JP2015111409A - タッチ操作により入力を行う入力装置および表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ユーザによるタッチ操作を検出する入力装置は、複数の駆動電極(11)と、複数の駆動電極と交差するように配置された複数の検知電極(12)とを備える。駆動電極(11)に駆動信号を印加し、駆動電極と検知電極の交点における静電容量の変化に基づき変化する、検知電極(12)それぞれから出力される検出信号を検出することにより、タッチ位置の検出を行う。入力装置はさらに、駆動電極毎に設けられ、駆動信号に対して、駆動信号の立ち上がり部分および/または立下り部分において補正信号を付加して駆動電極に印加する複数の信号補正器(15)を備える。
【選択図】図10
Description
以下、添付の図面を用いて、実施の形態1を説明する。
図1は、実施の形態1における入力装置であるタッチセンサを備えた液晶表示装置の全体構成を説明するブロック図である。図1に示すように、液晶表示装置は、液晶パネル1と、バックライトユニット2と、走査線駆動回路3と、映像線駆動回路4と、バックライト駆動回路5と、信号制御装置8と、タッチコントローラ14とを備えている。
[1−2−1.タッチ検出原理]
以上のように構成される液晶表示装置の動作を説明する。最初に、入力装置におけるタッチ検出の原理について、図3、図4を用いて説明する。本実施形態の入力装置は、静電容量方式のタッチセンサを採用する。
次に、本実施形態の液晶表示装置におけるタッチセンサの駆動方法について、図5〜図15を用いて説明する。
従来の静電容量方式のタッチセンサにおける問題を具体的に説明する。
(1)駆動電極11の引き出し線の時定数
(2)検知電極12の時定数
(3)駆動電極11の時定数
以下、それぞれの時定数の影響を軽減するための、本実施形態の液晶表示装置の構成を説明する。
図10は、上記の課題を解決するための、実施の形態1の液晶表示装置におけるタッチセンサのより詳細な構成を説明した図である。
以下、駆動電極11の引き出し線の時定数の影響を低減するための構成を説明する。
tod=−τ0・ln(1−1/Kod) (2)
ここで、R11=ρ1・L1=R10、L1=Li−L(i−1)とすると、R1i=R10となる(i=1、2、・・・・・、m)。
ここで、TX1の時定数とTXmの時定数を等しくするとする。すなわち、TX1においては、Kod=1、tod=0とする。また、TXi(i=1、2、3、・・・・・、m)においては、τod=τ11、τ0=τ1iとして、式(1)、(2)に代入することにより、駆動電極TX1〜TXm各々の信号補正量Kod、todを求めることができる。
次に、検知電極12の時定数の影響を低減する構成を説明する。
ここで、R21=ρ2・L1=R20、L1=Li−L(i−1)とすると、R2i=R20となる(i=1、2、・・・・・、m)。
τ2i=i・(i+1)・(C10・R10+C20・R20)/2
(i=1、2、・・・・・・、m) (6)
ここで、TX1からRX1への時定数とTXmからRX1への時定数を等しくする。TX1では、kod=1、tod=0となる。また、TXi(i=1,2、・・・・・・、m)では、τod=τ21、τ0=τ2iとして、式(1)、(2)式に代入して、TX1〜TXm各々の信号補正量kod、todを求めることができる。なお、式(6)において、引き出し線18の時定数を考慮せず、検知電極12の時定数(C20・R20)の項のみを考慮してもよい。
(1)(A1、A0)=(0,1)の場合
電圧VBが選択され、駆動信号TXの振幅電圧はVBとなる。
(2)(A1、A0)=(1、1)の場合
電圧VCが選択され、駆動信号TXの振幅電圧はVCとなる。
(3)(A1、A0)=(0、0)の場合
電圧VAが選択され、駆動信号TXの振幅電圧はVAとなる。
(4)(A1、A0)=(1、0)の場合
電圧0が選択され、駆動信号TXの振幅電圧は0となる。
以上の動作により、信号補正器15から補正信号が付加された信号が出力される。
次に、駆動電極11の時定数の影響を低減するための構成を説明する。
ここで、R31=ρ3・M1=R30、M1=Mi−M(i−1)とすると、R3i=R30となる。
G(jω)=1+jωCcRc (9)
ここで、jは虚数単位、ωは角周波数である。
Cck・Rck=τ3k=k・(k+1)・C30・R30/2
(k=1、2、・・・・・・、n) (10)
これにより、駆動電極11間の時定数の差を補正することができる。
以上のように本実施形態の液晶表示装置に配置される入力装置は、ユーザによるタッチ操作を検出する入力装置である。入力装置は、複数本の駆動電極11と、複数本の駆動電極と交差するように配置された複数本の検知電極12とを備える。入力装置において、駆動電極11に駆動信号を印加し、駆動電極11と検知電極12の交点における静電容量の変化に基づき変化する、検知電極12それぞれから出力される検出信号を検出することにより、タッチ位置の検出を行う。入力装置はさらに、駆動電極毎に設けられ、駆動信号に対して、駆動信号の立ち上がり部分および/または立下り部分において補正信号を付加して駆動電極に印加する複数の信号補正器15を備える。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
2 バックライトユニット
3 走査線駆動回路
4 映像線駆動回路
5 バックライト駆動回路
6 センサ駆動回路
7 信号検出回路
8 信号制御装置
9 映像信号線
10 走査信号線
10−1、10−2・・・10−N ラインブロック
11 駆動電極
12 検知電極
13 センサ制御回路
14 タッチコントローラ
15 信号補正器
16 積分器
17 位相補償器
18 引き出し線
31 セレクタ
32 切り替え端子
Claims (8)
- ユーザによるタッチ操作を検出する入力装置であって、
複数の駆動電極と、
前記複数の駆動電極と交差するように配置された複数の検知電極と、を備え、
前記駆動電極に駆動信号を印加し、前記駆動電極と前記検知電極の交点における静電容量の変化に基づき変化する、前記検知電極それぞれから出力される検出信号を検出することによりタッチ位置の検出を行い、
前記入力装置はさらに、
前記駆動電極毎に設けられ、前記駆動信号に対して、前記駆動信号の立ち上がり部分および/または立下り部分において補正信号を付加して前記駆動電極に印加する複数の信号補正器を備える
入力装置。 - 前記各信号補正器の補正量は、各信号補正器が接続する駆動電極の引き出し線の長さに応じて設定される請求項1に記載の入力装置。
- 前記各信号補正器の補正量は、各信号補正器が接続する駆動電極が交差する前記検知電極の位置と、前記検知電極の出力端との間の長さに応じて設定される請求項1に記載の入力装置。
- 前記検知電極の出力を積分する複数の積分器と、
前記複数の積分器の出力の立ち上がり、立下りの応答性を早くする位相補償を行う複数の位相補償器と、をさらに備えた請求項1記載の入力装置。 - 前記位相補償器の位相補償特性は、前記位相補償器が前記積分器を介して接続する検知電極と各駆動電極との交点と、各駆動電極の入力端との間の長さに応じて設定される、請求項4記載の入力装置。
- ユーザによるタッチ操作を検出する入力装置であって、
複数の駆動電極と、
前記複数の駆動電極と交差するように配置された複数の検知電極と、を備え、
前記駆動電極に駆動信号を印加し、前記駆動電極と前記検知電極の交点における静電容量の変化に基づき変化する、前記検知電極それぞれから出力される検出信号を検出することによりタッチ位置の検出を行い、
前記入力装置はさらに、
前記複数の検知電極の出力をそれぞれ積分する複数の積分器と、
前記複数の積分器の出力の立ち上がり、立下りの応答性を早くする位相補償を行う複数の位相補償器と、を備える
入力装置。 - 前記位相補償器の位相補償特性は、前記位相補償器が前記積分器を介して接続する検知電極と各駆動電極との交点と、各駆動電極の入力端との間の長さに応じて設定される請求項6に記載の入力装置。
- 1フレーム期間中に複数の走査信号線に走査信号を印加して表示の更新を行う表示部と、
前記表示の更新と同期した期間において前記タッチ位置の検出を行う請求項1ないし7のいずれかの入力装置と
を備えた表示装置。
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