(57)【要約】【課題】大型のタッチパネルでもＥＭＩが少ないタッチパネルコントローラを提供する。【解決手段】本発明に係るタッチパネルコントローラは、静電容量方式のタッチパネル本体２の各駆動線ＤＬ１〜ＤＬｍを駆動するための駆動信号Ｄｓ０を生成する複数の駆動信号生成回路ＤＧ１〜ＤＧｍと、駆動信号Ｄｓ０を増幅する複数の駆動回路ＤＣ１〜ＤＣｍとを備え、各駆動信号生成回路ＤＧ１〜ＤＧｍは、駆動信号Ｄｓ０を生成するタイミングを遅延可能である。【選択図】図４
2014010505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量方式のタッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路と、
上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路とを備えるタッチパネルコントローラであって、
各駆動信号生成回路は、上記駆動信号を生成するタイミングを遅延可能であることを特徴とするタッチパネルコントローラ。
【請求項２】
各駆動信号生成回路には、互いに同期した系列信号が入力され、
各駆動信号生成回路は、上記系列信号に基づいて上記駆動信号を生成し、上記系列信号に対する上記駆動信号の遅延量が可変であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項３】
上記遅延量を制御する遅延量制御信号を上記駆動信号生成回路に出力する制御部を備え、
上記駆動信号生成回路は、上記遅延量制御信号に基づいて、上記遅延量を選択することを特徴とする請求項２に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項４】
上記駆動信号生成回路は、
１つのフリップフロップ回路、または、直列に接続された複数のフリップフロップ回路と、
上記遅延量制御信号に基づいて、上記系列信号、および上記フリップフロップ回路の出力信号から、１つの信号を上記駆動信号として選択する選択手段とを備え、
上記複数のフリップフロップ回路のうち１段目のフリップフロップ回路に、上記系列信号が入力されることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項５】
上記選択手段は、上記系列信号、および上記フリップフロップ回路の出力信号を入力信号とし、上記遅延量制御信号をセレクト信号とするマルチプレクサであることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項６】
上記駆動信号生成回路は、
１つのバッファ回路、または、直列に接続された複数のバッファ回路と、
上記遅延量制御信号に基づいて、上記系列信号、および上記バッファ回路の出力信号から、１つの信号を上記駆動信号として選択する選択手段とを備え、
上記複数のバッファ回路のうち１段目のバッファ回路に、上記系列信号が入力されることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項７】
上記選択手段は、
１個の第１のスイッチと、上記バッファ回路と同数の第２のスイッチとを備え、
第１のスイッチは、上記駆動信号生成回路の入力端子と上記１段目のバッファ回路の入力端子との接続点と、上記駆動信号生成回路の出力端子との間に設けられ、
第２のスイッチの各々は、上記バッファ回路の各出力端子と上記駆動信号生成回路の出力端子との間に設けられ、
上記遅延量制御信号によって、第１のスイッチおよび第２のスイッチのうち、いずれか１つのスイッチのみがＯＮされることを特徴とする請求項６に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項８】
上記制御部は、上記タッチパネルコントローラの外部から入力される制御信号に基づいて、上記遅延量を制御することを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項９】
上記タッチパネルのセンス線からのセンス信号を受信して、上記タッチパネルの静電容量を検出する受信部を備え、
上記制御部は、上記受信部の出力信号に基づいて、上記遅延量を制御することを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項１０】
静電容量方式のタッチパネルと、
上記タッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路、および上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路を有するタッチパネルコントローラとを備えるタッチパネル装置であって、
上記タッチパネルコントローラとして、請求項１〜９のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラを備えることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項１１】
画像を表示するディスプレイと、
タッチパネル装置とを備える電子情報機器であって、
上記タッチパネル装置は、
前記ディスプレイ上に設けられる静電容量方式のタッチパネルと、
上記タッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路、および上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路を有するタッチパネルコントローラとを備え、
上記タッチパネルコントローラとして、請求項１〜９のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラを備えることを特徴とする電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルコントローラ、タッチパネル装置および電子情報機器に関し、特に、静電容量方式のタッチパネルを駆動するためのタッチパネルコントローラ、タッチパネル装置および電子情報機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からタッチパネル装置には種々の方式がある。特に、静電容量を利用する静電容量方式のタッチパネル装置は、操作者の指先で直接タッチ操作を行ったり、導電性材料からなる簡便なスタイラスペンを介してタッチ操作を行うことができることから、高い利便性を有している。
【０００３】
一般に、静電容量方式のタッチパネル装置は、複数の駆動線（第１電極）と複数のセンス線（第２電極）とを立体交差するよう配置した構造のタッチパネル本体と、タッチパネル本体を制御するタッチパネルコントローラとを備える。タッチパネルコントローラは、駆動線に駆動信号を印加するとともに、センス線で生じたセンス信号（応答信号）に基づいてタッチ位置を検出する。具体的には、タッチパネル本体に導電性の物体が接近あるいは接触することにより、複数の駆動線と複数のセンス線との交差部に形成される静電容量が変化する。これにより、タッチパネルコントローラは、センス線で生じたセンス信号から、駆動線とセンス線との交差位置であるタッチパネル本体の各座標における信号強度を検出することにより、タッチ位置を検出できる。
【０００４】
静電容量方式のタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラについては、種々の構成が提案されている。例えば、下記の特許文献１には、センス信号検出時のＳ／Ｎ比および検出精度の向上を図った接触検出装置が開示されている。図１４の（ａ）〜（ｄ）に示すように、特許文献１の接触検出装置は、走査方向に並ぶｎ個の駆動電極Ｅ１と、検出駆動走査部１１１と、複数の検出電極と、ｋ個の電圧検出器ＤＥＴとを有する。検出駆動走査部１１１は、ｎ個の駆動電極Ｅ１から連続するｍ（２≦ｍ＜ｎ）個の駆動電極を含む交流駆動電極ユニットＥＵを選択し、これを交流駆動する。検出駆動走査部１１１は、この選択対象を走査方向内で変更するシフト動作を、各シフト動作の前後で共通な１つ以上の駆動電極が選択対象に含まれるように繰り返す。各電圧検出器ＤＥＴは、検出駆動走査部１１１がシフト動作を行うたびに、対応する検出電極Ｅ２の電位を所定の閾値Ｖｔと比較する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９２２７５号公報（２０１０年４月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の構成では、複数本の駆動線が同時に交流駆動（パルス駆動）される。近年、タッチパネルのパネルサイズの大型化が進んでいるが、大型のタッチパネルにおいて、駆動線を同時にパルス駆動すると、タッチパネルからの電磁波の不要輻射（ＥＭＩ）が大きくなるという問題が生じる。
【０００７】
上述のように、静電容量方式のタッチパネルは、動作原理上、駆動線にパルス電圧を印加する必要がある。ＥＭＩの観点では、駆動線は電磁波を放射するアンテナに相当すると考えられる。タッチパネルのパネルサイズの大型化に伴って、アンテナ長（駆動線長）が長くなり、アンテナの放射効率が大きくなる。また、駆動線の密度を変更せずにタッチパネルを大型化すると、駆動線の本数も多くなることから、電磁波を放射するアンテナの本数も多くなる。
【０００８】
以上のように、静電容量方式のタッチパネルの大型化が進むと、アンテナの放射効率および本数が増大することから、タッチパネルからのＥＭＩが大きくなるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、大型のタッチパネルでもＥＭＩが少ないタッチパネルコントローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係るタッチパネルコントローラは、静電容量方式のタッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路と、上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路とを備えるタッチパネルコントローラであって、各駆動信号生成回路は、上記駆動信号を生成するタイミングを遅延可能であることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、各駆動信号生成回路が、駆動信号を生成するタイミングを遅延可能であるので、各駆動線を駆動するタイミングを駆動線毎に遅延可能である。そのため、同時に駆動する駆動線の本数を少なくすることで、ＥＭＩを減少させることができる。したがって、大型のタッチパネルでもＥＭＩが少ないタッチパネルコントローラを提供することができる。
【００１２】
本発明に係るタッチパネルコントローラでは、各駆動信号生成回路には、互いに同期した系列信号が入力され、各駆動信号生成回路は、上記系列信号に基づいて上記駆動信号を生成し、上記系列信号に対する上記駆動信号の遅延量が可変であることが好ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、各駆動信号生成回路が、系列信号に対する駆動信号の遅延量を可変とすることにより、各駆動線を駆動するタイミングを駆動線毎に遅延することができる。
【００１４】
本発明に係るタッチパネルコントローラでは、上記遅延量を制御する遅延量制御信号を上記駆動信号生成回路に出力する制御部を備え、上記駆動信号生成回路は、上記遅延量制御信号に基づいて、上記遅延量を選択することが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、遅延量制御信号によって、各駆動線を駆動するタイミングを駆動線毎に遅延することができる。
【００１６】
本発明に係るタッチパネルコントローラでは、上記駆動信号生成回路は、１つのフリップフロップ回路、または、直列に接続された複数のフリップフロップ回路と、上記遅延量制御信号に基づいて、上記系列信号、および上記フリップフロップ回路の出力信号から、１つの信号を上記駆動信号として選択する選択手段とを備え、上記複数のフリップフロップ回路のうち１段目のフリップフロップ回路に、上記系列信号が入力されることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、フリップフロップ回路の出力信号は、当該フリップフロップ回路の段数とフリップフロップ回路を動作させるクロック信号の周期とを乗じた時間だけ、系列信号に対して遅延する。そのため、選択手段は、系列信号に対して遅延の無い信号、および段階的に遅延した信号からいずれかの信号を駆動信号として選択する。よって、遅延量制御信号に基づいて、駆動信号の系列信号に対する遅延量を選択できる。
【００１８】
本発明に係るタッチパネルコントローラでは、上記選択手段は、上記系列信号、および上記フリップフロップ回路の出力信号を入力信号とし、上記遅延量制御信号をセレクト信号とするマルチプレクサであることが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、マルチプレクサは、遅延量制御信号に基づいて、系列信号に対して遅延の無い信号、および段階的に遅延した信号からいずれかの信号を駆動信号として選択することができる。
【００２０】
本発明に係るタッチパネルコントローラでは、上記駆動信号生成回路は、１つのバッファ回路、または、直列に接続された複数のバッファ回路と、上記遅延量制御信号に基づいて、上記系列信号、および上記バッファ回路の出力信号から、１つの信号を上記駆動信号として選択する選択手段とを備え、上記複数のバッファ回路のうち１段目のバッファ回路に、上記系列信号が入力されることが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、バッファ回路の出力信号は、当該バッファ回路の段数と１つのバッファ回路における遅延量とを乗じた時間だけ、系列信号に対して遅延する。そのため、選択手段は、系列信号に対して遅延の無い信号、および段階的に遅延した信号からいずれかの信号を駆動信号として選択する。よって、遅延量制御信号に基づいて、駆動信号の系列信号に対する遅延量を選択できる。
【００２２】
本発明に係るタッチパネルコントローラでは、上記選択手段は、１個の第１のスイッチと、上記バッファ回路と同数の第２のスイッチとを備え、第１のスイッチは、上記駆動信号生成回路の入力端子と上記１段目のバッファ回路の入力端子との接続点と、上記駆動信号生成回路の出力端子との間に設けられ、第２のスイッチの各々は、上記バッファ回路の各出力端子と上記駆動信号生成回路の出力端子との間に設けられ、上記遅延量制御信号によって、第１のスイッチおよび第２のスイッチのうち、いずれか１つのスイッチのみがＯＮされることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、遅延量制御信号によって、第１のスイッチおよび第２のスイッチのうち、いずれか１つのスイッチのみが選択されることにより、系列信号に対して遅延の無い信号、および段階的に遅延した信号からいずれかの信号が駆動信号として選択される。よって、遅延量制御信号に基づいて、駆動信号の系列信号に対する遅延量を選択できる。
【００２４】
本発明に係るタッチパネルコントローラでは、上記制御部は、上記タッチパネルコントローラの外部から入力される制御信号に基づいて、上記遅延量を制御してもよい。
【００２５】
本発明に係るタッチパネルコントローラでは、上記タッチパネルのセンス線からのセンス信号を受信して、上記タッチパネルの静電容量を検出する受信部を備え、上記制御部は、上記受信部の出力信号に基づいて、上記遅延量を制御することが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、タッチパネルコントローラの外部から制御信号を入力することなく、制御部は駆動信号の遅延量を制御することができる。
【００２７】
本発明に係るタッチパネル装置は、静電容量方式のタッチパネルと、上記タッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路、および上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路を有するタッチパネルコントローラとを備えるタッチパネル装置であって、上記タッチパネルコントローラとして、本発明に係るタッチパネルコントローラを備えることを特徴としている。
【００２８】
本発明に係る電子情報機器は、画像を表示するディスプレイと、タッチパネル装置とを備える電子情報機器であって、上記タッチパネル装置は、前記ディスプレイ上に設けられる静電容量方式のタッチパネルと、上記タッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路、および上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路を有するタッチパネルコントローラとを備え、上記タッチパネルコントローラとして、本発明に係るタッチパネルコントローラを備えることを特徴としている。
【００２９】
上記の構成によれば、本発明に係るタッチパネルコントローラは、駆動信号の遅延量が可変であるので、ＥＭＩ基準およびタッチ位置検出感度などに応じて、ＥＭＩを調整することができる。よって、複数種類のタッチパネルを同一のタッチパネルコントローラで駆動させることができる。これにより、タッチパネルコントローラの共通化が可能となり、タッチパネル装置および当該タッチパネル装置を備える電子情報機器のコストダウンが可能になる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明に係るタッチパネルコントローラは、静電容量方式のタッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路と、上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路とを備えるタッチパネルコントローラであって、各駆動信号生成回路は、上記駆動信号を生成するタイミングを遅延可能であるため、大型のタッチパネルでもＥＭＩが少ないタッチパネルコントローラを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１に係る携帯電話機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】上記携帯電話機のタッチパネル装置の全体構成を示す図である。
【図３】上記タッチパネル装置のさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】上記タッチパネル装置の駆動信号生成部、駆動回路部およびタッチパネル本体の構成を示す図である。
【図５】上記駆動信号生成部の駆動信号生成回路の具体的な構成を示す回路図である。
【図６】駆動信号生成回路の変形例の具体的な構成を示す回路図である。
【図７】上記駆動回路部の駆動回路の一例を示す回路図である。
【図８】駆動信号の波形の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施例２に係るタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】サンプルホールド部からの出力信号に基づく、駆動線のグループ数および遅延量の設定を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る他のタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例３に係る他のタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】駆動回路の他の例を示す回路図である。
【図１４】従来のタッチパネル装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
〔実施例１〕
本発明の第１の実施例について図１〜図８に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施例では、本発明に係るタッチパネル装置を備える電子情報機器が携帯電話機である例について説明する。
【００３３】
（携帯電話機の構成）
図１は、携帯電話機１の概略構成を示すブロック図である。携帯電話機１は、タッチパネル装置１００、演算処理部１１０、無線通信部１２０およびディスプレイ１３０を備えている。
【００３４】
演算処理部１１０は、携帯電話機１の各種機能を制御するものである。例えば、演算処理部１１０は、アプリケーションの実行制御、無線通信部１２０によるデータの送受信制御、ディスプレイ１３０における画像の表示制御などを行う。
【００３５】
無線通信部１２０は、無線によって外部機器とのデータを送受信する機能を有している。
【００３６】
ディスプレイ１３０は、携帯電話機１を薄型に構成するために、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイのような平板型ディスプレイが好適に用いられる。
【００３７】
タッチパネル装置１００は、ディスプレイ１３０の表示画面上でタッチ操作を行うために設けられる入力機器であり、タッチパネル本体２およびタッチパネルコントローラ３を備えている。
【００３８】
タッチパネル本体２は、ディスプレイ１３０上に設けられている。タッチパネル本体２に対してタッチ操作が行われると、タッチパネル本体２は、タッチ位置に応じた信号をタッチパネルコントローラ３に出力する。本実施例では、タッチパネル本体２として、静電容量方式のタッチパネルを用いている。
【００３９】
タッチパネルコントローラ３は、タッチパネル本体２の駆動線にパルス性の駆動信号Ｄｓを出力するとともに、タッチパネル本体２から出力されるセンス信号Ｓｓに基づいて、タッチパネル本体２に対する入力操作を検出する機能を有している。タッチパネルコントローラ３の機能の詳細は後述する。
【００４０】
（タッチパネル装置の全体構成）
図２は、携帯電話機１のタッチパネル装置１００の全体構成を示す図である。図２に示すようにタッチパネル装置１００のタッチパネル本体２は、互いに平行に配置された複数の駆動線（ドライブライン、第１電極）ＤＬと、互いに平行に配置された複数のセンス線（センスライン、第２電極）ＳＬとを有している。駆動線ＤＬとセンス線ＳＬとは、立体交差するように配置されており、駆動線ＤＬはＸ方向（紙面横方向）に延び、センス線ＳＬはＸ方向と直交するＹ方向（紙面縦方向）に延びている。
【００４１】
タッチパネルコントローラ３は、送信部１０、受信部２０および制御部３０を備えている。送信部１０は、駆動線ＤＬに駆動信号Ｄｓを印加する。受信部２０は、駆動信号Ｄｓの印加に応答してセンス線ＳＬに生じた応答信号であるセンス信号Ｓｓを受信する。制御部３０は、送信部１０の動作を制御信号Ｃ１、Ｃ３によって制御し、受信部２０の動作を制御信号Ｃ２によって制御する。
【００４２】
操作者の指などがタッチパネル本体２に近接すると、駆動線ＤＬとセンス線ＳＬとの交差部で形成されるコンデンサの静電容量（以下、交差部の静電容量と略記する。）が変化する。タッチパネル装置１００は、交差部の静電容量の変化を、複数の駆動線ＤＬとセンス線ＳＬとの交差位置であるタッチパネル本体２の各座標の信号強度として検出して、タッチパネル本体２におけるタッチ位置を検出するよう構成されている。
【００４３】
（タッチパネルコントローラの説明）
図３は、タッチパネル装置１００のさらに詳細な構成を示すブロック図である。タッチパネル装置１００のタッチパネルコントローラ３は、図２を参照して説明したように、送信部１０、受信部２０および制御部３０を有し、送信部１０からの駆動信号Ｄｓが駆動線ＤＬに印加され、センス線ＳＬからのセンス信号Ｓｓが受信部２０に入力されるようになっている。
【００４４】
ここで、送信部１０は、駆動信号生成部１１と駆動回路部１２とを有している。駆動信号生成部１１は、制御部３０からの制御信号Ｃ１に基づき系列信号Ｃｓ０（図示せず）を生成するとともに、制御部３０からの制御信号Ｃ３を用いて駆動線ＤＬと同数の駆動信号Ｄｓ０を生成する。制御信号Ｃ１は動作タイミングの基本となるクロック信号である。
【００４５】
駆動回路部１２は、駆動信号生成部１１からの駆動信号Ｄｓ０に基づき、タッチパネル本体２の駆動線ＤＬを実際に駆動するための駆動信号Ｄｓを生成する。駆動回路部１２は、タッチパネル本体２の駆動線ＤＬに接続されており、駆動信号Ｄｓは駆動線ＤＬに印加される。
【００４６】
また、制御部３０は、外部制御信号Ｃ４を受けて、制御信号Ｃ１・Ｃ３を生成し、駆動信号生成部１１に出力する。後述するように、制御部３０は、制御信号Ｃ３によって、駆動回路部１２から出力される駆動信号Ｄｓの遅延量を制御することができる。
【００４７】
受信部２０は、アンプ部２１と、サンプルホールド部２２と、Ａ／Ｄ変換部２３と、復号部２４とを有している。アンプ部２１は、タッチパネル本体２のセンス線ＳＬに接続されており、センス線ＳＬからのセンス信号Ｓｓを増幅して、増幅されたセンス信号ＡＳｓを生成する。サンプルホールド部２２は、アンプ部２１によって増幅されたセンス信号ＡＳｓの信号レベルをサンプルホールドする。サンプルホールド部２２のサンプリングタイミングは、駆動回路部１２が駆動信号Ｄｓを駆動線ＤＬに印加するタイミングに基づいている。
【００４８】
Ａ／Ｄ変換部２３は、サンプルホールド部２２によってサンプルホールドされた信号ＨＳｓをデジタル値に変換することにより、アナログ信号である増幅されたセンス信号ＡＳｓをデジタル信号ＤＳｓに変換する。復号部２４は、Ａ／Ｄ変換部２３で得られたデジタル信号ＤＳｓを、駆動信号Ｄｓの生成に用いた系列信号を用いて復号して、タッチパネル本体２の各座標における信号強度を示す信号Ｃｄを出力する。
【００４９】
また、タッチパネル装置１００は、受信部２０で得られた信号Ｃｄの大きさから、タッチパネル本体２上でのタッチ位置を示すタッチ位置座標を算出する位置算出部４を有している。
【００５０】
以上のように、タッチパネル装置１００では、タッチパネル本体２に対する操作者の指などの近接により駆動線ＤＬとセンス線ＳＬとの交差部で変化する静電容量を検出して操作者のタッチ位置を検出することができる。
【００５１】
（駆動信号生成部および駆動回路部の構成）
図４は、図３に示す駆動信号生成部１１、駆動回路部１２およびタッチパネル本体２の構成を示す図である。タッチパネル本体２には、駆動線ＤＬとして、ｍ本の駆動線ＤＬ１〜ＤＬｍが紙面横方向に延びるように設けられるとともに、センス線ＳＬとして、ｎ本のセンス線ＳＬ１〜ＳＬｎが紙面縦方向に延びるように設けられる。
【００５２】
駆動信号生成部１１は、系列信号生成回路ＳＧと、駆動線ＤＬと同数であるｍ個の駆動信号生成回路ＤＧ１〜ＤＧｍを備えている。系列信号生成回路ＳＧは、制御信号Ｃ１に基づき、互いに同期したｍ個の系列信号Ｃｓ０を生成する。各駆動信号生成回路ＤＧ１〜ＤＧｍは、系列信号Ｃｓ０および制御部３０からの制御信号Ｃ３を用いて、各駆動線ＤＬ１〜ＤＬｍを駆動するための駆動信号Ｄｓ０を生成する。各駆動信号生成回路ＤＧ１〜ＤＧｍの構成は同一であり、以下、駆動信号生成回路ＤＧ１〜ＤＧｍを総称する場合は、単に駆動信号生成回路ＤＧとする。
【００５３】
駆動回路部１２は、駆動回路ＤＣ１〜ＤＣｍを備えている。各駆動回路ＤＣ１〜ＤＣｍは、各駆動信号生成回路ＤＧ１〜ＤＧｍと各駆動線ＤＬ１〜ＤＬｍとの間に設けられており、バッファ回路を構成している。各駆動回路ＤＣ１〜ＤＣｍは、駆動信号生成部１１からの駆動信号Ｄｓ０を増幅して、駆動線ＤＬ１〜ＤＬｍを実際に駆動するための駆動信号Ｄｓを出力する。以下の説明では、駆動回路ＤＣ１〜ＤＣｍの各々から出力される駆動信号Ｄｓを、それぞれ駆動信号Ｄｓ１〜Ｄｓｍと称する。また、各駆動回路ＤＣ１〜ＤＣｍの構成は同一であり、以下、駆動回路ＤＣ１〜ＤＣｍを総称する場合は、単に駆動回路ＤＣとする。
【００５４】
このように、駆動信号生成回路ＤＧからの駆動信号Ｄｓ０は、駆動回路ＤＣで増幅され駆動信号Ｄｓとして駆動線ＤＬに出力される。駆動信号生成回路ＤＧは、本願発明の特徴部である。以下、駆動信号生成回路ＤＧについて、図５〜図７を参照して説明する。
【００５５】
（駆動信号生成回路の構成）
図５は、駆動信号生成回路ＤＧの具体的な構成を示す回路図である。駆動信号生成回路ＤＧは、ｉ個（ｉ≧１）のフリップフロップ回路ＦＦ１〜ＦＦｉとマルチプレクサＭｕｘとを備えて構成される。この構成例では、フリップフロップ回路ＦＦ１〜ＦＦｉは、Ｄ型フリップフロップ回路であるが、Ｄ型以外のフリップフロップ回路であってもよい。また、ｉ≧２の場合、フリップフロップ回路ＦＦ１〜ＦＦｉは、直列に接続される。
【００５６】
各フリップフロップ回路ＦＦ１〜ＦＦｉのＣＫ端子には、クロック信号ＣＬＫが入力される。駆動信号生成回路ＤＧに入力される系列信号Ｃｓ０は、１段目のフリップフロップ回路ＦＦ１のＤ端子に入力され、クロック信号ＣＬＫの立ち上がり時刻に合わせて、フリップフロップ回路ＦＦ１のＱ端子から出力される。続いて、フリップフロップ回路ＦＦ１のＱ端子からの出力信号は、次段のフリップフロップ回路ＦＦ２に入力され、同様に、次のクロック信号ＣＬＫの立ち上がり時刻に合わせて、フリップフロップ回路ＦＦ２のＱ端子から出力される。この動作が以降の各フリップフロップＦＦ３〜ＦＦｉにおいても繰り返される。
【００５７】
フリップフロップ回路ＦＦ１〜ＦＦｉのＱ端子は、マルチプレクサＭｕｘの入力端子に接続されている。また、系列信号Ｃｓ０も、マルチプレクサＭｕｘの入力端子に入力される。マルチプレクサＭｕｘのセレクト端子には、制御部３０からの制御信号Ｃ３が入力される。すなわち、マルチプレクサＭｕｘは、遅延の無い系列信号Ｃｓ０と、系列信号Ｃｓ０に対して１クロック分ずつ遅延の生じたｉ種類の信号Ｃｓ１〜Ｃｓｉとを入力信号とし、制御信号Ｃ３をセレクト信号としている。
【００５８】
これにより、マルチプレクサＭｕｘは、制御信号Ｃ３に基づいて、系列信号Ｃｓ０およびｉ種類の信号Ｃｓ１〜Ｃｓｉから１つの信号を選択して、駆動信号Ｄｓ０として出力する。すなわち、制御信号Ｃ３は、上記遅延量を選択（制御）する遅延量選択信号（遅延量制御信号）として機能する。
【００５９】
以上のように、駆動信号Ｄｓ０の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は、ｉ＋１種類になる。例えば、クロック信号ＣＬＫの周波数を１００ＭＨｚとし、ｉ＝１６とすると、信号Ｃｓ１の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は１０ｎｓｅｃ、信号Ｃｓ２の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は２０ｎｓｅｃ、信号Ｃｓ３の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は３０ｎｓｅｃ、信号Ｃｓ１６の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は１６０ｎｓｅｃとなり、上記遅延量は、０〜１６０ｎｓｅｃの範囲で１０ｎｓｅｃ刻みの１７種類になる。このように、駆動信号生成回路ＤＧは、駆動信号Ｄｓ０を生成するタイミングを遅延可能に構成されている。
【００６０】
なお、クロック信号ＣＬＫの周波数を変化させることにより、遅延量の切り替え幅を変化させることができる。
【００６１】
駆動信号生成回路の他の構成例について説明する。
【００６２】
図６は、駆動信号生成回路の変形例に係る駆動信号生成回路ＤＧａの具体的な構成を示す回路図である。駆動信号生成回路ＤＧａは、ｉ個（ｉ≧１）のバッファ回路ＢＵ１〜ＢＵｉと、ｉ＋１個のスイッチＳＷ０〜ＳＷｉとを備えて構成される。バッファ回路ＢＵ１〜ＢＵｉの各々は、２段のインバータ回路で構成されている。１段目のバッファ回路ＢＵ１に、系列信号Ｃｓ０が入力される。バッファ回路ＢＵ１から出力される信号Ｃｓ１は、次段のバッファ回路ＢＵ２に入力され、バッファ回路ＢＵ２から出力される信号Ｃｓ２は、さらに次段のバッファ回路ＢＵ３に入力される。この動作が以降のバッファ回路ＢＵ３〜ＢＵｉにおいても繰り返される。
【００６３】
スイッチＳＷ０は、特許請求の範囲に記載の第１のスイッチに相当し、駆動信号生成回路ＤＧａの入力端子と１段目のバッファ回路ＢＵ１の入力端子との接続点と、駆動信号生成回路ＤＧａの出力端子との間に設けられる。スイッチＳＷ１〜ＳＷｉは、特許請求の範囲に記載の第２のスイッチに相当し、バッファ回路ＢＵ１〜ＢＵｉと同数設けられる。スイッチＳＷ１〜ＳＷｉの各々は、バッファ回路ＢＵ１〜ＢＵｉの各出力端子と、駆動信号生成回路ＤＧａの出力端子との間に設けられる。すなわち、バッファ回路ＢＵ１〜ＢＵｉからの各出力端子は、それぞれスイッチＳＷ１〜ＳＷｉを介して駆動信号生成回路ＤＧａの出力端子に接続されている。
【００６４】
１つのバッファ回路ＢＵで生じる遅延時間をＴｄとすると、スイッチＳＷ１〜ＳＷｉには、系列信号Ｃｓ０に対してｉ＊Ｔｄ分ずつ遅延の生じたｉ種類の信号Ｃｓ１〜Ｃｓｉがそれぞれ入力され、スイッチＳＷ０には、遅延の無い系列信号Ｃｓ０が入力される。スイッチＳＷ０〜ＳＷｉは、制御部３０からの制御信号Ｃ３によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。より正確には、制御信号Ｃ３によって、スイッチＳＷ０〜ＳＷｉのうち、いずれか１つのスイッチのみがＯＮされ、他のスイッチはＯＦＦされる。これにより、系列信号Ｃｓ０および信号Ｃｓ１〜Ｃｓｉのうち、１つの信号のみが選択され、駆動信号Ｄｓ０として出力される。
【００６５】
以上のように、駆動信号Ｄｓ０の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は、ｉ＋１種類になる。例えば、Ｔｄ＝５ｎｓｅｃ、ｉ＝１６とすると、信号Ｃｓ１の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は５ｎｓｅｃ、信号Ｃｓ２の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は１０ｎｓｅｃ、信号Ｃｓ３の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は１５ｎｓｅｃ、信号Ｃｓ１６の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量は８０ｎｓｅｃとなり、上記遅延量は、０〜８０ｎｓｅｃの範囲で５ｎｓｅｃ刻みの１７種類になる。
【００６６】
駆動信号生成回路が図５または図６に示すように構成されていることにより、制御部３０は、制御信号Ｃ３によって、駆動信号Ｄｓ０の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量を駆動信号生成回路ＤＧ毎に異ならせることができる。すなわち、制御部３０は、駆動信号生成回路ＤＧが駆動信号Ｄｓ０を生成するタイミングを個別に遅延させることができる。
【００６７】
なお、駆動信号生成回路の構成は、図５または図６に示す構成に限定されない。図５では、系列信号Ｃｓ０および信号Ｃｓ１〜Ｃｓｉから、１つの信号を駆動信号Ｄｓ０として選択する選択手段として、マルチプレクサＭｕｘを用いており、図６では、系列信号Ｃｓ０および信号Ｃｓ１〜Ｃｓｉから、１つの信号を駆動信号Ｄｓ０として選択する選択手段として、スイッチＳＷ０〜ＳＷｉを用いていた。これに対し、例えば、図５に示す構成において、上記選択手段として、図６に示すスイッチＳＷ０〜ＳＷｉを用いてもよく、図６に示す構成において、上記選択手段として、図５に示すマルチプレクサＭｕｘを用いてもよい。
【００６８】
（駆動線の駆動タイミング）
図４に示すように、駆動信号生成回路ＤＧから出力された駆動信号Ｄｓ０は、駆動回路ＤＣを介して駆動信号Ｄｓ１として駆動線ＤＬに出力される。図７に示すように、駆動回路ＤＣは、第１インバータ回路４０および第２インバータ回路５０の２段のインバータ回路から構成されるバッファ回路である。
【００６９】
そのため、図４に示す各駆動信号生成回路ＤＧ１〜ＤＧｍの少なくともいずれかにおいて、駆動信号Ｄｓ０の系列信号Ｃｓ０に対する遅延量を異ならせることにより、駆動線ＤＬ１〜ＤＬｍの少なくともいずれかの駆動タイミングを遅延させることができる。
【００７０】
上記のように、駆動信号生成回路ＤＧは、ｉ＋１種類の遅延量で駆動信号Ｄｓ０を出力することができるが、ｉの数を大きくすると、駆動信号生成回路ＤＧの回路規模およびチップ面積が大きくなる。そのため、通常は駆動線ＤＬの本数ｍよりも少ない数になるようにｉの数を設定する（ｍ＞ｉ）。したがって、ｍ本の駆動線ＤＬ１〜ＤＬｍは最大ｉ＋１のグループに分割されて、異なる遅延量で駆動することができる。
【００７１】
図８は、駆動信号Ｄｓ１〜Ｄｓｍの波形の一例を示す図である。図８では、駆動信号Ｄｓが５種類の異なるタイミングで出力される。具体的には、駆動信号Ｄｓ１、Ｄｓ６、Ｄｓ１１・・・が同時に出力され、駆動信号Ｄｓ２、Ｄｓ７、Ｄｓ１２・・・が２０ｎｓｅｃ遅延して出力され、駆動信号Ｄｓ３、Ｄｓ８、Ｄｓ１３・・・が４０ｎｓｅｃ遅延して出力され、駆動信号Ｄｓ４、Ｄｓ９、Ｄｓ１４・・・が６０ｎｓｅｃ遅延して出力され、駆動信号Ｄｓ５、Ｄｓ１０、Ｄｓ１５・・・が８０ｎｓｅｃ遅延して出力される。すなわち、ｍ本の駆動線ＤＬを５つのグループに分割し、各グループ間で駆動線ＤＬの駆動タイミングを２０ｎｓｅｃずつ遅延させている。
【００７２】
このように、同時に駆動する駆動線ＤＬの本数を少なくすることで、電磁波の不要輻射（ＥＭＩ）を減少させることが可能である。図８に示す例では、ｍ本の駆動線ＤＬ１〜ＤＬｍを５つのグループに分割することで、全ての駆動線ＤＬ１〜ＤＬｍを同時に駆動させる場合に比べ、同時に駆動される駆動線ＤＬの本数は、およそ１／５となる。
【００７３】
なお、上記のように駆動タイミングの遅延量を０〜８０ｎｓｅｃの範囲で２０ｎｓｅｃ刻みとする場合、図５に示す回路構成では、マルチプレクサＭｕｘに入力される信号のうち、系列信号Ｃｓ０、および、フリップフロップ回路ＦＦ２、ＦＦ４、ＦＦ６、ＦＦ８から出力される信号Ｃｓ２、Ｃｓ４、Ｃｓ６、Ｃｓ８の各信号から選択すればよい。同様に、図６に示す回路構成では、スイッチＳＷ０、ＳＷ４、ＳＷ８、ＳＷ１２、ＳＷ１６の５つのスイッチのいずれかをＯＮするように制御すればよい。
【００７４】
同時に駆動される駆動線のグループ数を多くする（駆動タイミングの遅延量の種類を多くする）、あるいは、駆動線の遅延量を大きくするほど、同時に駆動する駆動線の本数が減少し、電磁波の不要輻射（ＥＭＩ）を減少させることが可能である。一方、駆動線のグループ数を多くするほど、駆動信号生成回路ＤＧの回路規模およびチップ面積が大きくなる。また、駆動線の遅延量を大きくすると、タッチ位置検出感度が低下する。そのため、駆動線のグループ数は、タッチパネル装置に要求されるＥＭＩ基準およびタッチ位置検出感度に基づいて決定される。
【００７５】
本実施例では、１７種類の駆動タイミングの遅延量を設定可能であることから、同一のタッチパネルコントローラ３でパネルサイズの異なる複数種類のタッチパネル本体２を駆動させることが可能になる。これにより、タッチパネルコントローラ３の共通化が可能となり、タッチパネル装置１００、およびタッチパネル装置１００を備えた携帯電話機１などの電子情報機器のコストダウンが可能になる。
【００７６】
（駆動線のグループ数および遅延量の決定手法）
続いて、駆動線のグループ数および遅延量を決定する手順について説明する。
【００７７】
まず、図３に示す外部制御信号Ｃ４によって、駆動線のグループ数および遅延量が最小となるように（すなわち、ＥＭＩが最大となるように）制御して、ＥＭＩの測定とタッチ位置検出感度の確認を実施する。ＥＭＩの測定値が基準を満足しない場合は、再度外部制御信号Ｃ４を入力して、駆動線のグループ数を１増加させる（同時に駆動される駆動線本数を減少させる）、または、駆動線の遅延量を１段階増加させるように設定し、ＥＭＩの測定とタッチ位置検出感度の確認を再度実施する。この動作を、ＥＭＩの測定値とタッチ位置検出感度の両項目が基準を満足するまで繰り返し実行する。これにより、ＥＭＩとタッチ位置検出感度（駆動線ＤＬの駆動能力）との両方を満足する駆動線のグループ数および遅延量を設定することができる。
【００７８】
以上のように、駆動線のグループ数および遅延量を最小値から順々に増加させることにより、ＥＭＩ基準を満足しながら、最もタッチ位置検出感度が高くなるような駆動線のグループ数および遅延量を選択できる。
【００７９】
なお、タッチ位置検出感度よりもＥＭＩ基準を優先する場合は、上記とは逆に、駆動線のグループ数および遅延量を最大値から順々に小さい値へと切り替えながら、最低限のタッチ位置検出感度が得られるという条件下で、最もＥＭＩが小さくなるような駆動線のグループ数および遅延量を選択してもよい。
【００８０】
すなわち、外部制御信号Ｃ４によって、駆動線のグループ数および遅延量が最大となるように（すなわち、ＥＭＩが最小となるように）制御して、ＥＭＩの測定とタッチ位置検出感度の確認を実施する。タッチ位置検出感度が基準を満足しない場合は、再度外部制御信号Ｃ４を入力して、駆動線のグループ数または遅延量を１段階小さくなるように設定し、ＥＭＩの測定とタッチ位置検出感度の確認を再度実施する。この動作を、ＥＭＩの測定値とタッチ位置検出感度の両項目が基準を満足するまで繰り返し実行する。
【００８１】
〔実施例２〕
本発明の第２の実施例について図９〜図１１に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施例では、実施例１に係るタッチパネル装置１００の変形例であるタッチパネル装置２００について説明する。
【００８２】
（タッチパネル装置の構成）
図９は、本実施例に係るタッチパネル装置２００の構成を示すブロック図である。タッチパネル装置２００は、図３に示すタッチパネル装置１００において、タッチパネルコントローラ３をタッチパネルコントローラ３ａに置き換えた構成である。タッチパネルコントローラ３ａは、タッチパネルコントローラ３において、制御部３０を制御部３０ａに置き換えた構成である。タッチパネル装置２００の制御部３０ａ以外の部材は、タッチパネル装置１００と略同一であるので、それらの部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００８３】
制御部３０ａには、図３に示す外部制御信号Ｃ４の代わりに、サンプルホールド部２２から出力される信号ＨＳｓが入力される。制御部３０ａは、信号ＨＳｓに基づいて、駆動信号Ｄｓ０の遅延量を制御するための制御信号Ｃ３を生成して、駆動信号生成部１１に出力する。
【００８４】
（駆動線のグループ数および遅延量の決定手法の概要）
制御部３０ａは、駆動線のグループ数および遅延量を段階的に変化させるとともに、サンプルホールド部２２からの信号ＨＳｓを、所定の期待値と比較する。信号ＨＳｓと期待値との比較は、例えばコンパレータ回路を用いることで実現できる。
【００８５】
例えば、制御部３０ａは、駆動線のグループ数および遅延量が最大値から次第に小さくなるように段階的に変化させながら、信号ＨＳｓと期待値との比較を行うことにより、所定の出力信号レベルが維持された状態で、駆動線のグループ数および遅延量が最大となるように設定することが可能である。このように設定された場合、所定以上のタッチ位置検出感度を確保するという条件下において駆動線のグループ数および遅延量が最も大きくなるので、電磁波の不要輻射（ＥＭＩ）を最小限に抑えることができる。
【００８６】
本実施例では、図３に示す外部制御信号Ｃ４を用いる必要がなく、タッチパネルコントローラ３自身が、信号ＨＳｓの値に基づいて、最適な駆動線のグループ数および遅延量を選択することが可能となる。
【００８７】
また、本実施例でも、前述の第１の実施例同様、ＥＭＩを減少させることが可能であり、同一のタッチパネルコントローラ３でパネルサイズの異なる複数種類のタッチパネル本体２を駆動させることが可能になる。これにより、タッチパネルコントローラ３の共通化が可能となり、タッチパネル装置２００、およびタッチパネル装置２００を備えた電子情報機器のコストダウンが可能になる。
【００８８】
（駆動線のグループ数および遅延量の決定手法の具体例）
以下、図１０を参照して、駆動線のグループ数および遅延量の決定手法の具体例について説明する。
【００８９】
本実施例では、タッチパネルコントローラ３内でフィードバックを行うために利用する信号（信号ＨＳｓ）に対して２種類の閾値を設定して、信号ＨＳｓを閾値と比較することで最適な駆動線のグループ数および遅延量を決定することができる。２種類の閾値として、「ＥＭＩの基準を満足するための最大閾値Ｖｔ１」と、「タッチ位置検出感度を満足するための最小閾値Ｖｔ２」とが設定されており、Ｖｔ１＞Ｖｔ２の関係がある。閾値Ｖｔ１、Ｖｔ２の具体的な値は、事前評価やシミュレーションなどにより決定しておく。
【００９０】
まず、駆動線のグループ数および遅延量が最大となるように選択して、タッチパネル本体２の駆動線ＤＬを駆動する。これにより、受信部２０がセンス線ＳＬからのセンス信号Ｓｓを受信することにより、サンプルホールド部２２から信号ＨＳｓが出力される。信号ＨＳｓはＡ／Ｄ変換部２３とともに、制御部３０ａにも入力され、制御部３０ａは、信号ＨＳｓと上記閾値Ｖｔ１、Ｖｔ２とを比較する。
【００９１】
ここで、図１０の（ａ）に示すように、Ｖｔ２＞ＨＳｓであれば、制御部３０ａは、タッチ位置検出感度が不足していると判断し、駆動線のグループ数および／または遅延量が１段階小さくなるように、制御信号Ｃ３を再度出力する。その後、駆動線ＤＬの駆動およびセンス信号Ｓｓの受信を再度行い、制御部３０ａは、信号ＨＳｓと上記閾値Ｖｔ１、Ｖｔ２とを再度比較する。そして、図１０の（ｂ）に示すように、Ｖｔ２＜ＨＳｓ＜Ｖｔ１を満たすまで、この動作を繰り返す。これにより、最低限のタッチ位置検出感度を確保しつつ、最もＥＭＩが小さくなるような駆動線のグループ数および遅延量を選択することができる。
【００９２】
また、上記とは逆に、駆動線のグループ数および遅延量を最小値から大きくなる方向に切り替えることも可能である。具体的には、まず、駆動線のグループ数および遅延量が最小となるように選択して、タッチパネル本体２の駆動線ＤＬを駆動する。これにより、受信部２０がセンス線ＳＬからのセンス信号Ｓｓを受信することにより、サンプルホールド部２２から信号ＨＳｓが出力される。信号ＨＳｓはＡ／Ｄ変換部２３とともに、制御部３０ａにも入力され、制御部３０ａは、信号ＨＳｓと上記閾値Ｖｔ１、Ｖｔ２とを比較する。
【００９３】
ここで、図１０の（ｃ）に示すように、ＨＳｓ＞Ｖｔ１であれば、制御部３０ａは、ＥＭＩの基準が満足されていないと判断し、駆動線のグループ数および／または遅延量が１段階大きくなるように、制御信号Ｃ３を再度出力する。その後、駆動線ＤＬの駆動およびセンス信号Ｓｓの受信を再度行い、制御部３０ａは、信号ＨＳｓと上記閾値Ｖｔ１、Ｖｔ２とを再度比較する。そして、図１０の（ｂ）に示すように、Ｖｔ２＜ＨＳｓ＜Ｖｔ１を満たすまで、この動作を繰り返す。これにより、ＥＭＩ基準を満足しながら、最もタッチ位置検出感度が高くなるような駆動線のグループ数および遅延量を選択できる。
【００９４】
（変形例）
上記では、制御部３０ａは、サンプルホールド部の信号ＨＳｓを用いて、駆動線のグループ数および遅延量を制御するための制御信号Ｃ３を生成していたが、制御部３０ａが制御信号Ｃ３を生成するためのフィードバック信号は、信号ＨＳｓに限定されない。例えば、当該フィードバック信号として、復号部２４から出力される信号Ｃｄを用いてもよい。
【００９５】
図１１は、本実施例に係るタッチパネル装置３００の構成を示すブロック図である。タッチパネル装置３００は、図８に示すタッチパネル装置２００において、タッチパネルコントローラ３ａをタッチパネルコントローラ３ｂに置き換えた構成である。タッチパネルコントローラ３ｂは、タッチパネルコントローラ３ａにおいて、制御部３０ａを制御部３０ｂに置き換えた構成である。制御部３０ｂには、復号部２４から出力される信号Ｃｄが入力される。制御部３０ｂは、信号Ｃｄに基づいて、駆動線のグループ数および遅延量を制御するための制御信号Ｃ３を生成して、駆動回路部１２に出力する。
【００９６】
制御部３０ｂは、駆動線のグループ数および遅延量を段階的に変化させるとともに、復号部２４からの信号Ｃｄを、所定の期待値と比較する。信号Ｃｄと期待値との比較は、例えばコンパレータ回路を用いることで実現できる。
【００９７】
例えば、制御部３０ｂは、駆動線のグループ数および遅延量が最大値から次第に小さくなるように段階的に変化させながら、信号Ｃｄと期待値との比較を行うことにより、所定の出力信号レベルが維持された状態で、駆動線のグループ数および遅延量が最大となるように設定することが可能である。このように設定された場合、所定以上のタッチ位置検出感度を確保するという条件下において駆動線のグループ数および遅延量が最も大きくなるので、電磁波の不要輻射（ＥＭＩ）を最小限に抑えることができる。
【００９８】
タッチパネル装置３００においても、図３に示す外部制御信号Ｃ４を用いる必要がなく、タッチパネルコントローラ３自身が、信号Ｃｄの値に基づいて、最適な駆動線のグループ数および遅延量を選択することが可能となる。
【００９９】
（付記事項）
本実施例において、「ＥＭＩの基準を満足するための最大閾値Ｖｔ１」および「タッチ位置検出感度を満足するための最小閾値Ｖｔ２」は、固定とする必要はなく、タッチパネル装置の使用目的に応じて適宜設定可能である。例えば、高速動作が必要な場合では、閾値Ｖｔ１を高めに設定し、閾値Ｖｔ２を低めに設定することにより、ＥＭＩ基準を緩和してタッチ位置検出感度を優先してもよい。
【０１００】
また、本実施例では、駆動線のグループ数および遅延量を制御するための制御信号Ｃ３を生成するために、サンプルホールド部２２からの信号ＨＳｓまたは復号部２４からの信号Ｃｄを用いていたが、これらの信号に限定されない。例えば、Ａ／Ｄ変換部２３から出力されるデジタル信号ＤＳｓなど、センス信号Ｓｓの強度が反映される受信部２０の出力信号であれば、制御信号Ｃ３を生成するためのフィードバック信号として用いることができる。
【０１０１】
〔実施例３〕
本発明の第３の実施例について図１２〜図１３に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施例では、実施例１に係るタッチパネル装置１００の変形例であるタッチパネル装置４００について説明する。
【０１０２】
（タッチパネル装置の構成）
図１２は、本実施例に係るタッチパネル装置４００の構成を示すブロック図である。タッチパネル装置４００は、図３に示すタッチパネル装置１００において、タッチパネルコントローラ３をタッチパネルコントローラ３ｃに置き換えた構成である。タッチパネルコントローラ３ｃは、タッチパネルコントローラ３において、送信部１０および制御部３０をそれぞれ送信部１０ａおよび制御部３０ｃに置き換えた構成であり、送信部１０ａは、送信部１０において、駆動回路部１２を駆動回路部１２ａに置き換えた構成である。
【０１０３】
制御部３０ｃは、外部制御信号Ｃ４を受けて、制御信号Ｃ１、Ｃ３の他、制御信号Ｃ５を生成し、制御信号Ｃ５を駆動回路部１２ａに出力する。実施例１、２と同様に、制御部３０ｃは、制御信号Ｃ３によって、駆動線のグループ数および遅延量を制御することができる。さらに、制御部３０ｃは、制御信号Ｃ５によって、駆動回路部１２ａから出力される駆動信号Ｄｓの立ち上がり／立ち下がり時間を制御することができる。
【０１０４】
駆動回路部１２ａは、図４に示す駆動回路部１２と同様、各駆動線ＤＬに接続されるｍ個の駆動回路ＤＣａを備えている。図１３は、駆動回路ＤＣａの具体的な構成を示す回路図である。
【０１０５】
駆動回路ＤＣａは、第１インバータ回路４０と、４個の第２インバータ回路４１〜４４と、４個のスイッチ４５〜４８とを備えている。駆動回路ＤＣａは、図１２に示す駆動信号生成部１１からの駆動信号Ｄｓ０を増幅して、駆動線ＤＬを駆動する駆動信号Ｄｓを生成するバッファ回路として機能する。
【０１０６】
第１インバータ回路４０の入力端子は、駆動回路ＤＣａの入力端子を構成しており、第１インバータ回路４０の入力端子には、駆動信号Ｄｓ０が入力される。第２インバータ回路４１〜４４の各々とスイッチ４５〜４８の各々とは直列接続されている。これにより、４個の直列回路、すなわち、第２インバータ回路４１とスイッチ４５との直列回路、第２インバータ回路４２とスイッチ４６との直列回路、第２インバータ回路４３とスイッチ４７との直列回路、および第２インバータ回路４４とスイッチ４８との直列回路が構成され、これらの４個の直列回路は、第１インバータ回路４０の出力端子と駆動回路ＤＣの出力端子との間で並列接続されている。
【０１０７】
スイッチ４５〜４８は、図１２に示す制御部３０ｃからの４ビットの制御信号Ｃ５によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【０１０８】
このように、駆動回路ＤＣａは、第１インバータ回路４０および第２インバータ回路４１〜４４の２段構成になっていることから、駆動信号Ｄｓ０および駆動信号Ｄｓの極性は同一である。なお、第２インバータ回路およびスイッチの個数は、４個に限定されない。
【０１０９】
ここで、第２インバータ回路４１〜４４の各々は、互いに異なるチャンネル幅のトランジスタで構成されている。すなわち、第２インバータ回路４１を構成するトランジスタのチャンネル幅と、第２インバータ回路４２を構成するトランジスタのチャンネル幅と、第２インバータ回路４３を構成するトランジスタのチャンネル幅と、第２インバータ回路４４を構成するトランジスタのチャンネル幅とは、互いに異なっている。
【０１１０】
図１３は、第２インバータ回路４１〜４４をさらに詳細に示した回路図である。図１３に示すように、第２インバータ回路４１は、ＰＭＯＳトランジスタ４１ｐとＮＭＯＳトランジスタ４１ｎとで構成され、第２インバータ回路４２は、ＰＭＯＳトランジスタ４２ｐとＮＭＯＳトランジスタ４２ｎとで構成され、第２インバータ回路４３は、ＰＭＯＳトランジスタ４３ｐとＮＭＯＳトランジスタ４３ｎとで構成され、第２インバータ回路４４は、ＰＭＯＳトランジスタ４４ｐとＮＭＯＳトランジスタ４４ｎとで構成される。
【０１１１】
ここで、ＰＭＯＳトランジスタ４１ｐ・４２ｐ・４３ｐ・４４ｐの各チャンネル幅をＷｐ１・Ｗｐ２・Ｗｐ３・Ｗｐ４とし、ＮＭＯＳトランジスタ４１ｎ・４２ｎ・４３ｎ・４４ｎの各チャンネル幅をＷｎ１・Ｗｎ２・Ｗｎ３・Ｗｎ４とすると、Ｗｐ１＝５ｕｍ、Ｗｎ１＝２．５ｕｍ、Ｗｐ２＝１０ｕｍ、Ｗｎ２＝５ｕｍ、Ｗｐ３＝２０ｕｍ、Ｗｎ３＝１０ｕｍ、Ｗｐ４＝４０ｕｍ、Ｗｎ４＝２０ｕｍとなっている。
【０１１２】
上記のように、スイッチ４５〜４８は、４ビットの制御信号Ｃ５によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。スイッチ４５〜４８全てをＯＦＦにした場合は、駆動線ＤＬを駆動できないため、スイッチ４５〜４８は、スイッチ４５〜４８の少なくとも１つがＯＮするように、ＯＮ／ＯＦＦ制御される。したがって、スイッチ４５〜４８のＯＮ／ＯＦＦ制御により、第２インバータ回路４１〜４４のＰＭＯＳトランジスタの合成チャンネル幅Ｗｐは、５〜７５ｕｍの範囲で５ｕｍ刻み、第２インバータ回路４１〜４４のＮＭＯＳトランジスタの合成チャンネル幅Ｗｎは、２．５〜３７．５ｕｍの範囲で２．５ｕｍ刻みで切り替えられる。すなわち、下記の表１に示すように、第２インバータ回路４１〜４４の合成チャンネル幅を１５種類から選択して設定することが可能である。
【０１１３】
【表１】
2014010505.tif 000003
【０１１４】
（ＥＭＩの低減）
ここで、駆動回路ＤＣａから出力される駆動信号Ｄｓの立ち上がり／立ち下り時間は、第２インバータ回路４１〜４４の合成チャンネル幅（以下、単に「合成チャンネル幅」と略記する）に応じて変化する。より正確には、合成チャンネル幅が小さくなるほど、駆動信号Ｄｓの立ち上がり／立ち下り時間が長くなる。そのため、制御部３０ｃは、制御信号Ｃ５によって合成チャンネル幅を選択することにより、駆動信号Ｄｓの立ち上がり／立ち下がり時間を制御することができる。
【０１１５】
また、駆動信号Ｄｓの立ち上がり／立ち下り時間が長くなると、タッチパネル本体２からの電磁波の不要輻射（ＥＭＩ）が減少する。そのため、合成チャンネル幅を小さくする設定することにより、ＥＭＩを減少させることが可能である。なお、駆動信号Ｄｓの立ち上がり／立ち下り時間は合成チャンネル幅で決定されるので、第１インバータ回路４０のチャンネル幅を可変にする必要はない。
【０１１６】
一方、タッチパネル本体２のサイズが大きい場合、駆動信号Ｄｓの立ち上がり／立ち下り時間を長くすると、ＥＭＩが問題とならないとしても、駆動線ＤＬを十分に駆動できず、タッチ位置検出感度が低下するおそれがある。これに対し、本実施例では、合成チャンネル幅は１５種類から選択して設定可能である。そのため、合成チャンネル幅を比較的大きく設定することにより、ＥＭＩを抑えつつ、十分なタッチ位置検出感度を確保することができる。
【０１１７】
十分なタッチ位置検出感度を確保するために必要となる合成チャンネル幅は、駆動線ＤＬおよびセンス線ＳＬの抵抗値や容量値によって決まる時定数や、タッチパネル本体２が必要とする駆動信号Ｄｓのパルス幅時間に依存する。そのため、合成チャンネル幅の具体的な設定値は厳密には決定できないが、概算値として、タッチパネル本体２が１０インチの場合、Ｗｐ＝５ｕｍ、Ｗｎ＝２．５ｕｍ、タッチパネル本体２が２０インチの場合、Ｗｐ＝１０ｕｍ、Ｗｎ＝５ｕｍ、タッチパネル本体２が６０インチの場合、Ｗｐ＝４０ｕｍ、Ｗｎ＝２０ｕｍ程度が必要となる。本実施例では、１５種類の合成チャンネル幅を設定可能であることから、同一のタッチパネルコントローラ３ｃでパネルサイズの異なる複数種類のタッチパネル本体２を駆動させることが可能になる。これにより、タッチパネルコントローラ３ｃの共通化が可能となり、タッチパネル装置４００、およびタッチパネル装置４００を備えた電子情報機器のコストダウンが可能になる。
【０１１８】
以上のように、本実施例では、制御部３０ｃは、制御信号Ｃ３・Ｃ５によって、駆動線のグループ数および遅延量だけでなく、駆動信号の立ち上がり／立ち下がり時間を制御することができる。したがって、電磁波の不要輻射（ＥＭＩ）およびタッチ位置検出感度をより細かく調整することができる。
【０１１９】
〔実施例の総括〕
本発明は上述した各実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、携帯電話機に限らず、タッチパネル装置を備えたあらゆる電子情報機器に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  携帯電話機（電子情報機器）
２  タッチパネル本体（タッチパネル）
３  タッチパネルコントローラ
３ａ  タッチパネルコントローラ
３ｂ  タッチパネルコントローラ
３ｃ  タッチパネルコントローラ
４  位置算出部
１０  送信部
１０ａ  送信部
１１  駆動信号生成部
１２  駆動回路部
１２ａ  駆動回路部
２０  受信部
２１  アンプ部
２２  サンプルホールド部
２３  Ａ／Ｄ変換部
２４  復号部
３０  制御部
３０ａ  制御部
３０ｂ  制御部
３０ｃ  制御部
４０  第１インバータ回路
４１〜４４  第２インバータ回路
４１ｎ・４２ｎ・４３ｎ・４４ｎ  ＮＭＯＳトランジスタ
４１ｐ・４２ｐ・４３ｐ・４４ｐ  ＰＭＯＳトランジスタ
４５〜４８  スイッチ
５０  第２インバータ回路
１００  タッチパネル装置
１１０  演算処理部
１２０  無線通信部
１３０  ディスプレイ
２００  タッチパネル装置
３００  タッチパネル装置
４００  タッチパネル装置
ＢＵ  バッファ回路
ＢＵ１〜ＢＵｉ  バッファ回路
Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５  制御信号
Ｃ４  外部制御信号
ＣＬＫ  クロック信号
Ｃｄ  信号
Ｃｓ０  系列信号
Ｃｓ１〜Ｃｓｉ  信号
ＤＣ  駆動回路
ＤＣ１〜ＤＣｍ  駆動回路
ＤＣａ  駆動回路
ＤＧ  駆動信号生成回路
ＤＧ１〜ＤＧｍ  駆動信号生成回路
ＤＧａ  駆動信号生成回路
ＤＬ  駆動線
ＤＬ１〜ＤＬｍ  駆動線
ＤＳｓ  デジタル信号
Ｄｓ  駆動信号
Ｄｓ０  駆動信号
Ｄｓ１〜Ｄｓｍ  駆動信号
ＦＦ１〜ＦＦｉ  フリップフロップ回路
ＨＳｓ  信号
Ｍｕｘ  マルチプレクサ
ＳＧ  系列信号生成回路
ＳＬ  センス線
ＳＬ１〜ＳＬｎ  センス線
ＳＷ０  スイッチ（第１のスイッチ）
ＳＷ１〜ＳＷｉ  スイッチ（第２のスイッチ）
Ｓｓ  センス信号
Ｖｔ１  最大閾値
Ｖｔ２  最小閾値
Ｗｎ  合成チャンネル幅
Ｗｐ  合成チャンネル幅
【図１】
2014010505.tif 000004
【図２】
2014010505.tif 000005
【図３】
2014010505.tif 000006
【図４】
2014010505.tif 000007
【図５】
2014010505.tif 000008
【図６】
2014010505.tif 000009
【図７】
2014010505.tif 000010
【図８】
2014010505.tif 000011
【図９】
2014010505.tif 000012
【図１０】
2014010505.tif 000013
【図１１】
2014010505.tif 000014
【図１２】
2014010505.tif 000015
【図１３】
2014010505.tif 000016
【図１４】
2014010505.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月8日(2013.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量方式のタッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路と、
上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路とを備え、
各駆動信号生成回路には、互いに同期した系列信号が入力され、
各駆動信号生成回路は、上記系列信号に基づいて上記駆動信号を生成し、上記系列信号に対する上記駆動信号の遅延量が可変であるタッチパネルコントローラであって、
上記遅延量を制御する遅延量制御信号を上記駆動信号生成回路に出力する制御部を備え、
上記駆動信号生成回路は、上記遅延量制御信号に基づいて、上記遅延量を選択し、
上記タッチパネルのセンス線からのセンス信号を受信して、上記タッチパネルの静電容量を検出する受信部を備え、
上記制御部は、上記受信部の出力信号に基づいて、上記タッチパネルのタッチ位置検出感度を確保しつつ、当該タッチパネルからの電磁波の不要輻射が小さくなるように、上記遅延量を制御する遅延量制御信号を上記駆動信号生成回路に出力することを特徴とするタッチパネルコントローラ。
【請求項２】
上記駆動信号生成回路は、
１つのフリップフロップ回路、または、直列に接続された複数のフリップフロップ回路と、
上記遅延量制御信号に基づいて、上記系列信号、および上記フリップフロップ回路の出力信号から、１つの信号を上記駆動信号として選択する選択手段とを備え、
上記複数のフリップフロップ回路のうち１段目のフリップフロップ回路に、上記系列信号が入力されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項３】
上記選択手段は、上記系列信号、および上記フリップフロップ回路の出力信号を入力信号とし、上記遅延量制御信号をセレクト信号とするマルチプレクサであることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項４】
上記駆動信号生成回路は、
１つのバッファ回路、または、直列に接続された複数のバッファ回路と、
上記遅延量制御信号に基づいて、上記系列信号、および上記バッファ回路の出力信号から、１つの信号を上記駆動信号として選択する選択手段とを備え、
上記複数のバッファ回路のうち１段目のバッファ回路に、上記系列信号が入力されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項５】
上記選択手段は、
１個の第１のスイッチと、上記バッファ回路と同数の第２のスイッチとを備え、
第１のスイッチは、上記駆動信号生成回路の入力端子と上記１段目のバッファ回路の入力端子との接続点と、上記駆動信号生成回路の出力端子との間に設けられ、
第２のスイッチの各々は、上記バッファ回路の各出力端子と上記駆動信号生成回路の出力端子との間に設けられ、
上記遅延量制御信号によって、第１のスイッチおよび第２のスイッチのうち、いずれか１つのスイッチのみがＯＮされることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項６】
上記制御部は、
上記タッチパネルからの電磁波の不要輻射の基準を満足するための最大閾値をＶｔ１、
上記タッチパネルのタッチ位置検出感度を満足するための最小閾値をＶｔ２、
上記タッチパネルのセンス線から受信したセンス信号の信号レベルをサンプルホールドした信号をＨＳｓとし、
Ｖｔ１＞ＨＳｓ＞Ｖｔ２を満たすように、上記遅延量を制御する遅延量制御信号を上記駆動信号生成回路に出力することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項７】
上記制御部は、
上記タッチパネルの高速動作が必要な場合、
上記最大閾値Ｖｔ１を予め設定した値よりも高く、上記最小閾値Ｖｔ２を予め設定した値よりも低く設定し、上記遅延量を制御する遅延量制御信号を上記駆動信号生成回路に出力することを特徴とする請求項６に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項８】
上記制御部は、上記タッチパネルコントローラの外部から入力される制御信号に基づいて、上記遅延量を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項９】
静電容量方式のタッチパネルと、
上記タッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路、および上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路を有するタッチパネルコントローラとを備えるタッチパネル装置であって、
上記タッチパネルコントローラとして、請求項１〜８のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラを備えることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項１０】
画像を表示するディスプレイと、
タッチパネル装置とを備える電子情報機器であって、
上記タッチパネル装置は、
前記ディスプレイ上に設けられる静電容量方式のタッチパネルと、
上記タッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路、および上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路を有するタッチパネルコントローラとを備え、
上記タッチパネルコントローラとして、請求項１〜８のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラを備えることを特徴とする電子情報機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係るタッチパネルコントローラは、静電容量方式のタッチパネルの各駆動線を駆動するための駆動信号を生成する複数の駆動信号生成回路と、上記駆動信号を増幅する複数の駆動回路とを備えるタッチパネルコントローラであって、各駆動信号生成回路には、互いに同期した系列信号が入力され、各駆動信号生成回路は、上記系列信号に基づいて上記駆動信号を生成し、上記系列信号に対する上記駆動信号の遅延量が可変であり、上記遅延量を制御する遅延量制御信号を上記駆動信号生成回路に出力する制御部を備え、上記駆動信号生成回路は、上記遅延量制御信号に基づいて、上記遅延量を選択し、上記タッチパネルのセンス線からのセンス信号を受信して、上記タッチパネルの静電容量を検出する受信部を備え、上記制御部は、上記受信部の出力信号に基づいて、上記タッチパネルのタッチ位置検出感度を確保しつつ、当該タッチパネルからの電磁波の不要輻射が小さくなるように、上記遅延量を制御することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記の構成によれば、各駆動信号生成回路が、駆動信号を生成するタイミングを遅延可能であるので、各駆動線を駆動するタイミングを駆動線毎に遅延可能である。そのため、同時に駆動する駆動線の本数を少なくすることで、ＥＭＩを減少させることができる。したがって、大型のタッチパネルでもＥＭＩが少ないタッチパネルコントローラを提供することができる。しかも、各駆動信号生成回路が、系列信号に対する駆動信号の遅延量を可変とすることにより、各駆動線を駆動するタイミングを駆動線毎に遅延することができる。さらに、遅延量制御信号によって、各駆動線を駆動するタイミングを駆動線毎に遅延することができる。また、タッチパネルコントローラの外部から制御信号を入力することなく、制御部は駆動信号の遅延量を制御することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】