(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＹ電極とＸ電極をマトリクス状に配置したタッチセンサパネルと、
前記タッチセンサパネルの前記Ｙ電極を駆動すると共に、駆動された前記Ｙ電極に容量を介して交差するＸ電極に現れる信号に基づいて前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交差位置毎の検出データを生成するタッチセンサパネルコントローラと、
前記タッチセンサパネルコントローラから転送される前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交差位置毎の検出データに基づいてタッチの有無判別を行なうと共にタッチ有りと判別したときのタッチ位置の座標計算を行なうマイクロプロセッサと、を有し、
前記タッチセンサパネルコントローラは、前記複数のＸ電極に対応する複数の検出回路と、
前記複数のＸ電極に対応する、前記複数の検出回路の入力信号に対して、オフセット調整を実施する複数のキャリブレーション回路と、
前記キャリブレーション回路の調整パラメータを格納するメモリと、
駆動するＹ電極を切り替える毎に前記調整パラメータを前記メモリから前記キャリブレーション回路に供給する制御回路と、を備えるタッチ検出装置であって、
前記メモリは調整パラメータの異なるセットを格納する複数の記憶領域を有し、
前記マイクロプロセッサは、非タッチの検出データと期待値との差が許容値を越えたとき、現在使用している調整パラメータのセットを有効な状態に維持して検出動作を可能にしたまま、新たな調整パラメータのセットを前記メモリの別の記憶領域に格納し、格納完了した調整パラメータのセットが有効であることを条件に、使用する調整パラメータのセットを当該新たな調整パラメータのセットに切り換える制御を行う、タッチ検出装置。
【請求項２】
前記調整パラメータは、前記Y電極と前記X電極の交点毎のデータである、請求項１記載のタッチ検出装置。
【請求項３】
前記メモリを前記マイクロプロセッサに接続するバスインタフェースを更に有する、請求項１記載のタッチ検出装置。
【請求項４】
前記タッチセンサパネルコントローラは、前記複数のＹ電極に電極配列順でパルス信号を供給して駆動する駆動回路を有し、
前記検出回路は、駆動されるＹ電極単位で当該Ｙ電極に容量を介して交差するＸ電極に現れる信号を検出し、
前記キャリブレーション回路は、前記パルス信号が印加される前記Ｙ電極の切り替え毎に、前記メモリから対応するアドレスの調整パラメータを入力する、請求項３に記載のタッチ検出装置。
【請求項５】
前記キャリブレーション回路は、Ｘ電極毎に接続された定電流源回路の電流量を、対応する調整パラメータによって調整する回路である、請求項１記載のタッチ検出装置。
【請求項６】
前記キャリブレーション回路は、Ｘ電極毎に接続された容量素子に印加される容量結合電圧を、対応する調整パラメータによって調整する回路である、請求項１記載のタッチ検出装置。
【請求項７】
複数のＹ電極とＸ電極をマトリクス状に配置したタッチセンサパネルと、
前記タッチセンサパネルの前記Ｙ電極を駆動すると共に、駆動された前記Ｙ電極に容量を介して交差するＸ電極に現れる信号に基づいて前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交差位置毎の検出データを生成するタッチセンサパネルコントローラと、
前記タッチセンサパネルコントローラから転送される前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交差位置毎の検出データに基づいてタッチの有無判別を行なうと共にタッチ有りと判別したときのタッチ位置の座標計算を行なうマイクロプロセッサと、を有し、
前記タッチセンサパネルコントローラは、前記複数のＸ電極に対応する複数の検出回路と、
前記複数のＸ電極に対応する、前記複数の検出回路の出力信号に対して、オフセット調整を実施する複数のキャリブレーション回路と、
前記キャリブレーション回路の調整パラメータを格納するメモリと、
駆動するＹ電極を切り替える毎に前記調整パラメータを前記メモリから前記キャリブレーション回路に供給する制御回路と、を備えるタッチ検出装置であって、
前記キャリブレーション回路は、前記検出回路の出力信号に対して加減算する加減算量を、対応する調整パラメータによって調整する回路であり、
前記メモリは調整パラメータの異なるセットを格納する複数の記憶領域を有し、
前記マイクロプロセッサは、非タッチの検出データと期待値との差が許容値を越えたとき、現在使用している調整パラメータのセットを有効な状態に維持して検出動作を可能にしたまま、新たな調整パラメータのセットを前記メモリの別の記憶領域に格納し、格納完了した調整パラメータのセットが有効であることを条件に、使用する調整パラメータのセットを当該新たな調整パラメータのセットに切り換える制御を行う、タッチ検出装置。
【請求項８】
複数のＹ電極とＸ電極をマトリクス状に配置したタッチセンサパネルの前記Ｙ電極に容量を介して交差する前記Ｘ電極に現れる信号に基づいて前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交差位置毎の検出データを生成する半導体装置であって、
前記Ｙ電極をパルス駆動する駆動回路と、
前記複数のＸ電極に現れる信号をＸ電極毎に入力する複数の検出回路と、
前記複数の検出回路の入力信号に対して、オフセット調整を実施する複数のキャリブレーション回路と、
前記キャリブレーション回路の調整パラメータを格納するメモリと、
駆動するＹ電極を切り替える毎に前記調整パラメータを前記メモリから前記キャリブレーション回路に供給する制御回路と、を備え、
前記検出回路は、駆動されるＹ電極単位で当該Ｙ電極と交差する夫々の前記Ｘ電極に現れる信号を検出し、
前記キャリブレーション回路は、配列順に駆動される前記Ｙ電極の切り替え毎に、前記メモリから対応するアドレスの調整パラメータを入力し、
前記メモリを外部に接続するバスインタフェースを更に有し、
前記メモリは調整パラメータの異なるセットを格納する複数の記憶領域を有し、
使用する調整パラメータのセットが格納されている記憶領域は外部からバスインタフェースを介してコマンドで前記制御回路に指定され、
前記制御回路は新たな調整パラメータのセットが格納される記憶領域に対して書き込み可能とし且つ読み出し不可能とし、切り替え前の調整パラメータが格納されている記憶領域に対して読み出し可能とし且つ書き込み不可能とする、読み出し用の選択信号及び書き込み用の選択信号を生成する、半導体装置。
【請求項９】
前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交差位置毎の検出データに基づいてタッチの有無判別を行なうと共にタッチ有りと判別したときのタッチ位置の座標計算を行なうマイクロプロセッサを更に有し、
前記マイクロプロセッサは前記メモリに前記調整パラメータを格納する、請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記マイクロプロセッサは、非タッチの検出データと期待値との差が許容値を越えたとき、現在使用している調整パラメータのセットを有効な状態に維持して検出動作を可能にしたまま、新たな調整パラメータのセットを前記メモリの別の記憶領域に格納し、格納完了した調整パラメータのセットが有効であることを条件に、使用する調整パラメータのセットを当該新たな調整パラメータのセットに切り換える制御を行う、請求項９記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ検出装置及びそれに適用される半導体装置に係り、特にタッチセンサパネルの検出対象容量のオフセットを調整する技術に関し、例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistant）やタブレットＰＣ（Personal Computer）のタッチセンス入力システム等に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
相互キャパシタンス方式によるマルチポイントタッチに対応するタッチセンサパネルは例えば駆動電極してのＹ電極と検出電極としてのＸ電極が誘電体を介在して直交するように配置され、それぞれの交差部分のクロス結合容量としての交差容量が交点容量を構成する。交点容量の近傍に指や手によるキャパシタンスが存在すると当該ノードの相互キャパシタンスは指や手による合成キャパシタンスの分だけ減少する。タッチセンサパネルコントローラは、この相互キャパシタンスの変化がどの交点容量で発生したかを検出するために、駆動電極を順次パルス駆動してパルス単位の充電動作を行ない、充電電荷の変化をそれぞれの検出電極から検出する動作を順次繰り返して、マトリクス配置された交点容量の相互キャパシタンスの変化に応ずる信号を取得する。このような相互キャパシタンス方式を用いてタッチセンサパネルを駆動して信号を検出するコントローラについて例えば特許文献１に記載がある。特許文献１においてＸ電極の信号を検出する検出回路はオペアンプを用いた積分回路によって構成される。積分回路はＹ電極の駆動電圧と交点容量の容量値との積で規定される電荷が交流パルス駆動に従って順次蓄積される。ところで、交点容量から積分回路に至る経路には寄生容量成分が存在し、その大きさはＸ電極の位置やレイアウトによってばらつきがある。このようなばらつきはＸ電極を介して検出回路に入力される電荷量のばらつきとなって現れる。特許文献１ではそのようなばらつきによる影響を補正するために積分回路の出力に対してオフセットをキャンセルするための信号を与える構成が示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公開第2009/0244014A1号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は非タッチの状態においてタッチセンサパネルの全面で検出した検出データがばらつく状態をキャンセルするための技術について検討した。これによれば、交点容量毎に対応してオフセットの調整を行なうことの有用性を見出した。即ち、タッチ検出データと一対一対応でオフセット調整データによるオフセットキャンセルが可能になる。しかしながら、特許文献１にはそのような着眼はない。
【０００５】
また、特許文献１のように検出回路の出力に対し補正を行うと、アンプで増幅した後に補正することになるので、調整量を大きく取ってやらなければならない。その結果、オフセット補正を行う回路の規模や素子サイズが大きくなってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、タッチセンサパネルの交点容量毎に検出データのばらつきを高精度に調整することができるタッチ検出装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の更に別の目的は、タッチセンサパネルの交点容量毎に検出データのばらつきを高精度に調整するのに好適な半導体装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記並びにその他の目的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】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１０】
すなわち、タッチセンサパネルコントローラに、タッチセンサパネルの複数のＸ電極に対応する複数の検出回路の入力信号に対して、オフセット調整を実施するキャリブレーション回路を設けると共に、前記キャリブレーション回路の調整パラメータを格納するメモリを設けた。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１２】
すなわち、タッチセンサパネルの交点容量毎に検出データのばらつきを高精度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明が適用された表示及び入力装置の全体的な構成を示す説明図である。
【図２】図２はタッチセンサパネルの電極構成を例示する説明図である。
【図３】図３はタッチセンサパネルの等価回路及び検出回路としての積分回路の一例を示す回路図である。
【図４】図４はＹ電極Ｙ１〜ＹＭへの入力波形の一例を示す波形図である。
【図５】図５はＹ電極Ｙ１〜ＹＭへの入力パルス電圧と積分回路による検出動作のタイミングを例示するタイミングチャートである。
【図６】図６はタッチセンサパネルの実装例を示す説明図である。
【図７】図７は積分回路の出力電圧とそれに対するＡＤ変換結果のデータ（検出データ）の目標値を例示する説明図である。
【図８】図８はタッチセンサパネルの具体例を示すブロック図である。
【図９】図９はタッチセンサパネルコントローラの動作を例示するフローチャートである。
【図１０】図１０はタッチセンサパネルとキャリブレーション用ＲＡＭが保有するキャリブレーションフレームデータＣ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘ１］〜Ｃ＿ｄａｔａ［ｙＭ．ｘＮ］との対応を例示する説明図である。
【図１１】図１１はタッチセンサパネルの検出動作におけるＹ電極Ｙ１〜Ｙ３に関する動作タイミングを例示するタイミングチャートである。
【図１２】図１２はキャリブレーション回路の一例として調整パラメータに応じて定電流源の電流量を制御する構成を例示するブロック図である。
【図１３】図１３はキャリブレーション回路の一例として調整パラメータに応じて容量結合電圧を制御する構成を例示するブロック図である。
【図１４】図１４は図８の実施の形態１のタッチセンサパネルコントローラに比べて、キャリブレーション回路を検出回路の出力信号に対してオフセット調整を実施するようにされるように構成した変形例に係る概略説明図である。
【図１５】図１５は実施の形態１においてキャリブレーション回路による調整が未実施の場合に非タッチの状態で予想される検出結果を示す説明図である。
【図１６】図１６は実施の形態１においてキャリブレーション回路による調整が実施される場合に非タッチの状態で予想される検出結果を示す説明図である。
【図１７】図１７は本発明の実施の形態に係るタッチセンサパネルコントローラを例示するブロック図である。
【図１８】図１８はマイクロプロセッサによるキャリブレーションデータの更新制御を主体に示した動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の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。
【００１５】
〔１〕＜オフセット調整パラメータを格納するメモリを内蔵＞
本発明の代表的な実施の形態に係るタッチ検出装置は、複数のＹ電極（Ｙ１〜ＹＭ）とＸ電極（Ｘ１〜ＸＮ）をマトリクス状に配置したタッチセンサパネル（１）と、前記タッチセンサパネルの前記Ｙ電極を駆動すると共に前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交点容量の容量値をＸ電極経由で計測するタッチセンサパネルコントローラ（３（３Ａ））と、前記タッチセンサパネルコントローラから転送される前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交点毎の容量分布データ（Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘＮ］）に基づいて座標計算を行なうマイクロプロセッサ（５）と、を有する。前記タッチセンサパネルコントローラは、前記複数のＸ電極に対応する複数の検出回路（３０１）と、前記複数のＸ電極に対応する、前記検出回路の入力信号に対して、オフセット調整を実施するキャリブレーション回路（３０４）と、前記キャリブレーション回路の調整パラメータを格納するメモリ（３０７（３０７Ａ，３０７Ｂ））と、駆動するＹ電極を切り替える毎に前記調整パラメータを前記メモリから前記キャリブレーション回路に供給する制御回路（３１０（３１０Ａ））と、を備える。
【００１６】
これによれば、Ｙ電極を切り替える毎に前記調整パラメータが前記メモリから前記キャリブレーション回路に供給されるから、タッチセンサパネルの交点容量毎に検出データのばらつきを調整することができる。さらに、オフセット調整を行なうキャリブレーション回路は検出回路の入力側に配置され、検出回路による増幅前の入力信号に対してオフセット調整を行えばよいから、調整量を大きく取ることを要しない。
【００１７】
〔２〕＜交点毎の調整パラメータ＞
項１のタッチ検出装置において、前記調整パラメータは、前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交点毎のデータである。
【００１８】
これによれば、タッチセンサパネルの交点容量毎に固有の検出パラメータを用いて検出データのばらつきを調整することができる。
【００１９】
〔３〕＜コマンドによる調整パラメータの最適化＞
項１のタッチ検出装置において、前記調整パラメータは、前記マイクロプロセッサから入力されるコマンドに従って最適化される。
【００２０】
これによれば、マイクロプロセッサのソフトウェアを介して柔軟に調整パラメータを最適化することができる。
【００２１】
〔４〕＜マイクロプロセッサに接続するバスインタフェース＞
項１のタッチ検出装置において、前記メモリを前記マイクロプロセッサに接続するバスインタフェース（３１１）を更に有する。
【００２２】
これによれば、メモリに調整パラメータを初期設定したり、メモリが保有する調整パラメータを更新する処理が容易になる。
【００２３】
〔５〕＜Ｙ電極の切り替え毎にキャリブレーション回路が調整パラメータを取得＞
項４のタッチ検出装置において、前記タッチセンサパネルコントローラは、前記複数のＹ電極に電極配列順にパルス信号を供給して駆動する駆動回路（３００）を有する。前記検出回路は、駆動されるＹ電極単位で当該Ｙ電極と交差する前記Ｘ電極との交点容量（Ｃｘｙ）の容量値を検出する。前記キャリブレーション回路は、前記パルス信号が印加される前記Ｙ電極の切り替え毎に、前記メモリから対応するアドレスの調整パラメータを入力する。
【００２４】
これによれば、電極順に駆動されるＹ電極の切り替えと同様に、調整パラメータもメモリからアドレス順に読み出してキャリブレーション回路に供給すればよい。
【００２５】
〔６〕＜調整パラメータに応じた定電流源の電流制御＞
項１のタッチ検出装置において、前記キャリブレーション回路は、Ｘ電極毎に接続された定電流源回路（３１０＿ｎ）の電流量を対応する調整パラメータによって調整する回路である。
【００２６】
これによれば、前記検出回路の入力に対する定電流源回路からの電流量制御によって容易にオフセットを調整することができる。
【００２７】
〔７〕＜調整パラメータに応じた容量結合電圧の制御＞
項１のタッチ検出装置において、前記キャリブレーション回路は、Ｘ電極毎に接続された容量素子（３１１＿ｎ）に印加される容量結合電圧を対応する調整パラメータによって調整する回路である。
【００２８】
これによれば、前記検出回路の入力ノードに対する容量結合電圧の制御によって容易にオフセットを調整することができる。
【００２９】
〔８〕＜調整パラメータに応じた電圧の加減算量の制御＞
本発明の別に実施の形態に係るタッチ検出装置は、項１のタッチ検出装置に比べて、キャリブレーション回路は前記検出回路の出力信号に対してオフセット調整を実施するようにされる点が相違され、このとき、
前記キャリブレーション回路は、前記検出回路の出力信号に対して加減算する加減算量を、対応する調整パラメータによって調整する回路とされる。
【００３０】
これによれば、前記検出回路の出力に対する電圧の加減算制御によって容易にオフセットを調整することができる。
【００３１】
〔９〕＜複数の調整パラメータを格納可能なメモリ＞
項１のタッチ検出装置において、前記メモリは調整パラメータの異なるセットを格納する複数の記憶領域（３０７Ａ，３０７Ｂ）を有する。前記マイクロプロセッサは非タッチの検出データと期待値との差が許容値を越えたとき、現在使用している調整パラメータのセットに代えて新たな調整パラメータのセットを前記メモリに格納して、使用する調整パラメータのセットを更新する制御を行う。
【００３２】
これによれば、温度や湿度などの環境変動に起因する検出精度の低下に対して容易に対応できるようになる。
【００３３】
〔１０〕＜新たな調整パラメータの有効性判別後にパラメータセットを切り替え＞
項９のタッチ検出装置において、前記更新する制御を行う前記マイクロプロセッサは、現在使用している調整パラメータのセットを有効な状態にしたままで、新たな調整パラメータのセットを演算して前記メモリ格納の別の記憶領域に格納し、格納完了した調整パラメータのセットが有効であるとき、使用する調整パラメータのセットを当該新たな調整パラメータのセットに切り換える制御を行う。
【００３４】
これによれば、新たな調整パラメータの演算途中で検出信号を参照するとき信号生成環境に非タッチだけでなくタッチの状態も混入して演算結果に信頼性を得ることができないような場合に、現在有効とされている調整パラメータを暫定的に使用して、タッチ検出精度の大幅な低下を回避する事ができるようになる。
【００３５】
〔１１〕＜調整パラメータ格納用のメモリを内蔵＞
本発明の別の実施の形態に係る半導体装置（３（３Ａ））は、複数のＹ電極とＸ電極をマトリクス状に配置したタッチセンサパネルの前記Ｙ電極と前記Ｘ電極の交点容量の容量値を計測する装置である。この半導体装置は、前記Ｙ電極をパルス駆動する駆動回路（３００）と、前記複数のＸ電極に対応する複数の検出回路（３０１）と、前記検出回路の入力信号に対して、オフセット調整を実施するキャリブレーション回路（３０４）と、前記キャリブレーション回路の調整パラメータを格納するメモリ（３０７（３０７Ａ，３０７Ｂ））と、駆動するＹ電極を切り替える毎に前記調整パラメータを前記メモリから前記キャリブレーション回路に供給する制御回路と、を備える。
【００３６】
これによれば、Ｙ電極を切り替える毎に前記調整パラメータが前記メモリから前記キャリブレーション回路に供給されるから、タッチセンサパネルの交点容量毎に検出データのばらつきを調整することができる。さらに、オフセット調整を行なうキャリブレーション回路は検出回路の入力側に配置され、検出回路による増幅前の入力信号に対してオフセット調整を行えばよいから、調整量を大きく取ることを要しない。
【００３７】
〔１２〕＜Ｙ電極の切り替え毎にキャリブレーション回路が調整パラメータを取得＞
項１１の半導体装置において、前記検出回路は、駆動されるＹ電極単位で当該Ｙ電極と交差する前記Ｘ電極との交点容量（Ｃｘｙ）の容量値を検出する。前記キャリブレーション回路は、電極配列順に駆動される前記Ｙ電極の切り替え毎に、前記メモリから対応するアドレスの調整パラメータを入力する。
【００３８】
これによれば、電極順に駆動されるＹ電極の切り替えと同様に、調整パラメータもメモリからアドレス順に読み出してキャリブレーション回路に供給すればよい。
【００３９】
〔１３〕＜メモリに接続する外部バスバスインタフェース＞
項１２の半導体装置において、前記メモリを外部に接続するバスインタフェース（３１１）を更に有する。
【００４０】
これによれば、メモリに調整パラメータを初期設定したり、メモリが保有する調整パラメータを更新する処理が容易になる。
【００４１】
〔１４〕＜調整パラメータの更新＞
項１３の半導体措置において、前記メモリは調整パラメータの異なるセットを格納する複数の記憶領域（３０７Ａ，３０７Ｂ）を有する。使用する調整パラメータのセットが格納されている記憶領域は外部からバスインタフェースを介して指定される。
【００４２】
外部から調整パラメータの設定や更新を行なう場合に、メモリのアクセス制御の便に供することができる。
【００４３】
〔１５〕＜マイクロプロセッサを内蔵＞
項１２の半導体装置は、前記検出回路の出力に基づいて得られた前記交点容量の容量分布データに基づいて座標計算を行なうマイクロプロセッサ（５）を更に有し、前記マイクロプロセッサは前記メモリに前記調整パラメータを格納する。
【００４４】
処理の高速化及び半導体装置の小型化に資することができる。
【００４５】
〔１６〕＜調整パラメータの更新＞
項１５の半導体装置において、前記メモリは調整パラメータの異なるセットを格納する複数の記憶領域（３０７Ａ，３０７Ｂ）を有する。前記マイクロプロセッサは非タッチの検出データと期待値との差が許容値を越えたとき、現在使用している調整パラメータのセットに代えて新たな調整パラメータのセットを前記メモリに格納して、使用する調整パラメータのセットを更新する制御を行う。
【００４６】
これによれば、温度や湿度などの環境変動に起因する検出精度の低下に対して容易に対応できるようになる。
【００４７】
〔１７〕＜コマンドによる調整パラメータの更新＞
項１５の半導体装置において、前記メモリは調整パラメータの異なるセットを格納する複数の記憶領域を有する。前記マイクロプロセッサは、非タッチの検出に基づいてコマンドを発行することにより、現在使用している調整パラメータのセットに代えて新たな調整パラメータのセットを前記メモリに格納して次に使用する調整パラメータのセットを更新する制御を行う。
【００４８】
これによれば、マイクロプロセッサのソフトウェアを介して柔軟に調整パラメータを更新することができる。
【００４９】
〔１８〕＜新たな調整パラメータの有効性判別後にパラメータセットを切り替え＞
項１６の半導体装置において、前記更新する制御を行う前記マイクロプロセッサは、現在使用している調整パラメータのセットを有効な状態にしたままで、新たな調整パラメータのセットを演算して前記メモリ格納の別の記憶領域に格納し、格納完了した調整パラメータのセットが有効であるとき、使用する調整パラメータのセットを当該新たな調整パラメータのセットに切り換える制御を行う。
【００５０】
これによれば、新たな調整パラメータの演算途中で検出信号を参照するとき信号生成環境に非タッチだけでなくタッチの状態も混入して演算結果に全く信頼性を得ることができないような場合に、現在有効とされている調整パラメータを暫定的に使用して、タッチ検出制度の大幅な低下を回避する事ができるようになる。
【００５１】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
【００５２】
≪実施の形態１≫
図１には本発明が適用された表示及び入力装置の全体的な構成を示す説明図である。同図に示される表示及び入力装置は例えばＰＤＡやタブレットＰＣなどの携帯端末の一部を構成し、タッチセンサパネル（ＴＰ）１、ディスプレイパネルとしての液晶ディスプレイパネル（ＤＳＰ）２、タッチセンサパネルコントローラ（ＴＰＣ）３、及びディスプレイドライバとしての液晶ドライバ（ＤＳＰＤ）４を備える。
【００５３】
タッチセンサパネルコントローラ３は、サブシステム用のマイクロプロセッサ（ＳＭＰＵ）５の制御に基づいてタッチセンサパネル１を駆動してその交点容量のアレイから順次信号を取得して蓄積し、蓄積した信号を当該サブシステム用のマイクロプロセッサ５に返していく。
【００５４】
タッチセンサパネル１は透過性（透光性）の電極や誘電体膜を用いて構成され、例えばビットマップ表示形態の液晶ディスプレイ２の表示面に重ねて配置される。ホストプロセッサ（ＨＭＰＵ）６は表示データを生成し、液晶表示ドライバ４はホストプロセッサ６から受け取った表示データを液晶ディスプレイ２に表示するための表示制御を行う。
【００５５】
サブシステム用のマイクロプロセッサ５はタッチセンサパネルコントローラ３から受け取った信号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信号に基づいてタッチセンサパネル３上で接触イベントが発生したときの座標を演算してホストプロセッサ６に与える。例えばホストプロセッサ６は液晶表示ドライバ４に与えて表示させた表示画面とサブシステム用のマイクロプロセッサ５から与えられた座標データとの関係から、タッチセンサパネル１による入力を解析する。
【００５６】
図２にはタッチセンサパネルの電極構成が例示される。タッチセンサパネル１は横方向に形成された多数のＹ電極Ｙ１〜ＹＭと、縦方向に形成された多数のＸ電極Ｘ１〜ＸＮとが相互に電気的に絶縁されて構成される。各電極はその延在方向の途中が方形状に成形されて容量電極を構成する。Ｘ電極に接続する容量電極とＹ電極に接続する容量電極との間で交点容量（相互容量）が形成される。Ｙ電極Ｙ１〜ＹＭは電極の配列順にパルスが印加されて駆動される。
【００５７】
図３にはタッチセンサパネル１の等価回路と検出回路としての積分回路３０１の一例が示される。タッチセンサパネルには、Ｙ電極Ｙ１〜ＹＭとＸ電極Ｘ１〜ＸＮ電極がマトリクス状に配置され、その交点には、交点容量Ｃｘｙが形成される。
【００５８】
積分回路３０１は、Ｘ電極Ｘ１〜ＸＮをチャージするための電源ＶＨＳＰと、Ｘ電極Ｘ１〜ＸＮへの電源ＶＨＳＰのチャージを制御するスイッチＳＷ２、オペアンプＡＭＰｉｔ、積分コンデンサＣｓ、積分コンデンサＣｓをリセットするためのスイッチＳＷ１によって構成される。なおスイッチＳＷ１は検出に使用するコンデンサＣｓに重畳された電荷をリセットするスイッチであり、スイッチＳＷ２はＸ電極Ｘ１〜ＸＮに電源ＶＨＳＰをチャージするためのスイッチである。
【００５９】
図４にはＹ電極Ｙ１〜ＹＭへの入力波形の一例が示される。同図に例示されるようにＹ電極Ｙ１〜ＹＭには電極の配列順にパルス状に交流駆動電圧が入力される。ここでは、交流駆動電圧はＹ電極１本あたり９回パルス変化される例を便宜的に示す。
【００６０】
図５にはＹ電極Ｙ１〜ＹＭへの入力パルス電圧と積分回路３０１による検出動作のタイミングが例示される。まず、スイッチＳＷ２がオン状態にされて、Ｘ電極Ｘｎ（ｎ＝１〜Ｎ）を電源ＶＨＳＰにチャージする非検出状態ａに遷移させ、スイッチＳＷ１をオン状態にして、コンデンサＣｓをリセットする。次に、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２をオフ状態にして、検出待受状態ｂに遷移する。検出待受状態ｂでは、Ｘ電極Ｘｎは、電源ＶＨＳＰに接続されない状況になり、仮想接地の構成である積分回路３０１で電圧レベルが保持される。そして、検出待受状態ｂに遷移した後に、Ｙ電極Ｙ１に振幅Ｖｙの立ち上がりパルスを入力する（他のＹ電極Ｙ２〜ＹＭはローレベルに固定）。その結果、Ｙ電極Ｙ１上の交点容量Ｃｘｙを介してＸ電極Ｘｎに電荷（=Ｖｙ×Ｃｘｙ）が移動して検出回路３０１に入力され、オペアンプＡＭＰｉｔの出力ＶＯＵＴｎが変化する。なお、指でタッチすることで該当する交点容量Ｃｘｙが容量値Ｃｆだけ減少するため、例えば、タッチしたＸ電極がＸ２だとした場合、Ｘ電極Ｘ２のオペアンプＡＭＰｉｔに入力される電荷はＶｙ×（Ｃｘｙ−Ｃｆ）となり、オペアンプＡＭＰｉｔの出力ＶＯＵＴ２は高電位になる。このＶＯＵＴｎ（ｎ=１〜Ｎ）をＡＤ変換回路３０４でデジタル値の検出データに変換して、座標演算などに供せられる。
【００６１】
図６にはタッチセンサパネル１の実装例が示される。タッチセンサパネル１とタッチセンサパネルコントローラ３との間において、例えばＹ電極Ｙ１~ＹＭについては、コントローラ３から近い側の電極と遠い側の電極までの配線長が異なっていたり、近い側は右手から接続されているのに対して、遠い側は左手から接続されていたりする。Ｘ電極Ｘ１~ＸＮについては、最もタッチセンサパネルコントローラ３に近いタッチセンサパネル１の中央部に対して、左右に分かれて配線される端部は、配線が長かったり、Ｙ電極Ｙ１~ＹＭとの間の配線間の配線環境の影響を受けたりする。また、図の例では、タッチセンサパネルコントローラ３はＦＰＣ（Flexible printed circuits）上に実装されているが、ＦＰＣを介してメイン基板上に実装する場合も考えられる。以上を考慮すれば、実装環境によって、タッチセンサパネル１の１面分から得られる検出データＳ＿Ｄａｔａはどの位置でも同一とはならず、ばらつくことが想定される。
【００６２】
図７には積分回路３０１の出力電圧ＶＯＵＴｎとそれに対するＡＤ変換結果のデータ（検出データ）Ｓ＿Ｄａｔａの目標値が例示される。検出結果に対する理想としては、上述の実装環境による検出データＳ＿Ｄａｔａのばらつきをキャンセルして、タッチしていないときの１面分の検出データＳ＿ＤａｔａをＶＴＧ０の値の所定の許容幅に揃える（ＶＴＧ０を中心にある範囲の許容幅±εに収まる）ことである。更に、タッチ時の検出データも含めて全ての検出データを、検出回路３０１の後段に設置されるＡＤ変換回路の入力レンジに効率よく収めることを理想とする。同図では変換出力を１０ビット精度とし入力電圧のフルレンジを４ＶとするＡＤ変換回路を用いた場合を例示している。
【００６３】
本実施の形態では、検出データに対するそのような理想を実現するように検出データのばらつきをキャンセルするものであり、これを検出回路３０１の前段で実現する。以下、それについて詳述する。
【００６４】
図８にはタッチセンサパネル３の具体例が示される。同図においてタッチセンサパネル３は代表的に示された駆動回路３００、検出回路３０１（３０１＿１〜３０１＿Ｎ）、ＡＤ変換回路３０２（３０２＿１〜３０２Ｎ）、検出データ用のＲＡＭ３０３を備える。更にタッチセンサパネル３はオフセット補正のために、キャリブレーション回路３０４（３０４＿１〜３０４Ｎ）、ＤＡ変換回路３０５（３０５＿１〜３０５＿Ｎ）、ラインラッチ３０６、及びキャリブレーションデータ用にＲＡＭ３０７を備える。タッチセンサパネル３の全体的な制御は制御部３１０が行ない、制御部３１０及びＲＡＭ３０３，３０７はバスインタフェース３１１を介してサブシステム用のマイクロプロセッサ５にインタフェースされる。
【００６５】
駆動回路３００はＹ電極Ｙ１〜ＹＭをパルス状の交流駆動電圧によって電極の配列順に駆動する。要するに交点容量を走査駆動する。検出回路３０１は走査駆動された交点容量Ｃｘｙとしての交点容量から対応するＸ電極Ｘ１〜ＸＮを介して検出信号を入力してその信号電荷を蓄積する。蓄積された信号電荷は対応するＡＤ変換回路３０２によって検出データに変換される。特に制限されないが、ここではＸ電極Ｘ１〜ＸＮ毎にＡＤ変換回路３０２（３０２＿１〜３０２＿Ｎ）を有するから、Ｙ電極Ｙ１〜ＹＭの電極単位の走査駆動毎に、Ｙ電極の本数に応ずる数の変換データが並列的に生成される。変換された検出データＳ＿Ｄａｔａ［ｙ１，ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘＮ］はＲＡＭ３０３に蓄積される。ＡＤ変換回路の変換精度を１０ビットとすると、タッチセンサパネル３の一面分の検出データＳ＿Ｄａｔａ［ｙ１，ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘＮ］は交点容量Ｃｘｙ毎に１０ビットのデータとされ、そのデータ量は全部でＭ×Ｎ×１０ビットとされる。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を介してサブシステムのマイクプロセッサ５に供給され、ディジタルフィルタ演算及び座標演算に供される。
【００６６】
キャリブレーション回路３０４＿１〜３０４＿Ｎは前記検出回路３０１＿１〜３０１＿Ｍの入力信号に対して、オフセット調整を実施する。オフセット調整量を決める調整パラメータはＲＡＭ３０７にデータＣ＿Ｄａｔａ［ｙ１，ｘ１］〜Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘＮ］として格納される。ここでは調整パラメータは交点容量Ｃｘｙ毎の８ビット単位のデータとされ、そのデータ量は全部で、Ｍ×Ｎ×８ビットとされる。調整パラメータＣ＿Ｄａｔａは電極順に走査駆動されるＹ電極単位の交点容量に応ずるデータ単位でラインラッチ３０６にラッチされていく。ラインラッチ３０６にラッチされた調整パラメータは対応するＤＡ変換回路３０５＿１〜３−３０５＿Ｎでアナログ信号に変換されてキャリブレーション回路３０４＿１〜３０４＿Ｎに与えられる。キャリブレーション回路３０４＿１〜３０４＿Ｎは調整パラメータに従って対応するＸ電極Ｘ１〜ＸＮの信号レベルから不所望なオフセット量をキャンセルするように動作する。
【００６７】
制御部３１０は図示を省略する制御信号を用いて駆動回路３００、積分回路３０１、ＡＤ変換回路３０２、キャリブレーション回路３０４、ＤＡ変換回路３０５、ラインラッチ３０６の動作を制御し、また、ＲＡＭ３０３，３０７のアクセス制御及びバスインタフェース３１１の入出力制御を行う。
【００６８】
図９にはタッチセンサパネルコントローラ３の動作フローが例示される。タッチセンサパネルコントローラ３は動作電源が投入されると（Ｓ１）、タッチセンサパネル一面分のキャリブレーション用の調整パラメータデータ（キャリブレーションフレームデータ）Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙ１，ｘ１］〜Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘＮ］をマイクロプロセッサ５から取得してＲＡＭ３０７に格納する。次に、走査駆動するＹ電極の番号を示すカウンタｍを初期値１に設定し、走査駆動対象にされる１本のＹ電極に対応する一列分の調整パラメータ（キャリブレーションラインデータ）Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙｍ、ｘ１］〜Ｃ＿ｄａｔａ［ｙｍ、ｘＮ］をラインラッチに転送し（Ｓ４）、Ｙ電極Ｙｍが走査駆動されてＸ電極Ｘ１〜ＸＮに検出信号が現れる（Ｓ５）。検出信号はＡＤ変換回路３０２でディジタルデータに変換され（Ｓ６）、変換された一列分のディジタルデータ（検出ラインデータ）は検出データＳ＿Ｄａｔａ［ｙｍ、ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙｍ、ｘＮ］としてＲＡＭ３０３に格納される（Ｓ７）。ステップＳ４からＳ７の動作はカウンタ値ｍが最終値Ｍになるまでカウンタ値ｍを順次インクリメントしながら繰り返される（Ｓ８，Ｓ９）。カウンタ値ｍが最終値Ｍになったところで、マイクロプロセッサ５がＲＡＭ３０３から検出データＳ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘＮ］をリードし、必要な演算を行なってタッチの有無を判別し（Ｓ１０）、タッチセンサパネル１の新たな一面の検出データを用いた座標演算を行なう（Ｓ１１）。座標演算の後、カウンタ値ｍを初期値１に戻してステップＳ４から上記処理を繰り返す。
【００６９】
キャリブレーションフレームデータＣ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘ１］〜Ｃ＿ｄａｔａ［ｙＭ．ｘＮ］は、タッチセンサパネルコントローラ３とタッチセンサパネル１を実装した際に決定され、実装環境により、電極毎に異なる配線容量負荷、あるいは異なる配線抵抗負荷であっても、非タッチ時の検出結果ＶＴＧ０が均一になるように調整するためのマトリクスデータである。
【００７０】
図１０にはタッチセンサパネル１とキャリブレーション用ＲＡＭ３０７が保有するキャリブレーションフレームデータＣ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘ１］〜Ｃ＿ｄａｔａ［ｙＭ．ｘＮ］との対応が例示される。例えば、タッチセンサパネルの左上（ｙ１、ｘ１）に対応するキャリブレーションデータがキャリブレーションＲＡＭ３０７の左上のアドレスに格納される。
【００７１】
図１１にはタッチセンサパネル３の検出動作におけるＹ電極Ｙ１〜Ｙ３に関する動作タイミングが例示される。特に、検出動作とキャリブレーションデータと検出データとの関係が示される。まず、電極Ｙ１に駆動パルスが入力される直前に、対応するキャリブレーションデータＬ１（Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘ１］〜Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘＮ］）をキャリブレーション用ＲＡＭ３０７からラインラッチ３０６に転送し、ＤＡ変換回路３０１がアナログデータに変換する。キャリブレーション回路３０４は、ＤＡ変換されたアナログデータに基づいて動作して検出回路３０１の入力信号のオフセットをキャンセルし、オフセットがキャンセルされた信号を入力する検出回路３０１は図３乃至図５で説明した動作によって検出電圧ＶＯＵＴ１〜ＶＯＵＴＮを出力し、出力された検出電圧ＶＯＵＴ１〜ＶＯＵＴＮはＡＤ変換回路３０２に転送されて検出データＳ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙ１，ｘＮ］に変換され、ＲＡＭ３０３に格納される。次に電極Ｙ２に駆動パルスが入力され、このときもそのパルス駆動の直前に対応するキャリブレーションデータＬ２（Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙ２、ｘ１］〜Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙ２、ｘＮ］）をキャリブレーション用ＲＡＭ３０７からラインラッチ３０６に転送する。以下同様にして、パルス駆動するＹ電極が切り替わる度にラインラッチ３０６に対応するキャリブレーションデータを転送しながら、検出動作を行なう。
【００７２】
キャリブレーション用のＲＡＭ３０７がタッチセンサパネルコントローラ３に内蔵されない場合は、サブシステムのマイクロプロセッサ５から随時キャリブレーションデータを転送することになり、その間、バスインタフェース３１１を占有すると共に、転送電力が大きくなることが懸念される。
【００７３】
図１２にはキャリブレーション回路の一例として調整パラメータに応じて定電流源の電流量を制御する構成が例示される。模式的に図示された定電流源３１０＿ｎの電流量をＤＡ変換回路３０５＿ｎの出力電流によって制御するように構成される。
【００７４】
図１３にはキャリブレーション回路の一例として調整パラメータに応じて容量結合電圧を制御する構成が例示される。模式的に図示された容量素子３１１＿ｎの一方の容量電極をバッファアンプ３１２＿ｎで駆動し、駆動量に応じて他方の容量電極に印加する容量結合電圧を制御するように構成される。バッファアンプ３１２＿ｎの出力電圧はＤＡ変換回路３０５＿ｎの出力によって制御される。
【００７５】
図１４は図８の実施の形態１のタッチセンサパネルコントローラに比べて、キャリブレーション回路３１４を検出回路３０１の出力信号に対してオフセット調整を実施するようにされるように構成した変形例に係る概略説明図である。特にこの実施の形態１の変形例では、前記キャリブレーション回路３１４は、前記検出回路３０１の出力信号に対して加減算する加減算量を、対応する調整パラメータによって調整する回路として構成される。これによれば、前記検出回路の出力に対する電圧の加減算制御によって容易にオフセットを調整することができる。
【００７６】
図１５には実施の形態１においてキャリブレーション回路３０４による調整が未実施の場合に非タッチの状態で予想される検出結果を示す説明図である。図１５において、キャリブレーション用のＲＡＭ３０７には同一データ（例えば8’h7F）が格納され、キャリブレーション回路によるオフセット調整は実質的に未実施とされる。Ｙ電極Ｙ１を駆動したときのＸ電極Ｘ１〜ＸＮに関する検出データＳ＿Ｄａｔａ［ｙ１，ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘＮ］と、Ｙ電極ＹＭを駆動したときのＸ電極Ｘ１〜ＸＮに関する検出データＳ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙＭ、ｘＮ］とに代表されるように、Ｘ電極毎に検出データの値がばらついている。
【００７７】
図１６には実施の形態１においてキャリブレーション回路３０４による調整が実施される場合に非タッチの状態で予想される検出結果を示す説明図である。図１６において、キャリブレーション用のＲＡＭ３０７にはキャリブレーションデータの最適値が格納され、キャリブレーション回路によるオフセット調整が実質的に実施される。図１６において、Ｙ電極Ｙ１を駆動したときのＸ電極Ｘ１〜ＸＮに関する検出データＳ＿Ｄａｔａ［ｙ１，ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘＮ］と、Ｙ電極ＹＭを駆動したときのＸ電極Ｘ１〜ＸＮに関する検出データＳ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘ１］〜Ｓ＿Ｄａｔａ［ｙＭ、ｘＮ］とに代表されるように、Ｘ電極毎の検出データの値は均一になっている。
【００７８】
キャリブレーションデータの最適化は、ＲＡＭ３０３に格納される検出データをモニタしながら最適値を探索する動作を数回繰り返すことによって容易に得ることができる。また、検出データをモニタしながら最適値を探索する動作を繰り返す方法以外に、実際の回路構成及び回路定数が既知であれば、それらに基づいて図１５で説明したようにキャリブレーションデータを一定としたときに得られる検出データＳ＿Ｄａｔａの分布と上記既知の情報とに基づいてキャリブレーションデータの最適値を予測することも可能である。キャリブレーションデータの最適化は、マイクロプロセッサ５が制御部３１０に発行する所定のコマンドに基づいて実施されるものとし、例えば、当該コマンドに発行タイミングで最適化の処理が実施されるものとする。
【００７９】
上記本実施の形態１に係るタッチセンサパネルコントローラ３によれば、タッチセンサパネルの実装形態などによって生ずるＸ電極から見たそれぞれの交点容量毎の容量成分のばらつきに起因してＸ電極に現れる、不所望なオフセットをキャンセルするための、調整パラメータをタッチセンサパネルコントローラ３にオンチップされたＲＡＭ３０７に保有する。ＲＡＭ３０７が保有する調整パラメータは、Ｙ電極を切り替える毎にメモリ３０７からキャリブレーション回路３０４に供給されるから、タッチセンサパネル１の交点容量毎に検出データのばらつきを調整することができる。
【００８０】
さらに、そのようなＲＡＭ３０７をサブシステム用のマイクロプロセッサ５が保有することを要しないので、マイクロプロセッサ５からタッチセンサパネルコントローラ３に逐次調整パラメータを転送するためのバスアクセスを頻繁に起動することを要しない。
【００８１】
また、オフセット調整を行なうキャリブレーション回路は検出回路３０１の入力側に配置され、検出回路３０１による増幅前の入力信号に対してオフセット調整を行えばよいから、調整量を大きく取ることを必要としない。
【００８２】
《実施の形態２》
図１７には本発明の実施の形態２に係るタッチセンサパネルコントローラ３Ａが例示される。図８の実施の形態１で説明したタッチセンサパネルコントローラ３と異なる点は、キャリブレーション用のＲＡＭとしてＲＡＭ３０７ＡとＲＡＭ３０７Ｂを２面分有していることであり、特に、実装環境だけではなく、温度や湿度変化などによる環境変動により、キャリブレーションデータの最適値が変わってしまった場合に、キャリブレーションデータＣ＿Ｄａｔａの更新を容易に行なえるようにしたことを特徴とするものである。
【００８３】
ＲＡＭ３０７Ａ，３０７Ｂのそれぞれは前記ＲＡＭ３０７と同様にＭ×Ｎ×８ビットの記憶領域を有し、キャリブレーションデータＣ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘ１］〜Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘＮ］を格納する。バスインタフェース３１１を介するＲＡＭ３０７Ａ，３０７Ｂへの書き込み経路は選択信号ＷＳとその反転信号によって相補的にスイッチ制御されるスイッチＳＷ１＿Ｂ，ＳＷ２＿Ｂで選択される。ラインラッチ３０６へのＲＡＭ３０７Ａ，３０７Ｂからの読み出し経路は選択信号ＲＳとその反転信号によって相補的にスイッチ制御されるスイッチＳＷ１＿Ａ，ＳＷ２＿Ａで選択される。選択信号ＲＳ，ＷＳの制御は、特に制限されないが、マイクロプロセッサ５から供給されるコマンドに基づいて制御部３１０Ａが行う。
【００８４】
ここでは、ＲＡＭ３０７Ａ又はＲＡＭ３０７Ｂに対するキャリブレーションデータの更新制御、タッチ検出動作に用いるＲＡＭ３０７Ａと３０７Ｂとの間での切り替え制御はマイクロプロセッサ５が行なう。即ち、マイクロプロセッサ５は非タッチの検出データＳ＿Ｄａｔａ[ｎｃ]と期待値ＶＴＧ０との差が許容値を越えたとき（｜ＶＴＧ０−Ｓ＿Ｄａｔａ[ｎｃ]｜＞ε）、現在使用している調整パラメータのセットに代えて新たな調整パラメータのセットを、現在使用中でないＲＡＭ３０７Ａ又は３０７Ｂに格納して、それ以降に使用する調整パラメータのセットを更新する制御を行う。この更新する制御において、マイクロプロセッサ５は、現在使用している調整パラメータのセットを有効な状態にしたままで、新たな調整パラメータのセットを演算して非使用状態のＲＡＭ３０７Ａ又は３０７Ｂに格納し、格納完了した調整パラメータのセットが有効であるとき、使用する調整パラメータのセットを当該新たな調整パラメータのセットに切り換える制御を行う。
【００８５】
これによれば、新たな調整パラメータの演算途中で検出信号を参照するとき信号生成環境に非タッチだけでなくタッチの状態も混入して演算結果に信頼性を得ることができないような場合に、現在有効とされている調整パラメータを暫定的に使用して、タッチ検出精度の大幅な低下を回避する事ができるようになる。これについて更に詳述する。
【００８６】
図１８にはマイクロプロセッサによるキャリブレーションデータの更新制御を主体に示した動作のフローチャートである。
【００８７】
マイクロプロセッサ５及びタッチセンサパネルコントローラ３Ａなどに電源が投入されると（Ｓ２１）、マイクロプロセッサ５はＲＡＭ３０７Ａを有効とし、ＲＡＭ３０７Ｂを無効とすることを、タッチセンサパネルコントローラ３Ａに通知し（Ｓ２２）、実施の形態１で説明したと同様に実装環境（室温、通常湿度）に最適化されたキャリブレーションデータＣ＿Ｄａｔａ［ｙ１、ｘ１］〜Ｃ＿Ｄａｔａ［ｙＭ，ｘＮ］を取得して（Ｓ２３）、キャリブレーション用にＲＡＭ３０７Ａに格納する（Ｓ２４）。ＲＡＭ３０７Ａ、３０７Ｂの有効／無効は１ビットのパラメータもしくはフラグを用いて指示すればよい。例えばｒをその有効性フラグとすると、ｒ＝０でＲＡＭ３０７Ａが有効、３０７Ｂが無効を意味し、ｒ＝１でＲＡＭ３０７Ａが無効、３０７Ｂが有効を意味する。ＲＡＭ３０７Ａ、３０７Ｂの有効／無効とはそれが保持するデータを検出動作で現在使用してよい（有効）か、否（無効）かを示すものである。
【００８８】
この後、タッチセンサパネルコントローラ３Ａは前述のようにして検出動作を行なう（Ｓ２５）。検出動作において検出回路３０１とキャリブレーション回路３０４でタッチセンサパネル１の１面分の検出データＳ＿Ｄａｔａを測定し（Ｓ２６）、マイクロプロセッサ５は得られた検出データＳ＿Ｄａｔａを読み込んでタッチの有無を判定する（Ｓ２７）。マイクロプロセッサ５はタッチ有りと判別したときは座標演算を行なって更に検出動作（Ｓ２５）を繰り返す。
【００８９】
マイクロプロセッサ５は、タッチ無しと判定したときは、検出データＳ＿Ｄａｔａと非タッチ時のターゲット値ＶＴＧ０との差分がε、例えば500mV相当のデジタル値を超過していなければ（Ｓ２９のＹＥＳ）、タッチセンサパネルコントローラ３Ａにそのまま検出動作（Ｓ２５）を実行させる。一方前記誤差が許容値εを超過した場合には（Ｓ２９のＮＯ）、マイクロプロセッサ５はキャリブレーションデータＣ＿Ｄａｔａの再計算を開始し（Ｓ３０）、タッチセンサパネルコントローラ３Ａには検出動作を実行させる（Ｓ２５）。マイクロプロセッサ５によって再計算されたキャリブレーションデータは現在無効とされているＲＡＭ３０７Ｂに格納し（Ｓ３１）、その間においても、タッチセンサパネルコントローラ３Ａは現在有効なＲＡＭ３０７Ａのキャリブレーションデータを用いて検出動作を行うことができるようになっている。要するに、再計算後のキャリブレーションデータは、キャリブレーション用のＲＡＭ３０７Ｂに格納し、ＲＡＭ３０７Ａには現在有効なキャリブレーションデータが維持されている。尚、タッチ無しと判定した場合には、検出動作の頻度を低くしても良く、その場合は必ずしもキャリブレーションデータＣ＿Ｄａｔａの再計算中に検出動作（Ｓ２５）を実施しなくても良い。また、上記説明では、検出データＳ＿Ｄａｔａと非タッチ時のターゲット値ＶＴＧ０との差分と、εとを比較して（Ｓ２９）、マイクロプロセッサ５がキャリブレーションデータＣ＿Ｄａｔａの再計算を開始（Ｓ３０）する手順を一例としたが、本発明はそれに限定されるものではなく、キャリブレーションデータＣ＿Ｄａｔａの再計算（Ｓ３０）は、ステップＳ２９の結果によらず、マイクロプロセッサ５が発行するコマンドで強制的に実施するようにしてもよい。即ち、マイクロプロセッサ５は、タッチ無しを検出したとき（Ｓ２７のＮＯ）、ステップＳ２９の結果判定を行わずにキャリブレーションデータの計算を行って更新する指示コマンドをタッチセンサパネルコントローラ３Ａに発行する。
【００９０】
マイクロプロセッサ５は新たに演算したキャリブレーションデータをそのとき無効なメモリ３０７Ｂに格納完了したとき、キャリブレーションデータの再計算に失敗がなかったかを判別し（Ｓ３２）、なければ、キャリブレーションＲＡＭ３０７Ａと３０７Ｂの有効／無効を切り替えて、新たなキャリブレーションデータを用いて検出動作を継続可能にする。一方、失敗があったときはキャリブレーションＲＡＭ３０７Ａと３０７Ｂの切り替えを行なわずに、既存のキャリブレーションデータを用いた検出動作を継続可能にする。尚、再計算の失敗の有無の判定（Ｓ３２）は、例えばキャリブレーションＲＡＭ３０７Ａと３０７Ｂの同一アドレスのキャリブレーションデータＣ＿Ｄａｔａを比較すれば可能であり、その差分が一定以上大きければ、計算途中でタッチが有ったと判定する。ただし、再計算の失敗の有無が判定できれば、判定方法はこれに限るわけではないことは言うまでも無い。
【００９１】
したがって、キャリブレーションデータＣ＿Ｄａｔａの再計算で演算エラーを生じていたり、再計算中にタッチがあって、計算途中の中途半端なキャリブレーションデータ、例えば電極Ｙｍまでは新たに演算されたキャリブレーションデータであるが、電極Ｙｍ＋１〜電極ＹＭについては１世代前のキャリブレーションデータであった場合に、多少のレベル変化はあるものの座標計算の実績がある１世代前のキャリブレーションデータを使用して、座標計算を実施することが可能にされる。
【００９２】
実施の形態２によれば以下の作用効果を得ることができる。実施の形態１により、ＸＹ電極の交点の交点容量Ｃｘｙ毎に非タッチ時の検出データＳ＿Ｄａｔａを期待値ＶＴＧ０になるように調整した上で、例えば、温度等、何らかの外的要因によって、タッチセンサの交点容量Ｃｘｙが増加した場合、検出電圧ＶＯＵＴｎは低下して０Ｖ近傍になり、ＡＤ変換回路３０２から出力される検出データＳ＿Ｄａｔａは、000hに接近する可能性がある。さらに検出データＳ＿Ｄａｔａが全体的に低レベル側にシフトされれば、十分なＳ／Ｎ比を確保することができなくなる。実施の形態２ではＶＴＧ０に対する誤差が拡大したときキャリブレーションデータを最適化して更新するから、動作環境に応じてＳ／Ｎ比が低下する事態の発生を未然に防止することができる。
【００９３】
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。
【００９４】
例えば、夫々の実施の形態は互いに組み合わせて実施することが可能である。また、サブシステム用のマイクロプロセッサをタッチセンサパネルコントローラにオンチップしてシングルチップで構成してもよい。また、本発明に係る半導体装置は、タッチセンサパネルコントローラ内蔵の液晶ドライバ、或いは液晶ドライバ内蔵のタッチセンサパネルコントローラとして実現する事も可能である。本発明に係る半導体装置はシングルチップであっても、マルチチップであってもよく、マルチチップの場合にはシステム・イン・パッケージのようなモジュールデバイスとして実現されてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１  タッチセンサパネル（ＴＰ）
２  液晶ディスプレイパネル（ＤＳＰ）
３  タッチセンサパネルコントローラ（ＴＰＣ）
４  液晶ドライバ（ＤＳＰＤ）
５  サブシステム用のマイクロプロセッサ（ＳＭＰＵ）
６  ホストプロセッサ（ＨＭＰＵ）
Ｙ１〜ＹＭ  Ｙ電極
Ｘ１〜ＸＮ  Ｘ電極
Ｃｘｙ  交点容量
３００  駆動回路
３０１（３０１＿１〜３０１＿Ｎ）  検出回路
３０２（３０２＿１〜３０２Ｎ）  ＡＤ変換回路
３０３  検出データ用のＲＡＭ
３０４（３０４＿１〜３０４Ｎ）  キャリブレーション回路
３０５（３０５＿１〜３０５＿Ｎ）  ＤＡ変換回路
３０６  ラインラッチ
３０７  キャリブレーションデータ用のＲＡＭ
３１０  制御部
３１１  バスインタフェース
３Ａ  タッチセンサパネルコントローラ
３０７Ａ、３０７Ｂ  キャリブレーション用のＲＡＭ
３１０Ａ  制御部
【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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