CN116737021A - 接近检测装置、显示装置以及悬停检测方法 - Google Patents

接近检测装置、显示装置以及悬停检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116737021A
CN116737021A CN202310213940.8A CN202310213940A CN116737021A CN 116737021 A CN116737021 A CN 116737021A CN 202310213940 A CN202310213940 A CN 202310213940A CN 116737021 A CN116737021 A CN 116737021A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor line
sensor
detection
gnd layer
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310213940.8A
Other languages
English (en)
Inventor
伊知川祯一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Publication of CN116737021A publication Critical patent/CN116737021A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04108—Touchless 2D- digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface without distance measurement in the Z direction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

本发明提供改善了悬停检测的灵敏度的接近检测装置、显示装置以及悬停检测方法。本发明的接近检测装置(100)包括检测控制器(110)和触摸面板(120)。检测控制器(110)包括：驱动部(112)，驱动X侧或Y侧的传感器线；测定部(114)，测定由X侧或Y侧的传感器线形成的静电电容(Cm、Cpx、Cpy)；以及检测部(116)，基于由测定部(114)测定出的静电电容(Cm、Cpx、Cpy)进行触摸检测或悬停检测。驱动部(112)在进行悬停检测时，通过使驱动X侧或Y侧的传感器线的驱动信号的频率变化，改善悬停检测的灵敏度。

Description

接近检测装置、显示装置以及悬停检测方法
技术领域
本发明涉及对物体的接近进行检测的接近检测装置，尤其涉及对使用了静电电容型触摸面板的物体的接近(悬停)进行检测的方法。
背景技术
触摸面板作为接受来自用户的指示的输入接口而与液晶面板等一体地搭载于显示单元内。例如，在专利文献1、2中公开了静电电容型的触摸传感器。另外，在专利文献3中，公开了用于检测操作对象的接近的静电电容检测装置，在此记载了抑制由寄生电容器的影响引起的检测灵敏度的降低的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-8725号公报
专利文献2：日本特开2017-182185号公报
专利文献3：国际公开WO2018-116706号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
图1表示静电电容方式触摸面板的传感器图案的例子。该图所示的传感器图案被称为菱形图案，在X方向上排列的M个传感器(Sx1、Sx2、…、SxM)和在Y方向上排列的N个传感器(Sy1、Sy2、…、SyN)交叉，在该交叉点处，通过架桥(bridge)使X方向的传感器和Y方向的传感器以不接触的方式布线。作为该触摸传感器的动作的一例，在分别驱动沿Y方向排列的传感器Syj(j＝1、…、N)时，基于由在X方向上排列的各传感器Sxi(i＝1、…、M)得到的静电电容值Cm[i，j]的变化量，检测传感器Sxi与Syj的交点处的触摸操作(一般称为互电容方式)。图1表示在对传感器Sy3施加驱动脉冲时利用传感器Sx4测定交叉点的静电电容Cm[4，3]的例子。例如，若存在手指的触摸，则测定为该位置的静电电容Cm变小。
近年来，使用该传感器图案来检测触摸之前的手指的接近(悬停)。由悬停引起的静电电容的变化与由触摸引起的静电电容的变化相比非常小，如果是如上述那样检测传感器Syj与Sxi的交点的静电电容的方法，无法得到充分的灵敏度。因此，在悬停检测中，如图2所示，在底面配置与传感器图案平行的TP-GND层，检测各传感器图案(Sxi，Syj)与TP-GND层之间的静电电容Cp的变化。具体而言，分别驱动传感器线Sxi、Syj，检测已驱动的传感器线自身的电容变化(一般称为自电容方式)。例如，若手指接近，则测定为该位置的静电电容Cp变大。
图3是从图2所示的静电电容方式触摸面板的传感器图案中将X方向和Y方向的传感器各取出一条的等效电路。检测控制器10向X方向或Y方向的传感器线施加驱动信号，基于由Y方向或X方向的传感器线测定的静电电容Cm来检测触摸位置。另外，检测控制器10测定驱动传感器线Sx时的其自身的静电电容Cpx，测定驱动传感器线Sy时的其自身的静电电容Cpy，基于Cpx、Cpy来检测悬停位置。
在检测触摸位置时，测定在传感器线Sxi与Syj之间形成的静电电容Cm[i，j]，在检测悬停位置时，测定在Sxi、Syj与GND之间形成的各静电电容Cpx[i]、Cpy[j]。在此，由传感器线整体和TP-GND层形成的Cp(Cpx[i]及Cpy[i])是比在传感器线的交点形成的静电电容Cm大得多的静电电容，静电电容Cp例如是一般的车载尺寸的触摸面板，是数100pF(皮法：×10-12F)。另一方面，由于手指的悬停引起的静电电容Cp的电容变化为数10fF(毫微微法拉：×10-15F)，因此为了进行悬停检测，需要检测一万分之一(10-4)级的电容变化，难以进行精度良好的检测。
因此，为了改善悬停的检测灵敏度，存在以与传感器线Sxi或Syj相同的sin波(正弦波)驱动TP-GND层的方式。该图是检测传感器线Syj的状态，检测控制器10用正弦波驱动传感器线Syj和TP-GND层。在检测传感器线Sxi的情况下，用相同的正弦波驱动传感器线Sxi和TP-GND层。
根据该驱动方式，通过以相同的波形驱动Cpy[j]的两端，在测定结果中消除寄生电容Cpy[j]的影响，理想的是仅检测由手指的接近引起的电容变化。但是，实际上，2个正弦波到达Cpy[j]的两端的路径的电特性不同，因此在Cpy[j]的两端施加的波形不完全一致，无法完全消除Cpy[j]。尽管如此，也能够将表观上的Cp值减少到几pF，能够以百分之一(10-2)级检测由悬停引起的数10fF(毫微微法拉)的电容变化。
图4是进行悬停检测及触摸检测时的驱动/测定的时序图。如该图所示，检测控制器10在1个循环中分时地进行Cpx[i]、Cpy[j]、Cm[i，j]的检测。但是，也可以设为2个循环一次地交替地进行Cpx、Cpy的检测。
在以相同的正弦波驱动传感器线和TP-GND层的悬停检测方式中，若考虑实际的触摸面板中的图案布线，则例如如图5所示，在显示显示器的画面下部配置连接器20，TP-GND线经由连接器20仅在TP-GND层的下部电连接。如果能够将TP-GND层整周与TP-GND线连接，则能够实现更牢固的TP-GND层，但这样传感器以及TP-GND的图案的布线面积增大，产生无法实现显示画面的窄边框等设计上的问题。因此，连接器20与TP-GND层的下部连接。
若考虑测定在画面最上部的传感器线Sy1和最下部的传感器线SyN各自与TP-GND层之间形成的静电电容Cpy[1]、Cpy[N]的情况，则测定Cpy[1]时的TP-GND线从连接器20通过TP-GND层的大的部分并到达Cpy[1]。TP-GND层通常由薄的透明的ITO等形成，具有相应的表面电阻。因此，测定Cpy[1]时的TP-GND层的驱动信号，通过由该表面电阻和寄生电容规定的RC滤波器，与测定Cpy[N]时的驱动信号相比，衰减变大。
这样，由于画面上的Y方向的位置的不同，TP-GND层的驱动信号的衰减量不同，从而上部侧的传感器线的驱动信号与TP-GND层的驱动信号的差变大，外观上的Cp值如图6所示在Y方向的每个传感器线中不同。另一方面，由于手指的接近引起的电容变化与画面上的位置无关而恒定，因此存在画面上部的悬停检测的灵敏度比画面下部的悬停检测的灵敏度恶化，根据画面的场所而使悬停检测的灵敏度产生差异这样的技术问题。
本发明解决上述以往的技术问题，目的在于，提供一种改善了悬停检测的灵敏度的接近检测装置以及悬停检测方法。
本发明的接近检测装置包括：触摸面板，包含X侧的多个传感器线、与X侧的多个传感器线交叉的Y侧的多个传感器线、以与X侧以及Y侧的传感器线对置的方式配置的面状的GND层、以及与所述GND层的被选择的位置电连接的连接部；以及检测部，基于在被选择的X侧或者Y侧的传感器线与所述GND层之间形成的静电电容的变化来检测物体对所述触摸面板的悬停(接近)，所述检测部在进行悬停检测时，对被选择的X侧或者Y侧的传感器线施加驱动信号，并且经由所述连接部将与所述驱动信号相同的波形的驱动信号施加于所述GND层，进而，所述检测部根据被选择的传感器线的位置而使所述驱动信号的频率变化。
在一个方式中，所述检测部将对远离所述连接部的传感器线施加的驱动信号的频率设为小于对接近所述连接部的传感器线施加的驱动信号的频率。在一个方式中，所述检测部从多个传感器线中选择预先决定的数量的多个传感器线，对被选择的多个传感器线同时施加所述驱动信号。在一个方式中，在所述连接部与矩形状的GND层的上部侧或下部侧连接时，所述检测部使对与所述上部侧或下部侧的方向平行地延伸的传感器线施加的驱动信号的频率变化。在一个方式中，在所述连接部与矩形状的GND层的左侧或右侧连接时，所述检测部使对与所述左侧或所述右侧的方向平行地延伸的传感器线施加的驱动信号的频率变化。在一个方式中，所述检测部除了悬停检测以外，还基于在X侧的传感器线与Y侧的传感器线的交点形成的静电电容的变化来检测对所述触摸面板的触摸。在一个方式中，所述检测部在1个循环中进行基于X侧的传感器线的悬停检测、基于Y侧的传感器线的悬停检测、基于X侧及Y侧的传感器线的触摸检测。在一个方式中，所述驱动信号是sin波(正弦波)。
本发明的接近检测装置的悬停检测方法，接近检测装置包括触摸面板，该触摸面板包括：X侧的多个传感器线、与X侧的多个传感器线交叉的Y侧的多个传感器线、以与X侧以及Y侧的传感器线对置的方式配置的面状的GND层、以及与所述GND层的被选择的位置电连接的连接部，对被选择的X侧或者Y侧的传感器线施加驱动信号，并且经由所述连接部将与所述驱动信号相同的波形的驱动信号施加于所述GND层，根据被选择的传感器线的位置使所述驱动信号的频率变化，基于在被选择的X侧或者Y侧的传感器线与所述GND层之间形成的静电电容的变化来检测物体对所述触摸面板的悬停。在某一方式中，使对远离所述连接部的传感器线施加的驱动信号的频率小于对接近所述连接部的传感器线施加的驱动信号的频率。
发明效果
根据本发明，在进行悬停检测时，根据被选择的传感器线的位置使驱动信号的频率变化，因此能够减小被测定的传感器线的表观上的静电电容，由此，能够改善悬停检测的感知精度。
附图说明
图1是表示静电电容方式的触摸面板的传感器图案的一例的俯视图。
图2是表示用于对触摸面板进行悬停检测的传感器结构的立体图。
图3是表示静电电容方式的触摸面板的等效电路的图。
图4是表示静电电容方式的触摸面板中的悬停检测以及触摸检测的定时的图。
图5是说明对显示单元安装触摸面板时的TP-GND层的电连接的图。
图6是说明现有的静电电容方式的触摸面板的技术问题的图。
图7是表示本发明的第一实施例的静电电容方式的接近检测装置的结构的图。
图8是表示通过自电容方式驱动传感器线Syj时的驱动波形的图。
图9是表示本发明的第一实施例的每个传感器线的驱动频率的控制例的图。
图10是表示本发明的第一实施例的每个传感器线的表观上的Cp值的曲线图。
图11是说明本发明的第二实施例的接近检测装置的结构的图。
图12是表示本发明的第二实施例的每个传感器线的驱动频率的控制例的图。
图13是表示本发明的第二实施例的每个传感器线的表观上的Cp值的曲线图。
图14是表示本发明的第三实施例的触摸面板的传感器结构的立体图。
图15是表示本发明的第三实施例的每个传感器线的驱动频率的控制例的图。
图16是表示本发明的第三实施例的每个传感器线的表观上的Cp值的曲线图。
图17是表示本发明的第四实施例的每个传感器线的驱动频率的控制例的图。
图18是表示本发明的第四实施例的悬停检测以及触摸检测的定时的图。
附图标记说明
100：接近检测装置 110：检测控制器
120：触摸面板 122：TP-GND层
124、126：连接器 140：驱动部/测定部
150：选择电路
具体实施方式
接着，对本发明的实施方式进行说明。本发明的接近检测装置包括静电电容型触摸面板，检测操作对象(例如，用户的手指等物体)的悬停(接近)、接触。本发明的接近检测装置没有特别限定，搭载于液晶面板等显示显示器上，提供搭载有用户界面功能的显示装置或显示单元。这样的显示装置例如在车载装置、多功能型便携电话机(智能手机)、便携型信息终端(平板型计算机、膝上型计算机、笔记本型计算机)等中使用。
【实施例】
接着，参照附图对本发明的实施例进行说明。图7是表示本发明的实施例的接近检测装置的结构的框图。接近检测装置100构成为包括静电电容方式的触摸面板110和检测触摸面板110中的操作对象的悬停(接近)、触摸(接触)的检测控制器120。
例如，如图1所示，触摸面板120构成为包括：被称为菱形图案的、在X方向上排列的M个传感器线(Sx1、Sx2…SxM)及在Y方向上排列的N个传感器线(Sy1、Sy2、…、SyN)；以与这些传感器线的图案对置的方式配置在下方的大致矩形状的TP-GND层122；以及用于将TP-GND层122和检测控制器120电连接的连接器124。
TP-GND层122例如由透明的金属材料(例如ITO等)形成为大致矩形状，形成在玻璃或塑料等基板上。连接器124安装于TP-GND层122的底部，连接器124将来自检测控制器110的信号线与TP-GND层122电连接。触摸面板120例如搭载于未图示的液晶面板上，提供与显示于液晶面板的图像有关的用户输入接口。
检测控制器110控制触摸面板120的整体操作。检测控制器110包括：驱动部112，用于对X侧的传感器线Sx或Y侧的传感器线Sy分别进行驱动；测定部114，对X侧的传感器线Sx或Y侧的传感器线Sy各自的静电电容Cm、Cpx、Cpy进行测定；以及检测部116，根据由测定部114测定出的静电电容Cm的变化来检测对触摸面板120的操作对象的触摸位置，并且基于静电电容Cpx、Cpy的变化来检测悬停位置。
驱动部112包括交流电压生成部，该交流电压生成部在进行悬停检测时，以sin波(正弦波)驱动X侧或Y侧的传感器线和TP-GND层122。作为驱动信号被施加于X侧或Y侧的传感器线和TP-GND层122的正弦波是频率、增益及相位相同的波形。如后所述，驱动部112根据传感器线的位置使由交流电压生成部生成的正弦波的频率变化。
检测控制器110例如如图4所示，在1个循环中，测定X侧的传感器线自身的静电电容Cpx和Y侧的传感器线自身的静电电容Cpy，基于该电容变化来检测悬停，进而测定X侧的传感器线Sx与Y侧的传感器线Sy的交叉点的静电电容Cm，基于该电容变化来检测触摸。在触摸检测中，假定驱动部112驱动Y侧的传感器线Sy，测定部114从X侧的传感器线Sx测定静电电容Cm。但是，也可以驱动X侧的传感器线Sx，从Y侧的传感器线Sy测定静电电容Cm。
在本实施例中，特征在于，在进行悬停检测时，根据从连接器124到传感器线Sy的各路径的电特性，按每个传感器线改变用于驱动各个传感器线Sy的正弦波的驱动频率。
图8示出了当测定静电电容Cpy时驱动传感器线Sy及TP-GND的正弦波。在用相同频率的正弦波驱动传感器线Sy的情况下，距连接器124的距离越远，TP-GND层122的电阻越大，RC滤波器的截止频率越小(截止频率＝1/2πRC)。因此，若正弦波的频率大于截止频率，则在TP-GND层122的上部侧正弦波的衰减变大。
因此，在本实施例中，如图9所示，使驱动上部侧(Sy1侧)的传感器线时的正弦波的频率低于下部侧(SyN侧)的频率，在TP-GND层122的上部侧抑制正弦波的衰减。正弦波的频率根据TP-GND层122的电特性、X侧及Y侧的传感器线的电测定被适当调整。如果正弦波的频率低于截止频率，则能够使TP-GND层122的上部侧的正弦波的衰减大致为零，能够极力减小传感器线的正弦波与TP-GND层122的正弦波的差，减少表观的寄生电容Cpy。
具体而言，驱动部112在测定Y方向的传感器线Sy的静电电容Cpy时，使从传感器线Sy1朝向传感器线SyN依次施加的正弦波的频率F逐渐变高，或者使从传感器线SyN朝向传感器线Sy1依次施加的正弦波的频率F逐渐降低。此时，对TP-GND层122施加与传感器线Sy相同频率的正弦波。
如上所述，在上部侧的传感器线Sy的Cpy的测定中，TP-GND层122的电阻R的影响变得更大，RC滤波器相对于TP-GND层122的驱动信号的截止频率降低(即，在相同频率的信号下衰减量变大)，但通过降低正弦波的动作频率，衰减量减少，静电电容Cpy的两端的传感器线Sy与TP-GND层122的正弦波的波形的差变小，结果，如图10所示，能够减小在触摸面板120的上部侧和下部侧测定的表观的Cp的差。由此，能够减小Y方向的每个传感器线的灵敏度差、即触摸面板120的位置引起的悬停检测的灵敏度差。
接着，对本发明的第二实施例进行说明。第一实施例表示以单独的频率驱动各传感器线的例子，但第二实施例的检测控制器在内部具备多个驱动部及测定部，同时测定多个传感器线的静电电容的变化。
图11的(A)是测定传感器线Sy的静电电容Cpy的例子，检测控制器110例如在内部具备6个驱动部/测定部140-1、140-2、…、140-6，驱动部/测定部140-1-140-6分别与由选择电路(多路复用器MUX)150选择的6个传感器线Sy同时连接。
在将传感器线Sy1…SyN的传感器分为k个块的情况下，如图11的(B)所示，驱动部/测定部140-1～140-6经由选择电路150，依次分时地连接到传感器线[Sy1…Sy6]、[Sy1…Sy12]、[Sy13…Sy18]…[Sy(6k-5)…SyN]的各块。
在本实施例的情况下，如图12所示，驱动各块时的正弦波的驱动频率被控制为上部侧比底部侧低。以相同的频率驱动各块内的6个传感器线(即，使交流电压生成电路共用化)，但在该情况下，通过与块内的电阻R的平均或最大的传感器相应地决定各模块的动作频率并使其动作，如图13所示，能够减小每个传感器线的静电电容Cp的差。另外，虽然在块的边界(例如，传感器线Sy6与传感器线Sy7的边界)Cp值的变化不平滑，但这并不重要，在改善悬停检测的灵敏度差的基础上，整体地降低静电电容Cp来实现其均匀化很重要。
接着，对本发明的第三实施例进行说明。在第一及第二实施例中，连接器124配置在TP-GND层122的下部侧的中央，但在第三实施例中，如图14所示，连接器126安装在TP-GND层122的右侧的中央。在这样的结构中，由于从连接器126到X侧的传感器线Sx[1…M]的电路径的差异，在各传感器线Sx的测定中静电电容Cp产生变化。
因此，在第三实施例中，如图15所示，通过将左侧(Sx1侧)的传感器线的驱动频率设为相对于右侧(SxM侧)的传感器线较低的值，与第一及第二实施例同样地，左侧的传感器线中的测定信号的衰减量变小。由此，如图16所示，能够减小右侧的传感器线和左侧的传感器线间的测定的表观的Cp值的差，即，改善成X侧的每个传感器线的灵敏度差变小。
此外，在第一及第二实施例中，在TP-GND层122的底部侧(SyN侧)的中央安装有连接器124，但在TP-GND层122的上部侧(Sy1侧)的中央安装有连接器124的情况下，通过将下部侧的传感器线的驱动频率设为相对于上部侧较低的值，能够得到同样的效果。另外，在第三实施例中，在TP-GND层122的右侧(SxM侧)的中央安装有连接器126，但在TP-GND层122的左侧(Sx1侧)的中央安装有连接器126的情况下，通过将右侧的传感器线的驱动频率设为相对于左侧低的值，能够得到同样的效果。
接着，对本发明的第四实施例进行说明。在检测控制器110内的测定部的数量多于传感器数量(M、N)的情况下，不需要第二实施例那样的分块，但如图4所示，X侧传感器(Sx[1…M])和Y侧传感器(Sy[1…N])需要在不同的时间内驱动并测定Cpx[1…M]和Cpy[1…N]。此时，根据到达TP-GND层的电气路径的差异，改变驱动频率时测定的X侧传感器的Cpx和Y侧传感器的Cpy如图17所示，Cpx、Cpy值达到极小的频率不同。该图的/Cpx[i]、/Cpy[j]是全部传感器线Sx的平均值、全部传感器线Sy的平均值。
在本实施例中，利用这样的频率特性，如图18所示，通过在X侧传感器Sx[1…M]为频率Fx0、Y侧传感器Sy[1…N]为频率Fy0那样选择悬停检测时的驱动频率为分别适于X侧和Y侧的不同的频率，从而能够提高X侧传感器Sx、Y侧传感器Sy的检测灵敏度。另外，在本实施例中，通过将X侧的驱动频率和Y侧的驱动频率分别固定，能够使检测控制器110的驱动部112的结构容易。
如以上说明的那样，根据本实施例，通过根据电气特性改变每个传感器线的驱动频率，能够减少各传感器线的被测定的表观的寄生电容，实现悬停检测灵敏度的提高以及稳定化。
在上述实施例中，示出了使用sin波(正弦波)作为驱动信号的例子，但不限于此，本发明也可以使用矩形波作为驱动信号。但是，正弦波比矩形波的辐射噪声或辐射噪声少，因此有利于EMI对策。
并且，在上述实施例中，示出了在1个循环中以时分方式进行悬停检测和触摸检测的例子，但不限于此，本发明也可以通过静电电容型的触摸面板仅进行悬停检测，或者也可以分别以不同的循环进行悬停检测和触摸检测。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了详述，但本发明并不限定于特定的实施方式，在权利要求书所记载的发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、变更。

Claims (11)

1.一种接近检测装置，检测物体的接近，包括：
触摸面板，包含X侧的多个传感器线、与X侧的多个传感器线交叉的Y侧的多个传感器线、以与X侧以及Y侧的传感器线对置的方式配置的面状的GND层、以及与所述GND层的被选择的位置电连接的连接部；以及
检测部，基于在被选择的X侧或者Y侧的传感器线与所述GND层之间形成的静电电容的变化来检测物体对所述触摸面板的悬停或接近，
所述检测部在进行悬停检测时，对被选择的X侧或者Y侧的传感器线施加驱动信号，并且经由所述连接部将与所述驱动信号相同的波形的驱动信号施加于所述GND层，进而，所述检测部根据被选择的传感器线的位置而使所述驱动信号的频率变化。
2.根据权利要求1所述的接近检测装置，
所述检测部使对远离所述连接部的传感器线施加的驱动信号的频率小于对接近所述连接部的传感器线施加的驱动信号的频率。
3.根据权利要求2所述的接近检测装置，
所述检测部从多个传感器线中选择预先决定的数量的多个传感器线，对被选择的多个传感器线同时施加所述驱动信号。
4.根据权利要求3所述的接近检测装置，
在所述连接部与矩形状的GND层的上部侧或下部侧连接时，所述检测部使对与所述上部侧或下部侧的方向平行地延伸的传感器线施加的驱动信号的频率变化。
5.根据权利要求3所述的接近检测装置，
在所述连接部与矩形状的GND层的左侧或右侧连接时，所述检测部使对与所述左侧或所述右侧的方向平行地延伸的传感器线施加的驱动信号的频率变化。
6.根据权利要求5所述的接近检测装置，
所述检测部除了悬停检测以外，还基于在X侧的传感器线与Y侧的传感器线的交点形成的静电电容的变化来检测对所述触摸面板的触摸。
7.根据权利要求6所述的接近检测装置，
所述检测部在1个循环中进行基于X侧的传感器线的悬停检测、基于Y侧的传感器线的悬停检测、基于X侧及Y侧的传感器线的触摸检测。
8.根据权利要求1所述的接近检测装置，
所述驱动信号是sin波即正弦波。
9.一种显示装置，包括：
权利要求1所述的接近检测装置；以及
搭载所述触控面板的显示面板。
10.一种接近检测装置的悬停检测方法，所述接近检测装置包括触摸面板，该触摸面板包括：X侧的多个传感器线、与X侧的多个传感器线交叉的Y侧的多个传感器线、以与X侧以及Y侧的传感器线对置的方式配置的面状的GND层、以及与所述GND层的被选择的位置电连接的连接部，
对被选择的X侧或者Y侧的传感器线施加驱动信号，并且经由所述连接部将与所述驱动信号相同的波形的驱动信号施加于所述GND层，根据被选择的传感器线的位置使所述驱动信号的频率变化，
基于在被选择的X侧或者Y侧的传感器线与所述GND层之间形成的静电电容的变化来检测物体对所述触摸面板的悬停。
11.根据权利要求10所述的悬停检测方法，
使对远离所述连接部的传感器线施加的驱动信号的频率小于对接近所述连接部的传感器线施加的驱动信号的频率。
CN202310213940.8A 2022-03-09 2023-03-08 接近检测装置、显示装置以及悬停检测方法 Pending CN116737021A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022035919A JP2023131275A (ja) 2022-03-09 2022-03-09 近接検知装置およびホバー検知方法
JP2022-035919 2022-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116737021A true CN116737021A (zh) 2023-09-12

Family

ID=85278378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310213940.8A Pending CN116737021A (zh) 2022-03-09 2023-03-08 接近检测装置、显示装置以及悬停检测方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230289010A1 (zh)
EP (1) EP4242807A1 (zh)
JP (1) JP2023131275A (zh)
CN (1) CN116737021A (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US20140267137A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Synaptics Incorporated Proximity sensing using driven ground plane
US9971463B2 (en) * 2015-09-29 2018-05-15 Synaptics Incorporated Row-based sensing on matrix pad sensors
JP6550006B2 (ja) 2016-03-28 2019-07-24 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置及び制御方法
US10146363B2 (en) * 2016-08-11 2018-12-04 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Highly efficient charge pump synchronized to the drive signal of a touch screen system
CN110088637B (zh) 2016-12-21 2021-07-27 阿尔卑斯阿尔派株式会社 静电电容检测装置以及输入装置
KR20200131644A (ko) * 2019-05-14 2020-11-24 삼성전자주식회사 터치 감지 회로를 포함하는 디스플레이 및 그 동작 방법
KR20220023878A (ko) * 2020-08-20 2022-03-03 삼성디스플레이 주식회사 입력 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023131275A (ja) 2023-09-22
US20230289010A1 (en) 2023-09-14
EP4242807A1 (en) 2023-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10152173B2 (en) Using 3D touch for signal conditioning and noise reduction on a touch surface
US10282026B2 (en) Measuring body capacitance effect in touch sensitive device
TWI469022B (zh) 電容性觸控式螢幕系統以及偵測電容性觸控式螢幕系統上之觸摸的方法
KR101084448B1 (ko) 멀티 포인트 터치 감지 시스템
US9201106B1 (en) Self shielding capacitance sensing panel
KR101084438B1 (ko) 멀티 포인트 터치 감지 시스템의 동작 방법
US8717302B1 (en) Apparatus and method for recognizing a gesture on a sensing device
US10185417B2 (en) Touch-screen panel with multiple controllers
KR20140010859A (ko) 고속 패널 스캐닝을 위한 이득 정정
US10613695B2 (en) Integrated touch sensing and force sensing in a touch detection device
WO2011071540A1 (en) Multi-driver touch panel
TWI789297B (zh) 施加信號至觸碰感測器
WO2012027306A2 (en) Methods and apparatus to determine position error of a calculated position
US9417727B2 (en) Touchscreen device and method of driving the same
CN106933400B (zh) 单层传感器图案和感测方法
US11681380B2 (en) Adaptive electrode arrangement in a capacitive sense array
CN109669585B (zh) 可确定导电类型的电容式触摸感测
CN116737021A (zh) 接近检测装置、显示装置以及悬停检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication