專利名稱：觸摸面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸面板，尤其是涉及一種降低噪聲的影響而能夠高精度地檢測(cè)觸摸位置的觸摸面板。
背景技術(shù)：
顯示裝置使用于PDA或便攜式終端等可移動(dòng)電子設(shè)備、各種家電產(chǎn)品、以及自動(dòng)存取款機(jī)(Automated Teller Machine)等,該顯示裝置具備在顯示畫面上使用“使用者的手指”或者筆等進(jìn)行觸摸操作(接觸按壓操作，以下簡(jiǎn)稱為觸摸)而輸入信息的裝置(以下，還稱為觸摸傳感器或者觸摸面板)。作為這種觸摸面板，可知對(duì)觸摸到的部分的電阻值變化進(jìn)行檢測(cè)的電阻膜方式、對(duì)電容變化進(jìn)行檢測(cè)的靜電電容方式以及對(duì)光量變化進(jìn)行檢測(cè)的光傳感器方式等。
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靜電電容方式的觸摸面板具備在縱向方向上延伸的多個(gè)檢測(cè)用的電極(X電極)以及在橫向方向上延伸的多個(gè)檢測(cè)用的電極(Y電極)，通過輸入處理部對(duì)X電極與Y電極呈矩陣狀地排列的交點(diǎn)上的電極間電容進(jìn)行檢測(cè)。在觸摸面板的表面接觸手指等導(dǎo)體的情況下，配置在接觸部位的電極的電容增加，因此輸入處理部檢測(cè)該電容變化，根據(jù)各電極所檢測(cè)出的電容變化信號(hào)來計(jì)算輸入坐標(biāo)。專利文獻(xiàn)I :US2008/0306733A
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題不限于靜電電容方式的觸摸面板，因觸摸面板被配置在顯示器上，因此顯示器所產(chǎn)生的噪聲會(huì)引起誤動(dòng)作。因此，在觸摸面板的背面(顯示器側(cè)的面)上設(shè)置有用于減輕從顯示器產(chǎn)生的噪聲的背面屏蔽電極。近年來，對(duì)觸摸面板也期望低成本化。背面屏蔽電極的刪除對(duì)觸摸面板的低成本化是有效的。在實(shí)施該低成本化策略時(shí)需要提高信號(hào)處理中的耐噪聲性能。本發(fā)明是根據(jù)上述期望而完成的，本發(fā)明的目的在于，提供一種提高了耐噪聲性能的觸摸面板。根據(jù)本說明書的說明以及附圖來說明本發(fā)明的上述和其它目的以及新特征。用于解決問題的方案簡(jiǎn)單說明本申請(qǐng)公開的發(fā)明中具有代表性的技術(shù)方案的概要如下。(I)為了解決上述問題，本發(fā)明的一種觸摸面板，具有多個(gè)掃描電極；與上述多個(gè)掃描電極交叉的多個(gè)檢測(cè)電極；第一單兀，其在每個(gè)掃描期間內(nèi)，對(duì)上述多個(gè)掃描電極分別依次輸入連續(xù)的驅(qū)動(dòng)脈沖串；第二單元，其按互不相同的間隔從通過上述各個(gè)檢測(cè)電極檢測(cè)出的連續(xù)的檢測(cè)脈沖串中提取脈沖，生成至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列；第三單元，其生成上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列各自的頻譜；第四單元，其在上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列的各個(gè)頻譜相互之間，按每個(gè)頻率成分來比較信號(hào)強(qiáng)度，生成校正了強(qiáng)度發(fā)生變化的頻率成分的頻譜；以及第五單元，其從通過上述第四單元生成的頻譜中生成檢測(cè)信號(hào)。(2)在上述(I)的觸摸面板中，上述第三單元從多個(gè)幀期間內(nèi)的上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列的每一個(gè)中生成頻譜。(3)在上述(I)或者(2)的觸摸面板中，上述第四單元在上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列每一個(gè)的頻譜相互之間，按每個(gè)頻率成分來比較信號(hào)強(qiáng)度，作為強(qiáng)度發(fā)生變化的頻率成分的信號(hào)強(qiáng)度，采用在上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列各自的頻譜的頻率成分相互之間的信號(hào)強(qiáng)度的最小值、或者信號(hào)強(qiáng)度的平均值。(4)在上述(I)或者(2)的觸摸面板中，能夠按上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列的每個(gè)數(shù)據(jù)序列，調(diào)整從通過上述各個(gè)檢測(cè)電極檢測(cè)出的連續(xù)的檢測(cè)脈沖串中提取脈沖的間隔進(jìn)行調(diào)
難 iF. O(5)在上述(I)或者(2)的觸摸面板中，上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列是第一數(shù)據(jù)序列和第二數(shù)據(jù)序列這兩個(gè)數(shù)據(jù)序列。(6)在上述(5)的觸摸面板中，按每個(gè)頻率成分在上述第四單元在上述第一數(shù)據(jù)序列的頻譜與上述第二數(shù)據(jù)序列的頻譜之間比較信號(hào)強(qiáng)度，作為強(qiáng)度發(fā)生變化的頻率成分的信號(hào)強(qiáng)度，采用在上述第一數(shù)據(jù)序列的頻譜頻率成分與上述第二數(shù)據(jù)序列的頻譜的頻率成分之間信號(hào)強(qiáng)度較低一方的值。(7)在上述(I)至(6)的任一個(gè)中，上述觸摸面板在被搭載的顯示面板側(cè)的面不具備屏蔽電極。發(fā)明的效果簡(jiǎn)單說明本申請(qǐng)所公開的發(fā)明中具有代表性的技術(shù)方案的概要如下。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種提高了耐噪聲性能的觸摸面板。


圖I是表示搭載了本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板的帶觸摸面板的顯示器的概要結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板的電極圖案的示意圖。圖3是沒有對(duì)靜電電容方式的觸摸面板進(jìn)行輸入時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)的概要信號(hào)波形圖。圖4是表示觸摸面板的電極圖案和觸摸位置的示例的示意圖。圖5是沒有對(duì)靜電電容方式的觸摸面板進(jìn)行輸入時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)的概要信號(hào)波形圖。圖6是用于說明伴隨以往的信號(hào)處理過程產(chǎn)生的信號(hào)頻率成分的變化的一例的圖。圖7是用于說明伴隨以往的信號(hào)處理過程所帶來的信號(hào)頻率成分的變化的其它例的圖。圖8是用于說明伴隨以往的信號(hào)處理過程產(chǎn)生的信號(hào)頻率成分的變化的其它例的圖。圖9是用于說明本發(fā)明的噪聲去除方法的圖，是用于說明隨著信號(hào)處理過程產(chǎn)生的信號(hào)頻率成分的變化的一例的圖。
圖10是用于說明本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板的噪聲去除方法的圖。圖11是說明本實(shí)施例的觸摸面板中的、噪聲去除效果與采樣頻率的關(guān)系的圖表。圖12是表示沒有噪聲去除應(yīng)用的狀態(tài)的輸出信號(hào)的示例的信號(hào)波形圖。圖13是提供圖11的測(cè)量點(diǎn)A的輸出信號(hào)的波形圖。圖14是提供圖11的測(cè)量點(diǎn)B的輸出信號(hào)的波形圖。圖15是提供圖11的測(cè)量點(diǎn)C的輸出信號(hào)的波形圖。圖16是提供圖11的測(cè)量點(diǎn)D的輸出信號(hào)的波形圖。 圖17是提供圖11的測(cè)量點(diǎn)E的輸出信號(hào)的波形圖。圖18是提供圖11的測(cè)量點(diǎn)F的輸出信號(hào)的波形圖。圖19是提供圖11的測(cè)量點(diǎn)G的輸出信號(hào)的波形圖。圖20是表示以往的觸摸面板的檢測(cè)方式的詳細(xì)的示意性時(shí)序圖。圖21是表示本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板的檢測(cè)方式的詳細(xì)的示意性時(shí)序圖。圖22是用于說明本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板中的、噪聲的檢測(cè)期間的圖。圖23是用于說明本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板中的、噪聲的檢測(cè)期間的圖。附圖標(biāo)記的i兌明101 :顯示面板；103 :顯示控制電路；105 :系統(tǒng)控制部；106 :觸摸面板；107 :布線；108 :觸摸面板控制部;201、TXl TX6 Y電極;202、RXl RX5 Χ電極。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例。此外，在用于說明實(shí)施例的全圖中，對(duì)具有相同功能的部分附加相同的附圖標(biāo)記，省略其反復(fù)說明。另外，以下的實(shí)施例并不是用于限定本發(fā)明的權(quán)利要求范圍的解釋。<實(shí)施例1>圖I是表示搭載了本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板的帶觸摸面板的顯示器的概要結(jié)構(gòu)的框圖。在圖I中，觸摸面板106是本實(shí)施例的靜電電容方式的觸摸面板。如后文所述，觸摸面板106具有電容檢測(cè)用的X電極和電容檢測(cè)用的Y電極。觸摸面板106被設(shè)置在顯示面板101的前面。因而，為了使使用者觀察到顯示在顯示面板101上的圖像，顯示圖像需要透射觸摸面板106，因此期望觸摸面板106具有高光透射率。觸摸面板106的X電極和Y電極透過布線107與觸摸面板控制部108相連接。Y電極用作掃描電極，X電極用作檢測(cè)電極。觸摸面板控制部108對(duì)Y電極依次施加驅(qū)動(dòng)電壓，由此測(cè)量各電極交點(diǎn)上的電極間電容。然后，觸摸面板控制部108根據(jù)由各電極間交點(diǎn)的電容值而變化的電容檢測(cè)信號(hào)來計(jì)算出輸入坐標(biāo)。觸摸面板控制部108使用I/F信號(hào)109將輸入坐標(biāo)傳送給系統(tǒng)控制部105。當(dāng)從觸摸操作后的觸摸面板106傳送輸入坐標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)控制部105生成用于顯示基于該觸摸操作的圖像的顯示控制信號(hào)104而傳送給顯示控制電路103。顯示控制電路103根據(jù)顯示控制信號(hào)104來生成顯示信號(hào)102而輸出到顯示面板101。顯示面板101根據(jù)顯示信號(hào)102顯示圖像。
此外，關(guān)于顯示面板101，如果能夠使用觸摸面板106則可以是任何種類，并不限于液晶顯示面板，也能夠?qū)⑹褂糜袡C(jī)發(fā)光二極管元件、表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的顯示面板或者有機(jī)EL顯示面板等用作顯示面板101。在將液晶顯示面板用作顯示面板10的情況下，在液晶顯示面板的與圖像顯示面相反側(cè)的面之下配置有背光燈(未圖示)。在此，液晶顯示面板例如使用IPS方式、TN方式、VA方式等方式的液晶顯示面板。眾所周知，液晶顯示面板形成為對(duì)相對(duì)置的兩個(gè)基板進(jìn)行粘貼，在兩個(gè)基板的外側(cè)設(shè)置有偏振板。圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板的電極圖案的示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例的觸摸面板106作為Y電極201具有TXl TX6，作為X電極202具有RXl RX5。在此，例如，圖示五個(gè)X電極202，圖示六個(gè)Y電極201，但是電極數(shù) 并不限定于此。本實(shí)施例的觸摸面板106例如具有以下結(jié)構(gòu)，即在觸摸面板基板上依次層疊了 Y電極201、層間絕緣膜(未圖示)、X電極202、保護(hù)膜(未圖示)。圖3是沒有對(duì)靜電電容方式的觸摸面板106進(jìn)行輸入時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)的概要信號(hào)波形圖。在圖3示出的波形圖中橫軸表示時(shí)間，縱軸表示振幅。如圖3所示，對(duì)作為Y電極201的TXl TX6，按照每個(gè)掃描期間依次輸入驅(qū)動(dòng)電壓(驅(qū)動(dòng)信號(hào))401。與此相對(duì)，通過作為X電極202的RXl RX5檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)402的波形與驅(qū)動(dòng)電壓的輸入同步地發(fā)生變化。在圖3中，沒有對(duì)觸摸面板106進(jìn)行輸入，因此通過X電極RXl RX5檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)的振幅不發(fā)生大變化。圖4是表示觸摸面板的電極圖案和觸摸位置的示例的示意圖。在圖4中，作為對(duì)于觸摸面板106的觸摸位置的示例，示出使用虛線圓801表示的位置。圖5是向圖4示出的位置進(jìn)行觸摸輸入時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)的概要信號(hào)波形圖。在圖5示出的波形圖中橫軸表示時(shí)間，縱軸表示振幅。在圖3中說明那樣，對(duì)Y電極TXl TX6，按每個(gè)掃描期間依次輸入驅(qū)動(dòng)電壓401。與此相對(duì)，在通過X電極RXl RX5檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)402的波形中，在圖4中用虛線圓801表示的位置、即Y電極TX5與X電極RX4、RX5之間以及Y電極TX6與X電極RX4、RX5之間對(duì)應(yīng)的部分中，產(chǎn)生信號(hào)振幅的變化。提取該變化進(jìn)行處理，由此得到輸入坐標(biāo)。此外，如圖3和圖5內(nèi)的放大了時(shí)間軸而得到的波形A所示，按每個(gè)掃描期間依次輸入到Y(jié)電極TXl TX6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)401是由多個(gè)脈沖形成的脈沖串。與此相對(duì)，如圖3和圖5內(nèi)的放大了時(shí)間軸而得到的波形B所示，通過X電極RXl RX5檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)402也是由多個(gè)脈沖形成的脈沖串。在此，在從顯示面板101產(chǎn)生噪聲的情況下，在以往的檢測(cè)方法中，例如原來的信號(hào)電平被噪聲掩埋，因此不能從通過X電極202檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)提取原來的信號(hào)(檢測(cè)信號(hào)402)。<本實(shí)施例的觸摸面板的噪聲去除原理>在本發(fā)明中，提出了將隨機(jī)產(chǎn)生和變動(dòng)的信號(hào)作為檢測(cè)對(duì)象而去除與該信號(hào)疊加的噪聲從而實(shí)現(xiàn)高信號(hào)噪聲(SN)比的噪聲去除方法。為了得到高SN比，在本發(fā)明中，將噪聲疊加而成的信號(hào)同時(shí)在相同期間內(nèi)以多個(gè)不同的頻率進(jìn)行采樣而得到信號(hào)序列。然后，計(jì)算出信號(hào)序列各自的頻譜，在這些頻譜之間按每個(gè)頻率比較信號(hào)強(qiáng)度。然后，將在頻譜之間強(qiáng)度產(chǎn)生差的頻率成分校正為適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，由此去除噪聲。通常，在信號(hào)處理系統(tǒng)的輸入級(jí)設(shè)置有模擬濾波器(低通)，在其后級(jí)設(shè)置有模擬數(shù)字變換器。然而，在模擬數(shù)字變換器中采樣信號(hào)時(shí)，頻率比由采樣頻率規(guī)定的特定頻率(奈奎斯特頻率)高的頻率成分，將奈奎斯特頻率作為對(duì)稱軸，在較低頻率側(cè)折回，作為噪聲混入到濾波器的通過頻帶。為了防止這一情況，需要縮小濾波器的頻帶或者提高采樣頻率。但是，當(dāng)縮小濾波器的頻帶時(shí)，作為目的信號(hào)的頻率成分消失，因此無法觀測(cè)目的信號(hào)的正確動(dòng)作。另一方面，為了提高采樣頻率，需要高精度且高速響應(yīng)的測(cè)量電路系統(tǒng)，難以在固定成本范圍內(nèi)達(dá)到去除噪聲。圖6是用于說明伴隨以往的信號(hào)處理過程產(chǎn)生的信號(hào)頻率成分的變化的一例的圖。圖6以及后述的圖7至圖9表示頻譜，在這些圖中，縱軸表示信號(hào)強(qiáng)度SV，橫軸表示頻 率f，fsp表示采樣頻率，fn表示奈奎斯特頻率。在圖6中，頻譜(a)是目的信號(hào)的頻譜，頻譜(b)是噪聲的頻譜，頻譜(C)是疊加了噪聲的信號(hào)的頻率頻譜，頻譜(d)是設(shè)置于信號(hào)處理輸入級(jí)的模擬濾波器(低通)的頻率特性。圖6的頻譜(e)是通過模擬濾波器之后的目的信號(hào)的頻率頻譜。在圖6示出的示例中，將模擬濾波器(低通)的通過頻帶設(shè)定為大于目的信號(hào)的頻譜，因此在濾波器通過前后的目的信號(hào)的頻譜不發(fā)生變化。圖6的頻譜(f)是通過了模擬濾波器之后的噪聲的頻譜。在圖6示出的示例中，噪聲存在于模擬濾波器的衰減頻帶，因此濾波器通過之后信號(hào)強(qiáng)度比濾波器通過之前降低。圖6的頻譜(g)是采樣之后的信號(hào)的頻譜，在圖6示出的示例中，采樣頻率(fsp)高而在奈奎斯特頻率(fn)內(nèi)存在目的信號(hào)和噪聲兩者，因此不產(chǎn)生折回。因而，能夠通過追加處理來使噪聲與目的信號(hào)分離。圖7是用于說明隨著以往的信號(hào)處理過程產(chǎn)生的信號(hào)頻率成分的變化的其它例的圖。在圖7中，頻譜(a)是目的信號(hào)的頻譜，頻譜(b)是噪聲的頻譜，頻譜(C)是疊加了噪聲的信號(hào)的頻率頻譜，頻譜(d)是設(shè)置于信號(hào)處理輸入級(jí)的模擬濾波器(低通)的頻率特性。圖7的頻譜(e)是通過了模擬濾波器之后的目的信號(hào)的頻率頻譜。在圖7示出的示例中，將模擬濾波器(低通)的通過頻帶設(shè)定為大于目的信號(hào)的頻譜，因此濾波器通過前后的目的信號(hào)的頻譜不發(fā)生變化。圖7的頻譜(f)是通過了模擬濾波器之后的噪聲的頻譜。在圖7示出的示例中，噪聲存在于模擬濾波器的衰減頻帶，因此濾波器通過之后信號(hào)強(qiáng)度比濾波器通過前降低。圖7的頻譜(g)是采樣輸入級(jí)的信號(hào)整體的頻譜，頻譜(h)是采樣之后的噪聲的頻譜。在圖7的示例中，采樣頻率(fsp)較低，因此噪聲存在于比奈奎斯特頻率(fn)更高的頻帶。由此噪聲成分折回至比奈奎斯特頻率(fn)更低的頻率區(qū)域。圖7的頻譜(i)是采樣之后的目的信號(hào)的頻譜。在圖7示出的示例中，目的信號(hào)存在于比奈奎斯特頻率(fn)更低的頻率頻帶，因此不產(chǎn)生折回。圖7的頻譜(j)是通過采樣得到的信號(hào)整體的頻譜。對(duì)不折回而采樣的目的信號(hào)，疊加折回后的噪聲的頻率頻譜。因而，即使通過追加處理，噪聲與目的信號(hào)也無法分離。圖8是用于說明隨著以往的信號(hào)處理過程產(chǎn)生的信號(hào)頻率成分的變化的其它例的圖。在圖8中，頻譜(a)是目的信號(hào)的頻譜，頻譜(b)是噪聲的頻譜，頻譜(C)是疊加了噪聲的信號(hào)的頻譜，頻譜(d)是設(shè)置于信號(hào)處理輸入級(jí)的模擬濾波器(低通)的頻率特性。圖8的頻譜(e)是通過了模擬濾波器之后的目的信號(hào)的頻率頻譜。在圖8示出的示例中，將模擬濾波器的通過頻帶設(shè)定為大于目的信號(hào)的頻率頻譜，因此濾波器通過前后
的目的信號(hào)的頻譜不發(fā)生變化。圖8的頻譜(f)是通過了模擬濾波器之后的噪聲的頻譜。在圖8示出的示例中，噪聲存在于模擬濾波器的衰減頻帶，因此通過濾波器之后信號(hào)強(qiáng)度比濾波器通過前降低。圖8的頻譜(g)是采樣輸入級(jí)的信號(hào)整體的頻譜，頻譜(h)是采樣之后的噪聲的頻譜。在圖8的示例中，采樣頻率(fsp)較低，因此噪聲存在于比奈奎斯特頻率(fn)高的頻帶。由此，噪聲成分折回至比奈奎斯特頻率(fn)更低的頻率區(qū)域。但是，與圖7示出的示例相比，采樣頻率(fsp)不同，因此奈奎斯特頻率(fn)不同，折回位置不同。圖8的頻譜(i)是采樣之后的目的信號(hào)的頻譜，在圖8示出的示例中，目的信號(hào)存在于比奈奎斯特頻率(fn)更低的頻率頻帶，因此不產(chǎn)生折回。圖8的頻譜(i)是通過采樣得到的信號(hào)整體的頻譜。在圖8示出的示例中，與圖7示出的示例相同，對(duì)不折回地采樣的目的信號(hào)疊加折回后的噪聲的頻譜。但是，圖8示出的示例與圖7示出的示例的折回位置不同，因此折回后的噪聲所疊加的位置不同。但是，SP使進(jìn)行追加處理，噪聲與目的信號(hào)也無法分離，這與圖7示出的示例相同。圖9是用于說明本發(fā)明的噪聲去除方法的圖，是用于說明隨著信號(hào)處理過程產(chǎn)生的信號(hào)頻率成分的變化的一例的圖。圖9的頻譜(a)是以在圖7中說明的采樣頻率進(jìn)行采樣得到的信號(hào)整體的頻譜，相當(dāng)于圖7的頻譜(j)。圖9的頻譜(b)是以在圖8中說明的采樣頻率進(jìn)行采樣得到的信號(hào)整體的頻譜，相當(dāng)于圖8的頻譜(j)。將該頻率與圖9的頻譜(a)的頻譜相比，目的信號(hào)不發(fā)生變化，但是折回后的噪聲的各頻率成分與目的信號(hào)疊加的位置不同。因而，可知能夠?qū)烧哌M(jìn)行比較來辨別噪聲。圖9的頻譜(C)是去除噪聲之后的信號(hào)的頻譜。例如，將圖9的頻譜(a)、(b)各自的頻率fn的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行比較。該頻率中的信號(hào)強(qiáng)度在頻譜(a)與(b)中不同。這啟示噪聲疊加的可能性。因此，將比較后的信號(hào)強(qiáng)度中的低強(qiáng)度視為正確，將該強(qiáng)度設(shè)為該頻率中的信號(hào)強(qiáng)度。在全部頻率中進(jìn)行同樣的判斷，由此達(dá)到去除噪聲。圖10是用于說明本發(fā)明實(shí)施例所涉及的觸摸面板的噪聲去除方法的示意圖。本實(shí)施例的噪聲去除方法大致由四個(gè)階段的處理過程構(gòu)成。過程I是輸入信號(hào)的米樣。將在目的信號(hào)中疊加噪聲的輸入信號(hào)在不同的多個(gè)米樣周期(在圖10中設(shè)為周期A與周期B兩者)內(nèi)同時(shí)在相同期間內(nèi)進(jìn)行采樣。由此，在該過程I中，生成數(shù)據(jù)系列A和數(shù)據(jù)序列B。此外，在圖10中，采樣期間相同。過程2是將時(shí)間信號(hào)變換為頻率信號(hào)的過程。具體地說實(shí)施傅里葉變換。其結(jié)果，生成數(shù)據(jù)序列A的頻譜和數(shù)據(jù)序列B的頻率頻譜。過程3是噪聲去除的過程。在數(shù)據(jù)序列A的頻譜與數(shù)據(jù)序列B的頻譜之間，將每個(gè)頻率成分的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行比較。此時(shí)，在數(shù)據(jù)系列A的頻譜與數(shù)據(jù)序列B的頻譜之間信號(hào)具有強(qiáng)度差的情況下，將更低的信號(hào)強(qiáng)度估計(jì)為正確，生成調(diào)制為將信號(hào)具有強(qiáng)度差的頻率成分估計(jì)為正確的信號(hào)強(qiáng)度的頻譜。例如，在數(shù)據(jù)系列A的頻譜(或者數(shù)據(jù)序列B的頻譜)的頻率成分中，在數(shù)據(jù)序列A的頻譜與數(shù)據(jù)序列B的頻譜之間，將信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生變化的頻率成分的強(qiáng)度調(diào)整為數(shù)據(jù)序列A和數(shù)據(jù)序列B中的信號(hào)強(qiáng)度低的值。在本實(shí)施例中，要比較的頻譜為兩個(gè)，因此進(jìn)行大小比較，但是在三個(gè)以上的情況下，正確的信號(hào)強(qiáng)度的選擇方法存在使用最小值、使用平均值等方法，按照發(fā)明的目的可以米用任一方法。其結(jié)果，得到去除了噪聲成分的處理之后的頻譜?！み^程4是再現(xiàn)時(shí)間信號(hào)的過程。該過程是將在過程3中得到的頻率頻譜變換為時(shí)間信號(hào)的過程。具體地說，實(shí)施逆傅里葉變換。其結(jié)果，作為輸出得到去除了噪聲的、主要由目的信號(hào)構(gòu)成的信號(hào)。此外，在上述過程2至過程4中，將數(shù)據(jù)序列A和數(shù)據(jù)序列B進(jìn)行A/D變換之后變換為數(shù)字值之后，通過數(shù)字信號(hào)處理來執(zhí)行。圖11是說明本實(shí)施例的觸摸面板中的、噪聲去除效果與采樣頻率的關(guān)系的圖表。在圖11的圖表中，橫軸表示數(shù)據(jù)序列A與數(shù)據(jù)系列B的采樣周期的比率(頻率比率)，縱軸表示輸出信號(hào)的信號(hào)噪聲比率(SNR)。此外，用(數(shù)據(jù)序列B的采樣周期)/(數(shù)據(jù)序列A的采樣周期)來表示數(shù)據(jù)序列A與數(shù)據(jù)序列B的采樣周期的比率。圖12是沒有噪聲去除應(yīng)用的狀態(tài)的輸出信號(hào)的示例，在圖11中表示為測(cè)量點(diǎn)Ref。圖13至圖19示出根據(jù)不同的頻率比率應(yīng)用本實(shí)施例的噪聲去除時(shí)輸出信號(hào)的波形的示例。圖13 圖19分別于圖11的測(cè)量點(diǎn)A G對(duì)應(yīng)。根據(jù)圖11的圖表可知，本實(shí)施例的噪聲去除效果依賴于數(shù)據(jù)序列A與數(shù)據(jù)序列B的采樣周期的比率，在特定的比率中為最大。得到最大效果的采樣周期的比率依賴于目的信號(hào)和噪聲的頻率，因此在應(yīng)用本實(shí)施例的信號(hào)處理時(shí)必然包含該將頻率比率優(yōu)化為調(diào)整參數(shù)的處理。使用圖20和圖21說明本發(fā)明的觸摸面板中的、數(shù)據(jù)序列A與數(shù)據(jù)系列B的生成方法。圖20是表示以往觸摸面板的檢測(cè)方式的詳細(xì)的示意性時(shí)序圖。驅(qū)動(dòng)電壓在Ims的一個(gè)掃描期間(TX)內(nèi)，10 μ S周期的脈沖系列依次被施加到Y(jié)電極TXl ΤΧ6。另外，將一個(gè)掃描期間(TX)轉(zhuǎn)一周的期間定義為幀。檢測(cè)信號(hào)(輸出信號(hào))表示為關(guān)注一個(gè)X電極。與向Y電極TXl ΤΧ6的脈沖系列的輸入信號(hào)同步地，在X電極中也作為脈沖信號(hào)而產(chǎn)生輸出信號(hào)。即使施加輸入信號(hào)的Y電極被更換，在關(guān)注一個(gè)X電極的情況下，也將輸出信號(hào)視為連續(xù)的脈沖信號(hào)。以往，進(jìn)行如下處理將該連續(xù)的脈沖信號(hào)按施加輸入信號(hào)的每個(gè)掃描期間(TX)進(jìn)行平均化而匯集為一個(gè)輸出信號(hào)(所謂檢測(cè)信號(hào))。其目的在于，通過平均化處理來降低噪聲。圖21是表示本發(fā)明的觸摸面板檢測(cè)方式的詳細(xì)的示意性時(shí)序圖。向Y電極TXl TX6的脈沖系列的輸入信號(hào)以及關(guān)注一個(gè)X電極得到的輸出信號(hào)與圖20示出的以往的信號(hào)相同。如上所述，以往，將連續(xù)的脈沖信號(hào)按施加輸入信號(hào)的每個(gè)掃描期間(TX)內(nèi)進(jìn)行平均化，匯集為一個(gè)輸出信號(hào)來進(jìn)行噪聲降低處理。與此相對(duì)，在本實(shí)施例中，以相互不同的間隔從輸入脈沖周期(在本實(shí)施例中為IOys)內(nèi)產(chǎn)生的輸出信號(hào)的脈沖序列提取輸出信號(hào)，生成數(shù)據(jù)序列A和數(shù)據(jù)系列B。這相當(dāng)于與在圖10中說明的過程I。以后，按照?qǐng)D10的過程對(duì)得到的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理，由此去除噪聲。
圖22和圖23是用于說明本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板中的、噪聲的檢測(cè)期間的時(shí)序圖。將分別在多個(gè)幀內(nèi)的一系列期間分為多個(gè)行來進(jìn)行圖示。在本實(shí)施例的噪聲去除方法中，將信號(hào)從時(shí)間區(qū)域變換為頻率區(qū)域。頻率區(qū)域內(nèi)的信號(hào)(頻率區(qū)域信號(hào))的頻率分辨率成為變換處的時(shí)間區(qū)域內(nèi)的信號(hào)(時(shí)間區(qū)域信號(hào))的長(zhǎng)度的倒數(shù)。因而，在變換為具有高分辨率的頻率區(qū)域信號(hào)時(shí)需要長(zhǎng)時(shí)間區(qū)域信號(hào)。通過將多個(gè)幀內(nèi)的信號(hào)設(shè)為變換處的時(shí)間區(qū)域內(nèi)的信號(hào)來實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)。在圖22的情況下，最新巾貞為Frame (N+m)。將從巾貞Frame (N)至最新巾貞Frame (N+m)為止作為連續(xù)的時(shí)間區(qū)域信號(hào)而處理。圖23是最新巾貞成為Frame (N+m+1)的情況。將從巾貞Frame (N+1)至最新中貞Frame (N+m+1)為止作為連續(xù)的時(shí)間區(qū)域信號(hào)而處理。以上，根據(jù)上述實(shí)施例具體地說明了由本發(fā)明人進(jìn)行的發(fā)明，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，當(dāng)然在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種觸摸面板，其特征在于，具有 多個(gè)掃描電極； 與上述多個(gè)掃描電極交叉的多個(gè)檢測(cè)電極； 第一單兀，其在每個(gè)掃描期間內(nèi)，對(duì)上述多個(gè)掃描電極分別依次輸入連續(xù)的驅(qū)動(dòng)脈沖串; 第二單元，其按互不相同的間隔從通過上述各個(gè)檢測(cè)電極檢測(cè)出的連續(xù)的檢測(cè)脈沖串中提取脈沖，生成至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列； 第三單元，其生成上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列各自的頻譜； 第四單元，其在上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列的各個(gè)頻譜相互之間，按每個(gè)頻率成分來比較信號(hào)強(qiáng)度，生成校正了強(qiáng)度發(fā)生變化的頻率成分的頻譜；以及 第五單元，其從通過上述第四單元生成的頻譜中生成檢測(cè)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸摸面板，其特征在于， 上述第三單元從多個(gè)幀期間內(nèi)的上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列的每一個(gè)中生成頻譜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的觸摸面板，其特征在于， 上述第三單元對(duì)上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列的每一個(gè)實(shí)施傅里葉變換，生成上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列的每一個(gè)的頻譜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的觸摸面板，其特征在于， 上述第四單元在上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列每一個(gè)的頻譜相互之間，按每個(gè)頻率成分來比較信號(hào)強(qiáng)度，作為強(qiáng)度發(fā)生變化的頻率成分的信號(hào)強(qiáng)度，采用在上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列每一個(gè)的頻譜的頻率成分相互之間的信號(hào)強(qiáng)度的最小值、或者信號(hào)強(qiáng)度的平均值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的觸摸面板，其特征在于， 上述第五單元對(duì)通過上述第四單元生成的頻譜實(shí)施逆傅里葉變換，生成檢測(cè)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的觸摸面板，其特征在于， 能夠按上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列的每個(gè)數(shù)據(jù)序列，調(diào)整從通過上述各個(gè)檢測(cè)電極檢測(cè)出的連續(xù)的檢測(cè)脈沖串中提取脈沖的間隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的觸摸面板，其特征在于， 上述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)序列是第一數(shù)據(jù)序列和第二數(shù)據(jù)序列這兩個(gè)數(shù)據(jù)序列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸面板，其特征在于， 上述第三單元對(duì)上述第一數(shù)據(jù)序列和上述第二數(shù)據(jù)序列分別實(shí)施傅里葉變換，生成上述第一數(shù)據(jù)序列的頻譜和上述第二數(shù)據(jù)序列的頻譜。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸面板，其特征在于， 上述第四單元按每個(gè)頻率成分在上述第一數(shù)據(jù)序列的頻譜與上述第二數(shù)據(jù)序列的頻譜之間比較信號(hào)強(qiáng)度，作為強(qiáng)度發(fā)生變化的頻率成分的信號(hào)強(qiáng)度，采用在上述第一數(shù)據(jù)序列的頻譜頻率成分與上述第二數(shù)據(jù)序列的頻譜的頻率成分之間信號(hào)強(qiáng)度較低一方的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的觸摸面板，其特征在于， 上述觸摸面板在被搭載的顯示面板側(cè)的面不具備屏蔽電極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸摸面板，其能夠提高耐噪聲性能。在每個(gè)掃描期間內(nèi)，對(duì)多個(gè)掃描電極各自依次輸入連續(xù)的驅(qū)動(dòng)脈沖串，對(duì)與掃描電極交叉的檢測(cè)電極所產(chǎn)生的檢測(cè)脈沖串進(jìn)行檢測(cè)。將檢測(cè)脈沖串以相互不同的間隔進(jìn)行采樣，生成多個(gè)數(shù)據(jù)序列。能夠從多個(gè)幀期間內(nèi)的檢測(cè)脈沖串生成多個(gè)數(shù)據(jù)序列。在該多個(gè)數(shù)據(jù)序列各自的頻譜相互之間按每個(gè)頻率成分來比較信號(hào)強(qiáng)度，生成校正了具有強(qiáng)度差的頻率成分的頻譜。根據(jù)校正過的頻譜來生成檢測(cè)信號(hào)。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102902403SQ20121026889
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者永田浩司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日本顯示器東