半导体装置以及误差抵消方法_5

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方式。作为一个例子,采用第一设定方式Cl,示出与图1的第二设定方式B2a相同的波形。在该波形中,检测周期Tdc被调整为(I / 4) XTsync,能够抑制2Xfs的奇数倍的噪声的影响。在该例子中,不对检测期间Tdt的大小给以注意而被设定得非常短,利用检测期间Tdt的噪声抑制效果呈现在非常尚的尚频侧。
[0123]在图3的第二设定方式C2中,检测周期Tdc与第一设定方式Cl相同地设为(I /4) XTsync,能够抑制2Xfs的奇数倍的外来噪声的影响。此时,将检测期间Tdt设定为(I / 5) XTsync,也能够抑制5Xfs的倍数的外来噪声的影响。
[0124]在图3的第三设定方式C3中,与第一设定方式Cl相同地设为(I / 4)XTsync,能够抑制2Xfs的奇数倍的外来噪声的影响。此时,将检测期间Tdt设定为(I / 7)XTsync,也能够抑制7 Xfs的倍数的外来噪声的影响。
[0125]在图4中通过相对于噪声频率(横轴)的噪声通过特性来示出在图3的设定方式中能够抑制的噪声频率。与单独设定检测周期Tdc的情况的图2的特性、以及单独设定检测期间Tdt的情况的图6相比,能够在一个设定方式中抑制更多的周期的外来噪声,能够实现效率高的外来噪声对策。
[0126]再有,在图1和图3中作为检测周期关注于短的一方的周期并进行了说明,但是,长的一方的检测周期根据与显示扫描周期Tsync的关系而自行确定。例如,在图1的第二设定方式2Ba的情况下,短的一方的检测周期为(I / 4) XTsync,因此,长的一方的检测周期为(3 / 4) XTsyncο
[0127]?检测期间设定数据和检测周期设定数据的设定>>
为了实现在上述的AC充电器噪声对策中说明了的设定方式,例如,副处理器5具备能电重写的非易失性存储器、例如闪速存储器50,在闪速存储器50中能够预先储存充电器噪声对策所需要的检测周期设定数据和检测期间设定数据。预先储存的设定数据例如在触摸面板控制器3的设计阶段生成。
[0128]在图10中例示出检测期间设定数据和检测周期设定数据的设计顺序。首先,根据显示面板2的特性,确定作为显示面板2的驱动条件之一的显示扫描周期Tsync (SI)。接着,对由所确定的显示扫描周期Tsync特别指定的脉冲驱动期间(Tgp)进行特别指定(S2)。在脉冲驱动期间(Tgp)中,如基于图8所说明的那样,在扫描驱动显示面板的该脉冲上升沿和下降沿中明显存在来自显示面板2侧的噪声。
[0129]接着,根据便携式信息终端的系统要件来选定需要抑制的多个外来噪声的周期(Tnr) (S3)。上述系统要件的意思是考虑特别薄弱的噪声频率、通过滤波器等另外的电路结构来完成噪声对策的特定频率等。
[0130]然后,基于在步骤SI至S3中决定的条件,计算针对每一个外来噪声周期的多个检测周期(Tdc)和检测期间(Tdt) (S4)。所计算出的多个检测周期(Tdc)和检测期间(Tdt)被用作设定候补。图10的设计顺序能够使用在例如工程工作站等的数据处理装置中执行的设计支援工具来实现。
[0131]设想要应对的外来噪声的频率,在半导体装置10AU0B或1C出厂之前,将用于设定像这样计算出的检测周期(Tdc)的检测周期设定数据和用于设定检测期间(Tdt)的检测期间设定数据储存在副处理器5的闪速存储器中。在要应对的外来噪声的设想频率和能够应对其的检测周期及检测期间的计算中,参照在图2和图4中所说明的相对于噪声频率的噪声通过特性来设想能够高效地抑制许多种噪声频率的组合是有效的。
[0132]在装入了这样的半导体装置10A、10B、10C的系统上,在系统启动时,副处理器5的CPU51从闪速存储器50向由副处理器5内的易失性存储器、例如SRAM等易失性存储器构成的CPU51的工作RAM (work RAM)进行内部转发并使用。
[0133]关于检测周期设定数据和检测期间设定数据,并不限定于在半导体装置10A、10B、1C出厂之前被预先储存在闪速存储器中。例如,在系统的初始工作时,副处理器5或主处理器6通过软件程序来动态地运算而取得也可。动态的意思是实际地观测外来噪声的影响来决定最适合的检测周期和检测期间,作为实际地观测外来噪声的影响的方法,只要挪用后述的噪声检测扫描来进行即可。或者,在系统的初始工作时,利用便携式信息终端的通信功能来下载检测周期设定数据和检测期间设定数据也可。此外,在外来噪声的影响特别大的情况下,也能够从副处理器5向显示控制器4发出变更显示扫描周期Tsync等液晶显示驱动条件的命令来改变显示扫描周期Tsync以寻找优选的外来噪声抑制条件。在寻找优选的外来噪声抑制条件的情况下也挪用后述的噪声检测扫描来进行即可。
[0134]?应对外来噪声的触摸顺序>>
在图7中示出用于应对外来噪声的触摸顺序的一个例子。首先,副处理器5向触摸面板控制器3加载从闪速存储器50读出的检测周期Tdc和检测期间Tdt的设定数据作为触摸检测条件(工作条件ST1),进而,向触摸面板控制器3发送触摸面板扫描开始命令(TP扫描开始命令ISl)(Ssml)。接受了 TP扫描开始命令ISl的触摸面板控制器3进行触摸检测用的触摸检测扫描(以下也记为普通扫描)NS1。进而,进行用于寻找对于此时接受的外来噪声最适合的触摸检测条件的噪声检测扫描FSl。普通扫描NSl和噪声检测扫描FSl的每一个为对触摸面板I的一个表面整体的扫描。触摸面板控制器3当通过普通扫描NSl和噪声检测扫描FSl的每一个将检测数据取得至RAM305中时,向副处理器5提供触摸面板扫描完成报告 RPl (Stpl)0
[0135]接受了触摸面板扫描完成报告RPl的副处理器5从触摸面板控制器3的RAM305通过普通扫描NSl和噪声检测扫描FSl的每一个读出检测数据(Strl)。
[0136]副处理器5在向触摸面板控制器3发送了下一个触摸检测条件(工作条件ST2)和下一个触摸面板扫描开始命令(TP扫描开始命令IS2) (Ssm2)之后,分析在步骤Strl中读出的普通扫描NSl的结果(NAL1),分析噪声检测扫描FSl的结果(FAL1)。在普通扫描结果的分析中,基于检测数据来进行触摸判定。在噪声检测扫描的结果的分析中,判别利用其积分工作得到的检测数据的外来噪声的积累值的大小。在结果分析期间,在触摸面板控制器3中进行下一个普通扫描NS2和噪声检测扫描FS2。以下同样地,依次进行TP扫描完成报告RP2、TP扫描结果RSLT2的转发(Str2),工作条件ST3和TP扫描开始命令IS3的转发(Ssm3),普通扫描结果NAL2的分析,噪声检测结果FAL2的分析,普通扫描DA3,噪声检测扫描FS3等。
[0137]例如,分别变更检测周期和检测期间,进行3次噪声检测扫描FS1、FS2、FS3,将在利用由每一个噪声检测扫描FS1、FS2、FS3得到的噪声检测结果分析FAL1、FAL2、…的分析结果之中外来噪声的积累值最小的检测周期和检测期间的组合作为最适合的触摸检测条件来进行把握。所把握的检测条件在需要的定时被用于之后的普通扫描的扫描设定。即,副处理器5基于在上述噪声检测扫描中得到的多个检测周期和多个检测期间所对应的数据,评价哪一个检测周期Tdc最接近于与具有显示扫描周期Tsync的I / m的周期的外来噪声NR的周期的一半的奇数倍的周期相等的第一关系,进而,评价哪一个检测期间Tdt最接近于与外来噪声NR的周期的整数倍的期间相等的第二关系,在触摸位置的判别中使用通过上述评价而得到了最接近的结果的检测周期Tdc和检测期间Tdt的检测数据的方向进行触摸判别用的控制。
[0138]图7的应对外来噪声的触摸顺序被定位为在对具有Y电极Ym和X电极Xn电极的电容的上述X电极Xn处呈现的信号与显示扫描周期Tsync同步地周期性地进行积分的积分工作中抵消由重叠于X电极Xn的周期性的外来噪声NR造成的误差分量的误差抵消方法的一个例子。即,工作条件设定ST1、ST2、ST3、…的步骤Ssml、Ssm2、Ssm3相当于准备检测周期Tdc的设定数据的第一步骤和准备规定检测周期的检测期间Tdt的检测期间设定数据的第三步骤。噪声检测结果分析FAL1、FAL2的步骤相当于从在第一步骤中准备的多个积分周期设定数据之中判别对抵消上述误差分量来得到上述积分工作的结果优选的数据的第二步骤,而且相当于从在上述第三步骤中准备的多个检测期间设定数据之中判别对抵消上述误差分量来得到上述积分工作的结果优选的数据的第四步骤。在第二步骤中判别的上述优选的数据为对最接近于与具有上述基准周期的I / m的周期的外来噪声的周期的一半的奇数倍的周期相等的关系的积分周期进行指定的积分周期设定数据。同样地,在第四步骤中判别的上述优选的数据为对最接近于与上述外来噪声的周期的整数倍的期间相等的关系的积分期间进行指定的积分期间设定数据。
[0139]在图8中示出普通扫描的工作定时的一个例子。在此,为了抑制外来噪声,对检测周期Tdc和检测期间Tdt双方进行控制。Gl?G640、Dl?D1440是显示控制器4向显示面板2输出的信号,由此,写入向显示面板2的图像信息。由于该工作,液晶显示系统的驱动噪声产生,在以脉冲驱动期间Tgp表示的期间不适合触摸检测。即,触摸检测在从显示扫描周期Tsync的期间(Hsync的周期)中除去了脉冲驱动期间Tgp的期间中进行。在此,检测期间Tdt是使图18的开关SW2为关断状态而X电极Xn与对应的积分电路连接的期间。检测周期Tdc为Tsync期间中的开关SW2的脉冲的周期。Y电极Ym从开关SW2的关断定时起略微延迟地在同一周期中被驱动。略微延迟是为了在将X电极Xn与积分电路连接之后进行电荷注入。VOUTn是图18的积分电路的输出,并且是积累来自Y电极Ym的电荷注入的影响而得到的信号。
[0140]在图9中例示出图7中的噪声检测扫描时的工作定时波形。在图9的各波形中,除了 Y电极Ym和输出信号VOUTn以外,都与图8相同。在噪声检测扫描中,使开关SW2与普通扫描同样地进行工作,但是,Y电极Ym不被驱动。由此,在不从Y电极Ym注入电荷的情况下进行积分工作。即,在输出信号VOUTn仅积累外来噪声的影响的信息。S卩,在外来噪声的解析中不需要考虑触摸的有无,该判别能够变得容易,能够有助于该判别精度的提高。
[0141]对于噪声检测扫描的结果,基于外来噪声的影响的积累结果的大小,能够判别外来噪声的影响是否被抵消。换句话说,能够评价所设定的检测周期Tdc和检测期间Tdt对外来噪声的抵消是否有效果,能够寻找外来噪声的影响的积累结果为最小的最适合的检测条件。由此,如果鉴于使触摸检测精度劣化而应当关注的外来噪声为Tnr=Tsync / m的情况,则对外来噪声基于上述评价结果使用了最适合的检测周期和检测期间的触摸位置的判别成为可能。
[0142]能够按照每个规定间隔进行依次切换如图7的顺序图所示那样的触摸检测条件的工作,根据其结果将外来噪声的影响的积累结果为最小的条件作为最适合条件用于从下一个起的触摸检测的条件。仅在副处理器5按照软件进行指示时才进行依次切换如图7的顺序图所示那样的触摸检测条件的工作,进行触摸检测条件的再次评价使触摸检测条件最适合化也可。此外,也可以采用如图7所例示的那样每次进行分别设定多个检测周期和检测期间的噪声检测扫描和普通扫描、从其中选择最适合的普通扫描结果以用于触摸位置的判别的顺序。
[0143]?根据设定的检测周期的控制精度>>
在图11中例示出在尝试利用检测周期Tdc的噪声抑制设定时的相位差、即所设定的检测周期Tdc的理论值与实际的设定值的偏差除以Tsync后的值和由于外来噪声的影响而发生错误触摸检测(错误动作)的关系。
[0144]如图11所例示的那样,当检测周期的设定的偏差比0.5%大时,预测错误触摸发生的可能性高。在图11中,在相位差>0.01 31 [rad] / 2 π [rad]=0.5%处,存在有无错误触摸发生的边界。将纵轴的噪声影响的100步长(step)估计为错误触摸发生。照这样的话,例如,如果为进行Tsync=25 μ s的液晶显示工作的系统,则检测周期Tdc的调整需要构成为能够以比25 μ sX0.01 / 2 3i=125ns小的精度进行切换。因此,针对检测周期的设定精度,以将其误差抑制到0.5%以下的方式进行考虑,这能够有助于抑制外来噪声的检测周期的设定的容易化。
[0145]显然,本发明并不限定于上述实施方式,在不偏离其主旨的范围内能够进行各种变更。
[0146]例如,触摸面板并不限定于相对于显示面板为“in-cell”构造。显然,在以上所说明的检测周期和检测期间的例子为一个例子,能够进行适当变更。
[0147]此外,显然,在对具有第一电极和第二电极的电容的上述第二电极处呈现的信号与基准周期同步地周期性地进行积分的积分工作中抵消由重叠于上述第一电极的周期性的
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