CN105074634B - 电子设备和信息处理*** - Google Patents
电子设备和信息处理*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN105074634B CN105074634B CN201480009863.3A CN201480009863A CN105074634B CN 105074634 B CN105074634 B CN 105074634B CN 201480009863 A CN201480009863 A CN 201480009863A CN 105074634 B CN105074634 B CN 105074634B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- touch panel
- line
- equipment
- sending
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
- G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
接收设备(1a)具备位置/角度决定部(505),位置/角度决定部(505)通过判断本设备侧的触摸面板(14)所具备的多条感应线(SL)中的哪条感应线接收了从发送设备(1b)所具备的触摸面板(14)发送的脉冲信号,决定发送设备(1b)相对于接收设备(1a)的位置。
Description
技术领域
本发明涉及能探测接触或者接近的对象物的电子设备等。
背景技术
近年来,具备触摸面板的显示装置的开发正在推进,作为其一例,可举出专利文献1。
在专利文献1中,公开了如图53所示的桌面型屏幕装置200。在该装置中,由位置检测部223经由触摸面板216检测载置于屏幕215上的相机231和打印机235的位置,根据指定的命令操作从相机231经由通信部225将图像数据233传输到打印机235。另外,在屏幕215上的相机231的位置与打印机235的位置之间显示表示图像数据的传输经过的图像233a。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开特许公报“特开2011-221542号公报(2011年11月4日公开)”
专利文献2:美国专利第6452514号(2002年7月17日授权)
专利文献3:日本特许公报“特许4927216号(2012年2月17日授权)”
发明内容
发明要解决的问题
然而,屏幕215上的相机231和打印机235等上述电子设备的位置是经由触摸面板216检测的,其检测精度只要是能够在上述电子设备间显示图像数据的传输经过的程度即可。换句话说,在上述桌面型屏幕装置200中,只要能够以能够进行上述显示的程度检测出载置于屏幕215上的电子设备的位置即可,例如不需要能够检测比触摸面板216所具备的电极群形成的驱动线或者感应线这样的线间 距细的位置关系,另外,关于这样的构成,在专利文献1中也未有任何公开。
本发明是为了解决上述的问题而完成的,其目的在于,提供能精确地探测出具备触摸面板的电子设备的相对位置关系的电子设备等。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题,本发明的一方式所涉及的电子设备是作为接收设备的电子设备,具备接收侧触摸面板,该接收侧触摸面板是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板,上述电子设备的构成如下:上述接收侧触摸面板所具备的接收侧感应线能接收施加到发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的脉冲信号,上述发送侧触摸面板是接触或者接近本设备的发送设备所具备的静电电容方式触摸面板,上述电子设备还具备决定单元,该决定单元通过判断上述接收侧触摸面板所具备的多条接收侧感应线中的哪条感应线接收了从上述发送侧驱动线发送的脉冲信号,决定上述发送设备相对于本设备的位置。
另外,本发明的一方式所涉及的电子设备是作为发送设备的电子设备,具备:发送侧触摸面板,其是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板;以及发送侧箱体,上述发送侧触摸面板组装于该发送侧箱体,上述发送侧触摸面板与上述发送侧箱体的外侧表面的最短距离为上述发送侧触摸面板能探测出上述对象物对该外侧表面的接触或者接近的可探测距离以下,上述电子设备的构成如下:对于施加到上述发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的用于探测上述对象物的接触或者接近的脉冲信号,在能接收该脉冲信号的接收设备接近或者接触时,由该接收设备所具备的作为静电电容方式触摸面板的接收侧触摸面板接收该脉冲信号,从而能由该接收设备决定本装置的位置。
发明效果
根据本发明的一方式所涉及的电子设备等,起到能够精确地确定伙伴设备相对于本设备的位置的效果。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式所涉及的显示装置(接收设备)所具备的控制部的功能块的一例的图。
图2是用于说明本发明的一实施方式所涉及的显示装置的示出该显示装置的概略构成的一例的截面图,(a)是示出具备护罩玻璃的情况下的概略构成的图,(b)是示出具备透镜的情况下的概略构成的图。
图3是示出具备图2(a)所示的显示装置的便携终端的概略构成的一例的立体图。
图4是示出图2(a)所示的显示装置的概略构成的一例的截面图。
图5是示出具备图2(b)所示的显示装置的便携终端的概略构成的一例的立体图。
图6是示出图2(b)所示的显示装置的概略构成的一例的截面图。
图7是示出本发明的一实施方式的变形例所涉及的显示装置的概略构成的一例的立体图。
图8是用于说明上述显示装置所具备的触摸面板的概略构成的概略性截面图。
图9是示出静电电容方式的触摸面板的一例的俯视图,(a)是用于说明触摸面板的电极构成的俯视图,(b)是(a)的A-B截面图,(c)是用于说明手指触摸触摸面板时的触摸面板的动作的图。
图10是互电容方式的触摸面板的位置检测电路的构成图。
图11是示出图9的电路的动作的时序图。
图12是示出上述触摸面板的一例的概略性顶视图。
图13是示出包括上述显示装置的信息处理***的一例的图,(a)~(d)是示出该显示装置的位置关系的一例的图。
图14是示出互电容方式的触摸面板的等价电路的构成图。
图15(a)~(c)是用于说明互电容方式的触摸面板的驱动原 理的图。
图16是用于说明顺序驱动方式的驱动原理的图。
图17是用于说明正交系列驱动方式的驱动原理的图。
图18是用于说明正交系列驱动方式的驱动原理的图。
图19是用于说明通过使用并列驱动能够缩短触摸面板的感应时间的效果的图,(a)是示出顺序驱动的情况下的感应时间的图,(b)是示出并列驱动的情况下的感应时间的图。
图20是示出本发明的一实施方式所涉及的显示装置(发送设备)所具备的控制部的功能块的一例的图。
图21是示出位置检测时的驱动方法的一例的图,(a)是示出发送设备的驱动方法的图,(b)是示出接收设备的驱动方法的图。
图22是示出发送设备中的处理的流程的流程图。
图23是示出接收设备探测到发送设备的接触或者接近时的信号分布的一例的图。
图24是示出接收设备中的处理的流程的流程图。
图25(a)是示出同步调整电路的等价电路的图,(b)是示出异或电路所参照的输入输出表的一例的图。
图26是示出输入信号和复制式样信号(レプリカパターン信号)以及相关器所生成的相关输出信号的图。
图27是示出输入信号和复制式样信号以及相关器所生成的相关输出信号的图。
图28(a)和(b)是示出触摸面板动作和位置检测动作的定时的时序图。
图29(a)是示出2个显示装置(发送设备和接收设备)不相邻的情况下的概略图和等价电路的图,(b)是示出2个显示装置相邻的情况下的概略图和等价电路的图。
图30(a)和(b)是示出发送设备和接收设备的位置关系的一例的图,(c)是示出位置检测表的一例的图。
图31(a)和(c)是示出位置检测时的等价电路的概略图,(b)和(d)是示出与(a)和(c)分别对应的信号分布的一例的图。
图32是示出发送设备和接收设备的电极配置与探测到发送设备的接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。
图33(a)~(d)是示出探测到发送设备的接触或者接近时的与图32所示的情形1~4分别对应的等价电路的一例的图。
图34是示出发送设备和接收设备的电极配置与探测到发送设备的接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。
图35(a)~(d)是示出探测到发送设备的接触或者接近时的与图34所示的情形1~4分别对应的等价电路的一例的图。
图36是示出发送设备和接收设备的电极配置与探测到发送设备的接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。
图37(a)~(d)是示出探测到发送设备的接触或者接近时的与图36所示的情形1~4分别对应的等价电路的一例的图。
图38是示出图13(b)的状态的发送设备和接收设备的概略性截面图。
图39(a)和(b)是示出接收设备接触或者接近于发送设备上的情况下的等价电路的图。
图40是示出发送设备和接收设备的电极配置与探测到发送设备的接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。
图41(a)~(d)是示出探测到发送设备的接触或者接近时的与图40所示的情形1~4分别对应的等价电路的一例的图。
图42是示出发送设备和接收设备的电极配置与探测到发送设备的接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。
图43是示出位置检测时的信号分布的一例的图。
图44是示出图13(c)的状态的发送设备和接收设备的概略性截面图。
图45是示出位置检测时的信号分布的一例的图。
图46是示出图13(d)的状态的发送设备和接收设备的概略性截面图。
图47是示出发送设备和接收设备的电极配置与探测到发送设备的接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。
图48是示出发送设备和接收设备的电极配置与探测到发送设备的接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。
图49(a)~(c)是示出发送设备和接收设备的位置关系的图,(d)是示出倾斜度检测表的一例的图。
图50(a)~(d)是示出与图49(d)所示的各角度分别对应的等价电路的一例的图。
图51(a)~(d)是示出与图49(d)所示的各角度分别对应的信号分布的一例的图。
图52是示出进行触摸面板间的数据通信时的等价电路的图。
图53是示出现有的桌面型屏幕装置的一例的图。
具体实施方式
下面基于图1~图52说明本发明的一实施方式。
〔本实施方式的概要〕
首先,基于图13,说明包含具备触摸面板14(后述)的2个显示装置1(电子设备)的信息处理***5。此外,显示装置1可以由后述的显示装置2或者3(电子设备)代替。
具体地说,在一方显示装置1(接收侧)探测到另一方显示装置接触或者接近时,在一方显示装置的触摸面板中接收(感应)在另一方显示装置1(发送侧)的触摸面板中施加的驱动信号。在一方显示装置中,通过判别是由哪个检测电极接收了该驱动信号,能够精确地检测出另一方显示装置(发送侧)相对于该一方显示装置(接收侧)的位置。
即,信息处理***5构筑了包含上述2个显示装置的位置检测***。
图13是示出2个显示装置1的位置关系的概略的图。如该图所示,作为2个显示装置1接触或者接近的例子,可以举出以下4种情形:
■显示装置1的侧面(端面)彼此相邻的情况(参照图13(a));
■显示装置1彼此重叠,且一方显示装置1的显示区域侧与另一 方显示装置1的背面(作为本装置的与显示区域相反的一侧的箱体的一面)相对的情况(参照图13(b));
■显示装置1彼此重叠,且2个显示装置1的显示区域相对的情况(参照图13(c));
■在一方显示装置1上,另一方显示装置1的侧面与其相邻的情况(另一方显示装置1以站立的状态载置于一方显示装置1上的情况)(参照图13(d))。
此外,在图13(a)中,2个显示装置1的形状和大小相同,但也可以不同。同样地,在图13(b)~(d)中,2个显示装置1的形状和大小不同,但也可以相同。设想图13(a)的2个显示装置1和图13(b)~(d)的较小的显示装置1为便携终端或者平板电脑,设想图13(b)~(d)的较大的显示装置1为显示器或者监视器,但不限于此。
另外,作为接收侧和发送侧的显示装置1也可以是与图13所图示的关系相反的关系。
下面,具体地说明上述4种情形下的进行上述位置的检测的装置构成、驱动方法等。首先,说明可作为发送侧装置和接收侧装置的显示装置1的一例。
〔显示装置1等的概略构成〕
首先,使用图2~图7来说明显示装置1~3的概略构成。在以下的说明中,说明显示装置1~3由液晶显示器实现的情况,但不限于此,其也可以由等离子体显示器、有机EL显示器、场发射显示器等构成。另外,除非另有说明,均以显示装置1~3的的上表面为矩形的板状构件来进行说明,但不限于此,其上表面也可以是椭圆形、圆形等,另外,也可以不是板状构件,而是其表面具有凹凸的形状。即,只要是能实施下面说明的功能的构成即可,可以是任何形状。
<显示装置1(便携终端)>
使用图3和图4来说明便携终端具备显示装置1(即,显示装置1作为便携终端发挥功能)的情况。图3是示出具备显示装置1的便携终端的概略构成的一例的立体图。另外,图4示出显示装置1的概略 构成的一例,是图3所示的显示装置1沿A-A’截断时的概略性截面图。
作为便携终端的显示装置1是能显示图像并且取得对图像的输入操作的装置。如图3所示,显示装置1的形状由箱体17规定,在显示画面(显示面板12)的显示区域P内显示图像。
更具体地说,如图4所示,显示装置1是在背光源11上依次层叠显示面板12、透明粘接层(OCA)13、触摸面板14(操作探测构件)、透明粘接层15以及护罩玻璃16而构成的。另外,这些构件支撑于显示装置1所具备的箱体17。即,箱体17收纳有显示面板12和触摸面板14。再换句话说,显示面板12和触摸面板14组装于箱体17。
显示面板12能够采用周知的构成。例如,显示面板12包括:有源矩阵基板(未图示),其由玻璃等构成,具有绝缘性;相对基板(未图示),其以指定的间隔与该有源矩阵基板相对,由玻璃等构成,具有透光性;以及液晶层,其夹持在有源矩阵基板与相对基板之间。作为液晶层,能够使用各种类型的液晶层。在例如图4的例中,设置有以夹着具备薄膜晶体管(TFT)的TFT层12b的方式配置的2个偏振板12a、12d,从而形成了能进行图像的灰度级显示的构成。另外,在相对基板侧设置有彩色滤光片12c,从而形成了能进行彩色显示的构成。
在显示面板12中设置有:数据信号线,其延伸于列方向;扫描信号线和电容配线,其延伸于行方向;像素,其排列于行和列方向。各种信号线设置于有源矩阵基板。
各像素的结构为相同的构成,对应于1个像素,设置有至少1个像素电极,且数据信号线、扫描信号线以及电容配线分别设置有1条。在各像素中,在有源矩阵基板中,像素电极经由配置于连接到扫描信号线的上述TFT层12b的薄膜晶体管连接到数据信号线,在与设置于相对基板的相对电极之间形成有液晶电容。
设置于各像素的薄膜晶体管的源极电极连接到像素电极,漏极电极连接到数据信号线,栅极电极连接到扫描信号线。由此,晶体管构成为:由从扫描信号线供应的扫描信号(栅极信号)控制导通 /截止,将与供应到数据信号线的数据信号相应的电压施加到液晶层,在晶体管截止时,该电压被保持。
并且,显示面板12由显示装置1所具备的各种驱动电路和显示控制电路(任一电路均未图示)控制。作为各种驱动电路,例如有数据信号线驱动电路、扫描信号线驱动电路等。通过由这些电路控制显示面板12,将图像显示于显示区域P。
更具体地说,显示控制电路基于从定时控制器供应的定时控制信号探测图像显示定时,基于从外部输入的显示数据和同步信号,生成用于将图像(视频)显示于显示面板12的显示控制信号。然后,将生成的显示控制信号供应到各种驱动电路来控制各种驱动电路的动作。
扫描信号线驱动电路基于从显示控制电路输出的显示控制信号,将扫描信号(栅极信号)依次供应到各扫描信号线。由此,以被供应了扫描信号的扫描信号线的一部分为栅极电极的晶体管成为导通状态。
数据信号线驱动电路基于显示控制信号,将数据信号供应到数据信号线。由此,经由成为了导通状态的晶体管向液晶层施加与数据信号相应的电压而写入图像信息。
背光源11对显示面板12入射显示光。此外,背光源11也可以是外置于显示装置1的背光源。
触摸面板14重叠地设置于显示面板12,是至少探测用户的手指、指示笔等检测对象物(对象物)对显示面板12的显示区域P内的接触或者接近的构件。由此,能取得用户对显示于显示区域P的图像的输入操作,进行基于该输入操作的指定的功能(各种应用)的动作控制。
作为本实施方式所涉及的触摸面板14,例如能够采用静电电容方式的触摸面板(静电电容方式触摸面板)。
另外,在显示面板12与触摸面板14之间设置有透明粘接层13,显示面板12和触摸面板14被固定。也可以取代该透明粘接层13而设置空气层(气隙),但在该情况下,透明粘接层13与触摸面板14之 间的界面反射会增加,因此,在存在外部光线的环境中使用显示装置1的情况下,有可能产生显示的图像的对比度下降等弊端。通过如本实施方式这样设置透明粘接层13,能够提高显示装置1的光学特性。此外,通过设置透明粘接层13,还能够提高各层的膜厚(间隙)控制性。即,优选在本实施方式所涉及的显示装置1中设置有透明粘接层13。
此外,触摸面板14的构成及其驱动等在后面说明。
透明粘接层15设置在触摸面板14与护罩玻璃16之间,将触摸面板14和护罩玻璃16固定。
护罩玻璃16是具有透明性的板状构件,为了针对外界因素来保护触摸面板14,以覆盖触摸面板14的方式配置。此外,在本实施方式中,护罩玻璃16的形状为矩形,但不限于此,也可以在其端部(外缘)具有切口形状。在该情况下,能够缩短从护罩玻璃16的外缘至触摸面板14的外缘电极群(包括检测电极31a和驱动电极32a的电极群(参照图2))的距离,因此,能够提高显示装置1的外缘(显示区域P以外的显示装置1的外侧表面A(参照图2))的探测精度。
如上所述,箱体17收纳有显示面板12和触摸面板14。另外,箱体17使用具有高介电常数的材质。在此,所谓“具有高介电常数的材质”,是指具有使得触摸面板14容易探测手指等对上述显示装置1的外缘的接触或者接近的程度的介电常数的材质。
具体地说,作为箱体17所使用的材质,采用相对介电常数为6的程度的用作护罩玻璃16的玻璃(触摸面板14所使用的玻璃。此外,在以下的显示装置2中用作透镜18的玻璃。),但不限于此,也可以是相对介电常数为3的程度的其它树脂。即,优选箱体17使用具有容易进行上述探测的程度即3以上(优选6以上)的相对介电常数的材质。
通过使箱体17使用具有这样的高介电常数的材质,能够提高显示装置1的外缘的探测精度。
另外,在显示装置1应用于便携终端的情况下,其一实施例所涉及的显示装置1的各构件的厚度如下所示。
即,背光源11的厚度为0.74mm,偏振板12a的厚度为0.15mm,TFT层12b的厚度为0.25mm,彩色滤光片12c的厚度为0.15mm,偏振板12d的厚度为0.11mm,透明粘接层13的厚度为0.2mm,触摸面板14的厚度为0.4mm,透明粘接层15的厚度为0.1mm,护罩玻璃16的厚度h1为2mm。而且,从护罩玻璃16的表面至触摸面板14与透明粘接层13的界面的厚度h2为2.5mm,从护罩玻璃16的表面至彩色滤光片12c与TFT层12b的界面的厚度h3为2.96mm。
当然,上述的厚度仅是示出一例,可根据具备显示装置1的便携终端的大小等适当变更。例如,上述显示面板12的厚度为0.86mm,但也可以是0.7mm的程度,另外,上述触摸面板14的厚度也可以是0.7mm的程度。此外,如后所述,箱体17的水平方向的长度(宽度)设定为触摸面板14能探测出手指等对箱体17的外侧表面(端面)的接触或者接近的长度以下。
<显示装置2(便携终端)>
使用图5和图6来说明具备显示装置2的便携终端的变形例。图5是示出作为图3的变形例的具备显示装置2的便携终端的概略构成的一例的立体图。另外,图6示出该显示装置2的概略构成的一例,是图5所示的显示装置2沿A-A’线截断时的概略性截面图。
如图5和图6所示,显示装置2具备透镜18,透镜18取代护罩玻璃16,这一点上与显示装置1不同,除此以外,显示面板12、触摸面板14等各构件的功能与显示装置1的各构件相同。因此,主要说明与显示装置1不同的部分,省略除此以外的说明。
在显示装置2中,如图6所示,在触摸面板14上层叠有透镜18。该透镜18是具有透明性的板状构件,为了针对外界因素来保护触摸面板14,以覆盖触摸面板14的方式配置。另外,透镜18在其端部(外缘)具有切口部R1(切口形状),用于变更从显示面板12出射的光的前进方向。
通过具备具有切口部R1的透镜18,与上述同样,能够提高显示装置2的外缘的触摸面板14的探测精度。另外,从配置于显示面板12的外缘的像素出射的光的前进方向被切口部R1变更,而从该像 素的外侧的区域(非显示区域)出射。因此,能够扩大图像的视场角(从用户观看时的显示区域)。此外,在也可以没有扩大功能的情况下,不是一定需要具有切口部R1。
另外,在显示装置2应用于便携终端的情况下,关于其一实施例所涉及的显示装置2的各构件的厚度,除了护罩玻璃16以外,各构件的厚度与上述显示装置1是相同的。透镜18的厚度h1’为2.13mm,从透镜18的表面至触摸面板14与透明粘接层13的界面的厚度h2’为2.63mm,从透镜18的表面至彩色滤光片12c与TFT层12b的界面的厚度h3’为3.09mm。另外,切口部R1的宽度w1为2.1mm。与显示装置1同样地,这些厚度仅是示出一例,可根据具备显示装置2的便携终端的大小等适当变更。
此外,作为可应用显示装置1或者2的便携终端,可举出多功能便携电话机(所谓智能手机)、平板电脑等。此外,显示装置1和2能广泛应用于电视、监视器等能显示图像和取得对该图像的输入操作的装置。
〔显示装置1等的具体的构成〕
接着,使用图2来说明显示装置1等的具体的构成。图2是用于说明本发明的一实施方式所涉及的显示装置1等的示出该显示装置1等的概略构成的一例的截面图,(a)是示出具备护罩玻璃16的显示装置1的概略构成的图,(b)是示出具备透镜18的显示装置2的概略构成的图。
<显示装置1(便携终端)>
首先,使用图2(a)来说明显示装置1的概略构成。在此,为了简化说明,省略了图4所示的透明粘接层15等的构成的图示。
触摸面板14在基板上具备作为用于探测手指等的接触或者接近的电极群的检测电极31和驱动电极32。并且,具备作为上述电极群中的沿着触摸面板14(即,上述基板)的外缘配设的外缘电极群的检测电极31a和驱动电极32a。即,检测电极31a是指分别形成触摸面板14所具备的多条感应线SL(参照图14)的多个检测电极31中的沿着触摸面板14的外缘配设的检测电极。
另外,如图2(a)所示,在显示面板12与箱体17的内侧表面之间,具备能配设显示面板12的各种配线的第1配线收纳部12A,在触摸面板14与箱体17之间,具备配设触摸面板14的各种配线的第2配线收纳部14A。
并且,在本实施方式所涉及的显示装置1中,触摸面板14与显示区域P以外的箱体17的外侧表面A(箱体17的端面)的最短距离d为触摸面板14能探测出手指等对该外侧表面A的接触或者接近的可探测距离以下。根据该构成,能够探测手指等对显示区域P以外的箱体17的外侧表面A的接触或者接近。由此,不是一定需要在显示于显示面板12的图像上探测手指等的接触或者接近,因此,既能防止该图像的视觉识别性和操作性下降,又能取得手指等进行的操作。
另外,根据上述构成,能够利用探测手指等对显示区域P的接触或者接近的触摸面板14来探测手指等对外侧表面A的接触或者接近,因此,不需要具备用于探测手指等对该外侧表面A的接触或者接近的探测构件(专用的传感器)。因此,不需要对显示装置1增加部件数目(不需要将探测机构复杂化),就能够探测手指等对外侧表面A的接触或者接近。
而且,具体地说,如图2(a)所示,该最短距离d是作为触摸面板14所具备的外缘电极群的检测电极31a和驱动电极32a各自与外侧表面A的第1距离。并且,优选该第1距离(最短距离d)为第2距离d1以下,该第2距离d1是触摸面板14(具体地说,是检测电极31和驱动电极32)与护罩玻璃16的外侧表面(是手指等的接触面,且是显示装置1的上表面)在与显示面板12垂直的方向上的距离。在该构成的情况下,能够可靠地探测手指等对箱体17的外侧表面A的接触或者接近。
即,显示装置1是以能探测出手指等对箱体17的外侧表面A的接触或者接近的方式规定了最短距离d的实现了窄边框化(小边框化)的构成。由此,能感应手指等对上述外侧表面A(即,显示装置1的外缘(终端边缘))的接触或者接近。另外,通过实现窄边框 化,还能提高显示装置1的设计性。
另外,只要在作为箱体17的外侧表面A的一部分的至少一端面上,最短距离d为上述可探测距离以下即可。在该情况下,至少能够探测手指等对该一端面的接触或者接近。
<显示装置2(便携终端)>
接着,使用图2(b)来说明显示装置2的概略构成。在此,为了简化说明,省略了图6所示的透明粘接层15等的构成的图示。如上所述,显示装置2具备透镜18,透镜18取代护罩玻璃16,这一点上与显示装置1不同。
在该情况下,触摸面板14与显示区域P以外的箱体17的外侧表面B(箱体17的端面)的最短距离d为触摸面板14能探测出手指等对该外侧表面B的接触或者接近的可探测距离以下。在该情况下,也与显示装置1同样地,能够探测手指等对显示区域P以外的箱体17的外侧表面B的接触或者接近。
在此,外侧表面B除了包含箱体17的外侧表面(图2(a)所示的外侧表面A)以外,还包含透镜18的切口部R1的外侧表面。即,在本实施方式中,将箱体17的外侧表面B定义为包含上述2个外侧表面。
此外,在显示装置2中,如图2(b)所示,上述最短距离d(第1距离)是作为触摸面板14所具备的外缘电极群的检测电极31a和驱动电极32a各自与外侧表面B的距离。并且,与显示装置1同样地,优选该最短距离d为第2距离d1以下,另外,只要在作为外侧表面B的一部分的至少一端面中,最短距离d为可探测距离以下即可。
<变形例>
接着,基于图7,说明显示装置1和2的变形例所涉及的显示装置3的概略构成。
显示装置3,在图7中未图示出,但如显示装置1和2那样,包括:显示面板12;触摸面板14(第1操作探测构件),其重叠地设置于显示面板12,探测手指等对该显示面板12的显示区域P内的接触或者接近;以及箱体17,其收纳有显示面板12和触摸面板14。
在显示装置1和2中,上述最短距离d(参照图2)为触摸面板14能探测出手指等对该外侧表面A或者B的接触或者接近的可探测距离以下,从而不需要具备用于探测对外侧表面A或者B的该接触等的探测构件。但是,不限于该构成,也可以如图7所示的显示装置3那样,是通过具备与触摸面板14不同的构件即触摸面板14a(第2操作探测构件)来探测手指等对箱体17的外侧表面A或者B的接触或者接近的构成。
这样,在显示装置3的构成中,也能够探测手指等对显示区域P以外的箱体17的外侧表面A或者B的接触或者接近。由此,不是一定需要在显示于显示面板12的图像上探测手指等的接触或者接近,因此,既能防止该图像的视觉识别性和操作性下降,又能取得手指等进行的操作。
在此,在图7中,触摸面板14a为具备交替排成1列的检测电极31和驱动电极32的构成,但不限于此,也可以是根据箱体17的端面(侧面)的高度(在与护罩玻璃16或者透镜18的表面(显示装置3的上表面)垂直的方向上的长度)而具备多列的构成。在该情况下,检测电极31彼此的间隔和驱动电极32彼此的间隔比图7所示的触摸面板14a小,因此,能更高精度地进行伙伴设备相对于本设备的位置检测。
此外,触摸面板14和14a除了其排列以外,具有同样的构成,因此,在以下的说明中,举触摸面板14为例进行说明。
〔静电电容方式的触摸面板〕
<触摸面板的结构和驱动概要>
接着,基于图8~图12,说明触摸面板14的具体的构成。图8是用于说明显示装置1等所具备的触摸面板14的概略构成的概略性截面图。
如上所述,显示装置1等具备显示面板12、透明粘接层13、触摸面板14、透明粘接层15以及护罩玻璃16(或者透镜18)。换句话说,通过这些构成实现了触摸面板功能。
作为本实施方式所涉及的触摸面板14,优选静电电容方式的触 摸面板。通过采用静电电容方式的触摸面板,如上所述,能进行接触或者接近的伙伴设备的位置检测、经由触摸面板14的与伙伴设备的数据通信等处理。
此外,只要能够实现这样的处理即可,不限于静电电容方式的触摸面板,而能够使用各种类型的触摸面板。以下,说明使用了静电电容方式的触摸面板的构成。另外,其中,尤为说明使用搭载于显示面板12外侧的单元外(Out-Cell)型或者单元上(On-Cell)型的触摸面板的情况,但也可以是单元内(In-Cell)型的触摸面板。在静电电容方式的触摸面板中,通过检测使手指、输入用的笔接触显示装置1等的表面(护罩玻璃16或者透镜18的表面以及外侧表面A和B)时的静电电容的变化来检测接触位置。因此,能够通过简便的操作检测出接触位置。
图9示出静电电容方式的触摸面板的一例。图9(a)是用于说明触摸面板的电极构成的俯视图,图9(b)是图9(a)的A-B截面图,图9(c)是用于说明手指(检测对象物)触摸触摸面板时的触摸面板的动作的图。
在图9中,附图标记21为包括透明的绝缘体(电介质)的基板,在该基板21的一面上设置有多个检测电极31、多个驱动电极32。以覆盖设置有检测电极31和驱动电极32的面的方式设置有护罩玻璃16。护罩玻璃16包括具有指定的介电常数的绝缘体例如透明的玻璃。
在图9(a)中,未示出用于连接的详细的构成,但多个驱动电极32按每一行在X轴方向连接,多个检测电极31按每一列在Y轴方向连接。如图9(b)所示,当将驱动电压施加到驱动电极32和检测电极31时,会在驱动电极32与检测电极31之间隔着基板21和护罩玻璃16形成静电电容,形成如图所示的电力线。
在这样的状态下,如图9(c)所示,当指尖94触摸护罩玻璃16的表面时,会隔着人体在与接地之间形成静电电容95,电力线的一部分会经由指尖94接地。这表示指尖94所触摸的部分的驱动电极32与检测电极31之间的静电电容发生了较大变化,通过对此进行检 测,能够检测出指尖94所触摸的位置。
在本实施方式中,作为用于检测检测对象物的坐标位置的位置检测电路,能够使用周知的电路(例如参照专利文献2),没有特别限定。
图10是专利文献2所涉及的作为静电电容方式的触摸面板的主流的互电容方式的电路构成图,图11是示出该电路的动作的时序图。
发送电极(驱动电极)100和接收电极(检测电极)104通过交叉电容105耦合,在接收电极侧设置有开关401、存储电容402(相当于静电电容Cf)、复位开关404以及输出放大器403。发送电极100利用放大器101产生109的矩形波形。首先,进行复位,反复进行电荷传输、保持,然后进行测定。在此,交叉电容105会根据手指的有无而变化(例如,通过放置手指,交叉电容会变小),因此,通过测量输出电压的差,能够检测出指尖所触摸的位置。
此外,关于互电容方式的等价电路和驱动方法,使用图14~图19进一步说明其另一例。
图12是示出本实施方式所涉及的触摸面板14的概略构成的顶视图。如图所示,触摸面板14在基板21上具备作为用于探测手指等的接触或者接近的电极群的检测电极31和驱动电极32,检测电极31和驱动电极32为矩阵状。并且,具备作为上述电极群中的沿着触摸面板14(即,上述基板21)的外缘配设的外缘电极群的检测电极31a和驱动电极32a。并且,这些检测电极31和驱动电极32的控制即图10和图11所示的电路控制由TP控制器(触摸面板控制器)33进行。
另外,本实施方式所涉及的显示装置1等为探测手指等对箱体17的外侧表面A或者B的接触或者接近的构成。因此,在应用于便携终端的显示装置1、2的情况下,优选触摸面板14的第2配线收纳部14A(触摸面板14的边框配线宽度w0)为1mm以下。
另外,在具备透镜18的显示装置2的情况下,为了不妨碍从显示面板12出射的光的光线路径,优选配置有各电极和第2配线收纳部14A。
此外,作为本实施方式所涉及的触摸面板14的驱动方式,除了能应用上述的互电容方式以外,还能应用自电容方式。在自电容方式中,TP控制器33向垂直交叉的多条第1电极线和多条第2电极线分别施加脉冲信号。然后,检测形成在第1电极线与检测对象物之间的电容(自电容),检测形成在第2电极线与检测对象物之间的电容(自电容),由此,确定检测对象物的接触或者接近位置。
不过,在自电容方式的情况下,仅限于单点触摸(1点同时输入)的检测,另外,由于寄生电容,S/N比会下降。另一方面,在互电容方式的情况下,能够进行多点触摸(多点同时输入)的检测,并且能够通过电荷传输技术消除寄生电容,提高S/N比。
<互电容方式>
接着,基于图14~图19,更具体地说明互电容方式(相互电容检测方式)。图14是示出互电容方式的触摸面板14的等价电路的构成图。
在互电容方式的情况下,触摸面板14如上所述具备排成矩阵状的多个检测电极31和多个驱动电极32,通过排列多个检测电极31形成了多条感应线SL(n),通过排列多个驱动电极32形成了多条驱动线DL1~DLn。
如图14所示,驱动线驱动电路41连接到触摸面板14的各驱动线DL1~DLn,感应线驱动电路42连接到各感应线SL(n),驱动线驱动电路41和感应线驱动电路42受TP控制器33的控制而驱动。另外,在各驱动线DL1~DLn与各感应线SL(n)交叉的部位分别形成:可变电容(静电电容)Cf,其电容会根据作为检测对象物的手指等的接触而变化。
另外,感应线驱动电路42具有:运算放大器421,其一方输入接地;积分电容Cint,其配置在该运算放大器421的输出与另一方输入之间;晶体管SW1,其与运算放大器421的另一方输入耦合;以及其它晶体管SW2,其与该晶体管SW1并联连接。关于感应线驱动电路42的电路构成,使用图15在后面说明。
另外,各感应线驱动电路42连接到ADC43。由各感应线驱动 电路42积分后的从静电电容Cf(每条感应线SL的静电电容Cf)的输出供应到ADC43。
ADC43对由感应线驱动电路42积分后的从静电电容Cf的输出进行AD转换后供应到控制部50或者控制部60(后述)。由此,能进行控制部50中的手指或者伙伴设备的接触或者接近的位置检测或者控制部60中的手指的接触或者接近的位置检测。
接着,基于图15,说明互电容方式的驱动原理。图15是用于说明互电容方式的驱动原理的图,(a)是触摸面板14处于驱动时的时序图,(b)和(c)是示出触摸面板14处于驱动时的等价电路的图。
如图15(a)所示,驱动线驱动电路41以指定的间隔向各驱动线DL1~DLn(在该图中为“DL”)依次施加具有电压值Vdrive的脉冲(高电平)。即,驱动线驱动电路41向各驱动线DL1~DLn施加脉冲信号。
另一方面,感应线驱动电路42在施加到驱动线DL1~DLn的脉冲信号成为高电平的定时(脉冲的上升时;图15(a)(i)的定时),使向晶体管SW2施加的信号为高电平而使晶体管SW2导通,由此,如图15(b)所示,使静电电容Cf接地。此时,脉冲被施加到驱动线DL1~DLn,因此,电荷会存储到图15(c)所示静电电容Cf。然后,在施加到驱动线DL1~DLn的脉冲信号为高电平的期间且在使晶体管SW1导通之前,使向晶体管SW2施加的信号为低电平而使晶体管SW2截止。
接着,感应线驱动电路42在施加到驱动线DL1~DLn的脉冲信号成为低电平的定时(脉冲的下降时;图15(a)(ii)的定时),使向晶体管SW1施加的信号为高电平而使晶体管SW1导通,由此,如图15(c)所示,存储于静电电容Cf的电荷向积分电容Cint移动。然后,在施加到驱动线DL1~DLn的脉冲信号为低电平的期间且在使晶体管SW2导通之前,使向晶体管SW1施加的信号为低电平而使晶体管SW1截止。
通过反复进行该动作,能够将电荷存储到积分电容Cint,并原样维持(保持)电荷。例如,如图19所示,在存储次数(积分次数) Nint为4次的情况下,将从静电电容Cf向积分电容Cint的电荷移动和维持(保持)反复进行4次,然后从运算放大器421将输出信号Vout输出到ADC43(即,控制部50或者控制部60)。
在此,在无检测对象物对触摸面板14的接触或者接近的情况下(在非触摸的情况下),每1次电荷移动所致的电荷存储量为指定量,但在有检测对象物的接触或者接近的情况下(在触摸的情况下),存储于静电电容Cf的电荷的一部分会经由检测对象物放电,因此,上述电荷存储量小于指定量。
因此,如图15(a)的输出信号Vout所示,触摸时的电压值小于非触摸时的电压值。由此,控制部50或者控制部60通过解析从运算放大器421(即,感应线驱动电路42)的输出信号Vout,能探测出触摸/非触摸。
(顺序驱动方式)
接着,基于图16,说明作为互电容方式之一的顺序驱动方式。图16是用于说明顺序驱动方式的驱动原理的图。
在图16中,为了简化说明,举对任意的感应线SL来说驱动线为4条(DL1~DL4)的情况为例来说明。驱动线驱动电路41向驱动线DL1~DL4施加具有电压值V的脉冲,将施加的脉冲表示为“1”,将未施加脉冲的状态(使静电电容Cf1~Cf4接地的状态)表示为“0”。另外,将驱动线DL1~DL4和感应线SL所形成的静电电容Cf分别作为静电电容Cf1~Cf4(电容值分别为C1~C4)。
如图16所示,驱动线驱动电路41向驱动线DL1~DL4依次施加脉冲“1”。即,驱动线驱动电路41在顺序驱动中按从驱动线DL1至驱动线DL4的顺序施加脉冲。其结果是,作为从感应线驱动电路42的输出而得到:
向驱动线DL1施加时的输出信号Vout(X1)=C1·V/Cint
向驱动线DL2施加时的输出信号Vout(X2)=C2·V/Cint
向驱动线DL3施加时的输出信号Vout(X3)=C3·V/Cint
向驱动线DL4施加时的输出信号Vout(X4)=C4·V/Cint。
(并列驱动方式)
接着,基于图17,说明作为互电容方式之一的并列驱动方式,在此,尤为说明其中的正交系列驱动方式。图17是用于说明正交系列驱动方式的驱动原理的图。此外,作为该正交系列驱动方式,使用例如专利文献3的技术。以下,说明其概要。
首先,在正交系列驱动方式中,准备由+1和-1构成的相互正交的码长为N的码系列di=(di1,di2,…,diN)(i=1,…,M)。在此,所谓码长N的码系列di=(di1,di2,…,diN)(i=1,…,M)“正交”,是指码系列di满足下面所示的条件。
[数学式1]
其中,
δik=1 if i=k
δik=0 if i≠k。
然后,基于该码系列di,以在+1的情况下施加+V伏特,在-1的情况下施加-V伏特的方式,驱动线驱动电路41并列地驱动M条驱动线DL1~DLM(在上述的DLn中n=M)。如此,根据码系列的各要素(+1或者-1),将具有±Cij·V的电荷的信号储存于各静电电容Cij(i=1~M,j=1~L)(相当于静电电容Cf)。
接着,对于由存储到与相同感应线相连的各静电电容的电荷表示的信号,沿着感应线的接线进行将电荷相加的运算,并按每条感应线由感应线驱动电路42读出,作为输出信号Vout得到输出系列向量sj=(sj1,sj2,…,sjN)(j=1,…,L)。
更具体地说,当根据码系列d11、d21、d31、…、dM1的值即+1或者-1,以+V或者-V并列地驱动驱动线DL1~DLM时,与码系列的要素±1相应的±CV的电荷会储存到各静电电容。接着,对于由存储到与相同感应线相连的各静电电容的电荷表示的信号,沿着感应线的接线进行将电荷相加的运算,并按每条感应线由感应线驱动 电路42读出。作为从感应线驱动电路42输出的输出信号Vout的输出系列向量sji表示如下。
[数学式2]
此外,在图17所示的电路的情况下,G=-1/Cint。在此,G为经由感应线读出由上述电荷表示的信号时的增益。
另外,输出系列向量sji表示如下。
[数学式3]
然后,当进行码系列di与输出系列向量sj的内积运算di·sj时,表示如下。
[数学式4]
其中,
δik=1 if i=k
δik=0 if i≠k。
这样,驱动线驱动电路41针对第1静电电容列Cip(p为1以上且(L-1)以下,i=1,…,M)和第2静电电容列Ciq(p<q,q为2以上且L以下,i=1,…,M),分别基于各要素由+1或者-1构成的长度为N的正交的码系列di=(di1,di2,…,diN)(i=1,…,M),以在码系列为上述+1的情况下施加+V伏特,-1的情况下施加-V伏特的方式并列地驱动M条驱动线。然后,将从第1静电电容列的输出sFirst=(sp1,sp2,…,spN)和从第2静电电容列的输出sSecond= (sq1,sq2,…,sqN)输出。
然后,由对应设置的感应线驱动电路42对上述从第1静电电容列的输出sFirst=(sp1,sp2,…,spN)积分,由对应设置的感应线驱动电路42对从第2静电电容列的输出sSecond=(sq1,sq2,…,sqN)积分。依次切换与各感应线SL1~SLL对应的感应线驱动电路42,将由各感应线驱动电路42积分后的从静电电容列的输出供应到ADC43。
控制部50的驱动控制部501或者控制部60的驱动控制部601(后述)基于输出sFirst与码系列di的内积运算,一边参照存储部52或者存储部62(后述)所存储的数据,一边推算与第k1(1≤k1<M)条驱动线对应的第1静电电容列的电容值,基于输出sSecond与码系列di的内积运算,推算与第k2(k1<k2,1<k1≤M)条驱动线对应的第2静电电容列的电容值。由此,用于取得这些电容值的处理时间变长,能够进行高精度的检测对象物的位置检测。
在此,基于图18,说明在4条驱动线DL1~DL4中从任意的1条感应线SL的感应线驱动电路42的输出例。
此外,在此,假定设有图18所示的码系列作为码系列di=(di1,di2,di3,di4)。在码系列di中的“1”的情况下,将电压值+V施加到驱动线DL1~DL4,在“-1”的情况下,将电压值-V施加到驱动线DL1~DL4。另外,将驱动线DL1~DL4和感应线SL所形成的静电电容Cf分别作为静电电容Cf1~Cf4(电容值分别为C1~C4)。
如图18所示,驱动线驱动电路41通过并列驱动向驱动线DL1~DL4施加与码系列di1~di4对应的电压值+V或者-V。在图18中,存在4条驱动线,因此,按照码系列di1~di4,向驱动线DL1~DL4施加4次电压值+V或者-V。其结果是,作为从感应线驱动电路42的输出而得到:
向驱动线DL1施加时的输出信号Vout(Y1)=(C1+C2+C3+C4)·V/Cint
向驱动线DL2施加时的输出信号Vout(Y2)=(C1-C2+C3-C4)·V/Cint
向驱动线DL3施加时的输出信号Vout(Y3)=(C1+C2-C3-C4)·V/Cint
向驱动线DL4施加时的输出信号Vout(Y4)=(C1-C2-C3+C4)·V/Cint,
即得到输出系列向量s4=(s41,s42,s43,s44)=(Vout(Y1),Vout(Y2),Vout(Y3),Vout(Y4))。
其后,由控制部50或者控制部60进行码系列di与输出系列向量s4的内积运算di·s4,其结果是,得到:
1·Y1+1·Y2+1·Y3+1·Y4=4C1·V/Cint
1·Y1+(-1)·Y2+1·Y3+(-1)·Y4=4C2·V/Cint
1·Y1+1·Y2+(-1)·Y3+(-1)·Y4=4C3·V/Cint
1·Y1+(-1)·Y2+(-1)·Y3+1·Y4=4C4·V/Cint。
控制部50或者控制部60基于这些值,进行检测对象物的位置检测的决定。
(感应时间的不同)
图19是用于说明通过使用并列驱动能够缩短触摸面板的感应时间的效果的图。
图19(a)示出顺序驱动的情况下的感应时间Tsense,另一方面,图19(b)示出并列驱动的情况下的感应时间Tsense。
在DL波形周期Tdrive及积分次数Nint设为相同的情况下,能够将并列驱动的情况下的感应时间Tsense比顺序驱动的情况下的感应时间Tsense缩短可并列驱动的驱动线的条数这部分的量。
因此,能够在有限的中止期间的期间内增加感应次数(积分次数),因此,能够提高S/N比,实现具备高精度地进行位置检测的触摸面板的显示装置1。
此外,在本实施方式中,使用M系列信号作为码系列,但不限于此,例如,也可以使用阿达玛码系列(アダマール符号列)等。
〔显示装置(发送侧和接收侧)的详细内容〕
以下,具体地说明构成图13所示的信息处理***5的2个显示装置1等之间的伙伴设备即将伙伴设备作为探测对象物进行位置检测 的情况下的位置检测方法。
此外,在以下的说明中,为了简化说明,专注于显示装置2进行说明。另外,在以下的说明中,作为2个显示装置2所具备的触摸面板14各自的驱动方式,除非另有说明,均说明采用正交系列驱动方式的情况,但不限于此,也可以采用上述的顺序驱动方式。
另外,以下,说明作为发送设备1b(电子设备)的主要构成和作为接收设备1a(电子设备)的主要构成,但也可以是发送设备1b和接收设备1a分别具备彼此的功能,即具有作为发送和接收设备的功能。
〔显示装置(发送侧)的详细内容〕
首先,说明显示装置2成为脉冲信号的发送侧的情况即显示装置2成为发送设备1b的情况。以下,特别说明接触或者接近成为伙伴设备的显示装置2(接收设备1a)的情况下的处理。
<控制部的构成>
基于图20,说明发送设备1b的控制部60的构成。图20是示出控制部60的概略构成的一例的功能框图。
发送设备1b主要具备显示面板12(发送侧显示画面)、触摸面板14(发送侧触摸面板)、控制部60、通信部61以及存储部62。显示面板12和触摸面板14已在上面说明,因此,在此省略说明。
另外,在发送设备1b中,触摸面板14与箱体17(发送侧箱体)的外侧表面B的最短距离为触摸面板14能探测出探测对象物对该外侧表面B的接触或者接近的可探测距离以下(即,所谓窄边框)。
控制部60主要具备驱动控制部601(发送侧驱动控制单元)、模式变更部602以及数据发送和接收部603。控制部60通过将存储于存储部62的程序读出到由例如RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)等构成的临时记录部(未图示)并执行,来进行上述各构件的处理等各种处理。
驱动控制部601通过控制TP控制器33,按照模式变更部602所决定的“通常模式”或者“位置检测模式”,控制触摸面板14的驱动线驱动电路41和感应线驱动电路42的驱动。即,进行:用于探测 探测对象物对驱动线DL1~DLn(发送侧驱动线)的接触或者接近的脉冲信号的施加控制;以及用于探测形成在驱动线DL1~DLn与感应线SL(发送侧感应线)之间的静电电容Cf的电容值的变化的对感应线SL的驱动控制。
驱动控制部601在“通常模式”的情况下,按照上述的正交系列驱动方式(或者顺序驱动方式)进行驱动控制(图21(a)的情形1)。
另一方面,在“位置检测模式”的情况下,按照正交系列驱动方式(或者顺序驱动方式)对驱动线驱动电路41进行驱动控制(对驱动线DL1~DLn施加脉冲信号的控制),但针对感应线驱动电路42,以将感应线SL设为恒电位或者高阻抗(Hi Z),由此停止对感应线SL的驱动控制的方式控制(图21(a)的情形2)。例如,在设为恒电位的情况下,将晶体管SW2设为导通,在设为高阻抗的情况下,将晶体管SW1和晶体管SW2设为截止。
此外,在“位置检测模式”的情况下,也可以与“通常模式”同样地按照上述的正交系列驱动方式(或者顺序驱动方式)进行驱动控制。在该情况下,能够在通常的触摸面板14的动作(探测对象物的接近或者接触的探测动作)的状态下,由接收设备1a进行发送设备1b的位置探测。
即,驱动控制部601在任一动作模式的情况下,均向驱动线DL1~DLn供应脉冲信号(编码后的脉冲信号),因此,在作为伙伴设备的接收设备1a接触或者接近时,能够使接收设备1a所具备的触摸面板14接收该脉冲信号。由此,能由接收设备1a决定发送设备1b的位置。
模式变更部602决定将触摸面板14的动作模式设为触摸面板14进行对探测对象物的接近或者接触进行探测的通常的动作的“通常模式”和触摸面板14不进行该探测而是由伙伴设备进行位置检测的“位置检测模式”中的哪一种动作模式。
数据发送和接收部603经由触摸面板14发送存储于存储部62的指定的数据。此外,触摸面板14间的数据发送和接收在后面说明。 另外,也可以经由通信部61进行指定的数据发送。
另外,数据发送和接收部603经由通信部61从作为伙伴设备的接收设备1a接收表示触摸面板14间的同步调整已完成的同步调整完成通知或者表示发送设备1b的位置检测已完成的位置检测完成通知。
通信部61进行数据的发送和接收。作为通信部61利用的无线通信,可举出WiFi或者NFC、Blutooth(注册商标)等近距离无线通信。
存储部62记录控制部60执行的各部的控制程序和应用程序等。存储部62由例如ROM(Read Only Memory:只读存储器)闪存等非易失性的记录装置构成。此外,上述的临时存储部由RAM等易失性的记录装置构成,但存储部62也可以具备临时存储部的功能。
<流程图>
接着,基于图22,说明发送设备1b中的处理的流程。图22是示出发送设备1b中的处理的流程的流程图。
首先,发送设备1b所具备的触摸面板14设为以通常模式动作(S1)。数据发送和接收部603在作为伙伴设备的接收设备1a探测到发送设备1b的接触或者接近后,进行同步的调整,判断是否接收到表示该调整已完成的同步调整完成信号(S2),在接收到同步调整完成信号的情况下(S2中为“是”),将此消息通知模式变更部602。
模式变更部602在接收到上述通知时切换为“位置检测模式”(S3),驱动控制部601按照“位置检测模式”进行触摸面板14的驱动控制。其后,数据发送和接收部603判断是否接收到位置检测完成通知(S4),在接收到位置检测完成通知的情况下(S4中为“是”),经由通信部61或者触摸面板14,发送指定的数据(S5)。
〔显示装置(接收)的详细内容〕
接着,说明显示装置2成为脉冲信号的接收侧的情况即显示装置2成为接收设备1a的情况。
此外,如图13(b)~(d)所示,在成为伙伴设备的发送设备1b接触或者接近接收设备1a的显示区域P的情况下,接收设备1a所 具备的触摸面板14只要能够在上述显示区域P内探测到其接触或者接近即可。
因此,在该情况下,在接收设备1a中,不是一定需要触摸面板14与箱体17(接收侧箱体)的外侧表面B的最短距离为触摸面板14能探测出探测对象物对该外侧表面B的接触或者接近的可探测距离以下(即,不是一定需要为所谓窄边框)。
<控制部的构成>
如图1所示,接收设备1a主要具备显示面板12(接收侧显示画面)、触摸面板14(接收侧触摸面板)、控制部50、通信部51以及存储部52。显示面板12已在上面说明,因此,在此省略说明。另外,控制部50、通信部51以及存储部52的基本功能分别与控制部60、通信部61以及存储部62是同样的,因此也省略说明。
触摸面板14的基本构成如上所述,但接收设备1a所具备的触摸面板14的感应线SL能接收施加到接触或者接近接收设备1a的发送设备1b所具备的触摸面板14的驱动线DL1~DLn的脉冲信号。
控制部50主要具备驱动控制部501(接收侧驱动控制单元)、设备检测部502、同步调整部503(变更单元)、模式变更部504、位置/角度决定部505(决定单元)以及数据发送和接收部506。
驱动控制部501与驱动控制部601同样地,通过控制TP控制器33,按照模式变更部504所决定的“通常模式”或者“位置检测模式”,控制触摸面板14的驱动线驱动电路41和感应线驱动电路42的驱动。
驱动控制部501在“通常模式”的情况下,按照上述的正交系列驱动方式(或者顺序驱动方式)进行驱动控制(图21(b)的情形2)。
另一方面,在“位置检测模式”的情况下,按照正交系列驱动方式(或者顺序驱动方式)对感应线驱动电路42进行驱动控制,但对驱动线驱动电路41以将驱动线DL1~DLn(接收侧驱动线)设为恒电位或者高阻抗(Hi Z),由此停止脉冲信号向驱动线DL1~DLn的施加的方式控制(图21(a)的情形1)。在该情形1的情况下,能 够提高触摸面板14的性能(S/N比)即位置检测精度。
此外,与驱动控制部601同样地,在“位置检测模式”的情况下,也可以与“通常模式”同样地按照上述的正交系列驱动方式(或者顺序驱动方式)进行驱动控制。
即,驱动控制部501在任一动作模式的情况下,均进行从感应线SL(接收侧感应线)读出电荷(读出输出信号Voutし)的处理,因此,在发送设备1b接触或者接近时,能判断出接收设备1a所具备的触摸面板14的感应线SL中的哪条感应线接收了从发送设备1b所具备的触摸面板14发送的脉冲信号。
设备检测部502通过判断(1)是否与发送设备1b所具备的触摸面板14的驱动线DL1~DLn中的某条驱动线之间产生了耦合电容或者(2)静电电容Cf(相互电容)是否产生了变化,来探测作为伙伴设备的发送设备1b是否接触或者接近。
作为(1)的情况,例如可举出发送设备1b所具备的触摸面板14处于驱动的情况。在该情况下,当发送设备1b接触或者接近时,会产生上述耦合电容,因此,将伴随该耦合电容的输出信号Vout的变化作为触发,来检测发送设备1b。
此外,在由设备检测部502进行上述判断时,未由同步调整部503进行同步调整。因此,接收设备1a会将从发送设备1b发送的脉冲信号仅仅作为噪声接收。设备检测部502通过解析表示该噪声的输出信号Vout,生成如图23所示的信号分布。即,设备检测部502在得到了如图23所示的信号分布(噪声分布)的情况下,能够判断出发送设备1b接触或者接近。
作为(2)的情况,例如可举出发送设备1b所具备的触摸面板14未驱动的情况(待机时的低频驱动等)。在该情况下,不会产生如(1)那样的上述耦合电容。因此,与通常的手指等的接触或者接近的探测同样地,将伴随静电电容Cf下降的输出信号Vout的变化作为触发,来检测发送设备1b的接触或者接近。
同步调整部503对从发送设备1b所具备的触摸面板14接收到的脉冲信号和施加到接收设备1a所具备的触摸面板14的脉冲信号进 行同步调整,使这些脉冲信号取得同步。由此,位置/角度决定部505能解析基于从发送设备1b发送的脉冲信号的输出信号。同步调整部503的处理的详细内容在后面说明。
模式变更部504与模式变更部602同样地,决定将触摸面板14的动作模式设为“通常模式”和“位置检测模式”中的哪一种模式。
位置/角度决定部505通过判断接收设备1a所具备的触摸面板14的多条感应线SL中的哪条感应线SL接收了从发送设备1b所具备的触摸面板14发送的脉冲信号,来决定发送设备1b相对于接收设备1a的位置。
进一步说,位置/角度决定部505根据与发送设备1b侧的驱动线DL之间产生的耦合电容,探测接收设备1a侧的感应线SL所产生的电容值的变化,由此,判断上述哪条感应线SL接收了上述脉冲信号。
位置/角度决定部505的处理的详细内容在后面说明。
数据发送和接收部506经由触摸面板14接收从发送设备1b发送的指定的数据。此外,也可以经由通信部51进行指定的数据接收。另外,数据发送和接收部506将同步调整完成通知或者位置检测完成通知经由通信部61发送给作为伙伴设备的发送设备1b。
<流程图>
接着,基于图24,说明接收设备1a中的处理的流程。图24是示出接收设备1a中的处理的流程的流程图。
首先,接收设备1a所具备的触摸面板14设为以通常模式动作(S11)。
当发送设备1b接触或者接近时,会在发送设备1b所具备的触摸面板14的驱动线DL1~DLn中的某条驱动线与接收设备1a所具备的触摸面板14的感应线SL之间产生耦合电容。由此,感应线SL接收来自发送设备1b所具备的触摸面板14的脉冲信号(S12)。设备检测部502通过把握该脉冲信号的接收(即,基于该脉冲信号的输出信号Vout的接收)状况,来检测发送设备1b的接触或者接近(S13)。
接着,同步调整部503在从设备检测部502接收到已检测到发送设备1b的通知时,对上述的脉冲信号进行同步调整(S14),判断其 是否已取得同步(S15)。在判断为已取得同步的情况下(S15中为“是”),将此消息通知模式变更部504。此时,使数据发送和接收部506经由通信部51将同步调整完成通知发送给发送设备1b。
模式变更部504在接收到上述通知时切换为“位置检测模式”(S16),驱动控制部501按照“位置检测模式”进行触摸面板14的驱动控制,并且将已切换这一消息通知位置/角度决定部505。其后,驱动控制部501在经由接收设备1a的感应线SL接收到基于发送设备1b所具备的触摸面板14中供应的脉冲信号的输出信号Vout时(S17),将此消息通知位置/角度决定部505。
位置/角度决定部505对接收到基于脉冲信号的输出信号Vout进行解析(S18),确定发送设备1b的位置(或者角度)(S19)。此时,使数据发送和接收部506经由通信部51将位置检测完成通知发送给发送设备1b。
其后,数据发送和接收部506经由通信部61或者触摸面板14接收从发送设备1b发送的指定的数据(S20)。由此,能够进行与发送设备1b中启用的指定的功能相应的处理。
<同步处理>
接着,图基于25~图28,说明同步调整部503中的同步调整(触摸面板14间的同步调整)。
具体地说,上述的同步调整部503基于(1)由接收设备1a所具备的触摸面板14的感应线SL接收到的施加到发送设备1b所具备的触摸面板14的驱动线DL1~DLn的脉冲信号和(2)向接收设备1a所具备的触摸面板14的驱动线DL1~DLn施加的脉冲信号所对应的指定的式样信号(复制式样信号)的相关值(自相关值),变更施加到接收设备1a侧的驱动线DL的脉冲信号的施加定时,由此,进行上述2个脉冲信号的同步调整。
图25(a)是示出生成同步调整部503用于进行同步调整的相关输出信号的同步调整电路533的等价电路的图,图25(b)是示出异或电路533a所参照的输入输出表的一例的图。
如图25(a)所示,同步调整电路533具备异或电路533a和相关 器533b。
当接收设备1a侧的感应线SL从发送设备1b侧的驱动线DL接收到编码后的脉冲信号时,该脉冲信号会作为输入信号输入到异或电路533a。
异或电路533a在被输入了上述输入信号和复制式样信号时,将按照图25(b)所示的输入输出表的输出信号发送给相关器533b。该复制式样信号是与施加到接收设备1a侧的驱动线DL的脉冲信号取得同步的信号,当使复制式样信号的偏移量和/或周期变化时,与该变化相应地,该脉冲信号的偏移量和/或周期也会被变更。
例如,使用伪随机式样信号作为该复制式样信号。即,在上述2个同步的调整中,使用伪随机码的自相关特性。
为了进行上述2个脉冲信号的同步调整,例如使用伪随机码的自相关特性。在上述同步的调整时,从发送设备1b侧的驱动线DL接收到的编码后的脉冲信号(伪随机式样信号)对接收设备1a来说,是未知的信号。即,上述接收到的脉冲信号的伪随机码的系列、码长、定时以及周期是不明的。
因此,为了探索该伪随机码的系列(例如M系列)等,以使得相关输出信号成为最大的方式使复制式样信号变化。即,使复制式样信号的伪随机码的系列、码长、定时的偏差(偏移量)以及周期变化,而对相关值探索最大值。然后,在得到了最大值时,从发送设备1b侧的驱动线DL接收到的上述脉冲信号的伪随机码成为已知。使用该成为已知的伪随机码,变更向接收设备1a侧的驱动线DL施加的脉冲信号的施加定时,由此,能够使其与向发送设备1b侧的驱动线DL施加的脉冲信号的施加定时一致,能够取得两个设备间的同步。
相关器533b在接收到上述输出信号时,生成表示上述输入信号与复制式样信号的相关关系的相关输出信号,并将其发送给同步调整部503。该相关器533b设计为:在图25(b)所示的输出信号的值为0即2个输入一致的情况下,进行增计数,在该值为1即2个输入不一致的情况下,进行减计数。
图26和图27是示出输入信号和复制式样信号与相关器533b所生成的相关输出信号的图。图26示出该2个信号未取得同步的情况,图27示出该2个信号已取得同步的情况。
如图26所示,在输入信号与复制式样信号未取得同步的情况下,上述的增计数(Cup)和减计数(Cdown)两者均会出现,因此,相关输出信号成为0附近的值。此外,在图26中,仅图示出偏移量的偏差,实际上也存在周期偏差。
另一方面,如图27所示,在输入信号与复制式样信号已取得同步的情况下,仅为增计数(Cup),因此,相关值取最大值。当将来自发送设备1b侧的驱动线DL的编码后的脉冲信号(伪随机码)的码长设为n时,其最大值为n。
因此,同步调整部503通过从相关器533b接收相关输出信号,并确认该相关输出信号所表示的相关值是0附近的值还是最大值(n),能够确认施加到发送设备1b的驱动线DL1~DLn的脉冲信号与施加到接收设备1a的驱动线DL1~DLn的脉冲信号是否已同步。
即,同步调整部503在判断为相关值是0附近的值的情况下,判断为上述2个脉冲信号未取得同步。另一方面,在判断为相关值是最大值的情况下,判断为施加到发送设备1b侧的驱动线DL1~DLn的脉冲信号与施加到接收设备1a侧的驱动线DL1~DLn的脉冲信号已取得同步。
同步调整部503在判断为上述2个脉冲信号未取得同步的情况下,使复制式样信号的偏移量和/或周期变化,直至上述相关值成为最大值为止。与该变化相应地,变更向接收设备1a侧的驱动线DL施加的脉冲信号的施加定时。由此,同步调整部503进行上述2个脉冲信号的同步调整。
在此,在进行发送设备1b的位置检测的情况下,如图21所示,有“通常模式”的情况下的驱动方法和“位置检测模式”的情况下的驱动方法。
在发送设备1b和接收设备1a均切换为“位置检测模式”进行位置检测的情况下,如图28(a)所示,以使得在通常的触摸面板14 的动作(TP动作)的期间能进行位置检测动作的方式,使上述2个脉冲信号取得同步。另一方面,在发送设备1b和接收设备1a均以“通常模式”进行位置检测的情况下,如图28(b)所示,以在通常的触摸面板14的动作中也进行位置检测动作的方式,使上述2个脉冲信号取得同步。
接收设备1a在同步调整完成时,将此消息通知发送设备1b,并且从发送设备1b接收触摸面板14的基本信息。该信息的接收可以经由通信部61进行,也可以使用后述的触摸面板14间的数据通信来进行。
(同步处理时的发送设备1b的功能)
另一方面,为了实现上述同步处理,发送设备1b在接收设备1a接近或者接触时,使接收设备1a所具备的触摸面板14接收施加到本设备所具备的触摸面板14的驱动线DL1~DLn的脉冲信号,由此,可以说能由接收设备1a进行向接收设备1a侧的驱动线DL1~DLn施加的脉冲信号的施加定时的变更。
另外,在该情况下,可以说图13所示的信息处理***5构筑了具备用于进行上述同步处理的发送设备1b和接收设备1a的同步处理***。
此外,上述2个脉冲信号取得同步的方法也可以不是以由接收设备1a接收发送设备1b侧的脉冲信号为基础的方法。例如,同步调整部503进行的同步调整也能通过经由无线通信从发送设备1b接收信息来实现。在该情况下,发送设备1b将向本设备的驱动线DL施加的脉冲信号的信息(包含该脉冲信号的编码所使用的码系列、码长以及周期等在内的信息)发送给接收设备1a。接收设备1a基于接收到的该信息,调整向本设备的驱动线DL施加的脉冲信号的施加定时,由此,与发送设备1b侧所使用的脉冲信号取得同步。
<位置检测处理>
接着,说明处于图13(a)~(d)所示的位置关系时的各自的位置检测。此外,在以下的说明中,将驱动线DL1~DLn总称为驱动线DL。
(相邻设备间的位置检测)
首先,基于图29~图31,说明发送设备1b的箱体17的外侧表面(在此为外侧表面B)与接收设备1a的箱体17的外侧表面B相邻的情况下(即,图13(a)的状态)的位置检测处理的一例。
图29(a)是示出上述2个外侧表面B不相邻的情况下的概略图和等价电路的图,图29(b)是示出上述2个外侧表面B相邻的情况下(发送设备1b侧的外侧表面B接触或者接近接收设备1a侧的外侧表面B的情况下)的概略图和等价电路的图。此外,在以下的说明中,除非另有说明,均以发送设备1b的驱动线驱动电路41处于驱动状态为前提进行说明。
如图29(a)所示,在发送设备1b和接收设备1a不相邻的情况下,在发送设备1b侧的驱动线DL与接收设备1a侧的感应线SL之间不会产生耦合电容,因此,无法通过接收设备1a的感应线SL接收施加到发送设备1b的驱动线DL的脉冲信号。
另一方面,如图29(b)所示,在发送设备1b和接收设备1a相邻的情况下,在发送设备1b侧的驱动线DL与接收设备1a侧的感应线SL之间会产生耦合电容。因此,能够通过接收设备1a侧的感应线SL接收施加到发送设备1b侧的驱动线DL的脉冲信号。
接着,使用图30和图31来说明该相邻的状态下的由接收设备1a进行发送设备1b的位置检测的一例。图30(a)和(b)是示出发送设备1b与接收设备1a的位置关系的一例的图,(c)是示出位置检测表的一例的图。另外,图31(a)和(c)是示出位置检测时的等价电路的概略图,(b)和(d)是示出与(a)和(c)分别对应的信号分布的一例的图。
在此,以在发送设备1b和接收设备1a所具备的触摸面板14中驱动线DL和感应线SL彼此为相同条数(4×4)且线间距彼此相同的情况为例来说明。
(基于信号分布的位置检测)
首先,说明位置/角度决定部505使用后述的信号分布进行发送设备1b的位置检测的情况下的一例。
在发送设备1b和接收设备1a至少在“通常模式”中以正交系列 驱动方式驱动的情况下,如图18所示,按照码系列di,向发送设备1b侧的驱动线DL1~DL4施加脉冲信号。另外,接收设备1a通过接收该脉冲信号,算出上述的输出系列向量s4(输出信号(Vout(Y1),Vout(Y2),Vout(Y3),Vout(Y4))),进行内积运算di·s4。,位置/角度决定部505基于该内积运算的结果,算出在发送设备1b侧的驱动线DL与接收设备1a侧的感应线SL之间产生的耦合电容的位置和该位置的耦合电容的电容值。在图30(a)和(b)所示的例子的情况下,算出在驱动线DL1~DL4与感应线SL1的检测电极SE1~SE4中的至少某检测电极之间产生的耦合电容的位置和该位置的耦合电容的电容值。
然后,位置/角度决定部505将如上所述求出的耦合电容的电容值及其位置代入到包括(1)例如以发送设备1b的驱动线DL及感应线SL与接收设备1a的驱动线DL及感应线SL中的某一方为2个轴的平面(x-y平面)和(2)与该平面正交的表示耦合电容的电容值的轴(z轴)的三维空间,由此,生成如图31(b)和(d)等所示的信号分布(电容映射),决定发送设备1b相对于接收设备1a的位置。
换句话说,位置/角度决定部505生成表示由于耦合电容而在感应线SL产生的电容值与产生了该电容值的接收设备1a侧的触摸面板14和发送设备1b侧的触摸面板14中的至少某一方的位置的关系的该电容值的分布(信号分布),由此,进行上述位置的确定。
在图31(b)和(d)中,“1”~“4”(该图的x轴)示出与发送设备1b的驱动线DL1~DL4对应的感应线SL1上的位置。另外,”S1”~“S4”(该图的y轴)示出接收设备1a的4条感应线SL,“1”示出最靠近发送设备1b的感应线SL1。而且,”0”~“1.6”(该图的z轴)示出从各感应线SL得到的耦合电容的电容值。
此外,上述x轴和y轴的取法不限于上述,例如,上述x轴和y轴也可以表示接收设备1a侧的驱动线DL和感应线SL,还可以表示发送设备1b侧的驱动线DL和感应线SL。
例如,如图31(a)所示,在图30(a)的状态(未产生位置偏差的状态)的情况下,在发送设备1b侧的驱动线DL1~DL4与感应 线SL1之间会产生4个耦合电容。此时,如图31(b)所示,位置/角度决定部505得到电容值在产生了耦合电容的感应线SL1的“S1”~“S4”的部位为最大的信号分布。
另一方面,如图31(c)所示,在纸面向上方向(从驱动线DL4朝向DL1的方向)上偏移了2条发送设备1b侧的驱动线DL的量的情况下,在发送设备1b侧的驱动线DL1~DL2与感应线SL1(图30(a)所示的检测电极SE3和SE4)之间会产生2个耦合电容。此时,如图31(d)所示,位置/角度决定部505得到电容值在产生了耦合电容的感应线SL1的“S1”~“S2”的部位为最大的信号分布。
这样,位置/角度决定部505通过生成表示基于上述输出信号Vout求出的耦合电容的电容值与接收设备1a或者发送设备1b所具备的触摸面板14中的产生了该耦合电容的位置的关系的信号分布,确定发送设备1b侧的驱动线DL的相对于接收设备1a侧的感应线SL的位置关系。其结果是,位置/角度决定部505能够以比驱动线DL或者感应线SL的线间距单位(约5mm的程度)细的精度确定发送设备1b的位置。另外,位置/角度决定部505通过进行一般进行的插值处理,能够进一步高精度地(以约0.1mm的程度(至少是上述线间距的1/10以下的程度,显示像素间距单位))进行发送设备1b的位置检测。
此外,在发送设备1b中,也可以在向驱动线DL施加的脉冲信号中附加表示该驱动线DL的线识别信息。由此,接收设备1a的位置/角度决定部505也可以通过解析该线识别信息,判断与发送设备1b的哪条驱动线DL对应的箱体17的外侧表面B接触或者接近了。
另外,在上述“通常模式”中以顺序驱动方式驱动的情况下,也是与正交系列驱动方式的情况同样地,通过基于输出系列向量(输出信号Vout(X1),Vout(X2),Vout(X3),输出信号Vout(X4))进行如上所述的内积运算,位置/角度决定部505能够算出上述耦合电容的电容值及其位置,生成信号分布。
(使用了位置检测表的位置检测例)
另外,除了如上所述使用信号分布进行发送设备1b的位置检测 以外,还能进行使用了如图30(c)所示的位置检测表的该位置检测。以下,说明使用了该位置检测表的位置检测的一例。此外,在本位置检测例中,说明至少在“通常模式”中采用了正交系列驱动方式的例子。
在此,图30(a)示出发送设备1b侧的驱动线DL(在该图中为d1~d4)与形成接收设备1a侧的感应线SL1的4个检测电极31a(接收侧检测电极)(在该图中为SE1~SE4)以相对的方式相邻的情况。
在该实施例中,假定在图30(a)所示的位置关系的情况下,发送设备1b与接收设备1a的位置偏差量为0。
另一方面,图30(b)示出发送设备1b侧的驱动线DL(在该图中为d1~d3)与形成接收设备1a的感应线SL1的3个检测电极31a(在该图中为SE2~SE4)以相对的方式相邻的情况。即,是如下状态:不存在与发送设备1b侧的驱动线DL4相对的接收设备1a侧的检测电极31a,另外,也不存在与接收设备1a侧的检测电极SE1相对的发送设备1b侧的驱动线DL。
这样,在接收设备1a相对于发送设备1b在纸面向上方向(从驱动线DL4朝向DL1的方向)上偏移了1条驱动线DL的量的状态时,在该实施例中,发送设备1b与接收设备1a的位置偏差量设为+1。
即,在该实施例中,以图30(a)的状态为基准,将在上述向上方向偏移的情况下的位置偏差量表述为正,将在纸面向下方向(从驱动线DL1朝向DL4的方向)偏移的情况下的位置偏差量表述为负。
在图30(a)的情况下,在发送设备1b侧的驱动线DL1~DL4与接收设备1a侧的感应线SL1的检测电极SE1~SE4之间会分别产生耦合电容。然后,在进行如上所述的内积运算的情况下,只要使耦合电容的电容值均为C,则作为接收到第1次的脉冲信号的情况下的耦合电容的电容值会得到4C,作为接收到第2次~第4次的脉冲信号的情况下的耦合电容的电容值会得到0。
另一方面,在图30(b)的情况下,在发送设备1b侧的驱动线DL1~DL3与接收设备1a侧的感应线SL1的检测电极SE2~SE4之间 会分别产生耦合电容,但在驱动线DL4的部分不会产生耦合电容。
在该情况下,由于不会产生上述的输出信号Vout(Y1)~Vout(Y4)的与C4对应的耦合电容(即C4=0),因此,作为接收到第1次的脉冲信号的情况下的耦合电容的电容值会得到3C,作为接收到第2次和第3次的脉冲信号的情况下的耦合电容的电容值会得到1C,作为接收到第4次的脉冲信号的情况下的耦合电容的电容值会得到-1C。
这样,在偏移了发送设备1b侧的驱动线DL(或者驱动电极32)的量(即,接收设备1a侧的检测电极31a(感应线SL)的量)时,上述的输出信号Vout(Y1)~Vout(Y4)的与C1~C4对应的耦合电容的产生方式不同。图30(c)所示的位置检测表表示这一指定的特定式样。
如图30(c)所示,例如在接收设备1a以图30(a)的状态为基准在上述向上方向偏移了2条发送设备1b侧的驱动线DL的量的情况下(该图的“+2”),不会产生上述输出信号Vout的与C3和C4对应的耦合电容。另外,在接收设备1a以图30(a)的状态为基准在上述下方向偏移了1条发送设备1b侧的驱动线DL的量的情况下(该图的“-1”),不会产生上述输出信号Vout的与C1对应的耦合电容。
并且,如该图30(c)所示的与各位置偏差量对应的电容值的组(例如,位置偏差量为“+1”的情况下的电容值的组(3C,1C,1C,-1C))分别示出上述的特定式样。
在此,所谓指定的施加式样,是指如图19所示的向各驱动线DL施加的1个周期的电压式样。即,指定的施加式样示出向发送设备1b侧的多条驱动线DL分别同时施加的1次的电压值的、与该驱动线DL的条数相同数量的不同组合。至少驱动控制部601按照该指定的施加式样,向发送设备1b侧的驱动线DL分别施加脉冲信号。
并且,如图30(c)所示,该指定的施加式样可以说是如下定义的:使得从对上述1次的组合产生的耦合电容得到的包括与发送设备1b侧的驱动线DL的条数相同数量的电容值的式样,与预先已与该驱动线DL相对于接收设备1a侧的感应线SL的指定数量的位置 关系对应的指定数量的上述特定式样中的某式样一致。
位置/角度决定部505例如算出从输出信号Vout(Y1)~Vout(Y4)分别得到的电容值,将该电容值的组与上述位置检测表所示的特定式样进行比较。然后,基于该比较结果,决定发送设备1b相对于接收设备1a的位置(以接收设备1a的检测电极SE2~SE4与发送设备1b的驱动线DL1~DL3相对的方式使得发送设备1b相邻等的位置)。
更具体地说,位置/角度决定部505通过参照图30(c)所示的位置检测表,判断在接收设备1a侧的感应线SL产生了耦合电容时的与发送设备1b侧的驱动线DL的条数相同数量的电容值的组合是否与位置检测表所示的某特定式样所示的上述电容值的组合一致。
然后,通过基于该判断结果来确定发送设备1b侧的驱动线DL的相对于接收设备1a侧的感应线SL的位置关系,能够以比上述线间距单位细的单位精确地确定发送设备1b的位置。另外,通过插值处理,能够以显示像素间距单位精确地检测位置。
(使用了信号分布的位置检测的具体例)
接着,说明使用了上述的信号分布的位置检测的具体例。更具体地说,下面说明图13(a)的状态下的发送设备1b的驱动线DL和接收设备1a的感应线SL的配置与在接收设备1a探测到发送设备1b的接触或者接近时得到的信号分布的关系。
(1)触摸面板彼此为相同形状的情况
首先,使用图32和图33来说明发送设备1b所具备的触摸面板14与接收设备1a所具备的触摸面板14为相同形状的情况下的上述关系。在此,所谓触摸面板彼此为相同形状,是指:至少上述2个触摸面板14的驱动线DL及感应线SL的条数是相同的,驱动线DL及感应线SL的线间距也分别是相同的。
此外,在该实施例中,示出在接收设备1a所具备的触摸面板14中驱动线DL和感应线SL的条数均为4条的情况,但仅为一例。
图32是示出发送设备1b和接收设备1a的电极配置与探测到上述接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。在图32中,如“示 意图”所示,记载了在上述向上方向偏移了2条发送设备1b侧的驱动线DL的量的情况下的例子。
另外,图33(a)~(d)是示出探测到上述接触或者接近时的与图32所示的情形1~4分别对应的等价电路的一例的图。
作为发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置,可举出图32所示的4种情形,对于各情形,会得到如上所述的信号分布(“输出例”)。此外,图32的情形1是以图29~图31说明时的电极配置,信号分布如图31(d)所示。
在图32中,在情形1~3所示的电极配置的情况下,能够以与其位置偏差对应的方式得到信号分布。因此,在情形1~3的情况下,接收设备1a能够确定向Y方向的位置偏差,能够精确地检测出发送设备1b相对于接收设备1a的位置。
另一方面,在情形4所示的电极配置的情况下,尽管产生了位置偏差,但信号分布与未产生位置偏差的情况下(参照图31(a))是同样的。因此,在该情形4的电极配置的情况下,检测发送设备1b的位置是困难的。
因此,在触摸面板14彼此为相同形状的情况下,通过使用处于情形1~3所示的电极配置的关系的发送设备1b和接收设备1a,接收设备1a能够精确地检测出发送设备1b的位置。
(2)触摸面板的大小不同的情况(其一)
接着,使用图34和图35来说明发送设备1b所具备的触摸面板14大于接收设备1a所具备的触摸面板14的大小的情况下的上述关系。
在此,所谓触摸面板14的大小不同,是指:上述2个触摸面板14的驱动线DL及感应线SL的条数是不同的,但驱动线DL及感应线SL的线间距分别是相同的。
此外,在该实施例中,示出在接收设备1a所具备的触摸面板14中驱动线DL和感应线SL的条数均为4条的情况。另一方面,示出在发送设备1b所具备的触摸面板14中驱动线DL的条数为8条而感应线SL的条数为4条的情况。这些条数仅为一例。
另外,在位置/角度决定部505得到的信号分布中,“系列1”~ “系列8”(该图的y轴)示出与发送设备1b侧的8条驱动线DL1~DL8对应的感应线SL1上的位置。除此以外,与图31(b)和(d)是同样的。
图34是示出发送设备1b和接收设备1a的电极配置与探测到上述接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。在图34中,如“示意图”所示,记载了接收设备1a接触或者接近发送设备1b的侧面的情况下的例子。
另外,图35(a)~(d)是示出探测到上述接触或者接近时的与图34所示的情形1~4分别对应的等价电路的一例的图。
作为发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置,可举出图34所示的4种情形。情形1和3所示的电极配置的情况下,在其信号分布中,耦合电容的电容值在与发送设备1b侧的驱动线DL对应的“系列2”~“系列5”中为最大。
在图34中,在情形1和3所示的电极配置的情况下,能够以与其位置偏差对应的方式得到信号分布,因此,接收设备1a能够确定向Y方向的位置偏差。
另一方面,在情形2和4所示的电极配置的情况下,即使与发送设备1b的位置关系发生了变化,得到的信号分布也不会发生变化。因此,在情形2和4的电极配置的情况下,检测发送设备1b的位置是困难的。
因此,在如图34的“示意图”所示,触摸面板14的大小不同的情况下,通过使用处于情形1和3所示的电极配置的关系的发送设备1b和接收设备1a,接收设备1a精确地检测出发送设备1b的位置。
(3)触摸面板的大小不同的情况(其二)
接着,使用图36和图37来说明接收设备1a所具备的触摸面板14大于发送设备1b所具备的触摸面板14的大小的情况下的上述关系。
在该实施例中,示出在接收设备1a所具备的触摸面板14中驱动线DL和感应线SL的条数均为8条的情况。另一方面,示出在发送设备1b所具备的触摸面板14中驱动线DL和感应线SL的条数均为4条的情况。这些条数仅为一例。
图36是示出发送设备1b和接收设备1a的电极配置与探测到上述接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。在图36中,如“示意图”所示,记载了接收设备1a接触或者接近发送设备1b的侧面的情况下的例子。
在图36的“输出例”所示的信号分布中,“系列1”~“系列8”(该图的y轴)示出接收设备1a侧的8条感应线SL,“1”~“8”(该图的x轴)示出接收设备1a侧的8条驱动线DL。
另外,图37(a)~(d)是示出探测到上述接触或者接近时的与图36所示的情形1~4分别对应的等价电路的一例的图。
作为发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置,可举出图36所示的4种情形。在情形2和3所示的电极配置的情况下,在其信号分布中,耦合电容的电容值在与接收设备1a侧的感应线SL对应的“系列2”~“系列5”附近为最大。
在图36中,在情形2和3所示的电极配置的情况下,能够以与其位置偏差对应的方式得到信号分布,因此,接收设备1a能够确定向Y方向的位置偏差。
另一方面,在情形1和4所示的电极配置的情况下,即使与发送设备1b的位置关系发生了变化,得到的信号分布也不会发生变化。因此,在情形1和4的电极配置的情况下,检测发送设备1b的位置是困难的。
因此,在如图36的“示意图”所示,触摸面板14的大小不同的情况下,通过使用处于情形2和3所示的电极配置的关系的发送设备1b和接收设备1a,接收设备1a能够精确地检测出发送设备1b的位置。
(4)相互重叠的情况
接着,使用图38来说明如图13(b)所示的那样接收设备1a和发送设备1b重叠,且发送设备1b的显示区域侧与接收设备1a的背面(作为与显示区域相反的一侧的箱体17的一面)相对的情况。图38是示出该状态的发送设备1b和接收设备1a的概略性截面图。
如图38所示,在接收设备1a接触或者接近于发送设备1b上的情 况下,在发送设备1b所具备的触摸面板14的任意的驱动线DL(驱动电极32)与接收设备1a所具备的触摸面板14的任意的感应线SL(检测电极31a)之间会产生耦合电容。通过把握该耦合电容的电容值的变化,接收设备1a能够把握本设备存在于发送设备1b的哪个位置。
图39是示出接收设备1a接触或者接近于发送设备1b上的情况下的等价电路的图。
如图39(a)所示,在接收设备1a的2个侧面(相对的2个边)为窄边框的情况下,当接收设备1a接触或者接近于发送设备1b上时,在沿着其2个侧面配置的感应线SL与发送设备1b侧的驱动线DL之间会产生耦合电容。因此,能够通过接收设备1a侧的感应线SL接收施加到发送设备1b侧的驱动线DL的脉冲信号。
另一方面,如图39(b)所示,在接收设备1a的4个侧面(全部4个边)为窄边框的情况下,当接收设备1a接触或者接近于发送设备1b上时,在沿着其4个侧面配置的感应线SL及检测电极31a与发送设备1b侧的驱动线DL之间会产生耦合电容。在该情况下,也能够通过感应线SL和检测电极31a接收上述脉冲信号。
接着,使用图40和图41来说明在接收设备1a所具备的触摸面板14以重叠的方式配置在发送设备1b所具备的触摸面板14上的情况下的发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置与接收设备1a探测到发送设备1b的接触或者接近时得到的信号分布的关系。
在此,首先,以图39(a)所示的接收设备1a的2个侧面为窄边框的情况为例来说明。
图40是示出发送设备1b和接收设备1a的电极配置与探测到上述接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。在图40中,如“示意图”所示,记载了接收设备1a以重叠的方式配置在发送设备1b的显示区域的中央附近的情况下的例子。
在图40的“输出例”所示的信号分布中,在图40的情形1和3中“系列1”~“系列8”(该图的y轴)示出发送设备1b侧的8条驱 动线DL,“1”~“8”(该图的x轴)示出发送设备1b侧的8条感应线SL。另一方面,在图40的情形2和4中这一关系是反过来的。此外,该信号分布的平面(xy平面)是基于上述的同步调整完成后从发送设备1b发送的触摸面板14的基本信息作成的。
此外,为了如图40所示的情形3和4的“输出例”那样,在x方向和y方向得到准确的信号分布,优选测定2种以上的情形(例如,情形1和情形2、情形1和情形4等)的耦合电容的电容值。这对于图42所示的情形2~4的“输出例”也是同样的。
另外,图41(a)~(d)是示出探测到上述接触或者接近时的与图40所示的情形1~4分别对应的等价电路的一例的图。
作为发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置,可举出图40所示的4种情形。在任一情形下,在信号分布中,耦合电容的电容值均是在与发送设备1b侧的感应线SL对应的“3”~“6”、与发送设备1b侧的驱动线DL对应的“系列2”~“系列5”附近为最大。
另外,接收设备1a在情形1和3的情况下,能够确定向Y方向的位置偏差,在情形2和4的情况下,能够确定向X方向的位置偏差。
接着,使用图42来说明在发送设备1b所具备的触摸面板14以重叠的方式配置在接收设备1a所具备的触摸面板14上的情况下的发送设备1b的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置与接收设备1a探测到发送设备1b的接触或者接近时得到的信号分布的关系。
在图42的“输出例”所示的信号分布中,在图42的情形1和4中“系列1”~“系列8”(该图的y轴)示出接收设备1a侧的8条驱动线DL,“1”~“8”(该图的x轴)示出接收设备1a侧的8条感应线SL。另一方面,在图42的情形2和3中这一关系是反过来的。
作为发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置,可举出图42所示的4种情形。与图40同样,在任一情形下,在信号分布中,耦合电容的电容值均是在与接收设备1a侧的感应线SL对应的“3”~“6”、与接收设备1a侧的驱动线DL对应的“系列2”~“系列5”附近为最大。
不过,与图40的情况不同,接收设备1a在情形2和3的情况下,能够确定向Y方向的位置偏差,在情形1和4的情况下,能够确定向X方向的位置偏差。
此外,发送设备1b侧的驱动线DL与接收设备1a侧的感应线SL正交,在该情况下,根据较大的触摸面板14(在图42中,为接收设备1a的触摸面板14)的线方向的不同,在能否进行位置检测这方面会改变。因此,图42所示的情形1和2与图40的情形1和2之间在能否进行位置检测这方面是不同的。
另一方面,在图40的情形3和4与图42的情形3和4中,发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL为相同方向(平行),因此,图40与图42之间在能否进行位置检测这方面是不变的。
此外,在上述中,使用接收设备1a的2个侧面为窄边框的情况进行了说明,但即使是在如图39(b)所示,4个侧面为窄边框的情况下,沿着这4个侧面配设的检测电极31a也会接收来自发送设备1b所具备的触摸面板14的脉冲信号,由此,能够得到如图43所示的信号分布。
(5)相互重叠的情况(显示区域彼此相互面对的情况)
接着,使用图44来说明如图13(c)所示的那样接收设备1a和发送设备1b重叠,且发送设备1b和接收设备1a的显示区域彼此相对的情况。图44是示出该状态的发送设备1b和接收设备1a的概略性截面图。
如图44所示,与图38的情况同样,在接收设备1a接触或者接近于发送设备1b上的情况下,在发送设备1b侧的驱动线DL(驱动电极32)与接收设备1a侧的感应线SL(检测电极31a)之间会产生耦合电容。通过把握该耦合电容的电容值的变化,接收设备1a能够把握本设备存在于发送设备1b的哪个位置。
在该情况下,发送设备1b和接收设备1a所具备的触摸面板14彼此也相互面对,因此,沿着其4个侧面配设的检测电极31a会接收来自发送设备1b所具备的触摸面板14的脉冲信号,并且其它检测电极31也会接收该脉冲信号。因此,接收设备1a能够得到如图45所示的信号分布。
此外,图45的“系列1”~“系列8”和“1”~“8”的设定等与上述的“相互重叠的情况(其一)”(图13(b)的情况)是同样的,因此,省略具体的说明。
(6)站立的情况
接着,使用图46来说明如图13(d)所示的那样在发送设备1b上接收设备1a的侧面与其相邻(接收设备1a以站立的状态载置于发送设备1b上)的情况。图46是示出该状态的发送设备1b和接收设备1a的概略性截面图。
如图46所示,与图38的情况同样,在接收设备1a接触或者接近于发送设备1b上的情况下,在发送设备1b侧的驱动线DL(驱动电极32)与接收设备1a侧的感应线SL(检测电极31a)之间会产生耦合电容。通过把握该耦合电容的电容值的变化,接收设备1a能够把握本设备存在于发送设备1b的哪个位置。
接着,使用图47和图48来说明在如图46所示的那样配置的情况下的发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置与接收设备1a探测到发送设备1b的接触或者接近时得到的信号分布的关系。
图47和图48是示出发送设备1b和接收设备1a的电极配置与探测到上述接触或者接近时得到的信号分布的关系的图。在图47中,如“示意图”所示,记载了接收设备1a的侧面接触发送设备1b的显示区域的一部分区域Q1,接收设备1a为站立在发送设备1b的显示区域上的状态的情况下的例子。另一方面,在图48中,如“示意图”所示,记载了发送设备1b的侧面接触接收设备1a的显示区域的一部分区域Q2,发送设备1b为站立在接收设备1a的显示区域上的状态的情况下的例子。
在图47的“输出例”所示的信号分布中,在图47的情形1和3中“系列1”~“系列8”(该图的y轴)示出发送设备1b侧的8条驱动线DL,“1”~“8”(该图的x轴)示出发送设备1b侧的8条感应线SL。另一方面,在图47的情形2和4中这一关系是反过来的。此外, 该信号分布的平面(xy平面)是基于上述的同步调整完成后从发送设备1b发送的触摸面板14的基本信息作成的。
另一方面,在图48的“输出例”所示的信号分布中,在图48的情形1和4中“系列1”~“系列8”(该图的y轴)示出接收设备1a侧的8条驱动线DL,“1”~“8”(该图的x轴)示出接收设备1a侧的8条感应线SL。另一方面,在图48的情形2和3中这一关系是反过来的。
在图47中,作为发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置,可举出图47所示的4种情形。在任一电极配置的情况下,在其信号分布中,耦合电容的电容值均是在与发送设备1b侧的驱动线DL对应的“系列6”以及与发送设备1b的感应线SL对应的“3”~“6”附近为最大。
另外,接收设备1a与图40同样地,在情形1和3的情况下,能够确定向Y方向的位置偏差,在情形2和4的情况下,能够确定向X方向的位置偏差。
另一方面,在图48中,作为发送设备1b侧的驱动线DL和接收设备1a侧的感应线SL的配置,也可举出图48所示的4种情形。在任一电极配置的情况下,在其信号分布中,耦合电容的电容值均是在与接收设备1a侧的驱动线DL对应的“系列6”以及与接收设备1a侧的感应线SL对应的“3”~“6”附近为最大。
另外,接收设备1a与图42同样地,在情形2和3的情况下,能够确定向Y方向的位置偏差,在情形1和4的情况下,能够确定向X方向的位置偏差。
此外,为了如图48所示的“输出例”那样在x方向和y方向得到准确的信号分布,优选测定2种以上的情形(例如,情形1和情形2、情形1和情形4等)的耦合电容的电容值。
(关于位置检测的注意事项)
在本实施方式中,在显示装置1等具备接收设备1a和发送设备1b这两者的功能的情况下,相互进行通信的显示装置1等能随时调换发送设备1b和接收设备1a的功能。在该情况下,显示装置1等相 互能实时把握伙伴设备的位置。即,能在两个设备中实时进行智能手机彼此的相互的位置检测、智能手机与平板电脑之间的相互的位置检测。
上述功能的调换例如通过如下方式实现:在一方显示装置1等进行伙伴设备的位置检测后,将此消息通知另一方显示装置1等,由此,分别切换接收设备1a和发送设备1b的功能。
<角度检测处理>
接着,使用图49~图51来说明位置/角度决定部505决定接收设备1a相对于发送设备1b的倾斜度作为发送设备1b(伙伴设备)的位置的情况。
图49(a)~(c)是示出发送设备1b与接收设备1a的位置关系的图,图49(d)是示出代替位置检测表的倾斜度检测表的一例的图。另外,图50(a)~(d)是示出探测到发送设备1b的接触或者接近时的与上述倾斜度检测表所示的各角度分别对应的等价电路的一例的图。而且,图51(a)~(d)是与上述各角度分别对应的信号分布。
(使用了信号分布的倾斜度检测例)
位置/角度决定部505与上述的伙伴设备的位置检测同样地,基于输出系列向量和码系列的内积运算的结果,算出在发送设备1b侧的驱动线DL与接收设备1a侧的感应线SL之间产生的耦合电容的位置和该位置的耦合电容的电容值。然后,位置/角度决定部505根据该算出的耦合电容的电容值及其位置,生成如图51所示的信号分布,决定接收设备1a相对于发送设备1b的倾斜度。
此外,在图50中,示出在接收设备1a所具备的触摸面板14中驱动线DL和感应线SL的条数均为4条的情况。另一方面,示出在发送设备1b所具备的触摸面板14中驱动线DL和感应线SL的条数均为8条的情况。这些条数仅为一例。另外,两个设备所具备的触摸面板14中的各线的线间距是相同的。
另外,图50(a)~(d)的等价电路分别与图51(a)~(d)的信号分布对应。另外,在图50(a)~(d)中,示例出图49(a) 等所示的任意的线段L与接收设备1a侧的感应线SL1形成的角θ分别为0度、41度、60度以及76度的情况。而且,该图所示的“1”~“8”(该图的x轴)示出发送设备1b的8条感应线SL1,该图所示的“系列1”~“系列8”(该图的y轴)示出发送设备1b侧的8条驱动线DL。另外,该图的z轴示出耦合电容的电容值。此外,该信号分布的平面(xy平面)是基于上述的同步调整完成后从发送设备1b发送的触摸面板14的基本信息作成的。
位置/角度决定部505通过生成信号分布,决定接收设备1a所具备的触摸面板14的操作面上的、从包含该操作面的平面内的任意的线段L算起的接收设备1a的倾斜度(角度)作为发送设备1b的位置。换句话说,位置/角度决定部505决定发送设备1b侧的触摸面板14的操作面内设定的基准线(感应线SL)相对于接收设备1a侧的触摸面板14的操作面内设定的基准线(任意的线段L)的、在接收设备1a侧的触摸面板14的操作面内的角度(形成的角θ)。
根据上述构成,能够决定发送设备1b相对于接收设备1a(或者,接收设备1a相对于发送设备1b)的角度。由此,能够将与发送设备1b的位置关系作为上述角度进行把握。另外,通过进行插值处理,能够以约1度的单位确定上述角度。即,能够精确地探测出该角度。
(使用了倾斜度检测表的倾斜度检测例)
另外,位置/角度决定部505除了使用信号分布进行倾斜度检测以外,还能使用图49(d)所示的倾斜度检测表进行倾斜度检测。下面说明该情况下的处理的一例。
此外,在图49中,说明发送设备1b和接收设备1a所具备的触摸面板14的驱动线DL和感应线SL为相同条数(4×4)且线间距相同的情况下的例子,但条数不限于此。
在图49(a)中,示出任意的线段L与接收设备1a侧的感应线SL1形成的角θ为0度的情况。此时,在发送设备1b的驱动线DL1~DL4与接收设备1a的感应线SL1的检测电极SE1~SE4之间会分别产生耦合电容。即,与图50(a)的等价电路同样,在接收设备1a的任意一个侧面会产生4个耦合电容。
在该情况下,当耦合电容的电容值均为C时,作为接收到第1次的脉冲信号的情况下的耦合电容的电容值会得到4C,作为接收到第2次~第4次的脉冲信号的情况下的耦合电容的电容值会得到0。
另外,在图49(b)中,示出任意的线段L与接收设备1a侧的感应线SL1形成的角θ为41度的情况。在该情况下,在发送设备1b的驱动线DL2~DL4与接收设备1a的感应线SL1(检测电极SE1~SE4中的至少某检测电极)之间会产生耦合电容,但在驱动线DL1的部分不会产生耦合电容。即,与图50(b)的等价电路同样,在接收设备1a的任意一个侧面会产生3个耦合电容。
在该情况下,未产生上述的输出信号Vout(Y1)~Vout(Y4)的与C1对应的耦合电容(即C1=0),因此,成为图49(d)的41度所示的特定式样(第1次~第4次的电容值分别为3C、-1C、-1C、-1C)。
同样地,在图49(c)中,示出任意的线段L与接收设备1a侧的感应线SL1形成的角θ为60度的情况。在该情况下,在发送设备1b的驱动线DL3~DL4与接收设备1a的感应线SL1之间会分别产生耦合电容,但在驱动线DL1和DL2的部分不会产生耦合电容。即,与图50(c)的等价电路同样,在接收设备1a的任意一个侧面会产生2个耦合电容。
在该情况下,未产生上述的输出信号Vout(Y1)~Vout(Y4)的与C1和C2对应的耦合电容(即C1=C2=0),因此,成为图49(d)的60度所示的特定式样(第1次~第4次的电容值分别为2C、0、-2C、0)。
另外,在任意的线段L与接收设备1a侧的感应线SL1形成的角θ为76度的情况下,在发送设备1b的驱动线DL4与接收设备1a的感应线SL1之间会产生耦合电容,但在驱动线DL1~DL3的部分不会产生耦合电容。即,如图50(d)所示,在接收设备1a的任意一个侧面会产生1个耦合电容。
在该情况下,未产生上述的输出信号Vout(Y1)~Vout(Y4)的与C1~C3对应的耦合电容(即C1=C2=C3=0),因此,成为图49(d)的76度所示的特定式样(第1次~第4次的电容值分别为1C、 -1C、-1C、1C)。
这样,在偏移了发送设备1b的驱动线DL的量时,上述的输出信号Vout(Y1)~Vout(Y4)的与C1~C4对应的耦合电容的产生方式不同。图49(d)所示的倾斜度检测表表示这一指定的特定式样。
位置/角度决定部505与位置检测时同样地,例如,算出从输出信号Vout(Y1)~Vout(Y4)分别得到的电容值,将该电容值的组与上述倾斜度检测表所示的特定式样进行比较。然后,基于该比较结果,决定接收设备1a相对于发送设备1b的倾斜度。
在该处理的情况下,也与上述同样,能够将与发送设备1b的位置关系作为上述角度进行把握。另外,通过进行插值处理,能够以约1度的单位确定上述角度。
<高精度位置检测和低精度位置检测>
如上所述,利用位置/角度决定部505,能够以比线间距单位细的精度(例如显示像素间距单位)进行伙伴设备的位置检测。即,接收设备1a可以说是能高精度地进行伙伴设备的位置检测(高精度位置检测)的构成。
不过,虽然通过在设备检测部502中解析输出信号Vout,无法像上述那样精确地进行位置检测,但能进行伙伴设备相对于本设备大概存在于哪个位置(例如,存在于本设备的一个侧面的一部分区域或者存在于显示区域侧等)的程度的低精度的位置检测(低精度位置检测)。
因此,如果是进行低精度的位置检测的情况,则不是一定需要具备用于由位置/角度决定部505进行位置检测的功能(同步调整部503、模式变更部504、位置/角度决定部505)。即,在该情况下,只要具有一般的触摸面板14的控制功能即手指等(检测对象物)的接触或者接近的位置检测功能(接收设备1a中的设备检测部502的功能)即可。
<触摸面板间的数据通信>
接着,使用图52来说明发送设备1b所具备的触摸面板14与接收 设备1a所具备的触摸面板14之间的数据通信。图52是示出进行触摸面板14间的数据通信时的等价电路的图。
如上所述,在接收设备1a中进行了发送设备1b的位置检测后,从发送设备1b向接收设备1a发送指定的数据(图22的S4~S5、图24的S19~S20)。
作为上述指定的数据,可举出发送设备1b所具备的触摸面板14的基本信息(节点数、间距、驱动方法等)、动态图像、静态图像、文本数据等内容、程序(应用)、发送设备1b的功能、状态等各种数据。
此外,在上述指定的数据中,也可以包含用于识别发送设备1b的设备识别信息(终端信息、设备ID)和/或表示利用该发送设备1b的用户的用户识别信息(用户信息、用户ID)等。另外,在发送设备1b未搭载显示面板12的情况下(例如,具备触摸面板14的卡),该卡所包含的信息成为上述设备识别信息。
在进行了上述位置检测后,接收设备1a确定在哪条感应线SL中产生了电容耦合。在该情况下,接收设备1a的数据发送和接收部506在位置/角度决定部505进行了上述位置检测后,将在驱动线DL中的哪条驱动线DL产生了电容耦合的信息经由通信部51通知发送设备1b。此外,在像例如发送设备1b同时具有接收设备1a的功能的情况等那样,发送设备1b自身能够把握在哪条驱动线DL产生了耦合电容的情况下,不是一定需要该通知。
在发送设备1b中,当驱动控制部601把握了在哪条驱动线DL产生了电容耦合时,会生成叠加了从存储部62向接收设备1a发送的指定的数据的脉冲信号(数据脉冲),向产生了电容耦合的驱动线DL施加该脉冲信号。
在接收设备1a中,使该脉冲信号经由产生了电容耦合的感应线SL,由数据发送和接收部506接收作为该脉冲信号的指定的数据。
这样,通过在发送设备1b侧的驱动线DL与接收设备1a侧的感应线SL之间产生电容耦合,能够利用施加到驱动线DL1的脉冲信号,实现触摸面板14间的数据通信。
此外,例如,在图32所示的情形1中,发送设备1b和接收设备1a所具备的触摸面板14以并列驱动进行动作的情况与顺序驱动的情况相比,能增加每单位时间的数据通信量。即,在使用了并列驱动的情况下,比顺序驱动更能进行高速通信。
另外,例如,在如图32所示的情形3那样发送设备1b的驱动线DL与接收设备1a的感应线SL一一对应的情况下,即使不进行并列驱动那样的编码,而是顺序驱动,也能实现与上述同等的高速通信。
另外,在如图13(c)那样发送设备1b和接收设备1a的显示区域相互面对的情况下,如图45所示,在接收设备1a侧的感应线SL整体中会产生耦合电容,因此,与仅会在接收设备1a的一部分感应线SL产生耦合电容的图13(a)等的情况相比,能增加上述数据通信量。
(触摸面板间的数据通信时的发送设备1b的功能)
另一方面,为了实现上述数据通信,发送设备1b的驱动控制部601可以说具有在脉冲信号中叠加向接收设备1a发送的指定的数据,并向本设备所具备的触摸面板14的驱动线DL施加该脉冲信号的功能。
另外,在该情况下,图13所示的信息处理***5可以说构筑了具备用于进行上述数据通信的发送设备1b和接收设备1a的同步处理***。
〔基于软件的实现例〕
显示装置1、2和3的控制块(特别是,接收设备1a所具备的驱动控制部501、设备检测部502、同步调整部503、模式变更部504、位置/角度决定部505以及数据发送和接收部506或者发送设备1b所具备的驱动控制部601、模式变更部602以及数据发送和接收部603)可以通过形成于集成电路(IC芯片)等的逻辑电路(硬件)实现,也可以使用CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)通过软件实现。
在后一种情况下,显示装置1等具备执行实现各功能的软件即程序的命令的CPU、以计算机(或者CPU)可读取的方式记录有上 述程序和各种数据的ROM(Read Only Memory:只读存储器)或者存储装置(将它们称为“记录介质”)、展开上述程序的RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)等。并且,通过使计算机(或者CPU)从上述记录介质中读取上述程序并执行,达到本发明的目的。作为上述记录介质,能够使用“非临时性的有形的介质”,例如带、盘、卡、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。另外,上述程序也可以经由能传输该程序的任意的传输介质(通信网络、广播波等)供应到上述计算机。此外,本发明也能以通过电子传输将上述程序具体化的嵌入于载波的数据信号的方式实现。
〔总结〕
<位置/角度检测>
本发明的方式1所涉及的电子设备是作为接收设备(接收设备1a)的电子设备,具备接收侧触摸面板(触摸面板),该接收侧触摸面板是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板,上述电子设备的构成如下:上述接收侧触摸面板(触摸面板14)所具备的接收侧感应线(感应线SL)能接收施加到发送侧触摸面板(触摸面板14)所具备的发送侧驱动线(驱动线DL)的脉冲信号,上述发送侧触摸面板是接触或者接近本设备的发送设备所具备的静电电容方式触摸面板,而且,上述电子设备具备决定单元(位置/角度决定部505),该决定单元通过判断上述接收侧触摸面板所具备的多条接收侧感应线中的哪条感应线接收了从上述发送侧驱动线发送的脉冲信号,决定上述发送设备(发送设备1b)相对于本设备的位置。
根据上述构成,能够通过判断本设备的哪条接收侧感应线接收了施加到发送设备所具备的发送侧驱动线的脉冲信号,把握被施加了脉冲信号的(将脉冲信号供应到本设备的)发送侧驱动线与接收到该脉冲信号的接收侧感应线的位置关系。
因此,能够以比相邻的发送侧驱动线或者接收侧感应线间的距离(线间距)细的精度(即精确地)决定发送设备相对于本设备的位置。例如通过插值处理,能够以显示像素间距单位(约0.1mm) 精确地检测位置。
而且,在本发明的方式2所涉及的电子设备(接收设备1a)中优选:在方式1中,上述决定单元通过探测由于与上述发送侧驱动线之间产生的耦合电容而在上述接收侧感应线产生的电容值的变化,判断上述多条接收侧感应线中的哪条感应线接收了上述脉冲信号。
根据上述构成,脉冲信号施加于接触或者接近本设备的发送设备所具备的发送侧触摸面板的发送侧驱动线,因此,在该发送侧驱动线与接收侧感应线之间会产生与形成于接收侧触摸面板的静电电容不同的耦合电容。
因此,通过探测因该耦合电容而在接收侧感应线产生的电容值的变化,能判断出哪条接收侧感应线接收了上述脉冲信号。
而且,在本发明的方式3所涉及的电子设备(接收设备1a)中优选:在方式2中,上述决定单元通过生成表示由于上述耦合电容而在上述接收侧感应线产生的电容值与产生了该电容值的上述接收侧触摸面板和上述发送侧触摸面板中的至少任一方的位置的关系的该电容值的分布(信号分布),确定上述发送侧驱动线相对于上述接收侧感应线的位置关系。
根据上述构成,决定单元通过生成上述电容值的分布,能够把握上述耦合电容以何种程度的大小产生于接收侧触摸面板和/或发送侧触摸面板中的哪一位置。因此,通过生成上述电容值的分布,能以比线间距细的单位例如像显示像素间距单位这样细的精度,确定发送设备相对于本设备的位置关系。
而且,在本发明的方式4所涉及的电子设备(接收设备1a)中优选:在方式2中,上述脉冲信号按照指定的施加式样施加到上述发送侧驱动线,上述指定的施加式样表示向多条上述发送侧驱动线分别同时施加的1次的电压值的与上述发送侧驱动线的条数相同数量的不同组合,按以下方式定义上述施加式样:使得从上述1次的组合的情况下产生的上述耦合电容得到的包括与上述发送侧驱动线的条数相同数量的电容值的式样,与按照上述发送侧驱动线相对 于上述接收侧感应线的指定数量的位置关系而预先对应的上述指定数量的特定式样中的一个式样一致,上述决定单元通过判断在上述接收侧感应线产生了上述耦合电容时的上述电容值的组合与哪一上述特定式样的上述电容值的组合一致,确定上述发送侧驱动线相对于上述接收侧感应线的位置关系。
根据上述构成,决定单元通过判断在接收侧感应线产生了耦合电容时的与上述发送侧驱动线的条数相同数量的电容值的组合与哪一特定式样的上述电容值的组合一致,确定上述位置关系。
该特定式样是由施加到发送设备侧的发送侧驱动线的脉冲信号的施加式样定义的,因此,通过从接触或者接近本设备的发送设备接收该脉冲信号并判断其与上述特定式样的一致,能以比线间距细的单位例如像显示像素间距单位这样细的精度,确定发送设备相对于本设备的位置关系。
而且,在本发明的方式5所涉及的电子设备(接收设备1a)中优选:在方式1至4中的任一方式中,由分别形成多条上述接收侧感应线的多个接收侧检测电极(检测电极31、31a)中的沿着上述接收侧触摸面板的外缘配设的接收侧检测电极(检测电极31a)接收上述脉冲信号。
根据上述构成,由沿着接收侧触摸面板的外缘配设的接收侧检测电极接收脉冲信号,因此,至少在发送设备的侧面接触或者接近本设备的侧面的情况下(图13(a)所示的模式),能够可靠地进行发送设备的位置决定。
另外,在本设备比发送设备小的情况下(接收侧触摸面板所具备的接收侧驱动线或者接收侧感应线的条数比发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线或者发送侧感应线的条数少的情况下),对于其它接触或者接近方式(例如图13(b)~(d)所示的模式),也能够可靠地进行发送设备的位置决定。
而且,在本发明的方式6所涉及的电子设备(接收设备1a)中优选:在方式1至5中的任一方式中,上述决定单元决定上述发送侧触摸面板的操作面内设定的基准线相对于上述接收侧触摸面板的 操作面内设定的基准线在上述接收侧触摸面板的操作面内的角度。
根据上述构成,通过发送侧触摸面板的基准线相对于接收侧触摸面板的基准线的角度,能够把握在接收侧触摸面板的操作面内的、发送设备相对于本设备的角度。由此,能够将本设备与发送设备的位置关系作为上述角度来把握。
而且,在本发明的方式7所涉及的电子设备(接收设备1a)中优选:在方式1至6中的任一方式中,具备接收侧驱动控制单元(驱动控制部501),上述接收侧驱动控制单元对上述接收侧触摸面板所具备的接收侧驱动线(驱动线DL)进行用于探测上述对象物的接触或者接近的脉冲信号的施加控制,上述接收侧驱动控制单元在上述决定单元决定上述发送设备的位置时,停止向上述接收侧驱动线施加脉冲信号。
根据上述构成,通过在决定发送设备的位置时,停止向接收侧驱动线施加脉冲信号,能够停止基于形成在接收侧驱动线与接收侧感应线之间的静电电容的电容值变化的对象物(非发送设备的对象物)的探测。因此,能够专注于发送设备的位置检测来驱动接收侧触摸面板,能够防止因上述对象物探测而导致的发送设备的位置决定的精度下降等该位置决定的弊端。
另外,能够降低上述位置检测时的功耗。
而且,在本发明的方式8所涉及的电子设备(接收设备1a)中优选:在方式1至7中的任一方式中,具备接收侧箱体(箱体17),上述接收侧触摸面板组装于该接收侧箱体,上述接收侧触摸面板与上述接收侧箱体的外侧表面的最短距离为上述接收侧触摸面板能探测出上述对象物对该外侧表面(外侧表面A或者B)的接触或者接近的可探测距离以下。
根据上述构成,能够探测出对象物对上述接收侧箱体的外侧表面的接触或者接近。
而且,在本发明的方式9所涉及的电子设备(接收设备1a)中优选:在方式8中,上述接收侧触摸面板重叠地设置于接收侧显示画面。
根据上述构成,能够精确地进行发送设备的位置检测,因此,还能够精确地进行接收侧显示画面显示的图像在与发送设备之间的位置对准。
而且,本发明的方式10所涉及的电子设备是作为发送设备(发送设备1b)的电子设备,具备:发送侧触摸面板(触摸面板14),其是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板;以及发送侧箱体(箱体17),上述发送侧触摸面板组装于发送侧箱体,上述发送侧触摸面板与上述发送侧箱体的外侧表面的最短距离为上述发送侧触摸面板能探测出上述对象物对该外侧表面(外侧表面A或者B)的接触或者接近的可探测距离以下,上述电子设备的构成如下:对于施加到上述发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的用于探测上述对象物的接触或者接近的脉冲信号,在能接收该脉冲信号的接收设备(接收设备1a)接近或者接触时,使该接收设备所具备的作为静电电容方式触摸面板的接收侧触摸面板(触摸面板14)接收该脉冲信号,从而能由该接收设备决定本装置的位置。
根据上述构成,上述最短距离为能探测出对象物对上述发送侧箱体的外侧表面的接触或者接近的可探测距离以下,因此,能够使接收设备所具备的接收侧触摸面板接收施加到发送侧驱动线的脉冲信号。由此,能够使接收设备判断哪条接收侧感应线进行了接收,进行本设备侧的发送侧驱动线与接收设备侧的接收侧感应线的位置关系的把握。
因此,能够使接收设备以比相邻的发送侧驱动线或者接收侧感应线间的距离(线间距)细的精度(即精确地)决定本设备相对于接收设备的位置。例如通过插值处理,能够以显示像素间距单位(约0.1mm)精确地检测位置。
而且,在本发明的方式11所涉及的电子设备(发送设备1b)中优选:在方式10中,具备发送侧驱动控制单元,该发送侧驱动控制单元进行用于探测在上述发送侧驱动线与发送侧感应线之间形成的静电电容的电容值的变化的对该发送侧感应线的驱动控制,上述发送侧驱动控制单元按照指定的施加式样,向上述发送侧驱动线分 别施加上述脉冲信号,上述指定的施加式样表示向多条上述发送侧驱动线分别同时施加的1次的电压值的与上述发送侧驱动线的条数相同数量的不同组合。
根据上述构成,仅通过将探测对象物的接触或者接近时的指定的施加式样施加到每条发送侧驱动线,接收设备就能够精确地进行上述位置决定。
而且,在本发明的方式12所涉及的电子设备(发送设备1b)中优选:在方式10或者11中,上述发送侧驱动控制单元还在由上述接收设备决定本设备的位置时,停止对上述发送侧感应线的驱动控制。
只要在由接收设备决定本设备的位置时,能够由接收侧感应线接收施加到发送侧驱动线的脉冲信号即可。
根据上述构成,通过在进行上述位置决定时,停止对发送侧感应线的驱动控制,能够专注于由接收设备进行的本设备的位置检测来驱动发送侧触摸面板。另外,通过该专注的驱动,能够降低该位置检测时的功耗。
而且,在本发明的方式13所涉及的电子设备(发送设备1b)中优选:在方式10至12中的任一方式中,上述发送侧触摸面板重叠地设置于发送侧显示画面。
根据上述构成,能由接收设备精确地进行本设备的位置检测,因此,还能精确地进行发送侧显示画面显示的图像在与接收设备之间的位置对准。
(与专利文献1的不同点)
此外,本发明的一方式所涉及的电子设备(接收设备1a和发送设备1b)与专利文献1的桌面型屏幕装置(数字平台装置)200在以下方面不同。
在专利文献1的技术中,是由桌面型屏幕装置200检测载置于屏幕215上的电子设备在该屏幕215上的位置,而不是由载置于屏幕215上的电子设备中的一方检测另一方电子设备的位置。
即,在专利文献1的技术中,是以桌面型屏幕装置200为主体来 考虑的,处于桌面型屏幕装置200为“主”而载置于屏幕215上的电子设备为“从”的主从关系。
因此,在该技术中,作为“主”的桌面型屏幕装置200是必须的构成,作为“主”的桌面型屏幕装置200需要用于识别作为“从”的电子设备的位置的特殊的构成要素。另外,在操作时必须经由“主”,因此,作为“从”的电子设备彼此的数据通信等会产生延迟。
另一方面,在本发明的一方式中,通过利用接收设备所具备的接收侧触摸面板的接收侧感应线接收向发送设备所具备的发送侧触摸面板的发送侧驱动线施加的脉冲信号,接收设备能够把握发送设备的位置。另外,在本发明的一方式中,将作为接收设备发挥功能的电子设备作为发送设备发挥功能,将作为发送设备发挥功能的电子设备作为接收设备发挥功能(即,在相互进行通信的电子设备中调换发送设备和接收设备的功能),由此,作为接收设备发挥功能的电子设备能够实时把握伙伴设备的位置。
因此,根据本发明的一方式,在发送设备的位置检测中,不需要经由如专利文献1那样的桌面型屏幕装置200,另外,也不需要压力检测、条形码检测等的特殊的构成。
另外,能够精确地(例如以比线间距细的精度,例如以显示像素间距单位)进行发送设备的位置检测,因此,能够防止发送设备的位置的误识别。
而且,不需要经由作为“主”的桌面型屏幕装置200这样的构成就能够进行上述位置检测,因此,能够不产生因经由“主”而导致的时滞地进行上述位置检测。
通过该位置检测动作的加快,能够在例如本发明的一方式所涉及的电子设备中进行图像显示的情况下,提供直观上容易使用的用户接口。
<触摸面板间的脉冲同步>
本发明的方式14所涉及的电子设备是作为接收设备(接收设备1a)的电子设备,具备接收侧触摸面板(触摸面板14),该接收侧 触摸面板是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板,上述电子设备的构成如下:上述接收侧触摸面板所具备的接收侧感应线(感应线SL)能接收施加到发送侧触摸面板(触摸面板14)所具备的发送侧驱动线(驱动线DL)的脉冲信号,上述发送侧触摸面板是接触或者接近本设备的发送设备所具备的静电电容方式触摸面板,上述电子设备具备变更单元,该变更单元基于由上述接收侧感应线接收到的施加到上述发送侧驱动线(驱动线DL)的脉冲信号与施加到上述接收侧触摸面板所具备的接收侧驱动线的脉冲信号所对应的指定的式样信号的相关值,变更施加到该接收侧驱动线的上述脉冲信号的施加定时。
根据上述构成,能够以与施加到发送侧驱动线的脉冲信号对应的方式变更向接收侧驱动线施加的脉冲信号的施加定时。
因此,能够取得向接收侧驱动线施加的脉冲信号与由接收侧感应线接收到的脉冲信号(施加到发送侧驱动线的脉冲信号)的同步,因此,能进行使用了来自发送侧驱动线的脉冲信号的处理,例如发送设备的位置决定处理或者叠加于脉冲信号的指定的数据接收处理等。
而且,在本发明的方式15所涉及的电子设备(接收设备1a)中优选:在方式14中,在判断为上述相关值是0附近的值的情况下,判断为由上述接收侧感应线接收到的脉冲信号与施加到上述接收侧驱动线的脉冲信号未取得同步,在判断为上述相关值是最大值的情况下,判断为由上述接收侧感应线接收到的脉冲信号与施加到上述接收侧驱动线的脉冲信号已取得同步。
根据上述构成,使用上述相关值,能够确认是否已取得上述同步,并且能够以取得上述同步的方式变更(调整)上述施加定时。
而且,本发明的方式16所涉及的电子设备(发送设备1b)是作为发送设备(发送设备1b)的电子设备,具备:发送侧触摸面板(触摸面板14),其是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板;以及发送侧箱体(箱体17),其中组装了上述发送侧触摸面板,上述发送侧触摸面板与上述发送侧箱体的外侧表面的最短距离 为上述发送侧触摸面板能探测出上述对象物对该外侧表面(外侧表面A或者B)的接触或者接近的可探测距离以下,上述电子设备的构成如下:对于施加到上述发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线(驱动线DL)的用于探测上述对象物的接触或者接近的脉冲信号,在能接收该脉冲信号的接收设备(接收设备1a)接近或者接触时,使作为该接收设备所具备的静电电容方式触摸面板的接收侧触摸面板(触摸面板14)接收该脉冲信号,从而能由该接收设备变更向该接收侧触摸面板所具备的接收侧驱动线施加的脉冲信号的施加定时。
根据上述构成,上述最短距离是能探测出对象物对上述发送侧箱体的外侧表面的接触或者接近的可探测距离以下,因此,能够使接收设备所具备的接收侧触摸面板接收施加到发送侧驱动线的脉冲信号。由此,在接收设备中,能够以与向发送侧触摸面板的发送侧驱动线施加的脉冲信号对应的方式,变更向接收侧驱动线施加的脉冲信号的施加定时。
<触摸面板间的数据通信>
本发明的方式17所涉及的电子设备是作为接收设备(接收设备1a)的电子设备,具备接收侧触摸面板(触摸面板14),该接收侧触摸面板是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板,上述电子设备的构成如下:上述接收侧触摸面板所具备的接收侧感应线(感应线SL)接收在施加到发送侧触摸面板(触摸面板14)所具备的发送侧驱动线(驱动线DL)的用于探测对象物对该发送设备的接触或者接近的脉冲信号中叠加的指定的数据,上述发送侧触摸面板是接触或者接近本设备的发送设备(发送设备1b)所具备的静电电容方式触摸面板。
根据上述构成,接收在施加到发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的脉冲信号中叠加的指定的数据。因此,不需要使用用于接收指定的数据的通信方式,就能接收该数据。
另外,能够由接收侧触摸面板接收指定的数据,因此,能得到以下这样的优点。
■不需要利用了光学传感器的数据通信中所需要的要发送给接收设备4a的信息的可视化,能进行安全性高的数据通信。
■不需要利用了WiFi的数据通信中所需要的基础设施的完善和无线通信。由于不需要无线通信,因而能进行安全性高的数据通信。
■不需要具备利用了WiFi或者红外线的数据通信中所需要的数据通信用的设备,因此,能够实现电子设备的小型化。
而且,本发明的方式18所涉及的电子设备是作为发送设备(发送设备1b)的电子设备,具备:发送侧触摸面板(触摸面板14),其是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板;以及发送侧箱体(箱体17),其中组装了上述发送侧触摸面板,上述发送侧触摸面板与上述发送侧箱体的外侧表面(外侧表面A或者B)的最短距离为上述发送侧触摸面板能探测出上述对象物对该外侧表面的接触或者接近的可探测距离以下,上述电子设备的构成如下:具备发送侧驱动控制单元(驱动控制部601),该发送侧驱动控制单元在用于探测对象物对本设备的接触或者接近的脉冲信号中叠加向能接收该脉冲信号的接收设备(接收设备1a)发送的指定的数据,向上述发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线(驱动线DL)施加该脉冲信号。
根据上述构成,上述最短距离为能探测出对象物对上述发送侧箱体的外侧表面的接触或者接近的可探测距离以下,因此,能够使接收设备的接收侧触摸面板接收施加到发送侧驱动线的脉冲信号。
因此,能够通过发送侧驱动控制单元在上述脉冲信号中叠加指定的数据,使得能由接收设备经由接收侧触摸面板接收该数据。
另外,通过使接收侧触摸面板接收叠加了指定的数据的脉冲信号,能够起到如上所述的各种效果(安全性的提高、电子设备的小型化等)。
<***>
本发明的方式19所涉及的信息处理***具备:方式1~9、14、15、17中的任一方式所述的接收上述脉冲信号的电子设备(接收设备1a);以及方式10~13、16、18中的任一方式所述的发送上述脉 冲信号的电子设备(发送设备1b)。
因此,能够构筑取得上面所述的各种效果的信息处理***。
<其它>
本发明的各方式所涉及的电子设备(发送设备1b和接收设备1a)可以通过计算机实现,在该情况下,通过使计算机作为上述电子设备所具备的上述单元进行动作而由计算机实现上述电子设备的电子设备的控制程序以及记录有该控制程序的计算机可读取的记录介质也包含在本发明的范畴内。
〔附记事项〕
本发明不限于上述的各实施方式,能在权利要求所示的范围内进行各种变更,将不同的实施方式分别公开的技术方案适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
工业上的可利用性
本发明能进行使用静电电容方式触摸面板的伙伴设备的位置检测等处理,特别是,能够用于多功能便携电话机、平板电脑、监视器、电视等。
附图标记说明
1 显示装置(电子设备、发送设备、接收设备)
2 显示装置(电子设备、发送设备、接收设备)
3 显示装置(电子设备、发送设备、接收设备)
5 信息处理***
1b 发送设备(电子设备)
1a 接收设备(电子设备)
12 显示面板(接收侧显示画面、发送侧显示画面)
14 触摸面板(接收侧触摸面板、发送侧触摸面板、静电电容方式触摸面板)
17 箱体(接收侧箱体、发送侧箱体)
31a 检测电极(接收侧检测电极)
501 驱动控制部(接收侧驱动控制单元)
503 同步调整部(变更单元)
505 位置/角度决定部(决定单元)
601 驱动控制部(发送侧驱动控制单元)
A 外侧表面
B 外侧表面
SL 感应线(接收侧感应线、发送侧感应线)
DL 驱动线(接收侧驱动线、发送侧驱动线)
SL1~SLL 感应线(接收侧感应线、发送侧感应线)
DL1~DLn 驱动线(接收侧驱动线、发送侧驱动线)
Claims (18)
1.一种电子设备,
是作为接收设备的电子设备,具备接收侧触摸面板,该接收侧触摸面板是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板,上述电子设备的特征在于,
上述接收侧触摸面板所具备的接收侧感应线能接收施加到发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的脉冲信号,上述发送侧触摸面板是接触或者接近本设备的发送设备所具备的静电电容方式触摸面板,
上述电子设备还具备决定单元,该决定单元通过判断上述接收侧触摸面板所具备的多条接收侧感应线中的哪条感应线接收了从上述发送侧驱动线发送的脉冲信号,决定上述发送设备相对于本设备的位置,
上述电子设备还具备接收侧箱体,上述接收侧触摸面板组装于该接收侧箱体,
上述接收侧触摸面板与上述接收侧箱体的端面的最短距离为上述接收侧触摸面板能探测出上述对象物对该端面的接触或者接近的可探测距离以下,
上述接收侧触摸面板从接触或者接近上述接收侧箱体的端面的上述发送设备的上述发送侧触摸面板接收上述脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
上述决定单元通过探测由于与上述发送侧驱动线之间产生的耦合电容而在上述接收侧感应线产生的电容值的变化,判断上述多条接收侧感应线中的哪条感应线接收了上述脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,
上述决定单元通过生成表示由于上述耦合电容而在上述接收侧感应线产生的电容值与产生了该电容值的上述接收侧触摸面板和上述发送侧触摸面板中的至少一方的位置的关系的该电容值的分布,确定上述发送侧驱动线相对于上述接收侧感应线的位置关系。
4.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,
上述脉冲信号按照指定的施加式样施加到上述发送侧驱动线,上述指定的施加式样表示向多条上述发送侧驱动线分别同时施加的1次的电压值的与上述发送侧驱动线的条数相同数量的不同组合,
按以下方式定义上述施加式样:使得从上述1次的组合的情况下产生的上述耦合电容得到的包括与上述发送侧驱动线的条数相同数量的电容值的式样,与按照上述发送侧驱动线相对于上述接收侧感应线的指定数量的位置关系而预先对应的上述指定数量的特定式样中的一个式样一致,
上述决定单元通过判断在上述接收侧感应线产生了上述耦合电容时的上述电容值的组合与哪一上述特定式样的哪一上述电容值的组合一致,确定上述发送侧驱动线相对于上述接收侧感应线的位置关系。
5.根据权利要求1至4中的任1项所述的电子设备,其特征在于,
由分别形成多条上述接收侧感应线的多个接收侧检测电极中的沿着上述接收侧触摸面板的外缘配设的接收侧检测电极接收上述脉冲信号。
6.根据权利要求1至4中的任1项所述的电子设备,其特征在于,
上述决定单元决定上述发送侧触摸面板的操作面内设定的基准线相对于上述接收侧触摸面板的操作面内设定的基准线在上述接收侧触摸面板的操作面内的角度。
7.根据权利要求1至4中的任1项所述的电子设备,其特征在于,
具备接收侧驱动控制单元,该接收侧驱动控制单元对上述接收侧触摸面板所具备的接收侧驱动线进行用于探测上述对象物的接触或者接近的脉冲信号的施加控制,
上述接收侧驱动控制单元在上述决定单元决定上述发送设备的位置时,停止向上述接收侧驱动线施加脉冲信号。
8.根据权利要求1至4中的任1项所述的电子设备,其特征在于,
上述接收侧触摸面板重叠地设置于接收侧显示画面。
9.一种电子设备,
是作为发送设备的电子设备,具备:
发送侧触摸面板,其是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板;以及
发送侧箱体,上述发送侧触摸面板组装于该发送侧箱体,
上述发送侧触摸面板与上述发送侧箱体的端面的最短距离为上述发送侧触摸面板能探测出上述对象物对该端面的接触或者接近的可探测距离以下,上述电子设备的特征在于,
对于施加到上述发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的用于探测上述对象物的接触或者接近的脉冲信号,在能接收该脉冲信号的接收设备接近或者接触上述发送侧箱体的端面时,由该接收设备所具备的作为静电电容方式触摸面板的接收侧触摸面板接收该脉冲信号,从而能由该接收设备决定本装置的位置。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,
具备发送侧驱动控制单元,该发送侧驱动控制单元进行用于探测在上述发送侧驱动线与发送侧感应线之间形成的静电电容的电容值的变化的对该发送侧感应线的驱动控制,
上述发送侧驱动控制单元按照指定的施加式样,向上述发送侧驱动线分别施加上述脉冲信号,上述指定的施加式样表示向多条上述发送侧驱动线分别同时施加的1次的电压值的与上述发送侧驱动线的条数相同数量的不同组合。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,
上述发送侧驱动控制单元还在由上述接收设备决定本设备的位置时,停止对上述发送侧感应线的驱动控制。
12.根据权利要求9至11中的任1项所述的电子设备,其特征在于,
上述发送侧触摸面板重叠地设置于发送侧显示画面。
13.一种电子设备,
是作为接收设备的电子设备,具备接收侧触摸面板,该接收侧触摸面板是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板,上述电子设备的特征在于,
上述接收侧触摸面板所具备的接收侧感应线能接收施加到发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的脉冲信号,上述发送侧触摸面板是接触或者接近本设备的发送设备所具备的静电电容方式触摸面板,
上述电子设备具备变更单元,该变更单元基于由上述接收侧感应线接收到的施加到上述发送侧驱动线的脉冲信号与向上述接收侧触摸面板所具备的接收侧驱动线施加的脉冲信号所对应的指定的式样信号的相关值,变更施加到该接收侧驱动线的上述脉冲信号的施加定时,
上述电子设备还具备接收侧箱体,上述接收侧触摸面板组装于该接收侧箱体,
上述接收侧触摸面板与上述接收侧箱体的端面的最短距离为上述接收侧触摸面板能探测出上述对象物对该端面的接触或者接近的可探测距离以下,
上述接收侧触摸面板从接触或者接近上述接收侧箱体的端面的上述发送设备的上述发送侧触摸面板接收上述脉冲信号。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,
上述变更单元:
在判断为上述相关值是0附近的值的情况下,判断为由上述接收侧感应线接收到的脉冲信号与施加到上述接收侧驱动线的脉冲信号未取得同步,
在判断为上述相关值是最大值的情况下,判断为由上述接收侧感应线接收到的脉冲信号与施加到上述接收侧驱动线的脉冲信号已取得同步。
15.一种电子设备,
是作为发送设备的电子设备,具备:
发送侧触摸面板,其是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板;以及
发送侧箱体,其中组装了上述发送侧触摸面板,
上述发送侧触摸面板与上述发送侧箱体的端面的最短距离为上述发送侧触摸面板能探测出上述对象物对该端面的接触或者接近的可探测距离以下,上述电子设备的特征在于,
对于施加到上述发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的用于探测上述对象物的接触或者接近的脉冲信号,在能接收该脉冲信号的接收设备接近或者接触上述发送侧箱体的端面时,使该接收设备所具备的作为静电电容方式触摸面板的接收侧触摸面板接收该脉冲信号,从而能由该接收设备变更向该接收侧触摸面板所具备的接收侧驱动线施加的脉冲信号的施加定时。
16.一种电子设备,
是作为接收设备的电子设备,具备接收侧触摸面板,该接收侧触摸面板是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板,上述电子设备的特征在于,
上述接收侧触摸面板所具备的接收侧感应线接收在施加到发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的用于探测对象物对该发送设备的接触或者接近的脉冲信号中叠加的指定的数据,上述发送侧触摸面板是接触或者接近本设备的发送设备所具备的静电电容方式触摸面板,
上述电子设备还具备接收侧箱体,上述接收侧触摸面板组装于该接收侧箱体,
上述接收侧触摸面板与上述接收侧箱体的端面的最短距离为上述接收侧触摸面板能探测出上述对象物对该端面的接触或者接近的可探测距离以下,
上述接收侧触摸面板从接触或者接近上述接收侧箱体的端面的上述发送设备的上述发送侧触摸面板接收上述脉冲信号。
17.一种电子设备,
是作为发送设备的电子设备,具备:
发送侧触摸面板,其是探测对象物的接触或者接近的静电电容方式触摸面板;以及
发送侧箱体,其中组装了上述发送侧触摸面板,
上述发送侧触摸面板与上述发送侧箱体的端面的最短距离为上述发送侧触摸面板能探测出上述对象物对该端面的接触或者接近的可探测距离以下,上述电子设备的特征在于,
具备发送侧驱动控制单元,该发送侧驱动控制单元在用于探测对象物对本设备的接触或者接近的脉冲信号中叠加向能接收该脉冲信号的接收设备发送的指定的数据,向上述发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线施加该脉冲信号,
在上述接收设备接近或者接触上述发送侧箱体的端面时,使该接收设备所具备的作为静电电容方式触摸面板的接收侧触摸面板接收施加到上述发送侧触摸面板所具备的发送侧驱动线的上述脉冲信号。
18.一种信息处理***,其特征在于,具备:
权利要求1~8、13、14、16中的任1项所述的接收上述脉冲信号的电子设备;以及
权利要求9~12、15、17中的任1项所述的发送上述脉冲信号的电子设备。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013-034995 | 2013-02-25 | ||
JP2013034995 | 2013-02-25 | ||
PCT/JP2014/053302 WO2014129375A1 (ja) | 2013-02-25 | 2014-02-13 | 電子機器および情報処理システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105074634A CN105074634A (zh) | 2015-11-18 |
CN105074634B true CN105074634B (zh) | 2018-01-26 |
Family
ID=51391170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480009863.3A Active CN105074634B (zh) | 2013-02-25 | 2014-02-13 | 电子设备和信息处理*** |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9727190B2 (zh) |
CN (1) | CN105074634B (zh) |
WO (1) | WO2014129375A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014203598A1 (ja) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | シャープ株式会社 | タッチパネルコントローラ、集積回路、タッチパネル装置、および電子機器 |
JP6421536B2 (ja) * | 2014-10-15 | 2018-11-14 | セイコーエプソン株式会社 | ドライバー及び電子機器 |
KR102489956B1 (ko) * | 2015-12-30 | 2023-01-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101441536A (zh) * | 2007-11-20 | 2009-05-27 | 三星电子株式会社 | 装置识别方法和设备、装置信息提供方法和设备 |
CN102725717A (zh) * | 2010-06-10 | 2012-10-10 | 英派尔科技开发有限公司 | 触摸面板设备之间的通信 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2321108A (en) * | 1997-01-08 | 1998-07-15 | David Alan Woodfield | Input device for inputting positional information |
WO2000044018A1 (en) | 1999-01-26 | 2000-07-27 | Harald Philipp | Capacitive sensor and array |
US8269746B2 (en) * | 2006-11-27 | 2012-09-18 | Microsoft Corporation | Communication with a touch screen |
JP2009253478A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc | 情報通信装置、情報通信装置の制御方法 |
JP5440376B2 (ja) * | 2010-05-18 | 2014-03-12 | 日本電気株式会社 | タッチセンサ、タッチパネルおよび該タッチセンサを用いた情報伝達方法 |
WO2012026567A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 京セラ株式会社 | 携帯端末装置 |
US9405444B2 (en) * | 2010-10-01 | 2016-08-02 | Z124 | User interface with independent drawer control |
JP4927216B1 (ja) | 2010-11-12 | 2012-05-09 | シャープ株式会社 | 線形素子列値推定方法、静電容量検出方法、集積回路、タッチセンサシステム、及び電子機器 |
JP5657471B2 (ja) | 2011-05-30 | 2015-01-21 | オリンパスイメージング株式会社 | デジタルプラットフォーム装置 |
US9086883B2 (en) * | 2011-06-10 | 2015-07-21 | Qualcomm Incorporated | System and apparatus for consolidated dynamic frequency/voltage control |
US9041687B2 (en) * | 2011-12-07 | 2015-05-26 | Htc Corporation | Communication method for capacitive touch panel |
CN105519229A (zh) * | 2013-12-30 | 2016-04-20 | 联发科技股份有限公司 | 触控通信连接建立方法及触控面板装置 |
KR20160045269A (ko) * | 2014-10-17 | 2016-04-27 | 엘지전자 주식회사 | 웨어러블 디바이스 및 상기 디바이스와 통신 가능한 이동 단말기 |
KR20160047273A (ko) * | 2014-10-22 | 2016-05-02 | 엘지전자 주식회사 | 와치 타입 단말기 |
-
2014
- 2014-02-13 WO PCT/JP2014/053302 patent/WO2014129375A1/ja active Application Filing
- 2014-02-13 CN CN201480009863.3A patent/CN105074634B/zh active Active
- 2014-02-13 US US14/769,474 patent/US9727190B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101441536A (zh) * | 2007-11-20 | 2009-05-27 | 三星电子株式会社 | 装置识别方法和设备、装置信息提供方法和设备 |
CN102725717A (zh) * | 2010-06-10 | 2012-10-10 | 英派尔科技开发有限公司 | 触摸面板设备之间的通信 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9727190B2 (en) | 2017-08-08 |
WO2014129375A1 (ja) | 2014-08-28 |
CN105074634A (zh) | 2015-11-18 |
US20150378478A1 (en) | 2015-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105074633B (zh) | 输入设备和显示装置 | |
CN106484178B (zh) | 触控笔、触摸感测***以及触摸感测***的驱动方法 | |
TWI534676B (zh) | 觸控感測系統及其驅動方法 | |
KR101981529B1 (ko) | 터치 센싱 장치와 그 구동 방법 | |
CN104615315B (zh) | 触摸感测***及其驱动方法 | |
CN104516549B (zh) | 触摸感测***及其驱动方法 | |
US9098153B2 (en) | Touch panel excitation using a drive signal having time-varying characteristics | |
CN103593100B (zh) | 一种电容屏触摸控制方法及其相关设备 | |
CN103019434B (zh) | 触摸屏幕驱动器及其驱动方法 | |
CN107272921A (zh) | 有源触控笔、包括其的触摸感测***和触摸感测方法 | |
CN106371654A (zh) | 指纹传感器集成型触摸屏装置 | |
KR20150011322A (ko) | 터치 검출 장치, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기 | |
CN106557215A (zh) | 多点触摸感应显示装置以及用于指定其中触摸身份的方法 | |
CN103809792A (zh) | 触控显示器 | |
CN107066122A (zh) | 有源触控笔、触摸感测***及其驱动方法 | |
TW201504884A (zh) | 雜訊補償的觸控面板及其觸控裝置 | |
CN104679365A (zh) | 触摸感测*** | |
CN105074634B (zh) | 电子设备和信息处理*** | |
CN105739738A (zh) | 触摸传感器集成型显示装置 | |
CN203324953U (zh) | 一种电容触控设备及便携式电子设备 | |
CN206363280U (zh) | 具有指纹识别功能的显示屏及终端 | |
CN103513848A (zh) | 在发射 tx 层具有用于互电容的非活性电极的传感器图案 | |
US9335843B2 (en) | Display device having touch sensors and touch data processing method thereof | |
CN205281452U (zh) | 一种集成触控显示面板和集成触控显示装置 | |
TWI534691B (zh) | 電容屏觸摸控制方法及其相關設備 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |