JP2012243299A - マトリクス走査装置に適合可能な駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】種々のタッチパネル又はマトリクス走査装置に適合可能な駆動システムを提供する。
【解決手段】本発明の駆動システムでは、多数の第１の駆動回路（１１）が基板（１０）の第１の方向に沿って第１の周辺部上に設けられ、第１の駆動回路は各々、マトリクス走査装置の少なくとも１本のコラム配線（１２）に結合される。多数の第２の駆動回路（１１）が基板（１０）の第２の方向に沿って第２の周辺部上に設けられ、第２の駆動回路は各々、マトリクス走査装置の少なくとも１本のロウ配線（１２）に結合される。マスターコントローラ（１３）が第１の駆動回路及び第２の駆動回路を制御する。バス（１４）がマスターコントローラ、第１の駆動回路及び第２の駆動回路に電気的に結合される。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、マトリクス走査装置に関し、特に、マトリクス走査装置に適合可能な駆動システムに関する。

タッチパネルは、マトリクスの形態に構成されたコラム（列）配線及びロウ（行）配線を有するマトリクス走査装置である。タッチの検出は、一般に、ロウ配線を順次走査し、コラム配線からの応答を受け取ることによって行なわれる。タッチパネルの分解能が増大しているので、タッチ検出を達成するのに必要な配線の本数が多くなっている。しかしながら、配線の本数が多くなるということは、タッチパネルから広がる配線の本数の増大に対応するようタッチパネルの境界部スペースを多く取っておく必要があるということを意味しており、したがって、タッチパネルの嵩が大きくなり又はタッチパネルを小型化することが困難になる。

さらに、従来型タッチパネルのロウ及びコラム配線に作動的に結合されたコントローラをタイヤの対応のタッチパネル用にのみ設計し、構成し、そして製造する場合がある。換言すると、各種のタッチパネルは、その専用のコントローラを必要とし、それによりコントローラを規格化することが困難になり、マンパワーが無駄になり、しかも市場に出すまでの時間が長くなる。

上述の理由で、増大している境界部スペースの問題を解決することができ、しかも種々のタッチパネルに汎用的に適合可能な新規な駆動システムを提案する必要性が生じている。

上述のことを考慮して、本発明の目的は、マトリクス走査装置に適合可能であって、マトリクス走査回路の境界部スペース上の配線の本数を実質的に減少させることができ、しかもマトリクス走査装置の種々のサイズに調節可能に適合可能な駆動システムを提供することにある。

一実施形態によれば、マトリクス走査操作装置に適合可能な駆動システムは、第１の駆動回路、第２の駆動回路、マスターコントローラ及び電気バスを有する。第１の駆動回路は、基板の第１の方向に沿って第１の周辺上に設けられ、各第１の駆動回路は、マトリクス走査装置の少なくとも１本のコラム配線に結合される。第２の駆動回路は、基板の第２の方向に沿って第２の周辺上に設けられ、各第２の駆動回路は、マトリクス走査装置の少なくとも１本のロウ配線に結合される。マスターコントローラは、第１の駆動回路及び第２の駆動回路を制御するよう構成されている。バスは、マスターコントローラ、第１の駆動回路及び第２の駆動回路に電気的に結合されている。

本発明の一実施形態としてのマトリクス走査装置に適合可能な駆動システムのブロック図である。 本発明の実施形態としての一駆動回路の詳細ブロック図である。 バスとロウ／コラム配線との間の駆動回路のマトリクスマルチプレクサの例示の結線状態を示す図である。 本発明のアナログ／ディジタルマルチプレクサの詳細ブロック図である。 バス及び駆動回路相互間の例示の結線状態を示す図である。 駆動回路の再設定及びＩＤ設定のタイミング図である。

図１は、マトリクス走査装置、例えばタッチパネル又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル（これらには限定されない）に適合可能な本発明の一実施形態としての駆動システムのブロック図である。

この実施形態では、駆動システムは、駆動回路１１、即ち、基板１０の第１の方向（例えば、Ｘ軸）に沿って第１の周辺部上に設けられた第１の駆動回路（例えば、走査駆動回路）Ｘｏ〜Ｘｍ及び基板１０の第２の方向（例えば、Ｙ軸）に沿って第２の周辺部上に設けられた第２の駆動回路（例えば、データ駆動回路）Ｙｏ〜Ｙｎの２つの群を含む。各駆動回路１１は、マトリクス走査装置の１本又は２本以上のコラム／ロウ配線１２に結合されている。例示の一実施形態では、基板１０は、マトリクス走査装置としてのタッチパネルのガラス基板である。

駆動システムは、第１の駆動回路Ｘｏ〜Ｘｍ及び第２の駆動回路Ｙｏ〜Ｙｎを制御するよう構成されたマスターコントローラ１３を更に有する。マスターコントローラ１３は、通常、基板１０の外部に設けられている（必ずしもそうである必要はない）。電気バス１４がマスターコントローラ１３、第１の駆動回路Ｘｏ〜Ｘｍ及び第２の駆動回路Ｙｏ〜Ｙｎに電気的に結合されており、これらに信号を伝送するよう構成されている。バス１４の１本又は２本以上のバス配線は、アナログチャネル（アナログモードにおいて）かディジタルチャネル（ディジタルモードにおいて）かのいずれかとして構成されるのがよい。一実施形態によれば、バス１４は、信号を基板１０とマスターコントローラ１３との間にタイムシェアリング及び／又はバッチ方式で伝送するよう利用されるのがよい。したがって、マスターコントローラ１３の入力／出力ピンの本数を実質的に減少させることができ、基板１０の境界部スペースも又減少させることができる。

図２は、本発明の実施形態としての一駆動回路１１の詳細ブロック図である。この実施形態では、駆動回路１１は、主要構成要素として、マトリクスマルチプレクサ（マトリクスＭＵＸ）１１０、アナログ／ディジタルマルチプレクサ（ａｘｄＭＵＸ）１１２及びレジスタコントローラ１１４を含む。レジスタコントローラ１１４は、バス１４に電気的に結合されている。マトリクスマルチプレクサ１１０は、少なくとも１本のロウ／コラム配線１２に電気的に結合されており、この配線１２は、レジスタコントローラ１１４及びマスターコントローラ１３から出たアナログ／ディジタル切替信号ＡＸＤ０又はＡＸＤ１の制御下でマトリクスマルチプレクサ１１０を介してバス１４の１本のバス配線と制御可能に連絡状態にある。アナログ／ディジタル切替信号ＡＸＤ０は、第１の駆動回路Ｘｏ〜Ｘｍを制御するために用いられ、アナログ／ディジタル切替信号ＡＸＤ１は、第１の駆動回路Ｙｏ〜Ｙｎを制御するために用いられる。例えば、マトリクスマルチプレクサ１１０は、レジスタコントローラ１１４及びアナログ／ディジタル切替信号ＡＸＤ０／ＡＸＤ１の制御下で第１の論理回路１１６により生じた第１の制御信号１１０Ａによって制御可能である。この実施形態では、アナログ／ディジタル切替信号ＡＸＤ０／ＡＸＤ１が「１」である場合、バス１４は、アナログモードに切り換えられ、他方、アナログ／ディジタル切替信号ＡＸＤ０／ＡＸＤ１が「０」である場合、バス１４は、ディジタルモードに切り換えられる。図３は、バス１４とマトリクス走査装置のコラム配線１２との間における第１の駆動回路Ｘｏ〜Ｘｍのマトリクスマルチプレクサ１１０の例示の結線状態を示している。バス１４とコラム配線１２との結線は、マスターコントローラ１３によってロードされる記憶状態のレジスタコンテンツに従って構成される。

図２に戻ってこれを参照すると、アナログ／ディジタルマルチプレクサ１１２は、レジスタコントローラ１１４及びアナログ／ディジタル切替信号ＡＸＤ０／ＡＸＤ１の制御下でバス１４上に伝送されているアナログ／ディジタル信号を調整するために用いられる。例えば、アナログ／ディジタルマルチプレクサ１１２は、レジスタコントローラ１１４及びアナログ／ディジタル切替信号ＡＸＤ０／ＡＸＤ１の制御下で第２の論理回路１１８により生じた第２の制御信号１１２Ａにより制御可能である。

図４は、一実施形態としてのアナログ／ディジタルマルチプレクサ１１２の詳細ブロック図である。この実施形態では、バス配線Ｄ０は、構成済みの駆動回路（例えば、図１ではＸｏ〜Ｘｍ）の全数を自動的に算出するために保留される。例えば、駆動回路１１を設定した後、そのアナログ／ディジタルマルチプレクサ１１２のスイッチＳＷは、第２の制御信号１１２Ａによって閉成され、かくして、バス配線ノードＤ０のところのあらかじめ定められた信号（例えば、「０」）は、バス配線ノードＤ０′に伝送される。接続状態の駆動回路の最後の駆動回路（例えば、図１のＸｍ）は、そのバス配線ノードＤ０′のところの予め定められた信号をフィードバック信号ＦＢＫ０又はＦＢＫ１として最終的にマスターコントローラ１３に送り戻す（フィードバックする）。例えば、フィードバック信号ＦＢＫ０は、第１の駆動回路Ｘｍからフィードバックされ、フィードバック信号ＦＢＫ１は、第２の駆動回路Ｙｎからフィードバックされる。したがって、フィードバック信号ＦＢＫ０／ＦＢＫ１の検出時、マスターコントローラ１３は、構成済みの駆動回路の全数を算出する。

この実施形態では、バス１４のうちの何本かのバス配線は、特定の動作モードに従って適合可能に利用できる。図５は、バス１３及び第１の駆動回路Ｘｏ〜Ｘｍ相互間の例示の結線状態を示している。例えば、符号spi_miso，spi_mosi，spi_clkで示されたバス配線は、シリアル周辺インターフェイス（ＳＰＩ）規格によって特定されたバス信号として用いられ、符号smartIO0，smartIO1，smartIO2で示されたバス配線は、駆動システムの種々の動作モードを構成するために用いられる。

駆動システムをマトリクス走査装置で動作させることができる前に、駆動回路１１は、リセットされると共にそれぞれの識別コード（ＩＤ）により設定されるべきである。図６は、駆動回路１１をリセットすると共にＩＤ設定するタイミング図を示している。駆動回路１１のそれぞれレジスタコントローラ１１４に記憶されたＩＤに基づいて、各駆動回路１１をアドレスしてデータ／信号読出し又は書込みを実施することができる。

特定の実施形態を図示すると共に説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく種々の改造例を想到できることは理解されよう。なお、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載にのみ基づいて定められる。

１０ 基板
１１ 駆動回路
１２ コラム／ロウ配線
１３ マスターコントローラ
１４ バス

Claims (15)

1. マトリクス走査装置に適合可能な駆動システムであって、
   基板の第１の方向に沿って第１の周辺上に設けられた複数の第１の駆動回路を有し、各前記第１の駆動回路は、前記マトリクス走査装置の少なくとも１本のコラム配線に結合され、
   基板の第２の方向に沿って第２の周辺上に設けられた複数の第２の駆動回路を有し、各前記第２の駆動回路は、前記マトリクス走査装置の少なくとも１本のロウ配線に結合され、
   前記第１の駆動回路及び前記第２の駆動回路を制御するよう構成されたマスターコントローラを有し、
   前記マスターコントローラ、前記第１の駆動回路及び前記第２の駆動回路に電気的に結合されたバスを有する、駆動システム。
2. 前記マトリクス走査装置は、タッチパネルである、請求項１記載の駆動システム。
3. 前記マスターコントローラは、前記基板の外部に設けられている、請求項１記載の駆動システム。
4. 前記バスの少なくとも１本のバス配線は、アナログモードにおけるアナログチャネルかディジタルモードにおけるディジタルチャネルかのいずれかとして構成されている、請求項１記載の駆動システム。
5. 前記マスターコントローラは、前記アナログモードと前記ディジタルモードを切り換えるために用いられるアナログ／ディジタル切替信号を出力する、請求項４記載の駆動システム。
6. 前記第１又は前記第２の駆動回路は、
   前記バスに電気的に結合されたレジスタコントローラを有し、
   少なくとも１本の前記ロウ又はコラム配線に電気的に結合されたマトリクスマルチプレクサを有し、前記配線は、前記レジスタコントローラ及びアナログ／ディジタル切替信号の制御下で前記バスの１本のバス配線と制御可能に連絡状態にあり、
   前記レジスタコントローラ及び前記アナログ／ディジタル切替信号の制御下で前記バス上に移送された信号を調整するよう構成されたアナログ／ディジタルマルチプレクサを有する、請求項５記載の駆動システム。
7. 前記ロウ／コラム配線と前記バスとの接続は、前記レジスタコントローラに記憶されたレジスタコンテンツに従って構成される、請求項６記載の駆動システム。
8. 前記レジスタコンテンツは、前記マスターコントローラによりロードされる、請求項７記載の駆動システム。
9. 前記第１又は前記２の駆動回路は、前記レジスタコントローラ及び前記アナログ／ディジタル切替信号の制御下で第１の制御信号を発生させるよう構成された第１の論理回路を更に含む、請求項６記載の駆動システム。
10. 前記第１又は前記２の駆動回路は、前記レジスタコントローラ及び前記アナログ／ディジタル切替信号の制御下で第２の制御信号を発生させるよう構成された第２の論理回路を更に含む、請求項６記載の駆動システム。
11. 前記アナログ／ディジタルマルチプレクサは、関連の前記第１又は第２の駆動回路を設定した後に、あらかじめ定められた信号は前記アナログ／ディジタルマルチプレクサを通るよう前記第２の制御信号により閉成されるスイッチを含む、請求項１０記載の駆動システム。
12. 前記マスターコントローラは、結合関係にある第１又は第２の駆動回路のうちの最後の回路から前記あらかじめ定められた信号を受け取るよう構成されたフィードバック信号ノードを有する、請求項１１記載の駆動システム。
13. 前記マスターコントローラは、前記第１又は前記第２の駆動回路の前記レジスタコントローラにそれぞれ識別コード（ＩＤ）を出力する、請求項６記載の駆動システム。
14. マトリクス走査装置に適合可能な駆動システムであって、前記駆動システムは、前記マトリクス走査装置の境界部スペース上の配線の量を実質的に減少させると共に前記マトリクス走査装置の種々のサイズに調節可能に適合可能である、駆動システム。
15. 前記マトリクス走査装置は、タッチパネルである、請求項１４記載の駆動システム。

Images