CN107085486A - 触摸面板装置、触摸控制器以及触摸检测方法 - Google Patents

触摸面板装置、触摸控制器以及触摸检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及触摸面板装置、触摸控制器以及触摸检测方法。触摸面板装置具备：具备多个检测电极的触摸面板、选择器部、生成依赖于检测电极的自电容的检测信号的感测部、以及基于检测信号进行触摸面板的触摸检测的运算处理部。当触摸面板装置被设定为第一状态时，在各工作周期中，选择器部以将从多个检测电极之中选择的第一检测电极电气地连接到感测部的方式工作。当触摸面板装置被设定为第二状态时，在各工作周期中，选择器部以将从多个检测电极之中选择的第二检测电极电气地连接到感测部的方式工作。在第二状态下在各工作周期中连接到感测部的第二检测电极的数量比在第一状态下在各工作周期中连接到感测部的第一检测电极的数量少。

Description

触摸面板装置、触摸控制器以及触摸检测方法
技术领域
本发明涉及触摸面板装置、触摸控制器以及触摸检测方法，特别地涉及利用自电容方式的触摸检测。
背景技术
对人体以外的物体（例如，触笔）的向触摸面板的接触进行检测的触摸检测是触摸面板装置中的重要的技术之一。
触摸检测的公知的方法之一是对在触摸面板形成的检测电极的静电电容的变化进行检测的静电电容方式。在静电电容方式中存在互电容方式和自电容方式。
互电容方式是指对在触摸面板设置的驱动电极和检测电极之间形成的互电容进行检测的方式。例如，在日本特开2014-106866号公报（专利文献1）中公开了互电容方式。
另一方面，自电容方式是指对检测电极的自电容进行检测的方式。更具体而言，在自电容方式中，在电路接地与检测电极之间形成的电容和在接近于检测电极的导电体（例如，人体）与检测电极之间形成的电容之和被检测为自电容。由于能够判断检测电极的自电容越大则导电体越接近于检测电极，所以能够通过对检测电极的自电容进行检测来进行触摸检测。
一般而言，考虑自电容方式不适于多点触摸检测（触摸面板的多个位置中的接触的检测），并考虑自电容方式不面向要求多点触摸检测的用途，例如向在面板显示装置装载的触摸面板的触摸检测。然而，根据发明人的研究，通过使触摸面板、触摸控制器的结构最适化，从而在自电容方式中也能够进行多点触摸的检测。根据发明人的研究，与其说，关于自电容方式，触摸面板和显示面板（例如，液晶显示面板）的整体化是容易的，不如说，对于由显示面板和触摸面板构成的用户接口设备的体积的减少是有利的。
针对采用自电容方式的触摸面板装置的要求之一是触摸检测的灵敏度的提高。例如，在使用触笔、手套来操作触摸面板的情况下，要求特别高的灵敏度。然而，通过现有的技术，在利用自电容方式的触摸检测中，不能得到充分的灵敏度。
针对采用自电容方式的触摸面板装置的其他的要求之一是功耗的减少。功耗的减少在将电池用作电源的便携式终端中装载触摸面板装置的情况下特别重要。
再有，日本特开2014-211850号公报（专利文献2）公开了针对进行利用互电容方式的触摸检测的触摸面板设备提高触摸检测性能的技术。然而，在互电容方式和自电容方式中，触摸检测的原理、电路结构完全不同，因此，不能将在互电容方式中使用的触摸检测性能的提高的技术应用于自电容方式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-106866号公报；
专利文献2：日本特开2014-211850号公报。
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明的目的在于实现触摸检测的灵敏度的提高和功耗的减少的至少一个。本领域技术人员根据以下的公开而理解本发明的其他的目的、新的特征。
用于解决课题的方案
在本发明的一个观点中，触摸面板装置具备：具备多个检测电极的触摸面板、选择器部、被构成为生成具有依赖于多个检测电极之中的被连接的检测电极的自电容的信号电平的检测信号的感测部、以及被构成为基于检测信号来进行触摸面板的触摸检测的运算处理部。当触摸面板装置被设定为第一状态时，在具有规定的时间长度的各工作周期中，选择器部以将从多个检测电极之中选择的第一检测电极电气地连接到感测部的方式工作。当触摸面板装置被设定为第二状态时，在各工作周期中，选择器部以将从多个检测电极之中选择的第二检测电极电气地连接到感测部的方式工作。在触摸面板装置被设定为第二状态时在各工作周期中连接到感测部的第二检测电极的数量比在该触摸面板装置被设定为第一状态时在各工作周期中连接到感测部的第一检测电极的数量少。
在本发明的其他的观点中，提供了针对具备多个检测电极的触摸面板进行触摸检测的触摸控制器。该触摸控制器具备：连接到多个检测电极中的每一个的外部连接端子、选择器部、被构成为生成具有依赖于多个检测电极之中的被连接的检测电极的自电容的信号电平的检测信号的感测部、被构成为基于检测信号来进行触摸面板的触摸检测的运算处理部。当触摸控制器被设定为第一状态时，在具有规定的时间长度的各工作周期中，选择器部以将从多个检测电极之中选择的第一检测电极电气地连接到感测部的方式工作。当该触摸控制器被设定为第二状态时，在各工作周期中，选择器部以将从多个检测电极之中选择的第二检测电极电气地连接到感测部的方式工作。在触摸控制器被设定为第二状态时在各工作周期中连接到感测部的第二检测电极的数量比在该触摸控制器被设定为第一状态时在各工作周期中连接到感测部的第一检测电极的数量少。
在本发明的又其他的观点中，提供了一种在具有具备多个检测电极的触摸面板的触摸面板装置中对触摸面板进行触摸检测的触摸检测方法。该触摸检测方法具备在具有规定的时间长度的各工作周期中进行从第一工作和第二工作之中选择的工作的步骤。第一工作包括：通过触摸面板装置的选择器部将从多个检测电极之中选择的第一检测电极电气地连接到感测部的步骤、通过感测部生成具有依赖于电气地连接到感测部的第一检测电极的自电容的信号电平的第一检测信号的步骤、以及基于所生成的第一检测信号对第一检测电极进行触摸检测的步骤。第二工作包括：通过触摸面板装置的选择器部将从多个检测电极之中选择的第二检测电极电气地连接到感测部的步骤、通过感测部生成具有依赖于电气地连接到感测部的第二检测电极的自电容的信号电平的第二检测信号的步骤、以及基于所生成的第二检测信号对第二检测电极进行触摸检测的步骤。在执行第二工作的情况下在各工作周期中连接到感测部的第二检测电极的数量比在执行第一工作时在各工作周期中连接到感测部的第一检测电极的数量少。
发明效果
根据本发明，能够实现触摸检测的灵敏度的提高和功耗的减少的至少一个。
附图说明
图1是概念性地示出一个实施方式的触摸面板装置的结构的一个例子的框图。
图2是示出在触摸检测中进行工作＃1（针对触摸面板的全部的触摸检测）的情况下的显示系统的工作的一个例子的时间图。
图3A是概念性地示出工作＃1的阶段PH1中的触摸面板装置的工作的框图。
图3B是概念性地示出工作＃1的阶段PH2中的触摸面板装置的工作的框图。
图3C是概念性地示出工作＃1的阶段PH3中的触摸面板装置的工作的框图。
图3D是概念性地示出工作＃1的阶段PH4中的触摸面板装置的工作的框图。
图4是示出在触摸检测中进行工作＃2（针对触摸面板的选择区域的触摸检测）的情况下的显示系统的工作的一个例子的时间图。
图5是概念性地示出工作＃2中的触摸面板装置的工作的框图。
图6是示出在触摸检测中进行工作＃2的情况下的显示系统的工作的另一例子的时间图。
图7是概念性地示出本实施方式的触摸面板装置的结构的另一例子的框图。
图8是示出具备图7的触摸面板装置的显示系统的、在触摸检测中进行工作＃2的情况下的工作的一个例子的时间图。
图9A是概念性地示出图7所图示的触摸面板装置的、工作＃2的阶段PH1中的工作的框图。
图9B是概念性地示出图7所图示的触摸面板装置的、工作＃2的阶段PH2中的工作的框图。
图10是概念性地示出本实施方式的触摸面板装置的结构的又另一例子的框图。
图11A是概念性地示出图10所图示的触摸面板装置的、工作＃2的阶段PH1中的工作的框图。
图11B是概念性地示出图10所图示的触摸面板装置的、工作＃2的阶段PH2中的工作的框图。
图12是概念性地示出另一实施方式的触摸面板装置的例子的框图。
图13是概念性地示出触摸面板与液晶显示面板整体化后的结构的显示系统的结构的框图。
图14是概念性地示出图13的显示系统的触摸控制器内置显示驱动器的结构的框图。
图15是示出将本实施方式的触摸面板装置应用于显示系统的情况下的优选的工作的一个例子的概念图。
图16是示出将本实施方式的触摸面板装置应用于显示系统的情况下的优选的工作的另一例子的概念图。
图17是示出将本实施方式的触摸面板装置应用于显示系统的情况下的优选的工作的又另一例子的概念图。
图18是将本实施方式的触摸面板装置应用于显示系统的情况下的优选的工作的另一例子的概念图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。再有，在以下，相同或类似的结构要素有时通过相同或对应的参照符号来进行参照。此外，为了使实施方式的理解容易，附图中的各结构要素的尺寸的比率有时与实际不同。
在一个实施方式中，触摸面板装置具备：具备多个检测电极的触摸面板、选择器部、被构成为生成具有依赖于多个检测电极之中的被连接的检测电极的自电容的信号电平的检测信号的感测部、以及被构成为基于该检测信号来进行触摸面板的触摸检测的运算处理部。当该触摸面板装置被设定为第一状态时，在具有规定的时间长度的各工作周期中，选择器部以将从多个检测电极之中选择的第一检测电极电气地连接到感测部的方式工作。另一方面，当该触摸面板装置被设定为第二状态时，在各工作周期中，选择器部以将从多个检测电极之中选择的第二检测电极电气地连接到感测部的方式工作。在该触摸面板装置被设定为第二状态时在各工作周期中连接到感测部的第二检测电极的数量比在该触摸面板装置被设定为第一状态时在各工作周期中连接到感测部的第一检测电极的数量少。
在这样的结构的触摸面板装置中，由于在将触摸面板装置设定为第一状态的情况下在各工作周期中连接到感测部的第一检测电极的数量相对较多，所以通过将触摸面板装置设定为第一状态，从而能够执行触摸面板的广区域的触摸检测。
另一方面，在将触摸面板装置设定为第二状态的情况下在各工作周期中连接到感测部的第二检测电极的数量相对较少，因此，能够增大在各工作周期中对第二检测电极进行的触摸检测的次数，由此，能够进行高灵敏度的触摸检测。另一方面，只要减少在各工作周期中对第二检测电极进行的触摸检测的次数（例如，只要使在各工作周期中对第二检测电极进行的触摸检测的次数为1次），则能够减少在各工作周期中进行触摸检测的检测电极的总计数，因此，还能够减少功耗。
在以下，具体地说明本发明的各种实施方式。
图1是概念性地示出一个实施方式的触摸面板装置10的结构的框图。触摸面板装置10具备触摸面板1和触摸控制器2。在触摸面板1设置有多个检测电极3。在本实施方式中，多个检测电极3呈行列配置。在图1的例子中，检测电极3以4行4列配置，但是，请留意检测电极3的数量能进行各种变更。特别地，请留意，在实际的安装中，检测电极3的行和列的数量能是更多数（例如，几十）。
此外，请留意，本实施方式的触摸面板装置10能通过各种方式安装。在实际的安装中，触摸面板1也可以与液晶显示面板整体化。例如，在液晶显示面板的有源矩阵基板中像素（包括像素电极和薄膜晶体管）和对置电极被集成化的情况下，该对置电极也可以用作检测电极3。在该情况下，该有源矩阵基板也作为触摸面板1发挥作用。此外，在液晶显示面板的对置基板形成有呈行列配置的多个对置电极（也称为共用电极）的情况下，该对置基板也可以用作触摸面板1。在该情况下，形成在对置基板的该对置电极能用作检测电极3。此外，触摸控制器2既可以作为独立的IC（integrated circuit，集成电路）安装，也可以集成化在对显示面板（例如，液晶显示面板、OLED（organic light emitting diode，有机发光二极管）面板）进行驱动的显示驱动器。对触摸面板装置10的具体的安装的例子进行后述。
触摸控制器2被构成为对触摸面板1进行利用自电容方式的触摸检测，具备多个外部连接端子4、选择器部5、感测部6、以及运算处理部7。
外部连接端子4分别连接到检测电极3。针对一个检测电极3设置一个外部连接端子4，各外部连接端子4经由形成在触摸面板1的布线连接到对应的检测电极3。
选择器部5被构成为根据从运算处理部7供给的控制信号SSEL而切换检测电极3和感测部6之间的连接关系（即，外部连接端子4和感测部6之间的连接关系）。在本实施方式中，选择器部5具备与检测电极3的列相同数量的即4个选择器51～54。各选择器5i与检测电极3的列对应，对应的列＃i的检测电极3（即，连接到对应的列的检测电极3的外部连接端子4）被连接。各选择器5i被构成为能够选择连接到其的检测电极3之中的任一个而将所选择的检测电极3电气地连接到感测部6。例如，选择器51被构成为将从位于列＃1的4个检测电极3选择的检测电极3连接到感测部6，选择器52被构成为将从位于列＃2的4个检测电极3选择的检测电极3连接到感测部6。
在此，在本实施方式中，选择器51～54之中的一部分的选择器也连接到位于与对应的列不同的列的检测电极3（即，连接到位于与对应的列不同的列的检测电极3的外部连接端子4）。该选择器被构成为选择对应的列的检测电极3以及位于与对应的列不同的列的该检测电极3之中的任一个，并将所选择的检测电极3电气地连接到感测部6。在图1的例子中，选择器53被构成为除了位于列＃3的检测电极3之外还连接到位于行＃3、列＃2的检测电极3，将从位于列＃3的检测电极3和位于行＃3、列＃2的检测电极3之中选择的检测电极3连接到感测部6。此外，选择器54被构成为除了位于列＃4的检测电极3之外还连接到位于行＃3、列＃1的检测电极3，将位于列＃4的检测电极3和位于行＃3、列＃1的检测电极3之中的任一个连接到感测部6。
感测部6具备多个感测电路61～64。在本实施方式中，感测电路61～64的数量与检测电极3的列的数量即选择器51～54的数量相同。感测电路61～64分别连接到选择器51～54。连接到各感测电路6i的检测电极3由对应的选择器5i选择。换言之，各选择器5i将从连接到每一个的检测电极3之中选择的检测电极3电气地连接到对应的感测电路6i。各感测电路6i生成由对应的选择器5i选择的检测电极3的自电容所对应的（具有依赖于自电容的信号电平的）检测信号。
运算处理部7基于由感测部6的感测电路61～64生成的检测信号来进行触摸检测，即，触摸面板1的人体的手指等导电体所接触的位置的检测。另外，运算处理部7生成控制检测电极3和感测部6之间的连接关系的控制信号SSEL。控制信号SSEL也可以根据触摸面板装置10的设定和/或触摸检测的结果来生成。
接下来，对本实施方式中的触摸面板装置10的工作进行说明。本实施方式的触摸面板装置10适用于具备显示面板和触摸面板1的显示系统（显示面板和触摸面板1也可以整体化）。在该显示系统中，在具有规定的时间长度（例如，16ms）的各工作周期中，进行显示图像的显示工作和触摸检测。
在本实施方式中，在各工作周期中的触摸检测中，选择性地进行下述的2个工作之中的任一个：工作＃1、＃2。在工作＃1中，在各工作周期中，对触摸面板1全部（即，对全部的检测电极3）进行触摸检测。另一方面，在工作＃2中，在各工作周期中，仅对触摸面板1的一部分的区域（即，仅对一部分的检测电极3）进行触摸检测。请留意，在工作＃1中，对触摸面板1的全部的检测电极3进行触摸检测，在工作＃2中仅对一部分的检测电极3进行触摸检测，因此，在工作＃2中进行触摸检测的检测电极3的数量比在工作＃1中进行触摸检测的检测电极3的数量少。
图2是示出在触摸检测中进行工作＃1的情况下的显示系统的工作的时间图，图3A～图3D是概念性地示出工作＃1的各阶段中的触摸面板装置10的工作的框图。
如图2所图示的，在本实施方式中，在各工作周期中，交替地进行显示图像的显示工作和触摸检测。即，各工作周期具有多个显示期间和多个触摸检测期间。在此，显示期间是指进行显示工作的期间，触摸检测期间是指进行触摸检测的期间。再有，在图2的工作中，在触摸检测中进行工作＃1，因此，在图2中，触摸检测的工作被示出为“工作＃1”。
工作＃1包括与检测电极3的行的数量相同的数量的阶段，在各阶段中，进行针对所选择的1行的检测电极3的触摸检测。在此，在各阶段中，与时钟信号CLK同步地对1行的检测电极3进行3次的感测工作。在1个感测工作中，通过感测电路61～64进行1次与所选择的检测电极3的自电容对应的检测信号的取得。
当触摸面板装置10（或触摸控制器2）被设定为执行工作＃1的状态（第一状态）时，在各工作周期中，进行与检测电极3的行的数量相同的次数的显示工作，在各显示工作之后实施工作＃1的1个阶段。在本实施方式中，检测电极3的行的数量为4，工作＃1包括4个阶段：PH1～PH4。在阶段PH1中，进行针对位于行＃1的检测电极3的触摸检测，在阶段PH2中，进行针对位于行＃2的检测电极3的触摸检测。此外，在阶段PH3中，进行针对位于行＃3的检测电极3的触摸检测，在阶段PH4中，进行针对位于行＃4的检测电极3的触摸检测。像这样，在工作＃1中，依次选择检测电极3的行，针对所选择的行的检测电极3进行触摸检测。因此，针对在触摸面板1中包括的全部的检测电极3进行触摸检测。
详细而言，在图2的工作中，在开始各工作周期后的最初的显示期间进行第1次显示工作，之后，在最初的触摸检测期间进行工作＃1的阶段PH1。图3A示出了阶段PH1中的触摸面板装置10的工作。在阶段PH1中，在由控制信号SSEL的控制之下，由选择器51～54选择位于行＃1的检测电极3，分别连接到感测电路61～64。请留意，在图3A中，由选择器51～54选择的检测电极3通过阴影示出（针对图3B～图3D也是同样的）。感测电路61～64生成连接到每一个的检测电极3的自电容所对应的检测信号。检测信号能使用在自电容方式中公知的适当的方法来生成。
接下来，在第2个显示期间进行第2次显示工作，之后，在第2个触摸检测期间进行工作＃1的阶段PH2。图3B示出了阶段PH2中的触摸面板装置10的工作。在阶段PH2中，由选择器51～54选择位于行＃2的检测电极3，分别连接到感测电路61～64。感测电路61～64生成连接到每一个的检测电极3的自电容所对应的检测信号。
进而，在第3个显示期间进行第3次显示工作，之后，在第3个触摸检测期间进行工作＃1的阶段PH3。图3C示出了阶段PH3中的触摸面板装置10的工作。在阶段PH3中，由选择器51～54选择位于行＃3的检测电极3，分别连接到感测电路61～64。感测电路61～64生成连接到每一个的检测电极3的自电容所对应的检测信号。
接下来，在第4个显示期间进行第4次显示工作，之后，在第4个触摸检测期间进行工作＃1的阶段PH4。图3D示出了阶段PH4中的触摸面板装置10的工作。在阶段PH4中，由选择器51～54选择位于行＃4的检测电极3，分别连接到感测电路61～64。感测电路61～64生成连接到每一个的检测电极3的自电容所对应的检测信号。
运算处理部7基于针对检测电极3的每一个所得到的检测信号来进行触摸检测用的运算，即，在触摸面板1中导电体（例如，人体、触笔）所接触的位置的检测用的运算。根据以上的次序，在工作＃1中，进行针对触摸面板1的全部的检测电极3的触摸检测，即，针对触摸面板1的全部的触摸检测。
图4是示出在触摸检测中进行工作＃2的情况下的显示系统的工作的时间图，图5是概念性地示出工作＃2中的触摸面板装置10的工作的框图。
在工作＃2中，如图5所图示的，在各工作周期中，进行针对位于触摸面板1的一部分的区域（以下，称为“选择区域8”。）的检测电极3的触摸检测。在图5的例子中，进行针对位于行＃3、＃4且位于列＃1、＃2的检测电极3的触摸检测。在此，请留意，如根据图1和图5所理解的，在本实施方式中，位于选择区域8的检测电极3能够经由选择器51～54电气地连接到感测电路61～64。
当触摸面板装置10（或触摸控制器2）被设定为执行工作＃2的状态（第二状态）时，如图4所图示的，在各工作周期中，进行与检测电极3的行的数量相同的次数的显示工作，进而，在各显示工作之后执行工作＃2。换言之，在各工作周期的4个显示期间的每一个中进行显示工作，在各工作周期的4个触摸检测期间的每一个中进行针对选择区域8的触摸检测。请留意，在工作＃2中，在各工作周期中，进行多次针对选择区域8的触摸检测。这意味着能够提高针对选择区域8的触摸检测的灵敏度。
在工作＃2中，在选择区域8中包括的检测电极3电气地连接到感测电路61～64。详细而言，位于行＃4、列＃1的检测电极3由选择器51选择而电气地连接到感测电路61，此外，位于行＃4、列＃2的检测电极3由选择器52选择而电气地连接到感测电路62。进而，位于行＃3、列＃2的检测电极3由选择器53选择而电气地连接到感测电路63，此外，位于行＃3、列＃1的检测电极3由选择器54选择而电气地连接到感测电路64。在此，请留意，选择器53将位于不是其对应的列的列的检测电极3电气地连接到感测电路63，选择器54将位于不是其对应的列的列的检测电极3电气地连接到感测电路64。
请留意，在工作＃1中，位于单一的行的检测电极3同时连接到感测电路61～64，但是，在工作＃2中，跨多个行定位的检测电极3同时连接到感测电路61～64。这样的工作能够在工作＃2中设定沿列方向扩展的选择区域8。
感测电路61～64生成连接到每一个的检测电极3的自电容所对应的检测信号。运算处理部7基于针对检测电极3的每一个所得到的检测信号来进行触摸检测用的运算，即，在选择区域8中导电体（例如，人体、触笔）所接触的位置的检测用的运算。根据以上的次序，在工作＃2中，进行针对触摸面板1的选择区域8的触摸检测，即，针对位于选择区域8的检测电极3的触摸检测。
在工作＃2中，在各工作周期中，进行多次针对选择区域8的触摸检测（即，针对多个触摸检测期间的每一个进行针对选择区域8的触摸检测），因此，能够针对选择区域8进行以高灵敏度的触摸检测。该工作＃2在针对触摸面板1的特定的区域要求高灵敏度的触摸检测的情况（例如，如进行使用触笔的输入那样的情况）下是有用的。
再有，如图6所图示的，在工作＃2中，也可以在各工作周期中进行仅1次针对选择区域8的各检测电极3的触摸检测。换言之，也可以在各工作周期的多个触摸检测期间之中的仅一个中进行针对选择区域8的触摸检测。在图6的工作中，在第1次显示工作之后进行针对选择区域8的触摸检测，另一方面，在第2次～第4次显示工作之后不进行触摸检测。在该情况下，不能进行以高灵敏度的触摸检测，但是，能够使在各工作周期中进行触摸检测的检测电极3的总计数变少，因此，能够减少触摸面板装置10的功耗。
此外，在上述的工作中，位于选择区域8的检测电极3的数量与感测电路61～64的数量相同，在工作＃2中位于选择区域8的检测电极3同时连接到感测电路61～64，但是，位于选择区域8的检测电极3的数量也可以比感测电路61～64的数量多。在该情况下，在工作＃2中，位于选择区域8的检测电极3按时间分割连接到感测电路61～64。位于选择区域8的检测电极3与感测电路61～64的对应关系能够通过变更触摸控制器2的内部的布线（例如，连接外部连接端子4和选择器51～54的布线）而进行各种变更。
图7是示出被构成为在工作＃2中位于选择区域8的检测电极3按时间分割连接到感测电路61～64的触摸面板装置10的结构的例子的框图。图7所图示的触摸面板装置10的结构与图1所图示的触摸面板装置10大致相同。但是，在图7所图示的触摸面板装置10中，选择区域8被决定为收容位于列＃1、＃2的检测电极3，检测电极3与选择器51～54之间的连接关系与图1所图示的触摸面板装置10不同。详细而言，在图7的例子中，选择器53被构成为除了位于列＃3的检测电极3之外还连接到位于行＃1、列＃2的检测电极3和位于行＃3、列＃2的检测电极3，将从所连接的这些检测电极3之中选择的检测电极3电气地连接到感测部6。此外，选择器54被构成为除了位于列＃4的检测电极3之外还连接到位于行＃1、列＃1的检测电极3和位于行＃3、列＃1的检测电极3，将从所连接的这些检测电极3之中选择的检测电极3电气地连接到感测部6。
图8是示出在包括图7所图示的结构的触摸面板装置10的显示系统中仅针对选择区域8进行触摸检测的情况下的工作（工作＃2）的时间图，图9A、图9B是概念性地示出工作＃2的阶段PH1、PH2中的触摸面板装置10的工作的框图。再有，包括图7所图示的结构的触摸面板装置10的显示系统中、针对触摸面板1的全部进行触摸检测的情况下的工作（工作＃1）与包括图1所图示的结构的触摸面板装置10的显示系统相同。
在图8的工作中，工作＃2包括2个阶段PH1、PH2。当触摸面板装置10被设定为执行工作＃2的状态（第二状态）时，在各工作周期中，进行与检测电极3的行的数量相同的次数的显示工作，在各显示工作之后实施工作＃2的1个阶段。
详细而言，在图8的工作中，当开始各工作周期时，在最初的显示期间进行第1次显示工作，之后，在最初的触摸检测期间进行工作＃2的阶段PH1。图9A示出了阶段PH1中的触摸面板装置10的工作。在阶段PH1中，在由控制信号SSEL的控制之下，位于行＃2、列＃1的检测电极3由选择器51选择而电气地连接到感测电路61，此外，位于行＃2、列＃2的检测电极3由选择器52选择而电气地连接到感测电路62。进而，位于行＃1、列＃2的检测电极3由选择器53选择而电气地连接到感测电路63，此外，位于行＃1、列＃1的检测电极3由选择器54选择而电气地连接到感测电路64。请留意，在图9A（和图9B）中，由选择器51～54选择的检测电极3通过阴影示出。感测电路61～64生成连接到每一个的检测电极3的自电容所对应的检测信号。检测信号能使用在自电容方式中公知的适当的方法来生成。
接下来，在第2个显示期间进行第2次显示工作，之后，在第2个触摸检测期间进行工作＃2的阶段PH2。图9B示出了阶段PH2中的触摸面板装置10的工作。在阶段PH2中，在由控制信号SSEL的控制之下，位于行＃4、列＃1的检测电极3由选择器51选择而电气地连接到感测电路61，此外，位于行＃4、列＃2的检测电极3由选择器52选择而电气地连接到感测电路62。进而，位于行＃3、列＃2的检测电极3由选择器53选择而电气地连接到感测电路63，此外，位于行＃3、列＃1的检测电极3由选择器54选择而电气地连接到感测电路64。感测电路61～64生成连接到每一个的检测电极3的自电容所对应的检测信号。
进而，在第3个显示期间进行第3次显示工作，之后，在第3个触摸检测期间再次进行工作＃2的阶段PH1。进而，在第4个显示期间进行第4次显示工作，之后，在第4个触摸检测期间再次进行工作＃2的阶段PH2。在图8的工作中，工作＃2的阶段PH1、PH2的每一个在各工作周期中执行2次。
运算处理部7基于针对检测电极3的每一个所得到的检测信号来进行触摸检测用的运算，即，在选择区域8中导电体（例如，人体、触笔）所接触的位置的检测用的运算。根据以上的次序，在工作＃2中，进行针对触摸面板1的选择区域8的触摸检测，即，针对位于选择区域8的检测电极3的触摸检测。
在这样的工作＃2中，也在各工作周期中进行多次针对选择区域8的各检测电极3的触摸检测（在图8的工作中，2次），因此，能够针对选择区域8进行以高灵敏度的触摸检测。
此外，在上述的工作中，在针对选择区域8的触摸检测的工作（工作＃2）中，感测电路61～64的全部被用于检测信号的生成，但是，也可以不使用全部的感测电路61～64。在针对选择区域8的触摸检测的工作中，也可以使用感测电路61～64的仅一部分。
图10是示出被构成为在针对选择区域8的触摸检测的工作（工作＃2）中使用感测电路61～64的仅一部分的触摸面板装置10的结构的例子的框图。图10所图示的触摸面板装置10的结构与图1、图7所图示的触摸面板装置10大致相同。但是，在图10所图示的触摸面板装置10中，选择区域8被决定为收容位于列＃1、＃2的检测电极3，检测电极3与选择器51～54之间的连接关系与图1、图7所图示的触摸面板装置10不同。
详细而言，在图10的例子中，选择器53被构成为除了位于列＃3的检测电极3之外还连接到位于行＃3、列＃1和行＃3、列＃2的检测电极3，将从所连接的这些检测电极3之中选择的检测电极3电气地连接到感测部6。再有，选择器51、52、54被构成为分别连接到位于对应的列＃1、2、4的检测电极3，将从所连接的检测电极3之中选择的检测电极3电气地连接到感测部6。
图11A、图11B是概念性地示出在仅针对选择区域8进行触摸检测的情况下的工作（工作＃2）的阶段PH1、PH2中的触摸面板装置10的工作的框图。再有，包括图10所图示的结构的触摸面板装置10的显示系统中的、仅针对触摸面板1的全部进行触摸检测的情况下的工作（工作＃1）与包括图1所图示的结构的触摸面板装置10的显示系统相同。
图10所图示的触摸面板装置10的仅针对选择区域8进行触摸检测的情况下的工作（工作＃2）除了阶段PH1、PH2中的检测电极3的选择之外与图8所图示的工作相同。
当开始各工作周期时，在最初的显示期间进行第1次显示工作，之后，在最初的触摸检测期间进行工作＃2的阶段PH1。图11A示出了阶段PH1中的触摸面板装置10的工作。在阶段PH1中，在由控制信号SSEL的控制之下，位于行＃2、列＃1的检测电极3由选择器51选择而电气地连接到感测电路61，此外，位于行＃2、列＃2的检测电极3由选择器52选择而电气地连接到感测电路62。进而，位于行＃3、列＃2的检测电极3由选择器53选择而电气地连接到感测电路63。请留意，在图11A（和图11B）中，由选择器51～53选择的检测电极3通过阴影示出。感测电路61～63生成连接到每一个的检测电极3的自电容所对应的检测信号。检测信号能使用在自电容方式中公知的适当的方法来生成。
接下来，在第2个显示期间进行第2次显示工作，之后，在第2个触摸检测期间进行工作＃2的阶段PH2。图11B示出了阶段PH2中的触摸面板装置10的工作。在阶段PH2中，在由控制信号SSEL的控制之下，位于行＃4、列＃1的检测电极3由选择器51选择而电气地连接到感测电路61，此外，位于行＃4、列＃2的检测电极3由选择器52选择而电气地连接到感测电路62。进而，位于行＃3、列＃1的检测电极3由选择器53选择而电气地连接到感测电路63。感测电路61～63生成连接到每一个的检测电极3的自电容所对应的检测信号。
进而，在第3个显示期间进行第3次显示工作，之后，在第3个触摸检测期间再次进行工作＃2的阶段PH1。进而，在第4个显示期间进行第4次显示工作，之后，在第4个触摸检测期间再次进行工作＃2的阶段PH2。在上述的工作中，工作＃2的阶段PH1、PH2的每一个在各工作周期中执行2次。
运算处理部7基于针对检测电极3的每一个所得到的检测信号来进行触摸检测用的运算，即，在选择区域8中导电体（例如，人体、触笔）所接触的位置的检测用的运算。根据以上的次序，在工作＃2中，进行针对触摸面板1的选择区域8的触摸检测，即，针对位于选择区域8的检测电极3的触摸检测。
在这样的工作＃2中，也在各工作周期中进行多次针对选择区域8的各检测电极3的触摸检测，因此，能够针对选择区域8进行以高灵敏度的触摸检测。另外，在图11A、图11B所图示的工作中，在触摸检测中仅使用感测电路61～64的一部分，因此，能够减少功耗。
在图1、图7、图10的触摸面板装置10的结构中，选择区域8通过检测电极3与感测电路61～64之间的连接关系（即，连接检测电极3（或外部连接端子4）与选择器51～54之间的布线的布局）固定性地决定。换言之，在图1、图7、图10的触摸面板装置10的结构中，适当地变更选择区域8是困难的。
为了适当地变更选择区域8，检测电极3与感测部6的各输入之间的连接关系（即，检测电极3与感测电路61～64之间的连接关系）能够可变地切换是优选的。图12是概念性地示出这样构成的触摸面板装置10A的结构的框图。
在图12所图示的触摸面板装置10A的触摸控制器2A中，使用与图1、图7、图10所图示的触摸控制器2的选择器部5不同的结构的选择器部5A。选择器部5A被构成为能够在由控制信号SSEL的控制之下将在触摸面板1设置的任意的检测电极3电气地连接到感测部6的任意的输入（即，感测电路61～64之中的任意的感测电路的输入）。
详细而言，选择器部5A具备4个选择器5A1～5A4。选择器5A1～5A4的每一个连接到在触摸面板1设置的全部的检测电极3。选择器5A1被构成为将从全部的检测电极3之中选择的检测电极3连接到感测电路61的输入，选择器5A2被构成为将从全部的检测电极3之中选择的检测电极3连接到感测电路62的输入。同样，选择器5A3被构成为将从全部的检测电极3之中选择的检测电极3连接到感测电路63的输入，选择器5A4被构成为将从全部的检测电极3之中选择的检测电极3连接到感测电路64的输入。
图12所图示的结构的触摸控制器2A能够将任意的组合的检测电极3连接到感测电路61～64，在仅针对选择区域8进行触摸检测的工作＃2中，能够设定包括任意的组合的检测电极3的选择区域8。例如，图5所示的选择区域8能够通过在工作＃2中将位于行＃3、列＃1的检测电极3、位于行＃3、列＃2的检测电极3、位于行＃4、列＃1的检测电极3、以及位于行＃4、列＃2的检测电极3电气地连接到感测电路61～64的输入来设定。此外，图9A、图9B所示的选择区域8能够通过在工作＃2的阶段PH1中将位于行＃1、列＃1的检测电极3、位于行＃1、列＃2的检测电极3、位于行＃2、列＃1的检测电极3、以及位于行＃2、列＃2的检测电极3电气地连接到感测电路61～64的输入并且在阶段PH2中将位于行＃3、列＃1的检测电极3、位于行＃3、列＃2的检测电极3、位于行＃4、列＃1的检测电极3、以及位于行＃4、列＃2的检测电极3电气地连接到感测电路61～64的输入来设定。
接下来，对本实施方式的触摸面板装置（10、10A）的安装的例子进行说明。本实施方式的触摸面板装置能适用于液晶显示面板和触摸面板整体化的显示系统。图13是示出这样的结构的显示系统20的结构的例子的框图。显示系统20具备液晶显示面板11、以及触摸控制器内置显示驱动器12。
液晶显示面板11具备有源矩阵基板11a、以及对置基板11b。有源矩阵基板11a和对置基板11b隔着适当的空间对置，在该空间中填充有液晶。在有源矩阵基板11a中集成化源极线、栅极线、由TFT形成的选择晶体管、像素电极、以及对置电极。也可以在有源矩阵基板11a中还集成化对栅极线进行驱动的GIP（gate-in-panel，面板中栅极）电路。
在图13的显示系统20中，有源矩阵基板11a也被用作上述的实施方式中的触摸面板1。在有源矩阵基板11a设置的该对置电极被用作检测电极3。再有，在对置基板设置对置电极的情况下，在该对置基板设置的对置电极也可以作为检测电极3来使用。
触摸控制器内置显示驱动器12具有对在有源矩阵基板11a设置的源极线进行驱动来在液晶显示面板11中显示图像的功能，并且还具有将在有源矩阵基板11a设置的对置电极用作检测电极3来进行触摸检测的功能。图14是示出触摸控制器内置显示驱动器12的结构的例子的框图。触摸控制器内置显示驱动器12具备在触摸面板1设置的检测电极3（即，在有源矩阵基板11a设置的对置电极）被连接的外部连接端子4、以及连接到在有源矩阵基板11a设置的源极线的源极输出14，进而，触摸控制器2和源极驱动器13单片地（monolithically）集成化，即集成化于一个芯片。集成化于触摸控制器内置显示驱动器12的触摸控制器2的结构以及工作如上述那样。源极驱动器13作为对有源矩阵基板11a的源极线进行驱动的驱动部而工作。
触摸控制器内置显示驱动器12也可以具有对在有源矩阵基板11a设置的栅极线进行驱动的功能。此外，在有源矩阵基板11a集成化GIP电路的情况下，也可以向GIP电路供给对栅极线的驱动进行控制的控制信号。
在这样的结构的显示系统20中，由于使触摸面板1与液晶显示面板11整体化，所以能够使体积变小，另外，具有部件数量少这样的优点。这样的特征特别在装载于便携式终端的情况下是优选的。
接下来，对将本实施方式的触摸面板装置（10、10A）应用于具备显示面板和触摸面板的显示系统（例如，图13、图14所图示的显示系统20）的情况下的应用例进行说明。图15是示出将本实施方式的触摸面板装置（10、10A）应用于显示系统30的情况下的优选的工作的一个例子的概念图。
在一个实施方式中，如图15所图示的，也可以以规定的比率进行针对触摸面板1的全部的触摸检测（以下，有时称为“全部触摸检测”。）和针对触摸面板1的一部分的触摸检测（以下，有时称为“部分触摸检测”。）。在部分触摸检测中，仅针对触摸面板1中的触摸输入区域31进行触摸检测。触摸输入区域31是指用于接受由用户的触摸操作的区域。这样的部分触摸检测能够通过针对将触摸输入区域31选择为上述的选择区域8的即在触摸输入区域31设置的检测电极3进行触摸检测来实现。
在意图针对触摸输入区域31接受例如由触笔33的触摸操作的情况下，以高灵敏度进行针对触摸输入区域31的触摸检测，由此，能够更可靠地检测由触笔33的触摸操作。以高灵敏度进行触摸输入区域31的触摸检测，另一方面，为了使得能够感测针对触摸面板1的触摸输入区域31以外的区域的触摸操作，以相对低频度进行全部触摸检测并以相对高频度进行部分触摸检测是优选的。例如，只要重复地进行一边在N个（N为2以上的整数）的工作周期中将触摸输入区域31选择为上述的选择区域8一边进行上述的工作＃2进而在1个工作周期中进行上述的工作＃1的工作序列，就能够以相对低频度进行全部触摸检测并以相对高频度进行部分触摸检测。
在进行这样的工作的情况下，对反映向触摸输入区域31的触摸操作的图像进行显示的区域也可以未必是触摸输入区域31。例如，如图16所图示的，反映向触摸输入区域31的触摸操作的图像也可以显示于在触摸面板1与触摸输入区域31不同地规定的图像反映区域32中。
此外，如图17所图示的，也可以根据触摸操作来使图像反映区域32移动。例如，在通过全部触摸检测识别为在图像反映区域32中进行了由手指34的长按的情况下（在检测到在图像反映区域32中导电体以长时间、广的面积进行接触的情况下，能够识别为进行了这样的触摸操作），系统转变为使图像反映区域32移动的模式。之后，针对触摸面板1进行的触摸操作通过全部触摸检测而检测，根据所检测的触摸操作来移动图像反映区域32。
此外，如图18所图示的，也可以根据触摸操作来使触摸输入区域31移动。例如，在通过全部触摸检测识别为在触摸输入区域31中进行了由手指34的长按的情况下，系统转变为移动触摸输入区域31的模式。之后，针对触摸面板1进行的触摸操作通过全部触摸检测而检测，根据所检测的触摸操作来移动触摸输入区域31。在之后，针对移动后的触摸输入区域31进行部分触摸检测。根据能够在触摸面板1的任意的位置设定选择区域8的图12的触摸面板装置10A的结构，能够容易地应对于触摸输入区域31的移动。
在以上，具体地记述了本发明的实施方式，但是，本发明不应被解释为限定于上述的实施方式。本发明能与各种变更一起实施对于本领域技术人员是显而易见的。

Claims (13)

1.一种触摸面板装置，具备：
触摸面板，其具备多个检测电极；
选择器部；
感测部，其被构成为生成检测信号，所述检测信号具有依赖于所述多个检测电极之中的被连接的检测电极的自电容的信号电平；以及
运算处理部，其被构成为基于所述检测信号来进行所述触摸面板的触摸检测，其中，
当该触摸面板装置被设定为第一状态时，在具有规定的时间长度的各工作周期中，所述选择器部以将从所述多个检测电极之中选择的第一检测电极电气地连接到所述感测部的方式工作，
当该触摸面板装置被设定为第二状态时，在各工作周期中，所述选择器部以将从所述多个检测电极之中选择的第二检测电极电气地连接到所述感测部的方式工作，
在该触摸面板装置被设定为所述第二状态时在各工作周期中连接到所述感测部的所述第二检测电极的数量比在该触摸面板装置被设定为所述第一状态时在各工作周期中连接到所述感测部的所述第一检测电极的数量少。
2.根据权利要求1所述的触摸面板装置，其中，在该触摸面板装置被设定为所述第二状态时，在各工作周期中，进行多次针对所述第二检测电极的每一个的触摸检测。
3.根据权利要求2所述的触摸面板装置，其中，在该触摸面板装置被设定为所述第一状态时，在各工作周期中，针对所述多个检测电极的每一个进行1次触摸检测。
4.根据权利要求1所述的触摸面板装置，其中，
所述多个检测电极在所述触摸面板呈行列配置，
当该触摸面板装置被设定为所述第一状态时，所述选择器部在各工作周期中依次选择所述多个检测电极的行，将所选择的行的检测电极同时电气地连接到所述感测部，
当该触摸面板装置被设定为所述第二状态时，所述选择器部将所述第二检测电极之中的跨所述多个检测电极的行的多个定位的检测电极同时电气地连接到所述感测部。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸面板装置，其中，
所述多个检测电极呈行列配置，
所述选择器部具备分别与所述多个检测电极的列对应的多个选择器，
所述多个选择器的每一个被构成为能将所述多个检测电极之中的对应的列的检测电极选择性地连接到所述感测部，
所述多个选择器的至少一个被构成为除了所述多个检测电极之中的对应的列的检测电极之外还能将位于对应的列以外的列的检测电极连接到所述感测部。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸面板装置，其中，
所述感测部具备多个感测电路，
所述选择器部被构成为能将从所述多个检测电极选择的任意的检测电极电气地连接到所述多个感测电路的每一个，
所述多个感测电路的每一个被构成为生成具有依赖于连接到每一个的检测电极的自电容的信号电平的检测信号。
7.根据权利要求6所述的触摸面板装置，其中，
所述选择器部具备与所述多个感测电路的每一个对应的多个选择器，
所述多个选择器的每一个被构成为能将从所述多个检测电极选择的任意的检测电极电气地连接到对应的感测电路。
8.一种触摸控制器，针对具备多个检测电极的触摸面板进行触摸检测，其中，具备：
外部连接端子，其连接到所述多个检测电极的每一个；
选择器部；
感测部，其被构成为生成检测信号，所述检测信号具有依赖于所述多个检测电极之中的被连接的检测电极的自电容的信号电平；以及
运算处理部，其被构成为基于所述检测信号来进行所述触摸面板的触摸检测，
当该触摸控制器被设定为第一状态时，在具有规定的时间长度的各工作周期中，所述选择器部以将从所述多个检测电极之中选择的第一检测电极电气地连接到所述感测部的方式工作，
当该触摸控制器被设定为第二状态时，在各工作周期中，所述选择器部以将从所述多个检测电极之中选择的第二检测电极电气地连接到所述感测部的方式工作，
在该触摸控制器被设定为所述第二状态时在各工作周期中连接到所述感测部的所述第二检测电极的数量比在该触摸控制器被设定为所述第一状态时在各工作周期中连接到所述感测部的所述第一检测电极的数量少。
9.根据权利要求8所述的触摸控制器，其中，
所述多个检测电极在所述触摸面板呈行列配置，
当该触摸控制器被设定为所述第一状态时，所述选择器部在各工作周期中依次选择所述多个检测电极的行，将所选择的行的检测电极同时电气地连接到所述感测部，
当该触摸控制器被设定为所述第二状态时，所述选择器部将所述第二检测电极之中的跨所述多个检测电极的行的多个定位的检测电极同时电气地连接到所述感测部。
10.根据权利要求8或9所述的触摸控制器，其中，
所述多个检测电极呈行列配置，
所述选择器部具备分别与所述多个检测电极的列对应的多个选择器，
所述多个选择器的每一个被构成为能将所述多个检测电极之中的对应的列的检测电极选择性地连接到所述感测部，
所述多个选择器的至少一个被构成为除了所述多个检测电极之中的对应的列的检测电极之外还能将位于对应的列以外的列的检测电极连接到所述感测部。
11.根据权利要求8或9所述的触摸控制器，其中，
所述感测部具备多个感测电路，
所述选择器部被构成为能将从所述多个检测电极选择的任意的检测电极电气地连接到所述多个感测电路的每一个，
所述多个感测电路的每一个被构成为生成具有依赖于连接到每一个的检测电极的自电容的信号电平的检测信号。
12.一种触摸检测方法，在具有具备多个检测电极的触摸面板的触摸面板装置中对所述触摸面板进行触摸检测，其中，
具备在具有规定的时间长度的各工作周期中进行从第一工作和第二工作之中选择的工作的步骤，
所述第一工作包括：
通过所述触摸面板装置的选择器部将从所述多个检测电极之中选择的第一检测电极电气地连接到感测部的步骤；
通过所述感测部生成具有依赖于电气地连接到所述感测部的所述第一检测电极的自电容的信号电平的第一检测信号的步骤；以及
基于所生成的所述第一检测信号来对所述第一检测电极进行触摸检测的步骤，
所述第二工作包括：
通过所述触摸面板装置的选择器部将从所述多个检测电极之中选择的第二检测电极电气地连接到所述感测部的步骤；
通过所述感测部生成具有依赖于电气地连接到所述感测部的所述第二检测电极的自电容的信号电平的第二检测信号的步骤；以及
基于所生成的所述第二检测信号来对所述第二检测电极进行触摸检测的步骤，
在执行所述第二工作的情况下在各工作周期中连接到所述感测部的所述第二检测电极的数量比在执行所述第一工作时在各工作周期中连接到所述感测部的所述第一检测电极的数量少。
13.根据权利要求12所述的触摸检测方法，其中，
进行所述第二工作的频度比进行所述第一工作的频度高。
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