CN102902403B - 触摸面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触摸面板，其能够提高耐噪声性能。在每个扫描期间内，对多个扫描电极各自依次输入连续的驱动脉冲串，对与扫描电极交叉的检测电极所产生的检测脉冲串进行检测。将检测脉冲串以相互不同的间隔进行采样，生成多个数据序列。能够从多个帧期间内的检测脉冲串生成多个数据序列。在该多个数据序列各自的频谱相互之间按每个频率成分来比较信号强度，生成校正了具有强度差的频率成分的频谱。根据校正过的频谱来生成检测信号。

Description

触摸面板
技术领域
本发明涉及一种触摸面板，尤其是涉及一种降低噪声的影响而能够高精度地检测触摸位置的触摸面板。
背景技术
显示装置使用于PDA或便携式终端等可移动电子设备、各种家电产品、以及自动存取款机(AutomatedTellerMachine)等，该显示装置具备在显示画面上使用“使用者的手指”或者笔等进行触摸操作(接触按压操作，以下简称为触摸)而输入信息的装置(以下，还称为触摸传感器或者触摸面板)。作为这种触摸面板，可知对触摸到的部分的电阻值变化进行检测的电阻膜方式、对电容变化进行检测的静电电容方式以及对光量变化进行检测的光传感器方式等。
静电电容方式的触摸面板具备在纵向方向上延伸的多个检测用的电极(X电极)以及在横向方向上延伸的多个检测用的电极(Y电极)，通过输入处理部对X电极与Y电极呈矩阵状地排列的交点上的电极间电容进行检测。在触摸面板的表面接触手指等导体的情况下，配置在接触部位的电极的电容增加，因此输入处理部检测该电容变化，根据各电极所检测出的电容变化信号来计算输入坐标。
专利文献1：US2008/0306733A1
发明内容
发明要解决的问题
不限于静电电容方式的触摸面板，因触摸面板被配置在显示器上，因此显示器所产生的噪声会引起误动作。因此，在触摸面板的背面(显示器侧的面)上设置有用于减轻从显示器产生的噪声的背面屏蔽电极。
近年来，对触摸面板也期望低成本化。背面屏蔽电极的删除对触摸面板的低成本化是有效的。在实施该低成本化策略时需要提高信号处理中的耐噪声性能。
本发明是根据上述期望而完成的，本发明的目的在于，提供一种提高了耐噪声性能的触摸面板。
根据本说明书的说明以及附图来说明本发明的上述和其它目的以及新特征。
用于解决问题的方案
简单说明本申请公开的发明中具有代表性的技术方案的概要如下。
(1)为了解决上述问题，本发明的一种触摸面板，具有：多个扫描电极；与上述多个扫描电极交叉的多个检测电极；第一单元，其在每个扫描期间内，对上述多个扫描电极分别依次输入连续的驱动脉冲串；第二单元，其按互不相同的间隔从通过上述各个检测电极检测出的连续的检测脉冲串中提取脉冲，生成至少两个数据序列；第三单元，其生成上述至少两个数据序列各自的频谱；第四单元，其在上述至少两个数据序列的各个频谱相互之间，按每个频率成分来比较信号强度，生成校正了强度发生变化的频率成分的频谱；以及第五单元，其从通过上述第四单元生成的频谱中生成检测信号。
(2)在上述(1)的触摸面板中，上述第三单元从多个帧期间内的上述至少两个数据序列的每一个中生成频谱。
(3)在上述(1)或者(2)的触摸面板中，上述第四单元在上述至少两个数据序列每一个的频谱相互之间，按每个频率成分来比较信号强度，作为强度发生变化的频率成分的信号强度，采用在上述至少两个数据序列各自的频谱的频率成分相互之间的信号强度的最小值、或者信号强度的平均值。
(4)在上述(1)或者(2)的触摸面板中，能够按上述至少两个数据序列的每个数据序列，调整从通过上述各个检测电极检测出的连续的检测脉冲串中提取脉冲的间隔进行调整。
(5)在上述(1)或者(2)的触摸面板中，上述至少两个数据序列是第一数据序列和第二数据序列这两个数据序列。
(6)在上述(5)的触摸面板中，按每个频率成分在上述第四单元在上述第一数据序列的频谱与上述第二数据序列的频谱之间比较信号强度，作为强度发生变化的频率成分的信号强度，采用在上述第一数据序列的频谱频率成分与上述第二数据序列的频谱的频率成分之间信号强度较低一方的值。
(7)在上述(1)至(6)的任一个中，上述触摸面板在被搭载的显示面板侧的面不具备屏蔽电极。
发明的效果
简单说明本申请所公开的发明中具有代表性的技术方案的概要如下。
根据本发明，能够提供一种提高了耐噪声性能的触摸面板。
附图说明
图1是表示搭载了本发明实施例的触摸面板的带触摸面板的显示器的概要结构的框图。
图2是表示本发明实施例的触摸面板的电极图案的示意图。
图3是没有对静电电容方式的触摸面板进行输入时的驱动信号和检测信号的概要信号波形图。
图4是表示触摸面板的电极图案和触摸位置的示例的示意图。
图5是没有对静电电容方式的触摸面板进行输入时的驱动信号和检测信号的概要信号波形图。
图6是用于说明伴随以往的信号处理过程产生的信号频率成分的变化的一例的图。
图7是用于说明伴随以往的信号处理过程所带来的信号频率成分的变化的其它例的图。
图8是用于说明伴随以往的信号处理过程产生的信号频率成分的变化的其它例的图。
图9是用于说明本发明的噪声去除方法的图，是用于说明随着信号处理过程产生的信号频率成分的变化的一例的图。
图10是用于说明本发明实施例的触摸面板的噪声去除方法的图。
图11是说明本实施例的触摸面板中的、噪声去除效果与采样频率的关系的图表。
图12是表示没有噪声去除应用的状态的输出信号的示例的信号波形图。
图13是提供图11的测量点A的输出信号的波形图。
图14是提供图11的测量点B的输出信号的波形图。
图15是提供图11的测量点C的输出信号的波形图。
图16是提供图11的测量点D的输出信号的波形图。
图17是提供图11的测量点E的输出信号的波形图。
图18是提供图11的测量点F的输出信号的波形图。
图19是提供图11的测量点G的输出信号的波形图。
图20是表示以往的触摸面板的检测方式的详细的示意性时序图。
图21是表示本发明实施例的触摸面板的检测方式的详细的示意性时序图。
图22是用于说明本发明实施例的触摸面板中的、噪声的检测期间的图。
图23是用于说明本发明实施例的触摸面板中的、噪声的检测期间的图。
附图标记的说明
101：显示面板；103：显示控制电路；105：系统控制部；106：触摸面板；107：布线；108：触摸面板控制部；201、TX1～TX6：Y电极；202、RX1～RX5：X电极。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明实施例。
此外，在用于说明实施例的全图中，对具有相同功能的部分附加相同的附图标记，省略其反复说明。另外，以下的实施例并不是用于限定本发明的权利要求范围的解释。
<实施例1>
图1是表示搭载了本发明实施例的触摸面板的带触摸面板的显示器的概要结构的框图。
在图1中，触摸面板106是本实施例的静电电容方式的触摸面板。如后文所述，触摸面板106具有电容检测用的X电极和电容检测用的Y电极。
触摸面板106被设置在显示面板101的前面。因而，为了使使用者观察到显示在显示面板101上的图像，显示图像需要透射触摸面板106，因此期望触摸面板106具有高光透射率。
触摸面板106的X电极和Y电极透过布线107与触摸面板控制部108相连接。Y电极用作扫描电极，X电极用作检测电极。触摸面板控制部108对Y电极依次施加驱动电压，由此测量各电极交点上的电极间电容。然后，触摸面板控制部108根据由各电极间交点的电容值而变化的电容检测信号来计算出输入坐标。触摸面板控制部108使用I/F信号109将输入坐标传送给系统控制部105。
当从触摸操作后的触摸面板106传送输入坐标时，系统控制部105生成用于显示基于该触摸操作的图像的显示控制信号104而传送给显示控制电路103。
显示控制电路103根据显示控制信号104来生成显示信号102而输出到显示面板101。显示面板101根据显示信号102显示图像。
此外，关于显示面板101，如果能够使用触摸面板106则可以是任何种类，并不限于液晶显示面板，也能够将使用有机发光二极管元件、表面传导型电子发射元件的显示面板或者有机EL显示面板等用作显示面板101。
在将液晶显示面板用作显示面板10的情况下，在液晶显示面板的与图像显示面相反侧的面之下配置有背光灯(未图示)。在此，液晶显示面板例如使用IPS方式、TN方式、VA方式等方式的液晶显示面板。
众所周知，液晶显示面板形成为对相对置的两个基板进行粘贴，在两个基板的外侧设置有偏振板。
图2是表示本发明实施例的触摸面板的电极图案的示意图。
如图2所示，本实施例的触摸面板106作为Y电极201具有TX1～TX6，作为X电极202具有RX1～RX5。在此，例如，图示五个X电极202，图示六个Y电极201，但是电极数并不限定于此。
本实施例的触摸面板106例如具有以下结构，即在触摸面板基板上依次层叠了Y电极201、层间绝缘膜(未图示)、X电极202、保护膜(未图示)。
图3是没有对静电电容方式的触摸面板106进行输入时的驱动信号和检测信号的概要信号波形图。在图3示出的波形图中横轴表示时间，纵轴表示振幅。
如图3所示，对作为Y电极201的TX1～TX6，按照每个扫描期间依次输入驱动电压(驱动信号)401。与此相对，通过作为X电极202的RX1～RX5检测出的检测信号402的波形与驱动电压的输入同步地发生变化。在图3中，没有对触摸面板106进行输入，因此通过X电极RX1～RX5检测出的检测信号的振幅不发生大变化。
图4是表示触摸面板的电极图案和触摸位置的示例的示意图。在图4中，作为对于触摸面板106的触摸位置的示例，示出使用虚线圆801表示的位置。
图5是向图4示出的位置进行触摸输入时的驱动信号和检测信号的概要信号波形图。在图5示出的波形图中横轴表示时间，纵轴表示振幅。在图3中说明那样，对Y电极TX1～TX6，按每个扫描期间依次输入驱动电压401。与此相对，在通过X电极RX1～RX5检测出的检测信号402的波形中，在图4中用虚线圆801表示的位置、即Y电极TX5与X电极RX4、RX5之间以及Y电极TX6与X电极RX4、RX5之间对应的部分中，产生信号振幅的变化。提取该变化进行处理，由此得到输入坐标。
此外，如图3和图5内的放大了时间轴而得到的波形A所示，按每个扫描期间依次输入到Y电极TX1～TX6的驱动信号401是由多个脉冲形成的脉冲串。与此相对，如图3和图5内的放大了时间轴而得到的波形B所示，通过X电极RX1～RX5检测出的检测信号402也是由多个脉冲形成的脉冲串。
在此，在从显示面板101产生噪声的情况下，在以往的检测方法中，例如原来的信号电平被噪声掩埋，因此不能从通过X电极202检测出的检测信号提取原来的信号(检测信号402)。
<本实施例的触摸面板的噪声去除原理>
在本发明中，提出了将随机产生和变动的信号作为检测对象而去除与该信号叠加的噪声从而实现高信号噪声(SN)比的噪声去除方法。
为了得到高SN比，在本发明中，将噪声叠加而成的信号同时在相同期间内以多个不同的频率进行采样而得到信号序列。然后，计算出信号序列各自的频谱，在这些频谱之间按每个频率比较信号强度。然后，将在频谱之间强度产生差的频率成分校正为适当的强度，由此去除噪声。
通常，在信号处理系统的输入级设置有模拟滤波器(低通)，在其后级设置有模拟数字变换器。然而，在模拟数字变换器中采样信号时，频率比由采样频率规定的特定频率(奈奎斯特频率)高的频率成分，将奈奎斯特频率作为对称轴，在较低频率侧折回，作为噪声混入到滤波器的通过频带。
为了防止这一情况，需要缩小滤波器的频带或者提高采样频率。但是，当缩小滤波器的频带时，作为目的信号的频率成分消失，因此无法观测目的信号的正确动作。另一方面，为了提高采样频率，需要高精度且高速响应的测量电路系统，难以在固定成本范围内达到去除噪声。
图6是用于说明伴随以往的信号处理过程产生的信号频率成分的变化的一例的图。图6以及后述的图7至图9表示频谱，在这些图中，纵轴表示信号强度SV，横轴表示频率f，fsp表示采样频率，fn表示奈奎斯特频率。
在图6中，频谱(a)是目的信号的频谱，频谱(b)是噪声的频谱，频谱(c)是叠加了噪声的信号的频率频谱，频谱(d)是设置于信号处理输入级的模拟滤波器(低通)的频率特性。
图6的频谱(e)是通过模拟滤波器之后的目的信号的频率频谱。在图6示出的示例中，将模拟滤波器(低通)的通过频带设定为大于目的信号的频谱，因此在滤波器通过前后的目的信号的频谱不发生变化。
图6的频谱(f)是通过了模拟滤波器之后的噪声的频谱。在图6示出的示例中，噪声存在于模拟滤波器的衰减频带，因此滤波器通过之后信号强度比滤波器通过之前降低。
图6的频谱(g)是采样之后的信号的频谱，在图6示出的示例中，采样频率(fsp)高而在奈奎斯特频率(fn)内存在目的信号和噪声两者，因此不产生折回。因而，能够通过追加处理来使噪声与目的信号分离。
图7是用于说明随着以往的信号处理过程产生的信号频率成分的变化的其它例的图。
在图7中，频谱(a)是目的信号的频谱，频谱(b)是噪声的频谱，频谱(c)是叠加了噪声的信号的频率频谱，频谱(d)是设置于信号处理输入级的模拟滤波器(低通)的频率特性。
图7的频谱(e)是通过了模拟滤波器之后的目的信号的频率频谱。在图7示出的示例中，将模拟滤波器(低通)的通过频带设定为大于目的信号的频谱，因此滤波器通过前后的目的信号的频谱不发生变化。
图7的频谱(f)是通过了模拟滤波器之后的噪声的频谱。在图7示出的示例中，噪声存在于模拟滤波器的衰减频带，因此滤波器通过之后信号强度比滤波器通过前降低。
图7的频谱(g)是采样输入级的信号整体的频谱，频谱(h)是采样之后的噪声的频谱。在图7的示例中，采样频率(fsp)较低，因此噪声存在于比奈奎斯特频率(fn)更高的频带。由此噪声成分折回至比奈奎斯特频率(fn)更低的频率区域。
图7的频谱(i)是采样之后的目的信号的频谱。在图7示出的示例中，目的信号存在于比奈奎斯特频率(fn)更低的频率频带，因此不产生折回。
图7的频谱(j)是通过采样得到的信号整体的频谱。对不折回而采样的目的信号，叠加折回后的噪声的频率频谱。因而，即使通过追加处理，噪声与目的信号也无法分离。
图8是用于说明随着以往的信号处理过程产生的信号频率成分的变化的其它例的图。
在图8中，频谱(a)是目的信号的频谱，频谱(b)是噪声的频谱，频谱(c)是叠加了噪声的信号的频谱，频谱(d)是设置于信号处理输入级的模拟滤波器(低通)的频率特性。
图8的频谱(e)是通过了模拟滤波器之后的目的信号的频率频谱。在图8示出的示例中，将模拟滤波器的通过频带设定为大于目的信号的频率频谱，因此滤波器通过前后的目的信号的频谱不发生变化。
图8的频谱(f)是通过了模拟滤波器之后的噪声的频谱。在图8示出的示例中，噪声存在于模拟滤波器的衰减频带，因此通过滤波器之后信号强度比滤波器通过前降低。
图8的频谱(g)是采样输入级的信号整体的频谱，频谱(h)是采样之后的噪声的频谱。在图8的示例中，采样频率(fsp)较低，因此噪声存在于比奈奎斯特频率(fn)高的频带。由此，噪声成分折回至比奈奎斯特频率(fn)更低的频率区域。但是，与图7示出的示例相比，采样频率(fsp)不同，因此奈奎斯特频率(fn)不同，折回位置不同。
图8的频谱(i)是采样之后的目的信号的频谱，在图8示出的示例中，目的信号存在于比奈奎斯特频率(fn)更低的频率频带，因此不产生折回。
图8的频谱(i)是通过采样得到的信号整体的频谱。在图8示出的示例中，与图7示出的示例相同，对不折回地采样的目的信号叠加折回后的噪声的频谱。但是，图8示出的示例与图7示出的示例的折回位置不同，因此折回后的噪声所叠加的位置不同。但是，即使进行追加处理，噪声与目的信号也无法分离，这与图7示出的示例相同。
图9是用于说明本发明的噪声去除方法的图，是用于说明随着信号处理过程产生的信号频率成分的变化的一例的图。
图9的频谱(a)是以在图7中说明的采样频率进行采样得到的信号整体的频谱，相当于图7的频谱(j)。
图9的频谱(b)是以在图8中说明的采样频率进行采样得到的信号整体的频谱，相当于图8的频谱(j)。将该频率与图9的频谱(a)的频谱相比，目的信号不发生变化，但是折回后的噪声的各频率成分与目的信号叠加的位置不同。因而，可知能够将两者进行比较来辨别噪声。
图9的频谱(c)是去除噪声之后的信号的频谱。例如，将图9的频谱(a)、(b)各自的频率fn的信号强度进行比较。该频率中的信号强度在频谱(a)与(b)中不同。这启示噪声叠加的可能性。因此，将比较后的信号强度中的低强度视为正确，将该强度设为该频率中的信号强度。在全部频率中进行同样的判断，由此达到去除噪声。
图10是用于说明本发明实施例所涉及的触摸面板的噪声去除方法的示意图。本实施例的噪声去除方法大致由四个阶段的处理过程构成。
过程1是输入信号的采样。将在目的信号中叠加噪声的输入信号在不同的多个采样周期(在图10中设为周期A与周期B两者)内同时在相同期间内进行采样。由此，在该过程1中，生成数据系列A和数据序列B。此外，在图10中，采样期间相同。
过程2是将时间信号变换为频率信号的过程。具体地说实施傅里叶变换。其结果，生成数据序列A的频谱和数据序列B的频率频谱。
过程3是噪声去除的过程。在数据序列A的频谱与数据序列B的频谱之间，将每个频率成分的信号强度进行比较。此时，在数据系列A的频谱与数据序列B的频谱之间信号具有强度差的情况下，将更低的信号强度估计为正确，生成调制为将信号具有强度差的频率成分估计为正确的信号强度的频谱。例如，在数据系列A的频谱(或者数据序列B的频谱)的频率成分中，在数据序列A的频谱与数据序列B的频谱之间，将信号强度发生变化的频率成分的强度调整为数据序列A和数据序列B中的信号强度低的值。
在本实施例中，要比较的频谱为两个，因此进行大小比较，但是在三个以上的情况下，正确的信号强度的选择方法存在使用最小值、使用平均值等方法，按照发明的目的可以采用任一方法。
其结果，得到去除了噪声成分的处理之后的频谱。
过程4是再现时间信号的过程。该过程是将在过程3中得到的频率频谱变换为时间信号的过程。具体地说，实施逆傅里叶变换。其结果，作为输出得到去除了噪声的、主要由目的信号构成的信号。
此外，在上述过程2至过程4中，将数据序列A和数据序列B进行A/D变换之后变换为数字值之后，通过数字信号处理来执行。
图11是说明本实施例的触摸面板中的、噪声去除效果与采样频率的关系的图表。在图11的图表中，横轴表示数据序列A与数据系列B的采样周期的比率(频率比率)，纵轴表示输出信号的信号噪声比率(SNR)。此外，用(数据序列B的采样周期)/(数据序列A的采样周期)来表示数据序列A与数据序列B的采样周期的比率。图12是没有噪声去除应用的状态的输出信号的示例，在图11中表示为测量点Ref。图13至图19示出根据不同的频率比率应用本实施例的噪声去除时输出信号的波形的示例。图13～图19分别于图11的测量点A～G对应。
根据图11的图表可知，本实施例的噪声去除效果依赖于数据序列A与数据序列B的采样周期的比率，在特定的比率中为最大。得到最大效果的采样周期的比率依赖于目的信号和噪声的频率，因此在应用本实施例的信号处理时必然包含该将频率比率优化为调整参数的处理。
使用图20和图21说明本发明的触摸面板中的、数据序列A与数据系列B的生成方法。
图20是表示以往触摸面板的检测方式的详细的示意性时序图。驱动电压在1ms的一个扫描期间(TX)内，10μs周期的脉冲系列依次被施加到Y电极TX1～TX6。另外，将一个扫描期间(TX)转一周的期间定义为帧。检测信号(输出信号)表示为关注一个X电极。
与向Y电极TX1～TX6的脉冲系列的输入信号同步地，在X电极中也作为脉冲信号而产生输出信号。即使施加输入信号的Y电极被更换，在关注一个X电极的情况下，也将输出信号视为连续的脉冲信号。
以往，进行如下处理：将该连续的脉冲信号按施加输入信号的每个扫描期间(TX)进行平均化而汇集为一个输出信号(所谓检测信号)。其目的在于，通过平均化处理来降低噪声。
图21是表示本发明的触摸面板检测方式的详细的示意性时序图。向Y电极TX1～TX6的脉冲系列的输入信号以及关注一个X电极得到的输出信号与图20示出的以往的信号相同。
如上所述，以往，将连续的脉冲信号按施加输入信号的每个扫描期间(TX)内进行平均化，汇集为一个输出信号来进行噪声降低处理。与此相对，在本实施例中，以相互不同的间隔从输入脉冲周期(在本实施例中为10μs)内产生的输出信号的脉冲序列提取输出信号，生成数据序列A和数据系列B。这相当于与在图10中说明的过程1。以后，按照图10的过程对得到的数据序列进行处理，由此去除噪声。
图22和图23是用于说明本发明实施例的触摸面板中的、噪声的检测期间的时序图。将分别在多个帧内的一系列期间分为多个行来进行图示。
在本实施例的噪声去除方法中，将信号从时间区域变换为频率区域。频率区域内的信号(频率区域信号)的频率分辨率成为变换处的时间区域内的信号(时间区域信号)的长度的倒数。
因而，在变换为具有高分辨率的频率区域信号时需要长时间区域信号。通过将多个帧内的信号设为变换处的时间区域内的信号来实现该结构。
在图22的情况下，最新帧为Frame(N+m)。将从帧Frame(N)至最新帧Frame(N+m)为止作为连续的时间区域信号而处理。
图23是最新帧成为Frame(N+m+1)的情况。将从帧Frame(N+1)至最新帧Frame(N+m+1)为止作为连续的时间区域信号而处理。
以上，根据上述实施例具体地说明了由本发明人进行的发明，本发明并不限于上述实施例，当然在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变更。

Claims (8)

1.一种触摸面板，其特征在于，具有：
多个扫描电极；
与上述多个扫描电极交叉的多个检测电极；以及
触摸面板控制部，
所述触摸面板控制部作为第一单元、第二单元、第三单元、第四单元以及第五单元而发挥作用，其中
所述第一单元在每个扫描期间内，对上述多个扫描电极分别依次输入连续的驱动脉冲串，
所述第二单元按互不相同的间隔从通过上述各个检测电极检测出的连续的检测脉冲串中提取脉冲，生成至少两个数据序列，
所述第三单元生成上述至少两个数据序列各自的频谱，
所述第四单元在上述至少两个数据序列的各个频谱相互之间，按每个频率成分来比较信号强度，生成使用所比较的所述信号强度中的最小值、或所比较的所述信号强度的平均值而校正了所述信号强度发生变化的频率成分后得到的频谱，
所述第五单元从通过上述第四单元生成的频谱中生成检测信号，
并且，所述触摸面板控制部能够根据上述检测脉冲串的频率按每个数据序列，调整上述第二单元的从上述检测脉冲串中提取脉冲的间隔。
2.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，
上述第三单元从多个帧期间内的上述至少两个数据序列的每一个中生成频谱。
3.根据权利要求1或者2所述的触摸面板，其特征在于，
上述第三单元对上述至少两个数据序列的每一个实施傅里叶变换，生成上述至少两个数据序列的每一个的频谱。
4.根据权利要求1或者2所述的触摸面板，其特征在于，
上述第五单元对通过上述第四单元生成的频谱实施逆傅里叶变换，生成检测信号。
5.根据权利要求1或者2所述的触摸面板，其特征在于，
上述至少两个数据序列是第一数据序列和第二数据序列这两个数据序列。
6.根据权利要求5所述的触摸面板，其特征在于，
上述第三单元对上述第一数据序列和上述第二数据序列分别实施傅里叶变换，生成上述第一数据序列的频谱和上述第二数据序列的频谱。
7.根据权利要求5所述的触摸面板，其特征在于，
上述第四单元按每个频率成分在上述第一数据序列的频谱与上述第二数据序列的频谱之间比较信号强度，作为强度发生变化的频率成分的信号强度，采用在上述第一数据序列的频谱频率成分与上述第二数据序列的频谱的频率成分之间信号强度较低一方的值。
8.根据权利要求1或者2所述的触摸面板，其特征在于，
上述触摸面板在被搭载的显示面板侧的面不具备屏蔽电极。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130063131A (ko) * 2011-12-06 2013-06-14 삼성전자주식회사 터치 감지 파라미터 설정 방법 및 장치
US9292123B2 (en) * 2012-02-17 2016-03-22 2236008 Ontario, Inc. System and method for sample rate adaption
KR20130098459A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 삼성전자주식회사 노이즈 스펙트럼 추정 장치 및 이를 포함하는 터치 스크린 장치
KR101571769B1 (ko) * 2013-04-30 2015-11-25 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
TWI483159B (zh) * 2013-06-11 2015-05-01 Quanta Comp Inc 觸控裝置及使用其之觸控方法
US9582109B2 (en) * 2013-09-30 2017-02-28 Himax Technologies Limited Method for detecting touch panel noise and performing signal control and associated controller
JP6172525B2 (ja) * 2014-02-19 2017-08-02 株式会社東海理化電機製作所 静電タッチスイッチ装置及びノイズ検出方法
JP6601803B2 (ja) 2014-04-28 2019-11-06 積水ポリマテック株式会社 タッチセンサおよびブレスレット型デバイス
US9606670B2 (en) 2014-09-30 2017-03-28 Synaptics Incorporated Real-time spectral noise monitoring for proximity sensing device
JP6911225B2 (ja) 2016-10-21 2021-07-28 三菱電機株式会社 タッチパネル装置
US10089722B2 (en) * 2016-12-30 2018-10-02 Toshiba Medical Systems Corporation Apparatus and method for reducing artifacts in MRI images
JP2020095575A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 ファナック株式会社 タッチパネル装置、タッチパネル装置の制御方法、プログラムおよびプログラムを記憶する非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体
JP6853233B2 (ja) * 2018-12-14 2021-03-31 ファナック株式会社 タッチパネル装置、タッチパネル装置の制御方法、プログラムおよびプログラムを記憶する非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体
JP6882252B2 (ja) * 2018-12-14 2021-06-02 ファナック株式会社 タッチパネル装置、タッチパネル装置の制御方法、プログラムおよびプログラムを記憶する非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体
JP6912447B2 (ja) * 2018-12-14 2021-08-04 ファナック株式会社 タッチパネル装置、タッチパネル装置の制御方法、プログラムおよびプログラムを記憶する非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体
WO2021069059A1 (de) * 2019-10-08 2021-04-15 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Verfahren zum einstellen einer abtastfrequenz eines kapazitiven berührungsschalters
US11307711B2 (en) * 2019-10-31 2022-04-19 Tactual Labs Co. Nyquist signal to noise reduction

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5121445A (en) * 1986-07-01 1992-06-09 Konica Corporation Method and apparatus for reading image
CN101644972A (zh) * 2008-05-19 2010-02-10 爱特梅尔公司 减少低频噪声的电容性感测
CN101814256A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 索尼公司 显示装置及其制造方法
CN102138121A (zh) * 2009-06-29 2011-07-27 索尼公司 电容性触摸面板及具有触摸检测功能的显示设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070109360A (ko) 2006-05-11 2007-11-15 삼성전자주식회사 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법
TWI305578B (en) 2006-11-14 2009-01-21 Ind Tech Res Inst Method and apparatus of signal processing and an inertia pointing device using thereof
JP5056157B2 (ja) 2007-05-18 2012-10-24 ソニー株式会社 ノイズ低減回路
US8493331B2 (en) * 2007-06-13 2013-07-23 Apple Inc. Touch detection using multiple simultaneous frequencies
US20100029210A1 (en) * 2008-04-22 2010-02-04 Nokia Corporation Method, apparatus and computer program for estimating spectrum using a folding ADC
JP2010015262A (ja) * 2008-07-01 2010-01-21 Seiko Instruments Inc 静電検出装置及び静電検出方法
JP5178633B2 (ja) * 2009-05-29 2013-04-10 株式会社ジャパンディスプレイウェスト タッチセンサ、表示装置および電子機器
JP5191453B2 (ja) * 2009-06-29 2013-05-08 株式会社ジャパンディスプレイウェスト タッチセンサ、表示装置および電子機器
JP5233914B2 (ja) * 2009-08-28 2013-07-10 富士通株式会社 ノイズ低減装置およびノイズ低減プログラム
KR101657215B1 (ko) 2009-09-08 2016-09-19 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 장치를 포함하는 표시 장치 및 커플링 노이즈 제거 방법
TWI489356B (zh) 2009-12-15 2015-06-21 Au Optronics Corp 觸控顯示裝置與觸控裝置
KR101675844B1 (ko) * 2010-06-10 2016-11-30 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 일체형 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5121445A (en) * 1986-07-01 1992-06-09 Konica Corporation Method and apparatus for reading image
CN101644972A (zh) * 2008-05-19 2010-02-10 爱特梅尔公司 减少低频噪声的电容性感测
CN101814256A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 索尼公司 显示装置及其制造方法
CN102138121A (zh) * 2009-06-29 2011-07-27 索尼公司 电容性触摸面板及具有触摸检测功能的显示设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR101391017B1 (ko) 2014-04-30
US20130027333A1 (en) 2013-01-31
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US9069424B2 (en) 2015-06-30
CN102902403A (zh) 2013-01-30
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JP5801638B2 (ja) 2015-10-28

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