(57)【要約】【課題】表示用とボタン用に共通のタッチパネルコントローラを用いてタッチパネル表示装置のコストを低減することができると共に、タッチパネルとスイッチとしてのタッチセンサとに対する検出特性やその他電気的特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにする。【解決手段】表示用のタッチパネル表示部のディスプレイパネルに重ねられたタッチパネルと、ボタン用のタッチキー入力部のタッチキーのパターンに重ねられたタッチセンサとの双方を駆動してタッチ検出を行なうのに共通のタッチパネルコントローラを用いる。このタッチパネルコントローラに、双方に共通の検出回路の検出特性をタッチパネル表示部からの検出時とタッチキー入力部からの検出時とに応じて切り替え可能な制御回路を採用する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネル表示部と、タッチキー入力部と、前記タッチパネル表示部及び前記タッチキー入力部を駆動してタッチ検出を行なうタッチパネルコントローラと、を有するタッチパネル表示装置であって、
前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネルと、複数の第１駆動電極と複数の第１検出電極との交差部に交差容量がマトリクス状に形成されたタッチパネルとを有し、
前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターンと、第２駆動電極と第２検出電極との交差部に交差容量を持つタッチセンサとを有し、
前記タッチパネルコントローラは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に個別に接続される駆動端子と、
前記第１検出電極に個別に接続されると共に一部が前記第２検出電極に共通接続される検出端子と、
所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路と、
前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路と、
前記検出回路の検出特性を前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて切り替え可能な制御回路とを有する、タッチパネル表示装置。
【請求項２】
請求項１において、前記検出回路は前記検出端子に現れる電位変化に重畳されるオフセット成分をキャリブレーションデータに基づいてキャンセルするキャリブレーション回路を有し、
前記制御回路は、前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて前記キャリブレーションデータを切り替える、タッチパネル表示装置。
【請求項３】
請求項２において、前記制御回路は、書き換え可能にキャリブレーションデータを保持するレジスタ回路と、前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じてレジスタ回路からキャリブレーション回路に供給するキャリブレーションデータを選択する選択回路とを有する、タッチパネル表示装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、前記検出回路は前記検出端子に現れる電位変化を積分する積分回路を有し、
前記制御回路は、前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて前記積分回路の積分容量値を切り替える、タッチパネル表示装置。
【請求項５】
請求項４において、前記積分回路は前記電位変化を積分する可変容量素子を有し、
前記制御回路は、書き換え可能に前記可変容量素子の容量値指示データを保持するレジスタ回路と、前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて前記レジスタ回路から前記可変容量素子に供給する積分容量値指示データを選択する選択回路とを有する、タッチパネル表示装置。
【請求項６】
請求項１において、前記制御回路は、前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部の双方に対応する駆動端子を駆動してタッチ検出動作を行うフルスキャンモード、前記タッチパネル表示部に対応する駆動端子だけを駆動してタッチ検出動作を行う第１パーシャルスキャンモード、又は前記タッチキー入力部に対応する駆動電極だけを駆動してタッチ検出動作を行う第２パーシャルスキャンモードを選択可能にされる、タッチパネル表示装置。
【請求項７】
請求項６において、前記フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードを選択するためのモードデータが書き換え可能に設定されるモードレジスタを有する、タッチパネル表示装置。
【請求項８】
タッチパネル表示部及びタッチキー入力部を駆動してタッチ検出を行なうタッチパネルコントローラであって、
前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネルと、複数の第１駆動電極と複数の第１検出電極との交差部に交差容量がマトリクス状に形成されたタッチパネルとを有し、
前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターンと、第２駆動電極と第２検出電極との交差部に交差容量を持つタッチセンサとを有し、
前記タッチパネルコントローラは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に個別に接続される駆動端子と、
前記第１検出電極に個別に接続されると共に一部が前記第２検出電極に共通接続される検出端子と、
所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路と、
前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路と、
前記検出回路の検出特性を前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて切り替え可能な制御回路とを有する、タッチパネルコントローラ。
【請求項９】
タッチパネル表示部と、タッチキー入力部と、前記タッチパネル表示部及び前記タッチキー入力部を駆動してタッチ検出を行なうタッチパネルコントローラと、を有するタッチパネル表示装置であって、
前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネルと、複数の第１駆動電極と複数の第１検出電極との交差部に交差容量がマトリクス状に形成されたタッチパネルとを有し、
前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターンと、第２駆動電極と第２検出電極との交差部に交差容量を持つタッチセンサとを有し、
前記タッチパネルコントローラは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に個別に接続される駆動端子と、
前記第１検出電極及び第２検出電極に個別に接続される検出端子と、
所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路と、
前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路と、
前記駆動回路及び前記検出回路の動作を制御する制御回路とを有する、タッチパネル表示装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記第１検出電極に対応する検出端子と接続する検出回路の検出特性と、前記第２検出電極に対応する検出端子と接続する検出回路の検出特性との間に相違を有する、タッチパネル表示装置。
【請求項１１】
請求項９において、前記制御回路は、前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部のそれぞれに対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部のそれぞれに対応する検出端子からの入力を用いてタッチ検出動作を行うフルスキャンモード、前記タッチパネル表示部に対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチパネル表示部に対応する検出端子からの入力を用いててタッチ検出動作を行う第１パーシャルスキャンモード、又は前記タッチキー入力部に対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチキー入力部に対応する検出端子からの入力を用いててタッチ検出動作を行う第２パーシャルスキャンモードを選択可能にされる、タッチパネル表示装置。
【請求項１２】
請求項１１において、前記フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードを選択するためのモードデータが書き換え可能に設定されるモードレジスタを有する、タッチパネル表示装置。
【請求項１３】
タッチパネル表示部及び前記タッチキー入力部を駆動してタッチ検出を行なうタッチパネルコントローラであって、
前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネルと、複数の第１駆動電極と複数の第１検出電極との交差部に交差容量がマトリクス状に形成されたタッチパネルとを有し、
前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターンと、第２駆動電極と第２検出電極との交差部に交差容量を持つタッチセンサとを有し、
前記タッチパネルコントローラは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に個別に接続される駆動端子と、
前記第１検出電極及び第２検出電極に個別に接続される検出端子と、
所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路と、
前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路とを有する、タッチパネルコントローラ。
【請求項１４】
タッチパネル表示部と、タッチキー入力部と、前記タッチパネル表示部及び前記タッチキー入力部を駆動してタッチ検出を行なうタッチパネルコントローラと、を有するタッチパネル表示装置であって、
前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネルと、複数の第１駆動電極と複数の第１検出電極との交差部に交差容量がマトリクス状に形成されたタッチパネルとを有し、
前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターンと、第２駆動電極と第２検出電極との交差部に交差容量を持つタッチセンサとを有し、
前記タッチパネルコントローラは、前記第１検出電極及び第２検出電極に個別に接続される検出端子と、
前記第１駆動電極に個別に接続されると共に一部が前記第２駆動電極に共通接続される駆動端子と、
所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路と、
前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路と、
前記駆動回路及び前記検出回路の動作を制御する制御回路とを有する、タッチパネル表示装置。
【請求項１５】
請求項１４において、前記第１検出電極に対応する検出端子と接続する検出回路の検出特性と、前記第２検出電極に対応する検出端子と接続する検出回路の検出特性との間に相違を有する、タッチパネル表示装置。
【請求項１６】
請求項１４において、前記制御回路は、前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部のそれぞれに対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部のそれぞれに対応する検出端子からの入力を用いてタッチ検出動作を行うフルスキャンモード、前記タッチパネル表示部に対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチパネル表示部に対応する検出端子からの入力を用いててタッチ検出動作を行う第１パーシャルスキャンモード、又は前記タッチキー入力部に対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチキー入力部に対応する検出端子からの入力を用いててタッチ検出動作を行う第２パーシャルスキャンモードを選択可能にされる、タッチパネル表示装置。
【請求項１７】
請求項１６において、前記フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードを選択するためのモードデータが書き換え可能に設定されるモードレジスタを有する、タッチパネル表示装置。
【請求項１８】
タッチパネル表示部及びタッチキー入力部を駆動してタッチ検出を行なうタッチパネルコントローラであって、
前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネルと、複数の第１駆動電極と複数の第１検出電極との交差部に交差容量がマトリクス状に形成されたタッチパネルとを有し、
前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターンと、第２駆動電極と第２検出電極との交差部に交差容量を持つタッチセンサとを有し、
前記タッチパネルコントローラは、前記第１検出電極及び第２検出電極に個別に接続される検出端子と、
前記第１駆動電極に個別に接続されると共に一部が前記第２駆動電極に共通接続される駆動端子と、
所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路と、
前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路とを有する、タッチパネルコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示領域としてタッチパネル表示部を備え且つボタン領域としてタッチキー入力部を備えたタッチパネル表示装置、及びそのようなタッチパネル表示装置に適用可能なタッチパネルコントローラに関し、例えば情報端末などに適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
タブレットやスマートフォンなどの携帯情報端末の表面には表示領域とボタン領域が形成され、特許文献１に例示されるように表示領域には液晶パネルにタッチパネルが重ねて配置され、ボタン領域には複数のボタンが配置される。ユーザは、表示領域に表示された情報に対応する位置に対してタッチパネルを指などで直接操作することができるようになされる。ボタン領域のボタンはタッチパネルの操作から切り離して操作可能にされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５６１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者はボタン領域のボタンをタッチスイッチのようなタッチセンサで形成したとき、表示領域のタッチパネルに対する駆動及び検出と、ボタン領域のタッチセンサに対する駆動及び検出とを一つのタッチパネルコントローラで制御することについて検討した。
【０００５】
タッチパネルに対してはマルチタッチ検出を実現するために例えば相互容量方式を採用するが必要であるが、ボタン領域のタッチセンサはオン・オフスイッチ機能が実現されれば十分なことから自己容量検出方式で済む。更にパネルと単体スイッチの違い等から負荷容量も相違する。そのような違いに対してそれぞれに好適な駆動及び検出を行なうタッチパネルコントローラを別々に用いることが可能である。
【０００６】
しかしながら、表示用とボタン用に２個のタッチパネルコントローラを別々に用いる場合にはコスト上昇を招くという問題を生ずる。表示用とボタン用に一つのタッチパネルコントローラを用いる場合にはパネルとスイッチとに対する検出特性やその他電気的特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにする新たな工夫が必要になる。
【０００７】
上記並びにその他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される実施の形態のうち代表的ものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【０００９】
すなわち、表示用のタッチパネル表示部のディスプレイパネルに重ねられたタッチパネルと、ボタン用のタッチキー入力部のタッチキーのパターンに重ねられたタッチセンサとの双方を駆動してタッチ検出を行なうのに共通のタッチパネルコントローラを用いる。このタッチパネルコントローラに、双方に共通の検出回路の検出特性をタッチパネル表示部からの検出時とタッチキー入力部からの検出時とに応じて切り替え可能な制御回路を採用する。或いは、タッチパネルコントローラに、タッチパネルとタッチセンサとのそれぞれに個別の検出回路を採用して個別に検出パラメータを設定しておけばよい。タッチパネルとタッチセンサとの駆動回路はそれぞれ個別にしても、或いは、タッチパネルの一部の駆動回路をタッチセンサと共通化してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１１】
すなわち、表示用とボタン用に共通のタッチパネルコントローラを用いてタッチパネル表示装置のコストを低減することができると共に、タッチパネルとスイッチとしてのタッチセンサとに対する検出特性やその他電気的特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１はタッチパネル表示装置を適用したタブレットやスマートフォンなどの携帯情報端末の外観を例示する平面図である。
【図２】図２は携帯情報端末に適用されたタッチパネル表示装置を例示するブロック図である。
【図３】図３はタッチパネル表示装置の詳細な第１の例を示すブロック図である。
【図４】図４は図３におけるタッチパネル表示部（表示領域）及びタッチキー入力部（ボタン領域）の一面の走査から得られる検出データのＲＡＭ上の配置を交差容量の配列に対応させて模式的に示した説明図である。
【図５】図５は検出回路と制御回路の具体例を示すブロック図である。
【図６】図６は駆動電極に供給される駆動パルスの変化に同期した積分回路の検出動作タイミングを例示するタイミングチャートである。
【図７】図７はフルスキャンモードにおいて表示領域のスキャン期間とボタン領域のスキャン期間とのレジスタ選択状態を示す動作説明図である。
【図８】図８は第１パーシャルスキャンモードおいて表示領域のスキャン期間とボタン領域のスキャン期間とのレジスタ選択状態を示す動作説明図である。
【図９】図９は第２パーシャルスキャンモードおいて表示領域のスキャン期間とボタン領域のスキャン期間とのレジスタ選択状態を示す動作説明図である。
【図１０】図１０はタッチパネル表示装置の詳細な第２の例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は図１０におけるタッチパネル表示部（表示領域）及びタッチキー入力部（ボタン領域）の一面の走査から得られる検出データのＲＡＭ上の配置を検出回路の並列数毎に対応させて模式的に示した説明図である。
【図１２】図１２はフルスキャンモードによる動作説明図である。
【図１３】図１３は第１パーシャルスキャンモードによる動作説明図である。
【図１４】図１４は第２パーシャルスキャンモードによる動作説明図である。
【図１５】図１５はタッチパネル表示装置の詳細な第３の例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は図１５におけるタッチパネル表示部（表示領域）及びタッチキー入力部（ボタン領域）の一面の走査から得られる検出データのＲＡＭ上の配置を検出回路並列数毎に対応させて模式的に示した説明図である。
【図１７】図１７は図１１のデータ格納形態に対して無効データの領域を削減したデータ格納形態を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される実施の形態について概要を説明する。実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１４】
〔１〕＜ボタン領域と表示領域でタッチ検出特性を切り替える＞
タッチパネル表示装置（１Ａ、図３）は、タッチパネル表示部（３）と、タッチキー入力部（４）と、前記タッチパネル表示部及び前記タッチキー入力部を駆動してタッチ検出を行なうタッチパネルコントローラ（６）と、を有する。前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネル（１０）と、複数の第１駆動電極（２０）と複数の第１検出電極（２１）との交差部に交差容量（２２）がマトリクス状に形成されたタッチパネル（１１）とを有する。前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターン（１２）と、第２駆動電極（３０）と第２検出電極（３１）との交差部に交差容量（３２）を持つタッチセンサ（１３）とを有する。前記タッチパネルコントローラは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に個別に接続される駆動端子（４０，４１）と、前記第１検出電極に個別に接続されると共に一部が前記第２検出電極に共通接続される検出端子（５０，５１）と、所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路（６０）と、前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路（７０）と、前記検出回路の検出特性を前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて切り替え可能な制御回路（９０）とを有する。
【００１５】
これによれば、表示用とボタン用に共通のタッチパネルコントローラを用いてタッチパネル表示装置のコストを低減することができると共に、検出特性の切り替え制御によりタッチパネルとスイッチとしてのタッチセンサとに対する検出特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにすることができる。
【００１６】
〔２〕＜キャリブレーションデータによる検出特性の切り替え＞
項１において、前記検出回路は前記検出端子に現れる電位変化に重畳されるオフセット成分をキャリブレーションデータに基づいてキャンセルするキャリブレーション回路（１０１）を有する。前記制御回路は、前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて前記キャリブレーションデータを切り替える。
【００１７】
これによれば、キャリブレーションデータの切り替えによって簡単に検出特性の切り替えを行う事ができる。
【００１８】
〔３〕＜レジスタ回路のキャリブレーションデータの選択＞
項２において、前記制御回路は、書き換え可能にキャリブレーションデータを保持するレジスタ回路と、前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じてレジスタ回路（２０３，２０４）からキャリブレーション回路に供給するキャリブレーションデータを選択する選択回路（２０６）とを有する。
【００１９】
これによれば、キャリブレーションデータの切り替えを容易に行う事ができる。
【００２０】
〔４〕＜積分回路の積分容量値による検出特性の切り替え＞
項１又は２において、前記検出回路は前記検出端子に現れる電位変化を積分する積分回路（１００）を有する。前記制御回路は、前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて前記積分回路の積分容量値を切り替える。
【００２１】
これによれば、積分回路の積分容量値の切り替えによって簡単に検出特性の切り替えを行う事ができる。
【００２２】
〔５〕＜レジスタ回路の積分容量値指示データの選択＞
項４において、前記積分回路は前記電位変化を積分する可変容量素子（１０２）を有する。前記制御回路は、書き換え可能に前記可変容量素子の積分容量値指示データを保持するレジスタ回路（２０１，２０１と、前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて前記レジスタ回路から前記可変容量素子に供給する積分容量値指示データを選択する選択回路（２０５）とを有する。
【００２３】
これによれば、積分容量値の切り替えを容易に行う事ができる。
【００２４】
〔６〕＜タッチスキャンモードの選択＞
項１において、前記制御回路は、前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部の双方に対応する駆動端子を駆動してタッチ検出動作を行うフルスキャンモード、前記タッチパネル表示部に対応する駆動端子だけを駆動してタッチ検出動作を行う第１パーシャルスキャンモード、又は前記タッチキー入力部に対応する駆動電極だけを駆動してタッチ検出動作を行う第２パーシャルスキャンモードを選択可能にされる。
【００２５】
これによれば、フルスキャンモードにより表示領域としてのタッチパネル表示部とボタン領域としてタッチキー入力部とを併せてタッチ検出を行うことができる。第１パーシャルスキャンモードによりボタン領域としてタッチキー入力部を不使用にする選択が可能になる。第２パーシャルスキャンモードにより、単なる動画表示のようなときに、表示領域からの入力を不可能とする選択を行って低消費電力化を図ることができる。
【００２６】
〔７〕＜モードレジスタ＞
項６において、前記フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードを選択するためのモードデータが書き換え可能に設定されるモードレジスタ（２１０）を有する。
【００２７】
これにより、フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードの選択を容易に行うことができる。
【００２８】
〔８〕＜ボタン領域と表示領域でタッチ検出特性を切り替えるタッチパネルコントローラ＞
タッチパネルコントローラ（６、図３）は、タッチパネル表示部（３）及びタッチキー入力部（４）を駆動してタッチ検出を行なう。前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネル（１０）と、複数の第１駆動電極（２０）と複数の第１検出電極（２１）との交差部に交差容量（２２）がマトリクス状に形成されたタッチパネル（１１）とを有する。前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターン（１２）と、第２駆動電極（３０）と第２検出電極（３１）との交差部に交差容量（３２）を持つタッチセンサ（１３）とを有する。前記タッチパネルコントローラは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に個別に接続される駆動端子（４０，４１）と、前記第１検出電極に個別に接続されると共に一部が前記第２検出電極に共通接続される検出端子（５０，５１）と、所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路（６０）と、前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路（７０）と、前記検出回路の検出特性を前記タッチパネル表示部からの検出時と前記タッチキー入力部からの検出時とに応じて切り替え可能な制御回路（９０）とを有する。
【００２９】
これによれば、表示用とボタン用に共通のタッチパネルコントローラを用いてタッチパネル表示装置のコスト低減に寄与することができると共に、検出特性の切り替え制御によりタッチパネルとスイッチとしてのタッチセンサとに対する検出特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにすることができる。
【００３０】
〔９〕＜タッチパネル表示部とタッチキー入力部で検出回路を個別化＞
タッチパネル表示装置（１Ｂ、図１０）は、タッチパネル表示部（３）と、タッチキー入力部（４）と、前記タッチパネル表示部及び前記タッチキー入力部を駆動してタッチ検出を行なうタッチパネルコントローラ（６Ｂ）と、を有する。前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネル（１０）と、複数の第１駆動電極（２０）と複数の第１検出電極（２１）との交差部に交差容量（２２）がマトリクス状に形成されたタッチパネル（１１）とを有する。前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターン（１２）と、第２駆動電極（３０）と第２検出電極（３１）との交差部に交差容量（３２）を持つタッチセンサ（１３）とを有する。前記タッチパネルコントローラは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に個別に接続される駆動端子（４０，４１）と、前記第１検出電極及び第２検出電極に個別に接続される検出端子（５０，５２）と、所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路（６０）と、前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路（７１，７２）と、前記駆動回路及び前記検出回路の動作を制御する制御回路（９１）とを有する。
【００３１】
これによれば、表示用とボタン用に共通のタッチパネルコントローラを用いてタッチパネル表示装置のコストを低減することができると共に、タッチパネルとタッチセンサとのそれぞれに個別の検出回路を採用して個別に検出パラメータを設定しておけばタッチパネルとスイッチとしてのタッチセンサとに対する検出特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにすることができる。
【００３２】
〔１０〕＜第１検出電極用の検出回路と第２検出電極用の検出回路との検出特性の最適化＞
項９において、前記第１検出電極に対応する検出端子と接続する検出回路の検出特性と、前記第２検出電極に対応する検出端子と接続する検出回路の検出特性との間に相違を有する。
【００３３】
これによれば、タッチパネルとタッチセンサとのそれぞれに個別の検出回路に好適な検出特性を予め設定しておくことが可能になる。
【００３４】
〔１１〕＜タッチスキャンモードの選択＞
項９において、前記制御回路は、前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部のそれぞれに対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部のそれぞれに対応する検出端子からの入力を用いてタッチ検出動作を行うフルスキャンモード、前記タッチパネル表示部に対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチパネル表示部に対応する検出端子からの入力を用いててタッチ検出動作を行う第１パーシャルスキャンモード、又は前記タッチキー入力部に対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチキー入力部に対応する検出端子からの入力を用いててタッチ検出動作を行う第２パーシャルスキャンモードを選択可能にされる。
【００３５】
これによれば、フルスキャンモードにより表示領域としてのタッチパネル表示部とボタン領域としてタッチキー入力部とを併せてタッチ検出を行うことができる。第１パーシャルスキャンモードによりボタン領域としてタッチキー入力部を不使用にする選択が可能になる。第１パーシャルスキャンモードにより、単なる動画表示のようなときに、表示領域からの入力を不可能とする選択を行って低消費電力化を図ることができる。
【００３６】
〔１２〕＜モードレジスタ＞
項１１において、前記フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードを選択するためのモードデータが書き換え可能に設定されるモードレジスタ（２１０）を有する。
【００３７】
これにより、フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードの選択を容易に行うことができる。
【００３８】
〔１３〕＜タッチパネル表示部とタッチキー入力部で検出回路を個別化したタッチパネルコントローラ＞
タッチパネルコントローラ（６Ｂ、図１０）は、タッチパネル表示部（３）及び前記タッチキー入力部（４）を駆動してタッチ検出を行なう。前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネル（１０）と、複数の第１駆動電極（２０）と複数の第１検出電極（２１）との交差部に交差容量（２２）がマトリクス状に形成されたタッチパネル（１１）とを有する。前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターン（１２）と、第２駆動電極（３０）と第２検出電極（３１）との交差部に交差容量（３２）を持つタッチセンサ（１３）とを有する。前記タッチパネルコントローラは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に個別に接続される駆動端子（４０，４１）と、前記第１検出電極及び第２検出電極に個別に接続される検出端子（５０，５２）と、所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路（６０）と、前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路（７１，７２）とを有する。
【００３９】
これによれば、表示用とボタン用に共通のタッチパネルコントローラを用いてタッチパネル表示装置のコストを低減することができると共に、タッチパネルとタッチセンサとのそれぞれに個別の検出回路を採用して個別に検出パラメータを設定しておけばタッチパネルとスイッチとしてのタッチセンサとに対する検出特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにすることができる。
【００４０】
〔１４〕＜タッチパネル表示部とタッチキー入力部で検出回路を個別化し駆動回路を一部共通化＞
タッチパネル表示装置（１Ｃ，図１５）は、タッチパネル表示部（３）と、タッチキー入力部（４）と、前記タッチパネル表示部及び前記タッチキー入力部を駆動してタッチ検出を行なうタッチパネルコントローラ（６Ｃ）と、を有する。前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネル（１０）と、複数の第１駆動電極（２０）と複数の第１検出電極（２１）との交差部に交差容量（２２）がマトリクス状に形成されたタッチパネル（１１）とを有する。前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターン（１２）と、第２駆動電極（３０）と第２検出電極（３１）との交差部に交差容量（３２）を持つタッチセンサ（１３）とを有する。前記タッチパネルコントローラは、前記第１検出電極及び第２検出電極に個別に接続される検出端子５０，５２）と、前記第１駆動電極に個別に接続されると共に一部が前記第２駆動電極に共通接続される駆動端子（４０，４２）と、所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路（６０）と、前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路（７１，７２）と、前記駆動回路及び前記検出回路の動作を制御する制御回路（９２）とを有する。
【００４１】
これによれば、表示用とボタン用に共通のタッチパネルコントローラを用いてタッチパネル表示装置のコストを低減することができると共に、タッチパネルとタッチセンサとのそれぞれに個別の検出回路を採用して個別に検出パラメータを設定しておけばタッチパネルとスイッチとしてのタッチセンサとに対する検出特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにすることができる。タッチパネルとタッチセンサとの駆動回路が共通化されるので、タッチパネルとタッチセンサとの駆動回路が個別化される構成に比べて、使用する駆動回路の数を減らすことができる。
【００４２】
〔１５〕＜第１検出電極用の検出回路と第２検出電極用の検出回路との検出特性の最適化＞
項１４において、前記第１検出電極に対応する検出端子と接続する検出回路の検出特性と、前記第２検出電極に対応する検出端子と接続する検出回路の検出特性との間に相違を有する。
【００４３】
これによれば、タッチパネルとタッチセンサとのそれぞれに個別の検出回路に好適な検出特性を予め設定しておくことが可能になる。
【００４４】
〔１６〕＜タッチスキャンモードの選択＞
項１４において、前記制御回路は、前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部のそれぞれに対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部のそれぞれに対応する検出端子からの入力を用いてタッチ検出動作を行うフルスキャンモード、前記タッチパネル表示部に対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチパネル表示部に対応する検出端子からの入力を用いててタッチ検出動作を行う第１パーシャルスキャンモード、又は前記タッチキー入力部に対応する駆動端子を駆動し且つ前記タッチキー入力部に対応する検出端子からの入力を用いててタッチ検出動作を行う第２パーシャルスキャンモードを選択可能にされる。
【００４５】
これによれば、フルスキャンモードにより表示領域としてのタッチパネル表示部とボタン領域としてタッチキー入力部とを併せてタッチ検出を行うことができる。第１パーシャルスキャンモードによりボタン領域としてタッチキー入力部を不使用にする選択が可能になる。第１パーシャルスキャンモードにより、単なる動画表示のようなときに、表示領域からの入力を不可能とする選択を行って低消費電力化を図ることができる。
【００４６】
〔１７〕＜モードレジスタ＞
項１６において、前記フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードを選択するためのモードデータが書き換え可能に設定されるモードレジスタ（２１０）を有する。
【００４７】
これにより、フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードの選択を容易に行うことができる。
【００４８】
〔１８〕＜タッチパネル表示部とタッチキー入力部で検出回路を個別化し駆動回路を一部共通化したタッチパネルコントローラ＞
タッチパネルコントローラ（６Ｃ、図１５）は、タッチパネル表示部（３）及びタッチキー入力部（４）を駆動してタッチ検出を行なう。前記タッチパネル表示部は、相互に重ねて配置された、ドットマトリクス型のディスプレイパネル（１０）と、複数の第１駆動電極（２０）と複数の第１検出電極（２１）との交差部に交差容量（２２）がマトリクス状に形成されたタッチパネル（１１）とを有する。前記タッチキー入力部は、相互に重ねて配置された、タッチキーのパターン（１２）と、第２駆動電極（３０）と第２検出電極（３１）との交差部に交差容量（３２）を持つタッチセンサ（１３）とを有する。前記タッチパネルコントローラは、前記第１検出電極及び第２検出電極に個別に接続される検出端子（５０，５２）と、前記第１駆動電極に個別に接続されると共に一部が前記第２駆動電極に共通接続される駆動端子（４０，４２）と、所定の順番で前記駆動端子に駆動電圧を与える駆動回路（６０）と、前記駆動端子の駆動に同期して前記複数の検出端子に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路（７１，７２）とを有する。
【００４９】
これによれば、表示用とボタン用に共通のタッチパネルコントローラを用いてタッチパネル表示装置のコストを低減することができると共に、タッチパネルとタッチセンサとのそれぞれに個別の検出回路を採用して個別に検出パラメータを設定しておけばタッチパネルとスイッチとしてのタッチセンサとに対する検出特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにすることができる。タッチパネルとタッチセンサとの駆動回路が共通化されるので、タッチパネルとタッチセンサとの駆動回路が個別化される構成に比べて、使用する駆動回路の数を減らすことができる。
【００５０】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
【００５１】
図１にはタッチパネル表示装置を適用したタブレットやスマートフォンなどの携帯情報端末の外観が例示される。同図に示される携帯情報端末１は、筐体２の表面に表示領域としてタッチパネル表示部３とボタン領域としてタッチキー入力部４が形成される。タッチパネル表示部３にはドットマトリクス型のディスプレイパネル例えば液晶パネル１０と、タッチパネル１１とが重ねて形成されている。タッチキー入力部４にはタッチキーのパターン１２とタッチセンサ１３とが重ねて配置されることによって、３個のボタン４Ａ，４Ｂ，４Ｃが形成されている。
【００５２】
図２には携帯情報端末１に適用されたタッチパネル表示装置のブロック図が例示される。タッチパネル表示装置は、特に制限されないが、前記タッチパネル表示部３及びタッチキー入力部４と共にそれらを制御するコントローラデバイス５によって構成される。コントローラデバイス５は、特に制限されないが、タッチパネルコントローラ（ＴＰＣ)６、サブプロセッサ（ＭＰＵ）７、及び液晶ドライバ（ＬＣＤＤ）８を有し、ＣＭＯＳ集積回路製造技術によって単結晶シリコンのような１個の半導体基板に形成されている。タッチパネルコントローラ６は前記タッチパネル表示部３及び前記タッチキー入力部４を駆動してタッチ検出を行なう。サブプロセッサ７は、ホストプロセッサ（ＨＳＴ）９から与えられるコマンドにしたがってタッチパネルコントローラ６の動作を指示し、タッチパネルコントローラ６がタッチパネル表示部３のタッチパネル１１から取得した検出データに対してタッチ位置の座標演算を行い、また、タッチパネルコントローラ６がタッチキー入力部４のタッチセンサ１３から取得した検出データに対してタッチの有無を演算する。ホストプロセッサ（ＨＭＰＵ）９は表示データを生成し、液晶ドライバ８はホストプロセッサ９から受け取った表示データを液晶パネル１０に表示するための表示制御を行う。ホストプロセッサ９は、接触イベントが発生したときの位置座標のデータをサブプロセッサ７から取得し、その位置座標のデータと液晶ドライバ８に与えて表示させた表示画面との関係から、タッチパネル１１の操作による入力を解析する。
【００５３】
特に制限されないが、ホストプロセッサ９には夫々図示を省略する、通信制御ユニット、画像処理ユニット、音声処理ユニット、及びその他アクセラレータなどが接続されることによって、携帯情報端末が構成される。
【００５４】
図３にはタッチパネル表示装置の詳細な第１の例が示される。同図に示されるタッチパネル表示装置１Ａは、タッチキー入力部（ボタン領域）４のタッチセンサ１３とタッチパネル表示部（表示領域）３のタッチパネル１１との双方に対して検出回路を共通化すると共に双方の回路特性の相違意に対してタッチ検出特性を切り替えるように構成したものである。
【００５５】
具体的には、タッチパネル１１は、複数の第１駆動電極２０と複数の第１検出電極２１との交差部に交差容量２２がマトリクス状に形成されて成る。ここでは第１検出電極は５本例示されている。タッチパネル１１は透過性（透光性）の電極や誘電体膜を用いて構成される。例えばタッチパネル１１は液晶パネル１０の表示面に重ねて配置された外付け構造、又は液晶パネル１０にタッチパネル１１を作り込んだインセル構造の何れの構造を採用してもよい。
【００５６】
タッチパネル１１に重ねて配置された液晶パネル１０は、例えば、横方向に形成された複数の走査電極と縦方向に形成された複数の信号電極とが配置され、その交点部分には選択端子が対応する走査電極に接続され、入力端子が対応する信号電極に接続された多数の液晶表示セルが配置される。走査差電極には例えばその配列順に液晶ドライバ８から走査パルスが印加されて走査駆動され、信号電極には走査電極の走査駆動に同期して当該走査電極の１走査ライン分の階調データが供給される。これにより、フレーム単位の画像表示が行われる。
【００５７】
３個のボタン４Ａ，４Ｂ，４Ｃを形成するタッチキーのパターン１２は印刷又はエンボス加工で形成される。例えばボタン４Ａは戻りボタン、ボタン４Ｂはホームボタン、ボタン４Ｃはファンクションボタンを意味する。
【００５８】
タッチキーのパターン１２に重ねて配置されたタッチセンサ１３は第２駆動電極３０と第２検出電極３１との交差部に交差容量３２が形成されて成る。ここでは第２検出電極３１は３本例示され、３本の第２検出電極は５本の第１検出電極２１の内の奇数番目の第１検出電極２１と電気的に接続されている。
【００５９】
タッチパネルコントローラ６は、第１駆動電極２０及び第２駆動電極３０に個別に接続される駆動端子４０，４１と、前記第１検出電極２１に個別に接続されると共に一部が前記第２検出電極３１に共通接続される検出端子５０，５１とを有する。駆動端子４０は第１駆動電極２０に、駆動端子４１は第２駆動電極３０
に接続される。検出端子５０には偶数番目の第１検出電極２１が接続される。検出端子５１には奇数番目の第１検出電極２１と第２検出電極３１が共通接続される。タッチパネルコントローラ６は、駆動端子４０，４１に駆動電圧を出力する駆動回路６０と、夫々の検出端子５０，５１に現れる電位変化によって検出信号を形成する検出回路（ＤＴＣ）７０を有する。検出回路７０で形成された検出信号はアナログディジタル変換回路（ＡＤＣ）８０でアナログ信号からディジタル信号に変換される。
【００６０】
前述の如くタッチパネル表示部３におけるタッチパネル１１とタッチキー入力部４におけるタッチセンサ１３との第１駆動電極２０と第２駆動電極３０は個別化され、第１検出電極２１は一部が第２検出電極３１に共通接続された配置構造を持つ。したがって、ＡＤＣ８０で変換されたデータは駆動電極２０，３０と検出電極２１，３１の交差位置の交差容量２２，３２の配列に対応させてＲＡＭ８１に格納される。図４にはタッチパネル表示部（表示領域）３及びタッチキー入力部（ボタン領域）４の一面の走査から得られる検出データのＲＡＭ８１上の配置を交差容量２２，３２の配列に対応させて模式的に示している。ハッチングされた個々の矩形部分ＨＴは個々に不要データ（無効データ）を意味し、個々の非ハッチングの矩形部分ＢＬは個々に有効データを意味する。
【００６１】
ＲＡＭ８１に格納されたデータは外部インタフェース回路（ＩＦ）８２を介してサブプロセッサ７がリードし、サブプロセッサ７による座標演算及びタッチ有無の演算などに供される。
【００６２】
更にタッチパネルコントローラ６は、駆動回路６０，６１の駆動タイミング、これに同期する、検出回路７０の動作制御、ＡＤＣ８０に対する変換制御、及びＲＡＭ８１に対する書き込み制御、そしてＩＦ８２に対するインタフェース制御２を行う制御回路（ＣＮＴ）９０を備える。特に、制御回路９０は、検出回路７０の検出特性を前記タッチパネル表示部３におけるタッチパネル１１からの検出時と前記タッチキー入力部４におけるタッチセンサ１３からの検出時とに応じて切り替える制御機能を備える。
【００６３】
図５には検出回路７０と制御回路９０の具体例が示される。同図には検出回路７０として検出端子５１に接続する一つの回路構成が例示される。タッチパネル１１側において検出端子５１には検出電極２１と検出電極３１が直列に接続され、検出電極３１とこれに交差する駆動電極３０とには例えばボタン４Ｃを構成する交差容量３２の容量電極が結合される。この検出電極３１に直列接続する検出電極２１とこれに交差する駆動電極２０とには交差容量２２の容量電極が結合される。タッチパネルコントローラ６側において前記検出端子５１に検出回路７０が接続される。検出回路７０は、積分回路１００とキャリブレーション回路１０１を有する。積分回路１００は、例えば、検出電極２１，３１をチャージするためのプリチャージ電圧Ｖｒｅｆを検出端子５１を介して検出電極２１，３１へ供給するためのチャージスイッチ１０４、非反転入力端子（＋）にプリチャージ電圧Ｖｒｅｆが供給されると共に反転入力端子（−）に対応する検出端子５１が接続されるオペアンプ１０３、積分容量１０２、及び積分容量１０２のリセットスイッチ１０５などによって構成される。プリチャージ電圧Ｖｒｅｆは、タッチ検出動作の基準電圧であり、大凡回路の電源電圧に等しい電圧である。駆動回路６０から駆動電極２０、３０には駆動電極１本毎に所定の複数パルス数の駆動パルスが供給される。表示領域３及びボタン領域４の一面に対する１フレーム分の駆動電極２０，３０に対する駆動パルスの供給は、駆動電極１本当たり前記所定の複数パルス数毎に、駆動対象の駆動電極を重なりなく順次切り替えて行っていく。図６には駆動電極２０に供給される駆動パルスの変化に同期した積分回路１００の検出動作タイミングが例示される。まず、チャージスイッチ１０４がオン状態にされて、検出電極２１，３１にプリチャージ電圧Ｖｒｅｆを印加する非検出状態ａに遷移させ、リセットスイッチ１０５をオン状態にして、積分容量１０２をリセットする。次に、スイッチ１０４，１０２をオフ状態にして、検出待受状態ｂに遷移する。検出待受状態ｂでは、検出電極２１，３１は、プリチャージ電圧Ｖｒｅｆに接続されない状況になるが、仮想接地の構成であるオペアンプ１０３の反転入力端子（−）の電圧レベルはそのまま保持される。検出待受状態ｂに遷移した後、先ず、駆動電極２０に駆動パルスとして振幅Ｖｙの立ち上がりパルスを入力する（他の駆動電極はローレベルに固定）。その結果、当該駆動電極２０の交差容量（その容量値をＣｘｙとする）２２を介して検出電極２１に電荷（=Ｖｙ×Ｃｘｙ）が移動し、これを反転入力端子（−）に受けるオペアンプ１０３の出力電圧ＶＯＵＴがその移動電荷に応ずる電圧分だけ下がる。その交差容量２２の近傍に指などがあればそれによる浮遊容量によって当該交差部分の合成容量値が減少する。例えば検出電極２１の交差部分の合成容量値が容量値Ｃｆだけ減少したとすれば、当該検出電極２１のオペアンプ１０３に入力される電荷はＶｙ×（Ｃｘｙ−Ｃｆ）となり、オペアンプ１０３の出力ＶＯＵＴのレベル低下が、当該交差部に指がない場合に比べて小さくなる。その出力電圧の相違によって、当該交差部分におけるタッチと非タッチの区別が可能になる。実際には出力���圧ＶＯＵＴはＡＤＣ８０でデジタル値の検出データに変換され、交差容量２２の配置と相関を持ってＲＡＭ８１にバッファリングされ、例えば検出フレーム単位でサブプロセッサ７による座標演算などに供せられることになる。
【００６４】
前述の如く、液晶パネル１０にタッチパネル１１を重ね又は一体的に構成したタッチパネル表示部３と、タッチキーのパターン１２にタッチセンサ１３を重ねて構成したタッチキー入力部４とはその回路構成はもとより回路特性にも大きな差がある。しかも、検出端子５０を介して検出回路７０に接続される回路負荷と、検出端子５１を介して検出回路７０に接続される回路負荷も相違される。したがって、同じ検出回路７０でも少なくとも検出対象がタッチパネル表示部３側なのか、又はタッチキー入力部４側なのかに応じて、検出回路７０の検出特性をキャリブレーション回路１０１を用いて切り替え可能に構成される。更に当該検出特性は積分容量１０２の容量値を選択することによっても切り替え可能に構成される。
【００６５】
前記キャリブレーション回路１０１はオペアンプ１０３の反転入力端子（−）のプリチャージ電圧Ｖｒｅｆにオフセット電圧を与える回路であり、交差容量２２，３２の何れの位置の検出動作に対しても出力電圧ＶＯＵＴの電圧レンジが所望範囲に入るようにオフセット電圧をオペアンプ１０３の反転入力端子（−）に印加する回路である。前記キャリブレーション回路１０１が発生するオフセット電圧はキャリブレーションＲＡＭ１０６に格納されたキャリブレーションデータによって決定される。キャリブレーションデータは検出端子５０，５１の位置によって相違するが、同じ検出端子であっても、検出対象がタッチパネル１１なのかタッチセンサ１３なのかに応じて大きく相違される。積分容量１０２に設定される容量値も同様であり、可変容量素子で構成される積分容量１０２の容量値も検出対象がタッチパネル１１なのかタッチセンサ１３なのかに応じて大きく相違される。例えば、負荷容量が大きな検出系ではキャリブレーションデータによるオフセット値及び積分容量価を大きくすることが望ましい。
【００６６】
制御回路９０は、前記タッチパネル表示部３及び前記タッチキー入力部４を駆動してタッチ検出を行なうための制御を行い、特に、上述のような検出特性の切り替えを制御する。具体的には、制御回路９０は、タッチパネルコントローラ６内部の制御タイミングを生成するシーケンサ２００、レジスタ２０１〜２０４、及びセレクタ２０５，２０６などを有する。レジスタ２０１〜２０４はサブプロセッサ７によりインタフェース回路８２を介して書き換え可能にされる。レジスタ２０１にはタッチパネル表示部３からの検出時に可変容量素子１０２に供給する積分容量値指示データが保持される。レジスタ２０２にはタッチキー入力部４からの検出時に可変容量素子１０２に供給する積分容量値指示データが保持される。レジスタ２０３にはタッチパネル表示部３からの検出時にキャリブレーションＲＡＭ１０６に供給するキャリブレーションデータが保持される。レジスタ２０４にはタッチキー入力部４からの検出時にキャリブレーションＲＡＭ１０６に供給するキャリブレーションデータが保持される。セレクタ２０５はレジスタ２０１又は２０２が保持する容量値指示データをシーケンサ２００の制御で可変容量素子１０２に供給する。セレクタ２０６はレジスタ２０３又は２０４が保持するキャリブレーションデータをシーケンサ２００の制御で選択してキャリブレーションＲＡＭ１０６に供給する。シーケンサ２００は、タッチパネル表示部３とタッチキー入力部４との検出フレーム単位で駆動端子６０に順次駆動パルスを出力するタイミングに同期してセレクタ２０５、２０６を選択制御する。タッチパネル表示部３におけるタッチパネル１１の駆動電極２０を駆動する期間（表示領域３のスキャン期間）はレジスタ２０１，２０３のデータを選択する。タッチキー入力部４におけるタッチセンサ１３の駆動電極３０を駆動する期間（ボタン領域４のスキャン期間）はレジスタ２０２，２０４のデータを選択する。
【００６７】
図７には上記表示領域３のスキャン期間とボタン領域４のスキャン期間とにおけるレジスタ選択状態の関係が図示される。図７の動作は前記タッチパネル表示部と前記タッチキー入力部の双方に対応する駆動端子を駆動してタッチ検出動作を行うフルスキャンモードによる動作である。これに対して、図８の動作は前記タッチパネル表示部に対応する駆動端子だけを駆動してタッチ検出動作を行う第１パーシャルスキャンモードによる動作である。図９の動作は前記タッチキー入力部に対応する駆動電極だけを駆動してタッチ検出動作を行う第２パーシャルスキャンモードによる動作である。何れの動作モードを選択するかは、シーケンサ２００に設けられたモードレジスタ２１０にインタフェース回路８２を介してサブプロセッサ７が書き換え可能に設定したモードデータにより決定される。シーケンサ２００はモードレジスタ２１０に書き込まれたモードデータで指定されたフルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードによって検出フレームに対する駆動電極の駆動と検出電極からの検出動作を制御する。
【００６８】
尚、図５では検出回路７０としてその一つを代表的に図示して説明したが、他の検出回路７０も同様に構成される。特に図示はしないが、複数の検出回路７０の出力電圧ＶＯＵＴはセレクタを介して順番にＡＤＣ８０のアナログ入力端子に供給されるようになっている。また、図３では駆動電極３０を駆動する駆動回路６０と駆動電極２０を駆動する駆動回路を６０について同じ参照符号をして説明したが、双方の駆動回路は同一であることに限定されず、後者に対して前者の駆動能力をその複数倍に設定してもよい。
【００６９】
上記タッチパネル表示装置１Ａによれば以下の作用効果を得ることができる。
【００７０】
（１）表示領域（タッチパネル表示部）３とボタン領域（タッチキー入力部）４に共通のタッチパネルコントローラ６を用いてタッチパネル表示装置１Ａのコストを低減することができると共に、検出特性の切り替え制御によりタッチパネル１１とスイッチとしてのタッチセンサ１３とに対する検出特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにすることができる。
【００７１】
（２）タッチパネル表示部３からの検出時と前記タッチキー入力部４からの検出時とに応じて前記キャリブレーションデータを切り替えることによって、簡単に検出特性の切り替えを行う事ができる。レジスタ回路２０３，２０４のキャリブレーションデータを選択するから、キャリブレーションデータの切り替えを容易に行う事ができる。
【００７２】
（３）タッチパネル表示部３からの検出時と前記タッチキー入力部４からの検出時とに応じて前記積分回路１００の積分容量値を切り替えることによって、簡単に検出特性の切り替えを行う事ができる。レジスタ回路２０１，２０１の積分容量値指示データを選択するから、積分容量値の切り替えを容易に行う事ができる。
【００７３】
（４）フルスキャンモードにより表示領域（タッチパネル表示部）３とボタン領域（タッチキー入力部）４とを併せてタッチ検出を行うことができる。第１パーシャルスキャンモードによりボタン領域を不使用にする選択が可能になる。第２パーシャルスキャンモードにより、単なる動画表示のようなときに、表示領域からの入力を不可能とする選択を行って低消費電力化を図ることができる。モードレジスタ２１０のモードデータによってスキャンモードを選択するから、フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードの選択を容易に行うことができる。
【００７４】
図１０にはタッチパネル表示装置の詳細な第２の例が示される。同図に示されるタッチパネル表示装置１Ｂには、タッチキー入力部（ボタン領域）４のタッチセンサ１３とタッチパネル表示部（表示領域）３のタッチパネル１１との双方に対して検出回路と駆動回路を個別化したタッチパネルコントローラ６Ｂを採用する。図３同様に駆動端子４０には表示領域３の駆動電極２０が個別に結合され、ボタン領域４の駆動端子４１には駆動電極３０が結合される。一方、検出端子５０には表示領域３の検出電極２１が個別に結合され、検出端子５２にはボタン領域４の検出電極３１が個別に結合される。
【００７５】
タッチパネルコントローラ６Ｂは検出電極５０に接続される検出回路（ＤＴＣ）７１と検出電極５２に接続される検出回路（ＤＴＣ）７２を有する。検出回路７１，７２は図５で説明した積分回路１００とキャリブレーション回路１０１によって構成されるが、積分容量１０２は可変容量素子であることを要さず、また、キャリブレーション回路１０１は表示領域３のスキャンとボタン領域４のスキャンでカリブレーションデータの切り替えを必要としない。要するに、検出回路７１の検出特性は表示領域３のタッチパネル１１の回路特性に対して最適化され、検出回路７２の検出特性はボタン領域４のタッチセンサ１３の回路特性に対して最適化されていて、表示領域３のスキャンとボタン領域４のスキャンで検出特性の切り替えを行なうことを必要としない。したがって制御回路９１は図５の制御回路９０に対して検出特性を切り替えるための構成を備えていない。その他の構成は図３及び図５で説明したのと同様であり、同一機能を有する構成要素にはそれと同じ参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７６】
表示領域３の検出電極２１とボタン領域４の検出電極３１で個別化された検出回路７１，７２で得られる検出信号をＡＤＣ８０で変換した検出データは並列された検出回路７１、７２の並列数毎にＲＡＭ８１に格納される。図１１にはタッチパネル表示部（表示領域）３及びタッチキー入力部（ボタン領域）４の一面の走査から得られる検出データのＲＡＭ８１上の配置を検出回路７１、７２の並列数毎に対応させて模式的に示している。ハッチングされた個々の矩形部分ＨＴは個々に不要データ（無効データ）を意味し、個々の非ハッチングの矩形部分ＢＬは個々に有効データを意味する。図１１から明らかなように、ここでは駆動電極２０，３０の順次駆動に同期して全ての検出回路７１,７２の検出動作を行うものとした場合について示したものである。よって、駆動電極２０、３０の順次駆動に同期して検出回路７１，７２で得られるデータに対して、表示領域３のスキャンでは検出回路５２の検出データが無効にされ、ボタン領域４のスキャンでは検出回路５０の検出データが無効にされる。特に制限されないが、図１１に示されるデータ格納方法では無効データＨＴが多くなりＲＡＭ８１の使用効率が悪いと考えられる。これを改善するには、例えば図１７に例示されるように、ボタン領域４からの検出データに対しては書き込み時にアドレス変換を行って有効データの格納メモリアドレスの延長上にボタン領域４からの検出データを格納すればよい。これにより無効データの領域を削減でき、図１１で必要とされた８×１０のサイズの記憶領域を５×１０のサイズに縮小することが可能になる。
【００７７】
制御回路９１はタッチパネルコントローラ６Ｂ内部の制御タイミン、即ち、駆動回路４０，４１による駆動電極２０,３０の駆動に同期する検出回路７１、７２の検出動作と共に、ＡＤＣ８０の変換動作及びＲＡＭ８１のアクセス動作のための制御信号を生成する。
【００７８】
制御回路９１はモードレジスタ２１０を有する。モードレジスタ２１０は、タッチパネル表示部３と前記タッチキー入力部４の双方に対応する駆動端子４０，４１を駆動してタッチ検出動作を行うフルスキャンモード、前記タッチパネル表示部３に対応する駆動端子４０だけを駆動してタッチ検出動作を行う第１パーシャルスキャンモード、又は前記タッチキー入力部４に対応する駆動端子４１だけを駆動してタッチ検出動作を行う第２パーシャルスキャンモードを選択するモードデータが書き換え可能に設定されるレジスタである。制御回路９１はモードレジスタ２１０に書き込まれたモードデータで指定されたフルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードによって検出フレームに対する駆動電極の駆動と検出電極からの検出動作を制御する。何れの動作モードを選択するかは、モードレジスタ２１０にインタフェース回路８２を介してサブプロセッサ７が書き換え可能に設定したモードデータにより決定される。
【００７９】
図１２にはフルスキャンモードによる動作が例示される。図１３には第１パーシャルスキャンモードによる動作が例示される。図１４には第２パーシャルスキャンモードによる動作が例示される。各図に示されるように、動作モードに応じて表示領域３のスキャンとボタン領域４のスキャンを取捨選択することによって低消費電力に寄与する。更に、各図の動作モードにおいて、表示領域３のスキャンでは駆動端子４０、４１の内で駆動端子４０だけを駆動し、且つ検出回路７１，７２の内で検出回路７１だけを動作させ、ボタン領域４のスキャンでは駆動端子４０、４１の内で駆動端子４１だけを駆動し、且つ検出回路７１，７２の内で検出回路７２だけを動作させるようにすることにより、各動作モードにおいて更なる低消費電力を実現することができる。
【００８０】
上記タッチパネル表示装置１Ｂによれば以下の作用効果を得ることができる。
【００８１】
（１）表示用とボタン用に共通のタッチパネルコントローラ６Ｂを用いてタッチパネル表示装置１Ｂのコストを低減することができると共に、タッチパネル１１とタッチセンサ１３とのそれぞれに個別の検出回路７１，７２を採用して個別に検出パラメータを設定することができるので、タッチパネル１１とスイッチとしてのタッチセンサ１３とに対する検出特性の相違がタッチ検出に悪影響を与えないようにすることができる。
【００８２】
（２）タッチパネル１１用の検出回路７０と、タッチスイッチ１３用の検出回路７１とが個別化されているので検出回路に好適な検出特性を予め設定しておくことが容易である。
【００８３】
（３）フルスキャンモードにより表示領域（タッチパネル表示部）３とボタン領域（タッチキー入力部）４とを併せてタッチ検出を行うことができる。第１パーシャルスキャンモードによりボタン領域を不使用にする選択が可能になる。第２パーシャルスキャンモードにより、単なる動画表示のようなときに、表示領域からの入力を不可能とする選択を行って低消費電力化を図ることができる。モードレジスタ２１０のモードデータによってスキャンモードを選択するから、フルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードの選択を容易に行うことができる。
【００８４】
図１５にはタッチパネル表示装置の詳細な第３の例が示される。同図に示されるタッチパネル表示装置１Ｃには、タッチキー入力部（ボタン領域）４のタッチセンサ１３とタッチパネル表示部（表示領域）３のタッチパネル１１との双方に対して検出回路を個別化し駆動回路を共通化したタッチパネルコントローラ６Ｃを採用する。図１０と同様に、検出端子５０には表示領域３の検出電極２１が個別に結合され、検出端子５２にはボタン領域４の検出電極３１が個別に結合される。一方、タッチキー入力部（ボタン領域）４とタッチパネル表示部（表示領域）３とにおいて隣り合うタッチセンサ１３の第２駆動電極３０とタッチパネル１１の第１駆動電極２０が共通接続され、これが一つの駆動端子４２に共通接続される。残りの駆動電極２０は駆動端子４０に個別に接続される。したがって、第１駆動電極２０に接続された第２駆動電極３０は駆動端子４２によって一緒に駆動される。
【００８５】
タッチパネルコントローラ６Ｃは検出電極５０に接続される検出回路（ＤＴＣ）７１と検出電極５２に接続される検出回路（ＤＴＣ）７２を有する。検出回路７１，７２は図５で説明した積分回路１００とキャリブレーション回路１０１によって構成されるが、積分容量１０２は可変容量素子であることを要さず、また、キャリブレーション回路１０１は表示領域３のスキャンとボタン領域４のスキャンでカリブレーションデータの切り替えを必要としない。要するに、検出回路７１の検出特性は表示領域３のタッチパネル１１の回路特性に対して最適化され、検出回路７２の検出特性はボタン領域４のタッチセンサ１３の回路特性に対して最適化されていて、表示領域３のスキャンとボタン領域４のスキャンで検出特性の切り替えを行なうことを必要としない。したがって制御回路９２は図５の制御回路９０に対して検出特性を切り替えるための構成を備えていない。
【００８６】
表示領域３の検出電極２１とボタン領域４の検出電極３１で個別化された検出回路７１，７２で得られる検出信号をＡＤＣ８０で変換した検出データは並列された検出回路７１、７２の並列数毎にＲＡＭ８１に格納される。図１６にはタッチパネル表示部（表示領域）３及びタッチキー入力部（ボタン領域）４の一面の走査から得られる検出データのＲＡＭ８１上の配置を検出回路７１、７２の並列数毎に対応させて模式的に示している。ハッチングされた個々の矩形部分ＨＴは個々に不要データ（無効データ）を意味し、個々の非ハッチングの矩形部分ＢＬは個々に有効データを意味する。図１６から明らかなようにここでは駆動電極２０，３０の順次駆動に同期して全ての検出回路７１、７２の検出動作を行うものとした場合について示したものである。よって、駆動電極２０、３０の順次駆動に同期して検出回路７１，７２で得られるデータに対して、表示領域３のスキャンでは検出回路５２の検出データが無効にされるが、ボタン領域４のスキャンでは双方の検出回路５０、５２の検出データが共に有効にされる。
【００８７】
制御回路９１はタッチパネルコントローラ６Ｃ内部の制御タイミン、即ち、駆動回路４０，４２による駆動電極２０,３０の駆動に同期する検出回路７１、７２の検出動作と共に、ＡＤＣ８０の変換動作及びＲＡＭ８１のアクセス動作のための制御信号を生成する。
【００８８】
制御回路９２はモードレジスタ２１０を有する。モードレジスタ２１０は、タッチパネル表示部３と前記タッチキー入力部４の双方に対応する駆動端子４０，４２を駆動してタッチ検出動作を行うフルスキャンモード、前記タッチパネル表示部３に対応する駆動端子４０だけを駆動してタッチ検出動作を行う第１パーシャルスキャンモード、又は前記タッチキー入力部４に対応する駆動端子４２だけを駆動してタッチ検出動作を行う第２パーシャルスキャンモードを選択するモードデータが書き換え可能に設定されるレジスタである。制御回路９２はモードレジスタ２１０に書き込まれたモードデータで指定されたフルスキャンモード、第１パーシャルモード、又は第２パーシャルモードによって検出フレームに対する駆動電極の駆動と検出電極からの検出動作を制御する。何れの動作モードを選択するかは、モードレジスタ２１０にインタフェース回路８２を介してサブプロセッサ７が書き換え可能に設定したモードデータにより決定される。
【００８９】
各スキャンモードの動作は図１２乃至図１４に示される通りである。各図に示されるように、動作モードに応じて表示領域３のスキャンとボタン領域４のスキャンを取捨選択することによって低消費電力に寄与する。更に、各図の動作モードにおいて、表示領域３のスキャンでは双方駆動端子４０、４２を駆動し、且つ検出回路７１，７２の内で検出回路７１だけを動作させ、ボタン領域４のスキャンでは駆動端子４０、４２の内で駆動端子４２だけを駆動し、且つ検出回路７１，７２の内で検出回路７２だけを動作させるようにすることにより、各動作モードにおいて更なる低消費電力を実現することができる。
【００９０】
上記タッチパネル表示装置１Ｃによれば上記タッチパネル表示装置１Ｂと同様の作用効果を得ることができる。特に、タッチパネル表示装置１Ｂに比べて無効な検出データ量を少なくすることができる。
【００９１】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００９２】
例えば、ドットマトリクス型のディスプレイパネルは液晶パネルに限定される、エレクトロルミネッセンスパネルなどであってもよい。タッチキー入力部のボタンの数は３個に限定されず適宜個数であってよい。検出回路の検出特性はキャリブレーションデータと積分容量値との双方で可変することに限定されず、いずれか一方だけを採用し、又はその他の手段を採用することも可能である。本発明はタブレットやスマートフォンなどの携帯情報端だけでなくその他の情報端末装置などに広く適用することができる。液晶ドライバ、タッチパネルコントローラ、及びサブプロセッサはシングルチップで構成されることに限定されず、マルチチップ又はそれぞれ個別に半導体集積回路化してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１  携帯情報端末
１Ａ  タッチパネル表示装置
１Ｂ  タッチパネル表示装置
１Ｃ  タッチパネル表示装置
２  筐体
３  タッチパネル表示部（表示領域）
４  タッチキー入力部（ボタン領域）
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  ボタン
５  コントローラデバイス
６  タッチパネルコントローラ（ＴＰＣ)
６Ｂ  タッチパネルコントローラ
６Ｃ  タッチパネルコントローラ
７  サブプロセッサ（ＭＰＵ）
８  液晶ドライバ（ＬＣＤＤ）
９  ホストプロセッサ（ＨＳＴ）
１０  液晶パネル（ドットマトリクス型のディスプレイパネル）
１１  タッチパネル
１２  タッチキーのパターン
１３  タッチセンサ
２０、２１  第１駆動電極
３０、３１  第２駆動電極
４０、４１  駆動端子
５０，５１  検出端子
５２  検出端子
６０  駆動回路
７０  検出回路（ＤＴＣ）
７１  検出回路（ＤＴＣ）
７２  検出回路（ＤＴＣ）
８０  アナログディジタル変換回路（ＡＤＣ）
８１  ＲＡＭ
８２  外部インタフェース回路（ＩＦ）
９０  制御回路（ＣＮＴ）
９１  制御回路
９２  制御回路
１００  積分回路
１０１  キャリブレーション回路
Ｖｒｅｆ  プリチャージ電圧
１０２  積分容量（可変容量素子）
１０３  オペアンプ
１０４  チャージスイッチ
１０５  リセットスイッチ
１０６  キャリブレーションＲＡＭ
２００  シーケンサ
２０１〜２０４  レジスタ
２０５，２０６  セレクタ
２０１  モードレジスタ
【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】
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【図１７】
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