电子设备及电子设备的控制方法
电子设备及电子设备的控制方法
【专利摘要】一种电子设备及电子设备的控制方法，根据一实施方式，电子设备包括：带有传感器的显示设备，具备显示设备和输出用来检测显示设备上的接触位置的信息的传感器；显示驱动器，基于一个设定表，向传感器输出驱动信号；表选择信号，对显示驱动器指定设定表；应用处理器，输出指定传感器的驱动方法的传感器设定信号；检测电路，将包括显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息的数据集向应用处理器输出，将基于表选择信号生成的表选择请求信号和基于传感器设定信号生成的控制传感器的驱动定时的控制信号向显示驱动器输出。
【专利说明】电子设备及电子设备的控制方法
[0001]本申请基于2013年3月29日提出的日本专利申请第2013 — 073876号主张优先权，这里引用其全部内容。
【技术领域】
[0002]本发明涉及电子设备及电子设备的控制方法。
【背景技术】
[0003]便携电话、智能电话、平板电脑终端及笔记本型个人计算机等的可携带的电子设备正在普及。这些电子设备具有例如与显示面板为一体的输入面板。输入面板例如当用户接触在显示画面上时检测接触到的位置。输入面板具备例如检测静电电容的变化的传感器。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种通用性较高的电子设备及电子设备的控制方法。
[0005]一种电子设备，其特征在于，包括:带有传感器的显示设备，具备显示设备和传感器，该传感器输出用于检测上述显示设备上的接触位置的信息；显示驱动器，具有多个设定表，基于从上述多个设定表中选择出的一个设定表，将影像显示信号输出至上述显示设备，将驱动信号输出至上述传感器；应用处理器，将表选择信号和传感器设定信号输出至上述显示驱动器，该表选择信号指定要选择的设定表，该传感器设定信号指定上述传感器的驱动方法；以及检测电路，将包含基于上述信息求出的上述显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息的数据集向上述应用处理器输出，并将基于上述表选择信号生成的表选择请求信号以及基于上述传感器设定信号生成的控制上述传感器的驱动定时的控制信号向上述显示驱动器输出。
[0006]一种电子设备的控制方法，该电子设备具有:显示设备；传感器，输出用来检测上述显示设备上的接触位置的信息；以及显示驱动器，基于从多个设定表中选择出的一个设定表将驱动信号输出至上述传感器；该电子设备的控制方法的特征在于，将表示要选择的上述设定表的信号、以及包括上述驱动信号的频率及脉冲数的传感器设定信号输出至上述显示驱动器；从上述显示驱动器取得识别所选择出的上述设定表的值；从上述传感器取得上述信息；基于识别上述设定表的值以及表示上述要选择的设定表的信号，根据上述信息求出上述显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息。
[0007]以下参照【专利附图】
【附图说明】一个体现本发明的各种特征的体系结构。附图和说明都是用来解释本发明的实施方式的，并不是限定发明的范围的。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是概略地表不一实施方式的电子设备的一结构例的框图。
[0009]图2是概略地表示图1所示的带有传感器的显示设备的一结构例的剖视图。
[0010]图3是用来说明图2所示的带有传感器的显示设备的共通电极和检测电极的一结构例的立体图。
[0011]图4是表示静电电容型传感器的驱动信号和检测信号的一例的图。
[0012]图5是概略地表示图1所示的电子设备的检测电路及显示驱动器的一结构例的框图。
[0013]图6是用来说明实施方式的电子设备的影像信号写入和传感器驱动的定时的一例的图。
[0014]图7是说明将由显示驱动器使用的表变更时的、各结构间的信号收发定时的一例的时间图。
[0015]图8是表示由显示驱动器使用的表变化时的传感器驱动定时信号的一例的图。
[0016]图9是说明将传感器驱动信号的频率从第I频率(Frequencyl，频率I)向第2频率(Frequency〗，频率2)变更时的、各结构间的信号收发定时的一例的时间图。
[0017]图10是表示传感器设定信号(TP setting, TP设定)的传感器驱动信号Tx的频率变化时的传感器驱动定时信号的一例的图。
[0018]图11是表示向传感器处理部的积分器输入的传感器检测值Rx的一例的图。
[0019]图12是表示向传感器处理部的积分器输入的传感器检测值Rx的一例的图。
[0020]图13是表示从传感器处理部输出的原始数据(Raw data)的一例的图。
[0021]图14是表示从传感器处理部输出的原始数据(Raw data)的一例的图。
【具体实施方式】
[0022]参照附图对各种实施方式进行说明。
[0023]根据一技术方案，电子设备包括:带有传感器的显示设备，该带有传感器的显示设备具备显示设备和传感器，该传感器输出用来检测上述显示设备上的接触位置的信息；显不驱动器，具有多个设定表，基于从上述多个设定表中选择出的一个设定表，向上述显不设备输出影像显示信号，向上述传感器输出驱动信号；应用处理器，该应用处理器向上述显示驱动器输出表选择信号和传感器设定信号，该表选择信号用于指定要选择的设定表，该传感器设定信号用于指定上述传感器的驱动方法；检测电路，将包含基于上述信息求出的上述显示设备上的位置的坐标及该坐标处的物理量的3维信息的数据集(数据组)向上述应用处理器输出，将基于上述表选择信号生成的表选择请求信号、以及基于上述传感器设定信号生成的控制上述传感器的驱动定时的控制信号向上述显示驱动器输出。
[0024]以下，参照附图对实施方式的电子设备及电子设备的控制方法详细地说明。
[0025]图1是概略地表不一实施方式的电子设备的一结构例的框图。
[0026]本实施方式的电子设备具备带有传感器的显示设备10、检测电路20、显示驱动器30和应用处理器40。
[0027]带有传感器的显示设备10具备显示设备和传感器。带有传感器的显示设备10向检测电路20输出传感器检测值Rx，并按照从显示驱动器30接收到的影像显示信号Sigx显示影像，按照传感器驱动信号Tx驱动传感器。
[0028] 检测电路20将从带有传感器的显示设备10接收到的检测值Rx与表示各种信息的数据合在一起而生成数据集Data，向应用处理器40输出。此外，检测电路20按照从应用处理器40接收到的表选择信号(Table Sel.)向显示驱动器30输出表选择请求信号TRCRQ。进而，检测电路20按照从应用处理器40接收到的传感器设定信号(TP setting),向显示驱动器30输出控制传感器的驱动定时的控制信号EXVCOM。
[0029]显示驱动器30对从应用处理器40接收到的图形数据进行处理，以使带有传感器的显示设备10能够显示，并将该处理后的数据作为影像显示信号Sigx输出。此外，显示驱动器30按照从检测电路20接收到的控制信号EXVC0M，将传感器驱动信号Tx输出。
[0030]应用处理器40根据从检测电路20接收到的数据集Data，使用基于传感器检测值Rx的原始数据(Raw data)进行各种各样的处理。应用处理器40根据数据集Data中所包含的信号取得显示驱动器30的状态，经由检测电路20控制显示驱动器30，取得检测电路20与显示驱动器30的同步。
[0031]图2是概略地表示图1所示的带有传感器的显示设备10的一结构例的剖视图。另夕卜，图2中的第I方向X和第2方向Y是相互大致正交的方向，第3方向Z是与由第I方向X和第2方向Y规定的平面大致正交的方向。
[0032]带有传感器的显示设备10使用液晶显示设备作为显示设备，并且兼用该液晶显示设备原本所具有的电极的一部分(后述的共通电极CE)及显示用驱动信号(后述的共通驱动信号VC0M)构成静电电容型传感器。
[0033]带有传感器的显示设备10具备阵列基板AR、对置基板CT、以及被保持在阵列基板AR与对置基板CT之间的液晶层LQ。
[0034]阵列基板AR具备第I偏光板P0L1、TFT基板12、共通电极CE和像素电极PE。
[0035]TFT基板12具备玻璃等的透明绝缘基板、未图示的开关元件、源极配线及栅极配线等的各种配线、以及将它们覆盖的作为绝缘膜的平坦化层。开关元件例如在将源极配线及栅极配线以第I方向X为行方向且以第2方向Y为列方向配置的结构中，以矩阵状配置在源极配线及栅极配线的交点。该开关元件通过被供给至栅极配线的信号切换源极配线与像素电极PE的连接。在本实施方式中使用薄膜晶体管(Thin Film Transistor:TFT)作为该开关元件。
[0036]共通电极CE配置在TFT基板12上，被绝缘层13覆盖。共通电极CE例如在第I方向X上延伸，并且在第2方向Y上排列配置有多个。共通电极CE由例如ITO (铟锡氧化物,Indium Tin Oxide)或IZO (铟锌氧化物,Indium zinc oxide)等的透明电极材料形成。在本实施方式中，共通电极CE被作为传感器用驱动电极使用。
[0037]像素电极PE配置在绝缘层13上，被未图示的取向膜(配向膜，alignmentfilm)覆盖。像素电极PE例如排列配置为以第I方向X为行方向且以第2方向Y为列方向的矩阵状。多行的像素电极PE经由绝缘层13与I个共通电极CE对置。像素电极PE由例如ITO或IZO等的透明电极材料形成。
[0038]第I偏光板POLl配置在TFT基板12的外侧(与共通电极CE相反侧)的主面上。
[0039]对置基板CT具备玻璃等的透明绝缘基板14、滤色器(color filter)CF、检测电极SE和第2偏光板P0L2。
[0040]滤色器CF以将以栅格状配置在透明绝缘基板14上的黑色矩阵(未图示)覆盖的状态配置。滤色器CF具备例如多个着色层，分别配置在沿第I方向X相邻的像素上的滤色器CF的着色层为相互不同的颜色。例如，滤色器CF具备由分别被着色为红色、蓝色、绿色的3原色的树脂材料形成的着色层。由被着色为红色的树脂材料形成的红色着色层(未图示)对应于红色像素而配置。由被着色为蓝色的树脂材料形成的蓝色着色层(未图示)对应于蓝色像素而配置。由被着色为绿色的树脂材料形成的绿色着色层对应于绿色像素而配置。这些着色层彼此的边界处于与黑色矩阵重叠的位置。滤色器CF被外覆层(overcoat)(未图示)覆盖。外覆层缓和滤色器CF的表面的凹凸的影响。外覆层被未图示的取向膜覆盖。
[0041]检测电极SE配置在透明绝缘基板14的外侧(与滤色器CF相反侧)的主面上。检测电极SE在与共通电极CE延伸的方向(第I方向X)大致正交的方向(第2方向Y)上延伸，并且在第I方向X上排列配置有多个。检测电极SE由例如ITO或IZO等的透明电极材料形成。
[0042]第2偏光板P0L2配置在检测电极SE上(透明绝缘基板14的与滤色器CF相反侧)。第I偏光板POLl的第I偏光轴和第2偏光板P0L2的第2偏光轴例如处于正交的位置关系(正交尼科尔，crossed Nicols)。此时,一方的偏光板例如配置为,使其偏光轴与液晶分子的初始取向方向平行或正交。
[0043]图3是用来说明图2所示的带有传感器的显示设备的共通电极CE和检测电极SE的一结构例的立体图。
[0044]在该例中，共通电极CE被分割为沿第I方向X (图的左右方向)延伸的多个条状的电极图案(pattern)。在影像信号写入时，对于各电极图案，由显示驱动器30依次供给共通电压VC0M，时间划分地进行线顺序扫描驱动。此外，在传感器驱动时，对于各电极图案通过显示驱动器30依次供给驱动电压Tx。
[0045]另一方面，检测电极SE由在与共通电极CE的电极图案的延伸方向正交的方向上延伸的多个条状的电极图案构成。从检测电极SE的各电极图案分别输出传感器检测值Rx，向图1所示的检测电路20输入。
[0046]图4是表示静电电容型传感器的驱动信号和检测信号的一例的图。
[0047]静电电容型传感器具备夹着电介体相互对置配置的一对电极(共通电极CE及检测电极SE)，构成第I电容元件。
[0048]第I电容元件的一端连接在交流信号源上，另一端经由电阻接地并且与图1所示的检测电路20连接。如果从交流信号源对共通电极CE (电容元件的一端)施加规定的频率(例如几kHz?十几kHz左右)的交流矩形波(传感器驱动信号Tx)，则在检测电极SE (第I电容元件的另一端)呈现图4所示那样的输出波形(传感器检测值Rx)。
[0049]在没有将手指接触的状态下，随着针对第I电容元件的充放电，流过与第I电容元件的电容值对应的电流。此时的第I电容元件的另一端的电位波形为例如图4的波形VO那样，该电位波形VO由检测电路20检测出。
[0050]另一方面，在将手指接触的状态下，成为由手指形成的第2电容元件被串联地追加于第I电容元件的形态。在此状态下，随着针对第I电容元件和第2电容元件的充放电，分别流过电流。此时的第I电容元件的另一端的电位波形为例如图4的波形Vl那样，该电位波形由检测电路20检测出。此时，第I电容元件的另一端的电位为由流过第I电容元件和第2电容元件的电流的值决定的分压电位。因此，波形Vl为比非接触状态下的波形VO小的值。因而，通过将传感器检测值Rx与阈值Vth比较，判断手指向传感器的接触的有无。
[0051]另外，在上述说明中，针对检测手指是否接触到传感器的方法进行了说明，但即使在手指没有接触到传感器的状态下，由于传感器检测值Rx变化，所以还能够进行悬停(hovering)检测等。
[0052]图5是概略地表示图1所示的电子设备的检测电路20及显示驱动器30的一结构例的框图。
[0053]显不驱动器30具备从多个表(表1,表2,…)中选择I个表的表选择部TB。在各表中，保存有显示写入定时、传感器的检测期间的长度(后述)、以及表示共通电极CE的电极图案的选择方法(单选还是多选等)的值。显示驱动器30通过选择多个表中的I个，使用从多个表中选出的该表中所保存的信息，控制影像显示信号Sigx及传感器驱动信号Tx的定时。例如，在传感器被用于悬停动作的检测时、以及被用于向显示设备的接触的检测时，优选的是选择共通电极CE的多个电极图案。
[0054]检测电路20具备传感器处理部22、同步处理部24、表控制器26、传感器驱动定时控制器28和数据集处理部DS。
[0055]传感器处理部22具备积分器221、A/D变换器222、滤波器224和定时控制器TC0N。
[0056]积分器221从带有传感器的显示设备10接收传感器检测值Rx，输出与阈值Ref的差值。积分器221通过配置在其前段的开关SWl切换与带有传感器的显示设备10的连接。在积分器221上，并联地连接着电容器和开关SW2。积分器221的输出通过切换开关SW2而被复位。开关SWl及开关SW2的切换由同步于传感器驱动定时信号EXVCOM的定时控制器TCON控制。
[0057]Α/D变换器222对从积分器221输出的值在规定的定时进行采样且保持规定期间，并将该值作为数字信号向滤波器224输出。Α/D变换器222采样的定时及复位定时由同步于传感器驱动定时信号EXVCOM的定时控制器TCON控制。
[0058]滤波器224包括例如FIR滤波器等的数字滤波器。在由滤波器224进行的运算中，使用在从应用处理器40发送的传感器设定信号(TP setting)中包含的系数(FIRcoefficient)。在该动作之后,滤波器224将运算后的值作为原始数据(Raw data)向数据集处理部DS输出。
[0059]图11及图12是表示向传感器处理部22的积分器221输入的传感器检测值Rx的一例的图。在图11中表示用户的手指等不在传感器的附近时的传感器检测值Rx的一例。在图12中表示用户的手指等处于传感器的附近时的传感器检测值Rx的一例。
[0060]积分器221接收的传感器检测值Rx是对共通电极CE的各电极图案(或电极图案组)供给了传感器驱动信号Tx时的检测电极SE的输出值。传感器检测值Rx是具有通过使共通电极CE的电极图案(或电极图案组)与检测电极SE的电极图案交叉而形成的位置坐标的信息以及该位置处的物理量(电极间电容值或检测电极电压值)的信息的3维信息。
[0061]另外，在图11及图12中，在宽度方向(根据传感器驱动信号Tx的扫描方向)和进深方向上取位置坐标，在高度方向上取物理量，将原始数据群(原始数据组)(Raw data)标
O
[0062]图13及图14是表示从传感器处理部22输出的原始数据(Raw data)的一例的图。在图13中，表示用户的手指等不在传感器的附近时的原始数据(Raw data)的一例。在图14中，表示用户的手指等处于传感器的附近时的原始数据(Raw data)的一例。
[0063]从传感器处理部22的滤波器224输出的原始数据(Raw data)与传感器检测值Rx同样，是具有通过使共通电极CE的电极图案(或电极图案组)与检测电极SE的电极图案交叉而形成的位置坐标的信息以及该位置处的物理量(电极间电容值或检测电极电压值)的信息的3维信息。通过从由积分器221输出的数据中将噪声成分除去，原始数据(Raw data)成为更显著地表现用户的手指等的位置的数据。
[0064]另外，在图13及图14中，在宽度方向(根据传感器驱动信号Tx的扫描方向)和进深方向上取位置坐标，在高度方向上取物理量，将原始数据群(原始数据组)(Raw data)标绘。
[0065]表控制器26基于从应用处理器40接收到的表选择信号(Table Sel.),生成表选择请求信号TRCRQ,向显不驱动器30输出。表选择信号(Table Sel.)被以基于串行通信的规格、例如SPI或I2C通信规格的构造从应用处理器40向检测电路20发送。表控制器26将接收到的表选择信号(Table Sel.)变换为并行信号并输出。
[0066]传感器驱动定时控制器28从应用处理器40接收传感器设定信号(TP setting)。传感器设定信号(TP setting)被以基于串行通信的规格、例如SPI或I2C通信规格的构造从应用处理器40向检测电路20发送。传感器驱动定时控制器28使用传感器设定信号(TPsetting)中所包含的传感器驱动信号Tx的频率、传感器驱动信号Tx的脉冲数生成传感器驱动定时信号EXVC0M，并向显示驱动器30输出。
[0067]另外，优选的是将传感器驱动信号Tx的脉冲数及频率以使用按照显示驱动器30的每个表所保存的传感器的检测期间(后述的水平同步信号TSHD为H电平的期间)整体的方式来变更。因此，应用处理器40优选的是相应于使用的表将传感器设定信号(TPsetting)中所包含的传感器驱动信号Tx的频率、传感器驱动信号Tx的脉冲数的值变更的构成。
[0068]同步处理部24从显示驱动器30接收水平同步信号TSHD及垂直同步信号TSVD，区分哪个电极图案(或电极图案组)被驱动，以及区分帧期间。并且，同步处理部24相应于区分出的电极图案及帧期间将预先设定的标记或号码等的识别值(Tx#，Frame#)向数据集处理部DS输出。
[0069]数据集处理部DS将从传感器处理部22接收到的原始数据(Raw data)、从应用处理器40接收到的传感器设定信号(TP setting)、从显示驱动器30接收到的基于表设定TRCST的DDI表识别值(DDI表#)、从同步处理部24输出的电极图案识别值(Tx#)、帧期间识别值(Frame#)、以及对象物检测标识符等组合而生成数据集Data。并且，数据集处理部DS将该数据集Data向应用处理器40输出。另外，数据集处理部DS以基于例如SPI或I2C等的串行通信规格的构造将数据集Data发送。数据集处理部DS在将数据集Data向应用处理器40输出时之前，向应用处理器40输出中断请求信号IRQ。
[0070]应用处理器40能够将从检测电路20接收到的数据集Data与自己向检测电路20输出的各种控制信号进行比较，确认原始数据(Raw data)的可靠性。
[0071]例如，通过比较数据集Data中所包含的电极图案识别值(Tx#)、帧期间识别值(Frame#)，在确认了不包含关于全部的电极图案(或电极图案组)的数据的情况下、或确认了帧期间号码不同的数据混合存在的情况下，应用处理器40将该数据集Data的可靠性判断为较低，不利用该数据集Data中所包含的原始数据(Raw data)进行处理。在此情况下，也可以构成为，应用处理器40请求从检测电路20再发送数据集Data。
[0072]接着，参照附图对上述电子设备的动作的一例进行说明。
[0073]图6是用来说明实施方式的电子设备的影像信号写入的定时和传感器驱动的定时的一例的图。
[0074]I帧期间是将垂直同步信号TSVD设为低(L)电平的期间。对于共通电极CE的电极图案(或电极图案组)，在将I帧期间的水平同步信号TSHD设为高(H)电平的期间中供给传感器驱动信号Tx。在I帧期间中将共通电极CE的电极图案(或电极图案组)依次驱动。
[0075]在该例中，在I帧期间中以时间划分进行影像信号写入和传感器驱动。这里，将共通电极CE的N行的电极图案(或电极图案组)CEl?CEN在I帧期间中依次驱动。在将影像信号写入到多行的定时，向对应于影像显示的电极图案(或电极图案组)CEl?CEN施加共通电压VC0M。在进行传感器驱动的定时，向对应于该传感器驱动的电极图案(或电极图案组)CEl?CEN施加传感器驱动信号Tx。
[0076]接着，参照附图对变更由显示驱动器30使用的表时的动作的一例进行说明。
[0077]图7是说明将由显示驱动器30使用的表从表I向表2变更时的各结构间的信号收发定时的一例的时间图。
[0078]首先，显示驱动器30在垂直同步信号TSVD的规定的定时、例如空白期间的开始定时，将垂直同步信号TSVD向检测电路20输出。
[0079]检测电路20如果从显示驱动器30接收到垂直同步信号TSVD，则将数据集Data向应用处理器40输出。
[0080]应用处理器40如果从检测电路20接收到数据集Data，则使用数据集Data中所包含的值进行各种处理。在数据集Data中，包含有原始数据(Raw data)以及表示表I的表识别值(DDI表#)。
[0081]接着，当应用处理器40判断原始数据(Raw data)的精度较差、或随着用户的设定变更指令而传感器驱动模式被变更时，应用处理器40将例如作为将表向表2变更的指令的表选择信号(Table Sel.)向检测电路20输出。该表选择信号(Table Sel.)以基于例如SPI或I2C等的串行通信规格的构造被发送。
[0082]检测电路20将从应用处理器40接收到的表选择信号(Table Sel.)变换为表选择请求信号TSCRQ，向显示驱动器30输出。具体而言，例如，表选择请求信号TSCRQ从表示表I的低(L)电平成为表示表2的高(H)电平。
[0083]如果对显示驱动器30输入高(H)的表选择请求信号TSCRQ，则显示驱动器30将表示使表为表2的表设定TRCST向检测电路20输出。具体而言，例如，表设定TRCST从表示表I的低(L)电平成为表示表2的高(H)电平。显示驱动器30从将表设定TRCST变更后动作的最初的垂直同步信号TSVD (定时TPl)起，按照表2动作。
[0084]图8是表示由显示驱动器30使用的表变化时的传感器驱动定时信号的一例的图。另外，这里假设在表变化的前后，传感器驱动信号Tx (传感器驱动定时信号EXVC0M)的频率、传感器驱动信号Tx的脉冲宽度(Width of Tx)、以及传感器的驱动方法不变。
[0085]如果由显示驱动器30使用的表从表I变为表2，则水平同步信号TSHD的波形变化，传感器的检测期间变化。
[0086]传感器驱动定时信号EXVCOM基于从应用处理器40输出的传感器设定信号(TPsetting)被生成。即，应用处理器40通过控制检测电路20和显示驱动器30，使由显示驱动器30使用的表和传感器驱动定时信号EXVCOM相互同步。
[0087]在图8所示的例子中，由于仅传感器的检测期间变化，所以基于传感器设定信号(TP setting)，各检测期间中的传感器驱动定时信号EXVCOM的脉冲数变化。
[0088]接着，参照附图对变更传感器驱动信号Tx (传感器驱动定时信号EXVC O M)的频率时的动作的一例进行说明。
[0089]图9是说明将传感器驱动信号Tx的频率从第I频率(Frequencyl，频率I)向第2频率(Frequency〗，频率2)变更时的、各结构间的信号收发定时的一例的时间图。
[0090]首先，显示驱动器30在垂直同步信号TSVD的规定的定时、例如空白期间的开始定时，将垂直同步信号TSVD向检测电路20输出。
[0091 ] 检测电路20如果从显示驱动器30接收到垂直同步信号TSVD，则将数据集Data向应用处理器40输出。
[0092]应用处理器40如果从检测电路20接收到数据集Data，则使用数据集Data中所包含的值进行各种处理。在数据集Data中，包含有原始数据(Raw data)以及传感器驱动信号Tx的频率。传感器驱动信号Tx被用于使用传感器设定信号(TP setting)的传感器驱动定时信号EXVCOM的生成。
[0093]接着，在应用处理器40判断原始数据(Raw data)的精度较差、或随着用户的设定变更指令而传感器驱动模式被变更时，应用处理器40例如将传感器设定信号(TPsetting)的传感器驱动信号Tx的频率从第I频率Frequencyl向第2频率Frequency2变更，将传感器设定信号(TP setting)向检测电路20输出。该传感器设定信号(TP setting)被以基于例如SPI或I2C等的串行通信规格的构造被发送。
[0094]检测电路20在传感器驱动定时控制器28中，使用从应用处理器40接收到的传感器设定信号(TP setting)中所包含的传感器驱动信号Tx的频率(第2频率Frequency〗)，生成传感器驱动定时信号EXVC0M。检测电路20从下个传感器垂直期间TSVD的空白期间开始的定时TP2起，输出第2频率Frequency〗的传感器驱动定时信号EXVC0M。
[0095]图10是表示传感器设定信号(TP setting)的传感器驱动信号Tx的频率变化时的传感器驱动定时信号的一例的图。另外，这里假设在传感器设定信号(TP setting)变化的前后，水平同步信号TSHD的波形不变。
[0096]在该例中，第2频率Frequency2是第I频率Frequencyl的2倍。在该例中，由于水平同步信号TSHD的波形相同，所以如果传感器设定信号(TP setting)内的传感器驱动信号Tx的频率从第I频率成为第2频率，则传感器驱动信号Tx的脉冲数也成为2倍，脉冲览度成为大致1/2。
[0097]如上述那样，在本实施方式中，应用处理器40将传感器设定信号TP setting、以及表不由显不驱动器30使用的表的信号Table Sel.向检测电路20输出。应用处理器40接收数据集Data，该数据集Data包含有从显示驱动器30输出的表识别值DDI Table#、传感器设定信号TP setting、以及传感器的检测值Rx与阈值Ref的差值(原始数据)。应用处理器40基于接收到的表识别值DDI Table#和传感器设定信号TP setting，进行差值(原始数据)的运算处理。
[0098] 因而，应用处理器40能够控制使显示驱动器30及检测电路20相互同步，并且能够从数据集Data中所包含的数据取得检测时的传感器驱动信号Tx的信息等，能够适当地进行原始数据(Raw data)的运算处理。根据本实施方式的电子设备及电子设备的控制方法，能够高速且高精度地进行例如噪声除去、感应灵敏度的控制等各种各样的传感器控制。
[0099]此外，应用处理器40能够控制使显示驱动器30及检测电路20相互同步，能够使用作为包括坐标位置和物理量的3维信息的原始数据进行运算处理，而不是使用由传感器检测到的坐标进行运算处理。因此，应用处理器40能够综合控制并管理电子设备整体，并且能够实施使用原始数据的各种各样的运算处理。结果，根据本实施方式，能够使检测精度比以往的传感器提闻。
[0100]此外，在本实施方式中，应用处理器40的结构既可以通过硬件实现，也可以通过软件实现。不论怎样，都在应用处理器40中进行显示驱动器30及检测电路20的控制，并进行使用原始数据的运算，所以显示设备10、检测电路20及显示驱动器30的结构不会变复杂。即，根据本实施方式，能够提供一种通用性较高的电子设备及电子设备的控制方法。
[0101]另外，在上述说明中，对带有传感器的显示设备针对具备液晶显示设备作为显示设备的结构进行了说明，但也可以是具备有机电致发光(organic electroluminescent)显示设备等其他显示设备的结构。此外，在图2等所示的例子中，对液晶显示设备为像素电极PE及共通电极CE的两者装备在阵列基板AR上的结构、即IPS(In —Plane Switching，平面转换)模式或FFS (Fringe Field Switching边界场切换)模式等的主要利用横向电场(也包括边缘电场)的结构进行了说明，但液晶显示设备的结构并不限定于这些。至少像素电极PE装备在阵列基板AR上，共通电极CE装备在阵列基板AR及对置基板CT的哪个上都可以。在 TN (Twisted Nematic,扭曲向列)模式、OCB (Optically Compensated Bend,光学补偿弯曲)模式、VA (Vertical Aligned,垂直对齐)模式等的主要利用纵向电场的结构的情况下，共通电极CE装备在对置基板CT上。S卩，共通电极CE被配置的位置只要是构成TFT基板12的绝缘基板与构成对置基板CT的绝缘基板14之间就可以。
[0102]以上说明了一些实施方式，这些实施方式只是例示，并不限定本发明的范围。事实上，这里说明的新的方法和系统可以通过各种其他形式来实施；进而，在不脱离本发明的主旨的范围内能够对这里说明的方法和系统的形式进行各种省略、替代及变更。权利要求书涵盖这些本发明的技术范围及主旨内的形式或变更。
【权利要求】
1.一种电子设备,其特征在于,包括: 带有传感器的显示设备，具备显示设备和传感器，该传感器输出用于检测上述显示设备上的接触位置的信息； 显不驱动器，具有多个设定表，基于从上述多个设定表中选择出的一个设定表，将影像显示信号输出至上述显示设备，将驱动信号输出至上述传感器； 应用处理器，将表选择信号和传感器设定信号输出至上述显示驱动器，该表选择信号指定要选择的设定表，该传感器设定信号指定上述传感器的驱动方法；以及 检测电路，将包含基于上述信息求出的上述显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息的数据集向上述应用处理器输出，并将基于上述表选择信号生成的表选择请求信号以及基于上述传感器设定信号生成的控制上述传感器的驱动定时的控制信号向上述显示驱动器输出。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于， 上述带有传感器的显示设备具备:配置为矩阵状的多个第I电极；第2电极，与上述第I电极对置地配置，且包括沿第I方向延伸并在与上述第I方向交叉的第2方向上排列配置的多个电极图案；以及第3电极，与上述第2电极对置地配置，且包括沿上述第2方向延伸并在上述第I方向上排列配置的多个电极图案； 上述3维信息是上述第2电极的多个电极图案与上述第3电极的多个电极图案交叉的位置的坐标及该坐标处的电极间电容值或检测电极电压值。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于， 上述设定表包括将上述影像显示信号写入的定时、以及使上述传感器动作的期间的长度。
4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于， 上述传感器设定信号包括上述驱动信号的频率及脉冲数。
5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于， 当变更由上述显示驱动器要选择的设定表时，上述应用处理器变更上述表选择信号； 上述检测电路基于被变更后的上述表选择信号变更上述表选择请求信号。
6.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于， 当变更由上述显示驱动器要选择的设定表时，上述应用处理器变更上述表选择信号； 上述检测电路基于被变更后的上述表选择信号变更上述表选择请求信号。
7.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于， 上述传感器设定信号包括上述驱动信号的频率及脉冲数。
8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于， 当变更由上述显示驱动器要选择的设定表时，上述应用处理器变更上述表选择信号； 上述检测电路基于被变更后的上述表选择信号变更上述表选择请求信号。
9.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于， 当变更由上述显示驱动器要选择的设定表时，上述应用处理器变更上述表选择信号； 上述检测电路基于被变更后的上述表选择信号变更上述表选择请求信号。
10.一种电子设备的控制方法，该电子设备具有:显示设备；传感器，输出用来检测上述显示设备上的接触位置的信息；以及显示驱动器，基于从多个设定表中选择出的一个设定表将驱动信号输出至上述传感器；该电子设备的控制方法的特征在于， 将表示要选择的上述设定表的信号、以及包括上述驱动信号的频率及脉冲数的传感器设定信号输出至上述显示驱动器； 从上述显示驱动器取得识别所选择出的上述设定表的值； 从上述传感器取得上述信息； 基于识别上述设定表的值以及表示上述要选择的设定表的信号，根据上述信息求出上述显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息。
11.如权利要求10所述的电子设备的控制方法，其特征在于， 将表示上述要选择的设定表的信号变更并输出至上述显示驱动器； 从上述显示驱动器取得识别上述选择出的设定表的值，判断是否变更并选择了上述设定表。
12.如权利要求11所述的电子设备的控制方法，其特征在于， 当判断为基于上述3维信息求出的接触位置的精度低时，将上述传感器设定信号变更并输出至上述显示驱动器。
13.如权利要求10所述的电子设备的控制方法，其特征在于， 当判断为基于上述3维信息求出的接触位置的精度低时，将上述传感器设定信号变更并输出至上述显示驱动器。
【文档编号】G06F3/041GK104076976SQ201410118878
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】安住康平, 山田锭治, 中川裕史, 山本伦生, 林真人, 水桥比吕志, 池野考造, 木田芳利 申请人:株式会社日本显示器
【专利摘要】一种电子设备及电子设备的控制方法，根据一实施方式，电子设备包括：带有传感器的显示设备，具备显示设备和输出用来检测显示设备上的接触位置的信息的传感器；显示驱动器，基于一个设定表，向传感器输出驱动信号；表选择信号，对显示驱动器指定设定表；应用处理器，输出指定传感器的驱动方法的传感器设定信号；检测电路，将包括显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息的数据集向应用处理器输出，将基于表选择信号生成的表选择请求信号和基于传感器设定信号生成的控制传感器的驱动定时的控制信号向显示驱动器输出。
【专利说明】电子设备及电子设备的控制方法
[0001]本申请基于2013年3月29日提出的日本专利申请第2013 — 073876号主张优先权，这里引用其全部内容。
【技术领域】
[0002]本发明涉及电子设备及电子设备的控制方法。
【背景技术】
[0003]便携电话、智能电话、平板电脑终端及笔记本型个人计算机等的可携带的电子设备正在普及。这些电子设备具有例如与显示面板为一体的输入面板。输入面板例如当用户接触在显示画面上时检测接触到的位置。输入面板具备例如检测静电电容的变化的传感器。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种通用性较高的电子设备及电子设备的控制方法。
[0005]一种电子设备，其特征在于，包括:带有传感器的显示设备，具备显示设备和传感器，该传感器输出用于检测上述显示设备上的接触位置的信息；显示驱动器，具有多个设定表，基于从上述多个设定表中选择出的一个设定表，将影像显示信号输出至上述显示设备，将驱动信号输出至上述传感器；应用处理器，将表选择信号和传感器设定信号输出至上述显示驱动器，该表选择信号指定要选择的设定表，该传感器设定信号指定上述传感器的驱动方法；以及检测电路，将包含基于上述信息求出的上述显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息的数据集向上述应用处理器输出，并将基于上述表选择信号生成的表选择请求信号以及基于上述传感器设定信号生成的控制上述传感器的驱动定时的控制信号向上述显示驱动器输出。
[0006]一种电子设备的控制方法，该电子设备具有:显示设备；传感器，输出用来检测上述显示设备上的接触位置的信息；以及显示驱动器，基于从多个设定表中选择出的一个设定表将驱动信号输出至上述传感器；该电子设备的控制方法的特征在于，将表示要选择的上述设定表的信号、以及包括上述驱动信号的频率及脉冲数的传感器设定信号输出至上述显示驱动器；从上述显示驱动器取得识别所选择出的上述设定表的值；从上述传感器取得上述信息；基于识别上述设定表的值以及表示上述要选择的设定表的信号，根据上述信息求出上述显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息。
[0007]以下参照【专利附图】
【附图说明】一个体现本发明的各种特征的体系结构。附图和说明都是用来解释本发明的实施方式的，并不是限定发明的范围的。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是概略地表不一实施方式的电子设备的一结构例的框图。
[0009]图2是概略地表示图1所示的带有传感器的显示设备的一结构例的剖视图。
[0010]图3是用来说明图2所示的带有传感器的显示设备的共通电极和检测电极的一结构例的立体图。
[0011]图4是表示静电电容型传感器的驱动信号和检测信号的一例的图。
[0012]图5是概略地表示图1所示的电子设备的检测电路及显示驱动器的一结构例的框图。
[0013]图6是用来说明实施方式的电子设备的影像信号写入和传感器驱动的定时的一例的图。
[0014]图7是说明将由显示驱动器使用的表变更时的、各结构间的信号收发定时的一例的时间图。
[0015]图8是表示由显示驱动器使用的表变化时的传感器驱动定时信号的一例的图。
[0016]图9是说明将传感器驱动信号的频率从第I频率(Frequencyl，频率I)向第2频率(Frequency〗，频率2)变更时的、各结构间的信号收发定时的一例的时间图。
[0017]图10是表示传感器设定信号(TP setting, TP设定)的传感器驱动信号Tx的频率变化时的传感器驱动定时信号的一例的图。
[0018]图11是表示向传感器处理部的积分器输入的传感器检测值Rx的一例的图。
[0019]图12是表示向传感器处理部的积分器输入的传感器检测值Rx的一例的图。
[0020]图13是表示从传感器处理部输出的原始数据(Raw data)的一例的图。
[0021]图14是表示从传感器处理部输出的原始数据(Raw data)的一例的图。
【具体实施方式】
[0022]参照附图对各种实施方式进行说明。
[0023]根据一技术方案，电子设备包括:带有传感器的显示设备，该带有传感器的显示设备具备显示设备和传感器，该传感器输出用来检测上述显示设备上的接触位置的信息；显不驱动器，具有多个设定表，基于从上述多个设定表中选择出的一个设定表，向上述显不设备输出影像显示信号，向上述传感器输出驱动信号；应用处理器，该应用处理器向上述显示驱动器输出表选择信号和传感器设定信号，该表选择信号用于指定要选择的设定表，该传感器设定信号用于指定上述传感器的驱动方法；检测电路，将包含基于上述信息求出的上述显示设备上的位置的坐标及该坐标处的物理量的3维信息的数据集(数据组)向上述应用处理器输出，将基于上述表选择信号生成的表选择请求信号、以及基于上述传感器设定信号生成的控制上述传感器的驱动定时的控制信号向上述显示驱动器输出。
[0024]以下，参照附图对实施方式的电子设备及电子设备的控制方法详细地说明。
[0025]图1是概略地表不一实施方式的电子设备的一结构例的框图。
[0026]本实施方式的电子设备具备带有传感器的显示设备10、检测电路20、显示驱动器30和应用处理器40。
[0027]带有传感器的显示设备10具备显示设备和传感器。带有传感器的显示设备10向检测电路20输出传感器检测值Rx，并按照从显示驱动器30接收到的影像显示信号Sigx显示影像，按照传感器驱动信号Tx驱动传感器。
[0028] 检测电路20将从带有传感器的显示设备10接收到的检测值Rx与表示各种信息的数据合在一起而生成数据集Data，向应用处理器40输出。此外，检测电路20按照从应用处理器40接收到的表选择信号(Table Sel.)向显示驱动器30输出表选择请求信号TRCRQ。进而，检测电路20按照从应用处理器40接收到的传感器设定信号(TP setting),向显示驱动器30输出控制传感器的驱动定时的控制信号EXVCOM。
[0029]显示驱动器30对从应用处理器40接收到的图形数据进行处理，以使带有传感器的显示设备10能够显示，并将该处理后的数据作为影像显示信号Sigx输出。此外，显示驱动器30按照从检测电路20接收到的控制信号EXVC0M，将传感器驱动信号Tx输出。
[0030]应用处理器40根据从检测电路20接收到的数据集Data，使用基于传感器检测值Rx的原始数据(Raw data)进行各种各样的处理。应用处理器40根据数据集Data中所包含的信号取得显示驱动器30的状态，经由检测电路20控制显示驱动器30，取得检测电路20与显示驱动器30的同步。
[0031]图2是概略地表示图1所示的带有传感器的显示设备10的一结构例的剖视图。另夕卜，图2中的第I方向X和第2方向Y是相互大致正交的方向，第3方向Z是与由第I方向X和第2方向Y规定的平面大致正交的方向。
[0032]带有传感器的显示设备10使用液晶显示设备作为显示设备，并且兼用该液晶显示设备原本所具有的电极的一部分(后述的共通电极CE)及显示用驱动信号(后述的共通驱动信号VC0M)构成静电电容型传感器。
[0033]带有传感器的显示设备10具备阵列基板AR、对置基板CT、以及被保持在阵列基板AR与对置基板CT之间的液晶层LQ。
[0034]阵列基板AR具备第I偏光板P0L1、TFT基板12、共通电极CE和像素电极PE。
[0035]TFT基板12具备玻璃等的透明绝缘基板、未图示的开关元件、源极配线及栅极配线等的各种配线、以及将它们覆盖的作为绝缘膜的平坦化层。开关元件例如在将源极配线及栅极配线以第I方向X为行方向且以第2方向Y为列方向配置的结构中，以矩阵状配置在源极配线及栅极配线的交点。该开关元件通过被供给至栅极配线的信号切换源极配线与像素电极PE的连接。在本实施方式中使用薄膜晶体管(Thin Film Transistor:TFT)作为该开关元件。
[0036]共通电极CE配置在TFT基板12上，被绝缘层13覆盖。共通电极CE例如在第I方向X上延伸，并且在第2方向Y上排列配置有多个。共通电极CE由例如ITO (铟锡氧化物,Indium Tin Oxide)或IZO (铟锌氧化物,Indium zinc oxide)等的透明电极材料形成。在本实施方式中，共通电极CE被作为传感器用驱动电极使用。
[0037]像素电极PE配置在绝缘层13上，被未图示的取向膜(配向膜，alignmentfilm)覆盖。像素电极PE例如排列配置为以第I方向X为行方向且以第2方向Y为列方向的矩阵状。多行的像素电极PE经由绝缘层13与I个共通电极CE对置。像素电极PE由例如ITO或IZO等的透明电极材料形成。
[0038]第I偏光板POLl配置在TFT基板12的外侧(与共通电极CE相反侧)的主面上。
[0039]对置基板CT具备玻璃等的透明绝缘基板14、滤色器(color filter)CF、检测电极SE和第2偏光板P0L2。
[0040]滤色器CF以将以栅格状配置在透明绝缘基板14上的黑色矩阵(未图示)覆盖的状态配置。滤色器CF具备例如多个着色层，分别配置在沿第I方向X相邻的像素上的滤色器CF的着色层为相互不同的颜色。例如，滤色器CF具备由分别被着色为红色、蓝色、绿色的3原色的树脂材料形成的着色层。由被着色为红色的树脂材料形成的红色着色层(未图示)对应于红色像素而配置。由被着色为蓝色的树脂材料形成的蓝色着色层(未图示)对应于蓝色像素而配置。由被着色为绿色的树脂材料形成的绿色着色层对应于绿色像素而配置。这些着色层彼此的边界处于与黑色矩阵重叠的位置。滤色器CF被外覆层(overcoat)(未图示)覆盖。外覆层缓和滤色器CF的表面的凹凸的影响。外覆层被未图示的取向膜覆盖。
[0041]检测电极SE配置在透明绝缘基板14的外侧(与滤色器CF相反侧)的主面上。检测电极SE在与共通电极CE延伸的方向(第I方向X)大致正交的方向(第2方向Y)上延伸，并且在第I方向X上排列配置有多个。检测电极SE由例如ITO或IZO等的透明电极材料形成。
[0042]第2偏光板P0L2配置在检测电极SE上(透明绝缘基板14的与滤色器CF相反侧)。第I偏光板POLl的第I偏光轴和第2偏光板P0L2的第2偏光轴例如处于正交的位置关系(正交尼科尔，crossed Nicols)。此时,一方的偏光板例如配置为,使其偏光轴与液晶分子的初始取向方向平行或正交。
[0043]图3是用来说明图2所示的带有传感器的显示设备的共通电极CE和检测电极SE的一结构例的立体图。
[0044]在该例中，共通电极CE被分割为沿第I方向X (图的左右方向)延伸的多个条状的电极图案(pattern)。在影像信号写入时，对于各电极图案，由显示驱动器30依次供给共通电压VC0M，时间划分地进行线顺序扫描驱动。此外，在传感器驱动时，对于各电极图案通过显示驱动器30依次供给驱动电压Tx。
[0045]另一方面，检测电极SE由在与共通电极CE的电极图案的延伸方向正交的方向上延伸的多个条状的电极图案构成。从检测电极SE的各电极图案分别输出传感器检测值Rx，向图1所示的检测电路20输入。
[0046]图4是表示静电电容型传感器的驱动信号和检测信号的一例的图。
[0047]静电电容型传感器具备夹着电介体相互对置配置的一对电极(共通电极CE及检测电极SE)，构成第I电容元件。
[0048]第I电容元件的一端连接在交流信号源上，另一端经由电阻接地并且与图1所示的检测电路20连接。如果从交流信号源对共通电极CE (电容元件的一端)施加规定的频率(例如几kHz?十几kHz左右)的交流矩形波(传感器驱动信号Tx)，则在检测电极SE (第I电容元件的另一端)呈现图4所示那样的输出波形(传感器检测值Rx)。
[0049]在没有将手指接触的状态下，随着针对第I电容元件的充放电，流过与第I电容元件的电容值对应的电流。此时的第I电容元件的另一端的电位波形为例如图4的波形VO那样，该电位波形VO由检测电路20检测出。
[0050]另一方面，在将手指接触的状态下，成为由手指形成的第2电容元件被串联地追加于第I电容元件的形态。在此状态下，随着针对第I电容元件和第2电容元件的充放电，分别流过电流。此时的第I电容元件的另一端的电位波形为例如图4的波形Vl那样，该电位波形由检测电路20检测出。此时，第I电容元件的另一端的电位为由流过第I电容元件和第2电容元件的电流的值决定的分压电位。因此，波形Vl为比非接触状态下的波形VO小的值。因而，通过将传感器检测值Rx与阈值Vth比较，判断手指向传感器的接触的有无。
[0051]另外，在上述说明中，针对检测手指是否接触到传感器的方法进行了说明，但即使在手指没有接触到传感器的状态下，由于传感器检测值Rx变化，所以还能够进行悬停(hovering)检测等。
[0052]图5是概略地表示图1所示的电子设备的检测电路20及显示驱动器30的一结构例的框图。
[0053]显不驱动器30具备从多个表(表1,表2,…)中选择I个表的表选择部TB。在各表中，保存有显示写入定时、传感器的检测期间的长度(后述)、以及表示共通电极CE的电极图案的选择方法(单选还是多选等)的值。显示驱动器30通过选择多个表中的I个，使用从多个表中选出的该表中所保存的信息，控制影像显示信号Sigx及传感器驱动信号Tx的定时。例如，在传感器被用于悬停动作的检测时、以及被用于向显示设备的接触的检测时，优选的是选择共通电极CE的多个电极图案。
[0054]检测电路20具备传感器处理部22、同步处理部24、表控制器26、传感器驱动定时控制器28和数据集处理部DS。
[0055]传感器处理部22具备积分器221、A/D变换器222、滤波器224和定时控制器TC0N。
[0056]积分器221从带有传感器的显示设备10接收传感器检测值Rx，输出与阈值Ref的差值。积分器221通过配置在其前段的开关SWl切换与带有传感器的显示设备10的连接。在积分器221上，并联地连接着电容器和开关SW2。积分器221的输出通过切换开关SW2而被复位。开关SWl及开关SW2的切换由同步于传感器驱动定时信号EXVCOM的定时控制器TCON控制。
[0057]Α/D变换器222对从积分器221输出的值在规定的定时进行采样且保持规定期间，并将该值作为数字信号向滤波器224输出。Α/D变换器222采样的定时及复位定时由同步于传感器驱动定时信号EXVCOM的定时控制器TCON控制。
[0058]滤波器224包括例如FIR滤波器等的数字滤波器。在由滤波器224进行的运算中，使用在从应用处理器40发送的传感器设定信号(TP setting)中包含的系数(FIRcoefficient)。在该动作之后,滤波器224将运算后的值作为原始数据(Raw data)向数据集处理部DS输出。
[0059]图11及图12是表示向传感器处理部22的积分器221输入的传感器检测值Rx的一例的图。在图11中表示用户的手指等不在传感器的附近时的传感器检测值Rx的一例。在图12中表示用户的手指等处于传感器的附近时的传感器检测值Rx的一例。
[0060]积分器221接收的传感器检测值Rx是对共通电极CE的各电极图案(或电极图案组)供给了传感器驱动信号Tx时的检测电极SE的输出值。传感器检测值Rx是具有通过使共通电极CE的电极图案(或电极图案组)与检测电极SE的电极图案交叉而形成的位置坐标的信息以及该位置处的物理量(电极间电容值或检测电极电压值)的信息的3维信息。
[0061]另外，在图11及图12中，在宽度方向(根据传感器驱动信号Tx的扫描方向)和进深方向上取位置坐标，在高度方向上取物理量，将原始数据群(原始数据组)(Raw data)标
O
[0062]图13及图14是表示从传感器处理部22输出的原始数据(Raw data)的一例的图。在图13中，表示用户的手指等不在传感器的附近时的原始数据(Raw data)的一例。在图14中，表示用户的手指等处于传感器的附近时的原始数据(Raw data)的一例。
[0063]从传感器处理部22的滤波器224输出的原始数据(Raw data)与传感器检测值Rx同样，是具有通过使共通电极CE的电极图案(或电极图案组)与检测电极SE的电极图案交叉而形成的位置坐标的信息以及该位置处的物理量(电极间电容值或检测电极电压值)的信息的3维信息。通过从由积分器221输出的数据中将噪声成分除去，原始数据(Raw data)成为更显著地表现用户的手指等的位置的数据。
[0064]另外，在图13及图14中，在宽度方向(根据传感器驱动信号Tx的扫描方向)和进深方向上取位置坐标，在高度方向上取物理量，将原始数据群(原始数据组)(Raw data)标绘。
[0065]表控制器26基于从应用处理器40接收到的表选择信号(Table Sel.),生成表选择请求信号TRCRQ,向显不驱动器30输出。表选择信号(Table Sel.)被以基于串行通信的规格、例如SPI或I2C通信规格的构造从应用处理器40向检测电路20发送。表控制器26将接收到的表选择信号(Table Sel.)变换为并行信号并输出。
[0066]传感器驱动定时控制器28从应用处理器40接收传感器设定信号(TP setting)。传感器设定信号(TP setting)被以基于串行通信的规格、例如SPI或I2C通信规格的构造从应用处理器40向检测电路20发送。传感器驱动定时控制器28使用传感器设定信号(TPsetting)中所包含的传感器驱动信号Tx的频率、传感器驱动信号Tx的脉冲数生成传感器驱动定时信号EXVC0M，并向显示驱动器30输出。
[0067]另外，优选的是将传感器驱动信号Tx的脉冲数及频率以使用按照显示驱动器30的每个表所保存的传感器的检测期间(后述的水平同步信号TSHD为H电平的期间)整体的方式来变更。因此，应用处理器40优选的是相应于使用的表将传感器设定信号(TPsetting)中所包含的传感器驱动信号Tx的频率、传感器驱动信号Tx的脉冲数的值变更的构成。
[0068]同步处理部24从显示驱动器30接收水平同步信号TSHD及垂直同步信号TSVD，区分哪个电极图案(或电极图案组)被驱动，以及区分帧期间。并且，同步处理部24相应于区分出的电极图案及帧期间将预先设定的标记或号码等的识别值(Tx#，Frame#)向数据集处理部DS输出。
[0069]数据集处理部DS将从传感器处理部22接收到的原始数据(Raw data)、从应用处理器40接收到的传感器设定信号(TP setting)、从显示驱动器30接收到的基于表设定TRCST的DDI表识别值(DDI表#)、从同步处理部24输出的电极图案识别值(Tx#)、帧期间识别值(Frame#)、以及对象物检测标识符等组合而生成数据集Data。并且，数据集处理部DS将该数据集Data向应用处理器40输出。另外，数据集处理部DS以基于例如SPI或I2C等的串行通信规格的构造将数据集Data发送。数据集处理部DS在将数据集Data向应用处理器40输出时之前，向应用处理器40输出中断请求信号IRQ。
[0070]应用处理器40能够将从检测电路20接收到的数据集Data与自己向检测电路20输出的各种控制信号进行比较，确认原始数据(Raw data)的可靠性。
[0071]例如，通过比较数据集Data中所包含的电极图案识别值(Tx#)、帧期间识别值(Frame#)，在确认了不包含关于全部的电极图案(或电极图案组)的数据的情况下、或确认了帧期间号码不同的数据混合存在的情况下，应用处理器40将该数据集Data的可靠性判断为较低，不利用该数据集Data中所包含的原始数据(Raw data)进行处理。在此情况下，也可以构成为，应用处理器40请求从检测电路20再发送数据集Data。
[0072]接着，参照附图对上述电子设备的动作的一例进行说明。
[0073]图6是用来说明实施方式的电子设备的影像信号写入的定时和传感器驱动的定时的一例的图。
[0074]I帧期间是将垂直同步信号TSVD设为低(L)电平的期间。对于共通电极CE的电极图案(或电极图案组)，在将I帧期间的水平同步信号TSHD设为高(H)电平的期间中供给传感器驱动信号Tx。在I帧期间中将共通电极CE的电极图案(或电极图案组)依次驱动。
[0075]在该例中，在I帧期间中以时间划分进行影像信号写入和传感器驱动。这里，将共通电极CE的N行的电极图案(或电极图案组)CEl?CEN在I帧期间中依次驱动。在将影像信号写入到多行的定时，向对应于影像显示的电极图案(或电极图案组)CEl?CEN施加共通电压VC0M。在进行传感器驱动的定时，向对应于该传感器驱动的电极图案(或电极图案组)CEl?CEN施加传感器驱动信号Tx。
[0076]接着，参照附图对变更由显示驱动器30使用的表时的动作的一例进行说明。
[0077]图7是说明将由显示驱动器30使用的表从表I向表2变更时的各结构间的信号收发定时的一例的时间图。
[0078]首先，显示驱动器30在垂直同步信号TSVD的规定的定时、例如空白期间的开始定时，将垂直同步信号TSVD向检测电路20输出。
[0079]检测电路20如果从显示驱动器30接收到垂直同步信号TSVD，则将数据集Data向应用处理器40输出。
[0080]应用处理器40如果从检测电路20接收到数据集Data，则使用数据集Data中所包含的值进行各种处理。在数据集Data中，包含有原始数据(Raw data)以及表示表I的表识别值(DDI表#)。
[0081]接着，当应用处理器40判断原始数据(Raw data)的精度较差、或随着用户的设定变更指令而传感器驱动模式被变更时，应用处理器40将例如作为将表向表2变更的指令的表选择信号(Table Sel.)向检测电路20输出。该表选择信号(Table Sel.)以基于例如SPI或I2C等的串行通信规格的构造被发送。
[0082]检测电路20将从应用处理器40接收到的表选择信号(Table Sel.)变换为表选择请求信号TSCRQ，向显示驱动器30输出。具体而言，例如，表选择请求信号TSCRQ从表示表I的低(L)电平成为表示表2的高(H)电平。
[0083]如果对显示驱动器30输入高(H)的表选择请求信号TSCRQ，则显示驱动器30将表示使表为表2的表设定TRCST向检测电路20输出。具体而言，例如，表设定TRCST从表示表I的低(L)电平成为表示表2的高(H)电平。显示驱动器30从将表设定TRCST变更后动作的最初的垂直同步信号TSVD (定时TPl)起，按照表2动作。
[0084]图8是表示由显示驱动器30使用的表变化时的传感器驱动定时信号的一例的图。另外，这里假设在表变化的前后，传感器驱动信号Tx (传感器驱动定时信号EXVC0M)的频率、传感器驱动信号Tx的脉冲宽度(Width of Tx)、以及传感器的驱动方法不变。
[0085]如果由显示驱动器30使用的表从表I变为表2，则水平同步信号TSHD的波形变化，传感器的检测期间变化。
[0086]传感器驱动定时信号EXVCOM基于从应用处理器40输出的传感器设定信号(TPsetting)被生成。即，应用处理器40通过控制检测电路20和显示驱动器30，使由显示驱动器30使用的表和传感器驱动定时信号EXVCOM相互同步。
[0087]在图8所示的例子中，由于仅传感器的检测期间变化，所以基于传感器设定信号(TP setting)，各检测期间中的传感器驱动定时信号EXVCOM的脉冲数变化。
[0088]接着，参照附图对变更传感器驱动信号Tx (传感器驱动定时信号EXVC O M)的频率时的动作的一例进行说明。
[0089]图9是说明将传感器驱动信号Tx的频率从第I频率(Frequencyl，频率I)向第2频率(Frequency〗，频率2)变更时的、各结构间的信号收发定时的一例的时间图。
[0090]首先，显示驱动器30在垂直同步信号TSVD的规定的定时、例如空白期间的开始定时，将垂直同步信号TSVD向检测电路20输出。
[0091 ] 检测电路20如果从显示驱动器30接收到垂直同步信号TSVD，则将数据集Data向应用处理器40输出。
[0092]应用处理器40如果从检测电路20接收到数据集Data，则使用数据集Data中所包含的值进行各种处理。在数据集Data中，包含有原始数据(Raw data)以及传感器驱动信号Tx的频率。传感器驱动信号Tx被用于使用传感器设定信号(TP setting)的传感器驱动定时信号EXVCOM的生成。
[0093]接着，在应用处理器40判断原始数据(Raw data)的精度较差、或随着用户的设定变更指令而传感器驱动模式被变更时，应用处理器40例如将传感器设定信号(TPsetting)的传感器驱动信号Tx的频率从第I频率Frequencyl向第2频率Frequency2变更，将传感器设定信号(TP setting)向检测电路20输出。该传感器设定信号(TP setting)被以基于例如SPI或I2C等的串行通信规格的构造被发送。
[0094]检测电路20在传感器驱动定时控制器28中，使用从应用处理器40接收到的传感器设定信号(TP setting)中所包含的传感器驱动信号Tx的频率(第2频率Frequency〗)，生成传感器驱动定时信号EXVC0M。检测电路20从下个传感器垂直期间TSVD的空白期间开始的定时TP2起，输出第2频率Frequency〗的传感器驱动定时信号EXVC0M。
[0095]图10是表示传感器设定信号(TP setting)的传感器驱动信号Tx的频率变化时的传感器驱动定时信号的一例的图。另外，这里假设在传感器设定信号(TP setting)变化的前后，水平同步信号TSHD的波形不变。
[0096]在该例中，第2频率Frequency2是第I频率Frequencyl的2倍。在该例中，由于水平同步信号TSHD的波形相同，所以如果传感器设定信号(TP setting)内的传感器驱动信号Tx的频率从第I频率成为第2频率，则传感器驱动信号Tx的脉冲数也成为2倍，脉冲览度成为大致1/2。
[0097]如上述那样，在本实施方式中，应用处理器40将传感器设定信号TP setting、以及表不由显不驱动器30使用的表的信号Table Sel.向检测电路20输出。应用处理器40接收数据集Data，该数据集Data包含有从显示驱动器30输出的表识别值DDI Table#、传感器设定信号TP setting、以及传感器的检测值Rx与阈值Ref的差值(原始数据)。应用处理器40基于接收到的表识别值DDI Table#和传感器设定信号TP setting，进行差值(原始数据)的运算处理。
[0098] 因而，应用处理器40能够控制使显示驱动器30及检测电路20相互同步，并且能够从数据集Data中所包含的数据取得检测时的传感器驱动信号Tx的信息等，能够适当地进行原始数据(Raw data)的运算处理。根据本实施方式的电子设备及电子设备的控制方法，能够高速且高精度地进行例如噪声除去、感应灵敏度的控制等各种各样的传感器控制。
[0099]此外，应用处理器40能够控制使显示驱动器30及检测电路20相互同步，能够使用作为包括坐标位置和物理量的3维信息的原始数据进行运算处理，而不是使用由传感器检测到的坐标进行运算处理。因此，应用处理器40能够综合控制并管理电子设备整体，并且能够实施使用原始数据的各种各样的运算处理。结果，根据本实施方式，能够使检测精度比以往的传感器提闻。
[0100]此外，在本实施方式中，应用处理器40的结构既可以通过硬件实现，也可以通过软件实现。不论怎样，都在应用处理器40中进行显示驱动器30及检测电路20的控制，并进行使用原始数据的运算，所以显示设备10、检测电路20及显示驱动器30的结构不会变复杂。即，根据本实施方式，能够提供一种通用性较高的电子设备及电子设备的控制方法。
[0101]另外，在上述说明中，对带有传感器的显示设备针对具备液晶显示设备作为显示设备的结构进行了说明，但也可以是具备有机电致发光(organic electroluminescent)显示设备等其他显示设备的结构。此外，在图2等所示的例子中，对液晶显示设备为像素电极PE及共通电极CE的两者装备在阵列基板AR上的结构、即IPS(In —Plane Switching，平面转换)模式或FFS (Fringe Field Switching边界场切换)模式等的主要利用横向电场(也包括边缘电场)的结构进行了说明，但液晶显示设备的结构并不限定于这些。至少像素电极PE装备在阵列基板AR上，共通电极CE装备在阵列基板AR及对置基板CT的哪个上都可以。在 TN (Twisted Nematic,扭曲向列)模式、OCB (Optically Compensated Bend,光学补偿弯曲)模式、VA (Vertical Aligned,垂直对齐)模式等的主要利用纵向电场的结构的情况下，共通电极CE装备在对置基板CT上。S卩，共通电极CE被配置的位置只要是构成TFT基板12的绝缘基板与构成对置基板CT的绝缘基板14之间就可以。
[0102]以上说明了一些实施方式，这些实施方式只是例示，并不限定本发明的范围。事实上，这里说明的新的方法和系统可以通过各种其他形式来实施；进而，在不脱离本发明的主旨的范围内能够对这里说明的方法和系统的形式进行各种省略、替代及变更。权利要求书涵盖这些本发明的技术范围及主旨内的形式或变更。
【权利要求】
1.一种电子设备,其特征在于,包括: 带有传感器的显示设备，具备显示设备和传感器，该传感器输出用于检测上述显示设备上的接触位置的信息； 显不驱动器，具有多个设定表，基于从上述多个设定表中选择出的一个设定表，将影像显示信号输出至上述显示设备，将驱动信号输出至上述传感器； 应用处理器，将表选择信号和传感器设定信号输出至上述显示驱动器，该表选择信号指定要选择的设定表，该传感器设定信号指定上述传感器的驱动方法；以及 检测电路，将包含基于上述信息求出的上述显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息的数据集向上述应用处理器输出，并将基于上述表选择信号生成的表选择请求信号以及基于上述传感器设定信号生成的控制上述传感器的驱动定时的控制信号向上述显示驱动器输出。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于， 上述带有传感器的显示设备具备:配置为矩阵状的多个第I电极；第2电极，与上述第I电极对置地配置，且包括沿第I方向延伸并在与上述第I方向交叉的第2方向上排列配置的多个电极图案；以及第3电极，与上述第2电极对置地配置，且包括沿上述第2方向延伸并在上述第I方向上排列配置的多个电极图案； 上述3维信息是上述第2电极的多个电极图案与上述第3电极的多个电极图案交叉的位置的坐标及该坐标处的电极间电容值或检测电极电压值。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于， 上述设定表包括将上述影像显示信号写入的定时、以及使上述传感器动作的期间的长度。
4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于， 上述传感器设定信号包括上述驱动信号的频率及脉冲数。
5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于， 当变更由上述显示驱动器要选择的设定表时，上述应用处理器变更上述表选择信号； 上述检测电路基于被变更后的上述表选择信号变更上述表选择请求信号。
6.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于， 当变更由上述显示驱动器要选择的设定表时，上述应用处理器变更上述表选择信号； 上述检测电路基于被变更后的上述表选择信号变更上述表选择请求信号。
7.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于， 上述传感器设定信号包括上述驱动信号的频率及脉冲数。
8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于， 当变更由上述显示驱动器要选择的设定表时，上述应用处理器变更上述表选择信号； 上述检测电路基于被变更后的上述表选择信号变更上述表选择请求信号。
9.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于， 当变更由上述显示驱动器要选择的设定表时，上述应用处理器变更上述表选择信号； 上述检测电路基于被变更后的上述表选择信号变更上述表选择请求信号。
10.一种电子设备的控制方法，该电子设备具有:显示设备；传感器，输出用来检测上述显示设备上的接触位置的信息；以及显示驱动器，基于从多个设定表中选择出的一个设定表将驱动信号输出至上述传感器；该电子设备的控制方法的特征在于， 将表示要选择的上述设定表的信号、以及包括上述驱动信号的频率及脉冲数的传感器设定信号输出至上述显示驱动器； 从上述显示驱动器取得识别所选择出的上述设定表的值； 从上述传感器取得上述信息； 基于识别上述设定表的值以及表示上述要选择的设定表的信号，根据上述信息求出上述显示设备上的位置的坐标和该坐标处的物理量的3维信息。
11.如权利要求10所述的电子设备的控制方法，其特征在于， 将表示上述要选择的设定表的信号变更并输出至上述显示驱动器； 从上述显示驱动器取得识别上述选择出的设定表的值，判断是否变更并选择了上述设定表。
12.如权利要求11所述的电子设备的控制方法，其特征在于， 当判断为基于上述3维信息求出的接触位置的精度低时，将上述传感器设定信号变更并输出至上述显示驱动器。
13.如权利要求10所述的电子设备的控制方法，其特征在于， 当判断为基于上述3维信息求出的接触位置的精度低时，将上述传感器设定信号变更并输出至上述显示驱动器。
【文档编号】G06F3/041GK104076976SQ201410118878
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】安住康平, 山田锭治, 中川裕史, 山本伦生, 林真人, 水桥比吕志, 池野考造, 木田芳利 申请人:株式会社日本显示器
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