信号处理电路、信号处理方法、位置检测装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及信号处理电路、信号处理方法、位置检测装置及电子设备，提供一种能够改善受到位置检测传感器的接收导体的自身电容的影响而指示体的检测灵敏度变动的问题的信号处理电路。一种信号处理电路，与配置有多个导体且具有自身电容的位置检测传感器的导体连接，检测在导体和指示体之间产生的电荷的变化作为在电容器电路中产生的电压信号的变化，包括控制电容器电路和导体的连接的开关电路。包括电压供给控制电路，该电压供给控制电路与开关电路的控制协作，将连接导体的开关电路的一端暂时设定为预定的电压且在开关电路的一端和连接电容器电路的开关电路的另一端之间设定预定的电位差。基于通过预定的电位差的设定而产生的开关电路的另一端上的电压变化，生成与接收导体的自身电容对应的信号，且用于校正指示体的位置检测信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合与能够检测手指、有源静电笔等的多个指示体的各自的指示位置的、静电电容方式的位置检测传感器一同使用的信号处理电路、信号处理方法及具备这些的位置检测装置、电子设备。
技术介绍
通过广泛地使用触摸面板等的位置检测装置，实现了有关位置检测装置的各种专利技术。例如，在专利文献1(特开2011-243081号公报)中，公开了有关静电电容方式的触摸面板装置的专利技术。在专利文献1中公开的位置检测装置中，如图1所示，将多个发送电极(发送导体)2和多个接收电极(接收导体)3配置成格子状而形成面板主体4(位置检测传感器)，并对发送电极2提供预定的信号。在通过作为指示体的手指而被指示的位置中，经由手指而电流(电荷)被分流，从而在发送电极2和接收电极3之间形成的静电电容(互电容)发生变化，检测基于该静电电容的变化的接收电极3中的电流的变化。因此，通过检测基于发送电极2和接收电极3的各个交点中的互电容的变化的电流的变化，能够检测通过指示体而被指示的面板主体4上的位置。但是，在通过手指等的指示体而被指示的位置的接收电极3中变化的电流是微弱的。因此，进行将微弱的电流转换为适当的信号电平的电压或者电流而处理。在上述的专利文献1中，也说明了通过使用了运算放大器(operational amplifier)OPA(图5)的IV转换部(电流电压转换部或者电荷量电压转换部)31，将在接收电极3中流过的微弱的电流转换为电压而处理。此外，作为指示体，也已知被称为有源(active)静电笔的位置指示器。在该有源静电笔中，已知本身具有发信机并将其发信信号提供给位置检测装置的类型或接收来自位置检测装置的信号并将其放大后提供给位置检测装置的类型。位置检测装置将来自有源静电笔的信号通过电场耦合而在传感器的电极(导体)中接收，并对每个电极(导体)判定其接收信号，从而检测通过有源静电笔而被指示的位置。另外，包括在上述的专利文献1中公开的IV转换部的触摸面板装置不适合作为近年来急剧地普及的被称为智能手机等的便携设备的输入装置。智能手机具有例如4寸左右的显示画面，具有通过在该显示画面中配置的触摸面板装置(位置检测装置)而检测从用户基于笔或者手指等的指示体的指示位置的功能，作为便携设备，期望功耗的节省化、小型化、轻量化。但是，如在上述的专利文献1的图5中也所示，IV转换部一般是在运算放大器的输入输出端之间连接了电容器和电阻的结构，但因使用运算放大器而进行电流电压转换，所以功耗大。此外，在IV转换部中，需要电容值比较大的电容器。因此，在IV转换部的集成电路化(IC化)中使用半导体工艺而形成电容器的情况下，形成电容器的半导体面积比其他的电路元件非常大，将IV转换部的IC化的难度加大。此外，在专利文献1中记载的触摸面板装置中，具有多个接收电极共用一个IV转换部31的结构，多个接收电极通过切换电路21连接到一个IV转换部31而进行电流电压转换。但是，在多个接收电极共用一个IV转换部31的情况下，根据用于使多个接收电极(接收导体)依次切换而连接到IV转换部31而将电流转换为电压的处理速度和指示体的触摸面板上的移动速度的关系，不能及时进行指示位置的检测处理，此时，有时被漏掉在适当的定时的指示体的指示位置的检测。为了改善以上的问题点，申请人作为特愿2012-222472(2012年10月4日申请)，提出了一种信号处理电路，其不使用由用于电流电压转换的运算放大器和电容器及电阻构成的IV转换器，而构成为通过电容器电路而接受在接收导体中获得的电压变化，在该电容器电路中，作为电压信号而获得与指示体的位置指示对应的静电电容的变化。根据使用了该在先申请的信号处理电路的位置检测装置，由于功耗减少、电路规模也能够减小，所以适合智能手机等的便携设备。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2011-243081号公报
技术实现思路
另外，如专利文献1所示，在使用IV转换部，将在接收导体中流过的微弱电流转换为电压而处理的情况下，由于在接收导体中流过的全部电流流到在运算放大器的输入输出端之间连接的电容器(IC内的电容器)，所以包括发送导体及接收导体而构成的位置检测传感器不会受到接收导体的自身电容的影响。但是，在在先申请中提出的信号处理电路中使用的、在电容器电路中作为电压信号而获得与指示体的位置指示对应的静电电容的变化的方式的情况下，电容器电路受到位置检测传感器的接收导体的自身电容的影响。即，在专利文献1的情况下，在通过经由手指而电流(电荷)被分流从而检测在发送电极2和接收电极3之间形成的静电电容(互电容)的变化的类型的位置检测传感器中，若将经由手指而被分流的量的电荷量设为-Q，将接收导体的自身电容设为Cx，将电容器电路的电容设为Co，则在通过手指而被指示的接收导体中产生的电压变化V与-Q/(Cx+Co)成比例，受到接收导体的自身电容Cx的影响。同样地，在有源静电笔的情况下，若将通过该有源静电笔而施加到接收导体的电荷设为+Q，则在通过该有源静电笔而被指示的接收导体中产生的电压变化V与+Q/(Cx+Co)成比例，受到接收导体的自身电容Cx的影响。因此，若对位置检测传感器进行基于手指等的指示体的指示输入(接近位置检测传感器(手指的悬浮(hover)状态)或者手指触摸)，则位置检测传感器的接收导体的自身电容增加，但由于该自身电容的增加量，与指示体的位置指示对应的电压信号减小，存在指示体的检测灵敏度变动的问题。本专利技术是鉴于以上的问题点，其目的在于，提供一种在作为电压信号的变化而获得与指示体的位置指示对应的静电电容的变化的情况下，改善受到位置检测传感器的接收导体的自身电容的影响而指示体的检测灵敏度变动的问题的信号处理电路。为了解决上述的课题，技术方案1的专利技术是一种信号处理电路，与配置有多个导体且具有自身电容的位置检测传感器的所述导体连接，检测在所述导体和指示体之间产生的电荷的变化作为在电容器电路中产生的电压信号的变化，其特征在于，包括开关电路，该开关电路控制所述电容器电路和所述导体的连接，且包括电压供给控制电路，该电压供给控制电路与所述开关电路的控制协作，将连接所述导体的所述开关电路的一端暂时设定为预定的电压且在所述开关电路的一端和连接所述电容器电路的所述开关电路的另一端之间设定预定的电位差，所述信号处理电路基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号处理电路，与配置有多个导体且具有自身电容的位置检测传感器的所述导体连接，检测在所述导体和指示体之间产生的电荷的变化作为在电容器电路中产生的电压信号的变化，其特征在于，包括开关电路和电压供给控制电路，该开关电路控制所述电容器电路和所述导体的连接，该电压供给控制电路与所述开关电路的控制协作，将连接所述导体的所述开关电路的一端暂时设定为预定的电压且在所述开关电路的一端和连接所述电容器电路的所述开关电路的另一端之间设定预定的电位差，所述信号处理电路基于通过与所述开关电路的控制协作的、所述预定的电压和所述预定的电位差的设定而产生的所述开关电路的所述另一端上的电压变化，生成与所述位置检测传感器具有的所述自身电容对应的信号。

【技术特征摘要】
2014.02.21 JP 2014-0311951.一种信号处理电路，与配置有多个导体且具有自身电容的位置
检测传感器的所述导体连接，检测在所述导体和指示体之间产生的电
荷的变化作为在电容器电路中产生的电压信号的变化，其特征在于，
包括开关电路和电压供给控制电路，该开关电路控制所述电容器
电路和所述导体的连接，该电压供给控制电路与所述开关电路的控制
协作，将连接所述导体的所述开关电路的一端暂时设定为预定的电压
且在所述开关电路的一端和连接所述电容器电路的所述开关电路的另
一端之间设定预定的电位差，所述信号处理电路基于通过与所述开关
电路的控制协作的、所述预定的电压和所述预定的电位差的设定而产
生的所述开关电路的所述另一端上的电压变化，生成与所述位置检测
传感器具有的所述自身电容对应的信号。
2.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，
在所述导体经由所述开关电路与所述电容器电路连接的状态下，
通过电压供给控制电路将所述开关电路的所述一端暂时设定为所述预
定的电压之后，通过所述电压供给控制电路将与连接到所述开关电路
的另一端的所述电容器电路的一端不同的另一端设定为与所述预定的
电压不同的电压，从而生成所述电位差。
3.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，
在所述导体通过所述开关电路成为与所述电容器电路未连接的状
态下，通过电压供给控制电路将所述开关电路的所述一端暂时设定为
预定的电压且将所述开关电路的所述另一端暂时设定为与所述预定的
电压不同的电压之后，经由所述开关电路连接所述导体和所述电容器
电路而生成所述电位差。
4.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，
通过电压供给控制电路，在所述导体经由所述开关电路与所述电

\t容器电路连接的状态下，将所述开关电路的所述一端暂时设定为预定
的电压之后，通过所述开关电路而将所述导体和所述电容器电路设为
未连接状态且将所述开关电路的所述一端暂时设定为与所述预定的电
压不同的电压，并在将所述开关电路的所述一端设定为所述不同的电
压之后，经由所述开关电路连接所述导体和所述电容器电路而生成所
述电位差。
5.如权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，
所述电压供给控制电路在将所述开关电路的所述一端设定为所述
预定的电压时，对所述电容器电路的所述另一端设定与对所述电容器
电路的所述另一端设定的所述电压不同的电压。
6.如权利要求2至4的任一项所述的信号处理电路，其特征在于，
所述信号处理电路通过单一的电源电压而被驱动，通过所述电压
供给控制电路而提供给所述开关电路的所述一端的所述预定的电压成
为所述电源电压和接地电位的中央值的电压。
7.如权利要求2至4的任一项所述的信号处理电路，其特征在于，
所述信号处理电路通过第一电源电压及第二电源电压而被驱动，
通过所述电压供给控制电路而提供给所述开关电路的所述一端的所述
预定的电压成为所述第一电源电压及第二电源电压的中央值的电压。
8.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，包括：
模拟-数字转换电路，将来自所述电容器电路的电压信号转换为数
字信号。
9.如权利要求8所述的信号处理电路，其特征在于，
第一电压信号和第二电压信号分别以时分方式生成而提供给所述
模拟-数字转换电路，从而生成与所述第一电压信号及所述第二电压信
号分别对应的第一数字信号及第二数字信号，且以所述第二数字信号

\t来校正所述第一数字信号，该第一电压信号在检测所述指示体的指示
位置时在所述电容器电路中产生，该第二电压信号通过所述电压供给
控制电路在所述开关电路的一端和另一端之间设定所述预定的电位差
而在所述电容器电路中产生。
10.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，
在生成与所述自身电...

【专利技术属性】
技术研发人员：小田康雄，
申请(专利权)人：株式会社和冠，
类型：发明
国别省市：日本;JP