静电电容式触摸传感器制造技术

本发明专利技术提供一种静电电容式触摸传感器。在静电电容式触摸传感器中，消除形成于与触摸感应垫连接的感应线和其它信号线之间的寄生电容的影响，来使传感器输出稳定。连接在触摸感应垫(11A)上的感应线(16)与电荷放大器(21)的非反相输入端子(+)相连接。触摸感应垫11A中设置有LED(13)，其阴极与LED信号线(15)相连接。LED信号线(15)与感应线(16)相邻配置，因此在LED信号线(15)和感应线(16)之间形成有寄生电容(18)。为使该寄生电容(18)的容量值固定，在LED信号线(15)上连接上拉电阻(19)。通过上拉电阻(19)将LED信号线(15)偏置到电源电位Vdd。

Electrostatic capacitive touch sensor

The invention provides an electrostatic capacitive touch sensor. In an electrostatic touch type sensor, the influence of parasitic capacitance formed between the inductive line and the other signal line formed by the touch induction pad is eliminated to stabilize the output of the sensor. An inductive line (16) connected to the touch pad (11A) is connected to a non inverting input terminal (+) of the charge amplifier (21). The touch induction pad 11A is provided with LED (13), and the cathode is connected with the LED signal line (15). The LED signal line (15) is adjacent to the induction line (16), so a parasitic capacitor (18) is formed between the LED signal line (15) and the induction line (16). To make the capacitance value of the parasitic capacitance (18) fixed, a pull-up resistor (19) is connected on the LED signal line (15). The LED signal line (15) is offset to the power supply potential Vdd by a pull-up resistor (19).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种静电电容式触摸传感器。
技术介绍
以往，静电电容式触摸传感器作为移动电话、便携式音响设备、便携式游戏机设备、电视机、个人计算机等各种电子设备的数据输入装置被人们所熟知。在这种静电电容式触摸传感器中，在人的手指或笔尖等(以下称为人的手指等) 接触或者接近触摸感应垫(夕7 ^力 > 寸〃 7 F )时，静电电容式触摸传感器通过检测触摸感应垫所具有的电容的容量值随着上述动作所产生的变化来进行接触检测。专利文献1 日本特开2005-190950号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题由于静电电容式触摸传感器对触摸感应垫所具有的电容的容量值的变化进行检测，因此在连接于触摸感应垫的感应线(力線)和其它信号线之间形成的寄生电容的容量值发生变化的情况下，存在以下问题触摸传感器会检测到该寄生电容的容量值的变化。例如存在以下的情况在触摸感应垫上配置LED(发光二极管、Light Emitting Diode的简称)，对应于触摸检测来点亮LED。在这种情况下，如果连接于触摸感应垫的感应线与LED信号线相邻配置，则在它们之间会形成寄生电容。然后，会产生以下问题当该寄生电容的容量值随LED信号线的电性状态的变化(例如浮置状态一低电平一浮置状态、浮置状态一高电平一浮置状态)而发生变化时，静电电容式触摸传感器会检测到该寄生电容的容量值的变化，从而不能得到稳定的传感器输出。用于解决问题的方案因此，本专利技术的静电电容式触摸传感器的特征在于，具备触摸感应垫；感应线， 其与上述触摸感应垫相连接；电荷放大器，该电荷放大器的输入端连接有上述感应线，该电荷放大器输出与上述触摸感应垫所具有的电容的容量值的变化相应的输出电压；信号线， 其与上述感应线相邻地进行配置；寄生电容，其形成于上述感应线与上述信号线之间；以及偏置电阻，其将上述信号线偏置到第一电位，以避免该信号线处于浮置状态。专利技术的效果根据本专利技术的静电电容式触摸传感器，设置偏置电阻，该偏置电阻将与感应线相邻配置的信号线(例如LED信号线)偏置到固定电位以避免该信号线处于浮置状态，由此感应线和信号线之间的寄生电容的容量值变得固定，从而能够得到稳定的传感器输出。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的静电电容式触摸传感器的触摸感应垫的配置的立体图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的静电电容式触摸传感器的整体结构的图。图3是本专利技术的第一实施方式所涉及的静电电容式触摸传感器的部分电路图。图4是静电电容式触摸传感器的电荷放大器的电路图。图5是说明静电电容式触摸传感器的电荷放大器的动作的电路图。图6是表示本专利技术的第二实施方式的静电电容式触摸传感器的整体结构的图。附图标记说明IlA 11HU11A 触摸感应垫；IlaUlbUlla 子触摸感应垫；12 共用电压线； 13 =LED ；14 交流电源；15 :LED信号线；16,17 感应线；18 寄生电容；19 上拉电阻；20 传感器IC ；21 电荷放大器；22 =AD转换器；23 控制电路；30 微计算机；31 驱动晶体管； 40 振动马达；41 振动马达信号线。具体实施例方式下面基于附图对本专利技术的第一实施方式的静电电容式触摸传感器进行说明。图1 是表示静电电容式触摸传感器的触摸感应垫的配置的立体图。如图1的(a)所示，8个触摸感应垫IlA IlH各自作为用于输入数据的开关而配置于PCB (Printed CircuitBoard 印刷线路板)基板10上。图1的(b)示出了触摸感应垫IlA IlH的具体结构。触摸感应垫IlA IlH构成为分别包括由共用电压线12包围的两个子触摸感应垫lla、llb。两个子触摸感应垫11a、 lib之间配置有LED13。该LED 13被共用电压线12所包围，并被两个子接触传感垫IlaUlb电屏蔽。触摸感应垫IlA IlH具有相同的结构和尺寸。另外，LED 13优选配置于触摸感应垫IlA IlH内部或之上，但是也可以配置于触摸感应垫IlA IlH之外。图2是示出静电电容式触摸传感器的整体结构的图。静电电容式触摸传感器构成为包括触摸感应垫11A、11X、共用电压线12、LED 13、交流电源14、LED信号线15、感应线 16、感应线17、寄生电容18、上拉电阻19、传感器ICantegrated Circuit 集成电路)20以及微计算机30。在图2中，只图示了触摸感应垫IlA IlH中的触摸感应垫IlA和与触摸感应垫IlA成对的其它触摸感应垫1IX (触摸感应垫IlB IlH中的任一个)。传感器IC 20构成为包括差动型电荷放大器21、AD转换器22以及对电荷放大器 21和AD转换器22的动作进行控制的控制电路23。微计算机30构成为包括由NPN型双极性晶体管构成的驱动晶体管31。对围绕着触摸感应垫11A、1IX的子触摸感应垫1 la、1 Ib的共用电压线12施加来自交流电源14的交流的共同电压信号VC0M。交流电源14能够内置于传感器IC 20。另外，上述静电电容式触摸传感器的结构部件既能够装载于一个基板上，也能够分散地装载在几个基板上。子触摸感应垫IlaUlb共同连接在感应线16上。对触摸感应垫IlA的LED 13的阳极施加电源电位Vdd。LED 13的阴极连接在LED信号线15上。由于LED信号线15隔着电介质与感应线16相邻地进行配置，因此在LED信号线 15和感应线16之间形成寄生电容18。LED信号线15上连接有上拉电阻19以使该寄生电容18的容量值固定。即，通过上拉电阻19将LED信号线15偏置到电源电位Vdd。感应线16连接在电荷放大器21的非反相输入端子(+)上。另一方面，其它触摸感应垫IlX的子触摸感应垫IlaUlb共同连接在感应线17上。感应线17连接在电荷放大器21的反相输入端子(_)上。电荷放大器21构成为输出如下的输出电压Vout，该输出电压Vout是与触摸感应垫IlA的子触摸感应垫IlaUlb所具有的电容Cl的容量值CAl和触摸感应垫IlX的子触摸感应垫IlaUlb所具有的电容C2的容量值CA2之差(CA1-CA2 = AC)相应的电压。电荷放大器21的具体结构例在后面叙述。在这种情况下，触摸感应垫IlA的电容Cl为在触摸感应垫IlaUlb与共用电压线12之间形成的电容，在该电容Cl上附加有上述寄生电容 18。触摸感应垫IlX的电容C2也是同样的。AD转换器22是将输出电压Vout转换为数字信号的电路。从AD转换器22输出的数字信号被输入到微计算机30。内置于微计算机30的驱动晶体管31的集电极连接于LED 信号线15 —端。驱动晶体管31的发射极接地。微计算机30基于来自AD转换器22的数字信号对驱动晶体管31的导通截止进行控制。SP，微计算机30构成为以下结构当判断为人的手指等触摸到了触摸感应垫IlA时， 使驱动晶体管31导通。当驱动晶体管31导通时，LED信号线15的电位(LED 13的阴极的电位)降低，因此电流流入LED 13, LED 13被点亮。在这种情况下，为了使LED 13的阴极的电位降低至接近接地电位(OV)，从而增加流入LED 13的电流，优选的是将驱动晶体管31的导通电阻值设定为低于上拉电阻19的电阻值。此外，虽然图中没有示出，但其它触摸感应本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种静电电容式触摸传感器，其特征在于，具备：触摸感应垫；感应线，其与上述触摸感应垫相连接；电荷放大器，该电荷放大器的输入端连接有上述感应线，该电荷放大器输出与上述触摸感应垫所具有的电容的容量值的变化相应的输出电压；信号线，其与上述感应线相邻地进行配置；寄生电容，其形成于上述感应线与上述信号线之间；以及偏置电阻，其将上述信号线偏置到第一电位，以避免该信号线处于浮置状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：太田垣贵康，市川淳启，伊藤浩也，长谷川千洋，
申请(专利权)人：安森美半导体贸易公司，
类型：发明
国别省市：BM