(57)【要約】【課題】対象物の検出精度の低下を抑制できるタッチ検出装置及び電子機器を提供すること。【解決手段】タッチ検出装置１は、対象物の接近又は接触を検出するため、所定の周期で少なくとも大きさが変動するタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍを駆動電極Ｔｘに与える駆動部１４と、駆動電極Ｔｘと対向するタッチ検出電極Ｒｘと電気的に接続されて、タッチ検出電極Ｒｘからの出力値に基づいて対象物の接近又は接触を検出するタッチ検出部４０と、駆動部１４とタッチ検出部４０とを電気的に接続し、駆動部１４からのタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍが入力され、かつ所定の大きさの静電容量を有するコンデンサＣｒｅｆと、を含み、同一のタイミングで取得したコンデンサＣｒｅｆからの補正出力値Ｖｒｅｆ及びタッチ検出電極Ｒｘからのタッチ検出信号Ｖｄｅｔを用いて、タッチ検出信号Ｖｄｅｔを補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の接近又は接触を検出するため、所定の周期で少なくとも大きさが変動する励起信号を第１電極に与える駆動部と、
前記第１電極と対向する第２電極と電気的に接続されて、前記第２電極からの出力値に基づいて前記対象物の接近又は接触を検出する検出部と、
前記駆動部と前記検出部とを電気的に接続し、前記駆動部からの前記励起信号が入力され、かつ所定の大きさの静電容量を有する素子と、を含み、
同一のタイミングで取得した前記素子からの出力値及び前記第２電極からの出力値を用いて、前記第２電極からの出力値を補正する
タッチ検出装置。
【請求項２】
前記第１電極と前記素子とには、同一のタイミングで前記励起信号が入力される、請求項１に記載のタッチ検出装置。
【請求項３】
前記素子には、前記第１電極に入力される前記励起信号が反転されて入力され、
前記第２電極からの出力値と、前記素子からの出力値との和が前記第２電極からの出力値の補正値となる、請求項１又は２に記載のタッチ検出装置。
【請求項４】
前記素子に入力される前記励起信号は、インバータによって反転される、請求項３に記載のタッチ検出装置。
【請求項５】
前記素子に入力される前記励起信号は、位相を反転させる回路によって反転される、請求項３に記載のタッチ検出装置。
【請求項６】
前記第１電極及び前記素子には、前記駆動部からの前記励起信号が同位相で入力され、
前記素子に蓄えられた電荷と、前記第２電極からの電荷とをそれぞれ一時的に蓄電した後、両方の電荷の差分を求め、得られた前記差分を前記第２電極からの出力値の補正値とする、請求項１又は２に記載のタッチ検出装置。
【請求項７】
前記素子は、前記検出部に近接して配置される、請求項１から６のいずれか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項８】
前記素子は、前記検出部が実装される基板に実装される、請求項７に記載のタッチ検出装置。
【請求項９】
前記素子と前記駆動部とを電気的に接続する配線は、前記素子と前記検出部とを電気的に接続する配線よりも長い、請求項１から８のいずれか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項１０】
前記検出部と前記駆動部とは、別個の電子部品として分離されている、請求項１から９のいずれか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項１１】
前記電子部品は、ＩＣ又はＩＣパッケージである、請求項１から１０のいずれか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載のタッチ検出装置を備えたタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか１項に記載のタッチ検出装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から接近する対象物を検出可能なタッチ検出装置及びこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部から接近する物体を対象物として検出可能なタッチ検出装置が注目されている。タッチ検出装置は、例えば、表示装置と組み合わされ、表示装置に各種の入力用の画像等を表示させることにより、情報を入力するための装置として用いられる。このように、タッチ検出装置を表示装置と組み合わせることにより、キーボード、マウス又はキーパッドのような入力装置を用いなくても情報の入力が可能になる。
【０００３】
タッチ検出装置の方式として、光学式、抵抗式、静電容量式等が存在する。静電容量式のタッチ検出装置は、比較的単純な構造であり、かつ低消費電力が実現できる。タッチ検出装置には、対象物の接近又は接触をできるだけ確実に検出することが求められる。例えば、特許文献１には、操作面に接触する指の影響を受けない位置に補正電極と補正検出電極とを設けて、入力検知信号の変動を補正する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４３２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載された技術は、複数の駆動ラインに順番に駆動電圧が与えられた後に補正電極に駆動電圧が与えられる。このため、対象物の検出と入力検知信号の補正とに時間差が発生する結果、対象物を確実に検出できない可能性がある。
【０００６】
本開示は、対象物の接近又は接触の検出精度の低下を抑制できるタッチ検出装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のタッチ検出装置は、対象物の接近又は接触を検出するため、所定の周期で少なくとも大きさが変動する励起信号を第１電極に与える駆動部と、前記第１電極と対向する第２電極と電気的に接続されて、前記第２電極からの出力値に基づいて前記対象物の接近又は接触を検出する検出部と、前記駆動部と前記検出部とを電気的に接続し、前記駆動部からの前記励起信号が入力され、かつ所定の大きさの静電容量を有する素子と、を含み、同一のタイミングで取得した前記素子からの出力値及び前記第２電極からの出力値を用いて、前記第２電極からの出力値を補正する。また、本開示の電子機器は、このタッチ検出装置を備えている。
【０００８】
本開示に係るタッチ検出装置及びこれを備える電子機器は、駆動部と検出部とを電気的に接続し、かつ所定の大きさの静電容量を有する素子を用い、同一のタイミングで取得した素子からの出力値及び第２電極からの出力値に基づき、第２電極からの出力値を補正する。検出部は、このようにして補正された第２電極からの出力値を用いることにより、第２電極からの出力値に含まれる、駆動部と検出部との特性の変化に起因する変動分を除去することができる。その結果、本開示に係るタッチ検出装置及びこれを備える電子機器は、対象物の検出精度の低下を抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、対象物の接近又は接触の検出精度の低下を抑制できるタッチ検出装置及び電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態に係るタッチ検出装置の一構成例を示す図である。
【図２】図２は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、タッチ検出装置に指が接触又は近接していない状態を表す説明図である。
【図３】図３は、図２に示す指がタッチ検出装置に接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図４】図４は、タッチ動作を検出する原理を説明するため、タッチ検出装置に指が接触又は近接した状態を表す説明図である。
【図５】図５は、図３に示す指がタッチ検出装置に接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図６】図６は、タッチ検出用信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図７−１】図７−１は、タッチ検出電極からの出力値を補正する処理を示す模式図である。
【図７−２】図７−２は、タッチ検出電極からの出力値を補正する処理を示す模式図である。
【図８】図８は、タッチ検出電極及びコンデンサからの出力値を取得するタイミングを示す図である。
【図９】図９は、タッチ検出電極からの出力値を補正しない場合におけるタッチ検出信号の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、タッチ検出電極からの出力値を補正した場合におけるタッチ検出信号の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、タッチ検出電極からの出力値を補正するタイミングを説明するための図である。
【図１２】図１２は、補正タッチ検出信号を示す図である。
【図１３−１】図１３−１は、補正用の回路の例を示す図である。
【図１３−２】図１３−２は、補正用の回路の例を示す図である。
【図１４】図１４は、補正用の回路の例を示す図である。
【図１５】図１５は、補正用の回路の例を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５に示す補正用の回路のタイミングチャートである。
【図１７】図１７は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えたタッチ検出機能付き表示装置を示す図である。
【図１８】図１８は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えたタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図１９】図１９は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えたタッチ検出機能付き表示装置の画素配列を表す回路図である。
【図２０】図２０は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２５】図２５は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２８】図２８は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２９】図２９は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図３０】図３０は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図３１】図３１は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ、次に示す順序で詳細に説明する。
１．タッチ検出装置
１−１．全体構成
１−２．タッチ動作を検出する原理
１−３．タッチ検出電極の出力値の補正
１−４．補正用の回路の例
１−５．コンデンサの配置について
２．適用例
２−１．タッチ検出機能付き表示装置
２−２．電子機器
３．本開示の構成
【００１２】
＜１．タッチ検出装置＞
［１−１．全体構成］
図１は、本実施形態に係るタッチ検出装置の一構成例を示す図である。タッチ検出装置１は、例えば、静電容量式のタッチパネルである。タッチ検出装置１は、第１電極としての駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎと、第２電極としてのタッチ検出電極Ｒｘ０、ＲＸ１、・・・Ｒｘ１０と、素子としてのコンデンサＣｒｅｆと、検出部としてのタッチ検出部４０とを含んでいる。
【００１３】
駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎは、所定方向（本説明では、任意に定めたＸＹ座標のＸ方向）に延在するストライプ状の電極パターンが、所定方向とは直交する方向（本例ではＹ方向）に複数本（ｎ＋１本）配列されている。本実施形態において、駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎの数は限定されるものではない。対象物（指又はタッチペン等）の接近又は接触（以下、適宜タッチ動作という）を検出する際には、駆動部１４からそれぞれの駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎに、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍが順次送信される。駆動部１４は、例えば、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍを生成する電子回路又はＩＣ（Integral  Circuit）等である。
【００１４】
タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍは、所定の周期で少なくとも大きさが変動する励起信号であり、タッチ検出装置１への対象物の接近又は接触を検出するための信号である。タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍは、大きさのみならず、方向が変化してもよい。以下において、駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎをそれぞれ区別する必要がない場合には、適宜駆動電極Ｔｘというものとする。
【００１５】
タッチ検出電極Ｒｘ０、ＲＸ１、・・・Ｒｘ１０は、それぞれの駆動電極Ｔｘの延在方向と直交する方向、すなわちＹ方向に延びるストライプ状の電極パターンである。タッチ検出電極Ｒｘ０、ＲＸ１、・・・Ｒｘ１０は、それぞれの駆動電極Ｔｘと直交する必要はなく、交差していればよい。タッチ検出電極Ｒｘ０、ＲＸ１、・・・Ｒｘ１０のパターンは、タッチ検出部４０の信号増幅部４２の入力部にそれぞれ電気的に接続されている。本実施形態において、タッチ検出電極Ｒｘ０、ＲＸ１、・・・Ｒｘ１０は１１本であるが、この数は限定されるものではない。以下において、タッチ検出電極Ｒｘ０、ＲＸ１、・・・Ｒｘ１０をそれぞれ区別する必要がない場合には、適宜タッチ検出電極Ｒｘというものとする。
【００１６】
駆動電極Ｔｘとタッチ検出電極Ｒｘとが互いに交差した部分（交差部分）ＣＰ０、ＣＰ１、・・・ＣＰ１０は、それぞれ静電容量Ｃｔｒ０、Ｃｔｒ１・・・、Ｃｔｒ１０を生じさせる。交差部分ＣＰ０、ＣＰ１、・・・ＣＰ１０は、１本の駆動電極Ｔｘについて１１箇所存在するので、静電容量Ｃｔｒ０、Ｃｔｒ１・・・、Ｃｔｒ１０は、１本の駆動電極Ｔｘについて１１個存在する。以下において、静電容量Ｃｔｒ０、Ｃｔｒ１、・・・Ｃｔｒ１０をそれぞれ区別する必要がない場合には、適宜静電容量Ｃｔｒというものとする。また、交差部分ＣＰ０、ＣＰ１、・・・ＣＰ１０をそれぞれ区別する必要がない場合には、適宜交差部分ＣＰというものとする。
【００１７】
タッチ検出部４０は、駆動部１４から送信されるタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍにしたがって、それぞれの駆動電極Ｔｘを順次走査してタッチ動作を検出する。タッチ検出電極Ｒｘは、駆動電極Ｔｘ毎にタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力し、タッチ検出部４０に送信する。図１に示すように、駆動部１４とそれぞれの駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎとの間には、切替スイッチＳＷＤ１、ＳＷＤ２、・・・ＳＷＤｎが設けられている。制御部１１は、切替スイッチＳＷＤ１、ＳＷＤ２、・・・ＳＷＤｎを順次ＯＮ−ＯＦＦすることにより、それぞれの駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘに対して順次タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍを送信する。切替スイッチＳＷＤ１、ＳＷＤ２、・・・ＳＷＤｎは、駆動部１４内に設けられていてもよいし、駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎが設けられる基板（例えば、ガラス基板）に設けられていてもよい。
【００１８】
タッチ検出部４０は、制御部１１から供給される制御信号と、タッチ検出装置１のタッチ検出電極Ｒｘから送信されたタッチ検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、タッチ検出装置１に対するタッチ動作の有無を検出する。そして、タッチ検出部４０は、タッチ動作がある場合においてタッチ検出装置１のタッチ検出領域における、タッチ動作を検出した位置の座標等を求める。タッチ検出部４０は、例えば、電子回路又はＩＣ等である。制御部１１は、例えば、タッチ検出装置１が搭載される表示装置又は電子機器等の動作を制御する装置である。
【００１９】
タッチ検出部４０は、信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、検出タイミング制御部４７とを含む。信号増幅部４２は、タッチ検出装置１のタッチ検出電極Ｒｘから送信されたタッチ検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。信号増幅部４２は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに含まれる高い周波数成分（ノイズ成分）を除去し、タッチ成分を取り出してそれぞれ出力する低域通過アナログフィルタを備えていてもよい。Ａ／Ｄ変換部４３は、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍに同期したタイミングで、信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングして、ディジタル信号に変換する。
【００２０】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に含まれるノイズ成分を除去し、タッチ動作に対応した信号を取り出すディジタルフィルタを備えている。このノイズ成分は、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍをサンプリングした周波数よりも高い周波数の成分である。信号処理部４４は、例えば、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出装置１に対するタッチの有無を検出する（例えば論理回路）。
【００２１】
座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチ動作が検出されたときに、タッチ検出装置１のタッチ検出領域における、タッチ動作を検出した位置の座標を求める（例えば論理回路）。検出タイミング制御部４７は、信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５とが同期して動作するように制御する。
【００２２】
コンデンサＣｒｅｆは、所定の大きさの静電容量を有しており、駆動部１４と検出部としてのタッチ検出部４０とを電気的に接続する。具体的には、コンデンサＣｒｅｆは、一端が駆動部１４の出力端子と電気的に接続され、他端はタッチ検出部４０が有する信号増幅部４２の入力端子と電気的に接続される。本実施形態では、駆動部１４とタッチ検出部４０とを電気的に接続する配線Ｒｘｒｅｆの途中にコンデンサＣｒｅｆが電気的に接続されている。コンデンサＣｒｅｆは、駆動部１４からの励起信号、すなわち、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍが入力される。タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍは、コンデンサＣｒｅｆと駆動電極Ｔｘとに同一のタイミングで、すなわち同期して入力される。具体的には、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍは、コンデンサＣｒｅｆと駆動電極Ｔｘ０とに同一のタイミングで入力され、次にコンデンサＣｒｅｆと駆動電極Ｔｘ１とに同一のタイミングで入力され、順次駆動電極Ｔｘｎまで同様に入力されることを繰り返す。コンデンサＣｒｅｆと駆動電極Ｔｘ０〜ＴＸｎとは、切替スイッチＳＷＤ０〜ＳＷＤｎを介して電気的に接続されてもよい。このようにすると、切替スイッチＳＷＤ０〜ＳＷＤｎのうちの１つをＯＮにすると、コンデンサＣｒｅｆと駆動電極Ｔｘ０〜ＴＸｎのうちの１つと駆動部１４とが電気的に接続される。コンデンサＣｒｅｆの静電容量の大きさは、例えば、タッチ検出装置１の交差部分ＣＰの静電容量Ｃｔｒと同等とすることができる。
【００２３】
コンデンサＣｒｅｆは、一端に駆動部１４からタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍが入力されるので、他端には、このタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍに応じた出力値Ｖｒｅｆを出力する。以下において、このコンデンサＣｒｅｆからの出力値Ｖｒｅｆは、適宜補正出力値Ｖｒｅｆという。
【００２４】
本実施形態において、コンデンサＣｒｅｆは、タッチ検出装置１の対象物を検出する領域、具体的には、駆動電極Ｔｘ及びタッチ検出電極Ｒｘが配置されている領域とは異なる位置に配置される。例えば、コンデンサＣｒｅｆは、前述したような領域であって、タッチ検出部４０に近接して配置される。本実施形態においては、コンデンサＣｒｅｆは、タッチ検出部４０が実装される基板５に実装されている。基板５は、例えば、ＦＰＣ（Flexible  Print  Circuit）である。次に、静電容量型タッチパネルであるタッチ検出装置１がタッチ動作を検出する原理について説明する。
【００２５】
［１−２．タッチ動作を検出する原理］
図２は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、タッチ検出装置に指が接触又は近接していない状態を表す説明図である。図３は、図２に示す指がタッチ検出装置に接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図４は、タッチ動作を検出する原理を説明するため、タッチ検出装置に指が接触又は近接した状態を表す説明図である。図５は、図３に示す指がタッチ検出装置に接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図６は、タッチ検出用信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【００２６】
本実施形態において、例えば、図２及び図４に示すように、タッチ検出装置１の交差部分ＣＰの静電容量Ｃｔｒは、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の電極としての駆動電極Ｔｘ及びタッチ検出電極Ｒｘを備えている。図３及び図５に示すように、静電容量Ｃｔｒは、その一端が駆動部１４に接続され、他端Ｐは抵抗Ｒを介して接地され、かつタッチ検出部４０に電気的に接続される。
【００２７】
駆動部１４から駆動電極Ｔｘ（静電容量Ｃｔｒの一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）のタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍを印加すると、タッチ検出電極Ｒｘ（静電容量Ｃｔｒの他端Ｐ側）に、出力波形としてタッチ検出信号Ｖｄｅｔが現れる。指が接触（又は近接）していない状態（非接触状態）では、図２及び図３に示すように、静電容量Ｃｔｒに対する充放電にともなって、静電容量Ｃｔｒの容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。このときの静電容量Ｃｔｒの他端Ｐでの電位波形は、例えば、図６に示す波形Ｖ０のようになり、図３に示すタッチ検出部４０は、波形Ｖ０を検出する。
【００２８】
指が接触（又は近接）した状態（接触状態）では、図４に示すように、指Ｆｎｇによって形成される静電容量Ｃ２が、あたかも静電容量を有する素子として静電容量Ｃｔｒに付加するように作用する。そして、図３に示す等価回路では、静電容量Ｃ２が静電容量Ｃｔｒに直列に追加された形となる。この状態では、静電容量Ｃｔｒ、Ｃ２に対する充放電にともなって、静電容量Ｃｔｒ、Ｃ２に電流Ｉ１、Ｉ２が流れる。このときの静電容量Ｃｔｒの他端Ｐにおける電位波形は、例えば図６の波形Ｖ１のようになり、タッチ検出部４０は、波形Ｖ１を検出する。このとき、他端Ｐの電位は、静電容量Ｃｔｒ、Ｃ２を流れる電流Ｉ１、Ｉ２の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形Ｖ１は、非接触状態での波形Ｖ０よりも小さい値となる。タッチ検出部４０は、検出した電圧を所定の閾値電圧Ｖｔｈと比較し、この閾値電圧Ｖｔｈ以上であれば非接触状態、すなわちタッチ動作は検出していないと判定する。また、タッチ検出部４０は、検出した電圧が閾値電圧Ｖｔｈ未満であれば、接触状態、すなわちタッチ動作を検出したと判断する。このようにして、タッチ検出装置１は、タッチ動作を検出する原理に基づいて動作し、タッチ検出電極Ｒｘはタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力する。タッチ検出部４０は、タッチ検出電極Ｒｘが出力したタッチ検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、タッチ動作を検出することができる。
【００２９】
［１−３．タッチ検出電極からの出力値の補正］
タッチ検出装置１は、駆動部１４からのタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍを駆動電極Ｔｘに与え、タッチ検出電極Ｒｘからの出力値としてのタッチ検出信号Ｖｄｅｔの変化をタッチ検出部４０が検出することにより、タッチ動作が検出される。このような装置は、電源の変動又は温度変化によって、対象物がタッチ検出装置１に接近していない状態において、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに予期しない変動が発生する可能性がある。
【００３０】
従来は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔの変動の大きさ及び速度を検出し、解析した後にその結果をタッチ検出部４０へフィードバックしてタッチ検出信号Ｖｄｅｔを補正していたが、この方法ではタッチ検出信号Ｖｄｅｔの補正に遅れ又はズレが発生し、補正の精度が低下する可能性がある。また、対象物の接近又は接触を検出する領域に補正用電極を配置する手法も考えられるが、この手法では対象物が接近したことによるタッチ検出信号Ｖｄｅｔの変動と、その他の要因による変動との区別が困難である。この他、タッチ検出部４０と駆動部１４とで電源を共通化する手法も考えられるが、このようにしても、トランジスタの温度特性等によるノイズを低減することが困難であったり、また、例えばタッチ検出装置を表示装置と一体化させる場合等にはレイアウト等の問題が発生して電源の共通化が困難であったりすることがある。
【００３１】
これらの問題を解決するため、本実施形態では、駆動部１４とタッチ検出部４０との間にコンデンサＣｒｅｆを介在させ、コンデンサＣｒｅｆからの出力値（補正出力値Ｖｒｅｆ）及びタッチ検出電極Ｒｘからの出力値（タッチ検出信号Ｖｄｅｔ）を同一のタイミングで取得し、これらを用いてタッチ検出電極Ｒｘの出力値を補正する。この場合、補正出力値Ｖｒｅｆ及びタッチ検出信号Ｖｄｅｔは、同一のタッチ検出部４０に入力される。
【００３２】
コンデンサＣｒｅｆからの出力値である補正出力値Ｖｒｅｆの変動は、タッチ検出装置１が有する電源の変動、温度変化及びその他の変動である。これらの変動は、対象物の有無に依存しない変動であり、補正の対象となる予期しない変動の多くを含んでいる。また、コンデンサＣｒｅｆの出力値（補正出力値）Ｖｒｅｆは、タッチ検出装置１での対象物の検出と同時に検出することができる。このため、補正出力値Ｖｒｅｆを用いることにより、補正の遅れ又はズレを抑制して、タッチ検出電極Ｒｘからのタッチ検出信号Ｖｄｅｔを精度よく補正することができる。次に、この補正について、より詳細に説明する。
【００３３】
図７−１、図７−２は、タッチ検出電極からの出力値を補正する処理を示す模式図である。図８は、タッチ検出電極及びコンデンサからの出力値を取得するタイミングを示す図である。図８は、タッチ検出電極Ｒｘ０〜Ｒｘ１０からのタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１、Ｖｄｅｔ２と、コンデンサＣｒｅｆからの補正出力値Ｖｒｅｆとを示している。タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１はタッチ動作を検出していない場合であり、タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２はタッチ動作を検出した場合である。図８の横軸は時間を表し、複数の直線の点線は、このタイミングでΔＴ毎にタッチ検出部４０がデータを取得することを示している。
【００３４】
図７−１に示す処理は、タッチ検出装置１、より具体的にはタッチ検出部４０が実行する。図７−１に示すように、タッチ検出電極Ｒｘからの出力値であるタッチ検出信号Ｖｄｅｔと、タッチ動作を検出していないときにおいてタッチ検出電極Ｒｘから出力された出力値であるタッチ検出信号Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔとを加算器Ａｄ１で加算する。本実施形態においては、加算器Ａｄ１は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔと、−１を乗算したタッチ検出信号Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔとを加算するので、結果として両者の差分を出力値Ｖｄｅｆｂとして出力する。タッチ動作を検出していないときのタッチ検出信号Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔは、例えば、予め取得された値を、タッチ検出部４０の記憶部に保存したものが用いられる。
【００３５】
加算器Ａｄ２は、加算器Ａｄ１からの出力値Ｖｄｅｔｂと、加算器Ａｄ３からの出力値Ｖｒｅｆｂとを加算する。本実施形態において、加算器Ａｄ２は、出力値Ｖｄｅｔｂと、−１を乗算した出力値Ｖｒｅｆｂとを加算するので、結果として両者の差分を出力値（補正タッチ検出信号）Ｖｄｅｔｃとして出力する。加算器Ａｄ３からの出力値Ｖｒｅｆｂは、コンデンサＣｒｅｆからの出力値である補正出力値Ｖｒｅｆと、タッチ動作を検出していないときにおいてコンデンサＣｒｅｆから出力された出力値Ｖｒｅｆ＿ｗｏｔとの差分である。本実施形態において、加算器Ａｄ３は、補正出力値Ｖｒｅｆと、−１を乗算した出力値Ｖｒｅｆ＿ｗｏｔとを加算するので、結果として両者の差分を出力値Ｖｒｅｆｂとして出力する。タッチ検出部４０は、この出力値Ｖｄｅｔｂと所定の閾値電圧Ｖｔｈと比較し、その結果に応じてタッチ動作の有無を検出する。
【００３６】
次に、図７−２に示す処理について説明する。この処理も、タッチ検出装置１、より具体的にはタッチ検出部４０が実行する。図７−２に示すように、加算器Ａｄ１は、タッチ検出電極Ｒｘからの出力値であるタッチ検出信号Ｖｄｅｔと、コンデンサＣｒｅｆからの出力値である補正出力値Ｖｒｅｆとを加算する。本実施形態においては、加算器Ａｄ１は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔと、−１を乗算した補正出力値Ｖｒｅｆとを加算するので、結果として両者の差分を出力値Ｖｄｅｔｂ’として出力する。
【００３７】
加算器Ａｄ２は、加算器Ａｄ１からの出力値Ｖｄｅｔｂ’と、加算器Ａｄ３からの出力値Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔｂ’とを加算する。本実施形態において、加算器Ａｄ２は、出力値Ｖｄｅｔｂ’と、−１を乗算した出力値Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔｂ’とを加算するので、結果として両者の差分を出力値（補正タッチ検出信号）Ｖｄｅｔｃとして出力する。加算器Ａｄ３からの出力値Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔｂ’は、タッチ動作を検出していないときにおいて、タッチ検出電極Ｒｘから出力された出力値であるタッチ検出信号Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔと、コンデンサＣｒｅｆから出力された出力値Ｖｒｅｆ＿ｗｏｔとの差分である。本実施形態において、加算器Ａｄ３は、Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔと、−１を乗算した出力値Ｖｒｅｆ＿ｗｏｔとを加算するので、結果として両者の差分を出力値Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔｂ’として出力する。
【００３８】
タッチ検出電極Ｒｘからのタッチ検出信号Ｖｄｅｔは、指等の対象物がタッチ検出装置１に接近又は接触した情報を含んでいる。タッチ検出信号Ｖｄｅｔは、例えば、タッチ検出装置１の電源の変動等によってタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍの振幅が変化した場合に変化するが、この変化によっては、対象物によるものかノイズによるものかを区別することはできない。これに対し、上述したように、コンデンサＣｒｅｆは、対象物を検出する領域とは異なる領域に配置されているので、対象物を検出する領域に対象物が接近しても、静電容量は変化しない。その結果、図８に示すように、コンデンサＣｒｅｆからの出力値である補正出力値Ｖｒｅｆは、タッチ検出電極Ｒｘ０〜Ｒｘｍからのタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１、Ｖｄｅｔ２とは異なり、対象物の接近によっては変化しない。したがって、補正出力値Ｖｒｅｆの変化は、例えば、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍの振幅変化等といった、駆動部１４とタッチ検出部４０との間における両者の特性の変化（ズレ）を表す。
【００３９】
本実施形態では、駆動電極Ｔｘとタッチ検出電極Ｒｘとが交差する部分と、コンデンサＣｒｅｆとを電気的に同一とし、かつタッチ検出電極Ｒｘ及びコンデンサＣｒｅｆからの出力を同一のタイミングで取得する。そして、上述したように、タッチ検出電極Ｒｘからのタッチ検出信号Ｖｄｅｔ（又はこの値からタッチ検出信号Ｖｄｅｔ＿ｗｏｔを減算したもの）から、コンデンサＣｒｅｆからの補正出力値Ｖｒｅｆ又はこれに基づく出力値Ｖｒｅｆｂを差し引く。タッチ検出部４０は、このようにして得られた補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃを用いることで、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに含まれる、駆動部１４とタッチ検出部４０との特性の変化に起因する変動分を除去することができる。その結果、タッチ検出部４０は、タッチ検出装置１に対するタッチ動作の検出精度の低下、すなわち対象物の検出精度の低下を抑制して、タッチ動作をより確実に検出することができる。
【００４０】
図９は、タッチ検出電極からの出力値を補正しない場合におけるタッチ検出信号の一例を示す図である。図１０は、タッチ検出電極からの出力値を補正した場合におけるタッチ検出信号の一例を示す図である。図９、１０の横軸は、図１に示すそれぞれの駆動電極Ｔｘ０、Ｔｘ１、・・・に対応し、縦軸は、タッチ検出電極Ｒｘ及びコンデンサＣｒｅｆからの出力値Ｖｏである。また、図９の実線は、補正出力値Ｖｒｅｆと出力値Ｖｒｅｆ＿ｗｏｔとの差分である出力値Ｖｒｅｆｂである。図９に示す点線は、タッチ検出電極Ｒｘ４からのタッチ検出信号ＶｄｅｔとＶｄｅｔ＿ｗｏｔとの差分である出力値Ｖｄｅｔｂである。図９に示す一点鎖線は、タッチ検出電極Ｒｘ５からのタッチ検出信号ＶｄｅｔとＶｄｅｔ＿ｗｏｔとの差分である出力値Ｖｄｅｔｂである。図１０に示す点線は、タッチ検出電極Ｒｘ４について、算器Ａｄ１からの出力値ＶｄｅｔｂからＶｒｅｆｂを減算して得られた、加算器Ａｄ２からの補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃである。図１０に示す一点鎖線は、タッチ検出電極Ｒｘ５について、算器Ａｄ１からの出力値ＶｄｅｔｂからＶｒｅｆｂを減算して得られた、加算器Ａｄ２からの補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃである。図１０の実線は、図９の実線で示すＶｒｅｆｂからＶｒｅｆｂを減算して得られた値であり、理論上０になる。
【００４１】
タッチ検出電極Ｒｘからのタッチ検出信号Ｖｄｅｔを補正しない場合、図９に示すように、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに、タッチによるものではない装置内部のノイズ又は外部ノイズの影響が表れ、場合によっては、タッチ検出部４０が対象物を誤検出、すなわちタッチ動作を誤検出することがある。タッチ検出電極Ｒｘからのタッチ検出信号ＶｄｅｔをコンデンサＣｒｅｆからの補正出力値Ｖｒｅｆで補正すると、図１０に示すように、タッチ検出信号Ｖｄｅｔからこれらのノイズの影響を低減でき、その結果、タッチ検出部４０によるタッチ動作の検出精度が向上する。
【００４２】
図１１は、タッチ検出電極からの出力値を補正するタイミングを説明するための図である。図１２は、補正タッチ検出信号を示す図である。図１１、１２の横軸は時間Ｔであり、図１１の縦軸は、タッチ検出電極Ｒｘ、コンデンサＣｒｅｆからの出力値及びノイズ（Ｎｏｉｓｅ）に対応する値Ｖｏである。図１２の縦軸は、補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃである。補正のタイミングは、二通りの方法が考えられる。第１の方法は、図１１に示す例において、例えば、時間Ｔｓ〜時間Ｔ１までの間において補正出力値Ｖｒｅｆが取得され、時間Ｔ１〜時間Ｔ２までの間においてタッチ検出信号Ｖｄｅｔが取得され、補正される。すなわち、タッチ検出信号Ｖｄｅｔは、これとは異なるタイミングで取得された補正出力値Ｖｒｅｆによって補正されることになる。第２の方法は、図１１に示す例において、時間Ｔｓ〜時間Ｔ１までの間において補正出力値Ｖｒｅｆ及びタッチ検出信号Ｖｄｅｔが取得され、補正される。すなわち、タッチ検出信号Ｖｄｅｔは、これと同一のタイミングで取得された補正出力値Ｖｒｅｆによって補正される。
【００４３】
図１１に示すように、時間が異なればノイズ状況も異なる。このため、上述した第１の方法のように、異なるタイミングで取得されたタッチ検出信号Ｖｄｅｔと補正出力値Ｖｒｅｆとを用いると、ノイズの影響を排除することはできず、結果としてタッチ検出部４０による対象物の接近又は接触の検出精度が低下する。駆動部１４から、それぞれの駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎに、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍが順次供給された後にタッチ検出信号Ｖｄｅｔを補正すると、上述した理由から、例えば、図１２に示す補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃ１のように、ノイズの影響を排除することができないため、タッチ検出部４０による対象物の接近又は接触の検出精度が低下する。
【００４４】
本実施形態では、上述した第２の方法を用いる。第２の方法は、図８に示すように、コンデンサＣｒｅｆからの補正出力値Ｖｒｅｆとタッチ検出電極Ｒｘ０〜Ｒｘ１０からのタッチ検出信号Ｖｄｅｔとが、同一のタイミングで取得される。そして、タッチ検出信号Ｖｄｅｔは、これと同一のタイミングで取得された補正出力値Ｖｒｅｆによって、リアルタイムに即時に補正される。図１１に示す例では、例えば、時間Ｔｓ〜時間Ｔ１までの間において、タッチ検出信号Ｖｄｅｔがこれと同一のタイミングで取得された補正出力値Ｖｒｅｆによって補正されている。このように、タッチ検出信号Ｖｄｅｔ及び補正出力値Ｖｒｅｆは、同一のノイズから影響を受けているため、まったく同一の形状になる。このため、同一のタイミングで取得されたタッチ検出信号Ｖｄｅｔと補正出力値Ｖｒｅｆとを用いることにより、タッチ検出部４０は、図１２に示す補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃ２のように、ノイズの影響を排除して、対象物の接近又は接触の検出精度の低下を抑制して、タッチ動作をより確実に検出することができる。
【００４５】
上述したように、タッチ検出装置１が有する電源の変動又は温度変化によって、対象物がタッチ検出装置１に接近していない状態において、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに予期しない変動が発生する結果、タッチ動作が誤検出される可能性がある。これは、タッチ検出部４０と駆動部１４とで電源及び接地（グランド）が異なることに起因するノイズの影響が大きい。このため、本実施形態に係るタッチ検出信号Ｖｄｅｔの補正は、タッチ検出部４０と駆動部１４とが、別個の電子部品として分離され、さらに、電源及び接地が異なっている場合に特に好適である。電子部品の例としては、例えば、ＩＣ又はＩＣパッケージが挙げられる。このように、本実施形態に係るタッチ検出信号Ｖｄｅｔの補正は、電源及び接地が異なっていてもよいので、タッチ検出装置１のレイアウトの自由度が向上する。例えば、タッチ検出用の駆動電極と表示装置用の共通電極とを兼用したインセル式タッチパネル等においては、レイアウト上、タッチ検出部と駆動部との電気特性及び温度特性を等しくすることが困難な場合がある。このため、これに本実施形態を適応すればノイズ耐性を非常に向上させることができ、結果としてタッチ検出精度が著しく向上する。
【００４６】
また、温度の影響によってもタッチ検出信号Ｖｄｅｔに予期しない変動が発生する可能性がある。このため、タッチ検出部４０と駆動部１４とが同一のＩＣ等で実現され、電源及び接地を共通化できる場合であっても、温度の影響を低減して、タッチ検出信号Ｖｄｅｔを精度よく補正することができる。このように、本実施形態に係るタッチ検出信号Ｖｄｅｔの補正は、タッチ検出部４０と駆動部１４とが同一のＩＣ等で実現される場合にも好適である。
【００４７】
また、本実施形態においては、タッチ検出電極Ｒｘを介さずに、外付けの部品であるコンデンサＣｒｅｆを補正用の素子として用い、これをタッチ検出電極Ｒｘ及び駆動電極Ｔｘとは異なる位置に配置する。このような構造により、対象物が接近したことによるタッチ検出信号Ｖｄｅｔの変動と、その他の要因による変動との区別をすることができる。また、比較的安定した環境下でコンデンサＣｒｅｆを用いることができるので、安定してタッチ検出信号Ｖｄｅｔを補正して、対象物の接近又は接触を検出する際の精度低下を抑制して、タッチ動作をより確実に検出することができる。次に、タッチ検出信号Ｖｄｅｔを補正出力値Ｖｒｅｆで補正するために用いる補正用の回路の例を説明する。
【００４８】
［１−４．補正用の回路の例］
図１３−１から図１５は、補正用の回路の例を示す図である。図１６は、図１５に示す補正用の回路のタイミングチャートである。図１６の横軸は時間Ｔである。次においては、図１３−１に示す第１の回路例、図１３−２に示す第２の回路例、図１４に示す第３の回路例、図１５に示す第４の回路例の順に説明する。次の例に係る回路は、タッチ検出部４０の一部、例えば、信号増幅部４２、Ａ／Ｄ変換部４３、信号処理部４４等を含んでもよい。
【００４９】
（第１の回路例）
図１３−１に示す補正用の回路（補正回路）５０は、図７−１に示す補正の処理を実現する一例である。補正回路５０は、タッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍと、駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎとが交差する部分に、それぞれ静電容量Ｃｔｒ００、・・・Ｃｔｒ０ｎ、・・・Ｃｔｒｍ０、・・・Ｃｔｒｍｎが形成されている。補正回路５０は、駆動部１４からマルチプレクサを介してそれぞれの駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎにタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍが入力される。符号Ｒｘ、Ｔｘ、Ｃｔｒに付したｍ、ｎは０以上の整数であり、ｍ＋１はタッチ検出電極Ｒｘの数を、ｎ＋１は駆動電極Ｔｘの数を表す（以下同様）。
【００５０】
タッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍからの出力値は、信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍに入力される。補正回路５０は、駆動部１４からのタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍが、コンデンサＣｒｅｆにそのまま入力される。コンデンサＣｒｅｆからの出力値は、信号増幅器ＣＩｒｅｆに入力される。信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍ、ＣＩｒｅｆ（信号増幅部４２に相当する）の出力は、サンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍ、ＳＨｒｅｆに入力された後、サンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍ、ＳＨｒｅｆからマルチプレクサ１６を介してＡＤＣ（Analog  Digital  Converter）４３Ｃに入力される。ＡＤＣ４３Ｃは、タッチ検出部４０のＡ／Ｄ変換部４３に相当する。信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍ、ＣＩｍは、例えば、オペアンプとコンデンサとが組み合わされた積分回路である。
【００５１】
補正回路５０において、マルチプレクサ１５は、複数の駆動電極Ｔｘ０、ＴＸ１、・・・Ｔｘｎを順次切り替える。マルチプレクサ１６は、複数のタッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍを順次切り替える。例えば、マルチプレクサ１５によって駆動電極Ｔｘ０が選択された場合、それぞれのタッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍからのタッチ検出信号Ｖｄｅｔは、信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍで増幅されてからサンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍに入力される。また、コンデンサＣｒｅｆからの出力値である補正出力値Ｖｒｅｆは、信号増幅器ＣＩｒｅｆで増幅されてからサンプルホールド回路ＳＨｒｅｆに入力される。
【００５２】
次に、マルチプレクサ１６は、サンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍ、ＳＨｒｅｆを順次切り替えて、それぞれの出力をＡＤＣ４３Ｃに出力する。ＡＤＣ４３Ｃの出力を取得した信号処理部４４は、それぞれのサンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍの出力（タッチ検出信号Ｖｄｅｔに相当する）とサンプルホールド回路ＳＨｒｅｆの出力（補正出力値Ｖｒｅｆに相当する）との差分を求める。それぞれのサンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍの出力は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに相当し、サンプルホールド回路ＳＨｒｅｆの出力は補正出力値Ｖｒｅｆに相当するので、これらの差分は、補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃとなる。駆動電極Ｔｘ０について補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃが得られたら、マルチプレクサ１５は、駆動電極Ｔｘ１〜Ｔｘｎまで順次切り替える。マルチプレクサ１６及び信号処理部４４は、駆動電極Ｔｘ１〜Ｔｘｎに対しても駆動電極Ｔｘ０と同様に、タッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍに対応する補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃを得る。このようにすることで、タッチ検出部４０は、すべてのタッチ検出電極Ｒｘに対応した補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃを取得できるので、ノイズの影響を排除して、対象物の接近又は接触を検出する際の精度低下を抑制して、タッチ動作をより確実に検出することができる。
【００５３】
補正回路５０がマルチプレクサ１６を有さない場合、ＡＤＣ４３Ｃは、タッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍの数に、コンデンサＣｒｅｆの配線Ｒｘｒｅｆの数を加算した数、すなわち、ｍ＋２個備えられる（以下の例でも同様）。
【００５４】
（第２の回路例）
図１３−２に示す第２の補正回路５０Ａは、図７−２に示す補正の処理を実現する一例である。補正回路５０Ａは、それぞれのタッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍに対してコンデンサＣｒｅｆを備えている。すなわち、補正回路５０Ａは、ｍ個のコンデンサＣｒｅｆ１、・・・Ｃｒｅｆｍを備えている。駆動部１４からのタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍは、インバータ５１によって反転されてから、それぞれのコンデンサＣｒｅｆ１、・・・Ｃｒｅｆｍに入力される。反転後のタッチ検出用信号は、ＴＳＶｃｏｍ−１である。
【００５５】
タッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍからの出力値であるタッチ検出信号Ｖｄｅｔと、コンデンサＣｒｅｆ１、・・・Ｃｒｅｆｍからの出力値である補正出力値Ｖｒｅｆとの和が、タッチ検出電極Ｒｘからの出力値の補正値である補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃとなる。このようにすると、タッチ検出信号Ｖｄｅｔから補正出力値Ｖｒｅｆを減算した補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃを、それぞれのタッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍから得ることができる。
【００５６】
それぞれのタッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍからの補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃは、信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍ（信号増幅部４２Ａに相当する）で増幅されてからマルチプレクサ１６に入力される。マルチプレクサ１６は、タッチ検出電極Ｒｘ０、・・・Ｒｘｍを順次切り替えることにより、増幅後の補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃを、ＡＤＣ４３Ｃを介して信号処理部４４に出力する。このような補正回路５０Ａにより、タッチ検出部４０は、すべてのタッチ検出電極Ｒｘに対応した補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃを取得できるので、ノイズの影響を排除して、対象物の接近又は接触を検出する際の精度低下を抑制して、タッチ動作をより確実に検出することができる。
【００５７】
（第３の回路例）
図１４に示す補正回路５０Ｂは、図１３−２に示す補正回路５０と同様であるが、コンデンサＣｒｅｆに入力される、反転されたタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍ−１を生成する手法が異なる。駆動部１４ａは、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍを生成する第１駆動部１４ｆと、第１駆動部１４ｆが生成したタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍの位相を１８０度反転させる回路としての第２駆動部１４ｓを有している。第１駆動部１４ｆと第２駆動部１４ｓとは、例えば、オペアンプを利用した回路であり、Ｈ（Ｈｉｇｈ）信号とＬ（Ｌｏｗ）信号とをそれぞれ反対に入力する。このようにしてクロック信号ＣＫを第１駆動部１４ｆと第２駆動部１４ｓとに与えると、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍと、この位相が１８０度反転された反転タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍ−１が得られる。このようにすることで、タッチ検出信号Ｖｄｅｔから補正出力値Ｖｒｅｆを減算した補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃを得ることができる。信号増幅部４２Ａ、ＡＤＣ４３Ｃ及びその他の構造は補正回路５０Ａと同様なので、説明を省略する。
【００５８】
（第４の回路例）
図１５に示す補正回路５０Ｂは、ホールド回路を用いてタッチ検出信号Ｖｄｅｔを補正する。補正回路５０Ｃにおいて、駆動電極Ｔｘ０、Ｔｘ１、・・・Ｔｘｎ及びコンデンサＣｒｅｆには、駆動部１４からのタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍが同位相で入力される。駆動電極Ｔｘ０、Ｔｘ１、・・・Ｔｘｎには、マルチプレクサ１５を介してタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍが入力される。コンデンサＣｒｅｆに蓄えられた電荷と、タッチ検出電極Ｒｘからの電荷とをそれぞれ第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍと、第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍとに一時的に蓄電する。その後、コンデンサＣｒｅｆに蓄えられた電荷と、タッチ検出電極Ｒｘからの電荷との差分を求め、得られた差分をタッチ検出電極Ｒｘからの出力値の補正値である補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃとする。本実施形態において、第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍ及び第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍは、いずれもコンデンサであるが、蓄電の機能を有していれば、これに限定されるものではない。また、本実施形態においては、第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍと第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍとの静電容量は等しくしてある。
【００５９】
信号増幅部４２Ｃは、それぞれのタッチ検出電極Ｒｘ０、Ｒｘ１、・・・Ｒｘｍに対応した信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍを備えている。それぞれの信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍは、例えば、オペアンプとコンデンサとを含む積分回路を備える。コンデンサＣｒｅｆの出力である補正出力値Ｖｒｅｆは、信号増幅器ＣＩｒｅｆに入力される。信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍ、ＣＩｒｅｆは、信号増幅部４２Ｃに相当する。
【００６０】
信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍの出力部には、第１スイッチＳＷ１＿０、ＳＷ１＿１、・・・ＳＷ１＿ｍが電気的に接続されている。また、第１スイッチＳＷ１＿０、ＳＷ１＿１、・・・ＳＷ１＿ｍは、それぞれサンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍの入力部と電気的に接続されている。すなわち、信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍは、第１スイッチＳＷ１＿０、ＳＷ１＿１、・・・ＳＷ１＿ｍを介してサンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍと電気的に接続されている。
【００６１】
コンデンサＣｒｅｆの出力である補正出力値Ｖｒｅｆが入力される信号増幅器ＣＩｒｅｆの出力部には、第２スイッチＳＷ２＿０、ＳＷ２＿１、・・・ＳＷ２＿ｍが電気的にかつ並列に接続されている。また、それぞれの第２スイッチＳＷ２＿０、ＳＷ２＿１、・・・ＳＷ２＿ｍは、第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍを介して、第１スイッチＳＷ１＿０、ＳＷ１＿１、・・・ＳＷ１＿ｍとサンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍとの間に電気的に接続されている。
【００６２】
第２スイッチＳＷ２＿０、ＳＷ２＿１、・・・ＳＷ２＿ｍと第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍとの間は、第３スイッチＳＷ３＿０、ＳＷ３＿１、・・・ＳＷ３＿ｍを介して接地されている。また、第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍとサンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍとの間は、第４スイッチＳＷ４＿０、ＳＷ４＿１、・・・ＳＷ４＿ｍを介して接地されている。さらに、第１スイッチＳＷ１＿０、ＳＷ１＿１、・・・ＳＷ１＿ｍと第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍとの間は、第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍを介して接地されている。次に、補正回路５０Ｃの動作について、図１６を参照しつつ説明する。
【００６３】
補正回路５０Ｂにおいて、第３スイッチＳＷ３＿０、ＳＷ３＿１、・・・ＳＷ３＿ｍがＯＮになると、補正出力値Ｖｒｅｆによってタッチ検出信号Ｖｄｅｔが補正される。また、図１５に示すように、第４スイッチＳＷ４＿０、ＳＷ４＿１、・・・ＳＷ４＿ｍがＯＮになると、第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍ及び第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍに蓄えられている電荷は接地側に流れるため、これらの電荷は０になる。すなわち、第４スイッチＳＷ４＿０、ＳＷ４＿１、・・・ＳＷ４＿ｍがＯＮになると、補正回路５０Ｂがリセットされる。
【００６４】
駆動部１４から駆動電極Ｔｘ０、Ｔｘ１、・・・Ｔｘｎ及びコンデンサＣｒｅｆに入力されるタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍは、図１６に示すように、所定の周期でＨ（Ｈｉｇｈ）の状態とＬ（Ｌｏｗ）の状態とが繰り返される。時間Ｔ＝Ｔ１〜Ｔ２のとき、第４スイッチＳＷ４＿０、ＳＷ４＿１、・・・ＳＷ４＿ｍがＯＮとなっているので、補正回路５０Ｃはリセット状態である。時間Ｔ＝Ｔ２のとき、第４スイッチＳＷ４＿０、ＳＷ４＿１、・・・ＳＷ４＿ｍ及び第３スイッチＳＷ３＿０、ＳＷ３＿１、・・・ＳＷ３＿ｍがＯＦＦになる。この状態で、第１スイッチＳＷ１＿０、ＳＷ１＿１、・・・ＳＷ１＿ｍ及び第２スイッチＳＷ２＿０、ＳＷ２＿１、・・・ＳＷ２＿ｍが同時にＯＮになると、第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍ及び第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍへの充電が開始される。このとき、第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍには、タッチ出力電極Ｒｘ０、Ｒｘ１、・・・Ｒｘｍから出力され、信号増幅器ＣＩ０、・・・ＣＩｍで処理されたタッチ検出信号Ｖｄｅｔの電圧及び第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍの静電容量に応じた電荷が蓄電される。また、第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍには、コンデンサＣｒｅｆから出力され、信号増幅器ＣＩｒｅｆで処理された補正出力値Ｖｒｅｆの電圧及び第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍの静電容量に応じた電荷が蓄電される。
【００６５】
時間Ｔ＝Ｔ３で第１スイッチＳＷ１＿０、ＳＷ１＿１、・・・ＳＷ１＿ｍ及び第２スイッチＳＷ２＿０、ＳＷ２＿１、・・・ＳＷ２＿ｍが同時にＯＦＦになるので、第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍ及び第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍへの充電は終了する。次に、時間Ｔ＝Ｔ４で、第３スイッチＳＷ３＿０、ＳＷ３＿１、・・・ＳＷ３＿ｍがＯＮになる。すると、第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍに蓄えられた電荷の一部が第３スイッチＳＷ３＿０、ＳＷ３＿１、・・・ＳＷ３＿ｍを通って接地側に流れる。その結果、第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍに蓄えられた電荷と第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍに蓄えられた電荷との差分に相当する電圧が、サンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍの入力部に印加される。このように、補正回路５０Ｂは、タッチ検出電極Ｒｘからのタッチ検出信号Ｖｄｅｔを、同一のタイミングで取得したコンデンサＣｒｅｆからの補正出力値Ｖｒｅｆで補正することができる。より具体的には、補正回路５０Ｃは、タッチ検出信号Ｖｄｅｔと補正出力値Ｖｒｅｆとの差分に相当する補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃを得ることができる。サンプルホールド回路ＳＨ０、・・・ＳＨｍには、補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃが入力される。この補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃは、マルチプレクサ１６によって順次ＡＤＣ４３Ｃを介して信号処理部４４に出力される。
【００６６】
時間Ｔ＝Ｔ５で第４スイッチＳＷ４＿０、ＳＷ４＿１、・・・ＳＷ４＿ｍがＯＮになるので、補正回路５０Ｃはリセットされる。時間Ｔ＝Ｔ６で、第３スイッチＳＷ３＿０、ＳＷ３＿１、・・・ＳＷ３＿ｍ及び第４スイッチＳＷ４＿０、ＳＷ４＿１、・・・ＳＷ４＿ｍがＯＦＦになり、再び第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍ及び第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍへの充電の準備が完了する。以後、充電、補正、リセットが繰り返される。
【００６７】
補正回路５０Ｃは、第１蓄電器５７＿０、５７＿１、・・・５７＿ｍ及び第２蓄電器５８＿０、５８＿１、・・・５８＿ｍを用いた電荷のホールド回路により、タッチ検出電極Ｒｘからのタッチ検出信号Ｖｄｅｔを補正する。このような回路構成により、補正回路５０Ｃは、コンデンサＣｒｅｆが１個で済むという利点がある。
【００６８】
３例の補正回路５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを説明したが、本実施形態における補正回路はこれらに限定されるものではない。例えば、タッチ検出部４０は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔ及び補正出力値ＶｒｅｆをＡＤＣ４３Ｃによってディジタル変換した後のディジタル値を用いて算術処理し、補正タッチ検出信号Ｖｄｅｔｃを求めてもよい。
【００６９】
［１−５．コンデンサの配置について］
上述したように、コンデンサＣｒｅｆは、タッチ検出装置１の対象物を検出する領域、具体的には、駆動電極Ｔｘ及びタッチ検出電極Ｒｘが配置されている領域とは異なる位置に配置される。このようにすれば、タッチ検出電極Ｒｘに指等の対象物が接近することに起因するコンデンサＣｒｅｆの静電容量の変化が抑制される。その結果、タッチ検出信号Ｖｄｅｔが補正される際の精度が向上する。
【００７０】
また、コンデンサＣｒｅｆは、タッチ検出部４０に近接して配置されることが好ましい。このようにすることで、タッチ検出装置１の外部からのノイズの影響を極力抑えることができる。なお、ＩＣ又は複数の電子部品を集積した電子部品集合体等によってタッチ検出部４０を実現する場合、コンデンサＣｒｅｆは、タッチ検出部４０の内部に配置されてもよい。このようにすることで、タッチ検出装置１の外部からのノイズの影響を極力抑えることができる。
【００７１】
コンデンサＣｒｅｆは、タッチ検出部４０が実装される基板に実装されてもよい。このようにすることで、タッチ検出部４０とコンデンサＣｒｅｆとを接続する配線の取り回しが容易になる。
【００７２】
コンデンサＣｒｅｆと駆動部１４とを電気的に接続する配線は、コンデンサＣｒｅｆとタッチ検出部４０とを電気的に接続する配線よりも長いことが好ましい。これは、駆動部１４は低インピーダンスであるため、タッチ検出装置１の外部からのノイズによる影響が比較的小さいからである。このため、コンデンサＣｒｅｆと駆動部１４とを電気的に接続する配線を長くして、コンデンサＣｒｅｆとタッチ検出部４０とを電気的に接続する配線を短くすることができる。その結果、コンデンサＣｒｅｆをタッチ検出部４０により近接して配置することができるので、タッチ検出装置１の外部からのノイズの影響を極力抑えることができる。
【００７３】
＜２．適用例＞
［２−１．タッチ検出機能付き表示装置］
本開示の適用例として、上述したタッチ検出装置１をタッチ検出機能付き表示装置に適用した例を説明する。
【００７４】
図１７は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えたタッチ検出機能付き表示装置を示す図である。図１８は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えたタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図１９は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えたタッチ検出機能付き表示装置の画素配列を表す回路図である。タッチ検出機能付き表示装置７は、タッチ検出機能付き表示装置７と、制御部１１と、ゲートドライバ１２と、ソースドライバ１３と、駆動電極ドライバとしての駆動部１４と、タッチ検出機能付き表示装置７と、タッチ検出部４０とを備えている。このタッチ検出機能付き表示装置７は、タッチ検出機能付き装置７がタッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。タッチ検出機能付き装置７は、表示素子として液晶表示素子を用いる液晶表示デバイス２０と、タッチ検出装置１が有する静電容量式のタッチ検出デバイス３０とを一体化したタッチ検出機能付き表示デバイス１０を備える、いわゆるインセルタイプの装置である。なお、タッチ検出機能付き表示装置７は、表示素子として液晶表示素子を用いた液晶表示デバイス２０の上に、静電容量式のタッチ検出デバイス３０を装着した、いわゆるオンセルタイプのデバイスであってもよい。
【００７５】
液晶表示デバイス２０は、後述するように、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Ｖｓｃａｎにしたがって、１水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。制御部１１は、外部から供給された映像信号Ｖｄｉｓｐに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動部１４及びタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を送信し、これらが互いに同期して動作するように制御する。制御部１１は、例えば、マイクロコンピュータである。
【００７６】
ゲートドライバ１２は、制御部１１から送信される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示装置７の表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有している。ソースドライバ１３は、制御部１１から送信される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示装置７の、後述する各画素Ｐｉｘに画素信号Ｖｐｉｘを送信する回路である。
【００７７】
駆動部１４は、制御部１１から送信される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示装置７の、後述する駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを供給する回路である。図１８、図１９に示すように、タッチ検出機能付き表示装置７は、画素基板２と、この画素基板２に対向して配置された対向基板３と、画素基板２と対向基板３との間に設けられた液晶層６とを備えている。
【００７８】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ（ＴＦＴ：Thin  Film  Transistor）基板２１と、このＴＦＴ基板２１上にマトリックス状に配設された複数の画素電極２２とを有する。ＴＦＴ基板２１には、図８に示す各画素Ｐｉｘの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子Ｔｒ、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給する画素信号線ＳＧＬ及び各ＴＦＴ素子Ｔｒを駆動する走査信号線ＧＣＬ等の配線が形成されている。図１に示す液晶表示デバイス２０は、マトリックス状に配列された複数の画素Ｐｉｘを有している。画素Ｐｉｘは、ＴＦＴ素子Ｔｒ及び液晶素子ＬＣを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタによって形成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）型のＴＦＴである。ＴＦＴ素子Ｔｒのソースは画素信号線ＳＧＬと電気的に接続され、ゲートは走査信号線ＧＣＬと電気的に接続され、ドレインは液晶素子ＬＣの一端と電気的に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインと電気的に接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬと電気的に接続されている。
【００７９】
画素Ｐｉｘは、走査信号線ＧＣＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の画素Ｐｉｘと互いに電気的に接続されている。走査信号線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２と電気的に接続され、ゲートドライバ１２から走査信号Ｖｓｃａｎが送信される。また、画素Ｐｉｘは、画素信号線ＳＧＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他の画素Ｐｉｘと互いに電気的に接続されている。画素信号線ＳＧＬは、ソースドライバ１３と電気的に接続され、ソースドライバ１３から画素信号Ｖｐｉｘが送信される。さらに、画素Ｐｉｘは、駆動電極ＣＯＭＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の画素Ｐｉｘと互いに電気的に接続されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動部１４と接続され、駆動部１４から駆動信号Ｖｃｏｍ（表示駆動信号Ｖｃｏｍｄ及びタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍ）が送信される。つまり、この例では、同じ一行に属する複数の画素Ｐｉｘが、１本の駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。
【００８０】
図１７に示すゲートドライバ１２は、走査信号Ｖｓｃａｎを、図１９に示す走査信号線ＧＣＬを介して、画素ＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている画素Ｐｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。図１７に示すソースドライバ１３は、画素信号Ｖｐｉｘを、図１９に示す画素信号線ＳＧＬを介して、ゲートドライバ１２により順次選択される１水平ラインを構成する各画素Ｐｉｘにそれぞれ送信する。そして、これらの画素Ｐｉｘは、送信された画素信号Ｖｐｉｘに応じて、１水平ラインが表示されるようになっている。図１７に示す駆動部１４は、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加し、図１８及び図１９に示す、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬからなるブロック毎に駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。
【００８１】
上述したように、液晶表示デバイス２０は、ゲートドライバ１２が走査信号線ＧＣＬを線順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択される。また、液晶表示デバイス２０は、１水平ラインに属する画素Ｐｉｘに対して、ソースドライバ１３が画素信号Ｖｐｉｘを送信することにより、１水平ラインずつ表示される。この表示動作を行う際、駆動部１４は、１水平ラインに対応する駆動電極ＣＯＭＬを含む駆動信号印加ブロックに対して表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加するようになっている。
【００８２】
対向基板３は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２と、ガラス基板３１とは反対側にあるカラーフィルタ３２の表面上に形成された複数の駆動電極ＣＯＭＬとを含む。ガラス基板３１の他方の面には、タッチ検出デバイス３０の検出電極であるタッチ検出電極Ｒｘが形成され、さらに、このタッチ検出電極の上には、偏光板３５が配設されている。
【００８３】
カラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ層を周期的に配列して、上述した図１９に示す各画素ＰｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色が１組として対応付けられている。
【００８４】
駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極としても機能する。すなわち、駆動電極ＣＯＭＬは、タッチ検出デバイス３０の駆動電極Ｔｘに対応している。本実施形態では、一つの駆動電極ＣＯＭＬが一つの画素電極２２（一行を構成する画素電極２２）に対応するように配置されている。駆動電極ＣＯＭＬは、図示しない、導電性を有するコンタクト導電柱を介して、駆動部１４から駆動電極ＣＯＭＬに交流矩形波形の駆動信号Ｖｃｏｍ（表示駆動信号Ｖｃｏｍｄ及び上述したタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍ）が印加されるようになっている。
【００８５】
液晶層６は、電界の状態に応じて自身を通過する光を変調するものである。液晶層６は例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）、ＶＡ（垂直配向）、ＥＣＢ（電界制御複屈折）等の各種モードの液晶が用いられる。なお、液晶層６と画素基板２との間及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設され、また、画素基板２の下面側には入射側偏光板が配置されてもよい。
【００８６】
駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極Ｔｘとしても機能する。したがって、駆動信号Ｖｃｏｍが互いに影響を及ぼす可能性がある。このため、駆動電極ＣＯＭＬは、表示動作を行う表示動作期間Ｐｄと、タッチ検出動作を行うタッチ検出動作期間Ｐｔとに分けて駆動信号Ｖｃｏｍが印加される。駆動部１４は、表示動作を行う表示動作期間Ｐｄにおいては駆動信号Ｖｃｏｍとして表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加する。そして、駆動部１４は、タッチ検出動作を行うタッチ検出動作期間Ｐｔにおいては、駆動信号Ｖｃｏｍとしてタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍを印加する。
【００８７】
制御部１１は、外部から供給された映像信号Ｖｄｉｓｐに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動部１４及びタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。ゲートドライバ１２は、表示動作期間Ｐｄにおいて、液晶表示デバイス２０に走査信号Ｖｓｃａｎを供給し、表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する。ソースドライバ１３は、表示動作期間Ｐｄにおいて、ゲートドライバ１２により選択された１水平ラインを構成する各画素Ｐｉｘに、画素信号Ｖｐｉｘを供給する。
【００８８】
駆動部１４は、表示動作期間Ｐｄでは、１水平ラインに係る駆動電極ブロックに駆動信号Ｖｃｏｍとして表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加する。また、駆動部１４は、タッチ検出動作期間Ｐｔでは、タッチ検出動作に係る駆動電極ブロックに対して表示駆動信号Ｖｃｏｍｄよりも周波数の高いタッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍを駆動信号Ｖｃｏｍとして順次印加し、１検出ブロックを順次選択する。
【００８９】
タッチ検出機能付き表示装置７は、表示動作期間Ｐｄにおいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３及び駆動部１４により供給された信号に基づいて表示動作を行う。タッチ検出機能付き表示装置７は、タッチ検出動作期間Ｐｔにおいて、駆動部１４から供給された信号に基づいてタッチ動作を検出し、タッチ検出電極Ｒｘからタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力する。信号増幅部４２は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔを増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換部４３は、タッチ検出用信号ＴＳＶｃｏｍに同期したタイミングで、信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換する。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス３０に対するタッチ動作の有無を検出する。座標抽出部４５は、信号処理部４４がタッチ動作を検出したときに、そのタッチ検出装置における座標を求める。
【００９０】
タッチ検出機能付き表示装置７は、タッチ検出装置１を備えるので、電源電圧が変動したり電源ラインにノイズが乗ったりした場合であっても、タッチ動作を確実に検出することができる。特に、１つのタッチ検出機能付き装置７に、液晶表示デバイス２０とタッチ検出装置が有するタッチ検出デバイス３０とが組み込まれたような場合には、それぞれが単体で用いられる場合と比較して温度の変動及び電源電圧の変動は大きい。タッチ検出装置１は、このような環境下においても、タッチ動作を確実に検出することができるので好ましい。
【００９１】
［２−２．電子機器］
本開示の適用例として、上述したタッチ検出装置１を電子機器に適用した例を説明する。
【００９２】
図２０〜図３１は、本実施形態に係るタッチ検出装置を備えた電子機器の一例を示す図である。タッチ検出装置１は、テレビジョン装置、ディジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置又はビデオカメラ等のあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、タッチ検出装置１は、外部から入力された映像信号又は内部で生成した映像信号を、画像又は映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００９３】
（適用例１）
図２０に示す電子機器は、タッチ検出装置１が適用されるテレビジョン装置である。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１及びフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０に、タッチ検出装置１が適用される。すなわち、のテレビジョン装置の画面は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
【００９４】
（適用例２）
図２１及び図２２に示す電子機器は、タッチ検出装置１が適用されるディジタルカメラである。このディジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３及びシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２には、タッチ検出装置１が適用されている。したがって、このディジタルカメラの表示部５２２は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
【００９５】
（適用例３）
図２３に示す電子機器は、タッチ検出装置１が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５３１、この本体部５３１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５３３及び表示部５３４を有している。そして、表示部５３４には、タッチ検出装置１が適用されている。したがって、このビデオカメラの表示部５３４は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
【００９６】
（適用例４）
図２４に示す電子機器は、タッチ検出装置１が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５４１、文字等の入力操作のためのキーボード５４２及び画像を表示する表示部５４３を有している。表示部５４３は、タッチ検出装置１が適用されている。このため、このノート型パーソナルコンピュータの表示部５４３は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
【００９７】
（適用例５）
図２５〜図３１に示す電子機器は、タッチ検出装置１が適用される携帯電話機である。この携帯電話機は、例えば、上側筐体５５１と下側筐体５５２とを連結部（ヒンジ部）５５３で連結したものであり、ディスプレイ５５４、サブディスプレイ５５５、ピクチャーライト５５６及びカメラ５５７を有している。そのディスプレイ５５４は、タッチ検出装置１が取り付けられている。このため、この携帯電話機のディスプレイ５５４は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有している。
【００９８】
＜３．本開示の構成＞
本開示は、次のような構成を採ることができる。
（１）対象物の接近又は接触を検出するため、所定の周期で少なくとも大きさが変動する励起信号を第１電極に与える駆動部と、
前記第１電極と対向する第２電極と電気的に接続されて、前記第２電極からの出力値に基づいて前記対象物の接近又は接触を検出する検出部と、
前記駆動部と前記検出部とを電気的に接続し、前記駆動部からの前記励起信号が入力され、かつ所定の大きさの静電容量を有する素子と、を含み、
同一のタイミングで取得した前記素子からの出力値及び前記第２電極からの出力値を用いて、前記第２電極からの出力値を補正する
タッチ検出装置。
（２）前記第１電極と前記素子とには、同一のタイミングで前記励起信号が入力される、前記（１）に記載のタッチ検出装置。
（３）前記素子には、前記第１電極に入力される前記励起信号が反転されて入力され、
前記第２電極からの出力値と、前記素子からの出力値との和が前記第２電極からの出力値の補正値となる、前記（１）又は前記（２）に記載のタッチ検出装置。
（４）
前記素子に入力される前記励起信号は、インバータによって反転される、前記（３）に記載のタッチ検出装置。
（５）前記素子に入力される前記励起信号は、位相を反転させる回路によって反転される、前記（３）に記載のタッチ検出装置。
（６）前記第１電極及び前記素子には、前記駆動部からの前記励起信号が同位相で入力され、
前記素子に蓄えられた電荷と、前記第２電極からの電荷とをそれぞれ一時的に蓄電した後、両方の電荷の差分を求め、得られた前記差分を前記第２電極からの出力値の補正値とする、前記（１）又は前記（２）に記載のタッチ検出装置。
（７）前記素子は、前記検出部に近接して配置される、前記（１）から前記（６）のいずれか１つに記載のタッチ検出装置。
（８）前記素子は、前記検出部が実装される基板に実装される、前記（７）に記載のタッチ検出装置。
（９）前記素子と前記駆動部とを電気的に接続する配線は、前記素子と前記検出部とを電気的に接続する配線よりも長い、前記（１）から前記（８）のいずれか１つに記載のタッチ検出装置。
（１０）前記検出部と前記駆動部とは、別個の電子部品として分離されている、前記（１）から前記（９）のいずれか１つに記載のタッチ検出装置。
（１１）前記電子部品は、ＩＣ又はＩＣパッケージである、前記（１）から前記（１０）のいずれか１つに記載のタッチ検出装置。
（１２）
前記（１）から前記（１１）のいずれか１つに記載のタッチ検出装置を備えたタッチ検出機能付き表示装置。
（１３）前記（１）から前記（１１）のいずれか１つに記載のタッチ検出装置を備えた電子機器。
【００９９】
以上、本開示について説明したが、上述した内容により本開示が限定されるものではない。また、上述した本開示の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本開示の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  タッチ検出装置
２  画素基板
３  対向基板
５  基板
６  液晶層
７  タッチ検出機能付き表示装置
１０  タッチ検出機能付き表示デバイス
１１  制御部
１２  ゲートドライバ
１３  ソースドライバ
１４、１４ａ  駆動部
１４ｆ  第１駆動部
１４ｓ  第２駆動部
１５、１６  マルチプレクサ
２０  液晶表示デバイス
２１  基板
２２  画素電極
２２  各画素電極
３０  タッチ検出デバイス
３１  ガラス基板
３２  カラーフィルタ
３５  偏光板
４０  タッチ検出器
４２、４２Ａ  信号増幅部
４３  Ａ／Ｄ変換部
４４  信号処理部
４５  座標抽出部
４７  検出タイミング制御部
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ  補正回路
５１  インバータ
５４ａ〜５４ｋ、５６、Ｃｒｅｆ  コンデンサ
５７＿０〜５７＿ｍ  第１蓄電器
５８＿０〜５８＿ｍ  第２蓄電器
ＣＩ０、ＣＩｍ、ＣＩｒｅｆ  信号増幅器
Ｒｘ  タッチ検出電極
Ｒｘｒｅｆ  配線
ＳＨ０、ＳＨｍ、ＳＨｒｅｆ  サンプルホールド回路
ＳＷ１＿０〜ＳＷ１＿ｍ  第１スイッチ
ＳＷ２＿０〜ＳＷ２＿ｍ  第２スイッチ
ＳＷ３＿０〜ＳＷ３＿ｍ  第３スイッチ
ＳＷ４＿０〜ＳＷ４＿ｍ  第４スイッチ
ＴＳＶｃｏｍ  タッチ検出用信号
Ｔｘ  駆動電極
Ｖｄｅｔ  タッチ検出信号
Ｖｄｅｔｃ  補正タッチ検出信号
Ｖｒｅｆ  補正出力値
【図１】
2014142904.tif 000003
【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７−１】
2014142904.tif 000009
【図７−２】
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【図８】
2014142904.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2014142904.tif 000015
【図１３−１】
2014142904.tif 000016
【図１３−２】
2014142904.tif 000017
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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