JP2015141538A - タッチパネル制御装置、情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ノイズの影響を低減しつつ検知感度を高める。
【解決手段】液晶表示コントローラ(20)が、タッチセンサ(30)の検出面に対する指示体の距離が所定値以下の場合はタッチ検出モード、上記指示体の距離が所定値より大きい場合は近接モードで液晶表示パネル(40)の表示更新を行うとともに、タッチセンサコントローラ(10)の座標算出部(12A)が更新期間では第1検出感度、休止期間では第1検出感度より高感度で検出動作を行う。
【選択図】図1
【解決手段】液晶表示コントローラ(20)が、タッチセンサ(30)の検出面に対する指示体の距離が所定値以下の場合はタッチ検出モード、上記指示体の距離が所定値より大きい場合は近接モードで液晶表示パネル(40)の表示更新を行うとともに、タッチセンサコントローラ(10)の座標算出部(12A)が更新期間では第1検出感度、休止期間では第1検出感度より高感度で検出動作を行う。
【選択図】図1
Description
本発明はタッチパネルの駆動を制御するタッチパネル制御装置に関する。
近年、指などの指示体の接触および近接を検出可能なタッチパネルが開発されている。例えば、特許文献1には、指示体とタッチパネルとの距離によって検知分解能および検知感度を調節する技術が開示されている。
タッチパネルへの指示体の近接は、例えばタッチセンサの検出感度を上昇させることにより、検知可能である。しかしながら、タッチセンサの検出感度を上昇させると、タッチセンサの検出結果が、表示装置の駆動に伴い発生する液晶ノイズの影響をより強く受けてしまうという問題がある。液晶ノイズの影響を低減するため、表示装置の垂直または水平ブランキング期間にタッチパネルを駆動する技術が開発されている(特許文献2など)。しかしながら、上記技術は液晶ノイズが生じない短期間にタッチ検出を行う技術であるため、ホバー検出のために必要なセンシングの期間を確保することができない。
一方、特許文献1に記載の技術では、タッチセンサと液晶表示パネルとの間に保護板ガラスを挿入することで液晶ノイズの影響を抑えており、始めから液晶ノイズを取り除いてあることを前提としており、ホバー検出時に液晶ノイズの影響は考慮されていない。そのため、例えばスマートフォン、タブレット端末などの中小型のタッチパネルなど保護板ガラスを挿入できないタッチパネルで特許文献1に記載のホバー検出を行うと、液晶ノイズの影響により誤検出が多くなるという問題があった。
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ノイズの影響を低減しつつタッチパネルの検知感度を高めることが可能なタッチパネル制御装置を実現することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るタッチパネル制御装置は、指示体に対応する、タッチパネルの検出面における位置を検出する検出動作を行う位置検出手段と、上記タッチパネルに対する上記指示体の距離を特定する距離特定手段と、上記距離特定手段が特定した上記指示体の上記距離が所定値以下の場合は、第1リフレッシュレートで上記タッチパネルの表示更新を行い、上記指示体の上記距離が上記所定値より大きい場合は、上記第1リフレッシュレートより低い第2リフレッシュレートで、上記タッチパネルの表示更新を行う表示制御手段と、を備え、上記位置検出手段は、上記表示制御手段が上記表示更新を行う更新期間に対応して、第1検出感度で上記検出動作を行い、上記表示制御手段が上記表示更新を休止する休止期間に対応して、上記第1検出感度より高い第2検出感度で上記検出動作を行うことを特徴としている。
本発明の一態様によると、ノイズの影響を低減しつつタッチパネルの検知感度を高めることができるという効果を奏する。
〔実施形態1〕
本発明の第1の実施形態について説明すれば、以下の通りである。なお、以降の実施形態においては、一例として、本発明に係るタッチパネル制御装置を搭載した情報処理装置100について説明する。図2は、情報処理装置100の要部構成を示すブロック図である。情報処理装置100は図示の通り、タッチパネル制御装置1、タッチパネル2、およびホスト3を備えている。
本発明の第1の実施形態について説明すれば、以下の通りである。なお、以降の実施形態においては、一例として、本発明に係るタッチパネル制御装置を搭載した情報処理装置100について説明する。図2は、情報処理装置100の要部構成を示すブロック図である。情報処理装置100は図示の通り、タッチパネル制御装置1、タッチパネル2、およびホスト3を備えている。
≪情報処理装置の要部構成≫
タッチパネル2は、入力装置と表示装置とが一体に形成されたタッチパネルである。タッチパネル2は、タッチパネル制御装置1の検出制御にしたがって、検出面に対する指示体の位置を検出するための信号をタッチパネル制御装置1へと送信する。また、タッチパネル2は、タッチパネル制御装置1の表示制御にしたがって自己の表示画面に画像データを表示する。ここで、「画像データ」とは、タッチパネル2が表示する1フレーム分の画像を示す。
タッチパネル2は、入力装置と表示装置とが一体に形成されたタッチパネルである。タッチパネル2は、タッチパネル制御装置1の検出制御にしたがって、検出面に対する指示体の位置を検出するための信号をタッチパネル制御装置1へと送信する。また、タッチパネル2は、タッチパネル制御装置1の表示制御にしたがって自己の表示画面に画像データを表示する。ここで、「画像データ」とは、タッチパネル2が表示する1フレーム分の画像を示す。
タッチパネル制御装置1は、タッチパネル2を制御するものである。タッチパネル制御装置1は、タッチパネル2の検出結果から、タッチパネルの検出面に対する指示体の位置および距離を検出し、ホスト3へと送信する。タッチパネル制御装置1はまた、ホスト3から受信した画像データをタッチパネル2の表示画面に表示させる。
ホスト3は、情報処理装置100が備える各種機能やアプリケーションを実行するものである。ホスト3は、タッチパネル制御装置1から指示体の位置および距離を受信し、実行中の機能またはアプリケーションにおいて、当該位置に応じた各種演算処理を実行する。また、ホスト3は、各種機能およびアプリケーションの実行により、タッチパネル2の表示画面(後述の液晶表示パネル40の表示面)に表示させる画像データを生成し、当該画像データをタッチパネル制御装置1に提供することにより、液晶表示パネル40の表示画面を更新させる。
具体的には、ホスト3は、タッチパネル制御装置1からタッチパネル2(後述のタッチセンサ30)の検出面に対する指示体の接触位置の座標(タッチ座標)またはタッチパネル2の検出面に対し、指示体が浮いた状態で近接している位置の座標(ホバー座標)を受信する。そして、ホスト3は、実行中の機能等において、受信したタッチ座標およびホバー座標に対応する処理を行う。そして、ホスト3は、上記タッチ座標およびホバー座標、すなわちユーザの操作をトリガとして画像データを生成し、後述の液晶駆動モード決定部13から通知されるリフレッシュレートに応じてタッチパネル制御装置1へと画像データ送信することで、タッチパネル制御装置1にタッチパネル2の表示画面の更新(表示更新)を行わせる。
なお、タッチ座標とは上述の通り指示体の接触を示すものである。したがって、タッチ座標は、上記機能等において、例えば文字入力のような、細かな入力操作として処理されることが望ましい。一方、ホバー座標は、上述の通り指示体がタッチパネル2から浮いた状態を示す。そのため、ホバー座標に係る入力は、上記機能等において、例えばフリック操作やボタンタッチなど、おおまかな座標で判別可能な操作として処理されることが望ましい。
なお、ホスト3は、タッチパネル制御装置1からタッチセンサ30の検出面に対する指示体の距離を受信してもよい。なお、この場合、指示体の位置を示す座標は、タッチ座標とホバー座標とに区別されていなくてもよく、当該座標と、上記指示体の距離とから、指示体が接触したのか、または非接触で近接したのかを判別してもよい。
≪タッチパネルの要部構成≫
次に、タッチパネル2の要部構成を説明する。図示の通り、タッチパネル2はタッチセンサ30および液晶表示パネル40(表示部)を備える。タッチセンサ30は、指示体に対応する、タッチパネルの検出面における位置と、タッチパネルに対する指示体の距離とに応じた入力信号を発するものである。より具体的には、タッチセンサ30は、指やスタイラスペン等の指示体の接触(タッチ)および近接(ホバー)を電気信号として検出するセンサである。後述するセンサ駆動部14によりタッチセンサ30に駆動信号が供給されると、タッチセンサ30から電気信号が出力される。以降、タッチセンサ30に駆動信号を供給することを、「タッチセンサを駆動する」と称する。また、タッチセンサ30が出力する電気信号を「センサ信号」と称する。
次に、タッチパネル2の要部構成を説明する。図示の通り、タッチパネル2はタッチセンサ30および液晶表示パネル40(表示部)を備える。タッチセンサ30は、指示体に対応する、タッチパネルの検出面における位置と、タッチパネルに対する指示体の距離とに応じた入力信号を発するものである。より具体的には、タッチセンサ30は、指やスタイラスペン等の指示体の接触(タッチ)および近接(ホバー)を電気信号として検出するセンサである。後述するセンサ駆動部14によりタッチセンサ30に駆動信号が供給されると、タッチセンサ30から電気信号が出力される。以降、タッチセンサ30に駆動信号を供給することを、「タッチセンサを駆動する」と称する。また、タッチセンサ30が出力する電気信号を「センサ信号」と称する。
液晶表示パネル40は、画像データを表示する表示装置であり、表示画面のリフレッシュレートが変更可能な表示装置である。液晶表示パネル40は、液晶表示コントローラ20により駆動され、表示制御(表示画面を更新)される。なお、液晶表示パネル40はタッチセンサ30と一体に形成可能であってリフレッシュレートが変更可能な表示装置であればよく、その種類は特に限定されない。例えば、液晶表示パネル40として、TFT(Thin-Film Transistor)の半導体層に酸化物半導体を用いたディスプレイを用いることができる。酸化物半導体の具体例としては、例えばインジウム・ガリウム・亜鉛を含む酸化物(In−Ga−Zn−O)が挙げられる。上記酸化物半導体のTFTはリーク電力が少ないので、一般のTFTに比べ長時間電位を維持できるという特性を持つ。その結果、上記酸化物半導体のTFTを用いたディスプレイは、リフレッシュレートを約1Hzまで低減することができる。上記酸化物半導体のTFTを用いたディスプレイでも一般的なディスプレイと同じリフレッシュレート(約60Hz)は実現可能であるので、酸化物半導体のTFTを用いたディスプレイは、表示画面のリフレッシュレートを約1Hz〜約60Hzの間で変更することができる。
≪タッチパネル制御装置の要部構成≫
続いて、タッチパネル制御装置1の要部構成を説明する。図示の通り、タッチパネル制御装置1は、液晶表示コントローラ20(表示制御手段)と、タッチセンサコントローラ10とを含む。液晶表示コントローラ20は、液晶表示パネル40の駆動を制御するものである。液晶表示コントローラ20は、液晶駆動モード決定部13から液晶駆動モードを示す情報を受信し、当該情報に応じて液晶表示パネル40の液晶駆動モードを切替える。また、液晶表示コントローラ20は、液晶駆動モードに応じた発信間隔および発信パターンで、液晶表示パネル40の垂直同期信号と、水平同期信号および休止信号を生成する。
続いて、タッチパネル制御装置1の要部構成を説明する。図示の通り、タッチパネル制御装置1は、液晶表示コントローラ20(表示制御手段)と、タッチセンサコントローラ10とを含む。液晶表示コントローラ20は、液晶表示パネル40の駆動を制御するものである。液晶表示コントローラ20は、液晶駆動モード決定部13から液晶駆動モードを示す情報を受信し、当該情報に応じて液晶表示パネル40の液晶駆動モードを切替える。また、液晶表示コントローラ20は、液晶駆動モードに応じた発信間隔および発信パターンで、液晶表示パネル40の垂直同期信号と、水平同期信号および休止信号を生成する。
ここで、「休止信号」とは、液晶表示パネル40の駆動を休止する期間を示す信号である。以降、休止信号が発信されている期間を「休止期間」と称する。休止期間は、液晶表示コントローラ20は液晶表示パネル40を駆動させない(表示更新を休止させる)。そのため、休止期間中は液晶表示パネル40の表示駆動に係るノイズ(液晶ノイズ)は発生しない。一方、「水平同期信号」とは、液晶表示パネル40の1画面分の表示更新を行うために発信する、一連の水平同期信号のセットのことである。なお、当該セットには、水平ブランキング期間も含まれる。以降、上記1セットの水平同期信号(含む水平ブランキング期間)のことを単に「水平同期信号」と称する。また、水平同期信号が発信されている期間を「更新期間」と称する。更新期間のうち水平ブランキング期間を除いた期間は、液晶表示コントローラ20は液晶表示パネル40を表示更新(表示駆動)させる。そのため、液晶表示パネル40において液晶ノイズが発生する。
そして、液晶表示コントローラ20は、液晶表示パネル40にホスト3から受信した画像データと、垂直同期信号および水平同期信号とを送信する。これにより、これらの信号が示すタイミングで、液晶表示パネル40の表示画面の更新(表示制御)を実行する。また、液晶表示コントローラ20は、タッチセンサコントローラ10に水平同期信号および休止信号を送信する。なお、液晶表示コントローラ20は、タッチセンサコントローラ10および液晶表示パネル40に、少なくとも上述の信号を送信すればよいが、例えばタッチセンサコントローラ10に垂直同期信号も送信してよいし、液晶表示パネル40に休止信号も送信してよい。
さらに、液晶表示コントローラ20は、液晶表示パネル40が休止期間に入る、すなわち液晶表示パネル40に休止信号を送る場合に、液晶表示パネル40を、当該液晶表示パネル40の対向電極が接地状態(GND)になるよう制御してもよい。液晶表示パネル40の対向電極をGNDとすると、液晶表示パネル40の対向電極が、液晶表示パネル40からタッチセンサ30に伝わるノイズをシールドする役割を果たす。そのため、タッチパネル制御装置1は、休止期間において上記ノイズを低減することができる。また、液晶表示コントローラ20は、液晶表示パネル40において表示更新が行われていない(画素に画像データが書き込まれていない)期間に、液晶表示パネル40の画素電極に対向する対向電極を接地状態(GND)とするので、液晶表示パネル40の画面の色変化を抑えつつ、上記ノイズを低減することができる。具体的には、例えば、対向電極と対向電極用電源との間にスイッチが設けられている。該スイッチは、更新期間において、対向電極を対向電極用電源に接続し、休止期間において、対向電極をGNDに接続するよう、接続を切り替える。
タッチセンサコントローラ10は、タッチセンサ30の駆動を制御し、タッチセンサ30の駆動により得られたセンサ信号から、タッチセンサ30の検出面に対する指示体の接触または近接位置を算出するものである。算出された上記指示体の接触または近接位置は、ホスト3へ送信される。タッチセンサコントローラ10は、さらに詳しくは、センサ信号取得部11(信号取得手段)、タッチ情報生成部12、液晶駆動モード決定部13、およびセンサ駆動部14(位置検出手段、距離特定手段)を含む。センサ信号取得部11は、タッチセンサ30からセンサ信号を取得し、タッチ情報生成部12へと送信するものである。タッチ情報生成部12は、センサ駆動部14から通知された検出感度に応じて、センサ信号から、タッチセンサ30の検出面に対する指示体の距離および座標を検出するものである。タッチ情報生成部12は、さらに詳しくは、座標算出部12A(位置検出手段)と、距離算出部12B(距離特定手段)とを含む。
なお、「検出感度」とは、タッチ情報生成部12における指示体の座標(位置)および距離検出の感度を示す。換言すると、「検出感度」とは、タッチ情報生成部12が、タッチパネルとどの程度離れた指示体の位置とその距離を検出可能か示しており、検出感度が高い場合、より遠くの指示体の位置および距離を検出可能である。検出感度は、タッチセンサ30におけるセンシングの積分回数(タッチセンサ30を駆動する回数)を増加させることにより上昇させることができる。
座標算出部12Aは、センサ信号から、指示体に対応する、タッチパネル2の検出面(タッチセンサ30の検出面)における位置を検出する検出動作を行うものである。ここで、「指示体に対応する、タッチパネル2の検出面における位置」とは、タッチセンサ30の検出面において指示体が接触(タッチ)した位置と、検出面に対し指示体が浮いた(ホバー)状態で近接している場合に、指示体の先端からタッチセンサ30の検出面へ、当該検出面に垂直な直線を引いたときの、当該直線と検出面とが交わる位置とを示す。
具体的には、座標算出部12Aは検出感度に対応する(通知された検出感度が得られる)回数分のセンサ信号から、検出面において指示体が接触した位置の座標をタッチ座標として算出する。また、座標算出部12Aは、検出感度に対応する回数分のセンサ信号から、タッチセンサ30の検出面に対し、指示体が浮いた状態で近接している位置をホバー座標として算出する。算出されたタッチ座標またはホバー座標は、ホスト3へ送信される。
タッチセンサ30の検出面に対し指示体が接触または浮いた状態で近接している場合、タッチセンサ30の検出面にて静電容量が変化する。したがって、指示体が接触または近接しているときに生じるセンサ信号も変化する。座標算出部12Aは、当該変化の分布および大きさから、タッチ座標またはホバー座標を検出する。なお、このとき、座標算出部12Aは、後述するセンサ駆動部14から通知された検出感度に応じた数のセンサ信号から、タッチ座標またはホバー座標を算出する。
距離算出部12Bは、センサ信号から、タッチセンサ30の検出面に対する指示体の距離を算出するものである。距離算出部12Bは、センサ信号取得部11から受信したセンサ信号が示す静電容量の変化量、およびセンサ駆動部14から通知された検出感度から、指示体の距離を算出する。以降、タッチセンサ30の検出面に対する指示体の距離を単に「指示体の距離」と称する。
なお、検出感度の上昇に伴い、タッチ情報生成部12における分解能(指示体の位置検出の精度)が低下する場合であっても、タッチ情報生成部12は、当該検出感度および分解能で指示体の位置および距離を算出すればよい。タッチ情報生成部12は、タッチパネルから浮いている指示体の座標(ホバー座標)および当該指示体の距離を検出するために検出感度を上昇させる。ホスト3に送信されたホバー座標は上述の通り、ボタンタッチやフリック等、精密に座標を特定する必要のない動作として処理されるので、当該ホバー座標の検出の際、検出感度の上昇により分解能が下がったとしても、ホスト3での処理精度は変化する可能性が少ないからである。
液晶駆動モード決定部13は、液晶表示パネル40の駆動モード(液晶駆動モード)を決定するものである。決定された液晶駆動モード(リフレッシュレート)は、液晶表示コントローラ20およびホスト3へと送信される。ここで、液晶駆動モードとは、少なくとも液晶表示パネル40のリフレッシュレートを規定する。なお、液晶駆動モード決定部13は、少なくとも、第1の液晶駆動モード(第1リフレッシュレート)と、当該第1の液晶駆動モードよりもリフレッシュレートが低い第2の液晶駆動モード(第2リフレッシュレート)とを決定できればよい。液晶駆動モード決定部13は、距離算出部12Bから受信した指示体の距離が所定値以下の場合は、液晶駆動モードを第1の液晶駆動モードとし、指示体の距離が上記所定値より大きい場合は、液晶駆動モードを第2の液晶駆動モードとする。ここで、上記所定値とは、情報処理装置100において、「指示体がタッチセンサ30に接触している」と判定するか否かの閾値である。換言すると、上記指示体の距離が所定値以下の場合とは、指示体がタッチセンサ30の検出面に接触(タッチ)している場合であり、指示体の距離が所定値より大きい場合とは、指示体がタッチセンサ30の検出面から浮いている(ホバー)場合である。以降、上記所定値を「第1の閾値」と称する。
(液晶駆動モードの規定)
次に、本実施形態における液晶駆動モードの設定について詳細に説明する。本実施形態では、上記第1の液晶駆動モードを「タッチ検出モード」と称し、上記第2の液晶駆動モードを「近接モード」と称する。さらに、本実施形態では、液晶表示パネル40のリフレッシュレートが「近接モード」よりさらに低い「ホバー検出モード」という液晶駆動モードを設けることとする。そして、本実施形態では、タッチ検出モードのリフレッシュレートを60Hz、近接モードのリフレッシュレートを40Hz、ホバー検出モードのリフレッシュレートを30Hzとして説明するが、これに限らない。また、本実施形態では、上述の各液晶駆動モードは垂直同期信号の周波数と、更新期間と休止期間との比率と、垂直同期信号および水平同期信号の発信パターンとを規定する。
次に、本実施形態における液晶駆動モードの設定について詳細に説明する。本実施形態では、上記第1の液晶駆動モードを「タッチ検出モード」と称し、上記第2の液晶駆動モードを「近接モード」と称する。さらに、本実施形態では、液晶表示パネル40のリフレッシュレートが「近接モード」よりさらに低い「ホバー検出モード」という液晶駆動モードを設けることとする。そして、本実施形態では、タッチ検出モードのリフレッシュレートを60Hz、近接モードのリフレッシュレートを40Hz、ホバー検出モードのリフレッシュレートを30Hzとして説明するが、これに限らない。また、本実施形態では、上述の各液晶駆動モードは垂直同期信号の周波数と、更新期間と休止期間との比率と、垂直同期信号および水平同期信号の発信パターンとを規定する。
さらに、本実施形態では、垂直同期信号の周波数は各液晶駆動モードに関わらず一定とし、更新期間と休止期間との比率および上記発信パターンを液晶駆動モードにより変更することとする。また、上記発信回数の割合は、「タッチ検出モード」で1とする。
(閾値設定および液晶駆動モードの決定処理)
続いて、本実施形態において、液晶駆動モード決定部13が液晶駆動モードの決定に用いる閾値(所定値)と、当該決定処理とについて、図3を用いて詳細に説明する。
続いて、本実施形態において、液晶駆動モード決定部13が液晶駆動モードの決定に用いる閾値(所定値)と、当該決定処理とについて、図3を用いて詳細に説明する。
本実施形態では、液晶駆動モード決定部13は指示体の距離と、上述した第1の閾値および第2の閾値との大小を判定することにより液晶駆動モードを決定する。ここで、「第2の閾値」とは、第1の閾値より大きい値、すなわち遠い距離を示す値である。なお、本発明において第2の閾値は必須ではない。すなわち、液晶駆動モード決定部13は、距離算出部12Bから受信した指示体の距離から、第1の閾値以下か否か、すなわち、当該指示体がタッチセンサ30の検出面に接触しているか浮いているかを判定できればよい。また、第1の閾値および第2の閾値は、ユーザが自由に設定および変更できる値であってもよい。
次に、液晶駆動モードを決定する処理の流れについて、図3を用いて詳細に説明する。図3は、液晶駆動モード決定部13の液晶駆動モードを決定する処理の流れを示すフローチャートである。液晶駆動モード決定部13は、距離算出部12Bから指示体の距離を示す情報を受信すると、指示体の距離と第1の閾値および第2の閾値との大小関係を判定する(S142)。指示体の距離が第1の閾値以下の場合(S142で「第1の閾値以下」)、液晶駆動モード決定部13は液晶駆動モードを「タッチ検出モード」と決定する(S144)。一方、指示体の距離が第1の閾値より大きく、第2の閾値より小さい場合(S142で「第1の閾値より大きく第2の閾値より小さい」)液晶駆動モード決定部13は液晶駆動モードを「近接モード」と決定する(S146)。他方、指示体の距離が第2の閾値以上の場合(S142で「第2の閾値以上」)、液晶駆動モード決定部13は液晶駆動モードを「ホバー検出モード」と決定する(S148)。
センサ駆動部14は、タッチセンサ30の駆動を制御するものである。センサ駆動部14は、液晶表示コントローラ20から水平同期信号(および垂直同期信号)を受信すると、タッチ情報生成部12にて第1検出感度で指示体の位置および距離が算出可能になる回数分、タッチセンサ30を駆動させる。一方、センサ駆動部14は、液晶表示コントローラ20から休止信号を受信すると、タッチ情報生成部12にて、第1検出感度より高い検出感度(第2検出感度)で指示体の位置および距離が算出可能になる回数分、タッチセンサ30を駆動させる。
ところで、タッチ情報生成部12における指示体の位置および距離の検出感度は、上述の通り、タッチセンサ30を駆動する回数が多い(1回の位置および距離算出に使用する情報が多い)ほど高くなる。タッチセンサ30を単位時間あたりに駆動できる回数には限度があるため、実質的には、センサ駆動部14がタッチセンサ30を駆動する期間が長いほど、タッチ情報生成部12における検出感度は高くなる。したがって、センサ駆動部14は、タッチセンサ30の駆動を第1検出感度より長期間行うことにより第2検出感度を実現することができる。本実施形態では一例として、第1検出感度ではタッチセンサ30を8回駆動し、当該8回分のセンサ信号から指示体の位置および距離を検出することとする。また、第2検出感度ではタッチセンサ30を32回駆動し、当該32回分のセンサ信号から指示体の位置および距離を検出することとする。
なお、第1検出感度は、タッチセンサ30の検出面に対する指示体の接触を検出可能で、接触していない指示体を検出不可能な程度に低い検出感度であってもよい。第1検出感度に対応する回数分タッチセンサ30を駆動させる場合とは、センサ駆動部14が液晶表示コントローラ20から水平同期信号を受信している場合である。換言すると、センサ駆動部14は液晶表示パネル40の更新期間に、第1検出感度に対応する回数分タッチセンサ30を駆動させる。更新期間で発生する液晶ノイズは、タッチセンサ30の検出感度が高いほど、タッチセンサ30が出力するセンサ信号により強い影響を与える。そのため、第1の検出感度を指示体の接触を検出可能で、接触していない指示体を検出不可能な程度に低い検出感度とすることにより、タッチセンサ30から出力されるセンサ信号に対する液晶ノイズの影響を最小限に抑えることができる。したがって、座標算出部12Aや距離算出部12Bにおいて、液晶ノイズを指示体の接触等と誤検出することを防ぐことができる。
また、上記第2検出感度は、タッチセンサ30の検出面から浮いている指示体を検出可能な程度に高い検出感度であることが望ましい。第2検出感度に対応する回数分タッチセンサ30を駆動させる場合とは、センサ駆動部14が液晶表示コントローラ20から休止信号を受信している場合である。換言すると、センサ駆動部14は液晶表示パネル40の休止期間に第2検出感度に対応する回数分タッチセンサ30を駆動させる。休止期間では液晶ノイズは発生しない。そのため、第2検出感度を上記浮いている指示体を検出可能な程度に高感度な検出感度としても、タッチセンサ30から出力されるセンサ信号は液晶ノイズの影響を受けない。したがって、座標算出部12Aや距離算出部12Bにおいて、液晶ノイズを指示体の接触等と誤検出してしまうことなく、指示体の座標や距離を算出することができる。
(検出感度決定処理)
次に、センサ駆動部14が検出モードを決定する処理の流れについて、図4を用いて説明する。図4は、センサ駆動部14が検出モードを決定する処理の流れを示すフローチャートである。センサ駆動部14は、液晶表示コントローラ20から同期信号を受信すると、当該同期信号の種類を判定する(S182)。同期信号が水平同期信号の場合(S182で「水平同期信号」)、センサ駆動部14は、タッチセンサ30の検出感度を第1検出感度と決定し、受信した水平同期信号に対応する液晶表示パネル40の更新期間中に、第1検出感度に対応する回数分(例えば8回)タッチセンサ30を駆動する(S184)。一方、液晶表示コントローラ20から受信した同期信号が休止信号である場合(S182で「休止信号」)、センサ駆動部14はタッチセンサ30を、第1検出感度よりも多い回数分(例えば32回)駆動させる(S186)。
次に、センサ駆動部14が検出モードを決定する処理の流れについて、図4を用いて説明する。図4は、センサ駆動部14が検出モードを決定する処理の流れを示すフローチャートである。センサ駆動部14は、液晶表示コントローラ20から同期信号を受信すると、当該同期信号の種類を判定する(S182)。同期信号が水平同期信号の場合(S182で「水平同期信号」)、センサ駆動部14は、タッチセンサ30の検出感度を第1検出感度と決定し、受信した水平同期信号に対応する液晶表示パネル40の更新期間中に、第1検出感度に対応する回数分(例えば8回)タッチセンサ30を駆動する(S184)。一方、液晶表示コントローラ20から受信した同期信号が休止信号である場合(S182で「休止信号」)、センサ駆動部14はタッチセンサ30を、第1検出感度よりも多い回数分(例えば32回)駆動させる(S186)。
上記処理によると、センサ駆動部14は、液晶表示パネル40の休止期間中は、タッチセンサ30の検出感度を高感度にする。一方、液晶表示パネル40の更新期間中は、タッチセンサ30の検出感度を、上記休止期間中の検出感度より低感度に抑える。これにより、タッチパネル制御装置1は、更新期間中においては液晶表示パネル40の液晶ノイズの影響を極力抑えることができる一方、休止期間中においてはタッチセンサ30の検出感度を上昇させることができる。
なお、本実施形態では、センサ駆動部14は、第1の検出感度に対応する回数分タッチセンサ30を駆動させる場合、当該駆動を、更新期間のうち水平ブランキング期間にて行うこととする。水平ブランキング期間は、更新期間ではあるが水平期間より発生するノイズが少ない期間である。したがって、タッチパネル制御装置1は第1の検出感度での検出動作においても、液晶ノイズを低減することができる。
≪表示駆動およびタッチセンサの検出感度の切替え≫
続いて、液晶駆動モードにより規定された同期信号の周期(発信パターン)と、液晶表示パネル40およびタッチセンサ30の駆動との関係を、図5を用いて説明する。図5は、液晶駆動モードにより規定された同期信号の周期(発信パターン)と、液晶表示パネル40およびタッチセンサ30の駆動とを示すタイミングチャートである。なお、図5の(a)は液晶表示パネル40の液晶駆動モードが「タッチ検出モード」の場合のタイミング制御を示している。また、図5の(b)は液晶表示パネル40の液晶駆動モードが「近接モード」の場合のタイミング制御を示している。そして、図5の(c)は、液晶表示パネル40の液晶駆動モードが「ホバー検出モード」の場合のタイミング制御を示している。なお、図5の(a)〜(c)において、「V同期信号」行は、垂直同期信号の発信間隔および発信期間を示している。同様に、「H同期信号」行は、水平同期信号の発信タイミングおよび発信期間を示しており、「休止信号」行は、休止信号の発信タイミングおよび発信期間を示している。また、「液晶駆動」行は、液晶表示パネル40の更新期間および表示更新(表示駆動)の間隔を示している。そして、「タッチセンサ」行は、タッチ情報生成部12における検出感度の高低を文字で、それに対応するタッチセンサ30の駆動期間(駆動回数)を矢印の長さで示している。なお、「H同期信号」行では、1画面(1垂直期間)分の水平同期信号を便宜上1つの信号であるかのように記載しているが、1セットの水平同期信号(1つのパルスに見える部分)は、走査信号線の数に対応した複数の水平同期信号と複数の水平ブランキング期間とを含んでいる。
続いて、液晶駆動モードにより規定された同期信号の周期(発信パターン)と、液晶表示パネル40およびタッチセンサ30の駆動との関係を、図5を用いて説明する。図5は、液晶駆動モードにより規定された同期信号の周期(発信パターン)と、液晶表示パネル40およびタッチセンサ30の駆動とを示すタイミングチャートである。なお、図5の(a)は液晶表示パネル40の液晶駆動モードが「タッチ検出モード」の場合のタイミング制御を示している。また、図5の(b)は液晶表示パネル40の液晶駆動モードが「近接モード」の場合のタイミング制御を示している。そして、図5の(c)は、液晶表示パネル40の液晶駆動モードが「ホバー検出モード」の場合のタイミング制御を示している。なお、図5の(a)〜(c)において、「V同期信号」行は、垂直同期信号の発信間隔および発信期間を示している。同様に、「H同期信号」行は、水平同期信号の発信タイミングおよび発信期間を示しており、「休止信号」行は、休止信号の発信タイミングおよび発信期間を示している。また、「液晶駆動」行は、液晶表示パネル40の更新期間および表示更新(表示駆動)の間隔を示している。そして、「タッチセンサ」行は、タッチ情報生成部12における検出感度の高低を文字で、それに対応するタッチセンサ30の駆動期間(駆動回数)を矢印の長さで示している。なお、「H同期信号」行では、1画面(1垂直期間)分の水平同期信号を便宜上1つの信号であるかのように記載しているが、1セットの水平同期信号(1つのパルスに見える部分)は、走査信号線の数に対応した複数の水平同期信号と複数の水平ブランキング期間とを含んでいる。
本実施形態におけるタッチパネル制御装置1では、図示の通り、液晶表示コントローラ20が発信する垂直同期信号の周波数は一定であり、その発信間隔も一定である。一方、液晶表示コントローラ20が発信する水平同期信号の発信間隔および発信パターンは、液晶駆動モードにより変化する。図5の(a)に示すように、液晶駆動モードが「タッチ検出モード」の場合、液晶表示コントローラ20は垂直同期信号を発信するときに必ず、水平同期信号を発信する。換言すると、「タッチ検出モード」における同期信号の発信パターンでは、垂直同期信号と水平同期信号とがセットで液晶表示パネル40に送信される一方、休止信号の送信は行われない。そして、センサ駆動部14は、水平同期信号に応じて、タッチセンサ30を第1検出感度(「検出感度:低」)に対応する回数分駆動させる。
一方、図5の(b)および(c)に示すように、液晶駆動モードが「近接モード」または「ホバー検出モード」の場合、液晶表示コントローラ20は、液晶駆動モードにて規定された発信パターンに従って、垂直同期信号と、水平同期信号または休止信号とを送信する。
液晶駆動モードが「近接モード」の場合(図5の(b))、液晶表示コントローラ20は、3垂直期間のうち、2垂直期間においては垂直同期信号とともに水平同期信号を生成する。一方、1垂直期間においては、垂直同期信号とともに休止信号を生成する。換言すると、液晶表示コントローラ20は、3垂直期間のうち1垂直期間において液晶表示パネル40の表示駆動を間引く(表示駆動を行わない)。このように、近接モードにおいては、液晶表示コントローラ20は3垂直期間を1周期として、同期信号の送信を繰り返す。
さらに、上述の周期に対応してセンサ駆動部14にて決定される検出感度も切替わる。また、これによりセンサ駆動部14がタッチセンサ30を駆動させる回数も切替わる。具体的には、具体的には、センサ駆動部14は、水平同期信号を受信した場合は検出感度を第1検出感度(「検出感度:低」)と決定する。また、センサ駆動部14は、休止信号を受信した場合は検出感度を第2検出感度(「検出感度:高」)と決定する。結果として、タッチセンサ30は、3垂直期間のうち2垂直期間は第1検出感度に対応する回数(8回)分駆動され、残りの1垂直期間は第2検出感度に対応する回数(32回)分駆動される。
一方、液晶駆動モードが「ホバー検出モード」の場合(図5の(c))、液晶表示コントローラ20は、1垂直期間毎に、垂直同期信号とともに水平同期信号および休止信号のいずれか一方を交互に生成する。換言すると、液晶表示コントローラ20は、2垂直期間のうち1垂直期間において、液晶表示パネル40の表示駆動を間引く。このように、ホバー検出モードにおいては、液晶表示コントローラ20は2垂直期間を1周期として、同期信号の生成を繰り返す。そして、センサ駆動部14にて決定される検出感度も、上記周期に応じて第1検出感度および第2検出感度に交互に切り替わり、センサ駆動部14がタッチセンサ30を駆動させる回数も交互に切替わる。
このように、本実施形態では、液晶駆動モードの設定に応じて特定の周期で液晶表示パネル40の表示駆動を間引くことにより、間引いた表示駆動に対応する期間を休止期間とする。休止期間中は、液晶表示パネル40は駆動しないので、タッチパネル制御装置1は、液晶ノイズの影響を受けることなくタッチセンサ30の検出動作を行うことができる。したがって、液晶ノイズの影響を低減しつつタッチパネルの検知感度を高めることができる。
なお、センサ駆動部14は、垂直ブランキング期間を含む期間にタッチセンサ30を駆動させてもよい。例えば、センサ駆動部14は、更新期間およびその直後の垂直ブランキング期間に第1の検出感度に対応するタッチセンサ30の駆動を行い、休止期間およびその直後の垂直ブランキング期間に、第2の検出感度に対応するタッチセンサ30の駆動を行えばよい。
≪タッチパネル制御装置の処理の流れ≫
最後に、本実施形態に係るタッチパネル制御装置1における処理の流れを、図1を用いて説明する。図1は、タッチパネル制御装置1の行う処理の流れを示すフローチャートである。なお、図中のS14の処理は図3に示した処理に対応しており、S18の処理は図4に示した処理に対応している。タッチセンサ30がセンサ駆動部14により駆動されたとき、指示体が接触または近接していると、タッチセンサ30から生じるセンサ信号が変化する。センサ信号取得部11を介してセンサ信号を受信したタッチ情報生成部12の距離算出部12Bは、当該変化から、指示体とタッチパネル2との距離(タッチセンサ30の検出面に対する指示体の距離)を算出する(S12)。そして、液晶駆動モード決定部13は、算出された指示体の距離に応じて、液晶駆動モードを決定する(S14)。次に、液晶表示コントローラ20は、液晶駆動モード決定部13が決定した液晶駆動モードの設定に従い、液晶表示パネル40を駆動または休止させる。このとき、当該駆動または休止のために生成する同期信号(水平同期信号または休止信号)はセンサ駆動部14に送信される。センサ駆動部14は、上記同期信号を受信すると(S16でYES)、当該同期信号の種類に応じて、タッチ情報生成部12における指示体の位置および距離検出の検出感度を決定し、当該検出感度が得られるようにタッチセンサ30を駆動させる(S18)。なお、センサ駆動部14は、同期信号を受信するまでは(S16でNO)、前回決定した検出感度に対応する駆動回数分、タッチセンサ30を駆動させる。
最後に、本実施形態に係るタッチパネル制御装置1における処理の流れを、図1を用いて説明する。図1は、タッチパネル制御装置1の行う処理の流れを示すフローチャートである。なお、図中のS14の処理は図3に示した処理に対応しており、S18の処理は図4に示した処理に対応している。タッチセンサ30がセンサ駆動部14により駆動されたとき、指示体が接触または近接していると、タッチセンサ30から生じるセンサ信号が変化する。センサ信号取得部11を介してセンサ信号を受信したタッチ情報生成部12の距離算出部12Bは、当該変化から、指示体とタッチパネル2との距離(タッチセンサ30の検出面に対する指示体の距離)を算出する(S12)。そして、液晶駆動モード決定部13は、算出された指示体の距離に応じて、液晶駆動モードを決定する(S14)。次に、液晶表示コントローラ20は、液晶駆動モード決定部13が決定した液晶駆動モードの設定に従い、液晶表示パネル40を駆動または休止させる。このとき、当該駆動または休止のために生成する同期信号(水平同期信号または休止信号)はセンサ駆動部14に送信される。センサ駆動部14は、上記同期信号を受信すると(S16でYES)、当該同期信号の種類に応じて、タッチ情報生成部12における指示体の位置および距離検出の検出感度を決定し、当該検出感度が得られるようにタッチセンサ30を駆動させる(S18)。なお、センサ駆動部14は、同期信号を受信するまでは(S16でNO)、前回決定した検出感度に対応する駆動回数分、タッチセンサ30を駆動させる。
なお、距離算出部12Bは、センサ駆動部14から通知された検出感度が第1の検出感度である場合で、第1の検出感度が、指示体の接触を検出可能かつ接触していない指示体を検出不可能な程度に低い検出感度である場合は、センサ信号がある閾値を超え、タッチを検出した時点で、指示体の距離をゼロ(または近接を示す、ごく小さい値)と算出しても構わない。
〔実施形態2〕
本発明の第2の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。以降の実施形態でも同様である。本発明の一態様に係る表示制御装置1は、液晶駆動モードにより液晶表示パネル40の垂直期間の長さを調節し、1垂直期間のなかで、表示駆動が終了した(水平同期信号が停止した)期間に休止信号を発することとしてもよい。
本発明の第2の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。以降の実施形態でも同様である。本発明の一態様に係る表示制御装置1は、液晶駆動モードにより液晶表示パネル40の垂直期間の長さを調節し、1垂直期間のなかで、表示駆動が終了した(水平同期信号が停止した)期間に休止信号を発することとしてもよい。
本実施形態における液晶駆動モードは、当該モードにより垂直同期信号の周波数(1垂直期間の長さ)を変化させる一方、更新期間と休止期間との比率と垂直同期信号および水平同期信号の発信パターンとは一定とする点で、実施形態1と異なる。なお、本実施形態でも、タッチ検出モードのリフレッシュレートを60Hz、近接モードのリフレッシュレートを40Hz、ホバー検出モードのリフレッシュレートを30Hzとして説明するが、この場合もこれら周波数に限定しない。したがって、本実施形態において、タッチ検出モードにおける1垂直期間は60Hzであり、近接モードにおける1垂直期間は40Hzであり、ホバー検出モードにおける1垂直期間は30Hzである。
さらに、本実施形態に係る液晶表示コントローラ20は、垂直同期信号の発信を開始するときに必ず、水平同期信号を発信する点で実施形態1と異なる。さらに、上記液晶表示コントローラ20は、1垂直期間において、水平同期信号の発信を停止すると休止信号を発信し、垂直期間が終わる(垂直同期信号の発信が停止する)まで休止信号を発信し続ける点でも実施形態1と異なる。以下、本実施形態における同期信号の周期と、液晶表示パネル40およびタッチセンサ30の駆動との関係を、図6を用いて説明する。図6は、同期信号の周期と、液晶表示パネル40およびタッチセンサ30の駆動とを示すタイミングチャートである。
図6の(a)に示すように、液晶駆動モードが「タッチ検出モード」の場合、液晶表示コントローラ20は、垂直期間の長さを最も短く設定する。より具体的には、液晶表示コントローラ20は、垂直同期信号を周波数60Hzで発信する。このとき、液晶表示コントローラ20は水平同期信号も生成し、液晶表示パネル40に垂直および水平同期信号を発信し、センサ駆動部14に水平同期信号を発信する。そして、液晶表示パネル40は垂直および水平同期信号に従って表示駆動を行い、センサ駆動部14は水平同期信号に対応し検出感度を第1検出感度と決定し、タッチセンサ30を第1検出感度(「検出感度:低」)に対応する回数分駆動させる。
一方、図6の(b)および(c)に示すように、液晶駆動モードが「近接モード」または「ホバー検出モード」の場合、液晶表示コントローラ20は、水平同期信号の発信が停止したときに、センサ駆動部14に休止信号を発信する。なお、図6の(b)では、リフレッシュレートが40Hzであるので、更新期間と休止期間の長さの比は、2:1の比率となる。また、図6の(c)では、リフレッシュレートが30Hzであるので、更新期間と休止期間は1:1の比率となる。センサ駆動部14は休止信号を受信すると、検出感度を第2検出感度と決定し、タッチセンサ30を第2検出感度(「検出感度:中」または「検出感度:高」)に対応する回数分駆動させる。このように、タッチセンサ30は、1垂直期間中に、第1の検出感度での駆動と、第1の検出感度より高感度での駆動とを1回ずつ行う。なお、休止期間の長さは、図示の通りホバー検出モードの方が近接モードよりも長くなる。そのため、液晶駆動モードがホバー検出モードの場合は、近接モードのときよりも、タッチセンサ30を多い回数駆動させることが可能である。結果、タッチ情報生成部12における、指示体の位置および距離の検出感度は、近接モードでの検出感度よりも(「検出感度:中」)ホバー検出モードでの検出感度の方が高くなる(「検出感度:高」)。
このように、本実施形態に係るタッチパネル制御装置1は、液晶駆動モードの設定に応じて1垂直期間の長さを変化させる。また、タッチパネル制御装置1は、1垂直期間のうち、液晶表示パネル40の駆動が終わった期間(および当該垂直期間の直後の垂直ブランキング期間)を休止期間とする。休止期間中は、液晶表示パネル40は駆動しないので、タッチパネル制御装置1は、液晶ノイズの影響を受けることなくタッチセンサ30の検出動作を行うことができる。そして、タッチパネル制御装置1は、このような休止期間を、指示体の距離が大きいほど長くとることができる。つまり、タッチパネル制御装置1は指示体の距離に応じて、タッチセンサ30の検出感度をより細やかに調節することができる。
〔実施形態3〕
タッチパネル制御装置1の制御ブロックは、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
タッチパネル制御装置1の制御ブロックは、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、タッチパネル制御装置1は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
〔変形例〕
本発明に係るタッチパネル制御装置1は、液晶表示パネル40の画面更新が停止している場合、すなわち、指示体の位置を検出しても、ホスト3が表示画面の更新が必要ないと判断し、ホスト3から液晶表示コントローラ20へと画像データが送信されなかった場合は、決定された液晶駆動モードでの液晶表示パネル40の表示駆動は行わず、液晶表示パネル40の表示駆動を休止させていてもよい。この場合、液晶表示コントローラ20は、例えば生成した同期信号をセンサ駆動部14に送信するなどして、センサ駆動部14に、液晶駆動モードが規定する検出感度でタッチセンサ30を駆動させればよい。換言すると、この場合、図5および図6の「液晶駆動」行に示した表示駆動は行わず、水平同期信号および休止信号のセンサ駆動部14への発信や、タッチセンサ30の駆動を行えばよい。
本発明に係るタッチパネル制御装置1は、液晶表示パネル40の画面更新が停止している場合、すなわち、指示体の位置を検出しても、ホスト3が表示画面の更新が必要ないと判断し、ホスト3から液晶表示コントローラ20へと画像データが送信されなかった場合は、決定された液晶駆動モードでの液晶表示パネル40の表示駆動は行わず、液晶表示パネル40の表示駆動を休止させていてもよい。この場合、液晶表示コントローラ20は、例えば生成した同期信号をセンサ駆動部14に送信するなどして、センサ駆動部14に、液晶駆動モードが規定する検出感度でタッチセンサ30を駆動させればよい。換言すると、この場合、図5および図6の「液晶駆動」行に示した表示駆動は行わず、水平同期信号および休止信号のセンサ駆動部14への発信や、タッチセンサ30の駆動を行えばよい。
これにより、タッチパネル制御装置1は、液晶表示パネル40の画面更新が停止している場合でも、指示体の距離に応じてタッチセンサ30の検出感度を適切な感度に変更することができる。
なお、本発明において、液晶駆動モード決定部13はホスト3に備えられていても構わない。つまり、ホスト3が、タッチ情報生成部12から受信した指示体の距離から液晶駆動モード(液晶表示パネル40のリフレッシュレート)を決定してもよい。この場合、ホスト3は、液晶表示コントローラ20に画像データを送信するとき(液晶表示コントローラ20に、液晶表示パネル40の表示更新を行わせるとき)に、液晶表示コントローラ20に画像データとともに、液晶駆動モードが通知される。
なお、本発明に係る情報処理装置100において、ホスト3は、タッチパネル制御装置1にて検出した指示体の距離を、タッチセンサ30および液晶表示パネル40の駆動制御だけでなく、別機能として用いてもよい。具体的には、ホスト3は、指示体の距離を例えば近接センサの検出結果の代替として用いてもよい。これにより、情報処理装置100は、指示体と、自装置との距離を測るためにセンサ等の別部品を備える必要がなくなる。そのため、情報処理装置100は、タッチパネル2の縁を狭くする(狭額縁)ことができる。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係るタッチパネル制御装置(タッチパネル制御装置1)は、指示体に対応する、タッチパネル(タッチパネル2)の検出面における位置を検出する検出動作を行う位置検出手段(座標算出部12A、センサ駆動部14)と、上記タッチパネルに対する上記指示体の距離を特定する距離特定手段(距離算出部12B、センサ駆動部14)と、上記距離特定手段が特定した上記指示体の上記距離が所定値(第1の閾値)以下の場合は、第1リフレッシュレート(タッチ検出モードが示すリフレッシュレート)で上記タッチパネルの表示更新を行い、上記指示体の上記距離が上記所定値より大きい場合は、上記第1リフレッシュレートより低い第2リフレッシュレート(近接モード)で、上記タッチパネルの表示更新を行う表示制御手段(液晶表示コントローラ20)と、を備え、上記位置検出手段は、上記表示制御手段が上記表示更新を行う更新期間に対応して、第1検出感度で上記検出動作を行い、上記表示制御手段が上記表示更新を休止する休止期間に対応して、上記第1検出感度より高い第2検出感度で上記検出動作を行う。
本発明の態様1に係るタッチパネル制御装置(タッチパネル制御装置1)は、指示体に対応する、タッチパネル(タッチパネル2)の検出面における位置を検出する検出動作を行う位置検出手段(座標算出部12A、センサ駆動部14)と、上記タッチパネルに対する上記指示体の距離を特定する距離特定手段(距離算出部12B、センサ駆動部14)と、上記距離特定手段が特定した上記指示体の上記距離が所定値(第1の閾値)以下の場合は、第1リフレッシュレート(タッチ検出モードが示すリフレッシュレート)で上記タッチパネルの表示更新を行い、上記指示体の上記距離が上記所定値より大きい場合は、上記第1リフレッシュレートより低い第2リフレッシュレート(近接モード)で、上記タッチパネルの表示更新を行う表示制御手段(液晶表示コントローラ20)と、を備え、上記位置検出手段は、上記表示制御手段が上記表示更新を行う更新期間に対応して、第1検出感度で上記検出動作を行い、上記表示制御手段が上記表示更新を休止する休止期間に対応して、上記第1検出感度より高い第2検出感度で上記検出動作を行う。
上記構成によると、タッチパネル制御装置は、タッチパネルと指示体との距離が所定値より大きい場合は、タッチパネルのリフレッシュレートを低くする。これにより、タッチパネルにおいて休止期間が増加する。そして、タッチパネル制御装置は当該休止期間中に、より高い検出感度(第2検出感度)で検出動作を行う。
一般的に、検出動作において検出感度を高くすると、タッチ検出面からより離れた距離にある指示体を検出することが可能になる一方、表示画面の更新に伴う液晶ノイズの影響もより強く受けてしまう。しかしながら、上記休止期間中は、液晶ノイズは低減されるまたは無くなるため、タッチパネルの検出感度を高めても、液晶ノイズの影響は受けにくい。したがって、タッチパネル制御装置は、表示装置の駆動に伴い発生するノイズの影響を低減しつつ、タッチパネルの検知感度を高めることができる。
一方、上記構成によると、タッチパネル制御装置は、タッチパネルと指示体との距離が所定値以下の場合は、タッチパネルのリフレッシュレートを高くする。これにより、タッチパネルにおいて更新期間が増加する。そして、タッチパネル制御装置は更新期間中に、低感度(第1検出感度)で検出動作を行う。つまり、タッチパネル制御装置は、更新期間中は低感度で検出動作を行うことにより、当該検出動作において受ける液晶ノイズの影響を低減することができる。
本発明の態様2に係るタッチパネル制御装置は、上記態様1において、上記タッチパネルに含まれる表示部は、画素電極と、上記画素電極に対向する対向電極とを備え、上記表示制御手段は、上記タッチパネルの休止期間に上記対向電極が接地状態となるように上記タッチパネルを制御してもよい。
上記の構成によれば、タッチパネル制御装置は、液晶ノイズを表示部の共通電極によりシールドすることができ、ノイズを低減することができる。また、タッチパネル制御装置は表示部において表示更新が行われていない期間に表示部の対向電極を接地状態とするので、表示部の画面の色変化を最小限に抑えつつ、上記ノイズを低減することができる。
本発明の態様3に係るタッチパネル制御装置は、上記態様1または2において、上記位置検出手段は、上記第2検出感度で上記検出動作を行うことにより、上記タッチパネルから浮いている上記指示体に対応する上記位置(ホバー座標)を検出してもよい。
上記の構成によれば、タッチパネル制御装置は、タッチパネルの表示更新に伴うノイズの影響を低減しつつ、タッチパネルから浮いている指示体の、当該タッチパネルに対応する位置を検出することができる。
本発明の態様4に係るタッチパネル制御装置は、上記態様1から3のいずれか一態様において、上記表示制御手段は、上記距離特定手段が特定した上記距離が大きくなるにつれ、上記タッチパネルのリフレッシュレートが低くなるように上記タッチパネルの上記リフレッシュレートを決定してもよい。
タッチパネルの検出面からより離れた距離にある指示体を検出するためには、指示体の検出動作を、より高い検出感度で行う必要がある。上記の構成によれば、タッチパネル制御装置は、指示体がタッチパネルから離れるにつれタッチパネルの休止期間を増加させ、当該休止期間に検出動作を行う。換言すると、タッチパネル制御装置は、指示体と検出面との距離が離れるにつれ、より長期間駆動し、検出動作を行うことができる。
したがって、タッチパネル制御装置は、液晶ノイズの影響を低減しつつ、指示体とタッチパネルの検出面との距離が遠くなるにつれ、タッチパネルの検出感度をより高めることができる。
本発明の態様5に係るタッチパネル制御装置は、上記態様1から4のいずれか一態様において、上記指示体に対応する、上記タッチパネルの検出面における位置と、上記タッチパネルに対する上記指示体の距離とに応じた入力信号を取得する信号取得手段(センサ信号取得部11)を備え、上記位置検出手段は、上記入力信号から上記位置を検出し、上記距離特定手段は、上記入力信号から上記タッチパネルに対する上記指示体の距離を特定してもよい。
上記の構成によれば、タッチパネル制御装置は、信号取得手段が取得した入力信号から、タッチパネルに対する指示体の距離の特定と、当該指示体の、タッチパネルの検出面における位置の検出との両方を行うことができる。
したがって、タッチパネル制御装置は、他のセンサ等から情報を得ることなく、上記指示体の距離の特定を行うことができる。
本発明の態様6に係るタッチパネル制御装置は、上記態様5において、上記位置検出手段は、上記信号取得手段が上記更新期間に取得した入力信号を用いて上記タッチパネルに接触している上記指示体に対応する上記位置を検出し、上記信号取得手段が上記休止期間に取得した入力信号を用いて上記タッチパネルから浮いている上記指示体に対応する上記位置を検出してもよい。
上記の構成によれば、タッチパネル制御装置は、タッチパネルの更新期間中に信号取得手段が得た入力信号から、タッチパネルに対する指示体の接触(タッチ)位置を検出し、タッチパネルの休止期間中に信号取得手段が得た入力信号から、タッチパネルに対する指示体の近接(ホバー)位置を検出する。これにより、タッチパネル制御装置は、タッチパネルの表示更新に伴うノイズが少ない休止期間に、より高感度で検出が必要な、上記指示体の近接を検出する。したがって、タッチパネル制御装置は、表示装置の駆動に伴い発生するノイズの影響を低減しつつ、検知感度を高めることができる。
本発明の態様7に係るタッチパネル制御装置は、上記態様5または6において、上記信号取得手段は、上記更新期間において上記タッチパネルの表示画面の水平ブランキング期間に上記入力信号を取得してもよい。
タッチパネルの更新期間中でも、水平ブランキング期間のときは、タッチパネルの表示画面の更新は休止している。上記の構成によれば、タッチパネル制御装置は、このように表示更新が休止している水平ブランキング期間において検出動作(第1検出感度による検出動作)を行う。したがって、タッチパネル制御装置は、更新期間中に行う検出動作についても、表示装置の駆動に伴い発生するノイズを抑えることができる。
本発明の態様8に係るタッチパネル制御装置は、上記態様1から7のいずれか一態様において、上記表示制御手段は、上記休止期間の割合を増加させることによって、リフレッシュレートを低くしてもよい。
上記の構成によれば、タッチパネル制御装置は、リフレッシュレートを低下させるほど、タッチパネルの休止期間を長く確保する。そのため、当該休止期間に行う検出動作の検出感度をより高くすることができる。したがって、タッチパネル制御装置は、表示装置の駆動に伴い発生するノイズの影響を低減しつつ、タッチパネルの検知感度をより高めることができるという効果を奏する。
本発明の態様9に係る情報処理装置は、上記態様1から8のいずれか一態様に記載のタッチパネル制御装置と、タッチパネルと、上記タッチパネルの表示画面に表示する画像データを上記タッチパネル制御装置へと送信するホストと、を備える。
本発明の各態様に係るタッチパネル制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記タッチパネル制御装置が備える各手段として動作させることにより上記タッチパネル制御装置をコンピュータにて実現させるタッチパネル制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、タッチパネルの駆動を制御するタッチパネル制御装置に用いることができ、特に、スマートフォン、タブレット端末などの中小型のタッチパネルに好適に利用することができる。
1 タッチパネル制御装置、2 タッチパネル、3 ホスト、11 センサ信号取得部(信号取得手段)、12A 座標算出部(位置検出手段)、12B 距離算出部(距離特定手段)、14 センサ駆動部(位置検出手段、距離特定手段)、20 液晶表示コントローラ(表示制御手段)、30 タッチセンサ、40 液晶表示パネル
Claims (5)
- 指示体に対応する、タッチパネルの検出面における位置を検出する検出動作を行う位置検出手段と、
上記タッチパネルに対する上記指示体の距離を特定する距離特定手段と、
上記距離特定手段が特定した上記指示体の上記距離が所定値以下の場合は、第1リフレッシュレートで上記タッチパネルの表示更新を行い、上記指示体の上記距離が上記所定値より大きい場合は、上記第1リフレッシュレートより低い第2リフレッシュレートで、上記タッチパネルの表示更新を行う表示制御手段と、を備え、
上記位置検出手段は、上記表示制御手段が上記表示更新を行う更新期間に対応して、第1検出感度で上記検出動作を行い、上記表示制御手段が上記表示更新を休止する休止期間に対応して、上記第1検出感度より高い第2検出感度で上記検出動作を行うことを特徴とするタッチパネル制御装置。 - 上記タッチパネルに含まれる表示部は、画素電極と、上記画素電極に対向する対向電極とを備え、
上記表示制御手段は、上記タッチパネルの休止期間に上記対向電極が接地状態となるように上記タッチパネルを制御することを特徴とする、請求項1に記載のタッチパネル制御装置。 - 上記位置検出手段は、上記第2検出感度で上記検出動作を行うことにより、上記タッチパネルから浮いている上記指示体に対応する上記位置を検出することを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネル制御装置。
- 上記表示制御手段は、上記距離特定手段が特定した上記距離が大きくなるにつれ、上記タッチパネルのリフレッシュレートが低くなるように上記タッチパネルの上記リフレッシュレートを決定することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のタッチパネル制御装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のタッチパネル制御装置と、
タッチパネルと、
上記タッチパネルの表示画面に表示する画像データを上記タッチパネル制御装置へと送信するホストと、を備えることを特徴とする情報処理装置。
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