JP7481789B2 - 表示装置、制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、タッチ検出機能を有する表示装置、制御装置および制御方法に関する。

表示パネルの画素に共通電圧を供給する共通電極をタッチセンサ電極として使用するインセル型のタッチディスプレイが知られている（たとえば特許文献１参照）。

国際公開第２０１８／１２３８１３号

インセル型のタッチディスプレイは、共通電極より観察者側には電極が存在しないため、共通電極より観察者側にタッチセンサ電極が配置されたアウトセル型のタッチディスプレイよりもノイズを放射しやすい。インセル型のタッチディスプレイにおいて、ノイズの放射を抑制することが求められている。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の表示装置は、画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有するパネル部と、前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を出力する駆動回路と、前記複数の共通電極のそれぞれから受信した検出信号に基づいて、前記パネル部への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、を備え、単位フレーム期間において、前記パネル部に画像を表示させる表示期間とタッチ検出期間とが交互に配置され、前記駆動回路は、前記各タッチ検出期間において、前記複数の共通電極のそれぞれに前記タッチ駆動信号を出力し、前記駆動回路は、前記タッチ検出期間のための動作モードとして、第１モードと第２モードとを有し、前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間に、前記複数の共通電極のそれぞれに対して前記タッチ駆動信号を出力し、前記第１モードにおいて、前記各タッチ検出期間に、前記複数の共通電極のそれぞれに対して、複数のパルスを含む信号であって、当該複数のパルスの振幅が一定の信号を出力し、前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間は、第１の区間と第２の区間とを含み、前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間の前記タッチ駆動信号はそれぞれ、前記第１の区間に渡って、前記第１の区間に含まれる複数のパルスの振幅値が第１値から前記第１値より大きい第２値に変化し、且つ、前記第２の区間に渡って、前記第２の区間に含まれる複数のパルスの振幅値が前記第２値から前記第１値に変化する。

上記の態様により、ノイズの放射を抑制することができる。

図１は、第１の実施の形態に係る表示システムのブロック図である。 図２は、図１のパネル部の回路構成を概略的に示す図である。 図３は、図２の共通電極の配置を示す上面図である。 図４は、図１のパネル部の縦断面図である。 図５は、表示装置における表示期間及びタッチ検出期間との関係を説明する図である。 図６は、第１の実施の形態に係る表示装置のタッチ駆動信号の波形の一例を示す図である。 図７は、第１の実施の形態に係る表示装置のタッチ駆動信号およびタッチ検出信号の波形の一例を示す図である。 図８（ａ）～（ｃ）は、第１の実施の形態に係るタッチ駆動信号の波形の具体例を示す図である。図８（ｄ）は、比較例に係るタッチ駆動信号の波形を示す図である。 図９は、図８（ａ）～（ｄ）のタッチ駆動信号の周波数成分を示す図である。 図１０（ａ）および（ｂ）は、第１の実施の形態に係るタッチ駆動信号の波形の具体例を示す図である。図１０（ｄ）は、比較例に係るタッチ駆動信号の波形を示す図である。 図１１は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、および、図１０（ｄ）のタッチ駆動信号の周波数成分を示す図である。 図１２（ａ）は、共通電極に供給される電圧信号の従来例を示す図である。図１２（ｂ）は、従来例の電圧信号の周波数成分を示す模式図である。図１２（ｃ）は、第２の実施の形態に係る電圧信号の周波数成分の一例を示す模式図である。 図１３は、第２の実施の形態に係る表示システムのブロック図である。 図１４は、第２の実施の形態に係る第２駆動回路のタッチ駆動に関する機能を示すブロック図である。 図１５（ａ）～（ｃ）は、第２の実施の形態に係るタッチ駆動信号の波形の具体例を示す図である。図１５（ｄ）は、比較例に係るタッチ駆動信号の波形を示す図である。 図１６は、図１５（ａ）～（ｄ）のタッチ駆動信号の周波数成分を示す図である。 図１７は、第３の実施の形態に係る第２駆動回路のタッチ駆動に関する機能を示すブロック図である。 図１８は、第４の実施の形態に係る表示システムのブロック図である。 図１９は、第４の実施の形態に係る第２駆動回路のタッチ駆動に関する機能を示すブロック図である。 図２０は、第４の実施の形態に係る第２駆動回路のタッチ駆動に関する動作を示すフローチャートである。 図２１は、第４の実施の形態の変形例に係るパネル制御部による、第２駆動回路の動作モードを決定する動作を示すフローチャートである。 図２２は、第５の実施の形態に係る表示システムのブロック図である。 図２３は、第５の実施の形態に係るパネル制御部のタッチ駆動周波数を決定する動作を示すフローチャートである。 図２４は、第５の実施の形態に係るパネル制御部のタッチ駆動周波数を決定する動作を示すフローチャートである。 図２５は、従来技術を説明する図である。

（本開示の基礎となった知見）
インセル型のタッチディスプレイでは、タッチ駆動信号の高調波成分に起因する放射ノイズの発生を抑制するために、それぞれが正弦波状である複数のパルスを含むタッチ駆動信号が用いられる場合がある。しかし、本発明者は、このような各パルスが正弦波状のタッチ駆動信号を用いた場合であっても、インセル型のタッチディスプレイは、共通電極に供給される電圧信号が画像表示期間とタッチ検出期間とで切り替えられるため（画像表示期間は基準電圧信号、タッチ検出期間はタッチ駆動信号）、その切り替えによる電圧変動に起因した放射ノイズが発生するという課題を見出した。詳細には、図１２（ａ）に示されるように、共通電極に供給される電圧信号の包絡線が矩形波の波形のように現れ、この電圧変動に起因した放射ノイズが発生してしまう。この課題を解決するために、本開示に係る表示装置は以下のように構成される。

＜第１の実施の形態＞
まず、図１を用いて、第１の実施の形態に係る表示システムＳについて説明する。図１は、第１の実施の形態に係る表示システムＳの構成例を示すブロック図である。表示システムＳは、例えば、自動車等の車両に搭載されたシステムとして用いられる。

表示システムＳは、表示装置１とホスト１０とを備える。

ホスト１０は、制御部１１と、受信機１２と、アンテナ１３とを備える。制御部１１は、例えばＣＰＵであり、ホストＣＰＵとも呼ばれる。制御部１１は、画像データおよび制御データを表示装置１へ出力し、表示装置１を制御する。

受信機１２は、アンテナ１３を介して無線信号を受信する。受信機１２は、例えば、ラジオ受信機能、ＧＰＳ受信機能、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ受信機能の少なくとも１つを含む。受信機１２が複数の受信機能を含む場合、アンテナ１３は、受信機能毎のアンテナを含むことができる。

表示装置１は、制御装置２およびパネル部３を備える。

パネル部３は、例えば、カーナビゲーション画面などが表示される車室内のセンターディスプレイなどとして利用される。

パネル部３は、インセル型のＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶パネルであり、画像表示とともにタッチ検出が可能である。パネル部３の構成は、例えば、以下に説明する周知の構成となっている。

図２は、図１のパネル部３の回路構成を概略的に示す。図２は、各構成要素の概略的な配置も示す。パネル部３は、行方向に延びる複数のゲート線Ｇ１，Ｇ２，・・・と、列方向に延びる複数のソース線Ｓ１，Ｓ２，・・・と、複数の画素スイッチング素子３０と、複数の画素電極３２と、複数の共通電極３４とを備える。各画素スイッチング素子３０は、薄膜トランジスタであり、ゲート線とソース線の交点付近に画素に対応して設けられる。各画素スイッチング素子３０において、ゲートにはゲート線が接続され、ソースにはソース線が接続され、ドレインには画素電極３２が接続される。１つの共通電極３４に対して、複数の画素スイッチング素子３０と複数の画素電極３２が配置される。画素電極３２と共通電極３４との間の電界により液晶層が制御される。

共通電極３４は、画像表示およびタッチ検出に共用される。そのため、電極の層数を削減して、表示装置２２を薄く構成できる。共通電極３４は、センサ電極と呼ぶこともできる。

図３は、図２の共通電極３４の配置を示す上面図である。複数の共通電極３４は、マトリクス状に配置される。各共通電極３４は、信号線３６で制御装置２に接続される。

パネル部３は、自己容量方式によりタッチ位置を検出する。パネル部３の表示面に指が近づくと、共通電極３４と指の間に静電容量が発生する。静電容量が発生すると共通電極３４における寄生容量が増加し、共通電極３４にタッチ駆動信号を供給するときの電流が増加する。この電流の変動量にもとづいてタッチ位置が検出される。

図４は、図１のパネル部３の縦断面図である。パネル部３は、厚さ方向に沿って順に重ねて配置されるバックライトユニット４０、下偏光板４２、薄膜トランジスタ基板（以下、ＴＦＴ基板と呼ぶ）４４、液晶層５２、カラーフィルタ基板５４、上偏光板５６、接合層５８、および、保護層６０を備える。

以下の説明では、パネル部３の厚さ方向のうち、ＴＦＴ基板４４に対して保護層６０が位置する側を前面側とし、その逆を背面側とする。

パネル部３は、バックライトユニット４０から出射された光を用いて、画像光を前面側、即ち観察者側に出射する。

ＴＦＴ基板４４は、ガラス基板４６、ガラス基板４６の前面側に配置された複数のゲート電極４８、複数のソース電極５０、および、複数の共通電極３４を有する。図示は省略するが、ＴＦＴ基板４４は、図２の複数のゲート線Ｇ１，Ｇ２，・・・、複数のソース線Ｓ１，Ｓ２，・・・、複数の画素電極３２および複数の画素スイッチング素子３０も有する。ＴＦＴ基板４４の前面側に配置された液晶層５２は、画素電極３２と共通電極３４との間に発生する横方向の電界により制御される。

接合層５８は、透光性を有し、上偏光板５６と保護層６０とを接合する。接合層５８は、例えば、ＯＣＡ（Optically Clear Adhesive）などの透明粘着シート、または、ＯＣＲ（Optically Clear Resin）などの液状の透明樹脂が硬化したものである。

保護層６０は、パネル部３を保護するための透光性を有する層であり、ガラス基板またはプラスチック基板などで構成される。保護層６０は、前面板やカバーレンズなどとも呼ばれる。

図１に戻って説明を続ける。制御装置２は、ホスト１０から供給された画像データおよび制御データに基づいてパネル部３を制御する。制御装置２は、例えばＩＣとして構成される。

制御装置２は、パネル制御部２０と、第１駆動回路２１と、第２駆動回路２２と、タッチ検出回路２３とを備える。

パネル制御部２０は、ホスト１０の制御部１１から取得する各種データに従って、パネル部３における画像表示やタッチ検出を制御する。パネル制御部２０は、具体的には、第１駆動回路２１および第２駆動回路２２それぞれの駆動タイミングや、タッチ検出回路２３のタッチ検出タイミング等を制御する。パネル制御部２０は、例えばマイコンとして構成される。

ここで、図５を用いて、表示装置１における表示期間とタッチ検出期間との関係を説明する。以下、明細書および図面において、表示期間を「Ｔａ」と表記し、タッチ検出期間を「Ｔｂ」と表記する。図５に示されるように、表示装置１の単位フレーム期間（１フレーム期間）は、複数の表示期間Ｔａと複数のタッチ検出期間Ｔｂとを含み、表示期間Ｔａとタッチ検出期間Ｔｂとが交互に配置される。単位フレーム期間は、垂直同期期間とも呼ばれる。

パネル制御部２０は、単位フレーム期間において、表示期間Ｔａとタッチ検出期間Ｔｂのタイミングを制御する。そして、パネル制御部２０は、表示期間Ｔａにおいて、第１駆動回路２１および第２駆動回路２２を動作させ、パネル部３に画像を表示させる。また、パネル制御部２０は、タッチ検出期間Ｔｂにおいて、第２駆動回路２２およびタッチ検出回路２３を動作させ、パネル部３に対するタッチ検出を実行させる。

第１駆動回路２１は、表示期間Ｔａにおいて、パネル部３（パネル部３の複数のソース線および複数のゲート線）に対して各種信号を出力することで、パネル部３の複数の画素電極３２に電圧を印加させる。例えば、第１駆動回路２１は、選択ゲート線にゲート駆動信号を供給し、各ソース線に階調に応じたソース駆動信号を供給する。これにより、選択画素の画素スイッチング素子３０をオンさせ、その画素電極３２へ階調に対応した電圧を印加させる。

第２駆動回路２２は、表示期間Ｔａにおいて、パネル部３の各共通電極３４に予め定められた固定電圧である基準電圧信号ＶＣＯＭを出力し、タッチ検出期間Ｔｂにおいて、パネル部３の各共通電極３４にタッチ駆動信号ＴＸを出力する。

ここで、図６を用いて、第１の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸの波形について説明する。

各タッチ検出期間Ｔｂにおいて第２駆動回路２２から出力されるタッチ駆動信号ＴＸは、Ｎ個のパルスを含み、各パルスは、正弦波状の信号である。また、タッチ検出期間Ｔｂは、パルスの振幅値が増加傾向にある立ち上がり区間と、パルスの振幅値が概ね安定する安定区間と、パルスの振幅値が減少傾向にある立ち下がり区間とを含む。ただし、タッチ検出期間Ｔｂは、安定区間を含まないこともある。例えば、タッチ駆動信号ＴＸは、タッチ検出期間Ｔｂの先頭（１番目）のパルスからＭ番目のパルスまでの区間（立ち上がり区間）に渡って、パルスの振幅値が第１値から第１値より大きい第２値に変化し、Ｍ番目のパルスから（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスまでの区間（安定区間）において、各パルスの振幅値が第２値であり、（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスから後尾（Ｎ番目）のパルスまでの区間（立ち下がり区間）に渡って、パルスの振幅が第２値から第１値に変化し、Ｍは２以上の整数であり、Ｎは（２Ｍ－１）以上の整数である。

図６に示す具体例では、Ｍ＝３であり、タッチ検出期間Ｔｂの先頭（１番目）のパルスからＭ番目のパルスまでの区間に渡って、パルスの振幅値がＶ１から最大振幅値であるＶｂに変化し、Ｍ番目のパルスから（Ｎ－２）番目のパルスまでの区間においては、各パルスの振幅値がＶｂであり、（Ｎ－２）番目のパルスから後尾（Ｎ番目）のパルスまでの区間に渡っては、パルスの振幅がＶｂからＶ１に変化している。

第２駆動回路２２は、タッチ検出期間Ｔｂにおいて出力するタッチ駆動信号ＴＸについて、先頭（１番目）のパルスからＭ番目のパルスまでの区間に渡って、パルスの振幅値を第１値から第２値に段階的に制御し、Ｍ番目のパルスから（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスまでの区間において、各パルスの振幅値を第２値に制御し、（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスから後尾（Ｎ番目）のパルスまでの区間に渡っては、パルスの振幅を第２値から第１値に段階的に制御する。

第２駆動回路２２は、例えば、複数のパルスを含む信号であって、各パルスが所定の振幅を有する正弦波状の信号を生成し、生成した正弦波状の信号に含まれる各パルスの振幅を増幅制御することにより、パルスの振幅が制御されたタッチ駆動信号ＴＸをパネル部３の各共通電極３４に出力する。

タッチ検出回路２３は、パネル部３への物体のタッチを検出する。具体的には、タッチ検出回路２３は、タッチ駆動信号ＴＸが供給された複数の共通電極３４のそれぞれから、タッチ駆動信号ＴＸに基づくタッチ検出信号ＲＸを受信する。そして、タッチ検出回路２３は、受信した各タッチ検出信号ＲＸに基づいて、当該共通電極３４に対応する位置に対するタッチ検出の有無を示す検出値を導出する。

図７を用いて、タッチ検出回路２３による検出値の導出方法について、具体例を挙げて説明する。

（具体例１）
タッチ検出回路２３は、例えば、タッチ検出期間Ｔｂのうち、タッチ駆動信号ＴＸのパルスの振幅値が一定である期間について、タッチ検出信号ＲＸに基づく検出値を導出する。

図７において、タッチ検出回路２３は、例えば、タッチ駆動信号ＴＸのパルスの振幅値がＶｂである期間Ｔｃについて、タッチ検出信号ＲＸに基づく検出値を導出する。

具体的には、タッチ検出回路２３は、例えば、期間Ｔｃに対応するタッチ駆動信号ＴＸのパルスそれぞれについて、当該パルスの所定の期間で共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸを積分する。そして、各積分値と基準値との差分値を算出する。ここで、基準値は、各共通電極３４の基準静電容量に基づいて導出される。基準値の導出には、公知の技術を利用できる。たとえば、パネル制御部２０は、連続する所定数の単位フレーム期間において、共通電極３４ごとに複数の積分値を算出し、その複数の積分値の統計値を基準値として導出しても良い。タッチ検出回路２３は、続いて、算出した複数の差分値を平均し、その平均値を検出値として算出する。タッチによる共通電極３４の静電容量の変化量が大きいほど、検出値は大きくなる。タッチがなく、共通電極３４の静電容量の変化量がゼロであれば、検出値はゼロである。

なお、上述した方法に限定されず、タッチ駆動回路２３は、例えば、期間Ｔｃに対応するタッチ駆動信号ＴＸに含まれる全てのパルスについて、各パルスの所定の期間で共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸを一括して積分する。そして、積分値と基準値との差分値を算出し、その差分値を検出値としても良い。

（具体例２）
上記具体例１では、タッチ検出期間Ｔｂのうち、タッチ駆動信号ＴＸのパルスの振幅値が一定である期間について、タッチ検出信号ＲＸに基づく検出値を導出する具体例を示したが、これに限定されない。振幅値が異なるパルスを含む期間について、タッチ検出信号ＲＸに基づく検出値を導出しても良い。

例えば、タッチ検出回路２３は、タッチ検出期間Ｔｂについて、タッチ検出信号ＲＸに基づく検出値を導出しても良い。

具体的には、タッチ検出回路２３は、例えば、タッチ検出期間Ｔｂに対応するタッチ駆動信号ＴＸのパルスそれぞれについて、当該パルスの所定の期間で共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸを積分し、積分値を算出する。そして、タッチ検出回路２３は、期間Ｔｃのタッチ検出信号ＲＸに基づく各積分値については、当該各積分値と基準値との差分値を算出する。一方、タッチ駆動信号ＴＸのパルスの振幅値がＶｂより小さい期間である、期間Ｔｅのタッチ検出信号ＲＸに基づく各積分値については、対応するタッチ駆動信号ＴＸの各パルスの振幅値に応じた補正処理を行う。例えば、各積分値に（Ｖｂ／当該パルスの振幅値）を乗算する補正処理を行う。そして、補正後の各値と基準値との差分値を算出する。タッチ検出回路２３は、続いて、算出した複数の差分値を平均し、その平均値を検出値として算出する。

なお、上述した方法に限定されず、タッチ駆動回路２３は、例えば、期間Ｔｂに対応するタッチ駆動信号ＴＸに含まれる全てのパルスについて、各パルスの所定の期間で共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸを一括して積分する。そして、積分値と基準値との差分値を算出し、その差分値を検出値としても良い。

また、具体例２において、タッチ駆動信号ＴＸのパルスの振幅値が所定の値より小さい期間については、積分値を算出しないようにしても良い。例えば、タッチ検出期間Ｔｂのタッチ駆動信号ＴＸのパルスの内、先頭および後尾のパルスは振幅値が比較的小さい。そこで、タッチ検出回路２３は、タッチ検出信号ＴＸの先頭および後尾のパルスについて、積分値を算出しないようにしても良い。

ここで、図８および図９を用いて、第１の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸの具体例および効果について説明する。図８（ａ）～（ｃ）は、第１の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸの波形の具体例を示す。図８（ｄ）は、比較例に係るタッチ駆動信号ＴＸの波形を示す。図９は、図８（ａ）～（ｄ）のタッチ駆動信号ＴＸの周波数成分を示す。図９において、縦軸は周波数成分（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（ｋＨｚ）を示す。図９の１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ、１００１ｄはそれぞれ、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）のタッチ駆動信号ＴＸそれぞれの周波数成分を示す。図８および図９の具体例および比較例において、タッチ駆動信号ＴＸの最大振幅値は４．８Ｖであり、基準電圧信号ＶＣＯＭの固定電圧は０Ｖであり、タッチ駆動信号ＴＸの周波数（タッチ駆動周波数Ｆ）は６１ｋＨｚであり、フレーム周波数ｆｄは６０Ｈｚであり、タッチ検出発生の周波数ｆは４８０Ｈｚである。

図８（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸの周波数成分（図９の１００１ａ、１００１ｂ、および、１００１ｃ）は、図８（ｄ）の周波数成分（図９の１００１ｄ）よりも抑制されている。よって、図８（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、比較例の図８（ｄ）のタッチ駆動信号ＴＸと比較して、放射ノイズの発生を抑制できる。

また、図８（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、図８（ｃ）、図８（ｂ）、図８（ａ）の順（図９の１００１ｃ、１００１ｂ、１００１ａの順）で、周波数成分を抑制する効果が大きい。よって、図８（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、図８（ｃ）、図８（ｂ）、図８（ａ）の順で、放射のノイズの発生を抑制する効果が大きい。すなわち、タッチ駆動信号ＴＸの立ち上がり区間と立ち下がり区間とのそれぞれにおいて、パルスの振幅幅の増減の傾きがゆるやかなほど、周波数成分を抑制する効果が大きく、放射のノイズの発生を抑制する効果が大きい。

一方、タッチ駆動信号ＴＸのパルスの振幅値が大きいほど、タッチ検出の感度を向上させられる。図８（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）の順に、最大振幅値のパルスの数、および、比較的大きい振幅値のパルスの数が多い。よって、図８（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）の順で、タッチ検出の感度を確保しやすい。

続いて、図１０および図１１を用いて、第１の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸの別の具体例について説明する。図１０（ａ）および（ｂ）は、第１の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸの波形の具体例を示す。上述した図８（ａ）～（ｃ）では、タッチ駆動信号ＴＸの立ち上がり区間と立ち下がり区間とのそれぞれにおいて、パルスの振幅幅の増減の傾きが一定であったのに対し、図１０（ａ）および（ｂ）では、この傾きが段階的に大きくなっている。図１０（ｄ）は、比較例に係るタッチ駆動信号ＴＸの波形を示す。図１１は、図１０（ａ）、（ｂ）および（ｄ）のタッチ駆動信号ＴＸの周波数成分を示す。図１１において、縦軸は周波数成分（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（ｋＨｚ）を示す。図１１の１００２ａ、１００２ｂ、１００２ｄはそれぞれ、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｄ）のそれぞれのタッチ駆動信号ＴＸの周波数成分を示す。図１０および図１１の具体例および比較例において、タッチ駆動信号ＴＸの最大振幅値は４．８Ｖであり、基準電圧信号ＶＣＯＭの固定電圧は０Ｖであり、タッチ駆動信号ＴＸの周波数（タッチ駆動周波数Ｆ）は６１ｋＨｚであり、フレーム周波数ｆｄは６０Ｈｚであり、タッチ検出発生の周波数ｆは４８０Ｈｚである。

図１０（ａ）および（ｂ）の周波数成分（図１１の１００２ａおよび１００２ｂ）は、図１０（ｄ）の周波数成分（図１１の１００２ｄ）よりも抑制されている。よって、図１０（ａ）および（ｂ）のタッチ駆動信号ＴＸは、比較例の図１０（ｄ）のタッチ駆動信号ＴＸと比較して、放射ノイズの発生を抑制できる。

また、図１０（ｂ）の周波数成分（図１１の１００２ｂ）は、図１０（ａ）の周波数成分（図１１の１００２ａ）よりも抑制されている。よって、タッチ駆動信号ＴＸの立ち上がり区間と立ち下がり区間とのそれぞれにおいて、パルスの振幅幅の増減の傾きがゆるやかなほど、周波数成分を抑制する効果が大きく、放射のノイズの発生を抑制する効果が大きい。

一方、図１０（ａ）のタッチ駆動信号ＴＸは、図１０（ｂ）のタッチ検出信号ＴＸよりも、最大振幅値のパルスの数、および、比較的大きい振幅値のパルスの数が多いため、タッチ検出の感度を確保しやすい。

本実施の形態において、各タッチ検出期間Ｔｂにおいて第２駆動回路２２から出力されるタッチ駆動信号ＴＸは、Ｎ個のパルスを含み、各パルスは、正弦波状の信号である。また、タッチ検出期間Ｔｂは、パルスの振幅値が増加傾向にある立ち上がり区間と、パルスの振幅値が概ね安定する安定区間と、パルスの振幅値が減少傾向にある立ち下がり区間とを含む。ただし、タッチ検出期間Ｔｂは、安定区間を含まないこともある。例えば、タッチ駆動信号ＴＸは、タッチ検出期間Ｔｂの先頭（１番目）のパルスからＭ番目のパルスまでの区間（立ち上がり区間）に渡って、パルスの振幅値が第１値から第１値より大きい第２値に変化し、Ｍ番目のパルスから（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスまでの区間（安定区間）においては、各パルスの振幅値が第２値であり、（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスから後尾（Ｎ番目）のパルスまでの区間（立ち下がり区間）に渡っては、パルスの振幅が第２値から第１値に変化し、Ｍは２以上の整数であり、Ｎは（２Ｍ－１）以上の整数である。第１の実施の形態によれば、タッチ駆動信号ＴＸの立ち上がり区間と立ち下がり区間とのそれぞれにおいて、パルスの振幅幅の増減の傾きをゆるやかにすることができる。これにより、タッチ駆動信号ＴＸに含まれる不要な周波数成分を抑制できるため、放射ノイズの発生を抑制できる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。図１２（ａ）は、共通電極に供給される電圧信号の従来例である。従来例では、表示期間Ｔａにおいて、基準電圧信号ＶＣＯＭが共通電極に供給され、タッチ検出期間Ｔｂにおいて、タッチ駆動信号として複数のパルスの振幅が一定である正弦波状の信号が共通電極に供給されている。図１２（ｂ）は、従来例に係る電圧信号の周波数成分を示す模式図である。図１２（ｂ）に示されるように、従来例に係る電圧信号の周波数成分は、共通電極に供給される電圧信号の包絡線の周波数成分ｆｃ１と、周波数成分ｆｃ１がタッチ駆動周波数Ｆでシフトされた周波数成分ｆｃ２とを含む。本発明者は、これに着目し、図１２（ｃ）に示すように、周波数成分ｆｃ１の高周波成分を除去できれば、周波数成分ｆｃ２が発生する周波数帯域を狭められると考えついた。第２の実施の形態では、共通電極に供給される電圧信号の包絡線に含まれる高周波成分が除去されるように、タッチ駆動信号ＴＸの波形を形成する。以下、第２の実施の形態について、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図１３は、第２の実施の形態に係る表示システムＳの構成例を示すブロック図である。第２の実施の形態に係る制御装置２は、第１の実施の形態に係る第２駆動回路２２に代えて、第２駆動回路１２２を備え、さらに窓関数記憶部２４を備える。

窓関数記憶部２４は、時間を表す変数ｔの窓関数（ｗｉｎｄｏｗ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）であるｗ（ｔ）を記憶している。ｗ（ｔ）は、以下の式（１）によって表され、後述する第２駆動回路１２２によりタッチ駆動信号ＴＸの生成に用いられる。下記の式（１）は、タッチ駆動信号ＴＸの包絡線を形成する。

上記の式（１）は、矩形波をｋ次までフーリエ級数展開した場合の波形を表す式であり、窓関数ｗ（ｔ）の波形が１次の基本波及び２次からｋ次の高調波までの合成で形成できることを示している。上記の式（１）において、「Ｄ」はデューティ比であり、Ｄ＝Ｔｂ／（Ｔａ＋Ｔｂ）で表され、「Ｔａ」は表示期間を示し、「Ｔｂ」はタッチ検出期間を示し、「ｆ」はタッチ検出発生の周波数であり、ｆ＝１／（Ｔａ＋Ｔｂ）で表され、「Ａ」は振幅を示す。なお、「ｆ」は、フレーム周波数ｆｄと、単位フレーム期間におけるタッチ検出期間Ｔｂの数Ｐとを用いて、ｆ＝ｆｄ×Ｐとも表される。例えば、フレーム周波数ｆｄ＝６０Ｈｚ（表示装置１が６０Ｈｚ駆動で画像を表示する）であり、単位フレーム期間におけるタッチ検出期間Ｔｂの数Ｐが「８」の場合、ｆ＝６０×８＝４８０Ｈｚとなる。上記の式（１）は、タッチ駆動信号ＴＸの包絡線を形成する。

なお、上記の式（１）の「ｋ」は、窓関数に含めるべき高調波の次数を表し、その値が大きいほど、タッチ駆動信号ＴＸの包絡線は、立ち上がり・立ち下がりがなだらかな波形から矩形波に近づき、図１２（ｃ）の周波数成分ｆｃ１が発生する帯域幅が広くなり、それに対応して、図１２（ｃ）の周波数成分ｆｃ２が発生する帯域幅も広くなってしまう。そのため、「ｋ」の値は、タッチ駆動信号の包絡線は矩形波に近づき過ぎないように設定される。例えば、「ｋ」の上限値は、周波数成分を抑制したい帯域に応じて設定されても良い。例えば、タッチ駆動信号ＴＸの周波数Ｆ（タッチ駆動周波数Ｆ）＝７０ｋＨｚ、タッチ検出発生の周波数ｆ＝４８０Ｈｚ、周波数成分を抑制したい帯域が１００ｋＨｚ～３００ｋＨｚである場合を例に挙げる。この場合、タッチ駆動周波数Ｆを中心として、Ｆ＋３０ｋＨｚ以上の周波数成分を除去できるように、上記の式（１）の「ｋ」の上限値＜（３０ｋＨｚ／ｆ）＝（３０ｋＨｚ／４８０Ｈｚ）＝６２．５と設定しても良い。

第２駆動回路１２２は、第１の実施の形態の第２駆動回路１２２と同様に、表示期間Ｔａにおいて、パネル部３の各共通電極３４に予め定められた固定電圧である基準電圧信号ＶＣＯＭを出力し、タッチ検出期間Ｔｂにおいて、パネル部３の各共通電極３４にタッチ駆動信号ＴＸを出力する。第２駆動回路１２２は、タッチ駆動信号ＴＸの波形および生成方法が、第１の実施の形態の第２駆動回路２２と異なる。

図１４は、タッチ駆動に関する第２駆動回路１２２の機能を示すブロック図である。

第２駆動回路１２２は、第１信号生成部１０１と、第２信号生成部１０２と、乗算部１０３とを備える。

第１信号生成部１０１は、複数のパルスを含む信号であって、当該複数のパルスの振幅が一定の正弦波状の信号Ｓｉｇ１を生成し、乗算部１０３に出力する。

第２信号生成部１０２は、窓関数記憶部２４に記憶されている窓関数ｗ（ｔ）に基づいて、窓関数信号Ｓｉｇ２を生成し、乗算部１０３に出力する。

乗算部１０３は、第１信号生成部１０１から入力された信号Ｓｉｇ１に対して、第２信号生成部１０２から入力された窓関数信号Ｓｉｇ２を乗算（窓掛け（ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ））し、タッチ駆動信号ＴＸを生成する。そして、乗算部１０３で生成されたタッチ駆動信号ＴＸが、パネル部３の各共通電極３４に出力される。

ここで、図１５および図１６を用いて、第２の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸの具体例について説明する。図１５（ａ）～（ｃ）は、第２の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸの波形を示す。図１５（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸの包絡線は、上記の式（１）を満たす。図１５（ａ）は、上記の式（１）において、ｋ＝１５の具体例である。図１５（ｂ）は、上記の式（１）において、ｋ＝２３の具体例である。図１５（ｃ）は、上記の式（１）において、ｋ＝３１の具体例である。図１５（ｄ）は、比較例に係るタッチ駆動信号ＴＸの波形を示す。図１６は、図１５（ａ）～（ｄ）のタッチ駆動信号ＴＸの周波数成分を示す。図１６において、縦軸は周波数成分（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（ｋＨｚ）を示す。図１６の１０１１ａ、１０１１ｂ、１０１１ｃ、１０１１ｄはそれぞれ、図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）、図１５（ｄ）のそれぞれのタッチ駆動信号ＴＸの周波数成分を示す。図１５および図１６の具体例および比較例において、タッチ駆動信号ＴＸの最大振幅値は４．８Ｖであり、基準電圧信号ＶＣＯＭの固定電圧は０Ｖであり、タッチ駆動信号ＴＸの周波数（タッチ駆動周波数Ｆ）は６１ｋＨｚであり、フレーム周波数ｆｄは６０Ｈｚであり、タッチ検出発生の周波数ｆは４８０Ｈｚである。

第２の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸは、図１５（ａ）～（ｃ）の具体例に示すように、Ｎ個のパルスを含み、各パルスは、正弦波状の信号である。また、タッチ検出期間Ｔｂは、パルスの振幅値が増加傾向にある立ち上がり区間と、パルスの振幅値が概ね安定する安定区間と、パルスの振幅値が減少傾向にある立ち下がり区間とを含む。ただし、タッチ検出期間Ｔｂは、安定区間を含まないこともある。例えば、タッチ駆動信号ＴＸは、タッチ検出期間Ｔｂの先頭（１番目）のパルスからＭ番目のパルスまでの区間（立ち上がり区間）に渡って、パルスの振幅値が第１値から第１値より大きい第２値に変化し、（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスから後尾（Ｎ番目）のパルスまでの区間（立ち下がり区間）に渡って、パルスの振幅が第２値から第１値に変化する。ここで、Ｍは２以上の整数であり、Ｎは（２Ｍ－１）以上の整数であれば特に限定されない。

図１５（ｂ）のタッチ駆動信号ＴＸは、より具体的には、タッチ検出期間ＴｂのＭ番目のパルスから（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスまでの区間において、パルスの振幅値が第２値から、第１の値より大きく且つ第２値より小さい第３値に変化し、第３値から第２値に変化する。

図１５（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、より具体的には、タッチ検出期間ＴｂのＭ番目のパルスから（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスまでの区間において、パルスの振幅値が第２値から、第１の値より大きく且つ第２値より小さい第４値に変化し、第４値から第４値より大きく且つ第２値より小さい第５値に変化し、第５値から第４値に変化し、第４値から第２値に変化する。

図１５（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸの周波数成分（図１６の１０１１ａ、１０１１ｂ、および、１０１１ｃ）は、図１５（ｄ）の周波数成分（図１６の１０１１ｄ）よりも抑制されている。具体的には、図１５（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、タッチ駆動周波数Ｆを中心に周波数成分が発生している帯域幅が狭く、広い帯域で周波数成分が除去されている。よって、図１５（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、比較例の図１５（ｄ）のタッチ駆動信号と比較して、放射ノイズの発生を抑制できる。

また、図１５（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）の順（図１６の１０１１ａ、１０１１ｂ、１０１１ｃの順で）で、広い帯域で周波数成分が除去されているため、広い帯域で放射のノイズの発生を抑制できる。

一方、図１５（ａ）～（ｃ）のタッチ駆動信号ＴＸは、図１５（ｃ）、図１５（ｂ）、図１５（ａ）の順で、比較的大きい振幅値のパルスの数が多い。よって、図１５（ｃ）、図１５（ｂ）、図１５（ａ）の順で、タッチ検出の感度を確保しやすい。

第２の実施の形態によれば、タッチ駆動信号ＴＸの包絡線の立ち上がり・立ち下がりをなだらかにして、タッチ駆動周波数Ｆを中心に発生する周波数成分の幅を狭くできる。これにより、タッチ駆動信号ＴＸから広い帯域で不要な周波数成分を除去できるため、放射ノイズの発生を抑制できる。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態では、タッチ駆動信号ＴＸの生成方法が第２の実施の形態と異なる。以下、第３の実施の形態について、第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図１７は、第３の実施の形態に係る第２駆動回路２２２のタッチ駆動に関する機能を示すブロック図である。第３の実施の形態に係る制御装置２は、第２の実施の形態に係る第２駆動回路１２２および窓関数記憶部２４に代えて、第２駆動回路２２２および信号波形データ記憶部２５を備える。

信号波形データ記憶部２５は、タッチ駆動周波数Ｆごとに、タッチ駆動信号ＴＸの信号波形を示すデータを記憶している。信号波形データ記憶部２５は、具体的には、上記の第２の実施の形態の窓関数信号Ｓｉｇ２が乗算された後の信号波形を示すデータを記憶している。

第２駆動回路２２２は、第２の実施の形態の第２駆動回路１２２と同様に、表示期間Ｔａにおいて、パネル部３の各共通電極３４に予め定められた固定電圧である基準電圧信号ＶＣＯＭを出力し、タッチ検出期間Ｔｂにおいて、パネル部３の各共通電極３４にタッチ駆動信号ＴＸを出力する。ただし、第２駆動回路２２２は、タッチ駆動信号ＴＸの生成方法が、第１の実施の形態の第２駆動回路１２２と異なる。

第２駆動回路２２２は、信号生成部２０１を備える。信号生成部２０１は、信号波形データ記憶部２５に記憶されているデータに基づいて、タッチ駆動信号ＴＸを生成する。具体的には、信号生成部２０１は、当該データをＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換して、タッチ駆動信号ＴＸを生成する。信号生成部２０１で生成されたタッチ駆動信号ＴＸは、パネル部３の各共通電極３４に出力される。

第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様に、タッチ駆動信号ＴＸの包絡線の立ち上がり・立ち下がりをなだらかにして、タッチ駆動周波数Ｆを中心に発生する周波数成分の幅を狭くできる。これにより、タッチ駆動信号ＴＸから広い帯域で不要な周波数成分が除去できるため、放射ノイズの発生を抑制できる。

＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態では、ホスト１０の受信機１２による受信信号の有無に応じて、タッチ駆動信号ＴＸの波形を切り替える点が、第２の実施の形態と異なる。以下、第４の実施の形態について、第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図１８は、第４の実施の形態に係る表示システムＳの構成例を示すブロック図である。第４の実施の形態に係るホスト１０は、第２の実施の形態に係る制御部１１に代えて、制御部１１１を備える。また、第４の実施の形態に係る制御装置２は、第２の実施の形態に係るパネル制御部２０および第２駆動回路１２２に代えて、パネル制御部１２０および第２駆動回路３２２を備える。

制御部１１１は、上記第２の実施の形態に係る制御部１１と同様に、画像データおよび制御データを表示装置１へ出力し、表示装置１を制御する。それに加えて、制御部１１１は、受信機１２の受信信号の有無を判定し、判定結果を表示装置１に通知する。

パネル制御部１２０は、上記第２の実施の形態のパネル制御部２０と同様に、ホスト１０の制御部１１から取得する各種データに従って、パネル部３における画像表示やタッチ検出を制御する。

パネル制御部１２０は、さらに、受信機１２の受信信号の有無に関する通知を取得する。そして、パネル制御部１２０は、受信機１２の受信信号の有無に応じて、タッチ検出期間Ｔｂにおける動作モードを切り替える。具体的には、パネル制御部１２０は、受信信号「有り」の場合には、タッチ駆動回路３２２の動作モードを、ノイズを抑制する動作モードである第２モードに決定し、タッチ検出期間Ｔｂにおいて、第２モードで第２駆動回路３２２を動作させる。一方、パネル制御部１２０は、受信信号「無し」の場合には、タッチ駆動回路３２２の動作モードを、通常の動作モードである第１モードに決定し、タッチ検出期間Ｔｂにおいて、第１モードで第２駆動回路３２２を動作させる。

図１９及び図２０を用いて、第２駆動回路３２２のタッチ駆動に関する機能および動作を説明する。図１９は、第２駆動回路３２２のタッチ駆動に関する機能を示すブロック図である。図２０は、第２駆動回路３２２のタッチ駆動に関する動作を示すフローチャートである。

第２駆動回路３２２は、第１信号生成部１０１と、第２信号生成部１０２と、乗算部１０３とを備える。

第１信号生成部１０１は、複数のパルスを含む信号であって、当該複数のパルスの振幅が一定の正弦波状の信号Ｓｉｇ１を生成する。そして、動作モードが第１モードである場合には（Ｓ５０１：ＮＯ）、第２駆動回路３２２は、第１信号生成部１０１により生成された信号Ｓｉｇ１を、タッチ駆動信号ＴＸとしてパネル部３の各共通電極３４に出力する（Ｓ５０５）。一方、動作モードが第２モードである場合には（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、第１信号生成部１０１は、生成した信号Ｓｉｇ１を乗算部１０３に出力し、第２信号生成部１０２は、窓関数記憶部２４に記憶されている窓関数ｗ（ｔ）に基づいて窓関数信号Ｓｉｇ２を生成し、生成した窓関数信号Ｓｉｇ２を乗算部１０３に出力する（Ｓ５０２）。続いて、乗算部１０３は、信号Ｓｉｇ１に対して窓関数信号Ｓｉｇ２を乗算（窓掛け（ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ））する（Ｓ５０３）。そして、第２駆動回路３２２は、乗算後の信号を、タッチ駆動信号ＴＸとしてパネル部３の各共通電極３４に出力する（Ｓ５０４）。

第４の実施の形態では、受信機１２において信号が受信される期間においては、タッチ駆動信号ＴＸの包絡線の立ち上がり・立ち下がりをなだらかにして、広い帯域でタッチ駆動周波数の不要な周波数成分が除去でき、放射ノイズの発生を抑制できる。一方、受信機１２において信号が受信されない期間においては、タッチ駆動信号ＴＸの包絡線の立ち上がり・立ち下がりを急峻なままにして、一定振幅を取る期間を確保できるため、タッチ検出の感度を確保しやすい。

＜第４の実施の形態の変形例＞
上記第４の実施の形態において、制御部１１１は、受信機１２の受信信号の有無を判定し、判定結果を表示装置１に通知するとしたが、これに限定されない。例えば、制御部１１１は、制御部１１１は、受信機１２が起動しているか否かを判定し、判定結果を表示装置１に通知しても良い。そして、表示装置のパネル制御部１２０は、受信機１２が起動している場合には、タッチ駆動回路３２２の動作モードを第２モードに決定し、受信機１２が起動していない場合には、タッチ駆動回路３２２の動作モードを第１モードに決定するようにしても良い。

また、例えば、上記第４の実施の形態において、受信機の受信周波数に応じて、タッチ駆動回路３２２の動作が決定されても良い。

具体的には、制御部１１１は、受信機１２の受信周波数を取得し、取得した受信周波数の情報を表示装置１に通知する。パネル制御部１２０は、制御部１１１から通知された受信周波数の情報を取得し、取得した受信周波数に応じて、タッチ駆動に関する動作モードを決定する。

図２１を用いて、より具体的に、パネル制御部１２０が動作モードを決定する動作について説明する。パネル制御部１２０は、取得した受信周波数が、ノイズを抑制すべき特定周波数Ｆｓである場合に（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、タッチ駆動回路３２２の動作モードを、ノイズを抑制する動作モードである第２モードに決定する（Ｓ６０２）。一方、パネル制御部１２０は、取得した受信周波数が特定周波数Ｆｓでない場合には（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、タッチ駆動回路３２２の動作モードを通常の動作モードである第１モードに決定する（Ｓ６０３）。

ここで、特定周波数Ｆｓは、第２モードのタッチ駆動信号ＴＸにおいて周波数成分が除去可能な、特定の周波数帯域に含まれる周波数である。この特定の周波数帯域は、タッチ駆動信号ＴＸの波形およびタッチ駆動周波数Ｆに基づいて、実験やシミュレーションにより適宜設定できる。この変形例によれば、特定周波数Ｆｓが取得されていない期間では、タッチ駆動信号ＴＸとして一定振幅の信号が用いられるため、タッチ検出の感度が確保しやすい。

上記第４の実施の形態および変形例では、パネル制御部１２０がタッチ駆動回路３３２の動作モードを決定したが、ホスト１０の制御部１１１が当該動作モードを決定しても良い。

上記第４の実施の形態と上記第３の実施の形態とを組み合わせても良い。すなわち、第２モードのタッチ駆動信号ＴＸを、予め記憶されている信号波形データに基づいて生成しても良い。

＜第５の実施の形態＞
第５の実施の形態を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。タッチディスプレイでは、一般的に、外来ノイズの影響を受け難くするために、タッチ駆動周波数Ｆを変更する制御（周波数ホッピング制御）が行われている。例えば、タッチディスプレイにおいて外来ノイズが検出された場合に、タッチ駆動周波数Ｆを変更する制御が行われている。本発明者は、インセル型のタッチディスプレイにおいて、それぞれが正弦波状である複数のパルスを含むタッチ駆動信号ＴＸを用いる場合において、タッチ駆動周波数Ｆを変更したときに、図２５に示すように、タッチ検出期間Ｔｂの終端部分と表示期間Ｔａとの境界で共通電極３４の電圧変動が起こってしまい（図２５：ｅｄｇｅ１、２）、それに起因する放射ノイズが発生してしまうという課題を見出した。そして、本発明者は、タッチ駆動周波数Ｆを変更する場合に、タッチ駆動信号ＴＸの後尾のパルスがタッチ検出期間Ｔｂに収まるように、タッチ駆動周波数Ｆを変更できれば良いと考えついて、第５の実施の形態の開示に至った。

図２２は、第５の実施の形態に係る表示システムＳの構成例を示すブロック図である。第５の実施の形態に係る表示システムＳの構成の内、第１の実施の形態に係る表示システムＳの構成と同様のものについては、説明を省略する。

制御装置２は、パネル制御部２０Ａと、第１駆動回路２１と、第２駆動回路９２と、タッチ検出回路２３とを備える。

パネル制御部２０Ａは、第１の実施の形態のパネル制御部２０と同様に、ホスト１０の制御部１１から取得する各種データに従って、パネル部３における画像表示やタッチ検出を制御する。

パネル制御部２０Ａは、さらに、タッチ駆動信号ＴＸの周波数を変更する制御（周波数ホッピング制御）を行う。具体的には、パネル制御部２０Ａは、以下の式（２）を満たすように、変更先のタッチ駆動周波数Ｆを決定する。

上記の式（２）において、Ｎｐはパルス数を示し、Ｔｂはタッチ検出期間を示す。

図２３は、パネル制御部２０Ａによる、タッチ駆動周波数Ｆを決定する動作の一例を示すフローチャートである。

パネル制御部２０Ａは、まず、変更先のタッチ駆動周波数Ｆを決定する（Ｓ７０１）。ここで、制御部２０Ａは、例えば、変更先のタッチ駆動周波数Ｆを、予め設定されている複数の周波数から選択しても良い。また、例えば、パネル制御部２０Ａは、変更先のタッチ駆動周波数Ｆを、設定可能な周波数帯域から任意に決定しても良い。設定可能な周波数帯域は、タッチ検出期間Ｔｂの長さ、タッチ検出回路２３の性能などに応じて適宜設定される。

続いて、パネル制御部２０Ａは、ステップＳ７０１で決定したタッチ駆動周波数Ｆが上記の式（２）を満たす場合は（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、タッチ検出期間Ｔｂを変更しない（Ｓ７０３）。一方、ステップＳ７０１で決定したタッチ駆動周波数Ｆが上記の式（２）を満たさない場合は（Ｓ７０２：ＮＯ）、上記の式（２）を満たすように、タッチ検出期間Ｔｂを変更する（Ｓ７０４）。ただし、ステップＳ７０４において、タッチ検出期間Ｔｂは、パネル部３やタッチ検出回路２３の性能などに基づいて設定可能な範囲内で変更する。

図２４は、パネル制御部２０Ａによる、タッチ駆動周波数Ｆを決定する動作の別の一例を示すフローチャートである。

パネル制御部２０Ａは、まず、変更先のパルス数Ｎｐを決定する（Ｓ８０１）。ここで、パネル制御部２０Ａは、例えば、変更先のパルス数を、設定可能な周波数帯域に基づいて任意に決定する。続いて、パネル制御部２０Ａは、タッチ検出期間Ｔｂを固定して、ステップＳ８０１で決定したパルス数Ｎｐが上記の式（２）を満たすように、変更先のタッチ駆動周波数Ｆを決定する（Ｓ８０２）。

第２駆動回路９２は、表示期間Ｔａにおいて、パネル部３の各共通電極３４に予め定められた固定電圧である基準電圧信号ＶＣＯＭを出力し、タッチ検出期間Ｔｂにおいて、パネル部３の各共通電極３４に、タッチ駆動信号ＴＸとして、複数のパルスを含む信号であって、当該複数のパルスの振幅が一定の正弦波状の信号を出力する。

また、第２駆動回路９２は、パネル制御部２０Ａの制御に基づいて、タッチ駆動周波数Ｆを変更する。

第５の実施の形態によれば、タッチ駆動周波数Ｆは上記の式（２）を満たすように変更されるため、タッチ検出期間Ｔｂの終端部分と表示期間Ｔａとの境界で共通電極３４の電圧変動が起こらず、放射ノイズの発生を抑制できる。

＜第５の実施の形態の変形例＞
上記の第１～第４の実施の形態および変形例に、第５の実施の形態を組み合わせても良い。ただし、上記の第２および第４の実施の形態に、第５の実施の形態を組み合わせる場合において、第２信号生成部１０２は、タッチ検出期間Ｔｂが変更されたとき、上記の式（２）のタッチ検出期間Ｔｂの値も変更する。

以上、実施の形態および変形例について説明したが、これらの実施の形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施の形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、タッチ検出期間Ｔｂに共通電極３４に出力されるタッチ駆動信号ＴＸは、複数のパルスを含み、各パルスは正弦波状の信号であり、また、タッチ検出期間Ｔｂは、複数のパルスに渡ってパルスの振幅値が第１値から第１値より大きい第２値に変化する第１の区間（立ち上がり区間）と、複数のパルスに渡ってパルスの振幅値が第２値から第１値に変化する第２の区間（立ち下がり区間）とを含むようにしても良い。このタッチ駆動信号ＴＸによれば、タッチ駆動信号ＴＸに含まれる不要な周波数成分を抑制することができ、放射ノイズの発生を抑制できる。上記第１～第４の実施の形態では、第１の区間の一例として、タッチ検出期間Ｔｂの先頭（１番目）のパルスからＭ番目のパルスまでの区間を挙げ、第２の区間の一例として、（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスから後尾（Ｎ番目）のパルスまでの区間を挙げた。

また、上記第１～第４の実施の形態および変形例において、タッチ駆動信号ＴＸに含まれる各パルスは、正弦波状の信号であるとしたが、これに限定されず、例えば、矩形波状の信号、階段状の信号、または、三角波状の信号であっても良い。タッチ駆動信号ＴＸに含まれる各パルスが、矩形波状の信号、階段状の信号、または、三角波状の信号の場合においても、上記第１～第４の実施の形態および変形例によれば、タッチ駆動信号ＴＸに含まれる不要な周波数成分を抑制することができ、放射ノイズの発生を抑制できる。

上記第１の実施の形態に上記第２の実施の形態を組み合わせても良い。すなわち、上記第１の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸを、上記第２の実施の形態で示したように、窓関数信号を乗算して生成しても良い。その場合、窓関数記憶部２４に台形波を示す関数データを記憶し、窓関数信号Ｓｉｇ２を生成すれば良い。

上記第１の実施の形態に上記第３の実施の形態を組み合わせても良い。すなわち、上記第３の実施の形態で示したように、上記第１の実施の形態に係るタッチ駆動信号ＴＸの波形データを信号波形データ記憶部２５に記憶しておき、その波形データに基づいてタッチ駆動信号ＴＸを生成しても良い。

上記第４の実施の形態に上記第１の実施の形態を組み合わせても良い。すなわち、第２駆動回路３２２は、第２モードにおいて、上記第１の実施の形態で示したようにタッチ駆動信号ＴＸを出力しても良い。

上記の実施の形態において、パネル部３が自己容量方式である例について説明したが、これに限定されず、パネル部３は相互容量方式であっても良い。パネル部３が相互容量方式である場合、パネル部３の表示面に指が近づくと、共通電極３４と指の間に静電容量が発生する。静電容量が発生すると共通電極３４における寄生容量が減少し、共通電極３４にタッチ駆動信号を供給するときの電流が減少する。この電流の変動量にもとづいてタッチ位置が検出される。

なお、上記制御部（１１、１１１）および上記パネル制御部（２０、２０Ａ、１２０）の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。

１ 表示装置
２ 制御装置
３ パネル部
１０ ホスト
１１、１１１ 制御部
１２ 受信機
１３ アンテナ
２０、２０Ａ、１２０ パネル制御部
２１ 第１駆動回路
２２、９２、１２２、２２２、３２２ 第２駆動回路
２３ タッチ検出回路
２４ 窓関数記憶部
２５ 信号波形データ記憶部
３４ 共通電極
１０１ 第１信号生成部
１０２ 第２信号生成部
１０３ 乗算部
２０１ 信号生成部
Ｓ 表示システム

Claims (15)

1. 画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有するパネル部と、
   前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を出力する駆動回路と、
   前記複数の共通電極のそれぞれから受信した検出信号に基づいて、前記パネル部への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、を備え、
   単位フレーム期間において、前記パネル部に画像を表示させる表示期間とタッチ検出期間とが交互に配置され、
   前記駆動回路は、前記各タッチ検出期間において、前記複数の共通電極のそれぞれに前記タッチ駆動信号を出力し、
   前記駆動回路は、
   前記タッチ検出期間のための動作モードとして、第１モードと第２モードとを有し、
   前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間に、前記複数の共通電極のそれぞれに対して前記タッチ駆動信号を出力し、
   前記第１モードにおいて、前記各タッチ検出期間に、前記複数の共通電極のそれぞれに対して、複数のパルスを含む信号であって、当該複数のパルスの振幅が一定の信号を出力し、
   前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間は、第１の区間と第２の区間とを含み、
   前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間の前記タッチ駆動信号はそれぞれ、
   前記第１の区間に渡って、前記第１の区間に含まれる複数のパルスの振幅値が第１値から前記第１値より大きい第２値に変化し、且つ、
   前記第２の区間に渡って、前記第２の区間に含まれる複数のパルスの振幅値が前記第２値から前記第１値に変化する、
   表示装置。
2. 前記各タッチ検出期間のタッチ駆動信号は、Ｎ個のパルスを含み、
   前記第２モードにおいて、前記第１の区間は、前記タッチ駆動信号の先頭のパルスからＭ番目のパルスまでの区間であって、前記先頭のパルスの振幅値が前記第１値であり、前記Ｍ番目のパルスの振幅値が前記第２値であり、
   前記第２モードにおいて、前記第２の区間は、前記タッチ駆動信号の（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスから後尾のパルスまでの区間であって、前記（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスの振幅値が前記第２値であり、前記後尾のパルスの振幅値が前記第１値であり、
   Ｍは２以上の整数であり、Ｎは（２Ｍ－１）以上の整数である、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第２モードにおける前記各タッチ検出期間の前記タッチ駆動信号において、
   前記Ｍ番目のパルスから前記（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスまで各パルスの振幅値は、前記第２値である、
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第２モードにおける前記各タッチ検出期間の前記タッチ駆動信号は、
   前記Ｍ番目のパルスから前記（Ｎ－（Ｍ－１））番目のパルスまでの区間において、当該パルスの振幅値は、前記第２値から、前記第１値より大きく且つ前記第２値より小さい第３値に変化し、前記第３値から前記第２値に変化する、
   請求項２に記載の表示装置。
5. 前記第２モードにおいて、前記駆動回路は、
   前記第１の区間において、当該複数のパルスの振幅値を前記第１値から前記第２値に段階的に制御し、
   前記第２の区間において、当該複数のパルスの振幅値を前記第２値から前記第１値に段階的に制御する、
   請求項１から４の何れか１つに記載の表示装置。
6. 前記駆動回路は、
   複数のパルスを含む信号を生成する第１信号生成部と、
   前記第２モードにおいて、窓関数に基づいて窓関数信号を生成する第２信号生成部と、
   前記第２モードにおいて、前記第１信号生成部により生成された信号に前記窓関数信号を乗算して、前記タッチ駆動信号を生成する乗算部と、を備える、
   請求項１から４の何れか１つに記載の表示装置。
7. 時間をｔ、デューティ比をＤ、振幅をＡ、前記窓関数に含める波形の次数をｋ、タッチ検出発生の周波数ｆとして、前記窓関数ｗ（ｔ）は、下記式（１）で表される、
   

   

   請求項６に記載の表示装置。
8. 前記駆動回路は、
   前記タッチ駆動信号の信号波形を示すデータに基づいて前記タッチ駆動信号を生成する、
   請求項１から４の何れか１つに記載の表示装置。
9. 前記第１モードは、通常の動作モードであり、前記第２モードは、ノイズを抑制するための動作モードである、
   請求項１に記載の表示装置。
10. さらに、前記駆動回路の動作モードを決定する制御部を備え、
    前記制御部は、前記表示装置が接続される機器から受信信号に関する通知を取得し、取得した前記通知に基づいて、前記第１モードと前記第２モードの何れか一方を前記動作モードに決定する制御部を備える、
    請求項９に記載の表示装置。
11. さらに、前記駆動回路の動作モードを決定する制御部を備え、
    前記制御部は、特定周波数が取得された場合に、前記動作モードを前記第２モードに決定し、前記特定周波数が取得されない場合に、前記動作モードを前記第２モードに決定する、
    請求項９に記載の表示装置。
12. 前記各タッチ検出期間のタッチ駆動信号それぞれに含まれる各パルスは、正弦波状の信号、矩形波状の信号、階段波状の信号、または、三角波状の信号である、
    請求項１から１１の何れか１つに記載の表示装置。
13. 前記各タッチ検出期間のタッチ駆動信号それぞれに含まれる各パルスは、正弦波状の信号であり、
    タッチ駆動周波数を変更する制御部をさらに備え、
    パルス数をＮｐ、タッチ検出期間をＴｂとして、前記制御部は、変更先の前記タッチ駆動周波数Ｆを、下記式（２）を満たすように決定する、
    

    

    請求項１から１１の何れか１つに記載の表示装置。
14. 画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有するパネル部を制御する制御装置であって、
    前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を出力する駆動回路と、
    前記複数の共通電極のそれぞれから受信した検出信号に基づいて、前記パネル部への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、を備え、
    単位フレーム期間において、前記パネル部に画像を表示させる表示期間とタッチ検出期間とが交互に配置され、
    前記駆動回路は、前記各タッチ検出期間において、前記複数の共通電極のそれぞれに前記タッチ駆動信号を出力し、
    前記駆動回路は、
    前記タッチ検出期間のための動作モードとして、第１モードと第２モードとを有し、
    前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間に、前記複数の共通電極のそれぞれに対して前記タッチ駆動信号を出力し、
    前記第１モードにおいて、前記各タッチ検出期間に、前記複数の共通電極のそれぞれに対して、複数のパルスを含む信号であって、当該複数のパルスの振幅が一定の信号を出力し、
    前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間は、第１の区間と第２の区間とを含み、
    前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間の前記タッチ駆動信号はそれぞれ、
    前記第１の区間に渡って、前記第１の区間に含まれる複数のパルスの振幅値が第１値から前記第１値より大きい第２値に変化し、且つ、
    前記第２の区間に渡って、前記第２の区間に含まれる複数のパルスの振幅値が前記第２値から前記第１値に変化する、
    制御装置。
15. 画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有するパネル部を制御する制御方法であって、
    前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を出力し、
    前記複数の共通電極のそれぞれから受信した検出信号に基づいて、前記パネル部への物体のタッチを検出し、
    単位フレーム期間において、前記パネル部に画像を表示させる表示期間とタッチ検出期間とが交互に配置され、
    前記タッチ検出期間のための動作モードとして設けられる第１モードと第２モードとのうちの前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間に、前記複数の共通電極のそれぞれに対して前記タッチ駆動信号を出力し、前記第１モードにおいて、前記各タッチ検出期間に、前記複数の共通電極のそれぞれに対して、複数のパルスを含む信号であって、当該複数のパルスの振幅が一定の信号を出力し、
    前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間は、第１の区間と第２の区間とを含み、
    前記第２モードにおいて、前記各タッチ検出期間の前記タッチ駆動信号はそれぞれ、
    前記第１の区間に渡って、前記第１の区間に含まれる複数のパルスの振幅値が第１値から前記第１値より大きい第２値に変化し、且つ、
    前記第２の区間に渡って、前記第２の区間に含まれる複数のパルスの振幅値が前記第２値から前記第１値に変化する、
    制御方法。

Images