KR20150038240A - 터치 패널 구동 장치, 표시 장치, 휴대 단말기, 터치 패널 구동 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 및 터치 패널의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

터치 패널(30)에 대한 입력 조작의 외래 노이즈의 존재 여부를 적어도 검지하는 노이즈 검지부(43)와, 노이즈 검지부(43)에 의해 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 1H 기간의 주기 또는 시간을 조정함으로써, 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 액정 구동 파라미터 설정부(51)를 구비하고 있다.

Description

터치 패널 구동 장치, 표시 장치, 휴대 단말기, 터치 패널 구동 프로그램, 터치 패널 구동 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 및, 터치 패널의 구동 방법{TOUCH PANEL DRIVING DEVICE, DISPLAY DEVICE, MOBILE TERMINAL, TOUCH PANEL DRIVER PROGRAM, COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM HAVING TOUCH PANEL DRIVER PROGRAM RECORDED THEREON, AND TOUCH PANEL DRIVING METHOD}
본 발명은, 구동 신호를 송신하여 터치 패널의 구동을 제어하는 터치 패널 구동 장치, 해당 터치 패널 구동 장치를 구비한 표시 장치, 해당 표시 장치를 구비한 휴대 단말기, 터치 패널 구동 프로그램, 해당 터치 패널 구동 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체, 및, 터치 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 터치 패널이라 불리는 입력 장치를, 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 내장하고, 통상의 기계식 버튼의 대체 수단으로서, 표시 장치에 각종 가상 키를 표시시킴으로써 정보 입력을 가능하게 하는 GUI(Graphical User Interface)를 도입한 표시 장치가 주목받고 있다.
터치 패널의 방식으로서는, 광학식이나 저항식 등 몇 가지의 방식이 존재하지만, 특히 휴대 단말기 등에서는, 비교적 단순한 구조를 갖고, 또한 저소비 전력을 실현할 수 있는, 정전 용량형 터치 패널이 일반적으로 사용되고 있다.
그러나, 정전 용량형 터치 패널에는, 인버터 형광등이나 AM(amplitude modulation)파, AC(alternating current) 전원 등에 기인하는 노이즈(이하, 외래 노이즈라 함)가 터치 패널에 전파되어 오동작을 야기할 가능성이 있다는 문제점이 있다.
이 오동작은, 터치 패널에 유저가 손가락 등으로 접촉 또는 근접함으로써 발생하는 터치의 유무에 관한 신호(이하, 터치 신호라 함)와 외래 노이즈를 구별할 수 없는 것에 기인한다. 통상, 터치 패널은 송신 회로로부터 터치 패널을 구동하는 신호(이하, 구동 신호)를 출력하고, 수신 회로에 있어서 구동 신호의 상승, 혹은, 하강의 타이밍에 검출하고, 수신 신호는 A/D(교류/직류) 변환된다. 그 검출 주기와 외래 노이즈의 주기가 간섭한 경우, 원래 검출해야 할 터치 신호와 외래 노이즈를 구별할 수 없게 되어 버릴 가능성이 있다.
따라서, 예를 들어 특허문헌 1에서는, 정전 용량형 터치 패널을 구동하는 구동 신호에 동기한 터치 신호를 검출할 때, 주파수가 상이한 복수의 구동 신호를 사용하고, 외래 노이즈의 영향을 받지 않는 조건을 선택하여 터치 신호를 검출하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법에서는, 수신 회로가 주파수가 상이한 복수의 구동 신호를 사용하고 있고, 이들 구동 신호 중으로부터, 외래 노이즈의 영향을 받지 않는 주파수의 구동 신호를 선택하여 터치 신호를 검출하고 있다.
다음에, 특허문헌 2에서는, 검출 타이밍 신호에 의한 검출 타이밍에 대응하는 보정 데이터를 표시 타이밍 신호에 동기하여 보정 데이터 테이블로부터 취득하고, 취득한 보정 데이터를 사용하여 보정 회로가 검출 데이터의 보정을 행하도록 되어 있다.
또한, 특허문헌 3에서는, 구동 제어 회로가, 검출 신호가 외부 근접 물체의 존재에 기인하는 정부 비대칭의 신호 성분을 포함하는 극성 교번 신호로 되도록, 상기 구동 신호를 인가하는 제어를 행하고 있다.
또한, 특허문헌 4에서는, 연속하는 짝수개의 프레임에 대하여, 접촉 정보의 이동 평균을 계산함으로써, 각 프레임에 있어서의 산출 접촉 정보를 취득하도록 되어 있다.
미국 특허 출원 공개 제2007/0257890호 공보(2007년 11월 8일 공개) 일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 제2011-13996호(2011년 1월 20일 공개)」 일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 제2011-8724호(2011년 1월 13일 공개)」 일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 제2012-43394호(2012년 3월 1일 공개)」
그러나, 상기 종래 기술에서는, 액정 구동과 터치 패널 구동을 동기시키고 있는 상태에서, 외래 노이즈의 주기가 터치 패널 구동의 구동 신호의 수평 동기 기간(이하, 간단히 「1H 기간」이라 함)의 주기와 간섭하고 있는 경우, 외래 노이즈와 터치 신호를 구별하는 것이 곤란한 검출 타이밍이 발생해 버릴 가능성이 있다는 문제점이 있다.
예를 들어, 상기 특허문헌 1의 기술에서는, 주파수가 상이한 복수의 구동 신호를 사용하고 있지만, 1H 기간의 주기 또는 시간이 고정되어 있기 때문에, 외래 노이즈의 주기가 1H 기간의 주기와 간섭하고 있는 경우에는, 외래 노이즈와 터치 신호를 구별하는 것이 곤란한 검출 타이밍이 발생해 버릴 가능성이 있다.
마찬가지로, 이상과 같은 외래 노이즈의 주기가 1H 기간의 주기와 간섭하고 있는 경우에, 외래 노이즈와 터치 신호를 구별하는 것이 곤란해질 가능성이 있다는 문제점, 및, 그 해결 방법에 대해서는, 상기 특허문헌 2 내지 4 중 어느 것에도 기재도 시사도 되어 있지 않다.
본 발명은, 상기 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 외래 노이즈의 주기가 1H 기간의 주기와 간섭하고 있는 경우라도 터치 신호를 확실하게 검출할 수 있는 터치 패널 구동 장치 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 구동 장치는, 구동 신호를 송신하여 터치 패널의 구동을 제어하는 구동 제어 수단과, 상기 터치 패널의 각 좌표로부터 출력되는 복수의 출력 신호를 검지하는 신호 검지 수단과, 상기 신호 검지 수단이 검지한 상기 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기에 기초하여, 상기 터치 패널에 대한 입력 조작의 외래 노이즈의 존재 여부를 적어도 검지하는 노이즈 검지 수단과, 상기 노이즈 검지 수단에 의해 상기 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 상기 구동 신호의 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 조정함으로써, 상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 노이즈 저감 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 구동 방법은, 구동 신호를 송신하여 터치 패널의 구동을 제어하는 터치 패널 구동 방법으로서, 상기 터치 패널의 각 좌표로부터 출력되는 복수의 출력 신호를 검지하는 신호 검지 스텝과, 상기 신호 검지 스텝에서 검지한 상기 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기에 기초하여, 상기 터치 패널에 대한 입력 조작의 외래 노이즈의 존재 여부를 적어도 검지하는 노이즈 검지 스텝과, 상기 노이즈 검지 스텝에서 상기 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 상기 구동 신호의 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 조정함으로써, 상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 노이즈 저감 스텝을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 외래 노이즈의 주기가 1H 기간의 주기와 간섭하고 있는 경우라도 터치 신호를 확실하게 검출할 수 있다는 효과를 발휘한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 우수한 점은, 이하에 나타내는 기재에 의해 충분히 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 이점은 첨부 도면을 참조한 다음의 설명에서 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시의 일 형태인 휴대 단말 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 상기 휴대 단말 장치가 구비하는 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 상기 액정 표시 장치의 터치 패널의 구체적인 구성을 도시하는 회로도이다.
도 4는 상기 액정 표시 장치가 구비하는 터치 패널 컨트롤러의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는 외래 노이즈의 저감 처리의 흐름을 설명하기 위한 타이밍차트이다.
도 6은 외래 노이즈의 저감 처리의 흐름을 설명하기 위한 흐름도이며, (a)는 터치 패널 컨트롤러측의 제어 흐름을 나타내고, (b)는 호스트 컨트롤러측의 제어 흐름을 나타낸다.
도 7은 상기 휴대 단말 장치에 전원 변환 장치(AC 차저)를 접속하였을 때 발생하는 외래 노이즈의 주파수 분포의 일례를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 일 실시 형태에 대하여 도 1 내지 도 7에 기초하여 설명하면, 다음과 같다. 이하의 특정한 항목에서 설명하는 구성 이외의 구성에 대해서는, 필요에 따라서 설명을 생략하는 경우가 있지만, 다른 항목에서 설명되고 있는 경우는, 그 구성과 동일하다. 또한, 설명의 편의상, 각 항목에 나타낸 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고, 적절히 그 설명을 생략한다.
〔휴대 단말 장치(1)〕
먼저, 도 1에 기초하여, 본 발명의 실시의 일 형태인 휴대 단말 장치(휴대 단말기)(1)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 휴대 단말 장치(1)의 구성을 도시하는 블록도이다.
본 실시 형태의 휴대 단말 장치(1)는, 터치 패널 센서(TP 센서)와 LCD(Liquid Crystal Display) 유리를 접합하여, 터치 패널 컨트롤러(40)(TP 컨트롤러)와, 액정 드라이버(12)를 호스트 컨트롤러(50)로부터 제어하는 시스템을 상정하고 있다. 터치 패널 컨트롤러(40)는, 액정 드라이버(12)로부터 출력되는 Hsync 신호(수평 동기 신호 HS)에 동기하여 TP 센서를 구동한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 휴대 단말 장치(1)는, 액정 표시 장치(표시 장치)(2) 및 급전 장치(3)를 구비한다.
(급전 장치(3), 전원 변환 장치(4))
급전 장치(3) 내의 전지(5)를 충전하고 싶은 경우, 휴대 단말 장치(1)와 전원 변환 장치(4)(AC 차저)를 접속함으로써 충전된다.
전지(5)의 예로서는, 리튬 이온 전지나 리튬 중합체 전지 외에, 초소형 연료 전지(DMFC : 직접 메탄올형 연료 전지), 공기 아연 전지, 광 공기 2차 전지, 프로톤 중합체 전지, 유기 라디칼 전지 등을 예시할 수 있다.
여기서, 휴대 단말 장치(1)에 전원 변환 장치(4)를 접속하면, 터치 패널(30)의 구동 주파수와 전원 변환 장치(4)의 스위칭 노이즈의 주파수가 간섭하여, 터치 패널의 감도에 악영향을 주는 경우가 있다.
따라서, 구동 주파수의 주기와, 터치 패널(30)의 구동 주파수의 주기의 간섭을 피하기 위해서, 터치 패널의 구동 주파수를 변경하는 방법이 생각되지만, 종래는, 액정 구동과 터치 패널 구동을 동기시키고 있는 상태에서는, 터치 패널(30)의 구동 신호의 수평 동기 기간(이하, 간단히 「1H 기간」이라 함)은 고정되어 있었기 때문에, 이 1H 기간의 제약에 의해, 전환 가능한 터치 패널(30)의 구동 주파수가 제한되어 버린다는 문제점이 있었다.
이하, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 일 실시 형태인 휴대 단말 장치(1)의 각 구성 요소의 상세에 대하여 설명한다.
〔액정 표시 장치(2)〕
도 2는 액정 표시 장치(2)의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(2)는, 액정 모듈(10), 액정 패널(11), 액정 드라이버(12), 액정 컨트롤러(20), 터치 패널(30), 터치 패널 컨트롤러(터치 패널 구동 장치)(40), 호스트 컨트롤러(50)를 구비한다.
(액정 모듈(10))
액정 모듈(10)은 액정 패널(11) 및 액정 드라이버(12)를 포함하여 구성된다.
(액정 패널(11))
액정 패널(11)에는, 게이트 라인, 소스 라인 및 표시 화소가 설치되어 있다. 게이트 라인은, 소정 간격을 두고 서로 평행하게 복수개 형성되어 있다. 한편, 소스 라인은, 게이트 라인과 직교하는 방향으로, 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 복수개 형성되어 있다. 표시 화소는, 게이트 라인과 소스 라인의 각 교차점에 형성되어 있다. 또한, 각 표시 화소에는, 스위칭 소자로서의 TFT(thin film transistor)가 접속되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 표시 패널의 일례로서 LCD(Liquid Crystal Display)를 예로 들어 설명하지만, 본 발명을 적용 가능한 형태는 LCD에 한정되지 않는다. 예를 들어, 유기 EL(Electro luminescence) 디스플레이 등을 채용해도 된다.
(액정 드라이버(12))
액정 드라이버(12)는 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와, 소스 라인을 구동하는 소스 드라이버를 구비하고 있다. 게이트 드라이버는, TFT를 온(ON)하기 위한 주사 신호를 각 게이트 라인에 순차적으로 출력한다. 소스 드라이버는 각 소스 라인에 계조 표시 전압(구동 전압)을 출력한다.
TFT가 온 상태일 때, 표시 화소에 게이트 라인으로부터의 구동 전압이 인가되어, 전하가 축적된다. 이에 의해, 액정의 광 투과율이 구동 전압에 따라서 변화되어, 액정 패널(11)에서의 화상 표시가 행해진다.
여기서, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(2)와 같이, 입력 장치로서 터치 패널(30)을 구비하는 액정 표시 장치(2)에서는, 액정 패널(11)의 표시 동작에 의한 노이즈에 의해, 터치 패널(30)이 오동작할 가능성이 있다는 다른 문제점도 있다. 이 때문에, 예를 들어 터치 패널(30)을 구비하는 액정 표시 장치(2)에서는, 플리커 혹은 번인 현상 등의 방지 대책으로서, 액정 패널(11)에 작용하는 구동 신호의 극성을 프레임 주기마다나 라인 주사 주기마다 반전시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 일정한 전압값으로 설정되는 공통 전압을 상기 주기마다 극성 반전시키는 경우가 많다. 이 공통 전압의 극성을 반전시키는 타이밍에 노이즈가 발생한다. 이 노이즈가 터치 패널(30)의 구동 전압에 중첩됨으로써, 터치 패널(30)의 감도의 열화나 터치 위치의 오검출이 발생할 가능성이 있다.
이 때문에, 액정 구동과 터치 패널 구동의 타이밍을 동기시킴으로써, 수평 라인 구동 기간(이하, 1수평 기간=1H 기간) 중의 극성 반전에 의해 발생하는 노이즈의 타이밍을 어긋나게 하여, 터치 패널을 구동하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 플리커 및 번인 현상을 방지하기 위해서, 액정 패널(11)은 교류 구동되어, 표시 화소에 인가되는 구동 전압의 극성이, 하나 또는 복수의 게이트 라인마다, 하나 또는 복수의 소스 라인마다, 그리고 하나 또는 복수의 프레임마다 반전된다(도트 반전 구동 방식). 그 밖에도 하나 또는 복수의 소스 라인마다, 그리고 하나 또는 복수의 프레임마다 반전되는 방식(라인 반전 방식) 등을 채용해도 된다.
(액정 컨트롤러(20))
액정 컨트롤러(20)는, 호스트 컨트롤러(50)로부터 공급되는 표시 데이터 D에 기초하여, 그 표시 데이터 D를 Vsync(수직 동기 신호 VS), 수평 동기 신호 HS 등의 액정 패널(11)의 표시 제어를 행하기 위한 신호와 함께 액정 드라이버(12)에 공급한다. 이에 의해, 액정 표시의 구동 타이밍이 제어되어, 표시 데이터 D의 화상이 액정 패널(11)에 표시된다.
또한, 상술한 액정 드라이버(12)는, 후술하는 수평 동기 신호 HS를 터치 패널 컨트롤러(40)에 공급한다. 터치 패널 컨트롤러(40)는, 액정 패널(11) 공통 전극의 극성 반전에 의해 발생하는 노이즈가 터치 패널(30)에 영향을 미치는 것을 저감하기 위해서, 이 수평 동기 신호 HS를 사용하여, 극성 반전되지 않는 타이밍에 터치 패널(30)을 구동한다.
(터치 패널(30))
터치 패널(30)은, 액정 패널(11)의 표시 화면 상에서 터치 조작을 행하기 위해서 설치되는 입력 장치이다. 터치 패널(30)에 대하여 터치 조작이 행해지면, 터치 패널(30)은, 터치 위치에 따른 신호를 출력한다. 터치 패널(30)로서는, 모든 방식의 터치 패널을 사용할 수 있지만, 본 실시 형태에서는, 정전 용량 방식의 터치 패널을 사용하고 있다.
도 3은 터치 패널(30)의 구체적인 구성을 도시하는 도면이다. 터치 패널(30)은, x개의 드라이브 라인 T1 내지 Tx, y개의 센스 라인 R1 내지 Ry 및 정전 용량 C11 내지 Cxy를 구비하여 구성된다. 드라이브 라인 T1 내지 Tx와 센스 라인 R1 내지 Ry는 격자 형상(매트릭스 형상)으로 배치되어 있고, 각 정전 용량 C11 내지 Cxy는, 드라이브 라인 T1 내지 Tx와 센스 라인 R1 내지 Ry의 각 교점에 형성되어 있다.
(터치 패널 컨트롤러(40))
또한, 상술한 드라이브 라인 T1 내지 Tx 및 센스 라인 R1 내지 Ry는, 터치 패널 컨트롤러(40)에 접속되어 있다. 터치 패널 컨트롤러(40)(및/또는 호스트 컨트롤러(50))는, 본 발명의 터치 패널 구동 장치를 구현화한 형태에 상당하고, 도 2에 도시한 바와 같이, 터치 패널 구동부(구동 제어 수단)(41), 입력 조작 검출부(신호 검지 수단)(42), 노이즈 검지부(노이즈 검지 수단)(43), 인터럽트 제어부(인터럽트 제어 수단)(44)를 구비하고 있다.
터치 패널 구동부(41)는, 터치 패널(30)의 드라이브 라인 T1 내지 Tx에 전압 신호를 순차적으로 인가한다. 이에 의해, 정전 용량 C11 내지 Cxy에 전하가 축적된다. 여기서, 터치 패널(30)에 물체가 접촉하면, 접촉 위치에 대응하는 정전 용량의 용량값이 변화되고, 그 정전 용량이 접속되고 있는 센스 라인의 전류값이 변화된다. 터치 패널 컨트롤러(40)의 입력 조작 검출부(42)는, 센스 라인 R1 내지 Ry의 출력 신호에 기초하여, 터치 위치나 터치 범위 등을 검출할 수 있다.
(노이즈 검지부(43))
노이즈 검지부(43)는, 예를 들어 휴대 단말 장치(1)의 외부에 접속되는 전원 변환 장치(4)로부터 발생하는, 전원 IC(Integrated circuit)의 스위칭 노이즈나 인버터 형광등이나 AM파에 의한 외래 노이즈가 입력 조작 검출부(42)에 영향을 주지 않도록, 터치 패널 컨트롤러(40)가 노이즈의 영향을 받고 있는 것을 검출하는 기능을 갖고 있다.
(인터럽트 제어부(44))
인터럽트 제어부(44)는, 노이즈 검지부(43)가 외래 노이즈를 검지(검출)하였을 때, 호스트 컨트롤러(50)에 외래 노이즈 검지를 전달하기 위한 인터럽트 신호(인터럽트 요인 : 외래 노이즈 검지)를 출력한다. 또한, 외래 노이즈의 검출 방법의 상세에 대해서는 후술한다.
상기 구성에 의하면, 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 부분(예를 들어, 호스트 컨트롤러(50))과, 외래 노이즈의 검지를 행하는 부분(예를 들어, 터치 패널 컨트롤러(30))을 따로따로 분리하여 설치할 수 있으므로, 예를 들어 터치 패널 컨트롤러(30)에 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 부분 및 외래 노이즈의 검지를 행하는 부분의 양쪽을 설치하는 경우보다, 터치 패널 컨트롤러(30)에 있어서의 정보 처리의 처리 비용이나 장치 비용을 저감시킬 수 있다.
(인터럽트 제어부(44)의 동작의 변형예 1)
또한, 인터럽트 제어부(44)는, 상술한 급전 장치(3)의 급전 가능 잔량에 따라서, 상기 인터럽트 신호를 호스트 컨트롤러(50)에 송신할지 여부를 결정해도 된다.
상기 구성에 의하면, 예를 들어 급전 장치(3)의 급전 가능 잔량(=전지(5)의 잔량)이 적어진 경우에, 인터럽트 제어부(44)에 인터럽트 신호를 호스트 컨트롤러(50)에 송신시키지 않도록 하면, 소비 전력을 저감시킬 수 있어, 휴대 단말 장치(1)의 가동 가능 시간을 증가시킬 수 있다.
(인터럽트 제어부(44)의 동작의 변형예 2)
인터럽트 제어부(44)는, 상술한 급전 장치(3)의 급전 가능 잔량에 따라서, 상기 인터럽트 신호를 호스트 컨트롤러(50)에 송신하는 빈도를 조정하도록 해도 된다. 예를 들어, 2회에 1회의 비율로, 인터럽트 신호의 송신을 씨닝하는 것 등이 생각된다.
상기 구성에 의하면, 인터럽트 제어부(44)는, 급전 장치(3)의 급전 가능 잔량(=전지(5)의 잔량)이 많을 때 인터럽트 신호를 호스트 컨트롤러(50)에 송신하는 빈도를 많게 하고(단, 노이즈 검지부(43)에 의한 외래 노이즈의 검지 빈도를 초과하지 않음), 반대로 급전 장치(3)의 급전 가능 잔량이 적을 때 인터럽트 신호를 송신하는 빈도를 적게 한다. 이에 의해, 외래 노이즈의 저감과, 소비 전력의 저감의 밸런스를 효율적으로 유지할 수 있다.
또한, 급전 가능 잔량(예를 들어, 전지 잔량)이 떨어지면, 예를 들어 정전류로 급전 회로가 동작한다. 정전류 상태에서는, 전원 회로의 스위칭(SW) 주파수가 일정하기 때문에, 예를 들어 도 7에 도시한 스퓨리어스의 노이즈의 방사가 거의 변하지 않는다.
(호스트 컨트롤러(50))
호스트 컨트롤러(50)는, 외래 노이즈 검지의 인터럽트 신호를 수취하면, 액정 구동 파라미터 설정부(51)에서, 액정 구동 파라미터의 변경을 실시한다. 또한, 액정 구동 파라미터의 변경 방법의 상세에 대해서는 후술한다.
(터치 패널 컨트롤러(40)의 상세)
다음에, 도 4 및 도 5에 기초하여, 상술한 터치 패널 컨트롤러(40)의 보다 상세한 구성에 대하여 설명한다.
도 4는 터치 패널 컨트롤러(40)의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 입력 조작 검출부(42)는 샘플링부(42a) 및 터치 위치 산출부(42b)를 구비한다.
(터치 패널 구동부(41))
터치 패널 구동부(41)는, 상기한 바와 같이 터치 패널(30)의 드라이브 라인 T1 내지 Tx에 접속되어 있고, 드라이브 라인 T1 내지 Tx를 순차적으로 구동한다.
(입력 조작 검출부(42))
입력 조작 검출부(42)는, 샘플링부(42a) 및 터치 위치 산출부(42b)를 구비하고 있다. 샘플링부(42a)는, 터치 패널(30)의 센스 라인 R1 내지 Ry에 접속되어 있으며, 센스 라인 R1 내지 Ry(각 좌표)의 출력 신호를 순차적으로 샘플링하고, 샘플링한 데이터를 노이즈 검출부(43)에 입력한다.
(노이즈 검지 방법의 상세)
다음에, 노이즈 검지부(43)에 의한 외래 노이즈의 검지 방법에 대하여 설명한다. 상기한 바와 같이 샘플링부(42a)에서는, 센스 라인 R1 내지 Ry의 복수의 출력 신호를 매리포트, 순차적으로 샘플링하여, 각 교점의 수치화된 정전 용량값을 계산한다.
도 5는 외래 노이즈의 저감 처리의 흐름을 설명하기 위한 타이밍차트이다. 도 5의 (a) 내지 (k)는, 각각, Vsync 신호, 터치 패널(30)의 리포트, 면 전체의 DC맵(평균값), 인터럽트 제어, 호스트 컨트롤러(50)의 제어, 카운트값, 수평 동기 신호, 외래 노이즈, 터치 패널 구동 신호를 나타낸다.
여기서, 외래 노이즈를 받은 경우의 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나(이하, 간단히 「출력 신호」라 함)의 크기는, 외래 노이즈를 받지 않은 경우의 통상 출력 신호의 크기보다 커지는 경향이 있는 것을 본 발명자는 알아냈다. 즉, 검지된 출력 신호의 크기가 통상의 출력 신호보다 크면, 외래 노이즈를 받았을 가능성이 높고, 검지된 출력 신호의 크기가 통상의 출력 신호와 동일 정도이면, 외래 노이즈를 받지 않았을 가능성이 높다. 따라서, 출력 신호의 크기를 검지함으로써, 외래 노이즈의 존재 여부를 검지할 수 있다.
또한, 「복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기에 기초하여」란, 하나의 출력 신호에 기초하는 경우와, 2 이상의 출력 신호에 기초하는 경우가 생각된다. 하나의 출력 신호에 기초하는 경우로서는, 예를 들어 복수의 출력 신호의 메디안 등을 구하는 경우가 생각된다. 한편, 복수의 출력 신호에 기초하는 경우로서는, 예를 들어 복수의 출력 신호의 평균값이나 편차값 등을 구하는 경우가 생각된다.
또한, 「외래 노이즈의 존재 여부」는, 예를 들어 상기 메디안, 평균값, 편차값 등이 미리 정한 역치를 초과하는지 여부에 따라 판정할 수 있다. 또한, 상기 메디안, 평균값, 편차값 등을 이용하는 것은 오검지를 피하기 위함이다.
도 5에 도시한 예에서는, 「면 전체의 DC맵값(평균값)」이 정전 용량값에 대응하고 있고, 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기로서, 「면 전체의 DC맵값」을 채용한 경우를 나타내고 있다. 도 5에 도시한 예에서는, 외래 노이즈를 받지 않은 통상 상태의 정전 용량값을 10이라 하면, 외래 노이즈를 받은 상태에서는 50으로 되어 있다. 이와 같이, 외래 노이즈를 받은 경우의 「면 전체의 DC맵값」의 크기는, 외래 노이즈를 받지 않은 경우의 통상의 「면 전체의 DC맵값」의 크기보다 커지는 경향이 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 미리 역치(이 예에서는 30)를 설정하고, 「면 전체의 DC맵값(평균값)」이 30 이상이면, 노이즈 검지부(43)는, 외래 노이즈가 존재한다고 판단하고, 인터럽트 제어부(44)는, 호스트 컨트롤러(50)에 대하여 인터럽트 신호(인터럽트 요인 : 외래 노이즈 검출)를 출력한다. 한편, 「면 전체의 DC맵값(평균값)」이 30 미만이면, 노이즈 검지부(43)는, 외래 노이즈가 존재하지 않는다고 판단하고, 인터럽트 제어부(44)는, 호스트 컨트롤러(50)에 대하여 인터럽트 신호를 출력하지 않는다.
(노이즈 저감 방법의 상세)
여기서, 외래 노이즈의 주기가 터치 패널의 구동 신호의 수평 동기 기간(이하, 「1H 기간」이라 함)의 주기와 간섭하고 있는 경우에도, 구동 신호의 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 조정할 수 있으면, 외래 노이즈와 1H 기간의 주기의 간섭을 억제할 수 있어(보다 구체적으로는, 외래 노이즈의 피크 주파수를 피할 수 있어), 외래 노이즈를 저감시키는 것이 가능해진다. 왜냐하면, 외래 노이즈가 터치 패널(30)의 수신 회로(도시 생략)에 입력되었을 때, 검출 주기에 따라서 수신 신호는 변화되지만, 터치 신호의 경우, 검출 주기에 따라서 수신 신호는 변화되지 않는다는 특성이 있기 때문이다.
이 때문에, 본 실시 형태의 호스트 컨트롤러(50)는, 인터럽트 신호(인터럽트 요인 : 외래 노이즈 검출)를 받으면, 액정 구동 파라미터 설정부(51)에서, 터치 패널 구동 신호의 주파수를 변경하기 위해서, 액정 구동 파라미터의 1H 기간의 주기 또는 시간을 변경하도록 하고 있다. 이에 의해, 외래 노이즈의 주기가 1H 기간의 주기와 간섭하고 있는 경우라도, 터치 신호를 확실하게 검출할 수 있다.
다음에, 노이즈 검지부(43)는, 또한 도 7에 도시한 바와 같은 외래 노이즈의 주기를 특정하고, 액정 구동 파라미터 설정부(51)는, 특정된 외래 노이즈의 주기에 기초하여, 입력 조작 검출부(42)가 복수의 출력 신호를 검지할 때 소정량 이상의 외래 노이즈가 입력되지 않도록, 구동 신호의 1H 기간의 주기 또는 시간을 조정해도 된다.
상기 구성에 의하면, 1H 기간의 주기 또는 시간이 필요 이상으로 크게 변경되는 일이 없기 때문에, 1H 기간의 주기 또는 시간의 변경에 의해, 예를 들어 표시의 프레임 레이트가 60㎐ 미만으로 되어 버리는 사태를 피할 수 있다.
보다 구체적으로는, 도 5에 도시한 바와 같이, 1H 기간을 디폴트의 설정값 12.8㎲(78.4K㎐)로부터 1㎲ 저감시켜, 11.8㎲로 설정함으로써, 8.5％(6.6K㎐) 주파수를 시프트할 수 있다. 여기에서는, 76K㎐ 이하로 하면, 액정 표시의 프레임 레이트가 60㎐ 이하로 되기 때문에, 상술한 바와 같이, 60㎐ 이상을 유지하는 것을 고려하고 있다.
한편, 만약, 1H 주기를 1㎲ 저감시켜도, 외래 노이즈를 피할 수 없어 정전 용량값이 역치 이하로 되지 않은 경우에는, 1H 주기를 디폴트의 설정값 12.8㎲로부터 1㎲ 증가시켜, 1H 기간을 13.8㎲로 설정한다. 도 7은 휴대 단말 장치(1)에 전원 변환 장치(4)(AC 차저)를 접속하였을 때 발생하는 외래 노이즈의 주파수 분포의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 터치 패널(30)의 구동 신호의 주파수를 약 ±7％(약 10K㎐) 시프트시킴으로써, 외래 노이즈의 피크 주파수를 피하는 것이 가능해지는 것을 알 수 있다. 이에 의해, 터치 위치의 오검출을 방지할 수 있어, 조작성을 향상시킬 수 있다.
(메모리부(52))
호스트 컨트롤러(50)는, 외래 노이즈를 피한 1H 주기의 설정값을 메모리부(저장부)(52)에 저장한다. 상기 구성에 의하면, 미리 메모리부(52)에 저장한 1H 기간의 주기 또는 시간의 조정값(외래 노이즈의 저감 효과가 있었던 값)을 호출함으로써, 조정값을 메모리부(52)에 저장한 후의, 외래 노이즈를 피하기 위한 처리 시간 및 터치 패널 감도 열화 시간의 단축화가 가능해져, 터치 검출 시간을 짧게 할 수 있다. 즉 터치 패널(30)의 조작성을 향상시킬 수 있다.
(외래 노이즈의 저감 처리의 흐름의 상세)
다음에, 도 6에 기초하여, 외래 노이즈의 저감 처리(터치 패널의 구동 방법)의 흐름에 대하여 설명한다. 도 6은 외래 노이즈의 저감 처리의 흐름을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 도 6의 (a)는 터치 패널 컨트롤러(40)측의 제어 흐름을 설명하고 있다.
스텝 S(이하, 「스텝」은 생략함)11에서는, 터치 패널 컨트롤러(40)의 입력 조작 검출부(42)는, TP 센서 교점의 수치화된 복수의 정전 용량값(출력 신호)의 스캔(검지)을 개시하고 S12로 진행한다. 또한, 터치 패널 컨트롤러(40)는 TP 센서 교점의 수치화된 정전 용량값을 매프레임 확인한다.
S12에서는, 입력 조작 검출부(42)는, 터치 패널(30)의 면 전체(1면분; 60fps; frames per second)의 DC맵값을 스캔(검지)하고, S13으로 진행한다(신호 검지 스텝).
S13에서는, 노이즈 검지부(43)가, 정상 시의 스캔 데이터(미리 정한 역치=DC맵값의 평균값=30)와 비교하고, S14로 진행한다.
S14에서는, 노이즈 검지부(43)는, 면 전체의 DC맵값의 평균값이 30 이상이면, 외래 노이즈의 존재가 확인되었다고 간주하고, 인터럽트 제어부(44)에 대하여 그 취지를 통지하고 S15로 진행한다("예"; 노이즈 검지 스텝). 한편, 노이즈 검지부(43)는, 면 전체의 DC맵값의 평균값이 30 미만이면, 외래 노이즈가 존재하지 않는다고 간주하고, S11로 되돌아간다("아니오"). 여기에서는, 터치 패널(30)의 구동 주파수와 전원 변환 장치(4)에 의한 AC 차저 노이즈의 주파수가 간섭하면, 터치 패널(30)의 면내 전체의 정전 용량값이 통상 시와 비교하여 상승하는 경향이 있는 것을 이용하고 있다.
S15에서는, 인터럽트 제어부(44)가, 외래 노이즈의 존재가 확인되었다는 취지의 통지(외래 노이즈 검지의 통지)를 받아, 호스트 컨트롤러(50)에 대하여, 인터럽트 신호(인터럽트 요인; 외래 노이즈 검지 또는 액정 주파수 변경)를 송신하고 S16으로 진행한다. 또한, 이때, 면내의 DC맵값도 피드백한다.
다음에, 도 6의 (b)는 호스트 컨트롤러(50)측의 제어 흐름을 설명한다.
상기 S16으로부터 S17로 진행하여, S17에서는, 호스트 컨트롤러(50)가 인터럽트 신호(인터럽트 요인; 외래 노이즈 검지 또는 액정 주파수 변경)를 수신(검출)하고 S18로 진행한다.
S18에서는, 액정 구동 파라미터 설정부(51)는, 노이즈 저감 파라미터(지금까지 외래 노이즈의 저감 효과가 얻어졌을 때의 1H 기간의 주기 또는 시간의 조정값 : 이하, 간단히 「파라미터」라 함)가 메모리부(52)에 저장되어 있는지 여부를 확인하고, 저장된 경우에는, S22로 진행한다("예").
한편, 파라미터가 메모리부(52)에 저장되지 않은 경우에는, S19로 진행한다.
S19에서는, 터치 패널 구동 주파수를 변경하기 위해서, 액정 구동 파라미터의 「1H 기간의 주파수」를 넓히거나 좁히거나 한다. 보다 구체적으로는, 액정 구동 파라미터 설정부(51)는, 1H 기간의 주기(디폴트)로부터 1㎲ 감산한 값, 또는, 1H 기간의 주기로부터 1㎲ 가산한 값을 구하고, 1H 기간의 주기로부터 1㎲ 감산한 값이 설정 MIN값 이하인지 여부를 확인하고, 1H 기간의 주기로부터 1㎲ 감산한 값이 설정 MIN값 이하이면, S21로 진행한다. 한편, 1H 기간의 주기로부터 1㎲ 감산한 값이 설정 MIN값을 초과하였으면, S20으로 진행한다. 또한, 1H 기간을 넓히면 프레임 레이트 60㎐ 이하로 될 가능성이 있어, 처음에 1H 기간을 좁히도록 파라미터를 설정하는 것이 바람직하다.
S20에서는, 액정 구동 파라미터 설정부(51)는, 액정 파라미터 중, 1H 기간의 주기로부터 1㎲ 감산한 값을, 새로운 1H 기간으로서 설정하고, S22로 진행한다.
한편, S21에서는, 1H 기간의 주기로부터 1㎲ 가산한 값을, 새로운 1H 기간으로서 설정하고, S22로 진행한다.
S22에서는, V 동기로 파라미터(새로운 1H 기간)를 설정하여, 터치 패널 컨트롤러(40)의 터치 패널 구동부(41)에 통지하고, 터치 패널 구동부(41)가 터치 패널(30)을 구동하고 S23로 진행한다(노이즈 저감 스텝).
S23에서는, 입력 조작 검출부(42)가 DC맵값을 취득하고, 새로운 1H 기간이, 이미 메모리부(52)에 저장되어 있는 1H 기간보다 외래 노이즈의 저감 효과가 높은 경우에는, 가장 저감 효과가 높은 새로운 1H 기간을 메모리부(52)에 저장하고, 인터럽트 처리를 클리어하고 S11로 되돌아간다. 이에 의해, 다음번 터치 패널(30)이 외래 노이즈를 받은 경우에, 메모리부(52)에 저장한 액정 구동 파라미터값을 호출함으로써, 외래 노이즈가 적은 액정 구동 파라미터값을 찾아내기 위한 처리 S19 내지 S21을 생략하는 것이 가능해진다.
(1H 기간의 구체적인 설정값에 대하여)
먼저, ±8.5％(6.6K㎐) 주파수를 시프트시키는 경우의 예에 대하여 설명한다. 이하, 디폴트에서는 1H 주기=78.4K㎐(1H 기간=12.8㎲)인 것으로 한다.
먼저, 1.76K㎐ 이하에서, 터치 패널(30)의 구동 주파수가 60㎐ 이하로 되기 때문에, 1H 주기를 줄이는 측으로 시프트시킨다(설정 한계값=±1㎲로 함).
1H 기간(디폴트)-1㎲=11.8㎲(84.8K㎐), 이에 의해, 터치 패널(30)의 구동 주파수가 8.5％(6.6K㎐) 시프트한다.
한편, 1H 주기를 줄이는 측으로 시프트시켜, AC 차저 노이즈를 피하지 못한 경우에는, 1H 주기를 늘이는 측으로 시프트시킨다.
1H 기간(디폴트)+1㎲=13.8㎲(72.5K㎐), 이에 의해, 터치 패널(30)의 구동 주파수가 8.5％(6.6K㎐) 시프트한다.
또한, 이상의 예에서는, 액정 구동 파라미터 설정부(51)는, 1H 기간의 주파수의 시프트를 한번에 ±8.5％ 시프트시키는 경우에 대하여 설명하였지만, 주파수의 시프트 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, ±1.7％, ±3.4％, ±5.1％, ±6.8％, ±8.5％의 순으로, 절댓값 1.7％씩 시프트시키고, 이들 설정값 중, 가장 DC맵값이 내려가는 값(외래 노이즈의 저감 효과가 가장 높은 값)을 선택하는 구성을 채용해도 된다.
이상에 의해, 액정 구동과 터치 패널 구동을 동기시킨 상태에서, AC 차저 노이즈의 주파수와 터치 패널 구동 주파수가 간섭한 경우에, 터치 패널 감도의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 다음번 동일한 전원 변환 장치(4)로부터 휴대 단말 장치(1)를 충전시켰을 때, 터치 패널 감도 열화의 기간을 최소화하는 것이 가능해진다. 바꿔 말하면, 액정 구동 파라미터(1H 기간의 주파수)의 탐색 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
〔소프트웨어에 의한 실현예〕
마지막으로, 터치 패널 컨트롤러(40) 또는 호스트 컨트롤러(50)의 각 블록, 특히 터치 패널 구동부(41), 입력 조작 검출부(42), 노이즈 검지부(43), 인터럽트 제어부(44), 액정 구동 파라미터 설정부(51)는, 집적 회로(IC 칩) 상에 형성된 논리 회로에 의해 하드웨어적으로 실현해도 되고, CPU(Central Processing Unit)을 사용하여 소프트웨어적으로 실현해도 된다.
후자의 경우, 터치 패널 컨트롤러(40) 또는 호스트 컨트롤러(50)는, 각 기능을 실현하는 프로그램(터치 패널 구동 프로그램)의 명령을 실행하는 CPU, 상기 프로그램을 저장한 ROM(Read Only Memory), 상기 프로그램을 전개하는 RAM(Random Access Memory), 상기 프로그램 및 각종 데이터를 저장하는 메모리 등의 기억 장치(기록 매체) 등을 구비하고 있다. 그리고, 본 발명의 목적은, 상술한 기능을 실현하는 소프트웨어인 터치 패널 컨트롤러(40) 또는 호스트 컨트롤러(50)의 제어 프로그램의 프로그램 코드(실행 형식 프로그램, 중간 코드 프로그램, 소스 프로그램)를 컴퓨터에서 판독 가능하게 기록한 기록 매체를, 상기 터치 패널 컨트롤러(40) 또는 호스트 컨트롤러(50)에 공급하고, 그 컴퓨터(또는 CPU나 MPU)가 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 코드를 판독하여 실행함으로써도, 달성 가능하다.
상기 기록 매체로서는, 일시적이 아닌 유형의 매체(non-transitory tangible medium), 예를 들어 자기 테이프나 카세트 테이프 등의 테이프류, 플로피(등록 상표) 디스크/하드디스크 등의 자기 디스크나 CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R 등의 광 디스크를 포함하는 디스크류, IC 카드(메모리 카드를 포함함)/광 카드 등의 카드류, 마스크 ROM/EPROM/EEPROM(등록 상표)/플래시 ROM 등의 반도체 메모리류, 혹은 PLD(Programmable logic device)나 FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 논리 회로류 등을 사용할 수 있다.
또한, 터치 패널 컨트롤러(40) 또는 호스트 컨트롤러(50)를 통신 네트워크와 접속 가능하게 구성하고, 상기 프로그램 코드를, 통신 네트워크를 통해서 공급해도 된다. 이 통신 네트워크는, 프로그램 코드를 전송 가능하면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 인터넷, 인트라넷, 엑스트라넷, LAN, ISDN, VAN, CATV 통신망, 가상 전용망(Virtual Private Network), 전화 회선망, 이동체 통신망, 위성 통신망 등이 이용 가능하다. 또한, 이 통신 네트워크를 구성하는 전송 매체도, 프로그램 코드를 전송 가능한 매체이면 되고, 특정한 구성 또는 종류의 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, IEEE1394, USB, 전력선 반송, 케이블 TV 회선, 전화선, ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 회선 등의 유선이어도, IrDA나 리모콘과 같은 적외선, Bluetooth(등록 상표), IEEE802.11 무선, HDR(High Data Rate), NFC(Near Field Communication), DLNA(Digital Living Network Alliance)(등록 상표), 휴대 전화망, 위성 회선, 지상파 디지털망 등의 무선이어도 이용 가능하다. 또한, 본 발명은, 상기 프로그램 코드가 전자적인 전송으로 구현화된, 반송파에 매립된 컴퓨터 데이터 신호의 형태로도 실현될 수 있다.
〔본 발명의 다른 표현〕
본 발명은 이하와 같이 표현할 수도 있다.
즉, 본 발명의 터치 패널 구동 장치는, 표시 장치에의 전원을 공급하는 급전 수단과, 표시 장치에 사용되는 터치 패널을 구동하는 구동 수단과, 상기 터치 패널의 출력 신호에 기초하여, 상기 터치 패널에 대한 입력 조작을 검출하는 입력 조작 검출 수단과, 상기 급전 수단으로부터 발생하는 노이즈가 상기 입력 조작 검출 수단에 미치는 영향을 저감하는 노이즈 저감 수단을 구비하는 터치 패널 구동 장치이며, 급전 시의 노이즈의 크기 및 주기를 특정하는 노이즈 검출 수단과, 상기 노이즈 검출 수단이 검출한 노이즈의 크기 및 주기에 따라서 상기 노이즈 저감 수단에 의한 노이즈 저감 방법을 제어하는 노이즈 저감 제어 수단을 구비하고 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 표시 장치의 표시 동작에 의한 노이즈를 제거하면서, 외래 노이즈의 영향을 최소화하는 것이 가능해져, 터치 신호를 확실하게 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 터치 패널 구동 장치는, 상기 노이즈 저감 수단은 상기 노이즈 검출 수단이 검출하는 노이즈의 주기를 특정하고, 상기 입력 검출 수단이 입력을 검지하는 타이밍에 일정량 이상의 노이즈가 입력되지 않도록 상기 구동 수단을 제어해도 된다.
또한, 본 발명의 터치 패널 구동 장치는 동작 주파수를 제어해도 된다.
또한, 본 발명의 터치 패널 구동 장치는, 상기 구동 수단을 제어할 때, 동작 주파수의 제어 방법으로서, 액정 구동 설정 파라미터(수평 동기 기간의 주기 혹은 시간)를 제어해도 된다.
또한, 본 발명의 터치 패널 구동 장치는, 상기 구동 수단을 제어할 때, 상기 액정 구동 설정 파라미터를 메모리에 저장함으로써 노이즈 저감 처리에 필요해지는 시간을 단축하고, 터치 패널 감도 열화 시간을 최소화해도 된다.
또한, 본 발명의 터치 패널 구동 장치는, 상기 구동 수단을 제어할 때, 급전 수단의 전지 잔량을 메모리에 저장함으로써 전지 잔량에 따라서, 상기 액정 구동 설정 파라미터를 제어할지 여부를 판단해도 된다.
또한, 본 발명의 표시 장치는, 터치 패널과, 당해 터치 패널을 구동하는 터치 패널 구동 장치를 구비하는 표시 장치이며, 상기 터치 패널 구동 장치로서, 상기 어느 하나의 터치 패널 구동 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치이다.
또한, 본 발명의 표시 장치는 액정 표시 장치이어도 된다.
본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 구동 장치는, 구동 신호를 송신하여 터치 패널의 구동을 제어하는 구동 제어 수단과, 상기 터치 패널의 각 좌표로부터 출력되는 복수의 출력 신호를 검지하는 신호 검지 수단과, 상기 신호 검지 수단이 검지한 상기 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기에 기초하여, 상기 터치 패널에 대한 입력 조작의 외래 노이즈의 존재 여부를 적어도 검지하는 노이즈 검지 수단과, 상기 노이즈 검지 수단에 의해 상기 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 상기 구동 신호의 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 조정함으로써, 상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 노이즈 저감 수단을 구비하고 있는 구성이다.
본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 구동 방법은, 구동 신호를 송신하여 터치 패널의 구동을 제어하는 터치 패널 구동 방법으로서, 상기 터치 패널의 각 좌표로부터 출력되는 복수의 출력 신호를 검지하는 신호 검지 스텝과, 상기 신호 검지 스텝에서 검지한 상기 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기에 기초하여, 상기 터치 패널에 대한 입력 조작의 외래 노이즈의 존재 여부를 적어도 검지하는 노이즈 검지 스텝과, 상기 노이즈 검지 스텝에서 상기 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 상기 구동 신호의 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 조정함으로써, 상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 노이즈 저감 스텝을 포함하고 있는 방법이다.
여기서, 외래 노이즈를 받은 경우의 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나(이하, 간단히 「출력 신호」라 함)의 크기는, 외래 노이즈를 받지 않은 경우의 통상 출력 신호의 크기보다 커지는 경향이 있는 것을 본 발명자는 알아냈다. 즉, 검지된 출력 신호의 크기가 통상의 출력 신호보다 크면, 외래 노이즈를 받았을 가능성이 높고, 검지된 출력 신호의 크기가 통상의 출력 신호와 동일 정도이면, 외래 노이즈를 받지 않았을 가능성이 높다. 따라서, 출력 신호의 크기를 검지함으로써, 외래 노이즈의 존재 여부를 검지할 수 있다.
이 때문에, 상기 구성 또는 방법에서는, 노이즈 검지 수단 또는 노이즈 검지 스텝에서, 신호 검지 수단 또는 신호 검지 스텝에서 검지한 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기에 기초하여, 터치 패널에 대한 입력 조작의 외래 노이즈의 존재 여부를 적어도 검지하고 있다.
여기서, 「복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기에 기초하여」란, 하나의 출력 신호에 기초하는 경우와, 2 이상의 출력 신호에 기초하는 경우가 생각된다. 하나의 출력 신호에 기초하는 경우로서는, 예를 들어 복수의 출력 신호의 메디안 등을 구하는 경우가 생각된다. 한편, 복수의 출력 신호에 기초하는 경우로서는, 예를 들어 복수의 출력 신호의 평균값이나 편차값 등을 구하는 경우가 생각된다.
또한, 「외래 노이즈의 존재 여부」는, 예를 들어 상기 메디안, 평균값, 편차값 등이 미리 정한 역치를 초과하는지 여부에 따라 판정할 수 있다. 또한, 상기 메디안, 평균값, 편차값 등을 이용하는 것은 오검지를 피하기 위함이다.
다음에, 외래 노이즈의 주기가 터치 패널의 구동 신호의 수평 동기 기간(이하, 「1H 기간」이라 함)의 주기와 간섭하고 있는 경우라도, 구동 신호의 1H 기간의 주기 또는 시간을 조정할 수 있으면, 외래 노이즈와 1H 기간의 주기의 간섭을 억제할 수 있어(보다 구체적으로는, 외래 노이즈의 피크 주파수를 피할 수 있어), 외래 노이즈를 저감시키는 것이 가능해진다.
이 때문에, 상기 구성 또는 방법에서는, 노이즈 검지 수단 또는 노이즈 검지 스텝에서 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 구동 신호의 1H 기간의 주기 또는 시간을 조정함으로써, 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하도록 하고 있다. 이에 의해, 외래 노이즈의 주기가 1H 기간의 주기와 간섭하고 있는 경우라도, 터치 신호를 확실하게 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 구동 장치는, 상기 구성 외에, 상기 노이즈 검지 수단에 의해 상기 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 당해 외래 노이즈의 존재가 검지된 것을 나타내는 인터럽트 신호를 상기 노이즈 저감 수단에 송신하는 인터럽트 제어 수단을 구비하고, 상기 노이즈 저감 수단은, 상기 인터럽트 제어 수단으로부터 상기 인터럽트 신호를 수신한 경우에, 상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행해도 된다.
상기 구성에 의하면, 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 부분(예를 들어, 호스트 컨트롤러)과, 외래 노이즈의 검지를 행하는 부분(예를 들어, 터치 패널 컨트롤러)을 따로따로 분리하여 설치할 수 있으므로, 예를 들어 터치 패널 컨트롤러에 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 부분 및 외래 노이즈의 검지를 행하는 부분의 양쪽을 설치하는 경우보다, 터치 패널 컨트롤러에 있어서의 정보 처리의 처리 비용이나 장치 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 구동 장치는, 상기 구성 외에, 상기 노이즈 검지 수단은, 또한 상기 외래 노이즈의 주기를 특정하고, 상기 노이즈 저감 수단은, 상기 노이즈 검지 수단에 의해 특정된 상기 외래 노이즈의 주기에 기초하여, 상기 신호 검지 수단이 상기 복수의 출력 신호를 검지할 때 소정량 이상의 외래 노이즈가 입력되지 않도록, 상기 구동 신호의 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 조정해도 된다.
상기 구성에 의하면, 수평 동기 기간의 주기 또는 시간이 필요 이상으로 크게 변경되는 일이 없기 때문에, 수평 동기 기간의 주기 또는 시간의 변경에 의해, 예를 들어 표시의 프레임 레이트가 60㎐ 미만으로 되어 버리는 사태를 피할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널 구동 장치는, 상기 구성 외에, 상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행할 때 상기 노이즈 저감 수단에 의해 조정된 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 저장하는 저장부를 구비하고 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 미리 저장부에 저장한 수평 동기 기간의 주기 또는 시간의 조정값을 호출함으로써, 조정값을 저장부에 저장한 후의, 외래 노이즈를 피하기 위한 처리 시간 및 터치 패널 감도 열화 시간의 단축화가 가능해져, 터치 검출 시간을 짧게 할 수 있다. 즉 터치 패널의 조작성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는, 상기 구성 외에, 상기 어느 하나의 터치 패널 구동 장치와, 상기 터치 패널을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 외래 노이즈의 주기가 1H 기간의 주기와 간섭하고 있는 경우라도 터치 신호를 확실하게 검출할 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는, 상기 구성 외에, 액정 표시 장치이어도 된다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 휴대 단말기는, 상기 구성 외에, 상기 인터럽트 제어 수단을 구비한 터치 패널 구동 장치와, 상기 터치 패널과, 상기 터치 패널 구동 장치와 상기 터치 패널을 구비한 표시 장치에의 전원을 공급하는 급전 수단을 구비한 휴대 단말기이며, 상기 인터럽트 제어 수단은, 상기 급전 수단의 급전 가능 잔량에 따라서, 상기 인터럽트 신호를 상기 노이즈 저감 수단에 송신할지 여부를 결정해도 된다.
상기 구성에 의하면, 예를 들어 급전 수단의 급전 가능 잔량이 적어진 경우에, 인터럽트 제어 수단에 인터럽트 신호를 노이즈 저감 수단에 송신시키지 않도록 하면, 소비 전력을 저감시킬 수 있어, 휴대 단말기의 가동 가능 시간을 증가시킬 수 있다.
또한, 급전 가능 잔량(예를 들어, 전지 잔량)이 떨어지면, 예를 들어 정전류로 급전 회로가 동작한다. 정전류 상태에서는, 전원 회로의 스위칭(SW) 주파수가 일정하기 때문에, 예를 들어 도 7에 도시한 스퓨리어스의 노이즈의 방사가 거의 변하지 않는다.
또한, 상기 터치 패널 구동 장치 및 터치 패널 구동 방법에 있어서의 각 수단, 및, 각 스텝의 각각은, 컴퓨터에 의해 실현해도 되고, 이 경우에는, 컴퓨터를 상기 각 수단으로서 동작시켜, 컴퓨터에 상기 각 스텝을 실행시킴으로써 상기 터치 패널 구동 장치 및 터치 패널 구동 방법을, 컴퓨터에서 실현시키는 터치 패널 구동 프로그램 및 그것을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체도, 본 발명의 범주에 들어간다.
〔부기 사항〕
본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 상이한 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 각 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 조합함으로써, 새로운 기술적 특징을 형성할 수 있다.
본 발명은, 터치 패널이 내장된 표시 장치 및 해당 표시 장치를 구비한 휴대 단말기에 적용할 수 있다. 구체적으로는, 표시 장치로서, 예를 들어 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에 사용할 수 있음과 함께, 전기 영동형 디스플레이, 트위스트 볼형 디스플레이, 미세한 프리즘 필름을 사용한 반사형 디스플레이, 디지털 미러 디바이스 등의 광 변조 소자를 사용한 디스플레이 외에, 발광 소자로서, 유기 EL 발광 소자, 무기 EL 발광 소자, LED(Light Emitting Diode) 등의 발광 휘도가 가변인 소자를 사용한 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이(FED), 플라즈마 디스플레이에도 이용할 수 있다.
1 : 휴대 단말 장치(휴대 단말기)
2 : 액정 표시 장치(표시 장치)
3 : 급전 장치
4 : 전원 변환 장치
10 : 액정 모듈
11 : 액정 패널
12 : 액정 드라이버
20 : 액정 컨트롤러
30 : 터치 패널
40 : 터치 패널 컨트롤러(터치 패널 구동 장치)
41 : 터치 패널 구동부(구동 제어 수단)
42 : 입력 조작 검출부(신호 검지 수단)
42a : 샘플링부
42b : 터치 위치 산출부
43 : 노이즈 검지부(노이즈 검지 수단)
44 : 인터럽트 제어부(인터럽트 제어 수단)
50 : 호스트 컨트롤러
51 : 액정 구동 파라미터 설정부(노이즈 저감 수단)
52 : 메모리부(저장부)
C11 내지 Cxy : 정전 용량
R1 내지 Ry : 센스 라인
T1 내지 Tx : 드라이브 라인

Claims (10)

  1. 구동 신호를 송신하여 터치 패널의 구동을 제어하는 구동 제어 수단과,
    상기 터치 패널의 각 좌표로부터 출력되는 복수의 출력 신호를 검지하는 신호 검지 수단과,
    상기 신호 검지 수단이 검지한 상기 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기에 기초하여, 상기 터치 패널에 대한 입력 조작의 외래 노이즈의 존재 여부를 적어도 검지하는 노이즈 검지 수단과,
    상기 노이즈 검지 수단에 의해 상기 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 상기 구동 신호의 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 조정함으로써, 상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 노이즈 저감 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 검지 수단에 의해 상기 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 당해 외래 노이즈의 존재가 검지된 것을 나타내는 인터럽트 신호를 상기 노이즈 저감 수단에 송신하는 인터럽트 제어 수단을 구비하고,
    상기 노이즈 저감 수단은,
    상기 인터럽트 제어 수단으로부터 상기 인터럽트 신호를 수신한 경우에, 상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 구동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 노이즈 검지 수단은,
    또한 상기 외래 노이즈의 주기를 특정하고,
    상기 노이즈 저감 수단은,
    상기 노이즈 검지 수단에 의해 특정된 상기 외래 노이즈의 주기에 기초하여, 상기 신호 검지 수단이 상기 복수의 출력 신호를 검지할 때 소정량 이상의 외래 노이즈가 입력되지 않도록, 상기 구동 신호의 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 구동 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행할 때 상기 노이즈 저감 수단에 의해 조정된 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 저장하는 저장부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널 구동 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널 구동 장치와,
    상기 터치 패널을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    액정 표시 장치인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제2항에 기재된 터치 패널 구동 장치와,
    상기 터치 패널과,
    상기 터치 패널 구동 장치와 상기 터치 패널을 구비한 표시 장치에의 전원을 공급하는 급전 수단을 구비한 휴대 단말기이며,
    상기 인터럽트 제어 수단은,
    상기 급전 수단의 급전 가능 잔량에 따라서, 상기 인터럽트 신호를 상기 노이즈 저감 수단에 송신할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널 구동 장치의 각 수단으로서 컴퓨터를 동작시키기 위한 터치 패널 구동 프로그램.
  9. 제8항에 기재된 터치 패널 구동 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  10. 구동 신호를 송신하여 터치 패널의 구동을 제어하는 터치 패널 구동 방법으로서,
    상기 터치 패널의 각 좌표로부터 출력되는 복수의 출력 신호를 검지하는 신호 검지 스텝과,
    상기 신호 검지 스텝에서 검지한 상기 복수의 출력 신호 중 어느 적어도 하나의 크기에 기초하여, 상기 터치 패널에 대한 입력 조작의 외래 노이즈의 존재 여부를 적어도 검지하는 노이즈 검지 스텝과,
    상기 노이즈 검지 스텝에서 상기 외래 노이즈의 존재가 검지된 경우에, 상기 구동 신호의 수평 동기 기간의 주기 또는 시간을 조정함으로써, 상기 외래 노이즈를 저감시키는 처리를 실행하는 노이즈 저감 스텝을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 구동 방법.
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