(57)【要約】【課題】タッチセンサの部品点数の低減化を図ることが可能な半導体装置を提供する。【解決手段】このタッチセンサ用ＩＣ１では、複数のタッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎが接続される複数の外部端子ＴＢ１〜ＴＢｎのうちの選択された外部端子ＴＢを電圧検出用の外部端子ＴＡ３に接続するスイッチＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢｎを設けた。したがって、複数のタッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎに対して２つのコンデンサ６，８および抵抗素子７を１組だけ設ければよいので、各タッチ電極ＥＬ毎に２つのコンデンサ６，８および抵抗素子７を設けていた従来に比べ、タッチセンサの部品点数が少なくて済む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ複数のタッチ電極に接続される複数の第１の端子と、
コンデンサを介して基準電圧のラインに接続される第２の端子と、
前記複数のタッチ電極のうちの選択されたタッチ電極に対応する第１の端子を所定のノードに接続する切換回路と、
前記コンデンサを充電する充電動作、前記選択されたタッチ電極の電荷を放電させる放電動作、および前記コンデンサの電荷を前記所定のノードを介して前記選択されたタッチ電極に分配する分配動作を行なう充放電回路とを備え、
前記選択されたタッチ電極への人体の接触の有無は、前記所定のノードの電圧に基づいて判別される、半導体装置。
【請求項２】
さらに、抵抗素子を介して前記第２の端子に接続される第３の端子と、
副コンデンサを介して前記第３の端子に接続されるとともに、前記所定のノードに接続される第４の端子とを備え、
前記充放電回路は、前記充電動作時は前記第２の端子および前記所定のノードに第１の電圧を印加して前記コンデンサを充電し、前記放電動作時は前記第３および第４の端子に前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を印加して前記副コンデンサおよび前記選択されたタッチ電極の電荷を放電させ、前記分配動作時は前記第１〜第３の端子をハイ・インピーダンス状態にして前記コンデンサの電荷を前記抵抗素子、前記副コンデンサ、および前記所定のノードを介して前記選択されたタッチ電極に分配する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
さらに、前記所定のノードの電圧を検出し、検出結果に基づいて前記選択されたタッチ電極への人体の接触の有無を示す信号を生成する検出回路を備える、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記充放電回路は、前記充電動作を行なった後に前記放電動作と前記分配動作を交互に行ない、
さらに、前記分配動作が開始されてから次の前記放電動作が開始されるまでの間の計測期間において、前記所定のノードの電圧と予め定められたしきい値電圧を比較し、比較結果に基づいて前記選択されたタッチ電極への人体の接触の有無を示す信号を生成する検出回路を備える、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記検出回路は、前記計測期間内に前記所定のノードの電圧と前記予め定められたしきい値電圧を互いに異なるタイミングでＮ回（ただし、Ｎは２以上の整数である）比較し、Ｎ回の比較結果に基づいて前記選択されたタッチ電極への人体の接触の有無を示す信号を生成する、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記所定のノードの電圧と前記予め定められたしきい値電圧のＮ回の比較のタイミングは各計測期間毎に変更される、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
さらに、予め定められた周波数のクロック信号を発生するクロック生成回路と、
前記クロック信号の複数のエッジのうちのいずれかＮ個のエッジを各計測期間毎に選択する選択回路を備え、
前記検出回路は、前記選択回路によって選択されたＮ個のエッジに応答して前記Ｎ回の比較をそれぞれ行なう、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
さらに、予め定められた周波数のクロック信号を発生するクロック生成回路と、
初段が前記クロック信号を受け、各々が前段の出力クロック信号を予め定められた時間だけ遅延させて後段に与える直列接続された複数の遅延素子と、
前記複数の遅延素子の出力クロック信号のうちのいずれかのクロック信号を選択する第１の選択回路と、
前記第１の選択回路によって選択されたクロック信号の複数のエッジのうちのいずれかＮ個のエッジを各計測期間毎に選択する第２の選択回路を備え、
前記検出回路は、前記第２の選択回路によって選択されたＮ個のエッジに応答して前記Ｎ回の比較をそれぞれ行なう、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記検出回路は、前記所定のノードの電圧が前記予め定められたしきい値電圧よりも高い第１の比較結果が得られた回数と、前記所定のノードの電圧が前記予め定められたしきい値電圧よりも低い第２の比較結果が得られた回数とを比較し、前記第１および第２の比較結果のうちの回数が多い方の比較結果に基づいて前記選択されたタッチ電極への人体の接触の有無を示す信号を生成する、請求項５から請求項８までのいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記充放電回路は、各計測期間において前記検出回路によって前記所定のノードの電圧と前記予め定められたしきい値電圧のＮ回目の比較が終了したことに応じて前記放電動作を行なう、請求項５から請求項８までのいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記充放電回路は、前記放電動作と前記分配動作を一定周期で交互に行なう、請求項５から請求項８までのいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記半導体装置は半導体基板の表面に形成され、
前記半導体基板の表面はアナログ領域とディジタル領域に分割され、
前記半導体装置のうちのアナログ回路部は前記アナログ領域に配置され、
前記半導体装置のうちのディジタル回路部は前記ディジタル領域に配置されている、請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１３】
複数のタッチ電極、コンデンサ、および半導体装置を備え、
前記半導体装置は、
それぞれ前記複数のタッチ電極に接続される複数の第１の端子と、
前記コンデンサを介して基準電圧のラインに接続される第２の端子と、
前記複数のタッチ電極のうちの選択されたタッチ電極に対応する第１の端子を所定のノードに接続する切換回路と、
前記コンデンサを充電する充電動作、前記選択されたタッチ電極の電荷を放電させる放電動作、および前記コンデンサの電荷を前記所定のノードを介して前記選択されたタッチ電極に分配する分配動作を行なう充放電回路とを備え、
前記選択されたタッチ電極への人体の接触の有無は、前記所定のノードの電圧に基づいて判別される、タッチセンサ。
【請求項１４】
さらに、抵抗素子および副コンデンサを備え、
前記半導体装置は、
さらに、前記抵抗素子を介して前記第２の端子に接続される第３の端子と、
前記副コンデンサを介して前記第３の端子に接続されるとともに、前記所定のノードに接続される第４の端子とを備え、
前記充放電回路は、前記充電動作時は前記第２の端子および前記所定のノードに第１の電圧を印加して前記コンデンサを充電し、前記放電動作時は前記第３および第４の端子に前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を印加して前記副コンデンサおよび前記選択されたタッチ電極の電荷を放電させ、前記分配動作時は前記第１〜第３の端子をハイ・インピーダンス状態にして前記コンデンサの電荷を前記抵抗素子、前記副コンデンサ、および前記所定のノードを介して前記選択されたタッチ電極に分配する、請求項１３に記載のタッチセンサ。
【請求項１５】
前記充放電回路は、前記充電動作を行なった後に前記放電動作と前記分配動作を交互に行ない、
前記検出回路は、前記分配動作が開始されてから次の前記放電動作が開始されるまでの間の計測期間において、前記所定のノードの電圧と前記予め定められたしきい値電圧を互いに異なるタイミングでＮ回（ただし、Ｎは２以上の整数である）比較し、Ｎ回の比較結果に基づいて前記選択されたタッチ電極への人体の接触の有無を示す信号を生成する、請求項１３または請求項１４に記載のタッチセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびタッチセンサに関し、特に、タッチ電極への人体の接触の有無を判別するための半導体装置と、それを用いたタッチセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチ電極の静電容量の変化に基づいてタッチ電極への人体の接触の有無を判別するタッチセンサが普及しつつある。従来のタッチセンサは、複数のタッチ電極と、各タッチ電極に対応して設けられた２つのコンデンサおよび抵抗素子と、タッチセンサ用ＩＣ（Integrated Circuit）と、汎用のマイクロコンピュータとで構成されていた（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、以下のような構成が開示されている。すなわち、表示に対応した操作を行なう表示装置付静電検出装置において、上記表示を行なう表示手段と、上記表示手段の表示面に重ねて配置する透明の検出電極と、上記検出電極に繰り返し充放電を行なう充放電手段と、上記検出電極に繰り返される充放電の電荷に応じて電圧を変化させる蓄電手段と、上記蓄電手段の電圧の変化に応じて変化する値がしきい値に達したかを判定する判定手段と、上記判定手段で判定するまでの上記充放電手段の充放電回数により上記検出電極の静電容量を演算する容量演算手段と、全体の状態および動作を制御する制御手段とを備える。上記判定手段は、上記蓄電手段の電圧の変化に応じて変化する値としきい値との比較を上記充放電手段の充放電毎に行ない、２回以上連続してしきい値と等しくなったか越えた場合に上記しきい値に達したと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７８２９２号公報
【特許文献２】特開２００９−４２９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のタッチセンサでは、複数のタッチ電極の各々に２つのコンデンサおよび抵抗素子を設けていたので、タッチセンサ用ＩＣの外付部品の数が多くなると言う問題があった。外付部品の数が多くなると、タッチセンサが大型化し、コスト高になる。また、外付部品のバラツキの影響が大きくなり、誤動作が発生し易くなる。また、外付部品を接続するために必要なタッチセンサ用ＩＣの外部端子の数が多くなる。
【０００６】
また、従来のタッチセンサでは、マイクロコンピュータのＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を実行してタッチセンサ用ＩＣを制御し、タッチ電極への人体の接触の有無を判別していたので、マイクロコンピュータの負荷が大きくなり、消費電力が大きくなると言う問題もあった。
【０００７】
また、１回の充放電につき１回の電圧計測を行なう特許文献１に記載の構成では、この計測期間にノイズが発生した場合、ノイズの強度によっては誤った計測結果を得てしまう可能性がある。また、１回の充放電につき複数回の計測期間を設け、それぞれの計測期間において１回の電圧計測を行なう特許文献２に記載の構成では、この計測期間にノイズが発生した場合、ノイズの性質によっては誤った計測結果が得られる可能性が高い。特許文献２には、表示装置からのノイズを軽減させることを目的として複数回の計測を行なうことが記載されているが、表示装置からのノイズは比較的高周波数のノイズであり、特許文献２では、複数回の計測のうち比較的少数回の計測においてノイズが検出されることを前提としている。一方で、タッチ電極に人体が接触して人体から比較的低周波数のノイズを受けたときには、複数回の計測のうちより多数回の計測においてノイズが検出される。
【０００８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、タッチセンサの部品点数の低減化を図ることが可能な半導体装置と、それを用いたタッチセンサを提供することである。
【０００９】
また、この発明の他の目的は、ノイズの影響を低減することにより、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することが可能な半導体装置と、それを用いたタッチセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る半導体装置は、それぞれ複数のタッチ電極に接続される複数の第１の端子と、コンデンサを介して基準電圧のラインに接続される第２の端子と、複数のタッチ電極のうちの選択されたタッチ電極に対応する第１の端子を所定のノードに接続する切換回路と、コンデンサを充電する充電動作、選択されたタッチ電極の電荷を放電させる放電動作、およびコンデンサの電荷を所定のノードを介して選択されたタッチ電極に分配する分配動作を行なう充放電回路とを備えたものである。選択されたタッチ電極への人体の接触の有無は、所定のノードの電圧に基づいて判別される。
【００１１】
好ましくは、充放電回路は、充電動作を行なった後に放電動作と分配動作を交互に行なう。また、分配動作が開始されてから次の放電動作が開始されるまでの間の計測期間において、所定のノードの電圧と予め定められたしきい値電圧を互いに異なるタイミングでＮ回（ただし、Ｎは２以上の整数である）比較し、Ｎ回の比較結果に基づいて選択されたタッチ電極への人体の接触の有無を示す信号を生成する検出回路を備える。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る半導体装置では、複数のタッチ電極のうちの選択されたタッチ電極を電圧検出用の所定のノードに接続する切換回路を設けたので、複数のタッチ電極に対してコンデンサを１つだけ設ければ足りる。したがって、タッチセンサの部品点数の低減化を図ることができる。
【００１３】
好ましくは、各計測期間において所定のノードの電圧と予め定められたしきい値電圧を互いに異なるタイミングでＮ回比較し、Ｎ回の比較結果に基づいて選択されたタッチ電極への人体の接触の有無を示す信号を生成する。この場合は、低周波数および高周波数のノイズの影響を低減することができ、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るタッチセンサの構成を示す図である。
【図２】図１に示したドライバの構成を示す回路図である。
【図３】図１に示したタッチセンサの動作を示すタイムチャートである。
【図４】図１に示した制御回路の要部を示すブロック図である。
【図５】図１に示したタッチセンサ用ＩＣのレイアウトを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサの制御回路の要部を示すブロック図である。
【図７】図６に示した制御回路を含むタッチセンサがタッチ検出を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図８】図６に示した制御回路を含むタッチセンサの電圧判定動作を示す波形図である。
【図９】図６に示したプライマリカウンタおよびセカンダリカウンタのカウント動作を示す図である。
【図１０】図６に示した制御回路を含むタッチセンサの計測動作の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るタッチセンサの電圧判定動作を示す図である。
【図１２】図１１で説明したタッチセンサに含まれる判定タイミング格納レジスタを示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係るタッチセンサの制御回路の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示したクロック遅延選択回路の構成を示す図である。
【図１５】図１３に示した制御回路を含むタッチセンサの電圧判定動作を示す図である。
【図１６】図１３に示した制御回路を含むタッチセンサの計測動作の一例を示す図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係るタッチセンサの制御回路における電圧ＶＯのレベル判定結果の処理方法を示す図である。
【図１８】図１７で説明したタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態に係るタッチセンサの電圧判定動作を示す波形図である。
【図２０】本発明の第７の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図２１】本発明の第８の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図２２】本発明の第９の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図２３】本発明の第１０の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図２４】本発明の第１１の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図２５】本発明の第１２の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図２６】本発明の第１３の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図２７】本発明の第１４の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図２８】本発明の第１５の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図２９】本発明の第１６の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図３０】本発明の第１７の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図３１】本発明の第１８の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図３２】本発明の第１９の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図３３】本発明の第２０の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図３４】本発明の第２１の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【図３５】本発明の第２２の実施の形態に係るタッチセンサの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るタッチセンサの構成を示す図である。
【００１７】
図１を参照して、タッチセンサ１０１は、タッチセンサ用ＩＣ（半導体装置）１、ｎ個（ただし、ｎは２以上の整数である）のタッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎ、コンデンサ６，８、抵抗素子７、およびマイクロコンピュータ９を備える。
【００１８】
タッチセンサ用ＩＣ１は、複数の外部端子ＴＡ１〜ＴＡ３，ＴＢ１〜ＴＢｎ，ＴＣ１〜ＴＣｍ（ただし、ｍは１以上の整数である）、ドライバ（充放電回路）２〜４、スイッチＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢｎ、および制御回路５を含む。
【００１９】
コンデンサ６の一方電極は外部端子ＴＡ１に接続され、その他方電極は接地電圧ＧＮＤを受ける。コンデンサ６の容量値は、たとえば０．１μＦ程度に設定される。抵抗素子７は、外部端子ＴＡ１，ＴＡ２間に接続される。抵抗素子７の抵抗値は、たとえば３〜１０ｋΩ程度に設定される。コンデンサ８は、外部端子ＴＡ２，ＴＡ３間に接続される。コンデンサ８の容量値は、たとえば１〜５０ｐＦ程度に設定される。
【００２０】
タッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎは、それぞれ外部端子ＴＢ１〜ＴＢｎに接続される。タッチ電極ＥＬの表面は絶縁層で覆われており、タッチ電極ＥＬはコンデンサを形成する。すなわち、タッチ電極ＥＬは所定の容量値を有し、その容量値は人体（たとえば、人の指先）の接触の有無により変化する。図１では、タッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎの容量値は、それぞれ可変容量コンデンサＣＸ１〜ＣＸｎで示されている。タッチ電極ＥＬに人体が接触した場合のタッチ電極ＥＬの容量値（たとえば、１１ｐＦ）は、タッチ電極ＥＬに人体が接触していない場合のタッチ電極ＥＬの容量値（たとえば、１０ｐＦ）よりも大きくなる。タッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎは、電気機器（たとえば、携帯端末）のタッチパネルを構成する。
【００２１】
マイクロコンピュータ９は、外部端子ＴＣ１〜ＴＣｍに接続され、タッチセンサ用ＩＣ１を制御するとともに、タッチセンサ用ＩＣ１からタッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎの各々への人体の接触の有無を示す信号を受け、その信号に応答して制御対象の電気機器を制御する。
【００２２】
ドライバ２〜４の出力ノードは、それぞれ外部端子ＴＡ１〜ＴＡ３に接続される。ドライバ２〜４の各々は、制御回路５によって制御され、対応の外部端子ＴＡを「Ｈ」レベル（電源電圧ＶＣＣ）、「Ｌ」レベル（接地電圧ＧＮＤ）、またはＨｉＺ（ハイ・インピーダンス）状態に制御する。ドライバ２〜４は、コンデンサ６，８，ＣＸ１〜ＣＸｎを充電し、また、放電させるために設けられている。
【００２３】
図２は、ドライバ２の構成を示す回路図である。図２を参照して、ドライバ２は、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０およびＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１を含む。トランジスタ１０のソースは電源電圧ＶＣＣを受け、そのドレインは外部端子ＴＡ１に接続され、そのゲートは制御回路５からの制御信号ＣＰを受ける。トランジスタ１１のソースは接地電圧ＧＮＤを受け、そのドレインは外部端子ＴＡ１に接続され、そのゲートは制御回路５からの制御信号ＣＮを受ける。トランジスタ１０のドレインおよびトランジスタ１１のドレインの接続ノードがドライバ２の出力ノードとなる。
【００２４】
制御信号ＣＰ，ＣＮがともに「Ｌ」レベルにされた場合は、トランジスタ１０が導通するとともにトランジスタ１１が非導通になり、ドライバ２の出力ノードが「Ｈ」レベルにされる。制御信号ＣＰ，ＣＮがともに「Ｈ」レベルにされた場合は、トランジスタ１０が非導通になるとともにトランジスタ１１が導通し、ドライバ２の出力ノードが「Ｌ」レベルにされる。制御信号ＣＰ，ＣＮがそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルにされた場合は、トランジスタ１０，１１がともに非導通になり、ドライバ２の出力ノードがＨｉＺ状態にされる。ドライバ３，４も、ドライバ２と同じ構成である。
【００２５】
図１に戻って、スイッチＳＡ１〜ＳＡ３の一方端子はそれぞれ外部端子ＴＡ１〜ＴＡ３に接続され、それらの他方端子はともにノードＮ１に接続される。スイッチＳＢ１〜ＳＢｎの一方端子はともにノードＮ１に接続され、それらの他方端子はそれぞれ外部端子ＴＢ１〜ＴＢｎに接続される。スイッチＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢｎは、ｎ個のタッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎを所定の時間ずつ外部端子ＴＡ３に接続するために使用される。図１では、スイッチＳＡ３，ＳＢ１が導通してタッチ電極ＥＬ１が外部端子ＴＡ３に接続されている状態が示されている。また、スイッチＳＡ１〜ＳＡ３は、たとえば、外部端子ＴＡ１〜ＴＡ３を短絡して外部端子ＴＡ１〜ＴＡ３の電圧を「Ｌ」レベルにリセットする場合に使用される。
【００２６】
制御回路５は、ドライバ２〜４およびスイッチＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢｎを制御して、タッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎの各々への人体の接触の有無を判別するか、若しくは判別するためのデータを生成し、判別結果を示す信号若しくは判別するためのデータが生成されたことを示す信号をマイクロコンピュータ９に出力する。
【００２７】
図３（ａ）〜（ｃ）は、タッチセンサ１０１の動作を示すタイムチャートである。図３（ａ）は外部端子ＴＡ１の電圧ＶＣ（すなわちコンデンサ６の端子間電圧）の時間変化を示し、図３（ｂ）はタッチ電極ＥＬが人体に接触されていない場合の外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯの時間変化を示し、図３（ｃ）はタッチ電極ＥＬが人体に接触されている場合の外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯの時間変化を示している。
【００２８】
以下、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて制御回路５の動作について説明する。初期状態では、ドライバ２〜４がともに「Ｌ」レベルを出力し、スイッチＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢｎが導通し、外部端子ＴＡ１〜ＴＡ３，ＴＢ１〜ＴＢｎが「Ｌ」レベルにリセットされている。
【００２９】
時刻ｔ０において、マイクロコンピュータ９から制御回路５に検出要求がされると、制御回路５は、スイッチＳＡ１，ＳＡ３，ＳＢ１以外のスイッチＳＡ２，ＳＢ２〜ＳＢｎを非導通にしてタッチ電極ＥＬ１を外部端子ＴＡ３に接続し、ドライバ２〜４を制御してドライバ３および４の出力ノード（外部端子ＴＡ２およびＴＡ３）をＨｉＺ状態にするとともに外部端子ＴＡ１を「Ｈ」レベルにする。これにより、コンデンサ６，８，ＣＸ１に電流が流入し、外部端子ＴＡ１の電圧ＶＣが上昇する。
【００３０】
タッチ電極ＥＬ１に人体が接触している場合のタッチ電極ＥＬ１の容量値ＣＴ１はタッチ電極ＥＬ１に人体が接触していない場合のタッチ電極ＥＬ１の容量値ＣＴ２よりも大きいので（ＣＴ１＞ＣＴ２）、タッチ電極ＥＬ１に人体が接触している場合の電圧ＶＣの上昇速度はタッチ電極ＥＬ１に人体が接触していない場合の上昇速度よりも遅くなる。
【００３１】
次いで時刻ｔ１において、制御回路５は、スイッチＳＡ１を非導通にするとともに、ドライバ２〜４の出力ノードをＨｉＺ状態にしてコンデンサ６，８，ＣＸ１の充電を停止する(時刻ｔ０〜ｔ１：充電期間)。
【００３２】
次いで時刻ｔ２(時刻ｔ２〜ｔ３：放電期間)において、制御回路５は、ドライバ２〜４を制御してドライバ２の出力ノード（外部端子ＴＡ１）をＨｉＺ状態に維持するとともに、外部端子ＴＡ２，ＴＡ３を「Ｌ」レベルにする。これにより、コンデンサ６から抵抗素子７および外部端子ＴＡ２経由でドライバ３へコンデンサ６の充電電荷の一部が流出して外部端子ＴＡ１の電圧ＶＣが低下するとともに、コンデンサ８，ＣＸ１の充電電荷が放電される。
【００３３】
次いで時刻ｔ３(時刻ｔ３〜ｔ４：計測期間)において、制御回路５は、ドライバ２〜４を制御してドライバ２の出力ノードをＨｉＺ状態に維持するとともに、ドライバ３および４の出力ノードをＨｉｚ状態にする。これにより、コンデンサ６の充電電荷の一部が抵抗素子７を介してコンデンサ８，ＣＸ１に分配され、外部端子ＴＡ１の電圧ＶＣが低下するとともに外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯが上昇する(電荷分配期間)。タッチ電極ＥＬ１に人体が接触している場合のタッチ電極ＥＬ１の容量値ＣＴ１はタッチ電極ＥＬ１に人体が接触していない場合のタッチ電極ＥＬ１の容量値ＣＴ２よりも大きいので（ＣＴ１＞ＣＴ２）、タッチ電極ＥＬ１に人体が接触している場合の電圧ＶＯはタッチ電極ＥＬ１に人体が接触していない場合の電圧ＶＯよりも低くなる。また、時刻ｔ２〜ｔ３においてコンデンサ６の充電電荷の一部が抵抗素子７を介して放電されたので、電圧ＶＯのレベルは時刻ｔ０〜ｔ１よりも低下している。
【００３４】
また、制御回路５は、ドライバ２〜４の出力ノードをＨｉＺ状態にしてから所定時間経過すると、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を比較し、ＶＯ＞ＶＴＨの場合は電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定し、ＶＯ＜ＶＴＨの場合は電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると判定する（計測動作）。ただし、しきい値電圧ＶＴＨは接地電圧ＧＮＤと電源電圧ＶＣＣとの間の電圧（たとえばＶＣＣ／２）である。図３（ａ）〜（ｃ）の時刻ｔ３〜ｔ４では、接触および非接触のいずれの場合においてもＶＯ＞ＶＴＨであるので、制御回路５は、電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定する。
【００３５】
また、制御回路５は、電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定した場合は「Ｈ」レベルのカウント数をインクリメント（＋１）し、電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると判定した場合は「Ｌ」レベルのカウント数をインクリメント（＋１）する。図３（ａ）〜（ｃ）の時刻ｔ３〜ｔ４では、接触および非接触のいずれの場合においてもＶＯ＞ＶＴＨであるので、制御回路５は、「Ｈ」レベルのカウント数をインクリメント（＋１）する。
【００３６】
以降、制御回路５は、外部端子ＴＡ２，ＴＡ３を「Ｌ」レベルにしてコンデンサ６の充電電荷の一部ならびにコンデンサ８，ＣＸ１の充電電荷を放電する放電期間と、外部端子ＴＡ２，ＴＡ３をＨｉＺ状態にしてコンデンサ６の充電電荷の一部をコンデンサ８，ＣＸ１に分配し、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を比較する計測期間とを交互に繰り返す。
【００３７】
図３（ａ）〜（ｃ）では、充電動作（時刻ｔ０〜ｔ１）後に放電期間および計測期間がそれぞれ６回繰り返された場合が例示されている。タッチ電極ＥＬ１が人体に接触されていない場合（非接触）は、電圧ＶＯは４回「Ｈ」レベルであると判定され、２回「Ｌ」レベルであると判定されている。また、タッチ電極ＥＬ１が人体に接触されている場合（接触）は、電圧ＶＯは２回「Ｈ」レベルであると判定され、４回「Ｌ」レベルであると判定されている。
【００３８】
制御回路５は、たとえば、「Ｈ」レベルの判定回数が３回よりも多い場合、タッチ電極ＥＬ１は人体に接触されていないと判別し、「Ｈ」レベルの判定回数が３回よりも少ない場合、タッチ電極ＥＬ１は人体に接触されていると判別する。
【００３９】
制御回路５は、残りのタッチ電極ＥＬ２〜ＥＬｎを１つずつ順次選択し、タッチ電極ＥＬ１と同様にして、各タッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別するか、若しくは判別するためのデータを生成する。制御回路５は、各タッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を示す信号若しくは判別するためのデータが生成されたことを示す信号をマイクロコンピュータ９に出力する。なお、タッチ電極ＥＬに人体が接触したと判別した場合のみ、そのタッチ電極ＥＬを示す信号をマイクロコンピュータ９に出力してもよい。
【００４０】
図４は、制御回路５の要部を示すブロック図である。図４において、制御回路５は、比較回路１５、カウント回路１６、および回路１７を含む。比較回路１５は、計測期間に、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する。カウント回路１６は、比較回路１５の出力信号に基づいて、「Ｈ」レベルの検出回数と「Ｌ」レベルの検出回数とをカウントする。回路１７は、カウント回路１６のカウント値に基づいて、タッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判定し、判定結果を示す信号を出力する。カウント回路１６は、１つのタッチ電極ＥＬについて接触、非接触の判別が終了する毎にリセットされる。
【００４１】
図５は、タッチセンサ用ＩＣ１のレイアウトを示す図である。図５において、タッチセンサ用ＩＣ１は、半導体基板１８を含む。半導体基板１８の表面は、アナログ領域２０ａとディジタル領域２０ｂに２分割されている。図５では、半導体基板２０の四角形の表面のうち、四角形の３辺に沿ったコの字型の領域がアナログ領域２０ａにされ、残りの四角形の領域がディジタル領域２０ｂにされている。アナログ領域２０ａにはＩＣ１のアナログ回路部が配置され、ディジタル領域２０ｂにはＩＣ１のディジタル回路部が配置される。
【００４２】
アナログ回路部は、複数の外部端子Ｔ（ＴＡ１〜ＴＡ３，ＴＢ１〜ＴＢｎ，ＴＣ１〜ＴＣｍ）、ドライバ２〜４、およびスイッチＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢｎを含む。ディジタル回路部は、制御回路５を含む。このように、アナログ回路部とディジタル回路部を分けて配置することにより、ディジタル回路部でクロックなどに起因して発生するノイズがアナログ回路部に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。また、アナログ領域２０ａとディジタル領域２０ｂを物理的に離間させ、それらの間にガード領域を設け、ガード領域によってノイズを低減化するとともに電源を分離してもよい。
【００４３】
以上のように、本発明の第１実施の形態では、複数のタッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎが接続される複数の外部端子ＴＢ１〜ＴＢｎのうちの選択された外部端子ＴＢを電圧検出用の外部端子ＴＡ３に接続するスイッチＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢｎを設けたので、複数のタッチ電極ＥＬ１〜ＥＬｎに対して２つのコンデンサ６，８および抵抗素子７を１組だけ設ければ足りる。したがって、各タッチ電極ＥＬ毎に２つのコンデンサ６，８および抵抗素子７を設けていた従来に比べ、タッチセンサの部品点数が少なくて済む。よって、タッチセンサの小型化、低価格化を図ることができ、外付部品の特性のバラツキの影響を抑制することができ、タッチセンサ用ＩＣ１の外部端子Ｔの数を少なくすることができる。
【００４４】
また、タッチセンサ用ＩＣ１を制御してタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判定する制御回路５をタッチセンサ用ＩＣ１内に設けたので、マイクロコンピュータがタッチセンサ用ＩＣを制御してタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判定していた従来に比べ、マイクロコンピュータ９の負荷が小さくて済む。したがって、マイクロコンピュータ９のＣＰＵの停止中にタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別することができ、消費電力の低減化を図ることができる。
【００４５】
なお、第１の実施の形態では、制御回路５がタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別したが、制御回路５がタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別することが可能な信号をマイクロコンピュータ９に出力し、マイクロコンピュータ９がタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別してもよい。たとえば、図４の回路１７を除去し、カウンタ１６の出力信号をタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別することが可能な信号としてマイクロコンピュータ９に出力してもよい。
【００４６】
＜第２の実施の形態＞
図３では、ＨｉＺで示す期間、すなわちドライバ２〜４の出力ノードをＨｉＺ状態にして電圧ＶＯを測定する計測期間において、電圧ＶＯが一定レベルである状態が示されている。しかしながら、この計測期間にノイズが発生すると電圧ＶＯが変動するため、誤った計測結果が得られる場合がある。
【００４７】
そこで、本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサでは、以下のようにタッチ検出動作を行なう。
【００４８】
すなわち、制御回路５は、ドライバ２〜４を制御することによりコンデンサ６を充電した後、ドライバ２〜４を制御することにより上記放電期間および上記計測期間を交互に繰り返し、外部端子ＴＡ３の電圧レベルと所定のしきい値電圧ＶＴＨとを比較する計測動作を１回の計測期間において複数回行ない、比較結果に基づいてタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別する。そして、制御回路５は、複数の計測期間それぞれにおける比較結果に基づいてタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別する。
【００４９】
図６は、制御回路５の要部を示すブロック図である。図６を参照して、制御回路５は、比較回路１５、カウント回路１６、回路１７およびクロック生成回路２３を含む。
【００５０】
クロック生成回路２３は、計測期間の１／２未満の周期を有するカウントクロックを生成して比較回路１５へ出力する。
【００５１】
比較回路１５は、計測期間において、クロック生成回路２３から受けたカウントクロックのタイミングに従い、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を比較し、比較結果を示す信号ＣＭＰを出力する。
【００５２】
カウント回路１６は、プライマリカウンタ２１およびセカンダリカウンタ２２を含み、比較回路１５から受けた信号ＣＭＰに基づいて、電圧ＶＯの「Ｈ」レベルの判定回数と「Ｌ」レベルの判定回数とをカウントする。回路１７は、カウント回路１６のカウント値に基づいてタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別し、判別結果を示す信号を出力するか、若しくは判別するためのデータを生成する。カウント回路１６は、１つのタッチ電極ＥＬについて接触および非接触の判別する毎若しくは判別するためのデータの生成が終了する毎にリセットされる。
【００５３】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサがタッチ検出を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。図８は、本発明の第１の実施の形態に係るタッチセンサの電圧判定動作を示す波形図である。図８は、外部端子ＴＡ２，ＴＡ３の電圧レベルを示している。図９（ａ）（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る制御回路におけるプライマリカウンタ２１およびセカンダリカウンタ２２のカウント動作を示す図である。
【００５４】
図７〜図９（ａ）（ｂ）を参照して、まず、制御回路５は、計測ステップ１の各動作を行なう。計測ステップ１において、まず、制御回路５は、コンデンサ６を電源電圧ＶＣＣに充電する（ステップＳ１：充電期間）。
【００５５】
次に、制御回路５は、図８に示す放電期間において、ドライバ３および４の出力ノードを「Ｌ」レベルにしてコンデンサ６の充電電荷の一部ならびにコンデンサ８，ＣＸ１の充電電荷を放電する（ステップＳ２：放電期間）。
【００５６】
次に、制御回路５は、図８に示す計測期間において、ドライバ３および４の出力ノードをＨｉＺ状態にしてコンデンサ６の充電電荷の一部をコンデンサ８，ＣＸ１に分配する（ステップＳ３：電荷分配期間）。
【００５７】
また、制御回路５は、この計測期間の開始から所定時間経過時、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を比較するＰｒｅ計測動作を行なう（ステップＳ４）。
【００５８】
さらに、制御回路５は、ステップＳ４と同じ計測期間において、Ｐｒｅ計測動作を行なってから所定時間経過時、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を再び比較するＭａｉｎ計測動作を行なう（ステップＳ５）。この「計測動作」に付された「Ｐｒｅ」および「Ｍａｉｎ」は、１回の計測期間において先に行なう計測動作と後に行なう計測動作とを識別するための接頭語である。
【００５９】
プライマリカウンタ２１は、Ｐｒｅ計測動作における判定結果が「Ｈ」レベルであり、Ｍａｉｎ計測動作における判定結果が「Ｈ」レベルである場合には、カウント値に２を加える。また、プライマリカウンタ２１は、Ｐｒｅ計測動作における判定結果が「Ｈ」レベルであり、Ｍａｉｎ計測動作における判定結果が「Ｌ」レベルである場合、およびＰｒｅ計測動作における判定結果が「Ｌ」レベルであり、Ｍａｉｎ計測動作における判定結果が「Ｈ」レベルである場合には、カウント値に１を加える。また、プライマリカウンタ２１は、Ｐｒｅ計測動作における判定結果が「Ｌ」レベルであり、Ｍａｉｎ計測動作における判定結果が「Ｌ」レベルである場合には、カウント値を更新しない（ステップＳ６）。なお、プライマリカウンタ２１のカウント初期値はたとえばゼロである。
【００６０】
次に、制御回路５は、Ｐｒｅ計測動作における判定結果およびＭａｉｎ計測動作における判定結果の少なくとも一方が「Ｈ」レベルである場合には（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ２〜Ｓ６の動作を再び行なう。１回の計測期間中に３回以上の計測動作を行なう場合は、１以上の所定回数以上「Ｈ」レベルを検出したときに、ステップＳ２〜Ｓ６の動作を繰り返す。
【００６１】
一方、制御回路５は、Ｐｒｅ計測動作における判定結果が「Ｌ」レベルであり、Ｍａｉｎ計測動作における判定結果が「Ｌ」レベルである場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、計測ステップ２へ移行する。１回の計測期間中に３回以上の計測動作を行なう場合は、０回、又は１以上の所定回数より少数回「Ｈ」レベルを検出したときに、ステップＳ２〜Ｓ６の動作を繰り返す。
【００６２】
計測ステップ２において、まず、制御回路５は、図８に示す放電期間において、ドライバ３および４の出力ノードを「Ｌ」レベルにしてコンデンサ６の充電電荷の一部ならびにコンデンサ８，ＣＸ１の充電電荷を放電する（ステップＳ８：放電期間）。
【００６３】
次に、制御回路５は、図８に示す計測期間において、ドライバ３および４の出力ノードをＨｉＺ状態にしてコンデンサ６の充電電荷の一部をコンデンサ８，ＣＸ１に分配する（ステップＳ９：電荷分配期間）。
【００６４】
また、制御回路５は、この計測期間の開始から所定時間経過時、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を比較するＰｒｅ計測動作を行なう（ステップＳ１０）。
【００６５】
さらに、制御回路５は、ステップＳ１０と同じ計測期間において、Ｐｒｅ計測動作を行なってから所定時間経過時、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を再び比較するＭａｉｎ計測動作を行なう（ステップＳ１１）。
【００６６】
プライマリカウンタ２１は、Ｐｒｅ計測動作における判定結果およびＭａｉｎ計測動作における判定結果に基づいてカウント値を更新する（ステップＳ１２）。このカウント値の更新規則はステップＳ６と同様である。
【００６７】
次に、セカンダリカウンタ２２は、ステップＳ１１のＭａｉｎ計測動作における判定結果が「Ｈ」レベルである場合には、カウント値に１を加える。また、セカンダリカウンタ２２は、ステップＳ１１のＭａｉｎ計測動作における判定結果が「Ｌ」レベルである場合には、カウント値から１を減じる（ステップＳ１３）。なお、セカンダリカウンタ２２のカウント初期値は１以上の整数であり、カウント値はこの初期値より大きくならない構成とする。
【００６８】
次に、制御回路５は、セカンダリカウンタ２２のカウント値が０でない場合には（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ８〜Ｓ１３の動作を再び行なう。１回の計測期間中に３回以上の計測動作を行なう場合は、カウンタ値が１以上の所定値以上のときに、ステップＳ８〜Ｓ１３の動作を繰り返す。
【００６９】
一方、制御回路５は、セカンダリカウンタ２２のカウント値が０である場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、プライマリカウンタ２１のカウント値に基づいてタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別するか、若しくは判別するためのデータを生成する（ステップＳ１５）。１回の計測期間中に３回以上の計測動作を行なう場合は、カウンタ値が０、又は１以上の所定値より少ないときに、ステップＳ８〜Ｓ１３の動作を繰り返す。
【００７０】
図１０（ａ）（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。図１０（ａ）（ｂ）において、カウントソースはクロック生成回路２３が出力するカウントクロックである。また、プライマリカウンタ２１の初期値をｎとし、セカンダリカウンタ２２の初期値をｍとする。
【００７１】
図１０（ａ）（ｂ）を参照して、１回目の計測期間のＰｒｅ計測動作において電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値はｎ＋１になる。そして、１回目の計測期間のＭａｉｎ計測動作において電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値はｎ＋２になる。
【００７２】
次に、２回目の計測期間のＰｒｅ計測動作において電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値はｎ＋３になる。そして、２回目の計測期間のＭａｉｎ計測動作において電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値は更新されない。
【００７３】
次に、３回目の計測期間のＰｒｅ計測動作において電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値は更新されない。そして、３回目の計測期間のＭａｉｎ計測動作において電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値はｎ＋４になる。
【００７４】
以降同様にして、６回目の計測期間のＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作終了時にプライマリカウンタ２１のカウント値はｎ＋９になる。
【００７５】
次に、７回目の計測期間のＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作において電圧ＶＯがいずれも「Ｌ」レベルであると判定されると、制御回路５は計測ステップ２へ移行する。この計測ステップ１の期間では、セカンダリカウンタ２２のカウント値は変化しない。
【００７６】
次に、８回目の計測期間のＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作において電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値は更新されず、セカンダリカウンタ２２のカウント値はｍ−１になる。
【００７７】
次に、９回目の計測期間のＰｒｅ計測動作において電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値はｎ＋１０になる。そして、９回目の計測期間のＭａｉｎ計測動作において電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値は更新されず、セカンダリカウンタ２２のカウント値はｍ−２になる。
【００７８】
次に、１０回目の計測期間のＰｒｅ計測動作において電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値は更新されない。そして、１０回目の計測期間のＭａｉｎ計測動作において電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定されたため、プライマリカウンタ２１のカウント値はｎ＋１１になり、セカンダリカウンタ２２のカウント値はｍ−１になる。
【００７９】
すなわち、本発明の第２の実施の形態に係る制御回路５では、人体からの低周波数のノイズが発生した場合には、Ｐｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作の両方においてノイズによる同程度の正電圧又は負電圧の影響を電圧ＶＯが受けることになる。このため、電圧ＶＯがしきい値電圧ＶＴＨと同程度の電圧である場合であっても、Ｐｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作における判定結果は同じになり易く、ノイズの影響を抑制することができる。さらに、高周波数のノイズが発生した場合であっても、図１０（ａ）（ｂ）に示す２回目および３回目の計測期間において、Ｐｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作の一方で電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると判定されているが、計測ステップ２へ誤って移行することが防がれている。
【００８０】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係るタッチセンサでは、制御回路５は、各計測期間において外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを複数回比較し、各計測期間における比較結果に基づいてタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別する。すなわち、１回の計測期間において合計２回電圧ＶＯのレベル判定を行ない、これらのレベル判定結果に基づいてタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別する。このような構成により、計測期間においてノイズが発生して誤った判定結果が得られても誤検出を抑制することができるため、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【００８１】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００８２】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態に係るタッチセンサと比べて電圧ＶＯのレベル判定タイミングを可変としたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【００８３】
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るタッチセンサの電圧判定動作を示す図である。図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る制御回路における判定タイミング格納レジスタを示す図である。
【００８４】
制御回路５は、計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのうちのいずれかを計測期間ごとに選択可能であり、Ｐｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作の一方または両方において、選択したエッジのタイミングに従って外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較する。
【００８５】
より詳細には、図１１および図１２を参照して、判定タイミング格納レジスタは、設定値ＳＣＲＶＲ０〜７を格納する。設定値ＳＣＲＶＲ０〜７のデータ長は、それぞれ８ビットである。制御回路５は、この設定値ＳＣＲＶＲ０〜７に基づき、各計測期間においてどの判定タイミングで電圧ＶＯのレベル判定を行なうかを決定する。設定値ＳＣＲＶＲ０〜７は、ユーザの設定等により変更可能である。
【００８６】
たとえば、制御回路５における比較回路１５は、計測期間においてカウントクロックの１６周期分の長さを有する判定タイミング選択区間を設け、この判定タイミング選択区間におけるカウントクロックの１６個の立ち上がりエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する。なお、比較回路１５は、Ｐｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作の両方において判定タイミングを可変とする構成であってもよいし、いずれか一方で判定タイミングを可変とする構成であってもよい。また、同じ計測期間におけるＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作で異なる設定値ＳＣＲＶＲを用いてもよい。
【００８７】
比較回路１５は、ある計測期間において設定値ＳＣＲＶＲ０の下位４ビットが示すタイミングで電圧ＶＯを計測し、次の計測期間において設定値ＳＣＲＶＲ０の上位４ビットが示すタイミングで電圧ＶＯを計測し、次の計測期間において設定値ＳＣＲＶＲ１の下位４ビットが示すタイミングで電圧ＶＯを計測する。以降同様にして、比較回路１５は、計測期間において設定値ＳＣＲＶＲ７の上位４ビットが示すタイミングで電圧ＶＯを計測した後、次の計測期間において再び設定値ＳＣＲＶＲ０の下位４ビットが示すタイミングで電圧ＶＯを計測する。
【００８８】
このように、本発明の第３の実施の形態に係るタッチセンサでは、制御回路５は、計測期間の開始から所定時間経過時に外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較し、各計測期間における上記所定時間を異ならせる。すなわち、各計測期間における電圧ＶＯのレベル判定のタイミングを異ならせることにより、一定周期で発生するノイズの影響を低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【００８９】
その他の構成および動作は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【００９０】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００９１】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態に係るタッチセンサと比べて電圧ＶＯのレベル判定タイミングを可変としたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【００９２】
図１３は、本発明の第４の実施の形態に係るタッチセンサの制御回路５の構成を示す図である。図１３を参照して、制御回路５は、本発明の第２の実施の形態に係る制御回路と比べて、さらに、クロック遅延選択回路ＤＬＹを含む。
【００９３】
図１４は、クロック遅延選択回路ＤＬＹの構成を示す図である。図１４を参照して、クロック遅延選択回路ＤＬＹは、遅延素子Ｄ０〜Ｄ７と、セレクタＳＥＬ１，ＳＥＬ２とを含む。
【００９４】
遅延素子Ｄ０〜Ｄ７の各々は、受けた信号をカウントクロックの半周期未満の時間遅延させて出力する。遅延素子Ｄ０〜Ｄ７は直列接続されている。遅延素子Ｄ０は、クロック生成回路２３から受けたカウントクロックを所定時間遅延させて出力する。遅延素子Ｄ１〜Ｄ７は、それぞれ遅延素子Ｄ０〜Ｄ６から受けたカウントクロックを所定時間遅延させて出力する。遅延素子Ｄ０〜Ｄ７の遅延時間はたとえば５ｎｓである。
【００９５】
制御回路５は、複数の遅延素子Ｄ０〜Ｄ７が出力する信号のいずれかを計測期間ごとに選択可能であり、選択した信号のタイミングに従って外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較する。
【００９６】
すなわち、セレクタＳＥＬ１は、制御回路５において生成されたタイミング設定信号ＲＶに基づいて、遅延素子Ｄ０〜Ｄ７から受けたカウントクロックのうちのいずれかを選択してセレクタＳＥＬ２へ出力する。タイミング設定信号ＲＶは、たとえば図１２に示したものと同様の判定タイミング格納レジスタの格納値に基づいて生成される。
【００９７】
セレクタＳＥＬ２は、制御回路５において生成された遅延イネーブル信号ＤＬＹＣＫＥに基づいて、クロック生成回路２３から受けたカウントクロックおよびセレクタＳＥＬ１から受けたカウントクロックのいずれかをカウントソースとして出力する。
【００９８】
制御回路５における比較回路１５は、クロック遅延選択回路ＤＬＹから受けたカウントソースのタイミングに従って電圧ＶＯのレベル判定を行なう。
【００９９】
図１５は、本発明の第４の実施の形態に係るタッチセンサの電圧判定動作を示す図である。
【０１００】
図１５を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る制御回路では、クロック遅延選択回路ＤＬＹによって規定される判定タイミング選択区間における８個のカウントクロックのいずれかに基づいて電圧ＶＯのレベル判定を行なう。なお、制御回路５は、同じ計測期間におけるＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作で異なるカウントクロックをカウントソースとして用いてもよい。
【０１０１】
図１６（ａ）（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路１５による計測動作の一例を示す図である。図１６（ａ）（ｂ）では、制御回路５がＭａｉｎ計測動作を行なうに際し、そのＭａｉｎ計測動作を行なうタイミングを変化させるために、クロック遅延選択回路ＤＬＹが１６個の遅延素子を含む場合を示している。
【０１０２】
図１６（ａ）（ｂ）を参照して、タイミング設定信号ＲＶの示す値に応じて電圧ＶＯのレベル判定タイミングが変更されている。たとえば、１回目の計測期間ではタイミング設定信号ＲＶが”２ｈ”（ｈは１６進数を表わす）を示しているため、３番目の遅延素子が出力するクロックのタイミングに基づいて電圧ＶＯのレベル判定が行なわれている。また、３回目の計測期間ではタイミング設定信号ＲＶが”Ｂｈ”を示しているため、１２番目の遅延素子が出力するクロックのタイミングに基づいて電圧ＶＯのレベル判定が行なわれている。
【０１０３】
このように、本発明の第４の実施の形態に係るタッチセンサでは、制御回路５は、計測期間の開始から所定時間経過時に外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較し、各計測期間における上記所定時間を異ならせる。すなわち、各計測期間における電圧ＶＯのレベル判定のタイミングを異ならせることにより、一定周期で発生するノイズの影響を低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１０４】
その他の構成および動作は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１０５】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１０６】
＜第５の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態に係るタッチセンサと比べてレベル判定結果の処理方法を変更したタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１０７】
図１７（ａ）（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態に係るタッチセンサの制御回路における電圧ＶＯのレベル判定結果の処理方法を示す図である。
【０１０８】
図１７（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、計測期間において外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを複数回比較し、複数回の比較結果の多数決によって計測期間における外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとの大小を決定し、各計測期間における多数決の結果に基づいてタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別する。
【０１０９】
たとえば、制御回路５における比較回路１５は、１回の計測期間において、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を比較する判定動作を１０回行ない、この１０回中の最新の９回のレベル判定結果の多数決をとり、その結果を示す信号ＣＭＰを出力する。比較回路１５は、多数決の対象となるレベル判定回数をユーザの設定等により変更可能である。
【０１１０】
図１７（ａ）では、電圧ＶＯは、９回のレベル判定において５回「Ｈ」レベルであると判定され、４回「Ｌ」レベルであると判定されている。この場合、比較回路１５は、「Ｈ」レベルの信号ＣＭＰを出力する。
【０１１１】
図１７（ｂ）では、電圧ＶＯは、９回のレベル判定において４回「Ｈ」レベルであると判定され、５回「Ｌ」レベルであると判定されている。この場合、比較回路１５は、「Ｌ」レベルの信号ＣＭＰを出力する。
【０１１２】
図１８（ａ）（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０１１３】
図１８（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５における比較回路１５は、１回の計測期間において、外部端子ＴＡ３の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を比較する判定動作を７回行ない、この７回のレベル判定結果の多数決をとり、その結果を示す信号ＣＭＰを出力する。
【０１１４】
たとえば、１回目の計測期間では、７回のレベル判定において「Ｈ」レベルであると判定された回数の方が多いことから、比較回路１５は、「Ｈ」レベルの信号ＣＭＰを出力する。カウント回路１６におけるプライマリカウンタ２１は、比較回路１５から「Ｈ」レベルの信号ＣＭＰを受けて、カウント値を初期値のｎからｎ＋１に更新する。
【０１１５】
また、５回目の計測期間では、７回のレベル判定において「Ｌ」レベルであると判定された回数の方が多いことから、比較回路１５は、「Ｌ」レベルの信号ＣＭＰを出力する。そうすると、制御回路５は計測ステップ２へ移行する。
【０１１６】
また、６回目の計測期間では、７回のレベル判定において「Ｌ」レベルであると判定された回数の方が多いことから、比較回路１５は、「Ｌ」レベルの信号ＣＭＰを出力する。そうすると、プライマリカウンタ２１のカウント値は更新されず、セカンダリカウンタ２２は、カウント値を初期値のｍからｍ−１に更新する。
【０１１７】
すなわち、本発明の第５の実施の形態に係る制御回路５では、１回目から４回目の計測期間においてノイズが発生し、電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると誤って判定される場合があっても、計測ステップ２へ誤って移行することを防ぐことができる。
【０１１８】
以上のように、本発明の第５の実施の形態に係るタッチセンサでは、制御回路５は、計測期間において外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを複数回比較し、複数回の比較結果の多数決によって計測期間における外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとの大小を決定し、各計測期間における多数決の結果に基づいてタッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別する。このような構成により、計測期間においてノイズが発生して誤った判定結果が得られても誤検出を抑制することができ、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１１９】
その他の構成および動作は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１２０】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１２１】
＜第６の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態に係るタッチセンサと比べて計測期間の長さを制御する機能を追加したタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１２２】
図１９は、本発明の第６の実施の形態に係るタッチセンサの電圧判定動作を示す波形図である。
【０１２３】
図１９を参照して、制御回路５は、各計測期間の長さが等しくなるようにドライバ２〜４を制御する動作と、各計測期間の長さが等しくなるための制御を行なわない動作とを選択可能である。
【０１２４】
すなわち、第２の実施の形態〜第５の実施の形態に係る制御回路では、ある計測期間における最後のレベル判定動作を行なった後、所定の終了処理を行ない、放電動作を開始していた。このため、計測期間の長さがレベル判定動作の終了タイミングに応じて異なっていた。
【０１２５】
これに対して、本発明の第６の実施の形態に係るタッチセンサでは、計測期間における最後のレベル判定動作を行なった後、次の放電動作を開始するタイミングを制御することにより、各計測期間の長さを等しくＴＨｉｚにする。これにより、電位が変動するノイズによる誤判定を抑制することができる。
【０１２６】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１２７】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１２８】
＜第７の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１２９】
図２０（ａ）（ｂ）は、本発明の第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路５による計測動作の一例を示す図である。
【０１３０】
図２０（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、および１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、レベル判定結果の多数決をとる第５の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０１３１】
たとえば、制御回路５は、Ｍａｉｎ計測動作における電圧ＶＯの判定タイミングを計測期間ごとに可変としている。
【０１３２】
このような構成により、第２の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、ノイズの影響を低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１３３】
その他の構成および動作は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１３４】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１３５】
＜第８の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１３６】
図２１（ａ）（ｂ）は、本発明の第８の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０１３７】
図２１（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、および複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、レベル判定結果の多数決をとる第５の実施の形態の計測動作および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０１３８】
たとえば、クロック遅延選択回路ＤＬＹの各遅延素子の遅延時間の合計は、カウントクロックの１周期未満に設定されている。
【０１３９】
制御回路５は、クロック遅延選択回路ＤＬＹにおける複数の遅延素子が出力する遅延クロックのうちのいずれかを計測期間ごとに選択し、かつ計測期間における遅延クロックの複数のエッジのうちのいずれかを計測期間ごとに選択可能である。制御回路５は、選択した遅延クロックにおける選択したエッジのタイミングに従って外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較する。
【０１４０】
このような構成により、第７の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、電圧ＶＯの判定タイミングを細かく制御することが可能となり、ノイズの影響をさらに低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１４１】
その他の構成および動作は第７の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１４２】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１４３】
＜第９の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１４４】
図２２（ａ）（ｂ）は、本発明の第９の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０１４５】
図２２（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、およびレベル判定結果の多数決結果を１回のＭａｉｎ計測動作の結果として得る第５の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０１４６】
たとえば、制御回路５は、Ｍａｉｎ計測動作においてレベル判定結果の多数決をとっている。
【０１４７】
このような構成により、第７の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、ノイズの影響を低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１４８】
その他の構成および動作は第７の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１４９】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１５０】
＜第１０の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１５１】
図２３（ａ）（ｂ）は、本発明の第１０の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路５による計測動作の一例を示す図である。
【０１５２】
図２３（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、およびレベル判定結果の多数決をとる第５の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０１５３】
すなわち、制御回路５は、Ｍａｉｎ計測動作におけるカウントクロックの１６周期に相当する判定タイミング選択区間の終了時から次の放電動作の開始までの期間を制御することにより、各計測期間の長さを等しくしている。
【０１５４】
このような構成により、第９の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、電位が変動するノイズによる誤判定を抑制できるため、ノイズの影響をさらに低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１５５】
その他の構成および動作は第９の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１５６】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１５７】
＜第１１の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１５８】
図２４（ａ）（ｂ）は、本発明の第１０の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０１５９】
図２４（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、レベル判定結果の多数決をとる第５の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０１６０】
たとえば、クロック遅延選択回路ＤＬＹの各遅延素子の遅延時間の合計は、カウントクロックの１周期未満に設定されている。
【０１６１】
制御回路５は、クロック遅延選択回路ＤＬＹにおける複数の遅延素子が出力する遅延クロックのうちのいずれかを計測期間ごとに選択し、かつ計測期間における遅延クロックの複数のエッジのうちのいずれかを計測期間ごとに選択可能である。制御回路５は、選択した遅延クロックにおける選択したエッジのタイミングに従って外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較する。
【０１６２】
このような構成により、第１０の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、電圧ＶＯの判定タイミングを細かく制御することが可能となり、ノイズの影響をさらに低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１６３】
その他の構成および動作は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１６４】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１６５】
＜第１２の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１６６】
図２５（ａ）（ｂ）は、本発明の第１２の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０１６７】
図２５（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、およびレベル判定結果の多数決結果を１回のＭａｉｎ計測動作の結果として得る第５の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０１６８】
たとえば、制御回路５は、Ｍａｉｎ計測動作における多数決のための３回のレベル判定の開始タイミングを計測期間ごとに可変としている。
【０１６９】
このような構成により、第７の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、ノイズの影響を低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１７０】
その他の構成および動作は第７の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１７１】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１７２】
＜第１３の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１７３】
図２６（ａ）（ｂ）は、本発明の第１３の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０１７４】
図２６（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、およびレベル判定結果の多数決結果を１回のＭａｉｎ計測動作の結果として得る第５の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０１７５】
たとえば、クロック遅延選択回路ＤＬＹの各遅延素子の遅延時間の合計は、カウントクロックの１周期未満に設定されている。
【０１７６】
制御回路５は、クロック遅延選択回路ＤＬＹにおける複数の遅延素子が出力する遅延クロックのうちのいずれかを計測期間ごとに選択し、かつ計測期間における遅延クロックの複数のエッジのうちのいずれかを計測期間ごとに選択可能である。制御回路５は、選択した遅延クロックにおける選択したエッジのタイミングに従って外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較する。
【０１７７】
このような構成により、第１２の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、電圧ＶＯの判定タイミングを細かく制御することが可能となり、ノイズの影響をさらに低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１７８】
その他の構成および動作は第１２の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１７９】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１８０】
＜第１４の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１８１】
図２７（ａ）（ｂ）は、本発明の第１４の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０１８２】
図２７（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、レベル判定結果の多数決結果を１回のＭａｉｎ計測動作の結果として得る第５の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０１８３】
たとえば、制御回路５は、カウントクロックの１６周期に相当する判定タイミング選択区間および多数決のための３回のレベル判定区間を組み合わせた長さを、各計測期間において（（１６＋多数決回数）−１）サイクル（１サイクルはカウントクロックの１周期）と等しく設定している。
【０１８４】
このような構成により、第１０の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、ノイズの影響を低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１８５】
その他の構成および動作は第１０の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１８６】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１８７】
＜第１５の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１８８】
図２８（ａ）（ｂ）は、本発明の第１５の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０１８９】
図２８（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、レベル判定結果の多数決結果を１回のＭａｉｎ計測動作の結果として得る第５の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作を行なう。
【０１９０】
たとえば、クロック遅延選択回路ＤＬＹの各遅延素子の遅延時間の合計は、カウントクロックの１周期未満に設定されている。
【０１９１】
制御回路５は、クロック遅延選択回路ＤＬＹにおける複数の遅延素子が出力する遅延クロックのうちのいずれかを計測期間ごとに選択し、かつ計測期間における遅延クロックの複数のエッジのうちのいずれかを計測期間ごとに選択可能である。制御回路５は、選択した遅延クロックにおける選択したエッジのタイミングに従って外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較する。
【０１９２】
このような構成により、第１４の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、電圧ＶＯの判定タイミングを細かく制御することが可能となり、ノイズの影響をさらに低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０１９３】
その他の構成および動作は第１４の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１９４】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１９５】
＜第１６の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０１９６】
図２９（ａ）（ｂ）は、本発明の第１６の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０１９７】
図２９（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、およびレベル判定結果の多数決をとる第５の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０１９８】
たとえば、制御回路５は、Ｍａｉｎ計測動作を行なうに際し、電圧ＶＯの判定タイミングを計測期間ごとに可変としている。また、制御回路５は、カウントクロックの１６周期に相当する判定タイミング選択区間の終了時から次の放電動作の開始までの期間を制御することにより、各計測期間の長さを等しくしている。
【０１９９】
その他の構成および動作は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２００】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２０１】
＜第１７の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０２０２】
図３０（ａ）（ｂ）は、本発明の第１７の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０２０３】
図３０（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、およびレベル判定結果の多数決をとる第５の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０２０４】
たとえば、クロック遅延選択回路ＤＬＹの各遅延素子の遅延時間の合計は、カウントクロックの１周期未満に設定されている。
【０２０５】
制御回路５は、クロック遅延選択回路ＤＬＹにおける複数の遅延素子が出力する遅延クロックのうちのいずれかを計測期間ごとに選択し、かつ計測期間における遅延クロックの複数のエッジのうちのいずれかを計測期間ごとに選択可能である。制御回路５は、選択した遅延クロックにおける選択したエッジのタイミングに従って外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較する。
【０２０６】
このような構成により、第１６の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、電圧ＶＯの判定タイミングを細かく制御することが可能となり、ノイズの影響をさらに低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０２０７】
その他の構成および動作は第１６の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２０８】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２０９】
＜第１８の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０２１０】
図３１（ａ）（ｂ）は、本発明の第１８の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０２１１】
図３１（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、およびレベル判定結果の多数決結果を１回のＭａｉｎ計測動作の結果として得る第５の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０２１２】
その他の構成および動作は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２１３】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２１４】
＜第１９の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０２１５】
図３２（ａ）（ｂ）は、本発明の第１９の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０２１６】
図３２（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、およびレベル判定結果の多数決結果を１回のＭａｉｎ計測動作の結果として得る第５の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０２１７】
たとえば、クロック遅延選択回路ＤＬＹの各遅延素子の遅延時間の合計は、カウントクロックの１周期未満に設定されている。
【０２１８】
制御回路５は、クロック遅延選択回路ＤＬＹにおける複数の遅延素子が出力する遅延クロックのうちのいずれかを計測期間ごとに選択し、かつ計測期間における遅延クロックの複数のエッジのうちのいずれかを計測期間ごとに選択可能である。制御回路５は、選択した遅延クロックにおける選択したエッジのタイミングに従って外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較する。
【０２１９】
このような構成により、第１８の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、電圧ＶＯの判定タイミングを細かく制御することが可能となり、ノイズの影響をさらに低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０２２０】
その他の構成および動作は第１８の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２２１】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２２２】
＜第２０の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０２２３】
図３３（ａ）（ｂ）は、本発明の第２０の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０２２４】
図３３（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、レベル判定結果の多数決結果を１回のＭａｉｎ計測動作の結果として得る第５の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作、および複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０２２５】
たとえば、制御回路５は、カウントクロックの１６周期に相当する判定タイミング選択区間および多数決のための３回のレベル判定区間を組み合わせた長さを、各計測期間において（（１６＋多数決回数）−１）サイクル（１サイクルはカウントクロックの１周期）と等しく設定している。
【０２２６】
このような構成により、第１８の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、ノイズの影響を低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０２２７】
その他の構成および動作は第１８の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２２８】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２２９】
＜第２１の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態〜第６の実施の形態に係るタッチセンサにおける各種タッチ検出方法の少なくとも２つを組み合わせたタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０２３０】
図３４（ａ）（ｂ）は、本発明の第２１の実施の形態に係るタッチセンサにおける制御回路による計測動作の一例を示す図である。
【０２３１】
図３４（ａ）（ｂ）を参照して、制御回路５は、１回の計測期間におけるカウントクロックの複数のエッジのいずれかを電圧ＶＯの判定タイミングとして選択する第３の実施の形態の計測動作、複数の遅延素子から受けたカウントクロックのいずれかのタイミングで電圧ＶＯの判定を行なう第４の実施の形態の計測動作、レベル判定結果の多数決結果を１回のＭａｉｎ計測動作の結果として得る第５の実施の形態の計測動作、および各計測期間の長さを等しくする第６の実施の形態の計測動作を行なう。一方、制御回路５は、１回の計測期間においてＰｒｅ計測動作およびＭａｉｎ計測動作を行なう第２の実施の形態の計測動作は行なわない。
【０２３２】
たとえば、クロック遅延選択回路ＤＬＹの各遅延素子の遅延時間の合計は、カウントクロックの１周期未満に設定されている。
【０２３３】
制御回路５は、クロック遅延選択回路ＤＬＹにおける複数の遅延素子が出力する遅延クロックのうちのいずれかを計測期間ごとに選択し、かつ計測期間における遅延クロックの複数のエッジのうちのいずれかを計測期間ごとに選択可能である。制御回路５は、選択した遅延クロックにおける選択したエッジのタイミングに従って外部端子ＴＡ３の電圧レベルとしきい値電圧ＶＴＨとを比較する。
【０２３４】
このような構成により、第２０の実施の形態に係るタッチセンサと比べて、さらに、電圧ＶＯの判定タイミングを細かく制御することが可能となり、ノイズの影響をさらに低減し、タッチ電極への人体の接触の有無を良好に判別することができる。
【０２３５】
その他の構成および動作は第２０の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２３６】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２３７】
＜第２２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係るタッチセンサと比べてタッチ電極の周辺回路を変更したタッチセンサに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係るタッチセンサと同様である。
【０２３８】
図３５は、本発明の第２２の実施の形態に係るタッチセンサの構成を示す図である。図３５を参照して、タッチセンサ１０２は、タッチセンサ用ＩＣ（半導体装置）５１、タッチ電極ＥＬ１１〜ＥＬ１３、コンデンサＣｒ１，Ｃｒ２Ａ，Ｃｒ２Ｂ，Ｃｃ１，Ｃｃ２、抵抗素子Ｒｒ１，Ｒｒ２Ａ，Ｒｒ２Ｂ，Ｒｃ１，Ｒｃ２、およびマイクロコンピュータ９を備える。タッチセンサ用ＩＣ５１は、複数の外部端子ＴＡ１１〜ＴＡ１５を含む。
【０２３９】
コンデンサＣｃ１の一方電極は抵抗素子Ｒｃ１の一方電極に接続され、コンデンサＣｃ１の他方電極は接地電圧ＧＮＤを受ける。抵抗素子Ｒｃ１の他方電極は外部端子ＴＡ１２に接続される。タッチ電極ＥＬ１１は抵抗素子Ｒｒ１の一方電極に接続される。抵抗素子Ｒｒ１の他方電極は外部端子ＴＡ１１に接続される。コンデンサＣｒ１は抵抗素子Ｒｒ１およびＲｃ１間に接続される。
【０２４０】
コンデンサＣｃ２の一方電極は抵抗素子Ｒｃ２の一方電極に接続され、コンデンサＣｃ２の他方電極は接地電圧ＧＮＤを受ける。抵抗素子Ｒｃ２の他方電極は外部端子ＴＡ１４に接続される。タッチ電極ＥＬ１２は抵抗素子Ｒｒ２Ａの一方電極に接続される。抵抗素子Ｒｒ２Ａの他方電極は外部端子ＴＡ１３に接続される。コンデンサＣｒ２Ａは抵抗素子Ｒｒ２ＡおよびＲｃ２間に接続される。タッチ電極ＥＬ１３は抵抗素子Ｒｒ２Ｂの一方電極に接続される。抵抗素子Ｒｒ２Ｂの他方電極は外部端子ＴＡ１５に接続される。コンデンサＣｒ２Ｂは抵抗素子Ｒｒ２ＢおよびＲｃ２間に接続される。
【０２４１】
タッチ電極ＥＬ１１〜ＥＬ１３によって形成される容量は、それぞれ可変容量コンデンサＣＸ１１〜ＣＸ１３で示されている。
【０２４２】
タッチセンサ用ＩＣ５１は、外部端子ＴＡ１１をＨｉＺ状態にするとともに外部端子ＴＡ１２を「Ｈ」レベルにする。これにより、コンデンサＣｃ１，Ｃｒ１，ＣＸ１１が充電される。
【０２４３】
次に、タッチセンサ用ＩＣ５１は、外部端子ＴＡ１２をＨｉＺ状態にすることにより、コンデンサＣｃ１，Ｃｒ１，ＣＸ１１の充電を停止する。
【０２４４】
次に、タッチセンサ用ＩＣ５１は、外部端子ＴＡ１２をＨｉＺ状態に維持するとともに、外部端子ＴＡ１１を「Ｌ」レベルにする。これにより、外部端子ＴＡ１１へコンデンサＣｃ１の充電電荷の一部が流出して外部端子ＴＡ１２の電圧が低下するとともに、コンデンサＣｒ１，ＣＸ１１の全ての充電電荷が放電されてコンデンサＣｒ１，ＣＸ１１の端子間電圧が０Ｖにリセットされる。
【０２４５】
次に、タッチセンサ用ＩＣ５１は、外部端子ＴＡ１２をＨｉＺ状態に維持するとともに、外部端子ＴＡ１１をＨｉＺ状態にする。これにより、コンデンサＣｃ１の充電電荷の一部が抵抗素子Ｒｃ１，Ｒｒ１を介してコンデンサＣｒ１，ＣＸ１１に分配されるとともに外部端子ＴＡ１１の電圧ＶＯが上昇する。
【０２４６】
次に、タッチセンサ用ＩＣ５１は、外部端子ＴＡ１１およびＴＡ１２をＨｉＺ状態にしてから所定時間経過すると、外部端子ＴＡ１１の電圧ＶＯとしきい値電圧ＶＴＨとの高低を比較し、ＶＯ＞ＶＴＨの場合は電圧ＶＯが「Ｈ」レベルであると判定し、ＶＯ＜ＶＴＨの場合は電圧ＶＯが「Ｌ」レベルであると判定する。
【０２４７】
そして、タッチセンサ用ＩＣ５１は、コンデンサＣｒ１，ＣＸ１１の充電電荷を放電する放電動作と、コンデンサＣｃ１の充電電荷の一部をコンデンサＣｒ１，ＣＸ１１に分配する充電動作とを交互に行ない、タッチセンサ用ＩＣ５１と同様の方法により、タッチ電極ＥＬ１１への人体の接触の有無を判別するか、若しくは判別するためのデータを生成し、判別結果を示す信号若しくは判別するためのデータが生成されたことを示す信号をマイクロコンピュータ９に出力する。
【０２４８】
制御回路５は、残りのタッチ電極ＥＬ２およびＥＬ３を１つずつ順次選択し、タッチ電極ＥＬ１と同様にして、各タッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を判別する。制御回路５は、各タッチ電極ＥＬへの人体の接触の有無を示す信号をマイクロコンピュータ９に出力する。なお、タッチ電極ＥＬ１２およびＥＬ１３の周辺回路は、タッチ電極ＥＬ１１の周辺回路における抵抗素子およびコンデンサを共通化したものであり、外部端子ＴＡ１２およびＴＡ１３のレベル判定方法は上記の外部端子ＴＡ１１のレベル判定方法と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２４９】
マイクロコンピュータ９は、タッチセンサ用ＩＣ５１を制御するとともに、タッチセンサ用ＩＣ５１からタッチ電極ＥＬ１１〜ＥＬ１３の各々への人体の接触の有無を示す信号を受け、その信号に応答して制御対象の電気機器を制御する。
【０２５０】
その他の構成および動作は第２の実施の形態に係るタッチセンサと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２５１】
このように、本発明のタッチセンサは、図１に示すような構成に限定するものではなく、図３５に示した構成のタッチセンサ用ＩＣ５１を用いたものでもよい。
【０２５２】
なお、本願発明のタッチセンサは、マイクロコンピュータの周辺機器（ディスプレイ、プリンタなど）の操作部に適用可能である。また、本願発明のタッチセンサは、携帯電話機、携帯情報端末、液晶パネルのタッチパネルに適用可能である。また、本願発明のタッチセンサは、ＩＨクッキングヒータ、洗濯機、電子レンジ、レンジフード（換気扇）などの家庭電化製品のタッチキーに適用可能である。
【０２５３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２５４】
１，５１  タッチセンサ用ＩＣ、２〜４  ドライバ、５  制御回路、６，８  コンデンサ、７  抵抗素子、９  マイクロコンピュータ、１０  ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、１１  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、１５  比較回路、１６  カウント回路、１７  回路、２０  半導体基板、２０ａ  アナログ領域、２０ｂ  ディジタル領域、２１  プライマリカウンタ、２２  セカンダリカウンタ、２３  クロック生成回路、５１  半導体装置、１０１，１０２  タッチセンサ、ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，Ｔ  外部端子、ＳＡ，ＳＢ，ＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＢ１〜ＳＢｎ  スイッチ、ＥＬ，ＥＬ１〜ＥＬｎ，ＥＬ１１〜ＥＬ１３  タッチ電極、ＣＸ  可変容量コンデンサ、ＤＬＹ  クロック遅延選択回路、Ｄ０〜Ｄ７  遅延素子、ＳＥＬ１，ＳＥＬ２  セレクタ、Ｃｒ１，Ｃｒ２Ａ，Ｃｒ２Ｂ，Ｃｃ１，Ｃｃ２  コンデンサ、Ｒｒ１，Ｒｒ２Ａ，Ｒｒ２Ｂ，Ｒｃ１，Ｒｃ２  抵抗素子、ＴＡ１〜ＴＡ３，ＴＡ１１〜ＴＡ１５，ＴＢ１〜ＴＢｎ，ＴＣ１〜ＴＣｍ  外部端子。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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