(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の第１検出電極と前記第１検出電極と交差する複数本の第２検出電極とを有する座標入力部と、１本以上の前記第１検出電極を順次選択し、該選択した第１検出電極に駆動信号を印加する電極駆動回路と、前記駆動信号と同期し、前記第２検出電極毎に容量を検出する容量検出回路と、前記容量検出回路の容量検出結果から入力座標を算出する入力座標演算回路とを備えた座標入力装置であって、
前記駆動信号が印加される第１検出電極と並設される他の前記第１検出電極の内で、前記駆動信号が印加されない前記第１検出電極から１本以上を参照電極として選択する手段と、
前記参照電極として選択された第１検出電極の容量を検出する手段と、
前記参照電極の検出容量に基づいて、前記容量検出回路による前記第２検出電極のそれぞれの容量検出結果を補正する手段とを備え、
前記駆動信号が入力される第１検出電極と同一方向に伸延される他の前記第１検出電極を参照電極として用いて、前記第１検出電極と交差する第２検出電極の容量の検出値を補正し、該補正された容量の検出値に基づいて前記入力座標演算回路が入力座標を算出することを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記参照電極は、前記駆動信号が印加される第１検出電極の近傍に並設される第１検出電極であることを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
【請求項３】
前記電極駆動回路は、前記複数本の第１検出電極から１本以上を選択して駆動信号を印加する手段を備え、
前記容量検出回路は、前記駆動信号と同期して、前記複数本の第２検出電極の電流または電圧を測定し該計測値から容量を検出する手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の座標入力装置。
【請求項４】
前記容量検出結果を補正する手段は、前記参照電極からの容量検出結果に所定値を加算又は減算し、所定範囲に収まる補正値を算出する手段を備え、
前記入力座標演算回路は、前記第２検出電極の容量検出結果から前記補正値を減算又は加算し、前記第２検出電極の容量検出結果の補正を行うことを特徴とする請求項３記載の座標入力装置。
【請求項５】
外部システムからの映像信号に基づいた画像表示を行う表示パネルと、
複数本の第１検出電極と前記第１検出電極と交差する複数本の第２検出電極とが形成され、前記表示パネルの表示面側に配置される座標入力部と、１本以上の前記第１検出電極を順次選択し、該選択した第１検出電極に駆動信号を印加する電極駆動回路と、前記駆動信号と同期し、前記第２検出電極毎にその容量を検出する容量検出回路と、前記容量検出回路の容量検出結果から入力座標を算出する入力座標演算回路とを有する座標入力装置とを備える表示装置であって、
前記駆動信号が印加される第１検出電極と並設される他の前記第１検出電極の内で、前記駆動信号が印加されない前記第１検出電極から１本以上を参照電極として選択する手段と、
前記参照電極として選択された前記第１検出電極の容量を検出する手段と、
前記参照電極の検出容量に基づいて、前記容量検出回路による前記第２検出電極のそれぞれの容量検出結果を補正する手段とを備え、
前記駆動信号が入力される第１検出電極と同一方向に伸延される他の前記第１検出電極を参照電極として用いて、前記第１検出電極と交差する第２検出電極の容量の検出値を補正し、該補正された容量の検出値に基づいて前記入力座標演算回路が入力座標を算出することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記参照電極は、前記駆動信号が印加される第１検出電極の近傍に並設される第１検出電極であることを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
前記電極駆動回路は、前記複数本の第１検出電極から１本以上を選択して駆動信号を印加する手段を備え、
前記容量検出回路は、前記駆動信号と同期して、前記複数本の第２検出電極の電流または電圧を測定し該計測値から容量を検出する手段を備えることを特徴とする請求項５又は６記載の表示装置。
【請求項８】
前記容量検出結果を補正する手段は、前記参照電極からの容量検出結果に所定値を加算又は減算し、所定範囲に収まる補正値を算出する手段を備え、
前記入力座標演算回路は、前記第２検出電極の容量検出結果から前記補正値を減算又は加算し、前記第２検出電極の容量検出結果の補正を行うことを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面上の指示点を検出する座標入力装置およびそれを備えた表示装置にかかわり、特に静電容量結合方式の座標入力装置を有する表示装置における座標検出精度の高精度化に有効な技術である。
【背景技術】
【０００２】
表示画面に使用者の指などを用いてタッチ操作（接触押圧操作、以下、単にタッチと称する）して情報を入力する画面入力機能をもつ検出装置（以下、タッチセンサ又はタッチパネルとも称する）を備えた表示装置は、ＰＤＡや携帯端末などのモバイル用電子機器、各種の家電製品、無人受付機等の据置型顧客案内端末に用いられている。このようなタッチによる入力装置として、タッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、あるいは容量変化を検出する静電容量結合方式、タッチにより遮蔽された部分の光量変化を検出する光センサ方式、などが知られている。
【０００３】
これらの方式のなかで、最近では静電容量結合方式のタッチパネルが注目されている。モバイル用電子機器の表示装置に表示するボタンやスライダーなどを用いて、タッチにより入力装置に入力を行う場合、表示パネルの前面に入力装置を配置する必要がある。この場合には、表示装置の表示輝度低下を少なくして表示画質を維持しつつ、入力機能を組み込むことが必要となる。ここで、一般的に抵抗膜式や光センサ方式では透過率が８０％程度と低いのに対し、静電容量結合方式は約９０％と透過率が高い。そのため、表示画質を低下させない点で有利となる。また、抵抗膜式は抵抗膜の機械的な接触によりタッチ位置を検知する。そのため、タッチ（機械的接触）回数が増えて抵抗膜が劣化または破損すると、検出誤差が大きくなることや検出不能となる問題がある。一方、静電容量結合方式では、検出用電極が他の電極などと接触するような機械的接触はなく、耐久性の点からも有利となる。
【０００４】
静電容量結合方式における容量検出回路としては、例えば、特許文献１で開示されているような方式がある。この開示された方式では、複数の列配線と複数の行配線を交差させたセンサ部において、その交差部付近に存在する容量を検出する。列配線と行配線のピッチを狭くすれば指表面の凹凸により生じる容量変化を検出することで、指紋検出が可能になる。一方、センサ部を透明にして表示パネルの画面サイズと同程度とすることで、指などを入力手段とした座標入力装置とすることができる。容量の検出は、複数の列配線から順次列配線を選択して列配線駆動部から駆動信号を印加し、駆動信号を印加された列配線と行配線との交差部付近にある容量を介して流れる電流を容量検出回路で検出することで行う。この際に、容量検出回路は２つの検出電流結果の差分をもとに容量を検出する。この開示された方式では、外部からのノイズを軽減して容量検出精度を向上するために、２つの手段を開示している。
【０００５】
一つ目の手段は、駆動信号を印加する列電極と交差する行電極のうち、最初に交差部付近の容量を検出する行電極は、容量検出回路が有する基準容量に流れる基準電流と、検出した電流とを比較して容量を算出することで、容量の検出精度を向上する。それ以降の行電極の容量検出は、隣接する行電極との検出電流の差分により求める。全ての行電極の容量を検出し、次の列電極の検出を行う場合には、上記動作を繰り返す。
【０００６】
二つ目の手段は、容量検出の対象となる行電極を１つ選択し、その行電極に流れる検出電流と、対象となる行電極以外の複数の行電極に流れる第２の検出電流を基準電流とみなす。ここで、容量検出の対象となる検出電流と、基準電流との差分により、それぞれの交差部付近の容量を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４０６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、座標入力装置のセンサ部が透明であり、センサ部の下に表示パネルを設置した場合の容量検出精度について説明する。
【０００９】
表示パネルの画面には、複数の走査線と、選択された走査線上の画素に映像信号を供給するための複数の信号線が存在する。表示パネルの画面にある複数の信号線や走査線と、座標入力装置のセンサ部にある列電極と行電極との間には、絶縁体が存在するため、寄生容量が生じる。
【００１０】
ここで、走査線には画像を書き換えるための走査信号が印加され、信号線には選択された走査線の映像を書き換えるために、対応する映像信号電圧が印加される。そのため、走査線や信号線と寄生容量を介して容量結合しているセンサ部の列電極と行電極には、映像信号電圧や走査信号電圧の電圧変化により発生する充放電電流が、ノイズとして混入する。
【００１１】
ここで、特許文献１の１つめの手段として公開された基準容量を用いた方法では、１つ目の行電極の交差部付近の容量を検出する際に、１つ目の行電極の検出電流と、容量検出回路が持つ基準容量に流れる基準電流との差分により容量を算出する。この場合、基準電流には表示パネルからのノイズが混入しないのに対し、１つ目の行電極にはノイズが混入するため、この２つの差分により求めた１つ目の行電極に対応する容量値は、ノイズ成分が混入した値となる。この表示パネルからのノイズ成分は、表示する画像などにより逐次変化するため、駆動する列電極毎に異なる。よって、検出した容量値の検出精度が低下するため、それを元に計算する入力座標精度が低下する。
【００１２】
また、特許文献１の２つ目の手段として公開された、容量の検出対象となる行電極以外の複数行電極の電流を基準電流とする方法では、検出電流と基準電流の両者に表示パネルからのノイズが混入するため、差分計算により表示パネルからのノイズは軽減できる。ただし、基準電流を検出する複数の行電極に入力による容量変化があった場合には基準電流が変化してしまう。そのため、入力の有無や、入力場所の移動などによって基準電流が変化する場合には、差分による容量検出結果が変化してしまい、常に精度よく容量を検出することが出来ない。
【００１３】
以上のように、従来の座標入力装置では、表示パネルから混入するランダムなノイズを軽減し、常に精度よく容量検出することが出来ないという問題がある。
【００１４】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、表示パネルから混入するランダムなノイズを軽減し、容量検出の精度を向上することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）前記課題を解決すべく、複数本の第１検出電極と前記第１検出電極と交差する複数本の第２検出電極とを有する座標入力部と、１本以上の前記第１検出電極を順次選択し、該選択した第１検出電極に駆動信号を印加する電極駆動回路と、前記駆動信号と同期し、前記第２検出電極毎に容量を検出する容量検出回路と、前記容量検出回路の容量検出結果から入力座標を算出する入力座標演算回路とを備えた座標入力装置であって、
前記駆動信号が印加される第１検出電極と並設される他の前記第１検出電極の内で、前記駆動信号が印加されない前記第１検出電極から１本以上を参照電極として選択する手段と、
前記参照電極として選択された第１検出電極の容量を検出する手段と、
前記参照電極の検出容量に基づいて、前記容量検出回路による前記第２検出電極のそれぞれの容量検出結果を補正する手段とを備え、
前記駆動信号が入力される第１検出電極と同一方向に伸延される他の前記第１検出電極を参照電極として用いて、前記第１検出電極と交差する第２検出電極の容量の検出値を補正し、該補正された容量の検出値に基づいて前記入力座標演算回路が入力座標を算出する座標入力装置である。
【００１６】
（２）前記課題を解決すべく、外部システムからの映像信号に基づいた画像表示を行う表示パネルと、
複数本の第１検出電極と前記第１検出電極と交差する複数本の第２検出電極とが形成され、前記表示パネルの表示面側に配置される座標入力部と、１本以上の前記第１検出電極を順次選択し、該選択した第１検出電極に駆動信号を印加する電極駆動回路と、前記駆動信号と同期し、前記第２検出電極毎にその容量を検出する容量検出回路と、前記容量検出回路の容量検出結果から入力座標を算出する入力座標演算回路とを有する座標入力装置とを備える表示装置であって、
前記駆動信号が印加される第１検出電極と並設される他の前記第１検出電極の内で、前記駆動信号が印加されない前記第１検出電極から１本以上を参照電極として選択する手段と、
前記参照電極として選択された前記第１検出電極の容量を検出する手段と、
前記参照電極の検出容量に基づいて、前記容量検出回路による前記第２検出電極のそれぞれの容量検出結果を補正する手段とを備え、
前記駆動信号が入力される第１検出電極と同一方向に伸延される他の前記第１検出電極を参照電極として用いて、前記第１検出電極と交差する第２検出電極の容量の検出値を補正し、該補正された容量の検出値に基づいて前記入力座標演算回路が入力座標を算出する表示装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、表示パネルから混入するランダムなノイズを軽減し、容量検出の精度を向上できる。
【００１８】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１の表示装置の全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１の表示装置における選択電極駆動回路の概略構成を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態１の表示装置における容量検出回路の概略構成を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態１の表示装置における選択電極Y_SENSの電圧波形とタイミング制御信号群TMGに含まれる各制御信号のタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施形態１の座標入力装置における指等の接触がない場合の模式図である。
【図６】本発明の実施形態１の座標入力装置における指等が接触している場合の模式図である。
【図７】本発明の実施形態１の座標入力部上に接触が存在する場合の模式図である。
【図８】図７に示す接触があった場合の選択電極などの電圧波形や制御信号などを示すタイミングチャートである。
【図９】図８に示す１つ目の周期Tcycleでのデジタル出力信号の模式図である。
【図１０】図８に示す２つ目の周期Tcycleでのデジタル出力信号の模式図である。
【図１１】本発明の実施形態１の座標入力装置における補正処理後のデジタル出力信号の模式図である。
【図１２】本発明の実施形態１の座標入力装置における参照電極の他の選択方法を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施形態１の座標入力装置における参照電極のその他の選択方法を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態２の表示装置の全体構成を説明するためのブロック図である。
【図１５】本発明の実施形態２の表示装置における他方の容量検出回路の概略構成を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施形態２の表示装置における一方の容量検出回路の概略構成を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態２の表示装置における選択電極Y_SENS及び検出電極X_SENSの電圧波形とタイミング制御信号群TMGに含まれる各制御信号とのタイミングチャートである。
【図１８】本発明の実施形態２の座標入力装置における走査期間Tx1での検出電極X1の信号経路を説明するための模式図である。
【図１９】本発明の実施形態２の座標入力装置における走査期間Tx1での検出電極X3の信号経路を説明するための模式図である。
【図２０】本発明の実施形態２の表示装置における１周期分の選択タイミング信号とデジタル出力信号DX、DREFX、DY、DREFYとのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
〈実施形態１〉
〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態１の表示装置の全体構成を説明するためのブロック図であり、以下、図１に基づいて、実施形態１の表示装置の全体構成を説明する。ただし、表示パネルの構成は従来の表示パネルと同様の構成となるので、以下の説明では、座標入力装置について詳細に説明する。また、図中のｘ、ｙはそれぞれｘ軸、ｙ軸を示す。なお、実施形態１の表示パネルは、液晶表示パネル等の非発光型表示パネル及び有機ＥＬ表示パネル等の自発光型表示パネルの何れの表示パネルであってもよい。
【００２２】
図１に示すように、実施形態１の表示装置は、外部装置であるシステム１０５から入力される図示しない表示データに基づいた画像表示を行う表示パネル１０６と、該表示パネル１０６の表示面側に配置される座標入力部１０１を備える座標入力装置とから構成される。該座標入力装置は、入力位置を指示するための座標入力部１０１と、入力座標を検出する為に必要な選択電極駆動回路１０２、容量検出回路１０３、および入力座標演算回路１０４から構成される。座標入力装置で検出された入力座標等のデータDATAは、座標入力装置、およびそれを用いた表示装置を含む機器のシステム１０５に出力され、システム１０５は入力に応じた表示内容等を表示パネル１０６に表示する。なお、座標入力部１０１の下すなわち裏面側に表示装置１０６を設置する場合、表示装置１０６に表示される画像内容が操作者に見えるように、座標入力部１０１は透明であることが望ましい。
【００２３】
実施形態１の座標入力部１０１は、入力による座標を検出する為、ｙ方向に延在しｘ方向に並設される複数の検出電極（第２検出電極）X_SENSと、ｘ方向に延在しｙ方向に並設される複数の選択電極（第１検出電極）Y_SENSが設けられる。これらの検出電極X_SENSと選択電極Y_SENSは交差するように配置される。座標入力部１０１の透過性を高めるために、検出電極X_SENSと選択電極Y_SENSは透明であることが望ましい。なお、図１では、選択電極Y_SENSが６本、検出電極X_SENSが８本の場合を図示しているが、各電極本数はこれに限らない。
【００２４】
本発明における選択電極駆動回路１０２は、選択電極配線Y1〜Y6により複数の選択電極Y_SENSと接続される。選択電極駆動回路１０２は、入力座標演算回路１０４が出力するタイミング制御信号群TMGにより、複数の選択電極Y_SENSから１本、または複数本を選択し、駆動信号を順次印加する。また選択電極駆動回路１０２は、駆動信号を印加しない選択電極Y_SENSのうち１本、または複数本を参照電極として選び、参照信号配線REFに接続する。
【００２５】
また、容量検出回路１０３もタイミング制御信号群TMGにより制御される。容量検出回路１０３は、選択電極駆動回路１０２が参照電極として選択した選択電極Y_SENSからの信号と、選択電極駆動回路１０２により駆動信号を印加された選択電極Y_SENSと複数の検出電極X_SENSとの交差部付近の容量に応じて変化する信号の２つを検出する。参照電極からの信号は参照信号配線REFにより、交差部付近の容量に応じて変化する信号は検出電極配線X1〜X8により容量検出回路１０３に入力される。すなわち、選択電極駆動回路１０２から選択入力された参照電極からの信号は容量検出回路１０３に入力される。容量検出回路１０３は、参照信号配線REFと検出信号配線X1〜X8を介して入力される信号からデジタル出力信号DREF、DX1〜DX8を生成し、入力座標演算回路１０４に出力する。
【００２６】
入力座標演算回路１０４では、デジタル出力信号DREFからノイズ成分をキャンセルするための補正量を計算し、デジタル出力信号DX1〜DX8からノイズ成分をキャンセルしたデータから入力座標を計算し、システム１０５に得られた入力座標を出力する。
【００２７】
〈選択電極駆動回路構成〉
図２は本発明の実施形態１の表示装置における選択電極駆動回路の概略構成を説明するための図であり、以下、図２に基づいて選択電極駆動回路について説明する。
【００２８】
図２に示すように、実施形態１の選択電極駆動回路１０２は、複数の選択電極Y_SENSから１本、または複数本の選択信号を選択して駆動信号を印加するための複数の駆動回路２０１と、制御スイッチDSL_Y1〜DSL_Y6と、選択電極Y_SENSを参照電極として選択するための制御スイッチRSL_Y1〜RSL_Y6とからなる。駆動回路２０１は、タイミング制御信号群TMGに含まれる選択タイミング信号SCN_Y1〜SCN_Y6により、「走査」と決められた期間（以下、走査期間と記す。）に駆動信号を出力する。ただし、走査期間において駆動回路２０１が出力する駆動信号は、電圧駆動でもよいし電流駆動でもよい。また、１つの走査期間に出力される駆動信号は１回、または複数回出力される。また、駆動信号を印加されない選択電極は、駆動回路２０１が任意の一定電圧を印加するよう駆動することが望ましい。
【００２９】
このように、選択電極駆動回路１０２は、駆動回路２０１により座標入力部１０１の選択電極Y_SENSを順次駆動する。一方、駆動回路２０１により駆動信号を印加されていない選択電極Y_SENSのうち１本または複数本の選択電極は、参照電極として制御スイッチRS_Lにより選択される。この時、参照電極として選択された選択電極Y_SENSの制御スイッチDSLは非選択状態となる。制御スイッチRSLにより選択された参照電極は参照信号配線REFに接続され、選択された参照電極で検出された信号は参照信号配線REFから出力される。
【００３０】
〈容量検出回路構成〉
図３は本発明の実施形態１の表示装置における容量検出回路の概略構成を説明するための図であり、以下、図３に基づいて容量検出回路について説明する。
【００３１】
図３に示すように、容量検出回路１０３は、参照信号配線REFや検出信号配線X1〜X8を介して入力される信号を検出するための信号検出回路３０１と、信号検出回路が出力するアナログ出力信号AREF、AX1〜AX8をデジタル信号DREF、DX1〜DX8に変換する為のＡＤ変換回路３０２からなる。信号検出回路３０１は、タイミング制御信号群TMGに含まれるリセット制御信号RESにより、信号を検出する前にリセットされる。その後、選択電極駆動回路１０２が駆動信号を選択電極に印加している期間に、参照信号配線REFや検出電極配線X1〜X8を介して伝わる信号を検出する。この際、信号検出回路３０１が検出する対象は、各電極から伝わる電圧でも良いし、電流であっても良い。信号検出回路３０１は、駆動信号が選択電極に印加されている期間に検出したアナログ信号をサンプリング制御信号SPLのタイミングでサンプルホールドし、アナログ出力信号AREF、AX1〜AX8としてＡＤ変換回路３０２に出力する。ＡＤ変換回路３０２では、アナログ出力信号AREF、AX１〜AX8をデジタル出力信号DREF、DX1〜DX8へ変換して入力座標演算回路１０４に出力する。
【００３２】
〈ノイズ低減の基本動作〉
図４は本発明の実施形態１の表示装置における選択電極Y_SENSの電圧波形とタイミング制御信号群TMGに含まれる各制御信号のタイミングチャートであり、以下、図４に基づいて実施形態１の座標入力装置における動作を説明する。ただし、以下の説明では、各走査期間Ty1〜Ty6で駆動信号を印加するために選択する選択電極の本数が１本の場合について説明するが、各走査期間Ty1〜Ty6に駆動信号を印加する選択電極の本数は複数本であっても良い。また、図４では実施形態１の座標入力部の図中上側の選択電極Y_SENSから図中下側の選択電極Y_SENSに駆動信号を順次印加する場合について説明する。従って、図中下側の選択電極Y_SENSから図中上側の選択電極Y_SENSに駆動信号を順次印加する場合には、駆動スイッチ制御信号DSL_Y1〜DSL_Y6及び参照スイッチ制御信号RSL_Y1〜RSL_Y6も逆の印加順番となる。
【００３３】
図４に示すように、実施形態１の座標入力装置は、１周期Tcycleの期間内に順次選択電極Y_SENSを選択して駆動信号を印加する。図４に示す選択タイミング信号SCN_Y1〜SCN_Y6において、Ｈｉレベルの期間は駆動信号を印加する走査期間であり、Ｌｏｗレベルの期間はある一定電圧が印加される非走査期間である。ここでは、走査期間Ty1で選択電極Y1を選択して駆動信号を印加し、走査期間Ty2以降、順次選択電極に駆動信号を印加することで全選択電極に駆動信号を印加する。一方、参照スイッチ制御信号RSL_Y1〜RSL_Y6は、各走査期間Ty1〜Ty6における参照電極を、駆動信号が印加されない複数の選択電極Y_SENSから１本を選択する。
【００３４】
例えば、走査期間Ty1では、選択電極Y1に駆動信号を印加し、選択電極Y3を参照電極として選択する。また、走査期間Ty２では、選択電極Y２に駆動信号を印加し、選択電極Y４を参照電極として選択する。ただし、図４では、参照電極として選択される選択電極Y_SENSを、駆動信号が印加される選択電極から選択電極１本分の間隔をあけて選択しているが、参照電極の位置はこれに限らず隣接していても良い。この際、参照電極として選択された選択電極の駆動スイッチ制御信号DSL_Y1〜DSL_Y6は、非選択状態となる。図４では、駆動スイッチ制御信号DSL_Y1〜DSL_Y6がHiレベルのときに参照電極として選択する選択状態とし、Lowレベルのときに非選択状態として図示している。
【００３５】
以上の動作により、走査期間Ty１では、選択電極Y１に駆動信号が印加され、選択電極Y3は参照電極として選択され参照信号配線REFに接続された状態となる。またそれ以外の選択電極Y2、Y4〜Y6には駆動回路２０１からある一定電圧が印加された非走査状態となる。すなわち、走査期間Ty１では、選択電極Y1には交流信号である走査信号（図４中の下方に示す）が印加されると共に、選択電極Y3に入力される信号が選択電極Y3から参照信号として出力されることとなる。つぎの走査期間Ty２においても同様に、選択電極Y２に駆動信号が印加され、選択電極Y４は参照電極として選択され参照信号配線REFに接続された状態となる。またそれ以外の選択電極Y１、Y３、Y5〜Y6には駆動回路２０１からある一定電圧が印加された非走査状態となる。
【００３６】
以上の動作を選択電極Y1〜Y4に対して行うと共に、実施形態１では座標入力部の上側に配置される選択電極Y1から下側に配置される選択電極Y6に順次駆動信号を印加する構成となっているので、下端側に近い選択電極Y5に対しては選択電極Y3を参照電極とし、下端の選択電極Y6に対しては選択電極Y4を参照電極とする。
【００３７】
以上の動作を順次繰り返し実行することにより、走査期間Ty1〜Ty6からなる１周期Tcycleにおいて、選択電極に順次駆動信号が印加され、それと同時に駆動信号が印加されない駆動電極から参照電極が選択される。
【００３８】
次に、図５に本発明の実施形態１の座標入力装置における指等の接触がない場合の模式図を、図６に本発明の実施形態１の座標入力装置における指等が接触している場合の模式図を示し、以下、図５及び図６に基づいて、実施形態１の座標入力装置における検出動作を説明する。ただし、図５及び図６に示す模式図は、図４においてに選択電極Y1に駆動信号が印加され、選択電極Y3が参照電極として選択される走査期間Ty1での信号経路の模式図である。また、図５及び図６では、駆動回路２０１と選択電極Y1とを接続するために選択状態となっている駆動スイッチDSL_Y1と、選択電極Y3と参照信号配線REFとを接続する参照スイッチRSL_Y3とを省略する。
【００３９】
指等の接触がない場合、図５に示すように、選択電極Y1及び選択電極Y3と検出電極X1との交差部付近の容量は、おもに選択電極と検出電極の交差容量Cxyである。また、表示パネル１０６に含まれる信号線や走査線などの配線DISP_NODEと検出電極X1との間には、寄生容量Cdxが存在する。選択電極Y1や選択電極Y3と、表示パネル１０６に含まれる配線DISP_NODEとの間にも、寄生容量Cdyが存在する。ここで、選択電極Y1に存在する寄生容量Cdyは図示していない。この選択電極Y１に存在する寄生容量Cdyへは駆動回路２０１および表示パネル１０６の配線DISP_NODEから主に充放電が行われるため、信号検出回路３０１への影響が少ないからである。
【００４０】
駆動回路２０１からパルス状の駆動信号が選択電極Y1に印加されると、交差容量Cxyが選択電極Y1により充放電されるため、交差容量Cxyを介して充放電電流S(Cxy)が検出電極X1へ流れる。ここで、信号検出回路３０１は、交差容量Cxyを流れる充放電電流S(Cxy)を信号として検出する。検出電極X1の信号を検出する信号検出回路３０１は、交差容量Cxyの充放電電流S(Cxy)を検出すると同時に、検出電極X1と表示パネル１０６の配線DISP_NODE間に存在する寄生容量Cdxが、表示動作により変動するDISP_NODEにより充放電されるためにCdxを介して検出電極X1に流れる充放電電流S(Cdx)も検出する。したがって、検出電極X1に接続される信号検出回路３０１は、本来の検出対象である交差部付近の容量に応じた信号S(Cxy)の他に、ノイズとなる寄生容量Cdxを介した信号S(Cdx)も検出することになる。
【００４１】
一方、参照電極（ここでは、選択電極Y3）は駆動回路２０１に接続されていないため、交差部付近の容量を介した信号はない。従って、参照電極Y3には寄生容量Cdyを介して表示パネル１０６の配線DISP_NODEから充放電される際に充放電電流S(Cdy)が流れる。よって、参照電極Y3と接続される信号検出回路３０１は、ノイズとなる寄生容量Cdyを介した信号S(Cdy)だけが検出されることになる。
【００４２】
以上のことから、参照電極の信号を検出することで、表示パネル１０６などからのノイズ成分を検出することが可能となる。これにより、デジタル出力信号DREFをもとに検出電極X1に含まれるノイズ成分S(Cdx)をキャンセルでき、交差部付近の容量に応じた信号S(Cxy)を精度良く測定することが可能となる。
【００４３】
次に、指などによる接触がある場合について説明する。ただし、以下の説明では、指などの接触で静電容量Cfが検出電極X1と選択電極Y1、Y3との各交差部付近に生じた場合について説明する。
【００４４】
図６に示すように、駆動回路２０１からパルス状の駆動信号が選択電極Y1に印加されると、交差容量Cxyと指の静電容量Cfとが選択電極Y1により充放電されるため、交差容量Cxyと静電容量Cfとをそれぞれ介した充放電電流が検出電極X1へ流れる。すなわち、交差容量Cxyを流れる充放電電流S(Cxy)と静電容量Cfを流れる充放電電流S(Cf)とが加算された充放電電流S(Cxy)＋S(Cｆ)が検出電極X1へ流れる。よって、信号検出回路３０１は、交差容量Cxyを流れる充放電電流S(Cxy)と静電容量Cfを流れる充放電電流S(Cf)とが加算された充放電電流S(Cxy)＋S(Cf)を信号として検出する。検出電極X1の信号を検出する信号検出回路３０１は、交差容量と静電容量の充放電電流を検出すると同時に、検出電極X1と表示パネル１０６の配線DISP_NODE間に存在する寄生容量Cdxが、表示動作により変動するDISP_NODEにより充放電されるためにCdxを介して検出電極X1に流れる充放電電流S(Cdx)も検出する。したがって、検出電極X1に接続される信号検出回路３０１は、本来の検出対象である交差部付近の容量に応じた信号S(Cxy)＋S(Cf)の他に、ノイズとなる寄生容量Cdｘを介した信号S(Cdx)も検出することになる。
【００４５】
一方、参照電極（ここでは、選択電極Y3）は駆動回路２０１に接続されていないため、交差部付近の容量CxyとCfを介した信号はない。参照電極Y3には寄生容量Cdyを介して表示パネル１０６の配線DISP_NODEから充放電される際に充放電電流S(Cdy)が流れる。よって、参照電極Y3と接続される信号検出回路３０１は、参照電極上に接触による静電容量の増加がある場合でも、ノイズとなる寄生容量Cdyを介した信号S(Cdy)だけが検出されることになる。このことから、参照電極の信号を検出することで、表示パネル１０６などからのノイズ成分を検出することが可能となる。これにより、デジタル出力信号DREFをもとに検出電極X1に含まれるノイズ成分S(Cdx)をキャンセルでき、交差部付近の容量に応じた信号S(Cxy)を精度良く測定することが可能となる。
【００４６】
〈接触点位置の検出動作〉
次に、図７に本発明の実施形態１の座標入力部上に接触が存在する場合の模式図を、図８に図７に示す接触があった場合の選択電極などの電圧波形や制御信号などを示すタイミングチャートを、図９に図８に示す１つ目の周期Tcycleでのデジタル出力信号の模式図を、図１０に図８に示す２つ目の周期Tcycleでのデジタル出力信号の模式図を、図１１に本発明の実施形態１の座標入力装置における補正処理後のデジタル出力信号の模式図を示し、以下、図７〜図１１に基づいて、座標入力時の検出動作について説明する。ただし、以下の説明では、座標入力部１０１の選択電極Y2と検出電極X2の交点付近への接触TOUCH1と、選択電極Y5と検出電極X7との交点付近への接触TOUCH2との２つの接触（接触点）が存在する場合について説明するが、接触位置及び接触数はこれに限定されない。
【００４７】
表示パネル１０６に含まれる配線DISP_NODEは、表示動作に応じて変化する。また、DISP_NODEが変化する周期は、座標入力装置の走査期間と非同期であることが多いため、DISP_NODEの変動により生じるノイズは、座標入力装置の検出周期Tcycleや走査期間Ty毎に異なる。そこで、本発明の実施形態１の表示装置では、検出周期Tcycleの中で、走査期間毎に駆動信号が印加されない選択電極から参照電極を選択し、その参照電極を介して流れるノイズ信号を検出することで、表示パネル１０６からのノイズが時間により変化する場合でも対応できるようにしている。以下、接触点位置の検出動作を詳細に説明する。
【００４８】
実施形態１の座標入力装置では、走査期間Ty1においては、選択電極Y１に駆動信号を印加しつつ、選択電極Y3を参照電極として選択する。次の走査期間Ty2においては、選択電極Y2に駆動信号を印加しつつ、選択電極Y4を参照電極として選択する。走査期間Ty3においては、選択電極Y3に駆動信号を印加しつつ、選択電極Y5を参照電極として選択する。走査期間Ty4においては、選択電極Y４に駆動信号を印加しつつ、選択電極Y6を参照電極として選択する。走査期間Ty5においては、選択電極Y5に駆動信号を印加しつつ、選択電極Y3を参照電極として選択する。走査期間Ty6においては、選択電極Y6に駆動信号を印加しつつ、選択電極Y4を参照電極として選択する。以上の走査期間Ty1〜Ty6を１周期Tcycleとして、この１周期Tcycleを順次繰り返すことにより、前述するノイズ低減の基本動作の項に示すように、各走査周期においてDISP_NODEによるノイズ信号をアナログ出力信号AREFとして検出することが出来る。
【００４９】
このとき図８に示すように、実施形態１では走査期間Ty1で検出したアナログ信号をサンプリング制御信号SPLでサンプリングしているため、ＡＤ変換回路に出力する走査期間Ty1のアナログ出力信号AREF、AX1〜AX8は、次の走査期間である走査期間Ty2に出力される。各検出電極のアナログ出力信号AX1〜AX8は、アナログ出力信号AREFで検出されたノイズ信号に、各交差部容量と入力による静電容量に応じた信号が重なった信号となる。ＡＤ変換回路３０２は、信号検出回路３０１が検出してサンプルホールドしたアナログ出力信号をデジタル化し、デジタル信号DREF、DX1〜DX8として入力座標演算回路１０４に出力する。ただし、このときデジタル信号DREF、DX1〜DX8と出力される信号は、図８中の下段に示すように、例えば、走査期間Ty1に対応するデジタル信号DREFは信号1_DRFF_Y1〜1_DRFF_Y6、デジタル信号DX1は1_DX1_Y1〜1_DX1_Y6と示す。
【００５０】
このようにして計測された１つ目の周期Tcycleでのデジタル出力信号は、図９に示すように、選択電極Y2に走査信号が入力される期間に検出電極X2で検出されたデジタル出力信号DX2と、選択電極Y5に走査信号が入力される期間に検出電極X7で検出されたデジタル出力信号DX7との信号強度が最も大きくなる。同様にして、２つ目の周期Tcycleでのデジタル出力信号も図１０に示すように、選択電極Y2に走査信号が入力される期間に検出電極X2で検出されたデジタル出力信号DX2と、選択電極Y5に走査信号が入力される期間に検出電極X7で検出されたデジタル出力信号DX7との信号強度が最も大きくなる。
【００５１】
ここで、１つ目の周期Tcycleと２つ目の周期Tcycleとで計測されたデジタル信号出力DX1〜DX8の信号強度が異なるのは、各周期でノイズに相当するデジタル出力信号DREFが異なり、また走査周期毎にDREFが異なるからである。しかしながら、前述したように各検出電極X１〜X8で検出されるデジタル出力信号DX1〜DX8は、ノイズに相当する信号に交差部容量と入力による静電容量に応じた信号とが重なった信号である。よって、入力座標演算回路１０４にて、ノイズに相当するDREFを基にノイズをキャンセルする周知の補正演算を用いて補正を行うことで、精度良く容量を検出することが可能になる。
【００５２】
例えば、検出電極に混入するノイズの強度と、参照電極が検出するノイズの強度がほぼ等しい場合には、図９や図１０のデジタル出力信号の検出結果において、各交差部付近の検出結果DXからノイズに相当するDREFを差し引くことで、図１１に示すように表示パネル１０６からのノイズの影響を軽減した容量検出結果をえることが出来る。これにより、容量検出の精度を高めることが可能となり、入力された座標を精度良く計算することが可能となる。また、検出電極に混入するノイズの強度と、参照電極が検出するノイズの強度が異なる場合には、ほぼ等しくなるように補正処理をDREFに施して、同様の処理をおこなうことで、精度良い容量検出を実現することが出来る。
【００５３】
〈参照電極の選択方法〉
図１２は本発明の実施形態１の座標入力装置における参照電極の他の選択方法を説明するための図である。ただし、図中に示す参照電極が１本の場合は、前述する参照電極の選択方法であるので、以下の説明では、参照電極が２本の場合について詳細に説明する。
【００５４】
図１２に示すように、走査期間Ty1においては、駆動する選択電極Y1に対しては参照電極として選択電極Y3と選択電極Y5を選択する。次の走査期間Ty2においては、駆動する選択電極Y2に対しては参照電極として選択電極Y4と選択電極Y6を選択する。以下、同様にして、駆動する選択電極Y2に対して選択電極１本分離間される選択電極を第１の参照電極として選択すると共に、この第１の参照電極とする選択電極からさらに選択電極１本分離間される選択電極を第２の参照電極として選択する。このように駆動電極と第１の参照電極とに間隔を設けることにより、駆動電極の充放電の影響が参照電極へ混入することを防止すると共に、第１の参照電極と第２の参照電極とに間隔を設けることにより、一方の参照電極のみへのノイズ等の影響が他方の参照電極へ混入することを防止する構成としている。
【００５５】
なお、選択電極１本分の間隔としたが、複数本の間隔としても良い。また、図１２には参照電極の本数が１本の場合と２本の場合を示しているが、参照電極として選択する本数は、これに限定されることはなく、３本以上であってもよい。ただし、参照電極を複数本とした場合、その本数に応じてノイズに対応するデジタル出力信号DREFが変化する場合には、例えば入力座標演算回路１０４にて各検出電極X1〜X8のノイズに相当するように補正処理すればよい。
【００５６】
図１３は本発明の実施形態１の座標入力装置における参照電極のその他の選択方法を説明するための図である。
【００５７】
図１３に示すように、参照電極として選択する選択電極が１本の場合には、駆動電極となる選択電極に隣接する選択電極の内の何れか１本の選択電極を参照電極として選択する。また、参照電極として選択する選択電極が２本の場合には、駆動電極となる選択電極に隣接する２本の選択電極を参照電極とする。さらに、参照電極として選択する選択電極が３本以上の場合には、駆動電極となる選択電極に隣接する２本の選択電極を参照電極とすると共に、この参照電極に隣接する選択電極も参照電極として選択することによって、所望の本数の選択電極を参照電極とする。このような構成とすることにより、交差部容量を検出する駆動電極とノイズを測定する参照電極を近接することが可能となるので、ノイズに場所依存性がある場合、より正確にノイズを測定することが出来、検出精度を高めることが可能になる。なお、図１３には参照電極の本数が１〜４本の場合を示しているが、参照電極として選択する本数は、これに限定されることはなく、５本以上であってもよい。また、参照電極を複数本とした場合、その本数に応じてノイズに対応するデジタル出力信号DREFが変化する場合には、入力座標演算回路１０４にて各検出電極X1〜X8のノイズに相当するように補正処理すればよい。
【００５８】
以上説明したように、実施形態１の表示装置では、座標入力装置が備える駆動信号を入力する選択電極の内で、該駆動信号が入力されない選択電極を参照電極として用い、検出電極で検出された検出信号（容量検出結果）を参照電極で検出された信号で補正する構成となっているので、容量検出結果からノイズを軽減することが出来、入力座標を精度良く計算することが可能となる。また、選択電極で駆動信号を印加する以外の選択電極を参照電極として利用し、容量を検出するタイミングと同様にノイズにより発生する信号を検出するので、常時変動するノイズに対応したノイズキャンセルを行うことが出来、検出精度が向上する。またノイズを検出する参照電極は、入力の有無による静電容量の増減により検出結果が変化しない為、座標入力部１０１上で接触位置が移動する場合でも、安定してノイズキャンセルを行うことが可能となり、検出精度が向上する。さらには、容量を検出する選択電極と近い選択電極を参照電極として選択することが出来る為、ノイズに分布がある場合に、より正確にノイズを測定することが可能となり、検出精度を向上することができる。また、参照電極として特別な電極を座標入力部１０１に設ける必要が無いため、表示パネル１０６を合わせて使用する場合に、入力を制限する領域を設ける必要が無く、設計が容易になる。
【００５９】
〈実施形態２〉
〈全体構成〉
図１４は本発明の実施形態２の表示装置の全体構成を説明するためのブロック図であり、以下、図１４に基づいて、実施形態２の表示装置の全体構成を説明する。ただし、座標入力部１０１、システム１０５、及び表示パネル１０６の構成は実施形態１と同様の構成となるので、以下の説明では、容量検出回路１０７、１０８及び入力座標演算回路１０９について詳細に説明する。
【００６０】
図１４に示すように、実施形態２の座標入力装置は、外部装置であるシステム１０５から入力される図示しない表示データに基づいた画像表示を行う表示パネル１０６と、該表示パネル１０６の表示面側に配置される座標入力部１０１を備える座標入力装置とから構成される。該座標入力装置は、入力位置を指示するための座標入力部１０１と、入力座標を検出する為に必要な容量検出回路１０７（第２容量検出回路）と容量検出回路（第１容量検出回路）１０８、および入力座標演算回路１０４から構成される。ここで、容量検出回路１０８は、選択電極配線Y1〜Y6により複数の選択電極（第１検出電極）Y_SENSと接続される。また、容量検出回路１０７は、検出電極配線X1〜X8により複数の検出電極（第２検出電極）X_SENSと接続される。この容量検出回路１０７と容量検出回路１０８とは、入力座標演算回路１０４が出力するタイミング制御信号群TMGにより制御される。
【００６１】
ここで、実施形態２の座標入力装置では、まず容量検出回路１０７が複数の検出電極X_SENSから１本または複数本の電極を選択して容量を検出し、検出された容量をデジタル信号DXに変換した後に、入力座標演算回路１０９に出力する。このとき、容量検出回路１０７は、容量検出を行わない複数の検出電極X_SENSのうち１本または複数本の検出電極を参照電極として選択し、検出された信号をノイズの参照信号としてデジタル信号DREFXに変換し、入力演算回路１０９に出力する。全ての検出電極X_SENSの容量検出が終わると、次に、容量検出回路１０８により全ての選択電極Y_SENSの容量検出を行う。容量検出回路１０８は、複数の選択電極Y_SENSから１本または複数本の電極を選択して容量を検出し、検出された容量をデジタル信号DYに変換した後に、入力座標演算回路１０９する。また、容量検出回路１０８においても容量検出回路１０７と同様に、容量検出を行わない複数の選択電極Y_SENSのうち１本または複数本の選択電極を参照電極として選択し、検出された信号をノイズの参照信号としてデジタル信号DREFYに変換し、入力演算回路１０９に出力する。
【００６２】
ここで、入力演算回路１０９は、まず、順次入力される検出電極X_SENSの容量検出のデジタル信号DXとノイズの参照信号なるデジタル信号DREFXとに基づいて、ｘ方向の接触位置を算出する。次に、順次入力される検出電極Y_SENSの容量検出のデジタル信号DYとノイズの参照信号なるデジタル信号DREFYとに基づいてｙ方向の接触位置を算出し、得られたｘ方向及びｙ方向の接触位置をシステム１０５に座標データとして出力する。
【００６３】
〈容量検出回路構成〉
図１６は本発明の実施形態２の表示装置における一方の容量検出回路の概略構成を説明するための図である。以下、図１６に基づいてｘ方向に並設される検出電極X_SENSが接続される一方の容量検出回路１０７について説明する。
【００６４】
図１６に示すように、実施形態２の容量検出回路１０７は、容量検出を行う検出電極X_SENSに対して、駆動信号を印加する駆動回路７０１と、検出電極X_SENSの信号を検出する信号検出回路７０２と、各検出電極X_SENSを駆動回路７０１に接続するための駆動スイッチDSL_X1〜DSL_X8と、各検出電極X_SENSを参照信号配線REFXに接続するための参照スイッチRSL_X1〜RSL_X8と、ＯＲ回路７０３からなる。容量検出回路１０７にはタイミング制御信号群TMGの内の選択タイミング信号SCN_X1〜SCN_X8が入力される構成となっており、各検出電極X_SENSの容量検出を行うための駆動回路７０１と信号検出回路７０２は、それぞれタイミング制御信号群TMGに含まれる選択タイミング信号SCN_X1〜SCN_X8により制御される。
【００６５】
次に、図１４及び図１６に基づいて、実施形態２の容量検出回路１０７の動作を説明する。例えば、複数本の検出電極X_SENSの内の検出電極X1の容量検出をする場合、選択タイミング信号SCN_X1により対応する駆動回路７０１と信号検出回路７０２が選択状態となる。また、駆動スイッチDSL_X1が選択状態となり、検出電極X1と駆動回路７０１および信号検出回路７０２が接続される。選択された駆動回路７０１は、駆動信号を検出電極X1に印加する。このとき、実施形態２では、例えば検出電極X1に駆動信号を印加する期間において、該検出電極X1からの信号を信号検出回路７０２で検出する。この後に、信号検出回路７０２は、検出した電流あるいは電圧をデジタル信号DXに変換して出力する。ただし、検出電極X1の容量検出を行わない場合や参照電極として使用しない場合には、選択タイミング信号SCN_X1により対応する駆動回路７０１と信号検出回路７０２が非選択状態となり、当該検出電極X1はフローティング状態となってしまうので、このフローティング状態を解消するために検出電極X1に所定の一定電位等を駆動回路７０１により印加されることが望ましい。なお、駆動回路７０１による駆動は、電圧駆動でも良いし、電流駆動であっても良い。また、信号検出回路７０２が検出する信号は、検出電極X1を流れる電流であっても良いし、検出電極X1の電圧であっても良い。一例を挙げるのであれば、例えば、駆動回路７０１が検出電極X1をある一定電位から駆動電位まで充電し、その後検出電極X1がある一定電位になるまでに放電される電流を信号検出７０２が検出することで、検出電極X1に応じた容量を検出することができる。
【００６６】
一方、実施形態２では、容量検出を行わない複数の検出電極X1〜X8のうちから１本または複数本の検出電極をノイズ測定用の参照電極として選択する。例えば、検出電極X1の容量検出を行う走査期間で、隣接する検出電極X2を参照電極として選択する。この場合、参照スイッチRSL_X2を選択状態に、駆動スイッチDSL_X2を非選択状態にすることで、検出電極X2を参照信号配線REFXに接続する。参照信号配線REFXは信号検出回路７０２に接続されており、参照電極用の信号検出回路は検出電極X1〜X8の容量検出時に動作するため、選択タイミング信号SCN_X1〜SCN_X8のＯＲ回路７０３の出力により制御される。よって、ここでは検出電極X1の容量検出と同様に、参照電極X2の信号検出が行われる。ただし、参照電極には、検出電極の容量を検出するための駆動回路７０１による駆動信号の供給は行わない。このように、容量検出回路１０７は、選択タイミング信号SCN_X1〜SCN_X8により順次容量検出を行う検出電極X1〜X8と、容量検出を行わない検出電極から参照電極を選択していく。なお、このときの参照電極の選択方法も前述する実施形態１と同様に、参照電極の選択方法の項に示す選択方法を適用可能である。
【００６７】
次に、図１５に本発明の実施形態２の表示装置における他方の容量検出回路の概略構成を説明するための図を示し、以下、図１５に基づいてｙ方向に並設される検出電極Y_SENSが接続される他方の容量検出回路について説明する。なお、実施形態２の容量検出回路１０８の基本構成は容量検出回路１０７と同様の構成である。
【００６８】
図１５に示すように、実施形態２の容量検出回路１０８は、容量検出を行う選択電極Y_SENSに対して、駆動信号を印加する駆動回路８０１と、選択電極Y_SENSの信号を検出する信号検出回路８０２と、各選択電極Ｙを駆動回路に接続するための駆動スイッチDSL_Y1〜DSL_Y6と、各選択電極Ｙを参照信号配線REFYに接続するための参照スイッチRSL_Y1〜RSL_Y6と、ＯＲ回路８０３からなる。容量検出回路１０８にはタイミング制御信号群TMGの内の選択タイミング信号SCN_Y1〜SCN_Y6が入力される構成となっており、各選択電極Y_SENSの容量検出を行うための駆動回路８０１と信号検出回路８０２は、それぞれタイミング制御信号群TMGに含まれる選択タイミング信号SCN_Y1〜SCN_Y6により制御される。
【００６９】
次に、図１４及び図１５に基づいて、実施形態２の容量検出回路１０８の動作を説明する。例えば、複数本の選択電極Y_SENSの内の選択電極Y1の容量検出をする場合、選択タイミング信号SCN_Y1により対応する駆動回路８０１と信号検出回路８０２が選択状態となる。また、駆動スイッチDSL_Y1が選択状態となり、選択電極Y1と駆動回路８０１および信号検出回路８０２が接続される。選択された駆動回路８０１は、駆動信号を選択電極Y1に印加する。このとき、容量検出回路１０７と同様に、この期間で選択電極Y1からの信号を信号検出回路８０２が検出する。この後に、信号検出回路８０２は、検出した電流あるいは電圧をデジタル信号DYに変換して出力する。ただし、選択電極Y1の容量検出を行わない場合には、選択タイミング信号SCN_Y1により対応する駆動回路８０１と信号検出回路８０２が非選択状態となり、選択電極Y1はフローティング状態になってしまうので、このフローティング状態を解消するために選択電極Y1に所定の一定電位等を駆動回路８０１により印加することが望ましい。なお、駆動回路８０１による駆動は、駆動回路７０１と同様に、電圧駆動でも良いし、電流駆動であっても良い。また、信号検出回路８０２が検出する信号は、選択電極Y1を流れる電流であっても良いし、選択電極Y1の電圧であっても良い。一例を挙げるのであれば、例えば、駆動回路８０１が選択電極Y1をある一定電位から駆動電位まで充電し、その後選択電極Y1がある一定電位になるまでに放電される電流を信号検出８０２が検出することで、選択電極Y1に応じた容量を検出することができる。
【００７０】
一方、実施形態２の容量検出回路１０８においても、容量検出を行わない複数の選択電極Y1〜Y6のうちから１本または複数本の選択電極をノイズ測定用の参照電極として選択する。例えば、選択電極Y1の容量検出を行う走査期間で、隣接する選択電極Y2を参照電極として選択する。この場合、参照スイッチRSL_Y2を選択状態に、駆動スイッチDSL_Y2を非選択状態にすることで、選択電極Y2を参照信号配線REFYに接続する。参照信号配線REFYは信号検出回路８０２に接続されており、参照電極用の信号検出回路は選択電極Y1〜Y6の容量検出時に動作するため、選択タイミング信号SCN_Y1〜SCN_Y6のＯＲ回路８０３の出力により制御される。よって、ここでは選択電極Y1の容量検出と同様に、参照電極Y2の信号検出が行われる。ただし、参照電極には、選択電極の容量を検出するための駆動回路８０１による駆動信号の供給は行わない。このように、容量検出回路１０８は、選択タイミング信号SCN_Y1〜SCN_Y6により順次容量検出を行う選択電極Ｙと、容量検出を行わない選択電極から参照電極を選択していく。なお、このときの参照電極の選択方法も容量検出回路１０７と同様に、参照電極の選択方法の項に示す選択方法を適用可能である。
【００７１】
〈ノイズ低減動作〉
次に、図１７に本発明の実施形態２の表示装置における選択電極Y_SENS及び検出電極X_SENSの電圧波形とタイミング制御信号群TMGに含まれる各制御信号とのタイミングチャートを、図２０に本発明の実施形態２の表示装置における１周期分の選択タイミング信号とデジタル出力信号DX、DREFX、DY、DREFYとのタイミングチャートを示し、以下、図１７及び図２０に基づいて実施形態２の座標入力装置における動作を説明する。ただし、以下の説明では、各走査期間Tx1〜Tx8、 Ty1〜Ty6で、容量検出を行う検出電極X_SENSまたは選択電極Y_SENSの本数が１本の場合について説明するが、各走査期間Tx1〜Tx8、Ty1〜Ty6に容量検出を行う検出電極または選択電極の本数は複数本であっても良い。また、図１７では実施形態２の座標入力部の図中上側の選択電極Y_SENS及び左側の検出電極X_SENSから順次容量検出を行う場合について説明するが、これに限定されることはなく、図中の下側または右側から順次容量検出を行ってもよい。
【００７２】
図１７に示すように、実施形態２の座標入力装置は、１周期Tcycleの期間内に順次選択電極Y_SENSと検出電極X_SENSを選択し、各電極の容量を検出する。また、各走査期間Tx1〜Tx8、Ｔy1〜Ty6で、容量検出を行う検出電極X_SENSまたは選択電極Y_SENSを１本選択する。ただし、各走査期間に容量検出のために選択される電極数は、これに限らず複数本であっても良い。
【００７３】
選択タイミング信号SCN_X1〜SCN_X8、SCN_Y1〜SCN_Y6がＨｉレベルの期間では走査期間として容量検出を行い、Ｌｏｗレベルの期間では所定の一定電圧が印加される非走査期間となり、容量検出は行わない。例えば、走査期間Tx1では、検出電極X1を選択して電極容量を検出し、走査期間Tx2以降、順次検出電極X2〜X8と選択電極Y1〜Y6を選択し電極容量を検出することで、座標入力部１０１上にある全電極の容量検出を行う。
【００７４】
すなわち、図２０に示すように、走査期間Tx1〜Tx8、Ty1〜Ty6において、順次選択タイミング信号SCNにより容量検出する電極を１本ずつ選択し、その検出結果を出力する。その結果、例えば、走査期間Tx1では検出電極X1が選択され、検出電極X1の電極容量が検出されるので、この検出された容量のデジタル信号DX1が容量検出回路１０７から入力座標演算回路１０９に出力される。以下、検出電極X2〜X8の選択と該選択された検出電極X2〜X8の電極容量の検出とが順次行われ、検出結果のデジタル信号DX2〜DX8が容量検出回路１０７から入力座標演算回路１０９に順次出力される。また、走査期間Tx8に続く走査期間Ty1においても選択電極Y1が選択され、当該選択電極Y1の電極容量が検出されるので、この検出された容量のデジタル信号DY1が容量検出回路１０８から入力座標演算回路１０９に出力される。以下、選択電極Y2〜Y6の選択と該選択された選択電極Y2〜Y6の電極容量の検出とが順次行われ、検出結果のデジタル信号DY1が容量検出回路１０８から入力座標演算回路１０９に順次出力され、１周期Tcycle分が終了し、以降この動作が繰り返される。
【００７５】
一方、参照スイッチ制御信号RSL_X1〜RSL_X8、RSL_Y1〜RSL_Y6は、各走査期間における参照電極を、容量検出を行わない複数の検出電極X_SENSあるいは選択電極Y_SENSから１本する。例えば、走査期間Tx1では、検出電極X1の容量検出を行う一方で、検出電極X2を参照電極として選択する。また、走査期間Tx2では、検出電極X2の電極容量を検出し、検出電極X3を参照電極として選択する。ただし、各走査期間において参照電極として選択される電極本数は１本に限定されることはなく、本数は複数本であってもよい。また、参照電極として選択される電極を、電極容量を検出する電極と隣接するように選択しているが、電極１本分あるいは複数本分の間隔をあけて選択しても良い。この際、参照電極として選択された検出電極の駆動スイッチ制御信号DSL_X1〜DSL_X8あるいは選択電極の駆動スイッチ制御信号DSL_Y1〜DSL_Y6は、非選択状態となる。ただし、図１７において、駆動スイッチ制御信号と参照スイッチ制御信号はＨｉレベルのときに選択状態とし、Ｌｏｗレベルのときに非選択状態として図示している。
【００７６】
すなわち、図２０に示すように、走査期間Tx1〜Tx8、Ty1〜Ty6において、容量検出をする以外の電極から参照電極を１本選択し、その参照電極に混入するノイズ信号を検出する。その結果、例えば、走査期間Tx1では検出電極X2が参照電極として選択され、該検出電極X2の電極容量が検出されるので、この検出された容量のデジタル信号DX2がデジタル信号DREFXとして容量検出回路１０７から入力座標演算回路１０９に出力される。以下、参照電極として検出電極X3〜X8の選択と該選択された検出電極X3〜X8の電極容量の検出とが順次行われ、検出結果のデジタル信号DX2〜DX8がデジタル信号DREFXとして容量検出回路１０７から入力座標演算回路１０９に順次出力される。また、走査期間Tx8に続く走査期間Ty1においても参照電極として選択電極Y2が選択され、当該選択電極Y2の電極容量が検出されるので、この検出された容量のデジタル信号DY2がデジタル信号DREFXとして容量検出回路１０８から入力座標演算回路１０９に出力される。以下、選択電極Y3〜Y6の選択と該選択された選択電極Y2〜Y6の電極容量の検出とが順次行われ、検出結果のデジタル信号DY2がデジタル信号DREFXとして容量検出回路１０８から入力座標演算回路１０９に順次出力され、１周期Tcycleが終了し、以降、この動作が繰り返される
以上の動作により、走査期間Tx1〜Tx8および走査期間Ty1〜Ty6からなる１周期Tcycleにおいて、検出電極と選択電極とが順次容量検出され、それと同時に容量検出されない電極から参照電極が選択される。
【００７７】
次に、図１８に本発明の実施形態２の座標入力装置における走査期間Tx1での検出電極X1の信号経路を説明するための模式図を、図１９に本発明の実施形態２の座標入力装置における走査期間Tx1での検出電極X3の信号経路を説明するための模式図を示し、以下、図１８及び図１９に基づいて、実施形態２の座標入力装置における検出動作を説明する。ただし、図１８及び図１９では、駆動回路７０１及び信号検出回路７０２と検出電極X1、X2とを接続するため駆動スイッチDSL_X1と、検出電極X2と参照信号配線REFXとを接続する参照スイッチRSL_X2とを省略する。
【００７８】
図１８に示すように、検出電極X1は走査期間Tx1において選択タイミング信号SCN_X1により選択されるため、駆動回路７０１と信号検出回路７０２に接続される。ここで、容量Cxは検出電極の電極容量であり、Cfは接触などにより増加する静電容量である。また、容量Cdxは表示パネル１０６に含まれる配線DISP_NODEとの間に存在する寄生容量である。駆動回路７０１は電極容量Cxおよび接触などにより増加する静電容量Cfを検出するために駆動信号を印加する。よって、駆動回路７０２の駆動信号印加により信号（電流）S(Cx)、S(Cf)が、それぞれ生じる。一方、寄生容量Cdxは、表示内容などにより変化する表示パネル１０６の配線DISP_NODEで充放電されることにより、ノイズ成分となる信号S(Cdx)を生じる。したがって、信号検出回路７０２は、電極容量Cxを流れる信号と静電容量Cfを流れる信号とが加算された信号S(Cx)＋S(Cf)に加えて、ノイズの信号S(Cdx)を検出することになる。ここで、S(Cdx)は表示パネル１０６の配線DISP_NODEの変動により生じる信号、即ちノイズ成分のみを図示しており、表示パネル１０６の配線DISP_NODEが一定電位と仮定して、駆動回路７０１から印加される駆動信号により生じる信号、即ち定常的に生じる信号については図示していない。
【００７９】
一方、図１９に示すように、検出電極X3は走査期間Tx1において参照電極として選択される。よって、参照信号配線REFXは駆動回路７０１に接続されず、 信号検出回路７０２に接続される。これにより、参照電極用の信号検出回路は、DISP_NODEの変動により寄生容量Cdxを充放電する際に生じるノイズ信号S(Cdx)のみ検出する。したがって、走査期間Tx1において検出電極X1の容量検出結果DX1から参照電極の検出結果DX2によりノイズ成分をキャンセルすることにより、検出電極X1の電極容量と静電容量を精度良く検出することが出来る。また、図１９に示すように、ノイズ成分を検出する参照電極に指接触による静電容量増加がある場合でも検出値が変動しないため、指などの接触物が移動した場合でも、安定してノイズをキャンセルすることが出来る。
【００８０】
以上説明したように、実施形態２の表示装置においても、座標入力装置が備える容量電極及び選択電極の内で、該電極容量を計測するための駆動信号が入力されない電極を参照電極として用い、駆動信号を入力した電極で検出された検出信号（容量検出結果）を参照電極で検出された信号で補正する構成となっているので、実施形態１と同様に、容量検出結果からノイズを軽減することが出来、入力座標を精度良く計算することが可能となる。また、容量を検出する電極以外の電極を参照電極として利用し、容量を検出するタイミングと同様にノイズにより発生する信号を検出することで、常時変動するノイズに対応したノイズキャンセルを行うことが出来、検出精度が向上する。またノイズを検出する参照電極は、入力の有無による静電容量の増減により検出結果が変化しない為、座標入力部１０１上で接触位置が移動する場合でも、安定してノイズキャンセルを行うことが可能となり、検出精度が向上する。さらに、容量を検出する電極と近い電極を参照電極として選択することが出来る為、ノイズに分布がある場合に、より正確にノイズを測定することが可能となり、検出精度を向上することができる。また、参照電極として特別な電極を座標入力部１０１に設ける必要が無いため、表示パネル１０６を合わせて使用する場合に、入力を制限する領域を設ける必要が無く、設計が容易になる。
【００８１】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００８２】
Ｘ＿ＳＥＮＳ……検出電極、Ｙ＿ＳＥＮＳ……選択電極
ＴＭＧ……タイミング制御信号群、ＲＥＦ、ＲＥＦＸ……参照信号配線
Ｘ１〜Ｘ８……検出電極配線、Ｙ１〜Ｙ６……選択電極配線
ＤＸ１〜ＤＸ８……デジタル出力信号、ＤＲＥＦ……デジタル出力信号
ＤＡＴＡ……座標信号等、ＳＣＮ＿Ｙ１〜ＳＣＮ＿Ｙ６……選択タイミング信号
ＤＳＬ＿Ｙ１〜ＤＳＬ＿Ｙ６……駆動スイッチ制御信号
ＲＳＬ＿Ｙ１〜ＲＳＬ＿Ｙ６……参照スイッチ制御信号
ＡＸ１〜ＡＸ８       ……アナログ出力信号、ＡＲＥＦ……アナログ出力信号
ＲＥＳ……リセット制御信号、ＳＰＬ……サンプリング制御信号
Ｃｘｙ……交差容量成分、Ｃｄｘ……寄生容量成分、Ｃｄｙ……寄生容量成分
Ｃｆ……入力容量成分
１０１……座標入力部、１０２……選択電極駆動回路、１０３……容量検出回路
１０４……入力座標演算回路、１０５……システム、１０６……表示パネル
１０７……容量検出回路、１０８……容量検出回路、１０９……入力座標演算回路
２０１……駆動回路、３０１……信号検出回路、３０２……ＡＤ変換回路
７０１、８０１……駆動回路、７０２、８０２……信号検出回路
７０３、８０３……ＯＲ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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