JP6910194B2 - タッチパネルシステム、及びタッチパネルの駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のドライブライン及び複数のセンスラインを備えたタッチパネルを備えたタッチパネルシステム、及びタッチパネルの駆動方法に関するものであって、詳細には、タッチパネルのノイズ除去に関する。

スマートフォン等の表示装置を備えた情報端末等では、指やペンにより入力が可能なタッチパネルが備えられている。

タッチパネルは、格子状に配置された電極の一方向の電極であるドライブラインに駆動信号を与え、他方向の電極であるセンスラインから信号を読み出して、電極間の静電容量がタッチにより変化することを読み取りタッチ位置を検出する。

タッチパネルは、表示装置に表示された選択肢の選択や、該タッチパネルへの入力を表示する等を行うため、液晶表装置等の表示装置と組み合わせて使用される。ここで、表示装置からはノイズが発生しており、この表示装置からのノイズを分離しないとタッチパネルからの信号を旨く読み取ることができない。

このため、例えば特許文献１に開示された座標入力装置では、駆動していないドライブラインの一つをセンスラインの読み出し回路に繋ぐことにより、タッチパネル外部から侵入してくるノイズを検知している。そして、検知したノイズをセンスラインからの読み出し信号から削除することにより、タッチパネルに侵入してくるノイズを除去することが記載されている。

特許文献１に開示された座標入力装置では、ドライブラインを逐次駆動して、センスラインからの信号を読み出す方式を採用している。しかし、タッチパネルの高精細化、及び大型化に対応するため、ドライブラインを並列に駆動して、タッチパネル全面の容量値分布を一括で読み出すことが行われている。例えば特許文献２に開示されたタッチパネルシステムでは、互いに直交するドライブライン及びセンスラインを備えたタッチパネルにおいて、ドライブラインを直交符号で並列駆動を行う。そして、ドライブラインの信号により励起されるセンスラインの信号を読み出す際に、センスライン間の差動信号を読み出すことにより、タッチパネル上の静電容量分布を検出し、タッチ位置を算出する手段が記載されている。

特開２０１１−１８０８５４号公報（２０１１年０９月１５日公開） 特開２０１２−１６８９１９号公報（２０１２年０９月０６日公開）

ところで、上記特許文献２に開示されたタッチパネルシステムにおいて採用された並列駆動では、駆動していないドライブラインが存在しない。このため、特許文献１に開示された座標入力装置のように駆動していないドライブラインを使用して、外部からのノイズを検知するということができない。

このため、特許文献１に開示された技術を使用してノイズ検知を行う場合、例えば、駆動とは別のドライブラインを新たに設ける必要がある。

しかしながら、駆動とは別のドライブラインを新たに設けるとコストが上昇する上、タッチパネル上でタッチ位置が検出できない箇所が増えるという問題が発生する。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ドライブラインを並列駆動する場合においても、ノイズの影響による誤タッチを低減し得るタッチパネルシステム、及びタッチパネルの駆動方法を提供することにある。

本発明の一態様におけるタッチパネルシステムは、上記の課題を解決するために、複数のドライブライン及び複数のセンスラインを備えたタッチパネルと、該タッチパネルを駆動制御して静電容量によりタッチ位置を検出する制御部とを備えたタッチパネルシステムにおいて、上記制御部は、上記ドライブラインを駆動させる駆動回路と、上記駆動回路と上記ドライブラインとの接続を切り離す切り離し回路と、上記切り離し回路により一部のドライブラインを切り離した状態にて、上記タッチパネルの静電容量を検出することによりノイズを検出するノイズ検出部とを備えていることを特徴としている。

本発明の一態様におけるタッチパネルの駆動方法は、上記の課題を解決するために、複数のドライブライン及び複数のセンスラインを備えたタッチパネルを駆動制御して静電容量によりタッチ位置を検出するタッチパネルの駆動方法において、上記ドライブラインを駆動させる駆動回路と、上記ドライブラインとの接続を一部切り離した状態にて、上記タッチパネルの静電容量を検出することによりノイズを検出することを特徴としている。

本発明の一態様によれば、ドライブラインを並列駆動する場合においても、ノイズの影響による誤タッチを低減し得るタッチパネルシステム、及びタッチパネルの駆動方法を提供するという効果を奏する。

（ａ）は本実施の形態のタッチパネルシステムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は上記タッチパネルシステムに備えられたタッチパネルの構成を示す平面図である。 上記タッチパネルに対してタッチが行われない状態における該タッチパネルの静電容量の測定値を示す模式図である。 上記タッチが行われない状態のタッチパネルに対して初期化を行った場合のタッチパネルの静電容量を示す模式図である。 上記タッチパネルに対してタッチが行われたときのタッチパネルの静電容量の変化の状態を示す模式図である。 上記タッチパネルのドライブラインにおける中央の１本にダミーラインを設けた場合において、検出されたタッチパネルの静電容量を示す初期化前の模式図である。 上記タッチパネルシステムにおける周期ノイズ検出モードの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２におけるタッチパネルシステムの構成を示すブロック図である。 上記タッチパネルシステムにおけるタッチパネル、ドライブライン駆動回路及びダミーライン選択回路の構成を示す平面図である。 本発明の実施形態３におけるタッチパネルシステムの構成を示すブロック図である。

〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

本実施の形態のタッチパネル２を備えたタッチパネルシステム１Ａの構成について、図１の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１の（ａ）は、本実施の形態のタッチパネルシステム１Ａの構成を示すブロック図である。図１の（ｂ）は、上記タッチパネルシステム１Ａに備えられたタッチパネル２の構成を示す平面図である。

（タッチパネルシステムの構成と基本的動作）
本実施の形態のタッチパネルシステム１Ａは、図１の（ａ）（ｂ）に示すように、タッチパネル２と、このタッチパネル２を駆動制御する制御部としてのタッチパネルコントローラ３Ａとからなっている。

上記タッチパネル２は、容量検出用の複数のドライブライン及び複数のセンスラインを例えば格子状に備え、被検出体としての指又はペンをタッチパネル２にタッチすることによって、タッチパネルコントローラ３Ａにより、タッチパネル２におけるタッチ位置の座標位置を検出することができるものとなっている。

タッチパネルコントローラ３Ａは、図１の（ａ）に示すように、タッチパネル２のドライブラインＤＬに駆動信号を印加するドライブライン駆動回路１１と、このドライブライン駆動回路１１の駆動信号の印加によって生じたセンス信号をセンスラインＳＬから受信し、センス信号に対するタッチ情報を生成する信号処理部１０とを備えている。

信号処理部１０は、増幅回路１２、信号選択部１３、Ａ／Ｄ変換部１４、復号処理部１５、ダミーラインデータ観測部１６、ダミーラインデータ決定部１７、及びタッチ位置処理部１８を備えている。

上記構成のタッチパネルシステム１Ａにおけるタッチパネル２のタッチ位置検出の基本動作を説明する。

まず、ドライブライン駆動回路１１は、ドライブラインＤＬに並列に駆動信号を与える。この駆動信号は、系列信号で構成される。増幅回路１２は、複数のセンスラインＳＬからのセンス信号を増幅する。信号選択部１３は、増幅されたセンス信号を順次選択し、該増幅されかつ選択されたセンス信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部１４は、出力された増幅後のセンス信号をデジタル信号に変換する。復号処理部１５は、得られたデジタル信号を、駆動信号の生成に用いられた系列信号に基づく復号のための変換信号を用いて復号する。そして、タッチ位置処理部１８は、タッチパネル２においてドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとの交点部における静電容量の変化の大きさに相当する信号強度を取得する。

上記静電容量の変化の大きさの取得の概要を、図２〜図５に基づいて説明する。図２は、タッチパネル２に対してタッチが行われない状態におけるタッチパネル２の静電容量の測定値を示す模式図である。つまり、この模式図は、静電容量の変化が無い場合のタッチパネルの静電容量を示すものとなっている。

図２に示すように、ドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとで構成されるタッチパネル２上の静電容量は、タッチが行われず、かつノイズのない状態では均一である。尚、図２に示す数値は説明のための値であり、実際のタッチパネルの静電容量を表しているものではない。

この図２に示す数値を基準として、初期化を行い、以後の静電容量の変化を測定する。初期化を行った状態のタッチパネル２の静電容量の模式図を図３に示す。図３に示すように、初期化を行った状態では、タッチパネル２へのタッチが行われない状態を０として表すことができる。

この状態から、タッチパネル２にタッチしたときの状態を、図４に基づいて説明する。図４は、タッチパネル２へのタッチが行われたときの静電容量の変化の状態を示す模式図である。

タッチパネル２に対してタッチが行われると、図４に示すように、タッチ位置の静電容量がタッチ部分から接地へ伝達されるので、タッチ位置の静電容量は減少する。尚、図４では正負を逆に表しているので、タッチ位置の値が正の値として表されている。

このとき、本実施の形態のタッチパネルコントローラ３Ａのタッチ位置処理部１８は、この信号強度に基づいて、タッチパネル２における静電容量の変化の大きさの分布を算出し、タッチパネル２でのユーザによるタッチ位置を示すタッチ情報を生成する。これによって、タッチパネル２のタッチ面におけるタッチ位置が検出される。

（ノイズの検出方法）
本実施の形態のタッチパネルシステム１Ａでは、ノイズを検出するために、タッチパネルコントローラ３Ａの信号処理部１０に、ダミーラインデータ観測部１６及びダミーラインデータ決定部１７が設けられている。

また、タッチパネルコントローラ３Ａのドライブライン駆動回路１１には、図示しない駆動ドライバとドライブラインＤＬとの接続・切断を行う回路としての第１スイッチＳＷ１が設けられている。この第１スイッチＳＷ１は、ダミーラインを設けないときには全てオンしており、全てのドライブラインＤＬを駆動する状態になる。

ダミーラインデータ決定部１７は、複数のドライブラインＤＬからダミーラインになるラインを決定する。この結果、ドライブライン駆動回路１１は、ダミーラインデータ決定部１７が設定したダミーラインに対応するドライブラインＤＬに接続されている第１スイッチＳＷ１をオフする。これにより、ダミーラインが設定される。尚、ダミーラインとする本数は規定しないが、ドライブラインＤＬに与える駆動信号以外のノイズを検出できる本数であればよい。本実施の形態では、例えば、複数のドライブラインＤＬのうち、中央の１本をダミーラインとすると仮定して以降の説明を行う。尚、ノイズの周期及び発生位置が判明すれば、次回からはそのノイズの周期及び発生位置に基づいて、ダミーラインデータ決定部１７は、複数のドライブラインＤＬからダミーラインになるラインを、本数を含めて決定する。ダミーラインの箇所は一定である必要はなく、例えば、時間によって場所が変わってもよい。また、ある時間においてはダミーラインが存在しなくてもよい。

図５は、タッチパネル２のドライブラインＤＬにおける中央の１本にダミーラインを設けた場合において、検出されたタッチパネルの静電容量を示す初期化前の模式図である。

ドライブラインＤＬにおける中央の１本をダミーラインとした場合、図５に示すように、中央のドライブラインＤＬには駆動信号を与えないので、静電容量が検出されず中央が陥没した状態となっている。すなわち、ダミーラインは理想状態では容量検出されないので、Ｖの字のようなグラフになる。本実施の形態では、この状態で初期化を行い、変化前の基準とする。

このように、本実施の形態では、図５に示すタッチパネル２の静電容量の状態で初期化を行う。このため、タッチやノイズが無い状態であれば、静電容量の分布は、図３に示す模式図の状態となる。

本実施の形態では、ダミーラインを設けた状態で外部からノイズが混入すると、ダミーラインはフローティングつまり空気を誘電体としたコンデンサ又はアンテナとして機能するので、ノイズによる容量変化が起こる。ダミーラインは駆動信号を与えないので、指やペンタッチによる容量変化は起こらない。すなわち、ダミーラインでは、ノイズのみを観測することが可能である。

このように、本実施の形態では。上述した構成を使用することにより、外部から混入したノイズを検出することができる。

上述した構成でダミーラインを設ける理由を説明する。

通常の駆動においてもタッチパネル２にノイズが混入すると信号容量変化が検出される。このとき、タッチ入力がないことが分かっていれば、検出された信号容量変化はノイズであると判断できる。しかしながら、タッチ信号の有無はタッチパネル２のコントローラ側からでは予測できないため、検出された信号容量変化がタッチなのかノイズなのかを判断することはできない。

一方、ダミーラインは駆動信号を与えていないので、ダミーラインの信号容量変化はタッチ信号ではなく、ノイズによるものと判断することができる。

しかしながら、上述した構成を常に使用すると、ダミーラインにした位置ではタッチ検出を行うことができない。タッチパネル２に印加されるノイズは、タッチパネル２を貼り付けて使用する表示装置の影響が大きく、かつ表示装置のノイズは周期的に発生することが多い。このため、本実施の形態では、以下に述べるように、ダミーラインの設定を限定期間で行い、この期間で周期的なノイズを検出するようにしている。

（周期的ノイズの検出方法）
本実施の形態のタッチパネルシステム１Ａでは、該タッチパネルシステム１Ａを動作させたときの初期に周期ノイズ検出モードを開始するようになっている。つまり、通常のタッチ位置検出モードに入る前に、周期ノイズ検出モードを行う。

本実施の形態のタッチパネルシステム１Ａにおける周期ノイズ検出モードの動作について、図６に基づいて説明する。図６は、本実施の形態のタッチパネルシステム１Ａにおける周期ノイズ検出モードの動作を示すフローチャートである。尚、駆動信号を与えて静電容量を検出する一連の期間を１フレームと呼ぶ。

周期ノイズ検出モードにおいては、図６に示すように、最初に、いずれのドライブラインＤＬをダミーラインにするかの端子をダミーラインデータ決定部１７により決定する（Ｓ１）。尚、ダミーライン数が多くなればノイズを検出するダミーラインが増えるので、ノイズの検出精度が向上する。

上記ダミーラインを決定し、設定した後、本実施の形態では、ダミーラインを設定した状態での静電容量の検出動作をＸ（Ｘは正の整数）フレーム連続で行う（Ｓ２）。

そして、Ｘフレーム連続で静電容量の検出動作を行ったときの測定データに周期的に大きな値を観測したか否かを判断する（Ｓ３）。この判断は、ダミーラインデータ観測部１６が行う。

Ｓ３において、測定データに周期的に大きな値を観測した場合には、フレーム周期を記憶し（Ｓ５）、周期ノイズ検出モードを終了する（Ｓ６）。

一方、Ｓ３において、測定データに周期的に大きな値を観測しなかった場合には、ダミーラインの設定の変更を行う（Ｓ４）。そして、Ｓ２に戻って、再度、Ｘフレーム連続で行う（Ｓ２）。尚、予定していたダミーラインの変更が終了しても周期的に大きな値が観測されない場合は、ノイズの混入が無いと判断する。

（検出後の動作）
Ｓ６における周期ノイズ検出モード終了後は、ダミーラインの設定を解除して通常動作に戻る（Ｓ７）。このとき、記憶された周期でノイズが発生しているので、センスラインＳＬから取得されたデータには該周期にノイズが混入していると考えられる。そこで、本実施の形態では、該周期毎のデータを破棄する。すなわち、周期ノイズが検出されるフレームでの全センスデータを破棄する。この理由は、ノイズが載ったフレームからタッチ情報を求めるよりも、そのフレームは破棄して前後のフレーム情報から類推した方がタッチ情報は精度が高いものになるためである。

この結果、本実施の形態では、周期ノイズが検出されるフレームでは、該周期ノイズが検出されるフレームの前後のフレームから全センスデータを類推する（Ｓ８）。尚、前後のフレームから全センスデータを類推する方法として、例えば、前後のフレームにおいて、類推するセンスデータが同じであれば、破棄した全センスデータにおけるセンスデータも該前後のフレームのセンスデータと同じであると類推する。或いは、前後のフレームのデータを平均して、破棄したセンスデータとすることが可能である。また、前後のフレームに近いフレームのセンスデータほど大きく重み付けした加重平均を行い、破棄したセンスデータとしてもよい。

（通常動作から周期ノイズ検出モードへの移行）
本実施の形態では、通常動作を行って一定時間後、再度、周期ノイズ検出モードを開始することが望ましい。検出したノイズ周期が変化している場合や、ノイズ発生自体が無くなっている場合があるからである。

また、ダミーライン数を増減したり、異なるドライブラインＤＬをダミーラインに設定して、再度、周期ノイズ検出モードを開始することも可能である。

このように、本実施の形態では、ノイズ検出モードと、通常のタッチ位置検出モードとを分けて、それぞれのモードにてタッチパネル２の静電容量を検出する。そして、ノイズ検出モードでは、第１スイッチＳＷ１により、一部のドライブラインＤＬを切り離した状態にてタッチパネル２の静電容量を検出して、ノイズを検出する。一方、通常のタッチ位置検出モードでは、全てのドライブラインＤＬを接続した状態で、タッチパネル２の静電容量を検出してタッチ位置を検出する。

これにより、複数のドライブラインＤＬを並列駆動してタッチ位置を求めるタッチパネルシステム１Ａ、及びタッチパネル２の駆動方法であっても、ノイズを検出すると共に、タッチ位置を検出することができる。そして、信号処理部１０にて検出したノイズに基づいて補正することにより、正しいタッチ位置を求めることが可能となる。

したがって、ドライブラインＤＬを並列駆動する場合においても、ノイズの影響による誤タッチを低減し得るタッチパネルシステム１Ａ、及びタッチパネル２の駆動方法を提供することができる。

また、本実施の形態におけるタッチパネルシステム１Ａでは、印加されるノイズ周期を検出すると共に、ノイズ周期に取得される静電容量分布のデータを破棄し、かつノイズ周期の前後で取得された静電容量分布のデータにより、破棄した静電容量分布のデータに代わる静電容量分布のデータを作成してタッチ位置を検出する。

本実施の形態におけるタッチパネル２の駆動方法は、印加されるノイズ周期を検出すると共に、ノイズ周期に取得される静電容量分布のデータを破棄し、かつノイズ周期の前後で取得された静電容量分布のデータにより、破棄した静電容量分布のデータに代わる静電容量分布のデータを作成してタッチ位置を検出する。

この結果、ノイズ周期に検出されたタッチ位置についても、ノイズを含まない正確なタッチ位置データに基づいて、出力することが可能となる。

具体的には、例えば、センサー数として縦のドライブラインＤＬが８０本×横のセンスラインＳＬが４５本のタッチパネル２があるとする。この場合、例えば、縦のドライブラインＤＬの４０本目を駆動しないダミーラインとする。

ここで、例えば１０フレーム毎に１回の周期でダミーラインから大きな容量を検出した場合、１０フレームの間隔で周期的なノイズが発生していることが分かる。したがって、周期的ノイズの検出後は、１０フレームに１回の割合でダミーラインを選択し（この場合、縦のドライブラインＤＬの４０本目とは限らない。）、ダミーラインから大きな容量を検出すると、そのフレームでの全センスラインＳＬの出力結果を破棄する。破棄したフレーム情報は、前後のフレーム情報から類推する。

これにより、周期的なノイズを観測でき、大きなノイズであるときは、そのフレームでの全センスラインＳＬの出力結果を破棄することによって、ノイズの影響をキャンセルすることができる。尚、ダミーラインは、数フレームに１回しか選択しないし、選択する場所も変更していくことにより、特定の箇所でタッチ検出が常にできないという不具合はない。

尚、ダミーラインを、複数本選択すれば、それだけノイズ観測の精度が上がる。また、ダミーラインは全ラインを一通り選択してみて、ノイズが一番載りそうなラインに設定することが好ましい。また、一度決めた例えば１０フレームに１回の割合は、ノイズ特性が変化しているかもしれないので、時々、変えてみることが好ましい。また、タッチ認識しなくてもよい端の方のドライブラインＤＬをダミーラインとして選択してノイズ観測用とすることも好ましい。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図７及び図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂは、前記実施の形態１のタッチパネルシステム１Ａの構成に加えて、タッチパネル２に接続されるダミーライン選択回路１９が設けられている点が異なっている。

（タッチパネルシステムの構成）
本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂの構成について、図７に基づいて説明する。図７は、本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂの構成を示すブロック図である。

本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂは、図７に示すように、複数のドライブラインＤＬ及び複数のセンスラインＳＬを有するタッチパネル２と、タッチパネル２のドライブラインＤＬに駆動信号を印加するドライブライン駆動回路１１と、この駆動信号の印加によって生じたセンス信号をセンスラインＳＬから受信し、センス信号に対するタッチ情報を生成する信号処理部１０とを備えている。

信号処理部１０は、前記実施の形態１のタッチパネルシステム１Ａにおけるタッチパネルコントローラ３Ａと同様に、増幅回路１２、信号選択部１３、Ａ／Ｄ変換部１４、復号処理部１５、ダミーラインデータ観測部１６、ダミーラインデータ決定部１７及びタッチ位置処理部１８を備えている。

本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂでは、タッチパネルコントローラ３Ｂは、さらに、タッチパネル２におけるドライブライン駆動回路１１とは対向する端部に、ダミーライン選択回路１９を備えている。

本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂでは、前記実施の形態１のタッチパネルシステム１Ａに比べて、ダミーラインの信号測定方法が異なっている。具体的には、ダミーライン選択回路１９にてダミーラインを選択し、選択したダミーラインを信号選択部１３に接続することにより、ダミーラインの信号を直接読み取るようにしている。

尚、本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂにおける周期ノイズ検出モードの動作については、前記実施の形態１で示した図６のフローチャートと同じになる。

（ダミーラインの選択方法）
本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂにおけるダミーライン選択回路１９及びダミーラインの選択方法について、図８に基づいて説明する。図８は、タッチパネルシステム１Ｂにおけるタッチパネル２、ドライブライン駆動回路１１及びダミーライン選択回路１９の構成を示す平面図である。

図８に示すように、ドライブライン駆動回路１１には、図示しない駆動ドライバとドライブラインＤＬとを接続する第１スイッチＳＷ１が設けられている。この第１スイッチＳＷ１は、通常動作の状態では全てオンして、全てのドライブラインＤＬを駆動するようになっている。尚、この構成は、前記実施の形態１のタッチパネルシステム１Ａと同じである。

一方、本実施の形態では、タッチパネル２におけるドライブライン駆動回路１１とは反対側にダミーライン選択回路１９が設けられている。このダミーライン選択回路１９には、図８に示すように、ドライブラインＤＬと信号選択部１３とを接続するための第２スイッチＳＷ２が設けられている。第２スイッチＳＷ２は、通常動作の状態では全てオフするので、全てのドライブラインＤＬは信号選択部１３へ接続されない。

上記構成のタッチパネルシステム１Ｂでは、ドライブライン駆動回路１１においては、実施の形態１のタッチパネルシステム１Ａと同様に、ダミーラインを設定する。具体的には、第１スイッチＳＷ１のうちの任意のスイッチをオフする。第１スイッチＳＷ１をオフする箇所は、ダミーラインデータ決定部１７の設定にて変更することが可能であり、ダミーラインデータ決定部１７からの制御信号により、第１スイッチＳＷ１のオン・オフ状態を決定する。

一方、ダミーライン選択回路１９においては、ドライブライン駆動回路１１にてダミーラインとされたドライブラインＤＬに対応する第２スイッチＳＷ２をオンする。これにより、ダミーラインとされたドライブラインＤＬを信号選択部１３へ接続する。図８においては、例えば、第２スイッチＳＷ２＿０〜４、第２スイッチＳＷ２＿５〜９、第２スイッチＳＷ２＿１０〜１４、第２スイッチＳＷ２＿１５〜１９、第２スイッチＳＷ２＿２０〜２４というように、５本単位で信号選択部１３に接続される構成になっている。尚、この記載は、簡易表現のためであり、実際には、マルチプレクサ等を使用することにより任意のラインを信号選択部１３へ接続する構成とすることが可能である。

このように、本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂでは、タッチパネルコントローラ３Ｂは、タッチパネルコントローラ３Ｂの静電容量分布を検出する検出回路としての信号処理部１０を備えている。また、タッチパネル２には、ドライブライン駆動回路１１とドライブラインＤＬとの接続が切り離された一部のドライブラインＤＬを検出回路としての信号処理部１０に接続する切り替え回路としての第２スイッチＳＷ２が設けられている。

すなわち、本実施の形態では、ダミーライン選択回路１９の第２スイッチＳＷ２にてダミーラインを選択し、選択したダミーラインを信号選択部１３に接続することにより、ダミーラインの信号を直接読み取るようにしている。

この結果、本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｂでは、ダミーライン選択回路１９によって、ダミーラインを選択することができる。したがって、ダミーラインの設定の変更が容易となる。

また、ダミーライン選択回路１９にて選択したダミーラインを信号選択部１３に直接に接続しているので、ダミーラインの信号を直接読み取ることができる。したがって、処理の効率化を図ることができる。

〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｃは、前記実施の形態２のタッチパネルシステム１Ｂに比べて、信号選択部１３を省略している点が異なっている。

本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｃの構成について、図９に基づいて説明する。図９は、本実施の形態におけるタッチパネルシステム１Ｃの構成を示すブロック図である。

本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｃは、図９に示すように、前記実施の形態２に示すタッチパネルシステム１Ｂにおける信号処理部１０に比べて、信号選択部１３が省略された信号処理部１０Ｃを有するタッチパネルコントローラ３Ｃを備えたものとなっている。また、この結果、本実施の形態では、増幅回路１２にそれぞれＡ／Ｄ変換部１４が設けられている。

本実施の形態のタッチパネルシステム１Ｃにおける回路構成では、Ａ／Ｄ変換部１４が多くなる。しかし、比較的動作の遅いＡ／Ｄ変換を並列で行うことができるので、全体としては結果的に処理の高速化を図ることが可能となる。

本実施の形態の回路形式の場合、前記実施の形態２の図７に示すタッチパネルシステム１Ｂのように、増幅回路１２の手前に切替回路であるダミーライン選択回路１９を設ける。そして、周期的ノイズを検出する場合には、センスラインＳＬに接続される増幅回路１２を切り離し、代わりにダミーライン選択回路１９におけるダミーラインに接続する。尚、ダミーラインが増えれば切り替えを行う本数も増加させる。

この構成によっても、前記実施の形態２のタッチパネルシステム１Ｂと同様に、周期的ノイズを検出することができる。

〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態のタッチパネルシステムでは、前記実施の形態１の図６に示す周期ノイズ検出モードを使用して、ダミーライン設定の場所の最適化を行うことができる。

具体的には、本実施の形態のタッチパネルシステムでは、実施の形態１のタッチパネルシステム１Ａと同様に、ダミーラインを１本に設定し、周期的ノイズを検出する。そして、その際、周期的に測定される大きなデータ（図６のＳ３）の大きさと設定したダミーラインとの対応を記憶しておく。

例えば、図８に示すタッチパネル２のパネル構成であれば、まず、ドライブラインＤＬ＿Ｄ０のみをダミーラインに設定し、データの大きさを記憶する。この値をＤａｔａ０とする。同様にして、ドライブラインＤＬ＿Ｄ２４まで順にダミーラインに設定して測定してＤａｔａ０からＤａｔａ２４を得る。

その結果、Ｄａｔａ０からＤａｔａ２４までを比較して、最大のデータに対応するドライブラインが一番ノイズを受け易い場所であることがわかる。

一番ノイズを受け易い箇所を検出できれば、図６に示すフローチャートにおいて、最初に設定するダミーラインを特定することができる。この結果、フローチャートの工程を省略することができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１におけるタッチパネルシステム１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、複数のドライブラインＤＬ及び複数のセンスラインＳＬを備えたタッチパネル２と、タッチパネル２を駆動制御して静電容量によりタッチ位置を検出する制御部（タッチパネルコントローラ３）とを備える。制御部（タッチパネルコントローラ３）は、ドライブラインＤＬを駆動させる駆動回路（ドライブライン駆動回路１１）と、駆動回路（ドライブライン駆動回路１１）とドライブラインＤＬとの接続を切り離す切り離し回路（第１スイッチＳＷ１）と、切り離し回路（第１スイッチＳＷ１）により一部のドライブラインＤＬを切り離した状態にて、タッチパネル２の静電容量を検出することによりノイズを検出するノイズ検出部（信号処理部１０・１０Ｃ）とを備えていることを特徴としている。

本発明の態様２におけるタッチパネル２の駆動方法は、複数のドライブラインＤＬ及び複数のセンスラインＳＬを備えたタッチパネル２を駆動制御して静電容量によりタッチ位置を検出するタッチパネル２の駆動方法において、上記ドライブラインＤＬを駆動させる駆動回路（ドライブライン駆動回路１１）と上記ドライブラインＤＬとの接続を一部切り離した状態にて、上記タッチパネル２の静電容量を検出することによりノイズを検出することを特徴としている。

上記の構成によれば、タッチパネルシステムは、複数のドライブライン及び複数のセンスラインを備えたタッチパネルと、タッチパネルを駆動制御して静電容量によりタッチ位置を検出する制御部とを備える。そして、タッチパネルの駆動方法は、複数のドライブライン及び複数のセンスラインを備えたタッチパネルを駆動制御して静電容量によりタッチ位置を検出する。

この種のタッチパネルは、液晶表装置等の表示装置と組み合わせて使用される。このため、表示装置からのノイズを分離しないとタッチパネルからの信号を旨く読み取ることができない。このため、従来では、逐次駆動のタッチパネルシステムでは、駆動していないドライブラインの一つをセンスラインの読み出し回路に繋ぐことにより、タッチパネル外部から侵入してくるノイズを検知している。そして、検知したノイズをセンスラインからの読み出し信号から削除することにより、タッチパネルに侵入してくるノイズを除去している。

しかしながら、複数のドライブラインを並列駆動してタッチ位置を求めるタッチパネルシステム及びタッチパネルの駆動方法では、駆動していないドライブラインが存在しない。この結果、ノイズを検出することができない。

そこで、本発明の一態様におけるタッチパネルシステムでは、制御部は、ドライブラインを駆動させる駆動回路と、駆動回路とドライブラインとの接続を切り離す切り離し回路と、切り離し回路により一部のドライブラインを切り離した状態にて、タッチパネルの静電容量を検出することによりノイズを検出するノイズ検出部とを備えている。

また、本発明の一態様におけるタッチパネルの駆動方法では、上記ドライブラインを駆動させる駆動回路と上記ドライブラインとの接続を一部切り離した状態にて、上記タッチパネルの静電容量を検出することによりノイズを検出する。

この結果、本発明の一態様では、ノイズ検出モードと、通常のタッチ位置検出モードとを分けて、それぞれのモードにてタッチパネルの静電容量を検出する。そして、ノイズ検出モードでは、切り離し回路により、一部のドライブラインを切り離した状態にて、タッチパネルの静電容量を検出して、ノイズを検出する。一方、通常のタッチ位置検出モードでは、全てのドライブラインを接続した状態で、タッチパネルの静電容量を検出して、タッチ位置を検出する。

これにより、複数のドライブラインを並列駆動してタッチ位置を求めるタッチパネルシステム、及びタッチパネルの駆動方法であっても、ノイズを検出すると共に、タッチ位置を検出することができる。そして、ノイズ検出部にて検出したノイズに基づいて補正することにより、正しいタッチ位置を求めることが可能となる。

したがって、ドライブラインを並列駆動する場合においても、ノイズの影響による誤タッチを低減し得るタッチパネルシステム、及びタッチパネルの駆動方法を提供することができる。

本発明の態様３におけるタッチパネルシステム１Ａ・１Ｂ・１Ｃでは、前記ノイズが、周期的ノイズである。

本発明の態様４におけるタッチパネル２の駆動方法は、前記ノイズが周期的ノイズである。

前述したように、タッチパネルは、液晶表装置等の表示装置と組み合わせて使用されると共に、表示装置からのノイズの影響を受ける。また、表示装置からのノイズとしては、表示装置に起因する周期的なノイズが存在することが分かっている。

したがって、本発明のおいては、一態様におけるノイズが周期的ノイズであっても、ノイズの影響による誤タッチを低減し得るタッチパネルシステム、及びタッチパネルの駆動方法を提供することができる。

本発明の態様５におけるタッチパネルシステム１Ａ・１Ｂ・１Ｃでは、前記ノイズ検出部（信号処理部１０・１０Ｃ）は、前記周期的ノイズから周期毎に印加されるノイズ周期を検出すると共に、前記制御部（タッチパネルコントローラ３Ａ・３Ｂ・３Ｃ）は、前記ノイズ周期に取得される静電容量分布のデータを破棄し、かつ上記ノイズ周期の前後で取得された静電容量分布のデータにより、上記破棄した静電容量分布のデータに代わる静電容量分布のデータを作成してタッチ位置を検出することが好ましい。

本発明の態様６におけるタッチパネル２の駆動方法は、前記周期的ノイズから周期毎に印加されるノイズ周期を検出すると共に、前記ノイズ周期に取得される静電容量分布のデータを破棄し、かつ上記ノイズ周期の前後で取得された静電容量分布のデータにより、上記破棄した静電容量分布のデータに代わる静電容量分布のデータを作成してタッチ位置を検出することが好ましい。

これにより、ノイズ検出部は、周期的ノイズから周期毎に印加されるノイズ周期を検出する。ここで、ノイズ周期に取得される静電容量分布のデータは、ノイズを含んでいるので、正しいタッチ位置を検出できていない可能性がある。

そこで、本発明の一態様においては、前記ノイズ周期に取得される静電容量分布のデータを破棄する。そして、前記ノイズ周期に取得される静電容量分布のデータについては、ノイズ周期の前後で取得された静電容量分布のデータにより、破棄した静電容量分布のデータに代わる静電容量分布のデータを作成してタッチ位置を検出する。

この結果、ノイズ周期に検出されたタッチ位置についても、ノイズを含まない正確なタッチ位置データに基づいて、出力することが可能となる。

本発明の態様７におけるタッチパネルシステム１Ｂ・１Ｃでは、前記制御部（タッチパネルコントローラ３Ｂ・３Ｃ）は、前記タッチパネルコントローラ３Ｂ・３Ｃの静電容量分布を検出する検出回路（信号処理部１０・１０Ｃ）を備えていると共に、上記タッチパネル２には、前記駆動回路（ドライブライン駆動回路１１）と前記ドライブラインＤＬとの接続が切り離された一部のドライブラインＤＬを上記検出回路（信号処理部１０・１０Ｃ）に接続する切り替え回路（第２スイッチＳＷ２）が設けられている。

これにより、駆動回路とドライブラインとの接続が切り離された一部のドライブラインが、切り替え回路により選択されて検出回路に接続される。

この結果、ノイズ検出モードにおいて、駆動回路とドライブラインとの接続が切り離された一部のドライブラインのノイズを検出回路にて直接検出することができる。したがって、処理の効率化を図ることができる。

尚、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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１Ａ・１Ｂ・１Ｃ タッチパネルシステム
２ タッチパネル
３Ａ・３Ｂ・３Ｃ タッチパネルコントローラ（制御部）
１０・１０Ｃ 信号処理部（ノイズ検出部、検出回路）
１１ ドライブライン駆動回路（駆動回路）
１２ 増幅回路
１３ 信号選択部
１４ Ａ／Ｄ変換部
１５ 復号処理部
１６ ダミーラインデータ観測部
１７ ダミーラインデータ決定部
１８ タッチ位置処理部
１９ ダミーライン選択回路
ＤＬ ドライブライン
ＳＬ センスライン
ＳＷ１ 第１スイッチ（切り離し回路）
ＳＷ２ 第２スイッチ（切り替え回路）

Claims (3)

1. 複数のドライブライン及び複数のセンスラインを備えたタッチパネルと、前記タッチパネルを駆動制御して静電容量によりタッチ位置を検出する制御部とを備えたタッチパネルシステムにおいて、
   前記制御部は、
   前記ドライブラインを駆動させる駆動回路と、
   前記駆動回路と前記ドライブラインとの接続を切り離す切り離し回路と、
   前記切り離し回路により一部のドライブラインを切り離した状態にて、前記タッチパネルの静電容量を検出することにより周期的ノイズを検出するノイズ検出部とを備え、
   前記ノイズ検出部は、前記周期的ノイズから周期毎に印加されるノイズ周期を検出すると共に、
   前記制御部は、前記ノイズ周期に取得される静電容量分布のデータを破棄し、かつ前記ノイズ周期の前後で取得された静電容量分布のデータにより、前記破棄した静電容量分布のデータに代わる静電容量分布のデータを作成してタッチ位置を検出することを特徴とするタッチパネルシステム。
2. 前記制御部は、前記タッチパネルの静電容量分布を検出する検出回路を備えていると共に、
   前記タッチパネルには、前記駆動回路と前記ドライブラインとの接続が切り離された一部のドライブラインを前記検出回路に接続する切り替え回路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルシステム。
3. 複数のドライブライン及び複数のセンスラインを備えたタッチパネルを駆動制御して静電容量によりタッチ位置を検出するタッチパネルの駆動方法において、
   前記ドライブラインを駆動させる駆動回路と前記ドライブラインとの接続を一部切り離した状態にて、前記タッチパネルの静電容量を検出することによりノイズを検出し、
   前記ノイズが周期的ノイズであり、
   前記周期的ノイズから周期毎に印加されるノイズ周期を検出すると共に、
   前記ノイズ周期に取得される静電容量分布のデータを破棄し、かつ前記ノイズ周期の前後で取得された静電容量分布のデータにより、前記破棄した静電容量分布のデータに代わる静電容量分布のデータを作成してタッチ位置を検出することを特徴とするタッチパネルの駆動方法。

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