(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センスラインとＫ本のドライブライン（Ｋは２以上の整数）との間にそれぞれ形成されたＫ個の静電容量を有するタッチパネルに被検出体がタッチしたときの前記静電容量の変化により前記被検出体のタッチ位置を求めるタッチパネルコントローラにおいて、
前記ドライブラインを駆動し、各静電容量に蓄積される電荷に基づく線形和信号を前記センスラインから出力させる駆動部と、
前記センスラインに存在する寄生容量が前記線形和信号に与える影響を補正する補正部とが設けられていると共に、
前記駆動部は、前記Ｋ本のドライブラインに対応するＫ個の系列長Ｎ（Ｎは整数）の符号系列により前記Ｋ本のドライブラインを並列駆動して、Ｎ個の前記線形和信号を前記センスラインから出力させ、
前記センスラインから出力された前記Ｎ個の線形和信号と前記Ｋ個の系列長Ｎの符号系列との内積演算により、前記Ｋ個の静電容量の値を推定する内積演算部が、さらに設けられ、
前記補正部は、前記内積演算部により推定されたＫ個の静電容量の値に対して、前記Ｎ個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号に重みを付加した値を加算することにより、前記静電容量の値を補正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】
前記タッチパネルは、他のセンスラインと前記Ｋ本のドライブラインとの間にそれぞれ形成されたＫ個の他の静電容量をさらに有し、
前記他のセンスラインに他の寄生容量が存在し、
前記寄生容量の値が、前記他の寄生容量の値と異なっている請求項１記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項３】
前記寄生容量の値が、前記被検出体の前記タッチパネルへのタッチに応じて変化する請求項１記載のタッチパネルコントローラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラと、
前記タッチパネルコントローラにより制御される前記タッチパネルとを備えていることを特徴とする電子機器。
【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、タッチパネルコントローラを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マトリックス状に分布した静電容量の値を検出する装置として、Ｋ本のドライブラインとＬ本のセンスラインとの間に形成される静電容量行列の各静電容量の値の分布を検出（推定）するタッチパネル装置が、特許文献１に開示されている。【０００３】
上記特許文献１に記載のタッチパネル装置は、ユーザが指又はペン等の被検出体にてタッチパネルに触れたときに、触れられた位置における静電容量の値の変化（例えば小さくなる）を検出することによって、ユーザが触れたタッチパネル上の位置を検出するようになっている。【０００４】
具体的には、特許文献１に記載のタッチパネルシステム１００は、図９に示すように、タッチパネル１０１とタッチパネルコントローラ１１０とを備えている。タッチパネル１０１は、４本のドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４（Ｋ＝４）と４本のセンスラインＳＬ１〜ＳＬ４（Ｌ＝４）とを備えていると共に、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４とセンスラインＳＬ１〜ＳＬ４とが交差する位置には、静電容量Ｃ１１〜Ｃ４４がそれぞれ形成されている。【０００５】
タッチパネルコントローラ１１０には駆動部１１１が設けられており、駆動部１１１は符号系列に基づいてドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を駆動する。符号系列は、具体的には、図１０に示すように、系列長Ｎ＝３１の２進疑似乱数列であるＭ系列（M-sequence）を用いている。【０００６】
ここでは、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を駆動する信号として、図１０に示す系列長Ｎ＝３１の符号系列のうち、Ｄｒｉｖｅ１〜４を割り当てることを前提に説明する。符号系列の要素は、「１」及び「−１」のいずれかである。【０００７】
駆動部１１１は、符号系列の要素が「１」である場合には、図９に示す電圧「Ｖｄｒｉｖｅ」を印加し、符号系列の要素が「−１」である場合には電圧「−Ｖｄｒｉｖｅ」を印加する。【０００８】
上記タッチパネルシステム１００は、センスラインＳＬ１，ＳＬ２及びセンスラインＳＬ３，ＳＬ４に接続される２個の差動増幅器１１２を有している。差動増幅器１１２は、駆動部１１１がドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を駆動したときに、センスラインＳＬ１〜ＳＬ４から出力される各静電容量Ｃ１１〜Ｃ１４，Ｃ２１〜Ｃ２４，Ｃ３１〜Ｃ３４，Ｃ４１〜Ｃ４４に基づく線形和信号を受け取り、その差を増幅する。【０００９】
ここで、センスラインＳＬ３，ＳＬ４が接続される差動増幅器１１２の動作を例に取り、タッチパネルシステム１００の動作を説明する。【００１０】
駆動部１１１は、図１０に示すＤｒｉｖｅ１〜３１のうち、４つのＤｒｉｖｅ１〜４によって、ドライブラインを駆動する。【００１１】
例えば、駆動部１１１は、図１０に示す１ｓｔ  Ｖｅｃｔｏｒによる駆動において、ドライブラインＤＬ１，ＤＬ３，ＤＬ４に電圧「Ｖｄｒｉｖｅ」を印加し、ドライブラインＤＬ２に電圧「−Ｖｄｒｉｖｅ」を印加する。その際、差動増幅器１１２の入出力は短絡され、差動増幅器１１２に接続される積分容量Ｃｉｎｔはリセット状態であり、全てのセンスラインの電圧がゼロとなるように動作させる。すなわち、静電容量Ｃ３１〜Ｃ３４，Ｃ４１〜Ｃ４４に蓄積される電荷をそれぞれＱ３１〜Ｑ３４，Ｑ４１〜Ｑ４４とすると、Ｑ３１〜Ｑ３４，Ｑ４１〜Ｑ４４は、センスライン電圧を基準として電荷量を計算した場合、【００１２】
【数１】
0005969127.tif 000002
【００１３】
にて与えられる。尚、各静電容量Ｃ１１〜Ｃ４４の各静電容量値を、Ｃ１１〜Ｃ４４にて示している。【００１４】
次に、差動増幅器１１２の短絡状態が解除された状態を考える。また、駆動部１１１は、全てのドライブラインの電圧がゼロとなるように動作させる。差動増幅器１１２の入力電圧をそれぞれＸ３，Ｘ４とし，出力電圧をそれぞれＹ３、Ｙ４とすると、差動増幅器１１２に接続される容量に蓄積される電荷の総和ＱＹ３，ＱＹ４は、【００１５】
【数２】
0005969127.tif 000003
【００１６】
となる。電荷保存則より、【００１７】
【数３】
0005969127.tif 000004
【００１８】
が成立し、差動増幅器１１２の出力電圧Ｙ３，Ｙ４はそれぞれ、【００１９】
【数４】
0005969127.tif 000005
【００２０】
にて与えられる。【００２１】
ここで、差動増幅器１１２の出力端子の信号Ｙ３，Ｙ４の差は、【００２２】
【数５】
0005969127.tif 000006
【００２３】
となる。【００２４】
ここで、「Ｃ３１＋Ｃ３２＋Ｃ３３＋Ｃ３４＋Ｃｉｎｔ」及び「Ｃ４１＋Ｃ４２＋Ｃ４３＋Ｃ４４＋Ｃｉｎｔ」が略等しい容量Ｃａｌｌで与えられるとする。すなわち、【００２５】
【数６】
0005969127.tif 000007
【００２６】
を仮定する。【００２７】
差動増幅器１１２のゲインが十分大きい場合、Ｘ３−Ｘ４は略ゼロと見做せるため、図１０に示す１ｓｔ  Ｖｅｃｔｏｒによる駆動において得られる差動増幅器１１２の出力信号Ｙ３４１は、差動増幅器１１２の出力端子の信号Ｙ３，Ｙ４の差で与えられ、【００２８】
【数７】
0005969127.tif 000008
【００２９】
と書ける。【００３０】
図１０に示す符号系列のうち、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に与えられるｉ回目の駆動に用いる符号系列、すなわち、図１０に示すｉｔｈ  ＶｅｃｔｏｒのＤｒｉｖｅ１，Ｄｒｉｖｅ２，Ｄｒｉｖｅ３，Ｄｒｉｖｅ４をそれぞれＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３，Ｄｉ４とすると、差動増幅器１１２の出力信号Ｙ３４ｉは、【００３１】
【数８】
0005969127.tif 000009
【００３２】
にて与えられる。【００３３】
図１０に示す１ｓｔ  ｖｅｃｔｏｒから、３１ｔｈ  ｖｅｃｔｏｒまでの駆動によって、３１個の信号Ｙ３４１〜Ｙ３４３１が得られる。この３１個の信号Ｙ３４１〜Ｙ３４３１と、それぞれのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に与える４個の系列長３１の符号系列との内積演算を実行することにより、各ドライブラインに接続される静電容量を推定することができる。【００３４】
例えば、ドライブラインＤＬ１の駆動に用いた符号系列「Ｄｉ１」を用いて、静電容量Ｃ３１−Ｃ４１を推定する場合、下式で表される。【００３５】
【数９】
0005969127.tif 000010
【００３６】
ここで、Ｍ系列は、同じ系列同士の内積は系列長と同じ値をとり、異なる系列同士の内積は−１の値をとることが知られている。したがって、上式は、【００３７】
【数１０】
0005969127.tif 000011
【００３８】
となる。【００３９】
ここで、全てのセンスラインＳＬ１〜ＳＬ４及び全てのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４は、それぞれ均一の幅で作られていると仮定して各静電容量Ｃ３１〜Ｃ４４の静電容量値Ｃ３１〜Ｃ４４が略同じ値になるとすれば、静電容量Ｃ３１−Ｃ４１に掛かる係数は他の静電容量Ｃ３２−Ｃ４２，Ｃ３３−Ｃ４３，Ｃ３４−Ｃ４４に比べて３１倍大きいため、他の静電容量Ｃ３２−Ｃ４２，Ｃ３３−Ｃ４３，Ｃ３４−Ｃ４４の影響は無視できる程小さくなり、上式は、【００４０】
【数１１】
0005969127.tif 000012
【００４１】
と簡略化でき、静電容量Ｃ３１−Ｃ４１の静電容量値Ｃ３１−Ｃ４１を推定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１３−３６０３号公報（２０１３年１月７日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
ところで、上記特許文献１に開示された従来のタッチパネルシステム１００では、製造プロセスの影響によりドライブライン及びセンスラインがそれぞれ均一に配設されないこと等によりセンスラインとドライブラインとの間の静電容量が一定でない場合について補正することを扱っている。【００４４】
しかしながら、このような問題とは別に、差動増幅器１１２の入力に、図９に示すようなセンスラインとグランドとの間の寄生容量Ｃｐ１〜Ｃｐ４（尚、図９では、寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２を省略）が付き、この寄生容量Ｃｐ１〜Ｃｐ４の影響で、各静電容量値Ｃ１１〜Ｃ４４の推定値に誤りが生じる場合がある。【００４５】
ここで、寄生容量Ｃｐ３，Ｃｐ４が存在する場合、前記１ｓｔ  Ｖｅｃｔｏｒによる駆動において得られる静電容量Ｃ３１〜Ｃ３４，Ｃ４１〜Ｃ４４に蓄積される電荷と、差動増幅器１１２の短絡状態が解除され、全てのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４の電圧がゼロとなるように動作させる状態での電荷の総和ＱＹ３，ＱＹ４とは、それぞれ、【００４６】
【数１２】
0005969127.tif 000013
【００４７】
となる。したがって、差動増幅器１１２の出力電圧Ｙ３，Ｙ４はそれぞれ、【００４８】
【数１３】
0005969127.tif 000014
【００４９】
となる。【００５０】
前記と同様に、「Ｃ３１＋Ｃ３２＋Ｃ３３＋Ｃ３４＋Ｃｉｎｔ」及び「Ｃ４１＋Ｃ４２＋Ｃ４３＋Ｃ４４＋Ｃｉｎｔ」が略等しい容量Ｃａｌｌにて与えられるとする。また、前記と同様に、差動増幅器１１２のゲインが十分大きい場合、Ｘ３−Ｘ４は略ゼロと見做せるとすると、【００５１】
【数１４】
0005969127.tif 000015
【００５２】
となる。【００５３】
前記と同様に、ｉｔｈ  ＶｅｃｔｏｒのＤｒｉｖｅ１，Ｄｒｉｖｅ２，Ｄｒｉｖｅ３，Ｄｒｉｖｅ４をそれぞれＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３，Ｄｉ４とすると、差動増幅器１１２の出力Ｙ３４ｉは、【００５４】
【数１５】
0005969127.tif 000016
【００５５】
で与えられる。【００５６】
ここで、Ｘ３ｉ，Ｘ４ｉについて考える。ｉｔｈ  ＶｅｃｔｏｒのＤｒｉｖｅ１，Ｄｒｉｖｅ２，Ｄｒｉｖｅ３，Ｄｒｉｖｅ４をそれぞれＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３，Ｄｉ４とすると、前記の式は、【００５７】
【数１６】
0005969127.tif 000017
【００５８】
となり、これをＸ３ｉ，Ｘ４ｉについてまとめると、【００５９】
【数１７】
0005969127.tif 000018
【００６０】
となる。差動増幅器１１２のそれぞれの出力端子の信号Ｙ３ｉ，Ｙ４ｉは差動増幅器１１２の出力信号Ｙ３４ｉとコモンモード電圧Ｖｃｍとを用いて、【００６１】
【数１８】
0005969127.tif 000019
【００６２】
と書ける。したがって、【００６３】
【数１９】
0005969127.tif 000020
【００６４】
【数２０】
0005969127.tif 000021
【００６５】
【数２１】
0005969127.tif 000022
【００６６】
と変形できる。式の簡略化のため、【００６７】
【数２２】
0005969127.tif 000023
【００６８】
で表せるＱｔｏｔを仮定する。この場合、上式は、【００６９】
【数２３】
0005969127.tif 000024
【００７０】
となる。【００７１】
それぞれ、Ｘ３ｉ，Ｘ４ｉについて整理すると、【００７２】
【数２４】
0005969127.tif 000025
【００７３】
となる。【００７４】
これらより、Ｘ３ｉを求めると、【００７５】
【数２５】
0005969127.tif 000026
【００７６】
同様に、Ｘ４ｉについても、【００７７】
【数２６】
0005969127.tif 000027
【００７８】
にて与えられる。【００７９】
前記Ｘ３ｉ，Ｘ４ｉが出力信号Ｙ３４ｉに与える影響を考える。出力信号Ｙ３４ｉは、【００８０】
【数２７】
0005969127.tif 000028
【００８１】
で与えられる。【００８２】
ここで、各静電容量Ｃ３１〜Ｃ４４の静電容量値Ｃ３１〜Ｃ４４は全て同じ静電容量値Ｃｘであると仮定した場合、【００８３】
【数２８】
0005969127.tif 000029
【００８４】
となる。ここで、Ｖｄｒｉｖｅ，Ｖｃｍは固定値であり、容量も固定値であるとすると、上式においてドライブラインを駆動する信号に応じて変化する成分は、【００８５】
【数２９】
0005969127.tif 000030
【００８６】
であり、寄生容量Ｃｐ３と寄生容量Ｃｐ４との差Ｃｐ３−Ｃｐ４を符号系列の和（Ｄｉ１＋Ｄｉ２＋Ｄｉ３＋Ｄｉ４）で駆動した信号に比例する信号となる。すなわち、寄生容量に差がある場合（Ｃｐ３−Ｃｐ４≠０）、駆動パターンの合計値（ここでは、「Ｄｉ１＋Ｄｉ２＋Ｄｉ３＋Ｄｉ４」）によって生じる電荷が差動増幅器１１２の積分容量Ｃｉｎｔに混入し、各静電容量値Ｃ３１〜Ｃ３４，Ｃ４１〜Ｃ４４の推定が不正確になるという問題が生じる。【００８７】
このため、特許文献１に記載の技術では、タッチパネルコントローラを良好に動作させることが困難になってしまう。【００８８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、センスラインに存在する寄生容量の影響を補正して、静電容量値の推定をより正確に行うことのできるタッチパネルコントローラ及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００８９】
本発明の一態様におけるタッチパネルコントローラは、センスラインとＫ本のドライブライン（Ｋは２以上の整数）との間にそれぞれ形成されたＫ個の静電容量を有するタッチパネルに被検出体がタッチしたときの前記静電容量の変化により前記被検出体のタッチ位置を求めるタッチパネルコントローラにおいて、前記ドライブラインを駆動し、各静電容量に蓄積される電荷に基づく線形和信号を前記センスラインから出力させる駆動部と、前記センスラインに存在する寄生容量が前記線形和信号に与える影響を補正する補正部とが設けられていると共に、前記駆動部は、前記Ｋ本のドライブラインに対応するＫ個の系列長Ｎ（Ｎは整数）の符号系列により前記Ｋ本のドライブラインを並列駆動して、Ｎ個の前記線形和信号を前記センスラインから出力させ、前記センスラインから出力された前記Ｎ個の線形和信号と前記Ｋ個の系列長Ｎの符号系列との内積演算により、前記Ｋ個の静電容量の値を推定する内積演算部が、さらに設けられ、前記補正部は、前記内積演算部により推定されたＫ個の静電容量の値に対して、前記Ｎ個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号に重みを付加した値を加算することにより、前記静電容量の値を補正することを特徴としている。
【００９０】
本発明の一態様における電子機器は、前記記載のタッチパネルコントローラと、前記タッチパネルコントローラにより制御される前記タッチパネルとを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００９１】
本発明の一態様によれば、センスラインに存在する寄生容量の影響を補正して、静電容量値の推定をより正確に行うことのできるタッチパネルコントローラ及び電子機器を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態１におけるタッチパネル装置を示すものであって、動作説明のための簡易モデルの構成を示すブロック図である。
【図２】上記タッチパネル装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】上記タッチパネル装置を駆動するためのＭ系列からなる符号系列を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２における電子機器としての携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施例１におけるタッチパネル装置を示すものであって、タッチ入力がない場合の差動増幅器における出力信号Ｙ１，Ｙ２を示す波形図であり、（ｂ）はタッチ入力がない場合の差動増幅器における入力信号Ｘ１，Ｘ２を示す波形図であり、（ｃ）はクロック信号を示す波形図である。
【図６】上記実施例１におけるタッチパネル装置のタッチ入力がない場合の静電容量値を示すものであって、補正処理した場合の静電容量値と補正処理しない場合の静電容量値とを比較して示すグラフである。
【図７】（ａ）は本発明の実施例２におけるタッチパネル装置を示すものであって、タッチ入力がある場合の差動増幅器における出力信号Ｙ１，Ｙ２を示す波形図であり、（ｂ）はタッチ入力がある場合の差動増幅器における入力信号Ｘ１，Ｘ２を示す波形図であり、（ｃ）はクロック信号を示す波形図である。
【図８】上記実施例１におけるタッチパネル装置のタッチ入力がある場合の静電容量値を示すものであって、補正処理した場合の静電容量値と補正処理しない場合の静電容量値とを比較して示すグラフである。
【図９】従来のタッチパネルシステムの構成を示すブロック図である。
【図１０】上記従来のタッチパネルシステムを駆動するためのＭ系列からなる符号系列を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００９３】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。ただし、この実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００９４】
〔タッチパネル装置の構成〕
本実施の形態のタッチパネル装置１の構成を、図２に基づいて説明する。図２は、本実施の形態のタッチパネル装置１を示す構成図である。
【００９５】
本実施の形態のタッチパネル装置１は、図２に示すように、タッチパネル２とタッチパネルコントローラ３とを備えている。タッチパネル２は、Ｋ本のドライブラインＤＬ１〜ＤＬＫと、Ｌ本のセンスラインＳＬ１〜ＳＬＬとを有している。ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＫとセンスラインＳＬ１〜ＳＬＬとが交差する位置には、静電容量Ｃ１，１〜ＣＬ，Ｋが形成されている。尚、静電容量Ｃ１，１〜ＣＬ，Ｋの各静電容量値は、それぞれＣ１，１〜ＣＬ，Ｋであるとする。
【００９６】
上記センスラインＳＬ１〜ＳＬＬは、各差動増幅器ＯＰに接続されている。差動増幅器ＯＰの出力信号は、ＡＤ変換部２１によってデジタル信号に変換された後に、信号処理部２２を経て内積演算部２３に入力される。内積演算部２３の出力信号は補正処理部２４に入力され、補正処理部２４の出力が静電容量の推定値となる。また、各ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＫは駆動部１０に接続されている。
【００９７】
本実施の形態の差動増幅器ＯＰは、差動入力−差動出力の差動増幅器からなっており、それぞれの入力−出力端子間に積分容量Ｃｉｎｔを設置している。差動増幅器ＯＰの入力端子はそれぞれ、例えばセンスラインＳＬ１，ＳＬ２と接続される。差動増幅器ＯＰの出力信号をそれぞれ、Ｙ１，Ｙ２とする。ＡＤ変換部２１は、差動増幅器ＯＰの出力信号の差Ｙ１−Ｙ２をデジタル値に変換する。
【００９８】
上記構成を有するタッチパネル装置１における駆動部１０、信号処理部２２、内積演算部２３及び補正処理部２４の動作を説明する。
【００９９】
本実施の形態のタッチパネル装置１では、駆動部１０によってドライブラインＤＬ１〜ＤＬＫが駆動され、これによって、センスラインＳＬ１〜ＳＬＬから静電容量Ｃ１，１〜Ｃ１，Ｋ〜ＣＬ，１〜ＣＬ，Ｋにそれぞれ蓄積された電荷基づく線形和信号が出力される。
【０１００】
駆動部１０には互いに相関の低い符号系列Ｄ１〜ＤＫが与えられ、駆動部１０は、符号が「１」の場合は対応するドライブラインに電圧「Ｖｄｒｉｖｅ」を印加し、符号が「−１」の場合は対応するドライブラインに電圧「−Ｖｄｒｉｖｅ」を印加する。
【０１０１】
信号処理部２２は、デジタル変換された差動増幅器ＯＰからの線形和信号を符号系列Ｄ１〜ＤＫの１周期間加算する。
【０１０２】
内積演算部２３は、デジタル変換された差動増幅器ＯＰからの線形和信号と符号系列Ｄ１〜ＤＫとの内積を計算する。
【０１０３】
補正処理部２４では、内積演算部２３にて得られた静電容量値の推定値から、符号系列Ｄ１〜ＤＫの１周期間における差動増幅器ＯＰの出力信号を加算した信号Ｓに、符号系列Ｄ１〜ＤＫの個数Ｎとドライブライン数Ｋとから計算される係数を乗算した信号を減算する。
【０１０４】
上記構成のタッチパネル装置１においては、駆動部１０が、タッチパネル２上の複数本のドライブラインを駆動し、該複数本のドライブラインに交差する複数本のセンスラインとの各交差点にそれぞれ形成された静電容量に蓄積される電荷に基づく線形和信号を該センスラインから出力させる。これにより、タッチパネルコントローラ３は、各交差点にそれぞれ形成された静電容量の静電容量値を推定し、被検出体としての指又はタッチペンをタッチパネル２にタッチしたときの上記静電容量に蓄積される電荷の変化によりタッチ位置を求めるようになっている。
【０１０５】
〔タッチパネルコントローラの静電容量値の推定動作〕
上記構成のタッチパネルコントローラ３の動作を図１に基づいて、以下に説明する。図１は、タッチパネルコントローラ３の動作を簡単にするために、一つの差動増幅器ＯＰに接続される２本のセンスラインと、該２本のセンスラインと交差する１８本のドライブラインを持つタッチパネル装置１の一例のタッチパネル装置１Ａの構成を示すブロック図である。
【０１０６】
タッチパネル装置１Ａは、図１に示すように、２本のセンスラインＳＬ１，ＳＬ２（Ｌ＝２）と、１８本のドライブラインＤＬ１，ＤＬ２…ＤＬ１８（Ｋ＝１８）とを有している。
【０１０７】
上記タッチパネル装置１Ａのタッチパネルコントローラ３では、駆動部１０は、ドライブラインＤＬ１，ＤＬ２，…，ＤＬ１８を、それぞれのドライブラインＤＬ１，ＤＬ２，…，ＤＬ１８に与えられる１８個の系列長Ｎ（ＮはＮ≧Ｋを満たす整数）の符号系列Ｄ１〜Ｄ１８にて並列駆動する。符号系列Ｄ１〜Ｄ１８は、図３に示すように、系列長Ｎ＝６３の２進疑似乱数列であるＭ系列(M-sequence)をビットシフトして生成される符号系列を用いる。
【０１０８】
具体的には、符号系列Ｄ１，１〜Ｄ１８，１，…，Ｄ１，６３〜Ｄ１８，６３は、クロック毎にビットシフトして値を変化させる。１クロックでは、Ｄ１，１〜Ｄ１８，１によりドライブラインＤＬ１，ＤＬ２，…，ＤＬ１８を駆動する。そして、２クロックでは、Ｄ１，２〜Ｄ１８，２により前記ドライブラインを駆動する。次に、３クロックでは、Ｄ１，３〜Ｄ１８，３により前記ドライブラインを駆動する。以下同様にして、６３クロックでは、Ｄ１，６３〜Ｄ１８，６３により前記ドライブラインを駆動する。次に、再び１クロックで、Ｄ１，１〜Ｄ１８，１により前記ドライブラインを駆動する。このようにして、符号系列Ｄ１〜Ｄ１８は、６３クロック毎に同じ値を繰り返す。また、クロック信号は、１ＭＨｚとする。符号系列Ｄ１〜Ｄ１８の要素つまり各符号Ｄ１，１〜Ｄ１８，６３は、「１」及び「−１」のいずれかである。
【０１０９】
また、駆動部１０は、図１に示すように、符号系列Ｄ１〜Ｄ１８の要素が「１」である場合には電圧「Ｖｄｒｉｖｅ」を印加し、符号系列Ｄ１〜Ｄ１８の要素が「−１」である場合には電圧「−Ｖｄｒｉｖｅ」を印加する。電圧「Ｖｄｒｉｖｅ」は、例えば電源電圧ＶＤＤを用いる。また、参照電圧等の電源電圧以外の電圧であってもよい。
【０１１０】
上記タッチパネル装置１Ａは、センスラインＳＬ１，ＳＬ２に接続された１個の差動増幅器ＯＰを有している。差動増幅器ＯＰは、駆動部１０がドライブラインＤＬ１〜ＤＬ１８を駆動したときに、センスラインＳＬ１，ＳＬ２から出力される各静電容量Ｃ１，１〜Ｃ１，１８，Ｃ２，１〜Ｃ２，１８にそれぞれ蓄積された基づく線形和信号Ｘ１，Ｘ２を受け取り、その差を増幅する。
【０１１１】
例えば、駆動部１０は、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ１８への系列長６３の符号系列Ｄ１，１〜Ｄ１８，１，…，Ｄ１，６３〜Ｄ１８，６３における、第ｉクロックの符号系列Ｄ１，ｉ〜Ｄ１８，ｉ（１≦ｉ≦６３）による６３回の駆動において、電圧「Ｖｄｒｉｖｅ」又は電圧「−Ｖｄｒｉｖｅ」のいずれかを印加する。このとき、センスラインＳＬ１，ＳＬ２に接続されている差動増幅器ＯＰが出力する線形和信号Ｙｉである出力Ｙ１ｉ−Ｙ２ｉは、下式（１）
【０１１２】
【数３０】
0005969127.tif 000031
【０１１３】
にて与えられる。尚、差動増幅器ＯＰが出力する線形和信号ＹｉをＹ１ｉ−Ｙ２ｉにて与える。
【０１１４】
ここで、センスラインＳＬ１の各静電容量値Ｃ１，１〜Ｃ１，１８及びセンスラインＳＬ２の各静電容量値Ｃ２，１〜Ｃ２，１８は、差動増幅器ＯＰが出力する線形和信号「Ｙｉ＝Ｙ１ｉ−Ｙ２ｉ（１≦ｉ≦６３）」と１８個の系列長６３の符号系列Ｄｉ，１〜Ｄｉ，１８との内積演算を実行することにより推定することができる。
【０１１５】
例えば、ドライブラインＤＬ１の駆動に用いた符号系列「Ｄｉ，１」を用いて、静電容量Ｃ１，１−Ｃ２，１の静電容量値Ｃ１，１−２，１を推定する場合、下式（２）で表される。
【０１１６】
【数３１】
0005969127.tif 000032
【０１１７】
ここで、Ｍ系列は、同じ系列同士の内積は系列長と同じ値をとり、異なる系列同士の内積は−１の値をとることが知られている。したがって、上式（２）は、
【０１１８】
【数３２】
0005969127.tif 000033
【０１１９】
と簡略化でき、静電容量Ｃ１，１−Ｃ２，１の静電容量値Ｃ１，１−２，１を推定することができる。尚、式（３）では、式（２）の右辺第２項を省略している。
【０１２０】
〔補正処理部の動作〕
しかしながら、本実施の形態のタッチパネル装置１Ａでは、差動増幅器ＯＰの入力に、図１に示すような寄生容量Ｃｐ１〜Ｃｐ２が付き、この寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２の影響で、各静電容量値Ｃ１，１〜Ｃ２，１８の推定値に誤りが生じる場合がある。寄生容量Ｃｐ１はセンスラインＳＬ１とグランドとの間の容量であるとする。また、寄生容量Ｃｐ２はセンスラインＳＬ２とグランドとの間の容量であるとする。これら寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２はそれぞれ、センスラインＳＬ１〜ＳＬ２から静電容量Ｃ１，１〜Ｃ１，１８〜Ｃ２，１〜Ｃ２，１８に蓄積された電荷に基づく線形和信号（差動増幅器ＯＰへの入力信号Ｘ１，Ｘ２）に影響する。
【０１２１】
すなわち、寄生容量は、信号配線が物理的な形状を持っているために発生する。信号配線は、通常ある一定の幅を持った金属で構成され、これは周辺にある何らかの導体との間に容量を形成する。通常、電気回路では、導体は接地されていることが多いので信号線とグランドとの間の寄生容量が図らずとも形成される。
【０１２２】
ここで、寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２に差がある場合、駆動パターンの合計値によって乗じる電荷が差動増幅器ＯＰの積分容量Ｃｉｎｔに混入し、静電容量Ｃ１，１−Ｃ２，１の静電容量値Ｃ１，１−Ｃ２，１の推定が不正確になるという問題がある。
【０１２３】
そこで、本実施の形態のタッチパネル装置１Ａのタッチパネルコントローラ３では、各センスラインＳＬ１，ＳＬ２に存在する寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２が静電容量Ｃ１，１−Ｃ２，１の電荷の変化に与える影響を補正する補正部としての補正処理部２４が設けられている。
【０１２４】
これにより、センスラインＳＬ１，ＳＬ２に存在する寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２の影響を補正して、静電容量値の推定をより正確に行うことのできるタッチパネルコントローラ３を提供するものとなっている。
【０１２５】
上記補正処理部２４の具体的な処理について、以下に説明する。
【０１２６】
まず、ｉ回目の駆動時に差動増幅器ＯＰが出力する線形和信号Ｙｉは、前述したように、符号系列Ｄｉの合計値で与えられるため、差動増幅器ＯＰの寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２の差に起因する係数をａとすると、
【０１２７】
【数３３】
0005969127.tif 000034
【０１２８】
で与えられる。
【０１２９】
この線形和信号ＹｉとドライブラインＤＬ１の駆動に用いた符号系列Ｄｉ，１との内積演算を実行することにより静電容量値を推定することができる。ここで、１≦ｉ≦Ｎ＝６３である。
【０１３０】
例えば、静電容量Ｃ１，１−Ｃ２，１の静電容量値Ｃ１，１−２，１は、
【０１３１】
【数３４】
0005969127.tif 000035
【０１３２】
にて推定される。
【０１３３】
ここで、前述したように、符号系列ＤｉとしてＭ系列を使用する場合、Ｍ系列は、同じ系列同士の内積は系列長と同じ値をとり、異なる系列同士の内積は−１の値をとることから、式（５）は、
【０１３４】
【数３５】
0005969127.tif 000036
【０１３５】
となる。
【０１３６】
式（６）において、第１項以外は誤り成分となる。
【０１３７】
ここで、本実施の形態の補正処理部２４では、Ｎ回の駆動で得られる線形和信号Ｙｉを全て加算した信号Ｓを用いて補正を行う。信号Ｓは下記の、
【０１３８】
【数３６】
0005969127.tif 000037
【０１３９】
から得られる。
【０１４０】
ここで、符号系列ＤｉをＭ系列とすると、１つのＭ系列のＮ個の要素を全て加算した結果は１となるため、式（７）は、
【０１４１】
【数３７】
0005969127.tif 000038
【０１４２】
となる。
【０１４３】
ここで、静電容量Ｃ１，１−Ｃ２，１の静電容量値Ｃ１，１−Ｃ２，１を推定する上記式（６）の第２項が支配的な場合、つまりａが小さくて「ａ＊（Ｎ−Ｍ＋１）」が小さい場合を考えると、式（６）は、
【０１４４】
【数３８】
0005969127.tif 000039
【０１４５】
となる。
【０１４６】
ここで、上式（９）に上記式（７）に示すＳを加算すると、
【０１４７】
【数３９】
0005969127.tif 000040
【０１４８】
となり、静電容量Ｃ１，１−Ｃ２，１の静電容量値Ｃ１，１−Ｃ２，１以外の容量に起因する成分の影響を軽減することができる。
【０１４９】
次に、静電容量Ｃ１，１−Ｃ２，１の静電容量値Ｃ１，１−Ｃ２，１を推定する上記式（６）の第三項が支配的な場合を考えると、式（６）は、
【０１５０】
【数４０】
0005969127.tif 000041
【０１５１】
となる。
【０１５２】
ここで、上式（１１）に−（Ｎ−Ｍ＋１）Ｓ／Ｍを加算すると、
【０１５３】
【数４１】
0005969127.tif 000042
【０１５４】
となり、静電容量Ｃ１，１−Ｃ２，１の静電容量値Ｃ１，１−Ｃ２，１以外の容量に起因する成分の影響を軽減することができる。
【０１５５】
このように、本実施の形態のタッチパネルコントローラ３は、Ｎ個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号Ｓを用いて、補正処理部２４にて、推定した静電容量値を補正する。これにより、実際の静電容量値と推定した静電容量値との誤差を低減することができる。これによって、本実施の形態のタッチパネルコントローラ３は、静電容量値の推定をより正確に行うことができる。
【０１５６】
尚、後述する図８に示すように、本実施の形態のタッチパネルコントローラ３では、ある点（図８に示す例では、Ｃ１，１１−Ｃ２，１１に対応する点）にタッチ入力が存在すると、式（６）における第２項及び第３項の影響により、同じセンスライン上に存在する他の点も反応してしまう。図８に示す例では、本来０ｐＦであるべき他の点の容量推定値が約０．０６ｐＦに反応してしまっている。この他の点の反応は、ＡＤ変換部２１の出力信号から推定可能であるので、推定した信号を同じセンスライン上に存在する全部の点から減算する。この減算を行った結果が、図８に示す「補正あり」の内容である。当該補正により、他の点の容量推定値が約０．０６ｐＦから約０ｐＦに補正することができる。
【０１５７】
このように、本実施の形態のタッチパネルコントローラ３では、被検出体をタッチパネル２にタッチしたときの、タッチパネル２上の複数本のドライブラインと複数本のセンスラインとの各交差点にそれぞれ形成された静電容量の変化によりタッチ位置を求める。
【０１５８】
ところで、この種のタッチパネルコントローラ３では、例えば各センスラインに互いに異なる寄生容量が付き、この寄生容量の影響で、各静電容量値の推定値に誤りが生じる場合がある。
【０１５９】
そこで、本実施の形態では、複数本のドライブラインを駆動し、複数本のセンスラインとの各交差点にそれぞれ形成された静電容量に蓄積される電荷に基づく線形和信号を該センスラインから出力させる駆動部１０と、センスライン毎に存在する寄生容量が上記静電容量の変化に与える影響を補正する補正処理部２４とが設けられている。このため、補正処理部２４により寄生容量が略無いものとした各静電容量値の推定値が得られる。
【０１６０】
したがって、センスラインに存在する寄生容量の影響を補正して、静電容量値の推定をより正確に行うことのできるタッチパネルコントローラ３を提供することができる。
【０１６１】
また、本実施の形態におけるタッチパネル装置１Ａのタッチパネルコントローラ３では、駆動部１０は、１８本のドライブラインＤＬ１〜ＤＬ１８を、それぞれのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ１８に与えられる１８個の系列長６３の符号系列にて並列駆動し、かつ上記１８本のドライブラインＤＬ１〜ＤＬ１８と１本のセンスラインＳＬ１との１８個の各交差点における静電容量に蓄積された電荷に基づく６３個の線形和信号を該センスラインＳＬ１から出力させると共に、上記センスラインＳＬ１から出力された６３個の線形和信号と１８個の系列長６３の符号系列Ｄｉ，１との内積により上記１８個の各交差点の静電容量値を推定する内積演算部２３が設けられ、補正処理部２４は、推定された１８個の各交差点の静電容量値に対して、上記６３個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号Ｓに重みを付加して加算することにより、上記推定された１８個の各交差点の静電容量値を補正する。
【０１６２】
これにより、補正処理部２４においては、Ｎ個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号Ｓを用いて、該信号Ｓに重みを付加して加算することにより、推定した静電容量値を補正する。この結果、実際の静電容量値と推定した静電容量値との誤差を低減することができる。
【０１６３】
したがって、タッチパネルコントローラ３は、静電容量値の推定をより正確に行うことができる。
【０１６４】
また、本実施の形態におけるタッチパネルコントローラ３では、補正処理部２４は、Ｎ個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号Ｓに、ドライブラインの本数Ｋ又は符号系列の系列長Ｎの変化に応じた重みを付加する。
【０１６５】
具体的には、補正処理部２４は、Ｎ個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号Ｓに、ドライブラインの本数Ｋ又は符号系列の系列長Ｎの変化に応じた重みとして、例えば、「−（Ｎ−Ｋ＋１）／Ｋ」を付加して加算する。
【０１６６】
これにより、ドライブラインの本数Ｋ又は符号系列の系列長Ｎの変化に応じた寄生容量の影響を補正することが可能となる。
【０１６７】
また、本実施の形態におけるタッチパネルコントローラ３では、各センスラインからの線形和信号をそれぞれ増幅する増幅器としての差動増幅器ＯＰが該センスラインに設けられている。
【０１６８】
すなわち、各センスラインに互いに異なる寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２が付くと、この寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２の電荷に基づく信号が差動増幅器ＯＰに入力されるので、差動増幅器ＯＰの出力に影響を及ぼし、各静電容量値の推定値に誤りが生じることを招来する。
【０１６９】
したがって、上記誤りを補正することにより、差動増幅器ＯＰがセンスラインに設けられている場合に、静電容量値の推定をより正確に行うことができる。
【０１７０】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、補正処理部２４にて用いる係数として、符号系列の系列長Ｎとドライブライン数Ｋとから計算される係数を用いたが、タッチ入力に応じて寄生容量値が変化するような場合には、係数を変えてもよい。
【０１７１】
すなわち、通常、タッチ入力は接地されていると見做せるため、タッチ入力によってセンスラインとグランドとの間の寄生容量が変化する場合がある。
【０１７２】
また、本実施の形態では、増幅器として差動増幅器ＯＰを用いたが、シングルエンドの増幅器を用いることも可能である。
【０１７３】
さらに、本実施の形態では、符号系列としてＭ系列(M-sequence)を用いたが、必ずしもこれに限らず、ウォルシュ符号やアダマール符号、Ｇｏｌｄ系列等の他の符号系列を用いることが可能である。
【０１７４】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１７５】
本実施の形態では、タッチパネル装置１・１Ａが電子機器としての携帯電話機に搭載されている場合について、図４に基づいて説明する。図４は、携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【０１７６】
本実施の形態の携帯電話機６０は、図４に示すように、タッチパネル装置１・１Ａと、表示パネル６１と、操作キー６２と、スピーカ６３と、マイクロフォン６４と、カメラ６５と、ＣＰＵ６６と、ＲＯＭ６７と、ＲＡＭ６８と、表示制御回路６９とを備えている。各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。
【０１７７】
タッチパネル装置１・１Ａは、前述したように、タッチパネル２と静電容量又は静電容量差を検出するタッチパネルコントローラ３と被検出体としてのスタイラスペン４とを有している。尚、被検出体は必ずしもスタイラスペン４に限らず、指でもよい。
【０１７８】
表示パネル６１は、表示制御回路６９により、ＲＯＭ６７、ＲＡＭ６８に格納されている画像を表示する。また、表示パネル６１は、タッチパネル２に重ねられているか、又はタッチパネル２を内蔵している。
【０１７９】
操作キー６２は、携帯電話機６０のユーザによる指示の入力を受ける。
【０１８０】
スピーカ６３は、例えば、ＲＡＭ６８に記憶された音楽データ等に基づく音を出力する。
【０１８１】
マイクロフォン６４は、ユーザの音声の入力を受付ける。携帯電話機６０は、該入力された音声（アナログデータ）をデジタル化する。そして、携帯電話機６０は、通信相手（例えば、他の携帯電話機）にデジタル化した音声を送る。
【０１８２】
カメラ６５は、ユーザの操作キー６２の操作に応じて、被写体を撮影する。尚、撮影された被写体の画像データは、ＲＡＭ６８や外部メモリ（例えばメモリカード）に格納される。
【０１８３】
ＣＰＵ６６は、タッチパネル装置１・１Ａ及び携帯電話機６０の動作を制御する。このＣＰＵ６６は、例えばＲＯＭ６７に格納されたプログラムを実行する。
【０１８４】
ＲＯＭ６７は、データを不揮発的に格納する。また、ＲＯＭ６７は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ等の書込み及び消去が可能なＲＯＭである。尚、図４には示していないが、携帯電話機６０が、他の電子機器に有線により接続するためのインターフェイス（ＩＦ）を備える構成としてもよい。
【０１８５】
ＲＡＭ６８は、ＣＰＵ６６によるプログラムの実行により生成されたデータ、又は操作キー６２を介して入力されたデータを揮発的に格納する。
【０１８６】
このように、本実施の形態における電子機器としての携帯電話機６０は、タッチパネル装置１・１Ａを備えている。これによって、静電容量の推定をより正確に行うことができるため、タッチパネルコントローラ３を良好に動作させることが可能となる。したがって、携帯電話機６０は、ユーザによるタッチ操作をより正確に認識することができるため、ユーザが所望する処理をより正確に実行することができる。
【実施例】
【０１８７】
〔実施例１〕
本実施例では、実施の形態１のタッチパネル装置１Ａを用いて、差動増幅器ＯＰの入力に、図１に示すような寄生容量Ｃｐ１〜Ｃｐ２が付いている場合の補正処理部２４による補正の効果を検証する実験を行ったので以下に説明する。【０１８８】
まず、本実施例では、実施の形態１のタッチパネル装置１Ａを用いて、補正処理部２４による補正の効果を検証した。【０１８９】
検証のための条件は、ドライブラインとセンスラインの交差する位置に配置される静電容量Ｃ１，１〜Ｃ２，１８は、全て２．２ｐＦの静電容量を持つとした。また、差動増幅器ＯＰの積分容量Ｃｉｎｔは８ｐＦとした。さらに、タッチ入力がある場合、静電容量Ｃ１，１〜Ｃ２，１８の静電容量値が０．２ｐＦ小さくなるとした。【０１９０】
また、センスラインＳＬ１の寄生容量Ｃｐ１は８ｐＦであり、センスラインＳＬ２の寄生容量Ｃｐ２は１２ｐＦとした。符号系列Ｄ１〜Ｄ１８は系列長Ｎ＝６３のＭ系列とした。符号系列Ｄ１〜Ｄ１８はクロック毎に値を変化させ、６３クロック毎に同じ値を繰り返す。さらに、１ＭＨｚのクロック信号を使用する。電源電圧ＶＤＤを３．３Ｖとし、コモンモード電圧Ｖｃｍを１．６５Ｖとする。符号系列が「１」の場合にドライブラインに与える電圧をＶＤＤ／２＋Ｖｃｍ＝３．３Ｖとし、符号系列が「−１」の場合にドライブラインに与える電圧を−ＶＤＤ／２＋Ｖｃｍ＝０Ｖとした。【０１９１】
上記の条件にて実験を行ったときの、クロック信号Φ１と、タッチ入力がない場合の差動増幅器ＯＰの入力信号Ｘ１，Ｘ２、及び差動増幅器ＯＰの出力信号Ｙ１，Ｙ２の波形例を図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。図５（ａ）（ｂ）（ｃ）においては、縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示している。すなわち、図５（ｃ）に示すように、１ＭＨｚのクロック信号Φ１において、符号系列が「１」の場合にドライブラインに与える電圧がＶＤＤ／２＋Ｖｃｍ＝３．３Ｖとなっている。このとき、タッチ入力がない場合の差動増幅器ＯＰの入力信号Ｘ１，Ｘ２は、図５（ｂ）にて示される。また、差動増幅器ＯＰの出力信号Ｙ１，Ｙ２は、図５（ａ）にて示される。図５（ａ）において、パルスが発生している個所は、式（１）及び式（４）にて記載される信号が大きいということを示している。また、図５（ｂ）において、パルスが発生している個所は、〔数１９〕にて記載される信号が大きいということを示している。【０１９２】
上記の条件において、補正処理部２４にて補正処理をしない場合とした場合の違いについて、図６に基づいて説明する。図６は、内積演算部２３にて推定された静電容量値と補正処理部２４にて補正処理を行った場合の静電容量値の推定値を示すグラフである。【０１９３】
すなわち、本実施例での補正処理部２４による補正処理は、式（１２）にて示したように、内積演算部２３で得られた静電容量値の推定値から、符号系列１周期間において差動増幅器ＯＰから出力される線形和信号を加算した信号Ｓに（Ｎ−Ｋ＋１）／Ｋ＝（６３−１８＋１）／１８を乗算した信号を減算することによって行った。【０１９４】
この結果、補正処理を行うことによって、図６に示すように、補正された容量推定値が、寄生容量Ｃｐ１〜Ｃｐ２が無い場合の本来の入力値であるゼロに近づくことを確認することができた。【０１９５】
〔実施例２〕
本実施例では、実施の形態１のタッチパネル装置１Ａを用いて、補正処理部２４による補正の効果をタッチ入力がある場合について検証した。【０１９６】
本実施例での検証のための条件は、実施例１と同じとした。【０１９７】
この実験条件での、クロック信号Φ１と、センスラインＳＬ１とドライブラインＤＬ１１の交点付近にタッチ入力がある場合の差動増幅器ＯＰの入力信号Ｘ１，Ｘ２、差動増幅器ＯＰの出力信号Ｙ１，Ｙ２の波形例を図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示す。【０１９８】
すなわち、図７（ｃ）に示すように、１ＭＨｚのクロック信号において、符号が「１」の場合にドライブラインに与える電圧がＶＤＤ／２＋Ｖｃｍ＝３．３Ｖとなっている。このとき、タッチ入力がない場合の差動増幅器ＯＰの入力信号Ｘ１，Ｘ２は、図７（ｂ）にて示される。また、差動増幅器ＯＰの出力信号Ｙ１，Ｙ２は、図７（ａ）にて示される。図７（ａ）において、パルスが発生している個所は、式（１）及び式（４）にて記載される信号が大きいということを示している。また、図７（ｂ）において、パルスが発生している個所は、〔数１９〕にて記載される信号が大きいということを示している。さらに、図５（ａ）（ｂ）と図７（ａ）（ｂ）との違いは、図７（ａ）（ｂ）に示す例では、タッチ入力があるため、静電容量が変化していることにある。【０１９９】
上記の条件において、補正処理部２４にて補正処理をしない場合とした場合の違いについて、図８に基づいて説明する。図８は、内積演算部２３にて推定された静電容量値と補正処理部２４にて補正処理を行った場合の静電容量値の推定値を示すグラフである。【０２００】
すなわち、本実施例での補正処理部２４による補正処理は、式（１２）にて示したように、内積演算部２３で得られた静電容量値の推定値から、符号系列１周期間において差動増幅器ＯＰから出力される線形和信号を加算した信号Ｓに（Ｎ−Ｋ＋１）／Ｋ＝（６３−１８＋１）／１８を乗算した信号を減算することによって行った。【０２０１】
この結果、補正処理を行うことによって、図８に示すように、タッチ入力があるドライブラインＤＬ１１の箇所における静電容量Ｃ１，１１−Ｃ２，１１の静電容量値Ｃ１，１１−２，１１は本来の入力値である−０．２ｐＦに近づくことを確認できると共に、タッチ入力がない箇所は本来の入力値であるゼロに近づくことを確認できた。【０２０２】
〔まとめ〕
本発明の態様１におけるタッチパネルコントローラ３は、センスラインＳＬ１とＫ本のドライブライン（ＤＬ１〜ＤＬ１８）（Ｋは２以上の整数）との間にそれぞれ形成されたＫ個の静電容量（Ｃ１，１〜Ｃ１，１８）を有するタッチパネル２に被検出体がタッチしたときの前記静電容量（Ｃ１，１〜Ｃ１，１８）の変化により前記被検出体のタッチ位置を求めるタッチパネルコントローラ３において、前記ドライブライン（ＤＬ１〜ＤＬ１８）を駆動し、各静電容量（Ｃ１，１〜Ｃ１，１８）に蓄積される電荷に基づく線形和信号を前記センスラインＳＬ１から出力させる駆動部１０と、前記センスラインＳＬ１に存在する寄生容量Ｃｐ１が前記線形和信号に与える影響を補正する補正部（補正処理部２４）とが設けられていることを特徴としている。【０２０３】
上記の発明によれば、タッチパネルコントローラは、被検出体をタッチパネルにタッチしたときの、該タッチパネル上のセンスラインとＫ本のドライブラインとの各交差点にそれぞれ形成されたＫ個の静電容量の変化によりタッチ位置を求める。【０２０４】
ところで、この種のタッチパネルコントローラでは、センスラインに寄生容量が付き、この寄生容量の影響で、各静電容量値の推定値に誤りが生じる場合がある。【０２０５】
そこで、本発明では、Ｋ本のドライブラインを駆動し、センスラインとの各交差点にそれぞれ形成された静電容量に蓄積される電荷に基づく線形和信号を該センスラインから出力させる駆動部と、センスラインに存在する寄生容量が上記線形和信号に与える影響を補正する補正部とが設けられている。このため、補正部により寄生容量が略無いものとした各静電容量値の推定値が得られる。【０２０６】
したがって、センスラインに存在する寄生容量の影響を補正して、静電容量値の推定をより正確に行うことのできるタッチパネルコントローラを提供することができる。【０２０７】
本発明の態様２におけるタッチパネルコントローラ３において、前記タッチパネル２は、他のセンスラインＳＬ２と前記Ｋ本のドライブライン（ＤＬ１〜ＤＬ１８）との間にそれぞれ形成されたＫ個の他の静電容量（Ｃ２，１〜Ｃ２，１８）をさらに有し、前記他のセンスラインＳＬ２に他の寄生容量Ｃｐ２が存在し、前記寄生容量Ｃｐ１の値が、前記他の寄生容量Ｃｐ２の値と異なっていることが好ましい。【０２０８】
上記構成によれば、寄生容量Ｃｐ１の値が、他の寄生容量Ｃｐ２の値と異なっていることにより静電容量の変化に与える影響を補正することができる。【０２０９】
本発明の態様３におけるタッチパネルコントローラ３は、前記寄生容量Ｃｐ１の値が、前記被検出体の前記タッチパネル２へのタッチに応じて変化することが好ましい。【０２１０】
上記構成によれば、寄生容量の値が、前記被検出体の前記タッチパネルへのタッチに応じて変化することにより静電容量の変化に与える影響を補正することができる。【０２１１】
本発明の態様４におけるタッチパネルコントローラ３は、前記駆動部１０は、前記Ｋ本のドライブライン（ＤＬ１〜ＤＬ１８）に対応するＫ個の系列長Ｎ（Ｎは整数）の符号系列により前記Ｋ本のドライブライン（ＤＬ１〜ＤＬ１８）を並列駆動して、Ｎ個の前記線形和信号を前記センスラインＳＬ１から出力させ、前記センスラインＳＬ１から出力された前記Ｎ個の線形和信号と前記Ｋ個の系列長Ｎの符号系列との内積演算により、前記Ｋ個の静電容量（Ｃ１，１〜Ｃ１，１８）の値を推定する内積演算部２３が、さらに設けられ、前記補正部（補正処理部２４）は、前記内積演算部２３により推定されたＫ個の静電容量（Ｃ１，１〜Ｃ１，１８）の値に対して、前記Ｎ個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号に重みを付加した値を加算することにより、前記静電容量の値を補正することが好ましい。【０２１２】
これにより、補正部においては、Ｎ個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号を用いて、該信号に重みを付加して加算することにより、推定した静電容量値を補正する。この結果、実際の静電容量値と推定した静電容量値との誤差を低減することができる。【０２１３】
したがって、タッチパネルコントローラは、静電容量値の推定をより正確に行うことができる。【０２１４】
本発明の態様５におけるタッチパネルコントローラ３は、態様４におけるタッチパネルコントローラ３において、前記補正部（補正処理部２４）は、前記Ｎ（＝６３）個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号Ｓに、前記ドライブラインの本数Ｋ（＝１８）又は前記符号系列の系列長Ｎ（＝６３）の変化に応じた重みを付加することが好ましい。【０２１５】
具体的には、補正部は、Ｎ個の線形和信号を加算して得られる値に基づく信号に、ドライブラインの本数Ｋ又は前記符号系列の系列長Ｎの変化に応じた重みとして、例えば、「−（Ｎ−Ｋ＋１）／Ｋ」を付加して加算する。【０２１６】
これにより、ドライブラインの本数Ｋ又は前記符号系列の系列長Ｎの変化に応じた寄生容量の影響を補正することが可能となる。【０２１７】
本発明の態様６におけるタッチパネルコントローラ３は、態様１におけるタッチパネルコントローラ３において、前記センスラインＳＬ１から出力された線形和信号を増幅する増幅器（差動増幅器ＯＰ）がさらに設けられていることが好ましい。【０２１８】
すなわち、センスラインに寄生容量が付くと、この寄生容量に蓄積された電荷に基づく信号が増幅器に入力されるので、増幅器の出力に影響を及ぼし、各静電容量値の推定値に誤りが生じることを招来する。【０２１９】
したがって、増幅器がセンスラインに設けられている場合に、静電容量値の推定をより正確に行うことができる。【０２２０】
本発明の態様７における電子機器（携帯電話機６０）は、態様１〜６のいずれかに記載のタッチパネルコントローラ３と、上記タッチパネルコントローラ３により制御されるタッチパネル２とを備えていることが好ましい。【０２２１】
これにより、静電容量値の推定をより正確に行うことのできるタッチパネルコントローラを備えた電子機器を提供することができる。【０２２２】
また、本発明の態様８における集積回路は、態様１〜４のいずれか１に記載のタッチパネルコントローラ３を集積していることを特徴としている。【０２２３】
また、本発明の態様９におけるタッチパネル装置１・１Ａは、態様１〜４のいずれか１に記載のタッチパネルコントローラ３を備えたタッチパネル装置１・１Ａであって、上記タッチパネルコントローラ３により制御されるタッチパネル２を備えていることを特徴としている。【０２２４】
尚、本発明は、上述した各実施形態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、異なる実施形態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実施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】
【０２２５】
本発明は、複数のドライブラインを並列駆動して、マトリックス状に構成された静電容量の静電容量値を推定又は検出するタッチパネルコントローラ、及びこれを用いた電子機器に利用することができる。また、本発明は、指紋検出システムに適用することもできる。
【符号の説明】
【０２２６】
１・１Ａ          タッチパネル装置
２                タッチパネル
３                タッチパネルコントローラ
４                スタイラスペン（被検出体）
１０                駆動部
２１                ＡＤ変換部
２２                信号処理部
２３                内積演算部
２４                補正処理部（補正部）
６０                携帯電話機（電子機器）
６１                表示パネル
Ｃ１，１〜ＣＬ，Ｋ  静電容量
Ｃ１，１ 〜ＣＬ，Ｋ      静電容量値
Ｃｐ１，Ｃｐ２      寄生容量
Ｄ１〜ＤＫ            符号系列
ＤＬ１〜ＤＬ１８      ドライブライン
ＯＰ                差動増幅器
ＳＬ１，ＳＬ２      センスライン
Ｘ１，Ｘ２          入力信号
Ｙ１，Ｙ２          出力信号
【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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