CN103324334A - 检测装置、检测方法、程序和显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测导体的接近的检测装置，包括：传感器部分，其包括发送电极和接收电极，并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近；电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一和第二斜率的上升和下降交替重复；电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压正在上升和下降的同时具有根据第一和第二斜率的均匀电流值的交流电流；信号生成部分，其生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及检测部分，其检测导体向所述交叉点的接近。

Description

检测装置、检测方法、程序和显示设备
技术领域
本公开涉及检测装置、检测方法、程序和显示设备，尤其涉及能够快速检测例如作为导体的、接近的用户手指的检测装置、检测方法、程序和显示设备。
背景技术
例如，存在检测用户手指的接近的静电电容性触摸板。该触摸板根据内置电容器（电容器）的静电电容变化来检测用户手指等接近触摸板（参照JP-A-2011-33550）。
即，以例如使得多个接收电极分别与多个发送电极交叉的方式，将多个发送电极以行方向安装在触摸板上，而将多个接收电极以列方向安装在触摸板上。
此外，在触摸板中，在多个发送电极和多个接收电极分别彼此交叉的交叉点处，检测用户手指等的接近（在不存在距离的情况下称之为接触，而且在存在距离的情况下称之为近邻邻接）。即，在触摸板中，在用户手指等接近触摸板直到距离变成D=0的情况下，检测用户手指等的接触，并且在用户手指等接近触摸板直到距离变成D>0的情况下，检测用户手指等的近邻邻接。
具体来说，例如，触摸板将方波的驱动电压施加到预定发送电极，并且基于通过电容器在与预定发送电极连接的接收电极处所检测到的电压，检测用户手指等的接触。
更具体来说，例如，如果方波的驱动电压被施加到发送电极，则接收电极的电压根据施加到发送电极的驱动电压变化，然而稳定为不变电压值。这里，在稳定不变电压值等于或小于第一阈值的情况下，触摸板检测用户手指等的近邻邻接。此外，在稳定不变电压值等于或小于比第一阈值小的第二阈值的情况下，触摸板检测用户手指等的接触。
在这一点上，直到接收电极的电压被稳定为不变电压值所需要的时间与根据触摸板内安装的电阻器或电容器确定的时间常数成比例。当时间短时，用于检测用户手指等的接近的检测时间也短。
发明内容
如上所述，在触摸板的时间常数相对大的情况下，接收电极的电压不快速稳定到不变电压值，因此难以快速检测用户手指等的接近。
因此，最好提供能够快速检测导体的接近的技术。
本公开的一个实施例涉及一种检测导体的接近的检测装置，该检测装置包括：传感器部分，其包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极，并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近；电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；信号生成部分，其基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及检测部分，其基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
本公开的一个实施例的检测装置还可以被配置使得电压生成部分生成在其中在以第一斜率的上升之后的电压值和在以第二斜率的下降之后的电压值中的至少一个维持预定时段的交流电压，以及信号生成部分基于所述交流电流生成在其中将所述幅度维持预定时段的检测信号。
本公开的一个实施例的检测装置还可以被配置使得所述信号生成部分生成通过对在接收电极所生成的交流电流积分获得的检测信号，以及所述检测部分基于所述检测信号的幅度与预定阈值的比较检测导体的接近。
本公开的一个实施例的检测装置还可以被配置使得检测装置还包括：波形生成部分，其生成由方波形成的方波信号，该电压生成部分通过对在波形生成部分中生成的方波信号积分生成所述交流电压。
本公开的一个实施例还可以被配置使得检测装置还包括：控制器，其控制波形生成部分改变形成方波信号的方波的幅度，以便调节所述第一斜率和第二斜率中的至少一个。
本公开的一个实施例还可以被配置使得该电压生成部分生成具有与从外部出现的噪声的频率不同的频率的交流电压。
本公开的一个实施例还可以被配置使得发送电极和接收电极安装在显示图像的显示部分中。
本公开的一个实施例还可以被配置使得信号生成部分基于来自接收电极的交流电流生成在与所述接收电极串联连接的电阻器中生成的电压作为检测信号。
本公开的一个实施例还可以被配置使得信号生成部分基于来自接收电极的交流电流将具有与所述交流电流相同大小的不同交流电流提供给电阻器，以使用该电阻器的电阻值和所述不同交流电流的电流值，生成在该电阻器中生成的电压作为检测信号。
本公开的一个实施例还涉及一种使用检测导体的接近的检测装置的检测方法，该检测装置包括传感器部分，该传感器部分包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极并且用于检测导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近，该方法包括：由检测装置生成交流电压，其中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；由检测装置将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；由检测装置基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及由所述检测装置基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
本公开的一个实施例还涉及一种使得检测导体的接近的检测装置的计算机作用如下的程序，该检测装置包括传感器部分，该传感器部分包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极，并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近：电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；信号生成部分，其基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及检测部分，其基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
根据本公开的一个实施例，生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；通过将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
本公开的另一个实施例涉及一种显示设备，其检测导体向显示部分的接近，包括：传感器部分，其包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极，并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近；电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；信号生成部分，其基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；检测部分，其基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近；以及显示部分，其与所述传感器部分集成地形成并且显示图像。
根据本公开的该实施例，生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；通过将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
根据本公开的实施例，可以快速检测导体的接近。
附图说明
图1是根据第一实施例的显示设备的配置例子的框图；
图2A至图2C是图示脉冲生成部分将方波信号施加到发送电极的例子的示图；
图3A至图3C是图示脉冲生成部分将三角波信号施加到发送电极的例子的示图；
图4是图示发送电极和接收电极的详细配置例子的框图；
图5是图示发送电极Tx1连接到脉冲生成部分和接收电极Rx1连接到信号检测部分的例子的框图；
图6是图示积分电路积分方波信号以生成三角波信号的例子的示图；
图7是图示由于接收电极的时间常数而检测信号的相位与三角波信号相比被延迟的例子的示图；
图8是由波形生成部分和积分电路执行的处理的另一个例子的示图；
图9是图示在梯形波信号被施加到发送电极的情况下由信号检测部分执行的处理的例子的示图；
图10是图示由图1的显示设备执行的检测处理的流程图；
图11是图示使用安装有电压跟随电路等的信号检测部分直接检测到的检测信号的例子的框图；
图12是图示电流镜电路的配置例子的示图；
图13A至图13D是图示由图5所示的各个电路测量的测量结果的示图；
图14A至图14D是图示由图11所示的各个电路测量的测量结果的示图；
图15A至图15C是图示其中根据接收电极的时间常数延迟检测信号的相位的状态的例子的示图；
图16A至图16D是图示当图5的接收电极的电阻分量增加时由图5所示的各个电路测量的测量结果的示图；
图17A至图17D是图示当图11的接收电极的电阻分量增加时由图11所示的各个电路测量的测量结果的示图；以及
图18是图示计算机的配置例子的框图。
具体实施方式
在下文中，描述根据本公开的实施例（下文称作实施例）。按下面顺序做出其描述。
1．第一实施例（使用积分电路检测检测信号的例子）
2．第二实施例（使用电压跟随电路检测检测信号的例子）
3．第二实施例（使用电流镜电路检测检测信号的例子）
4．修改示例
<1．第一实施例>
[显示设备1的配置例子]
图1是图示作为第一实施例的显示设备的配置例子的示图。
显示设备1包括脉冲生成部分21、显示部分22、触摸板23、信号检测部分24和控制器25。作为显示设备1，例如，可以采用电视机、个人计算机等。此外，在显示设备1中，脉冲生成部分21、触摸板23、信号检测部分24和控制器25用作检测用户手指等向显示部分22的接近的检测装置。
脉冲生成部分21生成三角波信号Vin(t)（图3A）例如作为在控制器25控制下驱动触摸板23的驱动电压。此外，脉冲生成部分21在控制器25的控制下从多个发送电极Tx1至TxN之中选择随机发送电极Txi（i=1，2，…，N），并且将生成的三角波信号施加（提供）到所选择的发送电极Txi。
显示部分22例如包括LCD（液晶显示器）等，并且在控制器25的控制下显示预定图像。
触摸板23例如安装在显示部分22的显示表面上，并且与显示部分22集成地形成。此外，触摸板23包括在该图中以水平方向布置的多个发送电极Tx1至TxN，以及在该图中以垂直方向布置的多个接收电极Rx1至RxM。
触摸板23用作用于在多个发送电极Tx1至TxN与多个接收电极Rx1至RxM之间的每个交叉点处检测用户手指等的接近的传感器。
此外，多个发送电极Tx1至TxN和多个接收电极Rx1至RxM在发送电极与接收电极彼此交叉的每个交叉点处通过电容器C彼此连接。在显示设备1中，根据由于用户手指等的接近而生成的电容器C的静电电容的变化来检测用户手指等的接近。
即，由信号检测部分24根据由电压指示的检测信号Vout(t)（图3A）将电容器C的静电电容的变化检测为与静电电容成反比的电压的变化。此外，在控制器25中，基于检测信号Vout(t)检测用户手指等的接近。
在图1中，触摸板23安装在显示部分22的显示器表面上，因此多个发送电极Tx1至TxN和多个接收电极Rx1至RxM安装在显示部分22外部。
然而，例如，多个发送电极Tx1至TxN和多个接收电极Rx1至RxM可以内置在显示部分22中，因此触摸板23和显示部分22可以集成形成。
这里，作为在显示部分22中安装发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM的一种方法，例如，可以使用所谓单元上（on-cell）方法，其中所述发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM形成在安装于显示部分22中的滤色器（color filter）衬底与偏振片之间。
此外，例如，可以使用所谓单元内（in-cell）方法，其中所述发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM被插入到作为在显示部分22的显示表面上显示的像素的、发光的像素部分中。
在发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM安装在显示部分22中的情况下，与将触摸板23安装在显示部分22的显示表面上的情况相比，可以将显示设备1做得薄些。
此外，在发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM安装在显示部分22中的情况下，例如，用于在显示部分22的显示表面上安装发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM的电路薄片（sheet）可以省略，因此可以实现重量轻的显示设备1。
信号检测部分24在控制器25的控制下从多个接收电极Rx1至RxM之中选择随机接收电极Rxj（j=1，2，…，M）。此外，信号检测部分24将在所选择的接收电极Rxj中生成的交流电流i(t)（图3A）转换为作为用于检测用户手指等向接近触摸板23的接近的电压的检测信号Vout(t)。
此外，信号检测部分24以预定采样频率采样和保持在转换之后的检测信号Vout(t)。此外，信号检测部分24将作为要采样和保持的模拟信号的检测信号Vout(t)AD（模拟/数字）地转换为作为数字信号的检测信号Vout(t)，并且将结果提供给控制器25。
控制器25控制脉冲生成部分21、显示部分22和信号检测部分24。此外，控制器25基于来自信号检测部分24的检测信号Vout(t)的幅度，在发送电极Txi与接收电极Rxj之间的交点处，检测用户手指等的接近。
这里，检测信号Vout(t)的幅度表示检测信号Vout(t)振动的宽度的尺寸的1/2。
此外，检测信号Vout(t)的幅度随着从发送电极Txi与接收电极Rxj之间的交叉点到诸如用户手指等的导体的距离变短而降低。检测信号Vout(t)的幅度随着接近发送电极Txi与接收电极Rxj之间的交叉点的导体尺寸变大而降低。
因此，控制器25基于来自信号检测部分24的检测信号Vout(t)的幅度检测用户手指等的接近。即，例如，在检测信号Vout(t)的幅度等于或小于第一阈值的情况下，控制器25检测用户手指等的近邻邻接，而在检测信号Vout(t)的幅度等于或小于比第一阈值小的第二阈值的情况下，控制器25检测用户手指等的接触。
上述第一阈值和第二阈值与现有技术中提及的第一阈值和第二阈值无关。
下面为了简化描述，假设控制器25基于来自信号检测部分24的检测信号Vout(t)的幅度是否等于或小于预定阈值（例如，随后描述的阈值TH'或阈值TH）来检测用户手指等的接近。
即，例如，在预定阈值对应于第一阈值的情况下，假设控制器25基于来自信号检测部分24的检测信号Vout(t)的幅度是否等于或小于预定阈值，来检测用户手指等的近邻邻接。
此外，例如，在预定阈值对应于第二阈值的情况下，假设控制器25基于来自信号检测部分24的检测信号Vout(t)的幅度是否等于或小于预定阈值，来检测用户手指等的接触。
此外，在第一实施例中，假设关于从在显示部分22上显示图像时的时间至直到下一个图像被显示的时间的每个垂直消隐（blanking）时段执行用户手指等的接近的检测。然而，执行用户手指等的接近的检测的时段不受此限制。
即，可以在随机时段期间执行用户手指等的接近的检测。具体来说，例如，可以关于垂直消隐时段和从显示形成图像的预定行的时间至直到显示下一行的时间的水平消隐时段中的至少一个时段，执行用户手指等的接近的检测。
此外，例如，可以仅仅在奇数号垂直消隐时段执行用户手指等的接近的检测而不是对每个垂直消隐时段执行。这也类似地应用于水平消隐时段。
控制器25基于来自信号检测部分24的检测信号Vout(t)的幅度执行根据检测结果的处理。即，在控制器25检测到用户手指等通过触摸板23与显示部分22上显示的预定图标接触的情况下，控制器25激活与该预定图标相对应的应用。此外，控制器25在显示部分22上显示被激活的应用的被激活屏幕。
在本实施例中，重要的是脉冲生成部分21将例如具有三角波波形的三角波信号Vin(t)，代替具有方波波形的方波信号Vin(t)'（图2A），施加到发送电极Txi。
因此，参照图2A至图3C，比较脉冲生成部分21将方波信号Vin(t)'施加到发送电极Txi的情况与脉冲生成部分21将三角波信号Vin(t)施加到发送电极Txi的情况，描述将三角波信号Vin(t)施加到发送电极Txi的情况下的优势。
为了区分方波信号Vin(t)'与三角波信号Vin(t)，撇号（dash）“'”被指派给方波信号Vin(t)'。这也类似地应用于交流电流i(t)'、检测信号Vout(t)'等。
接下来，图2A至图2C示出脉冲生成部分21将方波信号Vin(t)'施加到发送电极Txi的例子。
图2A示出将方波信号Vin(t)'施加到发送电极Txi的例子。方波信号Vin(t)'关于每个脉冲宽度交替重复“高”和“低”。
图2B示出当如图2A所示的方波信号Vin(t)'施加到发送电极Txi时在接收电极Rxj中流动的交流电流i(t)'的示例。在该交流电流i(t)'中，在脉宽T0中，电流流动比脉宽T0短的时段T1，然后电流值变成均匀。
图2C示出作为通过关于时间t积分图2B所示的交流电流i(t)'获得的电压的检测信号Vout(t)'=∫i(t)'dt的示例。
脉冲生成部分21生成如图2A所示的方波信号Vin(t)'，并且将该结果施加到与其电连接的发送电极Txi。
因此，在接收电极Rxj生成如图2B所示的交流电流i(t)'。接收电极Rxj将在接收电极Rxj由脉冲生成部分21生成的交流电流i(t)'施加到信号检测部分24。
信号检测部分24关于时间t积分从接收电极Rxj提供的电流i(t)'，以生成如图2C所示的检测信号Vout(t)'。此外，信号检测部分24从生成的检测信号Vout(t)'采样电压值Vmax'（检测信号Vout(t)'的幅度）作为最大值，以将结果提供给控制器25。
控制器25基于来自信号检测部分24的电压值Vmax'是否等于或小于预定阈值TH'，发送电极Txi与接收电极Rxj之间的交叉点附近处检测用户手指等的接近。
即，例如，在来自信号检测部分24的电压值Vmax'等于或小于所示预定阈值TH'的情况下，控制器25检测在发送电极Txi和接收电极Rxj之间的交叉点附近处执行用户手指等的接近。此外，在来自信号检测部分24的电压值Vmax'不等于或小于所示预定阈值TH'的情况下，控制器25检测在发送电极Txi和接收电极Rxj之间的交叉点附近处用户手指等不执行接近。
这里，在图2C中，时段T1是直到检测信号Vout(t)'通过积分交流电流i(t)'而稳定为不变电压值Vmax'为止所需要的时段。时段T1与显示设备1的时间常数一样长，特别地，接收电极Rxj的时间常数很大。
因此，在接收电极Rxj的时间常数相对大的情况下，当将方波信号Vin(t)'施加到发送电极Txi时，时段T1被延长。因此，用户手指等的接近可能在短时间内不被检测。
此外，由于需要很宽地根据时段T1设置方波信号Vin(t)'的脉冲宽度T0（>T1），因此对于预定时间，检测用户手指等的接近的检测次数减少。
因此，例如，脉冲生成部分21替代方波信号Vin(t)'，将三角波信号Vin(t)施加到发送电极Txi。
因此，在接收电极Rxj中生成的交流电流i(t)（图3A至图3C）被设置到与发送电极Txi和接收电极Rxj之间的交叉点处的电容器C的静电电容（静电电容C）成比例的均匀电流i=C×（dV/dt）。因此，信号检测部分24可以不管接收电极Rxj的布线电阻，而在该均匀时段期间生成检测信号Vout(t)。因此，可以在相对短的时间内执行用户手指等的接近的检测。
此外，由于信号检测部分24在该均匀时段期间可以生成检测信号Vout(t)，而不管接收电极Rxj的布线电阻，因此与应用方波信号Vin(t)'的情况相比，脉冲生成部分21可以自由地设置形成三角波信号Vin(t)的三角波的脉冲宽度。
因此，在脉冲生成部分21中，在应用三角波信号Vin(t)的情况下，通过变窄形成三角波信号Vin(t)的三角波的脉冲宽度，可以增加在预定时间内的检测次数。
在此情况下，控制器25可以在短时间内基于检测信号Vout(t)的幅度，检测用户手指等的接近，并且增加检测用户手指等的接近的检测次数。
接下来，图3A至图3C示出其中脉冲生成部分21将三角波信号Vin(t)施加到发送电极Txi的示例。
图3A示出施加到发送电极Txi的三角波信号Vin(t)的示例。三角波信号Vin(t)例如由比方波信号Vin(t)'的脉冲宽度T0更窄的脉冲宽度T0/2的三角波构成。
此外，在图3A中，三角波信号Vin(t)以时段T0/4的周期交替重复具有预定均匀斜率a（>0）的上升和具有预定均匀斜率-a的下降。
图3B示出当将如图3A所示的三角波信号Vin(t)施加到发送电极Txi时在接收电极Rxj中生成的交流电流i(t)的示例。
在图3B中，在三角波信号Vin(t)的电压值以斜率a变化的情况下，交流电流i(t)设置到根据斜率a的不变电流值x（a）（>0），而在三角波信号Vin(t)的电压值以斜率-a变化的情况下，交流电流i(t)设置到根据斜率-a的不变电压值x（-a）。
图3C示出作为通过关于时间t积分如图3B所示的交流电流i(t)获得的电压的检测信号Vout(t)=∫i(t)dt的示例。在图3C中，参照由点画线指示的电压值0，检测信号Vout(t)的电压值以时段T0/4为周期交替地取最大值Vmax和最小值Vmin（=-Vmax）。因此，最大值Vmax对应于检测信号Vout(t)的幅度。
脉冲生成部分21生成如图3A所示的三角波信号Vin(t)，并且将结果提供给与其电连接的发送电极Txi。
因此，在接收电极Rxj中生成如图3B所示的交流电流i(t)。接收电极Rxj将在接收电极Rxj中生成的交流电流i(t)提供给信号检测部分24。
信号检测部分24关于时间t积分从接收电极Rxj提供的交流电流i(t)，以生成如图3C所示的检测信号Vout(t)。此外，信号检测部分24基于生成的检测信号Vout(t)采样和保持作为最大值的电压值Vmax（检测信号Vout(t)的幅度），并且执行AD（模拟/数字）转换，然后将结果提供给控制器25。
控制器25基于来自信号检测部分24的电压值Vmax是否等于或小于预定阈值TH（>0），在发送电极Txi和接收电极Rxj之间的交叉点处检测用户手指等的接近。
这里，信号检测部分24基于生成的检测信号Vout(t)采样和保持作为最小值的电压值Vmin（=-Vmax），并且可以执行AD（模拟/数字）转换，然后将结果提供给控制器25。在此情况下，控制器25基于来自信号检测部分24的电压值Vmin是否等于或大于阈值-TH，或者电压值Vmin的负值Vmax（=-Vmin）是否等于或小于阈值TH，检测用户手指等的接近。
由于脉冲生成部分21将如图3A所示的随着均匀斜率变化的三角波信号Vin(t)施加到发送电极Txi，因此在接收电极Rxj中生成的交流电流i(t)变为如图3B所示的，电流值以均匀位移变化的均匀位移电流。
因此，信号检测部分24对每个均匀时段T0/2，可以采样和保持作为如图3C所示的检测信号Vout(t)的最大值的电压值Vmax，而不考虑接收电极Rxj的布线电阻。信号检测部分24对采样和保持的电压值Vmax进行AD转换，并将结果提供给控制器25。
因此，控制器25可以基于对于每个均匀时段T0/2从信号检测部分24提供的电压值Vmax是否等于或小于阈值TH，在短时间内检测用户手指等的接近。
另一方面，在脉冲生成部分21将如图2A所示的方波信号Vin(t)'施加到发送电极Txi的情况下，根据接收电极Rxj的时间常数即例如接收电极Rxj的布线电阻延长直到由信号检测部分24采样和保持的电压值Vmax'所必需的时段T1。
即，在此情况下，由于信号检测部分24在等待如图2C所示的根据接收电极Rxj的时间常数变化的时段T1之后采样和保持所示电压值Vmax'，因此由于接收电极Rxj的时间常数的缘故而信号检测部分24不能够在短时间内检测用户手指等的接近。
接下来，图4示出安装在触摸板23中的发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM的详细配置示例。
在图4中，在发送电极Tx1至TxN的每个和接收电极Rx1至RxM的每个之间，安装通过开关SW并联连接两个电容器C1和C2的并联电路。实际上，在发送电极Tx1至TxN的每个和接收电极Rx1至RxM的每个之间仅仅安装一个电容器C。此外，当用户手指等接近交叉点时，在交叉点处的电容器C的静电电容增加。
即，在图4中，在用户手指等不接近交叉点时电容器C的电容被表达为电容C2，并且在用户手指等接近其时增大的电容被表达为电容C1。
因此，在图4中，如果用户手指等接近预定交叉点，则在预定交叉点安装的并联电路的开关SW进入导通状态，并且在预定交叉点处的电容器C从电容C2的状态变化为并联布置的电容C1和C2的状态。
此外，在用户手指等不接近其的状态下，在预定交叉点安装的并联电路的开关SW进入截止状态，并且在预定交叉点处的电容器C改变为电容C2的状态。
在图4中，在如图4所示的多个开关SW之中仅仅发送电极Tx1和接收电极Rx1之间的交叉点处安装的并联电路的开关SW1进入导通状态。因此，图4示出用户手指等接近发送电极Tx1和接收电极Rx1之间的交叉点的状态。
在第一实施例中，假设用户手指等的接近的检测在例如显示部分22上显示的图像的垂直消隐时段期间执行。这里，如上所述，用户手指等的接近的检测可以例如在水平消隐时段期间而不是在垂直消隐时段期间执行。
即，例如，控制器25使得脉冲生成部分21选择发送电极Txi（i是1，2，…，N中的整数），并且使得信号检测部分24选择接收电极Rxj（j是1，2，…，M中的整数）。
脉冲生成部分21电连接到在控制器25的控制下从多个发送电极Tx1至TxN之中选择的发送电极Txi，并且将其余发送电极Txi′（i'≠i）设置到预定固定电压。脉冲生成部分21可以例如将其余发送电极Txi′接地以实现固定电压，或可以使用不同于将其余发送电极Txi′接地的方法的方法，将其余发送电极Txi′设置到固定电压。
此外，脉冲生成部分21生成例如三角波信号Vin(t)作为电压，并且将生成的三角波信号Vin(t)施加到发送电极Txi。
信号检测部分24仅电连接到在控制器25的控制下从多个接收电极Rx1至RxM之中选择的接收电极Rxj。此外，信号检测部分24基于从所连接的接收电极Rxj提供的交流电流i(t)，生成检测信号Vout(t)，然后采样和保持所生成的检测信号Vout(t)的电压值Vmax，执行AD转换，并将结果提供给控制器25。
控制器25基于来自信号检测部分24的电压值Vmax，在发送电极Txi和接收电极Rxj彼此交叉的交叉点处检测用户手指等的接近。
接下来，控制器25使得信号检测部分24从多个接收电极Rx1至RxM之中选择新的接收电极Rxj+1。
此外，控制器25用类似于上述情况的方法，控制脉冲生成部分21和信号检测部分24在发送电极Txi和接收电极Rxj+1彼此交叉的交叉点处检测用户手指等的接近。
在脉冲生成部分21选择发送电极Txi的状态下，控制器25使信号检测部分24顺序地选择接收电极Rx1，Rx2，…，RxM，以检测用户手指等的接近。
在脉冲生成部分21选择发送电极Txi的状态下接收电极Rx1，Rx2，…，RxM所有被选择的情况下，控制器25使脉冲生成部分21选择新的发送电极Txi+1。
此外，在脉冲生成部分21选择发送电极Txi+1的状态下，控制器25使信号检测部分24顺序地选择接收电极Rx1，Rx2，…，RxM，以检测用户手指等的接近。
然后，控制器25使脉冲生成部分21选择新的发送电极Txi+2，并且执行同样的处理。最后，控制器25使脉冲生成部分21选择发送电极TxN，并且在脉冲生成部分21选择发送电极Txi+N的状态下，使信号检测部分24顺序地选择接收电极Rx1，Rx2，…，RxM，以检测用户手指等的接近。
控制器25基于在每个交叉点处的检测结果确定用户手指等的移动等，并且根据确定结果执行处理。控制器25对于每个后续垂直消隐时段执行相同的处理。
此外，控制器25可以仅仅使用偶数号的发送电极Tx2，Tx4，…，和偶数号的接收电极Rx2，Rx4，…，而不使用所有发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM，来检测用户手指等的接近。
接下来，图5示出其中发送电极Tx1连接到脉冲生成部分21并且仅仅接收电极Rx1电连接到信号检测部分24的示例。
即，如图5所示，图5示出这样一个示例：在分别安装在发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM之间的并联电路中，仅仅在发送电极Txi和接收电极Rx1之间安装的并联电路的开关SW导通（在存在用户手指等的接近的情况下），并且其余并联电路的开关SW截止（在不存在用户手指等的接近的情况下）。
即，图5示出这样一个示例：在发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM之间的各个交叉点中，用户手指等仅仅接近在发送电极Tx1和接收电极Rx1之间的交叉点。
此外，在图5中，电容器Cx和C0分别对应于与在发送电极Txi和接收电极Rx1之间安装的并联电路的电容器C1和C2（图2A至2C）。
在图5中，为了简化图，假设在触摸板23中安装的发送电极仅仅对应11个发送电极Tx1至Tx11。因此，发送电极Tx2至Tx11的每个在其端点处连接到电容器Cp1至Cp10，并且在其另一端接地。
此外，在图5中，仅仅示出在发送电极Tx1连接到脉冲生成部分21和接收电极Rx1连接到信号检测部分24的情况。发送电极和接收电极的其他组合类似于发送电极Tx1和接收电极Rx1的组合的情况，将省略其描述。
此外，10个电阻器Rs1至Rs10表示接收电极Rx1的分布电阻器。这里，所有的电阻器Rs1至Rs10具有相同的电阻值，所有的电容器Cp1至Cp10具有相同的静电电容，并且在其一端接地。
脉冲生成部分21包括波形发生器41、积分电路42和电压跟随电路43。
波形发生器41的一端接地。此外，波形发生器41的另一端连接电阻器62的另一端（该电阻器62的一端通过连接端子61接地），并且连接到积分电路42，该积分电路42包括电阻器63、电阻器64、电容器65、运算放大器66和电阻器67。
在积分电路42中，电阻器63的一端连接到连接端子61，并且其另一端连接到运算放大器66的反相输入端。电阻器64和电容器65以并联连接的状态，连接到运算放大器66的反相输入端和输出端。
运算放大器66的非反相输入端与电阻器67的一端连接，该电阻器67的另一端接地。此外，运算放大器66的输出端连接到用作电压跟随电路43的运算放大器68的非反相输入端。
运算放大器68的输出端连接到连接端子69。此外，运算放大器68的反相输入端连接到运算放大器68的输出端。
波形发生器41在控制器25的控制下例如生成由电压所指示的方波信号V0(t)，并且通过连接端子61将结果提供给积分电路42。
积分电路42关于时间t积分从波形发生器41通过连接端子61提供的方波信号V0(t)，以生成例如如图6所示的、由电压指示的三角波信号Vin(t)，并且将该结果输出到电压跟随电路43。在图6中，水平轴表示时间t，垂直轴表示信号电平（电压值）。
这里，如果波形发生器41生成方波幅度很大的方波信号V0(t)并且将该结果通过连接端子61提供给积分电路42，则积分电路42可以生成其中三角波的斜率陡峭的三角波信号Vin(t)。
即，控制器25可以控制波形发生器41来改变从波形发生器41输出的方波信号V0(t)的幅度（大小），由此调节从积分电路42输出的三角波信号Vin(t)的三角波的斜率（a和-a中的至少一个斜率）。
因此，例如，控制器25可以调节三角波信号Vin(t)的三角波的斜率，由此增加和减少检测次数。因此，在检测用户手指等的接近时可以随机设置检测灵敏度。
在控制器25在发送电极Txi和接收电极Rxj之间的交叉点处多次检测用户手指等的接近的情况下，当检测次数很大时，噪声以检测次数的1/2次幂降低，因此增强检测灵敏度。
例如，在控制器25使用所有发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM来检测用户手指等对触摸板23的接近的情况下，通过平滑三角波信号Vin(t)的三角波的斜率，可以将检测灵敏度设置得很低。
此外，例如，控制器25可以在被稀疏（thined out）的状态下使用发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM，因此在检测用户手指等对触摸板23的接近的情况下，可以使三角波信号Vin(t)的三角波的斜率变陡，以便将检测灵敏度设置得很高。
此外，例如，在从积分电路42输出的三角波信号Vin(t)中，控制器25可以在电压升时从斜率a（>0）而在电压下降到不同大小时从斜率-a调节斜率的大小。
即，控制器25可以在电压升到a时设置上述斜率，并且可以在电压降到-b（≠a）时设置所述斜率。
此外，例如，控制器25可以控制波形发生器41来改变从波形发生器41输出的方波信号V0(t)的频率，由此调节从积分电路42输出的三角波信号Vin(t)的频率。
因此，例如，控制器25可以调节三角波信号Vin(t)的频率，以便防止由于从显示部分22中生成的噪声或从将显示设备1连接到商用交流电流源的AC（交流电）适配器生成的噪声而导致的干扰。
即，例如，控制器25可以将三角波信号Vin(t)的频率调节为与噪声的频率不同的频率，由此防止由于噪声导致的干扰。
在此情况，由于施加到发送电极Txi的三角波信号Vin(t)的波形（几乎）不由于噪声而畸变，因此在由信号检测部分24检测到的检测信号Vout(t)中不发生由于噪声导致的畸变（distort）。
信号检测部分24积分由三角波信号Vin(t)的施加而生成的交流电流i(t)，以检测检测信号Vout(t)。因此，即使施加到发送电极Txi的三角波信号Vin(t)的波形由于噪声畸变，信号检测部分24也可以检测这样的检测信号Vout(t)：在该检测信号Vout(t)中，由于在三角波信号Vin(t)中生成的噪声导致的畸变通过积分抑制（平滑）。
此外，由于信号检测部分24以不同于噪声的频率（噪声频率）的频率采样和保持所检测到的检测信号，所以信号检测部分24可以在排除其中发生畸变的检测信号Vout(t)的畸变部分的同时，采样和保持电压值v。
即，信号检测部分24可以在排除检测信号Vout(t)的畸变部分的同时，以相对高精度获得作为检测信号Vout(t)的幅度的电压值V。
因此，控制器25可以基于由信号检测部分24所检测到的检测信号Vout(t)的幅度，而不管从显示部分22或AC适配器生成的噪声，以高精度检测用户手指等的接近。
在图5中的电压跟随电路43将来自积分电路42的三角波信号Vin(t)转换为低输出阻抗，并且将结果施加到通过连接端子69与电压跟随电路43连接的发送电极Tx1。
因此，由电压跟随电路43在接收电极Rx1中生成如图5所示的交流电流i=i(t)。此外，在接收电极Rx1中，从电阻器Rs1输出的交流电流i被分流，然后将来自交流电流i之中的交流电流ip（p是大于等于0并小于1的值）提供给电容器Cp1，并且将其余交流电流i-ip提供给电阻器Rs2。
类似地，从电阻器Rs2输出的交流电流i-ip被分流，然后将来自交流电流i-ip之中的交流电流ip提供给电容器Cp2，并且将其余交流电流i-2ip提供给电阻器Rs3。
类似地，关于电阻器Rs3和电容器Cp3或其后续，执行交流电流的分流。因此，将交流电流i-（x-1）ip提供给电阻器Rsx，并且将电流ip提供给电容器Cpx。在图5中，x=1，2，…，10。
因此，从电阻器Rs9提供给电阻器Rs10并且从电阻器Rs10输出的交流电流i-9ip被分流，然后将来自交流电流i-9ip之中的交流电流ip提供给电容器Cp10，将其余交流电流i-10ip提供给信号检测部分24。
信号检测部分24主要包括积分电路81、采样和保持电路82和AD转换电路83。
如图5所示，积分电路81通过连接端子101电连接到接收电极Rx1，并且包括电阻器102、电容器103和运算放大器104。
在积分电路81中，电阻器102和电容器103并联连接在运算放大器104的反相输入端和输出端之间。连接端子101除了电阻器102的一端和电容器103的一端外，还连接到运算放大器104的反相输入端。此外，运算放大器104的非反相输入端接地，并且除了电阻器102的另一端和电容器103的另一端外，连接端子105还连接到运算放大器104的输出端。
积分电路81关于时间t积分通过连接端子101从接收电极Rx1提供的电流i-10ip，以生成由电压指示的检测信号Vout(t)，并且通过连接端子105将结果提供给采样和保持电路82。
采样和保持电路82以预定采样频率采样和保持通过连接端子105从积分电路81提供的检测信号Vout(t)，并且将通过采样和保持获得的电压值Vmax提供给AD转换电路83。
AD转换电路83将作为从采样和保持电路82提供的模拟信号的电压值Vmax AD转换为作为数字信号的电压值Vmax，然后将结果提供给控制器25。
控制器25基于来自信号检测部分24的AD转换电路83的电压值Vmax是否等于或小于预定阈值TH，来检测用户手指等的接近。此外，控制器25基于在发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM之间的每个交叉点处的检测结果确定用户手指等的移动，并且基于确定结果执行处理。
接下来，图7示出这样的示例：其中检测信号Vout(t)的相位与三角波信号Vin(t)相比，由于接收电极Rx的时间常数（即，接收电极Rx1的寄生电容器Cp0至Cp10和电阻器Rs1至Rs10）而被延迟。
三角波信号Vin(t)的相位延迟除了由于接收电极Rx1的寄生电容器Cp0至Cp10和电阻器Rs1至Rs10之外还由于安装在显示部分22的电容器的静电电容、寄生电阻等而发生。
在图7中，示出在与三角波信号Vin(t)相比，检测信号Vout(t)的相位被延迟大约ΣR×ΣC/2的状态的例子。
这里，“ΣR”表示接收电极Rx1的各个电阻器Rs1至Rs10的电阻值R的总和，并且“ΣC”表示各个电容器Cp1至Cp10的静电电容C的总和。
此外，如图7所示，检测信号Vout(t)由于接收电极Rx1的时间常数（即，电阻器Rs1至Rs10或寄生电容器Cp0至Cp10）而变为接近正弦波的波形。随着接收电极Rx1的时间常数很大而检测信号Vout(t)变为接近正弦波的波形。
采样和保持电路82以预定采样频率采样和保持通过连接端子105从积分电路81提供的检测信号Vout(t)。
即，例如，采样和保持电路82在由向下箭头（↓）指示的时间（超过三角波信号Vin(t)的最大值的点）采样和保持检测信号Vout(t)，并且将作为结果获得的电压值提供给AD转换电路83。
如图7所示，甚至在检测信号Vout (t)的相位中发生延迟的情况下，当由于该相位导致的延迟量“ΣR×ΣC/2”很小时，采样和保持电路82也可以采样和保持接近电压值Vmax的电压值V
Figure BDA00002783599600191
。
因此，控制器25可以基于AD转换电路83的AD转换之后的电压值V是否等于或小于阈值TH，以相对高的精度检测用户手指等的接近。
然而，在延迟量“ΣR×ΣC/2”太大以至于不能够忽视的情况下，在采样和保持电路82中，远离电压值Vmax的电压值V（<Vmax）可以被采样和保持。
在此情况下，基于AD转换电路83的AD转换之后的电压值V是否等于或小于阈值TH，控制器25不可以以高精度检测用户手指等的接近。甚至在延迟量“ΣR×ΣC/2”大的情况下，最好也以高精度检测用户手指等的接近。
接下来，参照图8和图9，描述甚至在延迟量“ΣR×ΣC/2”大的情况下也以高精度检测用户手指等的接近的方法的例子。
图8示出通过脉冲生成部分21的波形发生器41和积分电路42执行处理的另一个例子。
图8示出具有从波形发生器41中生成的阶梯波形方波信号V0(t)″和通过对方波信号V0(t)″积分生成的梯形波信号Vin(t)″的例子。
波形发生器41在控制器25的控制下生成如图8所示的阶梯畸变方波信号V0(t)″，并且通过连接端子61将结果提供给积分电路42。
如图8所示，积分电路42关于时间t积分通过连接端子61从波形发生器41提供的方波信号V0(t)″，以生成由电压指示的梯形波信号Vin(t)″，并且将结果输出至电压跟随电路43。
电压跟随电路43对来自积分电路42的梯形波信号Vin(t)″进行阻抗转换，并且将结果施加到通过连接端子69与电压跟随电路43连接的发送电极Tx1。
因此，以类似于将三角波信号Vin(t)施加到发送电极Tx1的情况的方式，将交流电流i-10ip通过连接端子101从接收电极Rx1提供给信号检测部分24中的积分电路81。
接下来，图9示出在将梯形波信号Vin(t)″施加到发送电极Tx1情况下由信号检测部分24执行的处理的例子。
图9示出与梯形波信号Vin(t)″相比延迟大约ΣR×ΣC/2的检测信号Vout(t)″以及施加到发送电极Tx1的梯形波信号Vin(t)″的例子。以与图7中的情况类似的方式，该检测信号Vout(t)″的相位与梯形波信号Vin(t)″相比被延迟大约ΣR×ΣC/2。此外，以与维持梯形波信号Vin(t)″中的幅度时的时段的长度相同的长度维持检测信号Vout(t)″的幅度。即，以与维持梯形波信号Vin(t)″中的最大值（或最小值）时的时段的长度相同的长度维持检测信号Vout(t)″的最大值（或最小值）。
积分电路81关于时间t积分通过连接端子101从接收电极Rx1提供的交流电流i-10ip，以生成检测信号Vout(t)″，并且通过连接端子105将结果提供给采样和保持电路82。
采样和保持电路82以预定采样频率采样和保持通过连接端子105从积分电路81施加的检测信号Vout(t)″。
即，例如，采样和保持电路82在由下箭头（↓）指示的时间处（梯形波信号Vin(t)″的上侧的右端部分）采样和保持检测信号Vout(t)″，并且将作为结果获得的电压值提供给AD转换电路83，如图9所示。
如图9所示，甚至在检测信号Vout(t)″的相位发生延迟的情况下，由于检测信号Vout(t)″的波形是梯形波形，因此甚至在延迟量“ΣR×ΣC/2”相对大时，采样和保持电路82也可以采样和保持作为检测信号Vout(t)″的最大值的电压值Vmax。
因此，甚至在延迟量“ΣR×ΣC/2”大的情况下，控制器25也可以基于AD转换电路83的AD转换之后的电压值Vmax是否等于或小于阈值TH，以相对高精度检测用户手指等的接近。
[显示设备的操作的描述]
接下来，参照图10的流程图描述由显示设备1执行的检测处理的操作的例子。
检测处理例如在垂直消隐时段来临时开始。在此时间，控制器25控制脉冲生成部分21和信号检测部分24执行下列的处理。
即，在步骤S21，控制器25从多个发送电极Tx1至TxN之中选择预定发送电极Txi（i是1，2，…，N中的整数）。此外，控制器25将从多个发送电极Tx1至TxN之中选择的发送电极Txi电连接至脉冲生成部分21的连接端子69，并且将其余发送电极设置到固定电压。脉冲生成部分21可以例如将其余发送电极接地，以实现预定固定电压。
在步骤S22中，控制器25从多个接收电极Rx1至RxM之中选择预定接收电极Rxj（j是1，2，…，M中的整数）。此外，控制器25将选择的接收电极Rxj电连接至信号检测部分24的连接端子101。
在步骤S23，脉冲生成部分21的波形发生器41在控制器25的控制下生成由例如电压指示的方波信号V0(t)，并且通过连接端子61将结果提供给积分电路42。
在步骤S24，积分电路42在控制器25的控制下关于时间t积分通过连接端子61从波形发生器41提供的方波信号V0(t)，以生成由电压指示的三角波信号Vin(t)，并且将结果输出给电压跟随电路43。
在步骤S23，波形发生器41在控制器25的控制下，生成阶梯方波信号V0(t)″代替方波信号V0(t)。此外，在步骤S24，积分电路42可以关于时间t积分在步骤S23中生成的阶梯方波信号V0(t)″，以生成三角波信号Vin(t)″，并且可以将结果输出给电压跟随电路43。
然而，在下文中，假设积分电路42将生成的三角波信号Vin(t)输出给电压跟随电路43。
在步骤S25，对来自积分电路42的、由电压指示的三角波信号Vin(t)进行阻抗转换，并且将结果施加到通过连接端子69与其连接的发送电极Txi。因此，交流电流i在用户手指等不接近时通过电容器C2而在用户手指等接近时通过作为并联电路的电容器C1和C2，从发送电极Txi出发在接收电极Rxj中流动。
交流电流i提供给信号检测部分24，而同时交流电流i以交流电流ip分流地提供给与接收电极Rxj连接的各个电容器Cp1至Cp10。因此，交流电流i-10ip通过连接端子101从接收电极Rxj提供给信号检测部分24的积分电路81。
在步骤S26，信号检测部分24的积分电路81关于时间t积分通过连接端子101从接收电极Rxj提供的电流i-10ip，以生成由电压指示的检测信号Vout(t)，并且通过连接端子105将结果施加到采样和保持电路82。
在步骤S27，采样和保持电路82以预定采样频率采样和保持通过连接端子105从积分电路81施加的检测信号Vout(t)，并且将通过采样和保持获得的电压值提供给AD转换电路83。
在步骤S28，AD转换电路83将作为来自采样和保持电路82的模拟信号的电压值转换为作为数字信号的AD转换电路，并且将AD转换后的电压值提供给控制器25。
在步骤S29，控制器25基于来自AD转换电路83的电压值是否等于或小于预定阈值TH，在发送电极Txi和接收电极Rxj之间的交叉点处检测用户的接近。
在步骤S30，控制器25确定是否选择了所有多个接收电极Rx1至RxM。在确定没有选择所有多个接收电极Rx1至RxM的情况下，流程回到步骤S22。
在步骤S22，控制器25从多个接收电极Rx1至RxM之中重新选择还没有被选择的接收电极Rxj。此外，控制器25将从多个接收电极Rx1至RxM之中重新选择的接收电极Rxj电连接到信号检测部分24的连接端子101，流程进行到步骤S23。然后，执行同样的处理。
此外，在步骤S30，在控制器25确定选择了所有多个接收电极Rx1至RxM的情况下，流程进行到步骤S31。在步骤S31，控制器25确定是否选择了所有多个接收电极Rx1至RxM，并且在控制器25确定没有选择所有多个接收电极Rx1至RxM的情况下，流程返回到步骤S21。
在步骤S21，控制器25从多个接收电极Rx1至RxM之中重新选择还没有被选择的发送电极Txi。此外，控制器25将从多个发送电极Tx1至TxN之中重新选择的发送电极Txi电连接到脉冲生成部分21的连接端子69，并且例如将其余发送电极接地以实现预定固定电压，然后流程进行到步骤S22。然后，执行同样的处理。
此外，步骤S31，在控制器25确定选择了所有多个发送电极Tx1至TxN的情况下，流程进行到步骤S32。在步骤S32，控制器25基于在发送电极Tx1至TxN和接收电极Rx1至RxM之间的每个交叉点处的检测结果，确定用户手指等的移动，并且基于确定结果执行处理。即，例如，控制器25基于所述确定结果改变显示部分22的显示内容等。至此，图10的检测处理结束。
如上所述，根据图10的检测处理，脉冲生成部分21例如将三角波信号Vin(t)或梯形波信号Vin(t)″施加到发送电极Txi。因此，可以不管接收电极Rxj的布线电阻而在短时间内执行检测，并且增加在预定时间内的检测次数。
因此，例如，由于在显示部分22上显示的图像的帧速率高，所以甚至在执行检测用户手指等的接近的时段（例如，垂直消隐时段）短的情况下，也可以以高精度检测用户手指等的接近。
此外，根据图10的检测步骤，可以在短时间内执行检测，而不管由于与触摸板23集成地形成的显示设备1的布线等导致的电阻（尤其是，接收电极Rxj的布线电阻）等，并且可以增加在预定时间内的检测次数。因此，可以将本技术应用于对于大量长布线等需要的大型显示器等。
此外，根据图10的检测处理，与方波信号Vin(t)'相比，在低电压具有小谐波内容的三角波信号Vin(t)或梯形波信号Vin(t)″被施加到发送电极Txi。因此，在显示设备1中，可以防止由于高电压或谐波导致发生电磁干扰（EMI）。
此外，由于三角波信号Vin(t)或梯形波信号Vin(t)″与方波信号Vin(t)'相比是低电压，因此与方波信号Vin(t)'施加到发送电极Txi的情况相比，可以用低能耗执行用户手指等接近的检测。
然而，在第一实施例中，控制器25使脉冲生成部分21逐个地单个选择接收电极Rxj。然而，控制器25也可以根据信号检测部分24的处理电路，使脉冲生成部分21同时选择多个或所有接收电极Rxj。因此，可以减少在检测用户手指等的接近时的检测时间，这在显示部分22上显示高清晰度图像时尤其有效。
此外，在第一实施例中，信号检测部分24的积分电路81例如关于时间t积分通过连接端子101从接收电极Rxj提供的电流i-10ip以生成检测信号Vout(t)。然而，生成检测信号Vout(t)的方法不受此限制。
即，例如，由电压指示的检测信号Vout(t)可以例如使用电压跟随电路等直接检测。
<2．第二实施例>
[使用电压跟随电路的例子]
接下来，图11示出使用信号检测部分24'代替信号检测部分24直接检测检测信号Vout(t)的例子，在该信号检测部分24'中安装了电压跟随电路等。
在图11中，除了代替图5中的信号检测部分24安装了信号检测部分24'外，使用与如图5同样的配置。
此外，在图11的信号检测部分24'中，由于相同的参考标记赋予了如图5中的信号检测部分24中的那些相同的元件，因此适当地省略了其描述。
即，在图11的信号检测部分24'中，除了代替图5的积分电路81安装了电阻器121和运算放大器122之外，使用与如图5同样的配置。
电阻器121其一端接地，并且其另一端连接到运算放大器122的非反相输入端。此外，电阻器121与接收电极Rx1串联连接。
运算放大器122具有与其非反相输入端连接的输出端，并且用作电压跟随电路141。此外，运算放大器122的输出端也连接到连接端子105。
即，作为电压跟随电路141的运算放大器122基于通过连接端子101从接收电极Rx1提供的交流电流i-10ip，检测在电阻器121中生成的电压作为检测信号Vout(t)。此外，运算放大器122通过连接端子105将已检测的检测信号Vout(t)施加到采样和保持电路82。
此外，由于作为电压跟随电路141的运算放大器122具有高输入阻抗和低输出阻抗，因此运算放大器122可以被用作阻抗转换器。
<3．第三实施例>
[使用电流镜电路的例子]
此外，例如，代替信号检测部分24中的积分电路81安装如图12所示的电流镜电路161。在此情况，电流镜电路161检测检测信号Vout(t)，并且通过连接端子105将结果提供给采样和保持电路82。
即，例如，将交流电流i-10ip经由连接端子101从接收电极Rx1提供给电流镜电路161作为如图12所示的交流电流Iref。电流镜电路161基于提供到其的交流电流Iref生成具有与交流电流Iref同样大小的交流电流Iout，并且将结果提供给例如具有已知电阻值R[Ω]的电阻器（未示出）。因此，可以计算（检测）电阻R和交流电流Iout（=Iref）的乘积结果R×Iout作为在电阻器（未示出）中生成的电压的检测信号Vout(t)。在电流镜电路161中，由计算电路（未示出）执行检测信号Vout(t)的计算。
在电流镜电路161中，为生成与经由连接端子101从接收电极Rxj提供的交流电流Iref同样大小的交流电流Iout所需要的偏置电流被增加到好几十毫安，由此使得能耗增加。
因此，为检测信号Vout(t)的检测而最好使用具有相对低能耗的积分电路81（图5）或电压跟随电路141（图11）。
[实际测量结果]
接下来，图13A至17D示出实际测量结果。
图13A至13D示出由在图5中所示的各个电路测量的测量结果。
图13A示出从脉冲生成部分21的波形发生器41中生成的方波信号V0(t)的测量结果。
图13B示出由脉冲生成部分21的积分电路42中生成的三角波信号Vin(t)的测量结果。将图13B所示的三角波信号Vin(t)的波形反转成图6所示的三角波信号Vin(t)。这基于如下的事实：通过关于时间t积分方波信号V0(t)获得的积分结果的负值被实际上在积分电路42输出。这类似地应用于图14A至14D或后续的示图。
图13C示出在接收电极Rx1中流动的交流电流i(t)的测量结果。
图13D示出由信号检测部分24的积分电路81生成的检测信号Vout(t)的测量结果。在图13D中，具有大幅度的检测信号Vout(t)表示在不存在用户手指等的接近时的检测信号，并且具有小幅度的检测信号Vout(t)表示在存在用户手指等的接近时的检测信号。
如图13D所示，当用户手指等的接近时，检测信号Vout(t)的幅度变小。
图14A至14D示出从图11所示的各个电路测量的测量结果。
图14A示出从脉冲生成部分21的波形发生器41生成的方波信号V0(t)的测量结果。图14B示出由脉冲生成部分21的积分电路42生成的三角波信号Vin(t)的测量结果。图14C示出作为从接收电极Rx1施加到信号检测部分24'的电阻器121的电压的三角波信号Vin(t)的测量结果。
图14D示出由信号检测部分24'的电压跟随电路141检测到的检测信号Vout(t)的测量结果。在图14D中，具有大幅度的检测信号Vout(t)表示在不存在用户手指等的接近时的检测信号，并且具有小幅度的检测信号Vout(t)表示在存在用户手指等的接近时的检测信号。
如图14D所示，当用户手指等接近时，检测信号Vout(t)的幅度变小。
接下来，图15A至15C示出根据接收电极Rx1的时间常数延迟检测信号Vout(t)的相位的状态的示例。
图15A示出从脉冲生成部分21的波形发生器41生成的方波信号V0(t)的测量结果。图15B示出由脉冲生成部分21的积分电路42生成的三角波信号Vin(t)的测量结果。
在图15C中，具有最大幅度的波形表示在图5的开关SW和电阻器Rs1之间的连接点处的电压的波形，具有第二大幅度的波形表示在图5的电阻器Rs6和Rs7之间的交叉点处的电压的波形。
此外，在图15C中，具有第三大幅度的波形表示在图5的电阻器Rs10和连接端子101之间的连接点处的电压（施加到电阻器121的电压）的波形。
如图15C所示，可以理解，在检测信号Vout(t)根据接收电极Rx1的时间常数（分布常数）和电压的相位降低时所检测的电压幅度被延迟。
接下来，图16A至16D示出在增加图5中的接收电极Rx1的电阻分量时，从图5中所示的各个电路测量的测量结果。
图16A示出从脉冲生成部分21的波形发生器41生成的方波信号V0(t)的测量结果。图16B示出由脉冲生成部分21的积分电路42生成的三角波信号Vin(t)的测量结果。图16C示出在接收电极Rx1生成的交流电流i的测量结果。
图16D示出从信号检测部分24的积分电路81输出的检测信号Vout(t)。在图16D中，作为检测信号Vout(t)，由于环境噪声导致的振动而引起多个波形的存在。关于此点，在图5中，可以通过在采样和保持电路82的采样和保持之后执行将放电积分电路81的电容器103放电到0V的复位（未示出），来抑制检测信号Vout(t)的振动。
因此，与检测信号Vout(t)的振动没有被抑制的情况相比，采样和保持电路82可以以高精度采样和保持指示检测信号Vout(t)的幅度的电压值。因此，控制器25可以基于采样和保持以及AD转换之后的电压值，以高精度检测用户手指等的接近。
此外，例如，在由于接收电极Rx1的电阻分量大而接收电极Rx1的时间常数也大的情况下，从在图5中的积分电路81输出的检测信号Vout(t)变为接近正弦波的波形，如16D所示。
接下来，图17A至17D示出在图11中的接收电极Rx1的电阻分量增加时由图11所示的各个电路测量的测量结果。
图17A示出从脉冲生成部分21的波形发生器41生成的方波信号V0(t)的测量结果。图17B示出由脉冲生成部分21的积分电路42生成的三角波信号Vin(t)的测量结果。
图17C示出经由连接端子101从接收电极Rx1施加到信号检测部分24'的电阻器121的电压的测量结果。在所述多个波形之中，具有最大幅度的波形表示用户手指等不接近时的电压，并且其他波形表示当用户手指等接近时的电压。
图17D示出从信号检测部分24'的电压跟随电路141输出的检测电压Vout(t)。即，在图17D中，在多个波形之中，具有最大幅度的波形表示用户手指等不接近时的检测信号Vout(t)，并且其他波形表示当用户手指等接近时的检测信号Vout(t)。
例如，如图17D所示，在由于接收电极Rx1的电阻分量大而接收电极Rx1的时间常数也大的情况下，从在图11的电压跟随电路141输出的检测信号Vout(t)也变为接近正弦波的波形。
<4．修改示例>
在第一实施例中，控制器25基于来自信号检测部分24的电压值是否等于或小于阈值TH，检测用户手指等的接近。然而，在信号检测部分24，可以安装比较器代替采样和保持电路，并且可以基于从比较器的输出检测用户手指等的接近。
比较器将图5中的积分电路81提供的检测信号Vout(t)的电压值与预定比较值比较。此外，基于比较结果，在检测信号Vout(t)的电压值等于或大于比较值的情况下，该比较器输出高信号，在检测信号Vout(t)的电压值低于比较值的情况下，该比较器输出低信号。
此外，在第一实施例中，积分电路42可以生成如图8所示的梯形波信号Vin(t)″，但是例如积分电路42可以生成梯形波信号Vin(t)′″：其中信号的电平（电压值）下降并且在梯形波信号Vin(t)″忽略原样维持下降之后的电压值的时段。
即，积分电路42可以生成梯形波信号Vin(t)′″：以第一斜率a'上升，维持在上升之后的电压值预定时段，以第二斜率-a'下降，从在下降之后的电压值再次以第一斜率a'上升，然后以类似方式改变电压值。
此外，例如，积分电路42可以生成梯形波信号Vin(t)′′″：以第二斜率-a'下降，维持在下降之后的电压值预定时段，以第一斜率a'上升，从在上升之后的电压值再次以第二斜率-a'下降，然后以类似方式改变电压值。
在此情况，采样和保持电路82采样和保持与梯形波信号Vin(t)″″具有同样波形的检测信号Vout(t)″″之中维持幅度预定时段的最小值作为电压值V（<0），并且将结果提供给AD转换电路83。
AD转换电路83对来自采样和保持电路82的电压值V进行AD转换，并且将结果提供给控制器25。控制器25例如基于通过将来自AD转换电路83的电压值V与-1相乘获得的乘积结果–v（>0）是否等于或小于阈值TH，或者该电压值V是否等于或大于阈值-TH，检测用户手指等的接近。
这里，本技术可以具有下列配置。
（1）一种用于检测导体的接近的检测装置，包括：传感器部分，其包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极，并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近；电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；信号生成部分，其基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及检测部分，其基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
（2）根据（1）的检测装置，其中，电压生成部分生成在其中在以第一斜率的上升之后的电压值和在以第二斜率的下降之后的电压值中的至少一个维持预定时段的交流电压，并且其中信号生成部分基于所述交流电流生成在其中将所述幅度维持预定时段的检测信号。
（3）根据（1）或（2）的检测装置，其中，所述信号生成部分生成通过对在接收电极所生成的交流电流积分获得的检测信号，并且其中所述检测部分基于所述检测信号的幅度与预定阈值的比较检测导体的接近。
（4）根据（1）至（3）中的任何一个的检测装置，还包括：波形生成部分，其生成由方波形成的方波信号，其中该电压生成部分通过对在波形生成部分中生成的方波信号积分生成所述交流电压。
（5）根据（4）的检测装置，还包括：控制器，其控制波形生成部分改变形成方波信号的方波的幅度，以便调节所述第一斜率和第二斜率中的至少一个。
（6）根据（1）至（5）中的任何一个的检测装置，其中，电压生成部分生成具有与从外部出现的噪声的频率不同的频率的交流电压。
（7）根据（1）至（6）中的任何一个的检测装置，其中发送电极和接收电极安装在显示图像的显示部分中。
（8）根据（1）或（2）的检测装置，其中信号生成部分基于来自接收电极的交流电流生成在与所述接收电极串联连接的电阻器中生成的电压作为检测信号。
（9）根据（1）或（2）的检测装置，其中信号生成部分基于来自接收电极的交流电流将具有与所述交流电流相同大小的不同交流电流提供给电阻器，以使用该电阻器的电阻值和所述不同交流电流的电流值，生成在该电阻器中生成的电压作为检测信号。
（10）一种使用检测装置检测导体的接近的检测方法，该检测装置包括传感器部分，该传感器部分包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极并且用于检测导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近，该方法包括：由检测装置生成交流电压，其中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；由检测装置将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；由检测装置基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及由所述检测装置基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
（11）一种使得检测导体的接近的检测装置的计算机用作如下的程序，该检测装置包括传感器部分，其包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极，并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近：电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；信号生成部分，其基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及检测部分，其基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
（12）一种检测导体向显示部分的接近的显示设备，包括：传感器部分，其包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极，并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近；电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；信号生成部分，其基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；检测部分，其基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近；以及显示部分，其与所述传感器部分集成地形成并且显示图像。
如上所述的处理系列例如可以通过硬件执行，或者通过软件执行。在由软件执行该处理系列的情况下，从程序记录介质安装形成该软件的程序到例如通用计算机。在此情况，该计算机可以由专用的硬件组装，并且可以用各种执行各功能的程序安装。
[计算机的配置例子]
图18示出作为执行由如上所述的系列处理的计算机的控制器25的硬件的配置示例。
CPU（中央处理单元）201根据存储在ROM202或存储单元208的程序执行各种处理。由CPU201执行的程序、数据等适当地存储在RAM（随机存储存储器）203。该CPU201、ROM202和RAM203通过总线204彼此连接。
此外，输入输出接口205也通过总线204连接到CPU201。输入单元206和输出单元207连接到输入输出接口205，该输入单元206包括键盘、鼠标、麦克风等，该输出单元207包括显示器、扬声器等。CPU201执行与从输入单元206输入的命令相对应的各种处理。此外，CPU201将处理结果输出给输出单元207。
与输入输出接口205连接的存储单元208例如包括硬盘，并且存储由CPU201执行的程序或各种数据。通信单元209通过如互联网或局域网的网络与外部设备通信。
此外，程序可以通过通信单元209获得，并且可以存储在存储单元208中。
与输入输出接口205连接的驱动器210在安装如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器的可移除介质211时驱动该可移除介质211，并且获得在其上记录的程序、数据等。需要的话为了存储将所获得的程序或数据发送到存储单元208。
如图18所示，记录（存储）安装在计算机并且由计算机执行的程序的记录介质由可移除介质211配置，该可移除介质211是一种封装介质，包括磁盘（包括软盘）、光盘（包括CD-ROM（致密只读存储器）、DVD（数字多功能盘）、磁光盘（MD（迷你盘）））、半导体存储器等；其中程序临时或永久存储的ROM202；形成存储单元208的硬盘等。程序到记录介质的记录使用如局域网、互联网、数字卫星广播的有线或无线通信媒介，必要时经由作为路由器或调制解调器的接口的通信单元209执行。
在本说明书中，如上所述的系列步骤包括根据描述的顺序以时间系列方式执行的各处理以及以并行或单个地执行的各处理，尽管不一定以时间系列的方式执行。
此外，本公开不限于如上所述的实施例，并且可以在不偏离本公开的精神下做出各种修改。
本公开包含涉及在2012年3月23日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2012-067534的主题，其整个内容通过援引在此合并。
本领域技术人员应该理解到，各种的修改、组合和部分组合和变形可以取决于设计要求和其他的因素发生，它们均在所附权利要求书或其等价的范围之内。

Claims (12)

1.一种用于检测导体的接近的检测装置，包括：
传感器部分，其包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极，并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近；
电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；
电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；
信号生成部分，其基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及
检测部分，其基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
2.根据权利要求1的检测装置，
其中，电压生成部分生成在其中在以第一斜率的上升之后的电压值和在以第二斜率的下降之后的电压值中的至少一个维持预定时段的交流电压，以及
其中，信号生成部分基于所述交流电流生成在其中将所述幅度维持预定时段的检测信号。
3.根据权利要求2的检测装置，
其中，所述信号生成部分生成通过对在接收电极所生成的交流电流积分获得的检测信号，以及
其中，所述检测部分基于所述检测信号的幅度与预定阈值的比较检测导体的接近。
4.根据权利要求3的检测装置，还包括：
波形生成部分，其生成由方波形成的方波信号，
其中，该电压生成部分通过对在波形生成部分中生成的方波信号积分生成所述交流电压。
5.根据权利要求4的检测装置，还包括：
控制器，其控制波形生成部分改变形成方波信号的方波的幅度，以便调节所述第一斜率和第二斜率中的至少一个。
6.根据权利要求5的检测装置，
其中，该电压生成部分生成具有与从外部出现的噪声的频率不同的频率的交流电压。
7.根据权利要求6的检测装置，
其中，发送电极和接收电极安装在显示图像的显示部分中。
8.根据权利要求2的检测装置，
其中，信号生成部分基于来自接收电极的交流电流生成在与所述接收电极串联连接的电阻器中生成的电压作为检测信号。
9.根据权利要求2的检测装置，
其中，信号生成部分基于来自接收电极的交流电流将具有与所述交流电流相同大小的不同交流电流提供给电阻器，以使用该电阻器的电阻值和所述不同交流电流的电流值，生成在该电阻器中生成的电压作为检测信号。
10.一种使用检测装置检测导体的接近的检测方法，该检测装置包括传感器部分，该传感器部分包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极并且用于检测导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近，该方法包括：
由检测装置生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；
由检测装置将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；
由检测装置基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及
由所述检测装置基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
11.一种使得检测导体的接近的检测装置的计算机作用如下的程序，该检测装置包括传感器部分，该传感器包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近：
电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；
电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；
信号生成部分，其基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；以及
检测部分，其基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近。
12.一种检测导体向显示部分的接近的显示设备，包括：
传感器部分，其包括发送电极和布置成与该发送电极交叉的接收电极，并且检测该导体向发送电极与接收电极彼此交叉的交叉点的接近；
电压生成部分，其生成一种交流电压，在该交流电压中电压值根据第一斜率的上升和电压值根据不同于第一斜率的第二斜率的下降交替重复；
电流生成部分，其将交流电压施加到发送电极，以在接收电极中生成当交流电压的电压值正在上升的同时具有根据第一斜率的均匀电流值而当交流电压的电压值正在下降的同时具有根据第二斜率的均匀电流值的交流电流；
信号生成部分，其基于在接收电极中生成的交流电流生成以根据交叉点与导体之间的距离的幅度振动的检测信号；
检测部分，其基于检测信号的幅度检测导体向所述交叉点的接近；以及
显示部分，其与所述传感器部分集成地形成并且显示图像。
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