JP2012069083A - 入力検出装置、入力検出方法、入力検出プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】差動検知アルゴリズムを用いて多点入力を正確に検出できる入力検出装置等を提供する。
【解決手段】マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサ１０の入力面への接触入力を検出する入力検出装置に関する。装置は、電極を走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに入力面の端から端まで１ラインずつシフトしながら順次に走査して接触を検出し、走査されるラインの半数の連続するライン及び残りの半数の連続するラインの各組から得られる検出データの間で差分を求める読み取り手段３０と、求められた差分を入力面全体にわたって積分し、接触情報を算出する演算処理手段４０とを有する。演算処理手段４０は、走査される２以上のラインが走査終端部から走査開始部にまたがる場合に得られる積分結果が所定値に満たないならば、走査終端部にあるラインから得られた検出データをリセットする。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力検出装置及び入力検出方法、並びに入力検出プログラム及びその記録媒体に関し、特に、マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサの入力面への接触による入力を検出する入力検出装置、入力検出方法、入力検出プログラム及び記録媒体に関する。

従来から、タッチセンサにおいて、２つの検出電極を用いる差動検知が知られている。差動検知は、センサ内で水平方向又は垂直方向に平行に延在する複数の検出電極をラインごとに順次に走査して得られる検出データと、検出電極とは別個に設けられた基準電極又は検出電極の中から選択されたいずれかの電極から得られる検出データとの間で差分を求め、タッチセンサの入力面への接触による入力を検出するアルゴリズムである（例えば、特開平５−６１５３号公報（特許文献１）及び米国特許出願公開第２０１０／００６０６１０（Ａ１）号明細書（特許文献２）を参照）。このアルゴリズムによれば、入力検出時に受ける周囲ノイズ（例えば、ＬＣＤ駆動ノイズ等）の影響を低減することができるという利点がある。

また、差動検知は、多点接触入力を検出可能なタッチセンサにも適用され得る。米国特許出願公開第２００９／０２７３５７９（Ａ１）号明細書（特許文献３）には、隣接していないが平行に延在する２つの電極ごとに１ラインずつシフトしながら入力を検出し、それら２つの電極で検出されたデータの間で差動出力を求めることが開示されている。

特開平５−６１５３号公報 米国特許出願公開第２０１０／００６０６１０（Ａ１）号明細書 米国特許出願公開第２００９／０２７３５７９（Ａ１）号明細書

しかしながら、多点接触入力を検出可能なタッチセンサに差動検知を適用する場合には、検出データの差分をとる対象である２つの電極の夫々に多点接触入力の夫々の入力があると、それら２つの電極で検出されたデータの間で正しい差動出力が得られないために、多点入力を正確に検出できないという問題があった。

一方、近年、スマートフォン等においては、マルチタッチスクリーンが多く利用されるようになっているが、多点接触入力を正確に認識できないと、２本の指で画面上の操作対象をつまむように動かして画面を縮小させるピンチインの操作や、２本の指を広げるように動かして画面を拡大させるピンチアウトの操作等を正しく認識できず、誤動作をするおそれがあるという問題がある。

そこで、本発明は、差動検知アルゴリズムを用いて多点入力を正確に検出できる入力検出装置、入力検出方法、入力検出プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサの入力面への接触による入力を検出する入力検出装置であって、
前記電極を走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記入力面の端から端まで１ラインずつシフトしながら順次に走査し、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間で差分を求めることで、前記入力面への接触による入力を読み取る読み取り手段
を有する入力検出装置が提供される。

これにより、多点接触入力のうちの１つが基準電極上にある場合に他の接触入力を検出する検出電極との間で正しい差動出力が得られないという従来技術の問題が解消される。

本発明の実施形態に係る入力検出装置は、
前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分し、接触情報を算出する演算処理手段を更に有し、
前記演算処理手段は、前記２以上のラインが前記タッチセンサの入力面において走査終端部から走査開始部にまたがる場合に得られる前記差分の積分結果が所定値に満たないならば、前記積分結果又は前記走査終端部にあるラインの走査により得られた検出データを前記所定値にリセットするリセット手段を有する。

これにより、タッチセンサの入力面のいずれかの１つの端部に多点接触入力の１つがある場合でさえ、差動検知アルゴリズムを用いて多点入力を正確に検出することができる。

本発明の実施形態に係る入力検出装置は、
前記接触情報が所定のデータ系列を有するかどうかを決定することによって、走査開始部及び走査終端部に相当する前記タッチセンサの前記入力面の両端に接触入力があることを検出する端部接触検出手段と、
前記タッチセンサの前記入力面の両端に接触入力があることが前記端部接触検出手段によって検出された場合に、前記データ系列の最小値を前記データ系列の各データ値に加えて、前記接触情報を補正する補正手段と
を更に有してよい。

これにより、タッチセンサの入力面の両端に同時に別個の接触入力がある場合でさえ、これらの多点接触入力を正確に検出することができる。

本発明の実施形態に係る入力検出装置において、前記演算処理手段は、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組が２以上のラインを含む場合に、走査ごとの前記２以上のラインにおける各ラインの位置に基づいて分けられるラインのグループの夫々について積分を行い、前記タッチセンサの入力面全体が走査された後に得られる前記ラインのグループごとの積分結果を結合して前記接触情報を生成してよい。

これにより、一度に走査されるラインの数に関わらず、タッチセンサの入力面の１面全てにわたる正確な接触情報を得ることができる。

本発明の実施形態に係る入力検出装置において、前記読み取り手段は、
走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記電極を順次に選択するセレクタと、
前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間の差分を出力する差動増幅器と
を有してよい。

本発明の実施形態に係る入力検出装置において、前記演算処理手段は、
前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分する積分器と、
前記積分器によって１走査ごとに求められた積分結果を記憶する第１の記憶手段と、
前記積分器によって求められた前記タッチセンサの入力面全体にわたる積算結果を前記接触情報として記憶する第２の記憶手段と、
を有してよい。

本発明の実施形態に係る入力検出装置は、前記接触情報から閾値に満たない低レベルノイズを除去するノイズフィルタを更に有してよい。

本発明の実施形態に係る入力検出装置は、前記タッチセンサの前記入力面に対応付けられた入力画面を表示する表示デバイスに組み込まれてよい。

また、上記目的を達成するため、マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサの入力面への接触による入力を検出する入力検出方法であって、
前記電極を走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記入力面の端から端まで１ラインずつシフトしながら順次に走査し、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間で差分を求めることで、前記入力面への接触による入力を読み取る読み取りステップ
を有する入力検出方法が提供される。

本発明の実施形態に係る入力検出装置は、
前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分し、接触情報を算出する演算処理ステップを更に有し、
前記演算処理ステップは、前記２以上のラインが前記タッチセンサの入力面において走査終端部から走査開始部にまたがる場合に得られる前記差分の積分結果が所定値に満たないならば、前記積分結果又は前記走査終端部にあるラインの走査により得られた検出データを前記所定値にリセットするリセットステップを有する。

また、上記目的を達成するため、マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサの入力面への接触による入力を検出するために、コンピュータを、
前記電極を走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記入力面の端から端まで１ラインずつシフトしながら順次に走査し、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間で差分を求めることで、前記入力面への接触による入力を読み取る読み取り手段
として機能させるための入力検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体が提供される。

本発明の実施形態に係るコンピュータ読み取り可能な媒体において、
前記入力検出プログラムは、前記コンピュータを、更に、
前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分し、接触情報を算出する演算処理手段、及び
前記２以上のラインが前記タッチセンサの入力面において走査終端部から走査開始部にまたがる場合に得られる前記差分の積分結果が所定値に満たないならば、前記走査終端部にあるラインの走査により得られた検出データを前記所定値にリセットするリセット手段
として機能させる。

また、上記目的を達成するため、マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサの入力面への接触による入力を検出するために、コンピュータを、
前記電極を走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記入力面の端から端まで１ラインずつシフトしながら順次に走査し、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間で差分を求めることで、前記入力面への接触による入力を読み取る読み取り手段
として機能させるための入力検出プログラムが提供される。

本発明の実施形態に係る入力検出プログラムは、前記コンピュータを、更に、
前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分し、接触情報を算出する演算処理手段、及び
前記２以上のラインが前記タッチセンサの入力面において走査終端部から走査開始部にまたがる場合に得られる前記差分の積分結果が所定値に満たないならば、前記走査終端部にあるラインの走査により得られた検出データを前記所定値にリセットするリセット手段
として機能させる。

本発明の実施形態によれば、タッチセンサの入力面の端で接触による入力があった場合でさえ、差動検知アルゴリズムを用いて多点入力を正確に検出できる入力検出装置、入力検出方法、入力検出プログラム及び記録媒体を提供することが可能となる。

実施例１に係る入力検出装置の全体構成の一例を示した機能ブロック図である。 タッチセンサの内部構成の一例を示した図である。 実施例１に係る入力検出方法の全体の処理フローの一例を示した図である。 タッチセンサへのデータ入力シーケンスの一例を示した図である。 実施例１に係る入力検出方法の差動検知アルゴリズムの説明図である。 実施例１に係る入力検出方法の差動検知アルゴリズムにより得られる接触情報を表した図である 実施例１に係る入力検出方法の接触情報補正アルゴリズムにより得られる接触情報を表した図である。 実施例２に係る入力検出方法の差動検知アルゴリズムの説明図である。 実施例３に係る入力検出装置の構成の一例を示した図である。 図９に示されたＸ電極及びＹ電極を重ね合わせて構成されるタッチセンサ電極部の構成の一例を示した図である。 実施例４に係る入力検出装置の一例を示した図である。 実施例５に係る入力検出装置の一例を示した図である。 実施例６に係る電子機器の一例を示した図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。

図１は、本発明の実施例１に係る入力検出装置の一例を示したブロック構成図である。なお、図１においては、機能実現のために必要な構成要素のみを抽出して示してある。

図１において、実施例１に係る入力検出装置は、タッチセンサ１０及び接触情報検出部２０を有する。

タッチセンサ１０は、ガラス等の透明な材料で覆われた入力面を有し、入力面が指や導電性を有する物体で接触されることにより入力を受け取る手段である。タッチセンサ１０は、相互に直交するマトリクス状に配置されたＸ電極１１とＹ電極１２とを内部に備える。タッチセンサ１０は、多点検出が可能であれば、種々のタッチセンサが用いられてよいが、例えば、投影型相互容量式タッチセンサが用いられてもよい。投影型相互容量式タッチセンサは、Ｘ電極１１又はＹ電極１２の一方を駆動電極、他方を受信電極として構成される。駆動電極から駆動パルスを供給し、指等の導体が入力面に接触したときに流れる電流から、相互キャパシタンスを測定して入力面への接触を検出する。

Ｘ電極１１は、水平方向の接触入力位置を検出するための電極であり、入力面の垂直（縦）方向に延在して平行に配置される電極である。Ｙ電極２０は、垂直方向の接触入力位置を検出するための電極であり、入力面の水平（横）方向に延在して平行に配置される電極である。図１においては、ストライプ形状の電極が示されているが、垂直方向及び水平方向にライン状に配置された電極同士が直交して交わり、マトリクス状に配置されていれば、Ｘ電極１１及びＹ電極１２の形状は種々の形状で構成することができる。例えば、正方形のダイヤモンドを角で接続するようにして、垂直方向及び水平方向に連続的に配置した構成であってもよい。

タッチセンサ１０の入力面には、検出単位となる所定の座標が設定される。座標は、Ｘ電極１１とＹ電極１２との交点に設定されてもよいし、複数本の電極で静電容量の平均をとるような検出を行う場合には、Ｘ電極１１とＹ電極１２との交点から外れた位置に座標が設定されてもよい。

図２は、本発明の実施例１に係る入力検出装置のタッチセンサ１０の電極構成の一例を示した平面図である。タッチセンサ１０は、縦（垂直）方向に平行に延在する複数のＸ電極１１と、横（水平）方向に平行に延在する複数のＹ電極１２とを備える。Ｘ電極１１とＹ電極１２とは、互いに直交してマトリクス状に配置される。図２においては、Ｘ電極１１がＭ本、Ｙ電極１２がＮ本設けられ、Ｍ×Ｎ（Ｍ行Ｎ列）のマトリクスを構成している。

また、マトリクス状に配置されたＸ電極１１とＹ電極１２とには、マトリクスに対応させてセンサ座標系が設定されている。図２においては、タッチセンサ１０の左下角が（１，１）、右上角が（Ｍ，Ｎ）に設定されている。また、図２においては平面的に描かれているが、Ｘ電極１１とＹ電極１２とは、上下に間隔を有して対向した配置となっている。タッチセンサ１０の入力面に、指やペン等の導体が接触したときに、例えば静電容量式のタッチセンサであれば、Ｘ電極１１とＹ電極１２との間の静電容量が変化し、例えば抵抗膜式であれば、導通が検出されることにより、接触位置が検出される。

本実施例においては、静電容量式タッチセンサを用いた場合を例に挙げて説明する。静電容量式タッチセンサにおいては、（１，１）→（２，１）→・・・→（Ｍ，１）→（２，１）→・・・（Ｍ−１，Ｎ）→（Ｍ，Ｎ）のように、ラインに沿って、１座標点ずつ走査を行って座標ごとの接触情報を読み取り、検出する。１ラインが終わったら次のラインというように、各ラインについて順次に走査が行われ、最終的に全ラインの全座標の接触情報を検出し、タッチセンサ１０の入力面（接触面）の１面総てについて、接触情報を検出する。接触情報には、接触の有無を含む接触の強さのデータと、検出した座標から接触位置が特定されるので、接触位置のデータとが含まれる。

図１に戻る。接触情報検出部２０は、タッチセンサの入力面への接触による入力を検出する手段であって、読み取り部３０と、演算処理部４０と、判定部５０と、ノイズフィルタ６０とを有する。

読み取り部３０は、タッチセンサ１０の入力面への接触による入力を読み取る手段である。図２を参照して説明したように、読み取り部３０は、Ｙ電極１２又はＸ電極１１に沿って走査を行い、各座標の接触入力を読み取ってゆく。具体的に、読み取り部３０は、水平方向又は垂直方向における２以上の隣接する走査ラインの組について差動検知を行い、差動信号を出力する。このために、読み取り部３０は、セレクタ３１及び差動増幅器３２を有する。例えば、水平方向に１ラインずつ下から上へ順次に走査される場合を考える。セレクタ３１は、走査対象としてｉ行目のＹ電極１２［ｉ］を選択するとともに、基準電極として隣接する（ｉ−１）行目のＹ電極１２［ｉ−１］を選択し、これらの電極が差動増幅器３２の入力部に結合されるようにする。次いで、差動増幅器３２は、走査によってＹ電極１２［ｉ］及び１２［ｉ−１］の夫々から得られた検出データの差分をとり、差動信号として出力する。

このように、本実施例に係る入力検出装置では、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる走査において常に同じ電極を基準電極として用いるのではなく、ライン走査ごとに走査対象である電極に隣接する電極を基準電極として用いるようにすることで、多点接触入力のうちの１つが基準電極上にある場合に他の接触入力を検出する検出電極との間で正しい差動出力が得られないという従来技術の問題が解消される。

演算処理部４０は、読み取り部３０から差動信号を受け取ってこれらを積分し、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報を算出する手段である。このために、演算処理部４０は、積分器４１と、第１の記憶装置４２と、第２の記憶装置４３とを有する。第１の記憶装置４２は、積分器４１によって１走査ごとに求められる積算値を記憶する手段である。第２の記憶装置４３は、積分器４１による積分によって求まったタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報を記憶する手段である。積分器４１は、第１の記憶装置４２に記憶されている積算値を読み取り部３０から受け取られる差動信号に加えて新たな積算値とし、この新たな積算値を第１の記憶装置４２及び第２の記憶装置４３の両方に記憶させる。第１の記憶装置４２は、積分器４１による積分演算のたびに算出される新たな積算値によって記憶内容を上書きされてよく、少なくとも１ライン分の積算値を記憶するラインメモリであれば足りる。しかし、第１の記憶装置４２は、必要に応じて、複数ライン分の積算値を記憶するよう構成されてもよい。一方、第２の記憶装置４３は、少なくともタッチセンサ１０の１検出面分、すなわち１フレーム分の積算値を保持することが可能なフレームバッファを有する。また、第２の記憶装置４３は、１フレームで複数の接触情報を取得する場合には、更に多くの接触情報を記憶できるように構成されてよい。演算処理部４０は、フレームバッファ４３に記憶されている積算値を、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報として出力する。

積分器４１は、更に、走査の対象であるラインと基準となるラインとから成る組が順次走査の終端部から開始部にまたがる場合に得られる積算値が所定値（例えば０）に満たないならば、その積算値を所定値にリセットするリセット部４４を有する。例えば、水平方向に１ラインずつ下から上へ順次に走査される場合を考える。順次走査において、読み出し部３０は、最初に、下から１行目のＹ電極１２［１］に沿って走査を行う。また、読み出し部３０は、走査順序に関して１行目のＹ電極１２［１］に隣接するＮ行目のＹ電極１２［Ｎ］を基準電極とし、走査によってＹ電極１２［１］及び１２［Ｎ］の夫々から得られた検出データの差分をとる。このとき、タッチセンサ１０の上端に多点入力の１つがあるとすると、タッチセンサ１０の下端には入力がないにも関わらず、１行目のＹ電極１２［１］の走査時にＮ行目のＹ電極１２［Ｎ］の検出データとの間で差分が求められるために、あたかもタッチセンサ１０の下端に何らかの入力があるかのような誤った接触情報が現れる。このような誤った接触情報が現れうる状況でリセット部４４は用いられ、Ｙ電極１２［１］及び１２［Ｎ］の夫々から得られる検出データの差分から得られる積算値を所定値（例えば０）とみなして以降の行の電極について積分が行われるようにする。結果として、タッチセンサ１０の上端での入力がタッチセンサ１０の下端の走査に影響を及ぼすことは回避される。なお、リセット部４４は、本例では積分器４１に組み込まれているが、積分器４１の外にあってもよい。

変形例として、リセット部４４は、順次走査の終端部にかかる基準ラインからの検出データのみを所定値にリセットするよう構成されてよい。Ｙ電極１２［１］及び１２［Ｎ］の夫々から得られる検出データの差分が所定値に満たない場合、すなわち、所定値が０であるならば、負の値をとる場合に、リセット部４４は、Ｎ行目のＹ電極１２［Ｎ］の検出データを０にリセットする。これにより、タッチセンサ１０の下端に入力がないならば１行目のＹ電極１２［１］の検出データは０であるから、Ｙ電極１２［１］及び１２［Ｎ］の夫々から得られる検出データの差分は０となる。

判定部５０は、演算処理部４０で算出されたタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報から、順次のライン走査の開始部及び終端部に相当するタッチセンサ１０の入力面の両端に接触入力があるかどうかを判定し、判定結果に応じて接触情報を補正する手段である。このために、判定部５０は、端部接触検出部５１と、第３の記憶装置５２と、加算器５３とを有する。端部接触検出部５１は、演算処理部４０で算出されたタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報が所定のデータ系列を有するかどうかを決定することによって、順次のライン走査の開始部及び終端部に相当するタッチセンサ１０の入力面の両端に接触入力があることを検出する手段である。第３の記憶装置５２は、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報が所定のデータ系列を有する場合、すなわち、順次のライン走査の開始部及び終端部に相当するタッチセンサ１０の入力面の両端に接触入力がある場合に、データ系列の最小値を記憶する一値メモリである。加算器５３は、一値メモリ５２に記憶されている値を加えることで接触情報を補正する手段である。

ノイズフィルタ６０は、接触情報から閾値に満たない低レベルノイズを除去する手段である。

図３は、実施例１に係る入力検出方法の全体の処理フローの一例を示した図である。なお、今まで説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその説明を省略する。

最初に、ステップ１００で、電源が投入され、接触入力がない状態でタッチセンサ１０の入力面全体が走査される。次いで、ステップ１１０で、入力検出装置は、ステップ１００での走査によって得られたデータを用いて較正される。

その後、ステップ１２０で、タッチセンサ１０へのデータ入力が行われる。このステップ１２０について、図４を参照して詳述する。図４は、タッチセンサ１０へのデータ入力シーケンスの一例を示した図である。

図４において、ステップ２１０では、Ｙ電極１２又はＸ電極１１に沿ってライン走査が行われる。例えば、水平方向に１ラインずつ下から上へ順次に走査される場合を考える。１走査において、ｉ行目のＹ電極１２［ｉ］に沿ってＸ電極１１［１］〜１１［Ｍ］が順次に走査される。このとき、次ステップ２２０での差動演算のために、走査順序に関してｉ行目のＹ電極１２［ｉ］に隣接する［ｉ−１］行目のＹ電極１２［ｉ−１］についても走査が行われている。

ステップ２２０で、差動演算が行われる。具体的に、読み取り部３０は、差動増幅器３２を用いて、走査対象であるｉ行目のＹ電極１２［ｉ］の走査によって得られた検出データと、隣接する［ｉ−１］行目のＹ電極１２［ｉ−１］の走査によって得られた検出データとの間で差分を求め、これをｉ行目のＹ電極１２［ｉ］の検出データとして出力する。

ステップ２３０で、積分が行われる。具体的に、演算処理部４０は、１走査ごとに読み取り部３０から検出データを受け取って、積分器４０及びラインメモリ４２を用いて積分し、最終的にタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報を算出する。順次走査において最初に走査される電極ラインについて求められる積算値は、この値が所定値（例えば０）に満たない場合には、所定値（例えば０）にリセットされる。順次走査において最初に走査される電極ラインの積算値が所定値に満たない場合とは、順次走査の終端部に相当するタッチセンサ１０の上端に多点入力の１つがある場合であり、リセットによりこの入力の影響がタッチセンサ１０の下端に及ばないようにすることができる。

ステップ２４０で、全てのラインに対して走査が行われたかどうかが判断される。まだ走査されていないラインがある場合には、全てのラインの走査が完了するまで、ステップ２１０〜２３０が繰り返される。全てのラインの走査が完了した場合には、ステップ２５０で、全てのラインにわたる積分結果を、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報として出力する。

図３に戻る。続くステップ１３０で、順次のライン走査の開始部及び終端部に相当するタッチセンサ１０の入力面の両端に接触入力があるどうかが判定される。具体的に、判定部５０は、端部接触検出部５１を用いて、ステップ１２０で算出されたタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報が所定のデータ系列を有するかどうかを決定することによって、タッチセンサ１０の入力面の両端に接触入力があることを検出する。

タッチセンサ１０の入力面の両端に接触入力がある場合には、ステップ１４０で、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報を構成するデータ系列の最小値が検出される。次いで、ステップ１５０で、接触情報の補正が行われる。具体的に、接触情報は、ステップ１４０で検出された最小値を加算器５３によって加えられることで補正される。

接触情報の補正後、又は、タッチセンサ１０の入力面の両端に接触入力がない場合、ステップ１６０で、ノイズフィルタ６０によるノイズ除去が行われる。

このように、本実施例に係る入力検出装置においては、指等の導体による接触入力の位置を正確に検出し、検出した位置に基づいて導体の動きに応じた適切な操作入力の処理を行うことができる。

図５は、実施例１に係る入力検出方法における差動検知アルゴリズムを説明するための表である。図５では、水平方向に１ラインずつ下から上へ順次に走査される場合を例とする。

図５の表において、横方向は走査時間及び走査順序１〜Ｎを表し、縦方向はＹ電極１２の行番号１〜Ｎを表す。フレームごとの順次のライン走査において、最初に、下から１行目のＹ電極１２［１］が走査される。このとき、差動検知の基準電極として、走査順序に関して１行目のＹ電極１２［１］に隣接する最終行のＹ電極１２［Ｎ］が用いられる。そして、１行目のＹ電極１２［１］に沿ってＸ電極１１［１］〜１１［Ｍ］が順次に走査されるとともに、Ｎ行目のＹ電極１２［Ｎ］に沿ってＸ電極１１［１］〜１１［Ｍ］が順次に走査される。１行目及びＮ行目のＹ電極１２［１］、１２［Ｎ］の走査の終了後、次に、２行目のＹ電極１２［２］が走査される。このとき、差動検知の基準電極として、Ｙ電極１２［２］に隣接する１行目のＹ電極１２［１］が用いられる。そして、２行目のＹ電極１２［２］に沿ってＸ電極１１［１］〜１１［Ｍ］が順次に走査されるとともに、１行目のＹ電極１２［１］に沿ってＸ電極１１［１］〜１１［Ｍ］が順次に走査される。同様の処理が、最終行のＹ電極１２［Ｎ］についての走査が完了するまで行われる。

本実施形態に係る入力検出方法では、多点入力を検出可能なタッチセンサに差動検知アルゴリズムを適用する場合、図５を参照して説明したように、原則的には、走査される対象である電極に隣接する電極が基準電極として選択される。しかし、順次走査において最初に走査される電極ラインについて選択される基準電極ラインは、走査順序に関しては対象の電極に隣接するが、物理的には隣接しておらず、このために多点入力を正確に検出できないことが起こりうる。具体的に、タッチセンサ１０の上端に多点入力の１つがあるとすると、タッチセンサ１０の下端には入力がないにも関わらず、１行目のＹ電極１２［１］の走査時にＮ行目のＹ電極１２［Ｎ］の検出データとの間で差分が求められるために、あたかもタッチセンサ１０の下端に何らかの入力があるかのような誤った接触情報が現れる。従って、積分において、順次走査において最初に走査される電極ラインの積算値については、この値が所定値（例えば０）に満たない場合には、所定値（例えば０）にリセットされる必要がある。

図６は、実施例１に係る入力検出方法の差動検知アルゴリズムにより得られる接触情報を表した図である。図６では、水平方向に１ラインずつ下から上へ順次に走査される場合に、多点入力のうちの１つがタッチセンサ１０の上端にあるとする。このような場合について、図６（Ａ）は、リセットが適用されない場合のタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報を表し、図６（Ｂ）は、リセットが適用される場合のタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報を表す。

リセットが適用されない場合、１行目のＹ電極１２［１］の走査時にＮ行目のＹ電極１２［Ｎ］が基準として用いられるために、タッチセンサ１０の上端での入力の影響がタッチセンサ１０の下端の走査に現れる。そして、積分によって得られる１行目のＹ電極１２［１］の検出データは、図６（Ａ）に表されるように、通常動作では起こり得ない負の値を有することとなる。具体的に、１行目のＹ電極１２［１］の検出データは、接触による入力がないため実際には０であるが、Ｎ行目のＹ電極１２［Ｎ］の走査によって得られた検出データａとの間で差分が求められるために（−ａ）となる。そして、１行目のＹ電極１２［１］の検出データが（−ａ）とされたまま、以降の行の電極についてタッチセンサ１０の入力面全体にわたって積分が行われる。結果として、１行目のＹ電極１２［１］の検出データの誤りは、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたって算出される接触情報全体に影響を及ぼす。

一方、リセットが適用される場合、タッチセンサ１０の入力面の両端にまたがる電極どうしの差動検知において、順次走査の開始部に相当する入力面の端にある１行目の電極について求められる積算値は、この値が負の値をとる場合には、０にリセットされる。このようにして、本発明の入力検出方法は、順次走査の終端部に相当するタッチセンサ１０の入力面の端に入力がある場合でさえ、図６（Ｂ）に表されるように、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる正確な接触情報を得ることができる。

変形例として、順次走査の開始部にかかる電極について求められる積算値が負の値をとる場合に、その積算値自体をリセットするのではなく、順次走査の終端部にかかる基準ラインからの検出データをリセットするように構成してもよい。

図７は、実施例１に係る入力検出方法の接触情報補正アルゴリズムにより得られる接触情報を表した図である。図７（Ａ）は、補正が適用されない場合のタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報を表し、図７（Ｂ）は、補正が適用される場合のタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報を表す。

例えば、順次のライン走査の開始部及び終端部に相当するタッチセンサ１０の入力面の両端に多点入力がある場合、本発明の差動検知アルゴリズムを用いて積分によって求められるタッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報は、図７（Ａ）に表されるような凹形状の３次元データを有する。このような３次元形状を表すデータ系列を有する場合に、本実施例に係る入力検出方法は、そのデータ系列の最小値を検出して、その値をデータ系列の各データ値に加えることで接触情報を補正する。このようにして、本発明の入力検出方法は、ラインごとの順次走査の開始部及び終端部に相当するタッチセンサ１０の入力面の両端に多点入力がある場合でさえ、図７（Ｂ）に表されるように、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる正確な接触情報を得ることができる。

図８は、実施例２に係る入力検出方法における差動検知アルゴリズムを説明するための表である。実施例１に係る入力検出方法においては、水平方向に１ラインずつ下から上へ順次に走査される場合を例として説明した。実施例２に係る入力検出方法においては、水平方向に２ラインずつ下から上へ順次に走査が行われる場合を例とする。

図８の表において、横方向は走査時間及び走査順序１〜Ｎを表し、縦方向はＹ電極１２の行番号１〜Ｎを表す。フレームごとの順次のライン走査において、最初に、下から１行目及び２行目のＹ電極１２［１］、１２［２］が走査される。このとき、差動検知の基準電極として、差動検知の基準電極として、走査順序に関して１行目及び２行目のＹ電極１２［１］、１２［２］に隣接する（Ｎ−１）行目及びＮ行目のＹ電極１２［Ｎ−１］、１２［Ｎ］が用いられる。そして、１行目及び２行目のＹ電極１２［１］、１２［２］の夫々に沿ってＸ電極１１［１］〜１１［Ｍ］が順次に走査されるとともに、（Ｎ−１）行目及びＮ行目のＹ電極１２［Ｎ−１］、１２［Ｎ］の夫々に沿ってＸ電極１１［１］〜１１［Ｍ］が順次に走査される。１行目及び２行目のＹ電極１２［１］、１２［２］の夫々に対するライン走査終了後、次に、下から２行目及び３行目のＹ電極１２［２］、１２［３］が走査される。このとき、差動検知の基準電極として、走査順序に関して２行目及び３行目のＹ電極１２［２］、１２［３］に隣接するＮ行目及び１行目のＹ電極１２［Ｎ］、１２［１］が用いられる。そして、２行目及び３行目のＹ電極１２［２］、１２［３］の夫々に沿ってＸ電極１１［１］〜１１［Ｍ］が順次に走査されるとともに、Ｎ行目及び１行目のＹ電極１２［Ｎ］、１２［１］の夫々に沿ってＸ電極１１［１］〜１１［Ｍ］が順次に走査される。同様の処理が、最終行のＹ電極１２［Ｎ］についての走査が完了するまで行われる。

一度に走査されるラインの数が増えたとしても、基本的には、図５を参照して説明された本発明の差動検知アルゴリズムと同じ処理が行われる。しかし、一度に走査されるラインの数が増えたにも関わらず走査順序は１ラインずつシフトするため、積分は、走査ごとのラインの位置に基づいて分けられるラインのグループの夫々について行われるべきである。具体的に、図８の例では、積分は、走査順序に関して奇数番目及び偶数番目のラインの各グループについて行われる。

フレーム毎の順次のライン走査において、最初に、１行目及び２行目のＹ電極１２［１］、１２［２］が走査され、（Ｎ−１）行目及びＮ行目のＹ電極１２［Ｎ−１］、１２［Ｎ］が差動検知の基準電極として用いられる。このとき、１行目及び２行目のＹ電極１２［１］、１２［２］及び（Ｎ−１）行目及びＮ行目のＹ電極１２［Ｎ−１］、１２［Ｎ］の夫々から得られる検出データをＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_Ｎ−１及びＲ_Ｎとすると、差動検知の出力ｄＲ_１は、式ｄＲ_１＝（Ｒ_１＋Ｒ_２）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）によって求められる。更に、奇数番目のラインのグループについての積分結果ａＲ_１は、同グループ内の他のラインについて未だ差動検出の出力が求められていないので、ｄＲ_１に等しい。

次の走査では、垂直方向に１ライン分シフトして、２行目及び３行目のＹ電極１２［２］、１２［３］が走査される。差動検知の基準電極としては、Ｎ行目及び１行目のＹ電極１２［Ｎ］、１２［１］が用いられる。このとき、１乃至３行目のＹ電極１２［１］、１２［２］、１２［３］及びＮ行目Ｙ電極１２［Ｎ］の夫々から得られる検出データをＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_Ｎとすると、差動検知の出力ｄＲ_２は、式ｄＲ_２＝（Ｒ_２＋Ｒ_３）−（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）によって求められる。更に、偶数番目のラインのグループについての積分結果ａＲ_２は、同グループ内の他のラインについて未だ差動検出の出力が求められていないので、ｄＲ_２に等しい。

次の走査では、垂直方向に１ライン分シフトして、３行目及び４行目のＹ電極１２［３］、１２［４］が走査される。差動検知の基準電極としては、１行目及び２行目のＹ電極１２［１］、１２［２］が用いられる。このとき、１乃至４行目のＹ電極１２［１］〜１２［４］の夫々から得られる検出データをＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４とすると、差動検知の出力ｄＲ_３は、式ｄＲ_３＝（Ｒ_３＋Ｒ_４）−（Ｒ_１＋Ｒ_２）によって求められる。更に、奇数番目のラインのグループについての積分結果ａＲ_３は、先の積分結果ａＲ_１に今回求められた差動検知の出力ｄＲ_３を積算して、ａＲ_１＋ｄＲ_３＝｛（Ｒ_１＋Ｒ_２）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）｝＋｛（Ｒ_３＋Ｒ_４）−（Ｒ_１＋Ｒ_２）｝＝（Ｒ_３＋Ｒ_４）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）である。

以降のライン走査においても同様の演算が行われる。その結果、奇数番目及び偶数番目のラインの各グループについて、下記のような積分結果が得られる。

奇数番目のライン
ａＲ_１＝ｄＲ_１＝（Ｒ_１＋Ｒ_２）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）
ａＲ_３＝ａＲ_１＋ｄＲ_３＝（Ｒ_３＋Ｒ_４）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）
ａＲ_５＝ａＲ_３＋ｄＲ_５＝（Ｒ_５＋Ｒ_６）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）
：
：
ａＲ_Ｎ−１＝ａＲ_Ｎ−３＋ｄＲ_Ｎ−１＝（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）

偶数番目のライン
ａＲ_２＝ｄＲ_２＝（Ｒ_２＋Ｒ_３）−（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）
ａＲ_４＝ａＲ_２＋ｄＲ_４＝（Ｒ_４＋Ｒ_５）−（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）
ａＲ_６＝ａＲ_４＋ｄＲ_６＝（Ｒ_６＋Ｒ_７）−（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）
：
：
ａＲ_Ｎ＝ａＲ_Ｎ−２＋ｄＲ_Ｎ＝（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）−（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）

ここで、タッチセンサ１０の上端に多点入力の１つがある場合を考える。このとき、接触入力がない状態でのタッチセンサ１０の入力面を０とするならば、奇数番目及び偶数番目のラインの各グループにおける最初のライン走査によって得られる積算値ａＲ_１及びａＲ_２は、通常動作では起こり得ない負の値をとる。この値は、以降のライン走査についての演算に影響を及ぼし、結果として、タッチセンサ１０の入力面全体にわたる接触情報は正確でない。

本発明は、走査の対象であるラインと基準となるラインとから成る組が順次走査の終端部から開始部にまたがる場合に得られる積算値が所定値に満たない場合に、この積算値を所定値とみなして以降のライン走査について積分を行う。上記の例では、奇数番目及び偶数番目のラインの各グループにおける最初のライン走査によって得られる積算値ａＲ_１及びａＲ_２が０とみなされる。これにより、下記のような積分結果が得られる。

奇数番目のライン
ａＲ_１＝ｄＲ_１＝０
ａＲ_３＝ａＲ_１＋ｄＲ_３＝（Ｒ_３＋Ｒ_４）−（Ｒ_１＋Ｒ_２）
ａＲ_５＝ａＲ_３＋ｄＲ_５＝（Ｒ_５＋Ｒ_６）−（Ｒ_１＋Ｒ_２）
：
：
ａＲ_Ｎ−１＝ａＲ_Ｎ−３＋ｄＲ_Ｎ−１＝（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）−（Ｒ_１＋Ｒ_２）

偶数番目のライン
ａＲ_２＝ｄＲ_２＝０
ａＲ_４＝ａＲ_２＋ｄＲ_４＝（Ｒ_４＋Ｒ_５）−（Ｒ_２＋Ｒ_３）
ａＲ_６＝ａＲ_４＋ｄＲ_６＝（Ｒ_６＋Ｒ_７）−（Ｒ_２＋Ｒ_３）
：
：
ａＲ_Ｎ＝ａＲ_Ｎ−２＋ｄＲ_Ｎ＝（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）−（Ｒ_２＋Ｒ_３）

最終的に、奇数番目及び偶数番目のラインの各グループについて得られた積分結果は結合され、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報が生成される。

更に、水平方向に３ラインずつ下から上へ順次に走査が行われる場合には、３ｎ＋１番目、３ｎ＋２番目及び３ｎ＋３番目（ｎ≧０；ｎは整数）のラインの各グループについて、下記のような積分結果が得られる。

３ｎ＋１番目のライン
ａＲ_１＝ｄＲ_１＝（Ｒ_１＋Ｒ_２＋Ｒ_３）−（Ｒ_Ｎ−２＋Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）
ａＲ_４＝ａＲ_１＋ｄＲ_４＝（Ｒ_４＋Ｒ_５＋Ｒ_６）−（Ｒ_Ｎ−２＋Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）
ａＲ_７＝ａＲ_４＋ｄＲ_７＝（Ｒ_７＋Ｒ_８＋Ｒ_９）−（Ｒ_Ｎ−２＋Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）
：
：
ａＲ_Ｎ−２＝ａＲ_Ｎ−５＋ｄＲ_Ｎ−２＝（Ｒ_Ｎ−２＋Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）−（Ｒ_Ｎ−２＋Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ）

３ｎ＋２番目のライン
ａＲ_２＝ｄＲ_２＝（Ｒ_２＋Ｒ_３＋Ｒ_４）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）
ａＲ_５＝ａＲ_２＋ｄＲ_５＝（Ｒ_５＋Ｒ_６＋Ｒ_７）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）
ａＲ_８＝ａＲ_５＋ｄＲ_８＝（Ｒ_８＋Ｒ_９＋Ｒ_１０）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）
：
：
ａＲ_Ｎ−１＝ａＲ_Ｎ−４＋ｄＲ_Ｎ−１＝（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）−（Ｒ_Ｎ−１＋Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１）

３ｎ＋３番目のライン
ａＲ_３＝ｄＲ_３＝（Ｒ_３＋Ｒ_４＋Ｒ_５）−（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１＋Ｒ_２）
ａＲ_６＝ａＲ_３＋ｄＲ_６＝（Ｒ_６＋Ｒ_７＋Ｒ_８）−（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１＋Ｒ_２）
ａＲ_９＝ａＲ_６＋ｄＲ_９＝（Ｒ_９＋Ｒ_１０＋Ｒ_１１）−（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１＋Ｒ_２）
：
：
ａＲ_Ｎ＝ａＲ_Ｎ−３＋ｄＲ_Ｎ＝（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１＋Ｒ_２）−（Ｒ_Ｎ＋Ｒ_１＋Ｒ_２）

このように、本発明の入力検出方法は、一度に走査されるラインの数に関わらず、順次走査の終端部に相当するタッチセンサ１０の入力面の端に入力がある場合でさえ、タッチセンサ１０の入力面の１面総てにわたる接触情報を正確に得ることができる。

変形例として、リセットは、積算値自体ではなく、走査終端部にかかる基準ラインの検出データを所定値とみなすよう行われてもよい。

図９は、本発明の実施例３に係る入力検出装置の構成の一例を示した図である。実施例１及び２においては、ストライプ状のＸ電極１１及びＹ電極１２を用いて入力検出装置を構成する例を説明したが、実施例３においては、異なる形状の電極を用いて入力検出装置を構成した例について説明する。

図９（Ａ）は、Ｙ電極２２の構成の一例を示した図である。図９（Ａ）に示すように、実施例３に係る入力検出装置においては、四角のパターンを水平方向に行をなして配置したＹ電極２２を備えている。四角のパターンは、水平方向において串刺しされたように接続され、全体の配置としては、水平方向に複数のＹ電極２２が平行に配置された構成となっている。つまり、全体としては、図２のＹ電極１２と同様の配置パターンとなっている。

図９（Ｂ）は、Ｘ電極２１の構成の一例を示した図である。図９（Ｂ）に示すように、実施例３に係る入力検出装置においては、四角のパターンを垂直方向に列をなして配置したＸ電極２１を備えている。四角のパターンは、垂直方向において串刺しされたように接続され、全体の配置としては、垂直方向に複数のＸ電極２１が平行に配置された構成となっている。全体としては、Ｘ電極２１も、図２のＸ電極１１と同様の配置パターンを構成している。

図１０は、Ｘ電極２１とＹ電極２２とを重ね合わせた状態を示した図である。図１０（Ａ）は、Ｘ電極２１とＹ電極２２とを重ね合わせたタッチセンサ電極部７１を示した平面図であり、図１０（Ｂ）は、ガラスカバー７２を含めたタッチセンサ７０全体を示した斜視図である。

図１０（Ａ）において、Ｘ電極２１とＹ電極２２は、四角の電極パターン同士が互いに重ならないように配置されている。Ｘ電極２１とＹ電極２２は、マトリクス状に配置されて、タッチセンサ電極部７１が構成される。

図１０（Ｂ）において、Ｘ電極２１及びＹ電極２２の上に、ガラスカバー７２が載置された例が示されている。このように、内部にあるタッチセンサ電極部７１を、ガラスカバー７２で覆うことにより、タッチセンサ７０が構成される。

例えば、このような構成のタッチセンサ電極部７１を用いるとともに、図１に示した接触情報検出部２０を用いて、入力検出装置を構成してもよい。入力検出方法は、実施例１及び２に示されたものを適用することにより、多点入力を適切に検出することができる。

このように、タッチセンサ１０、７０の電極構成は、内部の電極構成及び外部構成とも、用途に応じて種々の構成とすることができ、種々のタッチセンサ１０、７０を用いて、多点入力を正確に検出可能なタッチパネルを構成することができる。

図１１は、本発明の実施例４に係る入力検出装置の一例を示した図である。実施例４に係る入力検出装置は、インセル式タッチパネルとして入力検出装置を構成している。実施例４に係る入力検出装置は、タッチセンサ８０と、カラーフィルタガラス１２０と、アレイガラス１３０と、タッチセンサコントローラ１１０と、ディスプレイ駆動回路１４０とを備える。

実施例４に係る入力検出装置は、ディスプレイモジュールの中に、タッチセンサモジュールが組み込まれた構成となっている。図１１において、タッチセンサ８０及びタッチセンサコントローラ１１０でタッチセンサモジュールを構成し、カラーフィルタガラス１２０、アレイガラス１３０及びディスプレイ駆動回路１４０でディスプレイモジュールを構成している。

カラーフィルタガラス１２０とアレイガラス１３０との間にタッチセンサ８０が挟まれて配置され、ディプレイモジュールの中にタッチセンサモジュールが組み込まれて構成されている。

本実施例に係る入力検出装置は、このようなインセル式タッチパネルとして構成されてもよい。タッチセンサ８０には、実施例１において説明したタッチセンサ１０と、実施例３において説明したタッチセンサ７０を含む種々の電極構成のタッチセンサを用いることができる。タッチセンサ７０は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide、酸化インジウムスズ）等の透明電極層で構成され、カラーフィルタガラス１２０の下面に透明電極層が形成されて構成される。かかるインセル式タッチセンサは、タッチセンサ８０専用のガラス基板を設けないため、薄型に構成でき、透過率が高く、低コストで構成できるという種々の利点を有する。

アレイガラス１３０には、ＴＦＴが形成されており、ディスプレイ駆動回路により駆動されて画像を表示する。

タッチセンサコントローラ１１０は、タッチセンサ８０の駆動及び制御を行う手段であり、図１を参照して説明された接触情報検出部２０を内蔵する。

実施例４に係る入力検出装置によれば、入力検出装置全体を薄くできるとともに、多点入力を高精度に検出することができ、誤動作の少ない多点入力検出が可能なタッチパネルとして構成することができる。

図１２は、本発明の実施例５に係る入力検出装置の一例を示した図である。実施例５に係る入力検出装置は、タッチセンサモジュールとディスプレイモジュールとを独立して設けたタッチパネルとして構成されている。

実施例５に係る入力検出装置は、タッチセンサ９０と、センサガラス９１と、タッチセンサコントローラ１１０と、カラーフィルタガラス１２０と、アレイガラス１３０と、ディスプレイ駆動回路１４０とを備える。タッチセンサ９０、センサガラス９１及びタッチセンサコントローラ１１０でタッチセンサモジュールを構成し、カラーフィルタガラス１２０、アレイガラス１３０及び液晶駆動回路１４０で液晶ディスプレイモジュールを構成する。

タッチセンサ９０には、実施例１において説明したタッチセンサ１０と、実施例３において説明したタッチセンサ７０を含む種々の電極構成のタッチセンサを用いることができる。タッチセンサ９０は、例えば、ＩＴＯ等の透明電極層で構成され、実施例４において説明したインセル式タッチパネルとは異なり、独立したディスクリート品のタッチセンサモジュールが、ディスプレイモジュールの上側に設けられた構成となっている。

実施例５に係る入力検出装置によれば、入力検出装置の全体の厚さはやや厚くなるが、ディスプレイモジュールで発生するノイズの影響を受けにくく、より確実に多点入力を検出することができる。

なお、実施例５に係る入力検出装置の変形例として、図１２において、センサガラス９１を除去し、カラーフィルタガラス１２０の上にタッチセンサ９０が直接設置されたオンセル式の構成としてもよい。かかるオンセル式タッチパネルにおいても、図１を参照して説明された接触情報検出部２０を搭載したタッチセンサコントローラ１１０を用いることにより、多点接触入力を高精度に検出することができる。

図１３は、本発明の実施例６に係る電子機器の一例を示した図である。図１３の電子機器１００は、携帯電話機として表されているが、例えば、テレビ受像機、腕時計、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、タブレット型、ラップトップ型若しくはデスクトップ型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、カーナビゲーション装置、ポータブルゲーム機等の他の電子機器であってもよい。

携帯電話機１００は、実施例１乃至５に係る入力検出装置を組み込まれた表示デバイス２００を有する。表示デバイス２００は、タッチセンサの入力面に対応付けられた入力画面を表示することができ、電波状況及び電池残量等の携帯電話機１００の状態並びに時刻等の情報に加えて、ユーザが画面に触れることで携帯電話機１００の操作を可能にするテンキー等のボタンを表示することができる。

表示デバイス２００は、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、３Ｄディスプレイ等を含む如何なるディスプレイであってもよい。

近年、携帯電話機等のポータブル型の電子機器では、機器自体の小型化が進む一方、表示画面は可能な限り大きくされることが望まれている。従って、タッチセンサの入力面の周囲に余分のマージン領域を設けることはますます困難となっており、完成時に機器の筐体内に隠れるマージン領域が差動検知にための基準電極を設けられるほど広くない場合に、本発明の入力検出方法及び入力検出装置は特に有用である。

また、実施例１乃至６においては、本発明の入力検出方法及び入力検出装置を表示デバイスに搭載されるタッチセンサモジュールに組み込んだ例について説明したが、本発明の入力検出方法及び入力検出装置の機能をコンピュータで実行可能な入力検出プログラム、又はその入力検出プログラムがコンピュータで読み取り可能に記録された記録媒体として構成してもよい。

また、これまで、行及び列のマトリクス状に配置された電極を有する投影型相互容量方式を元に説明したが、独立したボタンがマトリクス状に配置されたタイプの投影型自己容量方式でも、ボタンサイズが十分小さく高精細であれば、本発明は適用可能である。

以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。

１１、２１ Ｘ電極
１２、２２ Ｙ電極
１０、７０、８０、９０ タッチセンサ
２０ 接触情報検出部
３０ 読み出し部
３１ セレクタ
３２ 差動増幅器
４０ 演算処理部
４１ 積分器
４２ 第１の記憶装置（ラインメモリ）
４３ 第２の記憶装置（フレームバッファ）
４４ リセット部
５０ 判定部
５１ 端部接触検出部
５２ 第３の記憶装置（一値メモリ）
５３ 加算器
６０ ノイズフィルタ
７１ タッチセンサ電極部
７２ ガラスカバー
９１ センサガラスアレイ
１００ 電子機器
１１０ タッチセンサコントローラ
１２０ カラーフィルタガラス
１３０ アレイガラス
１４０ ディスプレイ駆動回路
２００ 表示デバイス

Claims (18)

1. マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサの入力面への接触による入力を検出する入力検出装置であって、
   前記電極を走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記入力面の端から端まで１ラインずつシフトしながら順次に走査し、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間で差分を求めることで、前記入力面への接触による入力を読み取る読み取り手段
   を有する、入力検出装置。
2. 前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分し、接触情報を算出する演算処理手段を更に有し、
   前記演算処理手段は、前記２以上のラインが前記タッチセンサの入力面において走査終端部から走査開始部にまたがる場合に得られる前記差分の積分結果が所定値に満たないならば、前記積分結果又は前記走査終端部にあるラインの走査により得られた検出データを前記所定値にリセットするリセット手段を有する、請求項１に記載の入力検出装置。
3. 前記接触情報が所定のデータ系列を有するかどうかを決定することによって、走査開始部及び走査終端部に相当する前記タッチセンサの前記入力面の両端に接触入力があることを検出する端部接触検出手段と、
   前記タッチセンサの前記入力面の両端に接触入力があることが前記端部接触検出手段によって検出された場合に、前記データ系列の最小値を前記データ系列の各データ値に加えて、前記接触情報を補正する補正手段と
   を更に有する、請求項２に記載の入力検出装置。
4. 前記演算処理手段は、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組が２以上のラインを含む場合に、走査ごとの前記２以上のラインにおける各ラインの位置に基づいて分けられるラインのグループの夫々について積分を行い、前記タッチセンサの入力面全体が走査された後に得られる前記ラインのグループごとの積分結果を結合して前記接触情報を生成する、請求項２又は３に記載の入力検出装置。
5. 前記読み取り手段は、
   走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記電極を順次に選択するセレクタと、
   前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間の差分を出力する差動増幅器と
   を有する、請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の入力検出装置。
6. 前記演算処理手段は、
   前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分する積分器と、
   前記積分器によって１走査ごとに求められた積分結果を記憶する第１の記憶手段と、
   前記積分器によって求められた前記タッチセンサの入力面全体にわたる積算結果を前記接触情報として記憶する第２の記憶手段と、
   を有する、請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の入力検出装置。
7. 前記接触情報から閾値に満たない低レベルノイズを除去するノイズフィルタを更に有する、請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の入力検出装置。
8. 前記タッチセンサの前記入力面に対応付けられた入力画面を表示する表示デバイスに組み込まれる、請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の入力検出装置。
9. マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサの入力面への接触による入力を検出する入力検出方法であって、
   前記電極を走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記入力面の端から端まで１ラインずつシフトしながら順次に走査し、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間で差分を求めることで、前記入力面への接触による入力を読み取る読み取りステップ
   を有する、入力検出方法。
10. 前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分し、接触情報を算出する演算処理ステップを更に有し、
    前記演算処理ステップは、前記２以上のラインが前記タッチセンサの入力面において走査終端部から走査開始部にまたがる場合に得られる前記差分の積分結果が所定値に満たないならば、前記積分結果又は前記走査終端部にあるラインの走査により得られた検出データを前記所定値にリセットするリセットステップを有する、請求項９に記載の入力検出方法。
11. 前記接触情報が所定のデータ系列を有するかどうかを決定することによって、走査開始部及び走査終端部に相当する前記タッチセンサの前記入力面の両端に接触入力があることを検出する端部接触検出ステップと、
    前記タッチセンサの前記入力面の両端に接触入力があると検出された場合に、前記データ系列の最小値を前記データ系列の各データ値に加えて、前記接触情報を補正する補正ステップと
    を更に有する、請求項１０に記載の入力検出方法。
12. 前記演算処理ステップは、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組が２以上のラインを含む場合に、走査ごとの前記２以上のラインにおける各ラインの位置に基づいて分けられるラインのグループの夫々について積分を行い、前記タッチセンサの入力面全体が走査された後に得られる前記ラインのグループごとの積分結果を結合して前記接触情報を生成する、請求項１０又は１１に記載の入力検出方法。
13. 前記読み取りステップは、
    走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記電極を順次に選択するステップと、
    前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間の差分を出力するステップと
    を有する、請求項９乃至１２のうちいずれか一項に記載の入力検出方法。
14. 前記接触情報から閾値に満たない低レベルノイズを除去するステップを更に有する、請求項９乃至１３のうちいずれか一項に記載の入力検出方法。
15. マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサの入力面への接触による入力を検出するために、コンピュータを、
    前記電極を走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記入力面の端から端まで１ラインずつシフトしながら順次に走査し、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データとの間で差分を求める読み取り手段
    として機能させるための入力検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体。
16. 前記入力検出プログラムは、前記コンピュータを、更に、
    前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分し、接触情報を算出する演算処理手段、及び
    前記２以上のラインが前記タッチセンサの入力面において走査終端部から走査開始部にまたがる場合に得られる前記差分の積分結果が所定値に満たないならば、前記積分結果又は前記走査終端部にあるラインの走査により得られた検出データを前記所定値にリセットするリセット手段
    として機能させる、請求項１５に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
17. マトリクス状に配置された電極を有するタッチセンサの入力面への接触による入力を検出するために、コンピュータを、
    前記電極を走査順序に関して隣接する２以上のラインごとに前記入力面の端から端まで１ラインずつシフトしながら順次に走査し、前記２以上のラインの半数の連続する１以上のラインの組の走査により得られた検出データと残りの半数の連続するラインの組の走査により得られた検出データとの間で差分を求める読み取り手段
    として機能させるための入力検出プログラム。
18. 前記コンピュータを、更に、
    前記差分を前記タッチセンサの入力面全体にわたって積分し、接触情報を算出する演算処理手段、及び
    前記２以上のラインが前記タッチセンサの入力面において走査終端部から走査開始部にまたがる場合に得られる前記差分の積分結果が所定値に満たないならば、前記走査終端部にあるラインの走査により得られた検出データを前記所定値にリセットするリセット手段
    として機能させるための請求項１７に記載の入力検出プログラム。

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