JP2013218386A - タッチパネルコントローラ、集積回路、タッチパネルシステム、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチされた静電容量の容量変化を正しく検出するタッチパネルコントローラを提供する。
【解決手段】タッチパネルコントローラ３は、駆動部４と、差動増幅器５と、可変積分容量Ｃｉｎｔ１・Ｃｉｎｔ２と、静電容量Ｃ３１〜Ｃ３４、Ｃ４１〜Ｃ４４のライン依存性を補正するように可変積分容量Ｃｉｎｔ１・Ｃｉｎｔ２を制御する容量制御部６とを備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、複数のドライブラインを並列駆動して、マトリックス状に構成された静電容量の容量値を推定または検出するタッチパネルコントローラ、並びに、これを用いた集積回路、タッチパネルシステム、及び電子機器に関する。

マトリックス状に分布した静電容量値を検出する装置、例えば、Ｍ本のドライブラインとＬ本のセンスラインとの間に形成される静電容量行列の静電容量値の分布を検出する容量検出装置が、特許文献１に開示されている。この容量検出装置は、指やペンでタッチパネルに触れると、触れられた静電容量の容量値が変化するので、容量値の変化を検出して、指やペンのタッチを検出する。

図１６は、従来のタッチパネルシステム９１の構成を示す模式図である。図１７は、タッチパネルシステム９１の駆動方法を説明するための図である。タッチパネルシステム９１は、タッチパネル９２を備えている。タッチパネル９２は、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４と、センスラインＳＬ１〜ＳＬ４と、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４とセンスラインＳＬ１〜ＳＬ４とが交差する位置に配置された静電容量Ｃ１１〜Ｃ４４とを有している。

タッチパネルシステム９１には、駆動部９４が設けられている。駆動部９４は、図１７の式３に示される４行４列の符号系列に基づいてドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を駆動する。符号行列の要素が「１」であれば、駆動部９４は電圧Ｖdriveを印加し、要素が「０」であれば、ゼロボルトを印加する。

タッチパネルシステム９１は、センスラインＳＬ１〜ＳＬ４にそれぞれ対応する位置に配置された４個の増幅器９８を有している。増幅器９８は、駆動部９４により駆動されたセンスラインに沿った静電容量の線形和Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４を受け取って増幅する。

例えば、上記４行４列の符号系列による４回の駆動のうちの最初の駆動では、駆動部９４はドライブラインＤＬ１に電圧Ｖdriveを印加し、残りのドライブラインＤＬ２〜ＤＬ４にゼロボルトを印加する。すると、例えば、図１７の式１で示される静電容量Ｃ３１に対応するセンスラインＳＬ３からの測定値Ｙ１が増幅器９８から出力される。

そして、２回目の駆動では、ドライブラインＤＬ２に電圧Ｖdriveを印加し、残りのドライブラインＤＬ１、ＤＬ３、ＤＬ４にゼロボルトを印加する。すると、図１７の式２で示される静電容量Ｃ３２に対応するセンスラインＳＬ３からの測定値Ｙ２が増幅器９８から出力される。

次に、３回目の駆動では、ドライブラインＤＬ３に電圧Ｖdriveを印加し、残りのドライブラインにゼロボルトを印加する。その後、４回目の駆動では、ドライブラインＤＬ４に電圧Ｖdriveを印加し、残りのドライブラインにゼロボルトを印加する。

そうすると、図１７の式３及び式４に示すように、測定値Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４そのものが、それぞれ静電容量値Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と関連付けられる。なお、図１７の式３〜式４においては、表記の簡単化のため、測定値Ｙ１〜Ｙ４について、係数（−Ｖdrive／Ｃint）を省略して記載している。

特許第４３８７７７３号明細書（２００５年６月１６日公開）

しかしながら、上述した図１６及び図１７に示す構成では、１回の測定で１本のドライブラインと交差する容量データしか取得できないため、ノイズ成分が大きく、静電容量の容量変化を正しく検出するには、同様のセンシング動作を複数回繰り返して平均化処理を行う必要があり、処理速度を上げにくいという問題がある。

本発明の目的は、より少ないセンシング動作で静電容量の容量変化を正しく検出することができるタッチパネルコントローラ、及びこれを集積した集積回路及びタッチパネル装置及び電子機器を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係るタッチパネルコントローラは、Ｍ本のドライブラインと１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第１静電容量及び、前記Ｍ本のドライブラインと前記１本のセンスラインに隣接する他の１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第２静電容量に対して、前記Ｍ本のドライブラインを駆動して、前記複数の第１静電容量からの第１線形和出力を前記１本のセンスラインから出力させ、及び、前記複数の第２静電容量からの第２線形和出力を前記他の１本のセンスラインから出力させる駆動部と、前記第１線形和出力と前記第２線形和出力との差分を増幅する差動増幅器とを備え、前記差動増幅器は、前記第１線形和出力を受け取る非反転入力端子と、前記非反転入力端子に対応する第１出力端子と、前記第２線形和出力を受け取る反転入力端子と、前記反転入力端子に対応する第２出力端子とを有し、前記非反転入力端子と前記第１出力端子とに結合された第１可変積分容量と、前記反転入力端子と前記第２出力端子とに結合された第２可変積分容量と、前記第１及び前記第２静電容量のライン依存性を補正するように前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とする。

本明細書において「ライン依存性」とは、ドライブラインとセンスラインとの間に形成される静電容量の容量値や配線を含む寄生成分の容量値が、本来は互いに等しい容量値になることを狙って製造されるが、実際は製造プロセスの影響により、センスラインに依存して異なる値となる傾向、またはドライブラインに依存して異なる値となる傾向を示す現象をいうものとする。

上記特徴によれば、前記第１線形和出力と前記第２線形和出力との差分を増幅する差動増幅器の前記非反転入力端子と前記第１出力端子とに結合された第１可変積分容量と、前記反転入力端子と前記第２出力端子とに結合された第２可変積分容量との少なくとも一方の値を、前記第１及び前記第２静電容量のライン依存性を補正するように制御する。このため、第１静電容量の容量値と第２静電容量の容量値とのライン依存性を補正するので、第１静電容量及び第２静電容量が、製造プロセスの影響により、ラインに依存して異なる容量値に製造されていても、タッチされた第１静電容量及び第２静電容量の容量変化を正しく検出することができるタッチパネルコントローラを提供できる。

本発明に係るタッチパネルコントローラでは、前記駆動部は、所定の符号系列に基づいて前記Ｍ本のドライブラインを駆動し、前記差動増幅器により増幅された前記第１線形和出力と前記第２線形和出力との差分と前記符号系列との内積演算により、前記複数の第１静電容量と前記複数の第２静電容量との値を推定する推定手段と、前記制御手段により制御された第２可変積分容量の値に基づいて、前記推定手段により推定された前記複数の第２静電容量の値を補正する補正手段をさらに備えることが好ましい。

上記構成により、前記制御手段により制御された第２可変積分容量の値に基づいて、前記推定手段により推定された前記複数の第２静電容量の値を補正するので、第１静電容量の容量値と第２静電容量の容量値とのライン依存性を補正する操作に起因するエラーを軽減することができ、第１静電容量及び第２静電容量が、製造プロセスの影響により、ラインに依存して異なる容量値に製造されていても、タッチされた第１静電容量及び第２静電容量の容量変化を正しく検出することができるタッチパネルコントローラを提供することができる。

本発明に係るタッチパネルコントローラでは、前記補正手段は、前記制御手段により制御された第２可変積分容量の値の変化を打ち消すように前記第２静電容量の値を補正することが好ましい。

上記構成により、前記制御手段により制御された第２可変積分容量の値の変化を打ち消すように前記第２静電容量の値を補正するので、第１静電容量の容量値と第２静電容量の容量値とのライン依存性を補正する操作に起因するエラーを軽減することができる。

本発明に係るタッチパネルコントローラでは、前記差動増幅器の出力信号に基づいて前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御するキャリブレーション手段をさらに備えることが好ましい。

上記構成により、タッチパネルに個体差があった場合でも、Ｍ本のドライブラインと１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第１静電容量及び、前記Ｍ本のドライブラインと前記１本のセンスラインに隣接する他の１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第２静電容量に対して、長さＮ（Ｎ≧Ｍ）の符号系列に基づいて、前記Ｍ本のドライブラインを駆動して、前記複数の第１静電容量からの第１線形和出力を前記１本のセンスラインから出力させ、及び、前記複数の第２静電容量からの第２線形和出力を前記他の１本のセンスラインから出力させ、この第１線形和出力と第２線形和出力との差分を増幅する際に、第１静電容量の容量値と第２静電容量の容量値とのライン依存性を補正するので、第１静電容量及び第２静電容量が、製造プロセスの影響により、ラインに依存して異なる容量値に製造されていても、タッチされた第１静電容量及び第２静電容量の容量変化を正しく検出することができる。

本発明に係るタッチパネルコントローラでは、前記キャリブレーション手段は、前記第１及び前記第２静電容量へのタッチ入力が無い期間に、前記差動増幅器の出力信号がゼロに近づくように、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御することが好ましい。

上記構成により、キャリブレーション部の動作が通常動作時に影響をあたえることなく、Ｍ本のドライブラインと１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第１静電容量及び、前記Ｍ本のドライブラインと前記１本のセンスラインに隣接する他の１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第２静電容量に対して、長さＮ（Ｎ≧Ｍ）の符号系列に基づいて、前記Ｍ本のドライブラインを駆動して、前記複数の第１静電容量からの第１線形和出力を前記１本のセンスラインから出力させ、及び、前記複数の第２静電容量からの第２線形和出力を前記他の１本のセンスラインから出力させ、この第１線形和出力と第２線形和出力との差分を増幅する際に、第１静電容量の容量値と第２静電容量の容量値とのライン依存性を補正するので、第１静電容量及び第２静電容量が、製造プロセスの影響により、ラインに依存して異なる容量値に製造されていても、タッチされた第１静電容量及び第２静電容量の容量変化を正しく検出することができるタッチパネルコントローラを提供することができる。

本発明に係るタッチパネルコントローラでは、前記キャリブレーション手段は、所定の時間間隔毎に前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御し、前記キャリブレーション手段の前記時間間隔は、前記第１及び前記第２静電容量へのタッチ入力の継続時間よりも長いことが好ましい。

上記構成により、温度やパネルに付着する異物によってパネルの容量が変化した場合でも、通常の動作にあまり影響を与えずに、Ｍ本のドライブラインと１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第１静電容量及び、前記Ｍ本のドライブラインと前記１本のセンスラインに隣接する他の１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第２静電容量に対して、長さＮ（Ｎ≧Ｍ）の符号系列に基づいて、前記Ｍ本のドライブラインを駆動して、前記複数の第１静電容量からの第１線形和出力を前記１本のセンスラインから出力させ、及び、前記複数の第２静電容量からの第２線形和出力を前記他の１本のセンスラインから出力させ、この第１線形和出力と第２線形和出力との差分を増幅する際に、第１静電容量の容量値と第２静電容量の容量値とのライン依存性を補正するので、第１静電容量及び第２静電容量が、製造プロセスの影響により、ラインに依存して異なる容量値に製造されていても、タッチされた第１静電容量及び第２静電容量の容量変化を正しく検出することができるタッチパネルコントローラを提供できる。

また、前記キャリブレーション手段の前記時間間隔は、前記第１及び前記第２静電容量へのタッチ入力の継続時間よりも長いので、タッチ入力の後、記キャリブレーション手段の次の制御により、タッチ入力によるエラーを修正することができる。

本発明に係るタッチパネルコントローラでは、前記駆動部は、第１ベクトル及び第２ベクトルを含む符号系列に基づいて前記Ｍ本のドライブラインを駆動し、前記キャリブレーション手段は、キャリブレーション動作時において、前記第１ベクトルによる駆動に対応する差動増幅器の出力信号がゼロに近づくように、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御するための第１制御信号と、前記第２ベクトルによる駆動に対応する差動増幅器の出力信号がゼロに近づくように、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御するための第２制御信号とを生成し、前記キャリブレーション手段により生成された第１制御信号と第２制御信号とを記憶する記憶手段をさらに備え、前記制御手段は、前記第１ベクトルにより前記ドライブラインが駆動されたときに、前記記憶手段に記憶された第１制御信号に基づいて、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御し、前記第２ベクトルにより前記ドライブラインが駆動されたときに、前記記憶手段に記憶された第２制御信号に基づいて、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御することが好ましい。

上記構成により、記憶手段に記憶した第１制御信号、第２制御信号を、使用するベクタに応じて呼び出し、呼び出した第１または第２制御信号に基づいて、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値可変容を更新するので、ドライブラインに依存した静電容量のばらつきを補償することができる。

本発明に係る集積回路は、本発明に係るタッチパネルコントローラを集積したことを特徴とする。

本発明に係るタッチパネルシステムは、本発明に係るタッチパネルコントローラを搭載したことを特徴とする。

本発明に係る電子機器は、本発明に係るタッチパネルコントローラを搭載したことを特徴とする。

本発明に係るタッチパネルコントローラは、前記第１及び前記第２静電容量のライン依存性を補正するように前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御する。このため、製造プロセスの影響により、ラインに依存して異なる容量値に製造されていても、タッチされた第１静電容量及び第２静電容量の容量変化を正しく検出することができる。

実施の形態の前提となるタッチパネルシステムの構成を示す模式図である。 上記タッチパネルシステムを直交符号系列で駆動して容量を推定するための数式を示す図である。 直交符号系列による全ドライブライン駆動が有利な理由を説明するための図であり、（ａ）は直交符号系列で駆動して容量を推定するための数式を示し、（ｂ）は１ドライブラインごとに駆動して容量を求めるための数式を示す。 直交符号系列による全ドライブライン駆動が有利な理由を説明するための図である。 直交符号系列による全ドライブライン駆動が有利な理由を説明するための図である。 実施の形態の前提となる他のタッチパネルシステムの構成を示す模式図である。 上記タッチパネルシステムの課題を説明するためのグラフである。 実施の形態の前提となるさらに他のタッチパネルシステムの構成を示す模式図である。 実施の形態１に係るタッチパネルシステムの構成を示す模式図である。 上記タッチパネルシステムを駆動するためのＭ系列符号を示す図である。 上記Ｍ系列符号で駆動した場合に復号するための復号行列を示す図である。 測定値と上記復号行列との内積をとった結果を示す図である。 実施の形態２及び３に係るタッチパネルシステムの構成を示す模式図である。 実施の形態４に係るタッチパネルシステムの構成を示す模式図である。 実施の形態５に係る電子機器の構成を示すブロック図である。 従来のタッチパネルシステムの構成を示す模式図である。 上記タッチパネルシステムの駆動方法を説明するための図である。

本願の出願人は、先願の特許出願１（特願２０１１−０２２０２２号、出願日：平成２３年２月９日、優先日：平成２２年１１月１２日）において、複数のドライブラインを並列駆動して容量を推定するタッチパネルシステムを提案しており、本実施の形態は、この提案されたタッチパネルシステムを前提としている。また、先願の特許出願２（出願番号特願２０１１−１３０６０４号、出願日：平成２３年６月１０日、「タッチパネルコントローラ、及びこれを用いた電子機器」）において、センスライン-ドライブライン間の容量差を補正する補正手段を有するタッチパネルシステムを提案しており、本実施の形態は、この提案されたタッチパネルシステムを前提としている。

よって、まず、本実施の形態の前提として上記先願の特許出願１及び２で提案したタッチパネルシステムを説明し、その後、本実施の形態に係る種々のタッチパネルシステムを説明することとする。

（本実施の形態の前提）
（直交符号系列による駆動）
図１は、実施の形態の前提となるタッチパネルシステム５１の構成を示す模式図である。図２は、タッチパネルシステム５１を直交符号系列で駆動して容量を推定するための数式を示す図である。タッチパネルシステム５１は、タッチパネル５２とタッチパネルコントローラ５３とを備えている。タッチパネル５２は、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４と、センスラインＳＬ１〜ＳＬ４と、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４とセンスラインＳＬ１〜ＳＬ４とが交差する位置に配置された静電容量Ｃ１１〜Ｃ４４とを有している。

タッチパネルコントローラ５３には、駆動部５４が設けられている。駆動部５４は、図２の式７に示される４行４列の直交符号系列に基づいてドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を駆動する。直交符号系列の要素は、「１」と「−１」とのいずれかであり。要素が「１」であれば、駆動部５４は電圧Ｖdriveを印加し、要素が「−１」であれば、−Ｖdriveを印加する。ここで、電圧Ｖdriveは、電源電圧でもよいが、電源電圧以外の電圧であってもよい。

本明細書において、「直交符号系列」とは、符号長Ｎの符合系列ｄｉ＝（ｄｉ１、ｄｉ２、…、ｄｉＮ）（ｉ＝１、…、Ｍ）が、下記に示す条件を満足することをいうものとする。

「直交符号系列」の例としては、シルベスター（sylvester）法によって生成されるアダマール（Hadamard）行列が挙げられる。

シルベスター法によるアダマール行列は、基本的な構造として、２行×２列の基本単位を作る。この基本単位の右上、左上、及び左下のビットは同一であり、右下はこれらのビット反転となっている。

次に、前述した２×２の基本要素を、右上、左上、右下、及び左下にブロックとして４つ合成して、４行×４列のビット配列の符号を作る。ここで、２×２の基本単位の作成と同様に、右下のブロックはビット反転となる。同様な手順で、８行×８列、１６行×１６列のビット配列の符号を生成する。これらの行列は、前述した本発明の「直交符号系列」の定義を満足する。図２に示される４行×４列の直交符号系列は、シルベスター法による４行×４列のアダマール行列である。

ここで、アダマール（Hadamard）行列とは、要素が１または−１のいずれかであり、かつ各行が互いに直交であるような正方行列をいう。すなわち、アダマール行列の任意の２つの行は、互いに垂直なベクトルを表す。

本発明に係る「直交符号系列」は、Ｍ次のアダマール行列から任意にＮ行取り出した行列を使用することができる（ここで、Ｎ≦Ｍである）。以下に述べるように、シルベスター法以外の方法によるアダマール行列も本発明に適用することができる。

シルベスター法によるＮ次のアダマール行列は、Ｍ＝２のべき乗になるが、Ｍが４の倍数であれば、アダマール行列は存在するという予想が存在し、例えば、Ｍ＝１２のとき、及び、Ｍ＝２０のときにアダマール行列が存在する。これらのシルベスター法以外の方法によるアダマール行列も、本実施の形態に係る直交符号系列として使用することができる。

タッチパネルシステム５１は、センスラインＳＬ１〜ＳＬ４にそれぞれ対応する位置に配置された４個の増幅器５５を有している。増幅器５５は、駆動部５４により駆動された静電容量のセンスラインに沿った線形和Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４を受け取って増幅する。

例えば、上記４行×４列の直交符号系列による４回の駆動のうちの最初の駆動では、駆動部５４はすべてのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に電圧Ｖdriveを印加する。すると、例えば、下記の式５で示されるセンスラインＳＬ３からの測定値Ｙ１が増幅器５５から出力される。そして、２回目の駆動では、ドライブラインＤＬ１及びＤＬ３に電圧Ｖdriveを印加し、残りのドライブラインＤＬ２及びＤＬ４に−Ｖdriveを印加する。すると、下記の式６で示されるセンスラインＳＬ３からの測定値Ｙ２が増幅器５５から出力される。

次に、３回目の駆動では、ドライブラインＤＬ１及びＤＬ２に電圧Ｖdriveを印加し、残りのドライブラインＤＬ３及びＤＬ４に−Ｖdriveを印加する。すると、センスラインＳＬ３からの測定値Ｙ３が増幅器５５から出力される。その後、４回目の駆動では、ドライブラインＤＬ１及びＤＬ４に電圧Ｖdriveを印加し、残りのドライブラインＤＬ２及びＤＬ３に−Ｖdriveを印加する。すると、センスラインＳＬ３からの測定値Ｙ４が増幅器５５から出力される。

ここで、図１に示す静電容量Ｃ３１〜Ｃ３４は、図２の式７〜式９においては、説明の簡単のため、Ｃ１〜Ｃ４により示している。また、図２及び図３（ａ）の式７〜式９、図３（ｂ）の式１０及び式１１においては、表記の簡単化のため、測定値Ｙ１〜Ｙ４について、係数（−Ｖdrive／Ｃint）を省略して記載している。

そして、図２の式８に示すように、測定値Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４と直交符号系列との内積をとることにより、式９に示すように、静電容量Ｃ１〜Ｃ４を推定することができる。

（直交符号系列による駆動が有利な理由）
図３は、直交符号系列による全ドライブライン駆動が有利な理由を説明するための図であり、（ａ）は直交符号系列で駆動して容量を推定するための数式を示し、（ｂ）は１ドライブラインごとに駆動して容量を求めるための数式を示す。図４及び図５は、直交符号系列による全ドライブライン駆動が有利な理由を説明するための図である。

説明の簡単化のため、差動増幅器を用いて容量差を検出する方式ではなく、各センスラインごとに増幅器を配置するシングルモードでの動作を考える。図４に示すように、例えば、静電容量Ｃ１＝２．０ｐＦ、Ｃ２＝１．９ｐＦ、Ｃ３＝２．２ｐＦ、Ｃ４＝２．１ｐＦである場合、図３、図４で前述した従来の１ドライブラインごとにＶｄｒｉｖｅ［Ｖ］で駆動する方式では、線形和出力の測定値Ｙ１〜Ｙ４は、式１２に示すように、１．９〜２．２ｐ／Ｃｉｎｔ×Ｖｄｒｉｖｅとなる。

一方、図１、図２で前述した直交符号系列にて、全ドライブラインを駆動する方式では、式１３に示すように、線形和出力の測定値Ｙ１は、−８．２ｐ／Ｃｉｎｔ×Ｖｄｒｉｖｅとなり、測定値Ｙ２〜Ｙ４は、＋０．４〜−０．２ｐ／Ｃｉｎｔ×Ｖｄｒｉｖｅとなる。

測定値Ｙ２〜Ｙ４については、直交符号系列による駆動方式の方が信号成分は小さい。直交符号系列の要素がすべて「１」である測定値Ｙ１の出力は大きくなるので、ダイナミックレンジを大きくとる必要があるが、差動増幅器により容量差を抽出するように構成すれば、測定値Ｙ１の出力は大きくならないはずである。

図５の式１４に示すノイズＮｏｉｓｅ１〜Ｎｏｉｓｅ４は無相関と仮定すると、式１６及び式１７に示すように、直交符号系列による全ドライブライン駆動方式は、ノイズの点で、１ドライブごとに駆動する方式よりも有利である。このように、直交符号系列による全ドライブライン駆動方式がＳＮ比（ノイズ）の点で有利になるのは、１回の測定で複数のドライブラインと交差する静電容量のデータを取得しており、符号長分のデータを取得しているので、内積演算した後のＳＮ比を考慮すると、ノイズ成分が小さくなるためと考えられる。また、符号長をＬとすると、ＳＮ比がＬ^１／２だけ有利になり、直交符号系列による全ドライブライン駆動方式を大型パネルに適用した時に特に有利となる。

また、差動増幅器により容量差を抽出する差動構成とすると、静電容量の差成分のみを抽出するので、例えば、静電容量成分を２ｐＦとして、容量変化が１０％と仮定すると、０．２ｐＦのみを抽出するので、絶対容量成分が出力されない。このため、相対的に積分容量を小さくする（利得を大きくする）ことができ、ＡＤ変換器への要求仕様を緩和することができる。

（実施の形態の前提となる他のタッチパネルシステム６１の構成）
図６は、実施の形態の前提となる他のタッチパネルシステム６１の構成を示す模式図である。図７は、タッチパネルシステム６１の課題を説明するためのグラフである。図１を参照して前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。

タッチパネルシステム６１は、タッチパネル５２とタッチパネルコントローラ６３とを有している。タッチパネルコントローラ６３は、差動増幅器６５を有している。差動増幅器６５は、互いに隣接するセンスラインから出力される線形和出力の差分を増幅する。差動増幅器６５には、互いに隣接するセンスラインにそれぞれ対応する一対の積分容量Ｃｉｎｔが設けられている。図６では、説明の簡単化のため、センスラインＳＬ３、ＳＬ４に結合された差動増幅器６５のみを示している。駆動部５４は、図１に示す駆動部５４と同様に、図２に示される４行×４列のシルベスター法によるアダマール行列に基づいてドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を駆動する。

（本願発明の課題への着目）
特許出願２の発明者らは、上記構成によりドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を駆動すると、図７に示すように、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を全てＶdriveにより駆動する上記アダマール行列の１回目の駆動時の期間Ｔ１において、差動増幅器６５の出力が２回目以降の駆動時の期間に比べて異常に大きくなって振り切れてしまうという課題を見出した。

図６に示すタッチパネルシステム６１の構成では、上記シルベスター法によるアダマール行列の直交符号系列による４回の駆動のうちの最初の駆動において、駆動部５４はすべてのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に電圧Ｖdriveを印加する。すると、センスラインＳＬ３、ＳＬ４に結合された差動増幅器６５から、下記の式１８で示される線形和出力が出力される。そして、２回目の駆動では、ドライブラインＤＬ１及びＤＬ３に電圧Ｖdriveを印加し、残りのドライブラインＤＬ２及びＤＬ４に−Ｖdriveを印加する。すると、差動増幅器６５から、下記の式１９で示される線形和出力が出力される。

式１８に示されるように、すべてのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に電圧Ｖdriveを印加すると、センスラインＳＬ４に結合された静電容量からセンスラインＳＬ３に結合された静電容量を減算した値の線形和が差動増幅器６５から出力される。

タッチパネル５２に形成された各静電容量の容量値はすべて同一の値になることを目指して製造されているので、本来各静電容量の容量値はすべて同一の値であるはずであり、タッチパネル５２に指、ペン等がタッチされない状態で、ドライブラインを駆動すると、差動増幅器６５からはゼロが出力されるはずである。

しかしながら、実際には、製造プロセスの影響により、タッチパネル５２に形成される容量値にばらつきが生じる。もし、容量値のばらつきがランダムであれば、加算、減算の組み合わせが多様になって互いにキャンセルされるはずであるから、図７に示すように、ある特定のタイミングの電圧パターンのみが大きくなることはないはずであるが、本発明者らの実験結果によれば、上記アダマール行列の１回目の駆動時の期間Ｔ１においてのみ、差動増幅器６５の出力が異常に大きくなる傾向があり、この傾向は説明がつかない。

センスラインが形成される基板の寄生容量、寄生成分、センスラインの引き回しのパターン等の影響により、センスライン毎の容量は、一定ではなく、ドライブラインの長手方向にある傾きをもって変化しているというセンスライン依存性を有していると考えられる。そして、タッチパネル５２の静電容量がこのようなセンスライン依存性を有していると、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を全てＶdriveにより駆動する上記シルベスター法のアダマール行列の１行目の駆動時の差動増幅器６５の出力が異常に大きくなり得る。実際にタッチパネルを製造して測定してみると、上記現象は往々にして生じる。本発明は、上記課題を解決しようとする側面を有する。

（実施の形態の前提となるさらに他のタッチパネルシステム８１）
また、図８は実施の形態の前提となるさらに他のタッチパネルシステム８１の構成を示す模式図である。図１、図６を参照して前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。

タッチパネルシステム８１では、前述の容量のセンスライン依存性を解決するため、ライン依存性を相殺する相殺部８６を有している。この相殺部８６は、ライン依存性を相殺するための信号を入力するための結合容量Ccalと、結合容量Ccalに与える、ライン依存性を相殺するための信号を生成するためのＤＡコンバータ８７と、ＤＡコンバータ８７に入力されるデジタル信号を発生させるデジタル信号発生器８８とを含むために、タッチパネルコントローラ８３の回路が複雑となり、タッチパネルコントローラ８３の面積、消費電力の増大を招くという問題が生じる。本実施の形態は、上記課題を解決しようとする側面を有する。

（実施の形態１）
（タッチパネルシステム１の構成）
図９は、実施の形態１に係るタッチパネルシステム１の構成を示す模式図である。

タッチパネルシステム１は、タッチパネル２とタッチパネルコントローラ３とを備えている。タッチパネルコントローラ３は、駆動部４を有している。駆動部４は、図１に示す駆動部５４と同様に、図２の式７に示される４行×４列のシルベスター法によるアダマール行列に基づいてドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を駆動する。

タッチパネルコントローラ３は、差動増幅器５を有している。差動増幅器５は、互いに隣接するセンスラインから出力される線形和出力の差分を増幅する。差動増幅器５には、互いに隣接するセンスラインにそれぞれ対応する可変の積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２が設けられている。

差動増幅器５は、センスラインＳＬ３に結合された非反転入力端子Ｉ１と、非反転入力端子Ｉ１に対応する出力端子Ｏ１と、センスラインＳＬ４に結合された反転入力端子Ｉ２と、反転入力端子Ｉ２に対応する出力端子Ｏ２とを有している。

積分容量Ｃ_ｉｎｔ１は、非反転入力端子Ｉ１と出力端子Ｏ１とに結合されている。そして、積分容量Ｃ_ｉｎｔ２は、反転入力端子Ｉ２と出力端子Ｏ２とに結合されている。

図９では、説明の簡単化のため、センスラインＳＬ３、ＳＬ４に結合された差動増幅器５のみを示している。センスラインＳＬ３には、静電容量Ｃ_３１、Ｃ_３２、Ｃ_３３、Ｃ_３４（複数の第１静電容量）が接続されている。センスラインＳＬ４には、静電容量Ｃ_４１、Ｃ_４２、Ｃ_４３、Ｃ_４４（複数の第２静電容量）が接続されている。タッチパネルコントローラ３は、可変の積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の容量値を制御するための容量制御部６を有する。

容量制御部６は、静電容量Ｃ_３１、Ｃ_３２、Ｃ_３３、Ｃ_３４と、静電容量Ｃ_４１、Ｃ_４２、Ｃ_４３、Ｃ_４４とのライン依存性を補正するように積分容量Ｃ_ｉｎｔ１と積分容量Ｃ_ｉｎｔ２との少なくとも一方の値を制御する。

タッチパネルコントローラ３には、推定部７が設けられている。推定部７は、差動増幅器５により増幅された第１線形和出力と第２線形和出力との差分と、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を駆動した符号系列との内積演算により、静電容量Ｃ_３１、Ｃ_３２、Ｃ_３３、Ｃ_３４（複数の第１静電容量）と静電容量Ｃ_４１、Ｃ_４２、Ｃ_４３、Ｃ_４４（複数の第２静電容量）との値を推定する。

タッチパネルコントローラ３には、補正部８が設けられている。補正部８は、容量制御部６により制御された可変の積分容量Ｃ_ｉｎｔ２の値に基づいて、推定部７により推定された静電容量Ｃ_４１、Ｃ_４２、Ｃ_４３、Ｃ_４４（複数の第２静電容量）の値を補正する。

補正部８は、容量制御部６により制御された積分容量Ｃ_ｉｎｔ２の値の変化を打ち消すように静電容量Ｃ_４１、Ｃ_４２、Ｃ_４３、Ｃ_４４（複数の第２静電容量）の値を補正する。

（タッチパネルシステム１の動作）
ここで、タッチパネルシステム１に、図９に示す１ｓｔ ｖｅｃｔｏｒ（第１ベクトル）が印加される場合を考える。また、タッチ入力は存在しないものとする。差動増幅器５の出力信号Ｙは、

となる。

まず、可変の積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の制御を行わない場合を考える。この場合、Ｃ_ｉｎｔ１＝Ｃ_ｉｎｔ２＝Ｃ_ｉｎｔとする。出力信号Ｙは、

となる。

ここで、ドライブライン依存性は存在せず、センスライン依存性のみ存在する場合を考える。すなわち、Ｃ_３１＝Ｃ_３２＝Ｃ_３３＝Ｃ_３４＝Ｃ_３、Ｃ_４１＋Ｃ_４２＋Ｃ_４３＋Ｃ_４４＝Ｃ_４とし、センスライン依存性を、Ｃ_３−Ｃ_４＝ΔＣとする。ここでは、センスラインＳＬ４にセンスライン依存性のある容量変化が存在する場合を考える。すなわち、センスラインＳＬ３はセンスラインＳＬ１、ＳＬ２の容量と同じ値であるとする。この場合、出力信号Ｙは、

となる。式２２に示すように、差動増幅器５の出力信号Ｙは、センスライン依存性ΔＣに依存することになり、センスライン依存性ΔＣが大きい場合、差動増幅器５の出力信号Ｙは大きくなり電源電圧を超えてしまう、すなわち増幅器５が飽和する可能性がある。

ここで、可変の積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２を個別に制御する場合を考える。差動増幅器５の出力信号Ｙは、

となる。ここで、可変の積分容量Ｃ_ｉｎｔ２を、下記の式２５に示すように制御すれば、

差動増幅器５の出力信号Ｙは、下記の式２６に示すようになり、

センスライン依存性ΔＣに依存する成分を含まないため、飽和傾向は現れない。

なお、可変の積分容量Ｃ_ｉｎｔ２を、上記式２５に示す関係を有するように制御する例を示したが、本発明はこれに限定されない。センスラインＳＬ３にセンスライン依存性のある容量変化が存在する場合は、上記式２５に示す関係を有するように積分容量Ｃ_ｉｎｔ１を制御してもよい。また、センスラインＳＬ３・ＳＬ４の双方にセンスライン依存性のある容量変化が存在する場合は、積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の双方を上記式２５に示す関係を有するように制御してもよい。

そして、推定部７により、上記差動増幅器５の出力信号Ｙと駆動に使用した符号との内積演算をすることで、タッチパネルの静電容量を推定する。

この際、積分容量Ｃ_ｉｎｔ２の容量値が上記のように、Ｃ_ｉｎｔ１×Ｃ_４／（Ｃ_４＋ΔＣ）となるため、センスラインＳＬ４の容量の推定値には、他のセンスラインの推定値に掛かるゲインを１とすると、（Ｃ_４＋ΔＣ）／Ｃ_４のゲインが掛かることになる。この場合、補正部８により、センスラインＳＬ４の容量の推定値を、Ｃ_４／（Ｃ_４＋ΔＣ）倍することで、ゲイン差を補正しても良い。このように、補正部８は、容量制御部６により制御された積分容量Ｃ_ｉｎｔ２の容量値の変化を打ち消すように静電容量Ｃ_４１、Ｃ_４２、Ｃ_４３、Ｃ_４４（複数の第２静電容量）の値を補正する。

なお、実施の形態１では、アダマール行列からなる直交符号系列の１行目から順番に駆動する例を示したが、本発明はこれに限定されない。アダマール行列の最後の行から順番に駆動しても良いし、行を任意に並べ替えた順番で駆動しても良い。後述する実施の形態においても同様である。

実施の形態１では、直交符号系列による駆動の例を示したが、本発明はこれに限定されない。直交符号系列以外の符号系列、例えば、Ｍ系列に基づく符号系列によって駆動しても良い。後述する実施の形態も同様である。但し、直交符号系列により駆動すると、Ｍ系列に基づく符号系列によって駆動するよりもＳＮ比が大きくなる利点が得られる。

図１０は、タッチパネルシステム１を駆動するためのＭ系列符号ＭＣ１を示す図である。図１１は、Ｍ系列符号ＭＣ１で駆動した場合に復号するための復号行列ＭＣ２を示す図である。図１２は、測定値と復号行列ＭＣ２との内積をとった結果の行列ＭＣ３を示す図である。

Ｍ系列符号ＭＣ１は、３１行×３１列の行列であり、Ｍ系列符号ＭＣ１に基づいて３１本のドライブラインが、１ｓｔ ｖｅｃｔｏｒ〜３１ｓｔ ｖｅｃｔｏｒにより３１回駆動され、３１個の測定値Ｙ１〜Ｙ３１が得られる。Ｍ系列符号ＭＣ１の要素「１」は、＋Ｖボルトをドライブラインに印加することを意味し、要素「０」は、図１０では「−１」と表記し、−Ｖボルトをドライブラインに印加することを意味する。

このＭ系列符号ＭＣ１で駆動した場合に復号するための復号行列ＭＣ２は、３１行×３１列の行列であり、測定値Ｙ１〜Ｙ３１と復号行列ＭＣ２との内積をとれば、図１２に示す行列ＭＣ３が得られる。

測定値のうち、１６個のデータを用いて容量を推定している。信号成分は１６倍、ノイズ成分は、無相関であると仮定すると４倍であり、直交符号系列であるアダマール符号を使った場合では、１６個のｖｅｃｔｏｒを使った場合に相当する。このように、Ｍ系列符号を使用した場合、ｖｅｃｔｏｒ数が３１であるにもかかわらず、アダマール符号の１６個のｖｅｃｔｏｒを使った場合の信号成分及びノイズ成分と同じである。従って、直交符号系列を使用すると、Ｍ系列符号を使用するよりもＳＮ比が大きくなる利点がある。

（実施の形態２）
（タッチパネルシステム１Ａの構成）
図１３は、実施の形態２に係るタッチパネルシステム１Ａの構成を示す模式図である。図９に示した、前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。

タッチパネルシステム１Ａは、差動増幅器５の出力信号を入力とし、容量制御部６と接続される制御信号生成部９Ａを有する。制御信号生成部９Ａは、タッチパネルシステム１Ａにタッチ入力が存在しない期間に、可変の積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の容量値を決めるためのキャリブレーションを行う。

すなわち、制御信号生成部９Ａは、差動増幅器５の出力信号に基づいて積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の少なくとも一方の値を制御する。そして、制御信号生成部９Ａは、静電容量へのタッチ入力が無い期間に、差動増幅器５の出力信号がゼロに近づくように、積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の少なくとも一方の値を制御する。

（タッチパネルシステム１Ａの動作）
可変の積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の容量値を決めるためのキャリブレーション時において、まず、駆動部４は、１^ｓｔ ｖｅｃｔｏｒ（第１ベクトル）により、すべてのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４にＶｄｒｉｖｅの信号を与える。すると、実施の形態１に示したように、差動増幅器５は、センスライン依存性（容量差）ΔＣに依存する信号を出力する。制御信号生成部９Ａは、このセンスライン依存性（容量差）ΔＣに依存する信号をモニタする。そして、次のステップで、容量制御部６は、制御信号生成部９Ａのモニタ結果に基づいて、差動増幅器５の出力信号が小さくなるように、積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の値を変更する。

実施の形態１に示したセンスライン依存性（容量差）ΔＣが正である場合、センスラインＳＬ３の静電容量が、センスラインＳＬ４の静電容量よりも大きい傾向にある。このため、積分容量Ｃ_ｉｎｔ１の値を大きくするか、積分容量Ｃ_ｉｎｔ２の値を小さくするか、もしくはその両方を行う。

次に、再び、すべてのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４にＶｄｒｉｖｅの信号を与え、差動増幅器５の出力信号が小さくなるように、積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の値を変更する。

差動増幅器５の出力信号がゼロになるか、この出力信号の正負が反転するまで、積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の値の変更を繰り返す。このように、制御信号生成部９Ａは、キャリブレーション時において、タッチ入力がない期間に、差動増幅器５の出力信号がゼロに近くなるように、積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２を制御することで、積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の値を適切に設定することができる。これにより、センスライン依存の容量ばらつきによる差動増幅器５の飽和を抑えることが出来る。

（実施の形態３）
通常、タッチパネルシステムへの入力はタッチによる入力である。このタッチによる入力では、入力のために画面に触れている時間は、触れていない時間よりもはるかに短いと考えられる。

そのように仮定すると、実施の形態２で説明した制御信号生成部９Ａのタッチ入力が存在しないキャリブレーション時におけるキャリブレーション動作を、タッチ入力が存在しないキャリブレーション時のみならず、タッチパネルへの通常のタッチ入力時にも常に行うように構成すると、周囲温度や、画面に付着した異物などの環境要因によって静電容量のばらつきが変化した場合でも差動増幅器５の飽和を抑えることが出来る。

この場合は、制御信号生成部９Ａが積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の容量値を変化させるスピードを、想定されるタッチ期間よりも十分遅くしておくことにより、キャリブレーションによる信号のエラーを軽減することができる。例えば、制御信号生成部９Ａが容量制御部６により積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の値を更新する頻度を１秒間に１回とすれば、入力のために画面に触れているタッチの継続時間が１秒以内であれば、積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の容量変化の１ステップ分しかエラーを与えない。次の１秒間にタッチ入力がなければエラーを修正可能である。

実施の形態３に係る制御信号生成部９Ａは、所定の時間間隔毎に積分容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の少なくとも一方の値を制御する。そして、制御信号生成部９Ａの所定の時間間隔は、静電容量へのタッチ入力の継続時間よりも長い。
（実施の形態４）
（タッチパネルシステム１Ｂの構成）
図１４は、実施の形態４に係るタッチパネルシステム１Ｂの構成を示す模式図である。図１３に示した、前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。

実施の形態２に示したタッチパネルシステム１Ａはセンスライン依存の静電容量ばらつきを補償するが、駆動部４の出力信号がすべてＶｄｒｉｖｅの場合のみでキャリブレーションを行うため、駆動部４の出力信号に依存して影響が変化するドライブライン依存の静電容量ばらつきは補償することができない。

実施の形態４に係るタッチパネルシステム１Ｂのタッチパネルコントローラ３Ｂは、タッチパネルシステム１Ａのタッチパネルコントローラ３Ａと同様に、差動増幅器５の出力信号を入力とし、容量制御部６と接続される制御信号生成部９Ａを有する。そして、タッチパネルコントローラ３Ｂは、制御信号生成部９Ａと接続される、制御信号記憶部１０を有する。

（タッチパネルシステム１Ｂの動作）
制御信号生成部９Ａは、タッチパネルシステム１Ｂにタッチ入力が存在しない期間に、可変容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の容量値を決めるためのキャリブレーションを行う。このキャリブレーション時に、駆動部４は、図１４に示す１^ｓｔ ｖｅｃｔｏｒ（第１ベクトル）を出力する。実施の形態２で紹介した場合と同様に、差動増幅器５の出力信号がゼロになるか、当該出力信号の正負が反転するまで、制御信号生成部９Ａは可変容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の容量値を更新する。

可変容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の容量値が確定したら、制御信号生成部９Ａにより生成されたその時の制御信号の値を制御信号記憶部１０に記憶する。次に、駆動部４は、図１４に示す２^ｎｄ ｖｅｃｔｏｒ（第２ベクトル）を出力し、差動増幅器５、制御信号生成部９Ａは同様に動作し、制御信号生成部９Ａは、生成した制御信号の値を制御信号記憶部１０に記憶する。そして、使用するすべてのベクタに対して、制御信号生成部９Ａは制御信号を生成し、制御信号記憶部１０に記憶する。

このようにして制御信号記憶部１０に記憶した制御信号を、使用するベクタに応じて呼び出し、呼び出した制御信号に基づいて、可変容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の容量値を更新することで、ドライブラインに依存した静電容量のばらつきを補償することができる。

このように、制御信号生成部９Ａは、キャリブレーション動作時において、１^ｓｔ ｖｅｃｔｏｒ（第１ベクトル）による駆動に対応する差動増幅器５の出力信号がゼロに近づくように、可変容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の少なくとも一方の値を制御するための第１制御信号と、２^ｎｄ ｖｅｃｔｏｒ（第２ベクトル）による駆動に対応する差動増幅器５の出力信号がゼロに近づくように、可変容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の少なくとも一方の値を制御するための第２制御信号とを生成する。

そして、制御信号記憶部１０は、制御信号生成部９Ａにより生成された制御信号（第１制御信号、第２制御信号）を記憶する。容量制御部６は、１^ｓｔ ｖｅｃｔｏｒ（第１ベクトル）によりドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４が駆動されたときに、制御信号記憶部１０に記憶された第１制御信号に基づいて、可変容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の少なくとも一方の値を制御し、２^ｎｄ ｖｅｃｔｏｒ（第２ベクトル）によりドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４が駆動されたときに、制御信号記憶部１０に記憶された第２制御信号に基づいて、可変容量Ｃ_ｉｎｔ１、Ｃ_ｉｎｔ２の少なくとも一方の値を制御する。
（実施の形態５）
本発明の集積回路により制御されるタッチパネルを搭載した電子機器の例である携帯電話機３００について、図１５に従って説明する。

図１５は、実施の形態５に係る携帯電話機３００の構成を示す機能ブロック図である。携帯電話機３００は、ＣＰＵ３１０と、ＲＡＭ３１２と、ＲＯＭ３１１と、カメラ３１３と、マイクロフォン３１４と、スピーカ３１５と、操作キー３１６と、表示パネル３１８と、表示制御回路３０９と、タッチパネルシステム３０１とを備えている。各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。

ＣＰＵ３１０は、携帯電話機３００の動作を制御する。ＣＰＵ３１０は、たとえばＲＯＭ３１１に格納されたプログラムを実行する。操作キー３１６は、ユーザによる携帯電話機３００への指示の入力を受ける。ＲＡＭ３１２は、ＣＰＵ３１０によるプログラムの実行により生成されたデータ、または操作キー３１６を介して入力されたデータを揮発的に格納する。ＲＯＭ３１１は、データを不揮発的に格納する。

また、ＲＯＭ３１１は、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）またはフラッシュメモリなどの書込みおよび消去が可能なＲＯＭである。また、図１５には示していないが、携帯電話機３００が、他の電子機器に有線により接続するためのインターフェイス（ＩＦ）を備える構成としてもよい。

カメラ３１３は、ユーザの操作キー３１６の操作に応じて、被写体を撮影する。なお、撮影された被写体の画像データは、ＲＡＭ３１２や外部メモリ（たとえば、メモリカード）に格納される。マイクロフォン３１４は、ユーザの音声の入力を受付ける。携帯電話機３００は、当該入力された音声（アナログデータ）をデジタル化する。そして、携帯電話機３００は、通信相手（たとえば、他の携帯電話機）にデジタル化した音声を送る。スピーカ３１５は、例えば、ＲＡＭ３１２に記憶された音楽データなどに基づく音を出力する。

タッチパネルシステム３０１は、タッチパネル３０２とタッチパネルコントローラ３０３（集積回路）とを有している。ＣＰＵ３１０は、タッチパネルシステム３０１の動作を制御する。ＣＰＵ３１０は、例えばＲＯＭ３１１に記憶されたプログラムを実行する。ＲＡＭ３１２は、ＣＰＵ３１０によるプログラムの実行により生成されたデータを揮発的に格納する。ＲＯＭ３１１は、データを不揮発的に格納する。

表示パネル３１８は、表示制御回路３０９により、ＲＯＭ３１１、ＲＡＭ３１２に格納されている画像を表示する。表示パネル３１８は、タッチパネル３０２に重ねられていてもよいし、タッチパネル３０２を内蔵していてもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上記実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる他の実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、複数のドライブラインを並列駆動して、マトリックス状に構成された静電容量の容量値を推定または検出するタッチパネルコントローラ、並びに、これを用いた集積回路、タッチパネルシステム、及び電子機器に利用することができる。

１ タッチパネルシステム
２ タッチパネル
３ タッチパネルコントローラ
４ 駆動部
５ 差動増幅器
６ 容量制御部（制御手段）
７ 推定部（推定手段）
８ 補正部（補正手段）
９Ａ 制御信号生成部（キャリブレーション手段）
１０ 制御信号記憶部
ＤＬ１〜ＤＬ４ ドライブライン
ＳＬ１〜ＳＬ４ センスライン
Ｃ１１〜Ｃ４４ 静電容量
Ｉ１ 非反転入力端子
Ｉ２ 反転入力端子
Ｏ１ 出力端子（第１出力端子）
Ｏ２ 出力端子（第２出力端子）
Ｃｉｎｔ１ 積分容量（第１可変積分容量）
Ｃｉｎｔ２ 積分容量（第２可変積分容量）

Claims (10)

1. Ｍ本のドライブラインと１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第１静電容量及び、前記Ｍ本のドライブラインと前記１本のセンスラインに隣接する他の１本のセンスラインとの間にそれぞれ形成される複数の第２静電容量に対して、前記Ｍ本のドライブラインを駆動して、前記複数の第１静電容量からの第１線形和出力を前記１本のセンスラインから出力させ、及び、前記複数の第２静電容量からの第２線形和出力を前記他の１本のセンスラインから出力させる駆動部と、
   前記第１線形和出力と前記第２線形和出力との差分を増幅する差動増幅器とを備え、
   前記差動増幅器は、前記第１線形和出力を受け取る非反転入力端子と、前記非反転入力端子に対応する第１出力端子と、前記第２線形和出力を受け取る反転入力端子と、前記反転入力端子に対応する第２出力端子とを有し、
   前記非反転入力端子と前記第１出力端子とに結合された第１可変積分容量と、
   前記反転入力端子と前記第２出力端子とに結合された第２可変積分容量と、
   前記第１及び前記第２静電容量のライン依存性を補正するように前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とするタッチパネルコントローラ。
2. 前記駆動部は、所定の符号系列に基づいて前記Ｍ本のドライブラインを駆動し、
   前記差動増幅器により増幅された前記第１線形和出力と前記第２線形和出力との差分と前記符号系列との内積演算により、前記複数の第１静電容量と前記複数の第２静電容量との値を推定する推定手段と、
   前記制御手段により制御された第２可変積分容量の値に基づいて、前記推定手段により推定された前記複数の第２静電容量の値を補正する補正手段をさらに備える請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
3. 前記補正手段は、前記制御手段により制御された第２可変積分容量の値の変化を打ち消すように前記第２静電容量の値を補正する請求項２に記載のタッチパネルコントローラ。
4. 前記差動増幅器の出力信号に基づいて前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御するキャリブレーション手段をさらに備える請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
5. 前記キャリブレーション手段は、前記第１及び前記第２静電容量へのタッチ入力が無い期間に、前記差動増幅器の出力信号がゼロに近づくように、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御する請求項４に記載のタッチパネルコントローラ。
6. 前記キャリブレーション手段は、所定の時間間隔毎に前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御し、
   前記キャリブレーション手段の前記時間間隔は、前記第１及び前記第２静電容量へのタッチ入力の継続時間よりも長い請求項４に記載のタッチパネルコントローラ。
7. 前記駆動部は、第１ベクトル及び第２ベクトルを含む符号系列に基づいて前記Ｍ本のドライブラインを駆動し、
   前記キャリブレーション手段は、キャリブレーション動作時において、前記第１ベクトルによる駆動に対応する差動増幅器の出力信号がゼロに近づくように、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御するための第１制御信号と、前記第２ベクトルによる駆動に対応する差動増幅器の出力信号がゼロに近づくように、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御するための第２制御信号とを生成し、
   前記キャリブレーション手段により生成された第１制御信号と第２制御信号とを記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記第１ベクトルにより前記ドライブラインが駆動されたときに、前記記憶手段に記憶された第１制御信号に基づいて、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御し、前記第２ベクトルにより前記ドライブラインが駆動されたときに、前記記憶手段に記憶された第２制御信号に基づいて、前記第１可変積分容量と前記第２可変積分容量との少なくとも一方の値を制御する請求項４に記載のタッチパネルコントローラ。
8. 請求項１に記載のタッチパ ネルコントローラを集積したことを特徴とする集積回路。
9. 請求項１に記載のタッチパネルコントローラを搭載したことを特徴とするタッチパネルシステム。
10. 請求項１に記載のタッチパネルコントローラを搭載したことを特徴とする電子機器。
    

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