(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１演算増幅器と、第２演算増幅器と、キャパシタと、を含み、
前記第１演算増幅器及び前記第２演算増幅器の反転入力端子は、それぞれ第１スイッチ及び第２スイッチを介して前記キャパシタの第１端子に連結されるようになっており、
前記キャパシタの第２端子は、第３スイッチ及び第４スイッチを介してそれぞれ第１電位及び第２電位に連結されるようになっており、
前記第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子は第１フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、前記第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子は第２フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、
前記第１演算増幅器及び前記第２演算増幅器の非反転入力端子は、それぞれ第３電位に連結されるようになっている
積分回路。
【請求項２】
前記第１スイッチ及び前記第３スイッチは第１クロックによって駆動されるようになっており、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチは第２クロックによって駆動されるようになっている請求項１に記載の積分回路。
【請求項３】
前記第１クロックと前記第２クロックのオン（ｏｎ）区間は時間軸上で互いに交差して現れる請求項２に記載の積分回路。
【請求項４】
前記キャパシタは、キャパシティブ方式のタッチスクリーンに形成された感知パターンと動作パターンによって形成されるものである請求項１に記載の積分回路。
【請求項５】
前記キャパシタの両端子のうち前記第１演算増幅器及び第２演算増幅器の方に連結される一端子は、前記感知パターンに対応する請求項４に記載の積分回路。
【請求項６】
前記感知パターンは、前記動作パターンより前記タッチスクリーンの外部に配置される請求項５に記載の積分回路。
【請求項７】
前記キャパシタの両端子のうち前記第１演算増幅器及び第２演算増幅器の方に連結される一端子には、有線又は無線で流入される雑音源が連結される請求項１に記載の積分回路。
【請求項８】
動作パターンと感知パターンが形成されたキャパシティブ方式のタッチスクリーンの入力を感知するようになっている回路であって、
第１演算増幅器と、
第２演算増幅器と、
を含み、
前記感知パターンは、第１スイッチ及び第２スイッチを介してそれぞれ第１演算増幅器の反転入力端子及び前記第２演算増幅器の反転入力端子に連結されるようになっており、
前記動作パターンは、第３スイッチ及び第４スイッチを介してそれぞれ第１電位及び第２電位に連結されるようになっており、
前記第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子は第１フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、前記第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子は第２フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、
前記第１演算増幅器及び前記第２演算増幅器の非反転入力端子は、それぞれ第３電位に連結されるようになっている
キャパシティブ方式のタッチスクリーンの入力感知回路。
【請求項９】
前記第１スイッチ及び前記第３スイッチは第１クロックによって駆動され、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチは第２クロックによって駆動されるようになっており、前記第３電位は前記第２電位と同じである請求項８に記載のキャパシティブ方式のタッチスクリーンの入力感知回路。
【請求項１０】
一つの単位積分区間の間出力値が減少する反転スイッチドキャパシタ積分回路と、
前記反転スイッチドキャパシタ積分回路に連結されており、一つの単位積分区間の間出力値が増加する非反転スイッチドキャパシタ積分回路と、
を含み、
前記反転スイッチドキャパシタ積分回路のサンプリングキャパシタと前記非反転スイッチドキャパシタ積分回路のサンプリングキャパシタは同じキャパシタである
スイッチドキャパシタ積分回路。
【請求項１１】
前記反転スイッチドキャパシタ積分回路は前記サンプリングキャパシタに充電された電圧を積分して負の電圧を出力するようになっており、前記非反転スイッチドキャパシタ積分回路は前記サンプリングキャパシタに充電された電圧を積分して正の値を出力するようになっている請求項１０に記載のスイッチドキャパシタ積分回路。
【請求項１２】
前記反転スイッチドキャパシタ積分回路の積分時区間の少なくとも一部は前記非反転スイッチドキャパシタ積分回路の積分時区間と重ならない請求項１０に記載のスイッチドキャパシタ積分回路。
【請求項１３】
前記サンプリングキャパシタは、キャパシティブ方式のタッチスクリーンに形成された感知パターンと動作パターンによって形成されるものである請求項１０に記載のスイッチドキャパシタ積分回路。
【請求項１４】
前記サンプリングキャパシタの２つの端子のうち前記反転スイッチドキャパシタ積分器の増幅器及び前記非反転スイッチドキャパシタ積分器の増幅器の方の端子には、有線又は無線で流入される雑音源が連結される請求項１０に記載のスイッチドキャパシタ積分回路。
【請求項１５】
キャパシタと、
前記キャパシタを充電及び放電させるように前記キャパシタに連結された充放電回路と、
前記充放電回路に連結されており、一つの単位積分区間の間出力値が減少する反転積分回路と、
前記充放電回路に連結されており、一つの単位積分区間の間出力値が増加する非反転積分回路と、
を含む
積分回路。
【請求項１６】
前記反転積分回路は前記キャパシタに充電された電圧を積分して負の電圧を出力するようになっており、前記非反転積分回路は前記キャパシタに充電された電圧を積分して正の値を出力するようになっている請求項１５に記載の積分回路。
【請求項１７】
前記キャパシタは、キャパシティブ方式のタッチスクリーンに形成された感知パターンと動作パターンによって形成されるものである請求項１５に記載の積分回路。
【請求項１８】
前記キャパシタの両端子のうち前記反転積分回路及び非反転積分回路の方に連結された一端子には、有線又は無線で流入される雑音源が連結される請求項１５に記載の積分回路。
【請求項１９】
前記反転積分回路の積分時区間の少なくとも一部は前記非反転積分回路の積分時区間と重ならない請求項１５に記載の積分回路。
【請求項２０】
第１演算増幅器と、第２演算増幅器と、キャパシタと、を含み、
前記第１演算増幅器及び前記第２演算増幅器の反転入力端子は、前記キャパシタの第１端子に連結されるようになっており、
前記第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子は直列連結された第１スイッチと第１フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、前記第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子は直列連結された第２スイッチと第２フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、
前記キャパシタの第２端子は、第３スイッチ及び第４スイッチを介してそれぞれ第１電位及び第２電位に連結されるようになっており、
前記第１演算増幅器及び前記第２演算増幅器の非反転入力端子は、それぞれ第３電位に連結されるようになっている
積分回路。
【請求項２１】
第３電位は第２電位と同じである請求項１又は請求項２０に記載の積分回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積分回路に関するものであり、特に雑音（ｎｏｉｓｅ）に強い積分回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）、有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示装置、携帯用伝送装置、その他の情報処理装置などは、多様な入力装置を利用して機能を行う。最近、このような入力装置としてタッチスクリーン（ｔｏｕｃｈ  ｓｃｒｅｅｎ）装置が携帯電話、スマートフォン、パームサイズＰＣ（Ｐａｌｍ−Ｓｉｚｅ  ＰＣ）、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）機器などに広く使用されている。
【０００３】
タッチスクリーンは、画面上に指又はタッチペン（ｔｏｕｃｈ  ｐｅｎ，ｓｔｙｌｕｓ）などを接触して文字を書くか絵を描き、アイコンを実行させて望みの命令を行わせる。タッチスクリーン装置は、指又はタッチペンなどの画面への接触可否及び接触位置情報を感知し得る。
【０００４】
このようなタッチスクリーンは、タッチを感知する方法によって大きく抵抗膜方式（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）及び静電容量方式（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）とで分類し得る。
【０００５】
抵抗膜方式のタッチスクリーンは、ガラスや透明プラスティックの上に抵抗成分の物質をコーティングし、その上をポリエステルフィルムで覆った構造を有する。抵抗膜方式のタッチスクリーンは、スクリーンをタッチすると変わる抵抗値の変化を検出してタッチ地点を感知する。抵抗膜方式のタッチスクリーンは、圧力が弱いと感知することができない短所を有する。
【０００６】
一方、静電容量方式のタッチスクリーンは、ガラスや透明プラスティックの両面又は一面に電極を形成して２つの電極の間に電圧を印加した後、指などの物体がスクリーンに接触すると変わる２つの電極間のキャパシタンス変更量を分析してタッチ地点を感知する。
【０００７】
静電容量方式のタッチスクリーンでタッチ地点を感知するためには、一つ又は２つの電極間に形成されるキャパシタンスを測定するための回路が必要である。このようなキャパシタンス測定回路は各種回路又は素子のキャパシタンスを測定するために主に使用されていたが、最近は各種携帯用装置がタッチ入力インターフェースを提供することによって使用者の接触及び接近を感知し得るキャパシタンス測定回路の適用範囲が拡大されつつある。
【０００８】
従来、携帯電話などのタッチスクリーンに使用されるキャパシタンス測定回路は、周辺環境の変化によって引き起こされる多様なノイズによって誤動作を起こす問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明を介して雑音に強い積分回路（ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ  ｃｉｒｃｕｉｔ）を提供する。また、本発明による積分回路をタッチスクリーンの入力を感知する感知部（ｓｅｎｓｏｒ  ｂｏｌｃｋ）に適用することで、タッチ入力から発生する雑音による入力感知エラー（ｓｅｎｓｉｎｇ  ｅｒｒｏｒ）を減少させようとする。
【００１０】
本発明の範囲が上述した課題によって制限されることはない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するための本発明の一態様による積分回路が提供される。この積分回路は、第１演算増幅器ＯＡ１、第２演算増幅器ＯＡ２及びキャパシタＣｉｊを含み、前記第１演算増幅器及び前記第２演算増幅器の反転入力端子はそれぞれ第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を介して前記キャパシタの第１端子に連結されるようになっており、前記キャパシタの第２端子は第３スイッチＳ１’及び第４スイッチＳ２’を介して第１電位及び第２電位に連結されるようになっており、前記第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子は第１フィードバックキャパシタＣｆｂ１を介して互いに連結されるようになっており、前記第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子は第２フィードバックキャパシタＣｆｂ２を介して互いに連結されるようになっており、前記第１演算増幅器及び前記第２演算増幅器の非反転入力端子はそれぞれ第３電位に連結されるようになっている。
【００１２】
この際、前記第３電位は前記第２電位と同じであってもよい。
【００１３】
この際、前記第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間及び前記第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間にはそれぞれスイッチＳ３，Ｓ３’が並列に連結されてもよい。
【００１４】
この際、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチは第１クロックによって駆動され、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチは第２クロックによって駆動されてもよい。
【００１５】
この際、前記第１クロックと前記第２クロックのオン（ｏｎ）区間は時間軸上で互いに交代して現れてもよい。この際、第１クロックのオン区間の一部と第２クロックのオン区間の一部は同じ時間に存在してもよい。または、それとは異なって、第１クロックと第２クロックのうちいずれか一つがオン状態である場合他の一つはオフ状態であってもよい。
【００１６】
本発明の他の態様による回路として、動作パターンと感知パターンが形成されたキャパシティブ方式のタッチスクリーンの入力を感知するようになっている回路が提供される。この回路は、第１演算増幅器及び第２演算増幅器を含み、前記感知パターンは第１スイッチ及び第２スイッチを介して前記第１演算増幅器の反転入力端子及び前記第２演算増幅器の反転入力端子に連結されるようになっており、前記動作パターンは第３スイッチ及び第４スイッチを介して第１電位及び第２電位に連結されるようになっており、前記第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子は第１フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、前記第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子は第２フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、前記第１演算増幅器及び前記第２演算増幅器の非反転入力端子はそれぞれ第３電位に連結されるようになっている。
【００１７】
この際、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチは第１クロックによって駆動され、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチは第２クロックによって駆動されてもよい。
【００１８】
本発明のまた他の態様によるスイッチドキャパシタ積分回路が提供される。この回路は、反転スイッチドキャパシタ積分回路（ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ  ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ  ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ  ｃｉｒｃｕｉｔ）及び前記反転スイッチドキャパシタ積分回路に連結された非反転スイッチドキャパシタ積分回路（ｎｏｎ−ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ  ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ  ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ  ｃｉｒｃｕｉｔ）を含み、前記反転スイッチドキャパシタ積分回路のサンプリングキャパシタ（ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と前記非反転スイッチドキャパシタ積分回路のサンプリングキャパシタは同じキャパシタである。
【００１９】
この際、前記反転スイッチドキャパシタ積分回路は前記サンプリングキャパシタに充電された電圧を積分して負の電圧を出力するようになっており、前記非反転スイッチドキャパシタ積分回路は前記サンプリングキャパシタに充電された電圧を積分して正の値を出力するようになっていてもよい。
【００２０】
この際、前記反転スイッチドキャパシタ積分回路の積分時区間の少なくとも一部は前記非反転スイッチドキャパシタ積分回路の積分時区間と重ならなくてもよい。
【００２１】
この際、前記サンプリングキャパシタはキャパシティブ方式のタッチスクリーンに形成された感知パターンと動作パターンによって形成されたものであってもよい。
【００２２】
この際、前記サンプリングキャパシタの２つの端子のうち前記反転スイッチドキャパシタ積分器の増幅器及び前記非反転スイッチドキャパシタ積分器の増幅器の方の端子には、有線又は無線で流入される雑音源（ｎｏｉｓｅ  ｓｏｕｒｃｅ）が連結されてもよい。
【００２３】
本発明の更に他の態様による積分回路が提供される。この回路はキャパシタ、前記キャパシタを充電及び放電するように前記キャパシタに連結された充放電回路、前記充放電回路に連結された反転積分回路、前記充放電回路に連結された非反転積分回路を含む。
【００２４】
この際、前記反転積分回路は前記キャパシタに充電された電圧を積分して負の電圧を出力するようになっており、前記非反転積分回路は前記キャパシタに充電された電圧を積分して正の値を出力するようになっていてもよい。
【００２５】
この際、前記キャパシタはキャパシティブ方式のタッチスクリーンに形成された感知パターンと動作パターンによって形成されたものであってもよい。
【００２６】
この際、前記キャパシタの両端子のうち前記反転積分回路及び非反転積分回路の方に連結された一端子には有線又は無線で流入される雑音源が連結されてもよい。
【００２７】
この際、前記反転積分回路の積分時区間の少なくとも一部は前記非反転積分回路の積分時区間と重ならなくてもよい。
【００２８】
この際、前記キャパシタはキャパシティブ方式のタッチスクリーンに形成された感知パターンと動作パターンによって形成されたものであってもよい。
【００２９】
この際、前記キャパシタの両端子のうち前記第１演算増幅器及び第２演算増幅器の方に連結された一端子は前記感知パターンに対応してもよい。
【００３０】
この際、前記感知パターンは前記動作パターンより前記タッチスクリーンの外部に配置されていてもよい。
【００３１】
この際、前記キャパシタの両端子のうち前記第１演算増幅器及び第２演算増幅器の方に連結された一端子には有線又は無線で流入される雑音源が連結されてもよい。
【００３２】
本発明の更に他の態様による積分回路が提供される。この積分回路は、第１演算増幅器、第２演算増幅器及びキャパシタを含む。この際、前記第１演算増幅器及び第２演算増幅器の反転入力端子は前記キャパシタの第１端子に連結されるようになっており、前記第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子は直列連結された第１スイッチと第１フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、前記第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子は直列連結された第２スイッチと第２フィードバックキャパシタを介して互いに連結されるようになっており、前記キャパシタの第２端子は第３スイッチ及び第４スイッチを介して第１電位及び第２電位に連結されるようになっており、第１演算増幅器及び前記第２演算増幅器の非反転入力端子はそれぞれ第３電位に連結されるようになっている。
【００３３】
この際、前記第３電位は前記第２電位と同じであってもよい。
【００３４】
この際、前記第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間及び前記第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間にはそれぞれスイッチＳ３，Ｓ３’が並列に連結されてもよい。
【００３５】
以上、課題を解決するための手段において、括弧の中に記した内容な本発明の理解を助けるためのものであり、本発明の範囲を制限するためのものではない。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によって雑音に強い積分回路が提供され得る。また、この積分回路をタッチスクリーンの入力を感知する感知部に適用することで、タッチ入力から発生する雑音による入力感知エラーを減少させ得る。
【００３７】
本発明の範囲が上述した効果によって制限されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例が適用され得るタッチスクリーン装置の構造の例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例が適用され得るタッチスクリーン装置の構造の例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例が適用され得るタッチスクリーン装置の構造の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例が適用され得るタッチスクリーン装置の構造の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるタッチスクリーンを駆動するのに使用され得る駆動回路を説明するための概略図である。
【図６】本発明の一実施例による積分装置の構造を示す図である。
【図７】本発明の一実施例による積分装置の各ノードにおける時間による状態を示すタイミング図である。
【図８】本発明の一実施例による積分装置の構造を示す図である。
【図９】本発明の一実施例による積分装置の構造を示す図である。
【図１０】本発明の一実施例による積分装置の構造を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例による積分装置に流入され得る雑音が除去される原理を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施例による積分装置に流入され得る雑音が除去される原理を説明する図である。
【図１３】本発明の一実施例による積分装置に流入され得る雑音が除去される原理を説明する図である。
【図１４】本発明の一実施例による積分装置に流入され得る雑音が除去される原理を説明する図である。
【図１５】本発明の一実施例による積分装置の雑音に対する周波数応答を示す図である。
【図１６】本発明の一実施例に使用され得る反転積分回路の一例を示す図である。
【図１７】本発明の一実施例に使用され得る非反転積分回路の一例を示す図である。
【図１８】本発明の他の実施例による積分回路を説明する図である。
【図１９】本発明の他の実施例による積分回路を説明する図である。
【図２０】本発明の一実施例による積分装置の動作をシミュレーションした結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように詳しく説明する。しかし、本発明は様々な相異なる形態に具現されてもよく、ここで説明する実施例に限定されることはない。以下で使用される用語は単に特定の実施例を言及するためのものであり、本発明を限定する意図はない。また、以下で使用される単数形態は、文句がそれと明白に反対の意味を示さない限り複数形態をも含む。
【００４０】
図１は、本発明の一実施例が適用され得るタッチスクリーン装置を示す図である。
【００４１】
図１に示したように、タッチスクリーン装置は、タッチパネル１００、キャパシタンス測定回路２００及びタッチ判別部３００を含んでもよい。
【００４２】
タッチパネル１００は互いに絶縁されて形成される多数の動作信号線（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…，Ｘｎ）と多数の感知信号線（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙｎ）を含んでもよい。図１では便宜上動作信号線と感知信号線をそれぞれ線で示したが、実際には電極パターンで具現され得る。本明細書において、感知信号線は感知ライン、感知線、感知電極などの用語と混用されてもよく、動作信号線はライン、動作線、動作電極などの用語と混用されてもよい。また、図１では多数の動作信号線と多数の感知信号線が互いに絶縁されて交差するように示したが、本発明がそれに限ることはなく、動作信号線と感知信号線が交差しなくてもよい。
【００４３】
タッチ地点を示すセンシングノード１１０は一つの感知信号線と一つの動作信号線によって定義され、各センシングノード１１０はノードキャパシタ１１２を含んでもよい。ノードキャパシタ１１２は、互いに絶縁されて分離される動作信号線と感知信号線によって形成され得る。図１では、ｉ番目の動作信号線とｊ番目の感知信号線によって形成されるノードキャパシタ１１２のキャパシタンスをＣｉｊで示している。
【００４４】
キャパシタンス測定回路２００は多数の動作信号線（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…，Ｘｎ）と多数の感知信号線（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙｎ）に電気的に連結され、各ノードキャパシタ１１２のキャパシタンスＣｉｊを測定するようになっている。
【００４５】
タッチ判別部３００は、キャパシタンス測定回路２００によって測定された各ノードキャパシタのキャパシタンスに基づいて、キャパシタンスの変化量を分析して使用者が入力したタッチ地点を感知するようになっている。
【００４６】
図２は、図１のタッチスクリーン装置の概念の具現した一例を示す図である。
【００４７】
図２は、物体のタッチ有無を判断するための全体のタッチスクリーン装置において、動作回路と付加的な装置以外に直接タッチが行われるタッチスクリーンパネルの動作を説明するための概念的構造図である。感知パターン１００と動作パターン１０１は導電性物質で形成されてもよく、感知パターン１００と動作パターン１０１はタッチスクリーン動作回路と付加的装置に直接電極で連結されてタッチ有無を判断する際使用されてもよい。従って、感知パターン１００と動作パターン１０１の模様によって多様なタッチスクリーンパネルを作ることができる。感知パターン１００と動作パターン１０１の間には誘電体１０２が存在し得る。従って、導電性物質で形成された感知パターン１００と動作パターン１０１はその間に誘電体１０２を有している蓄電器（キャパシタ）を形成するようになる。感知パターン１００、動作パターン１０１及び誘電体１０２を含むタッチスクリーンパネルを保護するために、感知パターン１００の上にウィンドウ１０３が存在してもよい。保護ウィンドウ１０３の上にタッチする物体が存在すると、タッチスクリーンパネルの感知パターン１００と動作パターン１０１の間のキャパシタンスに変化が起こり得る。
【００４８】
図３は、図２のタッチスクリーン装置の概念的構造図を平面図として示す図である。
【００４９】
図３の（ａ）は感知パターン１００と動作パターン１０１を同時に示すものであり、図３の（ｂ）は感知パターン１００を、図３の（ｃ）は動作パターン１０１を示すものである。
【００５０】
タッチスクリーン装置には広い直四角形状になっている多数個の動作パターン１０１が形成されている。動作パターン１０１に電圧が加えられると、感知パターン１００と動作パターン１０１の間には電場が生じるようになる。感知パターン１００は動作パターン１０１に比べ相対的に細い模様になっていてもよい。従って、動作パターン１０１に電圧がかかる際、感知パターン１００が動作パターン１０１に比べ小さい面積を有するため感知パターン１００が動作パターン１０１を覆いきれなくなる。上述した電場が動作パターン１０１から感知パターン１００方向に出るようになるが、この電場はタッチが起こらないと感知パターン１００に流れ込むが、タッチが起こるとタッチされた物体に流れ込むことになって感知パターン１００と動作パターン１０１の間に形成される電場が変化するようになる。この変化は、感知パターン１００と動作パターン１０１の間に形成されるキャパシタンスの変化に帰結され、このようなキャパシタンスの値を感知装置で感知することでタッチ有無を判断し得る。
【００５１】
図３によるパターンは本発明の理解を助けるために多様なタッチスクリーンの電極パターンのうち一つを例示したものであり、この例示によって本発明の範囲が限られることはないと理解し得るはずである。
【００５２】
図４は、図３の切取線２０３による垂直構造を示す図である。
【００５３】
図４を参照すると、動作パターン１０１に電圧が加えられた際タッチの有無を判断することになるのは点線で示された電場が保護ウィンドウ１０３に上に出る部分、即ち、感知パターン１００が動作パターン１０１から出る電場を覆いきれない領域でタッチ入力が行われた場合、この領域を通過して感知パターン１００に入るようになっていた電場の経路が異なることによって感知パターン１００が動作パターン１０１で形成されたキャパシタに蓄積される電荷量が減るようになり、物体がタッチされたと判断するようになる。
【００５４】
これまで、タッチスクリーンでタッチ入力が行われたか否かを検出するための原理のうち一つを説明した。以下、上述したキャパシタンスの変化を測定するのに使用され得る本発明の実施例について説明する。
【００５５】
図５は、本発明の一実施形態によるタッチスクリーンを駆動するのに使用され得る駆動回路を説明するための概略図である。
【００５６】
図５に示したように、駆動回路１０は充放電回路１１、センシング部１２及びキャパシタＣｉｊを含んでもよい。センシング部１２は積分機能を行う機能があるため、本明細書で「積分部」と称されてもよい。充放電回路１１はキャパシタＣｉｊの両端子に電気的に連結され、キャパシタＣｉｊを電源電圧Ｖｃｃで充電させて接地電圧ＧＮＤに放電させるための回路である。以下、キャパシタＣｉｊはサンプリングキャパシタと称されてもよい。
【００５７】
ここで、この駆動回路をタッチスクリーンを駆動するのに使用すると、図５のキャパシタＣｉｊは上述したノードキャパシタ１１２に対応され得る。即ち、キャパシタＣｉｊは動作信号線Ｘｉと感知信号線Ｙｊに電気的に連結され、充放電回路１１は充電及び放電動作を複数回（Ｎ回）反復し得る。
【００５８】
図５の駆動回路において、感知信号線Ｙｊを介して雑音が流入され得るが、この雑音まで積分されてセンシング部１２の出力に望まない影響を及ぼす恐れがある。以下、本発明の一実施例による雑音に強い積分装置の構造について説明する。
【００５９】
図６は、本発明の一実施例による積分装置の構造を示す図である。
【００６０】
図６を参照すると、この積分回路は、第１演算増幅器ＯＡ１、第２演算増幅器ＯＡ２及びキャパシタＣｉｊを含む。第１演算増幅器ＯＡ１及び第２演算増幅器ＯＡ２の反転入力端子はそれぞれ第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を介してキャパシタＣｉｊの第１端子Ｙｊに連結されており、キャパシタＣｉｊの第２端子Ｘｉは第３スイッチＳ１’及び第４スイッチＳ２’を介して第１電位Ｖｃｃ及び第２電位ＧＮＤに連結されている。以下、説明の便宜上、第２電位ＧＮＤは０の値を有することにする。１第１演算増幅器ＯＡ１の反転入力端子と出力端子は第１フィードバックキャパシタＣｆｂ１を介して互いに連結されており、第２演算増幅器ＯＡ２の反転入力端子と出力端子は第２フィードバックキャパシタＣｆｂ２を介して互いに連結されており、第１演算増幅器ＯＡ１及び第２演算増幅器ＯＡ２の非反転入力端子はそれぞれ第２電位ＧＮＤに連結され得る。
【００６１】
更に、リセットスイッチＳ３，Ｓ３’が第１演算増幅器ＯＡ１及び第２演算増幅器ＯＡ２の非反転入力端子と出力端子の間をそれぞれ連結していてもよい。リセットスイッチＳ３，Ｓ３’がオンされると、第１フィードバックキャパシタＣｆｂ１と第２フィードバックキャパシタＣｆｂ２に充電された電荷が全て放電され、その両端の電圧を０にすることができる。実施例によってリセットスイッチＳ３とリセットスイッチＳ３’が同じタイミングで動作してもよい。
【００６２】
スイッチＳ１，Ｓ１’とスイッチＳ２，Ｓ２’は以下の図７の（ａ）のクロック１ＣＬＫ１及び図７の（ｂ）のクロック２ＣＬＫ２のようなタイミングにスイッチングされ得る。しかし、それに限ることはない。
【００６３】
図７は、図６に示した積分装置の各ノードにおける時間による状態を示すタイミング図である。
【００６４】
図７の（ａ）及び図７の（Ｂ）はスイッチＳ１，Ｓ１’及びスイッチＳ２，Ｓ２’のオン−オフタイミングを示し、図７の（ｃ）は第２端子Ｘｉの電位、図７の（ｄ）は第１演算増幅器ＯＡ１の出力電圧Ｖｏ１、図７の（ｅ）は第２演算増幅器ＯＡ２の出力電圧Ｖｏ２を示す。
【００６５】
図７の（ａ）及び図７の（ｂ）を参照すると、スイッチＳ１，Ｓ１’及びスイッチＳ２，Ｓ２’はそれぞれ重ならない時間の間交代してオン状態になり得る。即ち、スイッチＳ１，Ｓ２’は時区間［ｔ１、ｔ２］、［ｔ１‘，ｔ２’］でオン状態になり、時区間［ｔ２，ｔ１‘］でオフ状態になり得る。それに比べ、スイッチＳ１，Ｓ２’は時区間［ｔ３、ｔ４］、［ｔ３‘，ｔ４’］でオン状態になり、時区間［ｔ４，ｔ３‘］でオフ状態になり得る。時区間［ｔ１，ｔ１’］でのスイッチＳ１，Ｓ１’及びスイッチＳ２，Ｓ２’の動作状態は続けて反復され得る。図７において、時区間［ｔ２、ｔ３］及び時区間［ｔ４、ｔ１’］の長さは０ではない値であるが、実施例によって実質的に０に近くなるように設定してもよい。
【００６６】
以下、時刻ｔの直前を「ｔ−」と称し、時刻ｔの直後を「ｔ＋」と称する。例えば、時刻ｔ１の直前を「ｔ１−」であり、直後は「ｔ１＋」と称し得る。以下、図７に示した各時刻における積分装置の動作を説明するために図８乃至図１０に示した積分装置の動作状態図を図７と共に参照する。
【００６７】
図８は図７の時刻ｔ１＋における積分装置の状態、図９は図７の時刻ｔ２＋、ｔ４＋における積分装置の状態、図１０は図７の時刻ｔ３＋における積分装置の状態を示す図である。この際、時刻ｔ１−における初期条件はＣｆｂ１，Ｃｆｂ２及びＣｉｊが全て放電されたと仮定する。
【００６８】
図７及び図８を参照すると、時刻ｔ１＋でスイッチＳ１，Ｓ１’はオン状態にあり、スイッチＳ２，Ｓ２’はオフ状態にある。キャパシタＣｉｊの第１端子Ｙｊは第１演算増幅器ＯＡ１の反転入力端子に連結されている。この際、第１演算増幅器ＯＡ１の非反転入力端子は第２電位ＧＮＤに連結されているため、第１端子Ｙｊの電位は第２電位と同じである。この際、キャパシタＣｉｊの第２端子Ｘｉの電位は第１電位Ｖｃｃとなるため、キャパシタＣｉｊの両端の電位差は第１電位Ｖｃｃと同じ値を有する。
【００６９】
この際、キャパシタＣｉｊに流れる電流は第１フィードバックキャパシタＣｆｂ１を介して流れるため、この際第１演算増幅器ＯＡ１の出力端子ｏ１の電位（Ｖｏ１，１）は以下の式１のようになる。
【００７０】
（式１）
【数１】
0005449620.tif 000002
【００７１】
この際、第１端子Ｙｊの電位は第２電位ＧＮＤで維持され、第２演算増幅器ＯＡ２の出力端子の電位も第２電位ＧＮＤで維持される。
【００７２】
以下、Ｎ回の積分によって一つの積分サイクルが完成されると仮定すると、新たな積分サイクルが始まった後ｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）番目の積分が完了された時点における１演算増幅器ＯＡ１の出力端子ｏ１の電位はＶｏｌ，ｋと示し得る。
【００７３】
図７及び図９を参照すると、時刻ｔ２＋でスイッチＳ１，Ｓ１’とスイッチＳ２，Ｓ２’は全てオフ状態にある。キャパシタＣｉｊの両端の電位差は第１電位Ｖｃｃのような大きさで維持される。この際、第１端子Ｙｊと第２端子Ｘｉの電位はフローティング（ｆｌｏａｔｉｎｇ）状態であるが、便宜上図７の（ｃ）及び図７の（ｄ）では第１端子Ｙｊの電位を第２電位ＧＮＤで示した。
【００７４】
図７及び図１０を参照すると、時刻ｔ３＋でスイッチＳ１，Ｓ１’はオフ状態にあり、スイッチＳ２，Ｓ２’はオン状態にある。第２端子Ｘｉの電位は第２電位ＧＮＤとなり、第１端子Ｙｊの電位は瞬間的に−Ｖｃｃとなる。第１端子Ｙｊ第１演算増幅器の反転入力端子に連結されているため、すぐに第２電位ＧＮＤに上昇する。第１端子Ｙｊの電位が瞬間的に変わる時区間で第２演算増幅器の出力端子から電流が流されて第２フィードバックキャパシタＣｆｂ２を充電させるため、この際第２演算増幅器の出力端子ｏ２の電位（Ｖｏ２，１）は式２のようになる。
【００７５】
（式２）
【数２】
0005449620.tif 000003
【００７６】
図７及び図９を更に参照すると、時刻ｔ４＋でスイッチＳ１，Ｓ１’とスイッチＳ２，Ｓ２’は全てオフ状態にある。キャパシタＣｉｊの両端の電位差は０となる。この際、第１端子Ｙｊと第２端子Ｘｉの電位はフローティング状態であるが、便宜上図７の（ｃ）及び図７の（ｄ）では第１端子Ｙｊの電位を第２電位ＧＮＤで示した。
【００７７】
前記図８乃至図１０で説明した動作が起こる時区間［ｔ１，ｔ１’］を一つのサイクルとして定義すると、このようなサイクルをＮ回反復して発生させ得る。この際、第１フィードバックキャパシタＣｆｂ１と第２フィードバックキャパシタＣｆｂ２に充電された電荷は放電されないため、第１演算増幅器の出力端子ｏ１の電位Ｖｏ１及び第２演算増幅器の出力端子ｏ２の電位Ｖｏ２は図７の（ｅ）及び図７の（ｆ）に示したように階段式に増加又は減少する。Ｎ回のサイクルの進行が完了された時点で、電位Ｖｏ２，Ｎから電位Ｖｏ１，Ｎを引いた値であるΔＶは式３のように与えられ得る。
【００７８】
（式３）
【数３】
0005449620.tif 000004
【００７９】
但し、この際第１フィードバックキャパシタＣｆｂ１と第２フィードバックキャパシタＣｆｂ２の値は同じ値Ｃｆｂであると仮定した。
【００８０】
式３によると、第１フィードバックキャパシタと第２フィードバックキャパシタの値Ｃｆｂは分かり得る定数値であるため、ΔＶはキャパシタＣｉｊの値に比例することが分かる。
【００８１】
図６による積分装置をタッチスクリーン駆動回路に適用すると、キャパシタＣｉｊの値はタッチスクリーンに対するタッチ入力によって変化するため、ΔＶを測定することでキャパシタＣｉｊの値を測定することができ、よってタッチ入力可否を知ることができる。
【００８２】
一旦、Ｎ回の積分サイクルが終了されてΔＶを測定した後は、図１１のようにリセットスイッチＳ３，Ｓ３’をオン状態に変えて第１フィードバックキャパシタと第２フィードバックキャパシタの電荷を全て放電させ得る。上述したようにキャパシタＣｉｊをＮ回充放電させるのに所要される時間を一つの積分サイクルと定義すると、リセットスイッチＳ３，Ｓ３’をオン状態に変えた後更に新たな一つの積分サイクルを開始し得る。
【００８３】
以上、図６乃至図１０を介して本発明の一実施例による積分装置の動作原理を説明した。しかし、図５で説明したように、この積分装置の第１端子Ｙｊを介して雑音が流入される恐れがある。
【００８４】
代表的に、この積分装置を上述したタッチスクリーン駆動装置として使用する場合がそれに当たる。即ち、上述した感知パターン１００がキャパシタＣｉｊの第１端子Ｙｊに当たるが、この際、感知パターン１００にタッチ入力をするために指のような物体を近づけるとそこから第１端子Ｙｊに雑音が流れ込む可能性がある。
【００８５】
図６に示した本発明の一実施例によると、上述したように流入される雑音を効率的に除去し得る。以下、図１１乃至図１４を介してその原理について説明する。
【００８６】
図１１乃至図１４は、本発明の一実施例による積分装置に流入され得る雑音が除去される原理を説明する図である。
【００８７】
基本的に、第１端子Ｙｊを介して流入された雑音は第１演算増幅器ＯＡ１と第２演算増幅器ＯＡ２の出力電圧に全て追加に積分され得る。但し、第１演算増幅器ＯＡ１はスイッチＳ１、Ｓ１’がオン状態である場合にのみ雑音を積分し、第２演算増幅器ＯＡ２はスイッチＳ２，Ｓ２’がオン状態である場合にのみ雑音を積分する。
【００８８】
図１１は、直流成分のみを有する雑音が流入される場合を説明する図である。
【００８９】
図１１を参照すると、クロック１ＣＬＫ１のうち時点（ｎ１，ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）を含むオン区間で流入される雑音は第１演算増幅器ＯＡ１の出力電位Ｖｏ１に追加に積分される。この際、各オン区間で出力電位Ｖｏ１が追加に積分された雑音の大きさをＡ１，ｎｋ（ｋ＝１，２，３，…Ｎ）と定義すると、一つの積分サイクルの間第１演算増幅器ＯＡ１の出力電位Ｖｏ１に追加に積分された雑音の大きさＡ１は式４のように与えられ得る。
【００９０】
（式４）
【数４】
0005449620.tif 000005
【００９１】
同じく、クロック２ＣＬＫ２のうち時点（ｎ２，ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）を含むオン区間で流入される雑音は第２演算増幅器ＯＡ２の出力電位Ｖｏ２に追加に積分される。この際、各オン区間で出力電位Ｖｏ２に追加に積分された雑音の大きさをＡ２，ｎｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）と称すると、一つの積分サイクルの間第２演算増幅器ＯＡ２の出力電位Ｖｏ２に追加に積分された雑音の大きさＡ２は式５のように与えられ得る。
【００９２】
（式５）
【数５】
0005449620.tif 000006
【００９３】
上記のような雑音の積分効果を一緒に考慮すると、式３は式６のように変更され得る。即ち、Ｎ回のサイクルが終了された後、電位Ｖｏ２，Ｎから電位Ｖｏ１，Ｎを引いた値であるΔＶは式６のように与えられ得る。
【００９４】
（式６）
【数６】
0005449620.tif 000007
【００９５】
この際、図１１のように雑音がＤＣ成分のみを有する場合、実質的にＡ２，ｎｋ＝Ａ１，ｎｋを満足するため式６は式７のようになり得る。
（式７）
【数７】
0005449620.tif 000008
【００９６】
従って、本発明の一実施例による積分回路を使用するとＤＣ成分の雑音が除去され得る。
【００９７】
次に、図１２は低周波雑音が流入される場合を説明する図である。
【００９８】
クロック１ＣＬＫ１とクロック２ＣＬＫ２の動作周期及び動作周波数は、それぞれＴ，ｆ（＝１／Ｔ）と称され得る。図１２において、雑音の周期はこの動作周波数ｆに比べて非常に遅い場合を示したものであり、この際、一つの積分サイクル当たり積分回路の積分回数Ｎ＝１４であるのに比べ、雑音は一つの積分サイクル当たり１サイクルのみ進行される場合である。
【００９９】
図１２の場合でも、電位Ｖｏ２，Ｎから電位Ｖｏ１，Ｎを引いた値であるΔＶは式６のように与えられ得る。図１２のように雑音がＤＣ成分ではない場合式６でＡ２，ｎｋ＝Ａ１，ｎｋを満足しないが、一つの積分サイクルにかけて第１演算増幅器ＯＡ１の出力電位Ｖｏ１に追加に積分された雑音の大きさＡ１は第２演算増幅器ＯＡ２の出力電位Ｖｏ２に追加に積分された雑音の大きさＡ２と殆ど相殺され得るということが分かる（
【数８】
0005449620.tif 000009
）。従って、クロック１及びクロック２の動作周波数より非常に小さい周波数を有する雑音は、一般にその影響がΔＶに殆ど反映されないということが分かる。
【０１００】
図１３は、クロック１ＣＬＫ１とクロック２ＣＬＫ２の動作周波数と同じ周波数を有する雑音が流入される場合を説明するための図である。即ち、一つの積分サイクル当たり積分回路の積分回数Ｎ＝１４であり、雑音は一つの積分サイクル当たり１４サイクルが反復される場合である。
【０１０１】
図１３の場合でも、電位Ｖｏ２，Ｎから電位Ｖｏ１，Ｎを引いた値であるΔＶは式６のように与えられ得る。ところで、クロック２ＣＬＫ２のうち時点ｎ２，ｋを含む区間における第２演算増幅器ＯＡ１の出力電位Ｖｏ２に追加に積分される雑音大きさＡ２，ｎｋは、クロック１ＣＬＫ１のうち時点ｎ１，ｋを含む区間で第１演算増幅器ＯＡ１の出力電位Ｖｏ１に追加に積分される雑音の大きさＡ１，ｎｋと同じ大きさであるが反対の符号を有するということを容易に理解し得る。即ち、Ａ２，ｎｋ＝−Ａ１，ｎｋが成立するということが分かる。従って、図１３の場合、式６は式８のように変更され得るということが分かる。
【０１０２】
（式８）
【数９】
0005449620.tif 000010
【０１０３】
即ち、図１３のような雑音が流入される場合、雑音は除去されない。
【０１０４】
次に、図１４は一つの積分サイクル当たり積分回路の積分回数Ｎ＝１４であり、雑音は一つの積分サイクル当たり１５サイクルが反復される場合を示す図である。
【０１０５】
図１４の場合でも、電位Ｖｏ２，Ｎから電位Ｖｏ１，Ｎを引いた値であるΔＶは式６のように与えられ得る。図１４のような場合式６でＡ２，ｎｋ＝−Ａ１，ｎｋを満足しないが、一つの積分サイクルにかけて第１演算増幅器ＯＡ１の出力電位Ｖｏ１に追加に積分された雑音の大きさＡ１は第２演算増幅器ＯＡ２の出力電位Ｖｏ２に追加に積分された雑音の大きさＡ２と殆ど相殺され得るということが分かる（
【数１０】
0005449620.tif 000011
）。一般に、本発明の一実施例による積分回路を使用すると、そして一つの積分サイクル当たり積分する回数がＮとすると、一つの積分サイクル当たりｋ（但し、ｋはＮを除いた負ではない整数）回反復される正弦波雑音が一端子Ｙｊを介して流入されるとその雑音は実質的に除去されるということが分かる。
【０１０６】
図１５は、図６のような構成の回路領域Ｐ２において入力部を第１端子Ｙｊとし、出力を第２演算増幅器ＯＡ２の出力端子の電位Ｖｏ２から第１演増幅器ＯＡ１の出力端子の電位Ｖｏ１を引いた値に定義した場合の周波数応答を示す図である。図１１乃至図１４が本発明の一実施例による雑音除去の特性を時間領域で説明した図であれば、図１５はそのような特性を周波数領域で説明した図である。
【０１０７】
図１５は、一つの積分サイクル当たり積分回数Ｎ＝１０である場合を示す図である。図１５を参照すると、ヌル（ｎｕｌｌ）の大きさの応答を有する周波数は、周波数による大きさ応答曲線のピーク周波数（５０，０００Ｈｚ）の前に、ＤＣを含んで１０個存在することが分かる。
【０１０８】
図１５を参照すると分かるように、駆動周波数ｆを十分に高く設定すると（図１５の場合ｆ＝５０，０００Ｈｚ）、図６に示した回路領域Ｐ２における雑音通過大域は周囲環境でよく発生する主要雑音の周波数大域と遠く離れているため、そのような雑音を除去するのに有利である。一般に主要な雑音として１００Ｖ以上の６０Ｈｚ及びその高調波（ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）成分のＨＵＭ雑音が存在する。
【０１０９】
上述したように式６でＡ２，ｎｋ＝Ａ１，ｎｋを満足する場合であれば、式９のように式６からキャパシタＣｉｊの値を計算することができる。
（式９）
【数１１】
0005449620.tif 000012
【０１１０】
式９で計算したキャパシタＣｉｊの値が変化された場合、タッチ入力が行われたか否かを判断し得る。
【０１１１】
以下、本発明の一実施例による図６の回路構成は反転積分回路と非反転積分回路が結合されたものであるということを説明する。
【０１１２】
図１６は、本発明の一実施例に使用され得る反転積分回路の一例を示す図である。図１６の（ａ）は図６で第２演算増幅器ＯＡ２が除去されたものと同じである。図６ではスイッチＳ２が第２演算増幅器ＯＡ２の反転入力端子に連結されて結果的に第２電位ＧＮＤに連結されたのであれば、図１６の（ａ）ではスイッチＳ２が第２電位ＧＮＤに直接連結されたという点から図６は図１６と実質的に同じ反転積分回路を含むということが分かる。
【０１１３】
図１６の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は図１６の（ａ）による反転積分回路が図７又は図１１のクロック１ＣＬＫ１とクロック２ＣＬＫ２によるスイッチタイミングを有する場合、時刻ｔ１＋、ｔ２＋及びｔ４＋、ｔ３＋における動作状態をそれぞれ示すものである。図１６の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）それぞれを図８乃至図１０と比べると、同じく図６は図１６と実質的に同じ反転積分回路を含むということを確認し得る。
【０１１４】
図１６による回路は、反転スイッチドキャパシタ積分回路（ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ  ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ  ｉｎｔｅｒｇｒａｔｏｒ  ｃｉｒｃｕｉｔ）と称し得る。
【０１１５】
図１７は、本発明の一実施例に使用され得る非反転積分回路の一例を示す図である。図１７の（ａ）は、図６で第１演算増幅器ＯＡ１が除去されたものと同じである。図６ではスイッチＳ１が第１演算増幅器ＯＡ１の反転入力端子に連結されて結果的に第２電位ＧＮＤに連結されたのであれば、図１７ではスイッチＳ１が第２電位ＧＮＤに直接連結されたという点から図６は図１７と実質的に同じ非反転積分回路を含むということが分かる。
【０１１６】
図１７の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は図１７の（ａ）による非反転積分回路が図７又は図１１のクロック１ＣＬＫ１とクロック２ＣＬＫ２によるスイッチタイミングを有する場合、時刻ｔ１＋、ｔ２＋及びｔ４＋、ｔ３＋における動作状態をそれぞれ示すものである。図１７の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）それぞれを図８乃至図１０と比べると、同じく図６は図１７と実質的に同じ非反転積分回路を含むということを確認し得る。
【０１１７】
図１７による回路は、非反転スイッチドキャパシタ積分回路（ｎｏｎ−ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ  ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ  ｉｎｔｅｒｇｒａｔｏｒ  ｃｉｒｃｕｉｔ）と称し得る。
【０１１８】
図６、図１６及び図１７を総合してみると、本発明の一実施例による積分回路は非反転積分回路と反転積分回路がキャパシタＣｉｊ及びそのキャパシタＣｉｊを充放電するための充放電回路を共有して結合されたものであるということが分かる。
【０１１９】
図６で充放電回路は回路領域Ｐ１に対応し、図１６及び図１７で充放電回路はそれぞれ回路領域Ｐ３及び回路領域Ｐ４に対応し得る。
【０１２０】
図１８は、本発明の他の実施例による積分回路を説明する図である。
【０１２１】
図１８の（ａ）は、図１６による積分回路を回路領域別にモジュール化して示したものである。充放電回路１  １１−１は図１６の回路領域Ｐ３に対応し、積分部１  １２−１は図１６の第１演算増幅器ＯＡ１、第１フィードバックキャパシタＣｆｂ１及び第３スイッチＳ３の結合構造に対応する。
【０１２２】
図１８の（ｂ）は、図１７による積分回路を回路領域別にモジュール化して示したものである。充放電回路２  １１−２は図１７の回路領域Ｐ４に対応し、積分部２  １２−２は図１７の第２演算増幅器ＯＡ２、第２フィードバックキャパシタＣｆｂ２及び第３スイッチＳ３‘の結合構造に対応する。
【０１２３】
図１８の（ｃ）は図１８の（ａ）及び図１８の（ｂ）を結合したものであり、充放電回路１１は図６の回路領域Ｐ１に対応し、積分部１  １２−１は図６の第１演算増幅器ＯＡ１、第１フィードバックキャパシタＣｆｂ１及び第３スイッチＳ３の結合構造に対応し、積分部２  １２−２は図６の第２演算増幅器ＯＡ２、第２フィードバックキャパシタＣｆｂ２及び第３スイッチＳ３‘の結合構造に対応する。
【０１２４】
図１９は、本発明の他の実施例による積分回路を説明する図である。
【０１２５】
図１９は、図１８の（ｃ）による回路を図６とは異なる方式で具現したものである。しかし、図１９のスイッチＳ１，Ｓ１’とスイッチＳ２，Ｓ２’が図８又は図１１のクロック１ＣＬＫ１及びクロック２ＣＬＫ２によって駆動される場合、図６と同じ動作が行われるということを用意に理解し得る。
【０１２６】
図６及び図１９において、スイッチＳ２’がオン状態であると第１演算増幅器ＯＡ１がキャパシタＣｉｊから分離されるようにスイッチＳ１が配置される。反対に、スイッチＳ１’がオン状態であると第２演算増幅器ＯＡ２がキャパシタＣｉｊから分離されるようにスイッチＳ２が配置される。
【０１２７】
図１６及び図１７は反転増幅器及び非反転増幅器の一例を説明した図であり、本明細書では公開していないがそれと異なる構成を有する反転増幅器及び非反転増幅器を結合して図１８の構成を有する積分回路を作ることができるということが分かる。従って、本発明の範囲がこの明細書に公開された特定の回路によって制限されることはない。
【０１２８】
図２０は、本発明の一実施例、例えば図６の構成を有する回路に図１１のようなクロック１ＣＬＫ１、クロック２ＣＬＫ２を印加し、第１端子Ｙｊに雑音を印加するシミュレーションを行った結果出力されるΔＶの値を示す図である。このような雑音環境において、第１演算増幅器の出力端子ｏ１の電位Ｖｏ１，Ｎは式１０のように与えられ、第２演算増幅器の出力端子ｏ２の電位Ｖｏ２，Ｎは式１１のように与えられ得る。この際、第１フィードバックキャパシタＣｆｂ１と第２フィードバックキャパシタＣｆｂ２の値は同じ値Ｃｆｂであると設定する。
【０１２９】
（式１０）
【数１２】
0005449620.tif 000013
（式１１）
【数１３】
0005449620.tif 000014
【０１３０】
図２０の（ａ）は第１演算増幅器の出力端子ｏ１の電位Ｖｏ１を時間によって示すものであり、図２０の（ｂ）は第２演算増幅器の出力端子ｏ２の電位Ｖｏ２を時間によって示すものであり、図２０の（ｃ）は電位Ｖｏ２から電位Ｖｏ１を引いた値を示すものである。
【０１３１】
図２０において、流入される雑音は一つの積分サイクルの間約５〜６回反復される正弦波に近い雑音であり、この際一つの積分サイクルの間積分される回数Ｎは５〜６より非常の大きい値を有するように設定されている。本発明による構造によって図２０の（ｃ）のように雑音が除去された波形が得られるということを確認し得る。
【０１３２】
２つの積分器が結合された本発明による回路構造を使用せず、一つの積分器のみを使用すると式１０又は式１１による出力電圧のみが得られる。この場合、例えば式１０の出力電圧を得る場合には、キャパシタＣｉｊの値が式１２のように与えられるようになる。
【０１３３】
（式１２）
【数１４】
0005449620.tif 000015
【０１３４】
この際、キャパシタＣｉｊの値は雑音によるエラー値のせいで正確に測定することができない。
【０１３５】
本発明による回路の構造はタッチスクリーンにのみ適用し得るものではなく、本発明の思想を適用し得る他の応用分野にも適用し得るということが分かる。従って、本発明の応用分野がタッチスクリーン駆動回路に限定されることはないということが分かる。
【０１３６】
本発明において、演算増幅器は差動増幅器の一例を示すものである。本発明の思想に反しない限り、本発明の演算増幅器は差動増幅器に代替され得る。
【０１３７】
本発明の実施例によるキャパシタンス測定回路はスイッチ、フィードバックキャパシタ（積分キャパシタ）及び演算増幅器で構成されるスイッチドキャパシタ（ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を利用したものであるため、基本的にＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｎｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタの特性を有する。
【０１３８】
本発明に添付された図面のうち図６、図８、図９、図１０、図１６、図１７、図１９において、各演算増幅器の非反転端子はスイッチＳ２’を介して動作信号線Ｘｉに連結される接地電圧ＧＮＤと同じ電位に連結されるものとなっているが、それとは異なって各演算増幅器の非反転端子が接地電圧ＧＮＤとは異なる他の電圧に連結されても本発明による効果を得るということが分かる。
【０１３９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明の技術分野に属する者は本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正を容易に実施し得ると考えられる。
【０１４０】
よって、開示された実施例は限られた観点ではなく説明的な観点から考慮されるべきであり、本発明の真の範囲は上述した説明ではなく特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差は本発明に含まれたものとして解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６（ａ）】
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【図１６（ｂ）】
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【図１６（ｃ）】
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【図１６（ｄ）】
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【図１７（ａ）】
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【図１７（ｂ）】
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【図１７（ｃ）】
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【図１７（ｄ）】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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