[发明专利]输入装置

说明书

在增大了检测用电压(Vs)的振幅的情况下，在被检测电容(Cs)流通的驱动电流(Is)的振幅增大，因此检测电流(Izm)的振幅也增大。在此情况下，检测电流(Izm)的振幅的增大不被电路能够动作的电源电压范围(GND～VDD)的条件直接限制。因此，例如通过将电流输出电路(10)的电流转换比率(“α”)、电流‑电压转换电路(20)的电容(Cf)的电容值(“C”)等设定为适当的值，使电压(Vo)不超过电源电压范围的范围，从而能够避免检测电流(Izm)的振幅受到电源电压范围的条件限制。因此，能够将检测用电压(Vs)的振幅一直增大到电源电压范围的最大限。

技术领域

本发明涉及输入与物体的接近对应的信息的输入装置，例如涉及具备静电电容对应于物体的接近而变化的检测电极的触控板、触摸传感器等输入装置。

背景技术

作为智能手机等信息设备的用户界面装置，具备检测手指或笔的接触位置的传感器的触控板、触摸面板等装置广泛普及。检测物体的接触位置的传感器，有电阻膜方式、光学式等各种类型，但静电电容方式的传感器因为构成简单且能够小型化，因而近年被搭载在很多的移动设备中。

静电电容式的传感器，主要有对驱动电极与检测电极间的静电电容的变化进行检测的互电容式传感器、及对相对于地线的检测电极的静电电容的变化进行检测的自电容式传感器。互电容式传感器能够在检测电极上的多个位置检测静电电容变化，因而与自电容式传感器相比适于多点检测。另一方面，自电容式传感器直接检测接近的物体与检测电极的静电电容变化，因此与互电容式传感器相比，有检测灵敏度高的优点。因此，在要实现对处于从操作面离开的位置的手指的操作进行检测的悬浮触控功能等的情况下，灵敏度高的自电容式的传感器是有利的。

发明内容

发明要解决的课题

图14是表示一般的自电容式传感器的构成的图。图14A表示电路的构成，图14B表示交流电压Vs及输出电压Vout的波形。视为地线电位或固定电位的物体(手指等)接近检测电极81时，在检测电极81与地线之间形成电容Cs。该电容Cs对应于物体与检测电极81的距离而变化。因此，通过测定电容Cs的电容值，可获得与物体的接近状态有关的信息。

运算放大器84的输出端子经由电容Cf与反转输入端子连接，因此通过运算放大器84的负反馈动作，反转输入端子的电压成为与非反转输入端子大致相等。即，与运算放大器84的反转输入端子连接的检测电极81的电压，成为与对非反转输入端子施加的交流电压Vs大致相等。由此，电容Cs中产生与交流电压Vs几乎相等的电压，与该交流电压相应的交流电流在电容Cs上流通。电容Cf中，流通与电容Cs大致相等的交流电流。因此，电容Cf上产生的交流电压的振幅，与电容Cs的电容值成比例。输出电压Vout成为将该电容Cf中产生的电压与交流电压Vs相加后的电压。如图14B所示，输出电压Vout与交流电压Vs相比，振幅更大。

即使是灵敏度比较高的自电容式传感器，由于手指的接近引起的静电电容的变化非常微小，因此为了不易受到噪声的影响而希望尽可能增大灵敏度。在图14A所示的电路中为了增大灵敏度，只要使交流电压Vs的振幅增大而使电容Cs中流通的电流增加即可。然而，如图14B所示，输出电压Vout与交流电压Vs相比具有较大的振幅，因此在使输出电压Vout的振幅太大时，输出电压Vout将超出电源电压范围(VDD～GND)。实际上，如图14B所示那样未超出电源电压范围(VDD～GND)，因此输出电压Vout被限制在该电源电压范围内而成为畸变的波形。该问题，无论交流电压Vs是正弦波还是其他的波形(矩形波等)都是同样的，即使将电容Cf置换为电阻元件也不会改变。因此，在图14A所示的电路中，不能使驱动检测电极81的交流电压Vs的振幅太大，存在难以提高灵敏度的问题。