專利名稱:坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及能夠檢測(cè)顯示面上手指等接觸到的位置的坐標(biāo)位置檢 測(cè)裝置(也稱為觸摸傳感器或觸摸面板),特別是涉及靜電電容耦合方 式的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置是向LCD等顯示器直接輸入時(shí)使用的輸入設(shè) 備,是能夠輸入絕對(duì)坐標(biāo)的定點(diǎn)設(shè)備。參照?qǐng)D9說(shuō)明利用電容耦合方 式的位置檢測(cè)方法的基本原理。在圖9中,為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單,表示電極端子A和電極端子B所挾 著的一維電阻體。在實(shí)際的顯示裝置中,具有二維的擴(kuò)展的觸摸面板 起到與該一維電阻體同樣的功能。分別在電極端子A和電極端子B連接有電流一電壓變換用的電阻 r。電極端子A和B通過(guò)開(kāi)關(guān)電路與位置檢測(cè)電路連接。在電極端子A與地之間以及在電極端子B與地之間,施加有同相 同電位的交流電壓e。此時(shí),由于電極端子A和電極端子B通常為同 電位,因此在電極端子A和電極端子B之間電流不流通。用手指等觸摸位置C。這里,使從手指的接觸位置C到電極端子 A的電阻為R1,從接觸位置C到電極端子B的電阻為R2, R=R1+R2。 此時(shí),在人的手指的阻抗為Z,流過(guò)電極端子A的電流為il,流過(guò)電 極端子B的電流為i2的情況下,下式成立。e=rXil+Rl Xil+ (il+i2) Z(式1)e=rXi2+R2Xi2+ (il+i2) Z (式2)省略推導(dǎo),由(式l)和(式2)得到(式3)。Rl/R= (2r/R+l) i2/ (il+i2) -r/R (式3)由于r和R為已知,所以如果測(cè)定流過(guò)電極端子A的電流il和流 過(guò)電極端子B的電流i2,就能夠由(式3)決定R1/R,由此,能夠決定坐標(biāo)位置。其中,R1/R不依賴于包括用手指接觸的人的阻抗Z。因 此,只要阻抗Z不為O或者無(wú)限大則(式3)成立,能夠忽視人、材料引起的變化或者狀態(tài)。接著,參照?qǐng)D10和圖11,說(shuō)明將位置檢測(cè)范圍從一維擴(kuò)大到二維 時(shí)的關(guān)系式。在此,如圖10所示,在觸摸面板11的4角形成4個(gè)電 極端子A、 B、 C和D。這些電極端子A D與位置檢測(cè)電路連接。參照?qǐng)D11,在觸摸面板11的4角的電極端子A D施加同相同電 位的交流電壓。通過(guò)用手指等的接觸使流通于觸摸面板11的4角的電 流分別為il、 i2、 i3和i4。在這種情況下,通過(guò)與上述計(jì)算相同的計(jì)算, 得到下式。X=kl+k2 (i2+i3) / (il+i2+i3+i4) (式4)Y=kl+k2 (il+i2) / (il+i2+i3+i4) (式4)這里,X為觸摸面板11上的接觸位置的X坐標(biāo),Y為觸摸面板11 上的接觸位置的Y坐標(biāo)。此外,kl為偏移量(offset), k2為倍率。kl 和k2是不依賴于人的阻抗的常數(shù)。如果測(cè)定流過(guò)四個(gè)電極的電流il i4 的值,就能夠由上述的(式4)和(式5)決定接觸位置。圖12表示使用上述這種電容耦合方式的位置檢測(cè)方法的基本原理 的現(xiàn)有坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。參照?qǐng)D12,坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置具備四個(gè)電流變化檢測(cè)電路1。通 過(guò)交流振蕩電路5對(duì)各電極端子7 10施加交流電壓。由于手指等的阻 抗具有電容成分,所以在各電極端子7 10中流過(guò)交流電流。電流變化檢測(cè)電路1對(duì)設(shè)置在觸摸面板的各個(gè)電極端子7、 8、 9 和10與地之間流通的電流進(jìn)行測(cè)定。電流變化檢測(cè)電路1將手指等的 接觸引起的電極端子7 10與地之間的阻抗的變化作為電流的變化進(jìn)行 檢測(cè)。電流變化檢測(cè)電路1的輸出信號(hào)通過(guò)模擬信號(hào)處理電路2接受 放大和帶通濾波器的處理。模擬信號(hào)處理電路2的輸出信號(hào)通過(guò)檢波 濾波器電路3檢波之后,再輸入到噪聲消除直流化電路4。噪聲消除直 流化電路4使檢波濾波器電路3的輸出信號(hào)直流化,向控制裝置6輸 入表示與流過(guò)各電極端子7~10的電流成比例的電壓值的信號(hào)??刂蒲b 置6基于該電壓值檢測(cè)坐標(biāo)位置。此外,也提出有,如圖13所示的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,使用變壓器,檢測(cè)施加于觸摸面板的脈沖信號(hào)的應(yīng)答從而檢測(cè)坐標(biāo)位置的裝置(例 如參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2003-66417號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本專利特開(kāi)平7-219708號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容在圖12所示的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置中,由于為了將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成 直流信號(hào)需要跨多個(gè)周期的時(shí)間進(jìn)行交流信號(hào)的取樣,因此在坐標(biāo)位 置的檢測(cè)時(shí)存在花費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。此外,在坐標(biāo)位置的檢測(cè)時(shí)伴隨時(shí) 間的花費(fèi),還存在系統(tǒng)整體的耗費(fèi)電力增大的問(wèn)題。并且,如圖13所示的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置由于使用變壓器所以存在 難以集成電路化的問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)位置的檢測(cè)時(shí)間縮短和耗費(fèi)電力 減低的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置。本發(fā)明的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于,包括位置檢測(cè)用的 導(dǎo)電體;連接在上述導(dǎo)電體的不同位置的多個(gè)端子;信號(hào)輸出部,其 具有用于積蓄電荷的電荷積蓄部,并輸出表示與積蓄在上述電荷積蓄 部中的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓的信號(hào);將上述電荷積蓄部的電壓設(shè)定為規(guī) 定值的設(shè)定部;和第一開(kāi)關(guān)部,其對(duì)上述多個(gè)端子中的規(guī)定的端子與 上述電荷積蓄部之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)上述規(guī)定的端 子與規(guī)定的第一電源之間的連接和非連接進(jìn)行切換。根據(jù)某實(shí)施方式,還包括控制上述第一開(kāi)關(guān)部的動(dòng)作的控制部, 上述控制部通過(guò)使上述第一開(kāi)關(guān)部動(dòng)作,進(jìn)行多次第一狀態(tài)和第二狀 態(tài)的切換動(dòng)作,上述第一狀態(tài)是指在上述規(guī)定的端子上連接有上述電 荷積蓄部而沒(méi)有連接上述規(guī)定的第一電源的狀態(tài),上述第二狀態(tài)是指 在上述規(guī)定的端子上連接有上述規(guī)定的第一電源而沒(méi)有連接上述電荷 積蓄部的狀態(tài),上述信號(hào)輸出部在上述多次的切換動(dòng)作之后輸出上述 信號(hào)。根據(jù)某實(shí)施方式,上述電荷積蓄部為第一電容器,上述設(shè)定部在 上述多次的切換動(dòng)作之前,將上述第一電容器的兩端子設(shè)定為相同電 位。根據(jù)某實(shí)施方式,還包括電路,該電路包括 一個(gè)端子接地的第 二電容器,和對(duì)上述信號(hào)輸出部與上述第二電容器的另一個(gè)端子之間 的連接和非連接進(jìn)行切換的第二開(kāi)關(guān)部。根據(jù)某實(shí)施方式,還包括補(bǔ)償電路,其向上述規(guī)定的端子供給 用于對(duì)在上述導(dǎo)電體與上述第一開(kāi)關(guān)部之間形成的寄生電容中流過(guò)的 電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾娏?。根?jù)某實(shí)施方式,上述補(bǔ)償電路包括 一個(gè)端子接地的第三電容 器;和第三開(kāi)關(guān)部,其對(duì)上述第三電容器的另一個(gè)端子與上述電荷積 蓄部之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)上述第三電容器的另一個(gè) 端子與規(guī)定的第二電源之間的連接和非連接進(jìn)行切換。根據(jù)某實(shí)施方式,上述控制部通過(guò)使上述第三開(kāi)關(guān)部動(dòng)作,執(zhí)行 以下動(dòng)作當(dāng)上述第一狀態(tài)時(shí)在上述第三電容器的另一個(gè)端子上連接 上述電荷積蓄部而不連接上述規(guī)定的第二電源,當(dāng)上述第二狀態(tài)時(shí)在 上述第三電容器的另一個(gè)端子上連接上述規(guī)定的第二電源而不連接上 述電荷積蓄部。根據(jù)某實(shí)施方式,還包括檢測(cè)部,其基于從上述信號(hào)輸出部輸出 的上述信號(hào),檢測(cè)在上述導(dǎo)電體上直接或者間接形成的接觸點(diǎn)的位置。本發(fā)明的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于,包括位置檢測(cè)用的 導(dǎo)電體;連接在上述導(dǎo)電體的不同位置的多個(gè)端子;信號(hào)輸出部,其具有用于積蓄電荷的電荷積蓄部,并輸出表示與積蓄在上述電荷積蓄部中的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓的信號(hào);將上述電荷積蓄部的電壓設(shè)定為規(guī) 定值的設(shè)定部;第一開(kāi)關(guān)部,其對(duì)上述多個(gè)端子中的規(guī)定的端子與上 述電荷積蓄部之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)上述規(guī)定的端子 與第一電源之間的連接和非連接進(jìn)行切換;和控制上述第一開(kāi)關(guān)部的 動(dòng)作的控制部,其中,上述控制部通過(guò)使上述第一開(kāi)關(guān)部動(dòng)作,進(jìn)行 多次第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的切換動(dòng)作,上述第一狀態(tài)是指在上述規(guī)定 的端子上連接有上述電荷積蓄部而沒(méi)有連接上述第一電源的狀態(tài),上 述第二狀態(tài)是指在上述規(guī)定的端子上連接有上述第一電源而沒(méi)有連接 上述電荷積蓄部的狀態(tài),上述信號(hào)輸出部在上述多次的切換動(dòng)作之后 輸出上述信號(hào),上述控制部基于上述信號(hào)表示的電壓值調(diào)整對(duì)上述第 一狀態(tài)和上述第二狀態(tài)進(jìn)行切換的次數(shù)。根據(jù)某實(shí)施方式,上述控制部調(diào)整上述切換次數(shù),使得上述信號(hào) 表示的電壓值為規(guī)定的范圍內(nèi)的值。根據(jù)某實(shí)施方式,分別包括多個(gè)上述信號(hào)輸出部和上述第一開(kāi)關(guān) 咅口,上述多個(gè)端子分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一開(kāi)關(guān)部與對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出部連 接,上述控制部使用從上述多個(gè)信號(hào)輸出部輸出的信號(hào)所表示的電壓 值進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算,并按照使通過(guò)上述規(guī)定的運(yùn)算得到的值為規(guī)定的 范圍內(nèi)的值的方式對(duì)上述切換次數(shù)進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)某實(shí)施方式,上述電荷積蓄部為第一電容器,上述設(shè)定部在 上述多次的切換動(dòng)作之前,將上述第一電容器的兩端子設(shè)定為相同電 位。根據(jù)某實(shí)施方式,還包括補(bǔ)償電路,其向上述規(guī)定的端子供給用 于對(duì)在上述導(dǎo)電體與上述第一開(kāi)關(guān)部之間形成的寄生電容中流過(guò)的電 流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾娏?。根?jù)某實(shí)施方式,上述補(bǔ)償電路包括 一個(gè)端子接地的第二電容 器,和第二開(kāi)關(guān)部,其對(duì)上述第二電容器的另一個(gè)端子與上述電荷積 蓄部之間的連接和非連接進(jìn)行補(bǔ)償電路,,并且對(duì)上述第二電容器的另 一個(gè)端子與第二電源之間的連接和非連接進(jìn)行切換。根據(jù)某實(shí)施方式,上述控制部,在上述第一狀態(tài)時(shí)按照在上述第 二電容器的另一個(gè)端子上連接上述電荷積蓄部而不連接上述第二電源 的方式使上述第二開(kāi)關(guān)部動(dòng)作,在上述第二狀態(tài)時(shí)按照在上述第二電 容器的另一個(gè)端子上連接上述第二電源而不連接上述電荷積蓄部的方 式使上述第二開(kāi)關(guān)部動(dòng)作。根據(jù)某實(shí)施方式,還包括檢測(cè)部,其基于從上述信號(hào)輸出部輸出 的上述信號(hào),檢測(cè)在上述導(dǎo)電體上直接或者間接形成的接觸點(diǎn)的位置。本發(fā)明的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于,包括位置檢測(cè)用的 導(dǎo)電體;連接在上述導(dǎo)電體的不同位置的多個(gè)端子;信號(hào)輸出部,其 具有用于積蓄電荷的可變電容元件,并輸出表示與積蓄在上述可變電 容元件中的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓的信號(hào);將上述可變電容元件的電壓設(shè) 定為規(guī)定值的設(shè)定部;開(kāi)關(guān)部,其對(duì)上述多個(gè)端子中的規(guī)定的端子與 上述可變電容元件之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)上述規(guī)定的 端子與規(guī)定的電源之間的連接和非連接進(jìn)行切換;和控制部,其基于上述信號(hào)表示的電壓值對(duì)上述可變電容元件的電容進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)某實(shí)施方式,上述控制部調(diào)整上述可變電容元件的電容,使 得上述信號(hào)表示的電壓值為規(guī)定的范圍內(nèi)的值。根據(jù)某實(shí)施方式,分別包括多個(gè)上述信號(hào)輸出部和上述開(kāi)關(guān)部, 上述多個(gè)端子分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)部與對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出部連接,上述 控制部使用從上述多個(gè)信號(hào)輸出部輸出的信號(hào)所表示的電壓值進(jìn)行規(guī) 定的運(yùn)算,并按照使通過(guò)上述規(guī)定的運(yùn)算得到的值為規(guī)定的范圍內(nèi)的 值的方式對(duì)上述可變電容元件的電容進(jìn)行調(diào)整。依據(jù)本發(fā)明,根據(jù)與通過(guò)開(kāi)關(guān)元件連接導(dǎo)電體的電荷積蓄部的電 荷量對(duì)應(yīng)的電壓,檢測(cè)導(dǎo)電體上形成的接觸點(diǎn)的位置。由于沒(méi)有必要 如現(xiàn)有技術(shù)那樣跨多個(gè)周期的時(shí)間對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行取樣,所以本發(fā)明 能夠?qū)崿F(xiàn)坐標(biāo)位置的檢測(cè)時(shí)間的縮短和耗費(fèi)電力的減低。此外,依據(jù)本發(fā)明的某實(shí)施方式,基于與電荷積蓄部的電荷量對(duì) 應(yīng)的電壓對(duì)電荷積蓄部的電容進(jìn)行調(diào)整。并且,依據(jù)本發(fā)明的其他實(shí) 施方式,基于與電荷積蓄部的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓對(duì)電荷積蓄部連接導(dǎo) 電體的次數(shù)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)對(duì)電荷積蓄部的電容和/或連接次數(shù)進(jìn)行調(diào) 整,使得對(duì)應(yīng)于電荷量的電壓為正常范圍的值,由此能夠提高位置檢 測(cè)精度。此外,由于在本發(fā)明的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置中不需要變壓器,所以 容易實(shí)現(xiàn)裝置的集成電路化。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的圖。 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作時(shí)間的時(shí)序圖。 圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的動(dòng)作的流 程圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的圖。 圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的比較部的圖。 圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的比較部的圖。 圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的比較部的圖。圖9是表示坐標(biāo)位置檢測(cè)方法的基本原理的圖。圖io是觸摸面板的平面圖。圖11是表示二維的坐標(biāo)位置檢測(cè)方法的基本原理的圖。 圖12是表示現(xiàn)有的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的圖。圖13是表示現(xiàn)有的其他坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的圖。符號(hào)說(shuō)明100、 200、 300坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置101、 102、 201、 202、 301、 302 變換電路 110導(dǎo)電體120開(kāi)關(guān)部130、 230、 330信號(hào)輸出部140取樣保持電路150補(bǔ)償電路160運(yùn)算電路170、 370控制部180接觸體371比較部400加法電路500最大最小電路具體實(shí)施方式
以下,參照
本發(fā)明的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式。 (實(shí)施方式1)參照?qǐng)Dl,說(shuō)明本發(fā)明的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的第一實(shí)施方式。圖l 是表示本實(shí)施方式的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100的圖。坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100包括手指或筆等接觸體180直接或者間接接觸的導(dǎo)電體110;連接于導(dǎo)電體110的不同位置的多個(gè)端子111和112;和將接觸體180接觸的導(dǎo)電體110的位置變換成電壓的變換電路 101和102。變換電路101與端子111連接,變換電路102與端子112 連接。由于變換電路101與變換電路102的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作相同,所 以這里說(shuō)明變換電路101的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作,省略變換電路102的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作的說(shuō)明。此外,為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單,作為位置檢測(cè)用的導(dǎo) 電體,對(duì)使用一維的導(dǎo)電體110的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明,但是在使用面 板等二維的導(dǎo)電體的情況下,其動(dòng)作也相同。變換電路101包括具有電容器131和差動(dòng)放大器136的信號(hào)輸 出部130;用于連接端子111和信號(hào)輸出部130的開(kāi)關(guān)部120;對(duì)來(lái)自信號(hào)輸出部130的輸出信號(hào)進(jìn)行取樣保持的取樣保持電路140;和用于 對(duì)寄生電容中流過(guò)的電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償電路150。電容器131作為用于積蓄電荷的電荷積蓄部發(fā)揮功能。電容器131 的一端與差動(dòng)放大器136的兩個(gè)輸入端的其中之一連接。差動(dòng)放大器 136的另一個(gè)輸入端與施加有電壓V,的電源端子135連接。電容器131 的另一端與差動(dòng)放大器136的輸出端連接。電壓V,為任意的電壓。信號(hào)輸出部130還包括開(kāi)關(guān)元件133和開(kāi)關(guān)元件134,開(kāi)關(guān)元件 133用于對(duì)連接差動(dòng)放大器136的輸入端一側(cè)的電容器131的端子與電 源端子135之間的連接和非連接進(jìn)行切換,開(kāi)關(guān)元件134用于對(duì)電容 器131的兩端子之間的連接和非連接進(jìn)行切換。開(kāi)關(guān)元件133和134 作為將電容器131的兩端子的電壓設(shè)定為規(guī)定值(V。的設(shè)定部發(fā)揮 功能。開(kāi)關(guān)部120包括對(duì)端子111與電容器131之間的連接和非連接進(jìn) 行切換的開(kāi)關(guān)元件121,和對(duì)端子111與施加有電壓V。的電源端子125 之間的連接和非連接進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)元件122。電壓Vo例如為接地電壓。取樣保持電路140包括用于對(duì)來(lái)自信號(hào)輸出部130的輸出信號(hào)進(jìn) 行取樣保持的電容器141,和對(duì)電容器141的一端與差動(dòng)放大器136 的輸出端之間的連接和非連接進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)元件145。補(bǔ)償電路150包括電容器153、開(kāi)關(guān)元件151和152。開(kāi)關(guān)元件152 對(duì)電容器153的一端與施加有電壓(V。+2V,)的電源端子155之間的 連接和非連接進(jìn)行切換。開(kāi)關(guān)元件151對(duì)電容器153的一端與開(kāi)關(guān)元 件121之間的連接和非連接進(jìn)行切換。電容器153的另一端保持接地 電位。開(kāi)關(guān)元件151和152作為對(duì)電容器153的一端與電容器131之 間的連接和非連接進(jìn)行切換、并且對(duì)電容器153的一端與電源端子155 之間的連接和非連接進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)部發(fā)揮功能。電容器153的電容設(shè)定為與形成在導(dǎo)電體110與開(kāi)關(guān)部120之間的寄生電容154相同的 電容。補(bǔ)償電路150為了對(duì)寄生電容154中流過(guò)的電流Ip進(jìn)行補(bǔ)償, 通過(guò)開(kāi)關(guān)元件121向端子111側(cè)供給相同大小的電流Ip。坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100還包括檢測(cè)在導(dǎo)電體110上直接或者間 接形成的接觸點(diǎn)的位置的運(yùn)算電路160,和控制各開(kāi)關(guān)元件的ON狀態(tài) (連接狀態(tài))和OFF狀態(tài)(非連接狀態(tài))的切換的控制部170。運(yùn)算電路160作為檢測(cè)在導(dǎo)電體110上直接或者間接形成的接觸 點(diǎn)的位置的檢測(cè)部發(fā)揮功能。運(yùn)算電路160接受來(lái)自變換電路101和 102分別具備的取樣保持電路140的輸出信號(hào),基于這些輸出信號(hào)表示 的電壓值進(jìn)行運(yùn)算,檢測(cè)接觸點(diǎn)的位置。當(dāng)控制部170向開(kāi)關(guān)元件121和151輸出控制信號(hào)Sa時(shí)、開(kāi)關(guān)元 件121和151變?yōu)镺N狀態(tài),沒(méi)有輸出時(shí)則為OFF狀態(tài)。當(dāng)控制部170 向開(kāi)關(guān)元件122和152輸出控制信號(hào)Sb時(shí),開(kāi)關(guān)元件122和152變?yōu)?ON狀態(tài),沒(méi)有輸出時(shí)則為OFF狀態(tài)。當(dāng)控制部170向開(kāi)關(guān)元件133 和134輸出控制信號(hào)Sc時(shí),開(kāi)關(guān)元件133和134變?yōu)镺N狀態(tài),沒(méi)有 輸出時(shí)則為OFF狀態(tài)。當(dāng)控制部170向開(kāi)關(guān)元件145輸出控制信號(hào)Sd 時(shí),開(kāi)關(guān)元件145變?yōu)镺N狀態(tài),沒(méi)有輸出時(shí)則為OFF狀態(tài)。導(dǎo)電體110預(yù)先分配有坐標(biāo),坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100檢測(cè)用手指 或筆等接觸體(阻抗)180接觸的導(dǎo)電體110的位置的坐標(biāo)。周期性地 對(duì)導(dǎo)電體110施加電壓,當(dāng)接觸體180接觸導(dǎo)電體110時(shí),接觸體180 中流通電流接觸體180被充電。例如,手指的電容值大約100Pf程度, 對(duì)導(dǎo)電體110施加ljaSec程度的脈沖電壓。以下,說(shuō)明坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100的動(dòng)作。首先,控制部170使開(kāi)關(guān)元件122、 133、 134和152為ON狀態(tài), 同時(shí)使開(kāi)關(guān)121、 145和151為OFF狀態(tài)。在該狀態(tài)下,端子lll的電 壓V,o設(shè)定為Vo,電容器153的兩端子間的電位差設(shè)定為Vo+2V,。并 且,電容器131的兩端子被設(shè)定為相同的電壓V,。此時(shí),電容器131 的兩端子間的電位差為0V。接著,控制部170使開(kāi)關(guān)元件121、 145和151為ON狀態(tài),同時(shí) 使開(kāi)關(guān)122、 133、 134和152為OFF狀態(tài)。在該狀態(tài)下,電容器131 與端子111連接,接觸體180中流通電流I1Q。與接觸體180的電容量和電阻r,的大小對(duì)應(yīng)的值的電流Iu)在電容器131和端子111之間流通, 電容器131中積蓄的電荷量發(fā)生變化(即,被充電或者放電)。電容器 131和端子111與電容器153的一端連接,寄生電容154中流通的電流 Ip通過(guò)從電容器153流通的相同大小的電流Ip補(bǔ)償。差動(dòng)放大器136 輸出表示與電容器131中積蓄的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓V^的信號(hào),電容器 141的兩端子間的電位差變?yōu)閂3。,電壓V3o被取樣。開(kāi)關(guān)元件145變 為OFF狀態(tài)時(shí),電壓V3o被電容器141保持。運(yùn)算電路160接受從電容器141輸出的表示電壓V3。的信號(hào)。運(yùn)算 電路160從變換電路101和102分別具備的電容器141接受信號(hào)。與 在端子111和變換電路101之間流通電流"的動(dòng)作相同,在端子112 和變換電路102之間流通電流12()。對(duì)應(yīng)于電阻r,與電阻r2的大小的差, 電流I,o和電流12。的大小互不相同。即,對(duì)應(yīng)于電阻r,與電阻^的大 小的差,變換電路101的電容器141的輸出信號(hào)與變換電路102的電 容器141的輸出信號(hào),電壓值變得互不相同。運(yùn)算電路160從這兩者 的輸出信號(hào)表示的電壓值,運(yùn)算決定在導(dǎo)電體110上形成的接觸點(diǎn)的 坐標(biāo)位置。由此,能夠檢測(cè)與導(dǎo)電體110接觸的接觸體180的位置(接 觸點(diǎn)的位置)。接著,對(duì)運(yùn)算電路160從表示電壓V3Q的信號(hào)決定接觸點(diǎn)的位置的 動(dòng)作更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)接觸體180與導(dǎo)電體110接觸時(shí),在接觸體180中流通電流。 從接觸位置115到端子111的電阻為r,、從接觸位置115到端子112的 電阻為。。通過(guò)電阻r,在接觸體180中流通電流I,o,通過(guò)電阻&在接 觸體180中流通電流12()。在電阻r,和r2上施加有同相的電壓,電流110 和12。的值分別為與電阻r,和r2的值成反比例的值。由此電流11()和120 的比表示為iK):Ifr2:r,。電流Iu)和l20被輸入到電容器131中。在信號(hào)輸出部130中,與電 流1,。對(duì)應(yīng)的電荷量Q,和與12。對(duì)應(yīng)的電荷量Q2被轉(zhuǎn)換為電壓v,,和v12 (相當(dāng)于電壓V3Q)。由于電流I1Q與電流I2()的比和電荷量Q,與電荷量 Q2的比相同,所以Vu:v,尸Q,:Q尸I,。:l2trr2:r,成立。這樣,電壓v"與 v,2的比和電阻r,與f2的比有一定的關(guān)系,因此運(yùn)算電路160能夠基于 輸入的信號(hào)的電壓的比率檢測(cè)坐標(biāo)位置。在坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100中,將表示接觸點(diǎn)的位置的電阻r,和電 阻I"2的大小作為積蓄在電容器131中的電荷量的變化進(jìn)行檢測(cè)。由于能夠通過(guò)最少一次的電容器131的充電(或放電)檢測(cè)接觸點(diǎn)的位置,所以不必如現(xiàn)有技術(shù)那樣跨多個(gè)周期的時(shí)間進(jìn)行交流信號(hào)的取樣,能 夠縮短坐標(biāo)位置的檢測(cè)時(shí)間。此外,由于取樣保持電路不輸出信號(hào)的期間能夠使運(yùn)算電路160處于休止?fàn)顟B(tài),因此能夠減低消耗電力。 (實(shí)施方式2)參照?qǐng)D2、圖3和圖4,說(shuō)明本發(fā)明的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的第二實(shí) 施方式。首先,參照?qǐng)D2。圖2是表示本實(shí)施方式的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置200 的圖。圖1所示的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100與坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置200的不 同點(diǎn)在于包括變換電路201和202以代替變換電路101和102。由于變 換電路201和變換電路202的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作相同,所以這里說(shuō)明變 換電路201的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作,省略變換電路202的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作 的說(shuō)明。與變換電路101進(jìn)行比較,在變換電路201中,取樣保持電路140 被省略,具備信號(hào)輸出部230以代替信號(hào)輸出部130。信號(hào)輸出部230 在信號(hào)輸出部130的結(jié)構(gòu)要素的基礎(chǔ)上,還具備對(duì)差動(dòng)放大器136的 輸出端與運(yùn)算電路160之間的連接和非連接進(jìn)行切換的開(kāi)關(guān)元件137。 控制部170向開(kāi)關(guān)元件137輸出用于控制開(kāi)關(guān)元件137的動(dòng)作的控制 信號(hào)Se。當(dāng)控制部170向開(kāi)關(guān)元件137輸出控制信號(hào)Se時(shí),開(kāi)關(guān)元件 137變?yōu)镺N狀態(tài),沒(méi)有輸出時(shí)則為OFF狀態(tài)。坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置200 的這以外的結(jié)構(gòu)要素與坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100相同,但是各結(jié)構(gòu)要素 的動(dòng)作時(shí)間與坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100不同。參照?qǐng)D1,從信號(hào)輸出部130輸出的表示電壓V3。的信號(hào)被暫時(shí)保 存在取樣保持電路140的電容器141中。運(yùn)算電路160通過(guò)電容器141 的放電接受表示電壓V3o的信號(hào)。通過(guò)調(diào)整取樣保持電路140的時(shí)間常 數(shù),并對(duì)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾,能夠防止噪聲等外界干擾引起的位置檢測(cè)精 度的下降。但是,由于以電容器141的時(shí)間常數(shù)為起因而需在電容器 141的充放電中花費(fèi)時(shí)間,因此導(dǎo)致運(yùn)算電路160開(kāi)始運(yùn)算的時(shí)間延遲本實(shí)施方式的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置200通過(guò)省略取樣保持電路140,以防止運(yùn)算電路160開(kāi)始運(yùn)算的時(shí)間的延遲,并進(jìn)一步提高位置檢測(cè) 速度。在坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置200中,為了防止噪聲等外界干擾引起的 位置檢測(cè)精度的下降,在對(duì)電容器131進(jìn)行多次充電(或者多次放電) 之后,信號(hào)輸出部230向運(yùn)算電路160輸出信號(hào)。通過(guò)向電容器131 進(jìn)行多次充電(或者多次放電),能夠減低噪聲等外界干擾造成的影響。 例如,在交流噪聲(hum noise)等周期性波形的噪聲存在的情況下, 通過(guò)在噪聲的一個(gè)周期的期間內(nèi)多次向電容器131進(jìn)行充電,能夠減 低噪聲的影響。以下,參照?qǐng)D2、圖3和圖4,說(shuō)明坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置200的動(dòng)作。 圖3是表示各開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作時(shí)間的時(shí)間流程圖。圖4是表示坐標(biāo)位 置檢測(cè)裝置200的動(dòng)作的流程圖。在圖3和圖4表示的動(dòng)作例中,向 電容器131進(jìn)行N次充電(N為正數(shù))。首先,控制部170使開(kāi)關(guān)元件122、 133、 134和152為ON狀態(tài), 同時(shí)使開(kāi)關(guān)元件121、 137和151為OFF狀態(tài)。在該狀態(tài)下,端子lll 的電壓V,o被設(shè)定為VG,電容器153的兩端子間的電位差被設(shè)定為 Vo+2V,。并且,電容器131的兩端子被設(shè)定為相同的電壓V,。此時(shí), 電容器131的兩端子間的電位差變?yōu)?V,積蓄的電荷被復(fù)位(SIOI)。接著,控制部170使開(kāi)關(guān)元件121和151為ON狀態(tài),同時(shí)使開(kāi) 關(guān)元件122、 133、 134禾n 152為OFF狀態(tài)。在該狀態(tài)下,電容器131 與端子111連接,在接觸體180中流通電流I1C。與接觸體180的電容 量和電阻r,的大小對(duì)應(yīng)的值的電流Iu)在電容器131和端子111之間流 通,積蓄在電容器131中的電荷量發(fā)生變化(S102)。并且,電容器131 和端子111與電容器153的一端連接,寄生電容154中流通的電流Ip 通過(guò)從電容器153流通的相同大小的電流Ip補(bǔ)償。之后,控制部170 通過(guò)使開(kāi)關(guān)元件122和152為ON狀態(tài),同時(shí)使開(kāi)關(guān)元件121和151 為OFF狀態(tài),由此端子111的電壓Vw被復(fù)位,第一次的充電動(dòng)作完 成(S103)。作為第二次的充電動(dòng)作,使開(kāi)關(guān)元件121和151為ON狀態(tài),同 時(shí)使開(kāi)關(guān)元件122和152為OFF狀態(tài)。之后,控制部170使開(kāi)關(guān)元件122和152為ON狀態(tài),同時(shí)使開(kāi)關(guān)元件121和151為OFF狀態(tài)。這 樣第二次的充電動(dòng)作完成。重復(fù)這樣的充電動(dòng)作N次(S104)。當(dāng)?shù)贜次的充電動(dòng)作完成時(shí),控制部170使開(kāi)關(guān)元件122、 137 和152為ON狀態(tài),同時(shí)使開(kāi)關(guān)元件121和151為OFF狀態(tài)。通過(guò)開(kāi) 關(guān)元件137變?yōu)镺N狀態(tài),差動(dòng)放大器136向運(yùn)算電路160輸出表示 與通過(guò)N次的充電動(dòng)作積蓄在電容器131中的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓V3() 的信號(hào)(S105)。運(yùn)算電路160從變換電路201和202分別具備的信號(hào)輸出部230 接受信號(hào),運(yùn)算決定在導(dǎo)電體110上形成的接觸點(diǎn)的坐標(biāo)位置。由此, 能夠檢測(cè)與導(dǎo)電體110接觸的接觸體180的位置(S106)。差動(dòng)放大器136向運(yùn)算電路160輸出信號(hào)之后,開(kāi)關(guān)元件137變 為OFF狀態(tài),再進(jìn)行N次充電動(dòng)作中的第一次充電動(dòng)作,重復(fù)進(jìn)行N 次的充電動(dòng)作。這樣,在坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置200中,通過(guò)向電容器131進(jìn)行(即 進(jìn)行累計(jì)處理)多次充電(或者多次放電),能夠減低噪聲等外界干擾 造成的影響。此外,可以使電容器131的充電或者放電的次數(shù)(N的值)對(duì)應(yīng) 于噪聲等外界干擾的級(jí)別變化。例如,在噪聲小的條件下,即使是較 少的充電次數(shù)(或者放電次數(shù)),由于變換電路201的電容器131的電 荷量與變換電路202的電容器131的電荷量的差明確,因此即使減少 充電次數(shù)(或者放電次數(shù))也能夠高精度地進(jìn)行位置檢測(cè)動(dòng)作。通過(guò) 減少充電次數(shù)(或者放電次數(shù)),能夠進(jìn)一步提高位置檢測(cè)速度。噪聲 級(jí)別通過(guò)在坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置200中設(shè)置噪聲傳感器而測(cè)定,能夠根 據(jù)測(cè)定的噪聲級(jí)別調(diào)整充電次數(shù)(或者放電次數(shù))。此外,運(yùn)算電路160 或者控制部170通過(guò)對(duì)來(lái)自變換電路201的輸出信號(hào)和來(lái)自變換電路 202的輸出信號(hào)進(jìn)行比較判定噪聲級(jí)別,根據(jù)該噪聲級(jí)別調(diào)整充電次數(shù)(或者放電次數(shù))也可以。例如,對(duì)接觸體180接觸導(dǎo)電體110的任 意的點(diǎn)(例如導(dǎo)電體110的端部等)時(shí)的來(lái)自變換電路201的輸出信 號(hào)和來(lái)自變換電路202的輸出信號(hào)進(jìn)行比較。如果這些信號(hào)表示的電 壓值的差在規(guī)定的閾值以上,則判定噪聲級(jí)別低,可以減少充電次數(shù)(或者放電次數(shù))。(實(shí)施方式3)根據(jù)坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的使用環(huán)境,信號(hào)輸出部230的輸出信號(hào)表示的電壓V30能夠從正常的范圍內(nèi)變動(dòng)。由于這樣的電壓V3。的變動(dòng)引起位置檢測(cè)精度的降低,因此優(yōu)選調(diào)整電路常數(shù)和/或電路的動(dòng)作使得電壓V30集中于正常的范圍內(nèi)。參照?qǐng)D5和圖6,說(shuō)明本發(fā)明的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的第三實(shí)施方式。首先,參照?qǐng)D5。圖5是表示本實(shí)施方式的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置300 的圖。圖2中所示的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置200與坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置300的 不同點(diǎn)在于包括變換電路301和302以代替變換電路201和202。并且, 坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置300具備控制部370。由于變換電路301和變換電路 302的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作相同,因此這里說(shuō)明變換電路301的結(jié)構(gòu)要素和 動(dòng)作,省略變換電路302的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作的說(shuō)明。與變換電路201進(jìn)行比較,變換電路301具備信號(hào)輸出部330以 代替信號(hào)輸出部230。信號(hào)輸出部330具備可變電容元件331以代替電 容器131??刂撇?70基于信號(hào)輸出部330的輸出信號(hào)表示的電壓V3o對(duì)可變 電容元件331的電容進(jìn)行調(diào)整??刂撇?70具備比較部371和控制部 170。比較部371對(duì)電壓V3。和參照電壓進(jìn)行比較,判定電壓V3o是否 在規(guī)定的范圍內(nèi)。參照?qǐng)D6說(shuō)明比較部371。圖6是表示比較部371的圖。比較部 371包括比較器391和392。由于比較器391和比較器392的結(jié)構(gòu)要素 和動(dòng)作相同,因此這里說(shuō)明比較器391的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作,省略比較 器392的結(jié)構(gòu)要素和動(dòng)作的說(shuō)明。比較器391具備第一比較電路381 和第二比較電路382。第一比較電路381接受信號(hào)輸出部330的輸出信 號(hào),對(duì)電壓V3Q和參照電壓V』進(jìn)行比較。第二比較電路382接受信 號(hào)輸出部330的輸出信號(hào),對(duì)電壓V3o和參照電壓V^進(jìn)行比較。這 里Vrefl<Vref2, Vrefl~Vref2的范圍為電壓V3()的正常范圍。第一和第二比較電路381和382,向控制部170輸出對(duì)應(yīng)于比較結(jié) 果的信號(hào)V^和Vc。m2。第一比較電路381輸出的信號(hào)Vc。m,如果是V30》Vrefl則表示Hi,如果V3()<Vrefl則表示Lo。第二比較電路382輸出的信號(hào)V,2如果是V30《V^則表示Lo,如果是V3Q>Vref2則表示Hi。當(dāng)比較器391和392輸出的信號(hào)Ve。ml都表示Hi,并且比較器391和392輸出的信號(hào)Vc。m2都表示Lo時(shí)由于電壓V3o在正常的范圍內(nèi),因此控制部170不變更可變電容元件331的電容而加以維持。另一方 面,當(dāng)比較器391和392輸出的信號(hào)Vc。ml的至少一方表示Lo時(shí)由于 電壓V3Q比正常的范圍低,因此控制部170向可變電容元件331輸出控 制信號(hào)Sf,增加可變電容元件331的電容使得電壓V3。變高。此外, 當(dāng)比較器391和392輸出的信號(hào)Vc。m2的至少一方表示Hi時(shí)由于電壓 V30比正常的范圍高,因此控制部170向可變電容元件331輸出控制信 號(hào)Sf,減少可變電容元件331的電容使得電壓V3。變低。導(dǎo)電體110上的接觸點(diǎn)的坐標(biāo)由變換電路301的輸出電壓與變換 電路302的輸出電壓的比求出,當(dāng)各個(gè)輸出電壓的絕對(duì)值過(guò)大或者過(guò) 小時(shí),存在位置檢測(cè)精度降低的可能性。例如,即使是相同坐標(biāo)位置, 空手觸摸導(dǎo)電體110時(shí)和用帶著手套的手觸摸時(shí),輸出電壓的絕對(duì)值 不同。但是,如上所述,在電壓V3。脫離正常的范圍的情況下,通過(guò)調(diào) 整可變電容元件331的電容使電壓V3。返回到正常的范圍內(nèi),能夠防止 位置檢測(cè)精度的降低。并且,通過(guò)使用可變電容元件331,能夠不進(jìn)行 元件的更換而進(jìn)行電容的調(diào)整。此外,在電壓V30脫離正常的范圍的情況下,也可以通過(guò)調(diào)整可變 電容元件331的充電次數(shù)或者放電次數(shù)(實(shí)施方式2的說(shuō)明中所示的N 的值),使電壓V3o返回到正常的范圍內(nèi)。在該例子中,當(dāng)比較器391 和392輸出的信號(hào)Ve。ml都表示Hi,并且比較器391和392輸出的信號(hào) Vc,2都表示Lo時(shí)由于電壓V3o處于正常的范圍內(nèi),因此控制部170不 變更可變電容元件331的充電次數(shù)(或者放電次數(shù))而加以維持。另 一方面,當(dāng)比較器391和392輸出的信號(hào)Ve。ml的至少一方表示Lo時(shí), 由于電壓V3o比正常的范圍低,因此控制部170增加充電次數(shù)(或者放 電次數(shù))使得電壓V3。變高。此外,當(dāng)比較器391和392輸出的信號(hào) Vc。m2的至少一方表示Hi時(shí)由于電壓V犯比正常的范圍高,因此控制部 170減少充電次數(shù)(或者放電次數(shù))使得電壓V3。變低。這樣,在電壓V3o脫離正常范圍的情況下,通過(guò)調(diào)整可變電容元件331的充電次數(shù)(或 者放電次數(shù))使電壓V3。返回到正常的范圍內(nèi),能夠提高位置檢測(cè)精度。此外,在該例子中,也可以使用電容器131代替可變電容元件331。 如上所述,通過(guò)坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置300自動(dòng)地進(jìn)行(自動(dòng)增益控制)可變電容元件311的電容和/或充電次數(shù)(或者放電次數(shù))的調(diào)整,能夠較高地維持位置檢測(cè)精度。并且,在坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置300的初始校正時(shí)也進(jìn)行上述這樣的可變電容元件331的電容和/或充電次數(shù)(或者放電次數(shù))的調(diào)整,根據(jù)裝置的個(gè)體差異和使用環(huán)境設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)條件。 (實(shí)施方式4)在圖7中表示作為比較部371 (圖6)的另一個(gè)例子的比較部371a。 比較部371a在比較部371的結(jié)構(gòu)要素的基礎(chǔ)上還具備最大最小電路 500。最大最小電路500接受變換電路301和302的輸出信號(hào),通過(guò)運(yùn)算求出輸出信號(hào)表示的電壓值的絕對(duì)值的最大值和最小值。最大最小 電路500向比較器391輸出表示最大值V,的信號(hào),向比較器392輸 出表示最小值Vmin的信號(hào)。比較器391對(duì)最大值Vn^與參照電壓Vren 和V,^進(jìn)行比較,執(zhí)行與在實(shí)施方式3中說(shuō)明的動(dòng)作相同的動(dòng)作,向 控制部170輸出信號(hào)Ve。ml和Ve。m2。比較器392對(duì)最小值Vmin與參照 電壓V^和V^進(jìn)行比較,執(zhí)行與在實(shí)施方式3中說(shuō)明的動(dòng)作相同的動(dòng)作,向控制部170輸出信號(hào)Ve。m,和Vc。m2。控制部170執(zhí)行與在實(shí)施方式3中說(shuō)明的動(dòng)作相同的動(dòng)作,進(jìn)行可變電容元件331的電容和/ 或充電次數(shù)(或者放電次數(shù))的調(diào)整。比較部371 (圖6)需要變換電路的數(shù)量的比較器,而比較部371a 沒(méi)有這個(gè)必要。當(dāng)使用比較部371a時(shí),即使與導(dǎo)電體110連接的端子 的數(shù)量為三個(gè)以上(即變換電路的數(shù)量為三個(gè)以上),比較器的數(shù)量也 可以為兩個(gè),因此能夠使電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。 (實(shí)施方式5)在圖8中表示作為比較部371 (圖6)的又一其他例子的比較部 371b。在比較部371b中比較器392被省略。比較部371b包括加法電 路400。加法電路400接受變換電路301和302的輸出信號(hào),使兩者的輸 出信號(hào)表示的電壓值相加。加法電路400向比較器391輸出表示相加 后的電壓值V4Q。第一比較電路381對(duì)電壓值V化和參照電壓V,』進(jìn)行 比較。第二比較電路382對(duì)電壓值V4。和參照電壓V^進(jìn)行比較。這里,Vref3<Vref4, V』 V,ef4的范圍是電壓V4Q的正常范圍。第一和第二比較電路381和382向控制部170輸出對(duì)應(yīng)于比較結(jié) 果的信號(hào)V,,和V函2。第一比較電路381輸出的信號(hào)Vcoml,如果V40 》Vrefi表示Hi,如果V4^V^表示Lo。第二比較電路382輸出的信號(hào) Vcom2 ,如果V40《Vref4表示Lo,如果V40〉Vref4表示Hi。當(dāng)信號(hào)Vc。ml表示Hi且信號(hào)Vc。巾2表示Lo時(shí)由于電壓V恥處于正 常范圍,所以控制部170不變更可變電容元件331的電容而加以維持。 另一方面,當(dāng)信號(hào)Vc。ml表示Lo時(shí)由于電壓V4Q比正常的范圍低,因 此控制部170向可變電容元件331輸出控制信號(hào)Sf,增加可變電容元 件331的電容使得電壓V犯變高。此外,當(dāng)信號(hào)Vc。m2表示Hi時(shí)由于電 壓V4。比正常的范圍高,因此控制部170向可變電容元件331輸出控制 信號(hào)Sf,減少可變電容元件331的電容使得電壓V4。變低。此外,與實(shí)施方式3同樣,在電壓V化脫離正常范圍的情況下,也 可以通過(guò)調(diào)整可變電容元件331的充電次數(shù)或者放電次數(shù),使電壓V4C) 返回到正常的范圍內(nèi)。在坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置300 (圖5和圖6)中,控制部170使用比較 器391和比較器392兩者的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,基于運(yùn)算結(jié)果調(diào)整可 變電容元件331的電容和/或充電次數(shù)(或者放電次數(shù))。但是,通過(guò)使 用比較部371b,控制部170可以不使用比較器392的輸出信號(hào)而僅使 用比較器391的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,因此能夠使控制程序簡(jiǎn)單。此外,即使導(dǎo)電體110上的接觸點(diǎn)的坐標(biāo)改變,變換電路301的 輸出電壓和變換電路302的輸出電壓的和也幾乎表示同一值。因此, 通過(guò)使用比較器371b,能夠不被接觸點(diǎn)的坐標(biāo)的變化影響,能夠進(jìn)行 與裝置的個(gè)體差異和使用環(huán)境、接觸體的電容的大小等對(duì)應(yīng)的自動(dòng)增 益控制。此外,坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100 300執(zhí)行的動(dòng)作的至少一部分可以 通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。例如,坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置100 300具備存儲(chǔ)用于執(zhí)行各動(dòng)作的程序的存儲(chǔ)元件,和讀取并執(zhí)行該程序的CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT:中央處理單元)。例如,控制部170和370以及 運(yùn)算電路160執(zhí)行的處理通過(guò)CPU依照程序進(jìn)行動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)。在上述的實(shí)施方式1 5中,為了使說(shuō)明簡(jiǎn)便,作為位置檢測(cè)用的 導(dǎo)電體使用一維的導(dǎo)電體110,但是在使用面板等二維的導(dǎo)電體的情況 下其動(dòng)作也相同,例如基于(式4)和(式5)能夠檢測(cè)坐標(biāo)位置。此外,實(shí)施方式1~5中所示的各開(kāi)關(guān)元件例如是晶體管,但也不 局限于此,只要是能夠切換電連接和非連接的元件即可。并且,在實(shí) 施方式1~5中所示的電路結(jié)構(gòu)僅是一個(gè)例子,并不局限于此,也可以 使用能夠起到同樣效果的其他的電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明特別適合用在能夠?qū)︼@示面上手指等接觸的位置進(jìn)行檢測(cè) 的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置的領(lǐng)域中。
權(quán)利要求
1.一種坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于,包括位置檢測(cè)用的導(dǎo)電體;連接在所述導(dǎo)電體的不同位置的多個(gè)端子;信號(hào)輸出部,其具有用于積蓄電荷的電荷積蓄部,并輸出表示與積蓄在所述電荷積蓄部中的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓的信號(hào);將所述電荷積蓄部的電壓設(shè)定為規(guī)定值的設(shè)定部;和第一開(kāi)關(guān)部,其對(duì)所述多個(gè)端子中的規(guī)定的端子與所述電荷積蓄部之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)所述規(guī)定的端子與規(guī)定的第一電源之間的連接和非連接進(jìn)行切換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 還包括控制所述第一開(kāi)關(guān)部的動(dòng)作的控制部,所述控制部通過(guò)使所述第一開(kāi)關(guān)部動(dòng)作,進(jìn)行多次第一狀態(tài)和第 二狀態(tài)的切換動(dòng)作,所述第一狀態(tài)是指在所述規(guī)定的端子上連接有所 述電荷積蓄部而沒(méi)有連接所述規(guī)定的第一電源的狀態(tài),所述第二狀態(tài) 是指在所述規(guī)定的端子上連接有所述規(guī)定的第一電源而沒(méi)有連接所述 電荷積蓄部的狀態(tài),所述信號(hào)輸出部在所述多次的切換動(dòng)作之后輸出所述信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 所述電荷積蓄部為第一電容器,所述設(shè)定部在所述多次的切換動(dòng)作之前,將所述第一電容器的兩 端子設(shè)定為相同電位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于,還包 括電路,該電路包括一個(gè)端子接地的第二電容器,和對(duì)所述信號(hào)輸出部與所述第二電容器的另一個(gè)端子之間的連接和 非連接進(jìn)行切換的第二開(kāi)關(guān)部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征 在于,還包括補(bǔ)償電路,其向所述規(guī)定的端子供給用于對(duì)在所述導(dǎo)電體與所述 第一開(kāi)關(guān)部之間形成的寄生電容中流過(guò)的電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾娏鳌?br>
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 所述補(bǔ)償電路包括 一個(gè)端子接地的第三電容器;和第三開(kāi)關(guān)部,其對(duì)所述第三電容器的另一個(gè)端子與所述電荷積蓄 部之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)所述第三電容器的另一個(gè)端 子與規(guī)定的第二電源之間的連接和非連接進(jìn)行切換。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 所述控制部通過(guò)使所述第三開(kāi)關(guān)部動(dòng)作,執(zhí)行以下動(dòng)作 當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)在所述第三電容器的另一個(gè)端子上連接所述電荷積蓄部而不連接所述規(guī)定的第二電源;當(dāng)所述第二狀態(tài)時(shí)在所述第 三電容器的另一個(gè)端子上連接所述規(guī)定的第二電源而不連接所述電荷 積蓄部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于,還包括檢測(cè)部,其基于從所述信號(hào)輸出部輸出的所述信號(hào),檢測(cè)在所述 導(dǎo)電體上直接或者間接形成的接觸點(diǎn)的位置。
9. 一種坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于,包括 位置檢測(cè)用的導(dǎo)電體;連接在所述導(dǎo)電體的不同位置的多個(gè)端子;信號(hào)輸出部,其具有用于積蓄電荷的電荷積蓄部,并輸出表示與 積蓄在所述電荷積蓄部中的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓的信號(hào); 將所述電荷積蓄部的電壓設(shè)定為規(guī)定值的設(shè)定部; 第一開(kāi)關(guān)部,其對(duì)所述多個(gè)端子中的規(guī)定的端子與所述電荷積蓄部之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)所述規(guī)定的端子與第一電源 之間的連接和非連接進(jìn)行切換;和控制所述第一開(kāi)關(guān)部的動(dòng)作的控制部,其中,所述控制部通過(guò)使所述第一開(kāi)關(guān)部動(dòng)作,進(jìn)行多次第一狀態(tài)和第 二狀態(tài)的切換動(dòng)作,所述第一狀態(tài)是指在所述規(guī)定的端子上連接有所 述電荷積蓄部而沒(méi)有連接所述第一電源的狀態(tài),所述第二狀態(tài)是指在 所述規(guī)定的端子上連接有所述第一電源而沒(méi)有連接所述電荷積蓄部的 狀態(tài),所述信號(hào)輸出部在所述多次的切換動(dòng)作之后輸出所述信號(hào), 所述控制部基于所述信號(hào)表示的電壓值調(diào)整對(duì)所述第一狀態(tài)和所 述第二狀態(tài)進(jìn)行切換的次數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 所述控制部調(diào)整所述切換次數(shù),使得所述信號(hào)表示的電壓值為規(guī)定的范圍內(nèi)的值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 分別包括多個(gè)所述信號(hào)輸出部和所述第一開(kāi)關(guān)部,所述多個(gè)端子分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一開(kāi)關(guān)部與對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出部連接,所述控制部使用從所述多個(gè)信號(hào)輸出部輸出的信號(hào)所表示的電壓 值進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算,并按照使通過(guò)所述規(guī)定的運(yùn)算得到的值為規(guī)定的 范圍內(nèi)的值的方式對(duì)所述切換次數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 所述電荷積蓄部為第一電容器,所述設(shè)定部在所述多次的切換動(dòng)作之前,將所述第一電容器的兩 端子設(shè)定為相同電位。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9 12中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于,還包括補(bǔ)償電路,其向所述規(guī)定的端子供給用于對(duì)在所述導(dǎo)電體與所述 第一開(kāi)關(guān)部之間形成的寄生電容中流過(guò)的電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾娏鳌?br>
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 所述補(bǔ)償電路包括一個(gè)端子接地的第二電容器;和第二開(kāi)關(guān)部,其對(duì)所述第二電容器的另一個(gè)端子與所述電荷積蓄 部之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)所述第二電容器的另一個(gè)端 子與第二電源之間的連接和非連接進(jìn)行切換。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 所述控制部,在所述第一狀態(tài)時(shí)按照在所述第二電容器的另一個(gè)端子上連接所述電荷積蓄部而不連接所述第二電源的方式使所述第二開(kāi)關(guān)部動(dòng)作;在所述第二狀態(tài)時(shí)按照在所述第二電容器的另一個(gè)端子上連接所述第二電源而不連接所述電荷積蓄部的方式使所述第二開(kāi)關(guān) 部動(dòng)作。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9 15中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特 征在于,還包括檢測(cè)部,其基于從所述信號(hào)輸出部輸出的所述信號(hào),檢測(cè)在所述 導(dǎo)電體上直接或者間接形成的接觸點(diǎn)的位置。
17. —種坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于,包括 位置檢測(cè)用的導(dǎo)電體;連接在所述導(dǎo)電體的不同位置的多個(gè)端子;信號(hào)輸出部,其具有用于積蓄電荷的可變電容元件,并輸出表示 與積蓄在所述可變電容元件中的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓的信號(hào); 將所述可變電容元件的電壓設(shè)定為規(guī)定值的設(shè)定部; 開(kāi)關(guān)部,其對(duì)所述多個(gè)端子中的規(guī)定的端子與所述可變電容元件 之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)所述規(guī)定的端子與規(guī)定的電源 之間的連接和非連接進(jìn)行切換;和控制部,其基于所述信號(hào)表示的電壓值對(duì)所述可變電容元件的電 容進(jìn)行調(diào)整。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 所述控制部調(diào)整所述可變電容元件的電容,使得所述信號(hào)表示的電壓值為規(guī)定的范圍內(nèi)的值。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其特征在于 分別包括多個(gè)所述信號(hào)輸出部和所述開(kāi)關(guān)部,所述多個(gè)端子分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)部與對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出部連接, 所述控制部使用從所述多個(gè)信號(hào)輸出部輸出的信號(hào)所表示的電壓 值進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算,并按照使通過(guò)所述規(guī)定的運(yùn)算得到的值為規(guī)定的 范圍內(nèi)的值的方式對(duì)所述可變電容元件的電容進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明提供一種坐標(biāo)位置檢測(cè)裝置,其包括位置檢測(cè)用的導(dǎo)電體;連接在導(dǎo)電體的不同位置的多個(gè)端子;信號(hào)輸出部,其具有用于積蓄電荷的電荷積蓄部,并輸出表示與積蓄在電荷積蓄部中的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓的信號(hào);將電荷積蓄部的電壓設(shè)定為規(guī)定值的設(shè)定部;和開(kāi)關(guān)部,其對(duì)多個(gè)端子中的規(guī)定的端子與電荷積蓄部之間的連接和非連接進(jìn)行切換,并且對(duì)規(guī)定的端子與規(guī)定的電源之間的連接和非連接進(jìn)行切換。
文檔編號(hào)G06F3/045GK101263446SQ20068003390
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者山口毅, 浜田浩, 長(zhǎng)谷川隆生, 高橋良太 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社