显示系统及显示方法
文献发布时间:2023-06-19 19:07:35
技术领域
本发明涉及对利用静电电容的变化而输入的信息进行显示的显示系统及显示方法。
背景技术
存在利用静电电容的变化而接受对显示装置的输入面的操作的投影型静电电容式的触摸面板。通过人体与输入面接触,该触摸面板对矩阵状地配置的电极中的在接触部位配置的电极处的静电电容的变化进行检测。由此,触摸面板将静电电容发生变化的位置检测作为人体的接触部位。
就专利文献1的戳印系统而言,将电压脉冲信号输入至触摸面板的输入设备使能够到达触摸面板的电场的电场强度以与在触摸面板处检测到触摸的定时(timing)同步的方式时序式地发生变化。由此,触摸面板取得与电压脉冲信号对应的数据。
专利文献1:日本特开2017-068793号公报
发明内容
但是,在上述专利文献1的技术中,只能在从输入设备向触摸面板的方向上发送信息。因此,存在以下问题,即,在作为触摸面板的显示装置与输入设备之间无法进行双向通信。在无法进行双向通信的情况下,例如在显示装置检测到输入设备的接触时,显示装置无法向输入设备发送振动指示等,因而,输入设备的操作者无法确认显示装置已经与输入设备接触这一情况。
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于得到能够在输入设备与显示装置之间实现双向通信的显示系统。
为了解决上述课题,实现目的,本发明的显示系统具有投影型静电电容式的显示装置,该显示装置具有由多个第1电极构成的第1电极组,并且该显示装置对与被输入至第1电极组的第1信息对应的显示对象进行显示,并且接受经由第1电极组的触摸操作。另外,本发明的显示系统具有输入设备,该输入设备具有由多个第2电极构成的第2电极组,并且该输入设备在与接受触摸操作的接受面接触的状态下从第2电极组向显示装置输入第1信息。输入设备从第2电极组向第1电极组发送第1信息,并且通过第2电极组而接收从第1电极组发送来的第2信息。显示装置从第1电极组向第2电极组发送第2信息,并且通过第1电极组而接收从第2电极组发送来的第1信息。
发明的效果
本发明涉及的显示系统取得能够在输入设备与显示装置之间实现双向通信的效果。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的显示系统的结构的框图。
图2是表示实施方式涉及的显示系统的结构的斜视图。
图3是表示实施方式涉及的显示装置所具有的检测电极组的结构的图。
图4是表示实施方式涉及的输入设备所具有的设备电极组的结构的图。
图5是表示由实施方式涉及的显示系统进行的显示处理的处理流程的流程图。
图6是表示实施方式涉及的输入设备具有吸附部的情况下的设备电极组的结构的图。
图7是表示实现实施方式涉及的显示装置的硬件结构例的图。
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明的实施方式涉及的显示系统及显示方法详细地进行说明。
实施方式
图1是表示实施方式涉及的显示系统的结构的框图。图2是表示实施方式涉及的显示系统的结构的斜视图。显示系统1具有输入设备20和显示装置10。将与显示装置10的上表面平行的面内的彼此正交的2个轴设为X轴及Y轴。另外,将与X轴及Y轴正交的轴设为Z轴。在本实施方式中,X方向、Y方向及Z方向均是显示装置10中的方向,即使显示装置10移动也不会发生变化。
显示系统1同时地执行向显示装置10的触摸操作的接受处理、和输入设备20与显示装置10之间的静电电容通信。静电电容通信是利用了电极间的静电电容的变化的通信。
另外,显示系统1同时地执行由显示装置10接收输入设备20所发送的信息的处理和由输入设备20接收显示装置10所发送的信息的处理。
输入设备20是用于将信息输入至显示装置10的设备。输入设备20通过与显示装置10的显示画面即显示器14接触而与显示装置10之间进行信息的收发。输入设备20如果从显示装置10接收到信息,则执行与接收到的信息对应的处理。
通过显示系统1的操作者40而使输入设备20与显示器14重叠,由此与显示器14接触,在接触的状态下向显示装置10发送信息,并且接收从显示装置10发送来的信息。输入设备20在底面侧具有设备电极组201,配置有设备电极组201的底面以与配置有显示器14的面平行地接触的方式重叠,从而能够与显示装置10之间进行信息的收发。
显示器14具有矩形的显示画面。在以下的说明中,将显示画面的矩形区域作为由与X方向平行的2条边和与Y方向平行的2条边包围起来的区域而进行说明。因此,在显示器14的上表面配置的显示画面成为与XY平面平行的面。
操作者40使输入设备20与显示器14的显示画面即信息的接受面接触,进行经由显示装置10的信息的输入操作。在显示系统1中,根据接受面上的输入设备20的位置及输入设备20的种类,显示装置10对各种显示对象进行显示。另外,在显示系统1中,根据接受面上的输入设备20的朝向的变化,显示装置10使显示对象发生变化。
显示对象的例子是进度环51。进度环51对动作的进展情况可视化地进行显示。进度环51在显示装置10的显示画面上显示于输入设备20的底面与显示装置10的上表面之间的接触区域的外侧区域(以下,有时称为对象显示区域)。
对象显示区域的例子是将输入设备20与显示装置10之间的接触区域包围起来的圆环状区域。进度环51的显示根据对输入设备20的操作而发生变化。输入设备20是通过变更其在显示器14的接受面上的位置或旋转方向而进行操作的。
输入设备20如果被操作者40操作,则对操作内容进行检测,将与操作内容对应的信息发送至显示装置10。输入设备20具有可由操作者40握持的形状。输入设备20例如呈圆柱状,圆柱的侧面供操作者40握持。另外,通过操作者40,输入设备20以底面与显示器14的显示画面接触的方式重叠。另外,通过操作者40,使得输入设备20在显示画面上以柱轴为中心而旋转。即,输入设备20以柱轴与Z轴方向平行,底面为与XY平面平行的面的方式与显示器14接触,在该接触面内进行旋转。输入设备20将显示装置10上的旋转量等作为操作内容进行检测而发送至显示装置10。
输入设备20的在显示画面上的旋转量例如对应于对工作机械这样的特定装置(未图示)的操作。即,通过输入设备20的旋转,从而操作与显示装置10连接的特定装置。此外,也可以通过输入设备20的旋转而操作显示装置10。输入设备20的例子是对特定装置进行操作的转盘。
显示装置10是投影型静电电容式的触摸面板。就显示装置10而言,如果在显示画面上重叠输入设备20,则从输入设备20接收信息,对与接收到的信息对应的显示对象进行显示。显示装置10从输入设备20接收的信息是第1信息。第1信息的例子是后述的识别信息等。输入设备20从显示装置10接收的信息是第2信息。第2信息的例子是后述的振动指示。
另外,如果输入设备20移动,则显示装置10对与移动相应的信息进行显示。具体地说,如果重叠了输入设备20,则显示装置10在重叠的位置处显示进度环51。另外,如果使输入设备20旋转,则显示装置10将与旋转量对应的指令发送至特定装置,并且使进度环51的显示变化为与旋转量对应的显示。例如,在通过输入设备20对特定装置的电压值进行操作的情况下,显示装置10将与操作量即旋转量对应的电压值通知给特定装置,并且以对所通知的电压值进行表示的方式使进度环51的显示发生变化。这样,显示装置10根据对输入设备20的操作而对进度环51进行交互表达。另外,显示装置10如果被进行了触摸操作,则执行与触摸操作对应的处理。
输入设备20具有波形生成电路21、输入部22、传感器23、振动部24及设备电极组201。显示装置10具有检测电路11、数据存储部12、数据处理部13、显示器14及显示生成部15。另外,显示器14具有检测电极组101。
传感器23对输入设备20与显示装置10接触这一情况及输入设备20的动作进行检测。在输入设备20为圆柱的情况下,传感器23对输入设备20的底面与显示画面接触这一情况和输入设备20的在显示画面上的旋转量进行检测。该情况下的传感器23是接触传感器及角度传感器。
传感器23如果检测到输入设备20与显示装置10接触,则将表示接触这一情况的接触信息发送至输入部22。另外,传感器23将检测到的旋转量发送至输入部22。输入部22将从传感器23发送来的接触信息及旋转量输入至波形生成电路21。被输入至波形生成电路21的旋转量是后述的设备操作信息。
波形生成电路21与设备电极组201连接。波形生成电路21是生成表示特定的信息的由特定图案的波形示出的电压脉冲信号即脉冲波形的电压信号的电路。此外,波形生成电路21也可以生成在串行传输中使用的8位的信号来取代由0和1表示的电压脉冲信号。波形生成电路21如果接收到接触信息,则生成表示识别信息的电压脉冲信号及表示设备操作信息的电压脉冲信号。
识别信息是对输入设备20进行识别的信息。设备操作信息是对输入设备20的操作的信息。在设备操作信息中包含由传感器23检测到的旋转量等信息。波形生成电路21如果从输入部22接收到接触信息,则将识别信息作为电压脉冲信号而发送至设备电极组201。另外,波形生成电路21如果从输入部22接收到旋转量,则将表示旋转量的设备操作信息作为电压脉冲信号而发送至设备电极组201。
设备电极组201配置于输入设备20的底面侧。设备电极组201是被用于与显示装置10之间的静电电容通信的电极。设备电极组201由多个电极构成。输入设备20的底面是与显示装置10的上表面接触的面。
设备电极组201的各电极发送由波形生成电路21生成的电压脉冲信号。另外,设备电极组201的各电极也能够接收从显示装置10发送来的电压脉冲信号。设备电极组201的一部分的电极向显示装置10发送电压脉冲信号,其余电极从显示装置10接收电压脉冲信号。由此,设备电极组201同时地执行电压脉冲信号的发送和接收。这样,设备电极组201具有发送天线的功能和接收天线的功能。
设备电极组201从显示装置10接收的电压脉冲信号的例子是使输入设备20振动的振动指示的信号。显示装置10在从输入设备20接收到信息的情况下,将振动指示发送至输入设备20。例如,显示装置10如果检测到输入设备20已被操作这一情况,则将振动指示发送至输入设备20。另外,显示装置10如果检测到输入设备20的底面已与显示器14接触这一情况,也可以将振动指示发送至输入设备20。通过输入设备20的振动,从而操作者40能够确认正在从输入设备20向显示装置10发送信息或显示装置10检测到输入设备20的接触。
振动部24按照来自显示装置10的振动指示而执行振动功能。即,如果设备电极组201接收到振动指示,则振动部24使输入设备20振动。
输入设备20的底面与振动部24振动的部位经由弹簧等弹性体而连接。因此,即使振动部24使输入设备20振动,输入设备20的底面与显示装置10的上表面之间的接触位置也不会偏移。
显示器14具有对信息进行显示的显示画面。检测电极组101在显示装置10的上表面侧配置于显示画面内。检测电极组101是被用于触摸操作及与输入设备20之间的静电电容通信的电极。检测电极组101由多个检测电极构成。对于检测电极组101,以相邻的检测电极间成为特定的静电电容的方式配置各检测电极。检测电极组101的检测电极间的静电电容通过输入设备20与显示装置10重叠而发生变化。另外,检测电极组101的检测电极间的静电电容通过由操作者40触摸显示画面而发生变化。
检测电路11与检测电极组101连接。检测电路11对相邻的检测电极施加电压,对施加了电压时的静电电容的变化进行检测。如果输入设备20与显示器14重叠,则检测电极组101所包含的检测电极中的重叠有输入设备20的部位的静电电容发生变化。检测电路11通过对该静电电容的变化进行检测而对输入设备20的位置及形状的信息即位置形状信息进行检测。位置形状信息包含输入设备20与显示画面重叠时的显示画面上的位置的信息及输入设备20的底面的形状的信息。检测电路11使检测到的位置形状信息存储于数据存储部12。
另外,如果操作者40对显示器14进行触摸操作,则检测电极组101所包含的检测电极中的被触摸的部位的静电电容发生变化。检测电路11通过对该静电电容的变化进行检测,从而对向显示器14的触摸操作进行检测。检测电路11将表示检测到的触摸操作的触摸操作信息发送至数据处理部13。
另外,检测电极组101的电极中的与输入设备20接触的区域的电极被用于静电电容通信。静电电容通信所使用的电极中的一部分的电极成为发送用的电极,其余电极成为接收用的电极。
检测电极组101所具有的静电电容通信的发送用的各电极(以下,有时称为静电发送电极)将由数据处理部13等生成的电压脉冲信号发送至输入设备20。检测电极组101所具有的静电电容通信的接收用的各电极(以下,有时称为静电接收电极)接收从输入设备20发送来的电压脉冲信号。由此,检测电极组101同时地执行电压脉冲信号的发送和接收。这样,检测电极组101具有发送天线的功能和接收天线的功能。
另外,检测电路11基于从输入设备20经由检测电极组101而发送来的电压脉冲信号,对识别信息及设备操作信息进行检测。检测电路11将识别信息及设备操作信息发送至数据处理部13。
数据处理部13基于识别信息而决定要显示的进度环51。向显示装置10预先储存有表示进度环51与识别信息之间的对应关系的对应关系信息。数据处理部13基于该对应关系信息和从检测电路11发送来的识别信息而决定要显示的进度环51。数据处理部13将决定出的进度环51发送至显示生成部15。另外,数据处理部13从数据存储部12读出位置形状信息而发送至显示生成部15。
另外,数据处理部13基于设备操作信息而生成变更了显示内容的进度环51。数据处理部13将生成的进度环51发送至显示生成部15。另外,数据处理部13将触摸操作信息发送至显示生成部15。
显示生成部15生成表示从数据处理部13发送来的进度环51的显示图像。显示生成部15使进度环51显示于显示器14的显示画面上的区域中的与位置形状信息对应的区域即对象显示区域。另外,显示生成部15生成与触摸操作信息对应的显示图像而使其显示于显示画面。显示器14对进度环51、与触摸操作信息对应的显示画面等进行显示。
图3是表示实施方式涉及的显示装置所具有的检测电极组的结构的图。作为第1电极组的检测电极组101配置于显示器14的上表面侧。在图3中示出了从上表面侧观察显示器14的情况下的检测电极的配置例。
检测电极组101具有以X坐标共通的方式排列有多个检测电极的X电极列和以Y坐标共通的方式排列有多个检测电极的Y电极列。X电极列的各检测电极在与Y方向平行的方向上排列,Y电极列的各检测电极在与X方向平行的方向上排列。检测电极组101所包含的检测电极是第1电极。
在图3中示出了检测电极组101具有10个X电极列和6个Y电极列的情况。X电极列的X坐标是X1至X10,Y电极列的Y坐标是Y1至Y6。
X坐标为X1的X电极列串联连接有6个检测电极。同样地,X坐标为X2至X10的各X电极列串联连接有6个检测电极。另外,Y坐标为Y1的Y电极列串联连接有11个检测电极。同样地,Y坐标为Y2至Y6的各Y电极列串联连接有11个检测电极。
X电极列的各检测电极的Z坐标相同。另外,Y电极列的各检测电极的Z坐标相同。X电极列与Y电极列配置于不同的层。即,配置有X电极列的Z坐标与配置有Y电极列的Z坐标为不同的坐标。在配置有X电极列的面与配置有Y电极列的面之间配置有具有特定的介电常数的电介质层。
检测电极组101中的重叠有输入设备20的区域以外的检测电极被用于触摸操作的检测。例如,在从上表面观察检测电极组101的情况下,如果触摸了(X,Y)=(X5,Y3)的位置,则该位置的静电电容发生变化。显示装置10通过对该静电电容的变化进行检测,从而对触摸位置进行检测。显示装置10对向任意的X电极列施加了电压时的各Y电极列处的静电电容的变化进行检测。显示装置10例如向X坐标为Xn(n是1至10的任意的自然数)的X电极列施加电压。然后,显示装置10对在Y坐标为Ym(m为1至6的任意的自然数)的Y电极列处静电电容是否发生了变化进行判定。
显示装置10在向X坐标为X1的X电极列施加了电压时,针对Y坐标为Y1的Y电极列至Y坐标为Y6的Y电极列依次判定静电电容是否发生了变化。同样地,显示装置10在向X坐标为X2的X电极列施加了电压时,针对Y坐标为Y1的Y电极列至Y坐标为Y6的Y电极列依次判定静电电容是否发生了变化。这样,显示装置10向X坐标为X1至X10的各X电极列依次施加电压,并且在向X坐标为Xn的X电极列施加了电压的情况下,针对Y坐标为Y1的Y电极列至Y坐标为Y6的Y电极列依次判定静电电容是否发生了变化。由此,显示装置10能够检测出触摸了显示器14的哪个位置。此外,向X电极列的电压的施加的顺序可以是以任意的顺序进行的。另外,Y电极列处的静电电容的变化的判定可以以任意的顺序进行。
另外,检测电极组101中的重叠有输入设备20的区域(以下,称为静电通信区域)的检测电极被用于静电电容通信。静电通信区域的检测电极的一部分成为静电发送电极,其余成为静电接收电极。成为静电发送电极的检测电极向输入设备20发送电压脉冲信号,成为静电接收电极的检测电极从输入设备20接收电压脉冲信号。配置有检测电极组101的区域中的静电通信区域是第1区域,静电通信区域以外的区域即后述的触摸检测区域是第2区域。
在检测电极组101中,任意的检测电极都可以成为静电发送电极,任意的检测电极都可以成为静电接收电极。另外,在静电通信区域的检测电极中,也可以存在既未被设定为静电发送电极也未被设定为静电接收电极的电极。
图4是表示实施方式涉及的输入设备所具有的设备电极组的结构的图。作为第2电极组的设备电极组201配置于输入设备20的底面侧的圆形区域。在图4中示出了从底面侧观察输入设备20的情况下的设备电极组201的配置例。在图4中,将与输入设备20的底面平行的面内的彼此正交的2个轴设为A轴及B轴。另外,将与A轴及B轴正交的轴设为C轴。在本实施方式中,A方向、B方向及C方向均是输入设备20中的方向,即使输入设备20移动也不会发生变化。
设备电极组201具有以A坐标共通的方式排列有多个检测电极的A电极列和以B坐标共通的方式排列有多个检测电极的B电极列。A电极列的各检测电极在与B方向平行的方向上排列,B电极列的各检测电极在与A方向平行的方向上排列。设备电极组201所包含的电极是第2电极。
在图4中示出了设备电极组201具有2个A电极列和2个B电极列的情况。A电极列的A坐标为A1及A2,B电极列的B坐标为B1及B2。
A坐标为A1、A2的A电极列分别串联连接有3个电极。另外,B坐标为B1、B2的B电极列分别串联连接有3个电极。
A电极列的各检测电极的C坐标相同。另外,B电极列的各检测电极的C坐标相同。A电极列与B电极列配置于不同的层。即,配置有A电极列的C坐标与配置有B电极列的C坐标为不同的坐标。在配置有A电极列的面与配置有B电极列的面之间配置有具有特定的介电常数的电介质层。
设备电极组201的各电极被用于静电电容通信。设备电极组201的电极的一部分成为发送电极,其余成为接收电极。成为发送电极的电极向显示装置10发送电压脉冲信号,成为接收电极的电极从显示装置10接收电压脉冲信号。
在设备电极组201中,任意的电极都可以成为发送电极,任意的检测电极都可以成为接收电极。另外,在设备电极组201所包含的电极中,也可以存在既未被设定为发送电极也未被设定为接收电极的电极。
图5是表示由实施方式涉及的显示系统进行的显示处理的处理流程的流程图。通过操作者40,输入设备20与显示装置10的输入画面重叠(步骤S10)。具体地说,配置有设备电极组201的输入设备20的底面侧与配置有检测电极组101的显示装置10的上表面侧重叠。
显示装置10对表示输入设备20的在显示装置10上的位置及形状的位置形状信息进行检测(步骤S20)。在显示装置10中,检测电极组101及检测电路11对位置形状信息进行检测。具体地说,检测电路11基于检测电极组101所包含的X电极列中的施加了电压的X电极列的X坐标和检测电极组101所包含的Y电极列中的静电电容发生了变化的Y电极列的Y坐标,对位置形状信息进行检测。
显示装置10对位置形状信息进行存储(步骤S30)。具体地说,检测电路11将位置形状信息储存于数据存储部12。
显示装置10基于位置形状信息对静电通信区域进行设定(步骤S40)。具体地说,检测电路11基于在数据存储部12储存的位置形状信息对静电通信区域进行设定。检测电路11将位置形状信息发送至数据处理部13。
显示装置10针对静电通信区域而设定静电发送电极及静电接收电极(步骤S50)。具体地说,数据处理部13将静电通信区域所包含的检测电极中的一部分的检测电极设定为静电发送电极,将其余检测电极设定为静电接收电极。
输入设备20如果与显示装置10重叠而检测到与显示装置10之间的接触,则从设备电极组201将由电压脉冲信号表示的识别信息发送至显示装置10(步骤S60)。具体地说,由传感器23对输入设备20已与显示装置10重叠这一情况进行检测,将表示输入部22已与显示装置10接触这一情况的接触信息发送至波形生成电路21。波形生成电路21生成表示识别信息的电压脉冲信号。设备电极组201将由波形生成电路21生成的表示识别信息的电压脉冲信号发送至显示装置10。在这种情况下,设备电极组201将表示识别信息的电压脉冲信号从电极中的被设定为静电发送电极的检测电极进行发送。
显示装置10通过检测电极组101而接收由电压脉冲信号表示的识别信息(步骤S65)。具体地说,检测电极组101从检测电极中的被设定为静电接收电极的检测电极接收电压脉冲信号。接收到电压脉冲信号的静电接收电极将接收到的电压脉冲信号发送至检测电路11。检测电路11将电压脉冲信号转换为识别信息。
显示装置10对与识别信息对应的显示对象进行显示(步骤S70)。具体地说,数据处理部13基于表示显示对象与识别信息之间的对应关系的对应关系信息和识别信息而决定显示对象例如进度环51,将决定出的显示对象发送至显示生成部15。另外,数据处理部13基于位置形状信息对显示对象的显示位置进行计算,将计算出的显示位置发送至显示生成部15。
显示生成部15基于从数据处理部13发送来的显示对象及显示位置,生成用于使显示对象显示于显示位置的显示图像。例如,显示生成部15生成用于使进度环51这样的显示对象显示于与位置形状信息对应的区域即对象显示区域的显示图像。显示器14通过对由显示生成部15生成的显示画面进行显示而在对象显示区域中显示进度环51。
输入设备20对是否被操作进行判定(步骤S80)。如果操作者40没有操作输入设备20(步骤S80,No),则输入设备20等待操作者40的操作。
如果操作者40操作了输入设备20(步骤S80,Yes),则输入设备20通过传感器23对操作内容进行检测,将表示操作内容的操作信息从设备电极组201发送至显示装置10(步骤S90)。在操作信息中包含输入设备20的操作方向、对输入设备20的操作量等信息。
显示装置10通过检测电极组101的静电接收电极而接收操作信息(步骤S95)。显示装置10如果接收到操作信息,则通过检测电路11从检测电极组101的静电发送电极发送振动指示(步骤S100)。该振动指示被输入设备20的设备电极组201接收。输入设备20的振动部24按照振动指示使输入设备20振动。
另外,显示装置10如果接收到操作信息,则基于操作信息而决定显示对象的交互表达,生成显示图像而进行显示(步骤S110)。该交互表达是通过使正在显示的显示对象变化为与操作信息对应的显示对象而进行表达的。显示装置10例如在显示对象是进度环51的情况下,使正在显示的进度环51的显示方式变更为与操作信息对应的显示方式。即,显示装置10以可以知晓操作信息的显示方式对进度环51进行显示。
具体地说,数据处理部13决定操作后的进度环51的显示方式,将决定出的显示方式的进度环51发送至显示生成部15。显示生成部15生成表示从数据处理部13发送来的进度环51的显示图像。显示生成部15使操作后的进度环51显示于对象显示区域。
显示装置10将静电通信区域以外的区域设定为触摸检测区域(步骤S120)。显示装置10使与触摸检测区域对应的检测电极组101的检测电极及检测电路11进行动作以用于触摸检测。
显示装置10对静电通信区域中的电容变化的偏移(offset)值进行设定(步骤S130)。具体地说,检测电路11以抵消由输入设备20在静电通信区域中与显示装置10接触引起的电容变化的检测值的影响的方式对偏移值进行设定。在这种情况下,检测电路11基于在数据存储部12储存的位置形状信息而设定偏移值。
检测电路11例如基于在输入设备20在静电通信区域中与显示装置10接触的状态下检测出的静电电容的变化而设定偏移值。此外,检测电路11也可以从输入设备20取得偏移值。另外,检测电路11也可以基于偏移值与识别信息之间的对应关系而设定偏移值。在这种情况下,显示装置10预先存储有偏移值与识别信息之间的对应关系,检测电路11基于该对应关系和识别信息而设定偏移值。
然后,显示装置10判定是否对触摸检测区域进行了触摸操作(步骤S140)。如果操作者40未对触摸检测区域执行触摸操作(步骤S140,No),则显示装置10不使针对触摸检测区域的显示发生变化,等待触摸操作。
如果操作者40对触摸检测区域执行了触摸操作(步骤S140,Yes),则显示装置10执行与触摸操作对应的处理(步骤S150)。具体地说,如果检测电路11接受到触摸操作,则数据处理部13决定要显示于触摸检测区域的信息。要显示于触摸检测区域的信息是表示触摸操作的内容的信息。显示生成部15使表示触摸操作的内容的信息显示于显示器14的触摸检测区域。另外,检测电路11如果接受到触摸操作,则向作为操作对象的特定装置发送与触摸操作对应的指示。
此外,显示系统1也可以在步骤S130的处理之后同时地执行步骤S80的处理和步骤S140的处理。即,显示系统1在设定了静电通信区域及触摸检测区域之后,执行判定是否操作了输入设备20的处理和判定是否进行了触摸操作的处理。而且,显示系统1在操作了输入设备20的情况下执行步骤S90至S130的处理,在进行了触摸操作的情况下,执行步骤S150的处理。显示系统1并行地执行步骤S90至S130的处理和步骤S150的处理。
即,显示系统1也可以同时地执行静电电容通信和触摸面板操作的接受。在这种情况下,显示系统1也可以通过并行地执行由静电电容通信实现的从输入设备20向显示装置10的信息的发送和由静电电容通信实现的从显示装置10向输入设备20的信息的发送而执行双向通信。
另外,步骤S120及S130的处理只要处于步骤S40之后至步骤S140之前的期间即可,可以在任意的定时执行。
另外,检测电路11也可以基于输入设备20的在显示器14上的重心位置和输入设备20的底面的物理尺寸的信息(以下,称为底面信息)而计算位置形状信息。在这种情况下,检测电路11预先对输入设备20的在显示器14上的位置及形状的信息大致进行检测,根据大致的位置及形状的信息而计算输入设备20的在显示器14上的重心位置(X,Y坐标)。
输入设备20的底面信息是由检测电路11从输入设备20取得的。在这种情况下,波形生成电路21将输入设备20的底面信息与识别信息一起发送至显示装置10。
此外,输入设备20的底面信息也可以预先储存于显示装置10内。在这种情况下,显示装置10预先存储有将输入设备20的底面信息与识别信息关联起来的对应信息。然后,检测电路11基于该对应信息和识别信息而取得底面信息。检测电路11基于所取得的底面信息和计算出的重心位置而计算位置形状信息。
输入设备20也可以具有吸附于显示装置10的吸附部。图6是表示实施方式涉及的输入设备具有吸附部的情况下的设备电极组的结构的图。
就具有吸附部31的情况下的设备电极组201而言,与图4所示的设备电极组201相同的电极配置于相同的位置。吸附部31所包含的电极是设备电极组201中的在圆形区域的外周区域配置的电极。在图6所示的设备电极组201的情况下,吸附部31所包含的电极是电极30a~30h。吸附部31是通过由显示装置10对在静电通信区域内的特定区域配置的检测电极施加电压所产生的静电力而吸附于显示画面的吸附机构。
显示装置10通过在检测电极组101所具有的电极之间施加相反相位的电压,从而在配置于输入设备20的底面的吸附部31产生静电力。即,显示装置10对与静电通信区域重叠的检测电极中的与吸附部31重叠的检测电极的电极之间施加相反相位的电压。具体地说,显示装置10对在与电极30a~30h相对的位置处配置的检测电极的电极之间施加相反相位的电压。由此,吸附部31通过与显示装置10之间的电位差而使输入设备20吸附于显示装置10。
例如,显示装置10通过对X坐标为X5的X电极列施加正的电压,对Y坐标为Y4的Y电极列施加负的电压,从而在X坐标为X5的X电极列与Y坐标为Y4的Y电极列之间的从Z方向观察时的交点附近产生静电力。该交点的位置是配置有电极30a~30h的区域内的位置。显示装置10例如通过对X坐标为X5的X电极列施加40V,对Y坐标为Y4的Y电极列施加-40V,从而在(X,Y)=(X5,Y4)的位置处通过80V的电位差而产生静电力。这样,显示装置10通过对成为吸附部31的电极30a~30h的位置施加电压而使输入设备20吸附于显示器14。
设备电极组201的电极中的除电极30a~30h以外的电极即设备电极组201的在中央区域32配置的电极被用作静电发送电极或静电接收电极。在图6所示的设备电极组201的情况下,被用于静电电容通信的电极是在中央区域32配置的4个电极。
设备电极组201的静电通信区域中的成为吸附部31的外周区域与中央区域32相比介电常数高。
通过吸附部31将输入设备20吸附于显示装置10,即使在显示装置10沿铅垂方向竖立的情况下,即在显示画面与铅垂方向平行的情况下,向输入设备20的操作也变得容易。
另外,显示装置10在使输入设备20远离显示装置10的情况下,施加与吸附时相反的电压。由此,输入设备20相对于显示装置10的拆装变得容易。
显示装置10例如以特定的时间为单位依次对电极30a~30h施加电压。此外,在显示系统1中,静电电容通信所使用的电极和被用作吸附部31的电极可以单独地设定,也可以在静电电容通信用和吸附用时以时分方式共享电极。
这里,对显示装置10的硬件结构进行说明。图7是表示实现实施方式涉及的显示装置的硬件结构例的图。
显示装置10能够由处理器100、存储器200、输出装置300、显示器14及检测电路11实现。处理器100的例子是CPU(Central Processing Unit,也称为中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、DSP(Digital Signal Processor))或系统LSI(LargeScale Integration)。存储器200的例子是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read OnlyMemory)。
显示装置10是通过由处理器100读出、执行在存储器200中存储的用于执行显示装置10的动作且可由计算机执行的显示程序而实现的。用于执行显示装置10的动作的程序即显示程序也可以说是使计算机执行显示装置10的流程或方法。
由显示装置10执行的显示程序成为包含数据处理部13和显示生成部15的模块结构,它们被加载至主存储装置上,它们是在主存储装置上生成的。
显示器14具有与输入设备20之间收发信息并且接受触摸操作的接口301。接口301是使用检测电极组101而构成的。
存储器200被用作由处理器100执行各种处理时的临时存储器。存储器200对位置形状信息等进行存储。输出装置300将与触摸操作对应的指令等输出至作为外部装置的特定装置。
显示程序也可以以可安装的格式或可执行的格式的文件存储于计算机可读取的存储介质而作为计算机程序产品进行提供。另外,显示程序也可以经由互联网等网络而提供给显示装置10。此外,关于显示装置10的功能,也可以一部分由专用电路等专用的硬件实现,一部分由软件或固件实现。另外,关于输入设备20,也能够通过与显示装置10相同的硬件结构而实现。
此外,显示装置10也可以取代检测电路11,使用处理器100及存储器200而执行检测电路11的处理。
这样,在实施方式中,输入设备20通过电压脉冲信号将信息从设备电极组201发送至检测电极组101,并且由设备电极组201接收通过电压脉冲信号从检测电极组101发送来的信息。另外,显示装置10通过电压脉冲信号将信息从检测电极组101发送至设备电极组201,并且由检测电极组101接收通过电压脉冲信号从设备电极组201发送来的信息。由此,显示系统1能够在输入设备20与作为触摸面板的显示装置10之间实现双向通信。
另外,显示装置10将配置有检测电极组101的区域中的与输入设备20接触的区域设定为静电通信区域。另外,显示装置10将配置有检测电极组101的区域中的除静电通信区域以外的区域设定为接受触摸操作的触摸检测区域。由此,显示装置10能够同时地执行静电通信区域中的信息的接收处理和触摸检测区域中的触摸操作的接受处理。
以上的实施方式所示的结构表示的是一个例子,也能够与其它的公知技术进行组合,也能够将实施方式彼此进行组合,在不脱离主旨的范围也能够省略、变更结构的一部分。
标号的说明
1显示系统,10显示装置,11检测电路,12数据存储部,13数据处理部,14显示器,15显示生成部,20输入设备,21波形生成电路,22输入部,23传感器,24振动部,30a~30h电极,31吸附部,32中央区域,40操作者,51进度环,100处理器,101检测电极组,200存储器,201设备电极组,300输出装置,301接口。
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