JP2012247989A - 画像読み取り装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像読み取り性能を損なうこと無しに、画像の読み取りに要する時間を短縮することができる画像読み取り装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】 検知電極、プリチャージ制御スイッチ、アンプ及び読み出しスイッチを備えた画像読み取り装置の駆動方法は、プリチャージ制御スイッチを導通状態に切替え、プリチャージ電圧を検知電極に出力させる。プリチャージ制御スイッチを非導通状態に切替えた後、基準電圧をアンプに与え、調整された基準電圧がアンプから読み出しスイッチに出力される。基準電圧をアンプに与える前に、読み出しスイッチを導通状態に切替える。
【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、画像読み取り装置の駆動方法に関する。

ユーザインタフェースの形としてタッチパネル機能を具備した表示装置を搭載した携帯電話や携帯情報端末、パーソナルコンピュータなどの電子機器が開発されている。このようなタッチパネル機能を具備した電子機器では、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などの表示装置に、別途タッチパネル基板を貼り合わせることでタッチパネル機能を付加することが検討されている。

また、近年、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によりガラス基板等の透明な絶縁基板上にさまざまな材料で薄膜を形成し、切削や研削等の作業を繰り返し行うことにより、走査線や信号線からなる表示素子や、光センサ素子等を形成して、画像読み取り装置を製造する技術が研究されている。

また、画像読み取り装置の読み取り方式として、光センサ素子等に替えて導電性の電極を配置し、この電極と指等との間の容量変化によりパネル表面の指やペン等の情報を検知するいわゆる静電容量方式により接触位置を検出する技術が研究されている。

特開２００４−９３８９４号公報

画像読み取り装置としては、検知電極、プリチャージ制御スイッチ、アンプ及び読み出しスイッチを備えている。上記画像読み取り装置の駆動方法としては、まず、プリチャージ制御スイッチを導通状態に切替える。そして、プリチャージ電圧を検知電極に出力させた後、プリチャージ制御スイッチを非導通状態に切替える。

続いて、アンプへの基準電圧の印加を開始し、調整された基準電圧をアンプから読み出しスイッチに出力させる。基準電圧がアンプに印加されている期間内に、読み出しスイッチを導通状態に切替え、読み出しスイッチは、調整された基準電圧を出力する。これにより、画像を読み取ることができる。次いで、読み出しスイッチを非導通状態に切替えた後、アンプへの基準電圧の印加を終了する。

しかしながら、上記画像読み取り装置の駆動方法では、画像の読み取りに要する時間が長くなってしまう。このため、画像読み取り性能を損なうこと無しに、画像の読み取りに要する時間を短縮することができる技術が求められている。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、画像読み取り性能を損なうこと無しに、画像の読み取りに要する時間を短縮することができる画像読み取り装置の駆動方法を提供することにある。

一実施形態に係る画像読み取り装置の駆動方法は、
入力手段による入力動作に応じて検知容量が変化する検知電極と、前記検知電極に接続され、プリチャージ電圧を前記検知電極に出力する導通状態又は非導通状態に切替えられるプリチャージ制御スイッチと、前記検知電極に接続され、前記検知電極における前記プリチャージ電圧の減衰量に応じて与えられる基準電圧を調整して出力するアンプと、前記アンプに接続され、前記調整された基準電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる読み出しスイッチと、を備えた画像読み取り装置の駆動方法において、
前記プリチャージ制御スイッチを前記導通状態に切替え、前記プリチャージ電圧を前記検知電極に出力させ、
前記プリチャージ制御スイッチを前記非導通状態に切替えた後、前記基準電圧を前記アンプに与え、調整された前記基準電圧が前記アンプから前記読み出しスイッチに出力され、
前記基準電圧を前記アンプに与える前に、前記読み出しスイッチを前記導通状態に切替えるものである。

図１は、一実施形態における電子機器を示す概略斜視図である。 図２は、図１に示した電子機器を示す概略構成図であり、アレイ基板を示す平面図である。 図３は、上記電子機器の画素及びセンサ回路等の等価回路を示す図である。 図４は、上記電子機器のアレイ基板の一部を示す拡大平面図である。 図５は、上記センサ回路の一構成例を説明するための等価回路図である。 図６は、上記一実施形態の実施例１に係る画像読み取り装置の駆動方法における、各種の信号、電位、及び電位差を示すタイミングチャートである。 図７は、上記一実施形態の実施例２に係る画像読み取り装置の駆動方法における、各種の信号、電位、及び電位差を示すタイミングチャートである。 図８は、上記一実施形態の実施例３に係る画像読み取り装置の駆動方法における、各種の信号、電位、及び電位差を示すタイミングチャートである。 図９は、上記一実施形態の比較例に係る画像読み取り装置の駆動方法における、各種の信号、電位、及び電位差を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しながら一実施形態に係る画像読み取り装置の駆動方法について詳細に説明する。この実施形態において、画像読み取り装置が電子機器に設けられた場合を例に説明する。始めに、画像読み取り装置を含む電子機器の構成について説明する。

図１に示すように、電子機器は、画像を表示する表示パネルとしての液晶表示パネルＰと、液晶表示パネルＰに設けられた画像読み取り装置Ｍと、バックライトユニットＢとを備えている。

図１、図２及び図３に示すように、液晶表示パネルＰは、アレイ基板ＡＳと、対向基板ＯＳと、液晶層ＬＣとを備えている。アレイ基板ＡＳの延出部及び基板５０は、ＦＰＣ（flexible printed circuit）５２で接続されている。液晶表示パネルＰは、アレイ基板ＡＳ及び対向基板ＯＳに重なった矩形状の表示領域（アクティブエリア）Ｒ１を有している。なお、後述する入力領域Ｒ２は表示領域Ｒ１に重なっている。

表示領域Ｒ１の外側において、アレイ基板ＡＳ側（後述するガラス基板１上）には、ＸドライバＸＤ及びＹドライバＹＤ１、ＹＤ２が形成されている。基板５０上に形成（搭載）されたＩＣ５１（センサ用ＬＳＩ）は、ＦＰＣ５２を介してＸドライバＸＤ及びＹドライバＹＤ１、ＹＤ２に電気的に接続されている。ＩＣ５１は、少なくとも画像読み取り装置の出力をデジタル信号に変換する等処理を行う。なお、ＸドライバＸＤ及びＹドライバＹＤ１、ＹＤ２には、図示しない他のＦＰＣを介して画像表示用のデータが与えられる。

アレイ基板ＡＳ及び対向基板ＯＳは、図示しない複数本の柱状スペーサにより所定の間隙を保持して対向配置されている。アレイ基板ＡＳ及び対向基板ＯＳは、表示領域Ｒ１の周縁部である両基板の周縁部に配置された矩形枠状のシール材３１により互いに接合されている。

液晶層ＬＣは、アレイ基板ＡＳ及び対向基板ＯＳ間に挟持され、シール材３１で囲まれている。シール材３１の一部に形成された液晶注入口３２は、封止材３３により封止されている。

この実施形態において、液晶表示パネルＰは、例えば、アレイ基板ＡＳ側に表示面を有している。また、表示面は入力面としても機能している。このため、液晶表示パネルＰは、フロントアレイ構造と呼ばれる構造を採っており、アレイ基板ＡＳは対向基板ＯＳよりユーザ側に配置されている。

バックライトユニットＢは、対向基板ＯＳに対してアレイ基板ＡＳの反対側に配置されている。バックライトユニットＢは、対向基板ＯＳに対向配置された導光板と、導光板の一側縁に対向配置された光源及び反射板とを備えている。バックライトユニットＢは、対向基板ＯＳに向けて光を放出する。

液晶表示パネルＰは、入射されるバックライトを透過させるかどうかを制御する。液晶表示パネルＰは、対向基板ＯＳの外面側に光を透過させることにより、表示領域Ｒ１に画像を表示する。

図２及び図３に示すように、アレイ基板ＡＳは、互いに直交する行方向Ｘ及び列方向Ｙに沿ってマトリクス状に設けられた複数の画素ＰＸを有している。複数の画素ＰＸは、表示領域Ｒ１に重なっている。画素ＰＸは、行方向Ｘ及び列方向Ｙに並べられている。

画素ＰＸは、複数色の何れかを表示し、この実施形態において、赤色、緑色及び青色の何れかを表示する。この実施形態において、赤色の画素ＰＸ、緑色の画素ＰＸ及び青色の画素ＰＸは、行方向Ｘに繰返し並べられている。赤色の画素ＰＸは後述する赤色の着色層に、緑色の画素ＰＸは後述する緑色の着色層に、青色の画素ＰＸは後述する青色の着色層に、それぞれ重ねられている。

アレイ基板ＡＳは、複数（ｎ本）の信号線ｓと、複数（ｍ本）の走査線ｇと、複数（ｍ本）の補助容量線ｃとを有している。信号線ｓは、列方向Ｙに延在し、行方向Ｘに間隔を置いて並んでいる。信号線ｓは、ＸドライバＸＤに接続されている。水平走査期間中や垂直走査期間中、複数の信号線ｓには、ＸドライバＸＤを介して映像信号が与えられる。

走査線ｇは、行方向Ｘに延在し、列方向Ｙに間隔を置いて並んでいる。補助容量線ｃは、走査線ｇに間隔を置いて並べられている。補助容量線ｃは、走査線ｇと同様、行方向Ｘに延在し、列方向Ｙに間隔を置いて並んでいる。走査線ｇ及び補助容量線ｃは、ＹドライバＹＤ１及びＹドライバＹＤ２の少なくとも一方に接続されている。

複数の画素ＰＸは、複数の信号線ｓ並びに複数の走査線ｇ及び複数の補助容量線ｃの交差部近傍に設けられている。画素ＰＸは、信号線ｓ、走査線ｇ及び補助容量線ｃに接続されている。画素ＰＸは、スイッチング素子ＧＳＷと、画素電極ＥＰと、補助容量Ｃｓとを有している。

スイッチング素子ＧＳＷは、走査線ｇ及び信号線ｓに電気的に接続され、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）で形成され、ここでは、ＮＭＯＳ型のＴＦＴで形成されている。画素電極ＥＰは、スイッチング素子ＧＳＷに電気的に接続されている。補助容量Ｃｓは、画素電極ＥＰに電気的に接続されている。補助容量Ｃｓは、補助容量線ｃ及び図示しない補助容量電極を有し、容量を形成する。

図２乃至図５に示すように、画像読み取り装置Ｍは、複数のセンサ回路ＳＮと、複数の容量カップリング線ｃｕｐ１、ｃｕｐ２と、複数のプリチャージ線ｐｒｅと、複数のプリチャージ制御線ｐｒｅｇと、複数の読み出し線ｏｕｔと、複数の読み出し制御線ｏｕｔｇと、を有している。

センサ回路ＳＮは、それぞれ隣合う複数の画素ＰＸが設けられた領域（画素群）内に１つの割合で配置されている。この実施形態において、センサ回路ＳＮは、２４画素ＰＸ（２行×１２列）毎に１つ配置されている。

プリチャージ制御線ｐｒｅｇは、走査線ｇ及び補助容量線ｃに間隔を置いて並べられている。プリチャージ制御線ｐｒｅｇは、行方向Ｘに延在し、列方向Ｙに間隔を置いて並んでいる。プリチャージ制御線ｐｒｅｇは、ＹドライバＹＤ１及びＹドライバＹＤ２の少なくとも一方に接続されている。プリチャージ制御線ｐｒｅｇには、ＹドライバＹＤ１、ＹＤ２からプリチャージ制御信号ＰＧが与えられる。

読み出し制御線ｏｕｔｇは、走査線ｇ、補助容量線ｃ及びプリチャージ制御線ｐｒｅｇに間隔を置いて並べられている。読み出し制御線ｏｕｔｇは、行方向Ｘに延在し、列方向Ｙに間隔を置いて並んでいる。読み出し制御線ｏｕｔｇは、ＹドライバＹＤ１及びＹドライバＹＤ２の少なくとも一方に接続されている。読み出し制御線ｏｕｔｇには、ＹドライバＹＤ１、ＹＤ２から読み出し制御信号ＲＧが与えられる。

プリチャージ線ｐｒｅ、読み出し線ｏｕｔ及び容量カップリング線ｃｕｐ１、ｃｕｐ２は、信号線ｓと共用している。プリチャージ線ｐｒｅ、容量カップリング線ｃｕｐ１及び読み出し線ｏｕｔは、１つのセンサ回路ＳＮ毎に１本ずつ配置されている。容量カップリング線ｃｕｐ２は、１つのセンサ回路ＳＮ毎に９本ずつ配置されている。

容量カップリング線ｃｕｐ２は、後述する検知電極ＤＥとの間にカップリング容量を形成する。なお、この実施形態において、容量カップリング線ｃｕｐ１は、検知電極ＤＥに電気的に接続されたゲート電極７との間にカップリング容量を形成する。

センサ回路ＳＮは、検知電極ＤＥと、プリチャージ制御スイッチＰＳＷと、アンプとしての増幅スイッチＡＭＰと、読み出しスイッチＯＳＷとを有している。
検知電極ＤＥは、行方向Ｘに延在し、入力手段３０による入力動作に応じて検知容量Ｃｆが変化するものである。

プリチャージ制御スイッチＰＳＷは、ＴＦＴで形成され、ここでは、ＰＭＯＳ型のＴＦＴで形成されている。プリチャージ制御スイッチＰＳＷは、プリチャージ線ｐｒｅ及び検知電極ＤＥ間に接続され、プリチャージ線ｐｒｅを介して入力されるプリチャージ電圧ＰＲを検知電極ＤＥに与えるかどうか切替える。

詳しくは、プリチャージ制御スイッチＰＳＷにおいて、ゲート電極６はプリチャージ制御線ｐｒｅｇに接続され、半導体層３のソース領域はプリチャージ線ｐｒｅに接続され、半導体層３のドレイン領域は接続電極１３等を介して検知電極ＤＥに接続されている。プリチャージ制御スイッチＰＳＷは、プリチャージ制御信号ＰＧに応じてプリチャージ電圧ＰＲを検知電極ＤＥに出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる。

増幅スイッチＡＭＰは、ＴＦＴで形成され、ここでは、ＰＭＯＳ型のＴＦＴで形成されている。増幅スイッチＡＭＰのゲート電極７において、一端は接続電極１６を介して検知電極ＤＥに接続され、他端は接続電極１３を介して半導体層３のドレイン領域に接続されている。増幅スイッチＡＭＰのソース電極１４は容量カップリング線ｃｕｐ１に接続されている。増幅スイッチＡＭＰは、検知電極ＤＥに与えられたプリチャージ電圧ＰＲの減衰量が少ない場合に導通状態（オン）となり、検知電極ＤＥに与えられたプリチャージ電圧ＰＲの減衰量が多い場合に非導通状態（オフ）となる。

増幅スイッチＡＭＰは、容量カップリング線ｃｕｐ１を介して与えられる基準電圧Ｖｓｔ（容量カップリングパルス信号ＣＰＬ）を、検知電極ＤＥにおけるプリチャージ電圧ＰＲの減衰量に応じた電圧値に調整してドレイン電極１５に出力する。このため、増幅スイッチＡＭＰは、検知電極ＤＥに与えられたプリチャージ電圧ＰＲの減衰量（検知電極ＤＥに生じた電位差）を増幅して出力すると言い換えることができる。
また、容量カップリング線ｃｕｐ１に与えられる容量カップリングパルス信号ＣＰＬの電圧変動の際に、カップリング容量Ｃｐを介し検知電極ＤＥの電位は変動する。

読み出しスイッチＯＳＷは、ＴＦＴで形成され、ここでは、ＰＭＯＳ型のＴＦＴで形成されている。読み出しスイッチＯＳＷは、増幅スイッチＡＭＰに接続されている。読み出しスイッチＯＳＷは、増幅スイッチＡＭＰのドレイン電極１５及び読み出し線ｏｕｔ間に接続されている。読み出しスイッチＯＳＷは、電圧値が調整された基準電圧Ｖｓｔを出力する導通状態又は非導通状態に切替えるものである。

詳しくは、読み出しスイッチＯＳＷにおいて、ゲート電極８は読み出し制御線ｏｕｔｇに接続され、半導体層５のソース領域は増幅スイッチＡＭＰのドレイン電極１５に接続され、半導体層５のドレイン領域は読み出し線ｏｕｔに接続されている。

読み出しスイッチＯＳＷが導通状態に切替えられることにより、読み出し線ｏｕｔの電位は、入力手段３０及び検知電極ＤＥ間の検知容量Ｃｆの有無や強弱に基づいて変動することになる。すなわち、読み出し線ｏｕｔの電位の変動を取得することにより、入力手段３０にて接触される個所の位置情報を抽出することができる。

なお、画像読み取り装置Ｍを用いた入力手段３０にて接触される個所の位置情報の抽出は、映像信号の書込みをしていない水平ブランキング期間中や垂直ブランキング期間中等に行われる。

図４に示すように、容量カップリング線ｃｕｐ２は、行方向Ｘに突き出た複数のシールド電極ＳＬＤを有している。検知電極ＤＥは、複数のシールド電極ＳＬＤで囲まれている。複数の画素ＰＸは、行方向Ｘに沿って一様に並べられ、列方向Ｙに沿って１行毎に反転して並べられている。

次に、上記画像読み取り装置Ｍが設けられた液晶表示パネルＰの積層構造について説明する。
図２乃至図５に示すように、アレイ基板ＡＳは、透明な絶縁基板として、ガラス基板１を有している。アレイ基板ＡＳは、ガラス基板１上に成膜されたアンダーコート絶縁膜と、アンダーコート絶縁膜上に形成された半導体層３、４、５、スイッチング素子ＧＳＷの半導体層及び補助容量電極と、各半導体層及び補助容量電極を覆ったゲート絶縁膜を含んでいる。

ゲート絶縁膜上には、プリチャージ制御線ｐｒｅｇ、読み出し制御線ｏｕｔｇ、ゲート電極６、７、８、検知電極ＤＥ、走査線ｇ、補助容量線ｃ等が形成されている。プリチャージ制御線ｐｒｅｇ等が形成されたゲート絶縁膜上には、層間絶縁膜が形成され、さらに層間絶縁膜上には、信号線ｓ（プリチャージ線ｐｒｅ、読み出し線ｏｕｔ、容量カップリング線ｃｕｐ１、ｃｕｐ２）、接続電極１６、ソース電極１４、ドレイン電極１５、シールド電極ＳＬＤ等が形成されている。

信号線ｓ等が形成された層間絶縁膜上には、パッシベーション膜や平坦化膜が順に形成され、平坦化膜上には、共通電極ＥＴ、絶縁膜、画素電極ＥＰ及び配向膜が順に形成されている。画素電極ＥＰには複数のスリットが形成されている。このため、液晶表示パネルＰは、横電界を利用するＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードを採っている。

対向基板ＯＳは、透明な絶縁基板として、他のガラス基板を有している。他のガラス基板上には、カラーフィルタ及び配向膜が順に形成されている。カラーフィルタは、ブラックマトリクス層と、赤色、緑色、青色の複数の着色層を有している。
ガラス基板１（アレイ基板ＡＳ）及び他のガラス基板（対向基板ＯＳ）の外面には偏光板を含む光学素子が配置されている。

次に、本実施形態に係る実施例１、実施例２、実施例３及び比較例の画像読み取り装置Ｍの駆動方法について説明する。なお、画像読み取り装置Ｍの駆動は、ＩＣ５１にてＸドライバＸＤ及びＹドライバＹＤ１、ＹＤ２の駆動を制御することにより行われる。

（実施例１）
図３、図５及び図６に示すように、タイミングＴ１は、画像読み取り装置の動作開始と同時に設定されている。まず、タイミングＴ１において、電圧レベルがオンレベルとしてロー（Ｌ）レベルに切替えられたプリチャージ制御信号ＰＧを、プリチャージ制御線ｐｒｅｇを介してプリチャージ制御スイッチＰＳＷのゲート電極に与え、プリチャージ制御スイッチＰＳＷを導通状態に切替える。そして、プリチャージ線ｐｒｅに与えられるプリチャージ電圧ＰＲを、プリチャージ制御スイッチＰＳＷを介して検知電極ＤＥに出力させる。

また、タイミングＴ１において、電圧レベルがリセットレベルとしてＬレベルに切替えられた初期化信号ＰＲＧを読み出し線ｏｕｔに与える。これにより、読み出し線ｏｕｔの電圧を初期化することができる。

上記のように、一定の期間に、プリチャージ電圧ＰＲを検知電極ＤＥに出力し、読み出し線ｏｕｔの電圧を初期化した後、タイミングＴ２において、プリチャージ制御信号ＰＧの電圧レベルがオフレベルとしてハイ（Ｈ）レベルに切替えられ、プリチャージ制御スイッチＰＳＷが非導通状態に切替えられ、初期化信号ＰＲＧの電圧レベルがＨレベルに切替えられる。なお、タイミングＴ２以降、プリチャージ制御信号ＰＧの電圧レベル及び初期化信号ＰＲＧの電圧レベルは、Ｈレベルに保持される。

次いで、タイミングＴ２から一定の期間を経たタイミングＴ３において、電圧レベルがオンレベルとしてＬレベルに切替えられた読み出し制御信号ＲＧを、読み出し制御線ｏｕｔｇを介して読み出しスイッチＯＳＷのゲート電極に与え、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替える。ここで、基準電圧Ｖｓｔを増幅スイッチＡＭＰに与える前に、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えている。

その後、タイミングＴ３から一定の期間を経たタイミングＴ４において、電圧レベルがＨレベルに切替えられた容量カップリングパルス信号、すなわち基準電圧Ｖｓｔを容量カップリング線ｃｕｐ１を介して増幅スイッチＡＭＰに与える。

入力（入力手段３０による接触）が無い場合と、有る場合との間で、検知電極ＤＥの電位に差を生じさせることができる。
図６の増幅スイッチＡＭＰのゲート電極−ソース電極間の電位差を示す波形は、検知電極ＤＥの電位の違いが、増幅スイッチＡＭＰの動作点の差に反映されることを示している。入力が無い場合と、有る場合との間で、増幅スイッチＡＭＰのゲート電極−ソース電極間の電位差に違いを生じさせることができる。
図６の出力信号ＰＯＬを示す波形は、この出力信号の電位変動を示したものである。入力が無い場合と、有る場合との間で、出力信号ＰＯＬの電位に差を生じさせることができる。
そして、調整された基準電圧Ｖｓｔは、増幅スイッチＡＭＰから読み出しスイッチＯＳＷに出力され、さらに読み出し線ｏｕｔに出力される。

その後、タイミングＴ５において、読み出し制御信号ＲＧの電圧レベルをオフレベルとしてＨレベルに切替え、読み出しスイッチＯＳＷを非導通状態に切替える。これにより、読み出し線ｏｕｔの電位を保持することができる。このため、保持された読み出し線ｏｕｔの電位（調整された基準電圧Ｖｓｔ）を取得することにより、入力手段３０にて接触される個所の位置情報を抽出することができる。

続いて、タイミングＴ５から一定の期間を経たタイミングＴ６において、容量カップリングパルス信号の電圧レベルがＬレベルに切替えられる。タイミングＴ６は、画像読み取り装置の動作終了と同時に設定されている。

（実施例２）
図３、図５及び図７に示すように、タイミングＴ１は、画像読み取り装置の動作開始と同時に設定されている。まず、タイミングＴ１において、Ｌレベルに切替えられたプリチャージ制御信号ＰＧを、プリチャージ制御線ｐｒｅｇを介してプリチャージ制御スイッチＰＳＷのゲート電極に与え、プリチャージ制御スイッチＰＳＷを導通状態に切替える。そして、プリチャージ線ｐｒｅに与えられるプリチャージ電圧ＰＲを、プリチャージ制御スイッチＰＳＷを介して検知電極ＤＥに出力させる。
また、タイミングＴ１において、Ｌレベルに切替えられた初期化信号ＰＲＧを読み出し線ｏｕｔに与え、読み出し線ｏｕｔの電圧を初期化する。

上記のように、プリチャージ電圧ＰＲを検知電極ＤＥに出力し、読み出し線ｏｕｔの電圧を初期化する期間中のタイミングＴ２において、Ｌレベルに切替えられた読み出し制御信号ＲＧを、読み出し制御線ｏｕｔｇを介して読み出しスイッチＯＳＷのゲート電極に与え、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替える。ここで、基準電圧Ｖｓｔを増幅スイッチＡＭＰに与える前に、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えている。

次いで、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えた後のタイミングＴ３において、プリチャージ制御信号ＰＧの電圧レベルがＨレベルに切替えられ、プリチャージ制御スイッチＰＳＷが非導通状態に切替えられ、初期化信号ＰＲＧの電圧レベルがＨレベルに切替えられる。なお、タイミングＴ３以降、プリチャージ制御信号ＰＧの電圧レベル及び初期化信号ＰＲＧの電圧レベルは、Ｈレベルに保持される。

その後、タイミングＴ３から一定の期間を経たタイミングＴ４において、電圧レベルがＨレベルに切替えられた容量カップリングパルス信号、すなわち基準電圧Ｖｓｔを容量カップリング線ｃｕｐ１を介して増幅スイッチＡＭＰに与える。

そして、調整された基準電圧Ｖｓｔは、増幅スイッチＡＭＰから読み出しスイッチＯＳＷに出力され、さらに読み出し線ｏｕｔに出力される。

その後、タイミングＴ５において、読み出し制御信号ＲＧの電圧レベルをＨレベルに切替え、読み出しスイッチＯＳＷを非導通状態に切替える。これにより、読み出し線ｏｕｔの電位を保持することができる。このため、保持された読み出し線ｏｕｔの電位（調整された基準電圧Ｖｓｔ）を取得することにより、入力手段３０にて接触される個所の位置情報を抽出することができる。

続いて、タイミングＴ５から一定の期間を経たタイミングＴ６において、容量カップリングパルス信号の電圧レベルがＬレベルに切替えられる。タイミングＴ６は、画像読み取り装置の動作終了と同時に設定されている。

（実施例３）
図３、図５及び図８に示すように、タイミングＴ１は、画像読み取り装置の動作開始と同時に設定されている。まず、タイミングＴ１において、Ｌレベルに切替えられたプリチャージ制御信号ＰＧを、プリチャージ制御線ｐｒｅｇを介してプリチャージ制御スイッチＰＳＷのゲート電極に与え、プリチャージ制御スイッチＰＳＷを導通状態に切替える。そして、プリチャージ線ｐｒｅに与えられるプリチャージ電圧ＰＲを、プリチャージ制御スイッチＰＳＷを介して検知電極ＤＥに出力させる。

また、タイミングＴ１において、Ｌレベルに切替えられた初期化信号ＰＲＧを読み出し線ｏｕｔに与え、読み出し線ｏｕｔの電圧を初期化する。
さらに、タイミングＴ１において、Ｌレベルに切替えられた読み出し制御信号ＲＧを、読み出し制御線ｏｕｔｇを介して読み出しスイッチＯＳＷのゲート電極に与え、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替える。ここで、基準電圧Ｖｓｔを増幅スイッチＡＭＰに与える前に、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えている。

上記のように、プリチャージ電圧ＰＲを検知電極ＤＥに出力し、読み出し線ｏｕｔの電圧を初期化し、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えた後のタイミングＴ２において、プリチャージ制御信号ＰＧの電圧レベルがＨレベルに切替えられ、プリチャージ制御スイッチＰＳＷが非導通状態に切替えられ、初期化信号ＰＲＧの電圧レベルがＨレベルに切替えられる。なお、タイミングＴ２以降、プリチャージ制御信号ＰＧの電圧レベル及び初期化信号ＰＲＧの電圧レベルは、Ｈレベルに保持される。

その後、タイミングＴ２から一定の期間を経たタイミングＴ３において、電圧レベルがＨレベルに切替えられた容量カップリングパルス信号、すなわち基準電圧Ｖｓｔを容量カップリング線ｃｕｐ１を介して増幅スイッチＡＭＰに与える。

そして、調整された基準電圧Ｖｓｔは、増幅スイッチＡＭＰから読み出しスイッチＯＳＷに出力され、さらに読み出し線ｏｕｔに出力される。

その後、タイミングＴ４において、読み出し制御信号ＲＧの電圧レベルをＨレベルに切替え、読み出しスイッチＯＳＷを非導通状態に切替える。これにより、読み出し線ｏｕｔの電位を保持することができる。このため、保持された読み出し線ｏｕｔの電位（調整された基準電圧Ｖｓｔ）を取得することにより、入力手段３０にて接触される個所の位置情報を抽出することができる。

続いて、タイミングＴ４から一定の期間を経たタイミングＴ５において、容量カップリングパルス信号の電圧レベルがＬレベルに切替えられる。タイミングＴ５は、画像読み取り装置の動作終了と同時に設定されている。

（比較例）
図３、図５及び図９に示すように、タイミングＴ１は、画像読み取り装置の動作開始と同時に設定されている。まず、タイミングＴ１において、Ｌレベルに切替えられたプリチャージ制御信号ＰＧを、プリチャージ制御線ｐｒｅｇを介してプリチャージ制御スイッチＰＳＷのゲート電極に与え、プリチャージ制御スイッチＰＳＷを導通状態に切替える。そして、プリチャージ線ｐｒｅに与えられるプリチャージ電圧ＰＲを、プリチャージ制御スイッチＰＳＷを介して検知電極ＤＥに出力させる。
また、タイミングＴ１において、Ｌレベルに切替えられた初期化信号ＰＲＧを読み出し線ｏｕｔに与え、読み出し線ｏｕｔの電圧を初期化する。

上記のように、プリチャージ電圧ＰＲを検知電極ＤＥに出力し、読み出し線ｏｕｔの電圧を初期化した後のタイミングＴ２において、プリチャージ制御信号ＰＧの電圧レベルがＨレベルに切替えられ、プリチャージ制御スイッチＰＳＷが非導通状態に切替えられ、初期化信号ＰＲＧの電圧レベルがＨレベルに切替えられる。なお、タイミングＴ２以降、プリチャージ制御信号ＰＧの電圧レベル及び初期化信号ＰＲＧの電圧レベルは、Ｈレベルに保持される。

その後、タイミングＴ２から一定の期間を経たタイミングＴ３において、電圧レベルがＨレベルに切替えられた容量カップリングパルス信号、すなわち基準電圧Ｖｓｔを容量カップリング線ｃｕｐ１を介して増幅スイッチＡＭＰに与える。

次いで、基準電圧Ｖｓｔが増幅スイッチＡＭＰに与えられる期間中のタイミングＴ４において、Ｌレベルに切替えられた読み出し制御信号ＲＧを、読み出し制御線ｏｕｔｇを介して読み出しスイッチＯＳＷのゲート電極に与え、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替える。ここで、基準電圧Ｖｓｔを増幅スイッチＡＭＰに与えた後に、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えている。
そして、調整された基準電圧Ｖｓｔは、増幅スイッチＡＭＰから読み出しスイッチＯＳＷに出力され、さらに読み出し線ｏｕｔに出力される。

次いで、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えた後のタイミングＴ５において、読み出し制御信号ＲＧの電圧レベルをＨレベルに切替え、読み出しスイッチＯＳＷを非導通状態に切替える。これにより、読み出し線ｏｕｔの電位を保持する。

続いて、タイミングＴ５から一定の期間を経たタイミングＴ６において、容量カップリングパルス信号の電圧レベルがＬレベルに切替えられる。タイミングＴ６は、画像読み取り装置の動作終了と同時に設定されている。

上記のように構成された一実施形態に係る画像読み取り装置の駆動方法によれば、比較例の画像読み取り装置の駆動方法では基準電圧Ｖｓｔを増幅スイッチＡＭＰに与えた後に、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えているのに対し、実施例１乃至３の画像読み取り装置の駆動方法では基準電圧Ｖｓｔを増幅スイッチＡＭＰに与える前に、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えている。

実施例１乃至３では、比較例で言うタイミングＴ３からタイミングＴ４の間（基準電圧Ｖｓｔを増幅スイッチＡＭＰに与えてから読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えるまでの間）の期間、すなわち、画像読み取り動作に実質的に寄与していない期間を削減することができる。このため、画像読み取り性能（高い読み取り解像度）を損なうこと無しに、画像の読み取りに要する時間を短縮することができる。

表示動作に与えられる期間（映像信号の書込み期間）をその分大きくとれるため、信号選択数を多くでき、その結果、外部ＩＣ（ＩＣ５１）の出力数を少なくでき、画像読み取り装置の低コスト化が可能となる。

さらに、実施例２では、プリチャージ制御スイッチＰＳＷが導通状態に切替えられている期間内に、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えている。このようにタイミングを設定することによって、比較例で言うタイミングＴ３からタイミングＴ４の間の期間、すなわち、画像読み取り動作に実質的に寄与していない期間を、実施例１よりもさらに短縮することができる。この結果、画像読み取り装置のさらなる低コスト化が可能となる。

またさらに、実施例３では、プリチャージ制御スイッチＰＳＷを導通状態に切替えるタイミングと同時に、読み出しスイッチＯＳＷを導通状態に切替えている。このようにタイミングを設定することによって、プリチャージ制御スイッチＰＳＷが導通状態に切替えられている期間、すなわち実施例２で言うタイミングＴ１からタイミングＴ３の間の期間を、実施例２よりもさらに短縮することができる。この結果、画像読み取り装置のさらなる低コスト化が可能となる。
上記のことから、画像読み取り性能を損なうこと無しに、画像の読み取りに要する時間を短縮することができる画像読み取り装置の駆動方法を得ることができる。

なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。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。

例えば、このため、液晶表示パネルＰは、リアアレイ構造と呼ばれる構造を採ってもよく、この場合、対向基板ＯＳはアレイ基板ＡＳよりユーザ側に配置される。

液晶表示パネルＰは、横電界を利用するＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードを採っているが、これに限らず、各種のモードを採ることができる。この場合、液晶表示パネルＰの配線構造や積層構造は異なるが、上述した効果が得られることは言うまでもない。

表示パネルは、液晶表示パネルＰに限定されるものではなく、画像を表示領域Ｒ１に表示するように構成されたものであれば良い。
画像読み取り装置は、上記電子機器に限らず、各種の電子機器に設けて使用することが可能である。

Ｍ…画像読み取り装置、ＳＮ…センサ回路、ｃｕｐ１，ｃｕｐ２…容量カップリング線、ｐｒｅ…プリチャージ線、ｐｒｅｇ…プリチャージ制御線、ｏｕｔ…読み出し線、ｏｕｔｇ…読み出し制御線、ＤＥ…検知電極、ＰＳＷ…プリチャージ制御スイッチ、ＡＭＰ…増幅スイッチ、ＯＳＷ…読み出しスイッチ、Ｃｆ…検知容量、ＰＲ…プリチャージ電圧、Ｖｓｔ…基準電圧、Ｃｐ…カップリング容量、５１…ＩＣ、３０…入力手段。

Claims (3)

1. 入力手段による入力動作に応じて検知容量が変化する検知電極と、前記検知電極に接続され、プリチャージ電圧を前記検知電極に出力する導通状態又は非導通状態に切替えられるプリチャージ制御スイッチと、前記検知電極に接続され、前記検知電極における前記プリチャージ電圧の減衰量に応じて与えられる基準電圧を調整して出力するアンプと、前記アンプに接続され、前記調整された基準電圧を出力する導通状態又は非導通状態に切替えられる読み出しスイッチと、を備えた画像読み取り装置の駆動方法において、
   前記プリチャージ制御スイッチを前記導通状態に切替え、前記プリチャージ電圧を前記検知電極に出力させ、
   前記プリチャージ制御スイッチを前記非導通状態に切替えた後、前記基準電圧を前記アンプに与え、調整された前記基準電圧が前記アンプから前記読み出しスイッチに出力され、
   前記基準電圧を前記アンプに与える前に、前記読み出しスイッチを前記導通状態に切替える、画像読み取り装置の駆動方法。
2. 前記プリチャージ制御スイッチが前記導通状態に切替えられている期間内に、前記読み出しスイッチを前記導通状態に切替える、請求項１に記載の画像読み取り装置の駆動方法。
3. 前記プリチャージ制御スイッチを前記導通状態に切替えるタイミングと同時に、前記読み出しスイッチを前記導通状態に切替える、請求項１に記載の画像読み取り装置の駆動方法。

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