特許 6703794 タッチパネル駆動装置、タッチパネル装置、タッチパネル駆動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6703794

(24)【登録日】2020年5月13日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】タッチパネル駆動装置、タッチパネル装置、タッチパネル駆動方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20200525BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 522

【請求項の数】9

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2018-124284(P2018-124284)

(22)【出願日】2018年6月29日

(65)【公開番号】特開2020-4180(P2020-4180A)

(43)【公開日】2020年1月9日

【審査請求日】2019年9月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000201814

【氏名又は名称】双葉電子工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116942

【弁理士】

【氏名又は名称】岩田 雅信

(74)【代理人】

【識別番号】100167704

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 裕人

(72)【発明者】

【氏名】六車 雄

(72)【発明者】

【氏名】杉本 照和

(72)【発明者】

【氏名】高山 勝己

(72)【発明者】

【氏名】田中 博之

【審査官】 田川 泰宏

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０２９９５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−００８７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２３３１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２６７２９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１４１５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１４１５５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１−３／０４８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチパネルに対し、順次、隣接する一対の送信信号線と隣接する一対の受信信号線を選択する走査を行うタッチパネル駆動装置であって、
前記タッチパネルの一対の受信信号線からの、操作に伴う容量変化によって波形が変化する各受信信号を受信して、各受信信号の比較動作を行ってタッチパネル操作監視のための検出値を生成する受信回路と、
前記タッチパネルにおける受信信号線から前記受信回路に至る信号経路上で、前記受信回路に供給される前記一対の受信信号線からの各受信信号のそれぞれに対して互いに同じフィルタ特性のフィルタ処理を行う複数のノイズフィルタと、を備えた
タッチパネル駆動装置。

【請求項2】

前記複数のノイズフィルタは、それぞれ、互いに同じ定数の抵抗と同じ定数の容量素子を有して構成される
請求項１に記載のタッチパネル駆動装置。

【請求項3】

前記タッチパネルに配設されたｍ本の前記受信信号線のうちの２本を、前記受信回路に受信信号を供給する２本の受信信号線に順次電気的に接続する選択回路を備え、
前記ノイズフィルタは、前記選択回路と前記受信回路の間の２本の受信信号線のそれぞれの信号経路上に設けられている
請求項１又は請求項２に記載のタッチパネル駆動装置。但しｍは３以上の自然数。

【請求項4】

前記ノイズフィルタは、定数の異なる複数の抵抗、又は定数の異なる複数の容量素子が切替可能な構成とされている
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のタッチパネル駆動装置。

【請求項5】

前記ノイズフィルタは、前記受信回路で検出されるノイズレベルに応じて、抵抗又は容量素子が切替制御される
請求項４に記載のタッチパネル駆動装置。

【請求項6】

前記ノイズフィルタは、前記タッチパネルにおける前記送信信号線又は前記受信信号線の走査タイミングに応じて抵抗又は容量素子が切替制御される
請求項４に記載のタッチパネル駆動装置。

【請求項7】

タッチパネルと、
前記タッチパネルに対し、順次、隣接する一対の送信信号線と隣接する一対の受信信号線を選択する走査を行うタッチパネル駆動装置とを有し、
前記タッチパネル駆動装置は、
前記タッチパネルの一対の受信信号線からの、操作に伴う容量変化によって波形が変化する各受信信号を受信して、各受信信号の比較動作を行ってタッチパネル操作監視のための検出値を生成する受信回路と、
前記受信回路に供給される前記一対の受信信号線からの各受信信号のそれぞれに対して、互いに同じフィルタ特性のフィルタ処理を行う複数のノイズフィルタと、を備えた
タッチパネル装置。

【請求項8】

前記ノイズフィルタは、前記タッチパネルに配設されたｍ本の前記受信信号線のそれぞれに対応して設けられている
請求項７に記載のタッチパネル装置。但しｍは３以上の自然数。

【請求項9】

タッチパネルに対し、順次、隣接する一対の送信信号線と隣接する一対の受信信号線を選択する走査を行い、
前記タッチパネルにおける受信信号線から受信回路に至る信号経路上で、前記受信回路に供給される前記一対の受信信号線による各受信信号のそれぞれに対して互いに同じフィルタ特性のフィルタ処理を行い、
前記受信回路において、前記一対の受信信号線からの、操作に伴う容量変化によって波形が変化する各受信信号を受信して、各受信信号の比較動作を行ってタッチパネル操作監視のための検出値を生成する
タッチパネル駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はタッチパネル駆動装置、タッチパネル装置、タッチパネル駆動方法に関し、特にタッチ検出精度の向上のための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

タッチパネルに関して各種の技術が知られており、下記特許文献１には同時に２組の信号線（電極）のセンシングを行ってタッチ操作位置の検出を行うことで解像度を向上させるセンシング技術が開示されている。
また下記特許文献２には、Ｘ、Ｙ方向の電極配線において電極が交差する部分を設けないようにした、いわゆるシングルレイヤ方式の構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−２１９９６１号公報

【特許文献2】特開２０１０−１８２２７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

静電容量式のタッチパネルの場合、外来ノイズ（電磁ノイズ）の影響で、指でタッチしていなくてもタッチ座標を検出してしまう場合がある。この現象を「誤タッチ」と呼ぶ。
当然ながら誤タッチによってはタッチパネル装置としてのセンシング精度が悪化することになるため、これを防止したい。
また、このためには検出信号経路にフィルタ（例えばＬＰＦ：Low Pass Filter）を挿入し、高周波の外来ノイズ成分をカットすることが考えられるが、フィルタ挿入により、容量変化の検知性能に影響が出る場合もある。
これらを考慮して本発明では、外来ノイズ環境でも良好なセンシング精度を維持できるタッチパネル装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明に係るタッチパネル駆動装置は、タッチパネルに対し、順次、隣接する一対の送信信号線と隣接する一対の受信信号線を選択する走査を行うタッチパネル駆動装置であって、前記タッチパネルの一対の受信信号線からの、操作に伴う容量変化によって波形が変化する各受信信号を受信して、各受信信号の比較動作を行ってタッチパネル操作監視のための検出値を生成する受信回路と、前記タッチパネルにおける受信信号線から前記受信回路に至る信号経路上で、前記受信回路に供給される前記一対の受信信号線からの各受信信号のそれぞれに対して互いに同じフィルタ特性のフィルタ処理を行う複数のノイズフィルタとを備える。
受信回路は、一対の受信信号線からの各受信信号について比較動作を行って検出値を生成するものである。この場合に、受信回路に供給される一対の受信信号線からの各受信信号に対して同じフィルタ特性のノイズフィルタを設けるようにする。

【0006】

上記したタッチパネル駆動装置においては、前記複数のノイズフィルタは、それぞれ、互いに同じ定数の抵抗と同じ定数の容量素子を有して構成されることが考えられる。
複数のノイズフィルタは例えばＣＲ（容量・抵抗）回路として同じ定数の素子によるＬＰＦを構成することで同じフィルタ特性とする。

【0007】

上記したタッチパネル駆動装置においては、前記タッチパネルに配設されたｍ本（ｍは３以上の自然数）の前記受信信号線のうちの２本を、前記受信回路に受信信号を供給する２本の受信信号線に順次電気的に接続する選択回路を備え、前記ノイズフィルタは、前記選択回路と前記受信回路の間の２本の受信信号線のそれぞれの信号経路上に設けられていることが考えられる。
受信回路には、選択回路からの一対の（２本の）受信信号線からの各受信信号について比較動作を行う。この２本の受信信号線のそれぞれの経路上にノイズフィルタを設ける。

【0008】

上記したタッチパネル駆動装置においては、前記ノイズフィルタは、定数の異なる複数の抵抗、又は定数の異なる複数の容量素子が切替可能な構成とされていることが考えられる。
ＣＲ（容量・抵抗）回路によるパッシブ回路としてのノイズフィルタにおいて、複数の抵抗を設け、フィルタ動作のための抵抗を選択可能とする。又は複数の容量素子を設けフィルタ動作のための容量素子を選択可能とする。

【0009】

上記したタッチパネル駆動装置においては、前記ノイズフィルタは、前記受信回路で検出されるノイズレベルに応じて、抵抗又は容量素子が切替制御されることが考えられる。
これによりノイズレベルに応じてノイズフィルタの特性が可変制御される。

【0010】

上記したタッチパネル駆動装置においては、前記ノイズフィルタは、前記タッチパネルにおける前記送信信号線又は前記受信信号線の走査タイミングに応じて抵抗又は容量素子が切替制御されることが考えられる。
例えば送信信号線や受信信号線について複数のエリアを設定し、走査対象となっている送信信号線や受信信号線のエリア毎にフィルタ動作を行う素子を切り換える。

【0011】

本発明のタッチパネル装置は、タッチパネルと、上記のタッチパネル駆動装置を有して構成される。
即ちノイズフィルタにより外来ノイズの影響を低減し、センシング精度のよいタッチパネル装置を実現する。

【0012】

上記したタッチパネル装置においては、前記ノイズフィルタは、前記タッチパネルに配設されたｍ本の前記受信信号線のそれぞれに対応して設けられていることが考えられる。
即ちタッチパネルに配設される受信信号線の１本１本に対して、ＣＲ回路としてのノイズフィルタが設けられるようにする。

【0013】

本発明のタッチパネル駆動方法は、タッチパネルに対し、順次、隣接する一対の送信信号線と隣接する一対の受信信号線を選択する走査を行い、前記タッチパネルにおける受信信号線から受信回路に至る信号経路上で、前記受信回路に供給される前記一対の受信信号線による各受信信号のそれぞれに対して互いに同じフィルタ特性のフィルタ処理を行い、前記受信回路において、前記一対の受信信号線からの、操作に伴う容量変化によって波形が変化する各受信信号を受信して、各受信信号の比較動作を行ってタッチパネル操作監視のための検出値を生成する。
即ちノイズフィルタにより外来ノイズの影響を低減し、センシング精度のよいタッチパネル装置を実現する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、外来ノイズの影響を低減し、精度の良いタッチパネル操作検知が実現できる。また差分検出方式の構成において比較する２系統の受信信号に対して同じ特性のノイズフィルタを用いるようにすることで、フィルタ挿入による検知性能低下という影響も殆どない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施の形態のタッチパネル装置のブロック図である。

【図2】第１の実施の形態のノイズフィルタ配置の説明図である。

【図3】実施の形態のセンシング動作の説明図である。

【図4】実施の形態の計測用容量部の説明図である。

【図5】実施の形態のセンシング動作手順のフローチャートである。

【図6】第２の実施の形態のタッチパネル装置のブロック図である。

【図7】第２の実施の形態のノイズフィルタ配置の説明図である。

【図8】第３の実施の形態のノイズフィルタの構成説明図である。

【図9】第３の実施の形態のノイズフィルタ設定の説明図である。

【図10】第３の実施の形態のノイズフィルタ制御のフローチャートである。

【図11】第３の実施の形態のノイズフィルタの設定値の説明図である。

【図12】第３の実施の形態のノイズレベル算出の説明図である。

【図13】第４の実施の形態のノイズフィルタ制御のフローチャートである。

【図14】第５の実施の形態の説明図である。

【図15】第５の実施の形態のノイズフィルタ制御のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を次の順序で説明する。
＜１．第１の実施の形態のタッチパネル装置の構成＞
＜２．センシング動作＞
＜３．第２の実施の形態＞
＜４．第３の実施の形態＞
＜５．第４の実施の形態＞
＜６．第５の実施の形態＞
＜７．実施の形態の効果及び変形例＞

【0017】

なお実施の形態では、請求項でいうタッチパネル装置に対応するものとしてタッチパネル装置１を挙げる。
また請求項でいうタッチパネル駆動装置に対応するものとしてタッチパネル駆動装置３を挙げる。
但し、実施の形態ではタッチパネル駆動装置３はセンサＩＣ４とＭＣＵ（Micro Control Unit）５を有するものとしているが、請求項でいうタッチパネル駆動装置は、この構成に限らない。例えばセンサＩＣ４のみであっても請求項でいうタッチパネル駆動装置を構成する。

【0018】

＜１．第１の実施の形態のタッチパネル装置の構成＞
実施の形態のタッチパネル装置１の構成例を図１に示す。
タッチパネル装置１は、各種機器においてユーザインターフェース装置として装着される。ここで各種機器とは、例えば電子機器、通信機器、情報処理装置、製造設備機器、工作機械、車両、航空機、建物設備機器、その他非常に多様な分野の機器が想定される。タッチパネル装置１は、これらの多様な機器製品においてユーザの操作入力に用いる操作入力デバイスとして採用される。
図１ではタッチパネル装置１と製品側ＭＣＵ９０を示しているが、製品側ＭＣＵ９０とは、タッチパネル装置１が装着される機器における制御装置を示しているものである。タッチパネル装置１は製品側ＭＣＵ９０に対してユーザのタッチパネル操作の情報を供給する動作を行うことになる。

【0019】

タッチパネル装置１は、タッチパネル２と、タッチパネル駆動装置３を有する。
タッチパネル駆動装置３はセンサＩＣ（Integrated Circuit）４とＭＣＵ５を有する。
タッチパネル駆動装置３は、タッチパネル側接続端子部３１を介してタッチパネル２と接続される。この接続を介してタッチパネル駆動装置３はタッチパネル２の駆動（センシング）を行う。
また操作入力デバイスとして機器に搭載される際には、タッチパネル駆動装置３は製品側接続端子部３２を介して製品側ＭＣＵ９０と接続される。この接続によりタッチパネル駆動装置３は製品側ＭＣＵ９０にセンシングした操作情報を送信する。

【0020】

タッチパネル駆動装置３におけるセンサＩＣ４は、送信回路４１、受信回路４２、マルチプレクサ４３、インターフェース・レジスタ回路４４、電源回路４５、ノイズフィルタ４６を有する。

【0021】

センサＩＣ４の送信回路４１は、マルチプレクサ４３によって選択されたタッチパネル２における端子に対して送信信号を出力する。また受信回路４２は、マルチプレクサ４３によって選択されたタッチパネル２における端子から信号を、ノイズフィルタ４６を介して受信し、必要な比較処理等を行う。

【0022】

図２に、送信回路４１、受信回路４２、マルチプレクサ４３、ノイズフィルタ４６とタッチパネル２の接続状態を模式的に示す。
タッチパネル２は、タッチ面を形成するパネル平面に、送信側の電極としてのｎ本の送信信号線２１−１から２１−ｎが配設される。
また同じくパネル平面に、受信側の電極としてのｍ本の受信信号線２２−１から２２−ｍが配設される。
なお送信信号線２１−１・・・２１−ｎ、受信信号線２２−１・・・２２−ｍを特に区別しない場合は、総称として「送信信号線２１」「受信信号線２２」と表記する。

【0023】

送信信号線２１−１・・・２１−ｎと、受信信号線２２−１・・・２２−ｍは、図示するように交差して配設される場合もあれば、いわゆるシングルレイヤ構造として、上述の特許文献２のように交差が生じないように配設される場合もある。いずれにしても送信信号線２１と受信信号線２２が配設される範囲内でタッチ操作面が形成され、タッチ操作時の容量変化により操作位置が検出される構造となる。
図では送信信号線２１と受信信号線２２の間で生じる容量を一部のみ例示している（容量Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ３２，Ｃ３３）が、タッチ操作面の全体に、送信信号線２１と受信信号線２２の間で生じる容量（例えば交差位置における容量）が存在し、タッチ操作により容量変化が生じた位置が受信回路４２により検出されることとなる。

【0024】

図の例では、マルチプレクサ４３として送信側マルチプレクサ４３Ｔと受信側マルチプレクサ４３Ｒを示している。
送信回路４１は、送信側マルチプレクサ４３Ｔにより選択された送信信号線２１−１・・・２１−ｎに対して送信信号を出力する。本実施の形態では、送信側マルチプレクサ４３Ｔが各タイミングで２本ずつ隣接する送信信号線２１を選択していく走査を行う。
受信回路４２は、受信側マルチプレクサ４３Ｒにより選択された、受信信号線２２−１・・・２２−ｍからの受信信号を受信する。
本実施の形態では、受信側マルチプレクサ４３Ｒが各タイミングで２本ずつ隣接する受信信号線２２を選択していく。
またこの場合、受信側マルチプレクサ４３Ｒと受信回路４２の間には２本の受信信号線２３ａ，２３ｂが形成されることになるが、この受信信号線２３ａ，２３ｂ上にそれぞれ、ノイズフィルタ４６ａ，４６ｂが挿入されている。

【0025】

なお、「ノイズフィルタ４６」は、ノイズフィルタ４６ａ，４６ｂや、第２の実施の形態で述べるノイズフィルタ４６−１〜４６−ｍの個々を特に区別する必要が無い場合に総称する表記、もしくはノイズフィルタ４６ａ，４６ｂの全体やノイズフィルタ４６−１〜４６−ｍの全体を表す表記として用いる。
送信回路４１、受信回路４２によるセンシング動作については後述する。

【0026】

図１に戻って説明する。センサＩＣ４のインターフェース・レジスタ回路４４には、送信回路４１、マルチプレクサ４３、受信回路４２、電源回路４５、ノイズフィルタ４６に対する各種の設定情報がＭＣＵ５によって書き込まれる。送信回路４１、マルチプレクサ４３、受信回路４２、電源回路４５、ノイズフィルタ４６は、それぞれインターフェース・レジスタ回路４４に記憶された設定情報によって動作が制御される。
またインターフェース・レジスタ回路４４には、受信回路４２により検出された検出値（説明上「ＲＡＷ値」ともいう）を記憶し、ＭＣＵ５が取得できるようにしている。

【0027】

電源回路４５は、駆動電圧ＡＶＣＣを生成し、送信回路４１，受信回路４２に供給する。後述するが、送信回路４１は駆動電圧ＡＶＣＣを用いたパルスをマルチプレクサ４３によって選択された送信信号線２１に印加する。
また受信回路４２は、センシング動作の際に、マルチプレクサ４３によって選択された受信信号線２２に対して駆動電圧ＡＶＣＣを印加することも行う。

【0028】

ＭＣＵ５はセンサＩＣ４の設定、制御を行う。具体的にはＭＣＵ５はインターフェース・レジスタ回路４４に対して必要な設定情報を書き込むことで、センサＩＣ４の各部の動作を制御する。
またＭＣＵ５は受信回路４２からのＲＡＷ値をインターフェース・レジスタ回路４４から読み出すことで取得する。そしてＭＣＵ５は、ＲＡＷ値を用いて座標計算を行い、ユーザのタッチ操作位置情報としての座標値を製品側ＭＣＵ９０に送信する処理を行う。

【0029】

＜２．センシング動作＞
以上の構成のタッチパネル装置１によるセンシング動作について説明する。
まず図３によりタッチパネル２に対する送信回路４１，受信回路４２の動作を説明する。図ではタッチパネル２において２つの送信信号線２１−２、２１−３と、２つの受信信号線２２−２、２２−３を示している。
なお、マルチプレクサ４３（送信側マルチプレクサ４３Ｔ、受信側マルチプレクサ４３Ｒ）を省略しているが、受信側マルチプレクサ４３Ｒによって２つの受信信号線２２−２、２２−３と接続される、受信側マルチプレクサ４３Ｒから受信回路４２までの経路を、受信信号線２３ａ，２３ｂとしている。

【0030】

本実施の形態の場合、先の図２に示したような送信信号線２１、受信信号線２２に対して、送信回路４１と受信回路４２が、それぞれ隣接する２本ずつ送信、受信を行っていくことでタッチ操作の検出を行うものとなる。つまり送信信号線２１、受信信号線２２の２本×２本を基本セルとして、順次セル単位で検出走査を行う。図３では、その１つのセル部分を示していることになる。

【0031】

送信回路４１は、２本の送信信号線２１（図の場合では２１−２，２１−３）に対して、ドライバ４１１，４１２から駆動電圧ＡＶＣＣ１を出力する。つまりドライバ４１１，４１２の出力である送信信号Ｔ＋、Ｔ−がマルチプレクサ４３によって選択された送信信号線２１−２，２１−３に供給される。
なお、駆動電圧ＡＶＣＣ１は、図１の電源回路４５が生成する駆動電圧ＡＶＣＣ自体、もしくは駆動電圧ＡＶＣＣに基づく電圧である。
この場合、送信回路４１は、ドライバ４１１からの送信信号Ｔ＋は図示のように、アイドル（Idle）期間（電位安定化期間）をロウレベル（以下「Ｌレベル」と表記）とする。例えば０Ｖとする。そして続くアクティブ（Active）期間（センシング期間）にはハイレベル（以下「Ｈレベル」と表記）とする。この場合、Ｈレベルの信号として具体的には駆動電圧ＡＶＣＣ１の印加を行う。
また送信回路４１は、もう一つのドライバ４１２からの送信信号Ｔ−は、アイドル期間をＨレベル（駆動電圧ＡＶＣＣ１の印加）とし、続くアクティブ期間はＬレベルとする。
ここで、アイドル期間は受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電位を安定させる期間であり、アクティブ期間は受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電位変化をセンシングする期間となる。

【0032】

このアイドル期間、アクティブ期間において、受信回路４２はマルチプレクサ４３によって選択された２つの受信信号線２２（図の場合では２２−３，２２−２）からの受信信号Ｒ＋、Ｒ−を、受信信号線２３ａ，２３ｂを介してコンパレータ４２１で受信する。
なお受信信号線２３ａ，２３ｂにはそれぞれ、抵抗Ｒ、コンデンサＣを用いたパッシブ回路としてのＬＰＦを構成するノイズフィルタ４６ａ，４６ｂが挿入されており、コンパレータ４２１には、ノイズフィルタ４６ａ，４６ｂで高域カットされた受信信号Ｒ＋、Ｒ−が入力されることになる。
この場合、ノイズフィルタ４６ａとノイズフィルタ４６ｂにおける抵抗Ｒは同じ抵抗値で、コンデンサＣは同じ容量値とされる。これによりノイズフィルタ４６ａ，４６ｂで同じフィルタ特性（遮断周波数、減衰特性）のフィルタ処理が行われることになる。
そしてコンパレータ４２１は、受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電位を比較して、その比較結果をＨレベル又はＬレベルで出力する。

【0033】

受信回路４２は、コンパレータ４２１の他に基準容量部４２２、スイッチ４２３，４２５、計測用容量部４２４を備えている。
基準容量部４２２を構成するコンデンサの一端には駆動電圧ＡＶＣＣ２が印加されている。駆動電圧ＡＶＣＣ２は、図１の電源回路４５が生成する駆動電圧ＡＶＣＣ自体、もしくは駆動電圧ＡＶＣＣに基づく電圧である。基準容量部４２２を構成するコンデンサの他端はスイッチ４２３の端子Ｔａを介してコンパレータ４２１の＋入力端子に接続されている。
また計測用容量部４２４の一端には駆動電圧ＡＶＣＣ２が印加されている。この計測用容量部４２４の他端はスイッチ４２５の端子Ｔａを介してコンパレータ４２１の−入力端子に接続されている。

【0034】

スイッチ４２３、４２５は、アイドル期間には端子Ｔｉが選択される。従ってアイドル期間にはコンパレータ４２１の＋入力端子（受信信号線２２−３）、−入力端子（受信信号線２２−２）がグランド接続され、受信信号Ｒ＋、Ｒ−はグランド電位となる。
スイッチ４２３、４２５は、アクティブ期間には端子Ｔａが選択される。従ってアクティブ期間にはコンパレータ４２１の＋入力端子（受信信号線２２−３）、−入力端子（受信信号線２２−２）には基準容量部４２２又は計測用容量部４２４を介して駆動電圧ＡＶＣＣ２が印加される。

【0035】

図３では当該セルが非タッチ状態の場合の受信信号Ｒ＋、Ｒ−の波形を実線で示している。アイドル期間ではスイッチ４２３、４２５が端子Ｔｉを選択していることで、受信信号Ｒ＋、Ｒ−は、或る電位（グランド電位）で安定されている。
アクティブ期間になるとスイッチ４２３、４２５が端子Ｔａを選択することで、受信信号線２２−３，２２−２に駆動電圧ＡＶＣＣ２が印加される。これにより受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電位がΔＶ上昇する。非タッチの状態では、このΔＶの電位上昇は、受信信号Ｒ＋、Ｒ−共に発生する。
一方、送信回路４１側では、アクティブ期間となると、上述のように送信信号Ｔ＋が立ち上がり、送信信号Ｔ−が立ち下がる。これにより、タッチ操作があった場合には、受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電位上昇の程度が変化する。
仮に容量Ｃ２２に影響を与えるＡ１位置がタッチされた場合、受信信号Ｒ−の電位がアクティブ期間において破線で示すようにΔＶＨだけ上昇する。
また仮に容量Ｃ３２が変化するＡ２位置がタッチされた場合、受信信号Ｒ−の電位がアクティブ期間において破線で示すΔＶＬだけ上昇する。
これらのように当該セルに対するタッチ操作位置に応じて、受信信号Ｒ−の電位変化量が受信信号Ｒ＋の電位変化量（ΔＶ）よりも大きくなったり小さくなったりする。
コンパレータ４２１はこのような受信信号Ｒ＋、Ｒ−を比較することになる。

【0036】

なお、このように変化する受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電位差分自体をＲＡＷ値（検出結果）として出力するようにしてもよいが、本実施の形態では受信回路４２は、受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電圧バランスがとれるように計測用容量部４２４の設定変更を行い、ＲＡＷ値を得るようにしている。

【0037】

以上の図３において可変容量コンデンサの記号で示した計測用容量部４２４は、例えば図４のように複数のコンデンサＣＭ（ＣＭ０〜ＣＭ７）とスイッチＳＷ（ＳＷ０〜ＳＷ７）により構成されている。スイッチＳＷ０〜ＳＷ７は、それぞれ例えばＦＥＴ（Field effect transistor）等のスイッチ素子を用いて構成される。
なお図４はスイッチ４２３，４２５が端子Ｔａに接続された状態（アクティブ期間）での等価回路として示しており、スイッチ４２３，４２５の図示は省略している。
各コンデンサＣＭ０〜ＣＭ７は、駆動電圧ＡＶＣＣ２の電位とコンパレータ４２１の−入力端子の間に並列に接続されている。また各コンデンサＣＭ０〜ＣＭ７に対してはそれぞれ直列にスイッチＳＷ０〜ＳＷ７が接続されている。つまりスイッチＳＷ０〜ＳＷ７のオン／オフにより、受信信号Ｒ−に影響を与えるコンデンサを変更できる構成である。

【0038】

そして各コンデンサＣＭ０〜ＣＭ７の容量値は、例えばコンデンサＣＭ０＝２ｆＦ（フェムトファラッド）、ＣＭ１＝４ｆＦ、ＣＭ２＝８ｆＦ、ＣＭ３＝１６ｆＦ、ＣＭ４＝３２ｆＦ、ＣＭ５＝６４ｆＦ、ＣＭ６＝１２８ｆＦ、ＣＭ７＝２５６ｆＦとされる。
コンデンサＣＭ０からＣＭ７は、ビット“０”からビット“７”の８ビットの値で選択される。コンデンサＣＭ０及びスイッチＳＷ０がビット０、コンデンサＣＭ１及びスイッチＳＷ１がビット“１”、・・・コンデンサＣＭ７及びスイッチＳＷ７がビット“７”として機能する。
そして８ビットの値として０（＝「００００００００」）から２５５（＝「１１１１１１１１」）の容量設定値が与えられる。容量設定値はＭＣＵ５がインターフェース・レジスタ回路４４に書き込む設定情報の一つである。
受信回路４２では、この８ビットの容量設定値に応じてスイッチＳＷ０〜ＳＷ７がオン／オフされる。即ちスイッチＳＷ０〜ＳＷ７は対応するビットが「０」であればオフ、「１」であればオンとなる。これにより計測用容量部４２４の全体の容量値が０ｆＦ〜５１０ｆＦの範囲で２５６段階に可変されることになる。

【0039】

一方、受信信号Ｒ＋側の基準容量部４２２のコンデンサの容量値は例えば２５６ｆＦとされる。

【0040】

上述のように受信信号Ｒ−は、タッチの有無及び位置によってアクティブ期間の波形の電位上昇の程度が変わる。受信信号Ｒ＋の波形上昇程度（ΔＶ）より大きくなったり小さくなったりする。
図４の構成では、計測用容量部４２４の容量設定値を変更していくことで受信信号Ｒ−の波形の電位上昇程度を変化させることができ、例えば受信信号Ｒ＋と同等となる計測用容量部４２４の容量設定値を見つけ出すことができる。
例えば図４の受信信号Ｒ−の破線で示す波形Ｓｇ１が初期状態であったとしたときに、計測用容量部４２４の容量を小さくすれば受信信号Ｒ−は波形Ｓｇ２のように波形Ｓｇ１より小さくなる。また、計測用容量部４２４の容量を大きくすれば受信信号Ｒ−は波形Ｓｇ３のように波形Ｓｇ１より大きくなる。
つまり、コンパレータ４２１で受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電圧レベルが同等となったときの計測用容量部４２４の容量設定値は、タッチによる受信信号Ｒ−の電圧変化に相当する値と等価となる。従って、コンパレータ４２１の出力をみながら計測用容量部４２４の容量設定値を変化させていき、受信信号Ｒ＋、Ｒ−のアクティブ期間の電圧が同等となる容量設定値を探索する。すると探索された容量設定値を、タッチ操作のセンシング情報としてのＲＡＷ値とできることになる。

【0041】

以上のセンシング動作の具体的な手順を図５で説明する。この図５はＭＣＵ５がインターフェース・レジスタ回路４４に書き込んだ各種の設定情報に基づいて送信回路４１、受信回路４２で行われる処理を示したものである。
図５においてステップＳ１００からＳ１０９のループ処理は、１つのセル（２つの送信信号線２１と２つの受信信号線２２の組）に対するセンシングの手順を示している。なお、ＲＡＷ値を得るまでに容量設定値は８段階の異なる値を取る（初期状態から７回変更される）。

【0042】

ステップＳ１００でまず変数ｎが初期値としてｎ＝７に設定される。また受信回路４２はＭＣＵ５の指示（容量設定値）に基づいて計測用容量部４２４の容量値を２５６ｆＦに設定する。つまり容量設定値＝１２８（＝１０００００００）とされ、ビット“７”のみが「１」であることでスイッチＳＷ７のみがオンとされる。

【0043】

ステップＳ１０１ではアイドル期間の設定が行われる。
送信回路４１ではドライバ４１１からの送信信号Ｔ＋はＬレベル、送信信号Ｔ−はＨレベル（＝駆動電圧ＡＶＣＣ１）とする。
受信回路４２では、スイッチ４２３，４２５が端子Ｔｉに接続される。これによりコンパレータ４２１の＋入力端子、−入力端子はグランド接続される。

【0044】

次にステップＳ１０２では所定の期間経過により、アイドル期間からアクティブ期間への切り替えが行われる。
送信回路４１ではドライバ４１１からの送信信号Ｔ＋はＨレベル（＝駆動電圧ＡＶＣＣ１）、ドライバ４１２からの送信信号Ｔ−はＬレベルとする。
受信回路４２では、スイッチ４２３，４２５が端子Ｔａに接続される。これによりコンパレータ４２１の＋入力端子は基準容量部４２２を介して駆動電圧ＡＶＣＣ２に接続され、−入力端子は計測用容量部４２４を介して駆動電圧ＡＶＣＣ２に接続される。

【0045】

アクティブ期間となると受信信号Ｒ＋、Ｒ−がΔＶ上昇するが、送信信号Ｔ＋が立ち上がり送信信号Ｔ−が立ち下がることで、検出中のセルに対するタッチ操作の有無やタッチ操作位置に応じた受信信号Ｒ−の変化が生じる（上昇量がΔＶＨやΔＶＬとなる）。
ステップＳ１０３ではコンパレータ４２１が受信信号Ｒ＋、Ｒ−を比較し、比較結果を出力する。コンパレータ４２１からは、（受信信号Ｒ＋）＞（受信信号Ｒ−）であればＨレベル出力が得られ、（受信信号Ｒ＋）＜（受信信号Ｒ−）であればＬレベル出力が得られる。

【0046】

ステップＳ１０４はコンパレータ４２１の出力に応じて処理が分岐される。
コンパレータ４２１の出力がＨレベルであれば、ステップＳ１０５で計測用容量部４２４の容量切替が行われる。この場合、ビット“ｎ”のスイッチをオンにしたまま、ビット“ｎ−１”のスイッチをオンとする。
それまで上記のように初期状態で容量設定値＝「１０００００００」とされてビット“７”のみオンとしていたときは、続いて容量設定値＝「１１００００００」とされてビット“７”とビット“６”がオンとされる。即ちスイッチＳＷ７，ＳＷ６がオンとされ、計測用容量部４２４の容量値は３８４ｆＦとなる。
そしてステップＳ１０７で変数ｎ＞０であれば、ステップＳ１０８で変数ｎをデクリメントしてステップＳ１０１に戻る。つまり、計測用容量部４２４の容量を大きくした上で、アイドル期間、アクティブ期間の動作を行ってコンパレータ４２１の出力を確認する。

【0047】

またステップＳ１０４においてコンパレータ４２１の出力がＬレベルであれば、ステップＳ１０６で計測用容量部４２４の容量切替が行われる。この場合、ビット“ｎ”のスイッチをオフにして、ビット“ｎ−１”のスイッチをオンとする。
それまで初期状態で容量設定値＝「１０００００００」とされてビット“７”のみオンとしていたとすると、続いて容量設定値＝「０１００００００」とされてビット“７”がオフとされ、ビット“６”がオンとされる。即ちスイッチＳＷ７がオフとされスイッチＳＷ６がオンとされ、計測用容量部４２４の容量値は１２８ｆＦとなる。
そしてステップＳ１０７で変数ｎ＞０であれば、ステップＳ１０８で変数ｎをデクリメントしてステップＳ１０１に戻る。つまり、計測用容量部４２４の容量を小さくした上で、アイドル期間、アクティブ期間の動作を行ってコンパレータ４２１の出力を確認する。

【0048】

この処理を変数ｎ＝０となるまで行うことで、受信信号Ｒ−のアクティブ期間の電圧値と受信信号Ｒ＋のアクティブ期間の電圧値とのバランスがとれたときの容量設定値が判定される。
なお変数ｎ＝０のときのステップＳ１０５，Ｓ１０６においては、ビット“ｎ−１”は存在しないので、ビット“ｎ−１”の処理は行わない。
ステップＳ１０７で変数ｎ＝０となっていたらステップＳ１０９に進み、受信回路４２はＲＡＷ値を算出する。これは計測用容量部４２４においてオンとなっているスイッチＳＷのビットの２のべき乗の総和をとるという処理となる。例えば仮に最終的にスイッチＳＷ５、ＳＷ３、ＳＷ２がオンになっていたとしたら、２⁵＋２³＋２²＝４４ということになり、ＲＡＷ値＝４４となる。

【0049】

このように求められたＲＡＷ値はインターフェース・レジスタ回路４４を介して１つのセルの検出値としてＭＣＵ５に取得される。
タッチパネル２における各セル（２本の送信信号線２１と２本の受信信号線２２の組）について同様に図５の処理が行われ、ＲＡＷ値が求められる。
ＭＣＵ５は各セルについてのＲＡＷ値を取得し、タッチ操作位置の座標計算を行い、求めた座標値を製品側ＭＣＵ９０に送信する。

【0050】

本実施の形態では以上のようなセンシング動作として、受信信号Ｒ＋、Ｒ−の差分をとることで、取得されるＲＡＷ値が、外部環境からの影響を受けにくいようにすることができ、タッチ操作の検出精度を向上できる。
特に非タッチ時には受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電位のバランスがとれているようにし、タッチによる容量変化によって受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電位に差が生ずるようにしている。これを計測用容量部４２４の容量を順次変化させて受信信号Ｒ＋、Ｒ−のバランスがとれる容量値を探索し、その容量値を指定する容量設定値からＲＡＷ値を得るようにしている。これによりタッチ操作による容量変化に起因する受信信号Ｒ＋、Ｒ−の差分を正確に検出できる。

【0051】

なお受信回路４２から駆動電圧ＡＶＣＣ２を印加して、選択された受信信号線２２を充電する理由としては主に２つがある。
１つはタッチパネル２がシングルレイヤ構造の場合の事情である。シングルレイヤ構造の場合、非タッチの状態では、送信信号線２１と受信信号線２２の間で容量がほとんど生じない。つまり送信信号線２１と受信信号線２２の間（電極間）は絶縁状態にある。しかし非タッチ状態でも、アクティブ期間に受信信号波形が立ち上がるようにすることが必要である。このために駆動電圧ＡＶＣＣ２を送信することによって、シングルレイヤの場合にも対応して上記のセンシング動作が良好にできるようにしている。
またもう１つの理由はシングルレイヤに限ったことではない。上記のセンシング方式ではアクティブ期間に移行したときからの、受信信号Ｒ−の電位上昇幅を見ることになるが、送信信号Ｔ−の立ち下がりによる影響も把握したい。つまり図３に破線で示したΔＶＬの電位上昇も観測する必要がある。もしアクティブ期間での非タッチ状態での受信信号Ｒ＋、Ｒ−の電位が０Ｖだと、立ち下がりの影響を受ける場合、受信信号Ｒ−の電位がマイナス値になってしまい、受信回路４２において扱いにくいものとなる。そこで受信信号Ｒ−の電位が０Ｖ以下にならないように持ち上げておくようにし、送信信号Ｔ−の立ち下がりの影響による受信波形の電位を容易かつ適切に観測しやすくするために駆動電圧ＡＶＣＣ２を印加している。

【0052】

以上の動作を行う第１の実施の形態では、受信信号線２３ａ，２３ｂにノイズフィルタ４６ａ，４６ｂが挿入されている。
これにより受信信号Ｒ＋、Ｒ−に乗る外来の電磁ノイズ成分を低減することができるため、誤タッチを低減し、センシング精度のよいタッチパネル装置を実現できる。
また、センシング動作は上記のようにコンパレータ４２１を用いた差分検出方式である。この場合に、受信信号線２３ａ，２３ｂの両方に、同じ定数の抵抗Ｒ、コンデンサＣを用いていることで、容量挿入による影響は受信信号線２３ａ，２３ｂで同等である。従って差分検出方式の場合に、検出精度の影響を与えずに、ノイズ低減を行うことが可能となっている。

【0053】

＜３．第２の実施の形態＞
第２の実施の形態を図６，図７で説明する。
図６は図１と同様にタッチパネル装置１の構成例を示している。この図６の例では、ノイズフィルタ４６をタッチパネル駆動装置３の外部に配置している。

【0054】

図７は図２と同様に、送信回路４１、受信回路４２、マルチプレクサ４３、ノイズフィルタ４６、タッチパネル２の接続状態を模式的に示している。
図から理解されるように、ノイズフィルタ４６としては、抵抗Ｒ及びコンデンサＣを用いたＬＰＦとしてのノイズフィルタ４６−１〜４６−ｍが、タッチパネル２における受信信号線２２−１〜２２−ｍのそれぞれに対して設けられている。

【0055】

受信信号線２２−１〜２２−ｍのそれぞれに対応してノイズフィルタ４６を設けることによっても、第１の実施の形態と同様、受信信号Ｒ＋、Ｒ−に乗る外来の電磁ノイズ成分を低減することができ、センシング精度のよいタッチパネル装置を実現できる。
特にこの場合は、各受信信号線２２−１〜２２−ｍの個別の事情に応じた調整を行うことも可能である。例えばタッチパネル２の形状や、配線レイアウトの事情などにより、各受信信号線２２−１〜２２−ｍには、線長や線幅が異なる部分が生ずることがある。これによって配線抵抗に差が生じることもある。図７のように受信信号線２２−１〜２２−ｍ毎にノイズフィルタ４６を設けることで、各信号線の差を吸収して同じフィルタ特性のフィルタ処理ができる。

【0056】

またこのような構成例によれば、タッチパネル２側でノイズフィルタ４６を形成すればよいため、ノイズフィルタ４６を備えていない従来のセンサＩＣを用いても構成可能である。
なお、第１の実施の形態ではセンサＩＣ４内にノイズフィルタ４６を設ける場合に、受信信号線２３ａ、２３ｂ上に挿入するものとしたが、例えば図６のタッチパネル側接続端子部３１とマルチプレクサ４３の間におけるｍ本の受信信号線２２−１〜２２−ｍのそれぞれにノイズフィルタ４６を挿入しても良い。つまり、センサＩＣ４６内にノイズフィルタ４６を設ける場合でも、各受信信号線２２−１〜２２−ｍのそれぞれに対してノイズフィルタ４６を設ける構成は想定される。

【0057】

＜４．第３の実施の形態＞
第３の実施の形態は、ノイズフィルタ４６においてフィルタ特性を可変とした例である。
図８にフィルタ特性を可変としたノイズフィルタ４６の構成例を示す。なお図８は、第１の実施の形態のようにマルチプレクサ４３と受信回路４２の間の受信信号線２３ａ、２３ｂ上にノイズフィルタ４６ａ、４６ｂを挿入した例に従って示している。

【0058】

ノイズフィルタ４６ａ，４６ｂは同一の構成である。図ではノイズフィルタ４６ｂ側に構成を示している。以下、ノイズフィルタ４６ｂ側で説明する。
ノイズフィルタ４６ｂは、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，コンデンサＣ０，Ｃ１、スイッチＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，ＳＣ０，ＳＣ１を有する。
スイッチＳ０は受信信号線２３ｂ上に設けられた、フィルタをバイパスするためのスイッチである。
スイッチＳ１〜Ｓ４は、それぞれ抵抗Ｒ１〜Ｒ４を選択するスイッチである。
これらのスイッチＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の１つがオンとされることで、受信信号線２３ｂに挿入される抵抗値が選択される。
スイッチＳＣ０，ＳＣ１は、それぞれコンデンサＣ０，Ｃ１を選択するスイッチである。
この構成によりノイズフィルタ４６ｂは、ＬＰＦとしての特性を規定する抵抗値を抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のうちから選択でき、容量値をコンデンサＣ０，Ｃ１から選択できる。
抵抗値は、例えばＲ１＝５ＫΩ、Ｒ２＝１０ＫΩ、Ｒ３＝２０ＫΩ、Ｒ４＝５０ＫΩなどとされる。容量値は、例えばＣ０＝２ｐＦ、Ｃ１＝１０ｐＦなどとされる。

【0059】

スイッチＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，ＳＣ０，ＳＣ１は、インターフェース・レジスタ回路４４に書き込まれた設定値に従った制御信号ＦＣによりオン／オフ制御される。
図９に設定値の内容の例を示す。
ノイズフィルタ４６（４６ａ，４６ｂ）の制御のための設定値は、“LPFEN”“LPFR[1]”“LPFR[0]”“LPFC”として示した各１ビットによる４ビットで表現される。これらはインターフェース・レジスタ回路４４の所定アドレスに書き込まれる１バイトのコマンドに含まれるビットである。
図では、これらの各ビットの値に対応して、フィルターセッティング、インターナルセッティングを示している。フィルターセッティングは、ノイズフィルタ４６として機能する抵抗値、容量値である。インターナルセッティングはスイッチＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，ＳＣ０，ＳＣ１のオン／オフ状態を示している。

【0060】

“LPFEN”のビットはイネーブルを示すものとされる。
この“LPFEN”＝０の場合、スイッチＳ０がオンとされ、他のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，ＳＣ０，ＳＣ１はオフとされる。このため抵抗Ｒ１〜Ｒ４はバイパスされ、コンデンサＣ０，Ｃ１はオープンとなるため、ノイズフィルタ４６はオフとなりフィルタ動作は行われない。

【0061】

“LPFEN”＝１の場合、“LPFR[1]”“LPFR[0]”の２ビットによりスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が制御され、“LPFC”によりスイッチＳＣ０，ＳＣ１が制御される。
“LPFR[1]”“LPFR[0]”の２ビットが「００」であればスイッチＳ１がオン、スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４がオフとなり、抵抗Ｒ１が選択されて抵抗値は５ＫΩとなる。
“LPFR[1]”“LPFR[0]”の２ビットが「０１」であればスイッチＳ２がオン、スイッチＳ０，Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４がオフとなり、抵抗Ｒ２が選択されて抵抗値は１０ＫΩとなる。
“LPFR[1]”“LPFR[0]”の２ビットが「１０」であればスイッチＳ３がオン、スイッチＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４がオフとなり、抵抗Ｒ３が選択されて抵抗値は２０ＫΩとなる。
“LPFR[1]”“LPFR[0]”の２ビットが「１１」であればスイッチＳ４がオン、スイッチＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオフとなり、抵抗Ｒ４が選択されて抵抗値は５０ＫΩとなる。

【0062】

“LPFC”のビットが「０」であればスイッチＳＣ０がオン、スイッチＳＣ１がオフとされてコンデンサＣ０が選択され、容量値は２ｐＦとなる。
“LPFC”のビットが「１」であればスイッチＳＣ１がオン、スイッチＳＣ０がオフとされてコンデンサＣ１が選択され、容量値は１０ｐＦとなる。

【0063】

このようにノイズフィルタ４６においてフィルタ特性が可変とされていることで、例えばタッチパネル駆動装置２を接続するタッチパネル２や、タッチパネル使用環境に応じて、適切なフィルタ特性を設定することが可能となる。
なお、ノイズフィルタ４６ａ，４６ｂは同じフィルタ特性で動作する。従って、以上の設定値はノイズフィルタ４６ａ，４６ｂの両方に共通に反映されることになる。

【0064】

ところでこのようにフィルタ特性が可変とされた構成を採る場合、例えば図１０のような処理でフィルタ特性を制御することが考えられる。
図１０は例えばＭＣＵ５によるノイズフィルタ４６の制御処理を示している。但し、センサＩＣ４内においてこのような制御を行うプロセッサが設けられていてもよい。
ＭＣＵ５（又はセンサＩＣ４内のプロセッサ）は、ノイズフィルタ機能を用いる処理を開始した後、例えばＲＡＷ値を取得するタイミング毎に図１０の処理を行うようにする。

【0065】

ＭＣＵ５は、ステップＳ１５１でＲＡＷ値を取得すると、ステップＳ１５２で今回のＲＡＷ値からノイズレベルを算出する。
ノイズレベルは、例えば前フレームの同じセルのＲＡＷ値の変化量として求めることができる。
又はノイズレベルは、ＲＡＷ値の積算変化量としてもよい。

【0066】

ここでいうＲＡＷ値の積算変化量について図１２で説明しておく。
図１２Ａは環境ノイズが無い場合の各検出箇所のＲＡＷ値を例示している。左側に各セルのＲＡＷ値を濃淡で表し、右側にＲＡＷ値の変化量を示している。ＲＡＷ値は「１」〜「２５５」の値をとるとする。変化量は、ＲＡＷ値の中心値「１２８」を「０」として、「−１２７」〜「１２７」で示す。

【0067】

指Ｆでタッチした箇所では、対応する４つのセルのＲＡＷ値の変化量が「１２７」「−１２７」「１２７」「−１２７」となる。他のセルは全て「０」である。結果、全セルのＲＡＷ値の変化量の積算値は「０」である。

【0068】

図１２Ｂは環境ノイズがある場合を示している。この場合、指Ｆでタッチしている箇所以外にも、高周波ノイズによってＲＡＷ値が変化する箇所が生じている。
つまり全ＲＡＷ値の変化量を積算すると、その値は＋または−に変動する。またその値はノイズレベルが大きい程、「０」から離れる。

【0069】

図１０の処理では例えばこのような指標によりノイズレベルを判定する。
そして算出したノイズレベルと、予め決めた設定範囲と比較する。設定範囲とはノイズレベルが適正（センシングに影響を与えない範囲）と判定される範囲に決められる。
ノイズレベルが設定範囲より大きい場合は、ＭＣＵ５はステップＳ１５３からＳ１５５に進み、フィルタ機能設定値を＋１する。
一方ノイズレベルが設定範囲より小さい場合は、ＭＣＵ５はステップＳ１５４からＳ１５６に進み、フィルタ機能設定値を−１する。

【0070】

ここでいうフィルタ機能設定値とは、例えば図１１に示すようにフィルターセッティングの種別を表す値である。この例では設定値として「０」〜「８」の９段階が設定され、フィルタ機能設定値「０」はノイズフィルタオフ、フィルタ機能設定値「１」〜「８」はノイズフィルタオンでフィルタ特性又は定数が異なるものとされる。
この図１１の例では、フィルタ機能設定値が大きい程、ＬＰＦの遮断周波数が低くなり、つまりフィルタ機能が強化されるものとなる。
図１０のステップＳ１５５，Ｓ１５６ではこのようにフィルタ機能設定値を増減する、つまりフィルタ特性を切り換えるようにしている。

【0071】

なお設定値（レジスタ値）とは、インターフェース・レジスタ回路４４の所定アドレスに書き込まれる１バイト（８ビット）のコマンドの値を示している。当該８ビットのコマンドは、各ビットがＭＳＢ側から“RSV”“RSV”“RSV”“RSV”“LPFC”“LPFR[1]”“LPFR[0]”“LPFEN”となる（“RSV”はリザーブを示す）。「０ｘ」は１６進表記であることを示している
例えばフィルタ機能設定値「１」のレジスタ値「０ｘ０１」＝「０００００００１」であり、これは“LPFC”＝０、“LPFR[1]”＝０、“LPFR[0]”＝０、“LPFEN”＝１であり、図９から、５ＫΩの抵抗Ｒ１と２ｐＦのコンデンサＣ０が選択される場合となる。

【0072】

図１０のステップＳ１５７でＭＣＵ５は、フィルタ機能設定値の変更後のＲＡＷ値を取得する。そしてステップＳ１５８でＭＣＵ５は、ＲＡＷ値からノイズレベルを上記同様に算出する。
そしてステップＳ１５３，Ｓ１５４のチェックを行う。

【0073】

ＭＣＵ５は。ステップＳ１５３，Ｓ１５４でいずれも否定結果となるとき、つまりノイズレベルが設定範囲内であるときは、図１０の処理を終える。
つまり図１０の処理は、ノイズレベルが設定範囲となるように、フィルタ機能設定値を上下に調整し、調整できた段階で、処理を終える。以降、調整された最後のフィルタ機能設定値によるノイズフィルタ動作が行われる。
このような制御を行うことで、ノイズフィルタ４６の挿入による受信信号Ｒ＋、Ｒ−の応答性の低下を最小限にしつつ、必要なレベルのノイズ除去ができるようにすることができる。
なお図１１の例では、設定値「５」「６」は遮断周波数が同じである。従って実際には、いずれか一方を除いて８段階のフィルタ機能設定値の切替を行うことができるようにするとよい。

【0074】

＜５．第４の実施の形態＞
第４の実施の形態を説明する。これは第３の実施の形態のように、ノイズフィルタ４６がフィルタ特性を可変とした構成を採る場合に採用できる例である。

【0075】

先にも言及したように図１２Ａは、環境ノイズがない場合であるが、この場合ノイズフィルタ機能がオフとされていても問題ない。図示するように、タッチ箇所以外のＲＡＷ値は変化しない。
ところが環境ノイズが発生し、ノイズフィルタ機能がオフであると、図１２Ｂのようにタッチ箇所以外でもＲＡＷ値が変化する箇所が表れる。特に指Ｆでタッチした箇所Ｐ１に対して、同等の変化量の箇所Ｐ２が発生すると、誤タッチとして検出してしまいやすくなる。
この図１２Ｂのような状況において、ノイズフィルタ機能をオンとすることにより、図１２Ｃのようにノイズ状況を改善できる。つまり、タッチ箇所Ｐ１以外でもＲＡＷ値がノイズにより変化してしまう箇所はあるが、高周波ノイズが減衰することで、それらの箇所のＲＡＷ値の変化量は下がる。例えば箇所Ｐ２のＲＡＷ値の変化量は、タッチ箇所Ｐ１と比べて小さくなる。これによりＳ／Ｎ比が向上し、誤検出しにくくなる。
全ＲＡＷ値の変化量の積算値でいえば、図１２Ｃの状態での積算値は、図１２Ｂの状態の積算値よりもゼロに近くなる。

【0076】

ここで、例えば図１２Ａのように環境ノイズがなければ、ノイズフィルタ機能は、逆に受信信号Ｒ＋、Ｒ−の立ち上がりをなまらせる方向に働くため、検出動作にとって不利になる場合が有り得る。一方で、環境ノイズがあるときは、図１２Ｃに示したようにノイズフィルタ機能によって高周波ノイズを低減させることが、センシング精度の向上につながる。
そこで第４の実施の形態では、初期状態ではノイズフィルタ機能をオフとする。そして必要に応じてノイズフィルタ機能をオンとする。

【0077】

例えばＭＣＵ５（又はセンサＩＣ４内のプロセッサ）は、図１３の処理を行うようにする。
ステップＳ２００でＭＣＵ５は、フィルタ機能設定値＝０とする。つまり初期状態としてノイズフィルタ機能をオフとする。

【0078】

ＭＣＵ５は、ステップＳ２０１でＲＡＷ値を取得すると、ステップＳ２０２で今回のＲＡＷ値からノイズレベルを算出する（図１０のステップＳ１５１，Ｓ１５２と同様）。
そしてＭＣＵ５はステップＳ２０３で、算出したノイズレベルが、或る設定範囲よりも大きいか否かを判定する。
ノイズレベルが設定範囲より大きい場合は、ＭＣＵ５はステップＳ２０３からＳ２０４に進み、フィルタ機能設定値（図１１参照）を＋１する。即ち最初は、初期値から＋１することで、フィルタ機能設定値＝１としてノイズフィルタ機能を実行させる。

【0079】

ステップＳ２０５でＭＣＵ５は、フィルタ機能設定値の変更後のＲＡＷ値を取得する。そしてステップＳ２０６でＭＣＵ５は、ＲＡＷ値からノイズレベルを上記同様に算出する。
そしてステップＳ２０３で、算出したノイズレベルが、或る設定範囲よりも大きいか否かを判定する。
結局、ノイズレベルが、設定範囲より大きいという状態が解消されるまでは、フィルタ機能設定値が１，２，３・・・と変化されていく。つまり徐々にＬＰＦの遮断周波数を低くし、フィルタ機能を強化していく。

【0080】

ステップＳ２０３で否定結果となった場合、つまりノイズレベルが設定範囲内であるときは、図１０の処理を終える。
つまり図１０の処理は、フィルタ機能オフの状態から、ノイズレベルに応じて必要な段階だけフィルタ機能を強化する処理となる。
従って、ノイズレスな環境にあるときは、ノイズフィルタ機能はオフとされた初期状態のままでセンシングが行われる。少々ノイズの影響がある場合は、比較的緩やかなノイズフィルタ機能とされ、一方、ノイズが大きな環境では、強力なノイズフィルタ機能とされることになる。
このような制御を行うことで、ノイズフィルタ４６の挿入による受信信号Ｒ＋、Ｒ−の応答性の低下を最小限にしつつ、必要なレベルのノイズ除去ができるようにすることができる。

【0081】

＜６．第５の実施の形態＞
図１４，図１５により第５の実施の形態を説明する。
第５の実施の形態は、ノイズフィルタ４６の素子が、タッチパネル２における送信信号線２１又は受信信号線２２の走査タイミングに応じて可変制御される例である。

【0082】

図１４Ａは長方形状のタッチパネル２と、送信信号線２１−１〜２１−ｎと、受信信号線２２−１〜２２−ｍを模式的に示している。
上述のように送信信号線２１−１〜２１−ｎは順次一対づつ選択されるように走査が行われるが、走査ラインとして、マルチプレクサ４３より遠い方から近い方に領域ＡＲ１、ＡＲ２，ＡＲ３を設定する。

【0083】

領域ＡＲ１の走査のタイミングでは、操作位置からノイズフィルタ４６までの受信信号線２２−１〜２２−ｍの配線長は長くなり、領域ＡＲ３の走査のタイミングでは、操作位置からノイズフィルタ４６までの受信信号線２２−１〜２２−ｍの配線長は短くなる。
つまり１フレームの期間内で、フィルタ動作に影響を与える配線抵抗が変化する。そこで、例えば図８のように複数の抵抗を選択可能な構成とする。ここではエリアＡＲ１、ＡＲ２，ＡＲ３に対応して３種類の抵抗値の抵抗を選択可能な構成とする。そして走査ラインに応じて抵抗を切り換えるようにする。なおこの場合の複数の抵抗の抵抗値は、配線抵抗の差分を吸収するための抵抗値とする。

【0084】

そして例えばＭＣＵ５（又はセンサＩＣ４内のプロセッサ）は、図１５の処理を、走査継続中、つまりタッチパネル２のセンシング動作を行っている間、繰り返すようにする。
ステップＳ３０１でＭＣＵ５は走査終了を監視する。
スキャン終了でなければ、ステップＳ３０２で、現在がエリアＡＲ１内の走査タイミングであるか否かを確認する。現在がエリアＡＲ１内の走査タイミングである場合は、ステップＳ３０４に進んで、エリアＡＲ１用の設定値を選択する。この場合の設定値とは、例えば抵抗を選択する設定値である。
現在がエリアＡＲ１内の走査タイミングではない場合は、ＭＣＵ５はステップＳ３０３に進んで、現在がエリアＡＲ２内の走査タイミングであるか否かを確認する。現在がエリアＡＲ２内の走査タイミングである場合は、ステップＳ３０５に進んでエリアＡＲ２用の設定値を選択する。
現在がエリアＡＲ２内の走査タイミングでない場合は、エリアＡＲ３の走査タイミングであるので、ステップＳ３０６に進んでエリアＡＲ３用の設定値を選択する。

【0085】

例えばこのように１フレーム期間内に抵抗値を切替制御していくことで、走査ラインによって配線抵抗の差を吸収したフィルタ動作が実行できる。
もちろん３つのエリアＡＲ１〜ＡＲ３としたのは一例にすぎない。エリアは２段階でも、より多段階でも良い。
特にこの処理は、走査位置による受信信号線２２−１〜２２−ｍの配線抵抗の変化に応じたものであるため、受信信号線２２が非常に長いような場合に有効となる。
このような第５の実施の形態では、受信側マルチプレクサ４３Ｒで選択される一対の受信信号線２２の受信信号Ｒ＋、Ｒ−に対して同じ定数の抵抗Ｒ及びコンデンサＣによる同じフィルタ特性のフィルタ処理が施されることは、第１〜第４の実施の形態と変わるところはないが、さらに、配線抵抗を含めたフィルタ特性が、タッチパネル２の面内（エリアＡＲ１〜ＡＲ３）でも変化しないようにできることになる。これによって面内でフィルタ特性を均一化できる。

【0086】

なお、同様の処理を、受信信号線２２−１〜２２−ｍ側の走査に対応して行っても良い。
図１４Ｂは、例えばタッチパネル２が台形状とされて受信信号線２２−１〜２２−ｍのそれぞれに配線長の差がある場合の例である。
受信信号線２２−１〜２２−ｍのレイアウトや、タッチパネル２の形状により、受信信号線２２−１〜２２−ｍには図の例のように配線長が大きく異なる場合が有り得る。
そこで図１４Ｂに例示するように、受信信号線２２−１〜２２−ｍを、その配線長の別によりエリアＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３に区分する。
そして受信信号線２２−１〜２２−ｍ側の走査（一対の受信信号線の選択）のタイミングに応じて、例えば抵抗を切り換えるようにする。
即ち図１５の処理を行う。この場合、ステップＳ３０２，Ｓ３０３の走査タイミングとは、受信信号線２２−１〜２２−ｍの選択タイミングとし、選択された一対の受信信号線２２が、どのエリアに該当するかを判断すればよいものとなる。
これにより、受信信号線２２−１〜２２−ｍの配線長の差を吸収したフィルタ動作が実現される。

【0087】

なお、以上では抵抗値を切り換えることを述べたが、送信信号線２１又は受信信号線２２の走査エリアに応じて容量値を切り換えることも考えられる。

【0088】

＜７．実施の形態の効果及び変形例＞
以上の構成のタッチパネル装置１又はタッチパネル駆動装置３によれば次のような効果が得られる。
実施の形態のタッチパネル装置１又はタッチパネル駆動装置３は、タッチパネル２の一対の受信信号線２２からの、操作に伴う容量変化によって波形が変化する各受信信号Ｒ＋、Ｒ−を受信して、各受信信号の比較動作を行ってタッチパネル操作監視のための検出値を生成する受信回路４２と、タッチパネル２における受信信号線２２から受信回路４２に至る信号経路上で、受信回路４２に供給される一対の受信信号線２２からの各受信信号Ｒ＋、Ｒ−のそれぞれに対して互いに同じフィルタ特性のフィルタ処理を行う複数のノイズフィルタ４６を備える。
受信回路４２に供給される受信信号Ｒ＋、Ｒ−に対してフィルタ処理を行うノイズフィルタ４６（例えばノイズフィルタ４６ａ、４６ｂや、ノイズフィルタ４６−１〜４６−ｍ）が設けられることで、外来ノイズ（電磁ノイズ）の影響による誤検出を低減できる。これによりタッチパネルのセンシング精度を向上させることができる。
ここで、一般に容量変化を検出する検出方式の場合、受信信号線に容量素子を加えることは、なるべく避けるべきとされる。挿入する容量素子により容量変化の検出精度が低下する場合があるためである。これに対し実施の形態の場合、受信信号Ｒ＋、Ｒ−の差分検出を行うものであるため、それぞれの受信信号Ｒ＋、Ｒ−に対して同じフィルタ特性の処理を行うようにすれば、検出精度に影響はないことになる。つまり差分検出であるがゆえに、ＣＲフィルタ回路としてのフィルタ部４６を受信信号線２２に設けても問題がなく、これによって簡易な回路で有効なノイズ低減が可能となる。さらには、一般に行われているような信号増幅した後にノイズ除去を行う手法でもないため、ノイズ成分が増幅されてしまうということもなく、受信信号線２２にのったノイズ成分そのものの低減を行うことができる。これも簡易な構成で有効なノイズ低減を可能とする要因の１つとなっている。

【0089】

実施の形態では、各ノイズフィルタ２６は、それぞれ、互いに同じ定数の抵抗と同じ定数の容量素子を有して構成されることが考えられる。これにより簡易な構成のＣＲ回路として各フィルタを実現しつつ、同じフィルタ特性でのフィルタ処理が行われるようにすることができる。
最も単純には、第１の実施の形態の図３、図７のようにノイズフィルタ４６ａ、４６ｂ（又は４６−１〜４６−ｍ）が同じ抵抗値の抵抗Ｒと同じ容量値の容量Ｃで構成されるようにする。
また第３の実施の形態のように各ノイズフィルタ４６が複数の抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）やコンデンサ（Ｃ０，Ｃ１）を選択可能な構成の場合も、ノイズフィルタ４６ａ、４６ｂが同じ定数のものを備えることで、同じフィルタ特性でのフィルタ処理が可能となる。

【0090】

第１の実施の形態では、タッチパネル２に配設されたｍ本の受信信号線２２−１〜２２−ｍのうちの２本を、受信回路４２に受信信号Ｒ＋、Ｒ−を供給する２本の受信信号線２３ａ，２３ｂに順次電気的に接続するマルチプレクサ４３（選択回路）を備える。そしてノイズフィルタ４６は、マルチプレクサ４３と受信回路４２の間の２本の受信信号線２３ａ，２３ｂのそれぞれの信号経路上に設けられている例を述べた。
これにより、多数（ｍ本）の受信信号線２２からの受信信号に対応するノイズフィルタを、２つ形成するのみで良く、ノイズフィルタ４６のための回路負荷を最小にできる。従ってタッチパネル駆動装置３の構成の簡易化、製造コストの低減が実現できる。また図１のようにノイズフィルタ４６はセンサＩＣ４に内蔵するようにすることで、実質的にタッチパネル駆動装置３の回路規模の増大は殆ど生じない。

【0091】

第３の実施の形態では、ノイズフィルタ４６が、定数の異なる複数の抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）、定数の異なる複数のコンデンサＣ０，Ｃ１が切替可能な構成とした例を述べた。
これにより、ノイズフィルタはフィルタ特性、即ちＬＰＦとしての遮断周波数を選択できるものとなる。よって、例えば耐ノイズ環境性と感度を任意に選択できる。また接続するタッチパネルに応じて最適なフィルタ特性を選択するということも可能になる。
なお、図８の構成に限らず、複数の抵抗を選択可能とし、コンデンサは１つとする例や、抵抗は１つのみとして、複数のコンデンサを選択可能とする構成例も考えられる。
また図８の例ではノイズフィルタオフ（抵抗バイパス、コンデンサオープン）も選択可能としたが、ノイズフィルタ機能をオフとすることは選択できない構成例も考えられる。

【0092】

第３，第４の実施の形態においては、図１０又は図１３の処理として、ノイズフィルタ４６は、受信回路４２で検出されるノイズレベルに応じて、抵抗Ｒ又はコンデンサＣが切替制御される例を述べた。
例えばノイズレベルが大きいと、タッチ位置の検出におけるエラー頻度が高くなる。この場合に各ノイズフィルタ４６の抵抗、コンデンサの定数を変更して遮断周波数を下げることで、ノイズ除去機能を強化する。一方でノイズレベルが小さくエラー頻度が低い場合、遮断周波数を上げたり、或いはフィルタ機能をオフとする。これにより、必要に応じて適切なノイズフィルタ動作を実行できる。
またＬＰＦとしてのノイズフィルタを挿入することで、受信信号Ｒ＋、Ｒ−の信号波形の立ち上がりが若干遅くなることもあるため、不要な場合にはノイズフィルタ４６をオフとすることは、受信回路４２の無意味な感度低下を無くすることになり、検出動作に有利となる。
図１０，図１３ではノイズレベルを用いて判定する例としたが、間接的なノイズレベル判定でもよい。例えば検出におけるエラーレートを判定して、それに応じてノイズフィルタ４６の特性を可変制御するようにしてもよい。

【0093】

第５の実施の形態では、ノイズフィルタ４６は、タッチパネル２における送信信号線２１又は受信信号線２２の走査タイミングに応じて抵抗又は容量素子が切替制御される構成を述べた。
例えば送信信号線２１や受信信号線２２について複数のエリア（ＡＲ１〜ＡＲ３）を設定し、走査対象となっている送信信号線２１や受信信号線２２のエリア毎にフィルタ動作を行う素子を切り換える。
これにより、例えば信号線長による抵抗成分の差を吸収したフィルタ動作が実行できる。従って接続されたタッチパネル２内で，耐ノイズ環境性と感度のバランスをとることができる。

【0094】

第２の実施の形態では、ノイズフィルタ４６は、タッチパネル２に配設されたｍ本の受信信号線２２−１〜２２−ｍのそれぞれに対応して設けられている例を述べた。
即ちタッチパネルに配設される受信信号線の１本１本に対して、ＣＲ回路としてのノイズフィルタが設けられる。
これにより、多数（ｍ本）の受信信号線２２−１から２２−ｍのそれぞれの特性差（例えば配線抵抗の差）を吸収するようなノイズフィルタを設けることが可能となる。例えば各受信信号線２２−１から２２−ｍの配線長の差に応じてノイズフィルタの抵抗値を調整することで、結果的に各受信信号線２２−１から２２−ｍについて、同じフィルタ特性のノイズフィルタ処理が実行されるようにすることができる。

【0095】

なお実施の形態の構成や動作は一例である。本発明は他に様々な構成例、動作例が考えられる。
特にノイズフィルタ４６の具体的な構成、配置箇所、切替制御方式等はより多様に考えられる。

【符号の説明】

【0096】

１…タッチパネル装置、２…タッチパネル、３…タッチパネル駆動装置、４…センサＩＣ、５…ＭＣＵ、２１，２１−１〜２１−ｍ…送信信号線、２２，２２−１〜２２−ｎ…受信信号線、２３ａ，２３ｂ…受信信号線、４１…送信回路、４２…受信回路、４３…マルチプレクサ、４４…インターフェース・レジスタ回路、４５…電源回路、４６，４６ａ，４６ｂ，４６−１・・・４６−ｍ…ノイズフィルタ、４１１，４１２…ドライバ、４２１…コンパレータ、４２２…基準容量部、４２３，４２５…スイッチ、４２４…計測用容量部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】