專利名稱：位置檢測裝置、顯示裝置和電子裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)公開涉及一種位置檢測裝置，用于檢測位于檢測表面上的位置作為由檢測目標接觸的位置、與檢測表面分離的目標的空間位置、以及檢測表面上由目標所作的移動。目標的含義是手指、手、手臂、筆等。在以下描述中，目標還稱為“手指等”。此外，本公開涉及采用位置檢測裝置的顯示裝置，以及具有這樣的顯示裝置的電子裝置。
背景技術：
過去，已經有已知的現(xiàn)有技術用于在由手指等接觸的位置上輸入信息。現(xiàn)有技術包括一種特別吸引注意的特定技術。根據該特定技術，提供一種顯示裝置，其能夠以與普通按鈕由手指等接觸時在普通按鈕的位置上輸入信息的操作相同的方式，在作為在顯示屏上出現(xiàn)的多種按鈕之一、由手指等接觸的按鈕的位置上輸入信息。關于該特定技術的更多信息，建議讀者參考日本專利公開No. 2005-275644和No. 2006-23904。依靠該特定技術，每一個普通按鈕可以作為顯示屏上顯示的按鈕集成在顯示裝置中，這樣提供的巨大好處在于能夠減少普通按鈕和顯示裝置占據的空間，以及減少組件的數量。存在多種類型的觸摸傳感器用于檢測手指等的接觸。普遍流行的觸摸傳感器的典型示例是靜電電容型傳感器。關于靜電電容型傳感器的更多信息，建議讀者參考日本專利公開No. 2006-23904。當手指等達到與觸摸面板接觸時，觸摸面板的表面上生成的電場變化，并且可以檢測為流到檢測電極的電流的頻率變化。然后，靜電電容型傳感器將手指等的接觸檢測為頻率的變化。也就是說，根據上述觸摸檢測方法，觸摸面板表面上生成的電場的變化檢測為流到檢測電極的電流的頻率的變化。因此，需要手指等達到與觸摸面板接觸，或者達到與表面充分接近的位置。如果手指等放置在遠離觸摸面板表面的位置，或者更具體地，如果手指等放置在遠離觸摸面板表面Icm的距離或更長的距離的位置，則沒有信息提供給觸摸面板。但是，如日本專利公開No. 2008-117371所述，即使手指等放置在遠離觸摸面板表面的位置，也可以通過例如根據作為手指等的目標的空間位置改變彼此相鄰的檢測電極之間的間隔，向觸摸面板提供信息。根據日本專利公開No. 2008-117371，通過減少掃描檢測電極的次數來改變彼此相鄰的檢測電極之間的間隔。

發(fā)明內容
順便地，根據上述位置檢測方法，為了能夠檢測與觸摸面板的表面分離的手指等， 希望將流到檢測電極的電流的頻率設置在大的值。但是，即使流到檢測電極的低頻電流實際上也可以用于檢測緊密接近觸摸面板表面的手指等。因此，引起了問題在通過利用流到檢測電極的高頻電流檢測緊密接近觸摸面板表面的手指等的操作中，浪費地消耗電功率。因此提供一種能夠降低浪費地消耗的功率的量的位置檢測裝置、采用該位置檢測裝置的顯示裝置和具有該顯示裝置的電子裝置，是處理上述問題的本公開的目標。
根據本公開的位置檢測裝置采用傳感器部分，具有布置在檢測表面上的多個檢測電極；選擇部分，配置為從檢測電極選擇一個或多個檢測電極；以及振蕩部分，具有通過由選擇部分選擇的一個或多個檢測電極中生成的電容確定的振蕩頻率。位置檢測裝置還包括轉換部分，配置為輸出代表由振蕩部分生成的振蕩信號的頻率的輸出信號；控制部分，配置為根據由轉換部分輸出的輸出信號，改變由振蕩部分生成的振蕩信號的頻率。根據本公開的顯示裝置采用顯示面板，顯示面板用于基于視頻信號在顯示表面上顯示圖像；以及上述位置檢測裝置。另一方面，根據本公開的電子裝置采用該顯示裝置。具體地說，顯示裝置采用顯示面板；傳感器部分，具有布置在顯示表面上的多個檢測電極；選擇部分，配置為從檢測電極選擇一個或多個檢測電極；以及振蕩部分，具有通過由選擇部分選擇的一個或多個檢測電極中生成的電容確定的振蕩頻率。顯示裝置還包括轉換部分，配置為輸出代表由振蕩部分生成的振蕩信號的頻率的輸出信號；控制部分，配置為根據由轉換部分輸出的輸出信號，改變由振蕩部分生成的振蕩信號的頻率。在位置檢測裝置、顯示裝置和電子裝置中，控制部分具有用于由轉換部分輸出的輸出信號的多個閾值。可以提供一種配置，其中當由轉換部分輸出的輸出信號超過閾值之一時，改變振蕩部分的頻率。此外，根據本公開，振蕩部分可以配置為包括信號源和可變電阻電阻器。在該情況下，可以提供一種配置，其中控制部分輸出控制信號到可變電阻電阻器，以便改變可變電阻電阻器的電阻，因此改變振蕩部分生成的振蕩信號的頻率。在位置檢測裝置、顯示裝置和電子裝置中，控制部分根據轉換部分輸出的輸出信號改變振蕩部分生成的振蕩信號的頻率。例如當在遠離表面的位置檢測手指等時，流到檢測裝置的電流的頻率設置在大的值。另一方面，當在緊密接近表面的位置檢測手指等時，流到檢測裝置的電流的頻率設置在小的值。以這種方式，根據檢測的手指等的位置調節(jié)振蕩部分生成的振蕩信號的頻率。根據由本公開提供的位置檢測裝置、顯示裝置和電子裝置，根據檢測的手指等的位置調節(jié)振蕩部分生成的振蕩信號的頻率。因而，當手指等放置在不需提高振蕩部分生成的振蕩信號的頻率情況下可以檢測手指等的位置時，可以降低消耗的功率的量。結果，可以降低浪費地消耗的功率的量。


圖1是示出能夠執(zhí)行接觸檢測和接近檢測的位置檢測裝置的典型配置的圖；圖2是示出根據本公開第一實施例的顯示裝置的典型配置的圖3是示出在圖2所示的顯示裝置中采用的位置檢測裝置的典型配置的圖。圖4是示出圖3所示的位置檢測裝置的典型內部配置的圖；圖5是示出在圖4所示的位置檢測裝置中采用的信號源的典型內部配置的圖；圖6A到6C是在由圖5所示的信號源執(zhí)行的典型操作的描述中參照的圖；圖7A到7D是示出在由圖5所示的信號源執(zhí)行的操作中生成的信號的波形的圖；圖8是示出根據本公開第二實施例的顯示裝置的典型配置的圖；圖9是示出圖8所示的顯示裝置中采用的作為具有觸摸傳感器的顯示面板的液晶顯示面板的典型配置的截面圖；圖10是示出圖4所示的位置檢測裝置的另一典型內部配置的圖；圖11是示出圖4所示的位置檢測裝置的又一典型內部配置的圖；圖12是示出圖10所示的位置檢測裝置的另一典型內部配置的圖；圖13是示出采用根據實施例等的顯示裝置的第一典型主機裝置的外觀的透視圖。圖14A是示出作為第二典型主機裝置的外觀的、從第二典型主機裝置的正視圖側觀察的外形的透視圖，在第二典型主機裝置中采用根據實施例等的顯示裝置；圖14B是示出作為第二典型主機裝置的外觀的、從第二典型主機裝置的后視圖側觀察的外形的透視圖；圖15是示出采用根據實施例等的顯示裝置的第三典型主機裝置的外觀的透視圖；圖16是示出采用根據實施例等的顯示裝置的第四典型主機裝置的外觀的透視圖；以及圖17A是示出采用根據實施例等的顯示裝置的第五典型主機裝置的打開狀態(tài)的正視圖；圖17B是示出第五典型主機裝置的打開狀態(tài)的側視圖；圖17C是第五典型主機裝置的關閉狀態(tài)的正視圖；圖17D是示出從左手側觀察的第五典型主機裝置的關閉狀態(tài)的左視圖；圖17E是示出從右手側觀察的第五典型主機裝置的關閉狀態(tài)的右視圖；圖17F是示出從上面觀察的第五典型主機裝置的關閉狀態(tài)的俯視圖；圖17G是示出從下面觀察的第五典型主機裝置的關閉狀態(tài)的仰視圖。
具體實施例方式以下通過參照各圖詳細描述本公開的實施例。要注意，按以下順序說明實施例。1 接觸檢測和接近檢測的基本原理(圖1)2 第一實施例(圖2到7)包括相互分離的液晶顯示面板和觸摸面板的典型配置3 第二實施例(圖8和9)包括相互集成的液晶顯示面板和觸摸面板的典型配置4 修改(圖 10 到 12)在選擇部分中的切換器件的其他示例在選擇部分和傳感器部分之間的連接的其他示例5 典型主機裝置(圖13到17G)
1 接觸檢測和觸摸檢測的基本原理(圖1)首先，以下描述說明了由根據實施例的顯示裝置執(zhí)行接觸檢測和接近檢測的基本原理。圖1是示出能夠執(zhí)行接觸檢測和接近檢測的位置檢測裝置100的典型配置的圖。位置檢測裝置100是具有電極110的靜電電容位置檢測裝置，典型地安排電極110 以形成如圖1所示的二維布局。在圖中未示出的檢測表面上建立二維地安排的電極110。 典型地，二維地安排的電極110配置為包括多個水平檢測電極IlOH和多個垂直檢測電極 110V。每個水平檢測電極IlOH在檢測表面上的水平方向伸展，并且以在垂直方向相互分隔水平檢測電極IlOH的預定間隔布置。另一方面，每個垂直檢測電極IlOV在平行于水平檢測電極IlOH伸展和布置的檢測表面的檢測表面上的垂直方向伸展，并且以在水平方向相互分隔垂直檢測電極IlOV的預定間隔布置。除了二維安排的電極110，位置檢測裝置100還具有切換器件120、信號源130和 F-V(頻率到電壓)轉換電路140。切換器件120是用于將二維安排的電極110之一改變?yōu)榱硪粋€的器件。信號源130是用于向二維安排的電極110提供AC(交流)信號的源。切換器件120典型地是多路復用器。切換器件120具有在多路復用器的一側上的多個端子。每個端子連接到水平檢測電極IlOH之一的一端或者垂直檢測電極IlOV之一的一端。切換器件120具有在多路復用器的另一側上的另一端子。該另一端子連接到信號源130和F-V轉換電路140。例如，在位置檢測裝置100中采用的切換器件120順序地一個接一個地選擇水平檢測電極IlOH之一，并且順序地一個接一個地選擇垂直檢測電極IlOV之一。因此，信號源 130生成的信號順序地一個接一個地施加到水平檢測電極IlOH的選擇的之一，并且順序地一個接一個地施加到垂直檢測電極IlOV的選擇的之一。此外，例如位置檢測裝置100中采用的切換器件120還可以僅順序地一個接一個地選擇預定的水平檢測電極IlOH之一，并且僅順序地一個接一個地選擇預定的垂直檢測電極IlOV之一。此時，當手指等達到與二維安排的電極110的檢測表面接觸，或者接近檢測表面時，在檢測表面上生成的表面電場變化，改變流到二維安排的電極110的電流的頻率。頻率的變化由F-V轉換電路140轉換為電壓的變化。通過評估電壓的變化，可以檢測位于檢測表面上的位置作為手指等觸摸的位置，與檢測表面分離的空間位置作為手指等的空間位置，以及檢測表面上方手指等作出的移動。要注意，手指等未顯示在圖中。2 第一實施例圖2是示出根據本公開第一實施例的顯示裝置1的典型配置的圖。顯示裝置1是具有觸摸傳感器(和接近傳感器)的顯示裝置。典型地，顯示裝置1具有用作其顯示器件的液晶顯示器件。另外，在液晶顯示器件的表面上提供靜電電容型的觸摸傳感器(和接近傳感器)。與液晶顯示器件分離地提供觸摸傳感器(和接近傳感器)。如圖2所示，顯示裝置1采用液晶顯示面板10、觸摸面板20、背光30、外圍電路40 和檢測電路50。觸摸面板20提供在液晶顯示面板10的觀察者側(或前側)，而背光30提供在液晶顯示面板10的后側。液晶顯示面板10液晶顯示面板10是用于通過改變液晶分子的排列，發(fā)射和調制來自作為光源的背光30的光，來顯示圖像的面板。液晶顯示面板10是具有布置為形成矩陣的多個像素的透射型顯示面板。像素本身不顯示在圖中。典型地根據提供給外圍電路40的視頻信號40A 和同步信號40B，由外圍電路40驅動液晶顯示面板10。液晶顯示面板10具有安排為典型地形成矩陣的行的多個掃描線WSL1，和安排為典型地形成矩陣的列的多個信號線DTL。每個像素安放在掃描線WSLl之一和信號線DTL之一的交叉點，使得布置像素以形成矩陣。觸摸面板20觸摸面板20是當手指等達到與顯示裝置1中采用的觸摸面板20的圖像顯示表面 20A接觸，達到緊密接近圖像顯示表面20A的位置，或者在圖像顯示表面20A的上方移動時， 用于輸入信息的面板。圖像顯示表面20A是觸摸面板20的表面。典型地與液晶顯示面板 10分離地提供觸摸面板20。例如，通過利用未在圖中示出的粘合劑，將觸摸面板20粘貼在液晶顯示面板10的表面上。觸摸面板20是典型的觸摸傳感器，早前描述為具有靜電電容型的觸摸傳感器。觸摸面板20能夠檢測與XY矩陣的接觸/非接觸狀態(tài)、與矩陣分離的空間位置和矩陣上方的移動。背光30背光30是放置在液晶顯示面板10的后面的部分，以用作用于將照明光照射到液晶顯示面板10的部分。典型地，背光30采用光導板、提供在光導板側表面上的光源和提供在用作光導板的發(fā)光表面的上表面上的光器件。背光30具有散射來自提供在側表面上的光源的光以使光均勻的功能。光源是用于生成線形光的源。典型地，光源是HCFL(熱陰極熒光燈)、CCFL (冷陰極熒光燈)或LED (發(fā)光二極管)的陣列。光器件典型地配置為擴散板、擴散薄片、透鏡膜、偏振分離薄片等的層疊結構。位置檢測裝置2圖3是示出圖2所示顯示裝置1中采用的位置檢測裝置2的典型配置的圖。位置檢測裝置2是用于檢測與觸摸面板20的接觸/非接觸狀態(tài)、與觸摸面板20分離的空間位置和觸摸面板20上方的移動的部分。位置檢測裝置2是能夠以與圖1所示位置檢測裝置 100相同的方式執(zhí)行接觸和接近檢測的位置檢測裝置。如圖3所示，位置檢測裝置2典型地配置為包括觸摸面板20和檢測電路50。觸摸面板20典型地具有傳感器部分21。另一方面，檢測電路50配置為典型地包括選擇部分51、振蕩部分52、轉換部分53、控制部分M、存儲器部分陽、輸出部分56和輸入部分57。傳感器部分21檢測手指等，以便確定手指等是否處于達到與圖像顯示表面20A相接觸的狀態(tài)、或者與圖像顯示表面20A的非接觸狀態(tài)，并且檢測手指等在圖像顯示表面20A 的上方的空間位置或手指等的移動。傳感器部分21建立在用作檢測表面的圖像顯示表面 20A上。典型地，檢測部分21具有多個水平檢測電極21H和多個垂直檢測電極21V，如圖4 所示。每個水平檢測電極21H在檢測表面上的水平方向伸展，并且以在垂直方向相互分隔水平檢測電極21H的預定間隔布置。另一方面，每個垂直檢測電極21V在平行于水平檢測電極21H伸展和布置的檢測表面的檢測表面上的垂直方向伸展，并且以在水平方向相互分隔垂直檢測電極21V的預定間隔布置。選擇部分51將振蕩部分52電連接到包括水平檢測電極21H以及垂直檢測電極 21V的傳感器部分21，并且將振蕩部分52從傳感器部分21電斷開。具體地說，選擇部分51 從水平檢測電極21H和垂直檢測電極2IV選擇一個或多個電極。隨后，選擇部分51將振蕩部分52連接到一個或多個選擇的水平檢測電極21H和一個或多個選擇的垂直檢測電極21V。選擇部分51具有用于改變一個水平檢測電極21H到另一個的轉換切換器件51A和用于改變一個垂直檢測電極21V到另一個的轉換切換器件51B。在圖4中，示出四個水平檢測電極2IH和四個垂直檢測電極2IV。每個切換器件51A和51B典型地是多路復用器。轉換切換器件51A具有在多路復用器的一側上的多個端子。每個端子通過掃描線WSL2連接到水平檢測電極21H之一的一端。此外，轉換切換器件51A具有在多路復用器的另一側上的另一端子。該另一端子通過線連接到振蕩部分52。同理，轉換切換器件51B具有在多路復用器的一側上的多個端子。 每個端子通過掃描線WSL3連接到垂直檢測電極2IV之一的一端。此外，轉換切換器件51B 具有在多路復用器的另一側上的另一端子。該另一端子通過線連接到振蕩部分52。每個切換器件51A和51B根據從如下所述的控制部分M接收的選擇和EN (使能) 信號，設置其內部切換的設置。在EN信號置為有效狀態(tài)的情況下，每個切換器件51A和51B 將傳感器部分21的一側上的選擇的端子電連接到與傳感器部分21的上述一側相對的一側的端子。選擇的端子是由來自傳感器部分21的一側上的多個端子的選擇信號選擇的端子。 另一方面，在EN信號置為無效狀態(tài)的情況下，每個切換器件51A和51B將傳感器部分21的一側上的所有端子從與傳感器部分21的上述一側相對的一側上的端子電斷開。振蕩部分52根據由選擇部分51選擇的一個或多個水平和垂直檢測電極21H和 21V中生成的電容，確定其振蕩頻率。振蕩部分52配置為典型地包括用于生成AC信號的信號源52A和與信號源52A并聯(lián)連接的可變電阻電阻性器件52B。振蕩部分52的配置還包括連接到連接點的電容性器件52C，連接點將信號源52A連接到可變電阻電阻性器件52B，并且連接到選擇部分51。信號源52A配置為包括第一波形發(fā)生電路61、第二波形發(fā)生電路62和第三波形發(fā)生電路63，如圖5所示。第一波形發(fā)生電路61、第二波形發(fā)生電路62和第三波形發(fā)生電路63的每個配置為具有兩個輸入端子和一個輸出端子的電路。第一波形發(fā)生電路61的兩個輸入端子之一接收從出現(xiàn)在參考電壓線Lref上的電勢在連接點Vref 1上生成的電勢，而另一輸入端子通過可變電阻電阻性器件52B連接到第三波形發(fā)生電路63的輸出端子OUT。 第一波形發(fā)生電路61的輸出端子R連接到第三波形發(fā)生電路63的兩個輸入端子之一。另一方面，第二波形發(fā)生電路62的兩個輸入端子之一接收從出現(xiàn)在參考電壓線Lref上的電勢在連接點Vref2上生成的電勢，而另一輸入端子通過可變電阻電阻性器件52B連接到第三波形發(fā)生電路63的輸出端子OUT。第二波形發(fā)生電路62的輸出端子S連接到第三波形發(fā)生電路63的另一輸入端子。在連接點Vref2生成的電勢低于在連接點Vrefl生成的電勢。如圖5所示，第一波形發(fā)生電路61和第二波形發(fā)生電路62的每個配置典型地包括四個開關器件61A到61D、電容性器件61E和比較器61F。開關器件61A的輸入端子連接到連接點Vrefl，而開關器件61B的輸入端子通過可變電阻電阻性器件52B連接到第三波形發(fā)生電路63的輸出端子OUT。兩個開關器件61A和61B的輸出端子連接到電容性器件61E 的輸入端子，而電容性器件61E的輸出端子連接到比較器61F的輸入端子。第一波形發(fā)生電路61的比較器61F的輸出端子是第一波形發(fā)生電路61的輸出端子R。第一波形發(fā)生電路61的比較器61F的輸出端子連接到第三波形發(fā)生電路63的輸入端子之一。更具體地， 第一波形發(fā)生電路61的比較器61F的輸出端子連接到如下所述的第三波形發(fā)生電路63中采用的晶體管63A的柵極電極。另一方面，第二波形發(fā)生電路62的比較器61F的輸出端子是第二波形發(fā)生電路62的輸出端子S。第二波形發(fā)生電路62的比較器61F的輸出端子連接到第三波形發(fā)生電路63的另一輸入端子。更具體地，第二波形發(fā)生電路62的比較器61F 的輸出端子連接到如下所述的第三波形發(fā)生電路63中采用的晶體管63B的柵極電極。開關器件61C并聯(lián)連接到比較器61F。開關器件61D連接在比較器61F的輸入端子和如地線的低電壓線之間。如圖5所示，第三波形發(fā)生電路63配置為典型地包括兩個晶體管63A和63B、兩個開關器件63C和63D、以及比較器63E。晶體管63A的柵極電極是第三波形發(fā)生電路63的輸入端子之一。晶體管63A的柵極電極連接到第一波形發(fā)生電路61的輸出端子R。第一波形發(fā)生電路61的輸出端子R是第一波形發(fā)生電路61中采用的比較器61F的輸出端子。 另一方面，晶體管63B的柵極電極是第三波形發(fā)生電路63的另一輸入端子。晶體管63B的柵極電極連接到第二波形發(fā)生電路62的輸出端子S。第二波形發(fā)生電路62的輸出端子S 是第二波形發(fā)生電路62中采用的比較器61F的輸出端子。晶體管63A的源極或漏極電極連接到高電壓線。屬于晶體管63A以用作不連接到高電壓線的電極的源極或漏極電極連接到晶體管63B的源極或漏極電極。屬于晶體管6 作為不連接到晶體管63A的電極的源極或漏極電極連接到如地線的低電壓線。也就是說，屬于晶體管63B以用作不連接到如地線的低電壓線的電極的源極或漏極電極，連接到屬于晶體管63A以用作不連接到高電壓線的電極的源極或漏極電極。連接晶體管63A到晶體管6 的點連接到開關器件63C的輸入端子，而開關器件63C的輸出端子連接到比較器63E的輸入端子。開關器件63D連接在比較器63E的輸入端子和如地線的低電壓線之間。比較器63E的輸出端子是第三波形發(fā)生電路 63的輸出端子OUT。通過由控制部分M生成的控制信號，控制在信號源52A中采用的開關器件61A到 61D、開關器件63C和開關器件63D接通和斷開。例如如圖6A所示，由控制部分M生成的控制信號只接通開關器件61D和63D。此時，如地線的低電壓線的電壓出現(xiàn)在信號源52A中的每個節(jié)點，使信號源52A置于復位狀態(tài)。隨后，例如如圖6B所示，由控制部分M生成的控制信號只接通開關器件61A和61C。此時，比出現(xiàn)在低電壓線上的電壓低的預定電壓出現(xiàn)在信號源52A中的每個節(jié)點，使信號源52A置于預充電狀態(tài)。其后，例如如圖6C所示，由控制部分M生成的控制信號只接通開關器件61B和63C。此時，出現(xiàn)在開關器件61B的輸入端子X上的電壓、出現(xiàn)在第一波形發(fā)生電路61的輸出端子R上的電壓、以及出現(xiàn)在第一波形發(fā)生電路61的輸出端子S上的電壓的波形分別如圖7A到7C所示，而出現(xiàn)在信號源52A 的輸出端子OUT上電壓的波形是如圖7D所示的矩形波形。如下詳細說明圖6C所示電路和圖7A到7D所示波形。在時間tl，當出現(xiàn)在輸出端子OUT和輸入端子X上的信號已經設置在H電平時，設置在H電平的有效信號提供給開關器件61B和63C以用作控制信號，接通開關器件61B和63C。在開關器件61B和63C接通的情況下，出現(xiàn)在輸出端子R和S上的信號拉低為L電平。因而，出現(xiàn)在輸出端子OUT上的信號也拉低為L電平，而出現(xiàn)在輸入端子X上的信號按照時間常數RC也改變?yōu)長電平。隨后， 在時間t2，由于出現(xiàn)在輸入端子X上的信號的電平開始變得低于出現(xiàn)在連接點Vrefl上的信號的電平，所以比較器61F開始響應，使得出現(xiàn)在輸出端子R上的信號的電平改變?yōu)镠電平，截止晶體管63A。隨后，在時間t3，由于出現(xiàn)在輸入端子X上的信號的電平進一步降低，并且開始變得低于出現(xiàn)在連接點Vref2上的信號的電平，所以比較器61F開始響應，使得出現(xiàn)在輸出端子S上的信號的電平也改變?yōu)镠電平。因此，導通晶體管63B，使得出現(xiàn)在輸出端子OUT上的信號的電平從L電平改變?yōu)镠電平。此時，驅動出現(xiàn)在輸入端子X上的信號的電平開始增加。隨著出現(xiàn)在輸入端子X上的信號的電平開始超過出現(xiàn)在連接點Vref2上的信號的電平，比較器61F再次響應。因此，出現(xiàn)在輸出端子S上的信號的電平改變?yōu)長電平，使得晶體管6 再次截止。隨后，在時間t4，隨著出現(xiàn)在輸入端子X上的信號的電平進一步增大，超過在連接點Vrefl上出現(xiàn)的信號的電平，比較器61F開始響應，使得出現(xiàn)在輸出端子R上的信號的電平也改變?yōu)長電平。因此，導通晶體管63A，使出現(xiàn)在輸出端子OUT 上的信號從H電平改變?yōu)長電平。此時，隨著出現(xiàn)在輸入端子X上的信號的電平開始減小， 并開始變得低于出現(xiàn)在連接點Vref 1上的信號的電平，比較器61F再次響應，使得出現(xiàn)在輸出端子R上的信號的電平改變?yōu)镠電平，再次截止晶體管63A。以這種方式，在信號源52A 的輸出端子OUT上生成電壓，以具有如圖7D所示矩形波形。接下來，如下說明可變電阻電阻性器件52B。如圖4所示，可變電阻電阻性器件52B 配置為典型地具有多個電阻性器件52D和與電阻性器件52D —樣多的開關器件52E。每個電阻性器件52D與開關器件52E之一結合形成串聯(lián)電路。串聯(lián)電路相互并聯(lián)連接。通過由控制部分M提供的選擇信號，控制可變電阻電阻性器件52B中采用的每個開關器件52E接通或關斷，以使選擇電阻性器件52D中的任意的電阻性器件。電阻性器件52D可以具有一致的電阻或者互不相同的電阻。轉換部分53輸出代表由振蕩部分52生成的振蕩信號的頻率的輸出信號。例如， 轉換部分53可以設計為包括沒有在任何圖中示出的配置中的時鐘計數器。在這樣的配置中，時鐘計數器通過計數振蕩信號脈沖的數量來測量振蕩部分52生成的振蕩信號的頻率， 并且輸出根據振蕩信號脈沖的數量的數字輸出信號作為頻率。要注意，變換部分53也可以配置為包括F-V轉換電路和A/D轉換器。F-V轉換電路是用于將振蕩部分52生成的振蕩信號轉換為根據振蕩信號的頻率的數字電壓的電路。 具體地說，F(xiàn)-V轉換電路將出現(xiàn)在振蕩部分52的輸出端子上的振蕩信號轉換為根據振蕩信號的頻率的電壓，并且將代表電壓的模擬信號提供給A/D轉換器。A/D轉換器隨后將F-V轉換電路提供給其的模擬信號轉換為數字輸出信號。存儲器部分55用于存儲任何圖中未示出的表，作為用于記錄關于由電阻性器件 52D和開關器件52E構成的每個串聯(lián)電路的切換的信息的表。具體地說，該表用于典型地存儲針對轉換部分53輸出的信號的多個閾值。此外，該表還用于典型地存儲當轉換部分53 輸出的信號的幅值超過閾值時(也就是說，當轉換部分53輸出的信號的幅值變得大于或小于閾值時)由電阻性器件52D和開關器件52E構成的串聯(lián)電路的最新一組索引。在該情況下，如果電阻性器件52D具有一致的電阻，用于每個由電阻性器件52D和開關器件52E構成的一個或多個串聯(lián)電路的索引分配給該串聯(lián)電路。另一方面，如果電阻性器件52D具有互不相同的電阻，用于由電阻性器件52D和開關器件52E構成的一個串聯(lián)電路的索引分配給該串聯(lián)電路。輸出部分56是用于輸出如由控制部分M得出的接觸坐標的信息作為檢測信號 50A的部分。輸入部分57是用于接收如同步信號50B和位置信號50C的輸入的部分。檢測信號50A是在驅動檢測電路50中使用的信號，而位置信號50C是示出如在圖像顯示表面20A上顯示的按鈕的功能部分的坐標的信號?？刂撇糠諱是用于基于從轉換部分53接收的信號用作代表振蕩部分52生成的振蕩信號的頻率的信號，得出手指等的接觸坐標、手指等的空間位置或手指等的移動的部分。此外，控制部分M還是用于控制選擇部分51中包括的切換器件51A和51B的部分?？刂撇糠諱生成用于驅動選擇部分51的選擇信號，以僅順序地一個電極接另一個地選擇一些檢測電極21H和21V，并且向包括切換器件51A和51B的選擇部分51提供選擇信號。具體地說，控制部分M向切換器件51A和51B提供EN信號和選擇信號，以便在切換器件51A 和51B內部執(zhí)行內部切換。例如，在預先確定的時間，控制部分M提供置于無效狀態(tài)的EN信號給轉換切換器件51A。這樣的EN信號驅動轉換切換器件51A，以將傳感器部分21的一側上的所有端子從與傳感器21相對側上的端子電斷開。出于同樣原因，在預先確定的時間，控制部分M提供置于無效狀態(tài)的EN信號給轉換切換器件51B。這樣的EN信號驅動轉換切換器件51B，以將傳感器部分21的一側上的所有端子從與傳感器21相對側上的端子電斷開。此外，例如，在預先確定的時間，控制部分M提供選擇信號和置于有效狀態(tài)的EN 信號給轉換切換開關51A。這樣的EN信號和選擇信號驅動轉換切換器件51A，以將傳感器部分21 —側上的一些特定端子電連接與傳感器部分21相對側上的端子。特定端子是由選擇信號選擇的端子。出于同樣原因，在預先確定的時間，控制部分M提供選擇信號和置于有效狀態(tài)的EN信號給轉換切換開關51B。這樣的EN信號和選擇信號驅動轉換切換器件51B 將傳感器部分21 —側上的一些特定端子電連接到與傳感器部分21相對側上的端子。特定端子是由選擇信號選擇的端子?？刂撇糠钟戇€是用于控制振蕩部分52中包括的開關器件52E的部分。具體地說， 控制部分M提供控制信號給一個或多個上述開關器件52E，以便同時接通一個或多個上述開關器件52E。例如，控制部分M預先從存儲器部分55取回之前描述的表。當轉換部分53輸出的信號的幅值超過記錄在表中的閾值時，也就是說，當轉換部分53輸出的信號的幅值變得大于或小于閾值時，只接通對應于表中記錄的索引的一個或多個上述開關器件52E。以這種方式，控制部分M因此能夠改變振蕩部分52生成的振蕩信號的頻率。也就是說，根據轉換部分53輸出的信號，控制部分M改變振蕩部分52生成的振蕩信號的頻率。在這種情況下，如果電阻性器件52D具有一致的電阻，控制部分M僅接通每個由與索引關聯(lián)的電阻性器件52D和開關器件52E構成的一個或多個串聯(lián)電路。另一方面，如果電阻性器件52D具有互不相同的電阻，控制部分M僅接通由與索引關聯(lián)的阻性器件52D 和開關器件52E構成的一個串聯(lián)電路。接下來，以下描述說明由根據該實施例的位置檢測裝置2執(zhí)行的典型操作。整體操作首先，例如，在顯示裝置1通電時，或位置檢測裝置2激活時，控制部分M控制位置檢測裝置2開始操作。首先，控制部分M提供置于有效狀態(tài)的EN信號和選擇信號給轉換切換器件51A或轉換切換器件51B。選擇信號是用于選擇一個或多個水平檢測電極21H 和一個或多個垂直檢測電極21V。因此，由選擇信號選擇的一個或多個水平檢測電極21H和由選擇信號選擇的一個或多個垂直檢測電極21V通過振蕩部分52連接到轉換部分53。如果此時手指等已經達到與圖像顯示表面20A接觸、或者達到與圖像顯示表面20A緊密接近的位置，達到與圖像顯示表面20A接觸、或者達到與圖像顯示表面20A緊密接近的位置的手指等引起一個或多個水平檢測電極21H和一個或多個垂直檢測電極2IV中的靜電電容改變。隨著振蕩部分52生成的信號的頻率的改變，轉換部分53檢測靜電電容的改變。轉換部分53檢測的頻率(或頻率的改變)提供給控制部分54，并且基于關于轉換部分53檢測的頻率(或頻率的改變)的信息，控制部分M得出手指等的接觸坐標、手指等的空間位置、 或手指等的移動?？刂撇糠諱隨后將關于檢測的手指等的接觸坐標、檢測的手指等的空間位置、或檢測的手指等的移動的信息提供給輸出部分56。最后，輸出部分56輸出從控制部分M接收的信息到外部接受器作為檢測信號50A。此外，在輸出選擇信號到轉換切換器件51A或轉換切換器件51B之前，控制部分M 預先從存儲器部分陽取回之前描述的表。隨后，當轉換部分53輸出的信號的幅值超過記錄在表中的閾值時(也就是說，當轉換部分53輸出的信號的幅值變得大于或小于閾值時)， 接通對應于記錄在表中的索引的一個或多個上述開關器件52E。以這種方式，控制部分M 因此能夠改變振蕩部分52生成的振蕩信號的頻率。如果例如在遠離觸摸面板表面的位置已經檢測到手指等，則控制部分M增大設置的施加到檢測電極21H和2IV的頻率的值，另一方面，如果在緊密接近觸摸面板表面的位置已經檢測到手指等，則控制部分M減小設置的施加到檢測電極21H和21V的頻率的值。效果在該實施例中，從存儲器部分55取回的表用于根據檢測到的手指等的位置，調節(jié)振蕩部分52生成的信號的頻率。因此，在手指等放置在可以檢測手指等而無需提高振蕩部分52生成的振蕩信號的頻率的位置的情況下，可以降低功率消耗。結果，可以減少浪費地消耗的功率的量。3 第二實施例圖8是示出根據本公開第二實施例的顯示裝置3的典型的大致配置的圖。顯示裝置3是包括具有靜電電容類型的觸摸傳感器和接近傳感器的顯示裝置。顯示裝置3典型地采用液晶顯示器件作為其顯示器件。此外，觸摸傳感器和接近傳感器提供在液晶顯示器件的表面上，與液晶顯示器件集成。由于顯示裝置3包括具有與根據目前為止所述實施例或修改版本的位置檢測裝置2相同的配置的位置檢測裝置，可以說顯示裝置3具有與根據目前為止所述實施例或修改版本的顯示裝置1相同的配置。如圖8所示，顯示裝置3典型地采用具有觸摸傳感器的液晶面板60、背光30、外圍電路40和檢測電極50。背光30提供在具有觸摸傳感器的液晶面板60的后面，具有觸摸傳感器的液晶面板60是具有觸摸傳感器的液晶面板。具有觸摸傳感器的液晶面板60具有觸摸傳感器的液晶面板60在顯示裝置3的圖像顯示表面60A上顯示視頻圖像。圖像顯示表面60A是具有觸摸傳感器的液晶面板60的表面。此外，當手指等觸摸顯示裝置3 (或具有觸摸傳感器的液晶面板60)的圖像顯示表面60A，手指等接近圖像顯示表面 60A，或手指等在圖像顯示表面60A上移動時，具有觸摸傳感器的液晶面板60也輸入關于手指等的位置(或移動)的信息。具有觸摸傳感器的液晶面板60檢測與XY矩陣的接觸/非接觸狀態(tài)、與矩陣分離的空間位置和矩陣上方的移動。
圖9是示出具有觸摸傳感器的液晶面板60中采用的必需組件的典型配置的截面圖。具有觸摸傳感器的液晶面板60具有包括靜電電容觸摸傳感器的配置。在該配置中，檢測電極21H和21V還用作原本提供在液晶顯示面板中的一些電極，而振蕩部分52輸出的信號還用作顯示驅動信號。原本提供在液晶顯示面板中的電極是以后要描述的公共電極43， 而顯示驅動信號也是以后要描述的公共驅動信號Vcom。具有觸摸傳感器的液晶面板60具有提供在像素襯底7和面向像素襯底7放置的面對襯底4之間的液晶層5。像素襯底7具有用作電路襯底的TFT襯底31、以及布置在TFT襯底31上形成矩陣的多個像素電極32。在TFT襯底31上，建立未在圖中示出的顯示驅動器、TFT (薄膜晶體管)、源極線和柵極線。顯示驅動器是用于驅動像素電極32的部分。源極線是用于將圖像信號提供給像素電極32的線，而柵極線是驅動TFT的線。面對襯底4具有玻璃襯底41、濾色鏡42和公共電極43。濾色鏡42是在玻璃襯底 41的表面上建立的濾光器。公共電極43是在濾色鏡42上建立的電極。濾色鏡42配置為重復堆積的濾色鏡層的層疊堆。濾色鏡層是R(紅色)濾色鏡層、G(綠色)濾色鏡層和B (藍色)濾色鏡層。每個顯示像素(或每個像素電極3 與用于三個顏色(即R、G和B顏色) 的一組濾光器層關聯(lián)。公共電極43還用作形成用于執(zhí)行觸摸檢測操作的觸摸傳感器的一部分的傳感器驅動電極。公共電極43通過接觸導柱6連接到TFT襯底31。具有AC矩形波形的公共驅動信號Vcom通過接觸導柱6從TFT襯底31施加到公共電極43。公共驅動信號Vcom是用于結合施加到像素電極32的像素電壓確定每個像素的顯示電壓的信號。然而，公共驅動信號 Vcom還可以用作用于驅動觸摸傳感器的信號。也就是說，公共驅動信號Vcom的極性每個預先確定的時段反相一次。在玻璃襯底41的另一表面上，建立傳感器檢測電極44。此外，在傳感器檢測電極 44上提供偏振板45。傳感器檢測電極44形成觸摸傳感器的一部分。液晶層5是用于根據電場狀態(tài)調制穿過板的光的層。多種模式的液晶用作液晶層5。模式包括TN(扭曲向列) 模式，VA(垂直對齊)模式和ECB(電場控制雙折射)模式。在圖9所示典型配置中，電容性器件Cl是在公共電極43和一個傳感器檢測電極44之間建立的靜電電容器件。效果在該第二實施例中的傳感器部分21中采用的檢測電極21H和21V的布局不同于前述用于第一實施例的布局。然而，該第二實施例與前述第一實施例相同在于通過利用從存儲器部分陽取回的表，根據檢測的手指等的位置調節(jié)振蕩部分52生成的信號的頻率。因此，同樣在該第二實施例的情況下，對于放置在可以在無需提高振蕩部分52生成的振蕩信號的頻率的情況下檢測手指等的位置的手指等，可以降低功率消耗。結果，可以減少浪費地使用的功率的量。4:修改目前為止已經通過描述實施例和實施例的修改說明了本公開。但是，本公開的實施絕不受限于實施例或實施例的修改。也就是說，可以對實施例和實施例的修改作出多種進一步的改變。例如，在實施例和實施例的修改的情況下，轉換切換器件51A和51B每個是多路復用器。但是，例如如圖10所示，多個開關相互并聯(lián)連接。在這樣的配置中，代替提供給轉換切換器件51A和51B的EN信號和選擇信號，控制部分M需要提供通/斷控制信號給轉換切換器件5IA和5IB中的每個開關。此外，在實施例和實施例的修改的情況下，振蕩部分52輸出的信號只提供給每個檢測電極21H和21V的一側上的端子。然而，例如如圖11和12所示，振蕩部分52輸出的信號還可以提供給每個檢測電極21H和21V的兩側上的端子。在這樣的配置中，希望將振蕩部分52直接連接到每個檢測電極21H和21V的另一側上的端子，不需利用開關器件等。 此外，在圖11和12所示配置中，如果需要，可以在每一檢測電極21H和21V的另一側上的端子和振蕩部分52之間提供放大器。任何圖中未示出，放大器是用于放大振蕩部分52生成的信號的放大器。除此之外，在目前為止所述實施例和實施例的修改的情況下，透射性型器件用作液晶顯示器件。但是，屬于不同于透射型器件類型的類型的器件也可以用作液晶顯示器件。 例如，反射型器件也可以用作液晶顯示器件。但是，在該情況下，有必要去除用作光源的背光30或者在液晶顯示器件的上表面?zhèn)壬咸峁┍彻?0。此外，在目前為止所述實施例和實施例的修改的情況下，本公開應用于其中液晶顯示器件用作顯示器件的顯示裝置。但是，本公開也可以應用于其中使用具有不同于液晶顯示器件的類型的顯示器件的顯示裝置。具有不同于液晶顯示器件的類型的顯示器件的典型示例是有機EL器件。除此之外，在目前為止所述實施例和實施例的修改的情況下，之前描述的一系列處理可以由硬件和/或執(zhí)行軟件完成。如果上述一系列處理由執(zhí)行軟件完成，編制軟件的程序可以典型地從網絡或可移除記錄介質安裝到通用計算機等中。在該情況下，計算機等用作顯示裝置。代替安裝程序，程序還可以預先存儲在計算機中嵌入的存儲部分。5:典型主機裝置以下描述說明每個用作主機裝置的電子裝置，主機裝置采用分別根據本公開的第一或第二實施例的顯示裝置1或3。分別根據本公開的第一或第二實施例的顯示裝置1或 3可以用作所有領域中的電子裝置的顯示裝置。在電子裝置中，從外部源提供的或外部生成的視頻信號顯示為圖像或視頻。電子裝置的典型示例是電視機、數字照相機、筆記本個人計算機、如手機和視頻照相機的便攜式終端裝置。第一典型主機裝置圖13是示出用作第一典型主機裝置的電視機的外觀的透視圖，第一典型主機中采用分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。電視機典型地具有前面板511和包括濾光器玻璃512的圖像顯示屏部分510。圖像顯示屏部分510配置為包括分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。第二典型主機裝置圖14A和14B是示出用作第二典型主機裝置的數字照相機的外觀的透視圖，第二典型主機中采用分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。數字照相機典型地具有閃光發(fā)射部分521、顯示部分522、菜單開關523和快門按鈕524。顯示部分5M配置為包括分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。第三典型主機裝置圖15是示出用作第三典型主機裝置的筆記本個人計算機的外觀的透視圖，第三典型主機中采用分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。筆記本個人計算機典型地具有主體531、用于接收輸入操作中輸入的字符等的鍵盤532、以及顯示部分533。顯示部分533配置為包括分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。第四典型主機裝置圖16是示出用作第四典型主機裝置的視頻照相機的外觀的透視圖，第四典型主機中采用分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。視頻照相機典型地具有主體 Ml、提供在主體Ml的前側表面上的攝影物鏡M2、攝影開始/停止開關M3、以及顯示部分M4。顯示部分544配置為包括分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。第五典型主機裝置圖17是示出用作第五典型主機裝置的手機的外觀的透視圖，第五典型主機中采用分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。手機典型地具有上外殼710、下外殼 720、用于相互連接上外殼710和下外殼720的連接部分(或鉸鏈部分)730、顯示部分740、 子顯示部分750、圖片燈760和照相機770。顯示部分740或子顯示部分750配置為包括分別根據第一或第二實施例的顯示裝置1或3等。本公開包含涉及于2010年8月20日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP 2010-185132中公開的主題的主題，在此通過引用并入其全部內容。本領域技術人員應當理解，依賴于設計需求和其他因素，可以出現(xiàn)各種修改、組合、子組合和更改，只要它們在權利要求或其等效的范圍內。
權利要求
1.一種位置檢測裝置，包括傳感器部分，具有布置在檢測表面上的多個檢測電極； 選擇部分，配置為從所述檢測電極選擇一個或多個檢測電極； 振蕩部分，具有通過由所述選擇部分選擇的所述一個或多個檢測電極中生成的電容確定的振蕩頻率；轉換部分，配置為輸出代表由所述振蕩部分生成的振蕩信號的頻率的輸出信號；以及控制部分，配置為根據由所述轉換部分輸出的所述輸出信號，改變由所述振蕩部分生成的所述振蕩信號的所述頻率。
2.根據權利要求1的位置檢測裝置，其中，當由所述轉換部分輸出的所述輸出信號超過閾值時，所述控制部分改變由所述振蕩部分生成的所述振蕩信號的所述頻率。
3.根據權利要求1的位置檢測裝置，其中所述振蕩部分具有信號源，以及并聯(lián)連接到所述信號源的可變電阻電阻器；以及所述控制部分輸出控制信號到所述可變電阻電阻器，以使改變所述可變電阻電阻器的電阻，從而改變由所述振蕩部分生成的所述振蕩信號的所述頻率。
4.一種顯示裝置，包括顯示面板，配置為基于視頻信號在顯示表面上顯示圖像； 傳感器部分，具有布置在所述顯示表面上的多個檢測電極； 選擇部分，配置為從所述檢測電極選擇一個或多個檢測電極； 振蕩部分，具有通過由所述選擇部分選擇的所述一個或多個檢測電極中生成的電容確定的振蕩頻率；轉換部分，配置為輸出代表由所述振蕩部分生成的振蕩信號的頻率的輸出信號；以及控制部分，配置為根據由所述轉換部分輸出的所述輸出信號，改變由所述振蕩部分生成的所述振蕩信號的所述頻率。
5.一種電子裝置，具有顯示裝置，該顯示裝置包括顯示面板，配置為基于視頻信號在顯示表面上顯示圖像； 傳感器部分，具有布置在所述顯示表面上的多個檢測電極； 選擇部分，配置為從所述檢測電極選擇一個或多個檢測電極； 振蕩部分，具有通過由所述選擇部分選擇的所述一個或多個檢測電極中生成的電容確定的振蕩頻率；轉換部分，配置為輸出代表由所述振蕩部分生成的振蕩信號的頻率的輸出信號；以及控制部分，配置為根據由所述轉換部分輸出的所述輸出信號，改變由所述振蕩部分生成的所述振蕩信號的所述頻率。
全文摘要
在此公開了一種位置檢測裝置，包括傳感器部分，具有布置在檢測表面上的多個檢測電極；選擇部分，配置為從檢測電極選擇一個或多個檢測電極；振蕩部分，具有通過由選擇部分選擇的一個或多個檢測電極中生成的電容確定的振蕩頻率；轉換部分，配置為輸出代表由振蕩部分生成的振蕩信號的頻率的輸出信號；以及控制部分，配置為根據由轉換部分輸出的輸出信號，改變由振蕩部分生成的振蕩信號的頻率。
文檔編號G06F3/041GK102375601SQ20111023069
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者安住康平, 水橋比呂志 申請人:索尼公司