JP2012234230A - マルチタッチ・マルチユーザ検出装置 - Google Patents

マルチタッチ・マルチユーザ検出装置 Download PDF

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Abstract

【課題】各指示体の指示位置を検出（多点検出）することができると共に、指示体、あるいは、指示体を用いたユーザをも検出（ユーザ検出）できるようにする。
【解決手段】ユーザ毎に異なる信号を発生させる信号発生器を設け、指示体を通じてセンサ部に当該信号発生器からの信号を供給できるようにする。マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１において、送信部２００は各送信導体１１Ｙに所定の信号を供給する。各受信導体１２Ｘが送信導体１１Ｙからの信号とユーザの信号発生器からの信号を受信し、これらに基づき、受信部３００Ａのユーザ及び位置識別回路３３Ａと位置検出回路３４Ａが機能し、各指示体による指示位置と指示体により指示された受信導体１２Ｘと当該指示体を用いたユーザを検出する。
【選択図】図２

Description

この発明は、複数のユーザがペンや指等の複数の指示体を用いて同時に情報の入力を可能にするために、当該複数の指示体が近接あるいは接触する位置のそれぞれを、ユーザ毎に検出可能なマルチタッチ・マルチユーザ検出装置に関する。
タッチパネル等の指示体検出装置が広く用いられるようになり、指示体検出装置に関する種々の発明がなされている。本願の発明者等は先に、指等の複数の指示体による複数の指示位置の検出（多点検出）を可能にしたクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置に関する発明を行い、本願の出願人によって既に出願している。
図１１の指示体検出装置１Ｘは、クロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置の構成例を示している。指示体検出装置１Ｘは、センサ部１００を有している。当該センサ部１００は、下層側から順に、送信導体群１１、絶縁層、受信導体群１２を積層して形成したものである。送信導体群１１は、図１１において、Ｘ軸方向に延在した線状の複数の送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…を互いに所定間隔離して並列配置したものである。また、受信導体群１２は、送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…に対して交差する方向（図１１のＹ軸方向）に延在した線状の複数の受信導体１２Ｘ１、１２Ｘ２、…を互いに所定間隔離して並列配置したものである。
指示体検出装置１Ｘでは、送信信号供給回路２１が、制御回路４０の制御に応じて、クロック信号発生回路２２からのクロック信号に応じたタイミングで、送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…のそれぞれに、異なる所定の信号を供給する。具体的に、送信信号供給回路２１は、送信導体毎に異なる周波数の信号を供給したり（周波数多重方式）、所定の符号化パターンの信号から送信導体毎に位相シフトさせた信号を生成して供給したり（位相シフト方式）、送信導体毎に異なる符号パターンの信号を供給したり（符号多重方式）することができるものである。
そして、受信部３００において、送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…のそれぞれと受信導体１２Ｘ１、１２Ｘ２、…のそれぞれとの交差点（クロスポイント）に流れる電流の変化を各クロスポイントで検出する。この場合、センサ部１００上において、指等の指示体が置かれた位置では、電流が指示体を介して分流されることで、電流が変化する。このため、電流が変化するクロスポイントを検出することにより、指示体により指示されたセンサ部１００上の位置を検出することができるのである。
具体的に、受信部３００においては、図１１に示すように、各受信導体１２Ｘ１、１２Ｘ２、…の信号を、増幅回路３１において増幅し、Ａ／Ｄ変換回路３２においてデジタル信号に変換して、演算処理回路３３に供給する。演算処理回路３３は、制御部４０の制御に応じて、Ａ／Ｄ変換回路３２からのデジタル信号に対し、送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…のそれぞれに供給された所定の信号に応じた演算処理を施すことにより、各クロスポイントにおける電流変化を検出する。
例えば、送信信号供給回路２１が周波数多重方式のものであれば、演算処理回路３３は、送信信号供給回路２１から各送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…に供給された信号と同じ周波数の信号を用いた同期検波演算を行うことにより、目的とする周波数の信号を検出する。この目的とする周波数の信号のレベルに応じて、位置検出回路３４が制御部４０の制御に応じて動作して、指示体による指示位置が検出される。
また、送信信号供給回路２１が位相シフト方式や符号多重方式のものであれば、演算処理回路３１は、送信信号供給回路２１から各送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…に供給された符号に対応した符号を用いた相関演算を行うことにより、目的とする符号に対応した相関演算値を算出する。位置検出回路３４は制御部４０の制御に応じて動作して、算出された相関演算値に基づいて、指示体による指示位置が検出される。
そして、クロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置の場合、上述したように、センサ部１００上に複数のクロスポイントが設けられる構成を有するので、複数の指示体による指示位置の検出（多点検出）が可能となる。
なお、周波数多重方式を用いたクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置についての発明は、後に記す特許文献１に開示されており、位相シフト方式を用いたクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置についての発明は、後に記す特許文献２に開示されている。また、符号多重方式を用いたクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置についての発明は、２００９年１２月１８日付で出願した特願２００９−２８８２７３の出願書類に記載されている。
また、後に記す特許文献３及び特許文献４には、複数のユーザが同時にタッチ表面に接触した場合に、ユーザ毎のタッチ表面上の接触位置を検出するマルチユーザタッチシステムに関する発明が開示されている。例えば、引用文献３に記載のマルチユーザタッチシステムは、図１２に示すように、ディスプレイユニットＴ２００、透明基板４１０、接触検出エレメント４２０、透明導電層４５０、電極ＥＡ〜ＥＤを備えたテーブル型のものである。なお、図１２には図示しないが、透明導電層４５０には、所定の信号を透明導電層４５０に供給する送信機が接続され、また、テーブルトップＴ１００上の４つの電極ＥＡ〜ＥＤのそれぞれには、それぞれ毎に受信機が接続されている。
そして、図１２に示すように、ユーザＵＡ、ＵＢのそれぞれが一方の手の指をディスプレイユニットＴ２００の表示画面上に接触させると共に、他方の手の指を自己の近くの電極ＥＡ、ＥＢに接触させる。この場合、透明導電層４５０に接続された送信機からの信号が、当該透明導電層４５０及びユーザＵＡ、ＵＢの身体を通じて、電極ＥＡ、ＥＢに供給され、さらに電極ＥＡ、ＥＢのそれぞれに接続された受信機に供給される。
これにより、電極ＥＡ〜ＥＤのそれぞれ毎に予めユーザを割り当てておくことにより、電極ＥＡ〜ＥＢのそれぞれに接続された受信機の受信結果に基づいて、どのユーザがディスプレイユニットの表示画面上に指等を接触させているのかを検知することができる。さらに、接触検出エレメント４２０を通じて、接触検出エレメント上のユーザの接触位置をも検出することができる。
また、これとは逆の構成とすることもできる。すなわち、電極ＥＡ〜ＥＤのそれぞれ毎に異なる信号を発生させる送信機を接続し、透明導電層４５０には、受信機を接続しておくようにする。そして、図１２に示したように、ユーザＵＡ、ＵＢのそれぞれが一方の手の指を自己の近くの電極ＥＡ、ＥＢに接触させると共に、他方の手の指をディスプレイユニットＴ２００の表示画面上に接触させる。この場合、電極ＥＡに接続された送信機からの信号が、ユーザＵＡの身体を通じて透明導電層４５０に供給され、さらに透明導電層を通じて受信機に供給される。同様に、電極ＥＢに接続された送信機からの信号が、ユーザＵＢの身体を通じて透明導電層４５０に供給され、さらに透明導電層を通じて受信機に供給される。
これにより、この場合には、接触検出エレメント４２０を通じて、ユーザＵＡ、ＵＢの接触位置を検出することができる。そして、各電極ＥＡ〜ＥＤのそれぞれに接続された送信機毎に予めユーザを割り当てておくことにより、透明導電層４５０を通じて受信機が受信した信号に応じて、どのユーザがディスプレイユニットの表示画面上に指等を接触させているのかを検知することができるようにされる。
特開２０１１−３０３５号公報 特開２０１１−３０３６号公報 米国特許出願公開第２００７／０２７３６７０Ａ１号明細書 特開２００３−２２１５８号公報
近年においては、タッチパネル等の指示体検出装置と、比較的大きな表示画面を有するディスプレイ装置とを組み合わせることにより、従来にない電子黒板やゲーム機等を実現することが考えられている。このような電子黒板やゲーム機の場合、より柔軟な操作性を実現すると共に、操作と表示との連携も柔軟に行うようにすることが望まれる。
このためには、まず、複数のユーザが複数の指示体を用いて同時にタッチパネル等の指示体検出装置のセンサ部上を指示するようにした場合に、ユーザ毎にその指示位置のそれぞれを把握できるようにすることが望まれる。さらに、ユーザ毎であって指示位置毎に、表示させる情報を制御できるなどのことも望まれる。
しかしながら、上述した特許文献１、２等に記載のクロスポイント型静電結合方式を用いた指示体検出装置の発明の場合には、複数のユーザによる同時使用を想定していないために、多点検出はできても、ユーザ判別まではできない。また、上述した特許文献３、４に記載のマルチユーザタッチシステムの発明の場合には、複数のユーザが同時に複数の指示体を用いることを想定していないために、ユーザの検出はできても、ユーザ毎の多点検出（マルチタッチの検出）を行うことはできないか、あるいは、ユーザ毎の多点検出（マルチタッチの検出）を精度よく行うことはできないものである。
そもそも、特許文献３に記載のマルチユーザタッチシステムの発明の場合、ユーザの一方の手は、テーブルトップＴ１００上に設けられた電極ＥＡ〜ＥＤのいずれかに接触させなければならないために、両手を用いた操作入力を行うことができない。したがって、柔軟な操作性を実現するという観点からは難がある。
また、上述した特許文献４に記載のマルチユーザタッチシステムの発明の場合には、段落［００２５］に記載されているように、ユーザによる各指示位置の指示のタイミング情報をも考慮しないと、ユーザ毎の多点検出はできない。この場合、当該タイミング情報が正確に取得できないと、ユーザ毎の多点検出の検出精度が低下してしまうという問題がある。
したがって、多点検出が可能な特許文献１、２に記載の技術と、マルチユーザ検出が可能な特許文献３、４に記載の技術とを単に組み合わせたとしても、構成が複雑になるばかりで、多点検出（マルチタッチの検出）とユーザの検出（マルチユーザの検出）との両方を精度よく行うことはできない。このため、複数のユーザのそれぞれが複数の指等の指示体を用いて同時に操作した場合、ユーザ毎の操作と表示とを連携させることも難しい。
以上のことに鑑み、この発明は、複数のユーザが複数の指示体を用いて同時に操作した場合であっても、多点検出（マルチタッチの検出）とユーザの検出（マルチユーザの検出）との両方を精度よく行えるようにすると共に、操作と表示との連携も柔軟に行えるようにすることを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置は、
第１の方向に配置された複数の第１の導体と、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に配置された複数の第２の導体からなるセンサ導体と、
前記第１の方向に配置された複数の第１の導体に所定の信号を供給するための信号送信回路と、
前記第２の方向に配置された複数の第２の導体からの信号を受信する信号受信回路と、
前記信号受信回路から出力された信号に基づいて、前記センサ導体に対して複数の指示体が指示する位置を検出する指示位置検出回路と、
前記センサ導体からの信号を受信し、前記信号送信回路によって前記第１の方向に配置された複数の第１の導体に供給される信号とは識別可能な指示体識別情報を検出する第１の指示体識別情報検出回路と、
前記指示位置検出回路から出力された位置情報と前記第１の指示体識別情報検出回路から出力された指示体識別情報に基づいて、複数の指示体によって指示された位置がいずれの指示体による指示であるかの対応関係を特定するための対応関係特定回路、
を備えることで、
前記センサ導体に対して前記複数の指示体が指示するそれぞれの位置と前記複数の指示体との対応関係が特定できるようにしたことを特徴とする。
この請求項１に記載の発明のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置によれば、センサ導体は、複数の第１の導体と複数の第２の導体とが交差するように配置され、複数の第１の導体と複数の第２の導体とにより複数の交差点（クロスポイント）が形成される。複数の第１の導体と複数の第２の導体とは静電結合しており、複数の第１の導体に信号送信回路からの所定の信号が供給されると、これに応じて第２の導体に信号が誘起され、この信号が信号受信回路で受信される。
そして、信号受信回路からの信号に基づいて、指示位置検出回路により、センサ導体に対して複数の指示体のそれぞれが指示する位置が検出される。また、センサ導体からの信号に基づいて、信号送信回路により第１の導体に供給される信号とは識別可能な指示体識別情報が、指示体識別情報検出回路により検出される。そして、指示位置検出回路からの位置情報と指示体識別情報検出回路からの指示体識別情報に基づき、対応関係特定回路により、複数の指示体が指示するそれぞれの位置と指示体との対応関係が特定される。
これにより、複数の指示体によって指示されたそれぞれの位置の検出（マルチタッチの検出）と、各指示体を用いたユーザの検出（マルチユーザの検出）との両方を、複雑な処理を行うことなく、簡単かつ精度よく検出することができるようにされる。
この発明によれば、複数のユーザが複数の指示体を用いて同時に操作した場合であっても、多点検出（マルチタッチの検出）とユーザの検出（マルチユーザの検出）との両方を精度よく行なうことができる。これにより、操作と表示との連携も柔軟に行うことができる。
この発明の一実施の形態が適用されて構成されたマルチタッチ・マルチユーザ検出装置の概要について説明するための図である。 実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の構成例を説明するためのブロック図である。 図２に示したマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１のユーザ及び位置識別回路３３Ａの構成例を説明するためのブロック図である。 マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１が用いられて形成された情報処理装置の利用態様の一例を説明するための図である。 ユーザ操作領域間の入力情報のコピー処理を説明するための図である。 ユーザＡ、Ｂのそれぞれのユーザ操作領域の一部が重複するようにされた場合について説明するための図である。 マルチタッチ・マルチユーザ検出装置とディスプレイ装置とを別体とした情報処理装置の例を説明するための図である。 マルチユーザの検出を行う回路部分を設ける箇所についての変形例を説明するためのブロック図である。 受信部３００ＡとＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とを有するマルチタッチ・マルチユーザ検出装置の場合の各部の動作期間を説明するための図である。 信号発生器２の実施態様を説明するための図である。 クロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置の従来の構成例を示すブロック図である。 従来のマルチユーザタッチシステムの例を説明するための図である。
以下、図を参照しながら、この発明によるマルチタッチ・マルチユーザ検出装置の一実施の形態について説明する。
［マルチタッチ・マルチユーザ検出装置の概要］
図１は、この発明の一実施の形態が適用されて構成されたマルチタッチ・マルチユーザ検出装置の概要について説明するための図である。図１に示すように、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、ディスプレイ装置３の表示画面上に積層するように配置され、ディスプレイ装置３と一体となって用いられるようにされる。
すなわち、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の操作面と、ディスプレイ装置３の表示画面とは、その大きさ、形状がほぼ一致しているものである。そして、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の操作面上の位置とディスプレイ装置３の表示画面上の位置とは、１対１に対応するようになっている。
このため、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、透過性を有し、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を通してディスプレイ装置３の表示画面に表示された画像を視認性よく観視できるようになっている。なお、ディスプレイ装置３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（organic electroluminescence display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）などの薄型の表示素子が適用し得る。また、ＣＲＴ（cathode Ray Tube）を用いることもできる。
また、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１とディスプレイ装置３とは、表示制御装置４に接続される。この表示制御装置４は、コンピュータ装置であり、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１からの検出出力に応じて、ディスプレイ装置３の表示画面に表示する表示情報や表示態様を制御する。
このように、この実施の形態においては、図１に示したように、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１とディスプレイ装置３と表示制御装置４とにより、いわゆるテーブル型の構成とされた情報処理装置を形成している。
そして、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、詳しくは後述するが、クロスポイント型静電結合方式を採用することにより、多点検出（マルチタッチの検出）を行うことができるものである。上述したように、クロスポイント型静電結合方式には、周波数多重方式と、位相シフト方式と、符号多重方式などがある。この実施の形態においては説明を簡単にするため、送信導体毎に異なる周波数の信号を供給する周波数多重方式を用いる場合を例にして説明する。
さらに、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、図１において、ユーザＡ、Ｂが同時に指示操作を行っている場合を示しているように、複数のユーザからの指示操作を同時に受け付けることが可能な比較的に広い操作領域を有するものである。このため、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１においては、複数のユーザが同時に指示操作を行った場合であっても、各指示位置がどのユーザによって指示されたかの検出（マルチユーザの検出）もできるようにしている。
具体的に、マルチユーザの検出を実現するために、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１に対して指示操作を行うユーザのそれぞれは、ユーザ毎に固有の信号を発生させる信号発生器を身につけている。図１においては、ユーザＡは信号発生器２Ａを身に付け、ユーザＢは信号発生器２Ｂを身に付けている場合を示している。そして、信号発生器２Ａ、２Ｂからの信号が、ユーザＡ、Ｂの身体及び指示体を通じてマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１に供給されることで、指示体により指示された指示位置が、どのユーザによって指示されたかの識別（検出）が行われる。
ユーザが使用する信号発生器２Ａ、２Ｂもまた、ユーザ毎に異なる周波数の信号を出力したり、ユーザ毎に異なる符号パターンの信号を出力したりするものとして実現される。なお、この実施の形態においては説明を簡単にするため、信号発生器２Ａ、２Ｂは、ユーザ毎に異なる周波数の信号を出力するものである場合を例にして説明する。
但し、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、上述したように、マルチタッチの検出も実現するものである。このため、周波数多重方式を採用する場合には、信号発生器２Ａ、２Ｂのそれぞれは、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の複数の送信導体のそれぞれに供給される送信信号とは異なる周波数の信号であって、かつ、ユーザ毎に異なる周波数の信号を出力するものである。
なお、ユーザが用いるそれぞれの信号発生器２Ａ、２Ｂは、基本的に互いに同様の構成を有するものである。このため、以下においては特に区別して示す場合を除き、ユーザが用いる信号発生器２Ａ、２Ｂを総称して信号発生器２という。また、信号発生器２は、発振器によって目的とする周波数の信号を発信させ、目的とする電圧レベルにまで昇圧してユーザの身体に伝搬可能な種々の構成を採用し得る。
このように、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、多点検出（マルチタッチの検出）と同時に、各指示位置はどのユーザによって指示されたものかについての検出（マルチユーザの検出）をも行うことができるものである。そして、上述したように、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１からの検出出力に基づいて、表示制御装置４が、ディスプレイ装置３の表示画面に表示する表示情報や表示態様を制御することができるようにしている。
なお、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１に対して指示操作を行う指示体は、ユーザの指等の他、ユーザ毎に1以上のタッチペンを用いることも可能である。しかし、この実施の形態においては、説明を簡単にするため、指示体は、ユーザの指である場合を例にして説明する。
［マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の構成例］
次に、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の構成例について説明する。図２は、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の構成例を説明するためのブロック図である。図２に示すように、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、タッチセンサ（検出センサ）を備えるセンサ部１００と、送信部２００と、受信部３００Ａと、これらの動作を制御する制御部４０とからなる。制御回路４０は、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の各部を制御するための回路であり、例えばマイクロコンピュータを搭載して構成されている。
センサ部１００は、図１１に示した従来のクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置のセンサ部１００と同様に構成される部分である。すなわち、センサ部１００は、送信部２００に接続される複数の第１の導体と、受信部３００に接続される複数の第２の導体とを備える。以下の説明では、例えば６４本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ６４からなる第１の導体が送信導体であり、送信導体群１１を構成する。また、例えば、６４本の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘ６４からなる第２の導体は、受信導体であり、受信導体群１２を構成する。なお、送信導体群１１を構成する送信導体の本数、受信導体群１２を構成する受信導体の本数、配列間隔等は、指示入力画面１００Ｓのサイズなど、実施の態様に応じて適宜設定される。
送信導体群１１を構成する６４本の送信導体のそれぞれは、センサ部１００のＸ軸方向（図２の横方向）に延伸して配置された直線状の導体である。受信導体群１２を構成する６４本の受信導体のそれぞれは、センサ部１００のＹ軸方向（図２の縦方向）に延伸して配置された直線状の導体である。送信導体群１１と受信導体群１２は、絶縁材を介して対向配置されている。送信導体と受信導体とが交差する点がクロスポイントと称される。
送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘは、例えば、銀パターンやＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）膜からなる透明電極膜、あるいは銅箔等で形成される。なお、図示しないが、この例のセンサ部１００は、下側から順に（Ｚ軸方向に）、下側基板、送信導体群１１、絶縁材、受信導体群１２、上側基板の順に積層されて形成されている。また、下側基板及び上側基板は、例えば透明の合成樹脂等からなるシート状（フィルム状）のもの、あるいは、ガラス基板や銅箔パターン基板で構成される。
受信導体群１２側（上側基板側）が、図２に示したように、ユーザによって指等の指示体が用いられて指示操作入力が行われる指示入力面１００Ｓとされる。そして、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、図１に示したように、例えば液晶パネル等のディスプレイ装置３と一体構成される。この場合、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１のセンサ部１００が、ディスプレイ装置３の表示画面上に重ねられて設けられる。
送信部２００もまた、図１１に示した従来のクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置の送信部２００と同様に構成される部分である。すなわち、送信部２００は、センサ部１００の指示入力面１００Ｓに対する指示体による指示位置の検出を可能にするための信号を、送信導体群１１の各送信導体に供給する。送信部２００は、図２に示したように、送信信号供給回路２１とクロック発生回路２２とを備えている。送信信号供給回路２１は、制御部４０からの制御に応じて、クロック発生回路２２からのクロック信号ＣＬＫのタイミングで、送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ６４のそれぞれに対して異なる周波数の信号（周期信号）を同時供給（多重送信）する。このような信号の供給形態を「周波数多重方式」と称し、供給される複数の周期信号を総称して「多周波信号」という。
受信部３００Ａは、受信導体群１２を構成する各受信導体から得られる受信信号（電流信号）に対して信号処理をすることにより、指示体による指示入力面１００Ｓ上の指示位置の検出（識別）と、指示体毎のユーザの検出（識別）を行うためのものである。そして、受信部３００Ａは、図２に示すように、増幅回路３１と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路３２と、ユーザ及び位置識別回路３３Ａと、位置検出回路３４Ａとを備えている。
増幅回路３１は、受信導体群を構成する各受信導体から得られる受信信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換回路３２に供給するものである。Ａ／Ｄ変換回路３２は、増幅回路３１において増幅された各受信導体からの受信信号をデジタル信号に変換し、これらをユーザ及び位置識別回路３３Ａに供給するものである。
ユーザ及び位置識別回路３３Ａは、センサ部１００に対して指示体を用いて指示操作が行われた場合に、指示体により指示された指示位置の検出（識別）と各指示位置を指示したユーザの検出（識別）とを行う。この場合、指等の複数の指示体が同時に用いられた場合には、複数の指示体のそれぞれの指示位置を識別でき、また、複数のユーザが同時に指示操作を行った場合には、各指示位置はどのユーザによって指示されたかを識別できるようにしている。すなわち、ユーザ及び位置識別回路３３Ａは、マルチタッチの検出とマルチユーザの検出との両方を実現するものである。
図３は、ユーザ及び位置識別回路３３Ａの構成例を説明するためのブロック図である。図３に示すように、ユーザ及び位置識別回路３３Ａは、各受信導体に対して、ユーザＩＤ識別フィルタ３３１と、指示位置識別フィルタ３３２とが設けられたものである。そして、ユーザＩＤ識別フィルタ３３１がマルチユーザの検出を実現する部分であり、指示位置識別フィルタ３３２がマルチタッチの検出を実現する部分である。
ユーザＩＤ識別フィルタ３３１は、Ａ／Ｄ変換回路３２を通じて供給される各受信導体からのデジタル化された受信信号のそれぞれに対して、各ユーザが備える信号発生器２からの信号と同じ周波数の信号を用いて同期検波演算を行う。これによって、指示操作を行ったユーザがあるときには、指示体を用いて指示操作を行ったユーザを、ユーザＩＤ識別フィルタ３３１を介して、受信導体毎に識別（検出）することができる。
具体的には、ユーザＩＤ識別フィルタ３３１は、受信導体毎に、ＤＣＴ演算を用いた同期検波処理を行う演算回路が、同時に操作が可能とされるユーザの数だけ並列に設けられる。各演算回路には、ユーザ毎に周波数が異なるようにされる信号発生器２で発生させる信号と同じ周波数の信号が１対１に対応するように割り当てられる。
そして、ユーザＩＤ識別フィルタ３３１に並列に設けられる各演算回路のそれぞれでは、デジタル信号に変換された所定の受信導体からの信号に対して、自らの回路に割り当てられた所定の周波数の信号を乗算して積分する。この場合に、各演算回路のそれぞれは、例えば、当該所定の周波数の信号が存在する場合にはハイレベルとなり、存在しない場合にはローレベルとなる信号を出力する。これにより、各演算回路において自らの回路に割り当てられた周波数の信号が検出できた場合には、処理対象の信号の供給元の受信導体に対して、その周波数の信号を発生させている信号発生器２を用いているユーザが指示体を用いて指示入力を行っていると判別できる。
このように、この実施の形態において、ユーザが備える信号発生器２からの信号の周波数がユーザを識別するためのＩＤ情報になっている。そして、ユーザＩＤ識別フィルタ３３１は、上述したように、どの受信導体に対して、どのユーザが指示体を用いて指示入力を行っているのかを示す情報を出力することができるようにされている。
一方、指示位置識別フィルタ３３２は、Ａ／Ｄ変換回路３２を通じて供給される各受信導体からのデジタル化された受信信号のそれぞれに対して、送信導体群１１の各送信導体に供給された信号と同じ周波数の信号を用いた同期検波演算を行う。これにより、指示位置識別フィルタ３３２は、各クロスポイントにおける電流変化を検出する。なお、この電流変化は電圧の変化に変換して検出することもできる。
具体的には、指示位置識別フィルタ３３２は、受信導体毎に、ＤＣＴ演算を用いた同期検波処理を行う演算回路が、送信導体の数と同じ６４個設けられる。そして、受信導体毎に設けられる各演算回路には、送信導体毎に周波数が異なるようにされる各送信導体に供給された信号と同じ周波数の信号が１対１に対応するように割り当てられる。
このように、指示位置識別フィルタ３３２には、６４本の受信導体毎に、６４本の送信導体に対応して６４個の演算回路が設けられる。換言すれば、指示位置識別フィルタ３３２に設けられる各演算回路は、指示入力面１００Ｓ上の６４個×６４個のクロスポイントに対応するように、設けられている。
そして、指示位置識別フィルタ３３２において、受信導体毎に設けられる６４個の演算回路のそれぞれにおいては、対応する受信導体からのデジタル信号とされた信号に対して、自らの回路に割り当てられた所定の周波数の信号を乗算して積分する。これにより、受信導体毎に設けられる６４個の演算回路のそれぞれにおいて、受信信号の供給元の受信導体と、各送信導体とが形成するクロスポイントにおける電流変化が検出される。
上述したように、送信導体群１１の各送信導体には、送信信号供給回路２１により、送信導体毎に異なる周波数の信号が供給されている。したがって、指示体であるユーザの指がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓに接触または近接すると、近隣のクロスポイントでは送信導体からの送信信号が指示体へも流れこみ、送信導体から受信導体へ流れ込む電流が減少する。
このため、指示位置識別フィルタ３３２において、各クロスポイントに対応して設けられる演算回路は、対応するクロスポイントに指示体が接触あるいは近接している場合には、指示体が接触も近接もしていない通常レベルよりも低いレベルの検出信号を出力する。これにより、指示位置識別フィルタ３３２の各演算回路からの検出出力に基づいて、指示体が接触あるいは近接しているクロスポイントを識別（検出）することができる。そして、クロスポイントは、上述したように、受信導体と送信導体との交差点であるので、指示入力面１００Ｓ上における指示体の接触位置または近接位置を、指示入力面１００Ｓ上のクロスポイントにおいて把握することができる。
このように、指示位置識別フィルタ３３２は、指示入力面１１０Ｓ上のどのクロスポイントに対して指示体により指示操作が行われているのかを示す情報を出力することができるようにされる。
そして、受信部３００Ａの位置検出回路３４Ａは、ユーザＩＤ識別フィルタ３３１からの、どの受信導体に対してどのユーザが指示体を用いて指示入力を行っているのかを示す情報の提供を受ける。また、位置検出回路３４Ａは、指示位置識別フィルタ３３２から、指示入力面１１０Ｓ上のどのクロスポイントに対して指示体により指示操作が行われているのかを示す情報の提供を受ける。
位置検出回路３４Ａは、ユーザＩＤ識別フィルタ３３１からの情報と指示位置識別フィルタ３３２からの情報とに基づいて、１以上の指示体による指示位置のそれぞれを検出すると共に、各指示位置は、どのユーザによって指示されたかを検出して出力する。すなわち、位置検出回路３４Ａは、指示入力面１００Ｓ上の指示体による指示位置を示す２次元座標データ（Ｘ軸データとＹ軸データ）と、ユーザ識別情報とが対応付けられた情報を出力する。
具体的には、例えば、図２に示したように、センサ部１００上の受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントに、ユーザＡが指（指示体）を接触させていたとする。この場合、上述した指示位置識別フィルタ３２２の機能により、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントが指示体により指示されていることが識別される。同時に、上述したユーザＩＤ識別フィルタ３３１の機能により、受信導体１２Ｘ６をユーザＡが指示体により指示していることが識別される。これらの識別結果は受信導体１２Ｘにより対応付け（紐付け）することができる。
したがって、この例の場合、位置検出回路３４Ａは、指示体の指示位置を示す２次元座標データ（受信導体１２Ｘ６、送信導体１１Ｙ６１）と、ユーザ識別情報（ユーザＡのユーザＩＤ）とを対応付けた、例えば、（受信導体１２Ｘ６、送信導体１１Ｙ６１、ユーザＡ）という情報を形成して出力する。そして、複数のユーザが、両方の手の５本の指の全てを指示体として用いて、センサ部１００に対して指示操作を行っても、ユーザ及び位置識別回路３３Ａの機能により、指示体毎に、その指示位置（クロスポイント）と、その指示体を使用したユーザとを把握することができる。このため、位置検出回路３４Ａは、指示体毎に、指示体の指示位置を示す２次元座標データと、ユーザ識別情報とを対応付けた情報を形成して出力することができる。また、ユーザＢの指がセンサ部１００上を指示していた場合にも、同様にして、指示体の指示位置を示す２次元座標データと、ユーザ識別情報とを対応付けた情報を出力することができる。
位置検出回路３４Ａからの出力情報は、図１に示した表示制御装置４に供給される。これにより、表示制御装置４は、以下に具体的に説明するように、ユーザ毎の指示位置に応じた、ディスプレイ装置３の表示画面上の対応する位置に、各ユーザを識別可能な態様で情報を表示するなどのことができるようにされる。
［マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を有する情報処理装置の利用態様］
次に、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１が用いられて形成された図１に示した情報処理装置の利用態様について具体例に説明する。
図４は、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１が用いられて形成された情報処理装置の利用態様の一例を説明するための図であり、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の指示入力面（操作面）１００Ｓの上方から見た場合を示している。図４に示した例においては、ユーザＡ、Ｂは、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の指示入力面１００Ｓを挟んで、斜めに向かい合うように位置している。
そして、図４に示すように、ユーザＡ、Ｂのそれぞれが、所定の四角形の対角線上の２点を指示するように、指示入力面１００Ｓに対して自己の両手を接触あるいは近接させるようにしたとする。マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、上述したように、マルチタッチの検出とマルチユーザの検出とを行って、その検出出力を表示制御部４に対して供給する。
このように、指示入力面１００Ｓに対して、ユーザが対角線上の２点を同時に指示する操作が行われた場合には、表示制御装置４は、ユーザ操作領域の設定指示が行われたと判別する。そして、表示制御装置４は、指示された２点を結ぶ直線を対角線とする四角形の領域をユーザ操作領域として設定する。そして、表示制御装置４は、指示された領域部分に対応するディスプレイ装置３の表示画面上の領域部分に枠線を表示したり、表示画面上の当該領域部分を反転表示したりすることにより、ユーザにより指示されたユーザ操作領域を認識できるようにする。
図４に示した例の場合には、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の指示入力面１００Ｓの右側にユーザＡが指定したユーザ操作領域ＡｒＡが設定され、指示入力面１００Ｓの左側にユーザＢが指定したユーザ操作領域ＡｒＢが設定された場合を示している。そして、ユーザ操作領域に対しては、ユーザが指示体を用いて直接に文字、記号、絵、図形などを描くようにすることにより、表示制御装置４が当該入力情報を認識する。そして、表示制御装置４は、認識した入力情報を入力操作が行われた当該ユーザ操作領域に一致するディスプレイ装置４の表示画面の表示領域に表示することができる。
また、情報の別の入力方法として、いわゆるソフトウェアキーボードなどの表示情報を通じて行う方法がある。具体的には、表示制御装置４の制御により、ユーザ操作領域に対して、数字キー、アルファベットキー（５０音文字キー）、記号キー等からなるソフトウェアキーボードを表示し、当該ソフトウェアキーボードに対して、ユーザが指示体を通じて指示操作を行う。そして、表示制御装置４が、ユーザが指示した位置に対応するソフトウェアキーボードの表示情報を認識することにより、ユーザによって指示された文字等の情報の入力を受け付けることができるようにされる。この場合にも、表示制御部４は、認識した入力情報を入力操作が行われた当該ユーザ操作領域に一致するディスプレイ装置４の表示画面の表示領域の所定の位置に表示することができる。
そして、表示制御装置４は、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１からの検出出力に基づいて、ユーザ操作領域ＡｒＡはユーザＡにより設定され、ユーザ操作領域ＡｒＢはユーザＢにより設定されたことを認識し、これを管理することができる。このため、ユーザ操作領域ＡｒＡに対しては、ユーザＡからの操作入力を有効にし、ユーザ操作領域ＡｒＢに対しては、ユーザＢからの操作入力を有効にする。
そして、表示制御装置４は、各ユーザ操作領域に対して入力された情報を、自機に内蔵する半導体メモリやハードディスクなどの記録媒体や自機に接続される記録装置の記録媒体に、ユーザ毎（ユーザ操作領域毎）にファイルを分けて記録し、保持することができる。例えば、ユーザ操作領域ＡｒＡに対して入力された情報はファイルＡに記録し、ユーザ操作領域ＡｒＢに対して入力された情報はファイルＢに記録するといったことができる。
また、ユーザは自己のユーザ操作領域の対角線上の２点を、両手を用いて指示し、狭めたり、広げたりする操作を行うことによって、ユーザ操作領域の大きさを調整することができる。また、ユーザは、自己のユーザ操作領域内に指を接触させて、そのまま指を引きずるようにするいわゆるドラッグ操作を行うことによって、指示入力面１００Ｓ上において当該ユーザ操作領域の形成位置を移動させることもできる。この場合、ディスプレイ装置４の表示画面上の表示領域もユーザ操作領域の移動に対応して移動する。したがって、ユーザ操作領域と対応する表示領域とがずれることはない。
また、ユーザ操作領域に入力された情報を、他のユーザ操作領域にコピーすることもできる。図５は、ユーザ操作領域間の入力情報のコピー処理を説明するための図である。図５（Ａ）に示すように、指示入力面１００Ｓ上に、ユーザＡが形成するようにしたユーザ操作領域ＡｒＡと、ユーザＢが形成するようにしたユーザ操作領域ＡｒＢとが設けられているとする。そして、ユーザ操作領域ＡｒＢには、ユーザＢによって情報「○○△○○」が入力されて、これがディスプレイ装置３の表示画面上のユーザ操作領域ＡｒＢに対応する表示領域に表示されているとする。
そして、ユーザ操作領域ＡｒＢに表示されている情報「○○△○○」を、ユーザ操作領域ＡｒＡにコピーする必要が生じたとする。この場合には、ユーザ操作領域ＡｒＢに、例えばユーザＢが指を接触させてドラック操作を行うことにより、図５（Ｂ）に示すように、ユーザ操作領域ＡｒＢの指示入力面１００Ｓ上の形成位置を移動させる。そして、ユーザ操作領域ＡｒＡの一部に、ユーザ操作領域ＡｒＢの一部を重ね合わせるようにする。
このように、ユーザによる指示操作によって、ユーザ操作領域ＡｒＡの一部に、ユーザ操作領域ＡｒＢの一部が重ね合わせるようにされた場合に、表制御装置４は、ユーザ操作領域ＡｒＢからユーザ表示領域ＡｒＡへの情報のコピーが指示されたと判別する。そして、表示制御装置４は、図５（Ｂ）に示すように、ユーザ操作領域ＡｒＢに表示されている情報「○○△○○」を、ユーザＢが指示体によってユーザ操作領域ＡｒＡに移動操作することで、ユーザ操作領域ＡｒＡに対応する表示領域にも表示させる。これにより、ユーザ操作領域ＡｒＢに表示されている情報は、ユーザ操作領域ＡｒＡにコピーされる。
なお、ユーザ操作領域には、種々の情報が多数入力されて、これらが対応する表示領域に表示されている場合に、その中の一部の情報だけを他のユーザ操作領域にコピーするようにしたい場合もある。このような場合には、まず、ユーザが、自己のユーザ操作領域において、コピーしたい情報が表示されている表示領域上の部分を、指等を用いてドラックするなどして、コピー対象の情報を指定する。
この後、上述したように、例えばユーザＢが指を接触させてドラック操作を行うことにより、図５（Ｂ）に示したように、コピー元のユーザ操作領域の表示位置を移動させ、コピー先のユーザ操作領域の一部に、コピー元のユーザ操作領域の一部を重ね合わせるようにする。これにより、コピー元のユーザ操作領域の指示した部分の情報を、コピー先のユーザ操作領域にコピーすることができる。
なお、情報のコピーだけでなく、コピーの場合と同様にして情報の移動を行うこともできる。この場合には、コピーしたい情報や移動したい情報を指定した後に、アイコンなどを通じてコピーするか移動するかを選択できるようにしておけばよい。そして、移動することが選択された場合には、移動元の表示領域から該当情報が消去され、移動先の表示領域に該当情報が表示するようにされることになる。
また、別の操作により入力情報のコピーや移動を行うようにすることもできる。例えば、コピー元や移動元のユーザ操作領域に対応する表示領域に表示されている情報の内、コピーや移動の対象となる情報を、その表示位置をなぞる（ドラッグ操作）するなどして指定する。この後、当該情報の指定を行ったユーザが、コピー先や移動先のユーザ操作領域の目的とする位置に指等を接触させ、コピー位置や移動位置を指示することにより、情報のコピーや移動を行うようにすることもできる。
この他、ユーザ領域内において、コピーや移動を行う情報を選択した後、コピー位置や移動位置を指示する操作を行うことにより、ユーザ領域内における情報のコピーや移動を行うこともできる。ユーザ領域内において、削除する情報を選択した後、所定の削除の実行を指示する操作を行うことにより、ユーザ領域内における情報の削除を行うこともできる。もちろん、目的とする情報を変更したり、目的とする位置に情報を追加したりすることもできる。このように、各ユーザは、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の指示入力面１００Ｓに対して、種々の指示操作を行うことにより、目的とする種々の処理を行うようにすることができる。
ところで、図４に示したように、複数のユーザのユーザ操作領域のそれぞれが、他のユーザのユーザ操作領域と重複することなく設定される場合、各ユーザは自分のユーザ操作領域を適切に認識し、指示入力面１００Ｓ上の自分の指示位置をも的確に認識できる。しかし、複数のユーザの指示位置が入り組む場合もある。このような場合であっても、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を用いた情報処理装置においては、各ユーザの指示位置を明確に示すことができるようにしている。
図６は、ユーザＡ、Ｂのマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の指示入力面１００Ｓに対する指示位置が入り組むために、それぞれのユーザ操作領域の一部が重複するようにされた場合について説明するための図である。図６に示すように、ユーザＡ、Ｂのそれぞれが、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の指示入力面１００Ｓ上において、両手を用いて対角線上の２点を指示し自己のユーザ操作領域を設定する操作を行うようにしたとする。
この場合に、図６に示すように、ユーザＡ、Ｂのそれぞれの右手が、指示入力面１００Ｓ上の近接する位置を指示した場合、ユーザＡ、Ｂのそれぞれが、自己の右手の指示位置を見間違うなどといった不都合を生じさせる場合があると考えられる。このような不都合は、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１に対して同時に操作を行うユーザが多くなることによって、発生する可能性が高くなる。
そこで、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を用いた情報処理装置では、ユーザ毎の指示位置を、ユーザ毎に異なるマーク（タッチマーク）を用いて表示することによって、ユーザの指示位置の誤認識を防止するようにしている。この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、上述したように、指示入力面１００Ｓ上の指示位置と、各指示位置はどのユーザによって指示されたかを検出し、表示制御装置４に通知することができる。
そこで、表示制御装置４は、指示入力面１００Ｓ上の指示位置に対応するディスプレイ装置３の表示画面上の位置に、ユーザ毎に異なる態様のマーク（タッチマーク）を表示することにより、各ユーザの指示位置を、互いに識別可能に、明確に示すことができるようにしている。図６に示した例においては、ユーザＡの指示位置に対応するディスプレイ装置３の表示画面上の位置には、四角形のタッチマークＭＡを表示するようにしている。また、図６に示した例においては、ユーザＢの指示位置に対応するディスプレイ装置３の表示画面上の位置には、円形のタッチマークＭＢを表示するようにしている。
これにより、各ユーザは、指示体として用いた自分の指の指示位置に表示されるタッチマークＭＡ、ＭＢによって、自分の指による指示位置を明確に認識することができるようにされる。なお、ここでは、指示体による指示位置をユーザ毎に形の異なるタッチマークを用いて示すようにしたが、これに限るものではない。指示体による指示位置をユーザ毎に異なる色の表示により示すようにしてもよい。この場合、色を異ならせる部分の形状は、ユーザ毎に異なるようにしてもよいし、共通の形状とするようにしてもよい。
また、図６において、ユーザＡ、Ｂのそれぞれの掌を囲むように円形で示された部分（各ユーザの手の複数の指によって指示された部分）をユーザ毎に異なる色によって示すようにしてもよい。当該部分は、ユーザ毎に異なる形状としてもよいし、共通の形状としてもよい。このように、指示体による指示位置をユーザ毎に異なる態様で示すことにより、ユーザ毎の指示位置を明確に示すことができる。
また、図６に示した例の場合には、ユーザＡによりユーザ操作領域ＡｒＡが形成するようにされ、ユーザＢによりユーザ操作領域ＡｒＢが形成するようにされた場合を示している。そして、このユーザ操作領域についても、どの領域がどのユーザの領域かを明確にするために、ユーザ操作領域ＡｒＡを囲むように表示される枠線とユーザ領域ＡｒＢを囲むように表示される枠線とで、表示色や枠線の種類を変えるようにすることもできる。
また、ユーザ操作領域ＡｒＡとユーザ操作領域ＡｒＢとで、背景色を異ならせるようにすることもできる。例えば、ユーザ操作領域ＡｒＡの背景色を白色とし、ユーザ操作領域ＡｒＢの背景色を黒色とし、両領域が重なり合う部分を灰色とすることにより、各ユーザ操作領域を明確に示すことができると共に、両領域が重複する部分についても明確に示すことができる。
また、指示入力面１００Ｓを通じて入力された情報を、ユーザ毎に異なる色で表示するようにしたり、ユーザ毎に反転表示と非反転表示とを異ならせるようにしたりするなど、種々の異なる態様で表示することもできる。また、指示入力面１００Ｓ上の指示位置の軌跡をユーザ毎に異なる色で表示したり、軌跡を示す線種を異なるようにしたりするなど、種々の異なる態様で表示することもできる。
［マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を用いた情報処理装置の他の例］
図１に示したように、上述した実施の形態の情報処理装置は、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１をディスプレイ装置３の表示画面上に積層して一体に形成したものである。しかし、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置とディスプレイ装置とを別体とした情報処理装置を構成することもできる。
図７は、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置とディスプレイ装置とを別体とした情報処理装置の例を説明するための図である。図７に示すように、この例の情報処理装置は、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１と、パーソナルコンピュータ４Ａと、ディスプレイ装置３Ａとが、それぞれ別体のものとして設けられたものである。
図７において、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、図２、図３を用いて説明したものと同様に構成されたものである。しかし、図７に示した例の場合には、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１とディスプレイ装置とは別体である。このため、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１のセンサ部１１０は透過性を有する必要はない。
また、図７において、パーソナルコンピュータ４Ａは、図１に示した情報処理装置における表示制御装置４と同様の機能を実現するものである。すなわち、パーソナルコンピュータ４Ａは、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１からの検出出力に応じて、ディスプレイ装置４Ａの表示画面に種々の情報を表示することができるものである。また、図７において、ディスプレイ装置３Ａは、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ、ＰＤＰなどの薄型の表示素子やＣＲＴが適用し得る。
そして、図７に示した例の場合にも、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、１以上の指示体による指示位置のそれぞれを検出すると共に、各指示位置は、どのユーザによって指示されたかを検出して、パーソナルコンピュータ４Ａに通知する。具体的に、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、指示入力面１００Ｓ上の指示体による指示位置を示す２次元座標データ（Ｘ軸データとＹ軸データ）と、ユーザ識別情報とを対応付けた情報をパーソナルコンピュータ４Ａに供給する。
パーソナルコンピュータ４Ａは、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１からの検出出力に応じて、指示体による指示位置に対応するディスプレイ装置３Ａの表示画面上の位置に、ユーザ毎に異なる態様の表示を行うなどのことができるようにされる。図７に示した例では、図６の場合と同様に、ユーザＡによる指示位置を四角形のタッチマークＭＡにより示し、ユーザＢによる指示位置を、円形のタッチマークＭＢにより示している。
また、図７において、ユーザＡが指を指示体として用いて指示した部分を四角形の表示を用いて示したり、ユーザＢが指を指示体として用いて指示した部分を円形の表示を用いて示したりすることもできるようにされる。これらの部分にユーザ毎に異なる色を付すようにすることもできる。また、ユーザＡが設定するようにしたユーザ操作エリアＡｒＡとユーザＢが設定するようにしたユーザ操作エリアＡｒＢとの区別についても、図６を用いて説明した場合と同様に、枠線や背景色を異ならせるようにして、明確に示すようにすることもできる。
この他、図７に示したように、各装置が別体とされた情報処理装置の場合であっても、図１に示した一体型の情報処理装置の場合と同様に、ユーザからの指示操作を受け付けて、これに応じた表示制御処理を行うことができる。そして、図７に示した別体型の情報処理装置の場合には、ユーザの手などの指示体が、ディスプレイ装置３Ａの表示画面上に位置することはない。このため、図７に示した別体型の情報処理装置の場合には、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１に対して指示操作を行いながら、ディスプレイ装置３Ａの表示画面の全体を確認できる。
［マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の構成の変形例］
マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１は、図２、図３を用いて説明したように、受信部２００のユーザ及び位置識別回路３３Ａにおいて、マルチユーザの検出（識別）とマルチタッチの検出（識別）とを行うようにした。しかし、これに限るものではない。例えば、受信導体群１２の各受信導体からの信号に基づいてマルチユーザの検出を行う回路部分を、受信部３００Ａに設けない構成とすることもできる。また、送信導体群１１の各送信導体からの信号に基づいてマルチユーザの検出を行う回路部分を設けるようにすることもできる。
図８は、マルチユーザの検出を行う回路部分を設ける箇所についての変形例を説明するためのブロック図である。図８において、センサ部１００及び送信部２００は、図２を用いて説明したものと同様に構成された部分である。また、受信部３００は、図１１を用いて説明したように、従来のクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置の場合と同様に、マルチタッチの検出（多点検出）のみを行う部分として構成された部分であり、図１１に示したように、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３２、演算処理回路３３、位置検出回路３４からなる部分である。なお、演算処理回路３３は、図３に示した指示位置識別フィルタ３３２と同様に構成されるものである。
そして、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００が、受信部３００に対して並列に設けられるようにされた、受信導体群１２の各受信導体からの信号に基づいてマルチユーザの検出を行う回路部分である。具体的に、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００は、図示しないが、増幅回路と、Ａ／Ｄ変換回路と、ユーザＩＤ識別フィルタと、ユーザ検出回路とからなる部分である。
ここで、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００の増幅回路は、受信部３００の増幅回路３１と同様に構成された部分であり、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００のＡ／Ｄ変換回路は、受信部３００のＡ／Ｄ変換回路３２と同様に構成された部分である。また、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００のユーザＩＤ識別フィルタは、図２を用いて説明したユーザＩＤ識別フィルタと同様に構成された部分である。また、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００のユーザ検出回路は、ユーザＩＤ識別フィルタからの検出出力に基づいて、どの受信導体に対してどのユーザが指示を行っているかを示す情報を出力し、表示制御装置に供給するようにするものである。
このようにすれば、センサ部１００と、送信部２００と、受信部３００とからなる従来のクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置に対して、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００を設けることにより、この発明のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を実現することができる。
また、マルチユーザの検出を、送信導体群１１を構成する送信導体を通じて行うようにすることもできる。すなわち、マルチユーザの検出は、各ユーザの指示体を通じてセンサ部１００に供給される各ユーザが備える信号発生部２からの信号を検出することにより行うことができる。このため、送信導体群１１を構成する各送信導体に供給される各ユーザの信号発生部２からの信号を検出することにより、マルチユーザの検出を行うことができる。
そこで、図８に示すように、送信導体群１１を構成する各送信導体からの信号の供給を受けるＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を設け、ここでマルチユーザの検出を行うようにする。このＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００の具体的な構成は、入力信号が異なるだけで、基本的には、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００と同様に構成することができる。すなわち、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００は、図示しないが、増幅回路と、Ａ／Ｄ変換回路と、ユーザＩＤ識別フィルタと、ユーザ検出回路とからなる。
そして、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００の増幅回路もまた、受信部３００の増幅回路３１と同様に構成される部分であり、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００のＡ／Ｄ変換回路は、受信部３００のＡ／Ｄ変換回路３２と同様に構成される部分である。また、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００のユーザＩＤ識別フィルタもまた、図２を用いて説明したユーザＩＤ識別フィルタと同様に構成される部分である。そして、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００のユーザ検出回路は、ユーザＩＤ識別フィルタからの検出出力に基づいて、どの送信導体に対してどのユーザが指示を行っているかを示す情報を出力し、表示制御装置に供給するようにするものである。
このような構成のＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を備えることにより、送信導体群１１を構成するどの送信導体に対して、どのユーザが指示体を用いて指示操作を行っているのかを検出することができる。そして、マルチタッチの検出は、受信部３００において行うことができるので、受信部３００の検出出力と、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００の検出出力に基づいて、各指示位置は、どのユーザによる指示かを把握することができるようにされる。
なお、上述したように、送信導体群１１を構成する各送信導体に対しては、マルチタッチの検出（多点検出）を実現するために、送信導体毎に異なる周波数の信号（多周波信号）が供給される。このため、多周波信号が供給されている各送信導体から、各ユーザの信号発生器２から供給される信号を検出することは難しい。
そこで、送信導体群１１の各送信導体に供給する多周波信号の周波数帯域と、各ユーザの信号発生器２が発生させる信号の周波数帯域とをある程度はなれた帯域となるようにする。そして、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００の前段に、各送信導体から各ユーザの信号発生器２が発生させる信号の周波数帯域の信号を通過させる帯域フィルタを設けることにより、各送信導体に供給される多周波信号の影響を除去して、Ｙ軸方向のマルチユーザの検出を行うことができる。
また、別の方法として、送信導体群１１の各送信導体に対して多周波信号を供給する期間と、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００により、各送信導体からユーザが備える信号発生器２からの信号を検出する期間とを分けるようにしてもよい。この場合、各送信導体に対して多周波信号を供給する期間において、受信部３００におけるマルチタッチの検出が行うようにされる。
このように時分割処理を行うことによって、マルチタッチの検出とＹ軸方向におけるマルチユーザの検出とを精度よく行うようにすることができる。そして、この場合にも、センサ部１００と、送信部２００と、受信部３００とからなる従来のクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置に対して、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を設けても、この発明のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を実現することができる。
なお、上述したように、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００は、どの受信導体に対して、どのユーザが指示操作を行っているのかを検出する。これに対して、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００は、どの送信導体対して、どのユーザが指示操作を行っているのかを検出する。そして、受信部３００では、クロスポイント型静電結合方式により、複数の指示体のそれぞれによる指示入力面１００Ｓ上の指示位置を検出することができる。このため、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００やＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００のマルチユーザの検出結果に加えて、受信部３００のマルチタッチの検出結果を考慮することにより、どのユーザが指示入力面１００Ｓの何処を指示しているのかを特定することができる。
例えば、図８に示すように、センサ部１００上の受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントに、ユーザＡが指（指示体）を接触させていたとする。この場合、受信部３００において、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントに指示体が接触されていることが検出される。また、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００により、受信導体１２Ｘ６にはユーザＡが指示体を用いて接触していることが検出される。これにより、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントには、ユーザＡが指示体を用いて指示していることが把握できる。
また、同様の場合に、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００に替えて、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を用いるようにしたとする。この場合には、受信部３００において、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントに指示体が接触されていることが検出される。また、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００により、送信導体１１Ｙ６１にはユーザＡが指示体を用いて接触していることが検出される。これにより、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントには、ユーザＡが指示体を用いて指示していることが把握できる。
ところで、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を、図２及び図３を用いて説明した構成とした場合、同じ受信導体に対して複数のユーザが同時に指示操作を行うようにしたときには、指示位置とユーザとを正確に対応付けることができない。ユーザＩＤ識別フィルタ３３１においては、どの受信導体に対してどのユーザが指示操作を行っているかを検出することができるだけで、受信導体上のＹ軸方向の指示位置は検出できないためである。同様のことは、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を、図８に示したように、センサ部１００と、送信部２００と、受信部３００と、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００とを有する構成とした場合にも言える。
また、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を、図８に示したように、センサ部１００と、送信部２００と、受信部３００と、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とからなる構成とした場合にも同様の問題が生じる。すなわち、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００においては、どの送信導体に対してどのユーザが指示操作を行っているかを検出することができるだけで、送信導体上のＸ軸方向の指示位置は検出することはできないためである。
このような問題に対処するには、受信導体（Ｘ軸方向）と送信導体（Ｙ軸方向）との双方において、マルチユーザの検出を行い、その両方の結果を考慮するようにすればよい。具体的には、図２及び図３を用いて説明した構成のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の場合には、さらに、図８を用いて説明したＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を設ける。そして、どの受信導体に対してどのユーザが指示操作を行っているかの検出結果に加えて、どの送信導体に対してどのユーザが指示操作を行っているかの検出結果をも考え合わせ、各指示体による各指示位置がどのユーザによるものかを判別する。
また、図８を用いて説明したように、受信部３００とＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００とを設ける構成とする場合には、さらにＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００をも設けるようにする。逆に、受信部３００とＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とを設ける構成とする場合には、さらにＸ軸方向ユーザ検出部４００をも設ける構成とする。このようにすることによって、どの受信導体とどの送信導体に対して、どのユーザが指示操作を行っているのかを検出することができるので、各指示体による各指示位置がどのユーザによるものかを適切に判別することができる。
例えば、図８に示すように、センサ部１００上の受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントに、ユーザＡが指（指示体）を接触させていたとする。また、センサ１００上の受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ５とが交差するクロスポイントに、ユーザＢが指（指示体）を接触させていたとする。この場合、受信部３００では、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントと、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ５とが交差するクロスポイントが指示体により指示されていることが検出（識別）される。また、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００により、受信導体１２Ｘ６に対してユーザＡとユーザＢとが指示体を用いて指示していることが検出（識別）される。
しかし、ここまでの識別結果だけでは、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントと、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ５とが交差するクロスポイントのそれぞれは、ユーザＡ、ユーザＢのどちらにより指示されているのかが識別できない。そこで、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００の検出（識別）結果を用いる。この例の場合、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００により、送信導体１１Ｙ６１に対してユーザＡが指示体を用いて指示していることが検出（識別）され、送信導体１１Ｙ５に対してユーザＢが指示体を用いて指示していることが検出（識別）される。
このＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００の検出（識別）結果を考慮することにより、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ６１とが交差するクロスポイントは、ユーザＡにより指示されていることが特定できる。同様にして、受信導体１２Ｘ６と送信導体１１Ｙ５とが交差するクロスポイントは、ユーザＢにより指示されていることが特定できる。したがって、センサ部１００上における複数の指示体による各指示位置（各クロスポイント）は、どのユーザにより指示されているかを正確に把握することができるようにされる。
なお、上述したが、送信導体群１１の各送信導体には、送信導体毎に周波数が異なるようにされた多周波信号が供給される。このため、各送信導体に多周波信号が供給された状態では、各ユーザの信号発生器２から送信導体に供給される信号の検出がし難くなる。そこで、Ｘ軸方向のマルチユーザの検出及びマルチタッチの検出を行う期間と、Ｙ軸方向のマルチユーザの検出を行う期間とを交互に設ける時分割処理を行う。
図９は、受信部３００ＡとＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とを有するマルチタッチ・マルチユーザ検出装置の場合の各部の動作期間を説明するための図である。図９に示すように、送信部２００及び受信部３００Ａを動作させると共にＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を停止させる期間と、送信部２００及び受信部３００Ａを停止させると共にＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させる期間とを交互に設ける。当該制御は、制御部４０が各部を制御することにより行うことができる。
このようにすれば、送信部２００と受信部３００Ａが動作する期間では、Ｘ軸方向のマルチユーザの検出とマルチタッチの検出とを確実に行うことができる。そして、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００が動作する期間では、多周波信号が邪魔になることなく、Ｙ軸方向のマルチユーザの検出を正確に行うことができる。
また、図８を用いて説明した受信部３００とＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００とＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とを設ける構成の場合にも、同様の制御を行うようにすればよい。すなわち、送信部２００を動作させると共にＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を停止させる期間と、送信部２００を停止させると共にＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させる期間とを交互にもうるようにすればよい。この場合、送信部２００を動作させる期間では、受信部３００とＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００とについても動作させ、送信部２００を停止させる期間では、受信部３００とＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００とについても停止させる。
このようにすれば、送信部２００と受信部３００とＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００が動作する期間では、Ｘ軸方向のマルチユーザの検出とマルチタッチの検出とを確実に行うことができる。そして、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００が動作する期間では、多周波信号が邪魔になることなく、Ｙ軸方向のマルチユーザの検出を正確に行うことができる。
また、図８を用いて説明したように、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００とＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００との機能を、図２、図３を用いて説明した受信部３００Ａによって実現することもできる。すなわち、上述したように、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００のユーザＩＤ識別フィルタとＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００のユーザＩＤ識別フィルタとは、図３を用いて説明したユーザＩＤ識別フィルタ３３１と同様に構成することができるものである。
このため、受信部３００Ａのユーザ及び位置識別回路３３ＡのユーザＩＤ識別フィルタ３３１を、Ｘ軸方向のマルチユーザの検出とＹ軸方向のマルチユーザの検出とで兼用する。このため、図２に示したマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１において、増幅回路３１の前段に、受信導体群１２の各受信導体からの信号と送信導体群１１の各送信導体からの信号とのどちらを増幅回路３１に供給するかを切り換える切換回路を設ける。
そして、送信部２００を動作させる期間と停止させる期間とを設けるようにする。この場合、受信部３００Ａは常時動作状態とされる。そして、送信部２００を動作させる期間では、受信導体群１２を構成する各受信導体からの信号を増幅回路３１に供給し、送信部２００を停止させる期間では、送信導体群１１を構成する各送信導体からの信号を増幅回路３１に供給するように当該切換回路を切り換えるようにする。
これにより、送信部２００を動作させる期間では、受信部３００Ａにおいて、Ｘ軸方向のマルチユーザの検出とマルチタッチの検出とを行うことができる。一方、送信部２００を停止させる期間では、受信部Ａにおいて、Ｙ軸方向のマルチユーザの検出を行うことができる。このようにすれば、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００とＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とを設けることなく、これらを設けた場合と同様の検出結果を、受信部３００Ａによって得ることができるようにされる。
また、図２を用いて説明した受信部３００Ａと図８に示したＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とを設ける場合、受信部３００Ａにおいて複数のユーザによる位置指示操作が検出されたときには、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させるようにすればよい。つまり、受信部３００Ａのユーザ及び位置識別回路３３Ａの検出結果に基づいて、位置検出回路３３Ａにおいて、複数のユーザにより位置指示操作が行われたことを検出した場合に、当該検出結果に基づいて、制御部４０がＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させる。
これにより、複数のユーザが位置指示操作を行った場合にのみ、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させ、各ユーザの指示を正確に検出することができる。換言すれば、１人のユーザしか位置指示操作を行っていない場合には、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させるまでもなく、各指示体により指示された位置は、誰により指示されたかは明らかである。このような場合にまで、無駄にＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させることもないようにされる。
同様に、図８を用いて説明したように、受信部３００と、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００と、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とを設けた構成にする場合にも同様のことが言える。この場合には、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００のユーザＩＤ識別フィルタによるユーザＩＤの検出結果に基づいて、Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部４００のユーザ検出回路において、複数のユーザにより位置指示操作が行われたことを検出した場合に、当該検出結果に基づいて、制御部４０がＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させる。
これにより、複数のユーザが位置指示操作を行った場合にのみ、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させ、各ユーザの指示を正確に検出することができる。換言すれば、１人のユーザしか位置指示操作を行っていない場合には、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させるまでもなく、各指示体により指示された位置は、誰により指示されたかは明らかである。このような場合にまで、無駄にＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させることもないようにされる。
このように、図２に示した受信部３００Ａの位置検出回路３４Ａはユーザ及び位置識別回路３３Ａの検出結果に基づいて、マルチユーザによる操作状態にあるか単一ユーザによる操作状態にあるか否かを示す情報を生成して、制御部４０に通知できるようにする。また、図８に示したＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００のユーザ検出回路は、ユーザＩＤ識別フィルタによるユーザＩＤの検出結果に基づいて、マルチユーザによる操作状態にあるか単一ユーザによる操作状態にあるか否かを示す情報を生成して、制御部４０に通知できるようにする。このようにすれば、無駄にＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を動作させることもないようにすることができる。
［信号発生器２の実施態様］
上述したように、この実施の形態のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１に対して指示操作を行う各ユーザは、マルチユーザの検出を可能にするため、ユーザ毎に異なる周波数の信号を発生させる信号発生器２を備える。この信号発生器２は、所定電圧レベル以上の信号を発生させることができればよいので、種々の形態で実現することができる。
図１０は、信号発生器２の実施態様を説明するための図である。信号発生器２は、ユーザが身に付けることにより、ユーザの身体及び指示体を通じて、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１に対してユーザ毎に異なる周波数の信号を供給するものである。このため、信号発生器２は、図１０に示すように、ユーザの腕に装着される腕輪２ａの構成としたり、ユーザの首に装着されるネックレス２ａやペンダントの構成としたり、ユーザの指に装着される指輪２ｃの構成としたりすることができる。また、信号発生器２は、図１０に示すように、ユーザの腕に装着される腕時計２ｄの構成としたり、ユーザの顔面部に装着される眼鏡２ｅの構成としたりすることもできる。
この他、図示しないが、信号発生器２は、名刺入れや手帳サイズの箱型のものとし、これをユーザの衣服のポケットなどに入れて用いる構成とするなどのことも可能である。また、信号発生器２自体は、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１が設けられる情報処理装置側に設け、この情報処理装置側に設けた信号発生器２からの信号を、ケーブル等を通じてユーザに供給し、当該ユーザの身体及び指示体を通じてマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１に供給する構成とすることも可能である。
［変形例等］
［基本的な構成］
上述した実施の形態においては、図２、図３を用いて説明したように、複数の第１の導体に所定の信号を供給し、複数の第２の導体からの信号を受信し、複数の指示位置と、指示体識別情報とを検出して、どの位置がどの指示により指示されたかを検出した。この場合、増幅回路３１やＡ／Ｄ変換回路３２を有する受信部３００Ａにおいて、指示体識別情報（ユーザＩＤ）を検出できるようにした。また、複数の第１の導体には周波数の異なる信号を供給すると共に、これらとは異なる周波数の信号を各指示体から供給するようにして、マルチタッチとマルチユーザの検出を可能にした。
［符号多重方式、位相シフト方式の利用］
しかし、これに限るものではない。複数の第１の導体に供給する信号や各指示体から第２の導体に供給される信号は、周波数の異なる信号に替えて、コードパターンが異なる複数のコードを使用するようにすることもできる。ここで、コードパターンが異なる複数のコードの例としては、異なるＰＮ（pseudorandom noise）符号などの拡散符号を用いるようにしたり、同一のコードパターンで互いに位相が異なる複数のコードを用いるようにしたりすることもできる。このようにコードパターンが異なる複数のコードを用いるようにする場合、マルチタッチやマルチユーザの検出は、使用するコードに対応したコードとの相関値を検出することにより行うことが可能である。
より具体的には、上述したように、符号多重方式を用いたクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置についての出願である特願２００９−２８８２７３の出願書類や、位相シフト方式を用いたクロスポイント型静電結合方式の指示体検出装置についての出願の公開公報である特許文献２（特開２０１１−３０３６号公報）に詳しく開示されている。そして、マルチユーザの検出についても、マルチタッチの検出と同様にして行うことができる。
また、上述したように、複数の第１の導体のそれぞれ毎に、周波数の異なる信号やコードパターンが異なる信号を供給するようにしてもよいが、これに限るものではない。複数の第１の導体と、複数の第２の導体とのそれぞれについて、所定の数の導体毎にグループ化する。そして、複数の第１の導体については、グループ毎に異なる信号を用いるようにし、当該信号を供給する第１の導体を順次に切り換えるようにする。また、複数の第２の導体についても、グループ毎に受信した信号を出力する導体を切り換え、受信した信号の検出を導体毎に順次に行うようにする。
このように、第１、第２の導体をグループ化して、グループ単位で処理を行うようにすることにより、第１の導体に供給すべき信号の種類を少なくすることができ、また、回路構成の単純化を図ることができるようにされる。なお、グループ化の具体的な手法についても、上述した特許文献１、２、及び、特願２００９−２８８２７３の出願書類に開示されている方式を用いるようにすることができる。
［センサ導体の一面側に表示装置を配置、ＥＭＲ方式の使用］
また、図７を用いて説明したように、ディスプレイ装置（表示装置）３Ａをマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１のセンサ導体の一面側、具体的には、指示体が位置を指示する側と同じ側に設けるようにすることができる。この場合、ディスプレイ装置３Ａの表示面側とは反対に位置する裏面側にマルチタッチ・マルチユーザ検出装置１を設けることができるので、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１としては、ＥＭＲ（Electromagnetic resonator）方式のものを用いることができる。
ここで、ＥＭＲ方式の検出装置は、よく知られているように、指示体としての電子ペンによって指示される位置を検出するセンサボードとコントロールボードとにより構成されるものである。センサボードは、縦横方向に多数のループコイルが配置された薄いフィルム形状をしている。センサボードの背面には、マザーボードなどの他の基板や回路からのノイズを遮蔽するシールド板が設けられている。また、コントロールボードは、センサボードに配置されたループコイルの順次に切り替えて交流電流を流すことができるものである。これにより、ループコイルから磁界が発生し、この磁界の中を指示体としての電子ペンが通過すると当該電子ペンの共振回路により当該電子ペンにエネルギーが蓄えられる。
次に、コントロールボードはループコイルへの電流供給を停止し、ループコイルを受信回路に接続する。すると、電子ペンの共振回路の自由振動により、電子ペンに蓄えられたエネルギーがペン先のコイルからセンサボードへと送り返される。電子ペンからのエネルギーはセンサボードにより受信され、受信回路を経由してＡ／Ｄ変換され、情報として検出される。コントロールボードは、センサボード上のループコイルを順次に切り替えて検出信号を計算することにより、センサボード上の電子ペンの座標値を精度良く算出し、特定することができる。
そして、このＥＭＲ方式を用いてマルチタッチ、マルチユーザ検出装置を構成した場合、電子ペンからセンサボードに送り返す信号を、電子ペン毎に異なるようにすることにより、指示位置だけでなく、電子ペン毎の識別をも行うことができる。すなわち、ＥＭＲ方式の検出方式を用いることによっても、この発明のマルチタッチ、マルチユーザ検出装置を実現できる。なお、ＥＭＲ方式の座標入力装置に関する基本的な技術は、例えば、特開昭６４−５３２２３号公報等に開示されている。
［検出装置と表示装置との積層］
また、図１を用いて説明したように、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１のセンサ導体の一面側に指示体が対向し、他面側に表示装置を配設することもできる。簡単には、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１の下側にディスプレイ装置（表示装置）３を設けた重畳構造とすることができる。
［静電方式、抵抗膜方式の利用］
この場合に、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１としては、上述したクロスポイント型静電結合方式等のいわゆる静電方式を用いる他に、透過性を有する検出装置として、抵抗膜方式を用いてマルチタッチ・マルチユーザ検出装置を実現することもできる。
ここで、抵抗膜方式のタッチセンサは、簡単にはベースとなるガラス面の表面に非常に小さなスペーサ（数μｍ（マイクロメートル））を挟み、その表面にしなやかなフィルム（２００μｍ程度）を貼り付けて構成する。当該ガラスと当該フィルムの向かい合う面には、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明な電極格子（複数の第１、第２の導体）が設けられる。
このように構成される抵抗膜方式のタッチセンサにおいては、指示体によりタッチされていない状態では、微小なスペーサにより対向する電極は接触していないために電流は流れない。しかし、フィルム面を指等の指示体によりタッチすると圧力によりフィルムが撓み、対向する電極が接触し電流が流れる。そして、ガラス面及びフィルム面のそれぞれの透明電極の抵抗による分圧比を測定することで指示体の接触位置を検出することができるようにされる。
この場合に、指示体から指示体毎に異なる信号（周波数やコードパターンが異なる信号）を供給し、これを格子状に配設される電極に対応して検出すれば、指示位置毎に指示体の識別も行うことができる。すなわち、抵抗膜方式の検出方式を用いることによっても、この発明のマルチタッチ、マルチユーザ検出装置を実現できる。
［第２の指示体識別情報検出回路の利用］
また、図８、図９を用いて説明したように、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を設け、当該Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００での検出処理を行う期間においては、第１の導体には信号を供給しないようにすることを説明した。この場合、第１の導体に信号を供給する期間と、第１の導体への信号の供給を停止して、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００で検出処理を実行する期間は、必ずしも等しい時間期間とする必要はない。Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００の動作期間よりも、第１の導体に信号を供給し、受信部３００Ａや受信部３００及びＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００を動作させる期間を長くしたり、また、その逆としたりすることもできる。
第１の導体に信号を供給する期間は、受信部３００Ａ、あるいは、受信部３００Ａ及びＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００での処理が適正に実行可能な期間とすればよい。また、第１の導体に信号を供給しない期間は、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００での処理が適正に実行可能な期間とすればよい。
［第１、第２の指示体識別情報検出回路の利用］
また、上述したように、受信部３００ＡとＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とを常時一緒に用いるようにしたり、受信部３００及びＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００とＹ軸方向ユーザＩＤ検出部５００とを常時一緒に用いるようにしたりすることも可能である。また、受信部３００またはＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００において、複数のユーザが指示体を用いた指示操作を行っていることを検出した場合に、Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部５００を機能させるようにすることもできる。
［指示位置の形状、色による識別］
また、図６、図７を用いて説明したように、指示位置を指示体毎に形状、色によって互いに識別できるようにすることができる。この場合、形状は四角形や円形の他、星型、三角形以上の多角形などを用いることができるし、色もディスプレイ装置３、３Ａが表現可能な種々の色を用いることが可能である。
［領域の枠線、背景色による識別］
また、指示体により操作が行われる領域を枠線や背景色を変えることにより示すようにすることもできる。この場合、枠線の線種や背景色も、ディスプレイ３、３Ａにおいて表示可能な種々のものを用いることができる。
［領域の移動、情報のコピー、移動等］
また、ユーザによって設定される表示領域自体をディスプレイ装置３、３Ａの表示画面において適宜の位置に移動させるようにしたり、表示領域に表示されている情報の他の表示領域へのコピー、移動のほか、追加や削除など、種々の編集作業を行えるようにしたりすることも可能である。当該処理は、マルチタッチ・マルチユーザ検出装置１へのユーザの操作入力に基づいて、表示制御装置（パーソナルコンピュータ）４、４Ａが実現する。
［マルチユーザか単一ユーザかの検出出力］
また、上述したように、受信部３００やＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００においては、各指示体を用いているユーザの検出が可能である。このため、受信部３００やＸ軸方向ユーザＩＤ検出部４００は、指示体を用いて操作入力を行っているのは、単独ユーザか複数ユーザの別を出力するようにしたり、指示体を用いて操作入力を行っているユーザの数を出力したりすることができる。
［第１、第２の導体の他の構成例］
なお、直線状に形成された送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとを直交するように配置した場合を例示して説明したが、送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘの形状は、実施の態様に応じて適宜設定される。また、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとは直交以外の角度、例えば、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとが斜めに交差する構成としても良い。
また、電気特性上、受信導体１２Ｘの幅は送信導体１１Ｙの幅より細く形成すると良い。浮遊容量が減ることにより、受信導体１２Ｘに混入するノイズを低減できるからである。
また、送信導体１１Ｙ及び受信導体１２Ｘの少なくとも一方を曲線状あるいは同心円状に形成した導体で構成してもよい。例えば複数の送信導体１１Ｙをそれぞれ径の異なる円形状に形成し、これを同心円状に配置すると共に、複数の受信導体１２Ｘを前記同心円の中心から放射状に延伸した直線形状の複数の導体により形成し、その複数の直線形状の導体を周方向に等角間隔で配置するようにしても良い。
すなわち、送信導体１１Ｙ及び受信導体１２Ｘの構成は、例えば、特開２０１１−３０３５公報の図１５〜図２０に開示されているような種々のものすることが可能である。
［その他］
なお、上述した実施の形態においては、ユーザ毎に発振回路２を設けるものとして説明した。この場合、１人のユーザが自分の複数の指を指示体として用いて同時にセンサ部１００に接触した場合であっても、同じユーザの異なる指によって指示された指示位置は、同じユーザによって指示された指示位置として検出することができる。
また、例えば、タッチペンなどの指示体毎に発振回路を設けるようにした場合には、同じユーザが異なる指示体を用いて指示入力を行うと、それぞれの指示体毎に指示位置を区別して検出することができる。つまり、１人のユーザが異なる指示体（タッチペン）を用いて指示入力を行った場合には、ユーザ毎ではなく、指示体毎に指示位置を特定することができる。
１…マルチタッチ・マルチユーザ検出装置、１００…センサ部、１００Ｓ…指示入力面、１１…送信導体群、１１Ｙ１〜１１Ｙ６４…送信導体、１２…受信導体群、１２Ｙ１〜１２Ｙ６４…受信導体、２００…送信部、２１…送信信号供給回路、２２…クロック生成回路、３００…受信部、３１…増幅回路、３２…Ａ／Ｄ変換回路、３３Ａ…ユーザ及び位置識別回路、３３１…ユーザＩＤ識別フィルタ、３３２…指示位置識別フィルタ、３４Ａ…位置検出回路、４０…制御回路、２、２Ａ、２Ｂ…信号発生器、３、３Ａ…ディスプレイ装置（表示装置）、４、４Ａ…表示制御装置、３００…受信部、４００…Ｘ軸方向ユーザＩＤ検出部、５００…Ｙ軸方向ユーザＩＤ検出部

Claims (17)

  1. 第１の方向に配置された複数の第１の導体と、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に配置された複数の第２の導体からなるセンサ導体と、
    前記第１の方向に配置された複数の第１の導体に所定の信号を供給するための信号送信回路と、
    前記第２の方向に配置された複数の第２の導体からの信号を受信する信号受信回路と、
    前記信号受信回路から出力された信号に基づいて、前記センサ導体に対して複数の指示体が指示する位置を検出する指示位置検出回路と、
    前記センサ導体からの信号を受信し、前記信号送信回路によって前記第１の方向に配置された複数の第１の導体に供給される信号とは識別可能な指示体識別情報を検出する第１の指示体識別情報検出回路と、
    前記指示位置検出回路から出力された位置情報と前記第１の指示体識別情報検出回路から出力された指示体識別情報に基づいて、複数の指示体によって指示された位置がいずれの指示体による指示であるかの対応関係を特定するための対応関係特定回路、
    を備えることで、
    前記センサ導体に対して前記複数の指示体が指示するそれぞれの位置と前記複数の指示体との対応関係が特定できるようにしたことを特徴とするマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  2. 前記第１の指示体識別情報検出回路は、前記信号受信回路から出力された信号に基づいて、前記センサ導体に対して位置を指示するそれぞれの指示体を識別するための情報を検出することを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  3. 前記信号送信回路によって周波数の異なる複数の信号が生成されて前記複数の第１の導体に供給されるとともに、前記第１の指示体識別情報検出回路では前記信号送信回路によって生成される周波数とは異なる周波数の信号を検出することで、前記複数の指示体が互いに識別可能とされる請求項１に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  4. 前記信号送信回路によって所定のコードが生成されて前記複数の第１の導体に供給されるとともに、前記第１の指示体識別情報検出回路では前記信号送信回路によって生成されるコードとはコードパターンの異なるコードを検出することで、前記複数の指示体が互いに識別可能とされる請求項１に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  5. 前記信号送信回路によってコードパターンが異なる複数のコードが生成されて前記複数の第１の導体に供給されることを特徴とする請求項４に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  6. 前記信号送信回路によって同一のコードパターンであって互いの位相関係が異なるそれぞれのコードが前記複数の第１の導体に供給されることを特徴とする請求項４に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  7. 前記指示体が対向する前記センサ導体の一面側に前記指示体によって指示された位置を表示可能な表示装置が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  8. 前記センサ導体は、ＥＭＲ（Electromagnetic resonator）に基づく位置検出のためのループコイルを備えることと特徴とする請求項７に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  9. 前記センサ導体の一面側に前記指示体が対向するとともに前記センサ導体の他面側に前記指示体によって指示された位置を表示可能な表示装置が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  10. 前記センサ導体は、静電方式あるいは抵抗膜方式によって位置検出するための、導電膜形状の導体を備えることと特徴とする請求項９に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  11. 前記第１の方向に配置された複数の第１の導体に接続された第２の指示体識別情報検出回路を備え、前記信号送信回路による前記第１の方向に配置された複数の第１の導体への信号の供給を所定の期間停止させるとともに前記所定の期間において前記第２の指示体識別情報検出回路によって前記センサ導体に対して位置を指示するそれぞれの指示体を識別するための情報を検出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  12. 前記第１の指示体識別情報検出回路によって検出された指示体識別情報と前記第２の指示体識別情報検出回路によって検出された指示体識別情報に基づいて、前記複数の指示体の互いの識別を行うようにしたことを特徴とする請求項１１に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  13. 前記センサ導体と、前記指示体によって指示された位置を表示可能な表示装置とが、互いに重畳された配置関係を備えており、前記第１の指示体識別情報検出回路によって検出された指示体識別情報に基づいて、複数の指示体によって指示されたそれぞれの位置を、少なくとも指示体毎に識別可能に表示させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  14. 複数の指示体によって指示された複数の位置を、少なくとも指示体毎に形状又は色によって互いに識別可能に表示させるようにしたことを特徴とする請求項１３に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  15. 前記表示装置には、それぞれの指示体による指示操作が行われる領域が表示可能とされることを特徴とする請求項１３に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  16. 前記表示装置には、それぞれの指示体による指示操作が行われる領域が移動可能に表示されるとともに、前記表示装置の画面上で複数の領域が重畳されていることに対応して一方の領域に表示されたオブジェクトを他方の領域に移動可能とされる請求項１５に記載のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
  17. 前記第１の指示体識別情報検出回路から出力される指示体識別情報に基づいて、マルチユーザによる操作状態にあるか単一ユーザによる操作状態にあるか否かを示す情報を生成するようにしたことを特徴とする請求項１のマルチタッチ・マルチユーザ検出装置。
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