JP2011198367A - タッチパネルの駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】静電容量の変化量が小さい場合にも増幅効率が高い、すなわちノイズ特性に優れ、且つタッチ感度が高いタッチパネルの駆動装置を提供する。
【解決手段】タッチパネルの駆動装置は、複数の画素を含む。各画素は、該画素の電荷が格納される第1のキャパシタに接続され、静電容量の変化に伴う電荷の変化量が2つの入力端子から入力され、増幅された電圧を出力する差動増幅器と、上記差動増幅器の出力を受信し、該出力をデジタル値に変換するアナログ/デジタル変換部と、正の電圧及び負の電圧を上記差動増幅器に出力し、基準電圧値を較正する基準電圧較正部と、上記アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲内の値になるように上記差動増幅器の2つの出力を較正するエラー較正部と、上記アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲を超える上記差動増幅器の2つの出力値を上記エラー較正部にフィードバックする制御部と、を含む。
【選択図】図2
【解決手段】タッチパネルの駆動装置は、複数の画素を含む。各画素は、該画素の電荷が格納される第1のキャパシタに接続され、静電容量の変化に伴う電荷の変化量が2つの入力端子から入力され、増幅された電圧を出力する差動増幅器と、上記差動増幅器の出力を受信し、該出力をデジタル値に変換するアナログ/デジタル変換部と、正の電圧及び負の電圧を上記差動増幅器に出力し、基準電圧値を較正する基準電圧較正部と、上記アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲内の値になるように上記差動増幅器の2つの出力を較正するエラー較正部と、上記アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲を超える上記差動増幅器の2つの出力値を上記エラー較正部にフィードバックする制御部と、を含む。
【選択図】図2
Description
本発明は、タッチパネルの駆動装置に係り、より詳しくは、タッチによる静電容量の変化に伴う電圧を増幅する差動増幅器と、外部環境による出力電圧のドリフト(drift)を較正する較正部とを含むタッチパネルの駆動装置に関する。
図1は、従来技術によるタッチパネルの駆動装置を示す(例えば特許文献1,2参照)。図1を参照すると、従来のタッチパネルの駆動装置では、タッチパネル10に指先が接触すると、その接触された画素に連結されたキャパシタCmの静電容量の変化に伴う電圧が単一出力増幅器20に入力され、増幅された電圧値に増幅するようになる。
このとき、出力電圧Voは、次式1のように示すことができる。
例えば、タッチがない状態でCmをCとし、Cfを2Cとすると、Voは0.5Vpulになる。
タッチが発生してタッチパネルのCmが0.75Cに変化すると、Cfは2Cを保っているのでVoは0.375Vpulになる。
タッチが発生してタッチパネルのCmが0.75Cに変化すると、Cfは2Cを保っているのでVoは0.375Vpulになる。
すなわち、タッチがない状態からタッチが発生すると、Voの変化値は0.125Vpulになる。
以下、外部環境によってパネルに変化が発生した場合について考えてみる。
以下、外部環境によってパネルに変化が発生した場合について考えてみる。
タッチがない状態でタッチパネルのCmが2Cに変化すると、Cfは2Cを保っているのでVoはVpulになり、その結果、Voがアナログ/デジタル変換部の入力範囲を超え、飽和してしまうという不具合が生じ得る。
また、タッチパネルのCmが2Cに変化した状態でタッチが発生すると、Cmが1.75Cに変更され、Cfは2Cを保っているのでVoは0.875Vpulになり、その結果、Voがアナログ/デジタル変換部の入力範囲を超え、飽和してしまうという不具合が生じ得る。
したがって、従来のタッチパネルの駆動装置では、パネルの変化及び素子の工程上の散布までをも考慮すれば、Cfをより大きくする必要があるが、これは出力の感度のさらなる低下につながりかねない。
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、Cmの静電容量の変化量が小さい場合にも増幅効率が高い、すなわちノイズ特性に優れ、且つタッチ感度が高いタッチパネルの駆動装置を提供することである。
本発明の他の目的は、周辺環境またはパネルの変化に従って出力電圧のドリフトが発生しても、アナログ/デジタル変換部の入力範囲内に出力電圧を較正することにより、出力電圧が飽和しないようにするタッチパネルの駆動装置を提供することである。
上記目的を達成するための本発明によるタッチパネルの駆動装置は、複数の画素を含み、各画素が該画素の電荷が格納される第1のキャパシタに接続されるタッチパネルと、上記タッチパネルの上記第1のキャパシタの静電容量の変化に伴う電荷量の変化を2つの入力端子から入力され、それを増幅して、2つの出力端子から増幅された電圧を出力する差動増幅器と、上記差動増幅器からの出力をデジタル値に変換するアナログ/デジタル変換部と、正の電圧及び負の電圧を上記差動増幅器に出力し、基準電圧値を較正する基準電圧較正部と、正の電圧及び負の電圧を上記差動増幅器に出力し、上記アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲内の値になるように上記差動増幅器の2つの出力を較正するエラー較正部、及び上記アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲を超える上記差動増幅器の2つの出力値を上記エラー較正部にフィードバックする制御部と、を含む。
このとき、上記第1のキャパシタの静電容量の変化に伴う電圧が上記差動増幅器の2つの入力端子から入力される回路経路にそれぞれキャパシタを設ける。
このとき、上記基準電圧較正部の上記正の電圧及び負の電圧が上記差動増幅器に入力される回路経路にそれぞれキャパシタを設ける。
このとき、上記基準電圧較正部の上記正の電圧及び負の電圧が上記差動増幅器に入力される回路経路にそれぞれキャパシタを設ける。
このとき、上記基準電圧較正部の上記正の電圧と負の電圧との差に、基準電圧較正部に接続されるキャパシタの電気容量比を乗じて得た値にて上記差動増幅器からの2つの出力を較正することができる。
このとき、上記エラー較正部の上記正の電圧及び負の電圧が上記差動増幅器に入力される回路経路にそれぞれキャパシタを設ける。
このとき、上記エラー較正部の上記正の電圧と負の電圧との差に、エラー較正部に接続されるキャパシタの電気容量比を乗じて得た値にて上記差動増幅器からの2つの出力を較正することができる。
このとき、上記エラー較正部の上記正の電圧と負の電圧との差に、エラー較正部に接続されるキャパシタの電気容量比を乗じて得た値にて上記差動増幅器からの2つの出力を較正することができる。
このとき、上記制御部は、フレーム単位で上記差動増幅器からの出力を制御することができる。
以上で説明した本発明によるタッチパネルの駆動装置の効果について説明すると、次のとおりである。
外部タッチ入力による画素のキャパシタに格納される電荷の変化量が小さい場合にも増幅率を向上させることにより、タッチの認識感度を増大させることができる。
外部タッチ入力による画素のキャパシタに格納される電荷の変化量が小さい場合にも増幅率を向上させることにより、タッチの認識感度を増大させることができる。
また、周辺環境またはパネルの変化に従って出力電圧のドリフトが発生する場合にも、アナログ/デジタル変換部の入力範囲内に出力電圧を較正することにより、出力電圧が飽和しないようにする。
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付した図面を参照した実施形態の詳細な説明により明らかになるであろう。
以下、上記目的を具体的に実現することのできる本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照して説明する。なお、図面に図示され、またそれに基づいて説明される本発明の構成や作用は、あくまでも一つの実施形態であるに過ぎず、これによって本発明の技術的思想やその核心構成及び作用が制限されるものではない。
以下、上記目的を具体的に実現することのできる本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照して説明する。なお、図面に図示され、またそれに基づいて説明される本発明の構成や作用は、あくまでも一つの実施形態であるに過ぎず、これによって本発明の技術的思想やその核心構成及び作用が制限されるものではない。
図2は、本発明の一実施形態によるタッチパネルの駆動装置の構成を示す。図2を参照すると、タッチパネルの駆動装置は、タッチパネル100と、差動増幅器200と、サンプリング部300と、マルチプレクサ400と、アナログ/デジタル変換部500と、基準電圧較正部600と、エラー較正部700と、制御部800と、を含む。
上記タッチパネル100は、複数のYチャンネル及びXチャンネルを含んでいてよく、Yチャンネル及びXチャンネルが構成する各画素は電荷が格納されるキャパシタCmに接続される。すなわち、指先などがタッチパネルに接触すると、その接触されたタッチパネルの表面に対応する画素のキャパシタCmの静電容量に変化が発生するようになる。このような静電容量の変化を感知することでタッチを認識し、タッチされた領域の位置を認識することができるようになる。
上記差動増幅器200では、タッチパネルのキャパシタCmの静電容量の変化に伴う電荷量の変化が正(+)の入力端子から入力され、負(−)の入力端子に接続されたCm'を介して反転パルスが供給される。差動増幅器200は、2つの入力に現れる電荷量の差を増幅し、負(−)と正(+)の2つの出力端子から増幅された電圧を出力する。差動増幅器200の詳細な回路構造については、後で図3を参照して説明することにする。また、互いに位相が反転した2つのパルス電圧を用い、従来よりも低い電圧でも従来と同じ信号増幅が可能となる。
上記サンプリング部300では、上記差動増幅器200からのチャンネルごとの出力電圧を格納した後、マルチプレクサ400を介して上記差動増幅器からの出力電圧のうち2つをアナログ/デジタル変換部500へ送る。
上記アナログ/デジタル変換部(analog−to−digital Converter:ADC)500では、上記差動増幅器からの出力をデジタル値に変換してから制御部800へ送る。
上記基準電圧較正部600では、正(+)の電圧及び負(−)の電圧を上記差動増幅器に出力して、基準電圧値を較正することができる。このとき、基準電圧較正部600は、デジタル/アナログ変換器(digital−to−analog Converter:DAC)から構成されていればよく、また、設計者によって所定の基準電圧値が与えられていればよい。なお、基準電圧較正部には、本発明の全体的な較正の開始点または基準点と言える電圧として、タッチ時に電圧が低下するという性質を勘案すれば、タッチ時の電圧低下が大きくなって0Vよりも小さくなることでADCの入力範囲を下回る場合を避けるために、ADCの入力範囲の半分よりは大きい値を与えればよい。また、基準電圧較正部は、本発明による差動増幅器の出力が供給電圧で飽和しないようにする役割も併せ持つ。
上記エラー較正部700では、正(+)の電圧及び負(−)の電圧を上記差動増幅器に出力して、上記アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲内の値になるように上記差動増幅器の2つの出力を較正することができる。このとき、エラー較正部700は、デジタル/アナログ変換器(digital−to−analog Converter:DAC)から構成されていればよい。
上記基準電圧較正部600及び上記エラー較正部700の差動増幅器の出力に及ぼす較正効果について、図3の回路を参照して説明することにする。
上記制御部800では、アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲を超える上記差動増幅器からの2つの出力値に対する較正の要否を判断し、必要な補正値を上記エラー較正部へフィードバックする。すなわち、デジタル値にて上記エラー較正部700に対して差動増幅器の出力電圧値がアナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲を超えていることを知らせると、エラー較正部700では、これをアナログ値に変換して2つの正と負の電圧を差動増幅器200に出力することで、差動増幅器の出力電圧値を補正する仕組みとなっている。このとき、制御部では、フレームごとにエラー較正のためのフィードバックが可能である。
上記制御部800では、アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲を超える上記差動増幅器からの2つの出力値に対する較正の要否を判断し、必要な補正値を上記エラー較正部へフィードバックする。すなわち、デジタル値にて上記エラー較正部700に対して差動増幅器の出力電圧値がアナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲を超えていることを知らせると、エラー較正部700では、これをアナログ値に変換して2つの正と負の電圧を差動増幅器200に出力することで、差動増幅器の出力電圧値を補正する仕組みとなっている。このとき、制御部では、フレームごとにエラー較正のためのフィードバックが可能である。
これについて詳しく説明すると、ADCの出力がいずれも「ハイ(high)」であるか、またはいずれも「ロー(low)」である場合、出力が既にADCの入力範囲を超えているので、ADCはこの電圧が正確に何ボルト(Volt)であるのかは分からなくなる。したがって、基準電圧からADC入力範囲の最大あるいは最小値の差だけエラー較正部にデジタルコードにてフィードバックすることができる。仮に、このようにしたにもかかわらず、ADCの出力が依然としていずれも「high」であるか、またはいずれも「low」になれば、上記のような動作が繰り返し行われるようになる。すなわち、ADCの出力がいずれも「high(overflow)」あるいはいずれも「low(underflow)」が発生しなくなるまで繰り返し行われるようになる。
上記制御部800では、上記差動増幅器によって増幅され上記基準電圧較正部及びエラー較正部によって較正された出力電圧が入力されると、それに基づいて外部タッチの発生の有無を感知し、且つ外部タッチが発生した位置を感知するようになる。
図3は、本発明の実施形態による差動増幅器の構造を示す。
図3を参照すると、差動増幅器では、上記タッチパネルの各画素に接続されているキャパシタCmの静電容量の変化に伴う電荷量が上記差動増幅器の1つの入力端子に入力され、増幅器に接続されている他のCm'を介してTXの反転パルスが供給されることで2つの入力に現れる電荷量の差を増幅するようになる。
図3を参照すると、差動増幅器では、上記タッチパネルの各画素に接続されているキャパシタCmの静電容量の変化に伴う電荷量が上記差動増幅器の1つの入力端子に入力され、増幅器に接続されている他のCm'を介してTXの反転パルスが供給されることで2つの入力に現れる電荷量の差を増幅するようになる。
TXとTXBにてそれぞれ駆動されるCmとCm'を介して接続される2つの入力、2つの出力を有する本発明の実施形態による差動増幅器の出力電圧は、次式4のように示すことができる。TXはパネルを駆動するパルスを表し、TXBは、TXとは逆の位相を有するパルスであって、それぞれはVpulの大きさを有している。
TXの位相と反転した位相を有するTXBの追加によって、差動増幅器200は、従来技術より高い電圧にてTXを駆動するような効果を有することで、より高い増幅率を得ることができる。また、従来のものと同じ効果を奏するために、より低い電圧でも同じ増幅率が得られる。
上記基準電圧較正部600の上記正の電圧及び負の電圧が上記差動増幅器に入力される回路経路にそれぞれキャパシタCtを設ける。
すなわち、基準電圧較正部から出力される2つの正と負の出力であるVosp及びVosnはCtに格納され差動増幅器に適用される。上記基準電圧較正部の上記正の電圧と負の電圧との差に、基準電圧較正部に接続されるキャパシタの電気容量比であるCt/Cfを乗じて得た値にて上記差動増幅器からの2つの出力を較正する。
すなわち、基準電圧較正部から出力される2つの正と負の出力であるVosp及びVosnはCtに格納され差動増幅器に適用される。上記基準電圧較正部の上記正の電圧と負の電圧との差に、基準電圧較正部に接続されるキャパシタの電気容量比であるCt/Cfを乗じて得た値にて上記差動増幅器からの2つの出力を較正する。
上記エラー較正部700の上記正の電圧及び負の電圧が上記差動増幅器に入力される回路経路にそれぞれキャパシタCbを設ける。
すなわち、エラー較正部から出力される2つの正と負の出力であるVpbs及びVnbsはCbに格納され差動増幅器に適用される。上記エラー較正部の上記正の電圧と負の電圧との差に、エラー較正部に接続されるキャパシタの電気容量比であるCt/Cfを乗じて得た値にて上記差動増幅器からの2つの出力を較正する。
すなわち、エラー較正部から出力される2つの正と負の出力であるVpbs及びVnbsはCbに格納され差動増幅器に適用される。上記エラー較正部の上記正の電圧と負の電圧との差に、エラー較正部に接続されるキャパシタの電気容量比であるCt/Cfを乗じて得た値にて上記差動増幅器からの2つの出力を較正する。
本発明による差動増幅器の較正された出力電圧は、次式5のように示すことができる。
実施形態を挙げて、本発明のタッチパネルの駆動装置による差動増幅器の出力電圧、すなわち差動増幅器からの2つの出力の差(SOP−SON)について説明することにする。
先ず、タッチがない場合、Vpulとして1.8Vを与え、Vosp−Vosnを1Vと設定する。Cm及びCfをCとし、Ctは2Cとする。
したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、2Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部の出力は819Code@10Bitとなる。すなわち、2Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)=2*1.8−2*1+4.8*0=1.6(エラー較正部の出力が0Vであると仮定)になり、ADCの入力範囲が0〜2Vである場合、1code=2V/1024=1.953mVになるため1.6V/1.953mV=819.2Codeになり、この結果、略819Codeとなる。
したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、2Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部の出力は819Code@10Bitとなる。すなわち、2Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)=2*1.8−2*1+4.8*0=1.6(エラー較正部の出力が0Vであると仮定)になり、ADCの入力範囲が0〜2Vである場合、1code=2V/1024=1.953mVになるため1.6V/1.953mV=819.2Codeになり、この結果、略819Codeとなる。
この場合、出力電圧がADCの入力範囲内であるので、オフセットが不要である。
そして、タッチが発生する場合、Vpulとして1.8Vを与え、Vosp−Vosnは1Vになる。Cfは1C、Cmは0.75Cに低下し、Ctは2Cになる。
そして、タッチが発生する場合、Vpulとして1.8Vを与え、Vosp−Vosnは1Vになる。Cfは1C、Cmは0.75Cに低下し、Ctは2Cになる。
したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、1.5Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部の出力は358Code@10Bitとなる。この場合、出力電圧がADCの入力範囲内であるので、オフセットが不要である。同様に数式にて計算してみると、1.5*1.8−2*1+2*0=700mVになり、70mV/1.953mV=358Codeになるので、ADC出力がいずれも「low」ではないためエラー較正が不要となる。
以下、外部環境によってパネルに変化が発生する場合について考慮してみる。
タッチがない状態でタッチパネルのCmが増加する場合について説明する。
Vpulとして1.8Vを与え、Cfは1C、Cmは1.5Cになり、Ctは2Cとする。したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、3Vpul−2(Vosp−Vosn)+1(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部は上限の入力範囲を超える(overflow)値となる。この場合、負(−)のオフセットにて出力値を較正して、アナログ/デジタル変換部の入力範囲に出力電圧値を較正することができる。これについて具体的な数値の例を代入してみると、3*1.8−2*1+2*0=3.4Vで2Vを超えているためoverflowと判断するようになる。この場合、基準電圧と2Vとの差を計算し、この差だけエラーを較正するようになる。
タッチがない状態でタッチパネルのCmが増加する場合について説明する。
Vpulとして1.8Vを与え、Cfは1C、Cmは1.5Cになり、Ctは2Cとする。したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、3Vpul−2(Vosp−Vosn)+1(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部は上限の入力範囲を超える(overflow)値となる。この場合、負(−)のオフセットにて出力値を較正して、アナログ/デジタル変換部の入力範囲に出力電圧値を較正することができる。これについて具体的な数値の例を代入してみると、3*1.8−2*1+2*0=3.4Vで2Vを超えているためoverflowと判断するようになる。この場合、基準電圧と2Vとの差を計算し、この差だけエラーを較正するようになる。
Cmが増加した場合においてタッチが発生する場合について説明する。
Vpulとして1.8Vを与え、Cfは1C、Cmは1.25Cになり、Ctは2Cとする。したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、2.5Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部の上限の入力範囲を超えるoverflow値となる。この場合においても同様に負(−)のオフセットにて出力値を較正して、アナログ/デジタル変換部の入力範囲に出力電圧値を較正することができる。
Vpulとして1.8Vを与え、Cfは1C、Cmは1.25Cになり、Ctは2Cとする。したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、2.5Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部の上限の入力範囲を超えるoverflow値となる。この場合においても同様に負(−)のオフセットにて出力値を較正して、アナログ/デジタル変換部の入力範囲に出力電圧値を較正することができる。
Cmが低下した場合においてタッチが発生しない場合について説明する。
Vpulとして1.8Vを与え、Cfは1C、Cmは0.5Cになり、Ctは2Cとする。したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部の下限の入力範囲を超える(underflow)値となる。この場合、正(+)のオフセットにて出力値を較正して、アナログ/デジタル変換部の入力範囲に出力電圧値を較正することができる。これについて具体的な数値の例を代入してみると、1.8−2*1+2*0=−0.2Vになり、これはADCの入力範囲よりも200mV程度小さい値であるためエラー較正が必要となる。すなわち、(+)オフセットが必要となる。
Vpulとして1.8Vを与え、Cfは1C、Cmは0.5Cになり、Ctは2Cとする。したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部の下限の入力範囲を超える(underflow)値となる。この場合、正(+)のオフセットにて出力値を較正して、アナログ/デジタル変換部の入力範囲に出力電圧値を較正することができる。これについて具体的な数値の例を代入してみると、1.8−2*1+2*0=−0.2Vになり、これはADCの入力範囲よりも200mV程度小さい値であるためエラー較正が必要となる。すなわち、(+)オフセットが必要となる。
Cmが低下した場合においてタッチが発生する場合について説明する。
Vpulとして1.8Vを与え、Cfは1C、Cmは0.25Cになり、Ctは2Cとする。したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、0.5Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部の下限の入力範囲を超える(underflow)値となる。この場合においても同じく正(+)のオフセットにて出力値を較正して、アナログ/デジタル変換部の入力範囲に出力電圧値を較正することができる。
Vpulとして1.8Vを与え、Cfは1C、Cmは0.25Cになり、Ctは2Cとする。したがって、この場合の出力電圧値(SOP−SON)は、上記式5に適用すると、0.5Vpul−2(Vosp−Vosn)+2(Vpbs−Vnbs)になる。このとき、アナログ/デジタル変換部の下限の入力範囲を超える(underflow)値となる。この場合においても同じく正(+)のオフセットにて出力値を較正して、アナログ/デジタル変換部の入力範囲に出力電圧値を較正することができる。
図4及び図5は、本発明の実施形態による基準電圧較正部及びエラー較正部による較正効果を示す。図5は、Cmが増加すると負のオフセットにて出力電圧を較正し、Cmが低下すると正のオフセットにて出力電圧を較正することを示す。
図5を参照すると、Aラインが基準電圧になり、電圧値がBラインを超える、すなわちADCの入力範囲の上限値を超える値となると(overflow)、電圧値をエラー較正によってBライン以内にダウン較正(shift−down)をし、電圧値がCラインより下に、すなわちADCの入力範囲の下限値を超える値となると(underflow)、電圧値をエラー較正によってCラインの上になるようにアップ較正(shift−up)をすることができる。このとき、Bライン及びCラインのようにオーバーフロー(overflow)及びアンダーフロー(underflow)の基準になる電圧値は、実際のADCの入力範囲よりも少し小さくまたは大きく設定することができる。これは、ADCのオフセット及び様々な要因によりADC出力コードが時間軸上において僅かのバラツキをみせる現象を考慮したものである。
図6は、本発明によるタッチパネルの駆動装置の制御のための信号のタイミングを示す図であり、図7は、図6のタイミング図に示された信号にて制御される差動増幅器の構成要素をそれぞれ示す図である。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者ならば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で種々の修正及び変形が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものに過ぎず、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれることと解釈されるべきである。
100:タッチパネル
200:差動増幅器
300:サンプリング部
400:マルチプレクサ
500:アナログ/デジタル変換部
600:基準電圧較正部
700:エラー較正部
200:差動増幅器
300:サンプリング部
400:マルチプレクサ
500:アナログ/デジタル変換部
600:基準電圧較正部
700:エラー較正部
Claims (7)
- 複数の画素を含むタッチパネルであって、各画素は、該画素の電荷が格納される第1のキャパシタに接続される、前記タッチパネルと、
前記タッチパネルの前記第1のキャパシタの静電容量の変化に伴う電荷の変化量が2つの入力端子から入力され、該電荷の変化量を増幅して、2つの出力端子から増幅された電圧を出力する差動増幅器と、
入力としての前記差動増幅器の出力を受信し、該出力をデジタル値に変換するアナログ/デジタル変換部と、
正の電圧及び負の電圧を前記差動増幅器に出力し、基準電圧値を較正する基準電圧較正部と、
正の電圧及び負の電圧を前記差動増幅器に出力し、前記アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲内の値になるように前記差動増幅器の2つの出力を較正するエラー較正部と、
前記アナログ/デジタル変換部の電圧入力範囲を超える前記差動増幅器の2つの出力値を前記エラー較正部にフィードバックする制御部と
を含むことを特徴とするタッチパネルの駆動装置。 - 前記第1のキャパシタの静電容量の変化に伴う電圧が前記差動増幅器の2つの入力端子に入力される回路経路にそれぞれキャパシタを設けることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネルの駆動装置。
- 前記基準電圧較正部の前記正の電圧及び負の電圧が前記差動増幅器に入力される回路経路にそれぞれキャパシタを設けることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネルの駆動装置。
- 前記基準電圧較正部の前記正の電圧と負の電圧との差に、基準電圧較正部に接続されるキャパシタの電気容量比を乗じて得た値にて前記差動増幅器からの2つの出力を較正することを特徴とする請求項3に記載のタッチパネルの駆動装置。
- 前記エラー較正部の前記正の電圧及び負の電圧が前記差動増幅器に入力される回路経路にそれぞれキャパシタを設けることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネルの駆動装置。
- 前記エラー較正部の前記正の電圧と負の電圧との差に、エラー較正部に接続されるキャパシタの電気容量比を乗じて得た値にて前記差動増幅器からの2つの出力を較正することを特徴とする請求項5に記載のタッチパネルの駆動装置。
- 前記制御部は、フレーム単位で前記差動増幅器からの出力を制御することを特徴とする請求項1に記載のタッチパネルの駆動装置。
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