JP6415710B2 - センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法 - Google Patents

センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法 Download PDF

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Description

本願開示は、画像を表示する画面と、画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有するセンサ付き表示装置に関する。
近年、画像を表示する画面を有するディスプレイと、指又はペン等の対象物の画面への接触又は接近を検出するタッチパネルとを備えたセンサ付き表示装置が製品化されている。センサ付き表示装置では、ディスプレイの駆動信号がノイズとなってタッチパネルへ影響を及ぼし得る。また、タッチパネルの駆動信号も、ディスプレイのノイズとなり得る。このようにディスプレイとタッチパネルが互いに干渉することで、それぞれのＳＮ（Signal Noise）比が低下し、誤作動や検出精度又は表示品質の低下が生じることがある。
ディスプレイとタッチパネルの互いの干渉を抑制するため、ディスプレイの駆動及びタッチパネルの駆動のタイミングを関連づけて制御することが行われている。例えば、下記特許文献１に開示のタッチ検出機能付き表示デバイスは、１フレーム期間を構成する複数の単位駆動期間のそれぞれにおいて、Ｍ本の水平ラインを順次表示させるように表示素子を駆動する。さらに、その単位駆動期間内に設けられた、Ｍよりも少ないＮ個のタッチ検出期間においてタッチ検出素子を駆動する。
このように、１フレーム期間を、ディスプレイ表示のための期間とタッチパネルの検出のための期間に分割し、表示のための駆動と検出のための駆動とを順に実行することによって、互いの干渉を抑制することができる。
特開２０１３−８４１６８号公報
ディスプレイの解像度を高くすると、ディスプレイの駆動に要する時間が長くなる。ディスプレイの駆動に要する時間が長くなると、タッチパネルに割り当て可能な期間が短くなり、ディスプレイの駆動とタッチパネルの駆動の両立が難しくなる。また、タッチパネルが駆動できる時間を十分に確保できないことは、タッチパネルの性能の向上を妨げる要因にもなる。
さらに、タッチパネルの駆動は、ディスプレイの駆動信号からのノイズの他に、近くに配置される電子部品や配線等のディスプレイ以外のものを原因とする外来ノイズからも影響を受ける。そのため、タッチパネルは、外来ノイズにも強いことが好ましい。
そこで、本願は、画像を表示する画面に対する対象物の検出動作の時間を十分に確保しつつ、検出動作に対する表示動作及び外来ノイズの影響を抑えることができる、センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法を開示する。
本発明の一実施形態におけるセンサ付き表示装置は、画像を表示する画面と、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有するセンサ付き表示装置に関する。前記センサ付き表示装置は、第１方向に並ぶ複数の表示走査線と、前記第１方向と異なる第２方向に並ぶ複数のデータ線と、前記表示走査線と前記データ線との各交点に対応して設けられる複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子にそれぞれ接続される複数の画素電極とを備える。
また、センサ付き表示装置は、前記複数の表示走査線を前記第１方向に順に選択する画面走査を繰り返す走査駆動部と、前記走査駆動部による前記表示走査線の走査に同期して前記複数のデータ線に信号を出力することで、前記画素電極に表示すべき階調に応じた電圧を印加するデータ駆動部とを備える。
さらに、センサ付き表示装置は、前記第１方向に並ぶ複数の検出走査線と、前記第２方向に並ぶ複数の検出線と、前記複数の検出走査線に順に、複数のパルスを含む駆動信号を出力する画面走査を繰り返し、前記検出走査線の駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出制御部とを備える。
前記検出制御部は、第１動作と、第２動作とを切り替え可能である。前記第１動作は、前記表示走査線の画面走査のタイミングに基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御し、かつ、前記データ線への信号出力のタイミングに基づいて、前記駆動信号のパルスのタイミングを制御する動作である。第２動作は、前記表示走査線の画面走査のタイミングに基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御し、かつ前記データ線への信号出力の周波数とは異なる周波数のパルスを含む駆動信号を出力する動作である。
本願開示によれば、センサ付き表示装置において、画像を表示する画面に対する対象物の検出動作の時間を十分に確保しつつ、検出動作に対する表示動作及び外来ノイズの影響を抑えることができる。
図１は、センサ付き表示装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、図１に示すセンサ付き表示装置の構成例を示す断面図である。 図３は、駆動線、検出線、ゲート線Ｇ及びデータ線の積層構成の一例を示す斜視図である。 図４は、表示装置及び検出装置の信号の波形の一例を示す図である。 図５は、画面におけるゲート線の駆動場所及び駆動線の駆動場所の遷移の一例を示す図である。 図６は、ゲート線と駆動線の走査進行の関係を説明するためのグラフである。 図７は、第２動作における信号波形の一例を示す図である。 図８は、第１動作及び第２動作の切り替え処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、第１動作及び第２動作の切り替え処理の変形例を示すフローチャートである。 図１０は、ＴＰコントローラ３０の構成例を示す機能ブロック図である。
本発明の一実施形態におけるセンサ付き表示装置は、画像を表示する画面と、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有するセンサ付き表示装置に関する。前記センサ付き表示装置は、第１方向に並ぶ複数の表示走査線と、前記第１方向と異なる第２方向に並ぶ複数のデータ線と、前記表示走査線と前記データ線との各交点に対応して設けられる複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子にそれぞれ接続される複数の画素電極とを備える。
また、センサ付き表示装置は、前記複数の表示走査線を前記第１方向に順に選択する画面走査を繰り返す走査駆動部と、前記走査駆動部による前記表示走査線の走査に同期して前記複数のデータ線に信号を出力することで、前記画素電極に表示すべき階調に応じた電圧を印加するデータ駆動部とを備える。
さらに、センサ付き表示装置は、前記第１方向に並ぶ複数の検出走査線と、前記第２方向に並ぶ複数の検出線と、前記複数の検出走査線に順に、複数のパルスを含む駆動信号を出力する画面走査を繰り返し、前記検出走査線の駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出制御部とを備える。
前記検出制御部は、第１動作と、第２動作とを切り替え可能である。前記第１動作は、前記表示走査線の画面走査のタイミングに基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御し、かつ、前記データ線への信号出力のタイミングに基づいて、前記駆動信号のパルスのタイミングを制御する動作である。第２動作は、前記表示走査線の画面走査のタイミングに基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御し、かつ前記データ線への信号出力の周波数とは異なる周波数のパルスを含む駆動信号を出力する動作である。
上記構成によれば、検出制御部は、第１動作及び第２動作いずれの場合も、表示走査線の画面走査のタイミングに基づいて、検出走査線の画面走査のタイミングを制御する。そのため、表示走査線の画面走査と干渉しないタイミングで、検出走査線の画面走査をすることができる。さらに、第１動作では、データ線の信号出力のタイミングに基づいて、検出走査線の駆動信号のパルスのタイミングを制御するので、データ線の信号出力と干渉しないタイミングで、検出走査線を駆動することができる。そのため、画面表示の駆動と、検出の駆動を、互いの干渉を抑えつつも、同時に実行することができる。そのため、検出動作の時間を確保することが容易になる。また、第１動作を第２動作に切り替え可能なため、検出走査線の駆動信号のパルスの周波数は、データ線の信号出力の周波数と異ならせることが可能になる。そのため、駆動信号のパルスの周波数は、データ線の信号出力タイミングに制約を受けず、ノイズ環境等に応じて、データ線の信号出力の周波数と異ならせることが可能になる。これにより、検出動作に対する表示動作及び外来ノイズの影響を抑えることができる。
前記第２動作における前記駆動信号のパルスの周波数は、前記第１動作における前記駆動信号のパルスの周波数より高くすることができる。これにより、単位時間あたりのパルス数を多くできるので、ノイズ耐性を向上させることができる。
前記検出制御部は、前記検出線で検出される信号に含まれるノイズレベルに基づいて、前記第１動作及び前記第２動作を切り替えることができる。これにより、ノイズの状況に応じて、第１動作及び第２動作を適切に切り替えることができる。
前記検出制御部は、前記第１動作における駆動信号のパルスの周波数を含む周波数帯域のノイズのレベルに基づいて、前記第１動作及び前記第２動作を切り替えることができる。これにより、第１動作時の検出走査線の駆動信号に対して影響を与える可能性の高い特定の周波数のノイズを避けることができる。
前記検出制御部は、前記第１動作時のノイズレベルが予め設定された範囲を超えた場合、第２動作に切り替えることができる。これにより、例えば、第１動作におけるパルスの周波数が外来ノイズと干渉している場合に、パルスの周波数を外来ノイズと異なる周波数にすることができる。
前記検出制御部は、前記走査駆動部による前記表示走査線の画面走査のタイミングを制御するための同期信号を基に生成された信号に従って、前記検出走査線の画面走査を開始することができる。これにより、表示走査線の画面走査のタイミングに基づいて、検出走査線の画面走査のタイミングを制御することが容易になる。
前記検出制御部は、前記走査駆動部による前記表示走査線の画面走査開始のタイミングを制御するための垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査開始タイミングを制御することができる。また、前記検出制御部は、前記データ線の信号出力のタイミングを制御するための水平同期信号に基づいて、前記各検出走査線の駆動信号のパルス出力のタイミングを制御することができる。
これにより、表示走査線の画面走査のタイミングに基づく検出走査線の画面走査のタイミングの制御、及び、データ線の信号出力のタイミングに基づく各検出走査線の駆動信号のパルスのタイミングの制御が容易になる。
前記センサ付き表示装置は、前記表示走査線、前記データ線及び前記スイッチング素子が配置される第１基板と、前記第１基板に対向して設けられる第２基板と、前記複数の画素電極に対向して設けられる共通電極とさらに備えてもよい。この場合、前記検出走査線及び前記検出線は、前記第１基板又は前記第２基板の少なくとも一方に配置され、前記共通電極とは独立して設けることができる。
表示のための表示走査線、データ線、及びスイッチング素子が配置される第１基板及びこれに対向する第２基板の少なくとも一方に、検出のための検出走査線及び検出線を配置することで、ディスプレイとセンサを、第１基板及び第２基板を用いて一体的に形成することができる。また、検出走査線及び検出線を、画素電極と対向する共通電極とは独立して設けることにより、検出走査線の駆動と、表示走査線の駆動とが、互いに制約を受けにくくなる。そのため、駆動方法の設計自由度が高くなる。
本発明の実施形態における制御装置は、行列状に配置された複数の画素を有する画面と、前記画素の行方向に延びる検出走査線と、列方向に延びる検出線を有し、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを備える電子機器を制御する。前記制御装置は、信号取得部と、信号生成部と、出力部とを備える。前記信号取得部は、前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための垂直同期信号と、前記画面の各行の画素の表示の更新タイミングを制御する水平同期信号とを受け付ける。前記信号生成部は、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御する信号及び、前記検出走査線に出力する複数のパルスを含む駆動信号の基となる信号を生成する。前記出力部は、前記信号生成部で生成された信号に基づいて、前記駆動信号を前記検出走査線に出力する。
前記信号生成部は、第１動作と第２動作とを切り替え可能である。前記第１動作は、前記垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御する信号を生成し、かつ、前記水平同期信号に基づいて、前記駆動信号のパルスのタイミングを制御する信号を生成する動作である。前記第２動作は、前記垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御する信号を生成し、かつ水平同期信号の周波数とは異なる周波数で前記駆動信号のパルスを発生させる信号を生成する動作である。
本発明の実施形態における制御方法は、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを備える電子機器を制御する制御方法に関する。前記電子機器は、行列状に配置された複数の画素を有する画面と、前記画素の行方向に延びる検出走査線と、列方向に延びる検出線を有する。前記製造方法は、前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための垂直同期信号と、前記画面の各行の画素の表示の更新タイミングを制御する水平同期信号とを受け付ける信号取得工程と、前記対象物の接触又は接近を検出するための前記画面の検出走査のタイミングを制御する信号及び、前記検出走査線に出力する複数のパルスを含む駆動信号を生成する信号生成工程と、前記信号生成工程で生成された信号に基づいて、前記駆動信号を前記検出走査線に出力する出力工程とを有する。前記信号生成工程において、前記垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御する信号を生成し、かつ、前記水平同期信号に基づいて、前記駆動信号のパルスのタイミングを制御する信号を生成する第１動作と、前記垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御する信号を生成し、かつ水平同期信号の周波数とは異なる周波数のパルスを含む駆動信号を生成する第２動作とを切り替え可能である。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
＜実施形態１＞
（センサ付き表示装置の構成例）
図１は、実施形態１におけるセンサ付き表示装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すセンサ付き表示装置１は、画像を表示する画面と、画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有する電子機器である。センサ付き表示装置１は、表示装置２、検出装置３及びシステム側コントローラ１０を備える。
＜表示装置の構成例＞
表示装置２は、画像を表示する画面に対応する表示領域２ａに配置された複数のゲート線Ｇ（Ｇ（１）、Ｇ（２）、・・・、Ｇ（ｎ）、・・・、Ｇ（Ｎ））と、データ線Ｓ（Ｓ（１）、Ｓ（２）、・・・、Ｓ（ｉ）、・・・Ｓ（Ｍ））とを有する。ゲート線Ｇは、表示走査線の一例であり、第１方向（図１の例では、Ｙ方向）に並ぶ。データ線Ｓは、第１の方向とは異なる第２方向（図１の例では、Ｙ方向に直交するＸ方向）に並ぶ。
ゲート線Ｇとデータ線Ｓの各交点に対応する位置に、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)８が設けられる。ＴＦＴ８は、ゲート線Ｇとデータ線Ｓに接続される。また、ＴＦＴ８には、画素電極９が接続される。ＴＦＴ８は、スイッチング素子の一例である。ＴＦＴ８は、ゲート線Ｇの信号に従って、オン／オフが切り替えられる。ＴＦＴ８がオンの時に、データ線Ｓの信号が、画素電極９に入力される。これにより、各画素において表示すべき階調に応じた電圧が、画素電極９に印加される。
表示領域２ａにおいて、隣接する２本のゲート線Ｇと、隣接する２本のデータ線Ｓに囲まれる領域に１つの画素が配置される。表示領域２ａには、複数の画素がマトリクス状に配置される。各画素は、ＴＦＴ８及び画素電極９を含む。画素が配置される領域が表示領域２ａすなわち画面となる。また、複数の画素電極９に対向する位置に共通電極１１が設けられる。
表示装置２は、さらに、タイミングコントローラ７、走査線駆動回路（ゲートドライバ）４、データ線駆動回路（ソースドライバ）５、共通電極駆動回路６を有する。タイミングコントローラ７は、システム側コントローラ１０、走査線駆動回路４、データ線駆動回路５、及び共通電極駆動回路６に接続される。走査線駆動回路４は、ゲート線Ｇに接続される。データ線駆動回路５は、データ線Ｓに接続される。共通電極駆動回路６は、共通電極１１に接続される。
タイミングコントローラ７は、システム側コントローラ１０から映像信号（矢印Ａ）及び同期信号（矢印Ｄ）を受信する。タイミングコントローラ７は、映像信号をデータ線駆動回路５へ出力する（矢印Ｆ）。タイミングコントローラ７は、同期信号Ｄに基づき、走査線駆動回路４、データ線駆動回路５、及び共通電極駆動回路６に対して、各回路が同期して動作するための基準となる信号すなわち動作タイミングを制御するための信号を出力する（矢印Ｅ，Ｆ，Ｂ）。
同期信号Ｄには、例えば、垂直同期信号と水平同期信号が含まれる。垂直同期信号は、画面の走査すなわち画面の表示の更新のタイミングを示す信号とすることができる。水平同期信号は、画面における各行の画素の描画のタイミングを示す信号とすることができる。
一例として、タイミングコントローラ７は、走査線駆動回路４に、垂直同期信号及び水平同期信号に基づくゲートスタートパルス信号及びゲートクロック信号を出力する（矢印Ｅ）。ゲートスタートパルス信号は、例えば、垂直同期信号のパルス発生に対応するタイミングで発生するパルスを含むことができる。ゲートクロック信号は、水平同期信号のパルス発生に対応するタイミングで発生するパルスを含むことができる。
タイミングコントローラ７は、データ線駆動回路５に対して、垂直同期信号及び水平同期信号に基づく、ソーススタートパルス信号、ソースラッチストローブ信号、及びソースクロック信号を出力する（矢印Ｆ）。
走査線駆動回路４は、各データ線Ｓに、表示すべき画像を示す信号を供給する。走査線駆動回路４は、１画面におけるゲート線Ｇを第１方向（Ｙ方向）に順に選択する走査を、垂直同期信号で示される周期で繰り返す。具体的には、走査線駆動回路４は、ゲートスタートパルス信号に従って、１画面の走査を開始し、ゲートクロック信号にしたがって各ゲート線Ｇに順に選択信号を印加する。
なお、１画面の走査は、１画面の全てのゲート線Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）を順次選択するプログレッシブ(progressive)方式であってもよいし、例えば、１本おきにゲート線Ｇを選択する等、一部のゲート線を飛び越して選択するインターレース(interlace)方式のものであってもよい。
データ線駆動回路５は、走査線駆動回路４によるゲート線Ｇの走査に同期して複数のデータ線Ｓへ、映像信号に基づく信号を出力する。これにより、画素電極９に表示すべき階調に応じた電圧を印加することができる。具体的には、データ線駆動回路５は、ソースクロック信号のパルスが発生するタイミングで、各データ線に印加すべき電圧を示すデジタル映像信号をレジスタに順次保持する。保持されたデジタル映像信号は、ソースラッチストローブ信号のパルスが発生するタイミングで、アナログ電圧に変換される。変換されたアナログ電圧は、駆動用映像信号として複数のデータ線Ｓに一斉に印加される。
共通電極駆動回路６は、タイミングコントローラ７から受け取った信号に基づいて、共通電極１１に所定の電圧を印加する（矢印Ｃ）。
以上のようにして、各ゲート線に選択信号が印加されるタイミングで、データ線Ｓに駆動用映像信号が印加され、さらに、共通電極１１に所定の電圧が印加されることで、表示領域２ａすなわち画面に、画像が表示される。
＜検出装置の構成例＞
検出装置３は、表示装置１の画面に対する指又はペン等の対象物の接触又は接近を検出するセンサの一例である。検出装置３は、タッチパネル２０とタッチパネルコントローラ（以下ＴＰコントローラと称する）３０を有する。
タッチパネル２０は、第１方向（図１の例ではＹ方向）に並ぶ複数の駆動線ＤＲＬ（ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ））及び第２方向（この例では、Ｙ方向に直交するＸ方向）に並ぶ複数の検出線ＳＮＬ（ＳＮＬ（１）〜ＳＮＬ（Ｑ））を有する。駆動線ＤＲＬは、第２方向（Ｘ方向）に延びる電極である。検出線ＳＮＬは、第１方向（Ｙ方向）に延びる電極である。駆動線ＤＲＬは、検出走査線の一例である。
図１では、説明のため、タッチパネル２０と表示装置２の表示領域２ａは、Ｚ方向において重ならない位置に描かれているが、実際は、タッチパネル２０は、表示装置２の表示領域２ａと、画面に垂直な方向から見て重なる位置に配置される。すなわち、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬは、表示領域２ａである画面に重畳して配置される。また、駆動線ＤＲＬは、ゲート線Ｇと同じ方向（本例では、Ｙ方向）に並んで配置される。検出線ＳＮＬは、データ線Ｓと同じ方向（本例では、Ｘ方向）に並んで配置される。
図２は、図１に示すセンサ付き表示装置１の構成例を示す断面図である。図２に示す例では、センサ付き表示装置１は、互いに対向する第１基板１２及び第２基板１６を備える。第１基板１２及び第２基板１６の間には液晶層１４が設けられる。
第１基板１２の第２基板１６に対向する面には、共通電極１１及び画素電極９が設けられる。共通電極１１は、複数の画素電極９と、絶縁層１３を介して対向する位置に設けられる。また、図示しないが、第１基板１２には、ゲート線Ｇ、データ線Ｓ、及びＴＦＴ８が配置される。
第２基板１６の第１基板１２に対向する面には、カラーフィルタ１５及び駆動線ＤＲＬが配置される。第２基板１６の第１基板１２と反対側の面には、検出線ＳＮＬ及び偏光板１７が配置される。本例では、第１基板１２及び第２基板１６により、表示装置２と検出装置３が一体的に形成される。駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬは、いずれも、共通電極１１とは独立して設けられる。すなわち、表示装置２の共通電極１１が、タッチパネル２０の駆動線ＤＲＬ又は検出線ＳＮＬを兼ねる構成にはなっていない。これにより、タッチパネル２０の駆動が、表示装置２の駆動によって制約を受けにくくなる。
第１基板１２及び第２基板１６は、例えば、ガラス又は樹脂で形成することができる。画素電極９、共通電極１１、検出線ＳＮＬ、及び駆動線ＤＲＬは、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等の透明電極により形成することができる。
図３は、駆動線ＤＲＬ、検出線ＳＮＬ、ゲート線Ｇ及びデータ線Ｓの積層構成の一例を示す斜視図である。図３に示す例では、ゲート線Ｇの層、データ線Ｓの層、駆動線ＤＲＬの層、及び検出線ＳＮＬの層が、Ｚ方向に積層される。複数の駆動線ＤＲＬ及び複数の検出線ＳＮＬの間には容量が形成される。駆動線ＤＲＬと検出線ＳＮＬとの交点に対応する位置における容量は、対象物の接近又は接触により変化する。複数の駆動線ＤＲＬ及び複数の検出線ＳＮＬにより構成されるマトリクスは、表示領域２ａの全域と重なるように配置される。すなわち、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬは、ゲート線Ｇ及びデータ線Ｓが設けられた領域に重なる領域に配置される。
図３に示す例では、ゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬは互いに平行になるよう配置される。なお、ゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬは、完全に平行でなくてもよい。例えば、ゲート線Ｇの方向と駆動線ＤＲＬの方向は若干異なっていてもよい。又は、駆動線ＤＲＬの一部に、ゲート線Ｇと平行でない部分が含まれていてもよい。
複数の駆動線ＤＲＬには、駆動信号が順に入力される。検出線ＳＮＬには、駆動信号に対する応答信号が、検出信号として出力される。検出信号は、駆動線ＤＲＬと検出線ＳＮＬとの交点に対応する位置における容量に関する情報を含む。
例えば、ＴＰコントローラ３０は、複数の駆動線ＤＲＬに対して、第１方向（Ｙ方向）に順に駆動信号を印加する走査を繰り返し、駆動線ＤＲＬの駆動に対応して検出線ＳＮＬの検出信号を検出する。駆動信号は、複数のパルスを含む。ＴＰコントローラ３０は、各駆動線ＤＲＬを駆動する期間において、検出線ＳＮＬの信号を検出する。検出される信号には、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬの周囲の容量の変化が反映される。すなわち、表示領域２ａ（画面）における容量の変化が、検出線ＳＮＬの検出信号として検出される。ＴＰコントローラ３０は、検出線ＳＮＬで検出される信号を基に、画面に対する対象物の接触又は接近の位置を計算することができる。ＴＰコントローラ３０は、検出制御部の一例である。
なお、ゲート線Ｇ、データ線Ｓ、駆動線ＤＲＬ、及び検出線ＳＮＬの積層構成は、図２及び図３に示す例に限られない。例えば、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬの積層順序は逆でもよい。また、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬを同じ層に形成することもできる。さらに、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬは、第２基板１６に限られず、第１基板１２又は、第１基板１２及び第２基板１６の両方に分散して配置することができる。
再び図１を参照し、ＴＰコントローラ３０は、タイミングコントローラ７から受信する同期信号に基づいて、タッチパネル２０における駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御する。これにより、ゲート線Ｇの画面走査のタイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御することができる。また、データ線Ｓへの信号出力のタイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬへ出力する駆動信号のパルスのタイミングを制御することができる。
ＴＰコントローラ３０は、第１動作及び第２動作を切り替え可能に構成される。ＴＰコントローラ３０は、第1動作及び第２動作のいずれの場合も、ゲート線Ｇの画面走査のタイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御する。第１動作では、ＴＰコントローラ３０は、さらに、データ線Ｓへの信号出力のタイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬへ出力する駆動信号のパルスのタイミングを制御する。第２動作では、ＴＰコントローラ３０は、データ線Ｓへの信号出力とは異なる周波数のパルスを含む駆動信号を駆動線ＤＲＬへ出力する。
ＴＰコントローラ３０は、例えば、同時に駆動されるゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬが、画面上で重ならないように、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御する。すなわち、ゲート線Ｇの画面走査と駆動線ＤＲＬの画面走査を同時に行いながらも、ゲート線Ｇの駆動領域と、駆動線ＤＲＬの駆動領域が重ならないよう、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングが制御される。
ＴＰコントローラ３０は、例えば、ゲート線Ｇの画面走査の開始に対して、駆動線ＤＲＬの画面走査の開始をずらすことができる。さらに、駆動線ＤＲＬの１画面の走査時間を適切に設定して、ゲート線Ｇの走査位置と駆動線ＤＲＬの走査位置が重ならないようにすることができる。
例えば、ＴＰコントローラ３０は、駆動線ＤＲＬの１回の画面走査の開始から終了までの間に、ゲート線Ｇの画面走査が開始され、かつ、駆動線ＤＲＬの１画面の走査時間は、ゲート線Ｇの１画面の走査時間と同じか又は短くすることができる。
ここで、１画面の走査時間は、１回の画面走査に要する時間である。例えば、１回の画面走査において、走査すべき駆動線ＤＲＬ又はゲート線Ｇの全てを走査するのにかかる時間を１画面の走査時間とする。これに対して、画面走査の周期は、画面走査の開始から、次の画面走査の開始までの時間である。そのため、１画面の走査時間と画面走査の周期とは必ずしも同じにはならない。
ＴＰコントローラ３０は、ゲート線Ｇの走査のタイミングを制御するための同期信号を基に、駆動線ＤＲＬの駆動タイミングを制御する信号を生成することができる。例えば、タイミングコントローラ７から受信した垂直同期信号のパルス発生タイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査の開始タイミングを示す信号を生成することができる。
一例として、ＴＰコントローラ３０は、垂直同期信号のパルス発生から一定時間ずれた時点でパルスを発生させるトリガ信号を生成することができる。ＴＰコントローラ３０は、このトリガ信号のパルス発生のタイミングで駆動線ＤＲＬの画面走査を開始させる。これにより、ゲート線の画面走査開始時から一定時間ずれた時点で、駆動線ＤＲＬの画面走査を開始することができる。又は、トリガ信号のパルス発生を契機として所定の周期でパルスを発生させるスタートパルス信号を生成し、これを駆動線ＤＲＬの画面走査開始を指示する信号とすることができる。このように、垂直同期信号のパルスからずれたタイミングを示すトリガ信号を用いて駆動線ＤＲＬの画面走査開始を制御することで、ゲート線の画面走査開始より前に、駆動線ＤＲＬの画面走査を開始させることができる。
１本の駆動線ＤＲＬに印加される駆動信号は、例えば、所定の周波数で発生する複数のパルスを含むことができる。このパルスの数と周波数を制御することにより、１画面の駆動線ＤＲＬの走査時間を制御することができる。ＴＰコントローラ３０は、例えば、レジスタ（図示せず）等に予め記録された値を用いて、駆動信号のパルスの数と周波数を設定することができる。或いは、ＴＰコントローラ３０は、表示装置１の駆動に用いられる同期信号を用いて、駆動信号のパルスの周波数を制御することができる。
例えば、ＴＰコントローラ３０は、第１動作において、タイミングコントローラ７から受信した水平同期信号に基づいて、各駆動線ＤＲＬに印加するパルスのタイミングを制御することができる。具体例として、水平同期信号のパルス発生の周期と同じ周期で発生するパルスであって、水平同期信号のパルス発生から一定時間ずれたタイミングで発生するパルスを含む信号を、各駆動線ＤＲＬの駆動信号とすることができる。これにより、データ線Ｓへの信号出力とずれたタイミングで、駆動線ＤＲＬを駆動することができる。すなわち、データ線Ｓの信号出力と干渉しないタイミングで、検出走査線を駆動することができる。
第２動作において、ＴＰコントローラ３０は、水平同期信号の周波数とは異なる周波数で発生するパルスを含む駆動信号を駆動線ＤＲＬに出力することができる。パルスの周波数は、例えば、予めレジスタ等に記録された値を用いて決定することができる。
＜検出装置の動作例＞
検出装置３において、ＴＰコントローラ３０は、第１動作及び第２動作を切り替え可能となっている。第１動作は、ゲート線Ｇの画面走査のタイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御し、かつ、データ線Ｓへの信号出力のタイミングに基づいて、各駆動線ＤＲＬに出力する駆動信号のパルスのタイミングを制御する動作である。第２動作は、ゲート線Ｇの画面走査のタイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御し、かつデータ線Ｓへの信号出力の周波数とは異なる周波数のパルスを含む駆動信号を駆動線ＤＲＬへ出力する動作である。
（第１動作の例）
図４は、第１動作における信号の波形の一例を示す図である。図４に示す例では、一定の周期でパルスを発生する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃにより、表示装置２の駆動タイミングが制御される。
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの間隔は、１フレーム期間となる。１フレーム期間において、１画面のゲート線Ｇが走査される。例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスがゲート線Ｇの画面走査開始の契機となる。水平同期信号Ｈｓｙｎｃは、各行の画素の書き込みタイミングを制御する。例えば、水平同期信号Ｈｓｙｎｃのパルス発生のタイミングで、１本のゲート線Ｇに選択信号が印加され、複数のデータ線Ｓに一斉に映像信号が印加される。
ＴＰコントローラ３０は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃによりゲート線Ｇの画面走査が開始されるタイミングを把握することができる。さらに、水平同期信号Ｈｓｙｎｃにより各ゲート線が選択されデータ線Ｓに信号が入力されるタイミング、すなわち書き込みのタイミングを把握することができる。ＴＰコントローラ３０は、例えば、タイミングコントローラ７又はシステム側コントローラ１０から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃを受け取ることができる。
トリガ信号Ｔｒｇは、ＴＰコントローラ３０において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃを基に生成される信号である。トリガ信号Ｔｒｇは、タッチパネルの駆動線ＤＲＬの画面走査開始タイミングを制御する。
図４に示す例では、トリガ信号Ｔｒｇのパルスの周期（周波数）は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと同じ（１６ｍｓ）である。トリガ信号Ｔｒｇのパルスは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスより一定時間（Ｗｖｔ）だけ早いタイミングで発生する。ＴＰコントローラ３０は、このトリガ信号Ｔｒｇのパルスと垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルス発生との間の時間Ｗｖｔ（すなわちＶｓｙｎｃ―Ｔｒｇ間の調整幅）を予め設定することができる。
ＴＰコントローラ３０は、トリガ信号Ｔｒｇのパルスを検出すると、駆動線ＤＲＬの画面走査を開始する。各駆動線ＤＲＬの駆動信号Ｄｒは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期する複数のパルスを含む。すなわち、駆動信号Ｄｒは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃのパルスから一定時間（Ｗｈｔ）経過後に発生するパルスを含む。これにより、データ線Ｓの信号出力の周波数と同じ周波数のパルスを含む駆動信号Ｄｒが出力される。駆動信号Ｄｒのパルスの周波数は、この例では水平同期信号Ｈｓｙｎｃと同じであるが、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数の整数倍の周波数であってもよい。ＴＰコントローラ３０は、駆動信号Ｄｒのパルスと、水平同期信号Ｈｓｙｎｃのパルスとの時間差（Ｗｈｔ）を制御することができる。また、ＴＰコントローラ３０は、１本の駆動線ＤＲＬに印加する駆動信号Ｄｒのパルス数も制御することができる。
画面における全ての駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）へ順次駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（Ｐ）（以下、特に区別しない場合は、駆動信号Ｄｒと総称する。）を印加すると、１画面の走査が終了する。ここで、１画面の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の走査の時間は、１画面のゲート線Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）の走査の時間より短くなるようにＴＰコントローラ３０によって制御される。ＴＰコントローラ３０は、例えば、各駆動線ＤＲＬに印加する駆動信号Ｄｒのパルス数や周波数等を制御することにより、１画面の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の走査時間を制御することができる。
本実実施形態では、一例として、１画面の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の走査時間は、１画面のゲート線Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）の走査の時間の２分の１以下とすることができる。これにより、駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の画面走査と、次の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の画面走査との間の時間を十分に確保することができる。そのため、ＴＰコントローラ３０による検出信号の処理（例えば、検出信号を用いた検出位置の計算等）の時間を十分に確保することができる。
上記のように、表示装置２のゲート線Ｇの画面走査開始すなわち画面の書き込み開始と、タッチパネル２０の画面走査開始とをずらすことで、表示装置２による画面の書き込みを行う場所と、タッチパネル２０の駆動する箇所とを異ならせることができる。これにより、互いの干渉が抑制される。
図５は、画面におけるゲート線Ｇの駆動場所及び駆動線ＤＲＬの駆動場所の遷移の一例を示す図である。図５は、図４に示す信号で表示装置２及びタッチパネル２０が駆動された場合の例である。図５において、長方形は画面を表し、画面におけるゲート線Ｇの駆動場所すなわち画像の書き込みが行われている場所は矢印で示し、駆動線ＤＲＬの駆動場所（ＡＴ）は、ドットパターンで示している。
図５に示す例では、時刻ｔ１において、駆動線ＤＲＬの画面走査が開始された時点では、ゲート線Ｇの画面走査は開始されていない。駆動線ＤＲＬの画面走査開始後、走査が進むにしたがって、駆動線ＤＲＬの駆動場所は、画面の下方向（Ｙ方向にプラスの方向）へ移動する。ゲート線Ｇの画面走査が開始される時刻ｔ２では、駆動線ＤＲＬの駆動場所は、ゲート線Ｇの駆動場所より下になっている。すなわち、時刻ｔ２において、駆動線ＤＲＬの画面走査における駆動場所は、ゲート線Ｇの駆動場所と異なっている。
駆動線ＤＲＬの画面走査のＹ方向における速度は、ゲート線Ｇの走査速度より速い。そのため、時刻ｔ２から、駆動線ＤＲＬの駆動場所が画面の下端に達して、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了する時刻ｔ５までの間（時刻ｔ２〜ｔ５）に、ゲート線Ｇの駆動場所が、駆動線ＤＲＬの駆動場所に追いつくことはない。すなわち、ゲート線Ｇの画面走査の終了前に、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了し、次の画面走査が開始される（時刻ｔ６）。ゲート線Ｇの画面走査の終了時（時刻ｔ７）には、すでに、次の駆動線ＤＲＬの画面走査が開始されている。
このように、ゲート線Ｇの画面走査と駆動線ＤＲＬの画面走査が同時に行われる期間において、ゲート線Ｇの駆動場所と駆動線ＤＲＬの駆動場所が重ならないように、表示装置２及びタッチパネル２０が制御される。これにより、互いの干渉が抑制される。
図６は、ゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬの走査進行の関係を説明するためのグラフである。図６のグラフにおいて、縦軸は、走査した画素の行数（line数）、横軸は時間を表す。図６は、図４に示す信号で表示装置２及びタッチパネル２０が駆動された場合の例である。図６において、線Ｌｄｒは、駆動線ＤＲＬの画面走査のＹ方向の進行度合い、線Ｌｇは、ゲート線Ｇの画面走査のＹ方向の進行度合いを示す。走査の進行度合いは、画素の行数で表している。
図６に示すように、時刻ｔ１において、駆動線ＤＲＬの画面走査は、ゲート線Ｇの画面走査の開始（時刻ｔ２）より時間Ｗｖｔだけ早く開始される。そして、ゲート線Ｇの画面走査の開始後であって終了前に、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了する（時刻ｔ５）。また、駆動線ＤＲＬの画面走査の開始時ｔ１は、ゲート線Ｇの画面走査の開始時ｔ２より前であって、かつ、ゲート線Ｇの前回の画面走査の終了時ｔ１２の前となっている。
このように、本例では、駆動線ＤＲＬの画面走査が、２つの連続するゲート線Ｇの画面走査期間にまたがって行われる。すなわち、２つの連続するゲート線Ｇの画面走査のうち前の画面走査の終了前に、駆動線ＤＲＬの画面走査が開始され、後のゲート線Ｇの画面走査の開始後に、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了する。
ここで、画面の画素の全ての行に渡って駆動線ＤＲＬの走査を行う時間ＴＳｄｒは、画面の画素の全ての行に渡ってゲート線Ｇの走査を行う時間ＴＳｇより短い。すなわち、駆動線ＤＲＬのＹ方向の走査の速度は、ゲート線ＧのＹ方向の書き込みの速度より速い。そのため、線Ｌｄｒは、線Ｌｇと交わることがない。同じ時間に同じ行に対応する駆動線ＤＲＬとゲート線Ｇが駆動されることはない。
図６に示す例では、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期は、ゲート線Ｇの画面走査の周期と同じとなっている。いずれの画面走査も１フレーム期間を周期としている。これにより、駆動線ＤＲＬの駆動とゲート線Ｇの駆動との干渉をより確実に抑えることできる。なお、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期とゲート線Ｇの画面走査の周期は、必ずしも同じでなくてもよい。例えば、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期をゲート線Ｇの画面走査の周期より短くすることで、検出のレスポンス性能を高めることができる。
なお、図６に示す例では、１フレーム期間に、ゲート線Ｇが走査を行う期間と、ゲート線Ｇ及びデータ線Ｓを駆動させない休止期間（垂直帰線期間）とが含まれる。本例では、ゲート線Ｇの駆動と駆動線ＤＲＬの駆動を同時に行うことができるので、駆動線ＤＲＬの駆動は、休止期間に限定されない。そのため、１フレーム期間において、ゲート線Ｇの画面走査期間すなわち画素書き込み動作の期間を長く確保し、休止期間を短くすることができる。或いは、１フレーム期間を全てゲート線Ｇの走査期間、すなわち書き込み期間に割り当て、休止期間をなくすこともできる。これにより、表示画像の高解像度化と、検出性能の向上を、干渉の抑制しつつ両立させることが容易になる。
（第２動作の例）
図７は、第２動作における信号波形の一例を示す図である。図７に示す例では、駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の各々に出力される駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（Ｐ）のパルスの周期（周波数）が、図４に示す例と異なる。図７に示す例では、駆動信号Ｄｒのパルスの周波数は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃのパルスの周波数とは異なる。そのため、駆動信号Ｄｒのパルスの周波数は、データ線Ｓへの信号出力の周波数と異なる。すなわち、駆動信号Ｄｒは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃとは独立したタイミングで発生するパルスを含む。駆動信号Ｄｒのパルスのタイミングは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期していない。
このように、第２動作では、駆動信号Ｄｒのパルスの周波数が、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに律速されない。そのため、第２動作時には、ＴＰコントローラ３０は、駆動信号Ｄｒのパルスの周波数を水平同期信号Ｈｓｙｎｃと異ならせることができる。これにより、例えば、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数と近い周波数を持つ外来ノイズが存在する場合でも、外来ノイズの周波数と異なる周波数で、駆動線ＤＲＬを駆動することができる。ここで、外来ノイズは、表示装置２のデータ線Ｓ及びゲート線Ｇの信号に起因するノイズ以外のノイズである。例えば、タッチパネル２０の近くに配置されるＣＰＵ、電源等の電子部品又は配線等が、外来ノイズの原因となり得る。
図７に示す例では、駆動信号Ｄｒのパルスの周波数は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数より高くなっている。すなわち、駆動信号Ｄｒのパルスの周期は、ゲート線Ｇの画面走査において各ゲート線が選択される周期より短くなっている。そのため、第２動作における駆動信号Ｄｒのパルスの周波数は、第１動作における駆動信号Ｄｒのパルスの周波数より高くなる。これにより、ノイズ耐性を向上させることができる。
ＴＰコントローラ３０は、駆動信号Ｄｒのパルスが発生するたびに、各パルスに対応して検出線ＳＮＬの信号を検出する。駆動信号Ｄｒは、複数回のパルスを含む。そのため、１本の駆動線ＤＲＬに対して駆動信号Ｄｒが出力されると、検出線ＳＮＬを介して、パルスの数に応じた複数の検出値が得られる。これらの複数の検出値は、例えば、積算されて、検出すべき対象物の位置の演算等に用いられる。すなわち、複数の検出値の総和が計算され、演算に用いられる。１本の駆動線ＤＲＬの駆動信号Ｄｒのパルス数が多い程、積算回数は多くなる。積算回数が多くなると、積算された検出値に反映されるノイズの影響は少なくなる。そのため、各駆動線ＤＲＬの駆動信号Ｄｒのパルスの数が多いほど、ノイズ耐性は向上する。
第２動作では、水平同期信号Ｈｓｙｎｃとは異なる周波数で駆動信号Ｄｒのパルスを発生させるため、駆動信号Ｄｒは、データ線Ｓの信号と干渉する。そのため、第２動作では、データ線Ｓの信号によるノイズの影響を受けやすくなる。これに対して、駆動信号Ｄｒのパルスの周波数を、第１動作より高くすることで、ノイズ耐性を向上させることができる。すなわち、第２動作では、第１動作よりも駆動信号Ｄｒのパルスの数を増やすことで、検出値の数を増やし、ＴＰコントローラ３０の検出値に対する演算の回数を増やしている。これにより、検出される値に、ノイズフィルタリングをかけることができる。
図７に示す例では、駆動線ＤＲＬの画面走査の開始タイミングは、図４と同様に、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと一定時間（Ｗｖｔ）をおいたタイミングで開始される。すなわち、図７に示す第２動作においても、図４に示す第１動作においても、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングは、ゲート線Ｇの画面走査のタイミングと同期している（垂直同期ＯＮ）。ただし、図４に示す第１動作では、各駆動線ＤＲＬの駆動信号Ｄｒのパルスは、データ線Ｓの信号出力タイミングと同期している（水平同期ＯＮ）。これに対して、図７に示す第２動作では、各駆動線ＤＲＬの駆動信号Ｄｒのパルスは、データ線Ｓの信号出力タイミングと同期していない（水平同期ＯＦＦ）。
このように、第１動作では、垂直同期及び水平同期がＯＮなので、同時に駆動される表示装置２と検出装置３において、互いの干渉が抑えられる。しかし、例えば、表示装置２の駆動周波数と、外来ノイズの周期が、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周期すなわち１Ｈ（１水平同期期間）の周期と干渉している場合、第１動作をする検出装置３は、ノイズの影響により誤作動しやすくなる。第１動作では、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期する駆動信号Ｄｒが用いられるためである。そのような場合、ＴＰコントローラ３０は、第１動作を、第２動作に切り替えることができる。これにより、水平同期ＯＮが、水平同期ＯＦＦに切り替わる。水平同期ＯＦＦでは、駆動信号Ｄｒの周波数は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数と異なるものとなる。その結果、検出装置３は、１Ｈと干渉する周期を持つ外来ノイズの影響を受けにくくなる。
また、第２動作でも、垂直同期ＯＮのままなので、ゲート線Ｇの駆動と、駆動線ＤＲＬの駆動との干渉は抑えられる。そのため、表示装置２と検出装置３との間の互いの干渉は抑えられる。例えば、表示画面に検出装置３の駆動に起因するノイズが映り込む等、表示品質の低下を抑えることができる。
（第１動作と第２動作の切り替え処理の例）
図８は、ＴＰコントローラ３０による第１動作及び第２動作の切り替え処理の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、ＴＰコントローラ３０は、第１動作では、垂直同期ＯＮかつ水平同期ＯＮの状態で動作する（Ｓ１）。ＴＰコントローラ３０は、第１動作において、検出線ＳＮＬで検出される信号に含まれるノイズのレベルが予め設定された範囲を超えるか否かを判断する（Ｓ２）。ここは、ノイズレベルが閾値ＴＡを超えるか否かが判断される。ノイズレベルは、検出線ＳＮＬで検出される信号（以下、応答信号と称する）に基づいて判断することができる。例えば、応答信号から得られる容量値が、予め設定された許容範囲にあるか否か、または容量値が許容範囲から外れる度合いによってノイズレベルを判定することができる。
一例として、ＴＰコントローラ３０は、応答信号から得られる容量値の分布が、予め設定された許容範囲にない場合等に、ノイズレベルが閾値ＴＡを超えていると判定することができる。許容範囲にない場合として、例えば、ある検出線ＳＮＬにおける全ての駆動電極ＤＲＬとの交点において、所定値を超える容量変化が観測される場合が挙げられる。また、例えば、通常のタッチ操作ではありえない状態（棒状の対象物が画面を横切るようにして置かれた状態等）も、許容範囲にない場合と判断することができる。
このように、ノイズレベルが予め設定された範囲を超えるか否かの判断は、応答信号に異常が検出されるか否かの判断を含むことができる。また、Ｓ２の判断は、上記例の他に、応答信号に含まれるノイズ成分が所定レベルを超えるか否かの判断を含んでもよい。或いは、ＴＰコントローラ３０は、Ｓ２の判断として、応答信号に含まれる所定の周波数帯域のノイズ成分のレベルを判断することもできる。例えば、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数を含む周波数帯域のノイズ成分のレベルを判断することができる。これにより、第１動作における駆動信号Ｄｒのパルスの周波数を含む周波数帯域のノイズレベルを判断することができる。
なお、ノイズレベルの判断は、応答信号に含まれるノイズレベルに限られない。ＴＰコントローラは、例えば、検出装置３に設けられたノイズ測定器で測定されるノイズレベルを判断することもできる。例えば、ノイズ測定器で検出された、駆動信号Ｄｒのパルスの周波数を含む周波数帯域のノイズレベルを判断することができる。
ノイズレベルが予め設定された閾値ＴＡを超える場合（Ｓ３でＹＥＳ）、ＴＰコントローラ３０は、第１動作を第２動作に切り替える（Ｓ３）。第２動作で、ＴＰコントローラ３０は、垂直同期ＯＮかつ水平同期ＯＦＦの状態で動作する。ノイズレベルが予め設定された閾値ＴＡを超えない場合（Ｓ３でＮＯ）、ＴＰコントローラ３０は、第１動作を維持する（Ｓ１）。
ノイズレベルが閾値ＴＡを超えると判断される限り（Ｓ４でＹＥＳ）、第２動作が続けられる。第２動作において、ノイズレベルが予め設定された閾値ＴＡに達していないと判断されると（Ｓ４でＮＯ）、ＴＰコントローラ３０は、第２動作を第１動作に切り替える（Ｓ１）。
Ｓ４におけるノイズレベルの判断は、Ｓ２と同様に行われる。なお、Ｓ４におけるノイズレベル判断に用いる閾値ＴＡは、Ｓ２の閾値ＴＡと異なっていてもよい。
（第１動作と第２動作の切り替え処理の変形例）
図９は、第１動作及び第２動作の切り替え処理の変形例を示すフローチャートである。図９に示す例では、Ｓ１、Ｓ２は、図８と同様に実行することができる。ＴＰコントローラ３０は、第２動作（Ｓ３）において、ノイズレベルが、予め設定された閾値ＴＢを超える場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、駆動信号Ｄｒのパルスの周波数を変更する（Ｓ３２）。閾値ＴＢは、例えば、閾値ＴＡより高いレベルに設定することができる。
Ｓ３２の周波数の変更は、例えば、ＴＰコントローラ３０が、予め設定された複数の周波数のうちいずれかを選択することで実行される。周波数の変更は、ノイズレベルが閾値ＴＢより低くなるまで繰り返される。これにより、ＴＰコントローラ３０は、ノイズレベルをより低くできるよう、パルスの周波数を適切な周波数に変更することができる。なお、Ｓ３１の判断は、ノイズレベルが前回判断時より低いくなっている否かの判断であってもよい。また、Ｓ３２の周波数の変更には、例えば、周波数ホッピング（ＦＨ：Frequency Hopping）の技術を用いることができる。
Ｓ３２の周波数の変更の代わりに、パルス数を変更してもよい。すなわち、ＴＰコントローラ３０は、ノイズレベルが予め設定された範囲を超える場合に、パルス数を増加することができる。パルス数が増加することにより、ＴＰコントローラ３０による検出値の演算回数も増加する。これにより、ノイズ耐性を向上させることができる。
このように、ＴＰコントローラ３０（検出制御部）は、第２動作において、駆動信号のパルスの周波数又はパルス数を、ノイズレベルに応じて変更することができる。これにより、第２動作におけるノイズ耐性を向上させることができる。
＜ＴＰコントローラの構成例＞
ここで、タッチパネル２０を制御して、上記の動作を実現するＴＰコントローラ３０の構成例を説明する。図１０は、ＴＰコントローラ３０の構成例を示す機能ブロック図である。
図１０に示す例では、ＴＰコントローラ３０は、信号取得部３１、信号生成部３２、出
力部３３、切替部３５、及び座標検出回路３４を備える。信号生成部３２は、信号選択部
３２１及びタイマー３２２を含む。
信号取得部３１は、タイミングコントローラ７から、画面の表示の更新のタイミング制御に用いられる同期信号を受け付ける。信号取得部３１は、例えば、信号を入力するポートを含む。同期信号には、例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃが含まれる。
信号生成部３２は、信号取得部３１が受け付けた同期信号に基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御する信号及び、複数のパルスを含む駆動信号Ｄｒの基となる信号を生成する。
信号生成部３２は、第１動作と第２動作とを切り替えて動作する。第１動作において、信号生成部３２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御する信号を生成し、かつ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに基づいて、駆動信号Ｄｒのパルスのタイミングを制御する信号を生成する。第２動作において、信号生成部３２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御する信号を生成し、かつ水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数とは異なる周波数で駆動信号Ｄｒのパルスを発生させるための信号を生成する。
信号生成部３２は、第１動作及び第２動作において、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御する信号として、例えば、画面の検出走査の開始から終了までの間に、画面の表示の更新が開始されるよう制御する信号を生成する。また、駆動線ＤＲＬの画面走査の１画面における走査時間は、１画面の表示の更新時間と同じか又は短くなるよう制御する信号を生成することができる。
出力部３３は、信号生成部３２で生成された信号又はこの信号に基づく駆動信号を、タッチパネル２０に出力する。出力部３３は、信号生成部３２で生成された信号にしたがって、各駆動線ＤＲＬに駆動信号を印加する。
座標検出回路３４は、タッチパネル２０の検出線ＳＮＬで検出された検出信号に基づいて、対象物が接触又は接近した画面における位置（タッチパネル２０上の位置）を示す座標を計算する。
切替部３５は、信号生成部３２の第１動作と第２動作の切り替えを制御する。切替部３５は、タッチパネル２０の検出線ＳＮＬで検出された検出信号又は座標検出回路で計算された座標に基づいて、検出信号に含まれるノイズレベルを判断する。ノイズレベルに基づいて、信号生成部３２の第１動作と第２動作を切り替える。ノイズレベルに基づく第１動作と第２動作の切り替え処理は、例えば、図８又は図９に示すように実行することができる。
信号生成部３２において、タイマー３２２は、信号取得部３１が受け付けた同期信号に基づいて、内部信号を生成し、信号選択部３２１へ出力する。信号選択部３２１は、タイマー３２２が生成する内部生成信号及び信号取得部３１が受け付けた同期信号から少なくとも１つの信号を選択し、出力部３３に送信する。
タイマー３２２は、入力された信号のパルスの立ち上がり又は立ち下がりから予め設定された時間経過後にパルスを発生させることができる。これにより、例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスから一定時間（例えば、図１、図８のＷｖｔ、Ｗｈｔ等）だけずれた時点のパルスを含む信号を生成することができる。また、例えば、図１、図８のＴｒｇ又はＤｒ（１）〜Ｄｒ（ｐ）のパルスの周期のように、所定の周期のパルスを含む信号を生成することができる。
そのため、タイマー３２２は、入力信号のパルスのエッジ（立ち上がり又は立ち下がり）を検出するエッジ検出回路、一定周波数のクロック信号を生成するクロック生成回路、及び、エッジ検出後のクロック信号のクロックパルス数をカウントするカウンタ、カウンタによるカウント数に応じてパルスを発生させる内部信号生成回路（いずれも図示せず）を備えることができる。
内部信号生成回路は、カウンタのカウント数を、レジスタ等に予め設定された値と比較し、カウント数が予め設定された値に達するとパルスを発生させる。この場合、図１、図８のＷｖｔ、Ｗｈｔ、もしくは、Ｔｒｇ又はＴｒｇ又はＤｒ（１）〜Ｄｒ（ｐ）のパルス周期等を、予め設定することができる。
タイマー３２２は、内部信号として、例えば、図１、図８に示すトリガ信号Ｔｒｇ、駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（Ｐ）の基となるパルス信号、又は、１本の駆動線ＤＲＬの駆動時間を制御する駆動同期信号等を生成することができる。タイマー３２２は、第１動作の駆動信号Ｄｒのパルス信号として、水平同期信号Ｈｓｙｎｃのパルスの立ち上がりから一定時間（Ｗｈｔ）おいて立ち上がるパルスを生成する。また、タイマー３２２は、第２動作の駆動信号Ｄｒのパルス信号として、予め設定された周波数で立ち上がるパルスを生成する。
信号選択部３２１は、タイマー３２２で生成された信号のうち出力部３３へ供給する信号を少なくとも１つ選択する。例えば、信号選択部３２１は、タイマー３２２で生成された各駆動線ＤＲＬの駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（ｐ）を選択することができる。又は、駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（ｐ）の基となるパルス信号と、駆動タイミングを示すトリガ信号Ｔｒｇとを選択することができる。さらに、各駆動線ＤＲＬの駆動タイミングを示す駆動同期信号が選択されてもよい。出力部３３は、信号選択部３２１から出力される信号にしたがって、駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）に駆動信号Ｄｒを印加する。
信号選択部３２１は、切替部３５から第１動作の指示を受けている場合は、タイマーが生成するパルス信号のうち、第１動作の駆動信号Ｄｒのパルス信号を選択する。信号選択部３２１は、切替部３５から第２動作の指示を受けている場合は、第２動作の駆動信号Ｄｒのパルスを選択する。
このように、タイマー３２２で第１動作用のパルス信号と、第２動作用のパルス信号を発生させ、信号選択部３２１で、切替部３５からの指示に基づいていずれかを選択する構成とすることができる。なお、切り替えのための構成は、上記例に限られない。例えば、タイマー３２２が切替部３５からの指示に基づいて、生成するパルス信号を切り替える構成とすることもできる。
なお、ＴＰコントローラ３０の構成は、図１０に示す例に限られない。例えば、座標検出回路３４は、ＴＰコントローラ３０の外部に配置することもできる。また、信号取得部３１が受信する信号は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃに限られず、これらの代わりに又はこれらに加えて、その他の表示画面の更新タイミングを制御する信号を受信してもよい。例えば、信号取得部３１は、ＧＰＩＯ（General Purpose Input Output）をタイミングコントローラ７から受信することができる。また、信号取得部３１は、タイミングコントローラ７ではなく、システム側コントローラ１０から同期信号を受信してもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。
図４に示す例では、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期は、ゲート線Ｇの画面走査の周期と同じであるが、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期は、ゲート線Ｇの画面走査の周期と異なっていてもよい。例えば、図４に示す例において、トリガ信号Ｔｒｇのパルスの周期が、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの周期の２分の１とすることができる。
また、上記実施形態は、複数の駆動線ＤＲＬに対して、１本ずつ順にパルス信号を入力する駆動の例であるが、２本以上の駆動線ＤＲＬに同時にパルス信号を入力する駆動であってもよい。また、上記実施形態は、相互容量方式のタッチパネルの例であるが、タッチパネルは、自己容量方式であってもよい。
また、表示装置２は、上記のような液晶表示装置に限定されない。表示装置２は、例えば、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、或は、電気泳動又はＭＥＭＳを用いたディスプレイなどであってもよい。
１ センサ付き表示装置
２ 表示装置
３ 検出装置
４ 走査線駆動回路（走査駆動部の一例）
５ データ線駆動回路（データ駆動部の一例）
８ ＴＦＴ（スイッチング素子の一例）
９ 画素電極
１１ 共通電極
２０ タッチパネル
３０ ＴＰコントローラ（検出制御部の一例）
Ｇ ゲート線（表示走査線の一例）
Ｓ データ線
ＤＲＬ 駆動線（検出走査線の一例）
ＳＮＬ 検出線

Claims (8)

  1. 画像を表示する画面と、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有するセンサ付き表示装置であって、
    第１方向に並ぶ複数の表示走査線と、
    前記第１方向と異なる第２方向に並ぶ複数のデータ線と、
    前記表示走査線と前記データ線との各交点に対応して設けられる複数のスイッチング素子と、
    前記複数のスイッチング素子にそれぞれ接続される複数の画素電極と、
    前記複数の表示走査線を前記第１方向に順に選択する画面走査を繰り返す走査駆動部と、
    前記走査駆動部による前記表示走査線の走査に同期して前記複数のデータ線に信号を出力することで、前記画素電極に表示すべき階調に応じた電圧を印加するデータ駆動部と、
    前記第１方向に並ぶ複数の検出走査線と、
    前記第２方向に並ぶ複数の検出線と、
    前記複数の検出走査線に順に、複数のパルスを含む駆動信号を出力する画面走査を繰り返し、前記検出走査線の駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出制御部とを有し、
    前記検出制御部は、前記表示走査線の画面走査のタイミングに基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御し、かつ、前記データ線への信号出力のタイミングに基づいて、前記駆動信号のパルスのタイミングを制御する第１動作と、前記表示走査線の画面走査のタイミングに基づいて、前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御し、かつ前記データ線への信号出力の周波数とは異なる周波数のパルスを含む駆動信号を出力する第２動作とを切り替え可能であり、
    前記検出制御部は、前記走査駆動部による前記表示走査線の画面走査開始のタイミングを制御するための垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査開始タイミングを制御し、
    前記検出制御部は、前記データ線の信号出力のタイミングを制御するための水平同期信号に基づいて、前記各検出走査線の駆動信号のパルス出力のタイミングを制御する、センサ付き表示装置。
  2. 前記第２動作における前記駆動信号のパルスの周波数は、前記第１動作における前記駆動信号のパルスの周波数より高い、請求項１に記載のセンサ付表示装置。
  3. 前記検出制御部は、前記検出線で検出される信号に含まれるノイズレベルに基づいて、前記第１動作及び前記第２動作を切り替える、請求項１又は２に記載の、センサ付表示装置。
  4. 前記検出制御部は、前記第１動作における駆動信号のパルスの周波数を含む周波数帯域のノイズのレベルに基づいて、前記第１動作及び前記第２動作を切り替える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ付表示装置。
  5. 前記検出制御部は、前記第１動作時のノイズレベルが予め設定された範囲を超えた場合、第２動作に切り替える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサ付表示装置。
  6. 前記表示走査線、前記データ線及び前記スイッチング素子が配置される第１基板と、
    前記第１基板に対向して設けられる第２基板と、
    前記複数の画素電極に対向して設けられる共通電極とさらに備え、
    前記検出走査線及び前記検出線は、前記第１基板又は前記第２基板の少なくとも一方に配置され、前記共通電極とは独立して設けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサ付き表示装置。
  7. 行列状に配置された複数の画素を有する画面と、前記画素の行方向に延びる検出走査線と、列方向に延びる検出線を有し、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを備える電子機器を制御する制御装置であって、
    前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための垂直同期信号と、前記画面の各行の画素の表示の更新タイミングを制御する水平同期信号とを受け付ける信号取得部と、
    前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御する信号及び、前記検出走査線に出力する複数のパルスを含む駆動信号の基となる信号を生成する信号生成部と、
    前記信号生成部で生成された信号に基づいて、前記駆動信号を前記検出走査線へ出力する出力部とを備え、
    前記制御装置は、前記複数の検出走査線に順に、前記複数のパルスを含む前記駆動信号を出力する画面操作を繰り返し、前記検出走査線の駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出し、
    前記信号生成部は、前記垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査開始のタイミングを制御する信号を生成し、かつ、前記水平同期信号に基づいて、前記駆動信号のパルス出力のタイミングを制御する信号を生成する第１動作と、前記垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査開始のタイミングを制御する信号を生成し、かつ水平同期信号の周波数とは異なる周波数で前記駆動信号のパルスを発生させる信号を生成する第２動作とを切り替え可能である、制御装置。
  8. 行列状に配置された複数の画素を有する画面と、前記画素の行方向に延びる検出走査線と、列方向に延びる検出線を有し、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを備える電子機器を制御する制御方法であって、
    前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための垂直同期信号と、前記画面の各行の画素の表示の更新タイミングを制御する水平同期信号とを受け付ける信号取得工程と、
    前記検出走査線の画面走査のタイミングを制御する信号及び、前記検出走査線に出力する複数のパルスを含む駆動信号の基となる信号を生成する工程と、
    前記信号生成工程で生成された信号に基づいて、前記駆動信号を前記検出走査線に出力する出力工程とを有し、
    前記複数の検出走査線に順に、前記出力工程を繰り返し、前記検出走査線の駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出し、
    前記信号生成工程において、前記垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査開始のタイミングを制御する信号を生成し、かつ、前記水平同期信号に基づいて、前記駆動信号のパルス出力のタイミングを制御する信号を生成する第１動作と、前記垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査開始のタイミングを制御する信号を生成し、かつ水平同期信号の周波数とは異なる周波数で前記駆動信号のパルスを発生させる信号を生成する第２動作とを切り替え可能である、制御方法。

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