(57)【要約】本発明はタッチスクリーンに関し、特に、静電容量式タッチスクリーンに関する。本発明の静電容量式タッチスクリーンによれば、静電容量式タッチスクリーン又は静電容量式タッチスクリーンを有する応用製品にタッチ信号の還流電極を設置し、タッチ信号の変化を検知するためのタッチ検出電極とタッチ還流電極をそれぞれタッチ励起源の異なる出力端に接続させ、タッチ励起源と、タッチ検出電極と、タッチ還流電極と、タッチ検出電極とタッチ還流電極における結合容量との間に密閉されたタッチ回路を形成することにより、タッチ励起源からタッチ検出電極に流れ込んだタッチ信号はさらにタッチ還流電極からタッチ励起源に還流する。また、タッチシステムと他のシステムを隔離し、異なるシステムの間の信号のクロストークを防止し、タッチ信号を密閉されたシステムに流させる。所定の周波数又は他の所定の特徴を持つタッチ信号の電流の変化を検出することによりタッチ情報を取得し、これによって他の信号又は他の環境物質のタッチ検知に対する干渉を防止する。【選択図】図１ｂ
2013506211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ基板とタッチ回路を含み、前記タッチ回路がタッチ励起源とタッチ信号検出回路を有し、前記タッチ基板にタッチ電極群が設置され、前記タッチ基板に少なくとも２群のタッチ電極が設置された時に、各群のタッチ電極が異なるタッチ基板に設置され、又は絶縁層により隔てられて同一のタッチ基板に設置され、前記タッチ基板が表示システム（表示スクリーン及びその駆動回路、バックライト及びその駆動回路を含む）を有する応用製品に設置され、前記タッチ励起源の第１の出力端が検出期間の少なくとも一部の時点で、それに接続される電極線にタッチ信号を印加することに用いられ、前記タッチ信号検出回路が検出期間の少なくとも一部の時点で、少なくとも一部の電極線をタッチ検出電極として選択し、この一部の電極線がタッチされたかを検知することに用いられ、前記タッチ検出電極が、この電極にタッチ信号が印加されると同時に、この電極を通過するタッチ信号の変化も検出される電極である静電容量式タッチスクリーンにおいて、
前記タッチ回路が一部の電極線を検出電極として選択すると同時に、タッチ基板における一部の電極線をタッチ還流電極として選択し、前記タッチ還流電極が、前記タッチ検出電極にタッチ信号が印加されると共にそれを通過するタッチ信号の変化が検出される時点で、タッチ励起源の第２の出力端又は他のタッチ励起源に連通され、検出電極におけるタッチ信号に還流通路を提供するタッチ電極であることを特徴とする静電容量式タッチスクリーン。
【請求項２】
前記タッチ還流電極が、前記タッチ検出電極と交差しない一部又は全部の電極線であり、あるいは前記タッチ検出電極と交差する一部又は全部の電極線であり、あるいは前記タッチ検出電極と交差する及び交差しない一部又は全部の電極線であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項３】
前記タッチ検出電極と交差しないタッチ還流電極が、タッチ検出電極に隣接する片側又は両側の電極線であることを特徴とする請求項２に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項４】
タッチ基板とタッチ回路を含み、前記タッチ回路がタッチ励起源とタッチ信号検出回路を有し、前記タッチ基板にタッチ電極群が設置され、前記タッチ基板に少なくとも２群のタッチ電極が設置された時に、各群のタッチ電極が異なるタッチ基板に設置され、又は絶縁層により隔てられて同一のタッチ基板に設置され、前記タッチ基板が表示システム（表示スクリーン及びその駆動回路、バックライト及びその駆動回路を含む）を有する応用製品に設置され、前記タッチ励起源の第１の出力端が検出期間の少なくとも一部の時点で、それに接続される電極線にタッチ信号を印加することに用いられ、前記タッチ信号検出回路が検出期間の少なくとも一部の時点で、少なくとも一部の電極線をタッチ検出電極として選択し、この一部の電極線がタッチされたかを検知することに用いられ、前記タッチ検出電極が、この電極にタッチ信号が印加されると同時に、この電極を通過するタッチ信号の変化も検出される電極である静電容量式タッチスクリーンにおいて、
前記応用製品のケースに電極が設置され、前記タッチ回路が応用製品のケースにおける電極をタッチ還流電極として選択し、前記タッチ還流電極が、前記タッチ検出電極にタッチ信号が印加されると共にそれを通過するタッチ信号の変化が検出される時点で、タッチ励起源の第２の出力端又は他のタッチ励起源に連通され、検出電極におけるタッチ信号に還流通路を提供するタッチ電極であることを特徴とする静電容量式タッチスクリーン。
【請求項５】
前記タッチ基板がフレキシブル透明基板であり、又は硬性の透明基板であることを特徴とする請求項１又は４に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項６】
前記タッチ電極が表示スクリーンにおける電極であることを特徴とする請求項１又は４に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項７】
前記タッチ回路が同時にタッチ基板における複数本のタッチ検出電極にタッチ検知を行うことを特徴とする請求項１又は４に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項８】
前記タッチ検出電極と前記タッチ還流電極に連通される同一のタッチ励起源の異なる出力端でのタッチ信号、又は異なるタッチ励起源の出力端でのタッチ信号が異なることを特徴とする請求項１又は４に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項９】
前記タッチ信号が異なるとは、タッチ信号の振幅値、位相、周波数の中の少なくとも一つが異なることであることを特徴とする請求項８に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項１０】
前記タッチ回路と前記応用製品の本体回路及び表示システムとの間に、又は前記タッチ回路の電源と前記応用製品の本体回路の電源及び表示システム電源との間に、又は前記タッチ回路の前記タッチ励起源と前記応用製品の本体回路の電源及び表示システム電源との間に、タッチ信号の高抵抗素子である信号アイソレータが設置されていることを特徴とする請求項１又は４に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項１１】
前記タッチ基板におけるタッチ電極が１群の交差しない電極線であり、前記タッチ回路が、異なる電極線におけるタッチ信号の変化の大きさを比較することによりタッチされた電極を確定し、タッチされた電極を通過するタッチ信号の変化の大きさによりタッチ点のタッチされた電極における位置を位置決めることを特徴とする請求項１又は４に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項１２】
前記タッチ基板におけるタッチ電極が１群の交差しない電極線であり、異なる電極線が異なる方向に引出端を有し、異なる方向の引出端での電極線を検出電極とし、前記タッチ回路が、異なるタッチ電極線におけるタッチ信号の変化の大きさを比較することによりタッチされた電極を確定し、異なる方向の引出端での検出電極におけるタッチ信号の変化の大きさを比較するによりタッチ点のタッチされた電極における位置を位置決めることを特徴とする請求項１又は４に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【請求項１３】
前記交差しない電極線が折れ線であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の静電容量式タッチスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチスクリーンに関し、特に、静電容量式タッチスクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチは、人間の最も重要な感知手段であり、人間と機械がコミュニケーションする場合に最も自然な手段である。今まで、タッチスクリーンはパソコン、スマートフォン、公共情報、スマート家電、工業制御などの多くの分野に広く用いられている。現在のタッチスクリーンの分野においては、主に抵抗式タッチスクリーン、光電式タッチスクリーン、超音波式タッチスクリーン、平面型静電容量式タッチスクリーンがあるが、ここ数年、投影型静電容量式タッチスクリーンが急速に発展してきた。
【０００３】
現在のマーケットにおいて、抵抗式タッチスクリーンはやはり主力製品であるが、抵抗式タッチスクリーンの二層基板の構造によって、タッチスクリーンとディスプレイパネルが積層されて使用される場合に、タッチスクリーンの反射光が表示の輝度、コントラスト、彩度などの表示品質に非常に影響し、全体的な表示品質が大幅に低下し、また、ディスプレイパネルのバックライトの輝度を増加すると、消費電力が大幅に向上することになる。アナログ抵抗式タッチスクリーンはさらに位置決めが不安定という問題があり、位置の校正を常に行う必要がある。また、抵抗式タッチスクリーンの電極接触による作動方式によって、タッチスクリーンの寿命が短くなる。
【０００４】
赤外線式タッチスクリーンと超音波式タッチスクリーンは、表示品質に影響しない。しかし、赤外線式タッチスクリーンと超音波式タッチスクリーンはコストが高く、水滴や埃がいずれもタッチスクリーンの作動の信頼性に影響する。特に、赤外線式タッチスクリーンと超音波式タッチスクリーンは構造が複雑で、消費電力が大きいので、基本的には携帯型製品に応用されることができない。
【０００５】
平面型静電容量式タッチスクリーンは、その単層基板の構造によって、タッチスクリーンとディスプレイパネルとが積層されて使用される場合に、タッチスクリーンの表示品質に対する影響が大きくない。しかし、平面型静電容量式タッチスクリーンにも位置決めが不安定という問題があり、位置の校正を常に行う必要があり、水滴もタッチスクリーンの作動の信頼性に影響する。特に、平面型静電容量式タッチスクリーンは消費電力が大きく、コストが高いため、基本的には携帯型製品に応用されることができない。
【０００６】
投影型静電容量式タッチスクリーンも単層基板の構造であり得るので、タッチスクリーンとディスプレイパネルとが積層されて使用される場合に、タッチスクリーンの表示品質に対する影響も大きくない。しかし、投影型静電容量式タッチスクリーンは、指又は他のタッチ物のタッチスクリーンにおける電極の間の結合容量に対する影響を測定することにより、実際には指又は他のタッチ物のタッチスクリーンにおける電極の充放電に対する影響を測定することにより、指又は他のタッチ物のタッチスクリーンでの位置を検知する。位置決め点はシミュレーション計算が必要とするため、本物のデジタルタッチスクリーンではない。製造環境及び使用環境における分布容量はいずれもタッチスクリーンの作動の信頼性に影響し、また表示駆動信号及び他の電気信号による干渉はいずれもタッチスクリーンの作動に影響し、水滴もタッチスクリーンの作動の信頼性に影響する。また、投影型静電容量式タッチスクリーンは検出電極線の抵抗値に対して高い要求を持つため、ディスプレイパネルと積層して利用される投影型静電容量式タッチスクリーンの検出電極線が、ＩＴＯのような低い電気伝導率の透明電極層だけではなく、金属類のような高い電気伝導率の電極層を有する必要もあり、そのため、作製工程が複雑で、コストが高く、特に、大サイズのタッチスクリーン、ひいては超大サイズのタッチスクリーンを作製する点から、コストが高すぎる。
【０００７】
現在の静電容量式タッチスクリーンとして、平面型静電容量式タッチスクリーンにしても投影型静電容量式タッチスクリーンにしても、表示スクリーンと積層して利用される場合に、表示スクリーンとタッチスクリーンの間にシールド層が設置されなかったとき、表示スクリーンにおける表示信号又は表示状態は、表示スクリーンとタッチスクリーンの間の結合容量によりタッチ信号に干渉し、タッチスクリーンの作動の信頼性に影響する。しかし、表示スクリーンとタッチスクリーンの間にシールド層を設置すると、シールド層はタッチスクリーンの透過率を低下させて表示品質に影響し、またコストの増加をもたらす。表示スクリーンとタッチスクリーンの間にシールド層を設置しなく、計算及び識別判断用ソフトウェアで表示による干渉を解消すると、多くの計算資源も消費され、検知速度が遅くなり、コストが高くなる。
【０００８】
静電容量式タッチスクリーンのもう１つの弱点は、タッチスクリーンを操作するタッチ物として、指のみを利用できることである。作業者が手袋をはめてタッチする場合に、静電容量式タッチスクリーンの反応は非常に鈍くなり、さらに正常に作動することもできなくなり、通常の非金属のタッチペンでタッチスクリーンを操作することもできない。
【０００９】
また、静電容量式タッチスクリーンは防水性能が劣るという問題もある。タッチスクリーンにおける水滴、ひいては湿気によって、静電容量式タッチスクリーンの周辺環境における誘電率は変化し、静電容量式タッチスクリーンの信頼性に問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記問題を解決する技術手段を提供し、本発明によれば、静電容量式タッチスクリーンが表示によるタッチ検知に対する干渉を排除することができるだけではなく、作業者が手袋をはめて順調に操作することもできる。また、表示によるタッチ検知に対する干渉を排除することができるだけではなく、湿っぽい環境又は水滴がある環境で正常に作動することもでき、静電容量式タッチスクリーンの高い分解能を実現する。
【００１１】
本発明の基本的な技術的思想は下記の通りである。静電容量式タッチスクリーン又は静電容量式タッチスクリーンを有する応用製品にタッチ信号の還流電極を設置し、タッチ信号の変化を検知するためのタッチ検出電極とタッチ還流電極をそれぞれタッチ励起源の異なる出力端に接続し、タッチ励起源と、タッチ検出電極と、タッチ還流電極と、タッチ検出電極とタッチ還流電極における結合容量との間に密閉されたタッチ回路を形成し、これによりタッチ励起源からタッチ検出電極に流れ込んだタッチ信号はさらにタッチ還流電極からタッチ励起源に還流する。また、タッチシステムと他のシステムを隔離し、異なるシステムの間の信号のクロストークを防止し、タッチ信号を密閉されたシステムに流させる。所定の周波数又は他の所定の特徴を持つタッチ信号の電流の変化を検出することによりタッチ情報を取得し、これによって他の信号又は他の環境物質のタッチ検知に対する干渉を防止する。
【００１２】
本発明の静電容量式タッチスクリーンの基本的な作動原理は下記の通りである。タッチ基板における絶縁層により隔てられる異なる層にそれぞれ２群の交差するタッチ電極群を設置し、タッチ回路はタッチ励起源とタッチ信号検出回路を有する。タッチスクリーンにおける２本の隣接するタッチ電極線をそれぞれタッチ励起源の２つの異なる出力端に連通させ、その中の１本をタッチ検出電極とし、もう１本をタッチ還流電極とする。タッチ励起源の１つの出力端から出力されるタッチ信号は、タッチ信号サンプリング素子を経由してそれと連通するタッチ電極線に流れ込み、そして異なるタッチ電極線の間の結合容量を介し、検出されるタッチ電極が連通するタッチ励起源の出力端と異なる出力端に接続されるタッチ電極線に流れ込み、さらに検出されるタッチ電極が連通するタッチ励起源の出力端と異なる出力端からタッチ励起源に還流し、これによってタッチ信号が密閉されたタッチ回路に流れる。人の指又は他のタッチ物がタッチ励起源の異なる出力端に連通されている２本のタッチ電極線に近接又は接触する場合に、この指又は他のタッチ物は異なるタッチ電極線の間の結合容量を変化させ、結合容量の変化によりタッチ回路におけるタッチ信号の電流も変化した。タッチ回路は、走査方式でタッチスクリーンにおける隣接する２本のタッチ電極線を順次にタッチ励起源の２つの異なる出力端に連通させ、これと同時に、タッチ信号検出回路は出力端におけるタッチ信号の電流の変化を検出し、タッチ信号の電流の変化が最も大きく、または電流の変化がある閾値を超えたタッチ電極線を見出し、これにより指又は他のタッチ物のタッチ基板での位置を見出す。
【００１３】
タッチ信号は、タッチ回路とタッチ基板における異なるタッチ電極線との間に形成される密閉回路に流れるため、空気の誘電率と異なる誘電率を有する非金属のタッチ物がタッチスクリーンに近接又は接触する場合に、異なるタッチ電極線の間の結合容量を変化させることもできるため、タッチ回路におけるタッチ信号の電流を変化させ、これにより通常の非金属のタッチペンも静電容量式タッチスクリーンを操作することに用いられる。金属のタッチ物がタッチスクリーンに近接又は接触する場合に、金属のタッチ物は異なるタッチ電極線における電極の有効な結合距離を変化させたため、タッチ電極線の間の結合容量を変化させ、これにより回路におけるタッチ信号の電流を変化させ、これによって金属のタッチ物も静電容量式タッチスクリーンを操作することに用いられる。
【００１４】
タッチ信号は、タッチ回路とタッチ基板における異なるタッチ電極線との間に形成される密閉回路に流れるため、タッチ物が異なるタッチ電極線の間の結合容量を変化させ、これによってタッチ回路におけるタッチ信号の電流を変化させる。つまり、回路における素子の特性とパラメーターを変更すれば、タッチ回路におけるタッチ信号の電流を変化させることができ、そのため、タッチスクリーンにおけるタッチ電極線から漏れ電流を転移させることにより、タッチ信号検出回路にタッチ情報を獲得させる必要がない。これによって、タッチシステム（タッチ基板とタッチ回路）と、表示システム（表示スクリーン、バックライト及びその駆動回路を含む）と、本体回路とを隔離することができ、特に、タッチ回路の電源と、タッチスクリーン及び表示スクリーンが併用する表示回路の電源と、本体電源とを隔離することができる。隔離とは、タッチ回路と本体と表示回路の間にアイソレータを設置することにより、タッチ信号が２つの回路の間に順調に流れることができないことを意味する。これによって、タッチスクリーンと表示スクリーンを組合わせて使用する場合に、タッチ信号は、タッチスクリーンとタッチ回路から表示回路又は本体回路に流れ込んだ後にタッチ回路に還流することができなく、タッチスクリーン、タッチ回路と表示回路及び本体回路の間に存在する結合がタッチ検知に干渉することを回避した。
【００１５】
タッチスクリーンにおけるタッチ信号の回路によって、タッチ物がタッチ検出電極とタッチ還流電極に同時にタッチする場合のみに、タッチ回路におけるタッチ信号の電流の変化に影響し、タッチスクリーンにおける各タッチ電極線の間のタッチ信号のクロストークを減少させたとともに、複数本の電極線に同時にタッチ励起信号を印加することができ、これによりタッチ信号のクロストークをさらに減少させ、タッチされた電極に対する判断の正確性を高め、空間デジタル化の静電容量式タッチスクリーンを実現する。タッチ電極線を十分に緻密にすることにより、タッチスクリーンにおけるタッチ回路が空間的に非常に小さく、精度が高い静電容量式タッチスクリーンを実現する。各電極線でのタッチ信号の変化量の相対値を検出することによりタッチされた電極線を確定し、これによって電極線の抵抗値に対する要求を低減し、大サイズ、ひいては超大サイズの静電容量式タッチスクリーンを実現することができる。
【００１６】
タッチスクリーンの表面に水滴がある場合に、水の誘電率が空気の誘電率よりずっと大きいため、水滴がある箇所におけるタッチ電極の間の結合容量は変化し、これによりタッチ信号の電流の大きさを変化させ、これによってタッチ回路が作業者のタッチだと誤判断することがある。このような誤判断の発生を回避するために、手持ち式の応用製品のケースに電極を設置し、且つケースにおける電極をタッチ還流電極として選択し、作業者の応用製品を持つ掌が製品のケースに接触し、その指がタッチスクリーンに近接又はタッチする時に、指とタッチ電極線の間に結合容量が形成され、電極線におけるタッチ励起信号はこの結合容量を介して指に流れ込み、そして応用製品を持つ掌を経由して応用製品のケースにおけるタッチ還流電極に流れ込み、さらにタッチ還流電極からタッチ励起源に還流し、これによってタッチ信号の密閉回路における流れを形成する。タッチスクリーンの表面における水滴はタッチ電極と応用製品のケースにおけるタッチ還流電極を接続させることがないため、タッチ励起源と、タッチ検出電極と、タッチ還流電極との間に密閉回路を形成することができなく、タッチ回路のタッチ信号に対する判断に影響する可能性もない。。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の技術的課題は、以下の手段により解決される。
【００１８】
本発明の第１の態様は、タッチ基板とタッチ回路を含み、前記タッチ回路がタッチ励起源とタッチ信号検出回路を有し、前記タッチ基板にタッチ電極群が設置され、前記タッチ基板に少なくとも２群のタッチ電極が設置された時に、各群のタッチ電極が異なるタッチ基板に設置され、又は絶縁層により隔てられて同一のタッチ基板に設置され、前記タッチ基板が表示システム（表示スクリーン及びその駆動回路、バックライト及びその駆動回路を含む）を有する応用製品に設置され、前記タッチ励起源の第１の出力端が検出期間の少なくとも一部の時点で、それに接続される電極線にタッチ信号を印加することに用いられ、前記タッチ信号検出回路が検出期間の少なくとも一部の時点で、少なくとも一部の電極線をタッチ検出電極として選択し、この一部の電極線がタッチされたかを検知することに用いられ、前記タッチ検出電極が、この電極にタッチ信号が印加されると同時に、この電極を通過するタッチ信号の変化も検出される電極である静電容量式タッチスクリーンにおいて、前記タッチ回路が一部の電極線を検出電極として選択すると同時に、タッチ基板における一部の電極線をタッチ還流電極として選択し、前記タッチ還流電極が、前記タッチ検出電極にタッチ信号が印加されると共にそれを通過するタッチ信号の変化が検出される時点で、タッチ励起源の第２の出力端又は他のタッチ励起源に連通され、検出電極におけるタッチ信号に還流通路を提供するタッチ電極であることを特徴とする静電容量式タッチスクリーン静電容量式タッチスクリーンである。
【００１９】
本発明の第２の態様は、タッチ基板とタッチ回路を含み、前記タッチ回路がタッチ励起源とタッチ信号検出回路を有し、前記タッチ基板にタッチ電極群が設置され、前記タッチ基板に少なくとも２群ののタッチ電極が設置された時に、各群のタッチ電極が異なるタッチ基板に設置され、又は絶縁層により隔てられて同一のタッチ基板に設置され、前記タッチ基板が表示システム（表示スクリーン及びその駆動回路、バックライト及びその駆動回路を含む）を有する応用製品に設置され、前記タッチ励起源の第１の出力端が検出期間の少なくとも一部の時点で、それに接続される電極線にタッチ信号を印加することに用いられ、前記タッチ信号検出回路が検出期間の少なくとも一部の時点で、少なくとも一部の電極線をタッチ検出電極として選択し、この一部の電極線がタッチされたか検知することに用いられ、前記タッチ検出電極が、この電極にタッチ信号が印加されると同時に、この電極を通過するタッチ信号の変化も検出される電極である静電容量式タッチスクリーンにおいて、前記応用製品のケースに電極が設置され、前記タッチ回路が応用製品のケースにおける電極をタッチ還流電極として選択し、前記タッチ還流電極が、前記タッチ検出電極にタッチ信号が印加されると共にそれを通過するタッチ信号の変化が検出される時点で、タッチ励起源の第２の出力端又は他のタッチ励起源に連通され、検出電極におけるタッチ信号に還流通路を提供するタッチ電極であることを特徴とする静電容量式タッチスクリーン静電容量式タッチスクリーンである。
【００２０】
本発明の技術的課題は、さらに以下の手段により解決される。
【００２１】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ還流電極が、前記タッチ検出電極と交差しない一部又は全部の電極線であり、あるいは前記タッチ検出電極と交差する一部又は全部の電極線であり、あるいは前記タッチ検出電極と交差する及び交差しない一部又は全部の電極線である。
【００２２】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ検出電極と交差しないタッチ還流電極が、タッチ検出電極に隣接する片側又は両側の電極線である。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ基板がフレキシブル透明基板であり、又は硬性の透明基板である。
【００２４】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ基板とフラットパネルディスプレイが基板を併用する。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ電極が表示スクリーンにおける電極である。
【００２６】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ基板におけるタッチ回路に接続される電極線が、タッチ基板のタッチ面又は非タッチ面に設置される。
【００２７】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ基板には、タッチ回路に接続される電極線に加え、タッチ回路に接続されない電極線もある。
【００２８】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ回路が同時にタッチ基板における複数本のタッチ検出電極にタッチ検知を行う。
【００２９】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ基板における複数本のタッチ検出電極が並列に接続されて検出される。
【００３０】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ基板における複数本のタッチ検出電極がそれぞれ独立に検出される。
【００３１】
本発明の他の態様によれば、前記複数本の独立に検出されるタッチ検出電極に連通されるタッチ励起源の出力端が異なる。
【００３２】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ検出電極と前記タッチ還流電極に連通される同一のタッチ励起源の異なる出力端でのタッチ信号、又は異なるタッチ励起源の出力端でのタッチ信号が異なる。
【００３３】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ信号が異なるとは、タッチ信号の振幅値、位相、周波数の中の少なくとも一つが異なることである。
【００３４】
本発明の他の態様によれば、前記異なる電極線に連通される同一のタッチ励起源の異なる出力端、又は異なるタッチ励起源の出力端の中に、少なくとも１つの出力端がタッチ回路の接地端に連通される。
【００３５】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ回路と前記応用製品の本体回路及び表示システムとの間に、又は前記タッチ回路の電源と前記応用製品の本体回路の電源及び表示システム電源との間に、又は前記タッチ回路の前記タッチ励起源と前記応用製品の本体回路の電源及び表示システム電源との間に、タッチ信号の高抵抗素子である信号アイソレータが設置されている。
【００３６】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ基板におけるタッチ電極が１群の交差しない電極線であり、前記タッチ回路が、異なる電極線におけるタッチ信号の変化の大きさを比較することによりタッチされた電極を確定し、タッチされた電極を通過するタッチ信号の変化の大きさによりタッチ点のタッチされた電極における位置を位置決める。
【００３７】
本発明の他の態様によれば、前記タッチ基板におけるタッチ電極が１群の交差しない電極線であり、異なる電極線が異なる方向に引出端を有し、異なる方向の引出端での電極線を検出電極とし、前記タッチ回路が、異なるタッチ電極線におけるタッチ信号の変化の大きさを比較することによりタッチされた電極を確定し、異なる方向の引出端での検出電極におけるタッチ信号の変化の大きさを比較するによりタッチ点のタッチされた電極における位置を位置決める。
【００３８】
本発明の他の態様によれば、前記交差しない電極線が折れ線である。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は、従来技術と比べると、下記の有益な効果を有する。
【００４０】
本発明の技術手段によれば、タッチスクリーン又はタッチスクリーンを有する応用製品にタッチ信号の還流電極を設置し、タッチ回路とタッチ電極の間にタッチ信号の密閉回路を形成し、さらにタッチシステムと他のシステムを隔離することにより、異なるシステムの間の信号のクロストークが低減し、その他の信号、特に表示信号のタッチ検知に対する影響が防止される。
【００４１】
本発明の技術手段によれば、タッチ回路とタッチスクリーンにおけるタッチ電極との間にタッチ信号の密閉回路が形成され、タッチ物により異なるタッチ電極線の間の結合容量が変化されることによって、作業者は手袋をはめて順調に操作することができ、且つ非金属のタッチペン及び金属のタッチペンもタッチスクリーンを操作することに用いられる。タッチスクリーンにおけるタッチ信号回路は、さらにタッチスクリーンにおける各本のタッチ電極の間のタッチ信号のクロストークを減少させ、タッチされた電極に対する判断の正確性を高め、空間デジタル化の静電容量式タッチスクリーンを実現する。
【００４２】
本発明の技術手段によれば、応用製品のケースにタッチ還流電極を設置し、タッチ回路と、タッチスクリーンにおけるタッチ電極と、ケースにおけるタッチ還流電極との間にタッチ信号の密閉回路を形成することにより、水滴がタッチ回路のタッチ信号に対する判断に影響することを回避した。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態１と実施形態２の電気的接続を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態３の電気的接続を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態４の電気的接続を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態５の電気的接続を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態６の電気的接続を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態７の電気的接続を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態８の電気的接続を示す模式図である。
【図８】本発明の実施形態９の電気的接続を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下の各図面における接続線は、１本の線による接続に限られなく、複数本の線の接続関係も示す。
【００４５】
実施形態１
図１ａに示すような静電容量式タッチスクリーン１００は、タッチ基板１１０とタッチ回路１４０などを含む。タッチ基板１１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群１２０（行電極線１２１、１２２、…、１２ｉ−２、１２ｉ−１、１２ｉ、１２ｉ＋１、１２ｉ＋２、…、１２ｍを含む）と列電極群１３０（列電極線１３１、１３２、…、１３ｊ−２、１３ｊ−１、１３ｊ、１３ｊ＋１、１３ｊ＋２、…、１３ｎを含む）が設置される。タッチ回路１４０はタッチ励起源１５０とタッチ信号検出回路１６０を有する。タッチ励起源１５０のタッチ信号の周波数は１００ＫＨｚ又は１００ＫＨｚ以上とする。タッチ信号検出回路１６０は信号検出チャンネル１６１と、データサンプリングチャンネル１６２と、データ処理・タイミング制御装置１６３とからなり、信号検出チャンネル１６１がタッチ信号サンプリング素子１６１１と、バッファ１６１２と、差分増幅回路１６１３などを備え、データサンプリングチャンネル１６２がＡ／Ｄ変換回路を備え、データ処理・タイミング制御装置１６３がデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。
【００４６】
タッチ回路１４０のタッチ信号検出回路１６０は、行電極群１２０における電極線１２ｉを検出電極として選択し、電極線１２ｉをタッチ信号サンプリング素子１６１１を介してタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、タッチ信号検出回路１６０における他の回路がタッチ信号サンプリング素子１６１１の両端に接続され、また行電極群１２０における電極線１２ｉ−１と１２ｉ＋１をいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、さらに電極線１２ｉと電極線１２ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１、及び電極線１２ｉと電極線１２ｉ＋１間の結合容量Ｃｉ＋１によりタッチ信号の密閉のタッチ回路を形成し、また行電極群１２０における他のすべての行電極線と列電極群１３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させる。タッチ励起源の出力端１５１がら出力されるタッチ信号は、タッチ信号サンプリング素子１６１１を経由して行電極線１２ｉに流れ込み、そして電極線１２ｉと電極線１２ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１を介して電極線１２ｉ−１に流れ込み、そして電極線１２ｉと電極線１２ｉ＋１の間の結合容量Ｃｉ＋１を介して電極線１２ｉ＋１に流れ込み、さらに電極線１２ｉ−１と１２ｉ＋１からタッチ励起源出力端１５２に還流し、これによってタッチ信号が密閉されたタッチ回路に流れ、その等価回路が図１ｂに示す通りである。
【００４７】
タッチ物１７０である人の指が行電極線１２ｉに近接又は接触する場合に、指は一定の幅を有するため、行電極線１２ｉ−１と行電極線１２ｉ＋１に同時にタッチし、人体の誘電率が空気の誘電率よりずっと大きいため、結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１の容量値が増加すると共に容量性リアクタンスが減小し、それに応じ、タッチ回路におけるタッチ信号の電流が大きくなり、その等価回路が図１ｃに示す通りである。人の指が１２ｉ、１２ｉ−１及び１２ｉ＋１ではない他の行電極線の位置に近接又は接触する場合に、行電極線の間の結合容量、及び行電極線と列電極線の間の結合容量を変化させるが、指がタッチした位置において、各電極が連通するタッチ励起源１５０の出力端はいずれも出力端１５１であるため、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化が非常に小さい。
【００４８】
タッチ回路１４０は、走査方式でタッチスクリーン１００における各電極線を順次にタッチ信号サンプリング素子１６１１を介してタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させると共に、その両側の隣接するタッチ電極線をタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させ、さらに他のすべての電極線もタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、それと同時に、タッチ信号検出回路１６０はタッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出し、タッチ信号の電流の変化が最も大きく且つある閾値を超えたタッチ電極線を見出し、それをタッチされた電極線とし、また行電極群１２０におけるタッチされた電極線と列電極群１３０におけるタッチされた電極線との交差位置を指のタッチ位置とする。
【００４９】
タッチされた電極線を判断する条件はこれに限定されず、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の変化量が所定の閾値を超えた電極線をタッチされた電極線としてもよく、これによって静電容量式タッチスクリーン１００では、マルチタッチが可能となる。
【００５０】
タッチ信号は、タッチ回路１４０とタッチ基板１１０における異なるタッチ電極線との間に形成される密閉回路に流れるため、タッチ物１７０として、空気の誘電率と異なる誘電率を有する非金属のタッチ物がタッチスクリーン１００に近接又は接触する場合に、隣接するタッチ電極線の間の結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１を変化させることもできるため、タッチ回路におけるタッチ信号の電流を変化させ、これにより非金属のタッチ物（例えば、通常のタッチペン）も静電容量式タッチスクリーン１００を操作することに用いられる。タッチ物１７０として、金属のタッチ物がタッチスクリーン１００に近接又は接触する場合に、金属のタッチ物は隣接するタッチ電極線における有効な結合距離を変化させたため、タッチ電極線の間の結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１を変化させ、これにより回路におけるタッチ信号の電流を変化させ、これによって金属のタッチ物（例えば、金属のタッチペン）も静電容量式タッチスクリーン１００を操作することに用いられる。
【００５１】
また、検出期間に、行電極群１２０における行電極線１２ｉをタッチ信号サンプリング素子１６１１を介してタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、タッチ信号検出回路１６０における他の回路をタッチ信号サンプリング素子１６１１の両端に接続させ、行電極群１２０における他のすべての行電極線（行電極線１２ｉ−１と１２ｉ＋１を含む）をいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、列電極群１３０におけるすべての列電極線を直接にタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させてもよい。タッチ物１７０は、行電極線１２ｉに近接又は接触する時に、同様に結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１を変化させ、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。
【００５２】
また、検出期間に、行電極群１２０における行電極線１２ｉをタッチ信号サンプリング素子１６１１を介してタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、タッチ信号検出回路１６０における他の回路をタッチ信号サンプリング素子１６１１の両端に接続させ、行電極群１２０における他のすべての行電極線（行電極線１２ｉ−１と１２ｉ＋１を含む）をいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させ、列電極群１３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させてもよい。タッチ物１７０は、行電極線１２ｉに近接又は接触する時に、同様に結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１を変化させ、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。
【００５３】
また、検出期間に、行電極線１２ｉをタッチ信号サンプリング素子１６１１を介してタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、タッチ信号検出回路１６０における他の回路をタッチ信号サンプリング素子１６１１の両端に接続させ、行電極群１２０における他のすべての行電極線もタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、また列電極群１３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させてタッチ信号の還流電極としてもよい。タッチ物１７０は、行電極線１２ｉに近接又は接触する時に、行電極線１２ｉと列電極群１３０の間の結合容量をいずれも変化させ、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。
【００５４】
また、検出期間に、行電極線１２ｉをタッチ信号サンプリング素子１６１１を介してタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、タッチ信号検出回路１６０における他の回路をタッチ信号サンプリング素子１６１１の両端に接続させ、行電極群１２０における他のすべての行電極線もタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、列電極群１３０における電極線１３１、１３２、…、１３ｊ−１もタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、また列電極群１３０における電極線１３ｊ、…、１３ｎをいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させてタッチ信号の還流電極としてもよい。タッチ物１７０は、行電極線１２ｉの列電極線１３１と列電極線１３ｊ−１の間に位置する部分に近接又は接触する時に、電極線１２ｉと電極線１２ｉ−１及び１２ｉ＋１の間の結合容量をいずれも変化させ、且つ行電極線１２ｉと列電極群１３０の間の結合容量をいずれも変化させるが、タッチ物１７０がタッチした位置において、各電極が連通するタッチ励起源１５０の出力端がいずれも出力端１５１であるため、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化が非常に小さい。タッチ物１７０は、行電極線１２ｉの列電極線１３ｊと列電極線１３ｎの間に位置する部分に近接又は接触する時に、行電極線１２ｉと列電極群１３０の間の結合容量をいずれも変化させ、タッチ物１７０がタッチした位置において、行電極線１２ｉと列電極線１３ｊ、…、１３ｎが連通するタッチ励起源１５０の出力端が異なり、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化が大きい。タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。
【００５５】
実施形態２
図１ａに示すような静電容量式タッチスクリーン１００は、タッチ基板１１０とタッチ回路１４０などを含む。タッチ基板１１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群１２０（行電極線１２１、１２２、…、１２ｉ−２、１２ｉ−１、１２ｉ、１２ｉ＋１、１２ｉ＋２、…、１２ｍを含む）と列電極群１３０（列電極線１３１、１３２、…、１３ｊ−２、１３ｊ−１、１３ｊ、１３ｊ＋１、１３ｊ＋２、…、１３ｎを含む）が設置される。タッチ回路１４０はタッチ励起源１５０とタッチ信号検出回路１６０を有する。タッチ励起源１５０のタッチ信号の周波数は１００ＫＨｚ又は１００ＫＨｚ以上とする。タッチ信号検出回路１６０は信号検出チャンネル１６１と、データサンプリングチャンネル１６２と、データ処理・タイミング制御装置１６３とからなり、信号検出チャンネル１６１がタッチ信号サンプリング素子１６１１と、バッファ１６１２と、差分増幅回路１６１３などを備え、データサンプリングチャンネル１６２がＡ／Ｄ変換回路を備え、データ処理・タイミング制御装置１６３がデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。
【００５６】
タッチ回路１４０のタッチ信号検出回路１６０は、行電極群１２０における電極線１２ｉをタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、行電極群１２０における電極線１２ｉ−１と１２ｉ＋１を検出電極として選択し、電極線１２ｉ−１と１２ｉ＋１をいずれもタッチ信号サンプリング素子１６１１を介してタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させ、またタッチ信号検出回路１６０における他の回路がタッチ信号サンプリング素子１６１１の両端に接続され、さらに電極線１２ｉ−１と電極線１２ｉの間の結合容量Ｃｉ−１、及び電極線１２ｉ＋１と電極線１２ｉの間の結合容量Ｃｉ＋１によりタッチ信号の密閉のタッチ回路を形成し、また行電極群１２０における他のすべての行電極線と列電極群１３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５２に直接に連通させる。タッチ励起源出力端１５１からタッチ信号サンプリング素子１６１１を経由して行電極線１２ｉ−１と１２ｉ＋１に流れ込むタッチ信号は、その一部が電極線１２ｉ−１と電極線１２ｉの間の結合容量Ｃｉ−１を介して電極線１２ｉに流れ込み、また電極線１２ｉ＋１と電極線１２ｉの間の結合容量Ｃｉ＋１を介して電極線１２ｉにも流れ込み、さらに電極線１２ｉからタッチ励起源出力端１５２に還流し、その他のタッチ信号が行電極線１２ｉ−１及び１２ｉ＋１と列電極線の間の結合容量を介して列電極線に流れ込み、さらに列電極線からタッチ励起源出力端１５２に還流し、これによってタッチ信号が密閉されたタッチ回路に流れ、その等価回路が図１ｄに示す通りである。
【００５７】
タッチ物１７０である人の指が行電極線１２ｉに近接又は接触する場合に、指は一定の幅を有するため、行電極線１２ｉ−１と行電極線１２ｉ＋１に同時にタッチし、人体の誘電率が空気の誘電率よりずっと大きいため、結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１の容量値が増加すると共に容量性リアクタンスが減小し、それに応じ、タッチ回路におけるタッチ信号の電流が大きくなり、その等価回路が図１ｅに示す通りである。
【００５８】
タッチ回路１４０は、走査方式でタッチスクリーン１００における各電極線を順次にタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させると共に、その両側の隣接するタッチ電極線をタッチ信号サンプリング素子１６１１を介してタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させ、さらに他のすべての電極線もタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させ、これと同時に、タッチ信号検出回路１６０はタッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出し、タッチ信号の電流の変化が最も大きく且つある閾値を超えたタッチ電極線を見出し、それをタッチされた電極線とし、また行電極群１２０におけるタッチされた電極線と列電極群１３０におけるタッチされた電極線との交差位置を指のタッチ位置とする。
【００５９】
タッチされた電極線を判断する条件はこれに限定されず、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の変化量が所定の閾値を超えた電極線をタッチされた電極線としてもよく、これによって静電容量式タッチスクリーン１００では、マルチタッチが可能となる。
【００６０】
タッチ信号は、タッチ回路１４０とタッチ基板１１０における異なるタッチ電極線との間に形成される密閉回路に流れるため、タッチ物１７０として、空気の誘電率と異なる誘電率を有する非金属のタッチ物がタッチスクリーン１００に近接又は接触する場合に、隣接するタッチ電極線の間の結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１を変化させることもできるため、タッチ回路におけるタッチ信号の電流を変化させ、これにより非金属のタッチ物（例えば、通常のタッチペン）も静電容量式タッチスクリーン１００を操作することに用いられる。タッチ物１７０として、金属のタッチ物がタッチスクリーン１００に近接又は接触する場合に、金属のタッチ物は隣接するタッチ電極線における有効な結合距離を変化させたため、タッチ電極線の間の結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１を変化させ、これにより回路におけるタッチ信号の電流を変化させ、これによって金属のタッチ物（例えば、金属のタッチペン）も静電容量式タッチスクリーン１００を操作することに用いられる。
【００６１】
また、検出期間に、行電極群１２０における行電極線１２ｉ−２、１２ｉと１２ｉ＋２をいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５１に連通させてタッチ信号の還流電極とし、行電極線１２ｉ−１と１２ｉ＋１をいずれもタッチ信号サンプリング素子１６１１を介してタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させ、タッチ信号検出回路１６０における他の回路をタッチ信号サンプリング素子１６１１の両端に接続させ、行電極群１２０における他のすべての行電極線と列電極群１３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源１５０の出力端１５２に連通させてもよい。タッチ物１７０は、行電極線１２ｉに近接又は接触する時に、同様に電極線１２ｉ−２と電極線１２ｉ−１の間の結合容量、電極線１２ｉ−１と電極線１２ｉの間の結合容量、電極線１２ｉと電極線１２ｉ＋１の間の結合容量、及び電極線１２ｉ＋１と電極線１２ｉ＋２の間の結合容量をいずれも変化させ、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。
【００６２】
実施形態３
図２に示すような静電容量式タッチスクリーンを有する応用製品２００は、透明なタッチ基板２１０と、タッチ回路２４０と、表示システムと、本体回路２８０などを含む。タッチ基板２１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群２２０（行電極線２２１、２２２、…、２２ｉ−１、２２ｉ、２２ｉ＋１、…、２２ｍを含む）と列電極群２３０（列電極線２３１、２３２、…、２３ｊ−１、２３ｊ、２３ｊ＋１、…、２３ｎを含む）が設置される。タッチ回路２４０はタッチ励起源２５０とタッチ信号検出回路２６０を有する。タッチ励起源２５０の出力端は２５１と２５２であり、タッチ励起源２５０のタッチ信号の周波数は１００ＫＨｚとする。タッチ信号検出回路２６０は信号検出チャンネル２６１と、データサンプリングチャンネル２６２と、データ処理・タイミング制御装置２６３とからなる。信号検出チャンネル２６１はタッチ信号サンプリング素子２６１１と、バッファ２６１２及び２６１３と、信号フィルタ２６１４と、差分増幅回路２６１５などを備え、信号フィルタ２６１４が周波数が１００ＫＨｚではない信号の通過を阻止する機能を有する。データサンプリングチャンネル２６２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置２６３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。表示システムは表示スクリーン２７１と、表示駆動回路２７２と、バックライト２７３と、バックライト駆動回路２７４と、表示システム電源２７５などを備える。透明なタッチ基板２１０は表示スクリーン２７１の表面に密着され、バックライト２７３も表示スクリーン２７１の裏面に密着される。本体回路２８０は本体電源２８１などを備える。
【００６３】
タッチ回路２４０のタッチ信号検出回路２６０は、行電極群２２０における電極線２２ｉを検出電極として選択し、電極線２２ｉをタッチ信号サンプリング素子２６１１を介してタッチ励起源２５０の出力端２５１に連通させ、タッチ信号検出回路２６０のバッファ２６１２と２６１３がタッチ信号サンプリング素子２６１１の両端に接続され、信号フィルタ２６１４がバッファ２６１２と２６１３に接続され、差分増幅回路２６１５が信号フィルタ２６１４に接続され、また行電極群２２０における電極線２２ｉ−１と２２ｉ＋１をいずれもタッチ励起源２５０の出力端２５２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、さらに電極線２２ｉと電極線２２ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１、及び電極線１２ｉと電極線２２ｉ＋１の間の結合容量Ｃｉ＋１によりタッチ信号の密閉のタッチ回路を形成し、また行電極群２２０における他のすべての行電極線と列電極群２３０におけるすべての列電極線をタッチ励起源２５０の出力端２５１に直接に連通させる。本体電源２８１は表示システムの表示システム電源２７５に接続され、表示システム電源２７５は表示駆動回路２７２とバックライト駆動回路２７４に接続され、表示駆動回路２７２とバックライト駆動回路２７４がそれぞれ表示スクリーン２７１とバックライト２７３に接続される。タッチ回路２４０におけるタッチ励起源２５０の電源端とタッチ信号検出回路２６０の電源端は２つのインダクタンス素子２４１と２４２により本体電源２８１に接続される。タッチ信号検出回路２６０のデータ処理・タイミング制御装置２６３はデータサンプリングチャンネル２６２に接続され、データサンプリングチャンネル２６２が信号検出チャンネル２６１に接続される。信号検出チャンネル２６１におけるタッチ信号サンプリング素子２６１１はタッチ励起源２５０とタッチ基板２１０における電極線の間に接続され、信号検出チャンネル２６１における差分増幅回路２６１５は信号フィルタ２６１４によりバッファ２６１２と２６１３に接続され、バッファ２６１２がタッチ信号サンプリング素子２６１１のタッチ基板２１０における電極線に接続される端点に接続され、バッファ２６１３がタッチ信号サンプリング素子２６１１のタッチ励起源２５０に接続される端点に接続される。データ処理・タイミング制御装置２６３は同時に本体回路２８０に接続される。
【００６４】
人の指２９０が行電極線２２ｉに近接又は接触する場合に、指２９０は一定の幅を有するため、行電極線２２ｉ−１と行電極線２２ｉ＋１に同時にタッチし、人体の誘電率が空気の誘電率よりずっと大きいため、結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１の容量値が増加すると共に容量性リアクタンスが減小し、それに応じ、タッチ回路におけるタッチ信号の電流が大きくなる。タッチ信号サンプリング素子２６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。
【００６５】
タッチ基板２１０が表示スクリーン２７１に密着されるため、タッチ基板２１０における各電極線と表示スクリーン２７１における電極の間にも結合容量ＣＴＤがある。タッチ励起源２５０からタッチ基板２１０における電極線に出力されるタッチ信号は、結合容量ＣＴＤを介して表示スクリーン２７１における電極に流れ込み、そして表示システム電源２７５に流れ込み、そして本体電源２８１に流れ込み、さらに本体電源２８１からタッチ励起源２５０に還流する傾向があるが、タッチ回路２４０と本体電源２８１の接続線にインダクタンス素子２４１と２４２が設置されたため、高周波のタッチ信号が順調に通過することができない。タッチ信号はタッチ励起源２５０と、タッチ基板２１０における電極線と、表示スクリーン２７１との間に順調に通過することができないことにより、タッチシステムと表示システムの間のタッチ信号のクロストークが防止され、タッチスクリーンと表示スクリーンの間の結合容量がタッチ検知に干渉することも回避された。これと同時に、信号検出チャンネル２６１における信号フィルタ２６１４は他の１００ＫＨｚではない干渉信号の通過も阻止し、干渉信号のタッチ検知に対する影響をさらに減少させた。
【００６６】
前記信号検出チャンネル２６１におけるタッチ信号サンプリング素子２６１１はタッチ励起源２５０とタッチ基板２１０における電極線の間に接続され、信号検出チャンネル２６１における差分増幅回路２６１５は信号フィルタ２６１４によりバッファ２６１２と２６１３に接続され、バッファ２６１２がタッチ信号サンプリング素子２６１１のタッチ基板２１０における電極線に接続される端点に接続され、バッファ２６１３がタッチ信号サンプリング素子２６１１のタッチ励起源２５０に接続される端点に接続される。タッチ信号サンプリング素子２６１１のタッチ励起源２５０に接続される端点は、信号検出チャンネル２６１の信号測定の参照点であり、この信号測定の参照点が他の位置であってもよく、即ち、より好ましい測定効果を得るように、バッファ２６１３が例えばタッチ回路２４０の接地端、又は本体回路２８０の接地端、又は特別に設置された比較回路における一端に接続されてもよい。
【００６７】
実施形態４
図３に示すような静電容量式タッチスクリーンを有する応用製品３００は、透明なタッチ基板３１０と、タッチ回路３４０と、表示システムと、本体回路３８０などを含む。タッチ基板３１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群３２０（行電極線３２１、３２２、…、３２ｉ−１、３２ｉ、３２ｉ＋１、…、３２ｍを含む）と列電極群３３０（列電極線３３１、３３２、…、３３ｊ−１、３３ｊ、３３ｊ＋１、…、３３ｎを含む）が設置される。タッチ回路３４０はタッチ励起源３５０とタッチ信号検出回路３６０を有する。タッチ励起源３５０の出力端は３５１と３５２であり、タッチ励起源３５０のタッチ信号の周波数は４００ＫＨｚとする。タッチ励起源３５０の出力端には、周波数が４００ＫＨｚである信号に対するバンドパスフィルタ３５３がある。タッチ信号検出回路３６０は信号検出チャンネル３６１と、データサンプリングチャンネル３６２と、データ処理・タイミング制御装置３６３とからなる。信号検出チャンネル３６１はタッチ信号サンプリング素子３６１１と、バッファ３６１２及び３６１３と、差分増幅回路３６１４などを備える。データサンプリングチャンネル３６２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置３６３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。表示システムは表示スクリーン３７１と、表示駆動回路３７２と、バックライト３７３と、バックライト駆動回路３７４と、表示システム電源３７５などを備える。透明なタッチ基板３１０は表示スクリーン３７１の表面に密着され、バックライト３７３も表示スクリーン３７１の裏面に密着される。本体回路３８０は本体電源３８１などを備える。
【００６８】
タッチ回路３４０におけるタッチ信号検出回路３６０は、行電極群３２０における電極線３２ｉを検出電極として選択し、電極線３２ｉをタッチ信号サンプリング素子３６１１を介してタッチ励起源３５０の出力端３５１に連通させ、タッチ信号検出回路３６０における他の回路がタッチ信号サンプリング素子３６１１の両端に接続され、また行電極群３２０における電極線３２ｉ−１と３２ｉ＋１をいずれもバンドパスフィルタ３５３を介してタッチ励起源３５０の出力端３５２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、さらに電極線３２ｉと電極線３２ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１、及び電極線３２ｉと電極線３２ｉ＋１の間の結合容量Ｃｉ＋１によりタッチ信号の密閉のタッチ回路を形成し、また行電極群３２０における他のすべての行電極線と列電極群３３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源３５０の出力端３５１に直接に連通させる。表示システムの表示システム電源３７５は２つのインダクタンス素子３７６と３７７を介して本体電源３８１に接続され、且つ表示システム電源３７５は表示駆動回路３７２とバックライト駆動回路３７４に接続され、表示駆動回路３７２とバックライト駆動回路３７４がそれぞれ表示スクリーン３７１とバックライト３７３に接続される。本体電源３８１はタッチ回路３４０におけるタッチ励起源３５０の電源端とタッチ信号検出回路３６０の電源端に接続される。タッチ信号検出回路３６０におけるデータ処理・タイミング制御装置３６３はデータサンプリングチャンネル３６２に接続され、データサンプリングチャンネル３６２が信号検出チャンネル３６１に接続される。信号検出チャンネル３６１における差分増幅回路３６１４はバッファ３６１２と３６１３に接続され、バッファ３６１２と３６１３がタッチ信号サンプリング素子３６１１の両端に接続され、信号検出チャンネル３６１におけるタッチ信号サンプリング素子３６１１がタッチ励起源３５０とタッチ基板３１０における電極線の間に接続される。データ処理・タイミング制御装置３６３は同時に本体回路３８０に接続される。
【００６９】
人の指３９０が行電極線３２ｉに近接又は接触する場合に、指３９０は一定の幅を有するため、行電極線３２ｉ−１と行電極線３２ｉ＋１に同時にタッチし、人体の誘電率が空気の誘電率よりずっと大きいため、結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１の容量値が増加すると共に容量性リアクタンスが減小し、それに応じ、タッチ回路におけるタッチ信号の電流が大きくなる。タッチ信号サンプリング素子３６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。
【００７０】
タッチ基板３１０が表示スクリーン３７１に密着されるため、タッチ基板３１０における各電極線と表示スクリーン３７１における電極の間にも結合容量ＣＴＤがある。タッチ励起源３５０からタッチ基板３１０における電極線に出力されるタッチ信号は、結合容量ＣＴＤを介して表示スクリーン３７１における電極に流れ込み、そして表示システム電源３７５に流れ込み、そして本体電源３８１に流れ込み、さらに本体電源３８１からタッチ励起源３５０に還流する傾向があるが、表示システム電源３７５と本体電源３８１の接続線にインダクタンス素子３７６と３７７が設置されたため、高周波のタッチ信号が順調に通過することができない。タッチ信号はタッチ励起源３５０と、タッチ基板３１０における電極線と、表示スクリーン３７１との間に順調に通過することができないことにより、タッチシステムと表示システムの間のタッチ信号のクロストークが防止され、タッチスクリーンと表示スクリーンの間の結合容量がタッチ検知に干渉することも回避された。これと同時に、タッチ回路におけるバンドパスフィルタ３５３も他の４００ＫＨｚではない干渉信号の通過を阻止し、干渉信号のタッチ検知に対する影響をさらに減少させた。
【００７１】
実施形態５
図４に示すような静電容量式タッチスクリーンを有する手持ち式の応用製品４００は、透明なタッチ基板４１０と、タッチ回路４４０と、表示システムと、本体回路４８０と、ケース４９０などを含む。タッチ基板４１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群４２０（行電極線４２１、４２２、…、４２ｉ−１、４２ｉ、４２ｉ＋１、…、４２ｍを含む）と列電極群４３０（列電極線４３１、４３２、…、４３ｊ−１、４３ｊ、４３ｊ＋１、…、４３ｎを含む）が設置される。タッチ回路４４０はタッチ励起源４５０とタッチ信号検出回路４６０を有する。タッチ励起源４５０のタッチ信号の周波数は１００ＫＨｚ又は１００ＫＨｚ以上とする。タッチ信号検出回路４６０は信号検出チャンネル４６１と、データサンプリングチャンネル４６２と、データ処理・タイミング制御装置４６３とからなる。信号検出チャンネル４６１はタッチ信号サンプリング素子４６１１と、バッファ４６１２及び４６１３と、差分増幅回路４６１４などを備える。データサンプリングチャンネル４６２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置４６３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。表示システムは表示スクリーン４７１と、表示駆動回路４７２と、バックライト４７３と、バックライト駆動回路４７４と、表示システム電源４７５などを備える。透明なタッチ基板４１０は表示スクリーン４７１の表面に密着され、バックライト４７３も表示スクリーン４７１の裏面に密着される。本体回路４８０は本体電源４８１などを備える。ケース４９０には、電極４９１が設置されている。
【００７２】
本体電源４８１は表示システム４７０の表示システム電源４７５に接続され、表示システム電源４７５が表示駆動回路４７２とバックライト駆動回路４７４に接続され、表示駆動回路４７２とバックライト駆動回路４７４がそれぞれ表示スクリーン４７１とバックライト４７３に接続される。タッチ回路４４０におけるタッチ励起源４５０の電源端とタッチ信号検出回路４６０の電源端は２つのインダクタンス素子４４１と４４２を介して本体電源４８１に接続される。タッチ信号検出回路４６０におけるデータ処理・タイミング制御装置４６３はデータサンプリングチャンネル４６２に接続され、データサンプリングチャンネル４６２が信号検出チャンネル４６１に接続される。信号検出チャンネル４６１における差分増幅回路４６１４はバッファ４６１２と４６１３に接続され、バッファ４６１２と４６１３がタッチ信号サンプリング素子４６１１の両端に接続され、信号検出チャンネル４６１におけるタッチ信号サンプリング素子４６１１がタッチ励起源４５０とタッチ基板４１０における電極線の間に接続される。データ処理・タイミング制御装置４６３は同時に本体回路４８０に接続される。
【００７３】
タッチ回路４４０のタッチ信号検出回路４６０は、行電極群４２０における電極線４２ｉを検出電極として選択し、電極線４２ｉをタッチ信号サンプリング素子４６１１を介してタッチ励起源４５０の出力端４５１に連通させ、タッチ信号検出回路４６０における他の回路がタッチ信号サンプリング素子４６１１の両端に接続され、また行電極群４２０における他のすべての行電極線と列電極群４３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源４５０の出力端４５１に直接に連通させ、ケース４９０における電極４９１をタッチ信号の還流電極とし、電極４９１をタッチ励起源４５０の出力端４５２に連通させる。人の指４１００が行電極線４２ｉに近接又は接触する場合に、指４１００と行電極線４２ｉの間に結合容量Ｃｉが発生し、タッチ励起源４５０から行電極線４２ｉに出力されるタッチ励起信号はこの結合容量Ｃｉを介して指に流れ込み、そして製品を持つ掌を介して製品のケースにおける還流電極４９１に流れ込み、さらに還流電極４９１からタッチ励起源４５０に還流する。タッチ励起源と、タッチ基板における電極線と、指と電極線の間の結合容量と、ケースにおける還流電極によりタッチ回路が形成される。タッチ信号サンプリング素子４６１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。
【００７４】
タッチ基板４１０が表示スクリーン４７１に密着されるため、タッチ基板４１０における各電極線と表示スクリーン４７１における電極の間にも結合容量ＣＴＤがある。タッチ励起源４５０からタッチ基板４１０における電極線に出力されるタッチ信号は、結合容量ＣＴＤを介して表示スクリーン４７１における電極に流れ込み、そして表示システム電源４７５に流れ込み、そして本体電源４８１に流れ込み、さらに本体電源４８１からタッチ励起源４５０に還流する傾向があるが、タッチ回路４４０と本体電源４８１の接続線にインダクタンス素子４４１と４４２が設置されたため、高周波のタッチ信号が順調に通過することができない。タッチ信号はタッチ励起源４５０と、タッチ基板４１０における電極線と、表示スクリーン４７１との間に順調に通過することができないことにより、タッチシステムと表示システムの間のタッチ信号のクロストークが防止され、タッチスクリーンと表示スクリーンの間の結合容量がタッチ検知に干渉することも回避された。
【００７５】
タッチ基板４１０の表面に水滴がある場合に、タッチ基板４１０の表面における水滴はタッチ基板における電極線と製品のケース４９０における電極４９１を接続させることがないため、タッチ基板における電極線と、タッチ基板の表面における水滴と、ケースにおける電極と、タッチ励起源との間にタッチ信号回路を形成することができない。応用製品を持つ作業者の指がタッチ基板にタッチした場合のみに、タッチ励起源と、タッチ基板における電極線と、指と電極線の間の結合容量と、ケースにおける還流電極とからなるタッチ信号回路を形成する。これによって、タッチ基板４１０の表面における水滴はタッチ回路のタッチ信号に対する判断に影響する可能性もない。
【００７６】
実施形態６
図５に示すようなタッチ型フラットパネルディスプレイ５００は、表示スクリーン５１０と、表示駆動回路５４０と、タッチ回路５５０と、表示／タッチ信号ゲート回路５６０などを含む。表示スクリーン５１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群５２０（行電極線５２１、５２２、…、５２ｉ−１、５２ｉ、５２ｉ＋１、…、５２ｍを含む）と列電極群５３０（列電極線５３１、５３２、…、５３ｊ−１、５３ｊ、５３ｊ＋１、…、５３ｎを含む）が設置される。タッチ回路５５０はタッチ励起源５７０とタッチ信号検出回路５８０を有する。タッチ信号検出回路５８０は信号検出チャンネル５８１と、データサンプリングチャンネル５８２と、データ処理・タイミング制御装置５８３とからなる。信号検出チャンネル５８１はタッチ信号サンプリング素子５８１１と、バッファ５８１２及び５８１３と、差分増幅回路５８１４などを備える。データサンプリングチャンネル５８２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置５８３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。表示駆動回路５４０とタッチ回路５５０は表示／タッチ信号ゲート回路５６０を介して表示スクリーン５１０に接続される。表示／タッチ信号ゲート回路５６０は表示駆動回路５４０と表示スクリーン５１０を連通させ、又はタッチ回路５５０と表示スクリーン５１０を連通させる。
【００７７】
表示期間に、表示／タッチ信号ゲート回路５６０は表示駆動回路５４０と表示スクリーン５１０を連通させ、表示スクリーン５１０に表示駆動信号を伝送し、これにより表示スクリーン５１０が表示状態となる。
【００７８】
検出期間に、表示／タッチ信号ゲート回路５６０はタッチ回路５５０と表示スクリーン５１０を連通させ、表示スクリーン５１０にタッチ信号を伝送し、これにより表示スクリーン５１０がタッチ検知状態となる。検出期間におけるある時点で、タッチ回路５５０におけるタッチ信号検出回路５８０は行電極群５２０における電極線５２ｉを検出電極として選択し、電極線５２ｉをタッチ信号サンプリング素子５８１１を介してタッチ励起源５７０の出力端５７１に連通させ、タッチ信号検出回路５８０における他の回路がタッチ信号サンプリング素子５８１１の両端に接続され、また行電極群５２０における電極線５２ｉ−１と５２ｉ＋１をいずれもタッチ励起源５７０の出力端５７２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、さらに電極線５２ｉと電極線５２ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１、及び電極線５２ｉと電極線５２ｉ＋１間の結合容量Ｃｉ＋１によりタッチ信号の密閉のタッチ回路を形成し、また行電極群５２０における他のすべての行電極線と列電極群５３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源５７０の出力端５７１に連通させる。タッチ励起源の出力端５７１からされるタッチ信号は、タッチ信号サンプリング素子５８１１を介して行電極線５２ｉに流れ込み、そして電極線５２ｉと電極線５２ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１を介して電極線５２ｉ−１に流れ込み、そして電極線５２ｉと電極線５２ｉ＋１の間の結合容量Ｃｉ＋１を介して電極線５２ｉ＋１に流れ込み、さらに電極線５２ｉ−１と５２ｉ＋１からタッチ励起源の出力端５７２に還流することにより、タッチ信号が密閉されたタッチ回路に流れる。
【００７９】
タッチ物５９０である人の指が行電極線５２ｉに近接又は接触する場合に、指は一定の幅を有するため、行電極線５２ｉ−１と行電極線５２ｉ＋１に同時にタッチし、人体の誘電率が空気の誘電率よりずっと大きいため、結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１の容量値が増加すると共に容量性リアクタンスが減小し、それに応じ、タッチ回路におけるタッチ信号の電流が大きくなる。指が５２ｉ、５２ｉ−１及び５２ｉ＋１ではない他の行電極線の位置に近接又は接触する場合に、行電極線の間の結合容量、及び行電極線と列電極線の間の結合容量を変化させるが、指がタッチした位置において、各電極が連通するタッチ励起源５７０の出力端はいずれも出力端５７１であるため、タッチ信号サンプリング素子５８１１を通過するタッチ信号の電流の変化が非常に小さい。
【００８０】
タッチ回路５５０は、走査方式で表示スクリーン５１０における各電極線を順次にタッチ信号サンプリング素子５８１１を介してタッチ励起源５７０の出力端５７１に連通させると共に、その両側の隣接するタッチ電極線をタッチ励起源５７０の出力端５７２に連通させ、さらに他のすべての電極線もタッチ励起源５７０の出力端５７１に連通させ、それと同時に、タッチ信号検出回路５８０はタッチ信号サンプリング素子５８１１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出し、タッチ信号の電流の変化が最も大きく且つある閾値を超えたタッチ電極線を見出し、それをタッチされた電極線とし、また行電極群５２０におけるタッチされた電極線と列電極群５３０におけるタッチされた電極線との交差位置を指のタッチ位置とする。
【００８１】
タッチされた電極線を判断する条件はこれに限定されず、タッチ信号サンプリング素子１６１１を通過するタッチ信号の変化量が所定の閾値を超えた電極線をタッチされた電極線としてもよく、これによってタッチ型フラットパネルディスプレイ５００では、マルチタッチが可能となる。
【００８２】
タッチ信号は、タッチ回路５５０と表示スクリーン５１０における異なるタッチ電極線との間に形成される密閉回路に流れるため、タッチ物５９０として、空気の誘電率と異なる誘電率を有する非金属のタッチ物が表示スクリーン５１０に近接又は接触する場合に、隣接するタッチ電極線の間の結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１を変化させることもできるため、タッチ回路におけるタッチ信号の電流を変化させ、これにより非金属のタッチ物（例えば、通常のタッチペン）もタッチ型フラットパネルディスプレイ５００を操作することに用いられる。タッチ物５８０として、金属のタッチ物が表示スクリーン５１０に近接又は接触する場合に、金属のタッチ物は隣接するタッチ電極線における有効な結合距離を変化させたため、タッチ電極線の間の結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１を変化させ、これにより回路におけるタッチ信号の電流を変化させ、これによって金属のタッチ物（例えば、金属のタッチペン）もタッチ型フラットパネルディスプレイ５００を操作することに用いられる。
【００８３】
実施形態７
図６に示すようなタッチ型フラットパネルディスプレイが装着された手持ち式の応用製品６００は、表示スクリーン６１０と、表示駆動回路６４０と、タッチ回路６５０と、表示／タッチ信号ゲート回路６６０と、本体回路６７０と、ケース６８０などを含む。表示スクリーン６１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群６２０（行電極線６２１、６２２、…、６２ｉ−１、６２ｉ、６２ｉ＋１、…、６２ｍを含む）と列電極群６３０（列電極線６３１、６３２、…、６３ｊ−１、６３ｊ、６３ｊ＋１、…、６３ｎを含む）が設置される。タッチ回路６５０はタッチ励起源６５１とタッチ信号検出回路６５２を有し、タッチ信号検出回路６５２がタッチ信号サンプリング素子６５２１などを備える。本体回路６７０は本体電源６７１などを備える。ケース６８０には電極６８１が設置されている。タッチ回路６５０におけるタッチ励起源６５１の電源端とタッチ信号検出回路６５２の電源端は２つのインダクタンス素子６５３と６５４を介して本体電源６７１に接続される。表示駆動回路６４０とタッチ回路６５０は表示／タッチ信号ゲート回路６６０を介して表示スクリーン６１０に接続される。表示／タッチ信号ゲート回路６６０は表示駆動回路６４０と表示スクリーン６１０を連通させ、又はタッチ回路６５０と表示スクリーン６１０を連通させる。
【００８４】
表示期間に、表示／タッチ信号ゲート回路６６０は表示駆動回路６４０と表示スクリーン６１０を連通させ、表示スクリーン６１０に表示駆動信号を伝送し、これにより表示スクリーン６１０が表示状態となる。
【００８５】
検出期間に、表示／タッチ信号ゲート回路６６０はタッチ回路６５０と表示スクリーン６１０を連通させ、表示スクリーン６１０にタッチ信号を伝送し、これにより表示スクリーン６１０がタッチ検知状態となる。検出期間におけるある時点で、タッチ回路６４０におけるタッチ信号検出回路６５２は行電極群６２０における電極線６２ｉを検出電極として選択し、電極線６２ｉをタッチ信号サンプリング素子６５２１を介してタッチ励起源６５１の出力端６５１１に連通させ、タッチ信号検出回路６５２における他の回路がタッチ信号サンプリング素子６５２１の両端に接続され、また行電極群６２０における他のすべての行電極線と列電極群６３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源６５１の出力端６５１１に連通させ、ケース６８０における電極６８１をタッチ信号の還流電極とし、電極６８１をタッチ励起源６５１の出力端６５１２に連通させる。人の指６９０が行電極線６２ｉに近接又は接触する場合に、指６９０と行電極線６２ｉの間に結合容量Ｃｉが発生し、タッチ励起源６５１から行電極線６２ｉに出力されるタッチ励起信号はこの結合容量Ｃｉを介して指に流れ込み、そして製品を持つ掌を介して製品のケースにおける還流電極６８１に流れ込み、さらに還流電極６８１からタッチ励起源６５１に還流する。タッチ励起源と、タッチ基板における電極線と、指と電極線の間の結合容量と、ケースにおける還流電極によりタッチ回路が形成される。タッチ信号サンプリング素子６５２１を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。
【００８６】
表示スクリーン６１０の表面に水滴がある場合に、表示スクリーン６１０の表面における水滴は表示スクリーンにおける電極線と製品のケース６８０における電極６８１を接続させることがないため、表示スクリーンにおける電極線と、表示スクリーンの表面における水滴と、ケースにおける電極と、タッチ励起源との間にタッチ信号回路を形成することができない。応用製品を持つ作業者の指が表示スクリーンにタッチした場合のみに、タッチ励起源と、表示スクリーンにおける電極線と、指と電極線の間の結合容量と、ケースにおける還流電極とからなるタッチ信号回路を形成する。これによって、表示スクリーン６１０の表面における水滴はタッチ回路のタッチ信号に対する判断に影響する可能性もない。
【００８７】
実施形態８
図７に示すような静電容量式タッチスクリーンを有する応用製品７００は、タッチ電極群７１０と、タッチ回路７２０と、表示システムと、本体回路７６０などを含む。表示システムは、表示スクリーン７５１と、表示駆動回路７５２と、バックライト７５３と、バックライト駆動回路７５４と、表示システム電源７５５などを備え、バックライト７５３がスクリーン７５１の裏面に密着される。本体回路７６０は本体電源７６１などを備える。表示スクリーン７５１の上基板の上面には、１群の相互に交差しない折れ線状の電極群７１０（折れ線状の電極線７１１、７１２、…、７１ｉ−１、７１ｉ、７１ｉ＋１、…、７１ｍを含む）が設置され、各電極線の引出端がいずれも電極群７１０の同一方向に位置され、且つ電極線が一定の抵抗値を有するＩＴＯ材料により作成される。タッチ回路７２０はタッチ励起源７３０とタッチ信号検出回路７４０を有する。タッチ励起源７３０の出力端は７３１と７３２であり、タッチ励起源７３０のタッチ信号の周波数は４００ＫＨｚとする。タッチ励起源７３０の出力端７３２には、周波数が４００ＫＨｚである信号に対するバンドパスフィルタ７３３がある。タッチ信号検出回路７４０は信号検出チャンネル７４１と、データサンプリングチャンネル７４２と、データ処理・タイミング制御装置７４３とからなる。信号検出チャンネル７４１はタッチ信号サンプリング素子７４１１と、バッファ７４１２及び７４１３と、信号フィルタ７４１４と、差分増幅回路７４１５などを備える。データサンプリングチャンネル７４２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置７４３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。
【００８８】
タッチ回路７２０におけるタッチ信号検出回路７４０は、電極群７１０における電極線７１ｉを検出電極として選択し、電極線７１ｉをタッチ信号サンプリング素子７４１１を介してタッチ励起源７３０の出力端７３１に連通させ、電極群７１０における電極線７１ｉ−１と７１ｉ＋１をいずれもタッチ励起源７３０の出力端７３２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、さらに電極線７１ｉと電極線７１ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１、及び電極線７１ｉと電極線７１ｉ＋１の間の結合容量Ｃｉ＋１によりタッチ信号の密閉のタッチ回路を形成し、また電極群７１０における他のすべての電極線をいずれもタッチ励起源７３０の出力端７３１に連通させる。本体電源７６１は表示システムの表示システム電源７５５に接続され、表示システム電源７５５が表示駆動回路７５２とバックライト駆動回路７５４に接続され、表示駆動回路７５２とバックライト駆動回路７５４がそれぞれ表示スクリーン７５１とバックライト７５３に接続される。タッチ回路７２０におけるタッチ励起源７３０の電源端とタッチ信号検出回路７４０の電源端は、２つの４００ＫＨｚのタッチ信号を順調に通過させられない信号アイソレータ件７２１と７２２を介して本体電源７６１に接続される。タッチ信号検出回路７４０におけるデータ処理・タイミング制御装置７４３はデータサンプリングチャンネル７４２に接続され、データサンプリングチャンネル７４２が信号検出チャンネル７４１に接続される。信号検出チャンネル７４１におけるタッチ信号サンプリング素子７４１１はタッチ励起源７３０とタッチ電極群７１０における電極線の間に接続され、信号検出チャンネル７４１における差分増幅回路７４１５は信号フィルタ７４１４を介してバッファ７４１２とバッファ７４１３に接続され、バッファ７４１２がタッチ信号サンプリング素子７４１１のタッチ電極群７１０における電極線に接続される端点に接続され、バッファ７４１３がタッチ信号サンプリング素子７４１１のタッチ励起源７３０に接続される端点に接続される。データ処理・タイミング制御装置７４３は同時に本体回路７６０に接続される。
【００８９】
人の指７７０が電極線７１ｉに近接又は接触する場合に、指７７０は一定の幅を有するため、電極線７１ｉ−１と電極線７１ｉ＋１に同時にタッチし、人体の誘電率が空気の誘電率よりずっと大きいため、結合容量Ｃｉ−１とＣｉ＋１の容量値が増加すると共に容量性リアクタンスが減小し、それに応じ、タッチ回路におけるタッチ信号の電流が大きくなる。検出電極と還流電極の引出端がタッチ電極群７１０の同一方向に位置され、且つ電極線が一定の抵抗値を有するため、指が電極線における異なる位置にタッチする場合に、タッチ励起源の出力端からタッチ点までの電極線群の抵抗値は異なり、これによりタッチ回路における抵抗値は異なり、タッチ信号の電流は指７７０のタッチされた電極線における位置により変化する。タッチ回路７２０は、走査方式で電極群７１０における各電極線を順次に検出電極として選択し、異なる電極線におけるタッチ信号の変化の大きさを比較することによりタッチされた電極を確定し、タッチされた電極を通過するタッチ信号の変化の大きさによりタッチ点のタッチされた電極における位置を位置決める。
【００９０】
タッチ電極群７１０は表示スクリーン７５１の上基板に位置されるため、タッチ電極群７１０における各電極線と表示スクリーン７５１における電極の間にも結合容量ＣＴＤがある。タッチ励起源７３０からタッチ電極線に出力されるタッチ信号は、結合容量ＣＴＤを介して表示スクリーン７５１における電極に流れ込み、そして表示システム電源７５５に流れ込み、そして本体電源７６１に流れ込み、さらに本体電源７６１からタッチ励起源７３０に還流する傾向があるが、本体電源７６１が信号アイソレータ件７２１と７２２を介してタッチ励起源７３０の電源端とタッチ信号検出回路７４０の電源端に接続されるため、周波数が４００ＫＨｚであるタッチ信号は順調に通過することができない。タッチ信号はタッチ励起源７３０と、タッチ電極群７１０における電極線と、表示スクリーン７５１と、表示システム電源７５５と、本体電源７６１との間に順調に通過することができないことにより、タッチシステムと表示システムの間のタッチ信号のクロストークが防止され、タッチスクリーンと表示スクリーンの間の結合容量がタッチ検知に干渉することも回避された。これと同時に、タッチ回路におけるバンドパスフィルタ７３３は他の４００ＫＨｚではない干渉信号の通過も阻止し、干渉信号のタッチ検知に対する影響をさらに減少させた。また、タッチ信号検出回路７４０における信号フィルタ７４１４によっても、４００ＫＨｚではない干渉信号がタッチ検出の効果に影響することができない。
【００９１】
複数のタッチ点がある場合に、異なる電極線におけるタッチ点に対し、隣接するエリアにおける異なる電極線でのタッチ信号の大きさを比較することにより区別することができ、同一電極線における異なるタッチ点に対し、各タッチ点がタッチする時間の前後により区別することができる。２つのタッチ点が電極群７１０に平行する方向に移動する場合に、電極群７１０における電極線が折れ線であるため、タッチ点のいずれの方向における移動は、異なる時間で異なる電極線を通過し、これによって人々にタッチ点の位置と移動方向を判断させることができる。
【００９２】
実施形態９
図８に示すような静電容量式タッチスクリーンを有する手持ち式の応用製品８００は、透明なタッチ基板８１０と、タッチ回路８３０と、表示システムと、本体回路８７０と、ケース８８０などを含む。表示システムは表示スクリーン８６１と、表示駆動回路８６２と、バックライト８６３と、バックライト駆動回路８６４と、表示システム電源８６５などを備える。透明なタッチ基板８１０は表示スクリーン８６１の表面に密着され、バックライト８６３は表示スクリーン８６１の裏面に密着される。本体回路８７０は本体電源８７１などを備える。ケース８８０には、電極８８１が設置されている。
【００９３】
タッチ基板８１０の表示スクリーン８６１に向かう面には、透明な面状電極８１１が設置され、タッチ基板８１０のユーザーに向かう面には、１群の相互に交差しない折れ線状の電極群８２０（折れ線状の電極線８２１、８２２、…、８２ｉ−１、８２ｉ、８２ｉ＋１、…、８２ｍを含む）が設置され、隣接する電極線は異なる方向に引出端を有し、且つ電極線が一定の抵抗値を有するＩＴＯ材料により作成される。タッチ回路８３０はタッチ励起源８４０とタッチ信号検出回路８５０を有する。タッチ励起源８４０の出力端は８４１と８４２であり、タッチ励起源８４０のタッチ信号の周波数は４００ＫＨｚとする。タッチ信号検出回路８５０は信号検出チャンネル８５１及び８５２と、データサンプリングチャンネル８５３及び８５４と、データ処理・タイミング制御装置８５５とからなる。信号検出チャンネル８５１はタッチ信号サンプリング素子８５１１と、バッファ８５１２及び８５１３と、信号フィルタ８５１４と、差分増幅回路８５１５などを備える。信号検出チャンネル８５２はタッチ信号サンプリング素子８５２１と、バッファ８５２２及び８５２３と、信号フィルタ８５２４と、差分増幅回路８５２５などを備える。データサンプリングチャンネル８５３はＡ／Ｄ変換回路を有し、データサンプリングチャンネル８５４もＡ／Ｄ変換回路を有する。データ処理・タイミング制御装置８５５はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。
【００９４】
タッチ回路８３０におけるタッチ信号検出回路８５０は、電極群８２０における電極線８２ｉ−１と電極線８２ｉを同時に検出電極として選択し、電極線８２ｉ−１をタッチ信号サンプリング素子８５１１を介してタッチ励起源８４０の出力端８４１に連通させ、電極線８２ｉもタッチ信号サンプリング素子８５１２を介してタッチ励起源８４０の出力端８４１に連通させ、電極群８２０における他の電極線をいずれもタッチ励起源８４０の出力端８４１に直接に連通させ、またケース８８０における電極８８１をタッチ信号の還流電極とし、電極８８１をタッチ励起源８４０の出力端８４２に連通させる。本体電源８７１は表示システムの表示システム電源８６５に接続され、表示システム電源８６５が表示駆動回路８６２とバックライト駆動回路８６４に接続され、表示駆動回路８６２とバックライト駆動回路８６４がそれぞれ表示スクリーン８６１とバックライト８６３に接続される。タッチ回路８３０におけるタッチ励起源８４０の電源端とタッチ信号検出回路８５０の電源端は、２つの４００ＫＨｚのタッチ信号を順調に通過させられない信号アイソレータ件８３１と８３２を介して本体電源８７１に接続される。
【００９５】
タッチ信号検出回路８５０の信号検出チャンネル８５１におけるタッチ信号サンプリング素子８５１１はタッチ励起源８４０とタッチ電極群８２０における電極線８２ｉ−１の間に接続され、バッファ８５１２はタッチ信号サンプリング素子８５１１の電極線８２ｉ−１に接続される端点に接続され、バッファ８５１３はタッチ信号サンプリング素子８５１１のタッチ励起源８４０に接続される端点に接続され、信号検出チャンネル８５１における差分増幅回路８５１５の入力端は信号フィルタ８５１４を介してバッファ８５１２と８５１３に接続され、差分増幅回路８５１５の出力端はデータサンプリングチャンネル８５３の入力端に接続される。信号検出チャンネル８５２におけるタッチ信号サンプリング素子８５２１はタッチ励起源８４０とタッチ電極群８２０における電極線８２ｉの間に接続され、バッファ８５２２はタッチ信号サンプリング素子８５２１の電極線８２ｉに接続される端点に接続され、バッファ８５２３はタッチ信号サンプリング素子８５２１のタッチ励起源８４０に接続される端点に接続され、信号検出チャンネル８５２における差分増幅回路８５２５の入力端は信号フィルタ８５２４を介してバッファ８５２２と８５２３に接続され、差分増幅回路８５２５の出力端はデータサンプリングチャンネル８５４の入力端に接続される。データサンプリングチャンネル８５３と８５４の出力端はそれぞれデータ処理・タイミング制御装置８５５の２つの異なる入力端に接続される。データ処理・タイミング制御装置８５５は同時に本体回路８７０に接続されている。
【００９６】
人の指８９０が電極線８２ｉ−１と８２ｉに近接又は接触する場合に、指８９０と電極線８２ｉ−１の間に結合容量Ｃｉ−１が発生し、タッチ励起源８４０から電極線８２ｉ−１に出力されるタッチ励起信号はこの結合容量Ｃｉ−１を介して指に流れ込み、そして製品を持つ掌を介して製品のケースにおける還流電極８８１に流れ込み、さらに還流電極８８１からタッチ励起源８４０に還流する。また、指８９０と電極線８２ｉの間に結合容量Ｃｉが発生し、タッチ励起源８４０から電極線８２ｉに出力されるタッチ励起信号はこの結合容量Ｃｉを介して指に流れ込み、そして製品を持つ掌を介して製品のケースにおける還流電極８８１に流れ込み、さらに還流電極８８１からタッチ励起源８４０に還流する。タッチ励起源と、タッチ基板における電極線と、指と電極線の間の結合容量と、ケースにおける還流電極によりタッチ回路が形成される。
【００９７】
タッチ信号サンプリング素子８５１１と８５１２を通過するタッチ信号の電流の変化を検出することにより、タッチされた電極線を見出すことができる。電極線８２ｉ−１と８２ｉが異なる方向に引出端を有し、且つ電極線が一定の抵抗値を有するため、指が電極線８２ｉ−１と８２ｉにおける異なる位置にタッチする場合に、タッチ励起源の出力端から電極線８２ｉ−１におけるタッチ点までの電極線の抵抗値は大きいと、タッチ励起源の出力端から電極線８２ｉにおけるタッチ点までの電極線の抵抗値は小さく、電極線８２ｉ−１と８２ｉにおけるタッチ信号の電流の比は指８９０のタッチされた電極線における位置により変化する。タッチ回路８３０は、走査方式で電極群８２０における一対となる電極線を順次に検出電極として選択し、異なる電極線におけるタッチ信号の変化の大きさを比較することによりタッチされた電極を確定し、一対となるタッチされた電極を通過するタッチ信号の比によりタッチ点のタッチされた電極における位置を位置決める。
【００９８】
タッチ基板８１０は表示スクリーン８６１に密着されているが、タッチ基板８１０の表示スクリーン８６１に向かう面には面状電極８１１があるため、面状電極８１１を本体電源８７１の接地端に接続させることにより、タッチシステムと表示システムの間のタッチ信号のクロストークが防止され、タッチスクリーンと表示スクリーンの間の結合容量がタッチ検知に干渉することも回避される。これと同時に、タッチ信号検出回路８５０における信号フィルタ８５１４と８５２４によっても、４００ＫＨｚではない干渉信号がタッチ検出の効果に影響することができない。
【００９９】
複数のタッチ点がある場合に、異なる電極線におけるタッチ点に対し、隣接するエリアにおける異なる電極線でのタッチ信号の大きさを比較することにより区別することができ、同一電極線における異なるタッチ点に対し、各タッチ点がタッチする時間の前後により区別することができる。２つのタッチ点が電極群８２０に平行する方向に移動する場合に、電極群８２０における電極線が折れ線であるため、タッチ点のいずれの方向における移動は、異なる時間で異なる電極線を通過し、これによって人々にタッチ点の位置と移動方向を判断させることができる。
【０１００】
以上、具体的な実施形態に基づいて本発明をさらに詳細に説明したが、本発明の実施形態がそれらの説明に限定されるとは考えられない。当業者は本発明の主旨から逸脱することなく、幾つかの簡単な推論や置換を行うことができ、それらはすべて本発明の保護範囲に属すると考えるべきである。
【図１ａ】
2013506211.tif 000003
【図１ｂ】
2013506211.tif 000004
【図１ｃ】
2013506211.tif 000005
【図１ｄ】
2013506211.tif 000006
【図１ｅ】
2013506211.tif 000007
【図２】
2013506211.tif 000008
【図３】
2013506211.tif 000009
【図４】
2013506211.tif 000010
【図５】
2013506211.tif 000011
【図６】
2013506211.tif 000012
【図７】
2013506211.tif 000013
【図８】
2013506211.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月2日(2012.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
実施形態１
図１ａに示すような静電容量式タッチスクリーン１００は、タッチ基板１１０とタッチ回路１４０などを含む。タッチ基板１１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群１２０（行電極線１２１、１２２、…、１２ｉ−２、１２ｉ−１、１２ｉ、１２ｉ＋１、１２ｉ＋２、…、１２ｍを含む）と列電極群１３０（列電極線１３１、１３２、…、１３ｊ−２、１３ｊ−１、１３ｊ、１３ｊ＋１、１３ｊ＋２、…、１３ｎを含む）が設置される。タッチ回路１４０はタッチ励起源１５０とタッチ信号検出回路１６０を有する。タッチ励起源１５０のタッチ信号の周波数は１００ＫＨｚ又は１００ＫＨｚ以上とする。タッチ信号検出回路１６０は信号検出チャンネル１６１と、データ変換チャンネル１６２と、データ処理・タイミング制御装置１６３とからなり、信号検出チャンネル１６１がタッチ信号サンプリング素子１６１１と、バッファ１６１２と、差分増幅回路１６１３などを備え、データ変換チャンネル１６２がＡ／Ｄ変換回路を備え、データ処理・タイミング制御装置１６３がデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
実施形態２
図１ａに示すような静電容量式タッチスクリーン１００は、タッチ基板１１０とタッチ回路１４０などを含む。タッチ基板１１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群１２０（行電極線１２１、１２２、…、１２ｉ−２、１２ｉ−１、１２ｉ、１２ｉ＋１、１２ｉ＋２、…、１２ｍを含む）と列電極群１３０（列電極線１３１、１３２、…、１３ｊ−２、１３ｊ−１、１３ｊ、１３ｊ＋１、１３ｊ＋２、…、１３ｎを含む）が設置される。タッチ回路１４０はタッチ励起源１５０とタッチ信号検出回路１６０を有する。タッチ励起源１５０のタッチ信号の周波数は１００ＫＨｚ又は１００ＫＨｚ以上とする。タッチ信号検出回路１６０は信号検出チャンネル１６１と、データ変換チャンネル１６２と、データ処理・タイミング制御装置１６３とからなり、信号検出チャンネル１６１がタッチ信号サンプリング素子１６１１と、バッファ１６１２と、差分増幅回路１６１３などを備え、データ変換チャンネル１６２がＡ／Ｄ変換回路を備え、データ処理・タイミング制御装置１６３がデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
実施形態３
図２に示すような静電容量式タッチスクリーンを有する応用製品２００は、透明なタッチ基板２１０と、タッチ回路２４０と、表示システムと、本体回路２８０などを含む。タッチ基板２１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群２２０（行電極線２２１、２２２、…、２２ｉ−１、２２ｉ、２２ｉ＋１、…、２２ｍを含む）と列電極群２３０（列電極線２３１、２３２、…、２３ｊ−１、２３ｊ、２３ｊ＋１、…、２３ｎを含む）が設置される。タッチ回路２４０はタッチ励起源２５０とタッチ信号検出回路２６０を有する。タッチ励起源２５０の出力端は２５１と２５２であり、タッチ励起源２５０のタッチ信号の周波数は１００ＫＨｚとする。タッチ信号検出回路２６０は信号検出チャンネル２６１と、データ変換チャンネル２６２と、データ処理・タイミング制御装置２６３とからなる。信号検出チャンネル２６１はタッチ信号サンプリング素子２６１１と、バッファ２６１２及び２６１３と、信号フィルタ２６１４と、差分増幅回路２６１５などを備え、信号フィルタ２６１４が周波数が１００ＫＨｚではない信号の通過を阻止する機能を有する。データ変換チャンネル２６２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置２６３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。表示システムは表示スクリーン２７１と、表示駆動回路２７２と、バックライト２７３と、バックライト駆動回路２７４と、表示システム電源２７５などを備える。透明なタッチ基板２１０は表示スクリーン２７１の表面に密着され、バックライト２７３も表示スクリーン２７１の裏面に密着される。本体回路２８０は本体電源２８１などを備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
タッチ回路２４０のタッチ信号検出回路２６０は、行電極群２２０における電極線２２ｉを検出電極として選択し、電極線２２ｉをタッチ信号サンプリング素子２６１１を介してタッチ励起源２５０の出力端２５１に連通させ、タッチ信号検出回路２６０のバッファ２６１２と２６１３がタッチ信号サンプリング素子２６１１の両端に接続され、信号フィルタ２６１４がバッファ２６１２と２６１３に接続され、差分増幅回路２６１５が信号フィルタ２６１４に接続され、また行電極群２２０における電極線２２ｉ−１と２２ｉ＋１をいずれもタッチ励起源２５０の出力端２５２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、さらに電極線２２ｉと電極線２２ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１、及び電極線１２ｉと電極線２２ｉ＋１の間の結合容量Ｃｉ＋１によりタッチ信号の密閉のタッチ回路を形成し、また行電極群２２０における他のすべての行電極線と列電極群２３０におけるすべての列電極線をタッチ励起源２５０の出力端２５１に直接に連通させる。本体電源２８１は表示システムの表示システム電源２７５に接続され、表示システム電源２７５は表示駆動回路２７２とバックライト駆動回路２７４に接続され、表示駆動回路２７２とバックライト駆動回路２７４がそれぞれ表示スクリーン２７１とバックライト２７３に接続される。タッチ回路２４０におけるタッチ励起源２５０の電源端とタッチ信号検出回路２６０の電源端は２つのインダクタンス素子２４１と２４２により本体電源２８１に接続される。タッチ信号検出回路２６０のデータ処理・タイミング制御装置２６３はデータ変換チャンネル２６２に接続され、データ変換チャンネル２６２が信号検出チャンネル２６１に接続される。信号検出チャンネル２６１におけるタッチ信号サンプリング素子２６１１はタッチ励起源２５０とタッチ基板２１０における電極線の間に接続され、信号検出チャンネル２６１における差分増幅回路２６１５は信号フィルタ２６１４によりバッファ２６１２と２６１３に接続され、バッファ２６１２がタッチ信号サンプリング素子２６１１のタッチ基板２１０における電極線に接続される端点に接続され、バッファ２６１３がタッチ信号サンプリング素子２６１１のタッチ励起源２５０に接続される端点に接続される。データ処理・タイミング制御装置２６３は同時に本体回路２８０に接続される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
実施形態４
図３に示すような静電容量式タッチスクリーンを有する応用製品３００は、透明なタッチ基板３１０と、タッチ回路３４０と、表示システムと、本体回路３８０などを含む。タッチ基板３１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群３２０（行電極線３２１、３２２、…、３２ｉ−１、３２ｉ、３２ｉ＋１、…、３２ｍを含む）と列電極群３３０（列電極線３３１、３３２、…、３３ｊ−１、３３ｊ、３３ｊ＋１、…、３３ｎを含む）が設置される。タッチ回路３４０はタッチ励起源３５０とタッチ信号検出回路３６０を有する。タッチ励起源３５０の出力端は３５１と３５２であり、タッチ励起源３５０のタッチ信号の周波数は４００ＫＨｚとする。タッチ励起源３５０の出力端には、周波数が４００ＫＨｚである信号に対するバンドパスフィルタ３５３がある。タッチ信号検出回路３６０は信号検出チャンネル３６１と、データ変換チャンネル３６２と、データ処理・タイミング制御装置３６３とからなる。信号検出チャンネル３６１はタッチ信号サンプリング素子３６１１と、バッファ３６１２及び３６１３と、差分増幅回路３６１４などを備える。データ変換チャンネル３６２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置３６３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。表示システムは表示スクリーン３７１と、表示駆動回路３７２と、バックライト３７３と、バックライト駆動回路３７４と、表示システム電源３７５などを備える。透明なタッチ基板３１０は表示スクリーン３７１の表面に密着され、バックライト３７３も表示スクリーン３７１の裏面に密着される。本体回路３８０は本体電源３８１などを備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
タッチ回路３４０におけるタッチ信号検出回路３６０は、行電極群３２０における電極線３２ｉを検出電極として選択し、電極線３２ｉをタッチ信号サンプリング素子３６１１を介してタッチ励起源３５０の出力端３５１に連通させ、タッチ信号検出回路３６０における他の回路がタッチ信号サンプリング素子３６１１の両端に接続され、また行電極群３２０における電極線３２ｉ−１と３２ｉ＋１をいずれもバンドパスフィルタ３５３を介してタッチ励起源３５０の出力端３５２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、さらに電極線３２ｉと電極線３２ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１、及び電極線３２ｉと電極線３２ｉ＋１の間の結合容量Ｃｉ＋１によりタッチ信号の密閉のタッチ回路を形成し、また行電極群３２０における他のすべての行電極線と列電極群３３０におけるすべての列電極線をいずれもタッチ励起源３５０の出力端３５１に直接に連通させる。表示システムの表示システム電源３７５は２つのインダクタンス素子３７６と３７７を介して本体電源３８１に接続され、且つ表示システム電源３７５は表示駆動回路３７２とバックライト駆動回路３７４に接続され、表示駆動回路３７２とバックライト駆動回路３７４がそれぞれ表示スクリーン３７１とバックライト３７３に接続される。本体電源３８１はタッチ回路３４０におけるタッチ励起源３５０の電源端とタッチ信号検出回路３６０の電源端に接続される。タッチ信号検出回路３６０におけるデータ処理・タイミング制御装置３６３はデータ変換チャンネル３６２に接続され、データ変換チャンネル３６２が信号検出チャンネル３６１に接続される。信号検出チャンネル３６１における差分増幅回路３６１４はバッファ３６１２と３６１３に接続され、バッファ３６１２と３６１３がタッチ信号サンプリング素子３６１１の両端に接続され、信号検出チャンネル３６１におけるタッチ信号サンプリング素子３６１１がタッチ励起源３５０とタッチ基板３１０における電極線の間に接続される。データ処理・タイミング制御装置３６３は同時に本体回路３８０に接続される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
実施形態５
図４に示すような静電容量式タッチスクリーンを有する手持ち式の応用製品４００は、透明なタッチ基板４１０と、タッチ回路４４０と、表示システムと、本体回路４８０と、ケース４９０などを含む。タッチ基板４１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群４２０（行電極線４２１、４２２、…、４２ｉ−１、４２ｉ、４２ｉ＋１、…、４２ｍを含む）と列電極群４３０（列電極線４３１、４３２、…、４３ｊ−１、４３ｊ、４３ｊ＋１、…、４３ｎを含む）が設置される。タッチ回路４４０はタッチ励起源４５０とタッチ信号検出回路４６０を有する。タッチ励起源４５０のタッチ信号の周波数は１００ＫＨｚ又は１００ＫＨｚ以上とする。タッチ信号検出回路４６０は信号検出チャンネル４６１と、データ変換チャンネル４６２と、データ処理・タイミング制御装置４６３とからなる。信号検出チャンネル４６１はタッチ信号サンプリング素子４６１１と、バッファ４６１２及び４６１３と、差分増幅回路４６１４などを備える。データ変換チャンネル４６２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置４６３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。表示システムは表示スクリーン４７１と、表示駆動回路４７２と、バックライト４７３と、バックライト駆動回路４７４と、表示システム電源４７５などを備える。透明なタッチ基板４１０は表示スクリーン４７１の表面に密着され、バックライト４７３も表示スクリーン４７１の裏面に密着される。本体回路４８０は本体電源４８１などを備える。ケース４９０には、電極４９１が設置されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
本体電源４８１は表示システム４７０の表示システム電源４７５に接続され、表示システム電源４７５が表示駆動回路４７２とバックライト駆動回路４７４に接続され、表示駆動回路４７２とバックライト駆動回路４７４がそれぞれ表示スクリーン４７１とバックライト４７３に接続される。タッチ回路４４０におけるタッチ励起源４５０の電源端とタッチ信号検出回路４６０の電源端は２つのインダクタンス素子４４１と４４２を介して本体電源４８１に接続される。タッチ信号検出回路４６０におけるデータ処理・タイミング制御装置４６３はデータ変換チャンネル４６２に接続され、データ変換チャンネル４６２が信号検出チャンネル４６１に接続される。信号検出チャンネル４６１における差分増幅回路４６１４はバッファ４６１２と４６１３に接続され、バッファ４６１２と４６１３がタッチ信号サンプリング素子４６１１の両端に接続され、信号検出チャンネル４６１におけるタッチ信号サンプリング素子４６１１がタッチ励起源４５０とタッチ基板４１０における電極線の間に接続される。データ処理・タイミング制御装置４６３は同時に本体回路４８０に接続される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
実施形態６
図５に示すようなタッチ型フラットパネルディスプレイ５００は、表示スクリーン５１０と、表示駆動回路５４０と、タッチ回路５５０と、表示／タッチ信号ゲート回路５６０などを含む。表示スクリーン５１０には、２群の絶縁層により隔てられて相互に直交する行電極群５２０（行電極線５２１、５２２、…、５２ｉ−１、５２ｉ、５２ｉ＋１、…、５２ｍを含む）と列電極群５３０（列電極線５３１、５３２、…、５３ｊ−１、５３ｊ、５３ｊ＋１、…、５３ｎを含む）が設置される。タッチ回路５５０はタッチ励起源５７０とタッチ信号検出回路５８０を有する。タッチ信号検出回路５８０は信号検出チャンネル５８１と、データ変換チャンネル５８２と、データ処理・タイミング制御装置５８３とからなる。信号検出チャンネル５８１はタッチ信号サンプリング素子５８１１と、バッファ５８１２及び５８１３と、差分増幅回路５８１４などを備える。データ変換チャンネル５８２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置５８３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。表示駆動回路５４０とタッチ回路５５０は表示／タッチ信号ゲート回路５６０を介して表示スクリーン５１０に接続される。表示／タッチ信号ゲート回路５６０は表示駆動回路５４０と表示スクリーン５１０を連通させ、又はタッチ回路５５０と表示スクリーン５１０を連通させる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
実施形態８
図７に示すような静電容量式タッチスクリーンを有する応用製品７００は、タッチ電極群７１０と、タッチ回路７２０と、表示システムと、本体回路７６０などを含む。表示システムは、表示スクリーン７５１と、表示駆動回路７５２と、バックライト７５３と、バックライト駆動回路７５４と、表示システム電源７５５などを備え、バックライト７５３がスクリーン７５１の裏面に密着される。本体回路７６０は本体電源７６１などを備える。表示スクリーン７５１の上基板の上面には、１群の相互に交差しない折れ線状の電極群７１０（折れ線状の電極線７１１、７１２、…、７１ｉ−１、７１ｉ、７１ｉ＋１、…、７１ｍを含む）が設置され、各電極線の引出端がいずれも電極群７１０の同一方向に位置され、且つ電極線が一定の抵抗値を有するＩＴＯ材料により作成される。タッチ回路７２０はタッチ励起源７３０とタッチ信号検出回路７４０を有する。タッチ励起源７３０の出力端は７３１と７３２であり、タッチ励起源７３０のタッチ信号の周波数は４００ＫＨｚとする。タッチ励起源７３０の出力端７３２には、周波数が４００ＫＨｚである信号に対するバンドパスフィルタ７３３がある。タッチ信号検出回路７４０は信号検出チャンネル７４１と、データ変換チャンネル７４２と、データ処理・タイミング制御装置７４３とからなる。信号検出チャンネル７４１はタッチ信号サンプリング素子７４１１と、バッファ７４１２及び７４１３と、信号フィルタ７４１４と、差分増幅回路７４１５などを備える。データ変換チャンネル７４２はＡ／Ｄ変換回路を備える。データ処理・タイミング制御装置７４３はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
タッチ回路７２０におけるタッチ信号検出回路７４０は、電極群７１０における電極線７１ｉを検出電極として選択し、電極線７１ｉをタッチ信号サンプリング素子７４１１を介してタッチ励起源７３０の出力端７３１に連通させ、電極群７１０における電極線７１ｉ−１と７１ｉ＋１をいずれもタッチ励起源７３０の出力端７３２に連通させてタッチ信号の還流電極とし、さらに電極線７１ｉと電極線７１ｉ−１の間の結合容量Ｃｉ−１、及び電極線７１ｉと電極線７１ｉ＋１の間の結合容量Ｃｉ＋１によりタッチ信号の密閉のタッチ回路を形成し、また電極群７１０における他のすべての電極線をいずれもタッチ励起源７３０の出力端７３１に連通させる。本体電源７６１は表示システムの表示システム電源７５５に接続され、表示システム電源７５５が表示駆動回路７５２とバックライト駆動回路７５４に接続され、表示駆動回路７５２とバックライト駆動回路７５４がそれぞれ表示スクリーン７５１とバックライト７５３に接続される。タッチ回路７２０におけるタッチ励起源７３０の電源端とタッチ信号検出回路７４０の電源端は、２つの４００ＫＨｚのタッチ信号を順調に通過させられない信号アイソレータ件７２１と７２２を介して本体電源７６１に接続される。タッチ信号検出回路７４０におけるデータ処理・タイミング制御装置７４３はデータ変換チャンネル７４２に接続され、データ変換チャンネル７４２が信号検出チャンネル７４１に接続される。信号検出チャンネル７４１におけるタッチ信号サンプリング素子７４１１はタッチ励起源７３０とタッチ電極群７１０における電極線の間に接続され、信号検出チャンネル７４１における差分増幅回路７４１５は信号フィルタ７４１４を介してバッファ７４１２とバッファ７４１３に接続され、バッファ７４１２がタッチ信号サンプリング素子７４１１のタッチ電極群７１０における電極線に接続される端点に接続され、バッファ７４１３がタッチ信号サンプリング素子７４１１のタッチ励起源７３０に接続される端点に接続される。データ処理・タイミング制御装置７４３は同時に本体回路７６０に接続される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
タッチ基板８１０の表示スクリーン８６１に向かう面には、透明な面状電極８１１が設置され、タッチ基板８１０のユーザーに向かう面には、１群の相互に交差しない折れ線状の電極群８２０（折れ線状の電極線８２１、８２２、…、８２ｉ−１、８２ｉ、８２ｉ＋１、…、８２ｍを含む）が設置され、隣接する電極線は異なる方向に引出端を有し、且つ電極線が一定の抵抗値を有するＩＴＯ材料により作成される。タッチ回路８３０はタッチ励起源８４０とタッチ信号検出回路８５０を有する。タッチ励起源８４０の出力端は８４１と８４２であり、タッチ励起源８４０のタッチ信号の周波数は４００ＫＨｚとする。タッチ信号検出回路８５０は信号検出チャンネル８５１及び８５２と、データ変換チャンネル８５３及び８５４と、データ処理・タイミング制御装置８５５とからなる。信号検出チャンネル８５１はタッチ信号サンプリング素子８５１１と、バッファ８５１２及び８５１３と、信号フィルタ８５１４と、差分増幅回路８５１５などを備える。信号検出チャンネル８５２はタッチ信号サンプリング素子８５２１と、バッファ８５２２及び８５２３と、信号フィルタ８５２４と、差分増幅回路８５２５などを備える。データ変換チャンネル８５３はＡ／Ｄ変換回路を有し、データ変換チャンネル８５４もＡ／Ｄ変換回路を有する。データ処理・タイミング制御装置８５５はデータ演算機能とデータ入出力インタフェースを有する中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＣＵ）であり、中央処理装置が制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアを備える。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
タッチ信号検出回路８５０の信号検出チャンネル８５１におけるタッチ信号サンプリング素子８５１１はタッチ励起源８４０とタッチ電極群８２０における電極線８２ｉ−１の間に接続され、バッファ８５１２はタッチ信号サンプリング素子８５１１の電極線８２ｉ−１に接続される端点に接続され、バッファ８５１３はタッチ信号サンプリング素子８５１１のタッチ励起源８４０に接続される端点に接続され、信号検出チャンネル８５１における差分増幅回路８５１５の入力端は信号フィルタ８５１４を介してバッファ８５１２と８５１３に接続され、差分増幅回路８５１５の出力端はデータ変換チャンネル８５３の入力端に接続される。信号検出チャンネル８５２におけるタッチ信号サンプリング素子８５２１はタッチ励起源８４０とタッチ電極群８２０における電極線８２ｉの間に接続され、バッファ８５２２はタッチ信号サンプリング素子８５２１の電極線８２ｉに接続される端点に接続され、バッファ８５２３はタッチ信号サンプリング素子８５２１のタッチ励起源８４０に接続される端点に接続され、信号検出チャンネル８５２における差分増幅回路８５２５の入力端は信号フィルタ８５２４を介してバッファ８５２２と８５２３に接続され、差分増幅回路８５２５の出力端はデータ変換チャンネル８５４の入力端に接続される。データ変換チャンネル８５３と８５４の出力端はそれぞれデータ処理・タイミング制御装置８５５の２つの異なる入力端に接続される。データ処理・タイミング制御装置８５５は同時に本体回路８７０に接続されている。
【国際調査報告】
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