JP7423428B2

JP7423428B2 - タッチパネル入力装置

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Publication number: JP7423428B2
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Inventors: 晃一杉山
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Description

本発明は、タッチパネル入力装置に関する。

特許文献１に記載のタッチセンサは、互いに交差する複数の第１及び第２の電極を備える。タッチセンサは、第１及び第２電極の間の静電容量の変化に基づいてタッチ位置を検出する。

特開２０１６－７１８４２号公報

しかし、特許文献１に記載のタッチセンサでは、ノイズの影響を受ける可能性がある。その結果、タッチ位置の誤判定が発生する可能性がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的はタッチ位置の判定精度が低下することを抑制できるタッチパネル入力装置を提供することにある。

本発明の第１の局面によれば、タッチパネル入力装置は、タッチ面を備える。前記タッチパネル入力装置は、複数の第１電極線と、複数の第２電極線と、ドライブ回路と、受信回路と、タッチ検出部と、グランド状態切り替え回路と、制御部とを備える。前記複数の第１電極線は、第１方向に沿って伸びて配置される。前記複数の第２電極線は、第２方向に沿って伸びて、前記複数の第１電極線と複数の交点で交差して配置される。前記ドライブ回路は、前記複数の第１電極線の各々に対してドライブ信号を入力する。前記受信回路は、前記複数の第２電極線の各々に対して出力信号を検出する。前記タッチ検出部は、前記交点における静電容量の変化に起因した前記受信回路により検出される前記出力信号の変化に基づいて、前記タッチ面に対するタッチを検出する。前記グランド状態切り替え回路は、前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線の各々のグランド状態と非グランド状態とを切り替える。前記制御部は、前記ドライブ回路、前記タッチ検出部、および前記グランド状態切り替え回路を制御する。前記制御部は、前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線の各々のうち、一部の電極線が非グランド状態となると共に、その他の電極線がグランド状態となるように、前記グランド状態切り替え回路を制御した状態で、前記ドライブ回路により、前記複数の第１電極線の各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号を入力させる、駆動制御を実行する。

本発明のタッチパネル入力装置は、タッチ位置の判定精度が低下することを抑制できる。

本発明の第１実施形態に係るタッチパネル入力装置の構成を示すブロック図である。タッチパネル入力装置に設けられたタッチパネルの構成を示す模式図である。タッチパネルの概略構成を示す説明図である。グランド状態切り替え回路を示す図である。タッチパネルを示す模式図である。タッチパネルを示す模式図である。タッチパネルを示す模式図である。タッチパネルを示す模式図である。タッチパネルを示す模式図である。タッチパネルを示す模式図である。タッチパネルを示す模式図である。タッチパネルを示す模式図である。本発明の第２実施形態に係るタッチパネル入力装置の構成を示すブロック図である。第１グランド状態切り替え回路および第２グランド状態切り替え回路を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

［第１実施形態］
図１～図４を参照して、本発明の第１実施形態に係るタッチパネル入力装置１００について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るタッチパネル入力装置１００の構成を示すブロック図である。図２は、タッチパネル入力装置１００に設けられたタッチパネル２０の構成を示す模式図である。図３は、タッチパネル２０の概略構成を示す説明図である。図４は、グランド状態切り替え回路３６を示す図である。

図１から図３に示すように、タッチパネル入力装置１００は、ディスプレイ１０と、タッチパネル２０と、タッチ位置判定回路３０とを備える。

ディスプレイ１０は、画像を表示する表示パネル（例えば、液晶パネル）を有する。なお、タッチパネル入力装置１００は、ディスプレイ１０を備えていなくてもよく、少なくとも、タッチパネル２０と、タッチ位置判定回路３０とを備えていればよい。すなわち、タッチパネル入力装置１００は、少なくとも、タッチパネル機能を有していればよく、タッチパネル２０上に画像を表示する画像表示機能を有していなくてもよい。

タッチパネル２０は、タッチ面２１と、複数の第１電極線と、複数の第２電極線と、複数の静電容量とを有する。複数の第１電極線は、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ（Ａｃｈ）を含む。複数の第２電極線は、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ（Ｂｃｈ）を含む。複数の静電容量は、静電容量Ｃ１１～静電容量ＣＭＭを含む。

タッチ面２１は、タッチ操作を受け付ける。タッチ面２１は、例えば、電子黒板のタッチ面でもよく、または、スマートフォンおよびタブレットＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）のような端末のタッチ面でもよい。

第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ、および第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭの各々は、タッチ面２１の裏側に配置される。第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭは、第１方向に沿って伸びており、第１方向に沿って互いに平行に配置される。第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭは、第１方向に対して垂直な第２方向に沿って伸びており、第２方向に沿って互いに平行に配置される。第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭは、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭと複数の交点Ｄ１１～交点ＤＭＭで交差して配置される。静電容量Ｃ１１～静電容量ＣＭＭは、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭと第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭとの交点Ｄ１１～交点ＤＭＭにそれぞれ形成される。

以下では、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭを第１電極線群Ｈと記載し、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭを第２電極線群Ｖと記載することがある。また、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ、および第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭを総称して、電極線と記載することがある。また、交点Ｄ１１～交点ＤＭＭを総称して、交点と記載することがある。

第１電極線群Ｈおよび第２電極線群Ｖを含むタッチパネル２０はディスプレイ１０もしくは、図示しない保護ガラスに貼合されて固定される。第２電極線群Ｖは、第１電極線群Ｈよりもディスプレイ１０に近い側に配置される。なお、第１電極線群Ｈが第２電極線群Ｖよりもディスプレイ１０に近い側に配置されてもよい。なお、実際には、第１電極線群Ｈ、第２電極線群Ｖおよびディスプレイ１０の間には、ＰＥＴフィルムが設けられているが、図３の説明では省略している。

タッチ位置判定回路３０は、例えば、半導体素子（ＣＰＵ、メモリ等）、抵抗、コンデンサ、コイル等で構成される。タッチ位置判定回路３０は、タッチパネル２０上の第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭと第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭとの交点Ｄ１１～交点ＤＭＭにそれぞれ形成される静電容量Ｃ１１～静電容量ＣＭＭの値の分布を検出して、タッチ面２１上のタッチされた位置を表すタッチ位置を判定する。

タッチ面２１上においてタッチ操作が行われると、交点Ｄ１１～交点ＤＭＭのうち、タッチ操作が行われた場所の周辺に位置する交点の静電容量が変化する。その結果、タッチ位置判定回路３０は、静電容量の変化に基づいてタッチ面２１上のタッチ位置を判定する。

タッチ位置判定回路３０は、ドライブ回路３１と、受信回路３２と、ＡＤ変換器３３と、タイミングジェネレータ３４と、検出部３５と、グランド状態切り替え回路３６と、記録部３８と、タッチ位置判定部３９とを有する。なお、タイミングジェネレータ３４は、「制御部」の一例に相当する。また、タッチ位置判定部３９は、「タッチ検出部」の一例に相当する。

ドライブ回路３１は、グランド状態切り替え回路３６を介して、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭに接続される。ドライブ回路３１は、ドライブラインＤＬ１～ＤＬＭを介して、グランド状態切り替え回路３６に接続される。ドライブ回路３１は、ドライブラインＤＬ１～ＤＬＭを介して、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭに電圧を印加することで、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭの各々に対してドライブ信号を入力する。

受信回路３２は、グランド状態切り替え回路３６を介して、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭに接続される。受信回路３２は、センスラインＳＬ１～ＳＬＭを介して、グランド状態切り替え回路３６に接続される。受信回路３２は、センスラインＳＬ１～ＳＬＭを介して、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭの各々に対して出力信号を検出する。受信回路３２は、センスラインＳＬ１～ＳＬＭを介して、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭからの出力信号を検出することで、各静電容量（静電容量Ｃ１１～静電容量ＣＭＭの各々）に対応する電荷の線形和を示す情報（静電容量情報）を読み出す。そして、受信回路３２は、読み出した静電容量情報を、ＡＤ変換器３３に送信する。その結果、ＡＤ変換器３３が、静電容量情報を取得する。

ＡＤ変換器３３は、受信回路３２から取得した静電容量情報をＡＤ変換して検出部３５に送信する。その結果、検出部３５が、ＡＤ変換された静電容量情報を取得する。

タイミングジェネレータ３４は、ドライブ回路３１、タッチ位置判定部３９、およびグランド状態切り替え回路３６を制御する。タイミングジェネレータ３４は、ドライブ回路３１の動作を規定する信号と、受信回路３２の動作を規定する信号と、ＡＤ変換器３３の動作を規定する信号とを生成して、ドライブ回路３１、受信回路３２、およびＡＤ変換器３３に送信する。

検出部３５は、ＡＤ変換器３３から取得した静電容量情報と符号系列とに基づいて、タッチ面２１上の静電容量分布を計算する。すなわち、検出部３５は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）と、複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）によって形成される各交点（交点Ｄ１１～交点ＤＭＭの各々）における静電容量（静電容量Ｃ１１～静電容量ＣＭＭ）の変化に基づく検出値（静電容量の変化）を検出する。

検出部３５は、検出値（静電容量分布を示す情報）を、タッチ位置判定部３９に送信する。その結果、タッチ位置判定部３９が、検出部３５の検出値を取得する。

記録部３８は、判定条件を記録する。判定条件は、タッチ位置判定部３９がタッチ面２１上のタッチ位置を判定するために用いる情報を示す。

タッチ位置判定部３９は、ＡＤ変換器３３および検出部３５を介して、受信回路３２に電気的に接続されている。タッチ位置判定部３９は、交点Ｄ１１～交点ＤＭＭにおける静電容量の変化に起因した受信回路３２により検出される出力信号の変化に基づいて、タッチ面２１に対するタッチを検出する。例えば、タッチ位置判定部３９は、検出部３５によって検出された複数の交点（交点Ｄ１１～交点ＤＭＭ）の座標に対する検出値の分布、および記録部３８に記録される判定条件に基づいてタッチ面２１におけるタッチ位置を判定する。

図４に示すように、グランド状態切り替え回路３６は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）および／または複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）の各々のグランド状態と非グランド状態とを切り替える。本実施形態では、グランド状態切り替え回路３６は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）および複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）のいずれもグランド状態と非グランド状態とを切り替える。

グランド状態切り替え回路３６は、第１グランド状態切り替え回路３６１と、第２グランド状態切り替え回路３６２とを含む。グランド状態切り替え回路３６は、複数のスイッチング回路によって構成される。

第１グランド状態切り替え回路３６１には、ドライブラインＤＬ１～ＤＬＭ、コントロールラインＣＬａ１～ＣＬａＭ、グランドＧＮＤおよび第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭが接続される。第１グランド状態切り替え回路３６１は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）の各々のグランド状態と非グランド状態とを切り替える。本実施形態では、グランド状態は、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭがグランドに接続される状態を示す。非グランド状態は、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭがドライブラインＤＬ１～ＤＬＭに接続される状態を示す。

第２グランド状態切り替え回路３６２には、センスラインＳＬ１～ＳＬＭ、コントロールラインＣＬｂ１～ＣＬｂＭ、グランドＧＮＤおよび第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭが接続される。第２グランド状態切り替え回路３６２は、複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）の各々のグランド状態と非グランド状態とを切り替える。本実施形態では、グランド状態は、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭがグランドに接続される状態を示す。非グランド状態は、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭがセンスラインＳＬ１～ＳＬＭに接続される状態を示す。

グランド状態切り替え回路３６によって、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）および／または複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）がグランド状態に切り替えられることによって、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）および／または複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）に残留している電荷を放電させることができる。したがって、ノイズを低減することができる。その結果、タッチ位置の判定精度が低下することを抑制できる。

図１、図４および図５Ａ～図５Ｃを参照して、タイミングジェネレータ３４が実行する駆動制御の一例について説明する。図５Ａ～図５Ｃは、タッチパネル２０を示す模式図である。図５Ａ～図５Ｃにおいて、領域Ｒ１は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）が非グランド状態となる領域を示す。すなわち、領域Ｒ１は、タッチが検出できる領域を示す。領域Ｒ２は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）がグランド状態となる領域を示す。領域Ｒ２は、ハッチングで示している。

タイミングジェネレータ３４は、複数の第１電極線及び／又は複数の第２電極線の各々のうち、一部の電極線が非グランド状態となると共に、その他の電極線がグランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御した状態で、ドライブ回路３１により、複数の第１電極線の各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号を入力させる、駆動制御を実行する。

例えば、まず、図５Ａに示すように、タイミングジェネレータ３４は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）のうち、領域Ｒ１に位置する第１電極線ＨＬが非グランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御する。さらに、タイミングジェネレータ３４は、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬがグランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御する。ここでは、領域Ｒ２は、タッチ面２１の上端側に位置する。領域Ｒ２は、第１電極線ＨＬの１ライン分に相当してもよいし、第１電極線ＨＬの複数ライン分に相当してもよい。領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬがグランド状態となることによって、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬに残留している電荷を放電させることができる。その結果、ノイズを低減することができる。そして、ドライブ回路３１によって、複数の第１電極線ＨＬの各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号が入力される。その結果、領域Ｒ１におけるタッチを検出することができる。

次に、図５Ｂに示すように、タイミングジェネレータ３４は、非グランド状態とする電極線を変化させる。すなわち、タイミングジェネレータ３４は、領域Ｒ１を変化させる。さらに、タイミングジェネレータ３４は、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬがグランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御する。ここでは、領域Ｒ２は、図５Ａに示す領域Ｒ２よりも下側にずれた位置に位置する。領域Ｒ２の大きさは、図５Ａに示す領域Ｒ２の大きさと等しい。領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬがグランド状態となることによって、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬに残留している電荷を放電させることができる。その結果、ノイズを低減することができる。そして、ドライブ回路３１によって、複数の第１電極線ＨＬの各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号が入力される。その結果、領域Ｒ１におけるタッチを検出することができる。

このように、タイミングジェネレータ３４は、複数の第１電極線ＨＬ及び／又は複数の第２電極線ＶＬの各々のうち非グランド状態とする電極線を変化させながら、駆動制御を繰り返し実行する。すなわち、タイミングジェネレータ３４は、領域Ｒ１を変化させながら、駆動制御を繰り返し実行する。換言すると、タイミングジェネレータ３４は、領域Ｒ２変化させながら、駆動制御を繰り返し実行する。

ここでは、図５Ａに示すように領域Ｒ２が上端から、図５Ｃに示すように領域Ｒ２が下端に位置するまで、領域Ｒ２を下側にずらすように変化させながら、駆動制御を繰り返し実行する。このように、タイミングジェネレータ３４は、複数の第１電極線及び／又は複数の第２電極線の全てが１回以上非グランド状態となるまでを１周期として、駆動制御を周期的に繰り替えし実行する。したがって、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）の全てについて、グランド状態とすることができる。その結果、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）の全てに対して残留している電荷を放電させることができる。したがって、ノイズを低減することができる。その結果、タッチ位置の判定精度が低下することを抑制できる。

次に、図１、図４、図６Ａおよび図６Ｂを参照して、タイミングジェネレータ３４が実行する駆動制御の一例について説明する。図６Ａおよび図６Ｂは、タッチパネル２０を示す模式図である。

タイミングジェネレータ３４は、一部の電極線を非グランド状態として１回目の駆動制御を実行した後に、１回目の駆動制御において非グランド状態とした電極線をグランド状態として２回目の駆動制御を実行する。詳しくは、タイミングジェネレータ３４は、１回目の駆動制御において、複数の第１電極線及び／又は複数の第２電極線のうち、偶数列の電極線を非グランド状態として駆動制御を実行する。そして、２回目の駆動制御において、複数の第１電極線及び／又は複数の第２電極線のうち、奇数列の電極線を非グランド状態として駆動制御を実行する。

例えば、図６Ａに示すように、１回目の駆動制御において、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）のうち、偶数列の第１電極線（第１電極線ＨＬ２、第１電極線ＨＬ２、…、第１電極線ＨＬＭ）を非グランド状態として駆動制御を実行する。そして、図６Ｂに示すように、２回目の駆動制御において、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）のうち、奇数列の第１電極線（第１電極線ＨＬ１、第１電極線ＨＬ３、…、第１電極線ＨＬＭ－１）を非グランド状態として駆動制御を実行する。このように、駆動制御を、偶数列の第１電極線と奇数列の第１電極線とで分けることによって、クロストークを抑制することができる。したがって、ノイズを低減することができる。その結果、タッチ位置の判定精度が低下することを抑制できる。

次に、図１、図４および図７Ａ～図７Ｃを参照して、タイミングジェネレータ３４が実行する駆動制御の一例について説明する。図７Ａ～図７Ｃは、タッチパネル２０を示す模式図である。

一般的に、ディスプレイ１０から発生するノイズの影響を、タッチパネル２０が受ける場合がある。ディスプレイ１０から発生するノイズの影響は、タッチパネル２０の端部で発生しやすい。ディスプレイ１０の端部に配置されるゲートドライバおよびソースドライバのような駆動回路から発生する信号ノイズの影響を受けるためである。したがって、タイミングジェネレータ３４は、端部に位置する一部の電極線がグランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御することが好ましい。

タイミングジェネレータ３４は、複数の第１電極線及び／又は複数の第２電極線の各々のうち、タッチ面２１の端部に位置する一部の電極線がグランド状態となると共に、その他の電極線が非グランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御した状態で、ドライブ回路３１により、複数の第１電極線の各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号を入力させる。

例えば、図７Ａに示すように、タイミングジェネレータ３４は、左右両側の端部に位置する一部の電極線がグランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御してもよい。詳しくは、タイミングジェネレータ３４は、複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）の各々のうち、タッチ面２１の端部に位置する一部の第２電極線ＶＬがグランド状態となると共に、その他の第２電極線ＶＬが非グランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御する。その結果、領域Ｒ２に位置する第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭがグランド状態となる。したがって、領域Ｒ２に位置する第２電極線ＶＬがグランド状態となることによって、領域Ｒ２に位置する第２電極線ＶＬに残留している電荷を放電させることができる。その結果、ノイズを低減することができる。そして、ドライブ回路３１によって、複数の第１電極線ＨＬの各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号が入力される。その結果、領域Ｒ１におけるタッチを検出することができる。

また、例えば、図７Ｂに示すように、タイミングジェネレータ３４は、上下両側の端部に位置する一部の電極線がグランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御してもよい。詳しくは、タイミングジェネレータ３４は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）の各々のうち、タッチ面２１の端部に位置する一部の第１電極線ＨＬがグランド状態となると共に、その他の第１電極線ＨＬが非グランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御する。その結果、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭがグランド状態となる。したがって、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬがグランド状態となることによって、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬに残留している電荷を放電させることができる。その結果、ノイズを低減することができる。そして、ドライブ回路３１によって、複数の第１電極線ＨＬの各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号を入力される。その結果、領域Ｒ１におけるタッチを検出することができる。

また、例えば、図７Ｃに示すように、タイミングジェネレータ３４は、上下左右両側の端部に位置する一部の電極線がグランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御してもよい。詳しくは、タイミングジェネレータ３４は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）および複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）の各々のうち、タッチ面２１の端部に位置する一部の第１電極線ＨＬおよび第２電極線ＶＬがグランド状態となると共に、その他の第１電極線ＨＬおよび第２電極線ＶＬが非グランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御する。その結果、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭがグランド状態となる。したがって、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬおよび第２電極線ＶＬがグランド状態となることによって、領域Ｒ２に位置する第１電極線ＨＬおよび第２電極線ＶＬに残留している電荷を放電させることができる。その結果、第１電極線ＨＬおよび第２電極線ＶＬのノイズを低減することができる。そして、ドライブ回路３１によって、複数の第１電極線ＨＬの各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号が入力される。その結果、領域Ｒ１におけるタッチを検出することができる。

なお、タイミングジェネレータ３４は、タッチパネル入力装置１００の起動時に、グランド状態切り替え回路３６により、複数の第１電極線及び／又は複数の第２電極線をグランド状態とさせる初期制御を実行すると共に、初期制御の実行後に、駆動制御を実行してもよい。例えば、タイミングジェネレータ３４は、タッチパネル入力装置１００の起動時に、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）および複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）の全てがグランド状態となるようにグランド状態切り替え回路３６を制御する。したがって、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）および複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）のノイズを低減することができる。その結果、タッチ位置の判定精度が低下することを抑制できる。

以上、図１～７Ｃを参照して説明したように、制御部（タイミングジェネレータ３４）は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）及び／又は複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）の各々のうち、一部の電極線が非グランド状態となると共に、その他の電極線がグランド状態となるように、グランド状態切り替え回路３６を制御した状態で、ドライブ回路３１により、複数の第１電極線の各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号を入力させる、駆動制御を実行する。したがって、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）及び／又は複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）のノイズを低減することができる。その結果、タッチ位置の判定精度が低下することを抑制できる。

［第２実施形態］
図８および図９を参照して、本発明の第２実施形態に係るタッチパネル入力装置１００について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係るタッチパネル入力装置１００の構成を示すブロック図である。図９は、第１グランド状態切り替え回路３６１および第２グランド状態切り替え回路３６２を示す図である。第１電極線ＨＬの接続が、ドライブラインＤＬ１１～ＤＬ１Ｍ、センスラインＳＬ１１～ＳＬ１ＭおよびグランドＧＮＤで切り替え可能である点と、第２電極線ＶＬの接続が、ドライブラインＤＬ２１～ＤＬ２Ｍ、センスラインＳＬ２１～ＳＬ２ＭおよびグランドＧＮＤで切り替え可能である点とで、実施形態２に係るタッチパネル入力装置１００は、実施形態１に係るタッチパネル入力装置１００と主に異なる。以下、実施形態２が実施形態１と異なる点を主に説明する。

図８に示すように、タッチ位置判定回路３０は、第１ドライブ回路３１ａと、第１受信回路３２ａと、ＡＤ変換器３３ａと、タイミングジェネレータ３４ａと、第１グランド状態切り替え回路３６１と、第２ドライブ回路３１ｂと、第２受信回路３２ｂと、ＡＤ変換器３３ｂと、タイミングジェネレータ３４ｂと、第２グランド状態切り替え回路３６２と、検出部３５と、記録部３８と、タッチ位置判定部３９とを有する。

第１ドライブ回路３１ａおよび第２ドライブ回路３１ｂは、図１に示すドライブ回路３１と同様の構成を有するため説明を省略する。第１受信回路３２ａおよび第２受信回路３２ｂは、図１に示す受信回路３２と同様の構成を有するため説明を省略する。ＡＤ変換器３３ａおよびＡＤ変換器３３ｂは、図１に示すＡＤ変換器３３と同様の構成を有するため説明を省略する。タイミングジェネレータ３４ａおよびタイミングジェネレータ３４ｂは、図１に示すタイミングジェネレータ３４と同様の構成を有するため説明を省略する。検出部３５と、記録部３８と、タッチ位置判定部３９とのそれぞれは、図１に示す検出部３５と、記録部３８と、タッチ位置判定部３９と同様の構成を有するため説明を省略する。

第１ドライブ回路３１ａは、ドライブラインＤＬ１１～ＤＬ１Ｍを介して、第１グランド状態切り替え回路３６１に接続されている。第１受信回路３２ａは、センスラインＳＬ１１～ＳＬ１Ｍを介して、第１グランド状態切り替え回路３６１に接続されている。

第２ドライブ回路３１ｂは、ドライブラインＤＬ２１～ＤＬ２Ｍを介して、第２グランド状態切り替え回路３６２に接続されている。第２受信回路３２ｂは、センスラインＳＬ２１～ＳＬ２Ｍを介して、第２グランド状態切り替え回路３６２に接続されている。

図９に示すように、第１グランド状態切り替え回路３６１には、ドライブラインＤＬ１１～ＤＬ１Ｍ、センスラインＳＬ１１～ＳＬ１Ｍ、コントロールラインＣＬａ１～ＣＬａＭ、グランドＧＮＤおよび第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭが接続される。第１グランド状態切り替え回路３６１は、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）の各々のグランド状態と非グランド状態とを切り替える。本実施形態では、グランド状態は、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭがグランドＧＮＤに接続される状態を示す。非グランド状態は、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭがドライブラインＤＬ１１～ＤＬ１ＭまたはセンスラインＳＬ１１～ＳＬ１Ｍに接続される状態を示す。

第２グランド状態切り替え回路３６２には、ドライブラインＤＬ２１～ＤＬ２Ｍ、センスラインＳＬ２１～ＳＬ２Ｍ、コントロールラインＣＬｂ１～ＣＬｂＭ、グランドＧＮＤおよび第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭが接続される。第２グランド状態切り替え回路３６２は、複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）の各々のグランド状態と非グランド状態とを切り替える。本実施形態では、グランド状態は、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭがグランドに接続される状態を示す。非グランド状態は、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭがドライブラインＤＬ２１～ＤＬ２ＭまたはセンスラインＳＬ２１～ＳＬ２Ｍに接続される状態を示す。

本実施形態では、タッチパネル入力装置１００は、第１処理と第２処理とを交互に行う。第１処理は、第１ドライブ回路３１ａから第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭにドライブ信号を入力し、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭからの出力信号を第２受信回路３２ｂによって検出する処理を示す。第２処理は、第２ドライブ回路３１ｂから第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭにドライブ信号を入力し、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭからの出力信号を第１受信回路３２ａによって検出する処理を示す。このように、本実施形態では、タッチパネル入力装置１００は、ドライブ信号を入力する電極線と、出力信号を検出する電極線とを、第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭと、第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭとの間で交互に入れ替えてタッチを検出する。

本実施形態でも、実施形態１と同様に、グランド状態切り替え回路３６によって、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）および／または複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）がグランド状態に切り替えられることによって、複数の第１電極線（第１電極線ＨＬ１～第１電極線ＨＬＭ）および／または複数の第２電極線（第２電極線ＶＬ１～第２電極線ＶＬＭ）に残留している電荷を放電させることができる。したがって、ノイズを低減することができる。その結果、タッチ位置の判定精度が低下することを抑制できる。

以上、図面（図１～図９）を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の個数等は、図面作成の都合から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、タッチパネル入力装置の分野に利用可能である。

２１タッチ面
３１ドライブ回路
３２受信回路
３４、３４ａ、３４ｂタイミングジェネレータ（制御部）
３６グランド状態切り替え回路
３９タッチ位置判定部（タッチ検出部）
１００タッチパネル入力装置
ＨＬ１～ＨＬＭ第１電極線
ＶＬ１～ＶＬＭ第２電極線

Claims

タッチ面を備えるタッチパネル入力装置であって、
第１方向に沿って伸びて配置される複数の第１電極線と、
第２方向に沿って伸びて、前記複数の第１電極線と複数の交点で交差して配置される複数の第２電極線と、
前記複数の第１電極線の各々に対してドライブ信号を入力するドライブ回路と、
前記複数の第２電極線の各々に対して出力信号を検出する受信回路と、
前記交点における静電容量の変化に起因した前記受信回路により検出される前記出力信号の変化に基づいて、前記タッチ面に対するタッチを検出するタッチ検出部と、
前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線の各々のグランド状態と非グランド状態とを切り替えるグランド状態切り替え回路と、
前記ドライブ回路、前記タッチ検出部、および前記グランド状態切り替え回路を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線の各々のうち、一部の電極線が非グランド状態となると共に、その他の電極線がグランド状態となるように、前記グランド状態切り替え回路を制御した状態で、前記ドライブ回路により、前記複数の第１電極線の各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号を入力させる、駆動制御を実行し、
前記制御部は
前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線の各々のうち非グランド状態とする電極線を変化させながら、前記駆動制御を繰り返し実行し、
前記制御部は、
一部の電極線を非グランド状態として１回目の前記駆動制御を実行した後に、前記１回目の駆動制御において非グランド状態とした電極線をグランド状態として２回目の前記駆動制御を実行し、
前記制御部は、
前記１回目の駆動制御において、前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線のうち、偶数列の電極線を非グランド状態として前記駆動制御を実行し、
前記２回目の駆動制御において、前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線のうち、奇数列の電極線を非グランド状態として前記駆動制御を実行する、タッチパネル入力装置。
前記制御部は、
前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線の全てが１回以上非グランド状態となるまでを１周期として、前記駆動制御を周期的に繰り替えし実行する、請求項１に記載のタッチパネル入力装置。
タッチ面を備えるタッチパネル入力装置であって、
第１方向に沿って伸びて配置される複数の第１電極線と、
第２方向に沿って伸びて、前記複数の第１電極線と複数の交点で交差して配置される複数の第２電極線と、
前記複数の第１電極線の各々に対してドライブ信号を入力するドライブ回路と、
前記複数の第２電極線の各々に対して出力信号を検出する受信回路と、
前記交点における静電容量の変化に起因した前記受信回路により検出される前記出力信号の変化に基づいて、前記タッチ面に対するタッチを検出するタッチ検出部と、
前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線の各々のグランド状態と非グランド状態とを切り替えるグランド状態切り替え回路と、
前記ドライブ回路、前記タッチ検出部、および前記グランド状態切り替え回路を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線の各々のうち、一部の電極線が非グランド状態となると共に、その他の電極線がグランド状態となるように、前記グランド状態切り替え回路を制御した状態で、前記ドライブ回路により、前記複数の第１電極線の各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号を入力させる、駆動制御を実行し、
前記制御部は、
前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線の各々のうち、前記タッチ面の端部に位置する一部の電極線がグランド状態となると共に、その他の電極線が非グランド状態となるように、前記グランド状態切り替え回路を制御した状態で、前記ドライブ回路により、前記複数の第１電極線の各々のうち非グランド状態の電極線に対して順次ドライブ信号を入力させる、前記駆動制御を実行する、タッチパネル入力装置。
前記制御部は、
前記タッチパネル入力装置の起動時に、前記グランド状態切り替え回路により、前記複数の第１電極線及び／又は前記複数の第２電極線をグランド状態とさせる初期制御を実行すると共に、
前記初期制御の実行後に、前記駆動制御を実行する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタッチパネル入力装置。