0035] 1. 实施方式的概要
[0036] 首先,关于本申请中所公开的代表性的实施方式说明概要。在关于代表性的实施方式的概要说明中附加括号进行参照的附图中的参照标记只不过例示包含于被附加有该标记的结构要素的概念中的结构要素。
[0037] [1]<在传感器电容充电时和放电时这两者中进行积分动作的电容检测电路>[0038] 在本申请中公开的代表性的实施方式是具备积分电容(Cs1)并能够与传感器电容(Cxy)连接的电容检测电路(10),如以下那样构成。
[0039] 能够对所述传感器电容进行充放电,能够把为了对所述传感器电容进行充放电而输入和输出的电荷累积地相加于所述积分电容。根据伴随充放电的所述电荷的移动方向,使相加到所述积分电容中的电荷的极性反转。
[0040] 由此,能够使每单位时间的积分信号量增加,能够缩短电容检测动作期间并提高检测精度。
[0041] [2]<充电和放电的重复>
[0042] 在项1中,每次将所述传感器电容的充放电以及与所述充放电对应地使相加到所述积分电容的电荷的极性反转的动作重复规定次数时,使所述积分电容短路来进行初始化。
[0043] 由此,能够把从积分电容的初始化起直至下一次初始化之前进行的充电次数与放电次数之和设为积分次数,与仅按充电或放电的一方来进行积分的积分电路相比,能够使积分信号量倍增。
[0044] [3]<双边型(Dual Edge type)FIR+IIR>
[0045] 在项2中,进一步具备由开关电容器构成的IIR(Infinite Impulse Response:无限冲击响应)滤波器(14),每次将所述传感器电容的充放电以及与所述充放电对应地使相加到所述积分电容的电荷的极性反转的动作重复规定次数时,将所述积分电容蓄积的电荷供给至所述IIR滤波器,使所述积分电容短路来进行初始化。
[0046] 由此,能够使包含所述积分电容的初级的电路在正极方向的积分动作时和负极方向的积分动作时这两者中都作为进行采样的FIR(Finite Impulse Response:有限冲击响应)滤波器进行动作。由于与以往相比还能够增加FIR滤波器的每单位时间的采样次数,因此能够具有提高噪声抑制特性的频率特性。进一步地通过在后级设置如上述那样进行动作的IIR滤波器,从而能够使FIR滤波器的零点与IIR滤波器的极一致,能够具有更有效的噪声抑制特性。
[0047] [4]<触摸检测电路>
[0048] 具备多个(10_1 10_n)根据项1至项3中的任一项所记载的电容检测电路,所述多~个电容检测电路的每个构成设为能够与配置在触摸面板(1)上的多个传感器电容连接的触摸检测电路(3)。
[0049] 由此,能够在检测到静电电容方式的触摸面板中的传感器电容的变化时缩短检测动作期间并提高检测精度。
[0050] [5]<触摸控制器IC>
[0051] 项4所记载的触摸检测电路(3)是形成在单个半导体基板上的半导体集成电路(101、102)。
[0052] 由此,提供一种具备检测动作期间短且检测精度高的触摸检测电路(3)的触摸面板控制器IC。
[0053] [6]<显示驱动器内置触摸控制器IC>
[0054] 在项5中,所述半导体集成电路(101、102)在所述半导体基板上进一步具备显示驱动电路(4),该显示驱动电路(4)被连接于与所述触摸面板重合地构成的显示面板(2),以能够驱动所述显示面板并进行控制。
[0055] 由此,提供一种与显示面板(2)和触摸面板(1)层叠而构成为一体的显示/触摸面板连接的将显示面板控制器(4)和触摸面板控制器(3)集成的IC(101、102),使显示驱动和触摸感测控制相互协作变得容易。特别是,由于按时间分割来进行显示驱动和触摸检测,因此即使在触摸检测期间被缩短的情况下,也能够维持或提高触摸检测精度。
[0056] [7]<在传感器电容充电时和放电时这两者中进行积分动作的电容检测电路>[0057] 在本申请中公开的代表性的实施方式是能够与传感器电容(Cxy)连接的电容检测电路(10),如以下那样构成。
[0058] 具备第一运算放大器(AMP1)、在所述第一运算放大器的第一输入端子与输出端子之间能够将连接方向反转地被连接的积分电容(Cs1)以及在所述传感器电容与所述第一运算放大器的所述第一输入端子之间连接的输入开关(S2)。
[0059] 所述电容检测电路具有将所述传感器电容充电到初始电位(Vcharge)并使所述积分电容短路来进行初始化的初始化期间(t0 t1),在所述初始化期间之后闭合所述输入开~关。
[0060] 所述电容检测电路将第一期间(t3 t5、t7 t9、t11 t13)以及第二期间(t5 t7、t9~ ~ ~ ~ ~t11、t13 )重复规定次数,在该第一期间(t3 t5、t7 t9、t11 t13),对所述第一运算放大器~ ~ ~ ~
的第二输入端子施加比所述初始电位更高的第一电位(VHSP+ΔV),在该第二期间(t5 t7、~
t9 t11、t13 ),对所述第一运算放大器的所述第二输入端子施加比所述初始电位低的第二~ ~
电位(VHSP),并且使所述积分电容的连接方向与所述第一期间之间反转。
[0061] 由此,能够使每单位时间的积分信号量增加,能够缩短电容检测动作期间并提高检测精度。
[0062] [8]<双边型FIR+IIR+积分器>
[0063] 在项7中,所述电容检测电路进一步具备经由采样保持电路与所述第一运算放大器的输出连接的IIR滤波器(14)。
[0064] 所述电容检测电路每次将所述第一期间和所述第二期间重复所述规定次数时都设置所述初始化期间,在所述初始化期间将所述第一运算放大器的输出经由所述采样保持电路传送至所述IIR滤波器。
[0065] 由此,与项3同样地,能够使由所述第一运算放大器和所述积分电容得到的初级的电路在正极方向的积分动作时和负极方向的积分动作时这两者中都作为进行采样的FIR滤波器进行动作,能够提高噪声抑制特性。通过与后级的IIR滤波器组合,能够进一步提高噪声抑制特性。
[0066] [9]<触摸检测电路>
[0067] 具备多个(10_1 10_n)根据项7或项8所记载的电容检测电路,所述多个电容检测~电路的每个构成设为能够与配置在触摸面板(1)上的多个传感器电容连接的触摸检测电路(3)。
[0068] 由此,能够在检测静电电容方式的触摸面板中的传感器电容的变化时缩短触摸检测动作期间并提高检测精度。
[0069] [10]<触摸控制器IC>
[0070] 在项8中,所述半导体集成电路(101、102)在所述半导体基板上进一步具备显示驱动电路(4),该显示驱动电路(4)被连接于与所述触摸面板重合地构成的显示面板(2),以能够驱动所述显示面板并进行控制。
[0071] 由此,提供一种具备检测动作期间短且检测精度高的触摸检测电路的触摸面板控制器IC。
[0072] [11]<显示驱动器内置触摸控制器IC>
[0073] 在项10中,所述半导体集成电路(101、102)在所述半导体基板上进一步具备显示驱动电路(4),该显示驱动电路(4)被连接于与所述触摸面板重合地构成的显示面板(2),以能够驱动所述显示面板并进行控制。
[0074] 由此,提供一种与显示面板和触摸面板层叠而被构成为一体的显示/触摸面板连接的集成的IC,使显示驱动和触摸感测控制相互协作变得容易。特别是,由于按时间分割来进行显示驱动和触摸检测,因此即使在触摸检测期间被缩短的情况下,也能够维持或提高检测精度。
[0075] 2. 实施方式的详情
[0076] 进一步详述说明实施方式。
[0077] [实施方式1]
[0078] 在图1例示应用本发明的显示和输入装置100的整体结构。在同一图示出的显示和输入装置100是本发明的电子设备的一个例子,例如构成PDA(Personal Digital Assistant:个人数字助理)、移动电话机等移动终端的一部分,具备触摸面板(TP)1、显示面板(DP)2、触摸面板控制器(TPC)3、显示面板控制器(DPC)4、子处理器(SMPU)5以及主处理器(HMPU)6。能够包含触摸面板控制器3和显示面板控制器4、进一步地根据需要包含子处理器5、形成在一个半导体芯片上或者例如作为多芯片模搭载于一个封装而实现为单个半导体装置(IC)101或102。虽然半导体装置(IC)101或102不特别地被限制,但是例如使用公知的CMOSFET(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor:互补金属-化物-半导体场效应晶体管)LSI(Large Scale Integrated circuit:大规模集成电路)的制造技术而形成在等单个半导体基板上。通过将触摸面板控制器3和显示面板控制器4安装为单芯片的IC 101,从而在与显示面板2和触摸面板1层叠而被构成为一体的例如内嵌型的显示/触摸面板连接时,使显示驱动和触摸感测控制相互协作变得容易。另外,通过进一步将子处理器(SMPU)5集成于同一芯片102,从而使显示驱动和触摸感测控制相互协作进一步变得容易,能够减轻外置的主处理器(HMPU)6的负担。
[0079] 在触摸面板1形成有多个传感器电容。触摸面板控制器3获得与各传感器电容中的电容分量的变动相应的检测数据。作为子系统用的微处理器的子处理器(SMPU)5控制触摸面板1的驱动,进行根据触摸面板控制器3获取到的检测数据来检测触摸的状态、坐标的处理。例如对于检测数据进行数字滤波运算,由此进行根据被去除了噪声的数据计算电容值的二维分布的重心的运算,计算触摸坐标。总之,为了示出哪个位置的传感器电容处电容值发生了变化、即手指接近了(触摸、发生了接触事件)触摸面板1的哪个位置,而运算发生了接触事件的坐标。
[0080] 触摸面板1使用透过性(透光性)的电极、电介质膜构成,例如被重合配置于显示面板2的显示面。触摸面板1和显示面板2可以是安装成一体的内嵌型,也可以是各别地制造并重合地安装的外嵌型,还可以是将触摸面板1与设置于上表面的盖片玻璃一体化的盖片玻璃一体结构。
[0081] 主处理器(HMPU)6生成显示数据,显示面板控制器4进行用于将从主处理器6收取到的显示数据显示于显示面板2的显示控制/显示驱动。主处理器6从子处理器5获取发生了接触事件时的坐标的数据,根据显示面板2中的坐标数据与给予到显示面板控制器4而进行显示的显示画面之间的关系来对通过触摸面板1的操作所进行的输入进行解析。
[0082] 虽然不被特别地限制,但是通过在主处理器6内置或外置分别省略图示的通信控制单元、图像处理单元、声音处理单元以及其它的加速器等来构成例如移动终端。
[0083] 在图2例示触摸面板1的电极结构。在触摸面板1上形成有多个传感器电极。例如在触摸面板1的横方向上形成的很多的驱动电极(Y电极)Y1 Ym(也记为Y电极YM)以及在纵方~向上形成的很多的检测电极(X电极)X1 Xn(也记为X电极XN)被构成为相互电绝缘,在X电极~
与Y电极的交叉部形成有传感器电容。在自电容方式中,将一方的电极的电位固定为规定的电位,测量从另一方的电极观察到的传感器电容的电容值,由此进行关于该传感器电容的触摸/非触摸的判断、或者根据电容值的二维分布进行触摸坐标的计算。虽然不特别地被限制,但是进一步地能够通过将Y电极的电位固定来进行从X电极观察到的传感器电容的触摸/非触摸检测,相反地将X电极的电位固定来进行从Y电极观察到的传感器电容的触摸/非触摸检测,从而进行对于二维的传感器电容的触摸/非触摸的判断。另外,如果如上述那样构成触摸面板1,则能够将互电容方式中的触摸/非触摸检测组合实施。虽然在图2示出了电极形状为菱形的触摸面板1,但是电极形状也可以是网格型等其它的形状。另外,也可以不具备Y电极而把对多个X电极端子X1 Xn按1:1对应布线的检测电极(X电极)焊盘分散配置于~
触摸面板1内。
[0084] 在图3例示显示面板2的电极结构。在同一图示出的显示面板2的显示尺寸例如设为作为VGA的480 RGB×640的规模。显示面板2配置有在横方向上形成的作为扫描电极的栅极电极G1 G640和在纵方向上形成的作为信号电极的漏极电极D1 D1440,在其交点部分配~ ~置有选择端子连接于对应的扫描电极、输入端子连接于对应的信号电极的很多的显示单元。栅极电极G1 G640例如按其排列顺序从显示面板控制器4被施加扫描脉冲而被驱动(扫~
描驱动)。与栅极电极的扫描驱动同步地对漏极电极D1 D1440供给扫描驱动线的灰度数据。
~
显示面板2的显示尺寸不限制于图示的上述显示尺寸而是任意的。
[0085] 在图4例示触摸面板控制器3的整体结构。触摸面板控制器3具有驱动电路(YDRV)300、触摸检测电路(SENS)301、采样保持电路(SH)302、选择器(SLCT)303、模拟/数字转换电路(ADC,以后省略为AD转换电路)304、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)305、总线接口电路(BIF)306以及作为控制电路的序列控制电路(SQENC)308。合适的是序列控制电路(SQENC)308构成为具备设为能够可编程地设定控制序列的控制寄存器(CREG)320。控制寄存器(CREG)320可以由非易失性的存储元件构成,也可以由易失性的存储元件构成,构成为能够通过子处理器(SMPU)5等进行初始化或者适当地变更(改写)。
[0086] 驱动电路300是为了在进行互电容方式的触摸检测时驱动Y电极Y1 Ym而设置的。~
在只有自电容方式的触摸检测的情况下,也可以省略驱动电路300。
[0087] 触摸检测电路301测量与X电极X1 Xn连接的传感器电容的电容值,输出与该电容~值对应的电压Vout1 Voutn。输出电压Vout1 Voutn被保持在采样保持电路302中,由选择器~ ~
303选择所保持的输出电压,所选择的输出电压通过AD转换电路304被转换为数字的检测数据Dout。被转换的检测数据被蓄积于RAM 305。蓄积于RAM 305的检测数据经由总线接口电路306被供给至子处理器5,供至触摸坐标的运算。
[0088] 序列控制电路308使用控制信号Csig1 Csig6来控制驱动电路300、触摸检测电路~301、采样保持电路302、选择器303、AD转换电路304以及总线接口电路306的动作,另外根据控制信号Csig7进行RAM 305的访问控制。例如从外部将垂直同步信号Vsync、平同步信号Hsync作为定时的基准信号输入至序列控制电路308,进行与另外输入或在内部生成的时钟CLK同步的序列控制。合适的是垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync在进行显示面板控制器4的显示驱动的动作和触摸面板控制器3的触摸检测动作的之间的定时控制的情况下被使用。
[0089] 在图5示出触摸面板1的简单的等效电路和触摸检测电路301的一个例子。在触摸检测电路301包含有连接于与X电极X1 Xn的每个对应的端子X1 Xn的检测电路10_1 10_n和~ ~ ~充电电路20_1 20_n。虽然触摸面板1的电极和传感器电容的结构存在各种变形例,但是在~
图5中,图示为一个传感器电容Cxy经由一个端子(X1 Xn)与一组的检测电路10和充电电路~
20连接的电路。这是示意性地示出一个检测电路的动作是电气地把一个传感器电容作为对象的测量动作的电路,实际上,传感器电容可以是多个电极的合成电容,或者也可以是追加选择电路等来从多个传感器电容逐个地依次被选择而设为测量对象的结构。检测电路10_1
10_n的输出Vout1 Voutn被传送至采样保持电路(SH)302并被保持为电压值。选择器~ ~
(SLCT)303基于控制信号Csig4依次选择采样保持电路(SH)302所保持的电压值并输入到AD转换电路304。AD转换电路304将采样保持电路(SH)302所保持的电压值依次转换为数字值Dout并输出。
[0090] 进一步详细说明触摸检测电路301的结构和动作。
[0091] 图6是例示比较例的触摸检测电路(电容检测电路)的结构的电路图。仅示出将一个传感器电容Cxy设为检测对象的电路。在触摸检测电路301当中,由经由端子Xn(X1 Xn中~的任一个)分别与作为检测对象的一个传感器电容Cxy连接的检测电路10和充电电路20构成。在图6一并示出被输入有触摸检测电路301的输出VOUT1并保持的采样保持电路302内的电路以及选择所保持的电压并供给至AD转换电路304的选择器303内的电路。
[0092] 检测电路10是例如图示那样的积分电路11,把被输入的电荷累积地相加并输出。即,作为积分电路11的检测电路10构成为包含:运算放大器AMP1,作为正极侧输入(+)的VIG被固定为初始化电压VHSP,虚拟接地电位设为VIG=VHSP;积分电容Cs1,连接在运算放大器AMP1的负极侧输入(-)与输出端子之间;开关S1,与积分电容Cs1并联连接,能够使积分电容Cs1短路来进行放电并初始化;以及开关S2,能够对作为积分电路11的输入的运算放大器AMP1的负极侧输入(-)与端子Xn间的连接进行导通/断开控制。
[0093] 充电电路20构成为包含作为电压源的VSLF以及对该电压源VSLF与端子Xn的连接进行导通/断开控制的开关S7。电压源VSLF通过由运算放大器AMP2得到的电压跟随放大器来供给与初始化电压VHSP相比更高电位的充电电压Vcharge。
[0094] 虽然采样保持电路302构成为包含保持检测电路10_1 10_n的输出Vout1 Voutn的~ ~n个采样保持电路,但是在图6仅示出其中一个。采样保持电路302构成为包含开关S4、采样保持电容Csh以及运算放大器AMP4。经由开关S4输入的检测电路10的输出VOUT1被保持在采样保持电容Csh,从由运算放大器AMP4构成的电压跟随放大器输出。
[0095] 选择器303从被保持于采样保持电路302并输出的输出电压Vout1 Voutn中选择一~个输出电压并依次供给至AD转换电路304,因此构成为包含n个开关S6_RX1 S6_RXn。在图6~
仅示出其中两个开关S6_RX1和S6_RXn。
[0096] 图7是例示图6的触摸检测电路的动作的时序图。在横轴取时刻(Time,时间),在纵轴方向上从上开始以数字波形示出时钟clk、垂直同步信号Vsync、控制开关S7、S1、S2的信号,进一步地以模拟波形示出连接有检测对象的传感器电容Cxy的端子Xn的电位和输出Vout的电压。控制开关S7、S1、S2的信号是正逻辑,示出为在高时各开关被闭合(被导通),在低时各开关被打开(被断开)。
[0097] 时刻t0 t1的期间是由充电电路20对传感器电容Cxy进行充电的充电期间,同时还~进行积分电路11的初始化。例如在垂直同步信号Vsync变化的时刻t0,通过将开关S7闭合,从而经由端子Xn以与初始化电压VHSP相比更高电位的充电电压Vcharge对传感器电容Cxy进行充电。在相同的时刻t0,作为向积分电路11的输入的开关S2被打开而切断来自端子Xn的输入,通过将开关S1闭合,从而积分电容Cs1被短路/放电而进行初始化,输出VOUT1被初始化为初始化电压VHSP。在时刻t1,将开关S7打开而传感器电容Cxy的充电结束,将开关S1打开而积分电容Cs1的短路/放电结束,积分电路11的初始化结束。
[0098] 之后,在时刻t2 t3期间,将开关S2闭合而传感器电容Cxy与作为检测电路10的积~分电路11的输入端子连接。以与初始化电压VHSP相比更高电位的充电电压Vcharge对传感器电容Cxy进行充电,积分电路11的输入与运算放大器AMP1的正极侧输入相同,被虚拟接地为初始化电压VHSP,因此电荷(Vcharge-VHSP)×Cxy被输入(流入)到积分电路11,被输入的电荷量蓄积于积分电容Cs1。在时刻t2 t3期间,作为传感器电容Cxy的电位的端子Xn的电位~
从Vcharge逐渐地下降至VHSP,伴随于此,积分电路11的输出VOUT1从初始化电压的VHSP开始上升。
[0099] 之后,在时刻t4 t5期间(第二次充电期间)再次将开关S7闭合,经由端子Xn以充电~电压Vcharge对传感器电容Cxy进行充电。与时刻t0 t1期间不同,开关S1为按原样地被打~
开,不进行初始化。在该期间,开关S2被打开,积分电路11的输出VOUT1从时刻t4起维持相同的电压。
[0100] 之后,在时刻t6 t7期间(第二次积分期间)再次将开关S2闭合,电荷从传感器电容~Cxy被输入至积分电路11,在积分电容Cs1累积地相加。因此,积分电路11的输出电压VOUT1进一步上升被输入的电荷的量。
[0101] 此后,通过将时刻t8 t9、t12 t13的第三次和第四次等的充电期间以及时刻t10~ ~ ~t11、t14 的第三次和第四次等的积分期间重复规定的次数,从而电荷(Vcharge-VHSP)×~
Cxy在积分电容Cs1累积地相加该规定次数的量、即进行积分。
[0102] 虽然省略了图示,但是在规定次数的积分完成之后,输出电压VOUT1通过将开关S4闭合而被传送至采样保持电路302的采样保持电容Csh。之后,与时刻t0 t1同样地将开关S1~闭合来使积分电容Cs1短路/放电而进行初始化,并转移至下一电容检测。
[0103] 图8是例示实施方式1的触摸检测电路(电容检测电路)的结构的电路图。与图6所示的比较例的触摸检测电路(电容检测电路)同样地仅示出将一个传感器电容Cxy设为检测对象的电路。在触摸检测电路301当中,通过经由端子Xn(X1 Xn中的任一个)分别与作为检~测对象的一个传感器电容Cxy连接的检测电路10和充电电路20来构成。在图8也一并示出了被输入有触摸检测电路301的输出VOUT1并保持的采样保持电路302内的电路以及选择被保持的电压并供给至AD转换电路304的选择器303内的电路。
[0104] 检测电路10是例如如图示那样的双边型积分电路12,具备积分电容Cs1,把被输入的电荷在积分电容Cs1以绝对值累积地相加并输出。即,作为双边型积分电路12的检测电路10构成为包含输入开关S2、运算放大器AMP1、积分电容Cs1、开关S1、开关CFA1、开关CFA2、开关CFB1、开关CFB2、开关S5以及由运算放大器AMP3得到的电压跟随放大器。输入开关S2对运算放大器AMP1的负极侧输入(-)与端子Xn的连接进行导通/断开控制。积分电容Cs1在运算放大器AMP1的负极侧输入(-)与输出端子之间连接而构成积分电路,被构成为能够通过并联连接的开关S1进行短路/放电而被初始化,并且通过开关CFA1、CFA2、CFB1以及CFB2将向运算放大器AMP1的连接极性反转。即,在将开关CFA1和CFA2闭合并将开关CFB1和CFB2打开时以及相反地在将开关CFA1和CFA2打开并将开关CFB1和CFB2闭合时,积分电容Cs1对于运算放大器AMP1的连接极性相互反转。开关S5和由运算放大器AMP3得到的电压跟随放大器在初始化电压VHSP与电位VHSP+ΔV之间切换对运算放大器AMP1的正极侧输入端子施加的电压。运算放大器AMP1的虚拟接地电位VIG成为在初始化电压VHSP与电位VHSP+ΔV之间切换。
[0105] 充电电路20与图6所示的比较例同样地构成为包括作为电压源的VSLF以及对该电压源VSLF与端子Xn的连接进行导通/断开控制的开关S7。电压源VSLF通过由运算放大器AMP2得到的电压跟随放大器供给与初始化电压VHSP相比更高电位的充电电压Vcharge。
[0106] 关于检测电路10的后级的采样保持电路302、选择器303以及AD转换电路304,与图6所示的比较例相同,因此省略说明。
[0107] 关于本实施方式1的触摸检测电路的动作进行说明。
[0108] 图9是例示图8的触摸检测电路的动作的时序图。与图7同样地,横轴为时刻(Time,时间),在纵轴方向上从上开始以数字波形示出时钟clk、垂直同步信号Vsync、控制开关S7、S1、S2、CFA1和CFA2、CFB1和CFB2的信号,进一步地以模拟波形示出双边型积分电路12的运算放大器AMP1的虚拟接地电位VIG、与传感器电容Cxy连接的端子Xn的电位以及输出VOUT1的电压。控制开关S7、S1、S2、CFA1和CFA2、CFB1和CFB2的信号是正逻辑,示出为在高时各开关被闭合(导通),在低时各开关被打开(断开)。虽然是不言而喻的,但是变更为负逻辑是容易的。
[0109] 时刻t0 t1期间是由充电电路20对传感器电容Cxy进行充电的充电期间,同时地还~进行双边型积分电路12的初始化。例如在垂直同步信号Vsync变化的时刻t0,通过将开关S7闭合,来经由端子Xn以与初始化电压VHSP相比更高电位的充电电压Vcharge对传感器电容Cxy进行充电。同样在时刻t0,向双边型积分电路12的输入开关S2被打开而输入被切断,开关S1被闭合,由此将积分电容Cs1短路/放电而被初始化,输出VOUT1被初始化为初始化电压VHSP。在时刻t1,将开关S7打开而传感器电容Cxy的充电结束,开关S1被打开而积分电路12的初始化结束。
[0110] 之后,在时刻t1 t2期间将开关S2闭合,传感器电容Cxy与作为检测电路10的双边~型积分电路12的输入端子连接。在该期间,对运算放大器AMP1的正极侧输入施加初始化电压VHSP。以与初始化电压VHSP相比更高电位的充电电压Vcharge对传感器电容Cxy进行充电,双边型积分电路12的输入被虚拟接地为初始化电压VHSP,因此作为传感器电容Cxy的电位的端子Xn的电位从Vcharge朝向作为虚拟接地电位的VHSP逐渐下降(传感器电容Cxy的放电)。此时,用于将传感器电容Cxy放电的电荷(Vcharge-VHSP)×Cxy被输入至双边型积分电路12,蓄积于积分电容Cs1。伴随于此,双边型积分电路12的输出VOUT1上升。
[0111] 在时刻t2将开关CFA1和CFA2打开(断开)、将开关CFB1和CFB2闭合(导通),来使积分电容Cs1的连接极性反转。伴随于此,双边型积分电路12的输出VOUT1下降到与初始化电压VHSP相比更低的电位。此时,保持于积分电容Cs1的电荷的量不根据极性反转而变化,因此当将极性反转前的VOUT1的电位设为VHSP+ΔV1时,极性反转后的VOUT1的电位成为VHSP-ΔV1。即,保持于积分电容Cs1的电荷的量变为与按原样保持了其绝对值的极性被反转的电荷的量等同的状态。该电位变化由于不伴随电容的充放电,因此在理论上瞬时地发生。此外,虽然伴随着积分电容Cs1的极性反转而作为双边型积分电路12的输入端子的Xn的电位瞬间上升,但是恢复至作为虚拟接地电平的VHSP而被稳定化。
[0112] 在时刻t3,运算放大器AMP1的正极侧输入端子的电位、即虚拟接地电位VIG通过切换开关S5从而从初始化电压VHSP变化到VHSP+ΔV。此时,相对于初始化电压VHSP被设为与传感器电容Cxy的充电电压Vcharge相比更低的电位,VHSP+ΔV被设为与Vcharge相比更高的电位。在时刻t3 t4期间,作为传感器电容Cxy的电位的端子Xn的电位从VHSP逐渐地上升~到VHSP+ΔV(传感器电容Cxy的充电)。此时,由于运算放大器AMP1的负极侧输入端子以变得与作为虚拟接地电平的正极侧输入端子的电位相等的方式变化,因此朝向传感器电容Cxy流入用于对其进行充电的电荷。伴随于此,用于对传感器电容Cxy进行充电的电荷在积分电容Cs1累积地相加(积分),双边型积分电路12的输出VOUT1从VHSP-ΔV1进一步下降与所积分的电荷相当的电位差的量。将此时的输出VOUT1的电位设为VHSP-ΔV1-ΔV2。
[0113] 之后,在时刻t4将开关CFA1和CFA2闭合、将开关CFB1和CFB2打开,使积分电容Cs1的连接极性再次反转。伴随于此,双边型积分电路12的输出VOUT1反转至与初始化电压VHSP相比更高的电位。此时,由于保持于积分电容Cs1的电荷的量不根据极性反转而变化,因此极性反转前的VOUT1的电位VHSP-ΔV1-ΔV2在极性反转后成为VHSP+ΔV1+ΔV2。即,虽然为了在时刻t1 t2期间将传感器电容Cxy进行放电而从传感器电容Cxy流入双边型积分电路12~的电荷与为了在时刻t3 t4期间对传感器电容Cxy进行充电而从双边型积分电路12向传感~
器电容Cxy注入的电荷的移动方向相反,但是将其电荷量的绝对值在积分电容Cs1累积地相加(积分)。此外,在时刻t4,虽然随着积分电容Cs1的极性反转而作为双边型积分电路12的输入端子的Xn的电位瞬间下降,但是恢复至作为虚拟接地电平的VHSP+ΔV而被稳定化。
[0114] 如以上说明的那样,本实施方式1的双边型积分电路12能够对传感器电容Cxy进行充放电,能够将为了对传感器电容Cxy进行充放电而输入和输出的电荷在积分电容Csh累积地相加,能够与随着充放电的电荷的移动方向相应地使相加到积分电容Csh的电荷的极性反转。
[0115] 在图7所示的比较例中,在时刻t2 t3的传感器电容Cxy的放电期间,虽然把通过放~电而流入积分电路11的电荷在积分电容Csh相加,但是在时刻t4 t5的充电期间,通过输入~
开关S2将积分电路11分离以使得不会由于充电因而电荷从积分电路11流出,因此积分电路
11的输出VOUT1不变化。变为每当传感器电容Cxy进行一次充放电时,只进行一次积分。与此相对,在本实施方式1的双边型积分电路12中,由于将对传感器电容Cxy进行放电的电荷和进行充电的电荷这两者的绝对值分别相加,因此每当传感器电容Cxy进行一次充放电时,能够进行两次积分(相加)。因而,能够使每单位时间的积分信号量倍增,能够缩短检测动作期间并提高检测精度。
[0116] 在时刻t4以后,在时刻t5、t7、t9、t11、t13,控制开关S5来使双边型积分电路12的虚拟接地电位VIG在VHSP与VHSP+ΔV之间交替地变化,由此重复对于传感器电容Cxy的充电和放电。伴随与此,在时刻t4、t6、t8、t10、t12,控制开关CFA1、CFA2、CFB1以及CFB2来重复使积分电容Cs1的连接极性反转。虽然为了在时刻t5 t6、t9 t10、t13 的各放电期间将传感器~ ~ ~电容Cxy进行放电而从传感器电容Cxy流入双边型积分电路12的电荷与为了在时刻t7 t8、~
t11 12的各充电期间对传感器电容Cxy进行充电而从双边型积分电路12向传感器电容Cxy~
注入的电荷的移动方向相反,但是与该移动方向相应地积分电容Cs1的连接极性也被反转,因此将其电荷量的绝对值在积分电容Cs1累积地相加(积分)。
[0117] 虽然省略了图示,但是在规定次数的积分完成之后,输出电压VOUT1通过将开关S4闭合而被传送至采样保持电路302的采样保持电容Csh并进行输出。之后,与时刻t0 t1同样~地,将开关S1闭合来使积分电容Cs1短路/放电而被初始化,并转移至下一电容检测。
[0118] 如以上那样,每次将传感器电容Cxy的充放电以及与该充放电对应地使相加到积分电容Cs1的电荷的极性反转的动作重复规定的次数时都使积分电容Cs1短路而进行初始化。
[0119] 由此,能够把从积分电容Cs1的初始化直至下一次初始化之前进行的充电次数与放电次数之和设为积分次数,与仅在充电或放电的一方中进行积分的积分电路11相比能够使积分信号量倍增。
[0120] 如以上说明的那样,双边型积分电路12通过搭载于触摸面板控制器(TPC)3的触摸检测电路(SENS)301,从而能够缩短触摸检测的检测时间并提高检测精度。像这样的触摸面板控制器(TPC)3合适地应用于例如与通过内嵌型而与显示面板2构成为一体的触摸面板1连接并对显示驱动和触摸检测进行时间分割的显示和输入装置100。这是因为相对于为了时间分割而分配给触摸检测的时间变短,如上述那样能够使每单位时间的积分信号量增加、缩短触摸检测的检测时间并提高检测精度。此时,可以将触摸面板控制器(TPC)3形成于例如硅等半导体基板上而作为触摸控制器IC提供、或者进一步还可以将显示面板控制器(DPC)4也集成在同一半导体芯片上。由此,使显示驱动和触摸感测控制相互协作变得容易。
[0121] 此外,使用本实施方式1的双边型积分电路12的电容检测电路除了搭载于触摸面板控制器(TPC)3的触摸检测电路(SENS)301以外,还能够广泛地作为一般的电容检测电路来实施。
[0122] [实施方式2]
[0123] 图10是例示实施方式2的触摸检测电路(电容检测电路)的结构的电路图。电容检测电路10除了按与图8所示的双边型积分电路12相同的结构来作为FIR滤波器而发挥功能的双边型FIR滤波器13以外,进一步具备IIR滤波器14和积分电路15。双边型FIR滤波器13的输出VOUT1经由由下一级的IIR滤波器14、开关S41以及采样保持电容Csh1构成的采样保持电路连接,IIR滤波器14的输出VOUT2经由由下一级的积分电路15、开关S43以及采样保持电容Csh2构成的采样保持电路连接。积分电路15的输出VOUT3与图8所示的同样地被输入至采样保持电路302,经由选择器(SLCT)303被输入至AD转换电路304。
[0124] 双边型FIR滤波器13是与前述的双边型积分电路12相同的结构,因此省略关于电路结构的说明。由于对在从初始化直至下一次初始化之前的期间输入的电荷进行积分,因此所有的抽头系数为1,作为将所述积分的次数设为抽头数的FIR滤波器发挥功能。
[0125] IIR滤波器14由运算放大器AMP5、两个积分电容Cs2a和Cs2b以及开关S42、S12、S13、CF1及CF2构成。运算放大器AMP5将正极侧输入(+)固定为初始化电压VHSP,在负极侧输入(-)与输出端子之间连接有积分电容Cs2a。开关S42是输入开关,将保持于采样保持电容Csh1的电压值输入至运算放大器AMP5的负极侧输入端子。两个积分电容Cs2a和Cs2b经由开关CF1和CF2被并联连接,由运算放大器AMP5构成的积分电路的积分电容在将开关CF1和CF2打开(断开)时仅为Cs2a,通过将开关CF1和CF2闭合(导通)而变为它们的和(Cs2a+Cs2b)。开关S12与积分电容Cs2b并联连接,通过将其闭合来使积分电容Cs2b短路进行放电而进行初始化。在开关CF1和CF2均被闭合时,将积分电容Cs2b和Cs2a的两者短路进行放电来进行初始化。即,虽然积分电容Cs2a+Cs2b被构成为电容值的一部分(仅Cs2b)或全部(Cs2a+Cs2b),但是能够通过开关CF1、CF2以及S12的控制来进行放电。合适的是构成为积分电容Cs2a和Cs2b的电容值例如能够通过寄存器设定来变更。这是因为利用积分电容Cs2a和Cs2b的电容值来规定IIR滤波器的频率特性。开关S13经由CF2连接在运算放大器AMP5的输出端子与初始化电压VHSP之间,通过与开关CF2一同闭合,来将运算放大器AMP5的输出端子初始化为VHSP。
[0126] 积分电路15由运算放大器AMP6、积分电容Cs3以及开关S44和S14构成。运算放大器AMP6将正极侧输入(+)固定为初始化电压VHSP,在负极侧输入(-)与输出端子之间连接有积分电容Cs3。开关S44是输入开关,将保持于采样保持电容Csh2的电压值输入至运算放大器AMP6的负极侧输入端子。开关S14与积分电容Cs3并联连接,通过将其闭合来使积分电容Cs3短路进行放电而进行初始化。
[0127] 关于本实施方式2的触摸检测电路的动作进行说明。
[0128] 图11是例示图10的触摸检测电路的动作的时序图。与图9同样地,横轴是时刻(Time,时间),在纵轴方向上从上开始以数字波形示出控制开关S7、S1、S2、CFA1和CFA2、CFB1和CFB2的信号,以模拟波形示出双边型FIR滤波器13的运算放大器AMP1的虚拟接地电位VIG、与传感器电容Cxy连接的端子Xn的电位以及输出VOUT1的电压,进一步地以数字波形示出控制开关S41、S42、S12、S13、CF1、CF2、S43、S44、S14以及S4的信号。控制各开关的信号为正逻辑,示出为在高时将各开关闭合(导通)、在低时将各开关打开(断开)。虽然是不言而喻的,但是变更为负逻辑是容易的。横轴由于纸面的限制而将时刻拉长间隔地表述。
[0129] 时刻t0 t1期间是由充电电路20对传感器电容Cxy进行充电的充电期间,同时还进~行双边型FIR滤波器13和IIR滤波器14的初始化。在时刻t0,经由端子Xn以与初始化电压VHSP相比更高电位的充电电压Vcharge对传感器电容Cxy进行充电。同样在时刻t0将向双边型FIR滤波器13的输入开关S2打开而切断输入,通过将开关S1闭合来使积分电容Cs1短路/放电而进行初始化,输出VOUT1被初始化为初始化电压VHSP。在时刻t1,将开关S7打开而传感器电容Cxy的充电结束,将开关S1打开而FIR滤波器13的初始化结束。在IIR滤波器14中也使得为将开关CF1和CF2闭合来将积分电容Cs2a和Cs2b并联连接的状态,通过将开关S12闭合来使积分电容Cs2a和Cs2b的两者短路/放电而进行初始化。
[0130] 在时刻t1 t8期间,开关S2被闭合,传感器电容Cxy与双边型FIR滤波器13的输入端~子连接。在该期间,与图9的时刻t1以后同样地,双边型FIR滤波器13的运算放大器AMP1的虚拟接地电位VIG在VHSP与VHSP+ΔV之间重复变化,通过与其相应地控制开关CFA1和CFA2、CFB1和CFB2来使积分电容Cs1的连接极性反转。如与传感器电容Cxy连接的端子Xn的电压所示那样,时刻t1 t2、t3 t4、t5 t6、t7 t8是放电期间,时刻t2 t3、t4 t5、t6 t7是充电期间。
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
虽然双边型FIR滤波器13与传感器电容Cxy之间的电荷的移动方向与上述放电和充电的重复相应地反转,但是积分电容也与其相应地反转,因此将其电荷量的绝对值累积地相加于积分电容Cs1相加(积分),双边型FIR滤波器13的输出VOUT1的振幅(绝对值)累积地上升。
[0131] 在时刻t1 t8期间将开关S41闭合,输出VOUT1在进行采样的时刻t8开关S41被打开~而保持于采样保持电容Csh1,同时通过将IIR滤波器14的输入开关S42闭合,从而双边型FIR滤波器13的输出VOUT1被输入到IIR滤波器14。在时刻t8 t9期间将开关CF1和CF2闭合,积分~
电容Cs2a和Cs2b被并联连接,因此与所输入的VOUT1对应的电荷被蓄积到Cs2a+Cs2b中。在时刻t9 t16期间,将开关CF1和CF2打开而积分电容Cs2a和Cs2b分离,通过将开关S12闭合,~
从而蓄积在积分电容Cs2b的电荷短路/放电而被舍弃,仅剩余蓄积在积分电容Cs2a的电荷。
在时刻t16 t17期间再次将开关CF1和CF2闭合来将积分电容Cs2a和Cs2b并联连接,把与被~
输入的VOUT1对应的电荷累积地蓄积于Cs2a+Cs2b。本次输入的FIR滤波器的输出与前次输入的FIR滤波器的输出Cs2a/(Cs2a+Cs2b)相加,作为IIR滤波器进行动作。
[0132] IIR滤波器14的输出通过在时刻t8 t9、t16 t17、t24 t25的各期间将开关S43闭合~ ~ ~从而被保持于采样保持电容Csh2,通过在时刻t9 t16、t17 t24、t25 t32将开关S44闭合从~ ~ ~
而被依次输入至积分电路15,累积地相加(积分)于积分电容Cs3而作为输出VOUT3被输出。
所输出的VOUT3在时刻t10、t18、t26等的定时与图8所示的同样地被传送至采样保持电路
302,经由选择器(SLCT)303被输入至AD转换电路304。
[0133] 如以上那样,能够使包含积分电容Cs1的初级的电路作为在伴随着传感器电容Cxy的放电进行的正极方向的积分动作时和伴随着充电进行的负极方向的积分动作时两者中都作为进行采样的FIR滤波器进行动作。由于与以往相比还能够增加FIR滤波器的每单位时间的采样次数,因此能够具有提高噪声抑制特性的频率特性。进一步地,通过在后一级设置如上述那样进行动作的IIR滤波器14,从而能够通过例如使FIR滤波器13的零点与IIR滤波器14的极一致等而适当地组合两者的频率特性,从而具有更有效的噪声抑制特性。
[0134] 此外,使用本实施方式2的双边型FIR滤波器13的电容检测电路除了搭载于触摸面板控制器(TPC)3的触摸检测电路(SENS)301以外,还能够广泛地作为一般的电容检测电路实施。
[0135] 虽然以上基于实施方式具体说明了由本发明人作出的发明,但是本发明不是被限定于此的发明,不用说,在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变更。
[0136] 例如,各实施方式所示的积分次数、控制定时等是一个例子,能够进行各种变更。另外,除了不对触摸面板的电极结构进行限制以外,显示面板(DP)2也可以是液晶显示面板、有机EL显示面板、其它的任何方式的显示面板。另外,在液晶显示面板的情况下,可以是非晶质硅类型,也可以是低温多晶硅类型。
[0137] 附图标记的说明
[0138] 1:触摸面板(TP);2:显示面板(DP);3:触摸面板控制器(TPC);4:显示面板控制器(DPC);5:子处理器(SMPU);6:主处理器(HMPU);10:检测电路;11、15:积分电路;12:双边型积分电路;13:双边型FIR滤波器;14:IIR滤波器;20:充电电路;Y1 Ym:驱动电极(Y电极);X1~Xn:检测电极(X电极);G1 G640:栅极电极;D1 D1440:漏极电极;100:显示和输入装置(电~ ~ ~
子设备);101、102:半导体装置(IC、多芯片模块);300:驱动电路(YDRV);301:触摸检测电路(SENS);302:采样保持电路(SH);303:选择器(SLCT);304:模拟/数字转换电路(ADC);305:
RAM;306:总线接口电路(BIF);308:序列控制电路(SQENC);320:控制寄存器(CREG);Csig1~
Csig7:控制信号;CLK:时钟;Vsync:垂直同步信号;Hsync:水平同步信号;VHSP:X电极的初始化电压(预充电电压);Cxy:传感器电容;AMP1 AMP6:运算放大器(Operational ~
amplifier);Cs1、Cs2a、Cs2b、Cs3:积分电容;Csh、Csh1、Csh2:采样保持电容;S1 S7、S12、~
S13、S41 S44、CFA1,CFA2、CFB1、CFB2、CF1、CF2:开关。
~
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