(57)【要約】【課題】安価で反応の良い、タッチスクリーンの接触感知回路及び接触点検出方法を提供する。【解決手段】接触感知回路は、交流電流（ＡＣ）源Ｖ１と、電圧分割回路１１０、及び処理回路を含んでいる。電圧分割回路１１０は、ＡＣ源Ｖ１から出力されたＡＣ信号を受け取り、接触感知ガラス上の第１の分岐と第２の分岐とを含み、第１の分岐と第２の分岐とは互いに隣接している。処理回路は、第１の分岐及び第２の分岐の電圧に基づいて接触点の位置を決定するために電圧分割回路１１０に接続されている。好ましい形態は、第１の分岐は、第１のキャパシタＣ１と、第１のキャパシタＣ１に接続された第１の電圧分割レジスタＲｖ１と、を含み、第２の分岐は、第２のキャパシタＣ２と、第２のキャパシタＣ２に接続された第２の電圧分割レジスタＲｖ２と、を含む。【選択図】図１
2013020611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ源と、
接触感知ガラス上で互いに隣接する第１の分岐と第２の分岐とを含み、前記ＡＣ源から出力されるＡＣ信号を受け取るために構成された電圧分割回路と、
前記電圧分割回路に接続され、前記第１の分岐及び前記第２の分岐の電圧に基づいて接触点の位置を決定する処理回路と、
を含む接触感知回路。
【請求項２】
前記第１の分岐は、第１のキャパシタと、前記第１のキャパシタに接続された第１の電圧分割レジスタと、を含み、
前記第２の分岐は、第２のキャパシタと、前記第２のキャパシタに接続された第２の電圧分割レジスタと、を含む請求項１に記載の接触感知回路。
【請求項３】
前記第１のキャパシタ及び前記第２のキャパシタの各々は、前記接触感知ガラスの２つのＩＴＯフィルムによって構成されており、
前記第１のキャパシタ及び前記第２のキャパシタの各々の２つのＩＴＯフィルムは、互いに交差し、互いに電気的に絶縁されている請求項２に記載の接触感知回路。
【請求項４】
前記第１のキャパシタの容量は、接触点から前記第１のキャパシタまでの距離に正比例し、
前記第２のキャパシタの容量は、接触点から前記第２のキャパシタまでの距離に正比例する請求項２又は３に記載の接触感知回路。
【請求項５】
前記ＡＣ源の２つの端子にそれぞれ接続された第１の等化レジスタ及び第２の等化レジスタをさらに含み、
前記第１の等化レジスタの抵抗値は、前記第２の等化レジスタの抵抗値と等しい請求項２乃至４のいずれか１項に記載の接触感知回路。
【請求項６】
前記電圧分割回路は、
前記第１のキャパシタの２つの端子に接続された第３の等化レジスタ並びに第４の等化レジスタ、及び前記第２のキャパシタの２つの端子に接続された第５の等化レジスタ並びに第６の等化レジスタをさらに含み、
前記第３の等化レジスタ、前記第４の等化レジスタ、前記第５の等化レジスタ、及び前記第６の等化レジスタの抵抗値は等しい請求項２乃至５のいずれか１項に記載の接触感知回路。
【請求項７】
前記電圧分割回路は、
一方の端子が前記第１のキャパシタの一方の端子に接続され、他方の端子がグランドに接続された第１の等化キャパシタと、
一方の端子が前記第１のキャパシタの他方の端子に接続され、他方の端子がグランドに接続された第２の等化キャパシタと、
一方の端子が前記第２のキャパシタの一方の端子に接続され、他方の端子がグランドに接続された第３の等化キャパシタと、
一方の端子が前記第２のキャパシタの他方の端子に接続され、他方の端子がグランドに接続された第４の等化キャパシタと、
をさらに含み、
前記第１の等化キャパシタ、前記第２の等化キャパシタ、前記第３の等化キャパシタ及び前記第４の等化キャパシタの容量は等しい請求項２乃至６のいずれか１項に記載の接触感知回路。
【請求項８】
第１の等化レジスタ及び第２の等化レジスタは等しい抵抗値を有し、
第３の等化レジスタ、第４の等化レジスタ、第５の等化レジスタ及び第６の等化レジスタは等しい抵抗値を有し、
第１の等化キャパシタ及び第２の等化キャパシタは等しい容量を有し、
第３の等化キャパシタ及び第４の等化キャパシタは等しい容量を有し、
前記第１の等化レジスタの一方の端子は第３の等化レジスタの一方の端子に接続され、前記第１の等化レジスタの他方の端子は前記ＡＣ源の一方の端子に接続され、前記ＡＣ源の他方の端子は前記第２の等化レジスタの一方の端子に接続され、前記第２の等化レジスタの他方の端子はグランドに接続され、前記第３の等化レジスタの一方の端子は前記第１のキャパシタの一方の端子に接続され、前記第１のキャパシタの他方の端子は前記第４の等化レジスタの一方の端子に接続され、前記第４の等化レジスタの他方の端子は前記第１の電圧分割レジスタの一方の端子に接続され、前記第１の電圧分割レジスタの他方の端子はグランドに接続され、前記第１の等化キャパシタの一方の端子は前記第３の等化レジスタと前記第１のキャパシタとの共通の端子に接続され、前記第１の等化キャパシタの他方の端子はグランドに接続され、前記第２の等化キャパシタの一方の端子は前記第４の等化レジスタと前記第１のキャパシタとの共通の端子に接続され、前記第２の等化キャパシタの他方の端子はグランドに接続され、前記第５の等化レジスタの一方の端子は前記第１の等化レジスタと前記第３の等化レジスタとの共通の端子に接続され、前記第５の等化レジスタの他方の端子は前記第２のキャパシタの一方の端子に接続され、前記第２のキャパシタの他方の端子は前記第６の等化レジスタの一方の端子に接続され、前記第６の等化レジスタの他方の端子は前記第２の電圧分割レジスタの一方の端子に接続され、前記第２の電圧分割レジスタの他方の端子はグランドに接続され、前記第３の等化キャパシタの一方の端子は前記第５の等化レジスタと前記第２のキャパシタとの共通の端子に接続され、前記第３の等化キャパシタの他方の端子はグランドに接続され、前記第４の等化キャパシタの一方の端子は前記第６の等化レジスタと前記第２のキャパシタとの共通の端子に接続され、前記第４の等化キャパシタの他方の端子はグランドに接続されている請求項２に記載の接触感知回路。
【請求項９】
前記処理回路は、前記第１の電圧分割レジスタ及び前記第２の電圧分割レジスタの電圧を取得するために前記電圧分割回路に接続された差動回路と、前記差動回路に接続されたレベル調整回路と、前記レベル調整回路に接続された増幅回路と、を含む請求項２乃至８のいずれか１項に記載の接触感知回路。
【請求項１０】
前記処理回路は、前記第１の電圧分割レジスタの電圧が前記第２の電圧分割レジスタの電圧に等しい場合、前記接触感知ガラスに非接触、又は接触点から前記第１のキャパシタまでの距離が接触点から前記第２のキャパシタまでの距離と等しいと決定し、
また前記処理回路は、前記第１の電圧分割レジスタの電圧が前記第２の電圧分割レジスタの電圧より低い場合、接触点から前記第１のキャパシタまでの距離が接触点から前記第２のキャパシタまでの距離より短いと決定し、
さらに前記処理回路は、前記第１の電圧分割レジスタの電圧が前記第２の電圧分割レジスタの電圧より高い場合、接触点から前記第１のキャパシタまでの距離が接触点から前記第２のキャパシタまでの距離より長いと決定する請求項２乃至９のいずれか１項に記載の接触感知回路。
【請求項１１】
前記処理回路は、前記第１の電圧分割レジスタの電圧と前記第２の電圧分割レジスタの電圧との差に基づいて、接触点の前記第１のキャパシタ又は前記第２のキャパシタへのオフセット量を決定する請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の接触感知回路。
【請求項１２】
ａ）接触感知ガラス上に第１の分岐及び第２の分岐を有する電圧分割回路にＡＣ信号を供給し、
ｂ）前記第１の分岐及び前記第２の分岐の電圧を取得し、
ｃ）前記第１の分岐及び前記第２の分岐の電圧に基づいて接触点の位置を決定する、接触点検出方法。
【請求項１３】
前記第１の分岐は、第１のキャパシタと、前記第１のキャパシタに接続された第１の電圧分割レジスタと、を含み、
前記第２の分岐は、第２のキャパシタと、前記第２のキャパシタに接続された第２の電圧分割レジスタと、を含み、
ステップｂ）は、前記第１の電圧分割レジスタ及び前記第２の電圧分割レジスタの電圧を取得するステップｄ）をさらに含み、
ステップｃ）は、前記第１の電圧分割レジスタ及び前記第２の電圧分割レジスタの電圧に基づいて接触点の位置を決定するステップｅ）をさらに含む請求項１２に記載の接触点検出方法。
【請求項１４】
ステップｅ）は、
差動信号を取得するために、前記第１の電圧分割レジスタ及び前記第２の電圧分割レジスタの電圧に基づいて、差動動作を実行するステップｆ）と、
調整信号を取得するために、前記差動信号を調整するステップｇ）と、
前記調整信号を増幅するステップｈ）と、
をさらに含む請求項１３に記載の接触点検出方法。
【請求項１５】
ステップｅ）は、
前記第１の電圧分割レジスタの電圧が前記第２の電圧分割レジスタの電圧と等しい場合、接触感知ガラスに非接触、又は接触点から前記第１のキャパシタまでの距離が接触点から前記第２のキャパシタまでの距離と等しいと決定するステップｉ）と、
前記第１の電圧分割レジスタの電圧が前記第２の電圧分割レジスタの電圧より低い場合、接触点から前記第１のキャパシタまでの距離が接触点から前記第２のキャパシタまでの距離より短いと決定するステップｊ）と、
前記第１の電圧分割レジスタの電圧が前記第２の電圧分割レジスタの電圧より高い場合、接触点から前記第１のキャパシタまでの距離が接触点から前記第２のキャパシタまでの距離より長いと決定するステップｋ）と、
をさらに含む請求項１３又は１４に記載の接触点検出方法。
【請求項１６】
ステップｅ）は、
前記第１の電圧分割レジスタの電圧と前記第２の電圧分割レジスタの電圧との差に基づいて、前記接触点の前記第１のキャパシタ又は前記第２のキャパシタへのオフセット量を決定するステップｌ）をさらに含む請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の接触点検出方法。
【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（touch screen）に関し、特にタッチスクリーンの接触感知回路（touch sensing circuit）及び接触点検出方法(touch point detecting method)
に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンのための感知回路のタイプとして、アクティブタイプとパッシブタイプの２種類がある。アクティブ感知回路は、高周波数放射及び共鳴原理に基づいて接触点を検出する。一般的なアクティブ感知回路は、多重インダクタンスコイルが感知基板（sensing board）に設けられており、制御基板（controlling board）が当該インダクタンスコイルの一方を選択し、そして当該選択されたインダクタンスコイルに交流電流を供給する。インダクタンスコイルは、磁界を生成するために、交流電流によって動作する。従って、電子ペン（electronic pen）が磁界に近づけられると、電子ペンの共振回路が電気的エネルギを蓄える。その後、電気的エネルギは電子ペンに蓄えられ、制御基板は選択されたインダクタンスコイルへの交流電流の供給を停止する。その合間に、電子ペンの共振回路は自由振動によって電気的エネルギを信号に変換する。感知基板は、接触点を決定するために、当該信号を電気的信号に変換する。
【０００３】
他方、パッシブ感知回路は、逐次回路（successive circuit）の要求を満たす電圧を作り出すために、感知基板に電荷を蓄積する。このケースにおいて、接触点は当該電圧に基づいて決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾特許出願公開第２０１０１１６２０号明細書
【特許文献２】台湾特許出願公開第２０１０１９１９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のアクティブ感知回路及びパッシブ感知回路は欠点を有している。アクティブ感知回路に関しては、正確に接触点を決定するために、感知基板は高い精度のインダクタンスコイルを用いる必要がある。また、信号が弱いので、逐次回路が複雑となり、製造コストが嵩む。パッシブ感知回路に関しては、逐次回路が電圧を処理するために長い時間待つ必要があり、それ故にパッシブ感知回路の反応時間を長期化させる。多くの場合、補助回路（supplemental circuit）がパッシブ感知回路の反応時間を短縮するために用いられるが、このような場合、製造コストが嵩む。
本発明の目的は、安価で反応の良い、タッチスクリーンの接触感知回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
接触感知回路は、交流電流（ＡＣ）源、電圧分割回路、及び処理回路を含んでいる。電圧分割回路は、ＡＣ源から出力されたＡＣ信号を受け取り、接触感知ガラス上の第１の分岐及び第２の分岐を含み、第１の分岐及び第２の分岐は、互いに隣接する。処理回路は、第１の分岐及び第２の分岐の電圧に基づいて接触点の位置を決定するために電圧分割回路に接続されている。
【０００７】
好ましい形態において、第１の分岐は、第１のキャパシタ、及び第１のキャパシタに接続された第１の電圧分割レジスタを含み、第２の分岐は、第２のキャパシタ、及び第２のキャパシタに接続された第２の電圧分割レジスタを含む。
【０００８】
好ましい形態において、第１のキャパシタ及び第２のキャパシタの各々は、接触感知ガラスの２つのＩＴＯフィルムによってそれぞれ構成されており、各々のキャパシタの当該２つのＩＴＯフィルムは交差し、互いに絶縁されている。
【０００９】
好ましい形態において、第１のキャパシタの容量は接触点から第１のキャパシタまでの距離に正比例し、第２のキャパシタの容量は接触点から第２のキャパシタまでの距離に正比例する。
【００１０】
好ましい形態において、第１の等化レジスタ及び第２の等化レジスタは、ＡＣ源の２つの端子にそれぞれ接続されており、第１の等化レジスタの抵抗値は、第２の等化レジスタの抵抗値に等しい。
【００１１】
好ましい形態において、電圧分割回路は、第１のキャパシタの２つの端子に接続された第３の等化レジスタ及び第４の等化レジスタを含み、第２のキャパシタの２つの端子に接続された第５の等化レジスタ及び第６の等化レジスタをさらに含む。他の形態において、第３の等化レジスタ、第４の等化レジスタ、第５の等化レジスタ、及び第６の等化レジスタの抵抗値は等しい。
【００１２】
好ましい形態において、電圧分割回路は、一方の端子が第１のキャパシタの一方の端子に接続され、他方の端子がグランドに接続された第１の等化キャパシタ、一方の端子が第１のキャパシタの他方の端子に接続され、他方の端子がグランドに接続された第２の等化キャパシタ、一方の端子が第２のキャパシタの一方の端子に接続され、他方の端子がグランドに接続された第３の等化キャパシタ、一方の端子が第２のキャパシタの他方の端子に接続され、他方の端子がグランドに接続された第４の等化キャパシタをさらに含んでおり、第１の等化キャパシタ、第２の等化キャパシタ、第３の等化キャパシタ及び第４の等化キャパシタの容量は等しい。
【００１３】
好ましい形態において、接触感知回路は、等しい抵抗値を有する第１の等化レジスタ及び第２の等化レジスタを含み、等しい抵抗値を有する第３の等化レジスタ、第４の等化レジスタ、第５の等化レジスタ及び第６の等化レジスタを含み、等しい容量を有する第１の等化キャパシタ及び第２の等化キャパシタを含み、等しい容量の第３の等化キャパシタ及び第４の等化キャパシタをさらに含む。他の形態において、第１の等化レジスタの一方の端子は、第３の等化レジスタの一方の端子に接続され、第１の等化レジスタの他方の端子は、ＡＣ源の一方の端子に接続され、ＡＣ源の他方の端子は、第２の等化レジスタの一方の端子に接続され、第２の等化レジスタの他方の端子は、グランドに接続されている。他の形態において、第３の等化レジスタの他方の端子は、第１のキャパシタの一方の端子に接続され、第１のキャパシタの他方の端子は、第４の等化レジスタの一方の端子に接続されている。第４の等化レジスタの他方の端子は、第１の電圧分割レジスタの一方の端子に接続され、第１の電圧分割レジスタの他方の端子はグランドに接続されている。さらに第１の等化キャパシタの一方の端子は、第３の等化レジスタと第１のキャパシタとの共通の端子に接続され、第１の等化キャパシタの他方の端子は、グランドに接続されている。第２の等化キャパシタの一方の端子は、第４の等化キャパシタと第１のキャパシタとの共通の端子に接続され、第２の等化キャパシタの他方の端子は、グランドに接続されている。第５の等化レジスタの一方の端子は、第１の等化レジスタと第３の等化レジスタとの共通の端子に接続され、第５の等化レジスタの他方の端子は、第２のキャパシタの一方の端子に接続され、第２のキャパシタの他方の端子は、第６の等化レジスタの一方の端子に接続されている。第６の等化レジスタの他方の端子は、第２の電圧分割レジスタの一方の端子に接続され、第２の電圧分割レジスタの他方の端子はグランドに接続されている。さらに第３の等化キャパシタの一方の端子は、第５の等化レジスタと第２のキャパシタとの共通の端子に接続され、第３の等化キャパシタの他方の端子は、グランドに接続されている。第４の等化キャパシタの一方の端子は、第６の等化レジスタと第２のキャパシタとの共通の端子に接続され、第４の等化キャパシタの他方の端子は、グランドに接続されている。
【００１４】
好ましい形態において、処理回路は、第１の電圧分割レジスタ及び第２の電圧分割レジスタの電圧を取得するために、電圧分割回路に接続された差動回路、差動回路に接続されたレベル調整回路、及びレベル調整回路に接続された増幅回路を含む。
【００１５】
好ましい形態において、処理回路は、接触感知ガラスへの非接触を決定する。処理回路は、さらに第１の電圧分割レジスタの電圧が第２の電圧分割レジスタの電圧に等しい場合、接触点から第１のキャパシタまでの距離が接触点から第２のキャパシタまでの距離と等しいと決定する。処理回路は、さらに第１の電圧分割レジスタの電圧が第２の電圧分割レジスタの電圧より低い場合、接触点から第１のキャパシタまでの距離が接触点から第２のキャパシタまでの距離より短いと決定する。他の形態において、処理回路は、さらに第１の電圧分割レジスタの電圧が第２の電圧分割レジスタの電圧より高い場合、接触点から第１のキャパシタまでの距離が接触点から第２のキャパシタまでの距離より長いと決定する。
【００１６】
好ましい形態において、処理回路は、第１の電圧分割レジスタと第２の電圧分割レジスタとの電圧の差に基づいて、接触点の第１のキャパシタ又は第２のキャパシタへのオフセット量を決定する。
【００１７】
さらにもう一つは、接触点検出方法を提供するためのものである。
【００１８】
接触点検出方法は、i）接触検出ガラス上で互いに隣接する第１の分岐及び第２の分岐を含む電圧分割回路にＡＣ信号を供給し、ii）第１の分岐及び第２の分岐の電圧を取得すし、iii）第１の分岐及び第２の分岐の電圧に基づいて接触点の位置を決定する。
【００１９】
好ましい形態において、第１の分岐は、第１のキャパシタ、及び第１のキャパシタに接続された第１の電圧分割レジスタを含み、第２の分岐は、第２のキャパシタ、及び第２のキャパシタに接続された第２の電圧分割レジスタを含む。本形態において、ステップii）は、第１の電圧分割レジスタ及び第２の電圧分割レジスタの電圧を取得するステップiv）をさらに含み、ステップiii）は、第１の電圧分割レジスタ及び第２の電圧分割レジスタの電圧に基づいて接触点の位置を決定するステップｖ）をさらに含む。
【００２０】
好ましい形態において、ステップｖ）は、差動信号を取得するために、第１の電圧分割レジスタ及び第２の電圧分割レジスタの電圧に基づいて、差動動作を実行するステップvi）と、調整信号を取得するために差動信号を調整するステップvii）と、調整信号を増幅するステップviii）と、をさらに含んでいる。
【００２１】
好ましい形態において、ステップｖ）は、第１の電圧分割レジスタの電圧が第２の電圧分割レジスタの電圧に等しい場合、接触感知ガラスに非接触、又は接触点から第１のキャパシタまでの距離が接触点から第２のキャパシタまでの距離と等しいと決定するステップix）と、第１の電圧分割レジスタの電圧が第２の電圧分割レジスタの電圧より低い場合、接触点から第１のキャパシタまでの距離が接触点から第２のキャパシタまでの距離より短いと決定するステップｘ）と、第１の電圧分割レジスタの電圧が第２の電圧分割レジスタの電圧より高い場合、接触点から第１のキャパシタまでの距離が接触点から第２のキャパシタまでの距離より長いと決定するステップxi）と、をさらに含む。
【００２２】
好ましい形態において、ステップｖ）は、第１の電圧分割レジスタの電圧と第２の電圧分割レジスタの電圧との差に基づいて、接触点の第１のキャパシタ又は第２のキャパシタへのオフセット量を決定するステップxii）をさらに含む。
【００２３】
前述のタッチスクリーンの接触感知回路の接触点検出方法を用いることで、ユーザの指がタッチスクリーンの接触感知回路に接触すると、接触が電荷を誘引し、そしてキャパシタの容量が変化する。キャパシタの容量の変化は、接触点からキャパシタまでの距離に正比例するので、タッチスクリーンの接触感知回路によって検出された第１のキャパシタ及び第２のキャパシタの容量の変化に基づいて、接触点を決定することができる。当該回路の要素は、シンプルで容量の変化を出力端子に迅速に反映させることができる。さらに製造コストを安くすることができ、また反応速度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、安価で反応の良い、タッチスクリーンの接触感知回路及び接触点検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る接触感知回路に対応する回路ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る異なる接触感知回路に対応する回路ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る接触点検出方法のフローチャート図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る接触点検出方法の終端処理のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本開示は、以下の形態及び図面に基づいて述べられる。
【００２７】
図１に示すように、タッチスクリーンの接触感知回路は、交流電流（ＡＣ）源Ｖ１及び電圧分割回路（voltage division circuit）１１０を含む。電圧分割回路１１０の２つの端子は、ＡＣ源Ｖ１に接続されている。ＡＣ源Ｖ１は、電圧分割回路１１０にＡＣ信号を供給する。ＡＣ信号は、サイン波状のＡＣ波、鋸歯状のＡＣ波、パルス波状のＡＣ波などである。
【００２８】
本形態において、電圧分割回路１１０はＡＣ源Ｖ１から出力されたＡＣ信号を処理できる。電圧分割回路１１０の第１の分岐（first branch）は、第１のキャパシタＣ１及び第１の電圧分割レジスタ（voltage division resistor）Ｒｖ１を含む。電圧分割回路１１０の第２の分岐（second branch）は、第２のキャパシタＣ２及び第２の電圧分割レジスタＲｖ２を含む。
【００２９】
第１のキャパシタＣ１は、接触感知ガラスの２つのＩｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅｓ（ＩＴＯ）フィルムによって規定することができ、当該２つのＩＴＯフィルムは、互いに交差し、互いに電気的に絶縁されている。指が接触感知ガラスに接触すると、第１のキャパシタＣ１の電荷の一部が指を通じて移動する。接触点と第１のキャパシタＣ１との距離が短いと、多くの電荷が移動して第１のキャパシタＣ１の電荷が減少する。さらに、第１のキャパシタＣ１の容量は、接触点と第１のキャパシタＣ１との距離に正比例する。
【００３０】
第１の電圧分割レジスタＲｖ１は、１つのレジスタ又は直列若しくは並列に接続された複数のレジスタを含むことができる。
【００３１】
第２のキャパシタＣ２は、第１のキャパシタＣ１を規定する２つのＩＴＯフィルムに隣接する２つのＩＴＯフィルムによって規定することができ、第２のキャパシタＣ２の２つのＩＴＯフィルムは、相互に交差し、互いに電気的に絶縁されている。第２のキャパシタＣ２の容量は、接触点と第２のキャパシタＣ２との距離に正比例する。
【００３２】
第２の電圧分割レジスタＲｖ２は、１つのレジスタ又は直列若しくは並列に接続された複数のレジスタを含むことができる。第１の電圧分割レジスタＲｖ１の抵抗値は、第２の電圧分割レジスタＲｖ２の抵抗値と等しい。
【００３３】
本形態において、第１のキャパシタＣ１は電圧分割回路１１０の第１の分岐を形成するために、第１の電圧分割レジスタＲｖ１と直列に接続している。第２のキャパシタＣ２は、電圧分割回路１１０の第２の分岐を形成するために第２の電圧分割レジスタＲｖ２と直列に接続している。第１の分岐は、第２のキャパシタＣ２の１つの端子に接続された第１のキャパシタＣ１によって、第２の分岐と並列に配置されている。第１のキャパシタＣ１と第１の電圧分割レジスタＲｖ１との共通の端子は第１の電圧分割点（voltage division point）Ｏ１を形成し、第２のキャパシタＣ２と第２の電圧分割レジスタＲｖ２との共通の端子は第２の電圧分割点Ｏ２を形成している。ＡＣ源Ｖ１の一方の端子は第１のキャパシタＣ１と第２のキャパシタＣ２との共通の端子に接続され、ＡＣ源Ｖ１の他方の端子はグランドに接続されている。第１の電圧分割レジスタＲｖ１と第２の電圧分割レジスタＲｖ２との共通の端子は、グランドに接続されている。但し、タッチスクリーンの解像度を向上させるために、複数の分岐を電圧分割回路１１０に設けることができる。
【００３４】
信号を良好に観測するために、タッチスクリーンの接触感知回路は終端処理回路１２０をさらに含めることができる。終端処理回路１２０は、電圧分割回路１１０に接続された差動回路１２１、差動回路１２１に接続されたレベル調整回路１２２、及びレベル調整回路１２２に接続された増幅回路１２３を含む。
【００３５】
本形態では、差動回路１２１の第１の入力端子は、第１の電圧分割点Ｏ１に接続することができ、第２の入力端子は、第２の電圧分割点Ｏ２に接続することができる。そして、差動回路１２１の出力端子は、レベル調整回路１２２の入力端子に接続することができる。レベル調整回路１２２の出力端子は、増幅回路１２３の入力端子に接続することができる。増幅回路１２３の出力端子は、増幅された信号を出力するために用いることができる。
【００３６】
動作において、ＡＣ源Ｖ１は電圧分割回路１１０にＡＣ信号を供給する。ＡＣ信号は、第１の電圧分割点Ｏ１で第１の分割された電圧を作り出し、そして第２の電圧分割点Ｏ２で第２の分割された電圧を作り出す。
【００３７】
接触感知ガラスに非接触、又は接触点と第１のキャパシタＣ１との距離が接触点と第２のキャパシタＣ２との距離と等しい場合、第１のキャパシタＣ１の容量は、第２のキャパシタＣ２の容量と等しく、第１のキャパシタＣ１のインピーダンスは、第２のキャパシタＣ２のインピーダンスと等しい。第１の電圧分割レジスタＲｖ１の抵抗値は、第２の電圧分割レジスタＲｖ２の抵抗値と等しく、第１の分割された電圧は、電圧分割回路１１０の電圧分割動作原理に基づき、第２の分割された電圧と等しい。
【００３８】
接触点から第１のキャパシタＣ１までの距離が接触点から第２のキャパシタＣ２までの距離よりも短い場合、第１のキャパシタＣ１の容量は、第２のキャパシタＣ２の容量よりも少なく、第１のキャパシタＣ１のインピーダンスは、第２のキャパシタＣ２のインピーダンスより大きい。加えて、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の抵抗値は、第２の電圧分割レジスタＲｖ２の抵抗値と等しく、第１の分割された電圧は、電圧分割回路１１０の電圧分割動作原理に基づき、第２の分割された電圧より小さい。
【００３９】
接触点から第１のキャパシタＣ１までの距離が接触点から第２のキャパシタＣ２までの距離より長い場合、第１のキャパシタＣ１の容量は、第２のキャパシタＣ２の容量よりも大きく、第１のキャパシタＣ１のインピーダンスは、第２のキャパシタＣ２のインピーダンスより小さい。加えて、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の抵抗値は、第２の電圧分割レジスタＲｖ２と等しく、第１の分割された電圧は、電圧分割回路１１０の電圧分割動作原理に基づき、第２の分割された電圧より大きい。
【００４０】
本形態では、差動信号を取得するための差動動作を実行するために、第１の分割された電圧を差動回路（differential circuit）１２１の第１の入力端子に出力することができると共に、第２の分割された電圧を差動回路１２１の第２の入力端子に出力することができる。調整信号を取得するためのレベル調整を行うために、差動信号をレベル調整回路（level adjusting circuit）１２２に出力することができる。増幅信号を取得するための増幅動作を実行するために、調整信号を増幅回路（amplifying circuit）１２３に出力することができる。接触点の位置は、例えば手動による監視やコンピュータによる処理などによる、増幅信号の処理によって決定される。特に、終端処理回路１２０は、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の電圧が第２の電圧分割レジスタＲｖ２の電圧に等しい場合、接触感知ガラスに非接触、又は接触点から第１のキャパシタＣ１までの距離が接触点から第２のキャパシタＣ２までの距離と等しいと決定する。終端処理回路１２０は、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の電圧が第２の電圧分割レジスタＲｖ２の電圧より低い場合、接触点から第１のキャパシタＣ１までの距離が接触点から第２のキャパシタＣ２までの距離より短いと決定する。終端処理回路１２０は、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の電圧が第２の電圧分割レジスタＲｖ２の電圧より高い場合、接触点から第１のキャパシタＣ１までの距離が接触点から第２のキャパシタＣ２までの距離より長いと決定する。
【００４１】
しかも、第１のキャパシタＣ１又は第２のキャパシタＣ２から接触点へのオフセット量は、第１の分割された電圧と第２の分割された電圧との差によって決定される。
【００４２】
実施の形態の１つにおいて、図１に示されたシステムは、図２に詳細に示されている。タッチスクリーンの接触感知回路は、ＡＣ源Ｖ１及び電圧分割回路２１０を含んでいる。ＡＣ源の２つの端子は、それぞれ第１の等化レジスタ（equalizing resistor）Ｒ１及び第２の等化レジスタＲ２に接続され、結果として電圧分割回路２１０に接続されている。
【００４３】
ＡＣ源Ｖ１は、電圧分割回路２１０にＡＣ信号を供給する。ＡＣ信号は、サイン波状のＡＣ波、鋸歯状のＡＣ波、パルス波状のＡＣ波などである。ＡＣ源Ｖ１は、ＡＣ源Ｖ１の２つの端子にそれぞれ接続された第１の等化レジスタＲ１及び第２の等化レジスタＲ２を含み、第１の等化レジスタＲ１の抵抗値は、第２の等化レジスタＲ２の抵抗値と等しい。
【００４４】
ＡＣ源Ｖ１の２つの端子の２本の配線の経路の違いによって長さが異なるため、それ故に配線の抵抗値も異なり、ＡＣ源Ｖ１から出力される信号の差が生じる。ＡＣ源Ｖ１の２つの端子における等化抵抗値の増加は、ＡＣ信号の高い等価性を与えるＡＣ源Ｖ１への、配線の抵抗値による影響を低減することができる。例えば、配線の一方の端子の抵抗が０．１Ω、他の端子の抵抗が０．１５Ωであれば、許容割合は（１−０．１／０．１５）で、約３３．３％である。さらに、配線の２つの端子に接続した２つの１１０Ωのレジスタは、（１−（１１０＋０．１）／（１１０＋０．１５））、約０．０５％に許容割合を調整できる。
【００４５】
電圧分割回路２１０は、ＡＣ源Ｖ１から出力されたＡＣ信号を処理する。電圧分割回路２１０の第１の分岐は、第１のキャパシタＣ１、第１の電圧分割レジスタＲｖ１、第３の等化レジスタＲ３、第４の等化レジスタＲ４、第１の等化キャパシタ（equalizing capacitor）Ｃｖ１、及び第２の等化キャパシタＣｖ２を含む。電圧分割回路２１０の第２の分岐は、第２のキャパシタＣ２、第２の電圧分割レジスタＲｖ２、第５の等化レジスタＲ５、第６の等化レジスタＲ６、第３の等化キャパシタＣｖ３、及び第４の等化キャパシタＣｖ４を含む。
【００４６】
第１のキャパシタＣ１は、接触感知ガラス（図示を省略）の２つのＩＴＯフィルムによって規定することができ、当該２つのＩＴＯフィルムは互いに交差し、互いに電気的に絶縁されている。指が第１のキャパシタＣ１に触れると、第１のキャパシタＣ１の電荷の一部は指を通じて移動する。接触点と第１のキャパシタＣ１との間の距離が短くなれば、そこでの電荷の移動が増し、それ故に第１のキャパシタＣ１の電荷が減少する。さらに、第１のキャパシタＣ１の容量は、接触点と第１のキャパシタＣ１との距離に正比例する。
【００４７】
第１の電圧分割レジスタＲｖ１は、１つのレジスタ又は直列若しくは並列に接続された複数のレジスタである。
【００４８】
第３の等化レジスタＲ３及び第４の等化レジスタＲ４は、等しい抵抗値を有し、それぞれ第１のキャパシタＣ１を共通するように第１のキャパシタＣ１の２つの端子に接続されている。
【００４９】
第１の等化キャパシタＣｖ１及び第２の等化キャパシタＣｖ２は、第１のキャパシタＣ１の２つの端子の間で寄生キャパシタ（parasitic capacitor）を共通することができる。
【００５０】
第２のキャパシタＣ２は、第１のキャパシタＣ１を規定する２つのＩＴＯフィルムと隣接する他の２つのＩＴＯフィルムによって規定することができ、第２のキャパシタＣ２の２つのＩＴＯフィルムは、互いに交差し、互いに電気的に絶縁されている。第２のキャパシタＣ２の容量は、接触点と第２のキャパシタＣ２との距離に正比例する。
【００５１】
第２の電圧分割レジスタＲｖ２は、１つのレジスタ又は直列若しくは並列に接続された複数のレジスタである。
【００５２】
第５の等化レジスタＲ５及び第６の等化レジスタＲ６は、等しい抵抗値を有し、それぞれ第２のキャパシタＣ２を共通するように第２のキャパシタＣ２の２つの端子に接続されている。
【００５３】
第３の等化キャパシタＣｖ３及び第４の等化キャパシタＣｖ４は、第２のキャパシタＣ２の２つの端子の間で寄生キャパシタを共通することができる。
【００５４】
第４の等化レジスタＲ４は、第１の電圧分割点Ｏ１を形成するために第１の電圧分割レジスタＲｖ１に接続されている。第６の等化レジスタＲ６は、第２の電圧分割点Ｏ２を形成するために第２の電圧分割レジスタＲｖ２に接続されている。
【００５５】
本形態において、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の抵抗値は、第２の電圧分割レジスタＲｖ２の抵抗値と等しい。
【００５６】
他の形態において、第３の等化レジスタＲ３、第４の等化レジスタＲ４、第５の等化レジスタＲ５、及び第６の等化レジスタＲ６は、等しい抵抗値を有する。第１のキャパシタＣ１及び第２のキャパシタＣ２の２つの端子の２つの配線の経路の違いによって長さが異なるため、配線の抵抗値も異なる。電圧分割回路２１０の電圧分割動作原理に基づき、抵抗値の差は、第１の電圧分割点Ｏ１及び第２の電圧分割点Ｏ２で生成する出力電圧の差を生じさせ、回路の等化性に影響を及ぼす。そのため、第１のキャパシタＣ１及び第２のキャパシタＣ２の２つの端子の間で等しい抵抗値を有する等化レジスタの増加は、電圧分割回路２１０への配線の抵抗値による影響を低減することができる。
【００５７】
他の形態において、第１の等化キャパシタＣｖ１、第２の等化キャパシタＣｖ２、第３の等化キャパシタＣｖ３、及び第４の等化キャパシタＣｖ４は、等しい容量を有する。第１のキャパシタＣ１及び第２のキャパシタＣ２の２つの端子の２つの配線の経路の違いによって長さが異なるため、配線の寄生容量も異なる。電圧分割回路２１０の電圧分割動作原理に基づき、寄生容量の差は第１の電圧分割点Ｏ１及び第２の電圧分割点Ｏ２で生成する出力電圧の差を生じさせ、回路の等化性に影響を及ぼす。そのため、第１のキャパシタＣ１及び第２のキャパシタＣ２の２つの端子の間で等しい容量を有する等化キャパシタの増加は、電圧分割回路２１０への配線の容量による影響を低減することができる。
【００５８】
本形態において、第１の等化レジスタＲ１の一方の端子は、第３の等化レジスタＲ３の一方の端子に接続され、第１の等化レジスタＲ１の他方の端子は、ＡＣ源Ｖ１の一方の端子に接続されている。ＡＣ源Ｖ１の他方の端子は、第２の等化レジスタＲ２の一方の端子に接続されている。第２の等化レジスタＲ２の他方の端子はグランドに接続されている。第３の等化レジスタＲ３の他方の端子は、第１のキャパシタＣ１の一方の端子に接続され、第１のキャパシタＣ１の他方の端子は、第４の等化レジスタＲ４の一方の端子に接続されている。第４の等化レジスタＲ４の他方の端子は、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の一方の端子に接続されている。第１の電圧分割レジスタＲｖ１の他方の端子は、グランドに接続されている。第１の等化キャパシタＣｖ１の一方の端子は、第３の等化レジスタＲ３と第１のキャパシタＣ１との共通の端子に接続され、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の他方の端子は、グランドに接続されている。第２の等化キャパシタＣｖ２の一方の端子は、第４の等化レジスタＲ４と第１のキャパシタＣ１との共通の端子に接続され、第２の等化キャパシタＣｖ２の他方の端子は、グランドに接続されている。第５の等化レジスタＲ５の一方の端子は、第１の等化レジスタＲ１と第３の等化レジスタＲ３との共通の端子に接続され、第５の等化レジスタＲ５の他方の端子は、第２のキャパシタＣ２の一方の端子に接続されている。第２のキャパシタＣ２の他方の端子は、第６の等化レジスタＲ６の一方の端子に接続され、第６の等化レジスタＲ６の他方の端子は、第２の電圧分割レジスタＲｖ２の一方の端子に接続されている。第２の電圧分割レジスタＲｖ２の他方の端子は、グランドに接続されている。第３の等化キャパシタＣｖ３の一方の端子は、第５の等化レジスタＲ５と第２のキャパシタＣ２との共通の端子に接続され、第３の等化キャパシタＣｖ３の他方の端子は、グランドに接続されている。第４の等化キャパシタＣｖ４の一方の端子は、第６の等化レジスタＲ６と第２のキャパシタＣ２との共通の端子に接続され、第４の等化キャパシタＣｖ４の他方の端子は、グランドに接続されている。電圧分割回路２１０は、タッチスクリーンの解像度を向上させるために複数の分岐を設けることができる。
【００５９】
信号を良好に観測するために、タッチスクリーンの接触感知回路も後端処理回路２２０を含む。後端処理回路２２０は、電圧分割回路２１０に接続された差動回路２２１、差動回路２２１に接続されたレベル調整回路２２２、及びレベル調整回路２２２に接続されて増幅回路２２３を含む。
【００６０】
差動回路２２１の第１の入力端子は、第１の電圧分割点Ｏ１に接続され、第２の入力端子は、第２の電圧分割点Ｏ２に接続されている。差動回路２２１の出力端子は、レベル調整回路２２２の入力端子に接続されている。レベル調整回路２２２の出力端子は、増幅回路２２３の入力端子に接続されている。さらに、増幅回路２２３の出力端子は、増幅された信号を出力する。
【００６１】
動作において、ＡＣ源Ｖ１は、電圧分割回路２１０にＡＣ信号を供給する。ＡＣ信号は第１の電圧分割点Ｏ１で第１の分割された電圧を作り出し、第２の電圧分割点Ｏ２で第２の分割された電圧を作り出す。
【００６２】
接触感知ガラスに非接触、又は接触点から第１のキャパシタＣ１までの距離が接触点から第２のキャパシタＣ２までの距離と等しい場合、第１のキャパシタＣ１の容量は、第２のキャパシタＣ２の容量と等しく、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の抵抗値は、第２の電圧分割レジスタＲｖ２の抵抗値と等しい。本形態において、第３の等化レジスタＲ３、第４の等化レジスタＲ４、第５の等化レジスタＲ５、及び第６の等化レジスタＲ６の抵抗値は等しい。他の形態において、第１の等化キャパシタＣｖ１及び第２の等化キャパシタＣｖ２の容量は等しい。さらに、他の形態において、第３の等化キャパシタＣｖ３及び第４の等化キャパシタＣｖ４の容量は等しい。第１の分割された電圧は、電圧分割回路２１０の電圧分割動作原理に基づき、第２の分割された電圧と等しい。
【００６３】
接触点から第１のキャパシタＣ１までの距離が接触点から第２のキャパシタＣ２までの距離より短い場合、第１のキャパシタＣ１の容量は、第２のキャパシタＣ２の容量よりも小さく、第１のキャパシタＣ１のインピーダンスは、第２のキャパシタＣ２のインピーダンスより大きい。また、このような場合、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の抵抗値は、第２の電圧分割レジスタＲｖ２と等しく、第３の等化レジスタＲ３、第４の等化レジスタＲ４、第５の等化レジスタＲ５、及び第６の等化レジスタＲ６の抵抗値は等しい。第１の等化キャパシタＣｖ１及び第２の等化キャパシタＣｖ２の容量は等しい。第３の等化キャパシタＣｖ３及び第４の等化キャパシタＣｖ４の容量は等しい。第１の分割された電圧は、電圧分割回路２１０の電圧分割動作原理に基づき、第２の分割された電圧より小さい。
【００６４】
接触点から第１のキャパシタＣ１までの距離が接触点から第２のキャパシタＣ２までの距離より長い場合、第１のキャパシタＣ１の容量は、第２のキャパシタＣ２の容量より大きく、第１のキャパシタＣ１のインピーダンスは、第２のキャパシタＣ２のインピーダンスより小さい。このような場合、第１の電圧分割レジスタＲｖ１の抵抗値は、第２の電圧分割レジスタＲｖ２の抵抗値と等しい。さらに、第３の等化レジスタＲ３、第４の等化レジスタＲ４、第５の等化レジスタＲ５、及び第６の等化レジスタＲ６の抵抗値は等しい。第１の等化キャパシタＣｖ１及び第２の等化キャパシタＣｖ２の容量は等しい。第３の等化キャパシタＣｖ３及び第４の等化キャパシタＣｖ４の容量は等しい。第１の分割された電圧は、電圧分割回路２１０の電圧分割動作原理に基づき、第２の分割された電圧より大きい。
【００６５】
差動信号を取得するための差動動作を行うために、第１の分割された電圧を差動回路２２１の第１の入力端子に出力することができると共に、第２の分割された電圧を差動回路２２１の第２の入力端子に出力することができる。調整信号を取得するための参照調整（reference adjustment)を作り出すために、差動信号をレベル調整回路２２２に出力することができる。増幅信号を取得するための増幅動作を行うために、調整信号を増幅回路２２３に出力することができる。接触点の位置は、例えば手動による監視やコンピュータによる処理などによる、増幅信号の処理によって決定される。
【００６６】
図３に示すように、接触点を感知する方法は、以下のステップを含む。
【００６７】
Ｓ３１０のステップでは、接触感知ガラス上で互いに隣接する第１の分岐及び第２の分岐を含む電圧分割回路にＡＣ信号を供給する。第１の分岐は、第１のキャパシタ、及び第１のキャパシタに接続された第１の電圧分割レジスタを含み、第２の分岐は、第２のキャパシタ、及び第２のキャパシタに接続された第２の電圧分割レジスタを含む。
【００６８】
Ｓ３２０のステップでは、第１の分岐及び第２の分岐の電圧を取得する。一方で、Ｓ３２０のステップでは、第１の電圧分割レジスタ及び第２の電圧分割レジスタの電圧の取得も含む。
【００６９】
Ｓ３３０のステップでは、第１の分岐及び第２の分岐の電圧に基づいて接触点の位置を決定する。一方で、Ｓ３３０のステップでは、第１の電圧分割レジスタ及び第２の電圧分割レジスタの電圧に基づく接触点の位置の決定も含む。
【００７０】
Ｓ３３０のステップでは、第１の電圧分割レジスタの電圧が第２の電圧分割レジスタの電圧と等しい場合、接触感知ガラスに非接触、又は接触点と第１のキャパシタとの距離が接触点と第２のキャパシタとの距離と等しいと決定することも含む。
【００７１】
Ｓ３３０のステップでは、第１の電圧分割レジスタの電圧が第２の電圧分割レジスタの電圧より低い場合、接触点から第１のキャパシタまでの距離が接触点から第２のキャパシタまでの距離より短いと決定することも含む。
【００７２】
Ｓ３３０のステップでは、第１の電圧分割レジスタの電圧が第２の電圧分割レジスタの電圧より高い場合、接触点から第１のキャパシタまでの距離が接触点から第２のキャパシタの距離より長いと決定することも含む。
【００７３】
本形態において、図３に示す方法は、図４に示す後端処理工程も含んでいる。
【００７４】
Ｓ４１０のステップでは、差動信号を取得するために、第１の電圧分割レジスタ及び第２の電圧分割レジスタの電圧に基づいて、差動動作を実行する。
【００７５】
Ｓ４２０のステップでは、調整信号を取得するために差動信号を調整する。
【００７６】
Ｓ４３０のステップでは、調整信号を増幅する。
【００７７】
さらに、Ｓ４３０のステップでは、第１の電圧分割レジスタの電圧と第２の電圧分割レジスタの電圧との差に基づいて、接触点の第１のキャパシタ又は第２のキャパシタまでのオフセット量を決定する。
【００７８】
前述のタッチスクリーンの接触感知回路の検出方法を用いることで、ユーザの指がタッチスクリーンの接触感知ガラスに接触すると、電荷を誘引し、そしてキャパシタの容量を変化させる。そのため、キャパシタの容量はキャパシタから接触点までの距離に正比例し、接触点は、タッチスクリーンの接触感知回路によって検出された第１のキャパシタ及び第２のキャパシタの容量変化に基づいて決定することができる。当該回路の要素は簡単で、そして容量変化は出力端子に迅速に反映される。従って、生産コストを削減でき、そして反応速度を向上させることができる。
【００７９】
本発明に関しては、本発明を実現するための形態及びベストモードを参照して述べられた。本発明のスコープから離れることなく導き出せる改変及び変更の多くは当業者にとって明らかであり、請求項の記載に包含されることを意図している。
【符号の説明】
【００８０】
１１０  電圧分割回路
１２０  終端処理回路
１２１  差動回路
１２２  レベル調整回路
１２３  増幅回路
２１０  電圧分割回路
２２０  後端処理回路
２２１  差動回路
２２２  レベル調整回路
２２３  増幅回路
Ｃ１  第１のキャパシタ
Ｃ２  第１のキャパシタ
Ｃｖ１  第１の等化キャパシタ
Ｃｖ２  第２の等化キャパシタ
Ｃｖ３  第３の等化キャパシタ
Ｃｖ４  第４の等化キャパシタ
Ｏ１  第１の電圧分割点
Ｏ２  第２の電圧分割点
Ｒ１  第１の等化レジスタ
Ｒ２  第２の等化レジスタ
Ｒ３  第３の等化レジスタ
Ｒ４  第４の等化レジスタ
Ｒ５  第５の等化レジスタ
Ｒ６  第６の等化レジスタ
Ｒｖ１  第１の電圧分割レジスタ
Ｒｖ２  第２の電圧分割レジスタ
Ｖ１  交流電流源
【図１】
2013020611.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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