特許 6061259 非表示更新時間の間の容量性検知

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6061259

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】非表示更新時間の間の容量性検知

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20170106BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20170106BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 512

   G06F3/041 412

   G06F3/044 120

【請求項の数】8

【外国語出願】

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2016-84600(P2016-84600)

(22)【出願日】2016年4月20日

(62)【分割の表示】特願2014-529868(P2014-529868)の分割

【原出願日】2012年9月6日

(65)【公開番号】特開2016-164802(P2016-164802A)

(43)【公開日】2016年9月8日

【審査請求日】2016年5月9日

(31)【優先権主張番号】61/532,042

(32)【優先日】2011年9月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502161508

【氏名又は名称】シナプティクス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(74)【代理人】

【識別番号】100148596

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 和弘

(74)【代理人】

【識別番号】100153040

【弁理士】

【氏名又は名称】川井 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】シェペレヴ， ペテル

(72)【発明者】

【氏名】シュワルツ， アダム

【審査官】 菅原 浩二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０１５７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１３７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１８１６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１０６５７５（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１８７６７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２１０９３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一体型の容量性検知装置を備える表示装置のための処理システムであって、
ドライバ回路を備えるドライバモジュールを備え、前記ドライバモジュールが、複数のセンサ電極に結合され、前記複数のセンサ電極の各々は、前記表示装置の表示画面における複数の表示行を更新するために、及び容量性検知を行うために駆動されるように構成された複数の共通電極のうちの少なくとも１つの共通電極を備え、
前記複数の共通電極が、前記表示画面における前記複数の表示行を更新するために使用される共通電圧電極を備え、
前記複数の表示行のうちの第１の表示行が、第１の表示フレームの第１の期間中に更新され、前記複数の表示行のうちの第２の表示行が、前記第１の表示フレームの第２の期間中に更新され、及び
前記ドライバモジュールが、前記第１の表示フレームの第３の期間中に容量性検知のために前記複数のセンサ電極のうちの第１のセンサ電極を駆動するように構成され、前記第３の期間が、前記第１の期間と少なくとも同じ長さであると共に、前記第１の期間の後、及び前記第２の期間の前に生じる、処理システム。

【請求項2】

前記第１のセンサ電極が容量性検知のために駆動されたとき取得される、結果として生じる信号に基づいて入力オブジェクトの位置情報を決定するように構成された決定モジュールをさらに備える、請求項１に記載の処理システム。

【請求項3】

前記第３の期間中に容量性検知のために前記第１のセンサ電極を駆動することが、絶対容量のために前記第１のセンサ電極を駆動することを含む、請求項１に記載の処理システム。

【請求項4】

前記第３の期間中に容量性検知のために前記第１のセンサ電極を駆動することが、送信機信号で前記第１のセンサ電極を駆動することを含み、前記処理システムが、第２のセンサ電極に結合された受信機モジュールをさらに備え、前記受信機モジュールが、前記第１のセンサ電極が前記送信機信号で駆動される間、前記第２のセンサ電極で結果として生じる信号を受信するように構成された、請求項１に記載の処理システム。

【請求項5】

容量性検知装置を動作させるための方法であって、
第１の期間中に第１の表示フレームの第１の表示行を更新するために複数の共通電極のうちの少なくとも第１の共通電極を駆動するステップであり、前記複数の共通電極が、表示画面における前記複数の表示行を更新するために使用される共通電圧電極を備える、ステップと、
第２の期間中に前記第１の表示フレームの第２の表示行を更新するために前記複数の共通電極のうちの少なくとも第２の共通電極を駆動するステップと、
前記第１の表示フレームの第３の期間中に容量性検知のために複数のセンサ電極のうちの第１のセンサ電極を駆動するステップであり、前記第３の期間が、表示行更新と少なくとも同じ長さであると共に、前記第１の期間の後、及び前記第２の期間の前に生じ、前記第１のセンサ電極が、前記複数の共通電極のうちの少なくとも１つの共通電極を備える、ステップと、
前記第１の表示フレームの第４の期間中に容量性検知のために前記複数のセンサ電極のうちの第２のセンサ電極を駆動するステップであり、前記第４の期間が、表示行更新と少なくとも同じ長さであると共に、前記第２の期間の後に生じる、ステップと
を含む、方法。

【請求項6】

前記第３の期間中に容量性検知のために前記第１のセンサ電極を駆動するステップが、絶対容量及びトランスキャパシタンスからなる群から選択された１つに基づいて前記第１のセンサ電極を駆動するステップを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

一体型の容量性検知装置を有する表示装置であって、
前記表示装置の表示画面における複数の表示行を更新するために、及び容量性検知を行うために駆動されるように構成された複数の共通電極であり、前記表示画面における前記複数の表示行を更新するために使用される共通電圧電極を備える、複数の共通電極と、
複数のセンサ電極の各々が、前記複数の共通電極のうちの少なくとも１つを備える、前記複数のセンサ電極と、
前記複数の共通電極に及び前記複数のセンサ電極に結合された処理システムであり、第１の表示フレームの第１の期間中に前記複数の表示行のうちの第１の表示行を更新するために前記複数の共通電極のうちの少なくとも第１の共通電極を駆動するように、及び前記第１の表示フレームの第２の期間中に前記複数の表示行のうちの第２の表示行を更新するために少なくとも第２の共通電極を駆動するように構成された処理システムとを備え、前記処理が、
第３の期間が表示行更新と少なくとも同じ長さであると共に、前記第１の期間の後、及び前記第２の期間の前に生じ、前記第１の表示フレームの前記第３の期間中に容量性検知のために前記複数のセンサ電極のうちの第１のセンサ電極を駆動するように、
第４の期間が表示行更新と少なくとも同じ長さであると共に、前記第２の期間の後に生じ、前記第１の表示フレームの前記第４の期間中に容量性検知のために前記複数のセンサ電極のうちの第２のセンサ電極を駆動するように、及び
容量性検知のために前記第１の及び第２のセンサ電極を駆動する間に受信される、結果として生じる信号に基づいて入力オブジェクトの位置情報を決定するようにさらに構成された、表示装置。

【請求項8】

前記複数のセンサ電極が、長方形の配列で配置された、請求項７に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001]本発明の実施形態は、一般的には、表示を更新している間に静電容量検知を行うことに関し、又は、より詳細には、表示更新が休止されているときに静電容量検知を行うことに関する。

【背景技術】

【0002】

[0002]（通常、タッチパッド又はタッチセンサ装置とも呼ばれる）近接センサ装置を含む入力装置は、種々の電子システムにおいて幅広く使用される。近接センサ装置は、典型的には、近接センサ装置が１つ又は複数の入力オブジェクトの存在、位置及び／又は動きを判定する、多くの場合表面によって区画された、検知領域を含む。近接センサ装置は、電子システム用のインターフェースを提供するために使用することができる。例えば、近接センサ装置は、（ノートブック型又はデスクトップ型コンピュータに組み込まれた不透明タッチパッド、又はノートブック型又はデスクトップ型コンピュータに対する外付け不透明タッチパッド等の）大きなコンピューティングシステム用の入力装置としてよく使用される。また、近接センサ装置は、（携帯電話機に組み込まれたタッチ画面等の）小さいコンピューティングシステムにおいてもよく使用される。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

[0003]本発明の実施形態は、一般的には、組み込まれた容量性検知装置を備える表示装置のための処理システムを提供する。処理システムが制御回路構成要素を備える制御モジュールを含み、そして、制御モジュールが、表示装置の表示画面における複数の表示行を更新するために、及び容量性検知を行うために制御されるように構成された複数の共通電極に結合される。制御モジュールが、第１の表示フレームの第１の時間区間の間に、表示行のうちの第１の表示行を更新するために共通電極のうちの第１の共通電極を制御するように、及び第１の表示フレームの第２の時間区間の間に、表示行のうちの第２の表示行を更新するために共通電極のうちの第２の共通電極を制御するように構成される。制御モジュールが、第１の表示フレームの第３の時間区間の間に、容量性検知のために第１の送信電極を制御するようにさらに構成され、そして、第１の送信電極が、複数の共通電極のうちの少なくとも１つの共通電極を備える。さらに、第３の時間区間が第１の時間区間と少なくとも同じ長さであると共に、第１の時間区間の後、及び第２の時間区間の前に生ずる。処理システムが、複数の受信電極に結合され、且つ第３の時間区間の間に第１の送信電極を制御する間、結果として生ずる信号を受信するように構成された受信モジュールも含む。処理システムが、結果として生ずる信号に基づいて、入力オブジェクトの位置情報を判定するように構成された判定モジュールを含む。

【0004】

[0004]本発明の実施形態は、一般的には、組み込まれた容量性検知装置を備える表示装置を動作する方法を提供する。方法が、第１の時間区間の間に、第１の表示フレームの第１の表示行を更新するために複数の共通電極のうちの第１の共通電極を制御するステップと、第２の時間区間の間に、第１の表示フレームの第２の表示行を更新するために複数の共通電極のうちの第２の共通電極を制御するステップとを含む。方法が、第１の表示フレームの第３の時間区間の間に、容量性検知のために第１の送信電極を制御するステップを含む。第１の送信電極が、複数の共通電極のうちの少なくとも１つの共通電極を備え、且つ第３の時間区間が、第１の時間区間と少なくとも同じ長さであると共に、第１の時間区間の後及び第２の時間区間の前に生じる。方法が、第３の時間区間の間に第１の送信電極を制御している間、複数の受信電極で、結果として生じる信号を受信するステップと、結果として生じる信号に基づいて、入力オブジェクトの位置情報を判定するステップとを含む。

【0005】

[0005]本発明の実施形態は、組み込まれた容量性検知装置を有する表示装置をさらに提供することができる。表示装置が、表示装置の表示画面における複数の表示行を更新するために、及び容量性検知を行うために制御されるように構成された複数の共通電極と、複数の受信電極と、を含む。表示装置が、複数の共通電極及び複数の受信電極に結合されたプロセッサを含む。プロセッサが、第１の表示フレームの第１の時間区間の間に、表示行のうちの第１の表示行を更新するために共通電極のうちの第１の共通電極を制御するように、及び第１の表示フレームの第２の時間区間の間に、表示行のうちの第２の表示行を更新するために第２の共通電極を制御するように構成される。プロセッサが、第１の表示フレームの第３の時間区間の間に、容量性検知のために第１の送信電極を制御するように構成され、そして、第１の送信電極が、複数の共通電極のうちの少なくとも１つの共通電極を備え、且つ第３の時間区間が第１の時間区間と少なくとも同じ長さであると共に、第１の時間区間の後、及び第２の時間区間の前に生ずる。プロセッサが、第３の時間区間の間に第１の送信電極を制御する間、複数の受信電極のうちの少なくとも１つの受信電極で、結果として生ずる信号を受信するように、及び結果として生ずる信号に基づいて、入力オブジェクトの位置情報を判定するように構成される。

【0006】

[0006]本発明の上記に記載した特徴が詳細に理解することができるように、上記に簡単にまとめた、本発明のさらなる特定の説明が実施形態の参照によって行うことができ、実施形態の一部は添付の図面に図示される。しかしながら、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態のみを図示するものであり、したがって、発明の範囲を限定するとみなされるべきものではないことに留意すべきであり、このため、本発明は、他の均等に効果的な実施形態を許容することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本明細書に記載された実施形態による例示的な入力装置の概略ブロック図である。

【図2】本明細書に記載された実施形態に従い、入力オブジェクトを検知するために入力装置に使用可能なセンサ組立体の積み重ねを示す図である。

【図3】本明細書に記載された一実施形態に従い、インターリーブされた容量性検知区間で表示フレームを処理するためのタイミング図である。

【図4】本明細書に記載された一実施形態に従い、表示フレーム更新に容量性検知区間をインターリーブするためのタイミングダイアグラムである。

【図5】本明細書に記載された一実施形態に従い、インターリーブされた容量性検知区間で表示フレームを処理するためのタイミング図である。

【図6】本明細書に記載された一実施形態に従い、表示更新と容量性検知とを切り替えるときの雑音感受性を図示するグラフである。

【図7A】本明細書に記載された実施形態に従い、インターリーブされた容量性検知区間で表示フレームを処理するためのタイミング図である。

【図7B】本明細書に記載された実施形態に従い、インターリーブされた容量性検知区間で表示フレームを処理するためのタイミング図である。

【図7C】本明細書に記載された実施形態に従い、インターリーブされた容量性検知区間で表示フレームを処理するためのタイミング図である。

【図8】本明細書に記載された実施形態に従い、表示更新で静電容量検知の区間をインターリーブする方法を示す図である。

【図9】本明細書に記載された一実施形態に従い、電子システムと、表示更新区間で容量性検知区間をインターリーブする入力装置との間で通信するためのシステムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

[0016]理解を容易にするために、同一の参照数字が、可能であれば、図面に共通する同一の要素を指し示すために使用される。一実施形態において開示された要素は、特定の叙述なく、他の実施形態に有益に利用可能であることが意図される。本明細書で参照される図面は、特に記載がない限り、一定の比例に応じて描かれたものであるとして理解されるべきではない。また、図面はしばしば簡略化され、詳細又は構成要素は表現及び説明の明瞭性のために省略される。図面及び論述は、以下に論じる原理を説明することに寄与し、そこでは、同様の名称が同様の要素を表示する。

【0009】

[0017]以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、本発明、又は本発明の適用及び使用を限定することを意図するものではない。さらに、上記の技術分野、背景、簡単な概要、若しくは以下の詳細な説明に提示された、表現された又は包含されたいかなる理論によって束縛する意図も存在しない。

【0010】

[0018]本技術の種々の実施形態は、有用性を向上する入力装置及び方法を提供する。表示画面を有する入力装置は、画面の表示行における画素に対応する共通電極を選択的に制御することによって画面を定期的に更新（リフレッシュ）する。概して、入力装置は、表示フレームの各表示行（及び各画素）が更新されるまで各電極を制御する。本明細書において使用されるように、表示フレームは、少なくとも１度は、表示画面における表示行の規定された部分を更新するための必要情報を含む。例えば、入力装置が１秒間に６０回表示画面を更新する場合、入力装置は、入力装置が６０回、各表示行を更新するために使用する６０個の表示フレームを受信する。さらに、表示フレームは、表示画面におけるすべての表示行を含まなくてもよい。例えば、表示画面の一部のみが作動的に画像を表示することができ、これにより、表示フレームは、作動部分における表示行を更新するのに必要なデータのみを含むことができる。

【0011】

[0019]表示の更新に加えて、入力装置は、近接検知範囲として表示画面を使用する容量性検知を行うことができる。さらに、入力装置は、表示フレームに基づいて表示を更新する区間の間に容量性検知の区間をインターリーブすることができる。例えば入力装置は、表示画面の表示行の第１の半分部分更新し、表示更新を休止し、容量性検知を行い、そして、表示行の残りの部分の更新を終えることができる。このようにして、１つの表示フレームに基づいて画面を更新するのに必要な時間区間は、１つ又は複数のインターリーブされた容量性検知の区間を含む。さらに加えて、入力装置は、表示を更新すること及び容量性検知を行うことの両方のための共通電極を使用することができる。

【0012】

[0020]一実施形態において、容量性検知の区間は、１つの表示行を更新するのに必要とされる時間区間と少なくとも同じ長さとすることができる。例えば、入力装置は、１つ又は複数の共通電極を使用して、１つの表示行を更新することができる。行が更新された後であるが、次の表示行について開始する前に、入力装置は、同様の長さの時間での容量性検知のために同じ共通電極を使用することができる。表示行を更新するのに必要とされる時間と少なくとも同等の時間区間で容量性検知を行うことは、連続的な検知周期を入力装置に使用させて、共通電極の１つ又は複数と関連付けられた静電容量又は静電容量の変化を測定させることを可能にし得る。すなわち、静電容量測定は、検知周期を中断することなく達成することができる。

【0013】

[0021]図１は、本技術の実施形態による例示的な入力装置１００のブロック図である。本開示の実施形態は、検知装置と一体化された表示装置を含む入力装置１００において利用することができるが、本発明は、一体化された検知装置なしでも表示装置において実施可能であることが意図されている。入力装置１００は、入力を電子システム１５０に供給するように構成することができる。本文書において使用されるように、用語「電子システム」（又は「電子装置」）は、情報を電子的に処理することができるいずれかのシステムのことを幅広く指す。電子システム１５０のいくつかの非限定例には、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、ネットブック型コンピュータ、タブレット、ウェブブラウザ、電子書籍読み取り装置、及び携帯情報端末（ＰＤＡ）等、あらゆる大きさ及び形状のパソコンが含まれる。電子システム１５０の追加例には、入力装置１００及び別個のジョイスティック又はキースイッチを含む物理キーボード等の複合入力装置が含まれる。電子システム１５０のさらなる例には、（遠隔制御装置及びマウスを含む）データ入力装置及び（表示画面及びプリンタを含む）データ出力装置等の周辺機器が含まれる。他の例には、遠隔端末、キオスク端末、及びテレビゲーム機（例えば、テレビゲーム操作卓、携帯ゲーム装置、及びその他）が含まれる。他の例には、（スマートフォン等の携帯電話機を含む）通信装置、及び（記録装置、編集装置、及び、テレビ、セットトップボックス、音楽再生装置、デジタルフォトフレーム、及びデジタルカメラ等の再生装置を含む）媒体装置が含まれる。加えて、電子システムは、入力装置に対するホスト、又は従属装置とすることもできるであろう。

【0014】

[0022]入力装置１００は、電子システム１５０の物理的部分として実装することができ、又は電子システム１５０から物理的に切り離すことができる。入力装置１００は、バス、ネットワーク、及び他の有線又は無線相互接続のうちのいずれか１つ又は複数を使用する電子システムの一部と通信することができると好ましい。例には、Ｉ^２Ｃ、ＳＰＩ、ＰＳ／２、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ＲＦ、及びＩＲＤＡが含まれる。

【0015】

[0023]図１において、入力装置１００は、検知領域１２０における１つ又は複数の入力オブジェクト１４０によって供給される入力を検知するように構成された（「タッチパッド」又は「タッチセンサ装置」ともよく呼ばれる）近接センサ装置として示される。入力オブジェクトの例には、図１に示すような、指及びスタイラスが含まれる。

【0016】

[0024]検知領域１２０は、入力装置１００が使用者の入力（例えば、１つ又は複数の入力オブジェクト１４０によって供給された使用者の入力）を検出することができる入力装置１００の上方、周囲、中、及び／又は近くのいずれかのスペースを包含する。特定の検知領域の大きさ、形状、及び位置は、実施形態から実施形態へ幅広く変更することができる。いくつかの実施形態において、検知領域１２０は、信号対雑音比が正確足り得る正確な物体検出を妨げるまで、入力装置１００の表面から、スペースへの１つ又は複数の方向へ延在する。この検知領域１２０が特定の方向に延在する距離は、種々の実施形態において、１ミリメートル、数ミリメートル、数センチメートル、又はこれ以上より小さいオーダーとすることができ、使用される検知技術の種類及び所望する正確性に応じて大きく変更することができる。したがって、いくつかの実施形態は、入力装置１００のいずれかの表面との非接触、入力装置１００の入力表面（例えば、タッチ面）との接触、加えられたいくらかの量の力又は圧力と結合された入力装置１００の入力表面との接触、及び／又はこれらの組み合わせを含む入力を検知する。種々の実施形態において、入力表面は、センサ電極又はいずれかの筐体等の上に適用された表面シートの近傍にある、センサ電極が内在する筐体の表面の近傍に設けることができる。いくつかの実施形態において、検知領域１２０は、入力装置１００の入力表面上に投影されると長方形形状を有する。

【0017】

[0025]入力装置１００は、センサ構成要素及び検知技術のいずれかの組み合わせを利用して、検知領域１２０における使用者の入力を検出することができる。入力装置１００は、使用者の入力を検出する１つ又は複数の検知要素１２１を備える。いくつかの非限定例として、入力装置１００は、静電容量型、イラスティヴ（Ｅｌａｓｔｉｖｅ）型、抵抗型、誘導型、電磁音響型、超音波型、及び／又は光学型技法を使用することができる。

【0018】

[0026]いくつかの実装形態は、一次元空間、二次元空間、三次元空間、又はより高い次元空間に広がる画像を提供するように構成される。いくつかの実装形態は、特定の軸又は平面に沿った入力の投影を提供するように構成される。

【0019】

[0027]入力装置１００のいくつかの抵抗型実装形態において、可撓性及び導電性の第１の層は、１つ又は複数のスペーサ要素によって導電性の第２の層から分離される。動作の間、１つ又は複数の電圧勾配が、層を横切る方向に作出される。可撓性の第１の層を押圧することは、第１の層を十分に曲折させて、層間に電気的接触を作出することができ、結果として、層間の接触点（複数可）を反映する電圧出力を発生させる。これらの電圧出力は、位置情報を判定するのに使用することができる。

【0020】

[0028]入力装置１００のいくつかの誘導型実装形態において、１つ又は複数の検知要素１２１は、共振コイル又はコイル対によって誘導されたループ電流を感知する。そして、電流の大きさ、相、及び周波数のいくつかの組み合わせは、位置情報を判定するのに使用することができる。

【0021】

[0029]入力装置１００のいくつかの静電容量型実装形態において、電圧又は電流が印加されて電界を作出する。近くの入力オブジェクトは、電界の変化を引き起こし、そして、電圧、電流又はその他の変化として検出することができる検知可能な容量結合の変化を発生させる。

【0022】

[0030]いくつかの静電容量型実装形態は、容量性検知要素１２１のアレイ又は規則的若しくは不規則的なパターンを利用して電界を作出する。いくつかの静電容量型実装形態において、別個の検知要素１２１は、互いとオーム性的に短絡されて、より大きなセンサ電極を形成することができる。いくつかの静電容量型実装形態は、均一な抵抗性であり得る抵抗性シートを利用する。

【0023】

[0031]いくつかの静電容量型実装形態は、センサ電極と入力オブジェクトとの間の容量結合の変化に基づく「自己容量」（又は「絶対容量」）検知方法を利用する。種々の実施形態において、センサ電極近くの入力オブジェクトは、センサ電極近くの電界を変え、これにより測定される容量結合を変化させる。一実装形態において、絶対容量検知方法は、基準電圧（例えば、システム接地）に対してセンサ電極を変調することによって、及びセンサ電極と入力オブジェクトとの間の容量結合を検出することによって動作する。

【0024】

[0032]いくつかの静電容量型実装形態は、センサ電極間の容量結合の変化に基づく「相互キャパシタンス」（又はトランスキャパシタンス）検知方法を利用する。種々の実施形態において、センサ電極近くの入力オブジェクトは、センサ電極間の電界を変え、これにより測定される容量結合を変化させる。一実装形態において、トランスキャパシタンス検知方法は、１つ又は複数の送信センサ電極（「送信電極」ともいう）と１つ又は複数の受信センサ電極（「受信電極」ともいう）との間の容量結合を検出することによって動作する。送信センサ電極は、基準電圧（例えば、システム接地）に対して変調され、送信信号を送信することができる。受信センサ電極は、基準電圧に対して実質的に一定に維持され、結果として生じる信号の受信を容易にすることができる。結果として生じる信号は、１つ又は複数の送信信号、及び／又は１つ又は環境干渉源（例えば、他の電磁信号）に対応する効果（複数可）を備えることができる。センサ電極は、送信電極又は受信電極専用とすることができ、又は送信及び受信の両方をするように構成することができる。

【0025】

[0033]図１において、処理システム１１０は、入力装置１００の一部として示される。処理システム１１０は、入力装置１００のハードウェアを動作して、検知領域１２０における入力を検出するように構成される。処理システム１１０は、１つ又は複数の集積回路（ＩＣ）及び／又は他の回路の構成要素の一部又はすべてを備える。（例えば、相互キャパシタンスセンサ装置用の処理システムは、送信センサ電極を用いて信号を送信するように構成された送信回路構成要素、及び／又は受信センサ電極を用いて信号を受信するように構成された受信回路構成要素を備えることができる）。いくつかの実施形態において、処理システム１１０は、ファームウェアコード、ソフトウェアコード、及び／又はその他等の電子的に読み取り可能な命令も備える。いくつかの実施形態において、処理システム１１０を備える構成要素は、入力装置１００の検知要素（複数可）の近くなど、一カ所に配されている。他の実施形態において、処理システム１１０の構成要素は、入力装置１００の検知要素（複数可）の近くの１つ又は複数の構成要素、及び他の場所の１つ又は複数の構成要素と物理的に離されている。例えば、入力装置１００は、デスクトップ型コンピュータに結合された周辺機器とすることができ、且つ処理システム１１０は、デスクトップ型コンピュータの中央処理ユニット及び中央処理ユニットから離れた１つ又は複数の（場合によっては関連するファームウェアを含む）ＩＣで作動するように構成されたソフトウェアを備えることができる。別の例として、入力装置１００は、電話機に物理的に組み込むことができ、且つ処理システム１１０は、電話機の主プロセッサの一部である回路及びファームウェアを備えることができる。いくつかの実施形態において、処理システム１１０は、入力装置１００の実施専用とされる。他の実施形態において、処理システム１１０は、表示画面の動作、触覚作動装置の駆動、等の他の機能も行う。

【0026】

[0034]処理システム１１０は、処理システム１１０の異なる機能を処理するモジュール一式として実施することができる。各モジュールは、処理システム１１０の一部、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせである回路構成要素を備えることができる。種々の実施形態において、モジュールの異なる組み合わせを使用することができる。モジュールの例には、センサ電極及び表示画面等のハードウェアを動作させるハードウェア動作モジュール、センサ信号及び位置情報等のデータを処理するデータ処理モジュール、及び情報を伝達する伝達モジュールが含まれる。モジュールのさらなる例には、検知要素（複数可）を動作して入力を検出するように構成されたセンサ動作モジュール、モード変更命令等の命令を識別するように構成された識別モジュール、及び動作モードを変更するモード変更モジュールが含まれる。

【0027】

[0035]いくつかの実施形態において、処理システム１１０は、１つ又は複数のアクションを生じさせることによって検知領域１２０における使用者の入力（又は使用者の入力の欠如）に直接的に応答する。アクションの例には、カーソルの動き、選択、メニュー誘導、及び他の機能等のＧＵＩアクションに加え、動作モードを変更することが含まれる。いくつかの実施形態において、処理システム１１０は、入力（又は入力の欠如）に関する情報を電子システムのある部分に（例えば、このような別個の中央処理システムが存在している場合に、処理システム１１０から分離された電子システムの中央処理システムに）供給する。いくつかの実施形態において、電子システムのある部分は、処理システム１１０から受信した情報を処理して、モード変更アクション及びＧＵＩアクションを含む全範囲のアクションを容易にする等、使用者の入力に対して働く。

【0028】

[0036]例えば、いくつかの実施形態において、処理システム１１０は、入力装置１００の検知要素（複数可）を動作させて、検知領域１２０における入力（又は入力の欠如）を示す電気信号を発生させる。処理システム１１０は、電子システムに供給される情報を発生させる際に、電気信号に対するいくらかの適量の処理を行うことができる。例えば、処理システム１１０は、センサ電極から得られたアナログ電気信号をデジタル化することができる。別の例として、処理システム１１０は、フィルタリング又は他の信号調節を行うことができる。さらに別の例として、処理システム１１０は、情報が電気信号と基準線との間の差異を反映するように、基準線を差し引く、又はさもなければ考慮することができる。またさらなる例として、処理システム１１０は、位置情報を判定する、入力を指令として認識する、手書きを認識する、及びその他のことをすることができる。

【0029】

[0037]本明細書において使用されるような「位置情報」は、絶対位置、相対位置、速度、加速度、及び他の種類の空間情報を幅広く包含する。例示的な「ゼロ次元」位置情報は、近い／遠い又は接触／非接触情報を含む。例示的な「一次元」位置情報は、軸に沿った位置を含む。例示的な「二次元」位置情報は、平面における動きを含む。例示的な「三次元」位置情報は、空間における瞬間的な又は平均的な速度を含む。さらなる例には、空間情報の他の表現が含まれる。例えば、時間上の位置、動き、又は瞬間速度を追跡する履歴データを含む、１つ又は複数の種類の位置情報に関する履歴データを判定及び／又は記憶することもできる。

【0030】

[0038]いくつかの実施形態において、入力装置１００は、処理システム１１０又は何らかの他の処理システムによって動作される追加入力構成要素と共に実施される。これらの追加入力構成要素は、検知領域１２０における入力のための余剰機能、又は何らかの他の機能を提供することができる。図１は、入力装置１００を使用する項目の選択を容易にすることに使用可能な、検知領域１２０近くのボタン１３０を示す。他の種類の追加入力構成要素は、スライダ、ボール、ホイール、スイッチ、及びその他を含む。逆に、いくつかの実施形態において、入力装置１００は、他の入力構成要素なく実施することができる。

【0031】

[0039]いくつかの実施形態において、入力装置１００は、タッチ画面インターフェース、及び表示装置１０１の表示画面のアクティブエリアの少なくとも一部と重複する検知領域１２０を含む。例えば、入力装置１００は、表示画面を覆う実質的に透明なセンサ電極を備えることができ、且つ関連付けられた電子システムのためのタッチ画面インターフェースを提供することができる。表示画面は、使用者に対して視覚的なインターフェースを表示することができるいずれかの種類の動的表示とすることができ、及び発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶表示（ＬＣＤ）、プラズマ、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）、又は他の表示技術のうちのいずれかの種類を含むことができる。入力装置１００及び表示装置１０１は、物理要素を共有することができる。例えば、いくつかの実施形態は、表示及び検知のための同じ電気的構成要素のいくつかを利用することができる。別の例として、表示装置１０１は、処理システム１１０によって一部で又は全部で動作することができる。

【0032】

[0040]本技術の多くの実施形態は、完全に機能する機器の文脈において説明されているが、本技術の機構は種々の形態のプログラム製品（例えば、ソフトウェア）として配給することが可能であることを理解すべきである。例えば、本技術の機構は、電子プロセッサによって読み取り可能な情報担持媒体（例えば、非一時的コンピュータ読み取り可能な及び／又は記録可能／書き込み可能な、処理システム１１０によって読み取り可能な情報担持媒体）上のソフトウェアプログラムとして実施及び配給することができる。加えて、本技術の実施形態は、配給の実行に使用される特定の種類の媒体に関係なく等しく該当する。非一時的な、電子可読媒体の例には、種々のディスク、メモリスティック（ｍｅｍｏｒｙ ｓｔｉｃｋ）、メモリカード、メモリモジュール、及びその他が含まれる。電子可読媒体は、フラッシュ、光学、磁気、ホログラム、又はいずれかの他の記憶技術に基づくことができる。

【0033】

[0041]図２は、いくつかの実施形態に従い、パターンと関連付けられた検知領域において検知するように構成された検知要素１２１の例示的パターンの一部を示す。図示及び説明の明瞭性のために、図２は、簡略的な矩形のパターンの検知要素１２１を示し、種々の構成要素を示していない。検知要素１２１のこのパターンは、第１の複数のセンサ電極１６０（１６０−１、１６０−２、１６０−３、・・・１６０−ｎ）、及び複数の送信電極１６０上に配された第２の複数のセンサ電極１７０（１７０−１、１７０−２、１７０−３、・・・１７０−ｎ）を備える。一実施形態において、検知要素１２１のこのパターンは、複数の送信電極１６０（１６０−１、１６０−２、１６０−３、・・・１６０−ｎ）、及び複数の送信電極１６０上に配された複数の受信電極１７０（１７０−１、１７０−２、１７０−３、・・・１７０−ｎ）を備える。別の実施形態において、第１の複数のセンサ電極は、送信及び受信するように構成することができ、且つ、第２の複数のセンサ電極も送信及び受信するように構成することができる。

【0034】

[0042]送信電極１６０及び受信電極１７０は、概して、互いからオーム性的に絶縁される。すなわち、１つ又は複数の絶縁体は、送信電極１６０と受信電極１７０とを隔て、且つ電極が互いと電気的に短絡することを防止する。いくつかの実施形態において、送信電極１６０及び受信電極１７０は交差箇所において送信電極１６０と受信電極１７０との間に配された絶縁材料によって離され、このような構成において、送信電極１６０及び／又は受信電極１７０は、同一電極の異なる部分を接続するジャンパと共に形成することができる。いくつかの実施形態において、送信電極１６０及び受信電極１７０は、絶縁材料の１つ又は複数の層によって離される。いくつかの実施形態において、送信電極１６０及び受信電極１７０は、１つ又は複数の基板によって離され、例えば、送信電極１６０及び受信電極１７０は、同一基板の反対側に、又は合わせて積層された異なる基板上に配することができる。

【0035】

[0043]送信電極１６０と受信電極１７０との間の局在化された容量結合の箇所は、「容量性画素」と称することができる。送信電極１６０と受信電極１７０との間の容量結合は、送信電極１６０及び受信電極１７０と関連付けられた検知領域における入力オブジェクトの近接及び動きによって変化する。

【0036】

[0044]いくつかの実施形態において、センサパターンは、これらの容量結合を判定するように「走査」される。すなわち、送信電極１６０は、送信信号を送信するように制御される。送信装置は、１つの送信電極が１度に送信するように、又は複数の送信電極が同時に送信するように動作することができる。複数の送信電極が同時に送信する場合、これらの複数の送信電極は、同じ送信信号を送信することができ、且つ実際上、より大きな送信電極を効果的に生成することができ、又はこれらの複数の送信電極は、異なる送信信号を送信することができる。例えば、複数の送信電極は、結果として生じる受信電極１７０の信号に対する送信電極の結合された効果が独立的に判定されることを可能にする１つ又は複数の符号化体系に従い異なる送信信号を送信することができる。

【0037】

[0045]受信センサ電極１７０は、単独で又は複合的に動作して、結果として生じる信号を取得することができる。結果として生じる信号は、容量性画素において容量結合の大きさを判定するために使用することができる。

【0038】

[0046]容量性画素からの測定値一式は、画素における容量結合の典型である「容量性画像」（「容量性フレーム」ともいう）を形成する。複数の容量性画像は、複数の時間区間上で取得することができ、且つ容量性画素間の差異は、検知領域における入力についての情報を引き出すことに使用される。例えば、連続した時間空間上で取得された連続した容量性画素は、検知領域に入る、検知領域から出ていく、及び検知領域内の１つ又は複数の入力オブジェクトの動き（複数可）を追跡するために使用することができる。

【0039】

[0047]センサ装置のバックグラウンド静電容量は、検知領域における非入力オブジェクトと関連付けられた容量性画像である。バックグラウンド静電容量は、環境及び動作状況によって変化し、且つ種々の方法で見積もることができる。例えば、いくつかの実施形態は、非入力オブジェクトが検知領域にあると判定されるとき「基準線画像」を取り、そして、バックグラウンド静電容量の見積もりとしてこれらの基準線画像を使用する。

【0040】

[0048]容量性画像は、より効率的な処理のために、センサ装置のバックグラウンド静電容量用に調節することができる。いくつかの実施形態は、容量性画素における容量結合の測定値を「基準線化」することによってこれを成し遂げ、「基準線化された容量性画像」を生成する。すなわち、いくつかの実施形態は、容量性画像を形成する測定値を、これらの画素と関連付けられた「基準線画像」の適切な「基準線値」と比較し、そして、基準線画像からの変化を判定する。

【0041】

[0049]いくつかのタッチ画面実施形態において、送信電極１６０は、表示画面の表示を更新する際に使用される１つ又は複数の共通電極（例えば、「Ｖ−ｃｏｍ電極」又はソース制御電極）を備える。これらの共通電極は、適切な表示画面基板上に配することができる。例えば、共通電極は、いくつかの表示画面におけるＴＦＴガラス（例えば、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）又はプラントゥラインスイッチング（ＰＬＳ）（Ｐｌａｎ ｔｏ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、いくつかの表示画面の色フィルタガラスの底面（例えば、パターンドバーティカルアラインメント（ＰＶＡ）（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）又はマルチドメインバーティカルアラインメント（ＭＶＡ）（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ））、等に配することができる。このような実施形態において、共通電極は、複数の機能を行うので、「兼用電極」とも呼ぶことができる。種々の実施形態において、各送信電極１６０は、１つ又は複数の共通電極を備える。他の実施形態において、少なくとも２つの送信電極１６０は少なくとも１つの共通電極を共有することができる。

【0042】

[0050]種々のタッチ画面実施形態において、「容量性フレームレート」（連続する容量性画像が取得される速度）は同じ、又は「表示フレームレート」（表示画像が更新される速度、表示を更新して同じ画像を再表示することを含む）と異なっていてもよい。２つのレートが異なるいくつかの実施形態において、連続する容量性画像は、異なる表示更新状態にて取得され、且つ異なる表示更新状態は、取得される容量性画像に影響を与え得る。すなわち、表示更新は、特に、バックグラウンド静電容量性画像に影響を与える。したがって、表示更新が第１の状態であるときに第１の容量性画像が取得され、且つ表示更新が第２の状態であるときに第２の容量性画像が取得される場合、第１及び第２の容量性画像は、検知領域の変化のためではなく、表示更新状態と関連付けられたバックグラウンド静電容量性画像の差異のために異なり得る。このことは、容量性検知及び表示更新電極が互いに密接に近接している場合、又はこれらが共有されている（例えば、兼用電極）ときに起こりやすい。種々の実施形態において、容量性フレームレートは整数倍の表示フレームレートである。別の実施形態において、容量性フレームレートは、分数倍の表示フレームレートである。またさらなる実施形態において、容量性フレームレートは、いずれか分数又は整数の表示フレームレートとすることができる。

【0043】

[0051]説明の便宜上、特定の表示更新状態間にとられた容量性画像は、特定のフレームの種類であると考えられる。すなわち、特定のフレームの種類は、特定の容量性検知順序と特定の表示順序との対応付けと関連付けられる。したがって、第１の表示更新状態の間にとられた第１の容量性画像は、第１のフレームの種類と考えられ、第２の表示更新状態の間にとられた第２の容量性画像は、第２のフレームの種類と考えられ、第３の表示更新状態の間にとられた第３の容量性画像は、第３のフレームの種類と考えられ、以下同様である。表示更新状態及び容量性画像取得の関係が周期的である場合、取得された容量性画像は、フレームの種類によって循環され、そして再現される。いくつかの実施形態において、すべての表示更新状態のための「ｎ」個の容量性画像が存在し得る。

【0044】

（表示行更新の間における容量性検知の実行）
[0052]図３は、本明細書に開示された一実施形態に従い、インターリーブされた容量性検知区間を有する、表示フレームを処理するタイミング図３００である。詳細には、タイミング図３００は、表示フレームにおける異なる時間区間を図示する。時間区間Ａ〜Ｄ及びＦ〜Ｈは、それぞれ、入力装置における表示画面の１つの表示行を更新するために使用される時間を示す。この表示行更新時間は、表示行の画素３１０を更新するために使用される時間区間及び各表示行更新３０５間で生ずるバッファ時間３１５にさらに分割される。バッファ時間３１５は、水平空白区間３１５と称することもできる。制御モジュールは、水平空白区間３１５を使用して、例えば、次の表示行を更新するのに必要なデータを取り出す、表示行に対応する共通電極（複数可）で電圧を制御する、又は信号を安定させて、後の表示行を更新するときの干渉を低減させることができる。それにもかかわらず、本明細書に開示された実施形態は、水平空白区間３１５を有する入力装置に限定されず、画素更新区間３１０と次の表示行更新３０５との間のバッファ時間が存在しないシステムにおいて使用することができる。種々の実施形態において、水平空白時間３１５は、水平空白時間３１５が実質的に存在しないような長さに短縮される。他の実施形態において、水平空白時間３１５は、表示行を更新するように共通電極を構成するのに必要な時間の長さ以下となるような長さに短縮される。

【0045】

[0053]さらに、共通電極０〜Ｎは、いずれかの順序で表示更新のために制御することができる。例えば、制御モジュールは、表示画面の上部の表示行を更新することができ、それに続く表示行更新３０５において、画面の下部の表示行を更新することができる。結果として、入力装置は、表示画面において連続して位置していない２つの共通電極を連続的に制御することができる。またさらに、例えば、表示画面の一部のみが情報をアクティブに表示している場合、表示フレームは、表示画面の各表示行を更新しなくてもよい。したがって、図３００における共通電極０〜Ｎは、入力装置における共通電極の一部のみを表すことができる。

【0046】

[0054]一実施形態において、時間区間Ｅは、容量性検知のための時間、又は容量性検知区間を表す。時間区間Ｅは、表示画面の１つの行を更新する時間と少なくとも同じ長さにすることができる。別の実施形態において、時間区間Ｅは、表示画面の１つの行を更新する時間よりも長い。さらに、入力装置は、表示画面の画素を更新するのに使用される同じ共通電極を使用して、送信信号を制御することができる。すなわち、共通電極は、二重の目的を受け持つことができる。表示更新区間の間、共通電極は、表示における画素を更新するが、容量性検知区間の間、共通電極は送信電極として使用される。

【0047】

[0055]一実施形態において、時間区間Ａ〜Ｄの間に表示行を更新した後、制御モジュールは、表示更新を休止すること、及び時間区間Ｅを使用して容量性検知を行うことができる。この時間区間の間、制御モジュールは、表示画面における画素のいずれかを更新しなくてもよい。加えて、制御モジュールは、表示画面における少なくとも１つの電極送信電極（例えば、少なくとも１つの共通電極）で送信信号を制御することができる。送信信号に対応する効果を含む、結果として生じた受信信号に基づいて、入力装置は、装置の検知領域に近接する入力オブジェクトの位置情報を引き出す。一実施形態において、入力装置は、送信信号を制御する共通電極と受信電極との間の容量結合の変化を測定する。そして、容量性変化は、入力オブジェクトの位置情報を引き出すために使用される。本明細書に提供された実施形態は、送信信号を送信する共通電極を使用することについて論じているけれども、他の実施形態においては、共通電極は、送信信号を制御する電極の代わりに、結果として生じる信号を受信する受信電極として使用することができる。例えば、入力装置は、結果として生じる信号を共通電極で発生させる送信信号を制御する別個の電極一式を含むことができる。またさらに、別の実施形態において、第１の共通電極一式は、送信信号を送信するように構成することができ、且つ第２の共通電極一式は、結果として生じる信号を受信するように構成することができる。種々の実施形態において、時間区間Ｅの間、送信電極は、容量性検知のために制御することができ、この場合、送信電極は、共通電極から独立している。

【0048】

[0056]一実施形態において、制御モジュールは、複数の連続した水平空白区間３１５の間、例えば、時間区間Ａ〜Ｄ用の水平空白区間３１５の間で容量性検知を行う。各個別の水平空白区間３１５の間、静電容量の大きさを取得するために必要とされる情報の一部のみを捕捉することができる。水平空白区間３１５は、入力装置にとって短すぎるので、特定の送信電極のために正確な静電容量の大きさを引き出すことができないかもしれない。しかしながら、複数の水平空白区間３１５の間で容量性検知を行った後、入力装置は、選択された電極に関する容量結合の変化の正確な大きさを引き出すことができる。特定の電極に関する静電容量の大きさを得る検知周期が、各連続的な水平空白区間３１５の間、断続的に送信されるので、水平空白時間３１５の間のこのような容量性検知の方法は、本明細書において非連続的容量性検知と称される。異なる言い方をすれば、非連続的容量性検知は、１つの電極（又は選択された電極群）に関する容量性検知が２つ以上の不連続な時間区間にわたり継続するときに存在することができる。

【0049】

[0057]あるいは又は加えて、制御モジュールは、容量性検知を行うために表示を更新することを休止することができる。図３００に示すように、制御モジュールは、時間区間Ａ〜Ｄの間、共通電極０〜３と関連付けられた画素を更新する。しかしながら、時間区間Ｅにおいて、表示更新は、容量性検知が行われる間休止される（すなわち、制御モジュールは、フレームにおける次の表示行の更新を継続しない）。詳細には、容量性検知区間３２０は表示フレームの表示行更新とインターリーブされる。したがって、容量性検知区間は、制御モジュールが容量性検知を行う間表示更新が休止されるフレーム内空白区間、長期水平空白区間、又は長期ｈ−空白区間とも称することができる。制御モジュールは、容量性検知区間３２０が終わった後、同じ表示フレームのための表示更新を再開する。一実施形態において、容量性検知区間３２０は、水平空白区間３１５よりも長く、且つ、いくつかの実施形態において、画素更新区間３１０又は表示行更新３０５と少なくとも同じである。表示更新区間３０５と同じ長さであるとして示されているが、種々の実施形態において、容量性検知区間３２０は表示更新区間３０５よりも長くすることができる。示すように、時間区間Ｅは、図３００における他の時間区間−すなわち、時間区間Ａ〜Ｄ及びＦ〜Ｈ−の（水平方向及び垂直方向の矢印で示すように）３倍の長さである。しかしながら、容量性検知区間３２０の時間は、入力装置の特定の設計に応じて調節することができる。容量性検知区間３２０を行うことに加えて、一実施形態において、制御モジュールは、表示行更新３０５の１つ又は複数の水平空白区間３１５の間、容量性検知も行う。

【0050】

[0058]容量性検知区間３２０の間に容量性検知を生じさせることは、入力装置が、断続無しに選択された電極（すなわち、送信信号を制御する電極）に関する静電容量変化を正確に測定すること、又は干渉感受性を改善することを可能にし得る。したがって、容量結合の変化が、連続した時間区間において選択された電極又は電極群に関して測定されるので、容量性検知区間３２０の間に容量性検知を行うことは、本明細書において連続的容量検知と称される。

【0051】

[0059]さらに、制御モジュールは、前の表示更新区間において使用された電極を使用して容量性検知を行うことができる。例えば、時間区間Ｅの間、制御モジュールは、共通電極０〜３で同時に送信信号を制御することができる。このようにして、制御モジュールは、１つ又は複数の共通電極を使用して表示行の画素を更新することができ、且つ表示フレームにおける他の表示行の更新を継続する前に、同じ電極を使用して容量性検知を行うことができる。

【0052】

[0060]表示更新が休止されたとき、制御モジュールは、送信信号を制御していない共通電極で信号をなお制御することができる。例えば、送信信号が１つ又は複数の電極で送信されている間、制御モジュールは、表示画面における他の共通電極に基準電圧（又は別の他の信号）を印加することができる。容量性検知用に現在使用されていない共通電極を基準電圧に固定することは、入力装置の能力を改善して、入力オブジェクトの正確な位置情報を引きだすことができる。したがって、表示更新が休止されるとき、制御モジュールは、表示画面の画素の更新を止めることができるが、容量性検知のために共通電極をなお使用することができる。

【0053】

[0061]垂直空白区間３２５は、表示フレームの最終表示行更新区間とそれに続く表示フレームの列更新区間の冒頭との間の区間である。図３には示されていないが、タイミング図３００は、受信した表示フレームに基づく表示の更新の初めに、−すなわち時間区間Ａの前に−、第２の垂直空白区間を含むこともできる。入力装置がこれらの垂直空白区間の間、表示を更新しないので、いくつかの実施形態において、制御モジュールは、第１又は第２の垂直空白区間のいずれか（又は両方）を使用して静電容量検知を行うこともできる。容量性検知区間３２０と同様に、これらの空白区間の両方が十分な長さの時間を提供して、重大な阻害なく、選択された共通電極と関連付けられた静電容量変化を測定することができるので、垂直空白区間３２５は、連続的容量性検知を容易にする。しかしながら、容量性検知区間３２０は同じ表示フレームの表記行更新間に挿入されているが、垂直空白区間３２５は表示フレームの冒頭又は末尾のいずれかに当たるので、垂直空白区間３２５は、容量性検知区間３２０とは区別される。

【0054】

[0062]多くの実施形態において、水平空白区間３１５、容量性検知区間３２０及び／又は垂直空白区間３２５の長さは変化させることができる。しかしながら、表示フレームレートは変化させることができないかもしれない。このため、これらの非表示更新区間の１つの長さが変化するに伴い、他の非表示更新区間の少なくとも１つも変化させることができる。例えば、容量性検知区間３２０が表示フレーム内に含まれている実施形態において、水平空白区間３１５及び／又は垂直空白区間３２５の時間は相応に短縮することができる。共通電極の第１のセットの表示行更新区間３０５に対応して水平空白区間３１５を短縮することによって、容量性検知区間３２０は表示フレーム内に挿入することができる。水平空白区間３１５の長さが「Ｔ」μｓとしたとき、「Ｍ」個の対応共通電極について水平空白区間３１５を「Ｎ」μｓに短縮することは、長さ「（Ｔ−Ｎ）＊Ｍ」μｓのフレーム内空白区間３２０を作出することができることを意味する。一実施形態において、Ｔ−Ｎは、水平空白区間３１５が必要な表示行更新手続きに十分な時間をなお提供するように短縮することができる。容量性検知区間３２０の時間は、各水平空白区間３１５の短縮の総計に基づくことができる。他の実施形態において、フレーム内空白区間３１５の時間は、垂直空白区間３２５を変化させることに基づくことができ、又は水平空白区間３１５及び垂直空白区間３２５の両方を変化させることに基づくことができる。

【0055】

[0063]容量性検知区間３２０の時間は、例えば、共通電極の対応群に関して連続的容量性検知を行うこと、容量性検知と表示更新との間の切り替えから雑音を軽減すること、又は周波数ホッピングを行い又は容量性検知フレームレートを変更して雑音干渉を低減することに必要とされる時間量に応じて設定することができる。例えば、共通電極の一群に関して、１００μｓが連続的容量性検知のために必要とされ得る。したがって、対応する容量性検知区間３２０は、少なくとも長さが１００μｓとなるように決定される。所望のフレームレートをなお維持するが１００μｓを利用可能とするために、水平空白区間３１５の１つ若しくは複数又は垂直空白区間３２５は短縮することができる。

【0056】

[0064]図３は、共通電極０〜Ｎが、表示を更新すること及び容量性検知を行うことの両方ために使用される実施形態において記載されていたが、この開示はこのようなものに限定されない。一実施形態において、たとえ送信信号が、表示を更新するときに使用されない電極で制御されたとしても、入力装置は、フレーム内空白区間を使用して容量性検知を行うことができる。表示更新のために使用される電極及び容量性検知のために使用される電極は、入力装置において密に近接し得るので、相互に排他的な時間区間において２つの機能を行うことは、異なる電極セット間の電気的干渉の大きさを低下させることができる。

【0057】

[0065]図４は、本明細書に開示された一実施形態に従い、容量性検知区間を表示フレーム更新にインターリーブするタイミングダイアグラムである。タイミングダイアグラム４００は、図３に示す時間区間Ａ〜Ｆの間に共通電極０〜５で伝搬された波形を含む。時間区間Ａ〜Ｄの間において、制御モジュールは、共通電極の１つを作動させ、対応する表示行と関連付けられた画素を更新する。１つの電極が作動されている間、残りの電極は一定の電圧に維持することができる。さらに、共通電極は、示されるような各時間区間に瞬間的に切り替えられないかもしれない（例えば、電極１がオンに切り替わるとき、電極０はオフに切り替わる）。その代わりに、電極が急騰又は急降下するいくらかの遅延−例えば、水平空白区間−が存在することができる。種々の実施形態において、複数の共通電極は、遅延された態様で制御させることができ、この場合、第１の共通電極が作動され、その後いくらかの遅延の後、第２の共通電極が制御される。

【0058】

[0066]時間区間Ｅの間、制御モジュールは表示更新を休止し、且つ容量性検知に切り替わる。図４において、１つ又は複数の共通電極は、送信信号（例えば、矩形波）が、送信電極に割り当てられる各共通電極で同時に送信される送信電極に分類される。例えば、表示装置は、数百の共通電極を含むことができるが、容量性検知を行うとき、装置は、各送信電極が単一の送信電極として扱われる送信電極（例えば、各４０個の共通電極のうちおよそ２０個の送信電極）に共通電極を分割することができる。別の実施形態において、共通電圧電極は、複数の共通電極に分割することができ、この場合、送信電極は１つの共通電極を備える。さらに、他の実施形態において、共通電圧電極は、いずれかの数の共通電極に分割することができ、この場合、いずれかの数の共通電極は、送信電極を形成するように結合することができる。単純化のために、図４は、共通電極０〜３が１つの送信電極に割り当てられ、且つ同一の送信信号によってそれぞれ制御される実施形態を図示する。あるいは、他の表示装置において、共通電極は、表示更新の間、同一の基準電圧に制御される複数の共通電極区分（共通電極）から構成される１つの電極「面」とすることができる。しかしながら、容量性検知の間、電極平面の異なる共通電極区分（すなわち、共通電極）は異なる時に送信信号を送信するために使用され、１つ又は複数の送信電極として機能する。

【0059】

[0067]静電容量検知区間は、複数の検知周期４１０（又はタッチ周期）にさらに分割することができる。フレーム内空白区間を使用することは、電極ブロックと１つ又は複数の受信電極との間の静電容量変化を引き出すのに十分な複数の連続的検知周期を制御モジュールが制御することを可能にし得ることが有利である。例えば、入力装置が静電容量の変化を正確に測定するためには６つの検知周期４１０を行うが、水平空白区間３１５の間では２つの検知周期４１０のみを行うことができると仮定すると、制御モジュールは、各電極ブロックに関して少なくとも３つの水平空白区間３１５を使用しなければならない。逆に、図４に示すフレーム内空白区間３２０を用いて、入力装置は、検知周期４１０の間、表示を更新することなく６つの検知周期４１０を連続して測定する。

【0060】

[0068]入力装置は、容量性検知区間３２０の間、６より多い又は６未満の周期を行うように構成できることは当然である。さらに、入力装置は、１つの容量性検知区間３２０の間に複数の送信電極で容量性検知を行うことができる。例えば、制御モジュールは、共通電極０〜３で、必要な検知周期４１０を制御することができ、そして、共通電極４〜７で必要な検知周期を制御することができる。またさらに、制御モジュールは、フレーム内空白区間３２０の間、静電容量検知に使用されない他の共通電極で電圧を制御することもできる。すなわち、他の共通電極（例えば、共通電極４及び５）の電圧が浮動状態になることを可能にする代わりに、制御モジュールは、これらの電極で実質的に一定の電圧（例えば、基準電圧）を制御することができる。

【0061】

[0069]一実施形態において、入力装置は、容量性検知区間３２０の間、複数の送信電極で同時に送信信号を送信する。示されてはいないが、制御モジュールは、符号分割多重送信又は直交周波数分割多重送信等の多重送信方式に基づいて各送信電極で異なる送信信号を出力することができる。したがって、本明細書に開示された実施形態は、共通電極の下位セットで同じ送信信号を送信することに限定されないが、送信電極と受信電極との間の静電容量の変化を測定するために複数の送信電極で同時に異なる送信信号を送信することができる。

【0062】

[0070]図５は、本明細書に開示された一実施形態に従い、インターリーブされた容量性検知区間を有する表示フレームを処理するタイミング図である。図３と対比すると、タイミング図５００は、複数の容量性検知区間３２０を用いて１つの表示フレームを更新するタイミングを図示する。本明細書に使用されているように、複数のシーケンシャル表示行更新は表示更新クラスタ５０５として表記される。したがって、図３を参照すると、時間区間Ａ〜Ｄの間で行われた表示行更新は、１つの表示更新クラスタ５０５として記載することができる。表示フレーム更新における各表示更新クラスタ５０５（又は容量性検知区間）は、同様の時間とすることができ、又は異なる時間を有することができる。さらに、表示更新クラスタ５０５における共通電極の数は、各容量性検知区間３２０における静電容量検知に使用される共通電極の数と同じとすることができ、又は使用される電極の数は異ならせることができる。

【0063】

[0071]図６は、本明細書に開示された一実施形態に従い、表示更新と容量性検知との間で切り替えるときの雑音感受性を図示するグラフである。入力装置の干渉感受性は、フレーム内空白区間の間に容量性検知を行うことによって低減させることができる。フレーム内空白区間の間の容量性検知は、共通電極のブロックと受信電極との間の容量結合を見込んで連続的な態様で決定される。一実施形態において、干渉感受性は、入力オブジェクトの応答に関する周波数より低い周波数に低下される。さらに、フレーム内更新区間の間の容量性検知は、より少ない調波を有するより広いローブを有する周波数応答を提供することができる。一実施形態において、主ローブは、入力オブジェクトの周波数応答に近接する。図６は、非連続的容量性検知と連続的容量性検知の周波数感受性間の比較を図示する。示すように、非連続的容量性検知の周波数感受性は、より多くのピークを含み、これらのピークは、ピーク近くの入力オブジェクトの干渉感受性を増大させ得る。例えば、低周波数において、連続的容量性検知は、低周波数干渉に実質的に影響を受けないが、一方、非連続的容量性検知は、７５ｋＨｚ、１４０ｋＨｚ、及び２１０ｋＨｚにおけるローブによって図示されるように、このような干渉に影響を受け得る。一実施形態において、外部電源は、低周波数干渉（例えば、２００ｋＨｚ未満）を導入することができる。このような実施形態において、フレーム空白区間の間で共通電極を用いる容量性検知（連続的容量性検知）の送信信号は、このような干渉に対する感受性を低下させる。

【0064】

[0072]一実施形態において、入力装置は、入力装置が共通電極で送信信号を送信するのに使用する周波数をシフトさせることができる。例えば、共通電極は、フレーム内空白区間の間で容量性検知用の第１の送信信号を送信するように構成され、第１の送信信号は、第１の送信周波数を有する。第１の送信周波数における干渉測定に応答して、制御モジュールは、共通電極での第１の送信周波数とは異なる第２の周波数を有する第２の送信信号を制御することができる。入力装置は、検知された干渉と、１つ又は複数の閾値とを比較し、そして、干渉が閾値のうちの１つを満たす又は超えるとき第１の周波数から第２の周波数（又は第２の周波数から第１の周波数へ戻る）へと切り替えることができる。さらに、第２の送信信号は、第１の送信信号とは異なる振幅、相、極性、周波数及び波形のうちの少なくとも１つを含むことができる。第１又は第２の送信信号のいずれかの波形は、矩形波形、三角波形、鋸歯波形、正弦波形、又はその他のうちの１つとすることができる。さらに、フレーム内空白区間の長さは、周波数ホッピングを収容するように調節することができる。すなわち、表示フレームにおいて使用される、フレーム内空白区間と表示更新との時間比は、異なる送信信号に切り替えるために変化させることができる。一実施形態において、フレーム内空白区間は、異なる周波数を有する送信信号に切り替えるために長くする必要があり、処理システムは、空白区間をそれに続くフレームに移動させて、最低限の表示画面更新レートを維持することができる。

【0065】

[0073]一実施形態において、受信電極は、フレーム内空白区間の少なくとも一部の間で、結果として生じる干渉信号を受信するように構成することができる。この時間の間、共通電極（複数可）は、浮動状態にする、又は特定のＤＣ電圧に連結することができる。そして、これらの干渉信号は、どの周波数信号（すなわち、どの周波数）を送信するかを決定するために使用することができる。送信信号は、干渉が低減することができるように、結果として生じる干渉信号に基づいて選択される。

【0066】

[0074]図７Ａ〜図７Ｃは、本明細書に開示された実施形態に従い、インターリーブされた容量性検知区間で表示フレームを処理するタイミング図である。詳細には、図７Ａは、第１の表示フレームのタイミング図７０１を図示する。図５のタイミング図と同様に、図７０１は、複数の表示行更新区間３０５を含み、それぞれは、画素更新区間３１０及び水平空白区間３１５を含み、複数の表示更新クラスタ５０５を形成するように分けられている。これらのクラスタ５０５は、複数の容量性検知区間でインターリーブされる。クラスタ５０５の時間は、容量性検知区間３２０の時間と関連してもよいし、又は関連しなくてもよい。例えば、入力装置は、所定の比に基づいて（垂直又は水平空白区間を調節することによって）クラスタ５０５及び容量性検知区間３２０の時間を設定することができる。あるいは、容量性検知区間３２０の時間は、クラスタ５０５の時間に関係なく、又は非連続的容量性検知を行うことから生じ得る雑音を緩和することにもっぱら基づいて、独立的に設定することができる。

【0067】

[0075]表示画面は、表示更新クラスタ５０５Ａ〜Ｄの間に表示行を更新することによって表示フレームに基づいて更新される。しかしながら、制御モジュールは、各クラスタ５０５Ａ〜Ｃの後に表示を更新することを休止して、容量性検知区間３２０Ａ〜Ｃの間に静電容量検知を行う。例えば、入力装置は、表示更新クラスタ５０５Ａにおいて電極と関連付けられた画素を更新することができ、続いて、容量性検知区間３２０Ａの間に、それらと同じ電極で静電容量検知を行うことができる。あるいは、制御モジュールは、前の表示更新クラスタ５０５において更新されなかった少なくとも１つの電極で静電容量検知を行うことができる。干渉を低減するために、一実施形態において、制御モジュールは、近時に更新された表示行とは異なる表示画面の一部における電極で静電容量検知を行う。これにより、表示を更新することが休止され、そして静電容量検知が開示した後でさえ、共通電極に一時的に影響を与える電気的干渉（静電容量、インダクタンス、及びその他）を回避することができる。

【0068】

[0076]図７Ｂ〜７Ｃは、図７Ａに示される第１の表示フレームの後受信された第２の表示フレームに基づいて表示画面を更新するタイミング図７０２、７０３の２つの異なる実施形態を図示する。すなわち、図７Ｂ及び図７Ｃは、タイミング図が各後のフレームについて変化させることができることを図示する。一実施形態において、表示更新に容量性検知をインターリーブすることに起因する表示画像内の視覚的乱れは、表示フレームから表示フレームへ容量性検知区間の性質を改変することによって減少させることができる。この改変は、無作為的又は非無作為的な方法で行うことができる。

【0069】

[0077]図７Ｂは、図７Ａに示されるクラスタ５０５Ａ〜Ｄ及び容量性検知区間３２０Ａ〜Ｃに関連する表示更新クラスタ５０５Ｅ〜Ｇ及び容量性検知区間３２０Ｅ〜Ｈを移動することを図示する。タイミング図７０１及び７０２の総時間は同じであるが、この時間を異なる区間にどのように分割するかは変えることができる。例えば、表示更新クラスタ５０５で開始する代わりに、タイミング図７０２は、垂直空白区間３２５（又は垂直空白区間３２５の一部のみ）を表示フレーム更新の冒頭に動かすことができる。前述したように、入力装置は、垂直空白区間３２５の間に静電容量検知を行うことができる。しかしながら、異なる表示更新クラスタ５０５Ｅ〜Ｇ間のタイミングは、同じままとすることができる。すなわち、表示更新クラスタ５０５を隔てる容量性検知区間３２０Ｅ〜Ｇの時間は、容量性検知区間３２０Ａ〜Ｃの時間に対して維持される。このようにすることによって、制御モジュールと、表示フレームをドライバへ送信する動画源との間のタイミングを維持することができ、なお視覚的乱れを防止又は除去することができる。

【0070】

[0078]図７Ｃは、個別の表示更新クラスタ５０５及び容量性検知区間３２０の時間が、後のフレーム間で−すなわち、図７Ａに示される第１のフレームと図７Ｃに示される第２のフレームとの間で−変化させることができることを図示する。例えば、表示更新クラスタ５０５Ｉは、タイミング図７０１の表示更新クラスタ５０５Ａと同じタイミング図７０２の位置で開始するが、容量性検知区間３２０Ｉの時間は、空白区間３２０Ａに対して増加する。一実施形態において、容量性検知区間３２０Ｉの追加された長さは、１つ又は複数の水平空白区間３１５及び垂直空白区間３２５を短縮すること、又は対応する水平空白区間３１５の数を増加することから生じさせることができる。あるいは、図７Ｃに示すように、入力装置は、タイミング図７０１において示される３つの容量性検知区間３２０Ａ〜Ｃの代わりに、２つの容量性検知区間３２０Ｉ及び３２０Ｊのみを使用する。フレーム内空白区間のうちの１つを除去することによって節約された余りの時間は、残存する容量性検知区間３２０の１つ又は両方を延長するために使用することができる。さらに、空白区間３２０の拡大は、表示更新クラスタ５０５間の時間分離を内在的に拡大させる。この間隔を変更することは、視覚的乱れを防止又は除去することに寄与することができる。

【0071】

[0079]タイミング図７０３は、図７Ａに示されるクラスタの１つを除去すること、及び余りの時間を、残存する表示更新クラスタ５０５Ｉ〜Ｋに追加することによって表示更新クラスタ５０５の時間を長くすることも図示する。ここで、クラスタ５０５Ｊの時間は、他のクラスタ５０５Ｉ及び５０５Ｋの時間の２倍まで延長される。このようにして、入力装置は、前の表示フレームにおいて使用される表示更新クラスタ５０５Ａ〜Ｄに関連して表示更新クラスタ５０５Ｉ〜Ｋをさらに再配置することができる。

【0072】

[0080]非連続的な容量性検知を行う入力装置に関連する雑音を緩和することに加えて、図７Ａ〜Ｃは、表示更新クラスタ及び容量性検知区間３２０を再配置又は変更して視覚的乱れを防止又は除去する異なる技法を図示するが、しかしながら、この開示は、これらの技法のみに限定されず、視覚的乱れを防止する他の技法に頼ることもできる。さらなる実施形態において、フレーム内空白区間の位置は、表示フレームから表示フレームへと無作為に変更することができる。さらに、容量性検知区間の開始前に表示を更新するために制御される共通電極又は次の容量性検知区間のために制御される共通電極は、表示フレームから表示フレームへと変化させることができる。さらに、容量性検知区間３２０の長さは、表示フレームのすべての容量性検知区間が同じ長さとはならないように、表示フレーム内で変更することができる。

【0073】

[0081]図８は、本明細書に開示された実施形態に従い、表示更新に静電容量検知の区間をインターリーブする方法を図示する。方法８００は、フレームデータに基づいて表示画面の画素を更新する処理システムに表示フレームを送信する動画源を用いてステップ８０５で開始する。動画源は、大きなまとまりとして−すなわち、一度にすべてのデータ−又は断続的に−すなわち、表示フレームの小さなまとまりが間隔をもって送信される−のいずれかで表示フレームを送信することができる。

【0074】

[0082]ステップ８１０において、処理システムの制御モジュールは、受信した表示フレームデータに基づいて表示画面の１つ又は複数の表示行を更新する。制御モジュールは、例えば、表示画面において画素を更新する電界を発生するための共通電極を含む電極一式を使用することができる。表示行更新の間、制御モジュールは、少なくとも１つの共通電極を選択し、そして当該電極と関連付けられた画素を更新する。いくつかの実施形態において、表示画面は、異なる色画素を各共通電極と関連付けることができる。したがって、制御モジュールは、１つの共通電極を使用して複数の表示更新−例えば、赤、緑、及び青画素の更新−を行うことができる。

【0075】

[0083]ステップ８１５において、表示更新は、フレーム内空白区間の間休止することができる。一実施形態において、表示更新を休止することは、結果として制御モジュールが表示画面において画素を更新することを止めることになる。表示を更新することの代わりに、ステップ８２０において、制御モジュール（又は異なる回路構成モジュール）は、共通電極を使用して静電容量検知を行うことができる。制御モジュールは、共通電極のうちの少なくとも１つ（又は送信電極）で送信信号を制御する。送信信号は、１つ又は複数の受信電極で、結果として生じる信号を発生させる。タッチ検出モジュールは、結果として生じる信号を使用して、入力装置のタッチ感応箇所近くの入力オブジェクトについての位置情報を引き出すことができる。一実施形態において、タッチ検出モジュールは、共通電極と受信電極との間の静電容量又は静電容量の変化を測定する。

【0076】

[0084]一実施形態において、容量性検知区間の時間は、画素更新区間又は表示行更新区間と少なくとも同じ長さとすることができる。例えば、容量性検知区間の時間は、１つ又は複数の共通電極及び受信電極に関する静電容量の変化を判定するのに必要とされる検知周期の数に応じて設定することができる。別の言い方をすれば、入力装置は、共通電極に関する静電容量の正確な測定が検知周期を連続的に−すなわち、実質的な中断なく−送信することによって得ることができるように、フレーム内空白区間の時間を設定することができる。例えば、制御モジュールが静電容量の大きさを正確に得るために１０個の検知周期を必要とする場合、容量性検知区間の時間は、１０個の周期を行うのに少なくとも十分な長さである。

【0077】

[0085]ステップ８２５において、処理システムは、表示を更新することを再開することができる。詳細には、処理システムは、表示フレームデータに基づいて追加の表示行を更新する。さらに、処理システムは、全表示フレームが同時に送信されない実施形態において表示フレームの追加的一部を受信することができる。

【0078】

（表示装置の例）
[0086]図９は、本明細書に開示された一実施形態に従い、電子システムと、表示更新区間に容量性検知区間をインターリーブする入力装置との間で通信するシステムを図示する。入力装置１００は、電子システム１５０、及び組み込まれた検知装置を含む表示装置１０１を含む。図１に関して述べたように、電子システム１５０は、情報を電子的に処理することができるいずれかのシステムを幅広く指す。電子システム１５０のいくつかの非限定例には、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、ネットブック型コンピュータ、タブレット、ウェブブラウザ、電子書籍読み取り装置、及び携帯情報端末（ＰＤＡ）等、あらゆる大きさ及び形状のパソコンが含まれる。電子システム１５０は、表示のために入力装置１００にデータを送信するグラフィックスプロセッサ９０５を含む。詳細には、グラフィックスプロセッサ９０５は表示フレームを入力装置１００に送信し、且つ、これ自体、動画源と表記することができる。プロセッサ９０５は、表示データを発生するいずれかの適当なプロセッサであり、そして、複数のプロセッサ、マルチコアプロセッサ、及びその他を含むことができる。グラフィックスプロセッサ９０５は、グラフィックス処理を行う専用プロセッサ又は多目的プロセッサとすることができる。

【0079】

[0087]入力装置１００は、一実施形態において、電子システム１５０から送信された表示データを受信及び処理することに加えて、電子システム１５０に入力を供給するように構成することができる。入力装置１００は、表示画面９３０及び処理システム１１０を含む。表示画面９３０は、グラフィックスプロセッサ９０５から受信した表示フレームに基づいて更新される１つ又は複数の表示行として配列された複数の画素を含む。電子システム１５０は、表示フレームにおいて、水平及び垂直空白区間のための組み込み区間を含む。処理システム１１０は、これらの組み込みタイミング区間を変更又は再配分して、上記で論じたフレーム内空白区間を発生させることができる。例えば、表示フレームが各水平空白区間に１００μｓを指定する場合、処理システム１１０は、各水平空白区間から９０μｓを使用して、表示フレーム更新に１つ又は複数のフレーム内空白区間を挿入することができる。

【0080】

[0088]処理システム１１０は、入力装置１００のハードウェアを動作させて、検知領域−例えば、表示画面９３０のある部分−における入力を検知するように構成することができる。処理システム１１０は、１つ又は複数の集積回路（ＩＣ）及び／又は他の回路構成要素のうちの一部又はすべてを備える。示すように、一実施形態において、処理システム１１０は、少なくとも、表示制御モジュール９１０、バッファ９１５、タッチ制御モジュール９２０、及び通信インターフェース９２５を含む。通信インターフェースは、電子システム１５０に、より詳細には、接続９４０を介してグラフィックスプロセッサ９０５に通信可能に結合される。通信インターフェース９２５は、バッファ９１５に記憶されるグラフィックスプロセッサ９０５からの表示フレームを受信する。しかしながら、いくつかの実施形態において、入力装置は、受信された表示フレーム部分を記憶する一時記憶装置必要としないことができ（すなわち、フレームデータは、受信されるのと同じ速さで処理される）、このため、バッファ９１５は省略することができる。インターフェース９２５は、以下により詳細に論じられる１つ又は複数の異なる制御信号を使用する電子システム１５０と通信することができる。一実施形態において、通信インターフェース９２５は、バス、ネットワーク、又は他の有線若しくは無線相互接続を使用する接続９４０に沿って、電子システムへデータを送信することができると共に、電子システムからデータを受信することができる。

【0081】

[0089]処理システム１１０は、バッファ９１５を使用して、グラフィックスプロセッサ９０５から受信した表示フレームを一時的に記憶することができる。バッファ９１５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、複数の双方向ラッチメモリ素子、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、及びその他等のいずれかのメモリ記憶素子とすることができる。さらに、バッファ９１５は、１つのＩＣに、処理システム１１０における他の要素のすべてと共に組み込むことができ、又は「チップ外部」に配置され、そして、処理システム１１０の他の構成要素と通信可能に結合することができる。さらに他の実施形態において、バッファ９１５は、電子システム１２０の一部として、及び／又はグラフィックスプロセッサ９０５の一部として組み込むことができる。バッファ９１５は、少なくとも１つの表示フレームを記憶するのに十分な記憶容量を有するように作製することができる。別の言い方をすれば、バッファ９１５は、表示画面９３０において各画素を更新するのに十分なデータを記憶することが可能である。処理システム１１０が表示バッファに基づいて表示画面９３０の更新を終えるとき、バッファ９１５は、グラフィックスプロセッサ９０５から送信された別の表示フレームによって消去又は書き換えることができる。

【0082】

[0090]あるいは、バッファ９１５は、表示フレームの一部のみ−すなわち、表示フレームにおける表示行更新の一部を行うのに十分なデータのみ−を記憶する能力を有してもよい。この実施形態において、グラフィックスプロセッサ９０５は、表示フレームの個別のまとまりを処理システム１１０に送信することができる。グラフィックスプロセッサ９０５は、例えば、バッファ９１５に記憶された表示フレームのまとまり（例えば、１０個の表示行更新に対応するデータ）を移動し、処理システム１１０がデータに基づいて表示を更新するのを待って、そして処理システム１１０が追加データを要求した後に追加のまとまり−例えば、１０個のさらなる表示行−を送信することができる。しかしながら、これは、処理システム１１０が表示画面９３０を更新することができるよりも速く接続９４０がデータを送信することができることを前提とする。そうでない場合には、バッファ９１５は、表示９３０を更新するためにすでに使用されたデータを、電子システム１５０から受信した新しいデータと絶えず交換することができる。すなわち、接続９４０は、データを一気に送信するのではなく、データを絶えず送信している。

【0083】

[0091]表示制御モジュール９１０は、共通電極９３５を制御する回路構成を含むことができる。処理システム１１０は、表示画面９３０がグラフィックスプロセッサ９０５から受信した表示フレームに基づいて更新されるように、表示制御モジュール９１０を制御することができる。すなわち、表示制御モジュール９１０は、バッファ９１５に記憶された情報を使用して、表示画面９３０において画素を更新する。入力装置１００において、表示制御モジュール９１０は、共通電極のみに接続されるが、モジュール９１０は、共通電極９３５と連携して制御される第２の対応する電極一式又はトランジスタに結合されて画素を更新することもできる。

【0084】

[0092]処理システム１１０は、容量性検知を行うタッチ制御モジュール９２０を含む。処理システムは、表示制御モジュール９１０とタッチ制御モジュール９２０との間で共通電極９３５の制御を切り替える能力も有する。２つの別個の要素として示されているが、表示制御モジュール９１０の回路構成要素又はファームウェア及びタッチ制御モジュール９２０の回路構成要素又はファームウェアは、１つの要素に結合すること又は１つの処理システムＩＣに組み込むことができる。処理システム１１０が表示更新を一旦休止すると、タッチ制御モジュール９２０は、共通電極と受信電極（不図示）との間の静電容量の変化を検出する共通電極９３５で送信信号を制御する。静電容量検知がフレーム内更新区間の間で起こる場合、静電容量検知（又は静電容量検知の一部）が一旦完了すると、処理システム１１０は、表示制御モジュール９１０を使用して、受信した表示フレームに基づいて表示画面９３０の更新を再開する。

【0085】

[0093]処理システム１１０及び電子システム１５０は、１つ又は複数の制御信号を使用して、どのように又はいつ表示フレームを送信するかを通信及び調整することができる。たとえ処理システム１１０が最も早いデータビットレートと同じレートで表示を更新することができないとしても、接続９４０が表示フレームを処理システム１１０に最も早いデータビットレートで送信するように、表示ドライバ１０１を設計することができる。可能な限り大きなデータを送信することは、接続９４０が使用される時間を最小限にすることができ、これによって入力装置１００の電池寿命を延ばすことができる。

【0086】

[0094]一実施形態において、処理システム１１０は、制御信号を使用して、電子システム１５０及び処理システム１１０からの表示フレームデータの流れを休止することができる。電子システム１５０は、バッファ９１５から処理されたデータの量を含む処理システム１１０からの状態標識信号を受信することができる。例えば、処理システム１１０は、状態信号を使用して、バッファ９１５におけるデータのどれくらいが処理されたかを電子システム１５０に通知することができる。例えば、バッファ９１５が２０個の表示行を更新するのに十分なデータを保持する場合、処理システム１１０は、１９個の表示行が更新されたときに状態標識を使用して警報を送信することができる。電子システム１５０は、警報を使用して、予測される表示フレームレートを外挿法により推定することができる。すなわち、警報が予測可能な間隔で到達する場合、電子システム１５０は、処理システム１１０に表示フレームを送信するレート−例えば、１００μｓ毎に表示フレームの２０個の行を送信する−を推定することができる。このため、たとえ状態信号がもはや送信されないとしても、電子システム１５０は、推定されたレートを使用して、更新された表示データの送信を継続することができる。あるいは、電子システム１５０又は処理システム１１０は、あるレートで動作するように予め構成することができ、このため、状態信号は必要とされない。

【0087】

[0095]しかしながら、推定されたレートは、表示更新が休止されてフレーム内空白区間の間に静電容量検知を行うとき、バッファ９１５にアンダーフロー又はオーバーフローを生じさせるかもしれない。例えば、図７Ｂ及び７Ｃは、後の表示フレームにおいて表示更新クラスタ５０５及び容量性検知区間３２０を再配置することを示す。図７Ｂを参照すると、表示フレームは表示更新クラスタで開始しないので、電子システム１５０が、オーバーフローを生じさせるかもしれない、バッファ９１５のフレームデータをまだ処理していなかったとしても、接続９４０を使用して追加フレームデータを送信することができる。あるいは、図７Ｃを参照すると、表示更新クラスタ５０５Ｊは第１のフレームにおける他のクラスタ５０５Ａ〜Ｄよりも長い時間を有する。したがって、処理システム１１０は、表示制御モジュール９１０がバッファ９１５におけるデータを放出し、結果としてアンダーフローを生ずるときでさえ、表示更新クラスタ５０５Ｊの間に表示画面を更新することをなお試みることができる。したがって、処理システム１１０及び電子システム１５０は、バッファのアンダーフロー及びオーバーフローを軽減又は防止するために、推定されたレートを変更する又は異なる通信技法を使用する必要があり得る。

【0088】

[0096]一実施形態において、処理信号１１０は、状態信号を使用して表示更新を休止することによってアンダーフロー又はオーバーフローを防止することができる。例えば、処理システム１１０は、表示更新クラスタ区間とフレーム内ブロック区間との間をいつ切り換えるのかを決定する論理を含むことができる。静電容量検知を開始することを一旦決定すると、処理システムは、状態信号に応答して更新を送信することを止める。この実施形態において、電子システム１５０は、推定されたレートを頼らずに、表示フレームをいつ送信するかを決定し、そしてその代わりに、状態信号で警報を受信することに応答して表示フレームを送信する。一実施形態において、処理システム１１０は、共通電極９３５の制御をタッチ制御モジュール９２０へ切り替えること及び状態信号でバッファの使用の更新を送信することを止めることによって表示更新を休止する。更新又は警報を受信することなく、グラフィックスプロセッサ９０５は、表示フレーム、又は表示フレームの一部を処理システム１１０に送信することを一時的に停止する。処理システム１１０が、表示の更新を再開することを決定すると−すなわち、フレーム内ブロック区間が完了した又は完了しようとしていると−、状態信号は、部分（又は全部）表示フレームを処理システム１１０に送信することによって応答する電子システム１５０に警報を送信することができる。待ち時間又は他の処理時間のために、フレーム内空白区間が一旦完了すると表示行更新を開始することができることを確保するため、フレーム内空白区間が終える前に、処理システム１１０は、電子システム１５０にさらなる表示フレームデータを送信することを命令することができる。処理システム１１０が、フレームデータの送信を休止することを電子システム１５０に命令する、異なる又は別個の制御信号を使用することができることを留意すべきである。例えば、処理システム１１０は、状態信号を使用してバッファの使用の更新を送信することを継続することができるであろうが、電子システム１５０が第２の制御信号を使用してさらなるデータを送信することを防止することができるであろう。表示更新クラスタ及びフレーム内ブロック区間の配置及び時間が後のフレーム間で変化するときでさえ、電子システム１５０からのフレームデータの流れを絞ることは、バッファ９１５の大きさを最小限にすることができる。

【0089】

[0097]別の実施形態において、電子システム１５０は、表示の更新をいつ休止するか−すなわち、フレーム内空白区間をいつ挿入するか−を制御することができる。例えば、グラフィックスプロセッサ９０５は、処理システム１１０が、表示制御モジュール９１０を使用して表示を更新することと、タッチ制御モジュール９２０を使用して静電容量検知を行うこととを切り替えるときを制御する必要な論理を有することができる。この実施形態において、電子システム１５０は、表示更新クラスタ及びフレーム内空白区間の配置を制御するので、状態信号は必要としないことができる。例えば、プロセッサ９０５は、処理システム１１０が表示フレームの一部−例えば、１つの表示行−を更新するのに必要とされる時間の長さ及びバッファ９１５の大きさがメモリに記憶されるように、再構成することができる。この知識に基づいて、バッファがアンダーフロー又はオーバーフローを経験することを防止する方法で、電子システム１５０は、１つのまとまり又は断続的な部分のいずれかとしての表示フレームを処理システム１１０に送信することができる。さらに、視覚的乱れを防止するために、グラフィックスプロセッサ９０５の論理は、表示フレームにおける表示更新クラスタ及びフレーム内空白区間の配置及び／又は時間を変化させることができる。乱れを防止する選択された技法に基づいて、グラフィックスプロセッサ９０５は、制御信号を使用してディスプレイの更新を休止する。すなわち、制御信号は、共通電極９３５の制御を表示制御モジュール９１０からタッチ制御モジュール９２０に切り替えることを処理システム１１０に命令する。

【0090】

（結論）
[0098]表示画面を有する入力装置は、表示行における画素に対応する共通電極を選択的に制御させることによって周期的に画面を更新（リフレッシュ）する。一般に、入力装置は、表示フレームの各表示行（及び各画素）が更新されるまで各電極を制御させる。表示を更新することに加えて、入力装置は、近接検知箇所として表示画面を使用する容量性検知を行うことができる。これを行うために、入力装置は、表示フレームに基づいて表示を更新する区間の間に容量性検知の区間をインターリーブすることができる。例えば、入力装置は、表示画面の表示行の第１の半分部分を更新し、表示更新を休止し、容量性検知を行い、及び表示行の残部の更新を終了することができる。このようにして、１つの表示フレームに基づいて画面を更新することに必要な時間区間は、容量性検知の１つ又は複数のインターリーブされた区間を含む。またさらに、入力装置は、表示を更新すること及び容量性検知を行うことの両方のために共通電極を使用することができる。

【0091】

[0099]本明細書に述べられた実施形態は、本技法及びその特定の適用に従い実施形態を最も分かりやすく説明するため、及びこれによって当業者が本発明を実施及び使用できるようにするために提示された。しかしながら、当業者であれば、前述の説明及び例が、図示及び例示の目的のためだけに提示されたことを理解するであろう。記述したような説明は、網羅的であること又は開示された通りの形態に本発明を限定することを意図するものではない。

【0092】

[00100]前述を考慮して、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】