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公開番号2025003652
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2024188023,2023559511
出願日2024-10-25,2022-10-18
発明の名称センサコントローラ、電子機器、及びセンサコントローラの制御方法
出願人株式会社ワコム
代理人個人,個人
主分類G06F 3/041 20060101AFI20241226BHJP(計算;計数)
要約【課題】出力信号線にスイッチなどの素子を接続することなく消費電力を削減する。
【解決手段】センサコントローラは、第一の端子及び第二の端子を有し、第一の電位と第二の電位との間で遷移する信号波形を生成し、対応する検出電極に出力する複数の送信ドライバと、送信ドライバとは別の電圧源又は容量素子を含む電位生成部を有し、電位生成部から電圧を出力することによって、第一の電位と第二の電位との間の中間電位を第一の端子及び第二の端子のうち少なくとも一つに供給する中間電位供給部と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数の検出電極が面状に配置されてなるタッチセンサに接続されるセンサコントローラであって、
第一の電位が供給される第一の端子及び前記第一の電位よりも高い第二の電位が供給される第二の端子を有するとともに、前記第一の電位と前記第二の電位との間で遷移する信号波形を生成し、送信信号として対応する前記検出電極に出力する複数の送信ドライバと、
前記送信ドライバとは別の電圧源又は容量素子を含む電位生成部を有し、前記電位生成部から電圧を出力することによって、前記第一の電位と前記第二の電位との間の中間電位を前記第一の端子及び前記第二の端子のうち少なくとも一つに供給する中間電位供給部と、
を備えるセンサコントローラ。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記中間電位供給部は、前記信号波形の電位が前記第一の電位から前記第二の電位への遷移又は前記第二の電位から前記第一の電位への遷移を開始する第一のタイミングで、前記電位生成部から電圧を出力する請求項１に記載のセンサコントローラ。
【請求項３】
前記電位生成部の出力側は、複数の前記送信ドライバのうちの二つ以上に接続される請求項２に記載のセンサコントローラ。
【請求項４】
制御信号を送信する制御回路を備え、
前記送信ドライバは、前記送信信号を出力する出力モードと、電源線からの前記第二の端子への前記第二の電位の供給及び基準線からの前記第一の端子への前記第一の電位の供給を停止し、出力の状態をハイインピーダンス状態とする停止モードとを有し、
前記制御回路は、前記第一のタイミングで、前記停止モードにするように前記送信ドライバを制御し、前記第一のタイミングから所定の時間が経過した第二のタイミングで前記送信ドライバを前記出力モードにするように制御する請求項３に記載のセンサコントローラ。
【請求項５】
前記中間電位供給部は、前記制御信号に従って両端が短絡又は開放され、一端が対応する前記第二の端子に接続され、他端が前記電位生成部の出力側に接続される複数の第一の短絡制御素子と、前記制御信号に従って両端が短絡又は開放され、一端が対応する前記第一の端子に接続され、他端が前記電位生成部の出力側に接続される複数の第二の短絡制御素子と、を有し、
前記制御回路は、前記第一のタイミングで短絡するように前記第一の短絡制御素子及び前記第二の短絡制御素子のうち少なくとも一つを制御し、前記第一のタイミングで短絡した前記第一の短絡制御素子及び前記第二の短絡制御素子のうち少なくとも一つを前記第二のタイミングで開放するように制御する請求項４に記載のセンサコントローラ。
【請求項６】
前記制御回路は、前記第一のタイミングのうち前記信号波形の電位が前記第一の電位から前記第二の電位への遷移を開始するタイミングで、短絡するように前記第一の短絡制御素子を制御し、前記第一のタイミングのうち前記信号波形の電位が前記第二の電位から前記第一の電位への遷移を開始するタイミングで、短絡するように前記第二の短絡制御素子を制御する請求項５の記載のセンサコントローラ。
【請求項７】
前記電位生成部は、前記容量素子を有し、
前記中間電位供給部は、
前記容量素子の一端に接続される第一の短絡信号線と、
前記容量素子の他端に接続される第二の短絡信号線と、
前記制御信号に従って両端が短絡又は開放され、一端が対応する前記送信ドライバの前記第二の端子に接続され、他端が前記第一の短絡信号線に接続される複数の第一の短絡制御素子と、
前記制御信号に従って両端が短絡又は開放され、一端が対応する前記送信ドライバの前記第二の端子に接続され、他端が前記第二の短絡信号線に接続される複数の第二の短絡制御素子と、
前記制御信号に従って両端が短絡又は開放され、一端が対応する前記送信ドライバの前記第一の端子に接続され、他端が前記第一の短絡信号線に接続される複数の第三の短絡制御素子と、
前記制御信号に従って両端が短絡又は開放され、一端が対応する前記送信ドライバの前記第一の端子に接続され、他端が前記第二の短絡信号線に接続される複数の第四の短絡制御素子と、
を有する請求項４に記載のセンサコントローラ。
【請求項８】
前記制御回路は、前記送信ドライバ毎に前記送信ドライバを前記第一の短絡信号線及び前記第二の短絡信号線のうちいずれに接続するかを決定し、前記送信ドライバを前記第一の短絡信号線に接続すると決定した場合、前記第一のタイミングで短絡し、前記第二のタイミングで開放するように対応する前記第一の短絡制御素子及び前記第三の短絡制御素子のうち少なくとも一つを制御し、前記送信ドライバを前記第二の短絡信号線に接続すると決定した場合、前記第一のタイミングで短絡し、前記第二のタイミングで開放するように対応する前記第二の短絡制御素子及び前記第四の短絡制御素子のうち少なくとも一つを制御する請求項７に記載のセンサコントローラ。
【請求項９】
制御信号を送信する制御回路を備え、
前記中間電位供給部は、
短絡信号線と、
一端が対応する前記送信ドライバの前記第一の端子に接続され、他端が前記短絡信号線に接続され、前記制御信号に従って、前記第一の端子から前記短絡信号線に向かう第一の方向のみ導通する複数の第一の出力制御回路と、
一端が対応する前記送信ドライバの前記第二の端子に接続され、他端が前記短絡信号線に接続され、前記制御信号に従って、対応する前記短絡信号線から前記第二の端子に向かう第二の方向のみ導通する複数の第二の出力制御回路と、
を有する請求項３に記載のセンサコントローラ。
【請求項１０】
前記第一の出力制御回路は、ソース端子が前記第一の端子に接続され、ドレイン端子が前記短絡信号線に接続され、ゲート端子に前記第一の電位が供給されるか又は前記送信ドライバ及び前記中間電位供給部とは異なる電圧源から前記中間電位が供給されるＮ型トランジスタを有し、
前記第二の出力制御回路は、ソース端子が前記第二の端子に接続され、ドレイン端子が前記短絡信号線に接続され、ゲート端子に前記第二の電位が供給されるか又は前記送信ドライバ及び前記中間電位供給部とは異なる電圧源から前記中間電位が供給されるＰ型トランジスタを有する請求項９に記載のセンサコントローラ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサコントローラに関し、特に、タッチセンサに接続されるセンサコントローラ、電子機器、及びセンサコントローラの制御方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の送信用ドライバが並列に配置される回路において、所定の期間、送信用ドライバの出力信号線同士を制御信号によって短絡させ、ハイレベルからハイレベル及びロウレベルの間の電位である中間電位を経由してロウレベルに、又はロウレベルから該中間電位を経由してハイレベルに、該出力信号線の電位を段階的に遷移させることによって、当該回路の消費電力を削減する技術（いわゆる、断熱的駆動技術）が知られている。
【０００３】
これに関し、特許文献１には、複数のセンサ電極と、センサ電極ごとに設けられセンサ電極に接続される出力信号線と、出力信号線ごとに設けられ、一端が出力信号線に他端がショート線にそれぞれ接続されるスイッチと、各スイッチを制御する制御信号線と、を備えるタブレット端末が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、送信器電極と、送信器電極を第１の電位と第２の電位との間にある中間電位から第２の電位に駆動し、送信器電極を中間電位に駆動するように構成された電子蓄積装置と、を有するドライバモジュールを備える処理システムが開示されている。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２では、タブレット端末は、各センサ電極の電位がハイレベルからロウレベル又はロウレベルからハイレベルに遷移するタイミングにおいて、一定の期間、各出力信号線を短絡するように、又は各出力信号線が電子蓄電装置に接続されるように各スイッチを制御し、電位がハイレベルである出力信号線から電位がロウレベルである出力信号線にショート線や電子蓄電装置を介して電荷を供給することによって、消費電力を削減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－０９１４４２号公報
特許第６１５６８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の技術では、出力信号線にスイッチが接続されるため、スイッチの寄生容量などが送信信号に影響してしまう可能性がある。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、出力信号線にスイッチなどの素子を接続することなく消費電力を削減できるセンサコントローラ、電子機器、及びセンサコントローラの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、第一の本発明に係るセンサコントローラは、複数の検出電極が面状に配置されてなるタッチセンサに接続され、正電源端子及び負電源端子を有し、前記負電源端子に供給され前記第一の電位よりも高い電位である第一の電位と前記正電源端子に供給される第二の電位との間で遷移する信号波形を生成し、送信信号として対応する前記検出電極に出力する複数の送信ドライバと、前記送信ドライバとは別の電圧源又は容量素子を含む電位生成部を有し、前記信号波形の電位が前記第一の電位から前記第二の電位への遷移又は前記第二の電位から前記第一の電位への遷移を開始する第一のタイミングで、前記電位生成部から電圧を出力することによって、前記第一の電位と前記第二の電位との間の中間電位を前記正電源端子及び前記負電源端子のうち少なくとも一つに供給する中間電位供給部と、を備える。
【００１０】
また、第二の本発明に係るセンサコントローラは、複数の検出電極が面状に配置されてなるタッチセンサに接続され、正電源端子及び負電源端子を有し、前記負電源端子に供給される第一の電位と前記正電源端子に供給され前記第一の電位よりも高い電位である第二の電位との間で遷移する信号波形を生成し、送信信号として対応する前記検出電極に出力する複数の送信ドライバと、前記第一の電位と前記第二の電位との間の中間電位を生成し、前記信号波形の電位が前記第一の電位から前記第二の電位への遷移又は前記第二の電位から前記第一の電位への遷移を開始する時点から前記送信ドライバの前記正電源端子及び前記負電源端子の電位が前記中間電位に至る時点までの期間に少なくとも一つの前記送信ドライバの前記正電源端子及び前記負電源端子のうち少なくとも一つに前記中間電位を供給し、前記正電源端子及び前記負電源端子のうち少なくとも一つの電位が前記中間電位に至るタイミングで前記中間電位の供給を停止する中間電位供給部と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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