WO2012169215A1 - タッチパネルコントローラ、及びこれを用いた電子機器 - Google Patents

タッチパネルコントローラ、及びこれを用いた電子機器 Download PDF

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WO2012169215A1
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drive
voltage
capacitance
line
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睦 ▲濱▼口
宮本　雅之
飯塚　邦彦
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a touch panel controller that drives or drives a plurality of drive lines in parallel to estimate or detect a capacitance value of a capacitance configured in a matrix, and an electronic device using the touch panel controller.
  • FIG. 23 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional touch panel system 91.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining a driving method of the touch panel system 91.
  • the touch panel system 91 includes a touch panel 92.
  • the touch panel 92 has drive lines DL1 to DL4, sense lines SL1 to SL4, and capacitances C11 to C44 arranged at positions where the drive lines DL1 to DL4 and sense lines SL1 to SL4 intersect. .
  • the touch panel system 91 is provided with a drive unit 94.
  • the drive unit 94 drives the drive lines DL1 to DL4 based on the 4 ⁇ 4 code sequence shown in Equation 3 of FIG. If the element of the code matrix is “1”, the drive unit 94 applies the voltage Vdrive, and if the element is “0”, it applies zero volts.
  • the touch panel system 91 has four amplifiers 98 arranged at positions corresponding to the sense lines SL1 to SL4, respectively.
  • the amplifier 98 receives and amplifies the linear sums Y1, Y2, Y3, and Y4 of the electrostatic capacitances along the sense line driven by the driving unit 94.
  • the drive unit 94 applies the voltage Vdrive to the drive line DL1, and applies zero volts to the remaining drive lines DL2 to DL4. Then, for example, the measured value Y1 from the sense line SL3 corresponding to the electrostatic capacitance C31 represented by Equation 1 in FIG.
  • the voltage Vdrive is applied to the drive line DL2, and zero volts is applied to the remaining drive lines DL1, DL3, and DL4. Then, the measured value Y2 from the sense line SL3 corresponding to the electrostatic capacitance C32 shown by Expression 2 in FIG.
  • the voltage Vdrive is applied to the drive line DL3, and zero volts is applied to the remaining drive lines.
  • the voltage Vdrive is applied to the drive line DL4, and zero volts is applied to the remaining drive lines.
  • Equation 3 and Equation 4 in FIG. 24 the measured values Y1, Y2, Y3, and Y4 themselves are associated with the capacitance values C1, C2, C3, and C4, respectively.
  • the coefficient ( ⁇ Vdrive / Cint) is omitted for the measured values Y1 to Y4 for simplicity of description.
  • An object of the present invention is to provide a touch panel controller that can correctly detect a change in capacitance with fewer sensing operations, and an electronic device using the touch panel controller.
  • a touch panel controller includes a plurality of first capacitances formed between M drive lines and one sense line, and the M drives. Based on a code sequence of length N (N ⁇ M) for a plurality of second capacitances respectively formed between a line and another sense line adjacent to the one sense line And driving the M drive lines to output a first linear sum output from the plurality of first capacitances from the one sense line, and from the plurality of second capacitances. A second linear sum output from the other sense line, a differential amplifier for amplifying a difference between the first linear sum output and the second linear sum output, and the first static sum output.
  • the capacitance value of the capacitance and the capacitance of the second capacitance Characterized by comprising a correction means for correcting the line dependency and.
  • line dependency means that the capacitance value of the capacitance formed between the drive line and the sense line and the capacitance value of the parasitic component including the wiring are originally equal to each other. However, it is a phenomenon that actually shows a tendency to become different values depending on the sense line or a different value depending on the drive line due to the influence of the manufacturing process.
  • a plurality of first capacitances formed between M drive lines and one sense line, respectively, and adjacent to the M drive lines and the one sense line.
  • the M drive lines are driven based on a code sequence of length N (N ⁇ M) with respect to a plurality of second capacitances formed between each of the other sense lines.
  • the first linear sum output from the plurality of first capacitances is output from the one sense line, and the second linear sum output from the plurality of second capacitances is output to the other one.
  • the first capacitance and the second capacitance are Hibiki by, be manufactured in different capacitance values depending on the line, it is possible to correctly detect the change in capacitance of the first capacitance and the second capacitance has been touched.
  • an electronic device is overlapped with the touch panel controller according to the present invention, the touch panel controlled by the touch panel controller, or the touch panel incorporated therein. And a display panel.
  • a plurality of first capacitances respectively formed between the M drive lines and one sense line, and adjacent to the M drive lines and the one sense line.
  • the M drive lines are driven based on a code sequence of length N (N ⁇ M) with respect to a plurality of second capacitances formed between each of the other sense lines.
  • the first linear sum output from the plurality of first capacitances is output from the one sense line, and the second linear sum output from the plurality of second capacitances is output to the other one.
  • the first capacitance and the second capacitance are An electronic device equipped with a touch panel controller that can correctly detect capacitance changes of the touched first capacitance and second capacitance even if the capacitance is manufactured to different capacitance values depending on the line. Obtainable.
  • the touch panel controller includes the correcting unit that corrects the line dependency between the capacitance value of the first capacitance and the capacitance value of the second capacitance. Even if the capacitance and the second capacitance are manufactured to different capacitance values depending on the line due to the influence of the manufacturing process, the capacitance change of the touched first capacitance and the second capacitance is more affected. It can be detected correctly with few sensing operations.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the structure of the touchscreen system used as the premise of embodiment. It is a figure which shows the numerical formula for driving the said touch-panel system by an orthogonal code series, and estimating a capacity
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a touch panel system according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the S / N ratio of the said touchscreen system.
  • 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a touch panel system according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a touch panel system according to Embodiment 3.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the S / N ratio of the said touchscreen system.
  • 10 is a schematic diagram showing a configuration of a touch panel system according to Embodiment 4.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the S / N ratio of the said touchscreen system.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of another touch panel system according to Embodiment 4. It is a figure for demonstrating the S / N ratio of the said touchscreen system.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a touch panel system according to a sixth embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile phone including a touch panel system according to a seventh embodiment. It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional touch panel system. It is a figure for demonstrating the drive method of the said touchscreen system.
  • the inventors of the present invention have applied a plurality of drive lines in parallel in a prior Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2011-022022, filing date: February 9, 2011, priority date: November 12, 2010).
  • the touch panel system for estimating the capacity is proposed, and the present embodiment is based on the proposed touch panel system. Therefore, first, the touch panel system proposed in the above-mentioned prior application will be described as a premise of the present embodiment, and then various touch panel systems according to the present embodiment will be described.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a touch panel system 51 which is a premise of the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating mathematical formulas for estimating the capacity by driving the touch panel system 51 with an orthogonal code sequence.
  • the touch panel system 51 includes a touch panel 52 and a touch panel controller 53.
  • the touch panel 52 has drive lines DL1 to DL4, sense lines SL1 to SL4, and capacitances C11 to C44 arranged at positions where the drive lines DL1 to DL4 and sense lines SL1 to SL4 intersect. .
  • the touch panel controller 53 is provided with a drive unit 54.
  • the drive unit 54 drives the drive lines DL1 to DL4 based on the orthogonal code sequence of 4 rows and 4 columns shown in Expression 7 of FIG.
  • the element of the orthogonal code sequence is either “1” or “ ⁇ 1”. If the element is “1”, the drive unit 54 applies the voltage Vdrive, and if the element is “ ⁇ 1”, it applies ⁇ Vdrive.
  • the voltage Vdrive may be a power supply voltage, but may be a voltage other than the power supply voltage.
  • orthogonal code sequence is a Hadamard matrix generated by a sylvester method.
  • the Hadamard matrix by the Sylvester method creates a basic unit of 2 rows x 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.
  • the above-described 2 ⁇ 2 basic elements are synthesized 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.
  • 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. 2 is a Hadamard matrix of 4 rows ⁇ 4 columns by the Sylvester method.
  • 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.
  • the “orthogonal code sequence” according to the present invention can use a matrix obtained by arbitrarily extracting N rows from an M-order Hadamard matrix (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.
  • Hadamard matrices obtained by methods other than these Sylvester methods can also be used as orthogonal code sequences according to the present embodiment.
  • the touch panel system 51 has four amplifiers 58 arranged at positions corresponding to the sense lines SL1 to SL4, respectively.
  • the amplifier 58 receives and amplifies the linear sums Y1, Y2, Y3, and Y4 along the capacitance sense line driven by the driving unit 54.
  • the drive unit 54 applies the voltage Vdrive to all the drive lines DL1 to DL4. Then, for example, the measured value Y1 from the sense line SL3 expressed by the following formula 5 is output from the amplifier 58.
  • the voltage Vdrive is applied to the drive lines DL1 and DL3, and ⁇ Vdrive is applied to the remaining drive lines DL2 and DL4. Then, the measured value Y2 from the sense line SL3 expressed by the following equation 6 is output from the amplifier 58.
  • 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 amplifier 58. Thereafter, in the fourth drive, the voltage Vdrive is applied to the drive lines DL1 and DL4, and ⁇ Vdrive is applied to the remaining drive lines DL2 and DL3. Then, the measured value Y4 from the sense line SL3 is output from the amplifier 58.
  • Equations 7 to 9 in FIGS. 2 and 3A and Equations 10 and 11 in FIG. 3B for the sake of simplifying the notation, a coefficient ( ⁇ Vdrive / Cint) is omitted.
  • formulas 37 to 39 in FIG. 14 formulas 46 to 48 in FIG. 16, and formulas 53 to 58 in FIG.
  • the capacitances C1 to C4 are estimated as shown in Equation 9 by taking the inner product of the measured values Y1, Y2, Y3, Y4 and the orthogonal code sequence. Can do.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the reason why all drive line driving by an orthogonal code sequence is advantageous.
  • FIG. 3A shows a formula for estimating capacity by driving with an orthogonal code sequence, and
  • FIG. Formulas for determining the capacity by driving for each drive line are shown.
  • 4 and 5 are diagrams for explaining the reason why all drive line driving by the orthogonal code sequence is advantageous.
  • the measured value Y1 of the linear sum output is ⁇ 8.2p / Cint ⁇ Vdrive as shown in Equation 13.
  • the measured values Y2 to Y4 are +0.4 to ⁇ 0.2 p / Cint ⁇ Vdrive.
  • the signal component is smaller in the driving method based on the orthogonal code sequence. Since the output of the measurement value Y1 in which the elements of the orthogonal code sequence are all “1” becomes large, it is necessary to increase the dynamic range. However, if the differential amplifier is configured to extract the capacitance difference, the measurement value Y1 The output of should not increase.
  • Equation 16 and Equation 17 the all-drive-line driving method using orthogonal code sequences is driven for each drive in terms of noise. It is more advantageous than the system.
  • all drive line drive systems based on orthogonal code sequences are advantageous in terms of the SN ratio (noise). Capacitance data intersecting a plurality of drive lines is acquired in one measurement. Since the data for the code length is acquired, the noise component is considered to be small when the S / N ratio after the inner product operation is taken into consideration. Further, when the code length is L, the SN ratio is advantageous by L 1/2, which is particularly advantageous when the full drive line driving system based on the orthogonal code series is applied to a large panel.
  • the differential configuration when used to extract the capacitance difference by the differential amplifier, only the difference component of the capacitance is extracted. For example, assuming that the capacitance component is 2 pF and the capacitance change is 10%, 0. Since only 2 pF is extracted, no absolute capacitance component is output. For this reason, it is possible to relatively reduce the integration capacity (increase the gain) and relax the required specifications for the AD converter.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of another touch panel system 61 which is a premise of the embodiment.
  • FIG. 7 is a graph for explaining the problem of the touch panel system 61.
  • the same components as those described above with reference to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Detailed description of these components will not be repeated.
  • the touch panel system 61 includes a touch panel 52 and a touch panel controller 63.
  • the touch panel controller 63 has a differential amplifier 55.
  • the differential amplifier 55 amplifies a difference between linear sum outputs output from adjacent sense lines.
  • the differential amplifier 55 is provided with a pair of integration capacitors Cint corresponding to the sense lines adjacent to each other. In FIG. 6, only the differential amplifier 55 coupled to the sense lines SL3 and SL4 is shown for simplicity of explanation.
  • the drive unit 54 drives the drive lines DL1 to DL4 based on the Hadamard matrix based on the 4 rows ⁇ 4 columns Sylvester method shown in FIG.
  • the drive lines DL1 to DL4 are driven by the above configuration, the drive lines DL1 to DL4 are all driven by Vdrive as shown in FIG. 7, and during the first drive period T1 of the Hadamard matrix, as shown in FIG.
  • the present inventors have found a problem that the output of the differential amplifier 55 becomes abnormally larger than the period of the second and subsequent driving, and is shaken out.
  • the drive unit 54 applies the voltage Vdrive to all of the drive lines DL1 to DL4 in the first drive among the four times of driving by the orthogonal code sequence of the Hadamard matrix by the Sylvester method. To do. Then, a linear sum output represented by the following Expression 18 is output from the differential amplifier 55 coupled to the sense lines SL3 and SL4. In the second drive, the voltage Vdrive is applied to the drive lines DL1 and DL3, and ⁇ Vdrive is applied to the remaining drive lines DL2 and DL4. Then, a linear sum output represented by the following Expression 19 is output from the differential amplifier 55.
  • Equation 18 when the voltage Vdrive is applied to all the drive lines DL1 to DL4, a linear sum of values obtained by subtracting the capacitance coupled to the sense line SL3 from the capacitance coupled to the sense line SL4. Is output from the differential amplifier 55.
  • the capacitance values of the respective capacitances formed on the touch panel 52 are manufactured with the aim of having the same value, the capacitance values of the respective capacitances should originally be the same value.
  • the drive line is driven in a state where no finger, pen, or the like is touched on 52, zero should be output from the differential amplifier 55.
  • the capacitance value formed on the touch panel 52 varies due to the influence of the manufacturing process. If the variation in the capacitance value is random, the combination of addition and subtraction should be various and cancel each other, so that only the voltage pattern at a specific timing increases as shown in FIG. However, according to the results of experiments conducted by the present inventors, the output of the differential amplifier 55 tends to become abnormally large only in the period T1 during the first driving of the Hadamard matrix. Cannot explain.
  • the capacitance for each sense line is not constant but varies with a certain inclination in the longitudinal direction of the drive line due to the influence of the parasitic capacitance, parasitic component, sense line routing pattern, etc. of the substrate on which the sense line is formed. It is considered to have sense line dependency. If the capacitance of the touch panel 52 has such a sense line dependency, the drive line DL1 to DL4 are all driven by Vdrive, and the differential at the time of driving the first line of the Sylvester Hadamard matrix is performed. The output of the amplifier 55 can become abnormally large. When a touch panel is actually manufactured and measured, the above phenomenon often occurs.
  • the present invention has an aspect in which the above problems are to be solved.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the touch panel system 1 according to the first embodiment.
  • the same components as those described above with reference to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Detailed description of these components will not be repeated.
  • the touch panel system 1 includes a touch panel 2 and a touch panel controller 3.
  • the touch panel controller 3 has a drive unit 4.
  • the drive unit 4 drives the drive lines DL1 to DL4 based on the Hadamard matrix based on the 4 rows ⁇ 4 columns Sylvester method shown in Expression 7 of FIG.
  • the touch panel controller 3 has a differential amplifier 5.
  • the differential amplifier 5 amplifies a difference between linear sum outputs output from adjacent sense lines.
  • the differential amplifier 5 is provided with a pair of integration capacitors Cint corresponding respectively to the sense lines adjacent to each other.
  • Capacitances C31, C32, C33, and C34 (a plurality of first capacitances) are connected to the sense line SL3.
  • Capacitances C41, C42, C43, and C44 (a plurality of second capacitances) are connected to the sense line SL4.
  • the differential amplifier 5 has an integration capacitor Cint1 and a switch SW arranged in parallel with the integration capacitor Cint corresponding to the sense line SL3.
  • the integration capacitor Cint1 and the switch SW are connected in series.
  • the integration capacitor Cint1 and the switch SW are arranged in the integration capacitor Cint corresponding to the sense line SL4.
  • the touch panel controller 3 is provided with a saturation prevention control unit 8 (saturation prevention means, correction means).
  • saturation prevention control unit 8 causes the drive unit 4 to add four drive lines DL1 to DL4 to the Hadamard matrix by the Sylvester method.
  • the switch SW is turned on to double the integral capacity of the differential amplifier 5 and halve the gain.
  • the capacitance of the touch panel 2 has sense line dependency, and an example in which the gain is halved when the same voltage Vdrive is applied based on the orthogonal code series is shown.
  • the capacitance of the touch panel 2 has drive line dependency, and the first voltage is applied to the odd drive lines of the M drive lines, and the absolute value of the first voltage is equal to the even drive lines.
  • the drive unit When driving by applying a second voltage having a different value, or when [x] is an integer part of x, the drive unit starts from the first of the M drive lines based on the code sequence [M / 2] When a first voltage is applied to the first drive line and a second voltage having the same absolute value as the first voltage and a different sign is applied to the [M / 2] + 1st to Mth drive lines.
  • the switch SW may be turned on to double the integration capacity of the differential amplifier 5 and to halve the gain. The same applies to the embodiments described later.
  • the differential amplifier 5 tends to saturate when both the drive line dependency and the sense line dependency exist.
  • the first voltage is applied to the odd-numbered drive lines
  • the second voltage is applied to the even-numbered drive lines by applying a second voltage having the same absolute value and a different sign.
  • the conventional output of the differential amplifier 5 at the time of the first driving of the Hadamard matrix is expressed by the following equation 20, and the output in the present embodiment is expressed by the following equation 21.
  • the first term of the first equation in Equation 21 corresponds to the “first linear sum output” defined in the claims, and the second term corresponds to the “second linear sum output”.
  • the output at the time of the first driving of the Hadamard matrix in which the gain in the differential amplifier 5 is halved is amplified and compensated by a double signal processing circuit (not shown).
  • the touch panel controller 3 has a calibration unit 20 (correction means).
  • the calibration unit 20 observes the output level of the differential amplifier 5 when the touch panel controller 3 is calibrated.
  • the saturation prevention control unit 8 performs the above-described operation for preventing saturation of the differential amplifier 5 based on the observation result of the calibration unit 20 during actual operation.
  • the gain is halved, but the present invention is not limited to this. As long as the differential amplifier 5 can be set to a level that does not saturate, the gain may not be half.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the SN ratio of the touch panel system 1. Assuming that noise Noise1 to Noise4 shown in Equation 22 in FIG. 9 are uncorrelated (when Noise does not change even if the gain is lowered), as shown in Equation 24 and Equation 25, the orthogonal code sequence according to the first embodiment is used.
  • the all drive line driving method is more advantageous than the driving method for each drive in that the noise becomes (7/16) 1/2 .
  • Embodiment 1 an example of driving by an orthogonal code sequence is shown, but the present invention is not limited to this. You may drive by code sequences other than an orthogonal code sequence, for example, the code sequence based on M series. The same applies to the embodiments described later. However, driving with an orthogonal code sequence provides an advantage that the SN ratio is larger than driving with a code sequence based on an M sequence.
  • FIG. 10 is a diagram showing an M-sequence code MC1 for driving the touch panel system 1.
  • FIG. 11 is a diagram showing a decoding matrix MC2 for decoding when driven by the M-sequence code MC1.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a matrix MC3 obtained as a result of taking the inner product of the measured value and the decoding matrix MC2.
  • the M-sequence code MC1 is a matrix of 31 rows ⁇ 31 columns, and 31 drive lines are driven 31 times by the 1st vector to 31st vector based on the M-sequence code MC1, and 31 measurement values Y1 to Y31 are obtained. can get.
  • the element “1” of the M-sequence code MC1 means that + V volt is applied to the drive line, and the element “0” is expressed as “ ⁇ 1” in FIG. 10 and ⁇ V volt is applied to the drive line. Means that.
  • the decoding matrix MC2 for decoding when driven by the M-sequence code MC1 is a 31-row ⁇ 31-column matrix, and if the inner product of the measured values Y1 to Y31 and the decoding matrix MC2 is taken, the matrix shown in FIG. MC3 is obtained.
  • ⁇ ⁇ ⁇ Capacity is estimated using 16 data of measured values. Assuming that the signal component is 16 times and the noise component is uncorrelated, the signal component is 4 times.
  • the Hadamard code which is an orthogonal code sequence it corresponds to the case where 16 vectors are used.
  • the M-sequence code when used, the signal component and the noise component are the same when 16 vectors of Hadamard codes are used even though the number of vectors is 31. Therefore, when an orthogonal code sequence is used, there is an advantage that the SN ratio becomes larger than when an M sequence code is used.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of the touch panel system 1A according to the second embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same components as those described above. Detailed description of these components will not be repeated.
  • the touch panel system 1A includes a touch panel controller 3A, and the touch panel controller 3A includes a saturation prevention control unit 8A.
  • the saturation prevention control unit 8A replaces the voltage Vdrive with (Vdrive / 2) in the first drive among the four drives based on the Hadamard matrix by the 4 rows ⁇ 4 columns Sylvester method shown in Equation 7 of FIG. Is applied to the drive lines DL1 to DL4.
  • the conventional output of the differential amplifier 5 at the time of the first driving is expressed by the following expression 26, and the output in the present embodiment is expressed by the following expression 27.
  • the drive voltage of the drive line is halved.
  • the present invention is not limited to this. If the differential amplifier 5 can be set to a level that does not saturate, the drive voltage may not be half.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a configuration of touch panel system 1B according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the SN ratio of the touch panel system 1B.
  • the same reference numerals are given to the same components as those described above. Detailed description of these components will not be repeated.
  • the touch panel system 1B includes a touch panel controller 3B, and the touch panel controller 3B includes a saturation prevention control unit 8B.
  • the saturation prevention control unit 8B tries to drive the drive lines DL1 to DL4 by applying the same voltage based on the Hadamard matrix of the 4 rows ⁇ 4 columns Sylvester method shown in Equation 7 of FIG.
  • the drive unit 4 is controlled so that the drive lines DL1 to DL4 are divided into drive lines DL1 and DL2 and drive lines DL3 and DL4.
  • the voltage Vdrive is applied to the drive lines DL1 and DL2, and zero volt is applied to the remaining drive lines DL3 and DL4 so as not to drive.
  • a linear sum output represented by the following expression 29 is output from the differential amplifier 5 as a measured value Y1.
  • the drive lines DL1 and DL2 are not driven by applying zero volts, and the voltage Vdrive is applied to the remaining drive lines DL3 and DL4.
  • a linear sum output represented by the following Expression 30 is output from the differential amplifier 5 as a measured value Y1 ′.
  • the entire driveline driving method using the orthogonal code sequence according to the third embodiment is This is more advantageous than the drive for each drive in that the noise is (5/16) 1/2 of the drive for each drive.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing a configuration of a touch panel system 1C according to the fourth embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the SN ratio of the touch panel system 1C.
  • the same reference numerals are given to the same components as those described above. Detailed description of these components will not be repeated.
  • the drive line is driven based on the orthogonal code sequence based on the Hadamard matrix to obtain the capacitance value, but even if it is not the Hadamard matrix, the drive line is driven to set the capacitance value. Can be sought.
  • the touch panel system 1C includes a touch panel controller 3C, and the touch panel controller 3C includes a saturation prevention control unit 8C.
  • the saturation prevention control unit 8C replaces “1” in the first row and third column of the Hadamard matrix by the Sylvester method shown in Equation 7 of FIG. 2 with “0”, and “1” in the first row and fourth column becomes “0”.
  • the drive unit 4 is controlled to drive the drive lines DL1 to DL4 based on the matrix of 4 rows ⁇ 4 columns shown in Expression 37 of FIG.
  • the conventional output of the differential amplifier 5 in the first drive is expressed by the following formula 35, and the measured value Y1 output from the differential amplifier 5 according to the fourth embodiment is expressed by the following formula 36.
  • the output of the differential amplifier 5 when driven by the reduced drive line is compensated at the time of signal processing by a signal processing circuit not shown.
  • the all drive line drive method using the orthogonal code sequence according to the fourth embodiment has the noise per drive. (6/16) 1/2 or (10/16) 1/2 of the driving system is more advantageous than the driving system for each drive.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a configuration of another touch panel system 1D according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the SN ratio of the touch panel system 1D.
  • the same reference numerals are given to the same components as those described above. Detailed description of these components will not be repeated.
  • Line dependency refers to “sense line dependency” that has different capacitance values depending on the sense line, and “drive line dependency” that indicates a tendency to have different capacitance values depending on the drive line. There is a phenomenon. For example, due to the influence of the manufacturing process, there may be a tendency that the odd-numbered drive lines and the even-numbered drive lines have different capacitance values. In such a touch panel, when driven by (1, -1, 1, -1) in the second row of the Hadamard matrix shown in Equation 7 of FIG. Problem arises.
  • the touch panel controller 3D may be provided with a saturation prevention control unit 8D that controls the drive unit 4 so as to drive the drive lines DL1 to DL4 based on the matrix shown in Expression 46 in FIG.
  • the conventional output of the differential amplifier 5 driven by the second row of the Hadamard matrix is expressed by the following formula 44, and the differential amplifier shown in FIG. 18 is based on the 4 ⁇ 4 matrix shown in the formula 46 of FIG.
  • the measured value Y2 output from 5 is expressed by the following equation 45.
  • the output of the differential amplifier 5 when driven by the reduced drive line is compensated at the time of signal processing by a signal processing circuit (not shown).
  • FIG. 20A and 20B are diagrams for explaining a code sequence for driving the touch panel system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 20A illustrates a conventional driving method
  • FIG. 20B illustrates driving according to the fifth embodiment. The method is shown.
  • Embodiments 1 to 4 described above driving by a Hadamard matrix by a 4 rows ⁇ 4 columns Sylvester method has been described as an example, but driving by a 3 rows ⁇ 3 columns matrix may be used. However, if there is a row that has sense line dependency and all elements are “1” as in the matrix of 3 rows ⁇ 3 columns shown in Expression 53 of FIG. There arises a problem that the output of the amplifier becomes abnormally large and shakes out.
  • a drive line is adopted by adopting a matrix in which all elements are “1” and a pattern in which the differential amplifier is saturated does not appear like a matrix of 3 rows ⁇ 3 columns shown in Expression 56 of FIG. Drive.
  • the drive line may be driven by adopting a matrix in which the elements are “1, ⁇ 1, 1” and the pattern in which the differential amplifier is saturated does not appear.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing a configuration of a touch panel system 1E according to the sixth embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same components as those described above. Detailed description of these components will not be repeated.
  • the touch panel system 1E includes a touch panel controller 3E.
  • the touch panel controller 3E includes capacitance values of capacitances C31, C32, C33, and C34 coupled to the sense line SL3 and capacitance coupled to the sense line SL4.
  • a correction circuit 7 coupled to the sense line SL4 side of the differential amplifier 5 is provided.
  • the correction circuit 7 has a correction capacitor Ccal connected to the input terminal of the differential amplifier 5 on the sense line SL4 side.
  • a correction voltage Vcal generated by a DA converter (not shown) is applied to a terminal of the correction capacitor Ccal opposite to the differential amplifier 5.
  • the touch panel controller 3E has a calibration unit 20.
  • the calibration unit 20 observes the output level of the differential amplifier 5 during calibration of the touch panel controller 3E, and adjusts the correction circuit 7 based on the observation result.
  • the calibration unit 20 adjusts the correction circuit 7 by changing the capacitance value of the correction capacitor Ccal discretely while keeping the correction voltage Vcal constant.
  • the calibration unit 20 may adjust the correction circuit 7 by discretely changing the correction voltage Vcal while keeping the capacitance value of the correction capacitor Ccal constant.
  • the calibration unit 20 may adjust the correction circuit 7 by changing both the capacitance value of the correction capacitor Ccal and the correction voltage Vcal.
  • the touch panel controller 3E has a cancellation control unit 9 (a cancellation unit, a correction unit).
  • the cancellation control unit 9 activates the correction circuit 7 when the drive unit 4 is driven by applying the same voltage to the four drive lines based on the orthogonal code sequence during actual operation.
  • the conventional output of the differential amplifier 5 in the first drive is expressed by the following formula 59, and the measured value Y1 output from the differential amplifier 5 to which the correction circuit 7 according to the sixth embodiment is coupled is expressed by the following formula 60. It is represented by
  • FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile phone 10 (electronic device) including the touch panel system 1 according to the seventh embodiment.
  • the mobile phone 10 includes a CPU 13, a RAM 15, a ROM 14, a camera 16, a microphone 17, a speaker 18, an operation key 19, a display panel 11, a display control circuit 12, and the touch panel system 1. .
  • Each component is connected to each other by a data bus.
  • the CPU 13 controls the operation of the mobile phone 10.
  • the CPU 13 executes a program stored in the ROM 14.
  • the operation key 19 receives an instruction input from the user of the mobile phone 10.
  • the RAM 15 volatilely stores data generated by execution of the program by the CPU 13 or data input through the operation keys 19.
  • the ROM 14 stores data in a nonvolatile manner.
  • the ROM 14 is a ROM capable of writing and erasing, such as EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) and flash memory.
  • EPROM Erasable Programmable Read-Only Memory
  • flash memory such as EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) and flash memory.
  • the mobile phone 1 may be configured to include an interface (IF) for connecting to another electronic device by wire.
  • IF interface
  • the camera 16 shoots the subject in accordance with the operation of the operation key 19 by the user.
  • the image data of the photographed subject is stored in the RAM 15 or an external memory (for example, a memory card).
  • the microphone 17 receives an input of a user's voice.
  • the mobile phone 10 digitizes the input voice (analog data). Then, the mobile phone 10 sends the digitized voice to a communication partner (for example, another mobile phone).
  • the speaker 18 outputs sound based on, for example, music data stored in the RAM 15.
  • the touch panel system 1 has a touch panel 2 and a touch panel controller 3.
  • the CPU 13 controls the operation of the touch panel system 1.
  • the CPU 13 executes a program stored in the ROM 14.
  • the RAM 15 stores data generated by the execution of the program by the CPU 13 in a volatile manner.
  • the ROM 14 stores data in a nonvolatile manner.
  • the display panel 11 displays images stored in the ROM 14 and RAM 15 by the display control circuit 12.
  • the display panel 11 is superimposed on the touch panel 2 or contains the touch panel 2.
  • the line dependency includes sense line dependency and drive line dependency
  • the correction unit is configured so that the drive unit includes the M drive lines based on the code sequence. It is preferable to correct the sense line dependency when driving with a voltage pattern in which the same voltage is applied.
  • the difference between the first and second linear sum outputs is amplified when the same voltage is applied to the M drive lines based on the code sequence. This is because the output of the differential amplifier to be greatly increased and easily shaken out.
  • the same voltage is applied in the first drive among the first to N-th drives, and the output increases remarkably and is easily shaken off.
  • the line dependency includes sense line dependency and drive line dependency
  • the correction unit applies a voltage pattern corresponding to the drive line dependency to the drive line. It is preferable that the drive line dependency is corrected when driven.
  • the first and second capacitances have drive line dependency
  • a voltage corresponding to the drive line dependency is applied to M drive lines
  • the difference between the first and second linear sum outputs is amplified. This is because the output of the differential amplifier is remarkably increased and is easily shaken out.
  • the correcting unit applies the first voltage to the odd numbered drive lines of the M number of drive lines based on the code sequence, and the driving unit applies the first voltage to the even numbered number. It is preferable to correct the line dependency when the drive line is driven by a voltage pattern in which a second voltage having the same absolute value as the first voltage and a different sign is applied.
  • the first and second capacitance lines are connected to the odd number of drive lines based on the code sequence. This is because when a voltage is applied and a second voltage having the same absolute value as the first voltage and a different sign is applied to the even-numbered drive line and driven, the output of the differential amplifier increases remarkably and is easily shaken off. is there.
  • the first voltage is applied to the odd-numbered drive lines and the first voltage and the absolute value are applied to the even-numbered drive lines in the second driving out of the first to N-th driving.
  • a second voltage having the same sign but a different sign is applied, and the output is remarkably increased so that it can be easily shaken off.
  • the driving unit when the correction unit sets [x] to an integer part of x, the driving unit starts from the first of the M drive lines based on the code sequence.
  • the correction unit includes a cancellation unit that cancels the line dependency.
  • the canceling unit is coupled to the differential amplifier to correct a capacitance difference between the capacitance value of the first capacitance and the capacitance value of the second capacitance. It is preferable to include a correction circuit.
  • the capacitance difference between the capacitance value of the first capacitance and the capacitance value of the second capacitance is corrected by the correction circuit and is not input to the differential amplifier, it depends on the line. Even if manufactured with different capacitance values, it is possible to correctly detect the capacitance change of the touched first capacitance and second capacitance.
  • the correction circuit includes an integration capacitor to which a correction voltage is applied, and the canceling unit discretely changes a capacitance value of the integration capacitor.
  • the capacitance difference between the capacitance value of the first capacitance and the capacitance value of the second capacitance is corrected and is not input to the differential amplifier.
  • the capacitance changes of the touched first capacitance and second capacitance can be correctly detected.
  • the correction circuit includes an integration capacitor to which a correction voltage is applied, and the canceling unit discretely changes the correction voltage.
  • the correction voltage changes discretely, the capacitance difference between the capacitance value of the first capacitance and the capacitance value of the second capacitance is corrected, and is not input to the differential amplifier. Capacitance changes of the first capacitance and the second capacitance can be correctly detected.
  • the correction unit includes a saturation prevention unit that prevents saturation of the differential amplifier by the first linear sum output and the second linear sum output.
  • the differential amplifier has a first gain for amplifying the difference, and a second gain smaller than the first gain, and the saturation
  • the preventing means switches to the second gain in order to correct the line dependency.
  • the gain of the differential amplifier is reduced, so that saturation of the differential amplifier can be prevented, and capacitance changes of the touched first capacitance and second capacitance can be correctly detected.
  • the saturation prevention unit lowers a voltage applied to the drive line in order to correct the line dependency.
  • the differential amplifier since the drive voltage is reduced, the differential amplifier can be prevented from being saturated, and the capacitance changes of the touched first capacitance and second capacitance can be correctly detected.
  • the saturation prevention unit divides and drives the M drive lines in order to correct the line dependency.
  • the saturation prevention unit drives a part of the M drive lines in order to correct the line dependency.
  • the line dependency includes a sense line dependency and a drive line dependency
  • the saturation preventing unit corrects the sense line dependency in order to correct the sense line dependency.
  • the M drive lines are driven by a voltage pattern that excludes the voltage pattern corresponding to the characteristics, and the saturation preventing means changes the voltage pattern corresponding to the drive line dependence in order to correct the drive line dependence.
  • the M drive lines are driven by the excluded voltage pattern, and the voltage pattern corresponding to the sense line dependency is a voltage pattern for applying the same voltage to the M drive lines, and the elements of the code series Is either +1 or -1, and if the code sequence element is +1, + V volts In the case of ⁇ 1, ⁇ V volt is applied to the drive line, and the voltage pattern corresponding to the drive line dependency is applied to the odd-numbered drive lines of the M drive lines.
  • a voltage pattern for applying a second voltage having the same absolute value as the first voltage and a different sign to the even-numbered drive lines, and [x] as an integer part of x, the driving is performed.
  • the first voltage is applied to the [M / 2] th drive line from the first of the M drive lines
  • the second voltage is applied to the [M / 2] + 1st to Mth drive lines. It is preferable that the voltage pattern to apply is included.
  • the differential amplifier can be driven without using a voltage application pattern that saturates, Saturation of the differential amplifier can be prevented.
  • the correction unit corrects the line dependency during actual operation based on an observation result obtained by observing the output level of the differential amplifier during calibration of the touch panel controller. .
  • the output level of the differential amplifier is observed during calibration of the touch panel controller, and the line dependency is corrected during actual operation based on the observation result. It can correct
  • the code sequence is preferably an orthogonal code sequence.
  • the above configuration provides an advantage that the S / N ratio is larger than that of driving with a code sequence based on an M sequence.
  • the present invention can be used for a touch panel controller that estimates or detects a matrix-shaped capacitance by driving a plurality of drive lines in parallel, and an electronic device using the touch panel controller.
  • the present invention can also be applied to a fingerprint detection system.

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Abstract

　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（１）は、ドライブラインＤＬ１～ＤＬ４とセンスラインＳＬ３との間に形成される静電容量Ｃ３１～Ｃ３４及び、ドライブラインＤＬ１～ＤＬ４とセンスラインＳＬ４との間に形成される静電容量Ｃ４１～Ｃ４４に対して、符号系列に基づいて、ドライブラインＤＬ１～ＤＬ４を駆動して、静電容量Ｃ３１～Ｃ３４からの第１線形和出力を出力させ、及び、静電容量Ｃ４１～Ｃ４４からの第２線形和出力を出力させる駆動部４と、第１線形和出力と第２線形和出力との差分を増幅する差動増幅器（５）と、静電容量Ｃ３１～Ｃ３４の容量値と静電容量Ｃ４１～Ｃ４４の容量値とのライン依存性を補正する飽和防止制御部（８）とを備えている。

Description

タッチパネルコントローラ、及びこれを用いた電子機器
　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、及びこれを用いた電子機器に関する。
　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２３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２４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２４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２４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２４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２４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２４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。
日本国特許公報「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２３及び図２４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、及びこれを用いた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、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、前記第１静電容量の容量値と前記第２静電容量の容量値とのライン依存性を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
　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、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。
　また、上記の課題を解決するために、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、前記タッチパネルに重ねられているか、前記タッチパネルを内蔵した表示パネルとを備えたことを特徴とする。
　この特徴によれば、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備えた電子機器を得ることができる。
　以上のように、本発明に係るタッチパネルコントローラは、前記第１静電容量の容量値と前記第２静電容量の容量値とのライン依存性を補正する補正手段を設けたので、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より少ないセンシング動作で正しく検出することができる。
　本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
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のＳＮ比を説明するための図である。 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。 上記タッチパネルシステムのＳＮ比を説明するための図である。 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。 上記タッチパネルシステムのＳＮ比を説明するための図である。 実施の形態４に係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ＳＮ比を説明するための図である。 実施の形態５に係るタッチパネルシステムを駆動するための符号系列を説明するための図であり、（ａ）は従来の駆動方法を示し、（ｂ）は実施の形態５に係る駆動方法を示す。 実施の形態６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７に係るタッチパネルシステムを備えた携帯電話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。
　本発明者らは、先願の日本国特許出願（特願２０１１－０２２０２２号、出願日：２０１１年２月９日、優先日：２０１０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。よって、まず、本実施の形態の前提として上記先願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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　「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５８を有している。増幅器５８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５８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５８から出力される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　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５８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５８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。後述する図１４の式３７～式３９、図１６の式４６～式４８、図１７の式５３～式５８についても同様である。
　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２０、図２１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Ｌ１／２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。
　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５５を有している。差動増幅器５５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５５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５５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５５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５５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５５から、下記の式１９で示される線形和出力が出力される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　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５５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５５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５５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５５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１）
　図８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。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一対の積分容量Ｃｉｎｔが設けられている。図８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Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４（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Ｃ４１、Ｃ４２、Ｃ４３、Ｃ４４（複数の第２静電容量）が接続されている。
　差動増幅器５は、センスラインＳＬ３に対応する積分容量Ｃｉｎｔに並列に配置された積分容量Ｃｉｎｔ１及びスイッチＳＷを有している。積分容量Ｃｉｎｔ１及びスイッチＳＷは直列に接続されている。センスラインＳＬ４に対応する積分容量Ｃｉｎｔにも同様に積分容量Ｃｉｎｔ１及びスイッチＳＷが配置されている。
　タッチパネルコントローラ３には、飽和防止制御部８（飽和防止手段、補正手段）が設けられている。飽和防止制御部８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による差動増幅器５の飽和を防止するために、駆動部４が４本のドライブラインＤＬ１～ＤＬ４にシルベスター法によるアダマール行列からなる直交符号系列に基づいて同一の電圧Ｖdriveを印加して駆動するときに、スイッチＳＷをオンして差動増幅器５の積分容量を２倍にし利得を半分にする。
　なお、実施の形態１では、タッチパネル２の静電容量にセンスライン依存性があり、直交符号系列に基づいて同一の電圧Ｖdriveを印加して駆動するときに利得を半分にする例を示したが、本発明はこれに限定されない。タッチパネル２の静電容量にドライブライン依存性があり、Ｍ本のドライブラインのうちの奇数本目のドライブラインに第１電圧を印加し、偶数本目のドライブラインに第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加して駆動するとき、または、［ｘ］をｘの整数部としたときに、駆動部が符号系列に基づいてＭ本のドライブラインのうちの１本目から［Ｍ／２］本目のドライブラインに第１電圧を印加し、［Ｍ／２］＋１本目からＭ本目のドライブラインに第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加して駆動するときに、差動増幅器５の飽和を防止するため、スイッチＳＷをオンして差動増幅器５の積分容量を２倍にし利得を半分にしてもよい。後述する実施の形態も同様である。
　なお、厳密には、ドライブライン依存性とセンスライン依存性との双方が存在する場合に、差動増幅器５が飽和する傾向が現れる。図８及び前述した式１９を参照すると、奇数本目のドライブラインに第１電圧を印加し、偶数本目のドライブラインに第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加して駆動する２nd vectorにより差動増幅器５が飽和傾向になるのは、例えば、
（Ｃ４１－Ｃ３１）＞０、（Ｃ４３－Ｃ３３）＞０、
（Ｃ４２－Ｃ３２）＜０、（Ｃ４４－Ｃ３４）＜０、
であるか、または、
（Ｃ４１－Ｃ３１）＞０、（Ｃ４３－Ｃ３３）＞０、
（Ｃ４２－Ｃ３２）＝０、（Ｃ４４－Ｃ３４）＝０、
である場合である。
　これに対して、例えば、
（Ｃ４１－Ｃ３１）＞０、（Ｃ４３－Ｃ３３）＞０、
（Ｃ４２－Ｃ３２）＞０、（Ｃ４４－Ｃ３４）＞０、
である場合は、
式１９に示されるように、（Ｃ４１－Ｃ３１）及び（Ｃ４３－Ｃ３３）と、（Ｃ４２－Ｃ３２）及び（Ｃ４４－Ｃ３４）とがキャンセルされるため、差動増幅器５の飽和傾向は現れない。
　上記アダマール行列の１回目の駆動時における差動増幅器５の従来の出力は下記の式２０により表され、本実施の形態での出力は下記の式２１により表される。式２１における最初の式の第１項が、請求項で規定する「第１線形和出力」に相当し、第２項が「第２線形和出力」に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　差動増幅器５における利得が１／２になったアダマール行列の１回目の駆動時の出力は、図示しない後段の信号処理回路で２倍に増幅されて補償される。
　タッチパネルコントローラ３は、キャリブレーション部２０（補正手段）を有している。キャリブレーション部２０は、タッチパネルコントローラ３のキャリブレーション時に差動増幅器５の出力レベルを観測する。飽和防止制御部８は、キャリブレーション部２０の観測結果に基づいて、差動増幅器５の飽和を防止するための上述した動作を実動作時に実行する。
　なお、上記では、利得を半分にする例を示したが、本発明はこれに限定されない。差動増幅器５が飽和しないレベルにすることができれば、利得は半分でなくてもよい。
　図９は、タッチパネルシステム１のＳＮ比を説明するための図である。図９の式２２に示すノイズＮｏｉｓｅ１～Ｎｏｉｓｅ４は無相関と仮定すると（利得を下げてもＮｏｉｓｅが変わらない場合）、式２４及び式２５に示すように、実施の形態１に係る直交符号系列による全ドライブライン駆動方式は、ノイズが（７／１６）１／２になる点で、１ドライブごとに駆動する方式よりも有利である。
　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）
　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。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、タッチパネルコントローラ３Ａを有しており、タッチパネルコントローラ３Ａは、飽和防止制御部８Ａを有している。飽和防止制御部８Ａは、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く４回の駆動のうちの最初の駆動において、電圧Ｖdriveの替わりに（Ｖdrive／２）をドライブラインＤＬ１～ＤＬ４に印加するように駆動部４を制御する。
　上記最初の駆動時における差動増幅器５の従来の出力は下記の式２６により表され、本実施の形態での出力は下記の式２７により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　このようにアダマール行列に基づく最初の駆動における駆動電圧を下げると、差動増幅器５の飽和を防止することができる。０．５倍の駆動電圧で駆動されたときの差動増幅器５の出力は、図示しない後段の信号処理回路で２倍に増幅されて補償される。
　なお、上記では、ドライブラインの駆動電圧を半分にする例を示したが、本発明はこれに限定されない。差動増幅器５が飽和しないレベルにすることができれば、駆動電圧は半分でなくてもよい。
　（実施の形態３）
　図１４は、実施の形態３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１５は、タッチパネルシステム１ＢのＳＮ比を説明するための図である。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。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１Ｂは、タッチパネルコントローラ３Ｂを有しており、タッチパネルコントローラ３Ｂは、飽和防止制御部８Ｂを有している。飽和防止制御部８Ｂは、ドライブラインＤＬ１～ＤＬ４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同一の電圧を印加して駆動しようとするときに、ドライブラインＤＬ１～ＤＬ４を、ドライブラインＤＬ１及びＤＬ２と、ドライブラインＤＬ３及びＤＬ４とに分割して駆動するように駆動部４を制御する。
　従来は、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、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、差動増幅器５から、下記の式２８で示される線形和出力が出力される。
　実施の形態３では、まず、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にゼロボルトを印加して駆動しない。すると、差動増幅器５から、下記の式２９で示される線形和出力が測定値Ｙ１として出力される。そして、ドライブラインＤＬ１及びＤＬ２にゼロボルトを印加して駆動せず、残りのドライブラインＤＬ３及びＤＬ４に電圧Ｖdriveを印加する。すると、差動増幅器５から、下記の式３０で示される線形和出力が測定値Ｙ１´として出力される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　このようにアダマール行列に基づく最初の駆動において駆動するドライブラインを分割すると、差動増幅器５の飽和を防止することができる。分割して駆動されたときの差動増幅器５の分割された出力は、図示しない後段の信号処理回路で加算されて補償される。
　図１５の式３１に示すノイズＮｏｉｓｅ１、１´、２～４は無相関と仮定すると、式３３及び式３４に示すように、実施の形態３に係る直交符号系列による全ドライブライン駆動方式は、ノイズが１ドライブごとに駆動する方式の（５／１６）１／２になる点で、１ドライブごとに駆動する方式よりも有利である。
　（実施の形態４）
　図１６は、実施の形態４に係るタッチパネルシステム１Ｃ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１ＣのＳＮ比を説明するための図である。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。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。
　前述した実施の形態では、アダマール行列による直交符号系列に基づいてドライブラインを駆動して静電容量値を求めていたが、アダマール行列でなくても、ドライブラインを駆動して静電容量値を求めることができる。
　タッチパネルシステム１Ｃは、タッチパネルコントローラ３Ｃを有しており、タッチパネルコントローラ３Ｃは、飽和防止制御部８Ｃを有している。飽和防止制御部８Ｃは、図２の式７に示すシルベスター法によるアダマール行列の１行３列目の「１」を「０」で置き換え、且つ、１行４列目の「１」を「０」で置き換えた図１４の式３７に示す４行×４列の行列に基づいて、ドライブラインＤＬ１～ＤＬ４を駆動するように駆動部４を制御する。
　最初の駆動における差動増幅器５の従来の出力は下記の式３５により表され、実施の形態４に係る差動増幅器５から出力される測定値Ｙ１は下記の式３６により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　図１７の式３７に示される実施の形態４に係る測定値Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４に、式３８に示す行列演算を実施すると、式３９に示すように、容量値Ｃ１～Ｃ４を算出することができる。
　行列の１行目に基づいて、削減されたドライブラインにより駆動されたときの差動増幅器５の出力は、図示しない後段の信号処理回路による信号処理時に補償される。
　図１７の式４０に示すノイズＮｏｉｓｅ１～４は無相関と仮定すると、式４２及び式４３に示すように、実施の形態４に係る直交符号系列による全ドライブライン駆動方式は、ノイズが１ドライブごとに駆動する方式の（６／１６）１／２または（１０／１６）１／２になる点で、１ドライブごとに駆動する方式よりも有利である。
　図１８は、実施の形態４に係る他のタッチパネルシステム１Ｄの構成を示す模式図である。図１９は、タッチパネルシステム１ＤのＳＮ比を説明するための図である。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。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。
　「ライン依存性」は、センスラインに依存して異なる容量値となる「センスライン依存性」という傾向の他、ドライブラインに依存して異なる容量値となる傾向を示す「ドライブライン依存性」という現象がある。例えば、製造プロセスの影響により、奇数本目のドライブラインと偶数本目のドライブラインとで容量値に異なる傾向が現れる場合がある。このようなタッチパネルでは、図２の式７に示すアダマール行列の２行目の（１、－１、１、－１）により駆動したときに、差動増幅器５５の出力が異常に大きくなって振り切れてしまうという問題が生じる。
　この場合は、図２の式７に示すアダマール行列の２行３列目の「１」を「０」で置き換え、且つ、２行４列目の「－１」を「０」で置き換えた図１９の式４６に示す行列に基づいて、ドライブラインＤＬ１～ＤＬ４を駆動するように駆動部４を制御する飽和防止制御部８Ｄをタッチパネルコントローラ３Ｄに設ければよい。
　アダマール行列の２行目の駆動による差動増幅器５の従来の出力は下記の式４４により表され、図１９の式４６に示す４行×４列の行列に基づいて図１８に示す差動増幅器５から出力される測定値Ｙ２は下記の式４５により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　図１９の式４６に示される実施の形態４に係る測定値Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４に、式４７に示す行列演算を実施すると、式４８に示すように、容量値Ｃ１～Ｃ４を算出することができる。
　行列の２行目に基づいて、削減されたドライブラインにより駆動されたときの差動増幅器５の出力は、図示しない後段の信号処理回路による信号処理時に補償される。
　また、Ｍ本のドライブラインのうち、”１～Ｍ／２本目（左半分）まで”と”（Ｍ／２＋１）本目からＭ本目（右半分）まで”にライン依存性があると、”１、１、１、…、１（Ｍ／２番目）、－１、－１、…、－１”という電圧を印加して駆動する場合に、信号が飽和しやすくなる。
　例えば、４本のドライブラインのうち、１本目及び２本目と、３本目及び４本目との間にライン依存性があると、”１、１、－１、－１” という電圧を印加して駆動する場合に、信号が飽和しやすくなる。
　この場合は、図２の式７に示すアダマール行列の３行３列目の「－１」を「０」で置き換え、且つ、３行４列目の「－１」を「０」で置き換えた行列に基づいて、ドライブラインＤＬ１～ＤＬ４を駆動すればよい。
　（実施の形態５）
　図２０は、実施の形態５に係るタッチパネルシステムを駆動するための符号系列を説明するための図であり、（ａ）は従来の駆動方法を示し、（ｂ）は実施の形態５に係る駆動方法を示す。
　前述した実施の形態１～４では、４行×４列のシルベスター法によるアダマール行列による駆動を例に挙げて説明したが、３行×３列の行列により駆動してもよい。しかしながら、図２０（ａ）の式５３に示す３行×３列の行列のように、センスライン依存性があり、すべての要素が「１」である行が存在すると、前述したように差動増幅器の出力が異常に大きくなって振り切れてしまうという問題が生じる。
　そこで、図２０（ｂ）の式５６に示す３行×３列の行列のように、すべての要素が「１」であって差動増幅器が飽和するパターンが現れない行列を採用してドライブラインを駆動する。
　また、奇数本目のラインと偶数本目のラインとにドライブライン依存性があり、要素が「１、－１、１」であると、差動増幅器の出力が異常に大きくなって振り切れてしまう場合は、要素が「１、－１、１」であって差動増幅器が飽和するパターンが現れない行列を採用してドライブラインを駆動すればよい。
　さらに、ドライブラインの右半分と左半分とにドライブライン依存性が有る場合の構成を説明する。［ｘ］をｘの整数部としたときに、Ｍ本のドライブラインのうちの１本目から［Ｍ／２］本目のドライブラインと、［Ｍ／２］＋１本目からＭ本目のドライブラインとにドライブライン依存性があり、符号系列の１番目から［Ｍ／２］番目の要素が「１」であり、［Ｍ／２］＋１番目からＭ番目の要素が「－１」であると、差動増幅器の出力が異常に大きくなって振り切れてしまう。この場合は、１番目から［Ｍ／２］番目の要素が「１」であり、［Ｍ／２］＋１番目からＭ番目の要素が「－１」であって差動増幅器が飽和するパターンが現れない行列を採用してドライブラインを駆動すればよい。
　（実施の形態６）
　図２１は、実施の形態６に係るタッチパネルシステム１Ｅの構成を示す模式図である。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。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１Ｅは、タッチパネルコントローラ３Ｅを有しており、タッチパネルコントローラ３Ｅは、センスラインＳＬ３に結合された静電容量Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４の容量値とセンスラインＳＬ４に結合された静電容量Ｃ４１、Ｃ４２、Ｃ４３、Ｃ４４の容量値との容量差を補正するために差動増幅器５のセンスラインＳＬ４側に結合された補正回路７を有している。
　補正回路７は、差動増幅器５のセンスラインＳＬ４側の入力端子に接続された補正容量Ｃｃａｌを有している。補正容量Ｃｃａｌの差動増幅器５と反対側の端子には、図示しないＤＡ変換器により生成された補正電圧Ｖｃａｌが印加される。
　タッチパネルコントローラ３Ｅは、キャリブレーション部２０を有している。キャリブレーション部２０は、タッチパネルコントローラ３Ｅのキャリブレーション時に差動増幅器５の出力レベルを観測し、この観測結果に基づいて、補正回路７を調整する。キャリブレーション部２０は、補正電圧Ｖｃａｌを一定にして補正容量Ｃｃａｌの容量値を離散的に変化させることにより補正回路７を調整する。キャリブレーション部２０は、補正容量Ｃｃａｌの容量値を一定にして補正電圧Ｖｃａｌを離散的に変化させることにより補正回路７を調整してもよい。キャリブレーション部２０は、補正容量Ｃｃａｌの容量値と補正電圧Ｖｃａｌとの双方を変化させて補正回路７を調整してもよい。
　タッチパネルコントローラ３Ｅは、相殺制御部９（相殺手段、補正手段）を有している。相殺制御部９は、実作動時において、駆動部４が４本のドライブラインに直交符号系列に基づいて同一の電圧を印加して駆動するときに、補正回路７をアクティブにする。
最初の駆動における差動増幅器５の従来の出力は下記の式５９により表され、実施の形態６に係る補正回路７が結合された差動増幅器５から出力される測定値Ｙ１は下記の式６０により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　（実施の形態７）
　図２２は、実施の形態７に係るタッチパネルシステム１を備えた携帯電話機１０（電子機器）の構成を示すブロック図である。携帯電話機１０は、ＣＰＵ１３と、ＲＡＭ１５と、ＲＯＭ１４と、カメラ１６と、マイクロフォン１７と、スピーカ１８と、操作キー１９と、表示パネル１１と、表示制御回路１２と、タッチパネルシステム１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。
　ＣＰＵ１３は、携帯電話機１０の動作を制御する。ＣＰＵ１３は、たとえばＲＯＭ１４に格納されたプログラムを実行する。操作キー１９は、携帯電話機１０のユーザによる指示の入力を受ける。ＲＡＭ１５は、ＣＰＵ１３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１９を介して入力されたデータを揮発的に格納する。ＲＯＭ１４は、データを不揮発的に格納する。
　また、ＲＯＭ１４は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）や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。なお、図１９には示していないが、携帯電話機１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１６は、ユーザの操作キー１９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、ＲＡＭ１５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１７は、ユーザの音声の入力を受付ける。携帯電話機１０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１０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１８は、たとえば、ＲＡＭ１５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とを有している。ＣＰＵ１３は、タッチパネルシステム１の動作を制御する。ＣＰＵ１３は、例えばＲＯＭ１４に記憶されたプログラムを実行する。ＲＡＭ１５は、ＣＰＵ１３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。ＲＯＭ１４は、データを不揮発的に格納する。
　表示パネル１１は、表示制御回路１２により、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５に格納されている画像を表示する。表示パネル１１は、タッチパネル２に重ねられているか、タッチパネル２を内蔵している。
　また、本発明は、以下のように記載することができる。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記ライン依存性は、センスライン依存性とドライブライン依存性とを含み、前記補正手段は、前記駆動部が前記Ｍ本のドライブラインに前記符号系列に基づいて同一の電圧を印加する電圧パターンにより駆動するときに、前記センスライン依存性を補正することが好ましい。
　第１及び第２静電容量にセンスライン依存性があると、Ｍ本のドライブラインに前記符号系列に基づいて同一の電圧を印加したときに、第１及び第２線形和出力の差分を増幅する差動増幅器の出力が著しく増大して振り切れやすいからである。例えば、シルベスター法によるアダマール行列では、１回目からＮ回目の駆動のうちの最初の駆動において同一の電圧が印加され、出力が著しく増大して振り切れやすくなる。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記ライン依存性は、センスライン依存性とドライブライン依存性とを含み、前記補正手段は、前記ドライブライン依存性に対応する電圧パターンを前記ドライブラインに印加して駆動したときに、前記ドライブライン依存性を補正することが好ましい。
　第１及び第２静電容量にドライブライン依存性があると、Ｍ本のドライブラインにドライブライン依存性に対応する電圧を印加したときに、第１及び第２線形和出力の差分を増幅する差動増幅器の出力が著しく増大して振り切れやすいからである。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記補正手段は、前記駆動部が前記符号系列に基づいて前記Ｍ本のドライブラインのうちの奇数本目のドライブラインに第１電圧を印加し、偶数本目のドライブラインに前記第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加する電圧パターンにより駆動したときに、前記ライン依存性を補正することが好ましい。
　第１及び第２静電容量にドライブラインの奇数本目と偶数本目とに依存する容量依存性があると、符号系列に基づいて前記Ｍ本のドライブラインのうちの奇数本目のドライブラインに第１電圧を印加し、偶数本目のドライブラインに前記第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加して駆動したときに、差動増幅器の出力が著しく増大して振り切れやすくなるからである。例えば、シルベスター法によるアダマール行列では、１回目からＮ回目の駆動のうちの２回目の駆動において、奇数本目のドライブラインに第１電圧が印加され、偶数本目のドライブラインに第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧が印加され、出力が著しく増大して振り切れやすくなる。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記補正手段は、［ｘ］をｘの整数部としたときに、前記駆動部が前記符号系列に基づいて前記Ｍ本のドライブラインのうちの１本目から［Ｍ／２］本目のドライブラインに第１電圧を印加し、［Ｍ／２］＋１本目からＭ本目のドライブラインに前記第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加する電圧パターンにより駆動したときに、前記ドライブライン依存性を補正することが好ましい。
　上記構成によれば、右(または下)半分、左(または上)半分にドライブライン依存性がある場合のドライブライン依存性を補正することができる。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記補正手段は、前記ライン依存性を相殺する相殺手段を含むことが好ましい。
　上記構成によれば、ライン依存性による容量差を相殺するので、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。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記相殺手段は、前記第１静電容量の容量値と前記第２静電容量の容量値との容量差を補正するために前記差動増幅器に結合された補正回路を含むことが好ましい。
　上記構成によれば、補正回路により、前記第１静電容量の容量値と前記第２静電容量の容量値との容量差が補正され、差動増幅器に入力されないので、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。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記補正回路は、補正電圧が印加される積分容量を含み、前記相殺手段は、前記積分容量の容量値を離散的に変化させることが好ましい。
　上記構成により、積分容量の容量値を離散的に変化させることにより、第１静電容量の容量値と第２静電容量の容量値との容量差が補正され、差動増幅器に入力されないので、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。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記補正回路は、補正電圧が印加される積分容量を含み、前記相殺手段は、前記補正電圧を離散的に変化させることが好ましい。
　上記構成により、補正電圧が離散的に変化し、第１静電容量の容量値と第２静電容量の容量値との容量差が補正され、差動増幅器に入力されないので、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。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記補正手段は、前記第１線形和出力と前記第２線形和出力とによる前記差動増幅器の飽和を防止する飽和防止手段を含むことが好ましい。
　上記構成により、第１及び第２線形和出力の差分を増幅する差動増幅器の飽和が防止されるので、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。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記差動増幅器は、前記差分を増幅するための第１の利得と、前記第１の利得よりも小さい第２の利得とを有しており、前記飽和防止手段は、前記ライン依存性を補正するために、前記第２の利得に切替えることが好ましい。
　上記構成により、差動増幅器の利得が減少するので、差動増幅器の飽和を防止することができ、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。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記飽和防止手段は、前記ライン依存性を補正するために、当該ドライブラインに印加する電圧を下げることが好ましい。
　上記構成により、ドライブ電圧が減少するので、差動増幅器の飽和を防止することができ、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。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記飽和防止手段は、前記ライン依存性を補正するために、前記Ｍ本のドライブラインを分割して駆動することが好ましい。
　上記構成により、Ｍ本のドライブラインを分割して駆動するので、差動増幅器の飽和を防止することができ、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。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記飽和防止手段は、前記ライン依存性を補正するために、前記Ｍ本のドライブラインのうちの一部を駆動することが好ましい。
　上記構成により、ドライブラインのうちの一部を駆動するので、駆動するドライブライン数が削減され、差動増幅器の飽和を防止することができる。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記ライン依存性は、センスライン依存性とドライブライン依存性とを含み、前記飽和防止手段は、前記センスライン依存性を補正するために、前記センスライン依存性に対応する電圧パターンを排除した電圧パターンにより前記Ｍ本のドライブラインを駆動し、前記飽和防止手段は、前記ドライブライン依存性を補正するために、前記ドライブライン依存性に対応する電圧パターンを排除した電圧パターンにより前記Ｍ本のドライブラインを駆動し、前記センスライン依存性に対応する電圧パターンは、前記Ｍ本のドライブラインに同一の電圧を印加する電圧パターンであり、前記符号系列の要素は、＋１と－１とのいずれかであり、前記符号系列の要素が＋１の場合は＋Ｖボルトを前記ドライブラインに印加し、－１の場合は－Ｖボルトを前記ドライブラインに印加し、前記ドライブライン依存性に対応する電圧パターンは、前記Ｍ本のドライブラインのうちの奇数本目のドライブラインに第１電圧を印加し、偶数本目のドライブラインに前記第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加する電圧パターンと、［ｘ］をｘの整数部としたときに、前記駆動部が前記Ｍ本のドライブラインのうちの１本目から［Ｍ／２］本目のドライブラインに前記第１電圧を印加し、［Ｍ／２］＋１本目からＭ本目のドライブラインに前記第２電圧を印加する電圧パターンとを含むことが好ましい。
　上記構成により、前記ライン依存性に対応する電圧パターンを排除した電圧パターンにより前記Ｍ本のドライブラインを駆動するので、差動増幅器が飽和する電圧印加パターンを使用せずに駆動することができ、差動増幅器の飽和を防止することができる。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記補正手段は、前記タッチパネルコントローラのキャリブレーション時に前記差動増幅器の出力レベルを観測した観測結果に基づいて実動作時に前記ライン依存性を補正することが好ましい。
　上記構成により、タッチパネルコントローラのキャリブレーション時に差動増幅器の出力レベルを観測し、観測結果に基づいて実動作時に前記ライン依存性を補正するので、１台１台のタッチパネルコントローラの第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の態様に応じて補正することができる。
　本実施の形態に係るタッチパネルコントローラでは、前記符号系列は、直交符号系列であることが好ましい。
　上記構成により、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。
　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。
　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
　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を推定または検出する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利用することができる。また本発明は、指紋検出システムに適用することもできる。
　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
　７　補正回路
　８　飽和防止制御部（飽和防止手段、補正手段）
　９　相殺制御部（相殺手段、補正手段）
１０　携帯電話機（電子機器）
１１　表示パネル
２０　キャリブレーション部（補正手段）
 

Claims (18)

  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、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、
    　前記第１静電容量の容量値と前記第２静電容量の容量値とのライン依存性を補正する補正手段とを備えたことを特徴とするタッチパネルコントローラ。
  2. 　前記ライン依存性は、センスライン依存性とドライブライン依存性とを含み、
    　前記補正手段は、前記駆動部が前記Ｍ本のドライブラインに前記符号系列に基づいて同一の電圧を印加する電圧パターンにより駆動するときに、前記センスライン依存性を補正する請求項１記載のタッチパネルコントローラ。
  3. 　前記ライン依存性は、センスライン依存性とドライブライン依存性とを含み、
    　前記補正手段は、前記ドライブライン依存性に対応する電圧パターンを前記ドライブラインに印加して駆動したときに、前記ドライブライン依存性を補正する請求項１記載のタッチパネルコントローラ。
  4. 　前記補正手段は、前記駆動部が前記符号系列に基づいて前記Ｍ本のドライブラインのうちの奇数本目のドライブラインに第１電圧を印加し、偶数本目のドライブラインに前記第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加する電圧パターンにより駆動したときに、前記ドライブライン依存性を補正する請求項３記載のタッチパネルコントローラ。
  5. 　前記補正手段は、［ｘ］をｘの整数部としたときに、前記駆動部が前記符号系列に基づいて前記Ｍ本のドライブラインのうちの１本目から［Ｍ／２］本目のドライブラインに第１電圧を印加し、［Ｍ／２］＋１本目からＭ本目のドライブラインに前記第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加する電圧パターンにより駆動したときに、前記ドライブライン依存性を補正する請求項３記載のタッチパネルコントローラ。
  6. 　前記補正手段は、前記ライン依存性を相殺する相殺手段を含む請求項１記載のタッチパネルコントローラ。
  7. 　前記相殺手段は、前記第１静電容量の容量値と前記第２静電容量の容量値との容量差を補正するために前記差動増幅器に結合された補正回路を含む請求項６記載のタッチパネルコントローラ。
  8. 　前記補正回路は、補正電圧が印加される積分容量を含み、
    　前記相殺手段は、前記積分容量の容量値を離散的に変化させる請求項７記載のタッチパネルコントローラ。
  9. 　前記補正回路は、補正電圧が印加される積分容量を含み、
    　前記相殺手段は、前記補正電圧を離散的に変化させる請求項７記載のタッチパネルコントローラ。
  10. 　前記補正手段は、前記第１線形和出力と前記第２線形和出力とによる前記差動増幅器の飽和を防止する飽和防止手段を含む請求項１記載のタッチパネルコントローラ。
  11. 　前記差動増幅器は、前記差分を増幅するための第１の利得と、前記第１の利得よりも小さい第２の利得とを有しており、
    　前記飽和防止手段は、前記ライン依存性を補正するために、前記第２の利得に切替える請求項１０記載のタッチパネルコントローラ。
  12. 　前記飽和防止手段は、前記ライン依存性を補正するために、当該ドライブラインに印加する電圧を下げる請求項１０記載のタッチパネルコントローラ。
  13. 　前記飽和防止手段は、前記ライン依存性を補正するために、前記Ｍ本のドライブラインを分割して駆動する請求項１０記載のタッチパネルコントローラ。
  14. 　前記飽和防止手段は、前記ライン依存性を補正するために、前記Ｍ本のドライブラインのうちの一部を駆動する請求項１０記載のタッチパネルコントローラ。
  15. 　前記ライン依存性は、センスライン依存性とドライブライン依存性とを含み、
    　前記飽和防止手段は、前記センスライン依存性を補正するために、前記センスライン依存性に対応する電圧パターンを排除した電圧パターンにより前記Ｍ本のドライブラインを駆動し、
    　前記飽和防止手段は、前記ドライブライン依存性を補正するために、前記ドライブライン依存性に対応する電圧パターンを排除した電圧パターンにより前記Ｍ本のドライブラインを駆動し、
    　前記センスライン依存性に対応する電圧パターンは、前記Ｍ本のドライブラインに同一の電圧を印加する電圧パターンであり、
    　前記符号系列の要素は、＋１と－１とのいずれかであり、
    　前記符号系列の要素が＋１の場合は＋Ｖボルトを前記ドライブラインに印加し、－１の場合は－Ｖボルトを前記ドライブラインに印加し、
    　前記ドライブライン依存性に対応する電圧パターンは、前記Ｍ本のドライブラインのうちの奇数本目のドライブラインに第１電圧を印加し、偶数本目のドライブラインに前記第１電圧と絶対値が等しく符号が異なる第２電圧を印加する電圧パターンと、
    　［ｘ］をｘの整数部としたときに、前記駆動部が前記Ｍ本のドライブラインのうちの１本目から［Ｍ／２］本目のドライブラインに前記第１電圧を印加し、［Ｍ／２］＋１本目からＭ本目のドライブラインに前記第２電圧を印加する電圧パターンとを含む請求項１０記載のタッチパネルコントローラ。
  16. 　前記補正手段は、前記タッチパネルコントローラのキャリブレーション時に前記差動増幅器の出力レベルを観測した観測結果に基づいて実動作時に前記ライン依存性を補正する請求項１記載のタッチパネルコントローラ。
  17. 　前記符号系列は、直交符号系列である請求項１記載のタッチパネルコントローラ。
  18. 　請求項１記載の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、
    　前記タッチパネルに重ねられているか、前記タッチパネルを内蔵した表示パネルとを備えたことを特徴とする電子機器。
     
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