CN102193698B - 坐标输入装置和具有该坐标输入装置的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种坐标输入装置和具有该坐标输入装置的显示装置。坐标输入装置包括:具有多条第一检测电极和多条第二检测电极的坐标输入部;向1条以上的检测电极施加驱动信号的电极驱动电路;检测第一检测电极和/或第二检测电极的电容的电容检测电路;以及根据电容检测电路的电容检测结果计算输入坐标的输入坐标运算电路,还包括在与被施加驱动信号的检测电极并列设置的检测电极之中从不被施加驱动信号的检测电极中选择1条以上的检测电极作为参考电极的单元;对已选择作为参考电极的电容进行检测的单元;以及根据参考电极的检测电容修正电容检测电路的电容检测结果的单元,输入坐标运算电路根据修正后的电容检测结果计算输入坐标。由此,能减轻从显示板混入的随机噪声,提高电容检测的精度。

Description

坐标输入装置和具有该坐标输入装置的显示装置
技术领域
本发明涉及检测画面上的指示点的坐标输入装置和具有该坐标输入装置的显示装置,尤其涉及对具有电容耦合方式的坐标输入装置的显示装置的坐标检测精度的高精度化有效的技术。
背景技术
包括检测装置(以下也称为触摸传感器或触摸面板)的显示装置被用于PDA、移动终端等移动用电子设备、各种家电产品、或自动受理机等固定式顾客引导终端,其中,检测装置具有画面输入功能,该画面输入功能是利用使用者的手指等对显示画面进行触摸操作(接触按压操作,以下简称为触摸)来输入信息的功能。作为这种利用触摸来进行输入的输入装置,已知有检测被触摸部分的电阻值变化的电阻膜方式、检测电容变化的电容耦合方式、或者检测由于触摸而被遮住的部分的光量变化的光传感器方式等。
在这些方式中,最近电容耦合方式的触摸面板备受关注。当使用移动用电子设备的显示装置上显示的按钮或游标等通过触摸向输入装置进行输入时,需要在显示板的前面配置输入装置。在这种情况下,需要通过减少显示装置的显示亮度下降来维持显示画质,同时需要装入输入功能。在此,通常在电阻膜式或光传感器方式中透射率低至80%左右,相对于此,电容耦合方式的透射率高至约90%。因此,在不使显示画质下降这一点上是有利的。另外,电阻膜式是通过电阻膜的机械性接触来检测触摸位置。因此,当触摸(机械性接触)次数增加而造成电阻膜劣化或破损时,存在检测误差变大或不能检测这样的问题。而在电容耦合方式中,不存在检测用电极与其他电极等相接触这样的机械性接触,从耐用性这一点来看也是有利的。
作为电容耦合方式的电容检测电路,例如有日本特开2005-140612号公报中所公开的方式。在上述所公开的方式中,对使多条列布线和多条行布线交叉的传感器部的交叉部附近存在的电容进行检测。若减小列布线与行布线的间距,则通过对由手指表面的凹凸所产生的电容变化进行检测,就能够进行指纹检测。另一方面,通过将传感器部做成透明且大小与显示板的画面尺寸相同的程度,就能够做成以手指等作为输入单元的坐标输入装置。电容的检测是如下这样进行的:通过从多条列布线中依次选择列布线后由列布线驱动部施加驱动信号,使用电容检测电路对流经位于被施加了驱动信号的列布线与行布线的交叉部附近的电容的电流进行检测。此时,电容检测电路根据两个检测电流结果的差值来检测电容。上述所公开的方式中,为了通过降低来自外部的噪声来提高电容检测精度,公开了两种方法。
第一种方法为,与施加驱动信号的列电极交叉的行电极中的最初检测交叉部附近的电容的行电极通过对流过电容检测电路具有的基准电容的基准电流和检测到的电流进行比较来计算电容从而提高电容的检测精度。其以后的行电极的电容检测根据与相邻的行电极的检测电流的差值来求出。当检测所有的行电极的电容,并进行接下来的列电极的检测时,反复进行上述工作。
第二种方法为,选择一个作为电容检测对象的行电极,检测流过该行电极的检测电流,将流过作为对象的行电极以外的多条行电极的第二检测电流当作基准电流。在此,根据作为电容检测对象的检测电流与基准电流之间的差值来检测各个交叉部附近的电容。
发明内容
在此,对坐标输入装置的传感器部是透明的且在传感器部之下设置有显示板时的电容检测精度进行说明。
在显示板的画面上存在多条扫描线和用于向所选择的扫描线上的像素提供视频信号的多条信号线。由于位于显示板的画面上的多条信号线或扫描线、与位于坐标输入装置的传感器部的列电极和行电极之间存在绝缘体,因此产生寄生电容。
在此,向扫描线施加用于改写图像的扫描信号,为了改写所选择的扫描线的视频而向信号线施加对应的视频信号电压。因此,在经由寄生电容与扫描线或信号线电容耦合的传感器部的列电极和行电极上,由视频信号电压或扫描信号电压的电压变化所产生的充放电电流作为噪声而混入。
在此,作为专利文献1中的第一种方法而被公开的采用了基准电容的方法中,当检测第一个行电极的交叉部附近的电容时,根据第一个行电极的检测电流与流过电容检测电路具有的基准电容的基准电流的差值来计算电容。在这种情况下,在基准电流中不会混入来自显示板的噪声,相对于此,由于在第一个行电极混入噪声,所以利用这两个电流的差值求出的与第一个行电极对应的电容值变成混入了噪声成分的值。该来自显示板的噪声成分由于根据要显示的图像等而依次变化,所以按驱动的列电极的不同而不同。因此,检测到的电容值的检测精度降低,因而据此计算的输入坐标精度会降低。
另外,作为专利文献1中的第二种方法而被公开的将成为电容的检测对象的行电极以外的多条行电极的电流作为基准电流的方法中,由于在检测电流和基准电流这两者中混入来自显示板的噪声,所以利用差值计算能够降低来自显示板的噪声。但是,在检测基准电流的多个行电极存在由输入引起的电容变化时,基准电流发生变化。因此,当由于输入的有无或输入位置的移动等而使基准电流发生变化时,导致基于差值的电容检测结果发生变化,经常不能高精度地检测电容。
如以上所述,在以往的坐标输入装置中,存在减轻从显示板混入的随机的噪声,但经常不能高精度地进行电容检测这样的问题。
鉴于上述问题的存在,本发明目的在于,提供一种能降低从显示板混入的随机的噪声、并提高电容检测的精度的技术。
(1)为了解决上述问题,本发明提供一种坐标输入装置,包括:坐标输入部,具有多条第一检测电极和与上述第一检测电极交叉的多条第二检测电极;电极驱动电路,向上述第一检测电极和/或上述第二检测电极之中的1条以上的检测电极施加驱动信号;电容检测电路,与上述驱动信号同步,检测上述第一检测电极和/或上述第二检测电极的电容;以及输入坐标运算电路,根据上述电容检测电路的电容检测结果来计算输入坐标,上述坐标输入装置还包括:在与被施加上述驱动信号的检测电极并列设置的检测电极之中,从不被施加上述驱动信号的检测电极中选择1条以上的检测电极来作为参考电极的单元;对已选择作为上述参考电极的电容进行检测的单元;以及根据上述参考电极的检测电容来修正上述电容检测电路的电容检测结果的单元,上述输入坐标运算电路根据上述修正后的电容检测结果来计算输入坐标。
(2)为了解决上述问题,本发明提供一种显示装置,包括:根据来自外部系统的视频信号进行图像显示的显示板;和坐标输入装置,上述坐标输入装置包括:坐标输入部,形成多条第一检测电极和与上述第一检测电极交叉的多条第二检测电极,且被配置在上述显示板的显示面一侧;电极驱动电路,向上述第一检测电极和/或上述第二检测电极之中的1条以上的检测电极施加驱动信号;电容检测电路,与上述驱动信号同步,检测上述第一检测电极和/或上述第二检测电极的电容;以及输入坐标运算电路,根据上述电容检测电路的电容检测结果来计算输入坐标,上述显示装置还包括:在与被施加上述驱动信号的检测电极并列设置的检测电极之中,从不被施加上述驱动信号的检测电极中选择1条以上的检测电极来作为参考电极的单元;对已选择作为上述参考电极的电容进行检测的单元;以及根据上述参考电极的检测电容来修正上述电容检测电路的电容检测结果的单元,上述输入坐标运算电路根据上述修正后的电容检测结果来计算输入坐标。
根据本发明,能够降低从显示板混入的随机的噪声,提高电容检测的精度。
本发明的其他效果根据说明书整体的记载得以明确。
附图说明
图1是用于说明本发明实施方式1的显示装置的整体结构的框图。
图2是用于说明本发明实施方式1的显示装置中的选择电极驱动电路的概略结构的图。
图3是用于说明本发明实施方式1的显示装置中的电容检测电路的概略结构的图。
图4是本发明实施方式1的显示装置中的选择电极Y_SENS的电压波形和定时控制信号组TMG所含的各控制信号的时序图。
图5是本发明实施方式1的坐标输入装置上没有手指等接触时的示意图。
图6是本发明实施方式1的坐标输入装置上手指等接触时的示意图。
图7是本发明实施方式1的坐标输入部上存在接触时的示意图。
图8是表示存在图7所示的接触时的选择电极等的电压波形和控制信号等的时序图。
图9是图8所示的第一个周期Tcycle下的数字输出信号的示意图。
图10是图8所示的第二个周期Tcycle下的数字输出信号的示意图。
图11是本发明实施方式1的坐标输入装置的修正处理后的数字输出信号的示意图。
图12是用于说明本发明实施方式1的坐标输入装置中的参考电极的另一选择方法的图。
图13是用于说明本发明实施方式1的坐标输入装置中的参考电极的又一选择方法的图。
图14是用于说明本发明实施方式2的显示装置的整体结构的框图。
图15是用于说明本发明实施方式2的显示装置中的另一方电容检测电路的概略结构的图。
图16是用于说明本发明实施方式2的显示装置中的一方电容检测电路的概略结构的图。
图17是本发明实施方式2的显示装置中的选择电极Y_SENS及检测电极X_SENS的电压波形、和定时控制信号组TMG所含的各控制信号的时序图。
图18是用于说明本发明实施方式2的坐标输入装置中的扫描期间Tx1下的检测电极X1的信号路径的示意图。
图19是用于说明本发明实施方式2的坐标输入装置中的扫描期间Tx1下的检测电极X3的信号路径的示意图。
图20是本发明实施方式2的显示装置中的1个周期的选择定时信号和数字输出信号DX、DREFX、DY、DREFY的时序图。
标号说明:
X_SENS......检测电极、
Y_SENS......选择电极
TMG......定时控制信号组
REF、REFX......参考信号布线
X1~X8......检测电极布线
Y1~Y6......选择电极布线
DX1~DX8......数字输出信号
DREF......数字输出信号
DATA......坐标信号等
SCN_Y1~SCN_Y6......选择定时信号
DSL_Y1~DSL_Y6......驱动开关控制信号
RSL_Y1~RSL_Y6......参考开关控制信号
AX1~AX8......模拟输出信号
AREF......模拟输出信号
RES......复位控制信号
SPL......采样控制信号
Cxy......交叉电容成分
Cdx......寄生电容成分
Cdy......寄生电容成分
Cf......输入电容成分
101......坐标输入部
102......选择电极驱动电路
103......电容检测电路
104......输入坐标运算电路
105......系统
106......显示板
107......电容检测电路
108......电容检测电路
109......输入坐标运算电路
201......驱动电路
301......信号检测电路
302......AD转换电路
701、801......驱动电路
702、802......信号检测电路
703、803......或电路(OR电路)
具体实施方式
以下,使用附图说明应用了本发明的实施方式。但在以下的说明中,对同一构成要素标记同一标号,省略反复的说明。
<实施方式1>
<整体结构>
图1是用于说明本发明实施方式1的显示装置的整体结构的框图,以下,根据图1说明实施方式1的显示装置的整体结构。但是,显示板的结构是与以往的显示板相同的结构,因此,在以下的说明中对坐标输入装置进行详细说明。另外,图中的x、y分别表示x轴、y轴。实施方式1的显示板可以是液晶显示板等非发光型显示板和有机EL显示板等自发光型显示板中的任意一种显示板。
如图1所示,实施方式1的显示装置包括:根据从作为外部装置的系统105输入的未图示的显示数据来进行图像显示的显示板106、和具有配置在该显示板106的显示面一侧的坐标输入部101的坐标输入装置。该坐标输入装置包括用于指示输入位置的坐标输入部101、检测输入坐标所需的选择电极驱动电路102、电容检测电路103、以及输入坐标运算电路104。被坐标输入装置检测到的输入坐标等的数据DATA被输出到包含坐标输入装置和使用该装置的显示装置的设备的系统105,系统105将与输入相应的显示内容等显示在显示板106上。在坐标输入部101之下即背面侧设置显示装置106时,为了使操作者能看到在显示装置106上所显示的图像内容,优选坐标输入部101是透明的。
在实施方式1的坐标输入部101上,为了检测基于输入的坐标,设有沿y方向延伸且沿x方向并列设置的多条检测电极(第二检测电极)X_SENS和沿x方向延伸且沿y方向并列设置的多条选择电极(第一检测电极)Y_SENS。这些检测电极X_SENS和选择电极Y_SENS以交叉的方式进行配置。为了提高坐标输入部101的透射性,优选检测电极X_SENS和选择电极Y_SENS是透明的。在图1中示出了选择电极Y_SENS为6条、检测电极X_SENS为8条的情况,但各电极条数不限于此。
本发明的选择电极驱动电路102通过选择电极布线Y1~Y6与多条选择电极Y_SENS相连接。选择电极驱动电路102根据输入坐标运算电路104输出的定时控制信号组TMG从多条选择电极Y_SENS中选择1条或多条,并依次施加驱动信号。另外,选择电极驱动电路102从不施加驱动信号的选择电极Y_SENS中选择1条或多条作为参考电极,并连接在参考信号布线REF上。
另外,电容检测电路103也根据定时控制信号组TMG进行控制。电容检测电路103对来自选择电极驱动电路102已选择为参考电极的选择电极Y_SENS的信号、和与被选择电极驱动电路102施加了驱动信号的选择电极Y_SENS与多条检测电极X_SENS的交叉部附近的电容相应地变化的信号这两个信号进行检测。来自参考电极的信号通过参考信号布线REF输入到电容检测电路103,与交叉部附近的电容相应地变化的信号通过检测电极布线X1~X8输入到电容检测电路103。即,来自由选择电极驱动电路102选择输入的参考电极的信号被输入到电容检测电路103。电容检测电路103根据通过参考信号布线REF和检测信号布线X1~X8输入的信号生成数字输出信号DREF、DX1~DX8,并输出到输入坐标运算电路104。
在输入坐标运算电路104中,根据数字输出信号DREF计算用于消除噪声成分的修正量,并根据基于数字输出信号DX1~DX8消除噪声成分后的数据来计算输入坐标,向系统105输出所得到的输入坐标。
<选择电极驱动电路结构>
图2是用于说明本发明实施方式1的显示装置中的选择电极驱动电路的概略结构的图,以下,根据图2说明选择电极驱动电路。
如图2所示,实施方式1的选择电极驱动电路102包括用于从多条选择电极Y_SENS中选择1条或多条的选择电极而施加驱动信号的多个驱动电路201、控制开关DSL_Y1~DSL_Y6、和用于将选择电极Y_SENS选择为参考电极的控制开关RSL_Y1~RSL_Y6。驱动电路201根据定时控制信号组TMG所含的选择定时信号SCN_Y1~SCN_Y6在所确定的期间(以下,记为扫描期间。)输出驱动信号。但是,在扫描期间驱动电路201输出的驱动信号既可以是电压驱动,还可以是电流驱动。另外,在一个扫描期间输出的驱动信号被输出一次或多次。另外,优选的是,不被施加驱动信号的选择电极以驱动电路201施加任意的恒定电压的方式进行驱动。
这样,选择电极驱动电路102利用驱动电路201依次驱动坐标输入部101的选择电极Y_SENS。另一方面,未被驱动电路201施加驱动信号的选择电极Y_SENS中的1条或多条选择电极通过控制开关RSL被选择为参考电极。此时,与已选择为参考电极的选择电极Y_SENS对应的控制开关DSL成为非选择状态。被控制开关RSL选择的参考电极连接在参考信号布线REF上,用已选择的参考电极检测到的信号从参考信号布线REF输出。
<电容检测电路结构>
图3是用于说明本发明实施方式1的显示装置中的电容检测电路的概略结构的图,以下,根据图3说明电容检测电路。
如图3所示,电容检测电路103包括用于对通过参考信号布线REF或检测信号布线X1~X8输入的信号进行检测的信号检测电路301、和用于将信号检测电路输出的模拟输出信号AREF、AX1~AX8转换为数字信号DREF、DX1~DX8的AD转换电路302。信号检测电路301根据定时控制信号组TMG所含的复位控制信号RES在检测信号之前被复位。然后,在选择电极驱动电路102将驱动信号施加给选择电极的期间,对通过参考信号布线REF或检测电极布线X1~X8传输的信号进行检测。此时,信号检测电路301检测的对象既可以是从各电极传输的电压,还可以是电流。信号检测电路301以采样控制信号SPL的定时对在将驱动信号施加给选择电极的期间检测到的模拟信号进行样本保持,作为模拟输出信号AREF、AX1~AX8输出到AD转换电路302。在AD转换电路302中,将模拟输出信号AREF、AX1~AX8转换成数字输出信号DREF、DX1~DX8后输出到输入坐标运算电路104。
<噪声降低的基本工作>
图4是本发明实施方式1的显示装置中的选择电极Y_SENS的电压波形和定时控制信号组TMG所含的各控制信号的时序图,以下,根据图4说明实施方式1的坐标输入装置的工作。但在以下的说明中,对为了在各扫描期间Ty1~Ty6施加驱动信号而选择的选择电极的条数为1条的情况进行说明,但在各扫描期间Ty1~Ty6施加驱动信号的选择电极的条数也可以是多条。另外,在图4中,对在图1的坐标输入部101中从图中上侧的选择电极Y_SENS到图中下侧的选择电极Y_ENS依次施加驱动信号的情况进行说明。因此,在从图中下侧的选择电极Y_SENS到图中上侧的选择电极Y_SENS依次施加驱动信号的情况下,驱动开关控制信号DSL_Y1~DSL_Y6和参考开关控制信号RSL_Y1~RSL_Y6也变成相反的施加顺序。
如图4所示,实施方式1的坐标输入装置在1周期Tcycle的期间内依次选择选择电极Y_SENS而施加驱动信号。在图4所示的选择定时信号SCN_Y1~SCN_Y6中,高电平的期间是施加驱动信号的扫描期间,低电平的期间是施加某恒定电压的非扫描期间。在此,在扫描期间Ty1选择选择电极Y1而施加驱动信号,在扫描期间Ty2以后依次向选择电极施加驱动信号,从而向全部选择电极施加驱动信号。另一方面,参考开关控制信号RSL_Y1~RSL_Y6从不被施加驱动信号的多条选择电极Y_SENS中选择1条作为各扫描期间Ty1~Ty6中的参考电极。
例如,在扫描期间Ty1,向选择电极Y1施加驱动信号,选择选择电极Y3作为参考电极。另外,在扫描期间Ty2,向选择电极Y2施加驱动信号,选择选择电极Y4作为参考电极。但是,在图4中,从被施加驱动信号的选择电极隔开1条选择电极的间隔来选择了作为参考电极而选择的选择电极Y_SENS,但参考电极的位置不限于此,也可以相邻。此时,与已选择为参考电极的选择电极对应的驱动开关控制信号DSL_Y1~DSL_Y6变成非选择状态。在图4中,当驱动开关控制信号DSL_Y1~DSL_Y6为高电平时,图示为选择为参考电极的选择状态,当为低电平时,图示为非选择状态。
根据以上工作,在扫描期间Ty1,向选择电极Y1施加驱动信号,选择电极Y3被选择为参考电极,变成与参考信号布线REF连接的状态。另外,除此之外的选择电极Y2、Y4~Y6变成被驱动电路201施加了某恒定电压的非扫描状态。即,在扫描期间Ty1,变成向选择电极Y1施加交流信号的扫描信号(图4中的下方所示),并且输入到选择电极Y3的信号作为参考信号从选择电极Y3输出。在接下来的扫描期间Ty2中也一样,向选择电极Y2施加驱动信号,选择电极Y4被选择为参考电极,变成与参考信号布线REF连接的状态。另外,除此以外的选择电极Y1、Y3、Y5~Y6变成被驱动电路201施加了某恒定电压的非扫描状态。
对选择电极Y1~Y4进行以上的工作,并且在实施方式1中从配置在坐标输入部的上侧的选择电极Y1到配置在下侧的选择电极Y6依次施加驱动信号,因此,对与下端侧接近的选择电极Y5,将选择电极Y3作为参考电极,对下端的选择电极Y6,将选择电极Y4作为参考电极。
通过依次反复执行以上的工作,在由扫描期间Ty1~Ty6构成的1周期Tcycle中,向选择电极依次施加驱动信号,与此同时,从不被施加驱动信号的驱动电极中选择参考电极。
接着,图5表示本发明实施方式1的坐标输入装置上没有手指等接触时的示意图,图6表示本发明实施方式1的坐标输入装置上手指等接触时的示意图,以下根据图5和图6来说明实施方式1的坐标输入装置的检测工作。但是,图5和图6所示的示意图是图4中向选择电极Y1施加驱动信号、选择电极Y3被选择为参考电极的扫描期间Ty1下的信号路径的示意图。另外,在图5和图6中,省略由于连接驱动电路201和选择电极Y1而成为选择状态的驱动开关DSL_Y1、和连接选择电极Y3和参考信号布线REF的参考开关RSL_Y3。
在没有手指等接触时,如图5所示,选择电极Y1和选择电极Y3与检测电极X1的交叉部附近的电容主要是选择电极与检测电极的交叉电容Cxy。另外,在包含于显示板106的信号线或扫描线等的布线DISP_NODE与检测电极X1之间存在寄生电容Cdx。在选择电极Y1或选择电极Y3与包含于显示板106的布线DISP_NODE之间也存在寄生电容Cdy。在此,存在于选择电极Y1的寄生电容Cdy未图示。由于主要由驱动电路201和显示板106的布线DISP_NODE对该存在于选择电极Y1的寄生电容Cdy进行充放电,所以对信号检测电路301的影响很少。
当从驱动电路201向选择电极Y1施加脉冲状的驱动信号时,交叉电容Cxy被选择电极Y1充放电,因此充放电电流S(Cxy)经由交叉电容Cxy流向检测电极X1。在此,信号检测电路301将流过交叉电容Cxy的充放电电流S(Cxy)作为信号进行检测。对检测电极X1的信号进行检测的信号检测电路301在检测交叉电容Cxy的充放电电流S(Cxy)的同时,由于存在于检测电极X1与显示板106的布线DISP_NODE之间的寄生电容Cdx被因显示工作而变动的DISP_NODE充放电,所以也对经由Cdx流过检测电极X1的充放电电流S(Cdx)进行检测。因此,连接在检测电极X1上的信号检测电路301除了检测与作为原本的检测对象的交叉部附近的电容相应的信号S(Cxy)之外,还检测成为噪声的经由寄生电容Cdx的信号S(Cdx)。
另一方面,由于参考电极(在此,为选择电极Y3)未连接在驱动电路201上,所以没有经由交叉部附近的电容的信号。因此,在从显示板106的布线DISP_NODE经由寄生电容Cdy对参考电极Y3进行充放电时流过充放电电流S(Cdy)。因此,与参考电极Y3连接的信号检测电路301仅检测成为噪声的经由寄生电容Cdy的信号S(Cdy)。
根据以上,通过检测参考电极的信号,能够检测来自显示板106等的噪声成分。由此,能够根据数字输出信号DREF消除检测电极X1所含有的噪声成分S(Cdx),能够高精度地测量与交叉部附近的电容相应的信号S(Cxy)。
接着,对有手指等进行的接触的情况进行说明。但在以下的说明中,对因手指等的接触而在检测电极X1与选择电极Y1、Y3的各交叉部附近产生静电电容Cf的情况进行说明。
如图6所示,当从驱动电路201向选择电极Y1施加脉冲状的驱动信号时,由于交叉电容Cxy和手指的静电电容Cf被选择电极Y1充放电,所以分别经由交叉电容Cxy和静电电容Cf的充放电电流流向检测电极X1。即,流过交叉电容Cxy的充放电电流S(Cxy)和流过静电电容Cf的充放电电流S(Cf)相加后的充放电电流S(Cxy)+S(Cf)流向检测电极X1。因此,信号检测电路301将流过交叉电容Cxy的充放电电流S(Cxy)和流过静电电容Cf的充放电电流S(Cf)相加后的充放电电流S(Cxy)+S(Cf)作为信号来检测。对检测电极X1的信号进行检测的信号检测电路301在检测交叉电容和静电电容的充放电电流的同时,由于存在于检测电极X1与显示板106的布线DISP_NODE之间的寄生电容Cdx被因显示工作而变动的DISP_NODE充放电,所以还对经由Cdx流过检测电极X1的充放电电流S(Cdx)进行检测。因此,连接在检测电极X1上的信号检测电路301除了检测与作为原本的检测对象的交叉部附近的电容相应的信号S(Cxy)+S(Cf)之外,还检测成为噪声的经由寄生电容Cdx的信号S(Cdx)。
另一方面,由于参考电极(在此,为选择电极Y3)未连接在驱动电路201上,所以没有经由交叉部附近的电容Cxy和Cf的信号。在从显示板106的布线DISP_NODE经由寄生电容Cdy被参考电极Y3充放电时流过充放电电流S(Cdy)。因此,与参考电极Y3连接的信号检测电路301即使在参考电极上增加因接触而产生的静电电容的情况下,也仅检测成为噪声的经由寄生电容Cdy的信号S(Cdy)。根据以上,通过检测参考电极的信号,能够检测来自显示板106等的噪声成分。由此,能够根据数字输出信号DREF消除检测电极X1所含有的噪声成分S(Cdx),能够高精度地测量与交叉部附近的电容相应的信号S(Cxy)。
<接触点位置的检测工作>
接着,图7表示本发明实施方式1的坐标输入部101上存在接触时的示意图,图8表示存在图7所示的接触时的选择电极等的电压波形和控制信号等的时序图,图9表示图8所示的第一个周期Tcycle下的数字输出信号的示意图,图10表示图8所示的第二个周期Tcycle下的数字输出信号的示意图,图11表示本发明实施方式1的坐标输入装置的修正处理后的数字输出信号的示意图,以下,根据图7~图11来说明坐标输入时的检测工作。但在以下的说明中,对存在与坐标输入部101的选择电极Y2和检测电极X2的交点附近相接触的接触TOUCH1、与选择电极Y5和检测电极X7的交点附近相接触的接触TOUCH2这两个接触(接触点)的情况进行说明,但接触位置和接触数不限于此。
包含在显示板106上的布线DISP_NODE与显示工作相应地变化。另外,DISP_NODE发生变化的周期往往与坐标输入装置的扫描期间不同步,因此,由DISP_NODE的变动产生的噪声按坐标输入装置的检测周期Tcycle或扫描期间Ty的不同而不同。因此,在本发明实施方式1的显示装置中,在检测周期Tcycle中按每个扫描期间从不被施加驱动信号的选择电极中选择参考电极,并检测经由该参考电极而流过的噪声信号,从而即使在来自显示板106的噪声随时间变化的情况下也能应对。以下,详细说明接触点位置的检测工作。
在实施方式1的坐标输入装置中,在扫描期间Ty1,向选择电极Y1施加驱动信号,同时选择选择电极Y3作为参考电极。在接下来的扫描期间Ty2,向选择电极Y2施加驱动信号,同时选择选择电极Y4作为参考电极。在扫描期间Ty3,向选择电极Y3施加驱动信号,同时选择选择电极Y5作为参考电极。在扫描期间Ty4,向选择电极Y4施加驱动信号,同时选择选择电极Y6作为参考电极。在扫描期间Ty5,向选择电极Y5施加驱动信号,同时选择选择电极Y3作为参考电极。在扫描期间Ty6,向选择电极Y6施加驱动信号,同时选择选择电极Y4作为参考电极。将以上的扫描期间Ty1~Ty6设为1个周期Tcycle,通过依次反复该1个周期Tcycle,如前述的噪声降低的基本工作的项所示那样,能够在各扫描周期中将由DISP_NODE产生的噪声信号作为模拟输出信号AREF来检测。
此时,如图8所示,在实施方式1中使用采样控制信号SPL对在扫描期间Ty1检测到的模拟信号进行采样,因此向AD转换电路输出的扫描期间Ty1的模拟输出信号AREF、AX1~AX8被输出到作为下一个扫描期间的扫描期间Ty2。各检测电极的模拟输出信号AX1~AX8变成在用模拟输出信号AREF检测到的噪声信号上重叠了与各交叉部电容和由输入产生的静电电容相应的信号后的信号。AD转换电路302将信号检测电路301检测并样本保持的模拟输出信号数字化,作为数字信号DREF、DX1~DX8输出到输入坐标运算电路104。但是,此时输出为数字信号DREF、DX1~DX8的信号如图8中的下层所示那样,例如,与扫描期间Ty1对应的数字信号DREF表示为信号1_DRFF_Y1~1_DRFF_Y6,数字信号DX1表示为1_DX1_Y1~1_DX_1Y6。
这样测量到的第一个周期Tcycle下的数字输出信号如图9所示那样,在向选择电极Y2输入扫描信号的期间由检测电极X2检测到的数字输出信号DX2、和在向选择电极Y5输入扫描信号的期间由检测电极X7检测到的数字输出信号DX7的信号强度最大。同样,第二个周期Tcycle下的数字输出信号也如图10所示那样,在向选择电极Y2输入扫描信号的期间由检测电极X2检测到的数字输出信号DX2、和在向选择电极Y5输入扫描信号的期间由检测电极X7检测到的数字输出信号DX7的信号强度最大。
在此,在第一个周期Tcycle和第二个周期Tcycle下测量到的数字信号输出DX1~DX8的信号强度不同是由于在各周期相当于噪声的数字输出信号DREF不同、而且DREF按每个扫描周期而不同的缘故。但是,如前述那样,由各检测电极X1~X8检测到的数字输出信号DX1~DX8是在相当于噪声的信号上重叠了与交叉部电容和由输入产生的静电电容相应的信号而成的信号。因此,在输入坐标运算电路104中,通过使用根据相当于噪声的DREF而消除噪声的公知的修正运算来进行修正,能够高精度地检测电容。
例如,在混入检测电极的噪声的强度与参考电极检测的噪声的强度大致相等时,通过在图9或图10的数字输出信号的检测结果中从各交叉部附近的检测结果DX减去相当于噪声的DREF,就能够如图11所示那样得到降低了来自显示板106的噪声的影响的电容检测结果。由此,能够提高电容检测的精度,能够高精度地计算所输入的坐标。另外,在混入检测电极的噪声的强度与参考电极检测的噪声的强度不同时,通过对DREF实施修正处理以使得混入检测电极的噪声的强度与参考电极检测的噪声的强度大致相等,并进行同样的处理,就能够实现高精度的电容检测。
<参考电极的选择方法>
图12是用于说明本发明实施方式1的坐标输入装置中的参考电极的另一选择方法的图。但是,图中所示的参考电极为1条的情况是前述的参考电极的选择方法,因此在以下的说明中,对参考电极为2条的情况进行详细说明。
如图12所示,在扫描期间Ty1中,对要驱动的选择电极Y1,选择选择电极Y3和选择电极Y5作为参考电极。在接下来的扫描期间Ty2中,对要驱动的选择电极Y2,选择选择电极Y4和选择电极Y6作为参考电极。以下同样,对要驱动的选择电极Y2,选择隔开1条选择电极的选择电极作为第一参考电极,并且选择从作为该第一参考电极的选择电极进一步隔开1条选择电极的选择电极作为第二参考电极。这样,通过在驱动电极和第一参考电极之间设置间隔,防止驱动电极充放电的影响混入参考电极,并且通过在第一参考电极和第二参考电极之间设置间隔,防止仅对一方参考电极的噪声等的影响混入另一方的参考电极。
设为1条选择电极的间隔,但也可以设为多条选择电极的间隔。另外,图12表示参考电极的条数为1条的情况和为2条的情况,但选择为参考电极的条数不限于此,也可以是3条以上。但是,在将参考电极设为多条的情况下,当对应于噪声的数字输出信号DREF与其条数相应地变化时,只要例如使用输入坐标运算电路104进行修正处理使得与各检测电极X1~X8的噪声相当即可。
图13是用于说明本发明实施方式1的坐标输入装置中的参考电极的又一选择方法的图。
如图13所示,当选择为参考电极的选择电极为1条时,将与成为驱动电极的选择电极相邻的选择电极之中的任何1条选择电极选择为参考电极。另外,当选择为参考电极的选择电极为2条时,将与成为驱动电极的选择电极相邻的2条选择电极作为参考电极。进而,当选择为参考电极的选择电极为3条以上时,将与成为驱动电极的选择电极相邻的2条选择电极作为参考电极,并且将与该参考电极相邻的选择电极来也选择为参考电极,由此将所希望的条数的选择电极作为参考电极。通过形成这种结构,能够使用于检测交叉部电容的驱动电极和用于测量噪声的参考电极接近,因此在噪声具有位置依存性时,能够更准确地测量噪声,提高检测精度。图13示出了参考电极的条数为1~4条的情况,但选择为参考电极的条数不限于此,也可以是5条以上。另外,在将参考电极设为多条的情况下,当对应于噪声的数字输出信号DREF与其条数相应地变化时,只要用输入坐标运算电路104进行修正处理使得与各检测电极X1~X8的噪声相当即可。
如以上说明那样,在实施方式1的显示装置中,设置成将坐标输入装置具有的用于输入驱动信号的选择电极之中不被输入该驱动信号的选择电极用作参考电极,使用由参考电极检测到的信号来对由检测电极检测到的检测信号(电容检测结果)进行修正的结构,因此能够根据电容检测结果降低噪声,能够高精度地计算输入坐标。另外,将选择电极中施加驱动信号以外的选择电极用作参考电极,与检测电容的定时同样地对由噪声产生的信号进行检测,因此能够进行与时常变动的噪声对应的噪声消除,提高检测精度。另外,用于检测噪声的参考电极由于不会因有无输入而引起静电电容的增减从而使检测结果变化,所以即使在坐标输入部101上移动接触位置的情况下,也能稳定地进行噪声消除,提高检测精度。进而,能够将与用于检测电容的选择电极接近的选择电极选择为参考电极,所以在噪声存在分布时,能够更准确地测量噪声,能够提高检测精度。另外,由于不需要在坐标输入部101设置特别的电极作为参考电极,所以在与显示板106同时使用时,不需要设置限制输入的区域,使设计变得容易。
<实施方式2>
<整体结构>
图14是用于说明本发明实施方式2的显示装置的整体结构的框图,以下,根据图14来说明实施方式2的显示装置的整体结构。但是,坐标输入部101、系统105、以及显示板106的结构是与实施方式1相同的结构,所以在以下的说明中,详细说明电容检测电路107、108和输入坐标运算电路109。
如图14所示,实施方式2的坐标输入装置包括根据从作为外部装置的系统105输入的未图示的显示数据进行图像显示的显示板106、和具有配置在该显示板106的显示面一侧的坐标输入部101的坐标输入装置。该坐标输入装置包括用于指示输入位置的坐标输入部101、检测输入坐标所需的电容检测电路107(第二电容检测电路)及电容检测电路(第一电容检测电路)108、以及输入坐标运算电路104。在此,电容检测电路108通过选择电极布线Y1~Y6与多条选择电极(第一检测电极)Y_SENS相连接。另外,电容检测电路107通过检测电极布线X1~X8与多条检测电极(第二检测电极)X_SENS相连接。该电容检测电路107和电容检测电路108被输入坐标运算电路104输出的定时控制信号组TMG控制。
在此,实施方式2的坐标输入装置中,首先,电容检测电路107从多条检测电极X_SENS中选择1条或多条电极来检测电容,将检测到的电容转换为数字信号DX后,输出到输入坐标运算电路109。此时,电容检测电路107将不进行电容检测的多条检测电极X_SENS中的1条或多条检测电极选择为参考电极,将检测到的信号作为噪声的参考信号并转换为数字信号DREFX,输出到输入坐标运算电路109。当所有的检测电极X_SENS的电容检测结束时,接着利用电容检测电路108进行所有的选择电极Y_SENS的电容检测。电容检测电路108从多条选择电极Y_SENS中选择1条或多条电极来检测电容,将检测到的电容转换为数字信号DY后,输出到输入坐标运算电路109。另外,电容检测电路108也与电容检测电路107同样,从不进行电容检测的多条选择电极Y_SENS中选择1条或多条选择电极作为参考电极,将检测到的信号作为噪声的参考信号并转换为数字信号DREFY,然后输出到输入坐标运算电路109。
在此,输入坐标运算电路109首先根据依次输入的检测电极X_SENS的电容检测的数字信号DX和成为噪声的参考信号的数字信号DREFX来计算x方向的接触位置。接着,根据依次输入的检测电极Y_SENS的电容检测的数字信号DY和成为噪声的参考信号的数字信号DREFY来计算y方向的接触位置,将所得到的x方向和y方向的接触位置作为坐标数据输出到系统105。
<电容检测电路结构>
图16是用于说明本发明实施方式2的显示装置中的一方电容检测电路的概略结构的图。以下,根据图16对连接沿x方向并列设置的检测电极X_SENS的一方电容检测电路107进行说明。
如图16所示,实施方式2的电容检测电路107包括对进行电容检测的检测电极X_SENS施加驱动信号的驱动电路701、检测检测电极X_SENS的信号的信号检测电路702、用于将各检测电极X_SENS连接在驱动电路701上的驱动开关DSL_X1~DSL_X8、用于将各检测电极X_SENS连接在参考信号布线REFX上的参考开关RSL_X1~RSL_X8、以及或电路703。形成向电容检测电路107输入定时控制信号组TMG内的选择定时信号SCN_X1~SCN_X8的结构,用于进行各检测电极X_SENS的电容检测的驱动电路701和信号检测电路702分别被定时控制信号组TMG中所含有的选择定时信号SCN_X1~SCN_X8控制。
接着,根据图14和图16来说明实施方式2的电容检测电路107的工作。例如,在进行多条检测电极X_SENS中的检测电极X1的电容检测时,利用选择定时信号SCN_X1使对应的驱动电路701和信号检测电路702变成选择状态。另外,驱动开关DSL_X1变成选择状态,检测电极X1与驱动电路701及信号检测电路702连接。已选择的驱动电路701将驱动信号施加给检测电极X1。此时,在实施方式2中,在例如向检测电极X1施加驱动信号的期间,用信号检测电路702对来自该检测电极X1的信号进行检测。然后,信号检测电路702将检测到的电流或电压转换为数字信号DX而输出。但是,在不进行检测电极X1的电容检测的情况或者不用作参考电极的情况下,利用选择定时信号SCN_X1使对应的驱动电路701和信号检测电路702变成非选择状态,该检测电极X1变成浮置状态,因此,为了解除该浮置状态,优选用驱动电路701向检测电极X1施加预定的恒定电位等。由驱动电路701进行的驱动既可以是电压驱动,还可以是电流驱动。另外,信号检测电路702检测的信号既可以是流过检测电极X1的电流,还可以是检测电极X1的电压。若列举一例,例如,驱动电路701将检测电极X1从某恒定电位充电至驱动电位,然后由信号检测电路702对检测电极X1被放电到变成某恒定电位的电流进行检测,从而能够检测与检测电极X1相应的电容。
另一方面,在实施方式2中,从不进行电容检测的多条检测电极X1~X8中选择1条或多条检测电极作为噪声测量用的参考电极。例如,在进行检测电极X1的电容检测的扫描期间,选择相邻的检测电极X2作为参考电极。在这种情况下,使参考开关RSL_X2为选择状态,使驱动开关DSL_X2为非选择状态,从而将检测电极X2连接在参考信号布线REFX上。参考信号布线REFX连接在信号检测电路702上,参考电极用的信号检测电路在检测电极X1~X8的电容检测时工作,因此被选择定时信号SCN_X1~SCN_X8的或电路703的输出控制。因此,在此与检测电极X1的电容检测同样,进行参考电极X2的信号检测。但是,用于检测检测电极的电容的驱动电路701不向参考电极提供驱动信号。这样,电容检测电路107根据选择定时信号SCN_X1~SCN_X8不断选择依次进行电容检测的检测电极X1~X8并从不进行电容检测的检测电极中不断选择参考电极。此时的参考电极的选择方法也与前述的实施方式1相同,能够应用参考电极的选择方法的项所述的选择方法。
接着,图15表示本发明实施方式2的显示装置中的另一方电容检测电路的概略结构的图,以下,根据图15对连接沿y方向并列设置的检测电极Y_SENS的另一方电容检测电路进行说明。实施方式2的电容检测电路108的基本结构是与电容检测电路107相同的结构。
如图15所示,实施方式2的电容检测电路108包括对进行电容检测的选择电极Y_SENS施加驱动信号的驱动电路801、检测选择电极Y_SENS的信号的信号检测电路802、用于将各选择电极Y连接在驱动电路上的驱动开关DSL_Y1~DSL_Y6、用于将各选择电极Y连接在参考信号布线REFY上的参考开关RSL_Y1~RSL_Y6、以及或电路803。形成向电容检测电路108输入定时控制信号组TMG内的选择定时信号SCN_Y1~SCN_Y6的结构,用于进行各选择电极Y_SENS的电容检测的驱动电路801和信号检测电路802分别根据定时控制信号组TMG所含有的选择定时信号SCN_Y1~SCN_Y6进行控制。
接着,根据图14和图15,说明实施方式2的电容检测电路108的工作。例如,在进行多条选择电极Y_SENS内的选择电极Y1的电容检测时,利用选择定时信号SCN_Y1使对应的驱动电路801和信号检测电路802变成选择状态。另外,驱动开关DSL_Y1变成选择状态,选择电极Y1与驱动电路801及信号检测电路802连接。已选择的驱动电路801将驱动信号施加给选择电极Y1。此时,与电容检测电路107同样,在该期间信号检测电路802对来自选择电极Y1的信号进行检测。然后,信号检测电路802将检测到的电流或电压转换为数字信号DY而输出。但是,在不进行选择电极Y1的电容检测时,利用选择定时信号SCN_Y1使对应的驱动电路801和信号检测电路802变成非选择状态,选择电极Y1变成浮置状态,因此,为了解除该浮置状态,优选由驱动电路801向选择电极Y1施加预定的恒定电位等。由驱动电路801进行的驱动与驱动电路701相同,既可以是电压驱动,还可以是电流驱动。另外,信号检测电路802检测的信号既可以是流过选择电极Y1的电流,还可以是选择电极Y1的电压。若列举一例,例如,驱动电路801将选择电极Y1从某恒定电位充电到驱动电位,然后信号检测802检测选择电极Y1被放电到某恒定电位的电流,从而能够检测与选择电极Y1相应的电容。
另一方面,在实施方式2的电容检测电路108中,也从不进行电容检测的多条选择电极Y1~Y6中选择1条或多条选择电极作为噪声测量用的参考电极。例如,在进行选择电极Y1的电容检测的扫描期间,选择相邻的选择电极Y2作为参考电极。在这种情况下,使参考开关RSL_Y2为选择状态,使驱动开关DSL_Y2为非选择状态,由此将选择电极Y2连接在参考信号布线REFY上。参考信号布线REFY连接在信号检测电路802上,参考电极用的信号检测电路在选择电极Y1~Y6的电容检测时工作,所以根据选择定时信号SCN_Y1~SCN_Y6的或电路803的输出进行控制。因此,在此与选择电极Y1的电容检测同样,进行参考电极Y2的信号检测。但是,用于检测选择电极的电容的驱动电路801不向参考电极提供驱动信号。这样,电容检测电路108根据选择定时信号SCN_Y1~SCN_Y6不断选择依次进行电容检测的选择电极Y、并从不进行电容检测的选择电极中不断选择参考电极。此时的参考电极的选择方法也与电容检测电路107同样,能应用参考电极的选择方法的项所述的选择方法。
<噪声降低工作>
接着,图17表示本发明实施方式2的显示装置中的选择电极Y_SENS及检测电极X_SENS的电压波形和定时控制信号组TMG所含有的各控制信号的时序图,图20表示本发明实施方式2的显示装置中的1个周期的选择定时信号和数字输出信号DX、DREFX、DY、DREFY的时序图,以下,根据图17和图20来说明实施方式2的坐标输入装置的工作。但在以下的说明中,对在各扫描期间Tx1~Tx8、Ty1~Ty6下进行电容检测的检测电极X_SENS或选择电极Y_SENS的条数为1条的情况进行说明,但在各扫描期间Tx1~Tx8、Ty1~Ty6下进行电容检测的检测电极或选择电极的条数也可以是多条。另外,在图17中,图14的坐标输入部101的从图中上侧选择电极Y_SENS和左侧的检测电极X_SENS依次进行电容检测的情况进行说明,但不限于此,也可以从图中的下侧或右侧开始依次进行电容检测。
如图17所示,实施方式2的坐标输入装置在1周期Tcycle的期间内依次选择选择电极Y_SENS和检测电极X_SENS来检测各电极的电容。另外,在各扫描期间Tx1~Tx8、Ty1~Ty6下选择1条进行电容检测的检测电极X_SENS或选择电极Y_SENS。但是,在各扫描期间用于电容检测而选择的电极数不限于此,也可以是多条。
在选择定时信号SCN_X1~SCN_X8、SCN_Y1~SCN_Y6为高电平的期间,成为扫描期间而进行电容检测,在为低电平的期间成为施加预定的恒定电压的非扫描期间而不进行电容检测。例如,在扫描期间Tx1,选择检测电极X1来检测电极电容,在扫描期间Tx2以后,依次选择检测电极X2~X8和选择电极Y1~Y6来检测电极电容,从而进行位于坐标输入部101上的全部电极的电容检测。
即,如图20所示,在扫描期间Tx1~Tx8、Ty1~Ty6,依次根据选择定时信号SCN每次1条来选择进行电容检测的电极,并输出该检测结果。其结果,例如在扫描期间Tx1,选择检测电极X1,检测检测电极X1的电极电容,因此从电容检测电路107向输入坐标运算电路109输出该检测到的电容的数字信号DX1。以下,依次进行检测电极X2~X8的选择和已选择的检测电极X2~X8的电极电容的检测,并依次从电容检测电路107向输入坐标运算电路109输出检测结果的数字信号DX2~DX8。另外,在扫描期间Tx8之后的扫描期间Ty1,选择选择电极Y1,检测该选择电极Y1的电极电容,因此从检测电路108向输入坐标运算电路109输出该检测到的电容的数字信号DY1。以下,依次进行选择电极Y2~Y6的选择和已选择的选择电极Y2~Y6的电极电容的检测,依次从电容检测电路108向输入坐标运算电路109输出检测结果的数字信号DY1,1周期Tcycle结束,以后的工作反复进行。
另一方面,参考开关控制信号RSL_X1~RSL_X8、RSL_Y1~RSL_Y6是从不进行电容检测的多条检测电极X_SENS或选择电极Y_SENS中选择1条作为各扫描期间的参考电极。例如,在扫描期间Tx1,进行检测电极X1的电容检测,而选择检测电极X2作为参考电极。另外,在扫描期间TX2,检测检测电极X2的电极电容,选择检测电极X3作为参考电极。但是,在各扫描期间选择作为参考电极的电极条数不限于1条,其条数也可以是多条。另外,以与用于检测电极电容的电极相邻的方式选择了用于选择为参考电极的电极,但也可以隔开1条或多条电极的间隔来选择。此时,已选择为参考电极的检测电极的驱动开关控制信号DSL_X1~DSL_X8或与选择电极对应的驱动开关控制信号DSL_Y1~DSL_Y6变成非选择状态。但是,在图17中,驱动开关控制信号和参考开关控制信号在为高电平时图示为选择状态,在为低电平时图示为非选择状态。
即,如图20所示,在扫描期间Tx1~Tx8、Ty1~Ty6中,从进行电容检测以外的电极中选择1条参考电极,检测混入该参考电极的噪声信号。其结果,例如在扫描期间Tx1,选择检测电极X2作为参考电极,检测该检测电极X2的电极电容,因此该检测到的电容的数字信号DX2作为数字信号DREFX从电容检测电路107输出到输入坐标运算电路109。以下,依次进行作为参考电极的检测电极X3~X8的选择和已选择的检测电极X3~X8的电极电容的检测,将检测结果的数字信号DX2~DX8作为数字信号DREFX依次从电容检测电路107输出到输入坐标运算电路109。另外,在扫描期间Tx8之后的扫描期间Ty1中,选择选择电极Y2作为参考电极,检测该选择电极Y2的电极电容,因此将该检测到的电容的数字信号DY2作为数字信号DREFX从电容检测电路108输出到输入坐标运算电路109。以下,依次进行选择电极Y3~Y6的选择和已选择的选择电极Y2~Y6的电极电容的检测,将检测结果的数字信号DY2作为数字信号DREFX依次从电容检测电路108输出到输入坐标运算电路109,1周期Tcycle结束,以后该工作反复进行。
根据以上工作,在由扫描期间Tx1~Tx8和扫描期间Ty1~Ty6构成的1周期Tcycle中,依次对检测电极和选择电极进行电容检测,与此同时从不进行电容检测的电极中选择参考电极。
接着,图18表示用于说明本发明实施方式2的坐标输入装置中的扫描期间Tx1下的检测电极X1的信号路径的示意图,图19表示用于说明本发明实施方式2的坐标输入装置中的扫描期间Tx1下的检测电极X3的信号路径的示意图,以下,根据图18和图19来说明实施方式2的坐标输入装置的检测工作。但是,图18和图19中,省略用于连接驱动电路701及信号检测电路702与检测电极X1、X2的驱动开关DSL_X1、和用于连接检测电极X2与参考信号布线REFX的参考开关RSL_X2。
如图18所示,检测电极X1在扫描期间Tx1中根据选择定时信号SCN_X1而被选择,所以连接在驱动电路701和信号检测电路702上。在此,电容Cx是检测电极的电极电容,Cf是由于接触等而增加的静电电容。另外,电容Cdx是在与包含于显示板106的布线DISP_NODE之间存在的寄生电容。驱动电路701为了检测电极电容Cx和由于接触等增加的静电电容Cf而施加驱动信号。因此,通过驱动电路702施加驱动信号而分别产生信号(电流)S(Cx)、S(Cf)。另一方面,寄生电容Cdx通过根据显示内容等而变化的显示板106的布线DISP_NODE被进行充放电,由此产生成为噪声成分的信号S(Cdx)。因此,信号检测电路702除了检测流过电极电容Cx的信号与流过静电电容Cf的信号相加后的信号S(Cx)+S(Cf)之外,还检测噪声的信号S(Cdx)。在此,S(Cdx)仅表示由显示板106的布线DISP_NODE的变动而产生信号即噪声成分,假设显示板106的布线DISP_NODE为恒定电位,由被驱动电路701施加的驱动信号而产生的信号即固定产生信号未图示。
另一方面,如图19所示,检测电极X3在扫描期间Tx1被选择为参考电极。因此,参考信号布线REFX不连接在驱动电路701上,而连接在信号检测电路702上。由此,参考电极用的信号检测电路仅对由于DISP_NODE的变动而对寄生电容Cdx充放电时产生的噪声信号S(Cdx)进行检测。因此,在扫描期间Tx1,利用参考电极的检测结果DX2从检测电极X1的电容检测结果DX1中消除噪声成分,能够高精度地检测检测电极X1的电极电容和静电电容。另外,如图19所示,即使在用于检测噪声成分的参考电极上增加由手指接触产生的静电电容的情况下,也由于检测值不会变动,所以即使在手指等的接触物移动时,也能够稳定地消除噪声。
如以上说明那样,即使在实施方式2的显示装置中也构成为:在坐标输入装置具有的电容电极和选择电极内,将不输入用于测量该电极电容的驱动信号的电极作为参考电极来使用,并用由参考电极检测到的信号对在输入了驱动信号的电极上检测到的检测信号(电容检测结果)进行修正,因此与实施方式1同样,能够根据电容检测结果来降低噪声,能够高精度地计算输入坐标。另外,通过将用于检测电容的电极以外的电极作为参考电极来使用并与检测电容的定时同样检测由噪声产生的信号,能够进行与时常变动的噪声相对应的噪声消除,提高检测精度。另外,用于检测噪声的参考电极由于不会因有无输入所产生的静电电容的增减而使检测结果变化,所以即使在坐标输入部101上移动接触位置的情况下,也能够稳定地进行噪声消除,提高检测精度。进而,能够选择与用于检测电容的电极接近的电极作为参考电极,因此当存在噪声分布时,能够更准确地测量噪声,能够提高检测精度。另外,由于不需要在坐标输入部101设置特别的电极作为参考电极,所以在与显示板106同时使用时,不需要设置限制输入的区域,设计变得容易。
以上,根据上述发明的实施方式来具体说明了本发明人完成的发明,但本发明并不限于上述发明实施方式,而是在不超出其要旨的范围内可进行各种变更。

Claims (12)

1.一种坐标输入装置,包括:
坐标输入部,具有多条第一检测电极和与上述第一检测电极交叉的多条第二检测电极;
电极驱动电路,向上述第一检测电极之中的1条以上的检测电极施加驱动信号;
电容检测电路,与上述驱动信号同步,检测上述第二检测电极的电容;以及
输入坐标运算电路,根据上述电容检测电路的电容检测结果来计算输入坐标,
上述坐标输入装置的特征在于,还包括:
在与被施加上述驱动信号的第一检测电极并列设置的第一检测电极之中,从不被施加上述驱动信号的第一检测电极中选择1条以上的上述第一检测电极来作为参考电极的单元;
对已选择作为上述参考电极的第一检测电极的成为噪声的电容进行检测的单元;以及
根据上述参考电极的检测电容来修正上述电容检测电路的电容检测结果的单元,
上述输入坐标运算电路根据上述修正后的电容检测结果来计算输入坐标,
已选择作为上述参考电极的上述第一检测电极不被上述电极驱动电路施加驱动信号,而通过参考信号布线连接在上述电容检测电路上。
2.根据权利要求1所述的坐标输入装置,其特征在于,
上述参考电极是在被施加上述驱动信号的检测电极的附近并列设置的检测电极。
3.根据权利要求1或2所述的坐标输入装置,其特征在于,
上述电极驱动电路包括:从上述多条第一检测电极中选择1条以上的第一检测电极来施加驱动信号的单元,
上述电容检测电路包括:与上述驱动信号同步来测量上述多条第二检测电极的电流或者电压并根据该测量值检测电容的单元。
4.根据权利要求3所述的坐标输入装置,其特征在于,
修正上述电容检测结果的单元包括:对来自上述参考电极的电容检测结果进行加上或减去预定值的运算,并计算预定范围所包含的修正值的单元,
上述输入坐标运算电路根据上述第二检测电极的电容检测结果减去或加上上述修正值,进行上述第二检测电极的电容检测结果的修正。
5.根据权利要求1或2所述的坐标输入装置,其特征在于,
上述电容检测电路包括:
第一电容检测电路,从上述多条第一检测电极中选择1条以上的第一检测电极,并检测该选择出的第一检测电极的电容;和
第二电容检测电路,从上述多条第二检测电极中选择1条以上的第二检测电极,并检测该选择出的第二检测电极的电容。
6.根据权利要求5所述的坐标输入装置,其特征在于,
修正上述电容检测结果的单元包括:
对上述第一检测电极的电容检测结果进行加上或减去第一预定值的运算,并计算预定范围所包含的第一修正值的单元;和
对上述第二检测电极的电容检测结果进行加上或减去第二预定值的运算,并计算预定范围所包含的第二修正值的单元,
上述输入坐标运算电路根据上述第一检测电极的电容检测结果减去或加上上述第一修正值,进行上述第一检测电极的电容检测结果的修正,并且根据上述第二检测电极的电容检测结果减去或加上上述第二修正值,进行上述第二检测电极的电容检测结果的修正。
7.一种显示装置,包括:
根据来自外部系统的视频信号进行图像显示的显示板;和
坐标输入装置,
上述坐标输入装置包括:
坐标输入部,形成多条第一检测电极和与上述第一检测电极交叉的多条第二检测电极,且被配置在上述显示板的显示面一侧;
电极驱动电路,向上述第一检测电极之中的1条以上的检测电极施加驱动信号;
电容检测电路,与上述驱动信号同步,检测上述第二检测电极的电容;以及
输入坐标运算电路,根据上述电容检测电路的电容检测结果来计算输入坐标,
上述显示装置的特征在于,还包括:
在与被施加上述驱动信号的第一检测电极并列设置的第一检测电极之中,从不被施加上述驱动信号的第一检测电极中选择1条以上的上述第一检测电极来作为参考电极的单元;
对已选择作为上述参考电极的第一检测电极的成为噪声的电容进行检测的单元;以及
根据上述参考电极的检测电容来修正上述电容检测电路的电容检测结果的单元,
上述输入坐标运算电路根据上述修正后的电容检测结果来计算输入坐标,
已选择作为上述参考电极的上述第一检测电极不被上述电极驱动电路施加驱动信号,而通过参考信号布线连接在上述电容检测电路上。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,
上述参考电极是在被施加上述驱动信号的检测电极的附近并列设置的检测电极。
9.根据权利要求7或8所述的显示装置,其特征在于,
上述电极驱动电路包括:从上述多条第一检测电极中选择1条以上的第一检测电极来施加驱动信号的单元,
上述电容检测电路包括:与上述驱动信号同步来测量上述多条第二检测电极的电流或电压并根据该测量值检测电容的单元。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其特征在于,
修正上述电容检测结果的单元包括:对来自上述参考电极的电容检测结果进行加上或减去预定值的运算,并计算预定范围所包含的修正值的单元,
上述输入坐标运算电路根据上述第二检测电极的电容检测结果减去或加上上述修正值,进行上述第二检测电极的电容检测结果的修正。
11.根据权利要求7或8所述的显示装置,其特征在于,
上述电容检测电路包括:
第一电容检测电路,从上述多条第一检测电极中选择1条以上的第一检测电极,并检测该选择出的第一检测电极的电容;和
第二电容检测电路,从上述多条第二检测电极中选择1条以上的第二检测电极,并检测该选择出的第二检测电极的电容。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
修正上述电容检测结果的单元包括:
对上述第一检测电极的电容检测结果进行加上或减去第一预定值的运算,并计算预定范围所包含的第一修正值的单元;和
对上述第二检测电极的电容检测结果进行加上或减去第二预定值的运算,并计算预定范围所包含的第二修正值的单元,
上述输入坐标运算电路根据上述第一检测电极的电容检测结果减去或加上上述第一修正值,进行上述第一检测电极的电容检测结果的修正,并且根据上述第二检测电极的电容检测结果减去或加上上述第二修正值,进行上述第二检测电极的电容检测结果的修正。
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