JP5354546B2 - Sensing device and electronic device - Google Patents

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Description

本発明は、画面に対する指示体(指やペン等)の接触の有無や、画面に対する指示体の接触位置を検出する技術に関する。   The present invention relates to a technique for detecting whether or not an indicator (such as a finger or a pen) is in contact with a screen and a contact position of the indicator with respect to a screen.

例えば特許文献1には、有機EL表示装置からのノイズによってタッチパネルが誤動作を起こすことがないよう、タッチパネルと有機EL表示部との間にシールド用のITO膜を設けることや、このITO膜を接地してシールド効果を高めることが記載されている。   For example, in Patent Document 1, an ITO film for shielding is provided between the touch panel and the organic EL display unit, or the ITO film is grounded so that the touch panel does not malfunction due to noise from the organic EL display device. And improving the shielding effect.

特開2003−99193号公報JP 2003-99193 A

しかしながら、シールド用のITO膜を設けたり、このITO膜を接地したりしても、表示装置からのノイズを完全に遮断することはできない。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、表示装置からのノイズの影響を低減し、より高精度に指示体の接触の有無や指示体の接触位置を検出することが可能なセンシング装置、およびこれを用いた電子機器を提供することを課題とする。
However, even if an ITO film for shielding is provided or the ITO film is grounded, noise from the display device cannot be completely blocked.
The present invention has been made in view of the above-described problems, can reduce the influence of noise from the display device, and can detect the presence or absence of contact of the indicator and the contact position of the indicator with higher accuracy. It is an object to provide a sensing device and an electronic device using the sensing device.

以上の課題を解決するため、本発明の第1の態様に係るセンシング装置は、指示体の接触を検出するための第1電極を有するタッチパネルと、前記タッチパネルと表示装置の画面との間に前記画面の全部または一部を覆うように設けられた第2電極と、前記第1電極の容量値と前記第2電極の容量値とを測定する測定部と、前記第2電極の容量値を用いて前記第1電極の容量値を補正する補正部と、前記補正部で補正された容量値に基づいて、前記指示体の接触の有無を検出する検出部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a sensing device according to a first aspect of the present invention includes a touch panel having a first electrode for detecting contact of an indicator, and the touch panel and a screen of a display device between the touch panel and the display device. Using a second electrode provided so as to cover all or part of the screen, a measurement unit for measuring the capacitance value of the first electrode and the capacitance value of the second electrode, and the capacitance value of the second electrode A correction unit that corrects the capacitance value of the first electrode, and a detection unit that detects presence or absence of contact of the indicator based on the capacitance value corrected by the correction unit.

この構成によれば、第2電極は、表示装置からタッチパネルへ伝播するノイズを防ぐシールドとして機能する他、表示装置からのノイズを測定するための電極として機能する。また、補正部は、第2電極の容量値を用いて第1電極の容量値を補正する。従って、表示装置からのノイズのうち第2電極(シールド)で防ぎきれなかった分については、補正部において第1電極の容量値を補正することで除去される。つまり、第2電極のシールド効果と補正部における補正によって表示装置からのノイズの影響を除去した第1電極の容量値に基づいて指示体の接触検出を行うので、従来に比べ、より高精度に指示体の接触の有無を検出することができる。   According to this configuration, the second electrode functions as a shield for preventing noise propagating from the display device to the touch panel, and also functions as an electrode for measuring noise from the display device. The correction unit corrects the capacitance value of the first electrode using the capacitance value of the second electrode. Therefore, the noise from the display device that cannot be prevented by the second electrode (shield) is removed by correcting the capacitance value of the first electrode in the correction unit. That is, since the contact detection of the indicator is performed based on the capacitance value of the first electrode from which the influence of noise from the display device is removed by the shielding effect of the second electrode and the correction in the correction unit, it is more accurate than the conventional case The presence or absence of contact of the indicator can be detected.

また、上述した第1の態様に係るセンシング装置において、前記補正部は、前記表示装置からのノイズによって前記第1電極に誘起される容量値を前記第2電極の容量値から特定し、特定した容量値を前記第1電極の容量値から減算する構成であってもよい。
つまり、第2電極(シールド)で防ぎきれなかったノイズによって第1電極に誘起される容量値を、測定部で測定された第2電極の容量値から特定し、特定した容量値を測定部で測定された第1電極の容量値から減算する構成であってもよい。
Further, in the sensing device according to the first aspect described above, the correction unit specifies and specifies a capacitance value induced in the first electrode by noise from the display device from a capacitance value of the second electrode. The capacitance value may be subtracted from the capacitance value of the first electrode.
That is, the capacitance value induced in the first electrode by noise that could not be prevented by the second electrode (shield) is specified from the capacitance value of the second electrode measured by the measurement unit, and the specified capacitance value is determined by the measurement unit. The structure which subtracts from the measured capacitance value of the 1st electrode may be sufficient.

また、上述した第1の態様に係るセンシング装置において、前記測定部で測定された前記第2電極の容量値を記憶する記憶部をさらに備え、前記補正部は、前記記憶部に記憶されている複数の容量値の平均値を算出し、当該平均値を用いて前記第1電極の容量値を補正する構成であってもよい。
この構成によれば、記憶部に記憶されている第2電極の容量値(複数)の平均値を用いて第1電極の容量値を補正することができる。
The sensing device according to the first aspect described above further includes a storage unit that stores the capacitance value of the second electrode measured by the measurement unit, and the correction unit is stored in the storage unit. The average value of a plurality of capacitance values may be calculated, and the capacitance value of the first electrode may be corrected using the average value.
According to this configuration, the capacitance value of the first electrode can be corrected using the average value of the capacitance values (plurality) of the second electrode stored in the storage unit.

また、上述したセンシング装置において、前記補正部は、前記記憶部に記憶されている複数の容量値のうち、最大値と最小値との平均値を算出し、当該平均値を用いて前記第1電極の容量値を補正する構成であってもよい。
この構成によれば、記憶部に記憶されている第2電極の容量値(複数)のうち最大値と最小値との平均値を用いて第1電極の容量値を補正することができる。
In the sensing device described above, the correction unit calculates an average value of a maximum value and a minimum value among a plurality of capacitance values stored in the storage unit, and uses the average value to calculate the first value. The configuration may be such that the capacitance value of the electrode is corrected.
According to this configuration, the capacitance value of the first electrode can be corrected using the average value of the maximum value and the minimum value among the capacitance values (plurality) of the second electrode stored in the storage unit.

また、本発明の第2の態様に係るセンシング装置は、指示体の接触を検出するための第1電極を複数有するタッチパネルと、前記タッチパネルと表示装置の画面との間に前記画面の全部または一部を覆うように設けられた第2電極と、前記複数の第1電極の各々の容量値と前記第2電極の容量値とを測定する測定部と、前記第2電極の容量値を用いて前記複数の第1電極の各々の容量値を補正する補正部と、前記補正部で補正された各容量値に基づいて、前記指示体の接触の有無または前記指示体の接触位置を検出する検出部と、を備えることを特徴とする。   Moreover, the sensing device according to the second aspect of the present invention provides a touch panel having a plurality of first electrodes for detecting contact of an indicator, and all or one of the screens between the touch panel and the screen of the display device. A second electrode provided so as to cover the portion, a measuring unit that measures the capacitance value of each of the plurality of first electrodes and the capacitance value of the second electrode, and the capacitance value of the second electrode A correction unit that corrects the capacitance value of each of the plurality of first electrodes, and detection that detects the presence or absence of contact of the indicator or the contact position of the indicator based on each capacitance value corrected by the correction unit And a section.

この構成であっても、表示装置からのノイズのうち第2電極(シールド)で防ぎきれなかった分については、補正部において各第1電極の容量値を補正することで除去される。従って、第2電極のシールド効果と補正部における補正によって表示装置からのノイズの影響を除去した各第1電極の容量値に基づいて、指示体の接触検出や指示体の接触位置の検出を行うことができる。よって、従来に比べ、より高精度に指示体の接触の有無や指示体の接触位置を検出することができる。   Even in this configuration, the noise that cannot be prevented by the second electrode (shield) in the noise from the display device is removed by correcting the capacitance value of each first electrode in the correction unit. Therefore, based on the shielding effect of the second electrode and the capacitance value of each first electrode from which the influence of noise from the display device has been eliminated by correction in the correction unit, contact detection of the pointer and contact position of the pointer are detected. be able to. Therefore, it is possible to detect the presence or absence of contact with the indicator and the contact position of the indicator with higher accuracy than in the past.

なお、第2の態様に係るセンシング装置においても、前記補正部は、前記表示装置からのノイズによって前記複数の第1電極の各々に誘起される容量値を前記第2電極の容量値から特定し、特定した容量値を前記複数の第1電極の各々の容量値から減算する構成であってもよい。また、第2の態様に係るセンシング装置において、前記測定部で測定された前記第2電極の容量値を記憶する記憶部をさらに備え、前記補正部は、前記記憶部に記憶されている複数の容量値の平均値を算出し、当該平均値を用いて前記複数の第1電極の各々の容量値を補正する構成であってもよい。また、前記補正部は、前記記憶部に記憶されている複数の容量値のうち、最大値と最小値との平均値を算出し、当該平均値を用いて前記複数の第1電極の各々の容量値を補正する構成であってもよい。   In the sensing device according to the second aspect as well, the correction unit specifies the capacitance value induced in each of the plurality of first electrodes by the noise from the display device from the capacitance value of the second electrode. The specified capacitance value may be subtracted from the capacitance value of each of the plurality of first electrodes. The sensing device according to the second aspect further includes a storage unit that stores a capacitance value of the second electrode measured by the measurement unit, and the correction unit includes a plurality of storage units stored in the storage unit. The average value of the capacitance value may be calculated, and the capacitance value of each of the plurality of first electrodes may be corrected using the average value. In addition, the correction unit calculates an average value of the maximum value and the minimum value among the plurality of capacitance values stored in the storage unit, and uses the average value for each of the plurality of first electrodes. It may be configured to correct the capacitance value.

また、上述した第1または第2の態様に係るセンシング装置において、前記第2電極の容量値を測定する測定期間において前記第2電極を前記測定部に接続し、前記測定期間以外の期間において前記第2電極を接地する切替部をさらに備える構成であってもよい。
この構成によれば、第2電極は測定期間以外の期間において接地されるから、第2電極のシールド効果を高めることができる。
Further, in the sensing device according to the first or second aspect described above, the second electrode is connected to the measurement unit in a measurement period in which the capacitance value of the second electrode is measured, and in the period other than the measurement period, The structure which further has the switching part which earth | grounds a 2nd electrode may be sufficient.
According to this configuration, since the second electrode is grounded in a period other than the measurement period, the shielding effect of the second electrode can be enhanced.

また、上述した第1または第2の態様に係るセンシング装置において、前記第2電極の容量値を測定する測定期間において前記第2電極を前記測定部に接続し、前記測定期間以外の期間において前記第2電極を交流電源に接続する切替部をさらに備える構成であってもよい。
この構成の場合も、測定期間以外の期間において第2電極のシールド効果を高めることができる。
Further, in the sensing device according to the first or second aspect described above, the second electrode is connected to the measurement unit in a measurement period in which the capacitance value of the second electrode is measured, and in the period other than the measurement period, The structure further provided with the switching part which connects a 2nd electrode to AC power supply may be sufficient.
Also in this configuration, the shielding effect of the second electrode can be enhanced in a period other than the measurement period.

また、上述した第1または第2の態様に係るセンシング装置において、前記第2電極は、前記タッチパネルのうち前記表示装置側の表面に形成されている構成であってもよい。また、上述した第1または第2の態様に係るセンシング装置において、前記第1電極および前記第2電極は、光透過性を有する導電材料で形成されている構成であってもよい。   Moreover, the structure currently formed in the surface at the side of the said display apparatus among the said touch panels may be sufficient as the said 2nd electrode in the sensing apparatus which concerns on the 1st or 2nd aspect mentioned above. In the sensing device according to the first or second aspect described above, the first electrode and the second electrode may be formed of a light-transmitting conductive material.

また、本発明に係る電子機器は、上述したいずれかのセンシング装置を備えたことを特徴とする。この電子機器には、例えば、パーソナルコンピューターや携帯電話機、情報携帯端末等が含まれる。   An electronic apparatus according to the present invention includes any one of the sensing devices described above. Examples of the electronic device include a personal computer, a mobile phone, and an information portable terminal.

液晶装置Dの構成を示す分解斜視図である。4 is an exploded perspective view showing a configuration of a liquid crystal device D. FIG. 液晶装置Dの構造を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing a structure of a liquid crystal device D. FIG. X方向電極40とY方向電極50の形状や配置を示す平面図である。4 is a plan view showing the shape and arrangement of an X direction electrode 40 and a Y direction electrode 50. FIG. 液晶装置Dの電気的構成を示すブロック図である。4 is a block diagram showing an electrical configuration of a liquid crystal device D. FIG. タッチ検出部100の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the operation of the touch detection unit 100. 変形例1に係る液晶装置D’の電気的構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of a liquid crystal device D ′ according to Modification Example 1. 変形例2に係る補正テーブル112のデータ構成を示す図である。It is a figure which shows the data structure of the correction table 112 which concerns on the modification 2. 電子機器の具体例(パーソナルコンピューター)を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the specific example (personal computer) of an electronic device. 電子機器の具体例(携帯電話機)を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the specific example (cellular phone) of an electronic device. 電子機器の具体例(携帯情報端末)を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the specific example (portable information terminal) of an electronic device.

以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各層や各部材の縮尺は実際のものと適宜異なる。
<1.実施形態>
図1は、本発明に係るセンシング装置を搭載した液晶装置Dの構成を示す分解斜視図である。液晶装置Dは、静電容量式のタッチパネルを備えた液晶表示装置であり、液晶の光学的な作用によって画像を表示する機能と、液晶装置Dの画面に対する指示体(指やペン)の接触の有無やその接触位置を静電容量の変化に応じて検出する機能を備える。同図に示すように液晶装置Dは、タッチパネル10とノイズ用電極20と液晶パネル30を有する。液晶パネル30は、互いに対向する2枚の基板間に液晶を封止した構造を有する。2枚の基板は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性材料で形成される。例えば、2枚の基板のうち図中下側に位置する基板の対向面には、スイッチング素子としての薄膜トランジスターや、走査線、データ線、画素電極等が各々複数形成され、他方の基板の対向面には対向電極等が形成される。また、液晶パネル30の上面(観察側)のうち、少なくとも画像が表示される表示領域(画面)の全面を覆うように、ノイズ用電極20とタッチパネル10が積層される。なお、図1においては偏光板やバックライトの図示を省略している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the scale of each layer and each member is appropriately different from the actual one.
<1. Embodiment>
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a liquid crystal device D equipped with a sensing device according to the present invention. The liquid crystal device D is a liquid crystal display device having a capacitive touch panel, and has a function of displaying an image by an optical action of the liquid crystal and a contact of an indicator (finger or pen) to the screen of the liquid crystal device D. It has a function of detecting presence / absence and its contact position according to a change in capacitance. As shown in the figure, the liquid crystal device D includes a touch panel 10, a noise electrode 20, and a liquid crystal panel 30. The liquid crystal panel 30 has a structure in which liquid crystal is sealed between two substrates facing each other. The two substrates are formed of a light-transmitting material such as glass, quartz, or plastic. For example, a thin film transistor as a switching element, a plurality of scanning lines, data lines, pixel electrodes, and the like are formed on the opposing surface of the substrate located on the lower side in the drawing of the two substrates, and the other substrate is opposed to the other substrate. A counter electrode or the like is formed on the surface. Further, the noise electrode 20 and the touch panel 10 are laminated so as to cover at least the entire display area (screen) on which an image is displayed on the upper surface (observation side) of the liquid crystal panel 30. In FIG. 1, illustration of a polarizing plate and a backlight is omitted.

図2は、液晶装置Dの構造を示す断面図である。液晶パネル30の上面には、エアギャップ(または接着層)を介して、裏面にノイズ用電極20が形成されたタッチパネル10が積層される。なお、タッチパネル10の裏面とは、タッチパネル10のうち観察側とは反対の表面である。ノイズ用電極20は、例えばITO(indium tin oxide)、ZnO(酸化亜鉛)、IZO(indium zinc oxide)等の透明の導電材料で形成される。ノイズ用電極20は、液晶パネル30からタッチパネル10へ伝播するノイズを防ぐシールドとして機能する他、液晶パネル30からのノイズを測定するための電極として機能する。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the liquid crystal device D. On the upper surface of the liquid crystal panel 30, a touch panel 10 having a noise electrode 20 formed on the back surface is laminated via an air gap (or adhesive layer). Note that the back surface of the touch panel 10 is the surface of the touch panel 10 opposite to the observation side. The noise electrode 20 is formed of a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide), ZnO (zinc oxide), or IZO (indium zinc oxide). The noise electrode 20 functions as a shield for preventing noise propagating from the liquid crystal panel 30 to the touch panel 10 and also functions as an electrode for measuring noise from the liquid crystal panel 30.

タッチパネル10は、例えばガラス等の透光性材料で形成された透明基板12を有する。透明基板12の上面には電極層14が形成される。電極層14は、タッチ検出用の電極(以下、「検出用電極」と記載する)を複数含む。これら複数の検出用電極は、ITO、ZnO、IZO等の透明の導電材料で形成される。詳細については後述するが、電極層14には、検出用電極として複数のX方向電極と複数のY方向電極が形成されている。電極層14の上面には、接着層16によって保護層18が接着されている。保護層18は、電極層14を保護するものであり、例えばエポキシ樹脂等の透明な硬化性樹脂やガラスで形成される。また、接着層16は、例えばエポキシ系の透明接着剤等で構成される。   The touch panel 10 includes a transparent substrate 12 made of a light transmissive material such as glass. An electrode layer 14 is formed on the upper surface of the transparent substrate 12. The electrode layer 14 includes a plurality of touch detection electrodes (hereinafter referred to as “detection electrodes”). The plurality of detection electrodes are formed of a transparent conductive material such as ITO, ZnO, or IZO. Although details will be described later, a plurality of X-direction electrodes and a plurality of Y-direction electrodes are formed on the electrode layer 14 as detection electrodes. A protective layer 18 is bonded to the upper surface of the electrode layer 14 by an adhesive layer 16. The protective layer 18 protects the electrode layer 14 and is formed of, for example, a transparent curable resin such as an epoxy resin or glass. The adhesive layer 16 is made of, for example, an epoxy-based transparent adhesive.

図3は、X方向電極40とY方向電極50の形状や配置を示す平面図である。なお、図3は、図2の上方(観察側)から電極層14をみた場合の平面図である。同図に示すように1つのX方向電極40は、平面視して菱形形状を有する菱形電極42と、この菱形電極42の複数を図中横方向(X方向)に貫く接続配線44を備える。複数の菱形電極42と接続配線44は相互に電気的に接続されており、同一の導電膜として製造される。また、透明基板12の表面には、X方向電極40が図中縦方向(Y方向)に繰り返し配列されている。このようにX方向電極40は、Y方向に並列する長尺状の導電膜であり、指示体のY方向における位置を検出するために使用される。   FIG. 3 is a plan view showing the shape and arrangement of the X direction electrode 40 and the Y direction electrode 50. FIG. 3 is a plan view of the electrode layer 14 as viewed from above (observation side) in FIG. As shown in the figure, one X direction electrode 40 includes a rhombus electrode 42 having a rhombus shape in plan view, and a connection wiring 44 penetrating a plurality of the rhombus electrodes 42 in the horizontal direction (X direction) in the figure. The plurality of rhombus electrodes 42 and the connection wiring 44 are electrically connected to each other and are manufactured as the same conductive film. Further, X-direction electrodes 40 are repeatedly arranged on the surface of the transparent substrate 12 in the vertical direction (Y direction) in the figure. Thus, the X direction electrode 40 is a long conductive film arranged in parallel in the Y direction, and is used to detect the position of the indicator in the Y direction.

一方、1つのY方向電極50は、複数の菱形電極52と、それらを図中縦方向(Y方向)に貫く接続配線54を備える。Y方向電極50についてもX方向電極40と同様に、複数の菱形電極52と接続配線54は相互に電気的に接続され、同一の導電膜として製造される。また、透明基板12の表面には、Y方向電極50が図中縦方向(X方向)に繰り返し配列されている。このようにY方向電極50は、X方向に並列する長尺状の導電膜であり、指示体のX方向における位置を検出するために使用される。なお、本実施形態においては、m本のX方向電極40とn本のY方向電極50がタッチパネル10上に形成されているものとする(mおよびnは自然数)。   On the other hand, one Y-direction electrode 50 includes a plurality of rhombus electrodes 52 and connection wirings 54 penetrating them in the vertical direction (Y direction) in the drawing. Similarly to the X-direction electrode 40, the Y-direction electrode 50 is also manufactured as the same conductive film by electrically connecting the plurality of rhombus electrodes 52 and the connection wiring 54 to each other. Further, Y-direction electrodes 50 are repeatedly arranged in the vertical direction (X direction) in the figure on the surface of the transparent substrate 12. Thus, the Y-direction electrode 50 is a long conductive film arranged in parallel in the X direction, and is used for detecting the position of the indicator in the X direction. In the present embodiment, it is assumed that m X-direction electrodes 40 and n Y-direction electrodes 50 are formed on the touch panel 10 (m and n are natural numbers).

また、同図に示すように、X方向電極40用の各菱形電極42とY方向電極50用の各菱形電極52は、互いに重ならないようにマトリクス状に配列される。また、図示を省略しているが、m本の接続配線44とn本の接続配線54が交差する各部分には絶縁膜が介挿されている。つまり、同図に示す構成の場合、透明基板12の表面上には、まず、n本のY方向電極50が形成される。次に、m本のX方向電極40を形成した場合にm本の接続配線44とn本の接続配線54が交差するであろう各部分(m×n個)に絶縁膜が形成され、その後、m本のX方向電極40が形成される。従って、各X方向電極40と各Y方向電極50は電気的に絶縁されている。   Further, as shown in the figure, each rhombus electrode 42 for the X direction electrode 40 and each rhombus electrode 52 for the Y direction electrode 50 are arranged in a matrix so as not to overlap each other. Although not shown, an insulating film is interposed at each portion where the m connection wirings 44 and the n connection wirings 54 intersect. That is, in the case of the configuration shown in the figure, n Y-direction electrodes 50 are first formed on the surface of the transparent substrate 12. Next, when m X-direction electrodes 40 are formed, an insulating film is formed on each portion (m × n) where the m connection wirings 44 and the n connection wirings 54 will intersect, and thereafter , M X-direction electrodes 40 are formed. Therefore, each X direction electrode 40 and each Y direction electrode 50 are electrically insulated.

なお、X方向電極40やY方向電極50は液晶パネル30の画素電極と対向する。このためX方向電極40と画素電極との間およびY方向電極50と画素電極との間には寄生容量が付随する。画素電極には表示すべき階調に応じた電圧が供給されるが、X方向電極40やY方向電極50は寄生容量によって画素電極と容量カップリングしているため、画素電極の電位が変化するとX方向電極40やY方向電極50の電位が変化し、これがノイズとなる。つまり、画素電極の電位変化がノイズとなってX方向電極40やY方向電極50の電位に重畳するのである。特にIPS(in-plane switching)方式のように対向電極を持たない液晶パネル30の場合、対向電極をシールドとして機能させることができないので液晶パネル30からのノイズが大きくなる。ノイズ用電極20はシールドとして機能するが、タッチパネル10と液晶パネル30との対向面を覆っているだけなので、液晶パネル30からタッチパネル10へ伝播するノイズを完全に遮断することはできない。   The X direction electrode 40 and the Y direction electrode 50 are opposed to the pixel electrodes of the liquid crystal panel 30. For this reason, parasitic capacitance accompanies between the X direction electrode 40 and the pixel electrode and between the Y direction electrode 50 and the pixel electrode. A voltage corresponding to the gradation to be displayed is supplied to the pixel electrode. However, since the X-direction electrode 40 and the Y-direction electrode 50 are capacitively coupled to the pixel electrode by parasitic capacitance, the potential of the pixel electrode changes. The potentials of the X direction electrode 40 and the Y direction electrode 50 change, and this becomes noise. That is, the change in the potential of the pixel electrode becomes noise and is superimposed on the potential of the X direction electrode 40 and the Y direction electrode 50. In particular, in the case of the liquid crystal panel 30 that does not have a counter electrode as in the IPS (in-plane switching) method, the counter electrode cannot function as a shield, so noise from the liquid crystal panel 30 increases. Although the noise electrode 20 functions as a shield, the noise propagating from the liquid crystal panel 30 to the touch panel 10 cannot be completely blocked because it only covers the facing surface of the touch panel 10 and the liquid crystal panel 30.

図4は、液晶装置Dの電気的構成を示すブロック図である。なお、同図に示すタッチパネル10とノイズ用電極20とタッチ検出部100によって、本発明に係るセンシング装置が構成される。駆動回路302は、液晶パネル30に備わる複数の走査線を順次選択する走査信号を出力する走査線駆動回路と、液晶パネル30に備わる複数のデータ線に表示すべき階調に応じた電圧を供給するデータ線駆動回路を備える。表示制御回路304は、入力画像データDinに画像処理を施して出力画像データDoutを生成し、これを駆動回路304(データ線駆動回路)に供給する。また、表示制御回路304は、駆動回路302に各種のタイミング信号を供給する。このタイミング信号には、例えば、走査線駆動回路を駆動するためのYクロック信号およびY方向の転送開始を指示するY転送開始パルスや、データ線駆動回路を駆動するためのXクロック信号およびX方向の転送開始を指示するX転送開始パルス等が含まれる。また、これらのタイミング信号の一部または全部がタッチ検出部100にも供給される。   FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal device D. The sensing device according to the present invention is configured by the touch panel 10, the noise electrode 20, and the touch detection unit 100 shown in FIG. The driving circuit 302 supplies a scanning line driving circuit that outputs a scanning signal for sequentially selecting a plurality of scanning lines provided in the liquid crystal panel 30 and a voltage corresponding to the gradation to be displayed on the plurality of data lines provided in the liquid crystal panel 30. A data line driving circuit is provided. The display control circuit 304 performs image processing on the input image data Din to generate output image data Dout, and supplies this to the drive circuit 304 (data line drive circuit). Further, the display control circuit 304 supplies various timing signals to the drive circuit 302. The timing signal includes, for example, a Y clock signal for driving the scanning line driving circuit and a Y transfer start pulse for instructing start of transfer in the Y direction, an X clock signal for driving the data line driving circuit, and the X direction. X transfer start pulse for instructing the start of transfer. Further, part or all of these timing signals are also supplied to the touch detection unit 100.

タッチ検出部100は、駆動回路102と静電容量検出部104と補正部106と位置検出部108を有する。駆動回路102は、m+n本の検出用電極を1本ずつ順番に選択し、選択した検出用電極に初期化電位を印加する。駆動回路102において選択された検出用電極を検出用電極i(i=1〜m+n)としたとき、静電容量検出部104は、検出用電極iを一端が接地された抵抗に接続し、検出用電極iに蓄積された電荷を抵抗を介して放電することで、そのときの時定数から検出用電極iの静電容量を求める。   The touch detection unit 100 includes a drive circuit 102, a capacitance detection unit 104, a correction unit 106, and a position detection unit 108. The drive circuit 102 sequentially selects m + n detection electrodes one by one, and applies an initialization potential to the selected detection electrodes. When the detection electrode selected in the drive circuit 102 is a detection electrode i (i = 1 to m + n), the capacitance detection unit 104 connects the detection electrode i to a resistor whose one end is grounded to detect the detection electrode i. By discharging the charge accumulated in the electrode for i through a resistor, the capacitance of the electrode for detection i is obtained from the time constant at that time.

各検出用電極には寄生容量が付随するためその容量値と、静電容量検出部104において接続された抵抗(抵抗値)とで放電時の時定数が定まる。検出用電極iの上部に指示体が位置する場合、検出用電極iと指示体との間にコンデンサが形成されて新たな容量が発生する。このため検出用電極iに付随する容量が増大し、放電時の時定数が大きくなる。初期化電位を検出用電極に印加する期間を初期化期間とし、これに続く期間を検出期間としたとき、静電容量検出部104は、検出期間において放電時の時定数を計測することで各検出用電極の静電容量(容量値)を検出する。例えば、タッチパネル10において図3に示す破線丸印FRの部分に指示体が触れた場合、X方向電極40については、図中上から数えて1番目のX方向電極40の容量値が他のX方向電極40の容量値よりも大きくなる。また、Y方向電極50については、図中左から数えて4番目のY方向電極50の容量値が他のY方向電極50の容量値よりも大きくなる。   Since each detection electrode is accompanied by a parasitic capacitance, a time constant at the time of discharge is determined by the capacitance value and the resistance (resistance value) connected in the capacitance detection unit 104. When the indicator is positioned above the detection electrode i, a capacitor is formed between the detection electrode i and the indicator to generate a new capacitance. For this reason, the capacitance associated with the detection electrode i increases, and the time constant during discharge increases. When the period in which the initialization potential is applied to the detection electrode is an initialization period and the subsequent period is a detection period, the capacitance detection unit 104 measures each time constant during discharge in the detection period by measuring each time constant. The capacitance (capacitance value) of the detection electrode is detected. For example, when the indicator touches the broken line circle FR shown in FIG. 3 on the touch panel 10, for the X direction electrode 40, the capacitance value of the first X direction electrode 40 counted from the top in FIG. It becomes larger than the capacitance value of the direction electrode 40. For the Y-direction electrode 50, the capacitance value of the fourth Y-direction electrode 50 counted from the left in the drawing is larger than the capacitance values of the other Y-direction electrodes 50.

駆動回路102と静電容量検出部104は、このようにして各検出用電極の容量値CEを測定すると共に、ノイズ用電極20についても検出用電極の場合と同様に放電時の時定数を計測することでその容量値CNを測定する。なお、駆動回路102と静電容量検出部104によって、各検出用電極の容量値CE(m+n個)とノイズ用電極20の容量値CN(1個)を測定する測定部が構成される。また、このようにして測定された各検出用電極の容量値CEとノイズ用電極20の容量値CNが補正部106に出力される。   The drive circuit 102 and the capacitance detection unit 104 measure the capacitance value CE of each detection electrode in this way, and measure the time constant during discharge for the noise electrode 20 as in the case of the detection electrode. As a result, the capacitance value CN is measured. The drive circuit 102 and the capacitance detection unit 104 constitute a measurement unit that measures the capacitance value CE (m + n) of each detection electrode and the capacitance value CN (1) of the noise electrode 20. Further, the capacitance value CE of each detection electrode and the capacitance value CN of the noise electrode 20 thus measured are output to the correction unit 106.

補正部106は、ノイズ用電極20の容量値CNを用いて各検出用電極の容量値CE(m+n個)を補正する。ここでは、液晶パネル30からのノイズによって各検出用電極に誘起される容量分、すなわちノイズ用電極20(シールド)で防ぎきれなかったノイズによる容量分を補正する。例えば、駆動回路102と静電容量検出部104によって測定された検出用電極i(i=1〜m+n)の容量値をCE(i)とし、検出用電極iの補正後の容量値をCE’(i)としたとき、補正部106は、以下に示す[式1]を用いて各検出用電極の容量値CEを補正する。また、補正部106は、補正した各検出用電極の容量値CE’(m+n個)を位置検出部108に出力する。
CE(i)’=CE(i)−α×CN …[式1]
The correction unit 106 corrects the capacitance value CE (m + n) of each detection electrode using the capacitance value CN of the noise electrode 20. Here, the capacitance induced by each detection electrode due to noise from the liquid crystal panel 30, that is, the capacitance due to noise that could not be prevented by the noise electrode 20 (shield) is corrected. For example, the capacitance value of the detection electrode i (i = 1 to m + n) measured by the drive circuit 102 and the capacitance detection unit 104 is CE (i), and the corrected capacitance value of the detection electrode i is CE ′. When (i) is assumed, the correction unit 106 corrects the capacitance value CE of each detection electrode using [Expression 1] shown below. Further, the correction unit 106 outputs the corrected capacitance value CE ′ (m + n) of each detection electrode to the position detection unit 108.
CE (i) ′ = CE (i) −α × CN (Formula 1)

なお、[式1]におけるα×CNの部分が、ノイズ用電極20(シールド)で防ぎきれなかったノイズによって検出用電極に誘起される容量分になる。つまり、補正部106では、測定されたノイズ用電極20の容量値CNに係数α(α<1)を乗算することで、ノイズ用電極20で防ぎきれなかったノイズによって検出用電極に誘起される容量値(α×CN)を特定し、この容量値を各検出用電極の容量値CEから減算することで、上記のノイズによる影響を除去しているのである。   In addition, the α × CN portion in [Expression 1] is a capacitance induced in the detection electrode by noise that could not be prevented by the noise electrode 20 (shield). In other words, the correction unit 106 multiplies the measured capacitance value CN of the noise electrode 20 by the coefficient α (α <1) to induce the detection electrode by noise that could not be prevented by the noise electrode 20. By specifying the capacitance value (α × CN) and subtracting this capacitance value from the capacitance value CE of each detection electrode, the influence of the noise is removed.

また、係数αの値は、ノイズ用電極20の容量値CNと、ノイズ用電極20(シールド)で防ぎきれなかったノイズによって検出用電極に誘起される容量値との関係を実際に測定した上で定められる。ノイズ用電極20の面積は個々の検出用電極の面積より格段に大きいことや、ノイズ用電極20をシールドとして機能させているのでノイズ用電極20が受けるノイズの方が個々の検出用電極が受けるノイズよりも格段に大きいことから、係数αの値は少なくとも1未満になる。   The value of the coefficient α is obtained by actually measuring the relationship between the capacitance value CN of the noise electrode 20 and the capacitance value induced in the detection electrode by noise that cannot be prevented by the noise electrode 20 (shield). Determined by The area of the noise electrode 20 is much larger than the area of each detection electrode, and since the noise electrode 20 functions as a shield, the noise received by the noise electrode 20 is received by each detection electrode. Since it is much larger than noise, the value of the coefficient α is at least less than 1.

なお、補正部106は、以下に示す[式2]を用いて各検出用電極の容量値CEを補正する構成であってもよい。この場合、タッチ検出部100は、図示を省略したメモリを備え、測定したノイズ用電極20の容量値CNをメモリに記憶する。補正部106は、メモリに記憶されている複数の容量値CNの平均値を求め、この平均値を用いて各検出用電極の容量値CEを補正する。
CE(i)’=CE(i)−α×ΣCN/サンプリング数 …[式2]
The correction unit 106 may be configured to correct the capacitance value CE of each detection electrode using [Equation 2] shown below. In this case, the touch detection unit 100 includes a memory (not shown), and stores the measured capacitance value CN of the noise electrode 20 in the memory. The correction unit 106 obtains an average value of a plurality of capacitance values CN stored in the memory, and corrects the capacitance value CE of each detection electrode using the average value.
CE (i) ′ = CE (i) −α × ΣCN / number of samplings [Equation 2]

また、補正部106は、以下に示す[式3]を用いて各検出用電極の容量値CEを補正する構成であってもよい。この場合、補正部106は、メモリに記憶されている複数の容量値CNのうち最大値と最小値との平均値を求め、この平均値を用いて各検出用電極の容量値CEを補正する。
CE(i)’=CE(i)−α×{(CNMAX+CNMIN)/2} …[式3]
The correction unit 106 may be configured to correct the capacitance value CE of each detection electrode using [Equation 3] shown below. In this case, the correction unit 106 obtains an average value of the maximum value and the minimum value among the plurality of capacitance values CN stored in the memory, and corrects the capacitance value CE of each detection electrode using the average value. .
CE (i) ′ = CE (i) −α × {(CN MAX + CN MIN ) / 2} [Equation 3]

位置検出部108は、補正後の各検出用電極の容量値CE’(m+n個)に基づいて、指示体の接触の有無やその接触位置を検出する。ここでは、まず、各検出用電極の容量値CE’に基づいて指示体の接触の有無が検出される。そして、指示体が接触している場合は、各検出用電極の容量値CE’に基づいて指示体の接触位置が検出される。例えば、位置検出部108は、セントロイド計算によって接触位置を示すX座標値PXとY座標値PYを算出する。   The position detection unit 108 detects the presence or absence of contact of the indicator and the contact position based on the corrected capacitance value CE ′ (m + n) of each detection electrode. Here, first, the presence / absence of contact of the indicator is detected based on the capacitance value CE ′ of each detection electrode. When the indicator is in contact, the contact position of the indicator is detected based on the capacitance value CE ′ of each detection electrode. For example, the position detection unit 108 calculates an X coordinate value PX and a Y coordinate value PY indicating the contact position by centroid calculation.

図3に示したようにX方向電極40とY方向電極50は平面視して格子を形作るように配置されているので、指示体がタッチパネル10に接触すると、指示体の接触位置およびその近傍に位置するX方向電極40およびY方向電極50の容量値が増大する。例えば、タッチパネル10において図3に示す破線丸印FRの部分に指示体が触れると、X方向電極40については、図中上から数えて1番目のX方向電極40の容量値と2番目のX方向電極40の容量値が増大する。また、Y方向電極50については、図中左から数えて3番目のY方向電極50の容量値と4番目のY方向電極50の容量値が増大する。   As shown in FIG. 3, the X-direction electrode 40 and the Y-direction electrode 50 are arranged so as to form a lattice in plan view. Therefore, when the indicator touches the touch panel 10, the indicator touches the touch position and its vicinity. The capacitance value of the X direction electrode 40 and the Y direction electrode 50 which are located increases. For example, when the indicator touches the broken line circle FR shown in FIG. 3 on the touch panel 10, the X-direction electrode 40 has the capacitance value of the first X-direction electrode 40 and the second X-direction electrode 40 counted from the top in the figure. The capacitance value of the direction electrode 40 increases. As for the Y-direction electrode 50, the capacitance value of the third Y-direction electrode 50 and the capacitance value of the fourth Y-direction electrode 50 increase from the left in the figure.

このとき、補正後の各X方向電極40の容量値CE’が図中上から順に、5.8,4.0,3.4,3.4,…であったとすると、各X方向電極40についての容量値CE’の変化量は、図中上から順に、2.4,0.6,0,0,…となる。また、補正後の各Y方向電極50の容量値CE’が図中左から順に、3.4,3.4,4.3,5.5,3.4,3.4,…であったとすると、各Y方向電極50についての容量値CE’の変化量は、図中左から順に、0,0,0.9,2.1,0,0,…となる。従って、セントロイド計算を行うことで、X座標値PXは、{(1×0)+(2×0)+(3×0.9)+(4×2.1)+(5×0)+(6×0)+…}/(0+0+0.9+2.1+0+0+…)=3.7となる。また、Y座標値PYは、{(1×2.4)+(2×0.6)+(3×0)+(4×0)+…}/(2.4+0.6+0+0+…)=1.2となる。   At this time, if the corrected capacitance value CE ′ of each X-direction electrode 40 is 5.8, 4.0, 3.4, 3.4,... The change amount of the capacitance value CE ′ with respect to is 2.4, 0.6, 0, 0,... Sequentially from the top in the figure. Further, the corrected capacitance value CE ′ of each Y-direction electrode 50 is 3.4, 3.4, 4.3, 5.5, 3.4, 3.4,. Then, the change amount of the capacitance value CE ′ for each Y-direction electrode 50 becomes 0, 0, 0.9, 2.1, 0, 0,... In order from the left in the figure. Therefore, by performing the centroid calculation, the X coordinate value PX is obtained as {(1 × 0) + (2 × 0) + (3 × 0.9) + (4 × 2.1) + (5 × 0) + (6 × 0) +...} / (0 + 0 + 0.9 + 2.1 + 0 + 0 +...) = 3.7. The Y coordinate value PY is {(1 × 2.4) + (2 × 0.6) + (3 × 0) + (4 × 0) +...} / (2.4 + 0.6 + 0 + 0 +...) = 1 .2.

このようにして算出されたX座標値PXとY座標値PYが指示体の接触位置を示す位置情報として位置検出部108から出力される。なお、位置検出部108は、最大の容量値CE’を有するX方向電極40およびY方向電極50からX座標値PXとY座標値PYを特定してもよい。この場合、上述した例では、X座標値PXが“4”となり、Y座標値PYが“1”となる。また、位置検出部108は、指示体が接触していない場合、X座標値PXとY座標値PYの代わりに、非接触である旨を示す信号を出力する。   The X coordinate value PX and the Y coordinate value PY calculated in this way are output from the position detection unit 108 as position information indicating the contact position of the indicator. The position detector 108 may specify the X coordinate value PX and the Y coordinate value PY from the X direction electrode 40 and the Y direction electrode 50 having the maximum capacitance value CE ′. In this case, in the above-described example, the X coordinate value PX is “4” and the Y coordinate value PY is “1”. Further, when the indicator is not in contact, the position detection unit 108 outputs a signal indicating non-contact instead of the X coordinate value PX and the Y coordinate value PY.

図5は、タッチ検出部100の動作を示すフローチャートである。同図に示すようにタッチ検出部100は、初期処理を終えると(ステップS101)、タッチ検出の開始タイミングであるか否かを判定する(ステップS102)。例えば、液晶パネル30の表示制御と同期して1フレームごとに1回の割合でタッチ検出を行う場合、タッチ検出部100は、表示制御回路304から供給されるタイミング信号に基づいて新たなフレームに移行したことを検出すると、タッチ検出の開始タイミングであると判定し(ステップS102:YES)、ステップS103に進む。なお、タッチ検出を開始するタイミングやタッチ検出を行う周期は、上記の例に限定されず任意に定めることができる。   FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the touch detection unit 100. As shown in the figure, after completing the initial process (step S101), the touch detection unit 100 determines whether or not it is a touch detection start timing (step S102). For example, when touch detection is performed at a rate of once per frame in synchronization with the display control of the liquid crystal panel 30, the touch detection unit 100 generates a new frame based on the timing signal supplied from the display control circuit 304. When it is detected that the transition has been made, it is determined that it is a touch detection start timing (step S102: YES), and the process proceeds to step S103. Note that the timing for starting touch detection and the cycle for performing touch detection are not limited to the above example and can be arbitrarily determined.

タッチ検出を開始すると、まず、駆動回路102と静電容量検出部104によって、各検出用電極の容量値CE(m+n個)が測定される(ステップS103)。また、測定された各検出用電極の容量値CEがメモリ(図示省略)に格納される(ステップS104)。次に、駆動回路102と静電容量検出部104によって、ノイズ用電極20の容量値CN(1個)が測定され(ステップS105)、測定された容量値CNがメモリに格納される(ステップS106)。   When the touch detection is started, first, the drive circuit 102 and the capacitance detection unit 104 measure the capacitance value CE (m + n) of each detection electrode (step S103). Further, the measured capacitance value CE of each detection electrode is stored in a memory (not shown) (step S104). Next, the drive circuit 102 and the capacitance detection unit 104 measure the capacitance value CN (one) of the noise electrode 20 (step S105), and the measured capacitance value CN is stored in the memory (step S106). ).

この後、補正部106は、上述した[式1]を用いて各検出用電極の容量値CE(m+n個)を補正する(ステップS107)。勿論、補正部106は、上述した[式2]や[式3]を用いて補正を行う構成であってもよい。なお、本実施形態では、ステップS105で測定された1つの容量値CNを用いてm+n個の総ての容量値CEを補正しているが、1つの検出用電極の容量値CE(i)を測定するたびにノイズ用電極20の容量値CN(i)を測定し、各検出用電極の容量値CE(i)を、対応する容量値CN(i)を用いて補正する構成であってもよい。この構成であれば、より正確にノイズの影響を除去することができる。   Thereafter, the correction unit 106 corrects the capacitance value CE (m + n) of each detection electrode using [Expression 1] described above (step S107). Of course, the correction unit 106 may be configured to perform correction using [Expression 2] or [Expression 3] described above. In the present embodiment, all the capacitance values CE of m + n are corrected using the single capacitance value CN measured in step S105, but the capacitance value CE (i) of one detection electrode is corrected. Even when the capacitance value CN (i) of the noise electrode 20 is measured each time measurement is performed, the capacitance value CE (i) of each detection electrode is corrected using the corresponding capacitance value CN (i). Good. With this configuration, the influence of noise can be more accurately removed.

次に、位置検出部108は、補正後の各検出用電極の容量値CE’(m+n個)に基づいて、指示体の接触の有無やその接触位置を検出する(ステップS108)。位置検出部108は、指示体が接触している場合、接触位置を示すX座標値PXとY座標値PYを特定し、これを出力する。また、指示体が接触していない場合、位置検出部108は、X座標値PXとY座標値PYの代わりに、非接触である旨を示す信号を出力する。なお、ステップS108では、必ずしも指示体の接触の有無と指示体の接触位置の両方を検出する必要は無く、指示体の接触の有無のみを検出する構成であってもよい。   Next, the position detection unit 108 detects the presence / absence of the pointer and the contact position based on the corrected capacitance value CE ′ (m + n) of each detection electrode (step S108). When the indicator is in contact, the position detection unit 108 specifies the X coordinate value PX and the Y coordinate value PY indicating the contact position, and outputs them. When the indicator is not in contact, the position detection unit 108 outputs a signal indicating non-contact instead of the X coordinate value PX and the Y coordinate value PY. In step S108, it is not always necessary to detect both the presence / absence of the indicator and the contact position of the indicator, and it may be configured to detect only the presence / absence of the indicator.

以上説明したように本実施形態によれば、ノイズ用電極20は、液晶パネル30からタッチパネル10へ伝播するノイズを防ぐシールドとして機能する他、液晶パネル30からのノイズを測定するための電極として機能する。また、補正部106では、ノイズ用電極20(シールド)で防ぎきれなかったノイズによって各検出用電極に誘起される容量分を補正する。従って、ノイズ用電極20のシールド効果と補正部106における補正によって液晶パネル30からのノイズの影響を除去した各検出用電極の容量値CE’に基づいて、指示体の接触の有無やその接触位置の検出が行われる。よって、従来に比べ、より高精度に指示体の接触の有無やその接触位置を検出することができる。   As described above, according to the present embodiment, the noise electrode 20 functions as a shield for preventing noise propagating from the liquid crystal panel 30 to the touch panel 10 and also functions as an electrode for measuring noise from the liquid crystal panel 30. To do. Further, the correction unit 106 corrects the capacitance induced in each detection electrode by noise that could not be prevented by the noise electrode 20 (shield). Therefore, based on the capacitance value CE ′ of each detection electrode from which the influence of noise from the liquid crystal panel 30 is removed by the shielding effect of the noise electrode 20 and correction by the correction unit 106, the presence or absence of contact of the indicator and the contact position thereof. Is detected. Therefore, it is possible to detect the presence or absence of contact of the indicator and the contact position thereof with higher accuracy than in the past.

<2.変形例>
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下の変形が可能である。また、以下に示す2以上の変形例を適宜組み合わせることもできる。
<2. Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. Also, two or more modifications shown below can be combined as appropriate.

(変形例1)
図6は、変形例1に係る液晶装置D’の電気的構成を示すブロック図である。同図に示す液晶装置D’は、切替制御部110とスイッチSWが追加されている点で上述した実施形態における液晶装置Dと構成が相違する。切替制御部110は、スイッチSWのオンとオフを切り替える切替信号を出力する。スイッチSWは、例えば、切替信号の信号レベルがLowの場合にオフとなり、切替信号の信号レベルがHiの場合にオンとなる。切替制御部110は、ノイズ用電極20の容量値CNを測定する測定期間において切替信号の信号レベルをLowにし、測定期間以外の期間において切替信号の信号レベルをHiにする。これにより、測定期間においては、スイッチSWがオフになり、ノイズ用電極20が駆動回路102および静電容量検出部104に接続される。また、測定期間以外の期間においては、スイッチSWがオンになり、ノイズ用電極20がGNDに接続される。このようにノイズ用電極20の容量値CNを測定していない期間において、ノイズ用電極20を接地することでそのシールド効果を高めるようにしてもよい。
また、ノイズ用電極20の容量値CNを測定していない期間において、ノイズ用電極20をGNDではなく交流電源に接続し、ノイズ用電極20を交流駆動することでそのシールド効果を高めるようにしてもよい。
なお、以上のようにノイズ用電極20を接地または交流駆動する構成を採用した場合、各検出用電極の容量値CE(m+n個)の測定時にはノイズ用電極20のシールド効果が高まっているので、上述した実施形態の場合に比べ、[式1]〜[式3]における係数αの値を小さくする必要がある。
(Modification 1)
FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal device D ′ according to the first modification. The liquid crystal device D ′ shown in the figure is different from the liquid crystal device D in the above-described embodiment in that a switching control unit 110 and a switch SW are added. The switching control unit 110 outputs a switching signal for switching the switch SW on and off. For example, the switch SW is turned off when the signal level of the switching signal is Low, and turned on when the signal level of the switching signal is Hi. The switching control unit 110 sets the signal level of the switching signal to Low in the measurement period in which the capacitance value CN of the noise electrode 20 is measured, and sets the signal level of the switching signal to Hi in a period other than the measurement period. Thereby, in the measurement period, the switch SW is turned off, and the noise electrode 20 is connected to the drive circuit 102 and the capacitance detection unit 104. In a period other than the measurement period, the switch SW is turned on, and the noise electrode 20 is connected to GND. Thus, in the period when the capacitance value CN of the noise electrode 20 is not measured, the shielding effect may be enhanced by grounding the noise electrode 20.
Further, during the period when the capacitance value CN of the noise electrode 20 is not measured, the noise electrode 20 is connected to an AC power source instead of GND, and the noise electrode 20 is AC driven to enhance its shielding effect. Also good.
When the configuration in which the noise electrode 20 is grounded or AC driven as described above is adopted, the shielding effect of the noise electrode 20 is increased when measuring the capacitance value CE (m + n) of each detection electrode. Compared to the case of the above-described embodiment, it is necessary to reduce the value of the coefficient α in [Expression 1] to [Expression 3].

(変形例2)
上述した実施形態では、計算式を用いて各検出用電極の容量値CEを補正する場合を説明したが、補正部106は、図7に示す補正テーブル112を参照して各検出用電極の容量値CEを補正する構成であってもよい。補正テーブル112には、図7に示すように、ノイズ用電極20の容量値CNが取り得る範囲を複数に区分して得られる各区分ごとに、補正用の容量値CLが対応付けられて格納されている。この補正テーブル112における補正用容量値CLは、上述した[式1]におけるα×CNに相当する。補正部106は、補正テーブル112を参照し、測定されたノイズ用電極20の容量値CNに対応する補正用容量値CLを読み出し、読み出した補正用容量値CLを各検出用電極の容量値CEから減算する。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the case where the capacitance value CE of each detection electrode is corrected using a calculation formula has been described. However, the correction unit 106 refers to the correction table 112 illustrated in FIG. It may be configured to correct the value CE. As shown in FIG. 7, the correction table 112 stores a correction capacitance value CL in association with each division obtained by dividing the range of the capacitance value CN of the noise electrode 20 into a plurality of divisions. Has been. The correction capacitance value CL in the correction table 112 corresponds to α × CN in [Expression 1] described above. The correction unit 106 refers to the correction table 112, reads the correction capacitance value CL corresponding to the measured capacitance value CN of the noise electrode 20, and uses the read correction capacitance value CL as the capacitance value CE of each detection electrode. Subtract from

(変形例3)
検出用電極(X方向電極40とY方向電極50)は、図3に示した構成に限らない。例えば、複数のX方向電極と複数のY方向電極を絶縁膜を介して対向配置してもよい。また、この場合にX方向電極やY方向電極の形状を短冊状にしてもよい。また、矩形形状の検出用電極をマトリクス状に配列してもよい。
(Modification 3)
The detection electrodes (X-direction electrode 40 and Y-direction electrode 50) are not limited to the configuration shown in FIG. For example, a plurality of X direction electrodes and a plurality of Y direction electrodes may be arranged to face each other with an insulating film interposed therebetween. In this case, the shape of the X direction electrode or the Y direction electrode may be a strip shape. Further, rectangular detection electrodes may be arranged in a matrix.

(変形例4)
検出用電極は複数でなく1個であってもよい。この場合、駆動回路102と静電容量検出部104によって測定される容量値CEは1個になる。また、補正部106では1個の容量値CEについて補正を行う。また、位置検出部108は、接触検出部として機能し、補正後の1個の容量値CE’に基づいて指示体の接触の有無を検出する。
(Modification 4)
There may be one detection electrode instead of a plurality. In this case, the capacitance value CE measured by the drive circuit 102 and the capacitance detection unit 104 is one. Further, the correction unit 106 corrects one capacitance value CE. In addition, the position detection unit 108 functions as a contact detection unit, and detects the presence or absence of contact of the indicator based on one corrected capacitance value CE ′.

(変形例5)
ノイズ用電極20の設置場所はタッチパネル10の裏面に限らない。例えば、液晶パネル30の上面にノイズ用電極20を形成してもよい。また、タッチパネル10とは異なる透明基板の表面にノイズ用電極20を形成し、この透明基板をタッチパネル10と液晶パネル30との間に設けてもよい。また、ノイズ用電極20は、液晶パネル30の表示領域の全部を覆う構成ではなく一部を覆う構成であってもよい。このようにノイズ用電極20は、タッチパネル10と液晶パネル30との間に、液晶パネル30の表示領域の全部または一部を覆うように設けられていればよい。また、表示装置は、液晶表示装置に限らず、例えば、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ等であってもよい。
(Modification 5)
The installation location of the noise electrode 20 is not limited to the back surface of the touch panel 10. For example, the noise electrode 20 may be formed on the upper surface of the liquid crystal panel 30. Alternatively, the noise electrode 20 may be formed on the surface of a transparent substrate different from the touch panel 10, and the transparent substrate may be provided between the touch panel 10 and the liquid crystal panel 30. The noise electrode 20 may be configured to cover a part of the display area of the liquid crystal panel 30 instead of the entire display area. As described above, the noise electrode 20 may be provided between the touch panel 10 and the liquid crystal panel 30 so as to cover all or part of the display area of the liquid crystal panel 30. The display device is not limited to a liquid crystal display device, and may be, for example, an organic EL display, a plasma display, a CRT (Cathode Ray Tube) display, or the like.

<3.応用例>
次に、本発明に係るセンシング装置を搭載した電子機器について説明する。図8〜図10には、以上説明した何れかの形態に係る液晶装置500を搭載した電子機器が図示されている。
図8は、液晶装置500を搭載したモバイル型のパーソナルコンピューター2000の構成を示す斜視図である。パーソナルコンピューター2000は、表示ユニットおよびタッチ入力ユニットとしての液晶装置500と、電源スイッチ2001やキーボード2002が設けられた本体部2010を備える。
図9は、液晶装置500を搭載した携帯電話機3000の構成を示す斜視図である。携帯電話機3000は、表示ユニットおよびタッチ入力ユニットとしての液晶装置500と、複数の操作ボタン3001やスクロールボタン3002を備える。スクロールボタン3002を操作することで液晶装置500に表示される画像がスクロールされる。
図10は、液晶装置500を搭載した情報携帯端末4000(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す斜視図である。情報携帯端末4000は、表示ユニットおよびタッチ入力ユニットとしての液晶装置500と、複数の操作ボタン4001や電源スイッチ4002を備える。操作ボタン4001を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置500に表示される。
なお、液晶装置500が搭載される電子機器としては、図8〜図10に例示した機器の他、テレビ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、テレビ電話機、POS端末、プリンター、スキャナー、複写機、ビデオプレーヤー、電子ペーパー等が挙げられる。
<3. Application example>
Next, an electronic device equipped with the sensing device according to the present invention will be described. 8 to 10 illustrate an electronic device on which the liquid crystal device 500 according to any one of the above-described forms is mounted.
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a mobile personal computer 2000 equipped with the liquid crystal device 500. The personal computer 2000 includes a liquid crystal device 500 serving as a display unit and a touch input unit, and a main body 2010 provided with a power switch 2001 and a keyboard 2002.
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone 3000 on which the liquid crystal device 500 is mounted. The cellular phone 3000 includes a liquid crystal device 500 as a display unit and a touch input unit, and a plurality of operation buttons 3001 and scroll buttons 3002. By operating the scroll button 3002, an image displayed on the liquid crystal device 500 is scrolled.
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of an information portable terminal 4000 (PDA: Personal Digital Assistants) on which the liquid crystal device 500 is mounted. The portable information terminal 4000 includes a liquid crystal device 500 as a display unit and a touch input unit, and a plurality of operation buttons 4001 and a power switch 4002. When the operation button 4001 is operated, various types of information such as an address book and a schedule book are displayed on the liquid crystal device 500.
In addition, as an electronic device in which the liquid crystal device 500 is mounted, in addition to the devices illustrated in FIG. 8 to FIG. Examples include printers, scanners, copiers, video players, and electronic paper.

D,D’,500…液晶装置、10…タッチパネル、12…透明基板、14…電極層、16…接着層、18…保護層、20…ノイズ用電極、30…液晶パネル、40…X方向電極、42…菱形電極、44…接続配線、50…Y方向電極、52…菱形電極、54…接続配線、100,100’…タッチ検出部、102…駆動回路、104…静電容量検出部、106…補正部、108…位置検出部、CE…各検出用電極の容量値、CN…ノイズ用電極の容量値、CE’…補正後の各検出用電極の容量値、PX…X座標値、PY…Y座標値、110…切替制御部、SW…スイッチ、112…補正テーブル、CL…補正用容量値、302…駆動回路、304…表示制御回路、Din…入力画像データ、Dout…出力画像データ、2000…パーソナルコンピューター、2001…電源スイッチ、2002…キーボード、2010…本体部、3000…携帯電話機、3001…操作ボタン、3002…スクロールボタン、4000…情報携帯端末、4001…操作ボタン、4002…電源スイッチ。
D, D ', 500 ... Liquid crystal device, 10 ... Touch panel, 12 ... Transparent substrate, 14 ... Electrode layer, 16 ... Adhesive layer, 18 ... Protective layer, 20 ... Noise electrode, 30 ... Liquid crystal panel, 40 ... X direction electrode 42 ... Diamond electrode, 44 ... Connection wiring, 50 ... Y direction electrode, 52 ... Diamond electrode, 54 ... Connection wiring, 100, 100 '... Touch detection unit, 102 ... Drive circuit, 104 ... Capacitance detection unit, 106 ... correction unit 108 ... position detection unit CE ... capacitance value of each detection electrode, CN ... capacitance value of noise electrode, CE '... capacitance value of each detection electrode after correction, PX ... X coordinate value, PY ... Y coordinate value, 110 ... switch control unit, SW ... switch, 112 ... correction table, CL ... correction capacitance value, 302 ... drive circuit, 304 ... display control circuit, Din ... input image data, Dout ... output image data, 2000 ... Personal Pewter, 2001 ... power switch, 2002 ... keyboard, 2010 ... the main body portion, 3000 ... mobile phone, 3001 ... operation button, 3002 ... scroll button, 4000 ... portable information terminal, 4001 ... operation button, 4002 ... power switch.

Claims (10)

指示体の接触を検出するための第1電極を有するタッチパネルと、
前記タッチパネルと表示装置の画面との間に前記画面の全部または一部を覆うように設けられた第2電極と、
前記第1電極の容量値と前記第2電極の容量値とを測定する測定部と、
前記第2電極の容量値を用いて前記第1電極の容量値を補正する補正部と、
前記補正部で補正された容量値に基づいて、前記指示体の接触の有無を検出する検出部と、
を備えることを特徴とするセンシング装置。
A touch panel having a first electrode for detecting contact of the indicator;
A second electrode provided so as to cover all or part of the screen between the touch panel and the screen of the display device;
A measuring unit for measuring the capacitance value of the first electrode and the capacitance value of the second electrode;
A correction unit that corrects the capacitance value of the first electrode using the capacitance value of the second electrode;
Based on the capacitance value corrected by the correction unit, a detection unit that detects the presence or absence of contact of the indicator,
A sensing device comprising:
前記補正部は、前記表示装置からのノイズによって前記第1電極に誘起される容量値を前記第2電極の容量値から特定し、特定した容量値を前記第1電極の容量値から減算する
ことを特徴とする請求項1に記載のセンシング装置。
The correction unit specifies a capacitance value induced in the first electrode by noise from the display device from a capacitance value of the second electrode, and subtracts the specified capacitance value from the capacitance value of the first electrode. The sensing device according to claim 1.
前記測定部で測定された前記第2電極の容量値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記記憶部に記憶されている複数の容量値の平均値を算出し、当該平均値を用いて前記第1電極の容量値を補正する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のセンシング装置。
A storage unit for storing the capacitance value of the second electrode measured by the measurement unit;
The correction unit calculates an average value of a plurality of capacitance values stored in the storage unit, and corrects the capacitance value of the first electrode using the average value. The sensing device described in 1.
前記補正部は、前記記憶部に記憶されている複数の容量値のうち、最大値と最小値との平均値を算出し、当該平均値を用いて前記第1電極の容量値を補正する
ことを特徴とする請求項3に記載のセンシング装置。
The correction unit calculates an average value of a maximum value and a minimum value among a plurality of capacitance values stored in the storage unit, and corrects the capacitance value of the first electrode using the average value. The sensing device according to claim 3.
指示体の接触を検出するための第1電極を複数有するタッチパネルと、
前記タッチパネルと表示装置の画面との間に前記画面の全部または一部を覆うように設けられた第2電極と、
前記複数の第1電極の各々の容量値と前記第2電極の容量値とを測定する測定部と、
前記第2電極の容量値を用いて前記複数の第1電極の各々の容量値を補正する補正部と、
前記補正部で補正された各容量値に基づいて、前記指示体の接触の有無または前記指示体の接触位置を検出する検出部と、
を備えることを特徴とするセンシング装置。
A touch panel having a plurality of first electrodes for detecting contact of an indicator;
A second electrode provided so as to cover all or part of the screen between the touch panel and the screen of the display device;
A measuring unit that measures the capacitance value of each of the plurality of first electrodes and the capacitance value of the second electrode;
A correction unit that corrects the capacitance value of each of the plurality of first electrodes using the capacitance value of the second electrode;
Based on each capacitance value corrected by the correction unit, a detection unit for detecting presence or absence of contact of the indicator or a contact position of the indicator;
A sensing device comprising:
前記第2電極の容量値を測定する測定期間において前記第2電極を前記測定部に接続し、前記測定期間以外の期間において前記第2電極を接地する切替部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載のセンシング装置。
The apparatus further comprises a switching unit that connects the second electrode to the measurement unit in a measurement period in which the capacitance value of the second electrode is measured, and grounds the second electrode in a period other than the measurement period. The sensing device according to any one of Items 1 to 5.
前記第2電極の容量値を測定する測定期間において前記第2電極を前記測定部に接続し、前記測定期間以外の期間において前記第2電極を交流電源に接続する切替部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載のセンシング装置。
A switching unit that connects the second electrode to the measurement unit in a measurement period in which the capacitance value of the second electrode is measured, and connects the second electrode to an AC power supply in a period other than the measurement period. The sensing device according to any one of claims 1 to 5.
前記第2電極は、前記タッチパネルのうち前記表示装置側の表面に形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載のセンシング装置。
The sensing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the second electrode is formed on a surface of the touch panel on the display device side.
前記第1電極および前記第2電極は、光透過性を有する導電材料で形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか一項に記載のセンシング装置。
The sensing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the first electrode and the second electrode are made of a light-transmitting conductive material.
請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載のセンシング装置を備えたことを特徴とする電子機器。
An electronic apparatus comprising the sensing device according to claim 1.
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