(57)【要約】【課題】静電容量方式のタッチ検出回路において、接続されるタッチパネル上のセンサ容量について、遠端から近端まで安定してタッチ検出を行う。【解決手段】タッチ検出回路を、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて適応的に動作させる。例えば、タッチ・非タッチを判定する閾値を調整できるように構成する。または、センサ容量に接続される検出回路の検出感度を調整できるように構成する。例えば、検出回路の入力部分に、センサ容量から入力される信号線に直列接続される調整用抵抗を備え、遠端から近端のセンサ容量までの配線抵抗の差を相殺するように調整できるように構成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネル上に配置された複数のセンサ容量に配線を介して接続され、前記センサ容量の静電容量を検出可能なタッチ検出回路であって、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて適応的に動作するタッチ検出回路。
【請求項２】
請求項１において、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて、タッチされているか否かを判定する閾値を調整可能に構成される、タッチ検出回路。
【請求項３】
請求項２において、前記タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量を充電する回路と、前記センサ容量から放電される電荷を検出する検出回路と、前記検出回路の出力をディジタル値に変換するアナログ・ディジタル変換回路と、複数のセンサ容量に対応して前記アナログ・ディジタル変換回路から出力される複数のディジタル値に基づいてタッチ座標を検出するタッチ・非タッチ検出回路とを備え、
前記タッチ・非タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて前記閾値を調整可能に構成される、タッチ検出回路。
【請求項４】
請求項３において、前記タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量に応じて前記閾値を算出するためのパラメータを格納する記憶装置をさらに備え、
前記タッチ・非タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて、前記記憶装置から前記パラメータを読み出して前記閾値を算出可能に構成される、タッチ検出回路。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、前記タッチ・非タッチ検出回路はプロセッサを備えて構成される、タッチ検出回路。
【請求項６】
請求項１において、前記タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量を充電する回路と、前記センサ容量から放電される電荷を検出する検出回路とを備え、
前記検出回路は、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて検出感度を調整可能に構成される、タッチ検出回路。
【請求項７】
請求項１において、前記タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量から入力される信号線と、前記信号線と入力される電荷を検出する検出回路と、前記検出回路の入力端子との間に直列接続される抵抗器を備え、
前記抵抗器は、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて抵抗値を調整可能に構成される、タッチ検出回路。
【請求項８】
請求項３から請求項７のうちのいずれか１項において、前記検出回路は、積分回路を含んで構成される、タッチ検出回路。
【請求項９】
請求項８において、前記検出回路は、さらにスイッチトキャパシタフィルタを含んで構成される、タッチ検出回路。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のうちのいずれか１項に記載されるタッチ検出回路を単一半導体基板上に備える、半導体集積回路。
【請求項１１】
請求項１０において、前記タッチパネルと重ね合せて構成される表示パネルに接続されて前記表示パネルを駆動し制御可能な表示駆動回路を、さらに前記半導体基板上に備える、半導体集積回路。
【請求項１２】
請求項１１において、前記タッチ検出回路を制御可能であり、検出された前記センサ容量の静電容量の値に基づくデータを読み出し可能なマイクロコントローラを、さらに前記半導体基板上に備える、半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ検出回路及びそれを備える半導体集積回路に関し、特に表示パネルに重ね合せて実装されたタッチパネルに接続されるタッチパネル制御回路に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレット端末に使用される表示パネルにはタッチパネルが重ね合せて実装されており、ユーザが表示画面上を指などでタッチする（触れあるいはなぞる）ことにより、機器を操作することができる。タッチされた位置を検出するためには、種々の方式が提案されている。例えば、静電容量方式では、タッチパネル上にマトリックス状に配置されたセンサ容量に、指などが近づくことによって発生する静電容量の変化を検出することにより、タッチされた座標を検出する。静電容量方式には、相互容量方式と自己容量方式がある。相互容量方式では、センサ容量を形成する電極の一方を送信側、他方を受信側として、送信側と受信側の間に生じているカップリング容量が、指などの接近によって減少する現象を利用する。駆動電極としてのＹ電極と検出電極としてのＸ電極が誘電体を挟んで直交するように配置され、それぞれの交差に容量（センサ容量）が構成される。センサ容量の近傍に指や手による容量が存在すると、当該交点における相互容量は指や手による容量によって充電される電荷が分割される分だけ、センサ容量から減少する。タッチパネル制御回路は、この相互容量の変化がどの交点でどの程度の大きさで発生したかを検出する。自己容量方式では、センサ容量の一方の電極を接地電位とし、接地された人体の指などが接近することによって、その容量分がセンサ容量に加算されて増加する現象を利用する。
【０００３】
特許文献１に開示されるタッチパネル制御回路は、Ｙ電極からセンサ容量に対して繰り返しパルス状の交流駆動電圧を印加し、そのときのセンサ容量の容量値に対応する電荷を転送してＸ電極に接続される積分回路で累積加算することにより、当該センサ容量の容量値を検出する。このとき、印加する交流駆動電圧の振幅を大きくすることにより信号レベル（転送される電荷量）を増大させ、表示パネルを駆動する信号との間でタイミングをずらすことにより表示駆動信号から受ける雑音レベルを低下させ、もって信号／雑音比（Ｓ／Ｎ比）を向上させる。
【０００４】
特許文献２に開示される表示装置では、表示パネルを駆動する期間とタッチセンスを行う期間を時分割することにより、表示駆動を行う信号がタッチ検出に対してノイズとして影響するのを回避する。
【０００５】
特許文献３には、自己容量方式のタッチ検出回路が開示されている。Ｘ方向の電極とＹ方向の電極とがそれぞれ格子状に配列され、交点にセンサ容量が形成されている。Ｘ方向とＹ方向の電極の組合せによって選択された容量に対して、充電動作とその後の放電動作を行って、静電容量の変化を検出する。
【０００６】
特許文献４には、自己容量方式と相互容量方式を組合せたタッチ検出回路が開示されている。自己容量方式によってマルチタッチが検出された場合に、そのタッチ電極に絞って相互容量方式によってタッチ座標の検出を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２３４４７４号公報
【特許文献２】特開２０１２−５９２６５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４５２７号公報
【特許文献４】特開２０１３−２４２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、２、３及び４について本発明者が検討した結果、以下のような新たな課題があることがわかった。
【０００９】
タッチパネル制御回路では、検出方式に違いはあるものの、相互容量方式でも自己容量方式でも、センサ容量などセンサ容量の容量値の変化を検出して、タッチ座標の算出などの判定処理を行っている。いずれの方式においても、センサ容量に接続される検出器は、センサ容量を充電する電圧印加回路と、放電時のアナログ信号が入力されるアナログの検出回路を含んで構成され、検出器に入力されたアナログ信号は、例えばアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ：Analog to Digital Converter）にてディジタル信号に変換された後、タッチ・非タッチ検出論理回路にて、タッチ・非タッチを判定される。このタッチ・非タッチ検出の判定処理は、すべてハードウェアで処理される場合とファームウェアで処理される場合などがあるが、いずれの場合も、ある閾値にてタッチ・非タッチの判定を行っている。
【００１０】
このとき、タッチ・非タッチ時のセンサ容量の容量値の変化量は、センサ容量の全体の容量値に比べて小さいため、上述のような従来技術では、ノイズを抑制して検出感度を向上する各種の技術が提案され、採用されてきている。
【００１１】
しかしながら、タッチ・非タッチ時のセンサ容量の容量値の変化量は、センサ容量の全体の容量値に比べて著しく小さいため、センサ容量までの配線抵抗の抵抗値に違いがあることにより、ノイズを抑制するだけでは、十分にタッチ・非タッチの検出精度を向上することができないことが分かった。即ち、従来のタッチ検出方式では、センサ容量と検出器との距離については、全く考慮されていなかったが、本発明者が検討した結果、タッチパネルの大規模化、高精細化に伴い、検出器からの距離が遠いセンサ容量におけるタッチ信号を検出することができなくなる恐れがあることがわかった。
【００１２】
タッチパネルにおいてセンサ容量がマトリックス状に配置されている場合、検出器から各センサ容量までの配線長は、検出器の近端では短く、遠端では長くなる。この配線長の違いは、電気的には配線抵抗の違いとして現れ、その結果、近端のセンサ容量と遠端のセンサ容量では、検出器に信号が伝達する場合の時定数（抵抗と容量の積）に差が生じる。この時定数の差は、検出器に届く信号量の差、例えば電圧差、或いは電荷量の差となる。また、各センサ容量に重畳されるノイズも、同様の時定数により、検出器に伝達されるノイズ信号量が減衰され、近端と遠端で差を生じる。つまり、タッチ・非タッチの信号量とノイズ量の比率は同程度、信号量の和（タッチ・非タッチの信号量とノイズ量の和）が遠端のセンサ容量については小さくなる。このとき、従来技術では、遠端のセンサ容量からの信号が減衰するために、閾値との差が小さく、タッチ信号を検出できない恐れがあるという問題があることがわかった。
【００１３】
このような課題を解決するための手段を以下に説明するが、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】
【００１４】
一実施の形態によれば、下記の通りである。
【００１５】
すなわち、タッチパネル上に配置された複数のセンサ容量に配線を介して接続され、前記センサ容量の静電容量を検出可能なタッチ検出回路であって、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて適応的に動作する。
【発明の効果】
【００１６】
前記一実施の形態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。
【００１７】
すなわち、センサ容量からタッチ検出回路までの距離による、信号量の減衰を相殺する方向で調整することができ、遠端から近端までセンサ容量からの信号を安定して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明が適用される電子機器の一例である表示及び入力装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、タッチパネルの電極構成を例示する平面図である。
【図３】図３は、表示パネルの電極構成を例示する平面図である。
【図４】図４は、タッチパネルコントローラの全体的な構成を例示するブロック図である。
【図５】図５は、タッチパネルの等価回路と実施形態１に係るタッチ検出回路、及びタッチ検出回路を含むタッチパネルコントローラの構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、タッチパネルの等価回路と実施形態２に係るタッチ検出回路、及びタッチ検出回路を含むタッチパネルコントローラの構成例を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施形態３のタッチ検出回路の構成例と接続例を示す回路図である。
【図８】図８は、実施形態３のタッチ検出回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図９】図９は、実施形態３のタッチ検出回路の別の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態４のタッチ検出回路（片エッジ検出タイプ）の構成例と接続例を示す回路図である。
【図１１】図１１は、実施形態４のタッチ検出回路の第1動作モード（片エッジ検出タイプＦＩＲ＋ＩＩＲ＋積分回路）を表すタイミングチャートである。
【図１２】図１２は、実施形態４のタッチ検出回路の第２動作モード（片エッジ検出タイプＱＶ変換＋ＩＩＲ＋積分回路）を表すタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、実施形態４のタッチ検出回路の第３動作モード（片エッジ検出タイプ積分回路のみ）を表すタイミングチャートである。
【図１４】図１４は、実施形態５のタッチ検出回路（両エッジ検出タイプ）の構成例と接続例を示す回路図である。
【図１５】図１５は、実施形態５のタッチ検出回路の第４動作モード（両エッジ検出タイプＦＩＲ＋ＩＩＲ＋積分回路）を表すタイミングチャートである。
【図１６】図１６は、実施形態５のタッチ検出回路の第５動作モード（両エッジ検出タイプＱＶ変換＋ＩＩＲ＋積分回路）を表すタイミングチャートである。
【図１７】図１７は、実施形態５のタッチ検出回路の第６動作モード（両エッジ検出タイプ積分回路のみ）を表すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な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。
【００２０】
〔１〕＜センサ容量までの距離（配線長）に応じて適応的に動作するタッチ検出回路＞
本願において開示される代表的な実施の形態に係るタッチ検出回路（３０１）は、タッチパネル（１）上に配置された複数のセンサ容量（Ｃｘｙ）に配線を介して接続され、前記センサ容量の静電容量を検出可能なタッチ検出回路であって、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて適応的に動作する。
【００２１】
これにより、センサ容量からタッチ検出回路までの距離による、信号量の減衰を相殺する方向で調整することができ、遠端から近端までセンサ容量からの信号を安定して検出することができる。
【００２２】
〔２〕＜検出閾値を調整＞
項１において、検出対象のセンサ容量（Ｃｘｙ）までの配線長に応じて、タッチされているか否かを判定する閾値（ＶＴ１〜ＶＴｍ）を調整可能に構成される。
【００２３】
これにより、近端のセンサ容量からの大きな信号量に対しても、遠端のセンサ容量からの小さな信号量に対しても、それぞれ適切な閾値を使って、タッチ・非タッチの判定を行うことができる。
【００２４】
〔３〕＜複数の閾値を使ったディジタル処理＞
項２において、前記タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量を充電する回路（３００）と、前記センサ容量から放電される電荷を検出する検出回路（１０＿１〜１０＿ｎ）と、前記検出回路の出力をディジタル値に変換するアナログ・ディジタル変換回路（３０４）と、複数のセンサ容量に対応して前記アナログ・ディジタル変換回路から出力される複数のディジタル値に基づいてタッチ座標を検出するタッチ・非タッチ検出回路（５０）とを備える。前記タッチ・非タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて前記閾値を調整可能に構成される。
【００２５】
これにより、ディジタル論理回路によってタッチ座標を検出する場合に、それぞれ適切な閾値を使って、タッチ・非タッチの判定を行うことができる。
【００２６】
〔４〕＜検出閾値パラメータを格納する記憶装置＞
項３において、前記タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量に応じて前記閾値を算出するためのパラメータ（Ｐｔ１〜Ｐｔｍ）を格納する記憶装置（６０）をさらに備える。
【００２７】
前記タッチ・非タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて、前記記憶装置から前記パラメータを読み出して前記閾値を算出可能に構成される。
【００２８】
これにより、記憶装置に格納されるパラメータを、接続されるタッチパネル毎に個別に調整することが可能な構成を、容易に提供することができる。検出閾値が、接続されるタッチパネルの品種や個体差に適するように、パラメータを調整することが容易な構成となる。
【００２９】
〔５〕＜ソフトウェア（ファームウェア）によるタッチ・非タッチ検出＞
項３または項４において、前記タッチ・非タッチ検出回路はプロセッサ（５）を備えて構成される。
【００３０】
これにより、タッチ・非タッチの検出やタッチ座標の算出を、ソフトウェアまたはファームウェアによって、実行させることができる。
【００３１】
〔６〕＜検出感度を適応的に調整可能な検出回路＞
項１において、前記タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量を充電する回路（３００）と、前記センサ容量から放電される電荷を検出する検出回路（１０＿１〜１０＿ｎ）とを備え、前記検出回路は、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて検出感度を調整可能に構成される。
【００３２】
これにより、近端のセンサ容量からの大きな信号量に対しても、遠端のセンサ容量からの小さな信号量に対しても、それぞれ適切な検出感度を持たせた検出回路により、タッチ・非タッチの判定を行うことができる。
【００３３】
〔７〕＜入力部に調整用抵抗を備える検出回路＞
項１において、前記タッチ検出回路は、検出対象のセンサ容量から入力される信号線と、前記信号線と入力される電荷を検出する検出回路と、前記検出回路の入力端子との間に直列接続される抵抗器（Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎ）を備え、前記抵抗器は、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて抵抗値を調整可能に構成される。
【００３４】
これにより、近端から遠端のセンサ容量までの配線長に応じた配線抵抗の差を吸収するように、前記抵抗器の抵抗値を調整することができ、検出感度を容易に調整することができる。
【００３５】
〔８〕＜入力部に調整用抵抗を備える検出回路＞
項３から項７のうちのいずれか１項において、前記検出回路は、積分回路（１１、１５）を含んで構成される。
【００３６】
これにより、センサ容量に対して複数回の充放電を繰り返し、センサ容量に対応する電荷量を複数回にわたって積分することができ、検出感度を向上することができる。
【００３７】
〔９〕＜入力部に調整用抵抗を備える検出回路＞
項８において、前記検出回路は、さらにスイッチトキャパシタフィルタ（１２、１３、１４）を含んで構成される。
【００３８】
これにより、前記スイッチトキャパシタフィルタを使ってノイズ除去を行い、検出精度を向上することができる。
【００３９】
〔１０〕＜タッチパネルコントローラＩＣ＞
本願において開示される代表的な実施の形態に係る半導体集積回路（１０１、１０２）は、項１から項９のうちのいずれか１項に記載されるタッチ検出回路を、単一半導体基板上に備える。
【００４０】
これにより、検出感度の高いタッチ検出回路を備える、タッチパネルコントローラＩＣが提供される。
【００４１】
〔１１〕＜表示ドライバ＋タッチパネルコントローラＩＣ＞
項１０において、前記タッチパネルと重ね合せて構成される表示パネル（ＤＰ，２）に接続されて前記表示パネルを駆動し制御可能な表示駆動回路（ＤＰＣ，４）を、さらに前記半導体基板上に備える。
【００４２】
これにより、表示パネルとタッチパネルが積層され一体として構成された表示・タッチパネルに接続される集積されたＩＣが提供され、表示駆動とタッチセンス制御を互いに連携させることが容易になる。
【００４３】
〔１２〕＜表示ドライバ＋タッチパネルコントローラ＋マイコンＩＣ＞
項１１において、前記タッチ検出回路を制御可能であり、検出された前記センサ容量の静電容量の値に基づくデータを読み出し可能なマイクロコントローラ（ＳＭＰＵ，５）を、さらに前記半導体基板上に備える。
【００４４】
これにより、さらにマイクロコントローラが同一チップに集積されたＩＣが提供され、表示駆動とタッチセンス制御を互いに連携させることがさらに容易になり、外付けされるアプリケーションプロセッサの負担を軽減することができる。
【００４５】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
【００４６】
〔実施形態１〕
図１には本発明が適用される表示及び入力装置１００の全体的な構成が例示される。同図に示される表示及び入力装置１００は本発明に係る電子機器の一例であり、例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や携帯電話機などの携帯端末の一部を構成し、タッチパネル（ＴＰ）１、表示パネル（ＤＰ）２、タッチパネルコントローラ（ＴＰＣ）３、表示パネルコントローラ（ＤＰＣ）４、サブプロセッサ（ＳＭＰＵ）５、及びホストプロセッサ（ＨＭＰＵ）６を備える。タッチパネルコントローラ３及び表示パネルコントローラ４、更に必要に応じてサブプロセッサ５を含めて、１個の半導体チップ上に形成し、又は例えばマルチチップモジュールとして１個のパッケージに搭載して、単一の半導体装置（ＩＣ）１０１または１０２として実現することができる。特に制限されないが、半導体装置（ＩＣ）１０１または１０２は、例えば公知のＣＭＯＳＦＥＴ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）の製造技術を用いて、シリコンなどの単一半導体基板上に形成される。タッチパネルコントローラ３及び表示パネルコントローラ４を１チップのＩＣ１０１として実装することにより、表示パネル２とタッチパネル１が積層され一体として構成された、例えばインセルタイプの表示・タッチパネルに接続されるときに、表示駆動とタッチセンス制御を互いに連携させることが容易になる。また、さらにサブプロセッサ（ＳＭＰＵ）５が同一チップ１０２に集積されることにより、表示駆動とタッチセンス制御を互いに連携させることがさらに容易になり、外付けされるホストプロセッサ（ＨＭＰＵ）６の負担を軽減することができる。
【００４７】
タッチパネル１には、複数のセンサ容量が形成されている。タッチパネルコントローラ３は、各センサ容量における容量成分の変動に応じた検出データを得る。サブシステム用のマイクロプロセッサであるサブプロセッサ（ＳＭＰＵ）５はタッチパネル１の駆動を制御し、タッチパネルコントローラ３が取得した検出データから、タッチの状態や座標を検出する処理を行う。例えば、検出データに対してディジタルフィルタ演算を行い、これによってノイズが除去されたデータから、容量値の２次元的な分布の重心を算出する演算を行い、タッチ位置座標を算出する。要するに、交差部のどの位置で浮遊容量が変化したか、即ち、交差部のどの位置で指が近接したか（タッチされたか、接触イベントが発生したか）を示すために、接触イベントが発生したときの位置座標を演算する。
【００４８】
タッチパネル１は透過性（透光性）の電極や誘電体膜を用いて構成され、例えば表示パネル２の表示面に重ね合せて配置される。タッチパネル１と表示パネル２は、一体として実装されたインセル構成でも、個別に製造されて重ね合せて実装されたオンセル構成でも良いし、タッチパネル１と上面に設置されるカバーガラスとが一体化されたカバーガラス一体構成であってもよい。
【００４９】
ホストプロセッサ（ＨＭＰＵ）６は表示データを生成し、表示パネルコントローラ４はホストプロセッサ６から受け取った表示データを表示パネル２に表示するための表示制御を行う。ホストプロセッサ６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５から取得し、表示パネル２における位置座標のデータと表示パネルコントローラ４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１の操作による入力を解析する。
【００５０】
特に制限されないが、ホストプロセッサ６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内蔵され或いは接続されることによって、例えば携帯端末が構成される。
【００５１】
図２にはタッチパネル１の電極構成が例示される。タッチパネル１は横方向に形成された多数の駆動電極（Ｙ電極）Ｙ１〜ＹＭ（Ｙ電極Ｙｍとも記す）と、縦方向に形成された多数の検出電極（Ｘ電極）Ｘ１〜ＸＮ（Ｘ電極Ｘｎとも記す）とが相互に電気的に絶縁されて構成される。Ｘ電極とＹ電極の交差部には各電極の容量電極を介してセンサ容量が形成される。センサ容量は、交点容量、或いは、交差容量とも呼ばれる。相互容量方式では、センサ容量に指などの物体が近接すると、当該物体を容量電極とする浮遊容量が前記センサ容量に加わることになる。Ｙ電極Ｙ１〜ＹＭは、例えばその配列順にタッチパネルコントローラ３から駆動パルスが印加されて駆動される。自己容量方式では、各Ｘ電極及び／または各Ｙ電極毎に、各センサ容量の容量値の変化を計測することができるように構成されている。図２には、電極形状が菱形のタッチパネル１が示されるが、電極形状は格子型等他の形状でもよい。
【００５２】
図３には表示パネル２の電極構成が例示される。同図に示される表示パネル２の表示サイズは例えばＶＧＡである４８０ＲＧＢ×６４０の規模とされる。表示パネル２は横方向に形成された走査電極としてのゲート電極Ｇ１〜Ｇ６４０と縦方向に形成された信号電極としてのドレイン電極Ｄ１〜Ｄ１４４０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表示セルが配置される。ゲート電極Ｇ１〜Ｇ６４０は、例えばその配列順に表示パネルコントローラ４から走査パルスが印加されて駆動（走査駆動）される。ドレイン電極Ｄ１〜Ｄ１４４０にはゲート電極の走査駆動に同期して走査駆動ラインの階調データが供給される。表示パネル２の表示サイズは、図示された上記表示サイズに制限されず、任意である。
【００５３】
図４にはタッチパネルコントローラ３の全体的な構成が例示される。タッチパネルコントローラ３は駆動回路（ＹＤＲＶ）３００、タッチ検出回路（ＳＥＮＳ）３０１、サンプルホールド回路（ＳＨ）３０２、セレクタ（ＳＬＣＴ）３０３、アナログ／ディジタル変換回路（ＡＤＣ、以後ＡＤ変換回路と略す）３０４、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０５、バスインタフェース回路（ＢＩＦ）３０６、及び制御回路としてのシーケンス制御回路（ＳＱＥＮＣ）３０８を有する。シーケンス制御回路（ＳＱＥＮＣ）３０８は、制御シーケンスをプログラマブルに設定することを可能とする、制御レジスタ（ＣＲＥＧ）３２０を備えて構成されると好適である。制御レジスタ（ＣＲＥＧ）３２０は、不揮発性の記憶素子で構成されても良いし、揮発性の記憶素子で構成され、サブプロセッサ（ＳＭＰＵ）５等によって初期化或いは適宜変更する（書き換える）ことが可能なように構成されても良い。
【００５４】
駆動回路（ＹＤＲＶ）３００は、相互容量方式のタッチ検出を行うときにＹ電極Ｙ１〜ＹＭを駆動するために設けられている。自己容量方式のタッチ検出の場合には、駆動回路３００は、検出対象のセンサ容量を選択するためにＹ電極Ｙ１〜ＹＭに所定の電位を与える機能を備え、またはそのような選択を必要としない構成の場合には省略されてもよい。
【００５５】
タッチ検出部３０１は、Ｘ電極Ｘ１〜ＸＮに接続されるセンサ容量を計測して、その容量値に対応する電圧（Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎなど）を出力する。相互容量方式のタッチ検出を行うときには、Ｘ電極Ｘ１〜ＸＮには、センサ容量を介して駆動パルスに同期した信号が現れる。センサ容量にユーザの指などが触れまたは近づくと、駆動パルスからセンサ容量に充電された電荷が奪われる。タッチ検出部３０１には、駆動パルスに同期してＸ電極Ｘ１〜ＸＮに生ずる電荷の移動に伴って発生する信号が入力される。タッチ検出部３０１は、Ｘ電極からの入力信号が入力され、積分回路やフィルタとして動作する、スイッチトキャパシタ回路を含んで構成される。タッチ検出部３０１の構成と動作については、後述の各実施形態で詳しく説明する。
【００５６】
タッチ検出部３０１から出力される検出信号Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔｎは検出電極毎にサンプルホールド回路３０２に保持され、保持された検出信号はセレクタ３０３で選択され、選択された検出信号はＡＤ変換回路３０４でディジタルの検出データＤｏｕｔに変換される。変換された検出データはＲＡＭ３０５に蓄積される。ＲＡＭ３０５に蓄積された検出データはバスインタフェース回路３０６を介してサブプロセッサ５に供給され、タッチ座標の演算に供される。
【００５７】
シーケンス制御回路３０８は制御信号Ｃｓｉｇ１〜Ｃｓｉｇ６を用いて駆動回路３００、タッチ検出部３０１、サンプルホールド回路３０２、セレクタ３０３、ＡＤ変換回路３０４及びバスインタフェース回路３０６の動作を制御し、また、制御信号Ｃｓｉｇ７によってＲＡＭ３０５のアクセス制御を行う。シーケンス制御回路３０８には、例えば、外部から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃや水平同期信号Ｈｓｙｎｃがタイミングの基準信号（Reference Riming）として入力され、別途入力されまたは内部で生成されるクロックＣＬＫに同期したシーケンス制御を行う。
【００５８】
図５は、タッチパネルの等価回路と実施形態１に係るタッチ検出回路３０１、及びタッチ検出回路３０１を含むタッチパネルコントローラ３の構成例を示すブロック図である。タッチパネルコントローラ３には、Ｙ電極Ｙ１〜ＹＭを駆動するための、端子ＰＹ１〜ＰＹｍが設けられ、Ｘ電極Ｘ１〜ＸＮに接続されるセンサ容量ａ１１〜ａ１ｍ、ａ２１〜ａ２ｍ、ａ３１〜ａ３ｍ、…、ａｎ１〜ａｎｍの容量値または容量値の変化量を計測するために、端子ＰＸ１〜ＰＸｎが設けられている。タッチパネルコントローラ３は、タッチ検出部３０１とサンプルホールド回路３０２と、セレクタ３０３と、ＡＤ変換回路３０４と、駆動回路３００と、シーケンス制御回路３０８とを含んで構成され、タッチ・非タッチ検出論理５０と記憶装置６０が外付けされる。タッチ・非タッチ検出論理５０は、例えば、図１に示されるサブプロセッサ（ＳＭＰＵ）５によって実行されるソフトウェアとして実装され、記憶装置６０はそのサブプロセッサ（ＳＭＰＵ）５によってアクセス可能な記憶装置である。また、タッチ・非タッチ検出論理５０は、例えば、ハードウェアの論理回路として、タッチパネルコントローラ３内に実装することもできる。
【００５９】
タッチ検出部３０１は、端子ＰＸ１〜ＰＸｎにそれぞれ接続される検出回路１０＿１〜１０＿ｎが設けられており、センサ容量ａ１１〜ａ１ｍ…ａｎ１〜ａｎｍの容量値またはその変化量に対応する出力電圧Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎを出力する。タッチ検出部３０１の出力Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎは、サンプルホールド回路（ＳＨ）３０２に転送され電圧値として保持される。セレクタ（ＳＬＣＴ）３０３は、サンプルホールド回路（ＳＨ）３０２に保持される電圧値を、制御信号Ｃｓｉｇ４に基づいて順次選択して、ＡＤ変換回路３０４に入力する。ＡＤ変換回路３０４は、入力される電圧値をディジタル値Ｄｏｕｔに変換する。ディジタル値Ｄｏｕｔは、タッチ・非タッチ検出論理５０に送られて、この値を解析することによって、タッチ・非タッチ検出が行われる。
【００６０】
センサ容量ａ１１〜ａ１ｍ…ａｎ１〜ａｎｍの容量値またはその変化量を検出するために、駆動回路３００は、Ｙ電極Ｙ１〜ＹＭに駆動パルスを順次出力することによってセンサ容量を充電する動作を、所定タイミングで繰返す。電極Ｙ１にパルスを印加することによって、第１行のセンサ容量ａ１１、ａ２１、ａ３１、…ａｎ１が充電され、充電に使われた電荷がＸ電極Ｘ１〜Ｘｎに並列に現れ、その電荷量を検出回路１０＿１〜１０＿ｎを使って並列に検出する。その後順次、Ｙ電極Ｙ２、Ｙ３、・・・にパルスを印加することによって、第２行のセンサ容量ａ１２、ａ２２、…ａｎ２、第３行のセンサ容量ａ１３、ａ２３、…ａｎ３を順次対象として、容量値またはその変化量を検出する。より好ましい実施形態では、Ｙ電極毎に供給される駆動パルスは一定の複数パルス数に制御され、検出回路１０＿１〜１０＿ｎは入力される電荷量を複数回に渡って累積的に加算（積分）して信号量を増幅する。
【００６１】
センサ容量ａ１１〜ａ１ｍ…ａｎ１〜ａｎｍのうち、１列に配列されるセンサ容量ａ１１〜ａ１ｍは、タッチパネルコントローラ３の端子ＰＸ１から見てａ１１が遠端、ａ１ｍが近端であり、センサ容量ａｎ１〜ａｎｍでは、端子ＰＸｎから見てａｎ１が遠端、ａｎｍが近端である。遠端のセンサ容量ａ１１、ａ２１、ａ３１、…ａｎ１から得られるＤｏｕｔには閾値ＶＴ１が与えられ、近端のセンサ容量ａ１ｍ、ａ２ｍ、ａ３ｍ、…ａｎｍから得られるＤｏｕｔには閾値ＶＴｍが与えられる。遠端のセンサ容量ａ１１、ａ２１、ａ３１、…ａｎ１との配線は近端のセンサ容量ａ１ｍ、ａ２ｍ、ａ３ｍ、…ａｎｍとの配線と比べて長いので配線抵抗が大きくなり、その配線によって伝送される信号が減衰するため、得られるＤｏｕｔは比較的小さくなる。
【００６２】
本実施形態では、タッチ・非タッチを判定するための閾値を、これに合わせて、遠端のセンサ容量ａ１１、ａ２１、…ａｎ１に対応する閾値ＶＴ１が、近端のセンサ容量ａ１ｍ、ａ２ｍ、…ａｎｍに対応する閾値ＶＴｍよりも小さい値となるようにマッピングされている（検出閾値マッピング）。遠端から近端までのセンサ容量に対応する閾値ＶＴ１〜ＶＴｍは、上記配線抵抗による信号の減衰量に基づいて、この減衰量を相殺する方向で徐々に変化する値とすることができる。領域毎にグループ化してもよい。タッチ・非タッチ検出論理５０に記憶装置６０を接続し、上記遠端から近端までのセンサ容量に対応する閾値ＶＴ１〜ＶＴｍに対応する検出閾値パラメータＰｔ１〜Ｐｔｍを、記憶装置６０に格納しておき、タッチ・非タッチ検出論理５０から適宜読み出して用いることができる。タッチ・非タッチ検出論理５０は、検出閾値パラメータＰｔ１〜Ｐｔｍを使って閾値の値を、センサ容量までの配線長に合わせて適応的に変化させることができる。ここで、閾値は、単独のＤｏｕｔそのものからセンサ容量が配置された点でのタッチ・非タッチを判定するための閾値であってもよく、または、２次元的な分布において、周囲からの変化分（容量増加分）を判定するための閾値であってもよい。
【００６３】
これにより、センサ容量からタッチ検出回路までの距離による、信号量の減衰を相殺する方向で調整することができ、遠端から近端までセンサ容量からの信号を安定して検出することができる。
【００６４】
〔実施形態２〕
本発明の別の実施形態では、検出回路１０＿１〜１０＿ｎの特性を、検出対象のセンサ容量に応じて配線抵抗の抵抗値の変化量を相殺する方向で適応的に変化させる。例えば、検出回路１０＿１〜１０＿ｎの入力インピーダンスを、遠端から近端までのセンサ容量に対応する配線抵抗の変化量を相殺する方向で、適応的に変化させる。また、検出回路１０＿１〜１０＿ｎの感度または利得を、遠端から近端までのセンサ容量に対応する配線抵抗の変化量を相殺する方向で、適応的に変化させる。上述の実施形態１で説明したように、タッチ・非タッチを判定するための閾値を、検出対象のセンサ容量までの配線長に応じて適応的に変更することができるように構成し、または、本実施形態のように、検出回路１０＿１〜１０＿ｎの特性を、検出対象のセンサ容量に応じて配線抵抗の抵抗値の変化量を相殺する方向で適応的に変化させることができるように構成し、或いはそれらを組合せて構成しても良い。これにより、センサ容量からタッチ検出回路までの距離による、信号量の減衰を相殺する方向で調整することができ、遠端から近端までセンサ容量からの信号を安定して検出することができる。
【００６５】
図６は、タッチパネルの等価回路と実施形態２に係るタッチ検出回路３０１、及びタッチ検出回路３０１を含むタッチパネルコントローラ３の構成例を示すブロック図である。表示及び入力装置１００の全体的な構成については、図１から図４を引用して説明した実施形態１と同様に構成することができる。タッチパネルコントローラ３には、図５と同様に、Ｙ電極Ｙ１〜ＹＭを駆動するための、端子ＰＹ１〜ＰＹｍが設けられ、Ｘ電極Ｘ１〜ＸＮに接続されるセンサ容量ａ１１〜ａ１ｍ…ａｎ１〜ａｎｍの容量値または容量値の変化量を計測するために、端子ＰＸ１〜ＰＸｎが設けられている。タッチパネルコントローラ３は、タッチ検出部３０１とサンプルホールド回路３０２と、セレクタ３０３と、ＡＤ変換回路３０４と、駆動回路３００と、シーケンス制御回路３０８とを含んで構成され、タッチ・非タッチ検出論理５０と記憶装置６０が外付けされる。
【００６６】
タッチ検出部３０１には、端子ＰＸ１〜ＰＸｎにそれぞれ接続される検出回路１０＿１〜１０＿ｎと入力インピーダンス制御回路１８が設けられており、センサ容量ａ１１〜ａ１ｍ…ａｎ１〜ａｎｍの容量値またはその変化量に対応する出力電圧Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎが出力される。検出回路１０＿１〜１０＿ｎのそれぞれは、積分回路１１＿１〜１１＿ｎを備え、それぞれの入力部に入力インピーダンスを調整するための調整用抵抗Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎを備える。調整用抵抗Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎの抵抗値は、入力インピーダンス制御回路１８によって制御される。タッチ検出部３０１の出力Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎは、実施形態１と同様に、サンプルホールド回路（ＳＨ）３０２に転送され電圧値として保持される。その他の構成は、実施形態１と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００６７】
センサ容量ａ１１〜ａ１ｍ…ａｎ１〜ａｎｍの容量値またはその変化量を検出するために、駆動回路３００は、Ｙ電極Ｙ１〜ＹＭに駆動パルスを順次出力することによってセンサ容量を充電する動作を、所定タイミングで繰返す。電極Ｙ１にパルスを印加することによって、第１行のセンサ容量ａ１１、ａ２１、ａ３１、…ａｎ１が充電され、充電に使われた電荷の量がＸ電極Ｘ１〜Ｘｎに並列に現れ、その電荷量を検出回路１０＿１〜１０＿ｎを使って並列に検出する。その後順次、Ｙ電極Ｙ２、Ｙ３、・・・にパルスを印加することによって、第２列のセンサ容量ａ１２、ａ２２、ａ３２、…ａｎ２、第３列のセンサ容量ａ１３、ａ２３、ａ３３、…ａｎ３を順次対象として、容量値またはその変化量を検出することができる。
【００６８】
このとき、遠端の第１行のセンサ容量ａ１１、ａ２１、ａ３１、…ａｎ１の容量値またはその変化量を検出するときには、Ｙ電極Ｙ１に充電パルスが印加されるのと同期して、入力インピーダンス制御回路１８は調整用抵抗Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎの抵抗値を、最も小さい値Ｒ１に調整する。以降、第２行のセンサ容量ａ１２、ａ２２、…ａｎ２、第３行のセンサ容量ａ１３、ａ２３、…ａｎ３を順次検出対象とするときには、Ｙ電極Ｙ２、Ｙ３に充電パルスが印加されるのと同期して、入力インピーダンス制御回路１８は調整用抵抗Ｒ＿２、Ｒ＿３の値を抵抗値Ｒ２，Ｒ３に徐々に増加させる。その後、近端の第ｍ行のセンサ容量ａ１ｍ、ａ２ｍ、…ａｎｍが検出対象のときには、Ｙ電極Ｙｍに充電パルスが印加されるのと同期して、入力インピーダンス制御回路１８は調整用抵抗Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎの抵抗値を、最も大きい値Ｒｍに調整する。このように、端子ＰＸ１〜ＰＸｎから検出対象のセンサ容量までの配線抵抗の値を、調整用抵抗Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎの抵抗値によって相殺する方向で調整することができる。調整用抵抗Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎの抵抗値は、上述のように徐々に変化させても良いが、ある程度の領域毎にまとめて同じ値としてもよい。Ｙ電極Ｙ１〜ＹＭに対して充電パルスを印加するタイミングは制御信号Ｃｓｉｇ１により、調整用抵抗Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎの抵抗値を調整するタイミングは制御信号Ｃｓｉｇ２により、ともにシーケンス制御回路（ＳＱＥＮＣ）３０８によって制御される。より好ましい実施形態では、Ｙ電極毎に供給される駆動パルスは一定の複数パルス数に制御され、検出回路１０＿１〜１０＿ｎ内の積分回路１１＿１〜１１＿ｎは入力される電荷量を複数回に渡って積分して信号量を増加する。
【００６９】
本実施形態では、タッチ・非タッチ検出論理５０において、調整用抵抗Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎの抵抗値を、遠端のセンサ容量ａ１１、ａ２１、…ａｎ１に対応する抵抗値Ｒ１が、近端のセンサ容量ａ１ｍ、ａ２ｍ、…ａｎｍに対応する抵抗値Ｒｍよりも小さい値となるようにマッピングし（調整用抵抗値マッピング）、シーケンス制御回路（ＳＱＥＮＣ）３０８に供給する。遠端から近端までのセンサ容量に対応する抵抗値Ｒ１〜Ｒｍは、上記配線抵抗による信号の減衰量に基づいて、この減衰量を相殺する方向で徐々に変化する値とすることができる。タッチ・非タッチ検出論理５０に記憶装置６０を接続し、上記遠端から近端までのセンサ容量に対応する抵抗値Ｒ１〜Ｒｍに対応する抵抗調整用パラメータＰｒ１〜Ｐｒｍを、記憶装置６０に格納しておき、タッチ・非タッチ検出論理５０から適宜読み出して用いることができる。タッチ・非タッチ検出論理５０は、抵抗調整用パラメータＰｒ１〜Ｐｒｍを使って調整用抵抗Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎの抵抗値を、センサ容量までの配線長に合わせて適応的に変化させることができる。
【００７０】
〔実施形態３〕
図７は、実施形態３のタッチ検出回路の構成例と接続例を示す回路図である。図７に示される検出回路１０は、図５に示したタッチコントローラ３において、端子ＰＸ１〜ＰＸｎに接続される検出回路１０＿１〜１０＿ｎの一例である。入力端子ＰＸ１に積分回路１１による検出回路１０が接続され、その出力にサンプルホールド回路３０２内の１本の信号分のサンプルホールド回路１９が接続され、その出力がセレクタ３０３内のスイッチＳ６ＲＸ１を介してＡＤ変換回路３０４に接続される。検出回路１０を構成する積分回路１１は、正極側入力（＋）が所定電位ＶＨＳＰに固定される演算増幅器（オペアンプ）ＡＭＰ１を備え、オペアンプＡＭＰ１の負極側入力（−）と出力Ｖｏｕｔ１との間に、積分容量Ｃｓ１とスイッチＳ１が並列に接続される。入力端子ＰＸ１とオペアンプＡＭＰ１の負極側入力（−）との間にはスイッチＳ２が接続される。入力端子ＰＸ１は、スイッチＳ３によって所定電位ＶＨＳＰに初期化することができる。例えば、Ｙ電極を駆動するパルスの印加とスイッチＳ２のタイミングがずれた場合にも、Ｘ電極の電位をスイッチＳ３によって所定電位ＶＨＳＰに初期化することができる。積分回路１３は、スイッチＳ１を閉じることによって積分容量Ｃｓ１が放電されて初期化され、スイッチＳ２が閉じる毎に、Ｘ電極から入力される電荷を、積分容量Ｃｓ１に累積的に加算する、積分動作を行う。サンプルホールド回路１９は、スイッチＳ４と、サンプルホールド容量ＣＳＨと、オペアンプＡＭＰ４とを含んで構成される。オペアンプＡＭＰ４は、負極側入力（−）と出力端子が短絡されてボルテージフォロワアンプを構成する。ボルテージフォロワアンプの入力であるオペアンプＡＭＰ４の正極側入力（＋）は、接地電位との間にはサンプルホールド容量ＣＳＨが接続され、検出回路１０である積分回路１１の出力Ｖｏｕｔ１との間にはスイッチＳ４が接続される。スイッチＳ１〜Ｓ３は制御信号Ｃｓｉｇ２によって制御され、スイッチＳ４はＣｓｉｇ３によって制御される。
【００７１】
図８は、実施形態３のタッチ検出回路の動作例を示すタイミングチャートである。横軸が時間であり、縦軸に上から順に、外部同期の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、クロックＣＬＫ、ＩＣ１０１内の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、表示期間を示す信号、Ｙ電極Ｙｍに印加される信号、及び、スイッチＳ１とＳ２を制御する信号が示される。内部の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃは、外部同期の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃにそれぞれ同期して生成される。内部の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃは外部同期の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに同期して立上り、内部の水平同期信号Ｈｓｙｎｃは、クロックＣＬＫに同期させるために、例えば、外部同期の水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期して立下り、クロックＣＬＫに同期する所定期間後に立ち上がるように構成される。
【００７２】
図示されるように、１ライン期間ｔＨの一部（図では後半）に表示期間を設け、表示期間が開始される前にタッチ検出を行う場合、Ｙｍ電極に印加されるパルスは、Ｈｓｙｎｃの立上りから所定期間ａ後に立上り、ハイ期間ｃ、周期ｄで表示期間が開始される前まで繰り返し出力される。図８には、１ライン毎に２パルス出力される例が示されているが、パルス数は１ライン期間ｔＨ中の表示期間の長さによって変動する。表示期間を長くするとタッチ検出に割くことができる期間が短くなり、タッチ検出の感度と精度が低下する一方、表示期間を短縮するためには、表示パネル２と表示パネルコントローラ４を高速な応答が可能なものとする必要がある。スイッチＳ１の制御信号は、Ｙｍ電極への一連のパルスの印加を開始する前に一旦ハイにされロウに戻されることにより、積分回路１１の積分容量Ｃｓ１が短絡、放電されて初期化される。スイッチＳ１の制御信号は、Ｙｍ電極への一連のパルスの印加と同期して制御される。即ち、Ｈｓｙｎｃの立上りから所定期間ａ後に立上り、周期ｔｓで表示期間が開始される前まで繰り返し出力される。ハイ期間の長さは、Ｙ電極に印加されるパルスのハイ期間ｃと一致させる必要はない。Ｙｍ電極にパルスが印加されることによって生じた電荷の移動を、スイッチＳ２を閉じることによって積分回路１１に取りこみ、所定の回数だけ積分、即ち繰り返し取りこまれた信号電荷を積分容量Ｃｓ１に累積加算する。表示期間には、Ｙｍ電極へのパルスの印加が停止されるので、これと同期して動作する積分回路１１への入力を制御する、スイッチＳ２もその期間中は開放され、積分回路１１の動作は停止する。積分回路１１は、表示期間に入力は中断されるが積分値は積分容量Ｃｓ１に保持されるので、入力が再開されたときに積分動作が再開し、所定のパルス数の入力に対応して、信号電荷が積分される。このように、検出回路１０を構成する積分回路１１は、サンプリング周期ｔｓで間欠的に動作する。なお、図８に示される信号のハイ／ロウは一例に過ぎず、構成される回路の正論理／負論理によって適宜規定される。他のタイミングチャートについても同様である。
【００７３】
図９は、実施形態３のタッチ検出回路の別の動作例を示すタイミングチャートである。横軸が時間であり、縦軸に上から順に、外部同期の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、クロックＣＬＫ、ＩＣ１０１内の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、表示期間を示す信号、タッチウィンドウを表す信号（Touch window）、Ｙ電極Ｙｍに印加される信号、及び、スイッチＳ１とＳ２を制御する信号が示される。外部同期の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、クロックＣＬＫ、ＩＣ１０１内の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、表示期間を示す信号、Ｙ電極Ｙｍに印加される信号、及び、スイッチＳ１の動作は、図８を引用して上述した動作例と同様であるので、説明を省略する。
【００７４】
図９には、タッチ検出期間を示すタイミング情報として、タッチウィンドウ（Touch window）が示される。タッチウィンドウは表示期間と重ならない範囲で設定され、タッチパネルコントローラにタッチ検出動作を行わせる期間を示す信号である。内部の水平同期信号Ｈｓｙｎｃの立上りから期間ａ後に立上り、表示期間が開始れされるＨｓｙｎｃの立上りから期間ｂ後よりもβだけの余裕（マージン）をもってｂ＋β（β＜０）後に立ち下げられる。タッチウィンドウは、例えば表示パネルコントローラ４からタイミング信号ＴＰＣｔｉｍｉｎｇとして入力され、または、上述のａ、ｂ、βを制御レジスタ３２０にパラメータとして与えられて、シーケンス制御回路（ＳＱＥＮＣ）内で生成される。Ｙ電極Ｙｍに印加されるパルスの出力は、タッチウィンドウの範囲内に制限される。これにより、表示期間にＹ電極の駆動パルスが表示データに影響を与えて画質を劣化させることがないように、マージンを調節することができる。
【００７５】
図９に示される検出回路１０において特徴的な点は、スイッチＳ２の動作である。図８に示される動作例では、スイッチＳ２はＹｍ電極に印加されるパルスと同期して、表示期間に開放されていたが、図９に示される動作例では、Ｙｍ電極へのパルスの出力が停止されている期間も、同じ周期ｔｓでＸ電極からの信号電荷の取り込みを継続する。検出回路１０の動作は表示期間中にも継続するが、Ｙｍ電極へのパルスの出力が停止されているので、表示データに影響を与えて画質を劣化させることがない。一方、図９に示されるように動作させることにより、検出回路１０である積分回路１１の周波数特性は、著しく改善される。積分回路１１は、スイッチトキャパシタ回路の一種であり低域通過特性を持つ。また、スイッチトキャパシタ回路は離散系であるので、周期ｔｓの逆数であるサンプリング周波数を単位として折り返される周期的な周波数特性を持つ。したがって、検出回路１０である積分回路１１の周波数特性は、周波数０（ゼロ、即ち直流）とサンプリング周波数において利得＝１（減衰なし）の通過特性となる。図８に示されるように、表示期間とタッチ検出期間に合わせて、積分回路１１を水平同期信号の周期ｔＨで間欠的に動作させると、周期ｔＨの逆数の周波数ごとに、ピークを持つ通過特性が重畳される。一方、図９に示されるように、タッチ検出期間だけでなく表示期間にも、積分回路１１のサンプリング動作を連続的に継続させると、水平同期信号の周期ｔＨに起因するピークは現れず、良好な低域通過特性が得られる。
【００７６】
以上、図７に示される検出回路１０を、実施形態１のタッチコントローラ３の検出回路３０１に搭載する実施形態について説明したが、図６に示した実施形態２のタッチコントローラ３において、検出回路１０＿１〜１０＿ｎとして搭載しても良い。
【００７７】
〔実施形態４〕
図１０は、実施形態４のタッチ検出回路（片エッジ検出タイプ）の構成例と接続例を示す回路図である。図１０には、タッチ検出回路３０１とサンプルホールド回路３０２、セレクタ３０３のうち、１個の検出電極（Ｘ電極）に接続される回路構成の一例が示される。例えば端子ＰＸ１を介して検出電極（Ｘ電極）Ｘ１に接続される。１個の検出電極（Ｘ１）に接続される検出回路１０は、第１及び第２スイッチトキャパシタ回路１２と及び１４と積分回路１５とを含んで構成される。第１及び第２スイッチトキャパシタ回路１２と及び１４と積分回路１５とで構成される検出回路１０は、例えば、図５に示した実施形態１のタッチコントローラ３において、端子ＰＸ１〜ＰＸｎに接続される検出回路１０＿１〜１０＿ｎとして使用することができ、また、図６に示した実施形態２のタッチコントローラ３において、積分回路１１＿１〜１１＿ｎを置き換えることができる。
【００７８】
検出回路１０において、第１スイッチトキャパシタ回路１２の出力は、スイッチＳ４１とサンプルホールド容量Ｃｓｈ１を介して第２スイッチトキャパシタ回路１４に転送され、第２スイッチトキャパシタ回路１４の出力は、スイッチＳ４３とサンプルホールド容量Ｃｓｈ２を介して積分回路１５に転送される。積分回路１５の出力は、スイッチＳ４を介してサンプルホールド回路３０２を構成する１つのサンプルホールド回路１９に接続される。サンプルホールド回路１９の出力は、セレクタ３０３を構成する１つのスイッチＳ６＿ＲＸ１を介して、ＡＤ変換回路３０４に接続される。第１スイッチトキャパシタ回路１２の出力は、スイッチＳＩＴＧを介して、サンプルホールド回路１９の入力であるスイッチＳ４に接続されるとよい。第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５を停止させこれらをバイパスして、第１スイッチトキャパシタ回路１２の出力をサンプルホールド回路１９に転送することができる。積分回路１５は、動作を停止したとき出力ＶＯＵＴ３がハイインピーダンスとなるように構成される。上述した各スイッチと後述する第１及び第２スイッチトキャパシタ回路１２と及び１４と積分回路１５内の各スイッチは、シーケンス制御回路３０８から出力される制御信号Ｃｓｉｇ２〜Ｃｓｉｇ４によって制御される。
【００７９】
第１スイッチトキャパシタ回路１２は、正極側入力（＋）が所定電位ＶＨＳＰに固定されるオペアンプＡＭＰ１を含んで構成される。オペアンプＡＭＰ１の負極側入力（−）と出力ＶＯＵＴ１との間には、積分容量Ｃｓ１とスイッチＳ１が並列に接続される。入力端子ＰＸ１とオペアンプＡＭＰ１の負極側入力（−）との間にはスイッチＳ２が接続される。入力端子ＰＸ１は、スイッチＳ３によって所定電位ＶＨＳＰに固定することができる。例えば、Ｙ電極を駆動するパルスの印加とスイッチＳ２のタイミングがずれた場合にも、Ｘ電極の電位が変動しないように、スイッチＳ３によって所定電位ＶＨＳＰに固定することができる。第１スイッチトキャパシタ回路１２は、後述のように、スイッチＳ１〜Ｓ３と後段のサンプルホールド容量Ｃｓｈ１への転送を制御するスイッチＳ４１のタイミングを適切に制御することにより、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ、ＱＶ変換器、または、積分回路として動作させることができる。
【００８０】
第２スイッチトキャパシタ回路１４は、正極側入力（＋）が所定電位ＶＨＳＰに固定されるオペアンプＡＭＰ２を含んで構成される。オペアンプＡＭＰ２の負極側入力（−）と出力ＶＯＵＴ２との間には、積分容量Ｃｓ２ａとＣｓ２ｂとスイッチＳ１２が並列に接続される。積分容量Ｃｓ２ａとＣｓ２ｂとはスイッチＣＦ１とＣＦ２によって、並列に接続されまたは切り離される。積分容量Ｃｓ２ａとＣｓ２ｂの一方また両方は、スイッチＳ１２によって短絡されて放電され、スイッチＳ１３によって所定電位ＶＨＳＰに初期化することができるように構成されている。即ち、積分容量Ｃｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂは、容量値の一部（Ｃｓ２ｂのみ）または全部（Ｃｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂ）が、スイッチＣＦ１とＣＦ２とＳ１２の制御によって放電可能に構成されている。サンプルホールド容量Ｃｓｈ１とオペアンプＡＭＰ２の負極側入力（−）との間にはスイッチＳ４２が接続される。第２スイッチトキャパシタ回路１４、後述のように、サンプルホールド容量Ｃｓｈ１からの入力を制御するスイッチＳ４２と、スイッチＳ１２〜Ｓ１３とＣＦ１とＣＦ２と、後段のサンプルホールド容量Ｃｓｈ２への転送を制御するスイッチＳ４３のタイミングを適切に制御することにより、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタとして動作させることができる。積分容量Ｃｓ２ａとＣｓ２ｂの容量値は、例えばレジスタ設定により変更することができるように構成されると好適である。積分容量Ｃｓ２ａとＣｓ２ｂの容量値によって、ＩＩＲフィルタの周波数特性が規定されるからである。
【００８１】
積分回路１５は、正極側入力（＋）が所定電位ＶＨＳＰに固定されるオペアンプＡＭＰ３を含んで構成される。オペアンプＡＭＰ３の負極側入力（−）と出力ＶＯＵＴ３との間には、積分容量Ｃｓ３とスイッチＳ１４が並列に接続される。サンプルホールド容量Ｃｓｈ２とオペアンプＡＭＰ３の負極側入力（−）との間にはスイッチＳ４４が接続される。積分容量Ｃｓ３の容量値は、例えばレジスタ設定により変更することができるように構成されると好適である。積分回路１５では、サンプルホールド容量Ｃｓｈ２と積分容量Ｃｓ３の比により、増幅効果を得ることができるので、積分容量Ｃｓ３の容量値を可変とすることにより、利得を調整することができるからである。また、積分回路１５の動作回数、即ち積み上げ回数も、例えばレジスタ設定により変更することができるように構成されると好適である。積分回路１５の動作回数によっても、利得を調整することができるからである。
【００８２】
サンプルホールド回路１９は、入力のスイッチＳ４とサンプルホールド容量ＣＳＨとオペアンプＡＭＰ４によるボルテージフォロワアンプによって構成される。
【００８３】
上述の各スイッチを適切に制御することにより、検出回路３０１は、少なくとも下記３通りの動作モードで選択的に動作させることができる。動作モードの選択は、シーケンス制御回路（ＳＱＥＮＣ）３０８に制御レジスタ（ＣＲＥＧ）３２０を設けて、上述の各スイッチの制御シーケンスを適切に設定することができるように構成するのが好適である。制御レジスタ（ＣＲＥＧ）３２０は、不揮発性の記憶素子で構成されても良いし、揮発性の記憶素子で構成され、サブプロセッサ（ＳＭＰＵ）５等によって初期化或いは適宜変更することが可能なように構成されても良い。
【００８４】
第１動作モードでは、第１スイッチトキャパシタ回路１２をＦＩＲフィルタとして動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４をＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１５で積分（累積加算）して出力する。第２動作モードでは、第１スイッチトキャパシタ回路１２をＱＶ変換回路として動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４をＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１５で積分（累積加算）して出力する。第３動作モードでは、第１スイッチトキャパシタ回路１２を積分回路として動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５を停止させて、検出回路３０１の出力として第１スイッチトキャパシタ回路１２の出力ＶＯＵＴ１を出力する。
【００８５】
これにより、タッチパネル制御回路３が実装され使用される環境に合わせて、検出回路３０１を上述の構成や他の構成の中から、最も適切な動作をさせることが可能な構成をプログラマブルに設定することができ、多様なノイズ環境に対応することができる。ここで他の構成とは、例えば、第２スイッチトキャパシタ回路１４をＩＩＲフィルタではなくＦＩＲフィルタとして動作させる場合などである。スイッチＣＦ１とＣＦ２を常時閉じておけば、積分容量Ｃｓ２ａとＣｓ２ｂは並列接続となり、第２スイッチトキャパシタ回路１４をＦＩＲフィルタとして動作させることができる。
【００８６】
各動作モードについてさらに詳しく説明する。
【００８７】
＜第１動作モード（ＦＩＲ＋ＩＩＲ＋積分回路）＞
第１動作モードでは、第１スイッチトキャパシタ回路１２をＦＩＲフィルタとして動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４をＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１５で積分（累積加算）して出力する。
【００８８】
図１１は、上述の第１動作モード（ＦＩＲ＋ＩＩＲ＋積分回路）の動作例を表すタイミングチャートである。横軸に時刻が任意単位（a.u.: arbitrarily unit）で示され、縦軸方向に上から、Ｙ電極にパルスを印加する信号（ＴＸ１とＴＸ２）と、上述の各スイッチのオン／オフを制御する信号が示される。Ｙ電極には、図９を引用して説明したように、複数のパルスが間欠的に印加される。図１１にはその一部が示される。時刻t=0.5からＹ１電極に４個のパルスが印加され、時刻t=4〜15.5の表示期間（不図示）には印加が停止される。時刻t=16.5からＹ２電極に印加される４個のパルスが印加され、時刻t=20以降の表示期間（不図示）には印加が停止される。１つのＹ電極には、図９を引用して説明したように、１個または複数のパルスが印加される期間と表示のためにパルスの印加が停止される期間が繰り返し現れるが、図１１では簡略化されて、４個のパルス印加と停止期間（表示期間）のみが示されている。Ｙ電極にパルスが印加されると、Ｘ電極から検出回路１０＿１の入力端子ＰＸ１にセンサ容量Ｃｘｙに対応する電荷が入力される。
【００８９】
第１スイッチトキャパシタ回路１２のスイッチＳ２は、Ｙ電極に印加されるパルスに同期して閉じられ、入力される電荷を積分容量Ｃｓ１に転送する。電荷は転送される毎に積分容量Ｃｓ１に累積され、ＶＯＵＴ１に出力される。スイッチＳ１は、時刻t=0〜0.5、t=5〜5.5のように、積分容量Ｃｓ１に蓄積される電荷を周期的に放電する。出力ＶＯＵＴ１は、スイッチＳ４１を介してサンプルホールド容量Ｃｓｈ１に保持される。以上のように、第１スイッチトキャパシタ回路１２は、４次のＦＩＲフィルタとして動作し、Ｙ電極に印加されるパルスに同期して周期的にＰＸ１端子に入力される電荷を４パルス期間分積算して、４パルス期間ごとにサンプルホールド容量Ｃｓｈ１に出力する。スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４１の動作は、Ｙ１電極へのパルスの印加が停止される期間t=4〜16も、上記と同じ周期で繰り返し継続される。
【００９０】
サンプルホールド容量Ｃｓｈ１に保持される、第１スイッチトキャパシタ回路１２の出力は、スイッチＳ４２により４パルス期間ごとに第２スイッチトキャパシタ回路１４に入力される。時刻t=4〜4.5には、スイッチＣＦ１とＣＦ２は共に閉じられており、積分容量Ｃｓ２ａとＣｓ２ｂは並列接続されて、容量値はＣｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂとなっている。入力されたＦＩＲフィルタの出力は、積分容量Ｃｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂに蓄積される。時刻t=4.5〜8に、スイッチＣＦ１とＣＦ２はともに開かれ、スイッチＳ１２とＳ１３が閉じられことにより、積分容量Ｃｓ２ｂが短絡されて放電され、電圧ＶＨＳＰに初期化される。次に時刻t=8〜8.5に、スイッチＣＦ１とＣＦ２は共に再び閉じられ、入力されたＦＩＲフィルタの次の出力が積分容量Ｃｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂに蓄積される。このように、第２スイッチトキャパシタ回路１４は、前回のサンプリングまでに保持されていた電荷のうち、Ｃｓ２ｂ／（Ｃｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂ）が捨てられ、新たに入力されるサンプリングデータが積分容量Ｃｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂに蓄積される、ＩＩＲフィルタとして動作する。ＩＩＲフィルタのフィードバック係数を決める比Ｃｓ２ｂ／（Ｃｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂ）によって、周波数特性を調整することができる。積分容量Ｃｓ２ａとＣｓ２ｂの容量値を、例えばレジスタ設定により変更することができるように構成することにより、周波数特性の調整を可能とすることができる。スイッチＳ４２、ＣＦ１，ＣＦ２、Ｓ１２、Ｓ１３の動作も同様に、Ｙ１電極へのパルスの印加が停止される期間t=4〜16にも、上記と同じ周期で繰り返し継続される。
【００９１】
ＩＩＲフィルタとして動作する第２スイッチトキャパシタ回路１４の出力は、スイッチＳ４３が閉じられることによってサンプルホールド容量Ｃｓｈ２に転送され、スイッチＳ４４が閉じられることによって積分回路１５に入力される。積分回路１５では、時刻t=4.5とt=8.5とt=12.5とt=16.5の４回入力されるＩＩＲフィルタの出力を、積分容量Ｃｓ３に累積加算して出力する。積分回路１５の出力ＶＯＵＴ３は、スイッチＳ４が閉じられる（時刻t=17）ことによって、サンプルホールド回路１４のサンプルホールド容量ＣＳＨに転送され、一方、積分回路１５の積分容量Ｃｓ３に蓄えられた電荷は、スイッチＳ１４が閉じられる（時刻t=18）ことによって放電され、積分回路１５がリセットされる。スイッチＳ４３、Ｓ４４，Ｓ１４，Ｓ４の動作も同様に、Ｙ１電極へのパルスの印加が停止される期間t=4〜16にも、上記と同じ周期で繰り返し継続される。
【００９２】
サンプルホールド容量ＣＳＨに保持される出力は、オペアンプＡＭＰ４によるボルテージフォロワアンプを介して、セレクタ３０３のスイッチＳ６＿ＲＸ１によって選択されたとき（時刻t=18）に、ＡＤ変換回路３０４に入力される。
【００９３】
以降、図示は省略されるが、他のＹ２〜ＹＭ電極に印加されるパルス（ＴＸ２〜ＴＸＭ）についても、タッチ検出回路３０１は上記と同様の動作を繰り返す。
【００９４】
以上は、端子ＰＸ１に１６パルスが入力されたときに、第１スイッチトキャパシタ回路１２を４パルス毎に動作する４次のＦＩＲフィルタとして動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４を４パルス毎に動作する４次のＩＩＲフィルタとして動作させる例を示したが、ＦＩＲフィルタとＩＩＲフィルタの次数は、任意に変更することができる。また、積分回路１５の動作回数、即ち積み上げ回数も、例えばレジスタ設定により変更することができるように構成されると好適である。
【００９５】
図１１に示した、ＦＩＲフィルタとして動作する第１スイッチトキャパシタ回路１２、ＩＩＲフィルタとして動作する第２スイッチトキャパシタ回路１４、及び積分回路１５の間の、信号電荷の転送タイミングは、一例に過ぎず、任意に変更可能である。例えば、第２スイッチトキャパシタ回路１４への入力と出力が同じタイミングである例を示したが、スイッチＳ４２を閉じるタイミングに対してスイッチＳ４３を閉じるタイミングを数サイクル遅らせるなどによって、ＩＩＲフィルタの入力から出力までの余裕を増やすようにタイミング調整をすることができる。さらに、第２スイッチトキャパシタ回路１４は、スイッチＣＦ１とＣＦ２を常に閉じておくことにより、ＦＩＲフィルタとして動作させることも可能である。
【００９６】
以上述べてきたように、第１動作モードでは、第１と第２スイッチトキャパシタ回路１２と１４をそれぞれＦＩＲフィルタとＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１５で積分（累積加算）して出力する。ＦＩＲフィルタとＩＩＲフィルタとして動作する第１と第２スイッチトキャパシタ回路１２と１４及び積分回路１５は、Ｙ電極に印加されるパルスに同期して動作し、さらに、Ｙ電極へのパルスの印加が停止される期間にも、同じ周期でＸ電極のサンプリング動作とその後のフィルタ動作と積分動作を継続する。このため、Ｙ電極へのパルスの印加が表示駆動とタッチ検出のために１ライン周期ごとに間欠的に停止される場合であっても、１ライン周期の逆数の周波数に通過特性のピークを持つことがなく、ＦＩＲフィルタとＩＩＲフィルタの持つ本来の通過特性により、ノイズ抑圧効果をさらに高めることができる。
【００９７】
＜第２動作モード（ＱＶ変換＋ＩＩＲ＋積分回路）＞
第２動作モードでは、第１スイッチトキャパシタ回路１２をＱＶ変換回路として動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４をＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１３で積分（累積加算）して出力する。
【００９８】
図１２は、上述の第２動作モード（ＱＶ変換＋ＩＩＲ＋積分回路）の動作例を表すタイミングチャートである。図１１と同様に横軸に時刻が任意単位で示され、縦軸方向に上から、Ｙ電極にパルスを印加する信号（ＴＸ１とＴＸ２）と、上述の各スイッチのオン／オフを制御する信号が示される。Ｙ電極には、図１１を引用して説明した第１動作モードと同様に、複数のパルスが間欠的に印加される。時刻t=0.5からＹ１電極に４個のパルスが印加され、時刻t=4〜15.5の表示期間（不図示）には印加が停止される。
【００９９】
第１スイッチトキャパシタ回路１２のスイッチＳ２は、Ｙ電極に印加されるパルスに同期して閉じられ、入力される電荷を積分容量Ｃｓ１に転送する。電荷は転送される毎に積分容量Ｃｓ１に累積され、ＶＯＵＴ１に出力される。スイッチＳ１は、スイッチＳ２と逆位相で、積分容量Ｃｓ１に蓄積される電荷を周期的に放電する。出力ＶＯＵＴ１は、スイッチＳ４１を介してサンプルホールド容量Ｃｓｈ１に保持される。図１１を引用して説明したＦＩＲフィルタとしての動作とは異なり、Ｙ電極に入力される１パルスに対応する信号電荷が、累算されずにそのままＶＯＵＴ１に出力され、サンプルホールド容量Ｃｓｈ１に転送されて保持される。第１スイッチトキャパシタ回路１２は、入力される電荷Ｑを電圧Ｖに変換するＱＶ変換回路として動作する。Ｙ電極に印加されるパルスに同期して周期的にＰＸ１端子に入力される電荷を電圧ＶＯＵＴに変換して、１パルスごとにサンプルホールド容量Ｃｓｈ１に出力する。スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４１の動作は、Ｙ１電極へのパルスの印加が停止される期間t=4〜16も、上記と同じ周期で繰り返し継続される。
【０１００】
サンプルホールド容量Ｃｓｈ１に保持される、第１スイッチトキャパシタ回路１２の出力は、スイッチＳ４２により１パルス期間ごとに、第２スイッチトキャパシタ回路１４に入力される。第２スイッチトキャパシタ回路１４に入力された信号電荷は、スイッチＣＦ１とＣＦ２がそれぞれ閉じられることによって並列接続されている、積分容量Ｃｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂに４回の入力毎に累積されて蓄積され、時刻t=4.5〜5, t=8.5〜9, t=12.5〜13,…に、Ｃｓ２ｂ／（Ｃｓ２ａ＋Ｃｓ２ｂ）が捨てられる。このように、第２スイッチトキャパシタ回路１４はＩＩＲフィルタとして動作する。スイッチＳ４２、ＣＦ１，ＣＦ２、Ｓ１２、Ｓ１３の動作も同様に、Ｙ１電極へのパルスの印加が停止される期間t=4〜16にも、上記と同じ周期で繰り返し継続される。
【０１０１】
ＩＩＲフィルタとして動作する第２スイッチトキャパシタ回路１４の出力は、スイッチＳ４３が閉じられることによってサンプルホールド容量Ｃｓｈ２に転送され、スイッチＳ４４が閉じられることによって積分回路１５に入力される。積分回路１５では、時刻t=4.5, t=8.5, t=12.5, t=16.5 の４回入力されるＩＩＲフィルタの出力を、積分容量Ｃｓ３に累積して出力する。積分回路１５の出力ＶＯＵＴ３は、スイッチＳ４が閉じられる（時刻t=17）ことによって、サンプルホールド回路１９のサンプルホールド容量ＣＳＨに転送され、一方、積分回路１５の積分容量Ｃｓ３に蓄えられた電荷は、スイッチＳ１４が閉じられる（時刻t=18〜21）ことによって放電し、積分回路１５がリセットされる。
【０１０２】
サンプルホールド容量ＣＳＨに保持される出力は、オペアンプＡＭＰ４によるボルテージフォロワアンプを介して、セレクタ３０３のスイッチＳ６＿ＲＸ１によって選択されたとき（t=18）にＡＤ変換回路３０４に入力される。
【０１０３】
以降、図示は省略されるが、他のＹ２〜ＹＭ電極に印加されるパルス（ＴＸ２〜ＴＸＭ）についても、検出回路３０１は上記と同様の動作を繰り返す。
【０１０４】
以上は、端子ＰＸ１に４パルスが入力されたときに、第１スイッチトキャパシタ回路１２を１パルス毎に動作するＱＶ変換回路として動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４を４パルス毎に動作するＩＩＲフィルタとして動作させる例を示したが、ＩＩＲフィルタの次数は任意に変更することができる。
【０１０５】
以上述べてきたように、第２動作モードでは、第１と第２スイッチトキャパシタ回路１２と１４をそれぞれＱＶ変換回路とＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１５で積分（累積加算）して出力する。ＱＶ変換回路とＩＩＲフィルタとして動作する第１と第２スイッチトキャパシタ回路１２と１４及び積分回路１５は、Ｙ電極に印加されるパルスに同期して動作し、さらに、Ｙ電極へのパルスの印加が停止される期間にも、同じ周期でＸ電極のサンプリング動作とその後のフィルタ動作と積分動作を継続する。このため、Ｙ電極へのパルスの印加が表示駆動とタッチ検出のために１ライン周期ごとに間欠的に停止される場合であっても、１ライン周期の逆数の周波数に通過特性のピークを持つことがなく、ＱＶ変換回路とＩＩＲフィルタの持つ本来の通過特性により、ノイズ抑圧効果をさらに高めることができる。
【０１０６】
＜第３動作モード（積分器のみ）＞
第３動作モードでは、第１スイッチトキャパシタ回路１２を積分回路として動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５を停止させて、タッチ検出回路３０１の出力として第１スイッチトキャパシタ回路１２の出力ＶＯＵＴ１を出力する。
【０１０７】
図１３は、第３動作モード（積分回路のみ）の動作例を表すタイミングチャートである。図１１、図１２と同様に横軸に時刻が任意単位（a.u.）で示され、縦軸方向に上から、Ｙ電極にパルスを印加する信号（ＴＸ１とＴＸ２）と、上述の各スイッチのオン／オフを制御する信号が示される。Ｙ電極には、図１１を引用して説明した第１動作モードと同様に、複数のパルスが間欠的に印加される。時刻t=0.5からＹ１電極に４個のパルスが印加され、時刻t=4〜15.5の表示期間（不図示）には印加が停止される。
【０１０８】
第１スイッチトキャパシタ回路１２のスイッチＳ２は、Ｙ電極に印加されるパルスに同期して閉じられ、入力される電荷を積分容量Ｃｓ１に転送する。電荷は転送される毎に積分容量Ｃｓ１に累積加算され、ＶＯＵＴ１に出力される。スイッチＳ２は、Ｙ１電極へのパルスの印加が停止される期間t=4〜16にも、同じ周期で繰り返し継続される。スイッチＳ１は、時刻t=0〜0.5とt=16〜16.5のように、積分容量Ｃｓ１に蓄積される電荷を周期的に放電する。出力ＶＯＵＴ１は、スイッチＳＩＧＴとスイッチＳ４を介してサンプルホールド容量ＣＳＨに保持される。第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５は停止しており、特に積分回路１５のオペアンプＡＭＰ３の出力はハイインピーダンスに制御されている。
【０１０９】
以上のように、第３動作モードでは、第１スイッチトキャパシタ回路１２が積分回路として動作し、第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５をバイパスして、直接サンプルホールド回路１９に接続される。第１スイッチトキャパシタ回路１２と第２スイッチトキャパシタ回路１４とをバイパスして積分回路１５のみを動作させる構成をとってもよい。積分回路として動作する第１スイッチトキャパシタ回路１２は、Ｙ電極に印加されるパルスに同期して動作し、さらに、Ｙ電極へのパルスの印加が停止される期間にも、同じ周期でＸ電極のサンプリングと積分動作を継続する。このため、Ｙ電極へのパルスの印加が表示駆動とタッチ検出のために１ライン周期ごとに間欠的に停止される場合であっても、１ライン周期の逆数の周波数に通過特性のピークを持つことがなく、積分回路が持つ本来の通過特性により、ノイズ抑圧効果をさらに高めることができる。
【０１１０】
〔実施形態５〕＜プログラマブルＳＣＦ（両エッジ検出タイプ）＞
上述の実施形態４では、Ｙ１電極に印加されるパルスＴＸ１の立上りに、センサ容量Ｃｘｙに対応する電荷が検出電極Ｘ１から入力され、その信号電荷に基づいてセンサ容量のタッチ／非タッチによる変動量が検出される。これに対し、本実施形態５においては、Ｙ１電極に印加されるパルスＴＸ１の立上りと立下りの両エッジで発生する電荷の移動を検出して、センサ容量のタッチ／非タッチによる変動量が検出される。
【０１１１】
図１４は、実施形態５のタッチ検出回路（両エッジ検出タイプ）の構成例と接続例を示す回路図である。図１４には、図１０と同様に、タッチ検出回路３０１とサンプルホールド回路３０２、セレクタ３０３のうち、１個の検出電極（Ｘ電極）に接続される回路構成の一例が示される。例えば端子ＰＸ１を介して検出電極（Ｘ電極）Ｘ１に接続される。１個の検出電極（Ｘ１）に接続される検出回路１０は、第１及び第２スイッチトキャパシタ回路１３と及び１４と積分回路１５とを含んで構成される。初段の第１スイッチトキャパシタ回路１３は、図１０に示される第１スイッチトキャパシタ回路１２と異なり、Ｙ１電極に印加されるパルスＴＸ１の立上りと立下りの両エッジで発生する電荷の移動を検出することができるスイッチトキャパシタ回路である。第１及び第２スイッチトキャパシタ回路１３及び１４と積分回路１５とで構成される検出回路１０は、例えば、図５に示した実施形態１のタッチコントローラ３において、端子ＰＸ１〜ＰＸｎに接続される検出回路１０＿１〜１０＿ｎとして使用することができ、また、図６に示した実施形態２のタッチコントローラ３において、積分回路１１＿１〜１１＿ｎを置き換えることができる。
【０１１２】
第１スイッチトキャパシタ回路１３の入力は、端子ＰＸ１を介して検出電極（Ｘ電極）Ｘ１に接続され、出力はスイッチＳ４１とサンプルホールド容量Ｃｓｈ１を介して第２スイッチトキャパシタ回路１４に転送される。第２スイッチトキャパシタ回路１４の出力は、スイッチＳ４３とサンプルホールド容量Ｃｓｈ２を介して積分回路１５に転送される。積分回路１５の出力は、スイッチＳ４を介してサンプルホールド回路３０２を構成する１つのサンプルホールド回路１９に接続される。サンプルホールド回路１９の出力は、セレクタ３０３を構成する１つのスイッチＳ６＿ＲＸ１を介して、ＡＤ変換回路３０４に接続される。第１スイッチトキャパシタ回路１３の出力は、スイッチＳＩＴＧを介して、サンプルホールド回路１９の入力であるスイッチＳ４に接続される。上述した各スイッチと後述する第１及び第２スイッチトキャパシタ回路１３と及び１４と積分回路１５内の各スイッチは、シーケンス制御回路３０８から出力される制御信号Ｃｓｉｇ２〜Ｃｓｉｇ４によって制御される。
【０１１３】
第１スイッチトキャパシタ回路１３は、正極側入力（＋）が所定電位ＶＨＳＰに固定されるオペアンプＡＭＰ１を含んで構成される。オペアンプＡＭＰ１の負極側入力（−）と出力ＶＯＵＴ１との間には、積分容量Ｃｓ１とスイッチＳ１が並列に接続される。積分容量Ｃｓ１の両端には、スイッチＣＦＡ１，ＣＦＡ２，ＣＦＢ１，ＣＦＢ２が接続され、オペアンプＡＭＰ１に対する積分容量Ｃｓ１の接続関係を反転させることができるように構成されている。即ち、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２を閉じスイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２を開いた状態と、逆にスイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２を開きスイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２を閉じた状態とで、オペアンプＡＭＰ１に対する積分容量Ｃｓ１の接続関係を反転させることができる。他の構成は、図１０に示される第１スイッチトキャパシタ回路１２と同様であり、入力端子ＰＸ１とオペアンプＡＭＰ１の負極側入力（−）との間にはスイッチＳ２が接続され、入力端子ＰＸ１は、スイッチＳ３によって所定電位ＶＨＳＰに固定することができる。
【０１１４】
第１スイッチトキャパシタ回路１３は、後述のように、スイッチＳ１〜Ｓ３と、さらにスイッチＣＦＡ１，ＣＦＡ２，ＣＦＢ１，ＣＦＢ２と、後段のサンプルホールド容量Ｃｓｈ１への転送を制御するスイッチＳ４１のタイミングとを適切に制御することにより、ＦＩＲフィルタ、ＱＶ変換器、または、積分回路として動作させることができる。
【０１１５】
第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５は、図１０と同様に構成される。説明は省略する。
【０１１６】
タッチ検出回路３０１は、実施形態４に示した３通りの動作モードに加え、さらに３通りの合計６通りの動作モードで選択的に動作させることができる。動作モードの選択は、実施形態４で説明したのと同様に、シーケンス制御回路（ＳＱＥＮＣ）３０８に制御レジスタ（ＣＲＥＧ）３２０を設けて、上述の各スイッチの制御シーケンスを適切に設定することができるように構成するのが好適である。
【０１１７】
第１から第３動作モードでは、第１スイッチトキャパシタ回路１３を実施形態４で示したのと同様の片エッジ検出タイプの、ＦＩＲフィルタ、ＱＶ変換回路、または、積分回路として動作させる。片エッジ検出タイプの動作をさせるためには、例えばスイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２を閉じ、スイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２を開いた状態に固定して、実施形態４に示した各動作モードと同じように動作させればよい。
【０１１８】
これに対応して、第４から第６動作モードでは、第１スイッチトキャパシタ回路１３を両エッジ検出タイプの、ＦＩＲフィルタ、ＱＶ変換回路、または、積分回路として動作させる。Ｙ１電極に印加されるパルスＴＸ１の立上りと立下りの両エッジで、スイッチＳ２をそれぞれ閉じる期間を設け、立上り期間と立下り期間で、オペアンプＡＭＰ１に対する積分容量Ｃｓ１の接続関係を反転させる。パルスＴＸ１の立上りと立下りでは、発生する信号電荷の移動の方向が反転するので、それに合わせて積分容量の極性を反転させることにより、パルスＴＸ１の立上りと立下りの両エッジで信号電荷を検出することができる。第４から第６動作モードでは、検出される信号電荷量を２倍にすることができ、タッチ検出の感度を向上することができる。
【０１１９】
両エッジ検出タイプの第４から第６動作モードについて、さらに詳しく説明する。
【０１２０】
＜第４動作モード（両エッジ検出タイプＦＩＲ＋ＩＩＲ＋積分回路）＞
第４動作モードでは、第１動作モードと同様に、第１スイッチトキャパシタ回路１３をＦＩＲフィルタとして動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４をＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１５で積分（累積加算）して出力するが、初段の第１スイッチトキャパシタ回路１３を両エッジ検出タイプのＦＩＲフィルタとして動作させる。
【０１２１】
図１５は、第４動作モード（両エッジ検出タイプＦＩＲ＋ＩＩＲ＋積分回路）の動作例を表すタイミングチャートである。横軸に時刻が任意単位（a.u.）で示され、縦軸方向に上から、Ｙ電極にパルスを印加する信号（ＴＸ１とＴＸ２）と、上述のスイッチＣＦＡ１，ＣＦＡ２，ＣＦＢ１，ＣＦＢ２を含む各スイッチのオン／オフを制御する信号が示される。Ｙ電極には、図１１〜１３を引用して説明した実施形態４の各動作モードと同様に、複数のパルスが間欠的に印加される。即ち、時刻t=0.5からＹ１電極に４個のパルスが印加され、時刻t=4〜15.5の表示期間（不図示）には印加が停止される。Ｙ電極にパルスが印加されると、Ｘ電極から検出回路１０＿１の入力端子ＰＸ１にセンサ容量Ｃｘｙに対応する電荷が入力される。ここで、両エッジ検出タイプでは、Ｙ電極に印加されるパルスの立上りエッジと立下りエッジのそれぞれにおいて電荷の移動があること、及びその移動方向が逆であることを利用する。
【０１２２】
Ｙ電極に印加されるパルスの立上りエッジよりも前（時刻t=0.5−α）に第１スイッチトキャパシタ回路１３のスイッチＳ２が閉じられ、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２が閉じられ、スイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２が開かれる。時刻t=0.5に、Ｙ電極に印加されるパルスの立上りに応じて発生し、Ｘ電極から入力される信号電荷は、積分容量Ｃｓ１に転送される。次にＹ電極に印加されるパルスの立下りエッジよりも前（時刻t=1.0−α）に、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２が開かれ、スイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２が閉じられることにより、オペアンプＡＭＰ１に対する積分容量Ｃｓ１の接続関係が反転される。積分容量Ｃｓ１の極性を反転させるとも言うことができる。時刻t=1.0に、Ｙ電極に印加されるパルスの立下りに応じて発生し、Ｘ電極から入力される信号電荷は、反転された積分容量Ｃｓ１に転送される。以降同様に、Ｙ電極に印加されるパルスの立上りエッジ（時刻t=1.5, 2.5, 3.5）に同期して（エッジよりも前に）、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２を閉じスイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２を開き、立下がりエッジ（時刻t=2, 3, 4）に同期して（エッジよりも前に）、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２を開きスイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２を閉じる制御を繰り返す。Ｙ電極に印加されるパルスの立上りと立下りに応じて発生し、Ｘ電極から入力される信号電荷の移動方向は、立上りと立下りで反転する。Ｘ電極から入力される信号電荷は、パルスの両エッジで検出され、積分容量Ｃｓ１に絶対値的に累積加算される。スイッチＳ４１は、時刻t=0.5〜4の期間、閉じられ、出力ＶＯＵＴ１をサンプルホールド容量Ｃｓｈ１に転送する。サンプルホールド容量Ｃｓｈ１に保持される、第１スイッチトキャパシタ回路１３の出力は、スイッチＳ４２により時刻t=4に、第２スイッチトキャパシタ回路１４に入力される。積分容量Ｃｓ１に蓄積された電荷は、サンプルホールド容量Ｃｓｈ１に転送された後に、スイッチＳ１によって放電され初期化される。これ以降、第１スイッチトキャパシタ回路１１は、Ｙ１電極へのパルスの印加が停止される期間t=4〜16も、上述のシーケンスと同じ周期で、ＰＸ１端子に入力される電荷を４パルス期間分積算して、４パルス期間ごとにサンプルホールド容量Ｃｓｈ１に出力する、ＦＩＲフィルタとして動作する。
【０１２３】
後段の第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５の動作は、実施形態４について図１１を引用して説明した、第１動作モード（片エッジ検出タイプＦＩＲ＋ＩＩＲ＋積分回路）と同じであるので、説明を省略する。
【０１２４】
以上述べてきたように、第４動作モード（両エッジ検出タイプＦＩＲ＋ＩＩＲ＋積分回路）では、第１と第２スイッチトキャパシタ回路１３と１４をそれぞれＦＩＲフィルタとＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１５で積分（累積加算）して出力する。第１動作モードと比較して、初段のＦＩＲフィルタに入力される信号電荷の量が２倍になるので、タッチ検出の感度を向上させることができる。さらに、Ｙ電極へのパルスの印加が停止される期間にも、同じ周期でＸ電極のサンプリング動作とその後のフィルタ動作と積分動作を継続する。このため、Ｙ電極へのパルスの印加が表示駆動とタッチ検出のために１ライン周期ごとに間欠的に停止される場合であっても、１ライン周期の逆数の周波数に通過特性のピークを持つことがなく、ＦＩＲフィルタとＩＩＲフィルタの持つ本来の通過特性により、ノイズ抑圧効果をさらに高めることができる。
【０１２５】
＜第５動作モード（両エッジ検出タイプＱＶ変換＋ＩＩＲ＋積分回路）＞
第５動作モードでは、第２動作モードと同様に、第１スイッチトキャパシタ回路１３をＱＶ変換回路として動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４をＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１５で積分（累積加算）して出力するが、初段の第１スイッチトキャパシタ回路１３を両エッジ検出タイプのＱＶ変換回路として動作させる。
【０１２６】
図１６は、第５動作モード（両エッジ検出タイプＱＶ変換＋ＩＩＲ＋積分回路）の動作例を表すタイミングチャートである。図１５と同様に、横軸に時刻が任意単位（a.u.）で示され、縦軸方向に上から、Ｙ電極にパルスを印加する信号（ＴＸ１とＴＸ２）と、上述のスイッチＣＦＡ１，ＣＦＡ２，ＣＦＢ１，ＣＦＢ２を含む各スイッチのオン／オフを制御する信号が示される。Ｙ電極には、図１５を引用して説明した第４動作モードと同様に、複数のパルスが間欠的に印加される。即ち、時刻t=0.5からＹ１電極に４個のパルスが印加され、時刻t=4〜15.5の表示期間（不図示）には印加が停止される。Ｙ電極にパルスが印加されると、Ｘ電極から検出回路１０＿１の入力端子ＰＸ１にセンサ容量Ｃｘｙに対応する電荷が入力される。ここで、第５動作モードも両エッジ検出タイプであるので、Ｙ電極に印加されるパルスの立上りエッジと立下りエッジのそれぞれにおいて電荷の移動があること、及びその移動方向が逆であることを利用する。
【０１２７】
Ｙ電極に印加されるパルスの立上りエッジ（時刻t=0.5）よりも前に第１スイッチトキャパシタ回路１３のスイッチＳ２が閉じられ、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２が閉じられ、スイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２が開かれる。時刻t=0.5に、Ｙ電極に印加されるパルスの立上りに応じて発生し、Ｘ電極から入力される信号電荷は、積分容量Ｃｓ１に転送される。次にＹ電極に印加されるパルスの立下りエッジ（時刻t=1.0）よりも前に、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２が開かれ、スイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２が閉じられることにより、オペアンプＡＭＰ１に対する積分容量Ｃｓ１の接続関係が反転される（積分容量Ｃｓ１の極性が反転される）。時刻t=1.0に、Ｙ電極に印加されるパルスの立下りに応じて発生し、Ｘ電極から入力される信号電荷は、反転された積分容量Ｃｓ１に転送され、立上りエッジに転送された電荷に累積加算され、ＶＯＵＴ１に出力される。スイッチＳ１は、スイッチＳ２と逆位相で、積分容量Ｃｓ１に蓄積される電荷を周期的に放電する。出力ＶＯＵＴ１は、スイッチＳ４１を介してサンプルホールド容量Ｃｓｈ１に保持される。図１５を引用して説明したＦＩＲフィルタとしての動作とは異なり、Ｙ電極に入力される１パルスに対応する信号電荷が、複数のサンプリング周期に渡って累算されるのではなく、１回のサンプリング周期の立上りと立下りのタイミングに同期して２回サンプリングされた信号電荷が互いに逆極性で加算されてＶＯＵＴ１に出力される。このように、第１スイッチトキャパシタ回路１３は、入力される電荷Ｑを電圧Ｖに変換するＱＶ変換回路として動作する。Ｙ電極に印加されるパルスに同期して周期的にＰＸ１端子に入力される電荷を電圧ＶＯＵＴに変換して、１パルスごとにサンプルホールド容量Ｃｓｈ１に出力する。スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４１の動作は、Ｙ電極へのパルスの印加が停止される期間t=4〜16も、上記と同じ動作が同じ周期で繰り返し継続される。
【０１２８】
後段の第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５の動作は、実施形態４について図１２を引用して説明した、第２動作モード（片エッジ検出タイプＱＶ変換＋ＩＩＲ＋積分回路）と同じであるので、説明を省略する。
【０１２９】
以上述べてきたように、第５動作モード（両エッジ検出タイプＱＶ変換＋ＩＩＲ＋積分回路）では、第１と第２スイッチトキャパシタ回路１３と１４をそれぞれＱＶ変換回路とＩＩＲフィルタとして動作させ、その結果を積分回路１５で積分（累積加算）して出力する。第２動作モードと比較して、初段のＦＩＲフィルタに入力される信号電荷の量が２倍になるので、タッチ検出の感度を向上させることができる。さらに、Ｙ電極へのパルスの印加が停止される期間にも、同じ周期でＸ電極のサンプリング動作とその後のフィルタ動作と積分動作を継続する。このため、Ｙ電極へのパルスの印加が表示駆動とタッチ検出のために１ライン周期ごとに間欠的に停止される場合であっても、１ライン周期の逆数の周波数に通過特性のピークを持つことがなく、ＱＶ変換回路とＩＩＲフィルタの持つ本来の通過特性により、ノイズ抑圧効果をさらに高めることができる。
【０１３０】
＜第６動作モード（両エッジ検出タイプ積分器のみ）＞
第６動作モードでは、第３動作モードと同様に、第１スイッチトキャパシタ回路１３を積分回路として動作させ、第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５を停止させて、タッチ検出回路３０１の出力として第１スイッチトキャパシタ回路１３の出力ＶＯＵＴ１を出力するが、第１スイッチトキャパシタ回路１３を両エッジ検出タイプの積分回路として動作させる。
【０１３１】
図１７は、第６動作モード（両エッジ検出タイプ積分器のみ）の動作例を表すタイミングチャートである。図１５、１６と同様に、横軸に時刻が任意単位（a.u.）で示され、縦軸方向に上から、Ｙ電極にパルスを印加する信号（ＴＸ１とＴＸ２）と、上述のスイッチＣＦＡ１，ＣＦＡ２，ＣＦＢ１，ＣＦＢ２を含む各スイッチのオン／オフを制御する信号が示される。Ｙ電極には、図１５と図１６を引用して説明した第４と第５動作モードと同様に、複数のパルスが間欠的に印加される。即ち、時刻t=0.5からＹ１電極に４個のパルスが印加され、時刻t=4〜15.5の表示期間（不図示）には印加が停止される。Ｙ電極にパルスが印加されると、Ｘ電極から検出回路１０＿１の入力端子ＰＸ１にセンサ容量Ｃｘｙに対応する電荷が入力される。ここで、第６動作モードも両エッジ検出タイプであるので、Ｙ電極に印加されるパルスの立上りエッジと立下りエッジのそれぞれにおいて電荷の移動があること、及びその移動方向が逆であることを利用する。
【０１３２】
Ｙ電極に印加されるパルスの立上りエッジよりも前（時刻t=0.5−α）に第１スイッチトキャパシタ回路１３のスイッチＳ２が閉じられ、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２が閉じられ、スイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２が開かれる。時刻t=0.5に、Ｙ電極に印加されるパルスの立上りに応じて発生し、Ｘ電極から入力される信号電荷は、積分容量Ｃｓ１に転送される。次にＹ電極に印加されるパルスの立下りエッジよりも前（時刻t=1.0−α）に、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２が開かれ、スイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２が閉じられることにより、オペアンプＡＭＰ１に対する積分容量Ｃｓ１の接続関係が反転される（積分容量Ｃｓ１の極性が反転される）。時刻t=1.0に、Ｙ電極に印加されるパルスの立下りに応じて発生し、Ｘ電極から入力される信号電荷は、反転された積分容量Ｃｓ１に転送され、立上りエッジに転送された電荷に累積加算される。以降同様に、Ｙ電極に印加されるパルスの立上りエッジ（時刻t=1.5, 2.5, 3.5, 4.5）に同期して（エッジよりも前に）、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２を閉じスイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２を開き、立下がりエッジ（時刻t=2, 3, 4, 5）に同期して（エッジよりも前に）、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２を開きスイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２を閉じる制御を繰り返す。Ｙ電極に印加されるパルスの立上りと立下りに応じて発生し、Ｘ電極から入力される信号電荷の移動方向は、立上りと立下りで反転する。Ｘ電極から入力される信号電荷は、パルスの両エッジで検出され、積分容量Ｃｓ１に絶対値的に累積加算され、ＶＯＵＴ１に出力される。スイッチＳ２、スイッチＣＦＡ１とＣＦＡ２及びスイッチＣＦＢ１とＣＦＢ２の動作は、Ｙ電極へのパルスの印加が停止される期間t=4〜16も、上記と同じ周期で繰り返し継続される。スイッチＳ１は、スイッチＳ２と逆位相で、積分容量Ｃｓ１に蓄積される電荷を周期的に放電する。出力ＶＯＵＴ１は、スイッチＳＩＧＴとスイッチＳ４を介してサンプルホールド容量ＣＳＨに保持される。第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５は停止しており、特に積分回路１５のオペアンプＡＭＰ３の出力はハイインピーダンスに制御されている。
【０１３３】
以上述べてきたように、第６動作モード（両エッジ検出タイプ積分器のみ）では、第３動作モードと同様に、第１スイッチトキャパシタ回路１３が積分回路として動作し、第２スイッチトキャパシタ回路１４と積分回路１５をバイパスして、直接サンプルホールド回路１９に接続される。第６動作モードは、第３動作モードと比較して、積分回路として動作する第１スイッチトキャパシタ回路１３に入力される信号電荷の量が２倍になるので、タッチ検出の感度を向上させることができる。さらに、Ｙ電極へのパルスの印加が停止される期間にも、同じ周期でＸ電極のサンプリングと積分動作を継続する。このため、Ｙ電極へのパルスの印加が表示駆動とタッチ検出のために１ライン周期ごとに間欠的に停止される場合であっても、１ライン周期の逆数の周波数に通過特性のピークを持つことがなく、積分回路の持つ本来の通過特性により、ノイズ抑圧効果をさらに高めることができる。
【０１３４】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれ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。
【０１３５】
例えば、実施形態１〜５は、主に本発明を相互容量方式のタッチ検出回路に適用する実施形態について説明したが、本発明は、自己容量方式のタッチ検出回路にも同様に適用することができる。表示パネル（ＤＰ）２は、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、その他如何なる方式の表示パネルであっても良い。また、液晶表示パネルの場合、非晶質シリコンタイプでも、低温ポリシリコンタイプでも良い。
【符号の説明】
【０１３６】
１  タッチパネル（ＴＰ）
２  表示パネル（ＤＰ）
３  タッチパネルコントローラ（ＴＰＣ）
４  表示パネルコントローラ（ＤＰＣ）
５  サブプロセッサ（ＳＭＰＵ）
６  ホストプロセッサ（ＨＭＰＵ）
１０  検出回路
１１、１５  積分回路
１２  第１スイッチトキャパシタ回路（片エッジ型ＦＩＲフィルタ／ＱＶ変換回路／積分回路）
１３  第１スイッチトキャパシタ回路（両エッジ型ＦＩＲフィルタ／ＱＶ変換回路／積分回路）
１４  第２スイッチトキャパシタ回路（ＩＩＲフィルタ）
１８  入力インピーダンス制御回路
１９  サンプルホールド回路
２０  充電回路
３０  検出部
５０  タッチ・非タッチ検出論理
６０  記憶装置
ＰＸ１〜ＰＸｎ、ＰＹ１〜ＰＹｍ  端子
Ｙ１〜ＹＭ  駆動電極（Ｙ電極）
Ｘ１〜ＸＮ  検出電極（Ｘ電極）
Ｇ１〜Ｇ６４０  ゲート電極
Ｄ１〜Ｄ１４４０  ドレイン電極
１００  表示及び入力装置（電子機器）
１０１，１０２  半導体装置（ＩＣ、マルチチップモジュール）
３００  駆動回路（ＹＤＲＶ）
３０１  タッチ検出回路（ＳＥＮＳ）
３０２  サンプルホールド回路（ＳＨ）
３０３  セレクタ（ＳＬＣＴ）
３０４  アナログ／ディジタル変換回路（ＡＤＣ）
３０５  ＲＡＭ
３０６  バスインタフェース回路（ＢＩＦ）
３０８  シーケンス制御回路（ＳＱＥＮＣ）
３２０  制御レジスタ（ＣＲＥＧ）
Ｃｓｉｇ１〜Ｃｓｉｇ７  制御信号
ＣＬＫ  クロック
Ｖｓｙｎｃ  垂直同期信号
Ｈｓｙｎｃ  水平同期信号
ＶＨＳＰ  Ｘ電極の初期化電圧（プリチャージ電圧）
Ｃｘｙ  センサ容量
Ｒｘｙ＿１〜Ｒｘｙ＿ｎ  配線抵抗
Ｒ＿１〜Ｒ＿ｎ  調整用抵抗
ＡＭＰ１〜ＡＭＰ５  演算増幅器（オペアンプ）
Ｃｓ１、Ｃｓ２ａ，Ｃｓ２ｂ，Ｃｓ３  積分容量
Ｃｓｈ，Ｃｓｈ１，Ｃｓｈ２  サンプルホールド容量
Ｓ１〜Ｓ６，Ｓ１２〜Ｓ１４，Ｓ４１〜Ｓ４４，ＣＦＡ１，ＣＦＡ２，ＣＦＢ１，ＣＦＢ２，ＣＦ１，ＣＦ２  スイッチ
【図１】
2015141555.tif 000003
【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】
2015141555.tif 000017
【図１６】
2015141555.tif 000018
【図１７】
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