JP5399538B2 - Touch panel controller, integrated circuit using the same, touch panel device, and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、センスラインと、M本のドライブラインと、センスラインとM本のドライブラインとの間にそれぞれ形成されたM個の静電容量とを含むタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラ、及びこれを用いた集積回路、タッチパネル装置、電子機器に関する。 The present invention relates to a touch panel controller for controlling a touch panel including a sense line, M drive lines, and M capacitances respectively formed between the sense lines and the M drive lines, and The present invention relates to an integrated circuit, a touch panel device, and an electronic device used.
マトリックス状に分布した静電容量値を検出する装置として、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回路が、特許文献1に開示されている。上記容量検出装置では、指やペンでタッチパネルに触れたとき、触れられた位置において静電容量の容量値が小さくなることを利用しており、上記静電容量値の変化を検出することによって、指やペンによるタッチパネルとの接触位置を検出する。
Capacitance detection circuit for detecting a distribution of capacitance values of a capacitance matrix formed between M drive lines and L sense lines as a device for detecting capacitance values distributed in a matrix However, this is disclosed in
図13は、特許文献1に開示されているタッチパネル装置51の構成を示す模式図である。図14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。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration of the touch panel device 51 disclosed in
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14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」とのいずれかである。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。
The
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。 In this specification, “orthogonal code sequence” means that a code sequence N = (di1, di2,..., DiN) (i = 1,..., M) having a code length N satisfies the following conditions. It shall be said.
「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。 An example of an “orthogonal code sequence” is a Hadamard matrix generated by a sylvester method.
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。 The Hadamard matrix by the Sylvester method creates a basic unit of 2 rows × 2 columns as a basic structure. The upper right, upper left, and lower left bits of the basic unit are the same, and the lower right is an inversion of these bits.
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14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。 Next, the above-described 2 × 2 basic elements are combined as four blocks in the upper right, upper left, lower right, and lower left to create a code of a bit array of 4 rows × 4 columns. Here, as in the creation of the 2 × 2 basic unit, the lower right block is bit-inverted. The code of the bit arrangement of 8 rows × 8 columns and 16 rows × 16 columns is generated in the same procedure. These matrices satisfy the above-described definition of the “orthogonal code sequence” of the present invention. The orthogonal code sequence of 4 rows × 4 columns shown in FIG. 14 is a 4 rows × 4 columns Hadamard matrix by the Sylvester method.
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。 Here, the Hadamard matrix refers to a square matrix whose elements are either 1 or −1 and whose rows are orthogonal to each other. That is, any two rows of the Hadamard matrix represent vectors that are perpendicular to each other.
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。 As the “orthogonal code sequence” according to the present invention, a matrix obtained by arbitrarily extracting N rows from an M-order Hadamard matrix can be used (where N ≦ M). As described below, a Hadamard matrix by a method other than the Sylvester method can also be applied to the present invention.
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。 The Nth order Hadamard matrix by the Sylvester method is a power of M = 2, but if M is a multiple of 4, there is an expectation that a Hadamard matrix exists, for example, when M = 12, and M There is a Hadamard matrix when = 20. Hadamard matrices obtained by methods other than these Sylvester methods can also be used as orthogonal code sequences according to the present embodiment.
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。
The touch panel system 51 includes four
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。
For example, in the first drive among the four times of the 4 rows × 4 columns orthogonal code sequence, the
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。
Next, in the third drive, the voltage Vdrive is applied to the drive lines DL1 and DL2, and −Vdrive is applied to the remaining drive lines DL3 and DL4. Then, the measured value Y3 from the sense line SL3 is output from the
ここで、図13に示す静電容量C31〜C34は、図14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14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。 Here, the capacitances C31 to C34 shown in FIG. 13 are indicated by C1 to C4 in the formulas 7 to 9 in FIG. In FIG. 14, the measurement values Y1 to Y4 are omitted from the coefficient (−Vdrive / Cint) to simplify the notation.
そして、図14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。 Then, as shown in Equation 8, the capacitances C1 to C4 are estimated as shown in Equation 9 by taking the inner product of the measured values Y1, Y2, Y3, and Y4 and the orthogonal code sequence as shown in Equation 8. Can do.
図15は従来の他のタッチパネル装置98の構成を示す回路図であり、図16は他のタッチパネル装置98の動作を示す波形図である。図17は他のタッチパネル装置98の動作を示す回路図であり、図18は他のタッチパネル装置98の他の動作を示す波形図である。
15 is a circuit diagram showing the configuration of another conventional
図15〜図18を用いて、特許文献1に記載されているタッチパネルの課題を説明する。ここでは、簡単のため、ドライブライン数を4、センスライン数を1とする。
The problem of the touch panel described in
タッチパネル装置98は、タッチパネル97と駆動部92とアナログ積分器95と内積演算回路93とを備えている。駆動部92は、ドライブラインDL1〜DL4にそれぞれ接続されたスイッチS1〜S4を有している。
The
アナログ積分器95は、一方の入力がセンスラインに結合され、他方の入力が参照電圧Vrefに結合されるオペアンプ99を有している。オペアンプ99の出力はサンプリングスイッチSampに結合されている。オペアンプ99の出力とオペアンプ99の一方の入力との間には、積分容量CintとリセットスイッチRstとが互いに並行に配置されている。
The
ドライブラインDL1とドライブラインDL3には、与えられる符号がすべて「−1」となる符号系列が与えられ、ドライブラインDL2とドライブラインDL4にはすべて「1」となる符号系列が与えられる。また、簡単のために、図15に示すように、スイッチS1〜S4が「オン」であれば、対応するドライブラインは電源電圧VDDに接続され、「オフ」であれば対応するドライブラインは接地されるとする。また、アナログ積分器95の参照電圧VrefはVDD/2で与えられるとする。
The drive line DL1 and the drive line DL3 are all given a code sequence whose code is “−1”, and the drive line DL2 and the drive line DL4 are all given a code sequence which is “1”. For the sake of simplicity, as shown in FIG. 15, if the switches S1 to S4 are “ON”, the corresponding drive line is connected to the power supply voltage VDD, and if “OFF”, the corresponding drive line is grounded. Suppose that Further, it is assumed that the reference voltage Vref of the
はじめに、リセットスイッチRstが「オン」となってアナログ積分器95がリセットされている期間について図18を用いて説明する。以降この期間を、時刻T91から開始され時刻T92で終了する期間aとする。リセットスイッチRstに対応する信号は、期間aが開始される時刻T91でオフからオンに立ち上がり、期間aが終了する時刻T92でオンからオフに立ち下がる。この期間aの間、スイッチS1はオフで接地されており、スイッチS2はオンで電源電圧VDDに結合されている。スイッチS3はオフで接地されており、スイッチS4はオンで電源電圧VDDに結合されている。そして、サンプリングスイッチSampはオフとなっている。
First, a period during which the
図17に示すように、期間aでは、センスラインSLの電圧は、リセットされているアナログ積分器95によって参照電圧Vref(=VDD/2)にバイアスされている。ドライブラインDL1・DL3は接地され、ドライブラインDL2・DL4は電源電圧VDDに接続されていることから、静電容量C11・C12・C13・C14に蓄えられる電荷Q11a・Q12A・Q13A・Q14Aは、それぞれ、
As shown in FIG. 17, in the period a, the voltage of the sense line SL is biased to the reference voltage Vref (= VDD / 2) by the
で与えられる。 Given in.
次に、スイッチRstが「オフ」となってアナログ積分器95の出力信号を読み出す期間について図15及び図16を用いて説明する。以降この期間を、時刻T93から開始されて時刻T96で終了する期間bとする。
Next, a period in which the switch Rst is “off” and the output signal of the
リセットスイッチRstは、時刻T93から時刻T96の間オフである。スイッチS1は、期間bが開始する時刻T93でオフからオンになり、期間bが終了する時刻T96でオンからオフになる。スイッチS2は、時刻T93でオンからオフなり、時刻T96でオフからオンになる。スイッチS3は、時刻T93でオフからオンになり、時刻T96でオンからオフになる。スイッチS4は、時刻T93でオンからオフになり、時刻T96でオフからオンになる。そして、サンプリングスイッチSampは、時刻T94でオフからオンになり、時刻T95でオンからオフになる。 The reset switch Rst is off from time T93 to time T96. The switch S1 turns from off to on at time T93 when the period b starts, and turns off from on at time T96 when the period b ends. The switch S2 turns from on to off at time T93, and turns from off to on at time T96. The switch S3 turns from off to on at time T93, and turns off from on at time T96. The switch S4 turns from on to off at time T93, and turns from off to on at time T96. Then, the sampling switch Samp turns from off to on at time T94, and turns from on to off at time T95.
期間bでは、アナログ積分器95のオペアンプ99のゲインが十分に大きければ、センスラインSLの電圧はVref(=VDD/2)とほぼ等しくなる。ドライブラインDL2・DL4は接地され、ドライブラインDL1・DL3は電源電圧VDDに接続されていることから、静電容量C11・C12・C13・C14に蓄えられる電荷Q11b・Q12b・Q13b・Q14bは、それぞれ、
In the period b, if the gain of the
で与えられる。 Given in.
期間aから期間bに移行する際に、静電容量C11と静電容量C13とを充電する必要があるため、電源電圧VDDより、(VDD・C11+VDD・C13)の電荷が供給される。静電容量C12と静電容量C14との電荷はグランドGNDに放電される。また、期間bから期間aに移行する際に、静電容量C12と静電容量C14とを充電する必要があるため、電源電圧VDDより、(VDD・C12+VDD・C14)の電荷が供給される。静電容量C11と静電容量C13との電荷はグランドGNDに放電される。すなわち、動作の1サイクル(期間aから期間bを経て期間aに至るサイクル)である時刻T91〜時刻T97に掛かる時間をTとすると、1サイクルで消費される電流Icycleは、電源電圧VDDより供給される電荷の総量を時間Tで除算することで与えられ、 When shifting from the period a to the period b, it is necessary to charge the electrostatic capacitance C11 and the electrostatic capacitance C13, so that the electric charge of (VDD · C11 + VDD · C13) is supplied from the power supply voltage VDD. The electric charges of the electrostatic capacitance C12 and the electrostatic capacitance C14 are discharged to the ground GND. Further, since it is necessary to charge the capacitance C12 and the capacitance C14 when the period b is shifted to the period a, the electric charge of (VDD · C12 + VDD · C14) is supplied from the power supply voltage VDD. The electric charges of the electrostatic capacitance C11 and the electrostatic capacitance C13 are discharged to the ground GND. That is, if the time taken from time T91 to time T97, which is one cycle of operation (cycle from period a through period b to period a), is T, the current Icycle consumed in one cycle is supplied from the power supply voltage VDD. Given by dividing the total amount of charge to be divided by time T;
となる。 It becomes.
しかしながら、上述した図15〜図18に示す構成では、期間aから期間bに移行する際に静電容量C11と静電容量C13とを充電するために電源電圧VDDから(VDD・C11+VDD・C13)の電荷を供給する必要があり、また、期間bから期間aに移行する際に静電容量C12と静電容量C14とを充電するために電源電圧VDDから(VDD・C12+VDD・C14)の電荷を供給する必要がある。 However, in the configuration shown in FIGS. 15 to 18 described above, from the power supply voltage VDD (VDD · C11 + VDD · C13) in order to charge the capacitance C11 and the capacitance C13 when the period a is shifted to the period b. And the charge from the power supply voltage VDD to (VDD · C12 + VDD · C14) is charged to charge the capacitance C12 and the capacitance C14 when the period b is shifted to the period a. It is necessary to supply.
このため、タッチパネル97の静電容量C11・C12・C13・C14の容量値が大きくなると、もしくはタッチパネル97を駆動する周期が短くなると、もしくはタッチパネル97の静電容量を駆動する電圧(図15〜図18で示した例では電源電圧VDD)が大きくなると、ドライブラインを駆動するための駆動電流が増大する。また、タッチパネル97のドライブライン数、センスライン数が増えるとタッチパネルの消費電流が増大する。従って、タッチパネルコントローラの消費電流が増大するという問題がある。
For this reason, when the capacitance values of the capacitances C11, C12, C13, and C14 of the
本発明の目的は、消費電力を削減することができるタッチパネルコントローラ、及びこれを用いた集積回路、タッチパネル装置、電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a touch panel controller capable of reducing power consumption, an integrated circuit using the same, a touch panel device, and an electronic apparatus.
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、センスラインと、M本のドライブラインと、前記センスラインと前記M本のドライブラインとの間にそれぞれ形成されたM個の静電容量とを含むタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラであって、前記M個の静電容量をN個のM次元ベクトルに基づいて並列駆動して、前記静電容量に蓄積された電荷の線形和信号を前記センスラインに沿って出力させる駆動回路と、前記線形和信号と前記N個のM次元ベクトルとの内積演算により前記M個の静電容量の値を推定する内積演算回路とを備え、前記駆動回路は、前記M本のドライブラインのうちの少なくとも2本を短絡するスイッチを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a touch panel controller according to the present invention includes a sense line, M drive lines, and M static lines formed between the sense lines and the M drive lines, respectively. A touch panel controller for controlling a touch panel including a capacitance, wherein the M capacitances are driven in parallel based on N M-dimensional vectors, and a linear sum signal of charges accumulated in the capacitances A drive circuit that outputs a value along the sense line, and an inner product operation circuit that estimates the value of the M capacitances by an inner product operation of the linear sum signal and the N M-dimensional vectors, The drive circuit includes a switch for short-circuiting at least two of the M drive lines.
この特徴によれば、M本のドライブラインのうちの少なくとも2本がスイッチにより短絡される。このため、短絡されたドライブラインに接続された静電容量に蓄積された電荷を短絡されたドライブラインを通して各静電容量に再配分することができる。従って、ドライブラインの駆動電力を小さくすることができる。この結果、タッチパネルコントローラの消費電力を削減することができる。 According to this feature, at least two of the M drive lines are short-circuited by the switch. For this reason, the electric charge accumulated in the capacitance connected to the shorted drive line can be redistributed to each capacitance through the shorted drive line. Therefore, the drive power of the drive line can be reduced. As a result, the power consumption of the touch panel controller can be reduced.
本発明に係るタッチパネルコントローラは、前記N個のM次元ベクトルに基づいて、前記スイッチを制御するための短絡制御信号を生成する制御回路をさらに備えることが好ましい。 The touch panel controller according to the present invention preferably further includes a control circuit that generates a short-circuit control signal for controlling the switch based on the N M-dimensional vectors.
上記構成によれば、N個のM次元ベクトルに基づいて生成した短絡制御信号により、M本のドライブラインのうちの少なくとも2本を短絡するスイッチを制御するので、M本のドライブラインのうちの少なくとも2本がスイッチにより短絡される。このため、短絡されたドライブラインに接続された静電容量に蓄積された電荷を各静電容量に再配分することができる。従って、ドライブラインの駆動電力を小さくすることができる。この結果、タッチパネルコントローラの消費電力を削減することができる。 According to the above configuration, the switch for short-circuiting at least two of the M drive lines is controlled by the short-circuit control signal generated based on the N M-dimensional vectors. At least two are short-circuited by the switch. For this reason, the electric charge accumulated in the capacitance connected to the shorted drive line can be redistributed to each capacitance. Therefore, the drive power of the drive line can be reduced. As a result, the power consumption of the touch panel controller can be reduced.
本発明に係るタッチパネルコントローラは、前記線形和信号をアナログ積分して前記内積演算回路に供給するアナログ積分器をさらに備え、前記スイッチは、前記アナログ積分器がリセットされるリセット期間に基づいて前記ドライブラインを短絡することが好ましい。 The touch panel controller according to the present invention further includes an analog integrator that analog-integrates the linear sum signal and supplies the signal to the inner product operation circuit, and the switch is configured to drive the drive based on a reset period during which the analog integrator is reset. It is preferable to short the line.
上記構成によれば、アナログ積分器がリセットされるリセット期間に基づいてドライブラインが短絡される。このため、アナログ積分器に接続されたセンスラインの電圧は、リセットされているアナログ積分器によってバイアスされ、短絡されたドライブラインに接続された静電容量に蓄積された電荷を各静電容量に再配分することができる。従って、ドライブラインの駆動電力をより小さくすることができる。 According to the above configuration, the drive line is short-circuited based on the reset period during which the analog integrator is reset. For this reason, the voltage of the sense line connected to the analog integrator is biased by the reset analog integrator, and the electric charge accumulated in the capacitance connected to the shorted drive line is transferred to each capacitance. Can be redistributed. Therefore, the drive power of the drive line can be further reduced.
本発明に係るタッチパネルコントローラは、前記スイッチは、前記リセット期間の開始に基づいて前記ドライブラインの短絡を開始することが好ましい。 In the touch panel controller according to the present invention, it is preferable that the switch starts a short circuit of the drive line based on the start of the reset period.
上記構成によれば、リセット期間の開始に基づいてドライブラインの短絡が開始される。このため、アナログ積分器に接続されたセンスラインの電圧は、リセットされたアナログ積分器によってバイアスされ、短絡されたドライブラインに接続された静電容量に蓄積された電荷を各静電容量に再配分することができる。従って、ドライブラインの駆動電力をより小さくすることができる。 According to the above configuration, the short circuit of the drive line is started based on the start of the reset period. For this reason, the voltage on the sense line connected to the analog integrator is biased by the reset analog integrator, and the charge accumulated in the capacitance connected to the shorted drive line is restored to each capacitance. Can be allocated. Therefore, the drive power of the drive line can be further reduced.
本発明に係るタッチパネルコントローラは、前記スイッチは、前記リセット期間の終了に基づいて前記ドライブラインの短絡を開始することが好ましい。 In the touch panel controller according to the present invention, it is preferable that the switch starts a short circuit of the drive line based on the end of the reset period.
上記構成によれば、リセット期間の終了に基づいてドライブラインの短絡が開始される。このとき、アナログ積分器に接続されたセンスラインの電圧は、Vref(=VDD/2)とほぼ等しくなる。そして、短絡されたドライブラインに接続された静電容量に蓄積された電荷が、各静電容量に再配分され、ドライブラインの駆動電力をより小さくすることができる。 According to the above configuration, the short circuit of the drive line is started based on the end of the reset period. At this time, the voltage of the sense line connected to the analog integrator is substantially equal to Vref (= VDD / 2). And the electric charge accumulate | stored in the electrostatic capacitance connected to the shorted drive line is redistributed to each electrostatic capacitance, and the drive power of a drive line can be made smaller.
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。 The integrated circuit according to the present invention is characterized by integrating the touch panel controller according to the present invention.
この特徴によれば、タッチパネルコントローラが制御するタッチパネルのM本のドライブラインのうちの少なくとも2本がスイッチにより短絡される。このため、短絡されたドライブラインに接続された静電容量に蓄積された電荷を各静電容量に再配分することができる。従って、ドライブラインの駆動電力を小さくすることができる。この結果、タッチパネルコントローラの消費電力を削減することができる集積回路を提供することができる。 According to this feature, at least two of the M drive lines of the touch panel controlled by the touch panel controller are short-circuited by the switch. For this reason, the electric charge accumulated in the capacitance connected to the shorted drive line can be redistributed to each capacitance. Therefore, the drive power of the drive line can be reduced. As a result, an integrated circuit that can reduce the power consumption of the touch panel controller can be provided.
本発明に係るタッチパネル装置は、本発明に係るタッチパネルコントローラと、前記タッチパネルコントローラにより制御されるタッチパネルとを備えたことを特徴とする。 The touch panel device according to the present invention includes the touch panel controller according to the present invention and a touch panel controlled by the touch panel controller.
この特徴によれば、タッチパネルコントローラが制御するタッチパネルのM本のドライブラインのうちの少なくとも2本がスイッチにより短絡される。このため、短絡されたドライブラインに接続された静電容量に蓄積された電荷を各静電容量に再配分することができる。従って、ドライブラインの駆動電力を小さくすることができる。この結果、タッチパネル装置の消費電力を削減することができる。 According to this feature, at least two of the M drive lines of the touch panel controlled by the touch panel controller are short-circuited by the switch. For this reason, the electric charge accumulated in the capacitance connected to the shorted drive line can be redistributed to each capacitance. Therefore, the drive power of the drive line can be reduced. As a result, the power consumption of the touch panel device can be reduced.
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と、前記タッチパネルコントローラにより制御されるタッチパネルとを備えたことを特徴とする。 An electronic apparatus according to the present invention includes the touch panel controller according to the present invention and a touch panel controlled by the touch panel controller.
この特徴によれば、タッチパネルコントローラが制御するタッチパネルのM本のドライブラインのうちの少なくとも2本がスイッチにより短絡される。このため、短絡されたドライブラインに接続された静電容量に蓄積された電荷を各静電容量に再配分することができる。従って、ドライブラインの駆動電力を小さくすることができる。この結果、電子機器の消費電力を削減することができる。 According to this feature, at least two of the M drive lines of the touch panel controlled by the touch panel controller are short-circuited by the switch. For this reason, the electric charge accumulated in the capacitance connected to the shorted drive line can be redistributed to each capacitance. Therefore, the drive power of the drive line can be reduced. As a result, power consumption of the electronic device can be reduced.
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のうちの少なくとも2本がスイッチにより短絡される。このため、短絡されたドライブラインに接続された静電容量に蓄積された電荷を短絡されたドライブラインを通して各静電容量に再配分することができる。従って、ドライブラインの駆動電力を小さくすることができる。この結果、タッチパネルコントローラの消費電力を削減することができる。 In the touch panel controller according to the present invention, at least two of the M drive lines are short-circuited by a switch. For this reason, the electric charge accumulated in the capacitance connected to the shorted drive line can be redistributed to each capacitance through the shorted drive line. Therefore, the drive power of the drive line can be reduced. As a result, the power consumption of the touch panel controller can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(実施の形態1)
(タッチパネル装置8の構成)
図1は、実施の形態1に係るタッチパネル装置8の構成を示す回路図である。タッチパネル装置8は、タッチパネル7とタッチパネルコントローラ1とを備えている。ここでは説明を簡潔にするため、タッチパネル7が4本のドライブラインと1本のセンスラインとを有するものとして説明する。
(Embodiment 1)
(Configuration of touch panel device 8)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of touch panel device 8 according to the first embodiment. The touch panel device 8 includes a touch panel 7 and a
タッチパネル7は、ドライブラインDL1〜DL4と、センスラインSLと、ドライブラインDL1〜DL4及びセンスラインSLが交差する位置に形成された静電容量C11〜C14とを有している。 The touch panel 7 has drive lines DL1 to DL4, a sense line SL, and capacitances C11 to C14 formed at positions where the drive lines DL1 to DL4 and the sense line SL intersect.
タッチパネルコントローラ1は、駆動回路2を有している。駆動回路2は、静電容量C11〜C14をN個の4次元ベクトルに基づいて並列駆動して、静電容量C11〜C14にそれぞれ蓄積された電荷の線形和信号をセンスラインSLに沿ってアナログ積分器5に出力させる。
The
アナログ積分器5は、一方の入力がセンスラインSLに結合され、他方の入力が参照電圧Vrefに結合されるオペアンプ9を有している。オペアンプ9の出力はサンプリングスイッチSampに結合されている。オペアンプ9の出力とオペアンプ9の一方の入力との間には、積分容量CintとリセットスイッチRstとが互いに並行に配置されている。アナログ積分器5は、センスラインSLに沿って出力された線形和信号を積分して内積演算回路3に供給する。
The
内積演算回路3は、アナログ積分器5から供給された線形和信号とN個の4次元ベクトルとの内積演算により静電容量C11〜C14の値を推定する。
The inner
駆動回路2は、N個の4次元ベクトル(符号系列)に基づいて電源電圧VDDをドライブラインDL1に供給するためのスイッチS1pと、符号系列に基づいてグランドGNDをドライブラインDL1に供給するためにスイッチS1pと並列に配置されたスイッチS1nと、符号系列に基づいて電源電圧VDDをドライブラインDL2に供給するためのスイッチS2pと、符号系列に基づいてグランドGNDをドライブラインDL2に供給するためにスイッチS2pと並列に配置されたスイッチS2nと、符号系列に基づいて電源電圧VDDをドライブラインDL3に供給するためのスイッチS3pと、符号系列に基づいてグランドGNDをドライブラインDL3に供給するためにスイッチS3pと並列に配置されたスイッチS3nと、符号系列に基づいて電源電圧VDDをドライブラインDL4に供給するためのスイッチS4pと、符号系列に基づいてグランドGNDをドライブラインDL4に供給するためにスイッチS4pと並列に配置されたスイッチS4nとを有している。
The
駆動回路2には、ドライブラインDL1〜DL4をそれぞれ短絡するための短絡スイッチS1s〜S4sが設けられている。短絡スイッチS1s〜S4sの一端は、それぞれドライブラインDL1〜DL4に接続されており、短絡スイッチS1s〜S4sの他端は互いに結合されている。
The
タッチパネルコントローラ1は、制御回路6を有している。制御回路6は、N個の4次元ベクトルに基づいて、駆動回路2及びアナログ積分器5を制御する。
The
ここでは、簡単のため、ドライブラインDL1・DL3には、与えられる符号がすべて「−1」となる符号系列が与えられ、ドライブラインDL2・DL4にはすべて「1」となる符号系列が与えられている。また、簡単のために、図1に示すように、スイッチS1が「オン」であれば、即ちスイッチS1pがオンでスイッチS1nがオフであればドライブラインSL1は電源電圧VDDに接続され、スイッチS2が「オン」であれば、即ちスイッチS2pがオンでスイッチS2nがオフであればドライブラインSL2は電源電圧VDDに接続される。そして、スイッチS3が「オン」であれば、即ちスイッチS3pがオンでスイッチS3nがオフであればドライブラインSL3は電源電圧VDDに接続され、スイッチS4が「オン」であれば、即ちスイッチS4pがオンでスイッチS4nがオフであればドライブラインSL4は電源電圧VDDに接続される。 Here, for the sake of simplicity, the drive lines DL1 and DL3 are given code sequences whose codes are all “−1”, and the drive lines DL2 and DL4 are all given code sequences that are “1”. ing. For simplicity, as shown in FIG. 1, if the switch S1 is “ON”, that is, if the switch S1p is ON and the switch S1n is OFF, the drive line SL1 is connected to the power supply voltage VDD, and the switch S2 Is ON, that is, if the switch S2p is on and the switch S2n is off, the drive line SL2 is connected to the power supply voltage VDD. If the switch S3 is “on”, that is, if the switch S3p is on and the switch S3n is off, the drive line SL3 is connected to the power supply voltage VDD, and if the switch S4 is “on”, that is, the switch S4p is If the switch S4n is off and the switch S4n is off, the drive line SL4 is connected to the power supply voltage VDD.
そして、スイッチS1が「オフ」であれば、即ちスイッチS1pがオフでスイッチS1nがオンであればドライブラインSL1はグランドGNDに接続され、スイッチS2が「オフ」であれば、即ちスイッチS2pがオフでスイッチS2nがオンであればドライブラインSL2はグランドGNDに接続される。そして、スイッチS3が「オフ」であれば、即ちスイッチS3pがオフでスイッチS3nがオンであればドライブラインSL3はグランドGNDに接続され、スイッチS4が「オフ」であれば、即ちスイッチS4pがオフでスイッチS4nがオンであればドライブラインSL4はグランドGNDに接続される。 If the switch S1 is “off”, that is, if the switch S1p is off and the switch S1n is on, the drive line SL1 is connected to the ground GND, and if the switch S2 is “off”, that is, the switch S2p is off. If the switch S2n is on, the drive line SL2 is connected to the ground GND. If the switch S3 is “off”, that is, if the switch S3p is off and the switch S3n is on, the drive line SL3 is connected to the ground GND, and if the switch S4 is “off”, that is, the switch S4p is off. If the switch S4n is on, the drive line SL4 is connected to the ground GND.
また、参照電圧VrefはVDD/2で与えられるとする。 Further, it is assumed that the reference voltage Vref is given by VDD / 2.
図1に示すタッチパネルコントローラ1は、図15に示した従来の構成に加えて、複数のドライブライン間を短絡するスイッチS1s〜S4sを備える。このスイッチS1s〜S4sは、スイッチS1s〜S4sにそれぞれ対応する制御信号により制御される。また、ドライブライン−電源間に接続されるスイッチS1p〜S4pは、スイッチS1p〜S4pにそれぞれ対応する制御信号により制御される。ドライブライン−グランド間に接続されるスイッチS1n〜S4nは、スイッチS1n〜S4nにそれぞれ対応する制御信号により制御されるとする。
The
タッチパネルコントローラ1は、タッチパネルコントローラ1を集積した集積回路により構成することができる。
The
(タッチパネル装置8の動作)
図2は、タッチパネル装置8の動作を示す波形図であり、これらの制御信号のタイミング図の一例を示している。
(Operation of touch panel device 8)
FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of the touch panel device 8, and shows an example of a timing diagram of these control signals.
まず、期間cが開始する時刻T1において、スイッチRstがオフからオンとなるとき、スイッチS1p・S1n・S2p・S2n・S3p・S3n・S4p・S4nはいずれもオフであり、短絡スイッチS1s〜S4sはオフからオンとなる。そして、期間cが終了して期間aが開始する時刻T2において、スイッチS1n・S3n・S2p・S4pがオフからオンになり、短絡スイッチSis〜S4sがオンからオフになる。 First, at time T1 when the period c starts, when the switch Rst is turned on from off, the switches S1p, S1n, S2p, S2n, S3p, S3n, S4p, and S4n are all off, and the short-circuit switches S1s to S4s are From off to on. At time T2 when the period c ends and the period a starts, the switches S1n, S3n, S2p, and S4p are turned on from off, and the short-circuit switches Sis to S4s are turned on from off.
次に、期間aが終了して期間dが開始する時刻T3において、リセットスイッチRstがオンからオフになり、スイッチS1n・S3n・S2p・S4pがオンからオフになり、短絡スイッチS1s〜S4sはオフからオンになる。その後、期間dが終了して期間bが始まる時刻T4において、スイッチS1p・S3p・S2n・S4nがオフからオンになり、短絡スイッチS1s〜S4sはオンからオフになる。 Next, at time T3 when the period a ends and the period d starts, the reset switch Rst is turned from on to off, the switches S1n, S3n, S2p, and S4p are turned from on to off, and the short-circuit switches S1s to S4s are turned off. To turn on. Thereafter, at time T4 when the period d ends and the period b starts, the switches S1p, S3p, S2n, and S4n are turned on from the off state, and the short-circuit switches S1s to S4s are turned on from the off state.
そして時刻T5において、サンプリングスイッチSampがオフからオンになる。次に期間bが終了する時刻T6において、スイッチS1p・S3p・S2n・S4n及びサンプリングスイッチSampがオンからオフになる。 At time T5, the sampling switch Samp is turned on from off. Next, at time T6 when the period b ends, the switches S1p, S3p, S2n, S4n and the sampling switch Samp are turned off from on.
その後、期間cが始まる時刻T7において、スイッチRstがオフからオンとなるとき、スイッチS1p・S1n・S2p・S2n・S3p・S3n・S4p・S4nはいずれもオフであり、短絡スイッチS1s〜S4sはオフからオンとなる。そして、以下同様の動作を繰り返す。 Thereafter, when the switch Rst is turned from OFF to ON at the time T7 when the period c starts, the switches S1p, S1n, S2p, S2n, S3p, S3n, S4p, and S4n are all off, and the short-circuit switches S1s to S4s are off. Will be on. Thereafter, the same operation is repeated.
このように、短絡スイッチS1s〜S4sは、アナログ積分器5がリセットされるリセット期間の時刻T1〜時刻T3に基づいてドライブラインDL1〜DL4を短絡する。即ち、短絡スイッチS1s〜S4sは、リセット期間が開始する時刻T1からドライブラインDL1〜DL4の短絡を開始する。そして、短絡スイッチS1s〜S4sは、リセット期間が終了する時刻T3からドライブラインDL1〜DL4の短絡を開始する。
Thus, the short-circuit switches S1s to S4s short-circuit the drive lines DL1 to DL4 based on the time T1 to time T3 in the reset period in which the
図2に示す例では、アナログ積分器5のリセットスイッチRstに対応する信号の値が変化した後に、ドライブライン間を短絡する短絡スイッチS1s〜S4sが「オン」となる。アナログ積分器5のリセットスイッチRst「オン」であり、短絡スイッチS1s〜S4sが「オン」である期間を期間cとし、アナログ積分器5のリセットスイッチRstが「オフ」であり、短絡スイッチS1s〜S4sが「オン」である期間を期間dとして動作を説明する。期間a、期間bについては、上記の従来の構成と同様の動作をする。
In the example shown in FIG. 2, after the value of the signal corresponding to the reset switch Rst of the
図3及び図4は、タッチパネル装置8の動作を説明するための回路図である。図5及び図6は、タッチパネル装置8の動作を説明するための模式図である。図7は、従来のタッチパネル装置の動作を説明するための模式図である。 3 and 4 are circuit diagrams for explaining the operation of the touch panel device 8. 5 and 6 are schematic views for explaining the operation of the touch panel device 8. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the operation of the conventional touch panel device.
まず期間cにおける動作を、図3、図5及び図6を用いて説明する。ここでは、期間bから期間cに移行している。期間cでは、センスラインSLの電圧は、リセットされているアナログ積分器5によって参照電圧Vref(=VDD/2)にバイアスされている。ドライブラインDL1〜DL4はすべて短絡されていることから、静電容量C11・C12・C13・C14に蓄えられていた電荷Q11b・Q12b・Q13b・Q14bは、静電容量C11・C12・C13・C14に分配される。電荷の合計をQcとすると、
First, the operation in the period c will be described with reference to FIGS. Here, the period b has shifted to the period c. In the period c, the voltage of the sense line SL is biased to the reference voltage Vref (= VDD / 2) by the
となる。短絡されたドライブラインの電圧Vshortは、 It becomes. The voltage Vshort of the shorted drive line is
で与えられる。したがって、それぞれの静電容量に蓄えられる電荷は、 Given in. Therefore, the charge stored in each capacitance is
となる。 It becomes.
期間dにおける動作を、図4、図5、及び図6を用いて説明する。ここでは、期間aから期間dに移行している。期間dでは、アナログ積分器5のオペアンプ9のゲインが十分に大きければ、センスラインSLの電圧は参照電圧Vref(=VDD/2)とほぼ等しくなる。
The operation in the period d will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6. Here, the period a is shifted to the period d. In the period d, if the gain of the operational amplifier 9 of the
ドライブラインDL1〜DL4はすべて短絡されていることから、静電容量C11・C12・C13・C14に蓄えられていた電荷Q11a・Q12a・Q13a・Q14aは、静電容量C11・C12・C13・C14に分配される。電荷の合計をQdとすると、 Since all the drive lines DL1 to DL4 are short-circuited, the charges Q11a, Q12a, Q13a, and Q14a stored in the electrostatic capacitors C11, C12, C13, and C14 are transferred to the electrostatic capacitors C11, C12, C13, and C14. Distributed. If the total charge is Qd,
となる。短絡されたドライブラインの電圧Vshortは、 It becomes. The voltage Vshort of the shorted drive line is
で与えられる。したがって、それぞれの静電容量C11・C12・C13・C14に蓄えられる電荷は、 Given in. Therefore, the charges stored in the respective capacitances C11, C12, C13, and C14 are
となる。 It becomes.
次に、図5及び図6を参照して、期間cから期間aに移行する場合について考える。静電容量C11について考えると、 Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, consider the case of transition from period c to period a. Considering the capacitance C11,
ΔQ11caは、 ΔQ11ca is
となり、ΔQ11caの電荷が、グランドGNDに放電される。静電容量C13についても同様に動作する。 Thus, the charge of ΔQ11ca is discharged to the ground GND. The same operation is performed for the capacitance C13.
次に、静電容量C12について考える。 Next, consider the capacitance C12.
は、 Is
となり、ΔQ12caの電荷が、電源電圧VDDより供給される。静電容量C14についても同様に動作する。 Thus, the charge of ΔQ12ca is supplied from the power supply voltage VDD. The same operation is performed for the capacitance C14.
次に、期間dから期間bに移行する場合について考える。静電容量C11について考えると、 Next, consider the case of transition from period d to period b. Considering the capacitance C11,
より、電荷の移動量ΔQ11dbは、 Thus, the charge transfer amount ΔQ11db is
となり、ΔQ11dbの電荷が、電源電圧Vddより供給される。静電容量C13についても同様に動作する。 Thus, the charge of ΔQ11db is supplied from the power supply voltage Vdd. The same operation is performed for the capacitance C13.
次に、静電容量C12について考える。 Next, consider the capacitance C12.
ΔQ12dbは、 ΔQ12db is
となり、ΔQ12dbの電荷が、グランドGNDに放電される。静電容量C14についても同様に動作する。 Thus, the charge of ΔQ12db is discharged to the ground GND. The same operation is performed for the capacitance C14.
期間aから期間dへの移行と、期間bから期間cへの移行の場合は、電荷の分配が行われるだけなので、電源電圧Vddからの電荷の供給や、グランドGNDへの放電は行われない。動作の1サイクルで電源電圧Vddより供給される電荷の総量は、 In the transition from the period a to the period d and the transition from the period b to the period c, only charge distribution is performed, so that supply of charge from the power supply voltage Vdd and discharge to the ground GND are not performed. . The total amount of charge supplied from the power supply voltage Vdd in one cycle of operation is
ここで、静電容量C11・C12・C13・C14がすべて等しいとすれば電荷の総量は、 If the capacitances C11, C12, C13, and C14 are all equal, the total amount of charges is
で与えられる。すなわち、動作の1サイクルに掛かる時間をTとすると、1サイクルで消費される電流Icycleは、 Given in. That is, if the time taken for one cycle of operation is T, the current Icycle consumed in one cycle is
となる。 It becomes.
図5、図6、及び図7を参照すると、実施の形態1では、期間bから期間aに移る間にドライブラインSL1〜SL4を短絡する期間cを設け、期間aから期間bに移る間にドライブラインSL1〜SL4を短絡する期間dを設けている。このため、期間c及び期間dにおいて静電容量C11〜C44の電荷が再配分される。 Referring to FIGS. 5, 6, and 7, in the first embodiment, a period c for short-circuiting drive lines SL <b> 1 to SL <b> 4 is provided during the transition from period b to period a, and during the transition from period a to period b. A period d for short-circuiting the drive lines SL1 to SL4 is provided. For this reason, the charges of the capacitances C11 to C44 are redistributed in the period c and the period d.
図17及び図7に示した従来の構成で、静電容量C11・C12・C13・C14がすべて等しいとした場合、1サイクルで消費される電流Icycle oldは、 In the conventional configuration shown in FIGS. 17 and 7, assuming that the capacitances C11, C12, C13, and C14 are all equal, the current Icycle old consumed in one cycle is
であり、従来の構成と比較して消費電流を半分にすることができた。 Thus, the current consumption can be halved compared to the conventional configuration.
なお、実施の形態1では、4本のすべてのドライブラインを短絡させる例を示したが、本発明はこれに限定されない。短絡するドライブラインは2本でもよいし、3本でもよい。 In the first embodiment, an example is shown in which all four drive lines are short-circuited, but the present invention is not limited to this. Two or three drive lines may be short-circuited.
(実施の形態2)
(タッチパネル装置8Aの構成)
図8は、実施の形態2に係るタッチパネル装置8Aの構成を示す回路図である。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。従って、これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。
(Embodiment 2)
(Configuration of touch panel device 8A)
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of touch panel device 8A according to the second embodiment. The same reference numerals are given to the same components as those described above. Therefore, detailed description of these components will not be repeated.
タッチパネル装置8Aは、タッチパネルコントローラ1Aを備えている。タッチパネルコントローラ1Aは、符号系列生成回路10と制御回路6Aとを有している。
The touch panel device 8A includes a touch panel controller 1A. The touch panel controller 1A includes a code
ここでは、簡単のために実施の形態1と同様に、スイッチS1〜S4が「オン」であれば、ドライブラインは電源電圧VDDに接続され、「オフ」であれば接地されるとする。また、参照電圧VrefはVDD/2で与えられるとする。 Here, for the sake of simplicity, as in the first embodiment, if the switches S1 to S4 are “ON”, the drive line is connected to the power supply voltage VDD, and if it is “OFF”, the drive line is grounded. Further, it is assumed that the reference voltage Vref is given by VDD / 2.
図1に示したタッチパネルコントローラ1では、簡単のため、ドライブラインDL1・DL3には、与えられる符号がすべて「−1」となる符号系列が与えられ、ドライブラインDL2・DL4にはすべて「1」となる符号系列が与えられていた。しかしながら実施の形態2では、ドライブラインDL1には、「−1、1」を繰り返す符号系列が与えられ、ドライブラインDL2には、「1、−1」を繰り返す符号系列が与えられるとする。ドライブラインDL3・DL4については図1の例と同様に、ドライブラインDL3にすべて「−1」となる符号系列が与えられ、ドライブラインDL4にすべて「1」となる符号系列が与えられる。
In the
図9は、タッチパネル装置8Aの動作を示す波形図である。まず、期間cが開始する時刻T1において、スイッチRstがオフからオンとなると、スイッチS1p・S2n・S3p・S3n・S4p・S4nはいずれもオフであり、スイッチS1n・S2pはオンである。短絡スイッチS1s〜S2sはオフであり、短絡スイッチS3s〜S4sはオフからオンとなる。そして、期間cが終了して期間aが開始する時刻T2において、スイッチS3n・S4pがオフからオンになり、短絡スイッチS3s・S4sがオンからオフになる。 FIG. 9 is a waveform diagram showing the operation of the touch panel device 8A. First, at time T1 when the period c starts, when the switch Rst is turned on from off, the switches S1p, S2n, S3p, S3n, S4p, and S4n are all off, and the switches S1n and S2p are on. The short-circuit switches S1s to S2s are off, and the short-circuit switches S3s to S4s are turned on from off. At time T2 when the period c ends and the period a starts, the switches S3n and S4p are turned on from off and the short-circuit switches S3s and S4s are turned off from on.
次に、期間aが終了して期間dが開始する時刻T3において、リセットスイッチRstがオンからオフになり、スイッチS1n・S3n・S2p・S4pがオンからオフになり、短絡スイッチS1s〜S4sはオフからオンになる。その後、期間dが終了して期間bが始まる時刻T4において、スイッチS1p・S3p・S2n・S4nがオフからオンになり、短絡スイッチS1s〜S4sはオンからオフになる。 Next, at time T3 when the period a ends and the period d starts, the reset switch Rst is turned from on to off, the switches S1n, S3n, S2p, and S4p are turned from on to off, and the short-circuit switches S1s to S4s are turned off. To turn on. Thereafter, at time T4 when the period d ends and the period b starts, the switches S1p, S3p, S2n, and S4n are turned on from the off state, and the short-circuit switches S1s to S4s are turned on from the off state.
そして時刻T5において、サンプリングスイッチSampがオフからオンになる。次に期間bが終了する時刻T6において、スイッチS3p・S4n及びサンプリングスイッチSampがオンからオフになる。 At time T5, the sampling switch Samp is turned on from off. Next, at time T6 when the period b ends, the switches S3p and S4n and the sampling switch Samp are turned off from on.
その後、期間cが始まる時刻T7において、スイッチRstがオフからオンとなると、スイッチS1n・S2p・S3p・S3n・S4p・S4nはいずれもオフであり、スイッチS1p・S2nはオンである。短絡スイッチS3s〜S4sはオフからオンとなる。短絡スイッチS1s・S2sはオフである。そして、以下同様の動作を繰り返す。 Thereafter, at time T7 when the period c starts, when the switch Rst is turned on from off, the switches S1n, S2p, S3p, S3n, S4p, and S4n are all off, and the switches S1p and S2n are on. The short-circuit switches S3s to S4s are turned on from off. The short-circuit switches S1s and S2s are off. Thereafter, the same operation is repeated.
このように、ドライブラインDL1とドライブラインDL2とは、期間b→期間c→期間aと移行する際に、期間bと期間aとにおけるドライブラインDL1・DL2の接続先に変化がないため、その間の期間cにおいて短絡スイッチS1s・S2sを「オン」状態にして短絡しない。この場合、静電容量C11と静電容量C12とでは、期間bと期間aとにおけるドライブラインの接続先が変化しないので、静電容量C11と静電容量C12とは電荷の移動が無い。従って、期間b→期間c→期間aの移行によって電力を消費しない。 As described above, when the drive line DL1 and the drive line DL2 shift from the period b to the period c to the period a, the connection destination of the drive lines DL1 and DL2 in the period b and the period a does not change. In the period c, the short-circuit switches S1s and S2s are turned on to prevent short-circuiting. In this case, since the connection destination of the drive line in the period b and the period a does not change between the electrostatic capacity C11 and the electrostatic capacity C12, there is no charge movement between the electrostatic capacity C11 and the electrostatic capacity C12. Therefore, power is not consumed by transition from period b → period c → period a.
図10は、タッチパネル装置8Aに設けられた制御回路6A及び符号系列生成回路10の構成を示すブロック図である。図11は、制御回路6A及び符号系列生成回路10の動作を示す波形図である。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the
符号系列生成回路10は、N個の4次元ベクトルの符号系列を生成する。制御回路6Aは、符号系列生成回路10が生成した4次元ベクトルの1次元分をそれぞれ受け取って1クロック遅延させたドライブライン制御信号を生成する4個の遅延回路11と、遅延回路11からの出力と、符号系列生成回路10が生成した4次元ベクトルの1次元分をそれぞれ受け取ってドライブライン短絡制御信号を生成する4個の短絡制御信号生成回路12とを有している。
The code
このように、符号系列生成回路10の出力した信号を遅延回路11で遅延させたドライブライン制御信号をそれぞれのドライブラインに与える。図11に示すように、短絡制御信号生成回路12は、符号系列生成回路10からの出力信号と、遅延回路11からの出力信号とが一致すれば「−1」を出力し、一致しなければ「1」を出力する。短絡制御信号生成回路12からの出力信号が「1」であれば、次のクロックの期間cにおいて、それぞれのドライブラインの短絡を行わない。そして、短絡制御信号生成回路12からの出力信号が「−1」であれば、次のクロックの期間cにおいて、それぞれのドライブラインを短絡する。
In this way, a drive line control signal obtained by delaying the signal output from the code
このようにドライブラインに与えられる符号系列の符号の態様に応じて、適応的に短絡用のスイッチを制御することにより、タッチパネルコントローラの消費電力をさらに抑えることができる。 Thus, the power consumption of the touch panel controller can be further suppressed by adaptively controlling the short-circuiting switch in accordance with the code form of the code sequence given to the drive line.
(実施の形態3)
図12は、実施の形態3に係る携帯電話機100の構成を示すブロック図である。本発明のタッチパネルコントローラを集積した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100について、図12に従って説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of mobile phone 100 according to
携帯電話機100は、CPU110と、RAM112と、ROM111と、カメラ113と、マイクロフォン114と、スピーカ115と、操作キー116と、表示パネル118と、表示制御回路109と、タッチパネルシステム101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。
The cellular phone 100 includes a
CPU110は、携帯電話機100の動作を制御する。CPU110は、たとえばROM111に格納されたプログラムを実行する。操作キー116は、ユーザによる携帯電話機100への指示の入力を受ける。RAM112は、CPU110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116を介して入力されたデータを揮発的に格納する。ROM111は、データを不揮発的に格納する。
また、ROM111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12には示していないが、携帯電話機100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。 The ROM 111 is a ROM capable of writing and erasing, such as an EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) or a flash memory. Although not shown in FIG. 12, the mobile phone 100 may be configured to include an interface (IF) for connecting to another electronic device by wire.
カメラ113は、ユーザの操作キー116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、RAM112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114は、ユーザの音声の入力を受付ける。携帯電話機100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100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115は、例えば、RAM112に記憶された音楽データなどに基づく音を出力する。
The
タッチパネルシステム101は、タッチパネル102とタッチパネルコントローラ103(集積回路)とを有している。CPU110は、タッチパネルシステム101の動作を制御する。CPU110は、例えばROM111に記憶されたプログラムを実行する。RAM112は、CPU110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。ROM111は、データを不揮発的に格納する。
The
表示パネル118は、表示制御回路109により、ROM111、RAM112に格納されている画像を表示する。表示パネル118は、タッチパネル102に重ねられていてもよいし、タッチパネル102を内蔵していてもよい。
The
本発明は上述した各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、異なる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実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、センスラインと、M本のドライブラインと、センスラインとM本のドライブラインとの間にそれぞれ形成されたM個の静電容量とを含むタッチパネルを制御するタッチパネルコントローラ、及びこれを用いた集積回路、タッチパネル装置、電子機器に利用することができる。 The present invention relates to a touch panel controller for controlling a touch panel including a sense line, M drive lines, and M capacitances respectively formed between the sense lines and the M drive lines, and It can be used for the used integrated circuit, touch panel device, and electronic equipment.
1 タッチパネルコントローラ
2 駆動回路
3 内積演算回路
5 アナログ積分器
6 制御回路
7 タッチパネル
8 タッチパネル装置
9 オペアンプ
10 符号系列生成回路
11 遅延回路
12 短絡制御信号生成回路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記M個の静電容量をN個のM次元ベクトルに基づいて並列駆動して、前記静電容量に蓄積された電荷の線形和信号を前記センスラインに沿って出力させる駆動回路と、
前記線形和信号と前記N個のM次元ベクトルとの内積演算により前記M個の静電容量の値を推定する内積演算回路とを備え、
前記駆動回路は、前記M本のドライブラインのうちの少なくとも2本を短絡するスイッチを有することを特徴とするタッチパネルコントローラ。 A touch panel controller that controls a touch panel including a sense line, M drive lines, and M capacitances formed between the sense lines and the M drive lines, respectively.
A drive circuit for driving the M capacitances in parallel based on N M-dimensional vectors and outputting a linear sum signal of charges accumulated in the capacitances along the sense lines;
An inner product operation circuit that estimates the value of the M capacitances by an inner product operation of the linear sum signal and the N M-dimensional vectors,
The touch panel controller, wherein the drive circuit includes a switch for short-circuiting at least two of the M drive lines.
前記スイッチは、前記アナログ積分器がリセットされるリセット期間に基づいて前記ドライブラインを短絡する請求項1に記載のタッチパネルコントローラ。 An analog integrator that analog-integrates the linear sum signal and supplies it to the inner product arithmetic circuit;
The touch panel controller according to claim 1, wherein the switch short-circuits the drive line based on a reset period in which the analog integrator is reset.
前記タッチパネルコントローラにより制御されるタッチパネルとを備えたことを特徴とするタッチパネル装置。 A touch panel controller according to claim 1;
A touch panel device comprising: a touch panel controlled by the touch panel controller.
前記タッチパネルコントローラにより制御されるタッチパネルとを備えたことを特徴とする電子機器。
A touch panel controller according to claim 1;
An electronic device comprising: a touch panel controlled by the touch panel controller.
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