(57)【要約】【課題】表示システムにおいて更なる改善を実現できる技術を提供する。【解決手段】表示システム１において、表示装置２２は、画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する。表示装置２２における単位フレーム期間に、表示装置２２が画像を表示する表示期間と、タッチ検出回路７６がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置される。表示装置２２は、複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含む。タッチ検出回路７６は、複数のタッチ検出期間において、同一の第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。【選択図】図１
2020166822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置と、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、前記タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含み、
前記タッチ検出回路は、複数のタッチ検出期間において、同一の前記第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する、ことを特徴とする表示システム。
【請求項２】
タッチが検出された場合、タッチが検出された位置の共通電極を含む前記第１タッチ検出領域を設定する制御回路を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
【請求項３】
前記制御回路は、タッチが検出された位置の共通電極を含む前記第１タッチ検出領域を設定した場合、当該第１タッチ検出領域におけるタッチの検出が途切れると、当該第１タッチ検出領域の設定を解除し、タッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域においてタッチを検出する、ことを特徴とする請求項２に記載の表示システム。
【請求項４】
前記制御回路は、タッチが検出された位置の共通電極を含む前記第１タッチ検出領域を設定した場合、当該第１タッチ検出領域以外の共通電極を複数のグループに分割して前記複数の第２タッチ検出領域を再設定する、ことを特徴とする請求項２または３に記載の表示システム。
【請求項５】
前記表示装置の表示面上の前記第１タッチ検出領域に配置された回転操作可能なダイヤルを備え、
前記タッチ検出回路は、前記ダイヤルの回転操作位置をタッチ位置として検出する、ことを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
【請求項６】
前記表示装置は、前記第１タッチ検出領域にＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示する、ことを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
【請求項７】
前記タッチ検出回路は、複数のタッチ検出期間に前記第１タッチ検出領域の共通電極から受信した前記タッチ検出信号にもとづいて、当該複数のタッチ検出期間ごとに前記第１タッチ検出領域におけるタッチを検出する、ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の表示システム。
【請求項８】
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置を制御する制御装置であって、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、前記タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含み、
前記タッチ検出回路は、複数のタッチ検出期間において、同一の前記第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する、ことを特徴とする制御装置。
【請求項９】
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置における制御方法であって、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給するステップと、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するステップと、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチが検出されるタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含み、
前記タッチを検出するステップでは、複数のタッチ検出期間において、同一の前記第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する、ことを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置と、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、前記タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された複数のタッチ検出領域を含み、
前記タッチ検出回路は、タッチが未検出の場合、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出し、前記複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する、ことを特徴とする表示システム。
【請求項１１】
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、複数のタッチ検出期間のそれぞれでタッチを検出する、ことを特徴とする請求項１０に記載の表示システム。
【請求項１２】
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されるごとにタッチ位置の情報を出力する、ことを特徴とする請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１３】
前記タッチ検出回路は、複数回連続してタッチが検出された場合、タッチ位置の情報を出力する、ことを特徴とする請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１４】
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、複数のタッチ検出期間に受信したタッチ検出信号にもとづいて、当該複数のタッチ検出期間ごとにタッチを検出する、ことを特徴とする請求項１０に記載の表示システム。
【請求項１５】
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、複数のタッチ検出期間に受信したタッチ検出信号にもとづいて、共通電極の静電容量と基準静電容量との差分値をそれぞれ表す複数の検出値を導出し、当該複数の検出値の総和にもとづいてタッチを検出する、ことを特徴とする請求項１４に記載の表示システム。
【請求項１６】
前記タッチ検出回路は、前記複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、（１）タッチが検出された共通電極の静電容量と基準静電容量との差分値に関する値が判定閾値以上であれば、複数のタッチ検出期間のそれぞれでタッチを検出し、（２）前記差分値に関する値が前記判定閾値より小さければ、複数のタッチ検出期間に受信したタッチ検出信号にもとづいて、当該複数のタッチ検出期間ごとにタッチを検出する、ことを特徴とする請求項１０に記載の表示システム。
【請求項１７】
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、タッチの検出が途切れると、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出する、ことを特徴とする請求項１０から１６のいずれかに記載の表示システム。
【請求項１８】
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置を制御する制御装置であって、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、前記タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された複数のタッチ検出領域を含み、
前記タッチ検出回路は、タッチが未検出の場合、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出し、前記複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する、ことを特徴とする制御装置。
【請求項１９】
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置における制御方法であって、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給するステップと、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するステップと、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチが検出されるタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された複数のタッチ検出領域を含み、
前記タッチを検出するステップでは、タッチが未検出の場合、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出し、前記複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する、ことを特徴とする制御方法。
【請求項２０】
請求項１または１０に記載の表示システムにおける表示装置であって、
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を備える、ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、タッチ検出機能を有する表示システム、制御装置、制御方法および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザのタッチ位置を検出するためのタッチセンサが表示パネル内に組み込まれたインセル型の表示装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。この表示装置では、液晶表示パネルの画素に共通電圧を供給するための共通電極を複数に分割して、これらの共通電極をタッチセンサ電極としても利用する。画像表示期間において共通電圧が複数の共通電極に供給され、タッチ検出期間においてタッチ検出用のタッチ駆動信号が複数の共通電極に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１８／１２３８１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インセル型の表示装置において、更なる改善が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本開示のある態様の表示システムは、画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置と、複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、を備える。表示装置における単位フレーム期間に、表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、表示装置は、複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含む。タッチ検出回路は、複数のタッチ検出期間において、同一の第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。
【０００６】
本開示の別の態様は、制御装置である。この装置は、画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置を制御する制御装置であって、複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、を備える。表示装置における単位フレーム期間に、表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、表示装置は、複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含む。タッチ検出回路は、複数のタッチ検出期間において、同一の第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。
【０００７】
本開示のさらに別の態様は、制御方法である。この方法は、画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置における制御方法であって、複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給するステップと、複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、表示装置への物体のタッチを検出するステップと、を備える。表示装置における単位フレーム期間に、表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチが検出されるタッチ検出期間とが交互に配置され、表示装置は、複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含む。タッチを検出するステップでは、複数のタッチ検出期間において、同一の第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。
【０００８】
本開示の別の態様の表示システムは、画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置と、複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、を備える。表示装置における単位フレーム期間に、表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、表示装置は、複数の共通電極が複数のグループに分割された複数のタッチ検出領域を含む。タッチ検出回路は、タッチが未検出の場合、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出し、複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する。
【０００９】
本開示の別の態様は、制御装置である。この装置は、画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置を制御する制御装置であって、複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、を備える。表示装置における単位フレーム期間に、表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、表示装置は、複数の共通電極が複数のグループに分割された複数のタッチ検出領域を含む。タッチ検出回路は、タッチが未検出の場合、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出し、複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する。
【００１０】
本開示のさらに別の態様は、制御方法である。この方法は、画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置における制御方法であって、複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給するステップと、複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、表示装置への物体のタッチを検出するステップと、を備える。表示装置における単位フレーム期間に、表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチが検出されるタッチ検出期間とが交互に配置され、表示装置は、複数の共通電極が複数のグループに分割された複数のタッチ検出領域を含む。タッチを検出するステップでは、タッチが未検出の場合、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出し、複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する。
【発明の効果】
【００１１】
上記の態様により、更なる改善を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態に係る表示システムのブロック図である。
【図２】図１の表示装置の回路構成を概略的に示す図である。
【図３】図２の共通電極の配置を示す上面図である。
【図４】図１の表示装置の動作を説明する図である。
【図５】図５（ａ）は、図１の表示装置における単位フレーム期間のタイミングおよびタッチ駆動信号の波形を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）の各タイミングにおけるダイヤルの回転操作位置を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、第１の比較例の表示装置の動作を説明する図であり、図６（ｂ）は、第１の比較例の単位フレーム期間のタイミングを示し、図６（ｃ）は、図６（ｂ）の各タイミングにおけるダイヤルの回転操作位置を示す図である。
【図７】図１の表示システムのタッチ検出処理を示すフローチャートである。
【図８】図８（ａ）は、第２の実施の形態に係る表示装置の動作を説明する図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の表示装置における単位フレーム期間のタイミングを示す図である。
【図９】第２の実施の形態に係る表示システムのタッチ検出処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０（ａ）は、第３の実施の形態に係る表示装置の動作を説明する図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の表示装置における単位フレーム期間のタイミングを示し、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の各タイミングにおけるスライドバーのハンドルの操作位置を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る表示システムのタッチ検出処理を示すフローチャートである。
【図１２】第５の実施の形態に係る表示装置の動作を説明する図である。
【図１３】図１３（ａ）は、第５の実施の形態に係る表示装置におけるタッチが未検出の場合の単位フレーム期間のタイミングおよびタッチ駆動信号の波形を示し、図１３（ｂ）は、第５の実施の形態に係る表示装置におけるタッチが検出された場合の単位フレーム期間のタイミングおよびタッチ駆動信号の波形を示す図である。
【図１４】第５の実施の形態に係る表示システムのタッチ検出処理を示すフローチャートである。
【図１５】第６の実施の形態に係る表示システムのタッチ検出処理を示すフローチャートである。
【図１６】第７の実施の形態に係る表示システムのタッチ検出処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１の表示装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本開示の基礎となった知見）
実施の形態を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。インセル型のタッチディスプレイでは、１つのフレーム期間を複数の画像表示期間と複数のタッチ検出期間に時分割する。そして、１画面を複数のタッチ検出領域（スキャンブロックとも呼ばれる）に分け、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域でタッチを検出することで、１つのフレーム期間で１画面分のタッチ検出を実行する。１つのフレーム期間において１画面分のタッチ検出を複数回繰り返すことで、画面内の１つの位置における連続するタッチ検出の間の時間を短くできる。
【００１４】
このような構成において、ディスプレイの解像度が高くなるほど、一定の長さのフレーム期間においてタッチ検出期間に割り当て可能な時間が制限される。そのため、１つのフレーム期間における１画面分のタッチ検出の繰り返し回数を増やすことは困難であり、画面内のある位置における連続するタッチ検出の間の時間を短くすること、すなわちタッチ検出のレスポンスを高速化することが困難であるという課題を本発明者は発見した。この課題を解決するために、本開示に係る表示システムは以下のように構成される。
【００１５】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、工程には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る表示システム１のブロック図である。表示システム１は、自動車などの車両に搭載された車載の表示システム１である一例について説明するが、用途は特に限定されず、携帯機器などに用いてもよい。
【００１７】
表示システム１は、ホスト１０と、表示モジュール２０とを備える。ホスト１０は、ラジオ、カーナビゲーション、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信などの各種機能を実行するとともに、表示モジュール２０を制御する。ホスト１０は、制御装置１２を備える。
【００１８】
制御装置１２は、たとえばＣＰＵであり、ホストＣＰＵとも呼ばれる。制御装置１２は、画像データＤＤと制御データＣＤを表示モジュール２０に供給し、これらのデータをもとに表示モジュール２０を制御する。
【００１９】
表示モジュール２０は、表示装置２２と、制御装置２４とを備える。表示装置２２は、たとえば、カーナビゲーション画面などが表示される車室内のセンターディスプレイなどとして利用される。
【００２０】
表示装置２２は、インセル型のＩＰＳ（In Plane Switching）方式の液晶表示装置であり、タッチディスプレイとして構成され、タッチ位置を検出可能である。表示装置２２の構成は、例えば、以下に説明する周知の構成となっている。
【００２１】
図２は、図１の表示装置２２の回路構成を概略的に示す。図２は、各構成要素の概略的な配置も示す。表示装置２２は、行方向に延びる複数のゲート線Ｇ１，Ｇ２，・・・と、列方向に延びる複数のソース線Ｓ１，Ｓ２，・・・と、複数の画素スイッチング素子３０と、複数の画素電極３２と、複数の共通電極３４とを備える。各画素スイッチング素子３０は、薄膜トランジスタであり、ゲート線とソース線の交点付近に画素に対応して設けられる。各画素スイッチング素子３０において、ゲートにはゲート線が接続され、ソースにはソース線が接続され、ドレインには画素電極３２が接続される。１つの共通電極３４に対して、複数の画素スイッチング素子３０と複数の画素電極３２が配置される。画素電極３２と共通電極３４との間の電界により液晶層が制御される。共通電極３４は、画像表示およびタッチ検出に共用される。そのため、電極の層数を削減して、表示装置２２を薄く構成できる。共通電極３４は、センサ電極と呼ぶこともできる。
【００２２】
図３は、図２の共通電極３４の配置を示す上面図である。複数の共通電極３４は、マトリクス状に配置される。各共通電極３４は、信号線３６で制御装置２４に接続される。
【００２３】
表示装置２２は、自己容量方式によりタッチ位置を検出する。表示装置２２の表示面に指が近づくと、共通電極３４と指の間に静電容量が発生する。静電容量が発生すると共通電極３４における寄生容量が増加し、共通電極３４にタッチ駆動信号を供給するときの電流が増加する。この電流の変動量にもとづいてタッチ位置が検出される。
【００２４】
図１に戻る。制御装置２４は、たとえばＩＣとして構成され、ホスト１０からの制御データＣＤと画像データＤＤにしたがって表示装置２２を制御する。制御装置２４は、制御回路７０と、第１駆動回路７２と、第２駆動回路７４と、タッチ検出回路７６とを備える。
【００２５】
制御回路７０は、たとえばマイコンで構成され、第１駆動回路７２と第２駆動回路７４の信号生成タイミング、タッチ検出回路７６のタッチ検出タイミングなどを制御する。
【００２６】
制御回路７０は、単位フレーム期間（１フレーム期間）に、表示画像の１フレームが表示装置２２に描画され、かつ、１画面のタッチ検出が少なくとも１回実行されるよう、第１駆動回路７２、第２駆動回路７４およびタッチ検出回路７６を制御する。単位フレーム期間は、垂直同期期間とも呼べる。単位フレーム期間の詳細は後述する。
【００２７】
第１駆動回路７２は、制御回路７０の制御にしたがい、基準クロック信号を生成する。第１駆動回路７２は、制御回路７０の制御にしたがい、ホスト１０からの画像データＤＤにもとづいて、生成された基準クロック信号に同期したソース信号ＳＳを生成する。第１駆動回路７２は、制御回路７０の制御にしたがい、生成された基準クロック信号に同期したゲート信号ＧＳを生成する。
【００２８】
第１駆動回路７２は、ソース信号ＳＳを表示装置２２の複数のソース線に順次供給し、ゲート信号ＧＳを表示装置２２の複数のゲート線に順次供給する。
【００２９】
第１駆動回路７２は、基準クロック信号を第２駆動回路７４に供給する。第２駆動回路７４は、制御回路７０の制御にしたがい、予め定められた固定電圧である基準電圧ＶＣＯＭ、および、基準クロック信号に同期したタッチ駆動信号ＴＸを生成する。なお、タッチ駆動信号ＴＸは、矩形波でもよいし、正弦波でもよい。第２駆動回路７４は、図３の信号線３６を介して、基準電圧ＶＣＯＭまたはタッチ駆動信号ＴＸを表示装置２２の全体の複数の共通電極３４に供給する。
【００３０】
タッチ検出回路７６は、表示装置２２への物体のタッチを検出する。タッチ検出回路７６は、制御回路７０の制御にしたがい、各共通電極３４にタッチ駆動信号ＴＸが供給されたときの当該共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸに基づいて、当該共通電極３４に対応する位置への物体のタッチを検出する。
【００３１】
タッチ検出回路７６は、各共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸを積分し、タッチ駆動信号ＴＸのパルスのタイミングごとに積分値と基準値との差を検出値として導出する。１つのタッチ検出期間に１つの共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸに関して、１つのタッチ検出期間のタッチ駆動信号ＴＸのパルスの数と等しい数の検出値が得られる。それぞれの検出値は、共通電極３４の静電容量と基準静電容量との差分値を表す。物体のタッチによる共通電極３４の静電容量の変化量が大きいほど、検出値は大きくなる。タッチがなく、共通電極３４の静電容量の変化量がゼロであれば、検出値はゼロである。タッチ検出回路７６は、共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸごとに、１つのタッチ検出期間の複数の検出値の総和を導出する。
【００３２】
タッチ検出回路７６は、各共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづく検出値の総和と、所定のタッチ検出閾値を比較し、検出値の総和がタッチ検出閾値以上のとき、当該共通電極３４の位置にタッチ有りと判定する。これは、タッチが検出されたことに相当する。タッチ検出回路７６は、タッチ有りと判定した共通電極３４の位置にもとづいて、画面内におけるタッチ位置を検出する。タッチ検出回路７６は、検出したタッチ位置の情報を制御回路７０に出力する。
【００３３】
制御回路７０は、タッチ検出回路７６からのタッチ位置の情報にもとづいてタッチ位置の座標データＴＤを導出し、その座標データＴＤをホスト１０の制御装置１２に出力する。制御装置１２は、座標データＴＤに応じて各種処理を実行する。
【００３４】
制御装置１２、制御回路７０の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。
【００３５】
以下、制御回路７０による表示装置２２の制御、および、表示装置２２の動作を具体的に説明する。制御回路７０は、画面内の複数の表示領域の１つに対する部分的な画像表示と、画面内の複数のタッチ検出領域の一部に対する部分的なタッチ検出とを交互に繰り返して、画像表示とタッチ検出を時分割に制御する。
【００３６】
図４は、図１の表示装置２２の動作を説明する図である。表示装置２２は、画面内の複数の共通電極３４が複数のグループに分割された２つの第１タッチ検出領域Ｒ５，Ｒ５および４つの第２タッチ検出領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を含む。
【００３７】
一方の第１タッチ検出領域Ｒ５は画面の左下隅に位置し、他方の第１タッチ検出領域Ｒ５は画面の右下隅に位置する。第２タッチ検出領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、観察者から見て水平方向に左から右に順に並ぶ。表示装置２２の全体の複数の共通電極３４は、第１タッチ検出領域Ｒ５，Ｒ５および第２タッチ検出領域Ｒ１からＲ４のそれぞれに複数ずつ配置される。図４に示す各タッチ検出領域に配置される共通電極３４の数は一例である。表示装置２２の第１タッチ検出領域の数は「２」に限定されず、第２タッチ検出領域の数は「４」に限定されない。
【００３８】
表示システム１は、表示装置２２の表示面上の第１タッチ検出領域Ｒ５，Ｒ５のそれぞれに配置された回転操作可能なダイヤル１００を備える。ダイヤル１００は、たとえば車両のエアコンディショナの温度設定用のダイヤルである。
【００３９】
ダイヤル１００は、それぞれ、表示装置２２の表示面に固定された回転軸を中心として、ユーザの操作に応じて回転可能である。ダイヤル１００の表示装置２２の表示面と向かい合う部分には、図示しない導電体が配置されている。ダイヤル１００の回転に応じて導電体も回転軸を中心として回転する。タッチ検出回路７６は、導電体の位置であるダイヤル１００の回転操作位置をタッチ位置として検出する。
【００４０】
タッチ検出回路７６は、Ａ／Ｄコンバータ７６１と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５を有する。図示は省略するが、それぞれのスイッチは、複数組の入力端子と出力端子を有する。図４では図面を簡略化するために共通電極３４と信号線３６の接続を省略して描いている。
【００４１】
スイッチＳＷ１の複数の入力端子は、第２タッチ検出領域Ｒ１に含まれる複数の共通電極３４と信号線３６で１対１に接続されている。スイッチＳＷ２の複数の入力端子は、第２タッチ検出領域Ｒ２に含まれる複数の共通電極３４と信号線３６で１対１に接続されている。スイッチＳＷ３の複数の入力端子は、第２タッチ検出領域Ｒ３に含まれる複数の共通電極３４と信号線３６で１対１に接続されている。スイッチＳＷ４の複数の入力端子は、第２タッチ検出領域Ｒ４に含まれる複数の共通電極３４と信号線３６で１対１に接続されている。スイッチＳＷ５の複数の入力端子は、第１タッチ検出領域Ｒ５に含まれる複数の共通電極３４と信号線３６で１対１に接続されている。
【００４２】
スイッチＳＷ１からＳＷ５の出力端子は、Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポートに接続されている。Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポートの数は画面内の共通電極３４の数より少ないため、Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポートに接続される共通電極３４がスイッチにより切り替えられる。Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポートの数は、Ａ／Ｄコンバータ７６１が同時に処理可能な入力信号の数と等しく、入力チャンネル数とも呼べる。
【００４３】
図５（ａ）は、図１の表示装置２２における単位フレーム期間Ｆａのタイミングおよびタッチ駆動信号ＴＸの波形を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）の各タイミングにおけるダイヤル１００の回転操作位置を示す。
【００４４】
図５（ａ）に示す例は、単位フレーム期間（１フレーム期間）Ｆａに、１枚の画像を表示し、１画面のタッチ検出を２回実行する例である。本実施の形態では、６０Ｈｚ駆動で画像を表示する表示装置２２を想定しているため、単位フレーム期間Ｆａは約１６．７（＝１／６０）ｍｓに設定される。１画面のタッチ検出は単位フレーム期間Ｆａに２回実行されるため、約８．３（＝１／１２０）ｍｓ周期で実行される。
【００４５】
単位フレーム期間Ｆａは、２つのサブフレーム期間Ｆｂに分割される。各サブフレーム期間Ｆｂは、４つの表示期間Ｄａと、４つのタッチ検出期間Ｔ１ａ，Ｔ２ａ，Ｔ３ａ，Ｔ４ａとを含む。表示期間Ｄａとタッチ検出期間は交互に配置される。各サブフレーム期間Ｆｂにおいて、表示期間Ｄａ、タッチ検出期間Ｔ１ａ、表示期間Ｄａ、タッチ検出期間Ｔ２ａ、表示期間Ｄａ、タッチ検出期間Ｔ３ａ、表示期間Ｄａ、タッチ検出期間Ｔ４ａは、この順に並ぶ。単位フレーム期間Ｆａの表示期間Ｄａの数とタッチ検出期間の数は、それぞれ「８」に限定されない。
【００４６】
表示装置２２は、表示期間Ｄａ毎に１フレームを１／８ずつ表示する。単位フレーム期間Ｆａの８つの表示期間Ｄａにより、１フレームが表示される。具体的には表示期間Ｄａの間、第１駆動回路７２は、複数のソース線にソース信号ＳＳを供給し、対象のゲート線にゲート信号ＧＳを供給し、第２駆動回路７４は複数の共通電極３４に基準電圧ＶＣＯＭを供給する。第２駆動回路７４は、表示期間Ｄａにはタッチ駆動信号ＴＸの供給を停止する。
【００４７】
第２駆動回路７４は、それぞれのタッチ検出期間の間、第１タッチ検出領域Ｒ５および第２タッチ検出領域Ｒ１からＲ４の複数の共通電極３４にタッチ駆動信号ＴＸを供給する。第２駆動回路７４は、タッチ検出期間には基準電圧ＶＣＯＭの供給を停止する。
【００４８】
制御回路７０は、スイッチＳＷ５を導通させた状態で、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４のうちタッチ検出期間ごとに異なる１つを導通させる。導通したスイッチに入力されるタッチ検出信号ＲＸは、Ａ／Ｄコンバータ７６１に出力される。Ａ／Ｄコンバータ７６１は、スイッチを介して入力されるアナログのタッチ検出信号ＲＸを、デジタルのタッチ検出信号に変換する。
【００４９】
タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間Ｔ１ａの間、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ１の複数の共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ１への物体のタッチを検出する。
【００５０】
タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間Ｔ２ａの間、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ２の複数の共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ２への物体のタッチを検出する。
【００５１】
タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間Ｔ３ａの間、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ３の複数の共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ３への物体のタッチを検出する。
【００５２】
タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間Ｔ４ａの間、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ４の複数の共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ４への物体のタッチを検出する。
【００５３】
このようにタッチ検出回路７６は、複数のタッチ検出期間のそれぞれにおいて、同一の第１タッチ検出領域Ｒ５およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。つまり、タッチ検出回路７６は、検出対象の第１タッチ検出領域Ｒ５を固定し、検出対象の第２タッチ検出領域を順次変更する。単位フレーム期間Ｆａの８つのタッチ検出期間により、１画面のタッチ検出が２回実行される。なお、単位フレーム期間Ｆａのタッチ検出期間の数と同数のタッチ検出領域が表示装置２２に含まれてもよく、この場合、単位フレーム期間Ｆａの複数のタッチ検出期間により、１画面のタッチ検出が１回実行される。
【００５４】
ここで、第１の比較例について説明する。図６（ａ）は、第１の比較例の表示装置２２の動作を説明する図であり、図６（ｂ）は、第１の比較例の単位フレーム期間Ｆａのタイミングを示し、図６（ｃ）は、図６（ｂ）の各タイミングにおけるダイヤル１００の回転操作位置を示す。
【００５５】
第１の比較例では、第１タッチ検出領域Ｒ５が設けられず、表示装置２２内の全体の複数の共通電極３４が第２タッチ検出領域Ｒ１からＲ４にグループ分けされることが、本実施の形態と異なる。つまり、左側のダイヤル１００に重なる共通電極３４は第２タッチ検出領域Ｒ１に含まれ、右側のダイヤル１００に重なる共通電極３４は第２タッチ検出領域Ｒ４に含まれる。
【００５６】
複数のタッチ検出期間のそれぞれにおいて、タッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチ検出が実行される。左側のダイヤル１００に対するタッチ検出は、タッチ検出期間Ｔ１ａで実行され、サブフレーム期間Ｆｂの８．３ｍｓ毎に実行される。右側のダイヤル１００に対するタッチ検出も同様である。図６（ｃ）に示すように、たとえばタッチ検出期間Ｔ１ａで左側のダイヤル１００の回転操作位置「２５」が検出された後、８．３ｍｓの間に回転操作位置が「２８」まで動いた場合、回転操作位置「２６」と「２７」は検出されず、次のタッチ検出期間Ｔ１ａで回転操作位置「２８」が検出される。よって、比較的高速にダイヤル１００の回転操作が行われる場合、連続した複数の回転操作位置の検出ができないことがある。
【００５７】
この第１の比較例に対して本実施の形態では、既述のように複数のタッチ検出期間のそれぞれにおいて第１タッチ検出領域Ｒ５でタッチが検出されるため、ダイヤル１００が配置された第１タッチ検出領域Ｒ５のタッチ検出のレスポンスを第１の比較例より高速化できる。この例では、第１タッチ検出領域Ｒ５のタッチ検出は、約２．１ｍｓ周期で行われる。したがって、図５（ｂ）に示すように、サブフレーム期間の間にダイヤル１００の回転操作位置が「２５」から「２８」まで動いた場合、回転操作位置「２５」、「２６」、「２７」、「２８」のそれぞれが検出される。よって、連続した複数の回転操作位置を第１の比較例より検出しやすい。
【００５８】
次に、以上の構成による表示システム１の全体的な動作を説明する。図７は、図１の表示システム１のタッチ検出処理を示すフローチャートである。タッチ検出回路７６は、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ１でタッチを検出し（Ｓ１０）、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ２でタッチを検出し（Ｓ１２）、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ３でタッチを検出し（Ｓ１４）、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ４でタッチを検出する（Ｓ１６）。制御回路７０は、座標を演算し（Ｓ１８）、Ｓ１０に戻る。制御回路７０は、Ｓ１０からＳ１６のそれぞれで座標を演算してもよい。
【００５９】
本実施の形態によれば、第１タッチ検出領域Ｒ５のタッチ検出のレスポンスを第２タッチ検出領域より高速化できる。よって、ダイヤル１００の回転操作位置の検出のレスポンスを高速化できる。
【００６０】
なお、図４では、第２タッチ検出領域Ｒ１の共通電極３４の数は、第２タッチ検出領域Ｒ２の共通電極３４の数より第１タッチ検出領域Ｒ５の共通電極３４の数だけ少ない例を示したが、第２タッチ検出領域Ｒ１からＲ４のそれぞれの共通電極３４の数は、等しいか、または、ほぼ等しくてもよい。この場合、Ａ／Ｄコンバータ７６１に同時に接続される第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ２の共通電極３４の数、第１タッチ検出領域Ｒ５と第２タッチ検出領域Ｒ３の共通電極３４の数のそれぞれを実施の形態より削減できるので、Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポートの数がより少ない場合にも対応できる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、タッチが検出された位置に第１タッチ検出領域が設定されることが第１の実施の形態と異なる。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００６２】
制御回路７０は、タッチが検出されるまでと、タッチが検出された場合とにおいて、複数の共通電極３４の分割パターンを切り替えて異なるタッチ検出領域を設定する。
【００６３】
制御回路７０は、タッチが未検出の場合、画面内の複数の共通電極３４を均等に４つのグループに分けた第２タッチ検出領域Ｒ１からＲ４を設定する。タッチ検出回路７６は、タッチが未検出の場合、複数のタッチ検出期間Ｔ１ａからＴ４ａのそれぞれにおいて、タッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。
【００６４】
図８（ａ）は、第２の実施の形態に係る表示装置２２の動作を説明する図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の表示装置２２における単位フレーム期間Ｆａのタイミングを示す。図８（ａ），（ｂ）は、タッチ検出期間Ｔ２ａにおいて第２タッチ検出領域Ｒ２内でタッチが検出された例を示す。
【００６５】
制御回路７０は、タッチが検出された場合、タッチが検出された位置の共通電極３４を含む第１タッチ検出領域Ｒ５を設定する。制御回路７０は、タッチが検出された位置の共通電極３４の周囲の予め定められた数の共通電極３４も含む第１タッチ検出領域Ｒ５を設定してもよい。予め定められた数は、タッチした物体がスライドすることを検出できるように、共通電極３４の大きさなどに応じて実験やシミュレーションにより適宜決定できる。図示する例では、第２タッチ検出領域Ｒ２内に４つの共通電極３４を含む第１タッチ検出領域Ｒ５が設定される。制御回路７０は、設定した第１タッチ検出領域Ｒ５に含まれる共通電極３４を第２タッチ検出領域Ｒ２から除く。
【００６６】
タッチ検出回路７６は、タッチが検出された場合、複数のタッチ検出期間のそれぞれにおいて、同一の第１タッチ検出領域Ｒ５およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。図示する例では、タッチ検出回路７６は、タッチが検出されたタッチ検出期間Ｔ２ａの次のタッチ検出期間Ｔ３ａでは、第１タッチ検出領域Ｒ５および第２タッチ検出領域Ｒ３でタッチを検出し、その次のタッチ検出期間Ｔ４ａでは、第１タッチ検出領域Ｒ５および第２タッチ検出領域Ｒ４でタッチを検出する。タッチ検出回路７６は、その次のタッチ検出期間Ｔ１ａでは、第１タッチ検出領域Ｒ５および第２タッチ検出領域Ｒ１でタッチを検出し、その次のタッチ検出期間Ｔ２ａでは、第１タッチ検出領域Ｒ５および第２タッチ検出領域Ｒ２でタッチを検出する。
【００６７】
よって、第１タッチ検出領域Ｒ５では、第２タッチ検出領域Ｒ１などより短い周期でタッチ検出が実行される。そのため、タッチした指を離したり、タッチした指をスライドさせたりした場合に、既述の第１の比較例よりも早いタイミングで検出できる。
【００６８】
制御回路７０は、タッチが検出された位置の共通電極３４を含む第１タッチ検出領域Ｒ５を設定した場合、第１タッチ検出領域Ｒ５におけるタッチの検出が途切れると、第１タッチ検出領域Ｒ５の設定を解除し、第１タッチ検出領域Ｒ５の共通電極３４を元の第２タッチ検出領域に含ませ、タッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域においてタッチを検出する。つまり制御回路７０は、第１タッチ検出領域Ｒ５におけるタッチの検出が途切れると、タッチが未検出の場合と同じ制御を行う。これにより、タッチの検出が途切れた場合、１つのタッチ検出期間でタッチ検出回路７６が処理するタッチ検出信号ＲＸの数を削減できる。
【００６９】
次に、以上の構成による表示システム１の全体的な動作を説明する。図９は、第２の実施の形態に係る表示システム１のタッチ検出処理を示すフローチャートである。制御回路７０は、タッチが検出されていない場合（Ｓ２０のＮ）、Ｓ２０に戻る。制御回路７０は、タッチが検出された場合（Ｓ２０のＹ）、第１タッチ検出領域Ｒ５を設定する（Ｓ２２）。続くＳ１０からＳ１８の処理は、第１の実施の形態と同一である。
【００７０】
本実施の形態によれば、タッチが検出された位置付近のタッチ検出のレスポンスを高速化できる。
【００７１】
なお、図８（ａ）では、第２タッチ検出領域Ｒ２の共通電極３４の数は、第２タッチ検出領域Ｒ１の共通電極３４の数より第１タッチ検出領域Ｒ５の共通電極３４の数だけ少ない例を示したが、第２タッチ検出領域Ｒ１からＲ４のそれぞれの共通電極３４の数は、等しいか、または、ほぼ等しくてもよい。この場合、制御回路７０は、タッチが検出された位置の共通電極３４を含む第１タッチ検出領域Ｒ５を設定した場合、当該第１タッチ検出領域Ｒ５以外の共通電極３４を均等に複数のグループに分割して複数の第２タッチ検出領域Ｒ１からＲ４を再設定する。これにより、１つのタッチ検出期間にＡ／Ｄコンバータ７６１に接続される共通電極３４の最大数を第２の実施の形態より削減できるので、Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポート数がより少ない場合にも対応できる。制御回路７０は、第１タッチ検出領域Ｒ５におけるタッチの検出が途切れると、第１タッチ検出領域Ｒ５の設定を解除し、再設定する前の複数の第２タッチ検出領域Ｒ１からＲ４に戻す。
【００７２】
また、制御回路７０は、第１タッチ検出領域Ｒ５におけるタッチの検出が途切れても、第１タッチ検出領域Ｒ５の設定を解除しなくてもよい。この場合、制御回路７０は、第１タッチ検出領域Ｒ５におけるタッチの検出が途切れた後、新たなタッチが検出された場合、既存の第１タッチ検出領域Ｒ５の設定を解除して、タッチが検出された位置の共通電極３４を含む第１タッチ検出領域Ｒ５を再設定すればよい。この場合、制御を単純化できる。
【００７３】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、ＧＵＩ（Graphical User Interface）が第１タッチ検出領域Ｒ５に表示されることが第１の実施の形態と異なる。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００７４】
図１０（ａ）は、第３の実施の形態に係る表示装置２２の動作を説明する図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の表示装置２２における単位フレーム期間Ｆａのタイミングを示し、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の各タイミングにおけるスライドバー１０２のハンドル１０４の操作位置を示す。
【００７５】
第１タッチ検出領域Ｒ５は、水平方向に延びる長方形の領域である。表示装置２２は、第１タッチ検出領域Ｒ５にＧＵＩであるスライドバー１０２を表示する。スライドバー１０２は、ユーザの指のスライド操作に応じて移動するハンドル１０４を有する。ＧＵＩは、ユーザの指のスライド操作を受け付けるものであれば特に限定されず、ダイヤルでもよい。
【００７６】
表示装置２２は、ＧＵＩの表示と非表示を切り替え可能でもよい。この場合、制御回路７０は、ＧＵＩが表示された場合、ＧＵＩの表示領域の共通電極３４を含む第１タッチ検出領域Ｒ５を設定する。制御回路７０は、ＧＵＩが非表示になった場合、第１タッチ検出領域Ｒ５の設定を解除し、画面内の複数の共通電極３４を均等に４つのグループに分けた第２タッチ検出領域Ｒ１からＲ４を設定し、タッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域においてタッチを検出する。
【００７７】
第１の実施の形態と同様に、第１タッチ検出領域Ｒ５では、それぞれの第２タッチ検出領域より短い周期でタッチ検出が実行される。したがって、図１０（ｃ）に示すように、サブフレーム期間Ｆｂの間にハンドル１０４の操作位置が比較的大きく動いた場合、約２．１ｍｓごとに操作位置が検出される。そのため、スライドバー１０２における連続した複数の操作位置を既述の第１の比較例の制御の場合より検出しやすい。
【００７８】
次に、以上の構成による表示システム１の全体的な動作を説明する。図１１は、第３の実施の形態に係る表示システム１のタッチ検出処理を示すフローチャートである。制御回路７０は、ＧＵＩの表示領域の共通電極３４に第１タッチ検出領域Ｒ５を設定する（Ｓ３０）。続くＳ１０からＳ１８の処理は、第１の実施の形態と同一である。
【００７９】
本実施の形態によれば、ＧＵＩの操作位置の検出のレスポンスを高速化できる。
【００８０】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、第１タッチ検出領域Ｒ５のタッチの有無を複数のタッチ検出期間におけるタッチ検出信号ＲＸにもとづいて判定することが第３の実施の形態と異なる。以下、第３の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００８１】
タッチ検出回路７６は、複数のタッチ検出期間に第１タッチ検出領域Ｒ５の共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、当該複数のタッチ検出期間ごとに第１タッチ検出領域Ｒ５におけるタッチを検出する。複数のタッチ検出期間は、たとえば３つのタッチ検出期間でもよく、単位フレーム期間Ｆａ内のタッチ検出期間の数などに応じて実験やシミュレーションにより適宜決定できる。
【００８２】
タッチ検出回路７６は、複数のタッチ検出期間に第１タッチ検出領域Ｒ５の各共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸを積分し、タッチ駆動信号ＴＸのパルスのタイミングごとに積分値と基準値との差を検出値として導出し、複数の検出値の総和にもとづいてタッチを検出する。具体的には、タッチ検出回路７６は、複数のタッチ検出期間に第１タッチ検出領域Ｒ５の各共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづく検出値の総和と、所定のタッチ検出閾値を比較し、検出値の総和がタッチ検出閾値以上のとき、当該共通電極３４の位置にタッチ有りと判定する。タッチ検出回路７６は、タッチ有りと判定すると、タッチ位置の情報を出力する。
【００８３】
例えば、タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間Ｔ１ａからＴ３ａのタッチ検出信号ＲＸにもとづく検出値の総和がタッチ検出閾値以上であれば、タッチ有りと判定する。以降も同様に３つのタッチ検出期間ごとにタッチの有無を判定する。
【００８４】
第２タッチ検出領域では、第１の実施の形態と同様にタッチ検出が実行される。つまりタッチ検出回路７６は、それぞれのタッチ検出期間に検出対象の第２タッチ検出領域の共通電極３４から受信したタッチ検出信号にもとづいて検出対象の第２タッチ検出領域におけるタッチを検出する。
【００８５】
つまり、第１タッチ検出領域Ｒ５のタッチ検出は、第２タッチ検出領域のタッチ検出より長い期間のタッチ検出信号ＲＸにもとづいて実行される。そのため、第１タッチ検出領域Ｒ５のタッチ検出の感度を第２タッチ検出領域の感度より高めることができる。よって、静電容量の変化量が比較的小さい手袋などがＧＵＩにタッチした場合にも高感度でタッチ位置を検出できる。
【００８６】
なお、第２の実施の形態を第１の実施の形態と組み合わせてもよい。第３の実施の形態を第１および第２の実施の形態の少なくとも一方と組み合わせてもよい。第４の実施の形態を第１および第２の実施の形態の少なくとも一方と組み合わせてもよい。組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果をあわせもつ。
【００８７】
また、第１から第４の実施の形態では制御装置２４が表示モジュール２０に含まれるが、制御装置２４はホスト１０に含まれてもよい。第１から第４の実施の形態では第１駆動回路７２が基準クロック信号を生成するが、第２駆動回路７４が基準クロック信号を生成してもよい。フレーム期間は、表示装置２２のタッチ検出領域の数の３倍以上のタッチ検出期間を含んでもよい。これらの変形例では、表示システム１の構成の自由度を向上できる。
【００８８】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態では、複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する。以下、制御回路７０による表示装置２２の制御、および、表示装置２２の動作を第１の実施の形態との相違点を中心に具体的に説明する。制御回路７０は、画面内の複数の表示領域の１つに対する部分的な画像表示と、画面内の複数のタッチ検出領域の１つに対する部分的なタッチ検出とを交互に繰り返して、画像表示とタッチ検出を時分割に制御する。
【００８９】
図１２は、第５の実施の形態に係る表示装置２２の動作を説明する図である。表示装置２２は、画面内の複数の共通電極３４が複数のグループに分割された４つのタッチ検出領域Ｒ１０，Ｒ２０，Ｒ３０，Ｒ４０を含む。タッチ検出領域Ｒ１０，Ｒ２０，Ｒ３０，Ｒ４０は、観察者から見て水平方向に左から右に順に並ぶ。表示装置２２の全体の複数の共通電極３４は、タッチ検出領域Ｒ１０からＲ４０のそれぞれに複数ずつ配置される。図１２に示す各タッチ検出領域に配置される共通電極３４の数は一例である。タッチ検出領域の数は「４」に限定されない。
【００９０】
タッチ検出回路７６は、Ａ／Ｄコンバータ７６１と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４を有する。図示は省略するが、それぞれのスイッチは、複数組の入力端子と出力端子を有する。図１２では図面を簡略化するために共通電極３４と信号線３６の接続を省略して描いている。
【００９１】
スイッチＳＷ１の複数の入力端子は、タッチ検出領域Ｒ１０に含まれる複数の共通電極３４と信号線３６で１対１に接続されている。スイッチＳＷ２の複数の入力端子は、タッチ検出領域Ｒ２０に含まれる複数の共通電極３４と信号線３６で１対１に接続されている。スイッチＳＷ３の複数の入力端子は、タッチ検出領域Ｒ３０に含まれる複数の共通電極３４と信号線３６で１対１に接続されている。スイッチＳＷ４の複数の入力端子は、タッチ検出領域Ｒ４０に含まれる複数の共通電極３４と信号線３６で１対１に接続されている。
【００９２】
スイッチＳＷ１からＳＷ４の出力端子は、Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポートに接続されている。Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポートの数は画面内の共通電極３４の数より少ないため、Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポートに接続される共通電極３４がスイッチにより切り替えられる。Ａ／Ｄコンバータ７６１の入力ポートの数は、Ａ／Ｄコンバータ７６１が同時に処理可能な入力信号の数と等しく、入力チャンネル数とも呼べる。
【００９３】
制御回路７０は、タッチが検出されるまでと、タッチが検出された場合とにおいて、異なる制御を行う。
【００９４】
まず、タッチが未検出の場合の動作を説明する。図１３（ａ）は、第５の実施の形態に係る表示装置２２におけるタッチが未検出の場合の単位フレーム期間Ｆａのタイミングおよびタッチ駆動信号ＴＸの波形を示す。
【００９５】
図１３（ａ）に示す例は、単位フレーム期間（１フレーム期間）Ｆａに、１枚の画像を表示し、１画面のタッチ検出を２回実行する例である。本実施の形態では、６０Ｈｚ駆動で画像を表示する表示装置２２を想定しているため、単位フレーム期間Ｆａは約１６．７（＝１／６０）ｍｓに設定される。１画面のタッチ検出は単位フレーム期間Ｆａに２回実行されるため、約８．３（＝１／１２０）ｍｓ周期で実行される。
【００９６】
単位フレーム期間Ｆａは、２つのサブフレーム期間Ｆｂに分割される。各サブフレーム期間Ｆｂは、４つの表示期間Ｄａと、４つのタッチ検出期間Ｔ１ａ，Ｔ２ａ，Ｔ３ａ，Ｔ４ａとを含む。表示期間Ｄａとタッチ検出期間は交互に配置される。各サブフレーム期間Ｆｂにおいて、表示期間Ｄａ、タッチ検出期間Ｔ１ａ、表示期間Ｄａ、タッチ検出期間Ｔ２ａ、表示期間Ｄａ、タッチ検出期間Ｔ３ａ、表示期間Ｄａ、タッチ検出期間Ｔ４ａは、この順に並ぶ。単位フレーム期間Ｆａの表示期間Ｄａの数とタッチ検出期間の数は、それぞれ「８」に限定されない。
【００９７】
表示装置２２は、表示期間Ｄａ毎に１フレームを１／８ずつ表示する。単位フレーム期間Ｆａの８つの表示期間Ｄａにより、１フレームが表示される。具体的には表示期間Ｄａの間、第１駆動回路７２は、複数のソース線にソース信号ＳＳを供給し、対象のゲート線にゲート信号ＧＳを供給し、第２駆動回路７４は複数の共通電極３４に基準電圧ＶＣＯＭを供給する。第２駆動回路７４は、表示期間Ｄａにはタッチ駆動信号ＴＸの供給を停止する。
【００９８】
第２駆動回路７４は、それぞれのタッチ検出期間の間、タッチ検出領域Ｒ１０からＲ４０の複数の共通電極３４にタッチ駆動信号ＴＸを供給する。第２駆動回路７４は、タッチ検出期間には基準電圧ＶＣＯＭの供給を停止する。
【００９９】
制御回路７０は、タッチが未検出の場合、スイッチＳＷ１からＳＷ４のうちタッチ検出期間ごとに異なる１つを導通させる。導通したスイッチに入力されるタッチ検出信号ＲＸは、Ａ／Ｄコンバータ７６１に出力される。Ａ／Ｄコンバータ７６１は、スイッチを介して入力されるアナログのタッチ検出信号ＲＸを、デジタルのタッチ検出信号に変換する。
【０１００】
タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間Ｔ１ａの間、タッチ検出領域Ｒ１０の複数の共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、タッチ検出領域Ｒ１０への物体のタッチを検出する。タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間Ｔ２ａの間、タッチ検出領域Ｒ２０の複数の共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、タッチ検出領域Ｒ２０への物体のタッチを検出する。
【０１０１】
タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間Ｔ３ａの間、タッチ検出領域Ｒ３０の複数の共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、タッチ検出領域Ｒ３０への物体のタッチを検出する。タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間Ｔ４ａの間、タッチ検出領域Ｒ４０の複数の共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、タッチ検出領域Ｒ４０への物体のタッチを検出する。
【０１０２】
このようにタッチ検出回路７６は、タッチが未検出の場合、複数のタッチ検出期間のそれぞれにおいて、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域でタッチを検出する。つまり、タッチ検出回路７６は、検出対象のタッチ検出領域を順次変更する。単位フレーム期間Ｆａの８つのタッチ検出期間により、１画面のタッチ検出が２回実行される。なお、単位フレーム期間Ｆａのタッチ検出期間の数と同数のタッチ検出領域が表示装置２２に含まれてもよく、この場合、単位フレーム期間Ｆａの複数のタッチ検出期間により、１画面のタッチ検出が１回実行される。
【０１０３】
次に、複数のタッチ検出領域Ｒ１０からＲ４０の１つでタッチが検出された場合の動作を説明する。図１３（ｂ）は、第５の実施の形態に係る表示装置２２におけるタッチが検出された場合の単位フレーム期間Ｆａのタイミングおよびタッチ駆動信号ＴＸの波形を示す。
【０１０４】
制御回路７０は、タッチが検出された場合、スイッチＳＷ１からＳＷ４のうちタッチが検出された時点で導通していたスイッチを続けて導通させる。タッチ検出回路７６は、タッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する。
【０１０５】
タッチ検出回路７６は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、複数のタッチ検出期間のそれぞれでタッチを検出し、タッチが検出されるごとにタッチ位置の情報を出力する。つまり、タッチ検出期間ごとにタッチ位置の情報が出力される。
【０１０６】
図１２と図１３（ｂ）に示す例では、タッチ検出期間Ｔ２ａでタッチ検出領域Ｒ２０においてタッチが検出されている。そのため、タッチ検出回路７６は、タッチ検出領域Ｒ２０において、タッチ検出期間Ｔ２ａに続くタッチ検出期間Ｔ３ａ，Ｔ４ａ，Ｔ１ａ，Ｔ２ａ，Ｔ４ａで連続してタッチを検出する。
【０１０７】
タッチ検出回路７６は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、タッチの検出が途切れると、タッチが未検出の場合の動作に戻り、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出する。これにより、タッチが途切れた場合、再び画面の全体でタッチを検出できる。
【０１０８】
ここで、第２の比較例について説明する。第２の比較例では、タッチが検出されたか否かによらず、図１３（ａ）のようにタッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出することが、本実施の形態と異なる。あるタッチ検出領域に対するタッチ検出は、サブフレーム期間Ｆｂの８．３ｍｓ毎に実行される。そのため、たとえばタッチ検出期間Ｔ２ａにタッチ検出領域Ｒ２０でタッチが検出された後、８．３ｍｓの間に、タッチした物体がスライドしたり画面から離れたりした場合、これらはすぐには検出されず、次のタッチ検出期間Ｔ２ａにおいて物体のスライド先の位置またはタッチが途切れたことが検出される。
【０１０９】
この第２の比較例に対して本実施の形態では、既述のようにタッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出するため、タッチ検出のレスポンスを第２の比較例より高速化できる。図１３（ｂ）の例では、タッチが検出されたタッチ検出領域Ｒ２０のタッチ検出は、約２．１ｍｓ周期で行われる。したがって、タッチした物体がスライドしたり画面から離れたりしたことを第２の比較例より早いタイミングで検出できる。
【０１１０】
次に、以上の構成による表示システム１の全体的な動作を説明する。図１４は、第５の実施の形態に係る表示システム１のタッチ検出処理を示すフローチャートである。タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域でタッチを検出し（Ｓ１１０）、タッチが検出されていない場合（Ｓ１１２のＮ）、Ｓ１１２に戻る。タッチが検出された場合（Ｓ１１２のＹ）、タッチ検出回路７６は、タッチが検出されたタッチ検出領域でタッチを検出し（Ｓ１１４）、タッチが検出された場合（Ｓ１１６のＹ）、制御回路７０は座標を演算し（Ｓ１１８）、Ｓ１１４に戻る。Ｓ１１６でタッチが検出されていない場合（Ｓ１１６のＮ）、Ｓ１１０に戻る。
【０１１１】
本実施の形態によれば、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出するので、タッチ検出のレスポンスを高速化できる。また、タッチ位置の情報を出力する頻度を高めることができる。
【０１１２】
（第５の実施の形態における別の検出例）
第２の比較例では、ノイズなどにより、物体がタッチしていなくてもタッチがあったと誤検出される可能性がある。これに対処するため、複数のタッチ検出期間において同一の位置で連続してタッチが検出された場合に限り、タッチ位置の情報を出力する第３の比較例も知られている。この場合、ノイズなどにより１回だけタッチが検出されてもタッチ位置の情報が出力されないため、誤検出を抑制できる。しかし、たとえば２回連続してタッチが検出されるとタッチ位置の情報を出力する場合、タッチ位置の情報の出力に要する時間が第２の比較例の２倍になり、レスポンスが遅くなる。
【０１１３】
そこで、第５の実施の形態において、タッチ検出回路７６は、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間のそれぞれでタッチを検出し、予め定められた回数連続してタッチが検出された場合、タッチ位置の情報を出力してもよい。予め定められた回数は、複数回であり、単位フレーム期間Ｆａ内のタッチ検出期間の数などに応じて実験やシミュレーションにより適宜決定できる。これにより、誤検出を抑制した上で、第３の比較例よりレスポンスを高速化できる。
【０１１４】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態では、タッチが検出されたタッチ検出領域における複数のタッチ検出期間の検出値の総和にもとづいてタッチを検出することが第５の実施の形態と異なる。以下、第５の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０１１５】
第５の実施の形態と同様に、タッチが未検出の場合、タッチ検出回路７６は、各共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづく検出値の総和と、第１タッチ検出閾値を比較し、検出値の総和が第１タッチ検出閾値以上のとき、当該共通電極３４の位置にタッチ有りと判定する。第１タッチ検出閾値は、指などと比較して静電容量の変化量が小さい手袋などがタッチした場合にタッチ有りと判定されるように、その場合に得られる検出値の総和より小さく設定される。ノイズの影響によりタッチ有りと誤判定される可能性があるため、この時点では、タッチ検出回路７６はタッチ位置の情報を出力しない。よって、ノイズによる誤ったタッチ位置の出力を抑制できる。
【０１１６】
タッチ検出回路７６は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、複数のタッチ検出期間に受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、当該複数のタッチ検出期間ごとにタッチを検出する。複数のタッチ検出期間は、たとえば３つのタッチ検出期間でもよく、単位フレーム期間Ｆａ内のタッチ検出期間の数などに応じて実験やシミュレーションにより適宜決定できる。
【０１１７】
タッチ検出回路７６は、この場合、複数のタッチ検出期間に各共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸを積分し、タッチ駆動信号ＴＸのパルスのタイミングごとに積分値と基準値との差を検出値として導出し、複数の検出値の総和にもとづいてタッチを検出する。具体的には、タッチ検出回路７６は、複数のタッチ検出期間に各共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづく検出値の総和と、所定の第２タッチ検出閾値を比較し、検出値の総和が第２タッチ検出閾値以上のとき、当該共通電極３４の位置にタッチ有りと判定する。タッチ検出回路７６は、タッチ有りと判定すると、タッチ位置の情報を出力する。第２タッチ検出閾値は、第１タッチ検出閾値より大きい。
【０１１８】
図１３（ｂ）の例では、タッチ検出期間Ｔ２ａでタッチが検出された場合、タッチ検出回路７６は、３つのタッチ検出期間Ｔ２ａからＴ４ａのタッチ検出信号ＲＸにもとづく検出値の総和が第２タッチ検出閾値以上であれば、タッチ有りと判定する。タッチの検出が途切れるまで、以降も同様に３つのタッチ検出期間ごとにタッチの有無を判定する。
【０１１９】
図１５は、第６の実施の形態に係る表示システム１のタッチ検出処理を示すフローチャートである。Ｓ１１０とＳ１１２の処理は第５の実施の形態と同一である。Ｓ１１２でタッチが検出された場合（Ｓ１１２のＹ）、タッチ検出回路７６は、タッチ検出期間にて、タッチが検出されたタッチ検出領域からタッチ検出信号ＲＸを受信し（Ｓ１３０）、次のタッチ検出期間にて、タッチが検出されたタッチ検出領域からタッチ検出信号ＲＸを受信し（Ｓ１３２）、次のタッチ検出期間にて、タッチが検出されたタッチ検出領域からタッチ検出信号ＲＸを受信する（Ｓ１３４）。これらのタッチ検出信号ＲＸにもとづいてタッチが検出された場合（Ｓ１３６のＹ）、制御回路７０は、３つのタッチ検出期間のタッチ検出信号ＲＸにもとづいて座標を演算し（Ｓ１３８）、Ｓ１３０に戻る。Ｓ１３６でタッチが検出されていない場合（Ｓ１３６のＮ）、Ｓ１１０に戻る。
【０１２０】
既述の第２の比較例においても、第５の実施の形態と同様に、１つのタッチ検出期間内のタッチ駆動信号ＴＸのパルスの数と等しい数の検出値の総和にもとづいてタッチの有無が判定される。そのため、１つのタッチ検出期間内のタッチ駆動信号ＴＸのパルス数を増やすほど、検出値の総和を大きな値とすることができ、タッチ感度を向上できる。しかし、１つのタッチ検出期間の長さには制限があるため、第２の比較例においてタッチ駆動信号ＴＸのパルス数を増やすことは困難である。
【０１２１】
第２の比較例に対して、本実施の形態では、１つのタッチ検出期間内のタッチ駆動信号ＴＸのパルス数を増やすことなく検出値の総和を大きな値とすることができ、タッチ検出の感度を向上した上でレスポンスを高速化できる。車載用途の表示装置２２では、安全性の観点や、曲面ディスプレイの需要の増加から、表示装置２２の前面側の保護層にガラスに代わり樹脂カバーが用いられることが多くなっている。樹脂カバーの場合、ガラスに比べて誘電率が低いため、タッチ感度の低下につながる。本実施の形態では、樹脂カバーの場合にも、感度を向上できる。
【０１２２】
また、第２の比較例では、タッチ駆動信号ＴＸの振幅を小さくすることでタッチ駆動信号ＴＸに起因する輻射を低減できるが、感度が低下する。第２の比較例に対して、本実施の形態では、検出感度を維持しつつ、タッチ駆動信号ＴＸの振幅を小さくできる。よって、感度の低下を抑制した上で、輻射を低減できる。
【０１２３】
（第７の実施の形態）
第７の実施の形態では、タッチが検出されたときの検出値の総和に応じて、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出するときのタッチ検出方法を切り替えることが第５の実施の形態と異なる。以下、第５の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０１２４】
第５の実施の形態と同様に、タッチが未検出の場合、タッチ検出回路７６は、各共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづく検出値の総和と、第１タッチ検出閾値を比較し、検出値の総和が第１タッチ検出閾値以上のとき、当該共通電極３４の位置にタッチ有りと判定する。
【０１２５】
タッチ検出回路７６は、タッチが検出された場合、タッチが検出された共通電極３４の検出値の総和が判定閾値以上であれば、複数のタッチ検出期間のそれぞれでタッチを検出し、タッチが検出されるごとにタッチ位置の情報を出力する。つまり、タッチ検出回路７６は、第５の実施の形態のタッチ検出処理を実行する。タッチが検出された共通電極３４の検出値の総和は、タッチが検出された共通電極３４の静電容量と基準静電容量との差分値に関する値に相当する。
【０１２６】
タッチ検出回路７６は、検出値の総和が判定閾値より小さければ、複数のタッチ検出期間に受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづいて、当該複数のタッチ検出期間ごとにタッチを検出する。つまり、タッチ検出回路７６は、第６の実施の形態のタッチ検出処理を実行する。既述のように、タッチ検出回路７６は、複数のタッチ検出期間に各共通電極３４から受信したタッチ検出信号ＲＸにもとづく検出値の総和と、第２タッチ検出閾値を比較し、検出値の総和が第２タッチ検出閾値以上のとき、当該共通電極３４の位置にタッチ有りと判定する。
【０１２７】
判定閾値は、静電容量の変化量が比較的大きい指などがタッチした場合に得られる検出値の総和より小さく設定される。判定閾値は、第１タッチ検出閾値より大きい。
【０１２８】
図１６は、第７の実施の形態に係る表示システム１のタッチ検出処理を示すフローチャートである。Ｓ１１２でタッチが検出された場合（Ｓ１１２のＹ）、タッチが検出された共通電極３４の検出値の総和が判定閾値以上であれば（Ｓ１４０のＹ）、Ｓ１１４に移る。Ｓ１１４からＳ１１８の処理は第５の実施の形態と同一である。タッチが検出された共通電極３４の検出値の総和が判定閾値未満であれば（Ｓ１４０のＮ）、Ｓ１３０に移る。Ｓ１３０からＳ１３８の処理は第６の実施の形態と同一である。
【０１２９】
本実施の形態によれば、静電容量の変化量が比較的大きい指などがタッチした場合、複数のタッチ検出期間のそれぞれでタッチを検出するので、タッチ検出のレスポンスを高速化できる。また、静電容量の変化量が比較的小さい手袋などがタッチした場合、複数のタッチ検出期間ごとにタッチを検出するので、検出感度を向上できる。よって、タッチした物体に適したタッチ検出を実行できる。
【０１３０】
以上、本開示について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１３１】
たとえば、第７の実施の形態において、タッチが検出された共通電極３４の検出値の総和が判定閾値より小さい場合、第５の実施の形態の別の検出例の処理を実行してもよい。この場合、表示システム１の構成の自由度を向上できる。
【０１３２】
また、第５から第７の実施の形態では制御装置２４が表示モジュール２０に含まれるが、制御装置２４はホスト１０に含まれてもよい。第５から第７の実施の形態では第１駆動回路７２が基準クロック信号を生成するが、第２駆動回路７４が基準クロック信号を生成してもよい。フレーム期間は、表示装置２２のタッチ検出領域の数の３倍以上のタッチ検出期間を含んでもよい。これらの変形例では、表示システム１の構成の自由度を向上できる。
【０１３３】
表示装置２２は、例えば以下に説明する構成を有してもよい。図１７は、図１の表示装置２２の縦断面図である。表示装置２２は、厚さ方向に沿って順に重ねて配置されるバックライトユニット４０、下偏光板４２、薄膜トランジスタ基板（以下、ＴＦＴ基板と呼ぶ）４４、液晶層５２、カラーフィルタ基板５４、上偏光板５６、接合層５８、および、保護層６０を備える。
【０１３４】
以下の説明では、表示装置２２の厚さ方向のうち、ＴＦＴ基板４４に対して保護層６０が位置する側を前面側とし、その逆を背面側とする。
【０１３５】
表示装置２２は、バックライトユニット４０から出射された光を用いて、画像光を前面側、即ち観察者側に出射する。
【０１３６】
ＴＦＴ基板４４は、ガラス基板４６、ガラス基板４６の前面側に配置された複数のゲート電極４８、複数のソース電極５０、および、複数の共通電極３４を有する。図示は省略するが、ＴＦＴ基板４４は、図２の複数のゲート線Ｇ１，Ｇ２，・・・、複数のソース線Ｓ１，Ｓ２，・・・、複数の画素電極３２および複数の画素スイッチング素子３０も有する。ＴＦＴ基板４４の前面側に配置された液晶層５２は、画素電極３２と共通電極３４との間に発生する横方向の電界により制御される。
【０１３７】
接合層５８は、透光性を有し、上偏光板５６と保護層６０とを接合する。接合層５８は、例えば、ＯＣＲ（Optically Clear Resin）などの液状の透明樹脂、または、ＯＣＡ（Optically Clear Adhesive）などの透明粘着シートが硬化したものである。
【０１３８】
保護層６０は、表示装置２２を保護するための透光性を有する層であり、ガラス基板またはプラスチック基板などで構成される。保護層６０は、カバーレンズなどとも呼ばれる。
【０１３９】
本開示の一態様に係る表示システムは、次の通りである。
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置と、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、前記タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含み、
前記タッチ検出回路は、複数のタッチ検出期間において、同一の前記第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。
この態様によると、第１タッチ検出領域のタッチ検出のレスポンスを第２タッチ検出領域より高速化できる。
【０１４０】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
タッチが検出された場合、タッチが検出された位置の共通電極を含む前記第１タッチ検出領域を設定する制御回路を備えるとしても良い。
この場合、タッチが検出された位置のタッチ検出のレスポンスを高速化できる。
【０１４１】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記制御回路は、タッチが検出された位置の共通電極を含む前記第１タッチ検出領域を設定した場合、当該第１タッチ検出領域におけるタッチの検出が途切れると、当該第１タッチ検出領域の設定を解除し、タッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域においてタッチを検出するとしても良い。
この場合、タッチの検出が途切れた場合、１つのタッチ検出期間でタッチ検出回路が処理するタッチ検出信号の数を削減できる。
【０１４２】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記制御回路は、タッチが検出された位置の共通電極を含む前記第１タッチ検出領域を設定した場合、当該第１タッチ検出領域以外の共通電極を複数のグループに分割して前記複数の第２タッチ検出領域を再設定するとしても良い。
この場合、第２タッチ検出領域のそれぞれの共通電極の数を均等に近づけることができる。
【０１４３】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記表示装置の表示面上の前記第１タッチ検出領域に配置された回転操作可能なダイヤルを備え、
前記タッチ検出回路は、前記ダイヤルの回転操作位置をタッチ位置として検出するとしても良い。
この場合、ダイヤルの回転操作位置の検出のレスポンスを高速化できる。
【０１４４】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記表示装置は、前記第１タッチ検出領域にＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示するとしても良い。
この場合、ＧＵＩの操作位置の検出のレスポンスを高速化できる。
【０１４５】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記タッチ検出回路は、複数のタッチ検出期間に前記第１タッチ検出領域の共通電極から受信した前記タッチ検出信号にもとづいて、当該複数のタッチ検出期間ごとに前記第１タッチ検出領域におけるタッチを検出するとしても良い。
この場合、第１タッチ検出領域のタッチ検出の感度を第２タッチ検出領域より高めることができる。
【０１４６】
本開示の一態様に係る制御装置は、
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置を制御する制御装置であって、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、前記タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含み、
前記タッチ検出回路は、複数のタッチ検出期間において、同一の前記第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。
この態様によると、第１タッチ検出領域のタッチ検出のレスポンスを第２タッチ検出領域より高速化できる。
【０１４７】
本開示の一態様に係る制御方法は、
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置における制御方法であって、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給するステップと、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するステップと、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチが検出されるタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された第１タッチ検出領域および複数の第２タッチ検出領域を含み、
前記タッチを検出するステップでは、複数のタッチ検出期間において、同一の前記第１タッチ検出領域およびタッチ検出期間ごとに異なる第２タッチ検出領域でタッチを検出する。
この態様によると、第１タッチ検出領域のタッチ検出のレスポンスを第２タッチ検出領域より高速化できる。
【０１４８】
本開示の一態様に係る表示システムは、次の通りである。
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置と、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、前記タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された複数のタッチ検出領域を含み、
前記タッチ検出回路は、タッチが未検出の場合、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出し、前記複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する。
この態様によると、タッチ検出のレスポンスを高速化できる。
【０１４９】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、複数のタッチ検出期間のそれぞれでタッチを検出するとしても良い。
この場合、タッチ検出のレスポンスを高速化できる。
【０１５０】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されるごとにタッチ位置の情報を出力するとしても良い。
この場合、タッチ位置の情報を出力する頻度を高めることができる。
【０１５１】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記タッチ検出回路は、複数回連続してタッチが検出された場合、タッチ位置の情報を出力するとしても良い。
この場合、誤検出を抑制できる。
【０１５２】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、複数のタッチ検出期間に受信したタッチ検出信号にもとづいて、当該複数のタッチ検出期間ごとにタッチを検出するとしても良い。
この場合、より長い期間のタッチ検出信号にもとづいてタッチを検出するので、検出感度を向上できる。また、検出感度を維持しつつ、タッチ駆動信号の振幅を小さくできる。よって、輻射を低減できる。
【０１５３】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、複数のタッチ検出期間に受信したタッチ検出信号にもとづいて、共通電極の静電容量と基準静電容量との差分値をそれぞれ表す複数の検出値を導出し、当該複数の検出値の総和にもとづいてタッチを検出するとしても良い。
この場合、検出感度を向上できる。
【０１５４】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記タッチ検出回路は、前記複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、（１）タッチが検出された共通電極の静電容量と基準静電容量との差分値に関する値が判定閾値以上であれば、複数のタッチ検出期間のそれぞれでタッチを検出し、（２）前記差分値に関する値が前記判定閾値より小さければ、複数のタッチ検出期間に受信したタッチ検出信号にもとづいて、当該複数のタッチ検出期間ごとにタッチを検出するとしても良い。
この場合、タッチした物体に適したタッチ検出を実行できる。
【０１５５】
本開示の一態様に係る表示システムにおいて、例えば、
前記タッチ検出回路は、タッチが検出されたタッチ検出領域において連続してタッチを検出する場合、タッチの検出が途切れると、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出するとしても良い。
この場合、タッチが途切れた場合、画面の全体でタッチを検出できる。
【０１５６】
本開示の一態様に係る制御装置は、
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置を制御する制御装置であって、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給する駆動回路と、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するタッチ検出回路と、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、前記タッチ検出回路がタッチを検出するタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された複数のタッチ検出領域を含み、
前記タッチ検出回路は、タッチが未検出の場合、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出し、前記複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する。
この態様によると、タッチ検出のレスポンスを高速化できる。
【０１５７】
本開示の一態様に係る制御方法は、
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を有する表示装置における制御方法であって、
前記複数の共通電極のそれぞれにタッチ駆動信号を供給するステップと、
前記複数の共通電極のそれぞれから受信したタッチ検出信号にもとづいて、前記表示装置への物体のタッチを検出するステップと、
を備え、
前記表示装置における単位フレーム期間に、前記表示装置が画像を表示する表示期間と、タッチが検出されるタッチ検出期間とが交互に配置され、
前記表示装置は、前記複数の共通電極が複数のグループに分割された複数のタッチ検出領域を含み、
前記タッチを検出するステップでは、タッチが未検出の場合、タッチ検出期間ごとに異なるタッチ検出領域においてタッチを検出し、前記複数のタッチ検出領域の１つでタッチが検出された場合、タッチが検出されたタッチ検出領域において複数のタッチ検出期間で連続してタッチを検出する。
この態様によると、タッチ検出のレスポンスを高速化できる。
【０１５８】
本開示の一態様に係る表示装置は、
本開示の一態様に係る表示システムにおける表示装置であって、
画像表示およびタッチ検出に共用される複数の共通電極を備える。
この態様によると、表示システムに用いられる表示装置を提供できる。
【符号の説明】
【０１５９】
１…表示システム、１２…制御装置、２２…表示装置、２４…制御装置、３４…共通電極、７０…制御回路、７６…タッチ検出回路、１００…ダイヤル、１０２…スライドバー。
【図１】
2020166822.tif 000003
【図２】
2020166822.tif 000004
【図３】
2020166822.tif 000005
【図４】
2020166822.tif 000006
【図５】
2020166822.tif 000007
【図６】
2020166822.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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