JP2022167024A - 入力検出システム及び電子機器用ケース - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器用ケースのカバーが閉状態であっても、良好に入力支援装置による入力操作を行うことができる入力検出システム及び電子機器用ケースを提供する。【解決手段】入力支援装置は、表示領域に配列された複数の検出電極を有する検出機能付き表示装置と、検出機能付き表示装置を収納する収納部と、検出機能付き表示装置の表示領域を覆うカバーと、を有する電子機器用ケースと、電子機器用ケースのカバーに取り付けられ、複数の検出電極と対向する第１電極及び第２電極を含む入力支援装置と、を有する。電子機器用ケースは、表示領域に配列された複数の検出電極を有する検出機能付き表示装置を収納するための電子機器用ケースであって、検出機能付き表示装置を収納する収納部と、検出機能付き表示装置の表示領域を覆うカバーと、カバーに取り付けられ、複数の検出電極と対向する第１電極及び第２電極を含む入力支援装置と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、入力検出システム及び電子機器用ケースに関する。

特許文献１、２には、静電容量の変化又は接触領域の変化を検出するタッチパネル上に置かれ、タッチパネルからの入力操作を支援する入力支援装置（特許文献１、２では、操作ノブ又はノブと表記）が記載されている。また、タッチパネルには、例えばフリップカバー等の電子機器用ケースが取り付けられる場合がある。

特許第６３４２１０５号公報 特許第６５３２６３１号公報

このような入力支援装置とタッチパネルとを含む入力検出システムでは、電子機器用ケースのカバーがタッチパネルの表示領域を覆って設けられた状態（以下、閉状態と表す）でも、入力支援装置による入力操作を可能とすることが要求される。

本発明は、電子機器用ケースのカバーが閉状態であっても、良好に入力支援装置による入力操作を行うことができる入力検出システム及び電子機器用ケースを提供することを目的とする。

本発明の一態様の入力検出システムは、表示領域に配列された複数の検出電極を有する検出機能付き表示装置と、前記検出機能付き表示装置を収納する収納部と、前記検出機能付き表示装置の前記表示領域を覆うカバーと、を有する電子機器用ケースと、前記電子機器用ケースの前記カバーに取り付けられ、複数の前記検出電極と対向する第１電極及び第２電極を含む入力支援装置と、を有する。

本発明の一態様の電子機器用ケースは、表示領域に配列された複数の検出電極を有する検出機能付き表示装置を収納するための電子機器用ケースであって、前記検出機能付き表示装置を収納する収納部と、前記検出機能付き表示装置の前記表示領域を覆うカバーと、前記カバーに取り付けられ、複数の前記検出電極と対向する第１電極及び第２電極を含む入力支援装置と、を有する。

図１は、第１実施形態に係る入力検出システムを模式的に示す平面図であり、カバーが閉状態での平面図である。 図２は、第１実施形態に係る入力検出システムを模式的に示す平面図であり、カバーが開状態での平面図である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ’断面図である。 図４は、入力検出システムの構成例を示すブロック図である。 図５は、入力支援装置の検出方法を説明するための説明図である。 図６は、入力検出システムの表示期間及び検出期間を説明するためのタイミング波形図である。 図７は、入力支援装置の検出方法を説明するためのタイミング波形図である。 図８は、カバーが開状態での、入力検出システムの動作を説明するためのフローチャートである。 図９は、カバーが閉状態での、入力検出システムの動作を説明するためのフローチャートである。 図１０は、第２実施形態に係る入力検出システムにおける、カバーが閉状態での動作を説明するためのフローチャートである。 図１１は、第３実施形態に係る入力検出システムを模式的に示す平面図である。 図１２は、図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ’断面図である。 図１３は、第３実施形態に係る入力検出システムにおける、カバーが閉状態での動作を説明するためのフローチャートである。 図１４は、第４実施形態に係る入力検出システムの概略断面構造を表す断面図である。 図１５は、第４実施形態に係る入力検出システムの構成例を示すブロック図である。 図１６は、第５実施形態に係る入力検出システムの構成例を示すブロック図である。 図１７は、第６実施形態に係る入力検出システムの入力支援装置を模式的に説明するための説明図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、本開示の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本開示と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る入力検出システムを模式的に示す平面図であり、カバーが閉状態での平面図である。図２は、第１実施形態に係る入力検出システムを模式的に示す平面図であり、カバーが開状態での平面図である。図１及び図２に示すように、入力検出システム１は、表示装置２（表示端末８０）と、入力支援装置３と、電子機器用ケース１００と、を有する。

表示装置２は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。ただし、これに限定されず、表示装置２は、例えば、有機ＥＬディスプレイパネル（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や無機ＥＬディスプレイ（マイクロＬＥＤ、ミニＬＥＤ）であってもよい。或いは、表示装置２は、表示素子として電気泳動素子を用いた電気泳動型表示パネル（ＥＰＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）であってもよい。

表示装置２は、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘと（図３参照）を有し、相互静電容量方式のタッチパネルとしての機能を備えた検出機能付き表示装置である。本実施形態では、表示装置２が有する電極及び配線の一部が、タッチパネルの電極（駆動電極Ｔｘ）及び配線に共用される。

図２に示すように、表示装置２において、表示領域ＤＡの外側に周辺領域ＢＥが設けられている。表示領域ＤＡは、角部が曲線状に設けられた略四角形状に形成されているが、表示領域ＤＡの外形の形状は限定されない。例えば、表示領域ＤＡの外形は、四角形状あるいは表示領域ＤＡが他の多角形状に形成されてもよいし、表示領域ＤＡが円形状あるいは楕円形状などの他の形状に形成されてもよい。また、表示領域ＤＡの外形には、切り欠きがあってもよい。

表示領域ＤＡは、複数の画素ＰＸ（副画素ＳＰＸ）（図４参照）が設けられる領域である。あるいは表示領域ＤＡは、複数の駆動電極Ｔｘ及び複数の検出電極Ｒｘ（図４参照）が設けられる領域であり、検出領域ともいえる。周辺領域ＢＥは、表示装置２の外周よりも内側で、かつ、表示領域ＤＡよりも外側の領域を示す。なお、周辺領域ＢＥは表示領域ＤＡを囲う枠状であってもよく、その場合、周辺領域ＢＥは額縁領域ともいえる。

以下の説明では、表示装置２の平面（表示領域ＤＡ）の一方向を第１方向Ｄｘとし、第１方向Ｄｘと直交する方向を第２方向Ｄｙとする。これに限定されず、第２方向Ｄｙは第１方向Ｄｘに対して９０°以外の角度で交差していてもよい。また、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに直交する第３方向Ｄｚは、表示装置２の厚み方向である。

電子機器用ケース１００は、表示装置２（表示端末８０）を収納及び保護するためのケースであり、手帳型ケースあるいはフリップカバーとも呼ばれる。図２に示すように、電子機器用ケース１００は、ベース１０１と、折り曲げ部１０２と、カバー１０３と、固定部１０５と、を有する。カバー１０３が開いた状態で、ベース１０１とカバー１０３との間に折り曲げ部１０２が設けられる。折り曲げ部１０２は変形可能な材料で形成されており、電子機器用ケース１００は、カバー１０３が開閉可能に設けられる。

なお、以下の説明では、カバー１０３が「閉状態」とは、カバー１０３が折りたたまれて表示装置２の表示領域ＤＡを覆った状態（図１参照）を示す。また、カバー１０３が「開状態」とは、カバー１０３が表示装置２の表示領域ＤＡから離れた状態（図２参照）を示す。操作者は、カバー１０３を開状態とすることで、表示領域ＤＡの表示画像を視認でき、あるいは表示領域ＤＡのタッチ操作を行うことができる。

固定部１０５は、ベース１０１に設けられる。固定部１０５は、表示装置２を第１方向Ｄｘに挟んで保持する部材である。ベース１０１及び固定部１０５は、表示装置２を収納する収納部として機能する。図２では、固定部１０５は、表示装置２の外縁に沿って第２方向Ｄｙに延在して設けられる。ただし、固定部１０５は、表示装置２を保持できればどのような構成であってもよい。固定部１０５は、表示装置２の構成、側面スイッチ等の有無、配置に応じて適宜変更できる。

図１に示すように、カバー１０３は非透光性の材料で形成され、閉状態で表示装置２の表示領域ＤＡを覆って設けられる。カバー１０３には、表示用開口ＯＰ１と取付用開口ＯＰ２が設けられている。表示用開口ＯＰ１及び取付用開口ＯＰ２は、それぞれ表示領域ＤＡの一部と重なる領域に設けられ、図１に示す例では、第２方向Ｄｙに隣り合って設けられる。また、カバー１０３の表示領域ＤＡと対向する面には、保護フィルム１０４が設けられる。保護フィルム１０４は、透光性の樹脂材料で形成され、表示用開口ＯＰ１及び取付用開口ＯＰ２を覆って設けられる。

カバー１０３が閉状態で、操作者は、表示用開口ＯＰ１を介して表示領域ＤＡの一部の領域（以下、開口領域ＤＡｓと表す）を視認することができる。また、入力支援装置３は、取付用開口ＯＰ２と重なる領域に設けられる。

図１に示すように、カバー１０３が閉状態のときに、入力支援装置３は、表示装置２の表示領域ＤＡに重なって配置される。より詳細には、カバー１０３が閉状態のときに、入力支援装置３は、カバー部材１１１（図３参照）の上面１１１ａに配置（装着）される。操作者は、カバー１０３が閉状態のときに、表示装置２上に配置された入力支援装置３を操作することで、表示装置２への入力操作を行うことができる。入力支援装置３は、例えばロータリーノブであり、第３方向Ｄｚから見たときの平面視で円形状を有する。表示装置２は、入力支援装置３の表示領域ＤＡでの有無や、回転軸ＡＸを中心とした回転操作ＲＴを検出することができる。

なお、図１では、入力支援装置３としてロータリーノブを示したが、これに限定されず他の入力支援装置、例えばスライダや入力ボタン又は入力キー等であってもよい。

図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ’断面図である。図３に示すように、表示端末８０は、表示装置２と、バックライト７０と、筐体８１と、カバー部材１１１と、を含む。筐体８１に、表示装置２、バックライト７０及びカバー部材１１１が収納される。電子機器用ケース１００のベース１０１上に筐体８１が固定され、筐体８１の底部に、バックライト７０、表示装置２、カバー部材１１１の順に積層される。なお、本明細書において、カバー部材１１１の上面１１１ａに垂直な方向において、表示装置２からカバー部材１１１に向かう方向を「上側」又は単に「上」とする。また、カバー部材１１１から表示装置２に向かう方向を「下側」又は単に「下」とする。また、「平面視」とは、カバー部材１１１の上面１１１ａに垂直な方向から見た場合の位置関係をいう。

表示装置２は、アレイ基板ＳＵＢ１と、対向基板ＳＵＢ２と、第１偏光板ＰＬ１と、第２偏光板ＰＬ２と、を備えている。第３方向Ｄｚにおいて、第１偏光板ＰＬ１、アレイ基板ＳＵＢ１、対向基板ＳＵＢ２、第２偏光板ＰＬ２の順に積層される。

アレイ基板ＳＵＢ１は、複数の画素を駆動するための駆動回路基板である。駆動電極Ｔｘは、アレイ基板ＳＵＢ１上に設けられる。対向基板ＳＵＢ２は、アレイ基板ＳＵＢ１と対向して設けられる。表示機能層である液晶層は、アレイ基板ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２との間に設けられる。また、検出電極Ｒｘは、対向基板ＳＵＢ２上に設けられる。

アレイ基板ＳＵＢ１の張出部には、表示ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）５０及び配線基板１１４が接続されている。表示ＩＣ５０は、表示装置２の表示及びタッチ検出を制御する制御回路等を含む。また、この例に限らず、表示ＩＣ５０は、配線基板１１４に実装されていてもよい。表示ＩＣ５０の配置は、これに限定されず、例えばモジュール外部の制御基板やフレキシブル基板上に備えられていてもよい。

対向基板ＳＵＢ２には、配線基板１１５が接続される。検出ＩＣ５１は配線基板１１５に実装される。検出ＩＣ５１は、検出回路５５（図５参照）を含み、検出電極Ｒｘから検出信号Ｖｄｅｔが供給される。検出ＩＣ５１は、検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、指や入力支援装置３等の被検出体を検出することができる。検出ＩＣ５１の配置は、これに限定されず、例えばモジュール外部の制御基板やフレキシブル基板上に備えられていてもよい。

配線基板１１４及び配線基板１１５は、例えばフレキシブル配線基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）によって構成される。

バックライト７０は、表示装置２の下側に設けられる。バックライト７０は、フレーム７１と、導光板７２と、光源７３と、拡散シート７４と、レンズシート７５と、遮光層７６と、を有する。

フレーム７１は、導光板７２、光源７３、拡散シート７４及びレンズシート７５を内部に収納する部材である。フレーム７１の上に、導光板７２、拡散シート７４及びレンズシート７５の順に積層される。光源７３は、例えばＬＥＤ等の発光素子を含み、導光板７２の側方に配置される。また、遮光層７６は、光源７３及びレンズシート７５の一部を覆って設けられる。

光源７３から照射された光は、導光板７２の内部で複数回反射を繰り返して進行し、導光板７２の上面から表示装置２に向けて出射される。拡散シート７４は、導光板７２から出射された光を拡散させる。レンズシート７５は、拡散シート７４からの光の指向性を高める。拡散シート７４及びレンズシート７５等の光学機能層は、必要に応じて設けられるものであり、３層以上設けられていてもよく、省略してもよい。また、図３に示すバックライト７０はあくまで一例であり、他の構成のバックライトでもよい。

カバー部材１１１は、接着層１１２を介して表示装置２の上に貼り合わされる。カバー部材１１１は、例えば、ガラス基板、或いは樹脂基板が用いられる。

電子機器用ケース１００のカバー１０３が閉状態のときに、電子機器用ケース１００のカバー１０３及び保護フィルム１０４がカバー部材１１１の上面１１１ａに対向して配置される。より好ましくは、電子機器用ケース１００の保護フィルム１０４は、カバー部材１１１の上面１１１ａに接する。

入力支援装置３は、取付用開口ＯＰ２内に配置され、接着層２２により保護フィルム１０４に固定される。より詳細には、入力支援装置３は、回転体３０Ａと、支持体３０Ｂと、第１電極３１と、第２電極３２と、ＬＣ回路３５（図５参照）と、を有する。回転体３０Ａ及び支持体３０Ｂは、入力支援装置３のハウジング３０として構成される。ハウジング３０の内部に、第１電極３１、第２電極３２及びＬＣ回路３５（図５参照）が収納される。

支持体３０Ｂは、第１電極３１及び第２電極３２を囲む環状の部材であり、接着層２２を介して保護フィルム１０４に固定される。回転体３０Ａは、支持体３０Ｂに回転可能に支持される。第１電極３１及び第２電極３２は、回転体３０Ａの下面に取り付けられ、回転体３０Ａとともに回転する。保護フィルム１０４は取付用開口ＯＰ２を覆っており、少なくとも回転体３０Ａ及び支持体３０Ｂと、カバー部材１１１との間に設けられる。

このような構成により、入力支援装置３が電子機器用ケース１００のカバー１０３に取り付けられる。カバー１０３が閉状態のときに、操作者は、回転体３０Ａを操作することで、入力支援装置３の回転操作ＲＴを行うことができる。電子機器用ケース１００のカバー１０３に取付用開口ＯＰ２が設けられているので、取付用開口ＯＰ２が設けられずカバー１０３の上に入力支援装置３が取り付けられた構成に比べて、入力支援装置３と表示装置２との距離を短くすることができる。すなわち、カバー１０３が閉状態で、第１電極３１及び第２電極３２と、駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘとの間隔を小さくすることができ、入力支援装置３を良好に検出することができる。

なお、入力支援装置３は、電子機器用ケース１００と別体に設けられ、カバー１０３に取り外し可能に取り付けられていてもよい。あるいは、入力支援装置３は、電子機器用ケース１００と一体に形成されてもよく、この場合、入力支援装置３は、電子機器用ケース１００を構成する部材の一つであってもよい。また、保護フィルム１０４は無くてもよい。すなわち、表示用開口ＯＰ１及び取付用開口ＯＰ２がカバー１０３を貫通して形成されてもよい。

図４は、入力検出システムの構成例を示すブロック図である。図４では、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの関係を説明するために、アレイ基板ＳＵＢ１に設けられた駆動電極Ｔｘの一部と、対向基板ＳＵＢ２に設けられた検出電極Ｒｘの一部を模式的に示している。また、図４では、図面を見やすくするために、入力支援装置３及び電子機器用ケース１００のカバー１０３は、二点鎖線で示している。

図４に示すように、画素ＰＸ（副画素ＳＰＸ）は、表示領域ＤＡにマトリクス状に配置されている。画素信号線ＳＬ及び走査線ＧＬは、複数の副画素ＳＰＸに対応して設けられる。画素信号線ＳＬは、周辺領域ＢＥに設けられた表示ＩＣ５０等の制御回路に接続される。ゲート駆動回路５９は、周辺領域ＢＥのうち、第２方向Ｄｙに沿って延在する領域に設けられる。走査線ＧＬは、ゲート駆動回路５９に接続される。ゲート駆動回路５９は、走査線ＧＬに順次走査信号を供給して、各画素ＰＸ（副画素ＳＰＸ）を駆動する回路である。

複数の駆動電極Ｔｘは、それぞれ第２方向Ｄｙに延在し、第１方向Ｄｘに配列される。複数の駆動電極Ｔｘは、それぞれ接続配線を介して表示ＩＣ５０に接続される。また、複数の検出電極Ｒｘは、それぞれ第１方向Ｄｘに延在し、第２方向Ｄｙに配列される。複数の検出電極Ｒｘは、それぞれ接続配線を介して検出ＩＣ５１に接続される。複数の駆動電極Ｔｘと複数の検出電極Ｒｘとは、平面視で交差して設けられる。複数の駆動電極Ｔｘと複数の検出電極Ｒｘとの交差部分にそれぞれ静電容量が形成される。検出ＩＣ５１は、複数の駆動電極Ｔｘと複数の検出電極Ｒｘとの間の相互静電容量の変化に応じて出力される検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、被検出体を検出することができる。

図４では、図面を見やすくするために、一部の駆動電極Ｔｘ、検出電極Ｒｘ及び一部の画素ＰＸ（副画素ＳＰＸ）のみ示しているが、駆動電極Ｔｘ、検出電極Ｒｘ及び画素ＰＸは、表示領域ＤＡの全体に配置される。すなわち、１つの駆動電極Ｔｘに重なって複数の画素ＰＸが配置される。また、１つの駆動電極Ｔｘは、複数の画素信号線ＳＬと重なって配置される。

駆動電極Ｔｘは、表示時に画素電極（図示は省略する）との間で電界を形成するための共通電極としての機能と、タッチ検出時に指や入力支援装置３等の被検出体を検出する駆動電極Ｔｘとしての機能と、を兼ねる。具体的には、表示の際に、表示ＩＣ５０は、表示駆動信号ＶＣＯＭを駆動電極Ｔｘに供給する。また、表示ＩＣ５０は、少なくとも駆動信号供給回路５６（図１５参照）を備える。駆動信号供給回路５６は、複数の駆動電極Ｔｘに順次検出駆動信号ＶＤを供給する。なお、駆動電極Ｔｘの詳細な駆動については後述する。

さらに、入力検出システム１は、ホスト５３を有する。ホスト５３は、表示ＩＣ５０及び検出ＩＣ５１を制御する制御回路である。ホスト５３は、検出ＩＣ５１から入力支援装置３に関する情報を受け取って、入力支援装置３の有無及び回転操作ＲＴに応じた表示を行うように表示ＩＣ５０に制御信号を出力する。また、ホスト５３は、検出ＩＣ５１からの情報に基づいて入力支援装置３の接近を検出し、入力支援装置３の有無に基づいてカバー１０３の開閉状態を検出する。ホスト５３は、カバー１０３の開閉状態に応じて、検出ＩＣ５１及び表示ＩＣ５０の少なくとも一方に制御信号を出力する。これにより、表示装置２は、カバー１０３の開閉状態に応じて、タッチ検出モード及び表示モードの少なくとも一方が変更される。図３に示す如く、ホスト５３は、フレキシブル基板１１４、１１５を介して表示ＩＣ５０及び検出ＩＣ５１に接続されている。また当該ホスト５３は、筐体８１内の表示装置２とは別に設けられ、ケーブル等を介して当該表示装置２の表示ＩＣ５０及び検出ＩＣ５１に接続される構成であってもよい。

また、カバー１０３の開閉状態は、どのように検出してもよく、例えば、カバー１０３に磁石が設けられ、表示装置２に設けられた磁気センサにより、カバー１０３の開閉状態を検出することができる。あるいは、表示装置２に近接センサを設けることで、カバー１０３の開閉状態を検出してもよい。これに限定されず、その他の構成、方法でカバー１０３の開閉状態を検出してもよい。

次に、図５から図７を参照して、入力支援装置３の検出方法について説明する。図５は、入力支援装置の検出方法を説明するための説明図である。図５に示すように、入力支援装置３は、第１電極３１と第２電極３２との間に設けられたＬＣ回路３５を有する。図４に示す如く、第２電極３２は第１電極３１よりも大きく、入力支援装置３の外形形状に沿ってＣ字状を呈している。ＬＣ回路３５は、コンデンサ３３とインダクタ３４とが並列に接続されたＬＣ共振回路を構成する。第１電極３１は、ＬＣ回路３５の一端側（コンデンサ３３とインダクタ３４の一端側の接続部Ｎ１）に接続される。第２電極３２は、ＬＣ回路３５の他端側（コンデンサ３３とインダクタ３４の他端側の接続部Ｎ２）に接続される。表示装置２は、ＬＣ回路３５のＬＣ共振を利用して、第１電極３１及び第２電極３２の位置を検出することができる。

電子機器用ケース１００のカバー１０３（図５では図示を省略する）が閉状態では、入力支援装置３の第１電極３１及び第２電極３２は、アレイ基板ＳＵＢ１の駆動電極Ｔｘ及び対向基板ＳＵＢ２の検出電極Ｒｘと対向する。第１電極３１と、一方の駆動電極Ｔｘ（図５中左の駆動電極Ｔｘ）との間に容量Ｃ１が形成される。一方の駆動電極Ｔｘは、基準電位（例えば、基準電位Ｖｄｃ）に接続される。第２電極３２と、他方の駆動電極Ｔｘ（図５中右の駆動電極Ｔｘ）との間に容量Ｃ２が形成される。他方の駆動電極Ｔｘは、スイッチ素子５４Ｂを介して電源電位Ｖｄｄ又は基準電位（例えば、基準電位Ｖｄｃ）に接続される。

また、第２電極３２と、第２電極３２に対向する検出電極Ｒｘとの間に容量Ｃ３が形成される。複数の検出電極Ｒｘ（図７中右の検出電極Ｒｘ及び図７中左の検出電極Ｒｘ）は、それぞれスイッチ素子５４Ａを介して検出回路５５又は別のノード５８に接続される。当該ノード５８は、例えば基準電位ＧＮＤ（例えば、グランド電位）に接続される。また、当該ノード５８は、基準電位ＧＮＤに代えて、後述の検出信号増幅部６１の非反転入力部に接続される配線に接続されてもよい。これによって、検出電極Ｒｘが当該ノード５８に接続されたときには、当該検出電極Ｒｘの出力側電位は、検出信号増幅部６１の非反転入力部の電位と同じになる。

また、当該ノード５８が、フローティング電極に接続する、又はハイインピーダンス（Ｈｉ－ｚ）回路に接続する、あるいは、スイッチ素子５４Ａをノード５８にも接続させないこととし、検出回路５５に接続されている以外の期間においては検出電極Ｒｘをフローティング状態に設定する構成も採用可能である。また、複数の検出電極Ｒｘにそれぞれ接続された複数のスイッチ素子５４Ａは、同期してオン、オフが切り換えられるように制御される。さらに、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間にも相互静電容量Ｃｍが形成される。また、第１電極３１と、第１電極３１に対向する検出電極Ｒｘとの間に容量Ｃ４が形成される。

検出回路５５は、検出ＩＣ５１内に設けられた信号処理回路であり、検出電極Ｒｘから出力された検出信号Ｖｄｅｔを受け取って、所定の信号処理を行って出力信号Ｖｏを出力する回路である。検出回路５５は、検出信号増幅部６１、容量素子６２及びリセットスイッチ６３を有する。これに限定されず、検出回路５５は、さらに、検出信号増幅部６１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路（図示しない）等を有していてもよい。

図６は、入力検出システムの表示期間及び検出期間を説明するためのタイミング波形図である。図６に示すように、入力検出システム１は、１つのフレーム期間Ｆにおいて、表示動作と、検出動作とを時分割で実行する。フレーム期間Ｆは、第１表示期間ＤＰ１、第１検出期間ＴＰ１、第２表示期間ＤＰ２、第２検出期間ＴＰ２の順に配置される。なお、図８では、表示期間と検出期間が同じ長さとして示されているが、これは模式的なものである。実際は、表示期間と検出期間のいずれか一方が他方よりも長い構成を採用することも可能である。

第１表示期間ＤＰ１及び第２表示期間ＤＰ２では、表示ＩＣ５０（図４参照）は、画素信号線ＳＬを介して複数の画素ＰＸ（副画素ＳＰＸ）に画像信号ＶＳＩＧを供給する。第１表示期間ＤＰ１では１フレーム分の画像のうちの一部の画像の表示動作（あるいは書き換え動作）が行われる。第２表示期間ＤＰ２では１フレーム分の画像のうちの残りの部分の画像の表示動作が行われる。なお、第１表示期間ＤＰ１及び第２表示期間ＤＰ２では、駆動電極Ｔｘには、表示駆動信号ＶＣＯＭが供給される。

図６では、カバー１０３が開状態での、第１検出期間ＴＰ１及び第２検出期間ＴＰ２の動作について説明する。カバー１０３が閉状態では、後述するように、第１検出期間ＴＰ１のタッチ検出モードが変更され、あるいは表示領域ＤＡの一部の領域で行われる場合がある。

第１検出期間ＴＰ１は、第１表示期間ＤＰ１と第２表示期間ＤＰ２との間に配置される。第１検出期間ＴＰ１では、指等の被検出体の検出が行われる。具体的には、表示ＩＣ５０は、複数の駆動電極Ｔｘに、入力支援装置３内のＬＣ回路３５の共振周波数とは異なる周波数（非共振周波数）を有する第１検出駆動信号ＶＤ１を供給する。各検出電極Ｒｘは、複数の駆動電極Ｔｘとの間で生じる相互静電容量変化を検出信号Ｖｄｅｔ１として検出ＩＣ５１に出力する。

検出ＩＣ５１は、複数の検出電極Ｒｘから出力された複数の検出信号Ｖｄｅｔ１について信号処理を行う。そして、検出ＩＣ５１は、１フレーム分の検出信号Ｖｄｅｔ１に基づく複数の信号値からなる第１フレームデータ（Ｆｒａｍｅ＿ｄａｔａ１）を演算する。検出ＩＣ５１は、演算処理された複数の信号値と所定の閾値とを比較して、指等の被検出体の有無や、位置の情報を検出することができる。カバー１０３が開状態で、１つの第１検出期間ＴＰ１では、１フレーム分、すなわち検出領域（表示領域ＤＡ）全体のタッチ検出が行われる。なお、図６中に示される期間Ｆとは、当該期間Ｆ内に１フレーム分、すなわち表示領域ＤＡ全体の書き換えを終了する期間である。

第２検出期間ＴＰ２は、第２表示期間ＤＰ２と、次のフレーム期間Ｆの第１表示期間ＤＰ１との間に配置される。第２検出期間ＴＰ２では、入力支援装置３及び指等の被検出体の検出が行われる。具体的には、表示ＩＣ５０は、複数の駆動電極Ｔｘに、入力支援装置３のＬＣ回路３５の共振周波数を有する第２検出駆動信号ＶＤ２を供給する。複数の検出電極Ｒｘは、複数の駆動電極Ｔｘとの間の相互静電容量変化に基づく検出信号Ｖｄｅｔ２を出力する。また、複数の検出電極Ｒｘは、入力支援装置３が配置された領域では、ＬＣ回路３５の共振に基づく検出信号Ｖｄｅｔ２を出力する。

検出ＩＣ５１は、複数の検出電極Ｒｘから出力された複数の検出信号Ｖｄｅｔ２について信号処理を行う。そして、検出ＩＣ５１は、１フレーム分の検出信号Ｖｄｅｔ２に基づく複数の信号値からなる第２フレームデータ（Ｆｒａｍｅ＿ｄａｔａ２）を演算する。検出ＩＣ５１は、演算処理された複数の信号値（第２フレームデータ）と、同じく演算処理された複数の信号値（第１フレームデータ）とを比較して、入力支援装置３の位置や回転角度に関する情報を検出することができる。また、第２検出期間ＴＰ２では、入力支援装置３の検出に用いられた第２フレームデータを利用して指等の被検出体の検出を行うことができる。すなわち、検出ＩＣ５１は、相互静電容量の変化と、入力支援装置３が有するＬＣ回路３５の共振を利用して、入力支援装置３及び指Ｆｇの位置等を検出することができる。さらに検出ＩＣ５１は、相互静電容量の変化と、ＬＣ回路３５の共振とに基づいて、指Ｆｇと入力支援装置３のデータを異なるデータとして識別することが可能になる。なお、カバー１０３が開状態で、１つの第２検出期間ＴＰ２では、１フレーム分、すなわち検出領域（表示領域ＤＡ）全体の検出が行われる。つまり、指Ｆｇ等の被検出体の検出のレポートレートＴＲは、フレーム期間Ｆの１／２程度の長さである。

なお、図６に示すタイミング波形図は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、１つのフレーム期間Ｆにつき、１つの表示期間ＤＰが連続して配置されていてもよい。または、１つのフレーム期間Ｆにつき、第１検出期間ＴＰ１及び第２検出期間ＴＰ２の一方が配置されていてもよい。なお、第１検出駆動信号ＶＤ１及び第２検出駆動信号ＶＤ２を区別して説明する必要が無い場合には、単に検出駆動信号ＶＤと表す場合がある。また、第１検出期間ＴＰ１及び第２検出期間ＴＰ２を区別して説明する必要が無い場合には、単に検出期間ＴＰと表す場合がある。

次に、図５及び図７を参照しつつ、第２検出期間ＴＰ２の入力支援装置３の検出方法について説明する。図７は、入力支援装置の検出方法を説明するためのタイミング波形図である。

図５及び図７に示すように、スイッチ素子５４Ｂの動作により、他方の駆動電極Ｔｘ（図５右側の駆動電極Ｔｘ）には、交流矩形波である第２検出駆動信号ＶＤ２が供給される。より具体的には、スイッチ素子５４Ｂの切り替え動作により高レベル電位の電源電位Ｖｄｄと、低レベル電位の基準電位Ｖｄｃとが所定の周波数で交互に繰り返し印加されることによって第２検出駆動信号ＶＤ２が形成され、他方の駆動電極Ｔｘに供給される。他方の駆動電極Ｔｘの電位Ｖ３は、第２検出駆動信号ＶＤ２に応じて変化する。

ここで、第２検出駆動信号ＶＤ２に同期して繰り返される期間を、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２とする。第１期間Ｐ１は、他方の駆動電極Ｔｘが電源電位Ｖｄｄに接続される期間（スイッチ素子５４Ｂが当該他方の駆動電極Ｔｘと電源電位Ｖｄｄとを接続している期間）である。第２期間Ｐ２は、他方の駆動電極Ｔｘが基準電位Ｖｄｃに接続される期間（スイッチ素子５４Ｂが当該他方の駆動電極Ｔｘと基準電位（接地電位）とを接続している期間）である。電源電位Ｖｄｄは例えば基準電位Ｖｄｃよりも高い電位とされる。なお、図７中には、１回の電源電位Ｖｄｄの入力と１回の基準電位Ｖｄｃの入力との組み合わせによって第２検出駆動信号ＶＤ２が形成されているが、これらが交互に複数回繰り返される構成も第２検出駆動信号ＶＤ２と見做せることは当然である。

検出電極Ｒｘは、相互静電容量Ｃｍに基づいて検出信号Ｖｄｅｔ２を出力する。具体的には、上述したように、一方の駆動電極Ｔｘ（図５左側の駆動電極Ｔｘ）は、第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２ともに基準電位（例えば、基準電位Ｖｄｃ）に接続されている。これにより、第１期間Ｐ１では、第１電極３１及び第２電極３２に、異なる電位の信号が供給される。また、第１期間Ｐ１では、スイッチ素子５４Ａの切り替え動作により検出電極Ｒｘは検出回路５５と接続される。これにより、相互静電容量Ｃｍに基づいた電位の変化が検出信号Ｖｄｅｔ２として、検出電極Ｒｘから検出回路５５に出力される。なお、第２期間Ｐ２では、スイッチ素子５４Ａの切り替え動作により検出電極Ｒｘと検出回路５５の接続は遮断される。第２期間Ｐ２では、当該スイッチ素子５４Ａの切り替え動作により、検出電極Ｒｘは基準電位Ｖｄｃに接続される。

検出回路５５の検出信号増幅部６１は、検出電極Ｒｘから供給された検出信号Ｖｄｅｔ２を増幅する。検出信号増幅部６１の非反転入力部には、固定された電位を有する基準電圧が入力され、反転入力端子には、検出電極Ｒｘが接続される。本実施形態では、基準電圧として一方の駆動電極Ｔｘと同じ信号（例えば基準電位Ｖｄｃ）が入力される。また、検出回路５５は、リセットスイッチ６３をオンにすることで、容量素子６２の電荷をリセットすることができる。

さらに、第２検出駆動信号ＶＤ２はＬＣ回路３５の共振周波数と同じ周波数を有する。本実施例においては、例えば、スイッチ素子５４Ｂの切り替え動作を当該共振周波数に基づいて行うことで共振周波数を有する第２検出駆動信号ＶＤ２が形成される。このため、他方の駆動電極Ｔｘと重なる第２電極３２も共振周波数で駆動され、ＬＣ回路３５の共振が発生する。そして、検出期間内で第１期間Ｐ１及び第２期間Ｐ２が繰り返されるにしたがって、検出信号Ｖｄｅｔ２の振幅が大きくなる。図７に示すように、第１期間Ｐ１が複数回繰り返されるにしたがって、検出信号Ｖｄｅｔ２の振幅が大きくなり、検出回路５５からの出力信号Ｖｏの電位は、大きくなるように変化する。

また、ＬＣ回路３５の共振により、第１電極３１に発生する波形は、第２電極３２に発生する波形と異なり、第１電極３１と第２電極３２とで、互いに極性が反転するように変化する。例えば、第１期間Ｐ１のそれぞれで、第１電極３１の電位は大きくなるように変化し、第２電極３２の電位は小さくなるように変化する。第２期間Ｐ２のそれぞれで、第１電極３１の電位は小さくなるように変化し、第２電極３２の電位は大きくなるように変化する。検出ＩＣ５１は、極性が異なる検出信号Ｖｄｅｔ２の信号値に基づいて、入力支援装置３の各種情報を検出してもよい。

次に図８及び図９を参照して、電子機器用ケース１００のカバー１０３の開閉状態に対応した入力検出システム１の動作フローの切換について説明する。図８は、カバーが開状態での、入力検出システムの動作を説明するためのフローチャートである。

図８に示すように、ホスト５３は、検出ＩＣ５１から、前フレームの入力支援装置３の検出の情報を受け取って、カバー１０３が閉状態かどうか判定する（ステップＳＴ１０）。カバー１０３が開状態の場合（ステップＳＴ１０、Ｎｏ）、ホスト５３は表示ＩＣ５０に制御信号を出力し、表示ＩＣ５０は、表示領域ＤＡの表示書き換えを開始する（ステップＳＴ１１）。なお、カバー１０３が閉状態の場合（ステップＳＴ１０、Ｙｅｓ）の動作フローについては、図９にて後述する。

ステップＳＴ１１では、図６に示したように、１フレーム分の画像を複数の期間（第１表示期間ＤＰ１及び第２表示期間ＤＰ２）に分割して表示してもよいし、１つの表示期間で表示を行ってもよい。例えば、表示ＩＣ５０は、ステップＳＴ１１から後述するステップＳＴ１２の間で第１表示期間ＤＰ１の表示書き換えを行い、ステップＳＴ１２からステップＳＴ１４の間で第２表示期間ＤＰ２の表示書き換えを行う。

次に、表示ＩＣ５０は、第１検出期間ＴＰ１（図６参照）で、第１検出駆動信号ＶＤ１を複数の駆動電極Ｔｘに順次供給する（ステップＳＴ１２）。上述したように、第１検出駆動信号ＶＤ１は、ＬＣ回路３５の共振周波数とは異なる周波数（非共振周波数）を有する信号である。

検出ＩＣ５１は、１フレーム分の検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、検出回路５５で上述した信号処理を行う。検出ＩＣ５１は、信号処理により得られた１フレーム分の出力信号Ｖｏの信号値に基づいて、第１フレームデータを取得する（ステップＳＴ１３）。検出ＩＣ５１は、第１フレームデータをホスト５３に送信する。

ホスト５３は、第１フレームデータと、あらかじめ取得されたベースラインのデータとの差分のデータである第１タッチ検出データを演算する（ステップＳＴ２５）。ホスト５３は、第１タッチ検出データに基づいて、表示領域ＤＡに接触又は近接する指の有無及びその指のタッチ座標を演算する。

次に、表示ＩＣ５０は、第２検出期間ＴＰ２（図６参照）で、第２検出駆動信号ＶＤ２を複数の駆動電極Ｔｘに供給する（ステップＳＴ１４）。上述したように、第２検出駆動信号ＶＤ２は、ＬＣ回路３５の共振周波数を有する信号である。

検出ＩＣ５１は、１フレーム分の検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、検出回路５５で上述した信号処理を行う。検出ＩＣ５１は、検出回路５５で信号処理された１フレーム分の出力信号Ｖｏの信号値に基づいて、第２フレームデータを取得する（ステップＳＴ１５）。検出ＩＣ５１は、第２フレームデータをホスト５３に送信する。また、第２検出期間ＴＰ２（図６参照）が終了すると、表示ＩＣ５０は、１つのフレーム期間Ｆの表示書き換えを終了する（ステップＳＴ１６）。すなわち、ステップＳＴ１１からステップＳＴ１６に亘って、図６に示す第１表示期間ＤＰ１、第１検出期間ＴＰ１、第２表示期間ＤＰ２及び第２検出期間ＴＰ２を順に実施する。なお、当該１つのフレーム期間Ｆ内で１つの表示期間で表示領域ＤＡ全体の表示書き換えを実施し、その後、第１検出期間ＴＰ１と第２検出期間ＴＰ２とを連続して行う制御でも構わない。

ホスト５３は、第１フレームデータと第２フレームデータとの差分（Ｆｒａｍｅ＿ｄａｔａ２－Ｆｒａｍｅ＿ｄａｔａ１）を演算する（ステップＳＴ２０）。次に、ホスト５３は、ステップＳＴ２０にて得られた差分のデータと、あらかじめ設定された閾値とを比較して、入力支援装置３が検出されたかどうかを判定する（ステップＳＴ２１）。

ステップＳＴ２０にて得られた差分のデータが閾値以上の場合、ホスト５３は、入力支援装置３が検出されたと判定する（ステップＳＴ２１、Ｙｅｓ）。これは、当初（すなわちステップＳＴ１０の段階）においてカバー１０３は開状態であったがステップＳＴ２０に至るまでにカバー１０３が閉じられ、その結果入力支援装置３が表示領域ＤＡと重なっている状態を意味する。このように、本実施例においてホスト５３は、カバー１０３が開いている状態であっても、第２フレームデータを取得し、第１フレームデータと第２フレームデータを比較して表示領域ＤＡ上の入力支援装置３の有無、すなわちカバー１０３の開閉を検知する。また、ホスト５３は、第２フレームデータの信号処理を行い、入力支援装置３の位置、回転角度等の情報を演算する（ステップＳＴ２２）。

また、ステップＳＴ２０にて得られた差分のデータが閾値よりも小さい場合、ホスト５３は、入力支援装置３が検出されないと判定する（ステップＳＴ２１、Ｎｏ）。これは、当初（すなわちステップＳＴ１０の段階）においてカバー１０３は開状態であったがステップＳＴ２０に至ってもなおカバー１０３が開かれており、その結果入力支援装置３が表示領域ＤＡと重なっていない状態を意味する。ホスト５３は、第２フレームデータと、あらかじめ取得されたベースラインのデータ又は第１フレームデータとの差分のデータである第２タッチ検出データを演算する（ステップＳＴ２６）。ホスト５３は、第２タッチ検出データに基づいて、表示領域ＤＡに接触又は近接する指の有無、及び、接触又は近接する指のタッチ座標を演算する。

ホスト５３は、ステップＳＴ２０、ＳＴ２１、ＳＴ２２で得られた入力支援装置３の位置、回転角度等の情報及びステップＳＴ２５、ＳＴ２６で得られた指等のタッチ検出の情報に応じた表示データを表示ＩＣ５０に送信する（ステップＳＴ２４）。表示ＩＣ５０は、ホスト５３から受け取った表示データに基づいて次のフレーム期間Ｆの表示を実行する（エンドからスタートに戻る）。

図９は、カバーが閉状態での、入力検出システムの動作を説明するためのフローチャートである。図９に示すように、カバー１０３が閉状態の場合（ステップＳＴ１０、Ｙｅｓ）、ホスト５３はタッチ検出モードを変更する（ステップＳＴ２７）。具体的には、入力検出システム１は、カバー１０３が閉状態で、入力支援装置３の検出を行い、入力支援装置３とは異なる指等の被検出体のタッチ検出を停止する。以下、詳細に説明する。

ホスト５３は表示ＩＣ５０に制御信号を出力し、表示ＩＣ５０は、表示領域ＤＡのうち開口領域ＤＡｓの表示書き換えを開始する（ステップＳＴ１７）。この際、ゲート駆動回路５９（図４参照）は、開口領域ＤＡｓを含む表示領域ＤＡ全体の走査線ＧＬを順次走査する。開口領域ＤＡｓ以外の表示領域ＤＡは、非透光性のカバー１０３で覆われているので、表示ＩＣ５０は、開口領域ＤＡｓで通常の表示を行い、開口領域ＤＡｓ以外の表示領域ＤＡでは、低消費電力モード（例えば、黒表示）で表示を実行する。

次に、表示ＩＣ５０及び検出ＩＣ５１は、上述したステップＳＴ１２からステップＳＴ１５と同様の検出を行い、第１フレームデータ及び第２フレームデータをホスト５３に送信する。

カバー１０３が開状態の動作フローと同様に、ホスト５３は、第１フレームデータと第２フレームデータとの差分（Ｆｒａｍｅ＿ｄａｔａ２－Ｆｒａｍｅ＿ｄａｔａ１）を演算する（ステップＳＴ２０）。なお、入力支援装置３はカバー１０３に取り付けられているので、当該入力支援装置３の表示領域ＤＡにおける重なり位置は所定位置に特定される。かかる点に鑑み、ホスト５３は、第１フレームデータおよび第２フレームデータを当該所定の位置及びその周辺に対してのみ取得及び演算する、とする構成も採用可能である。もちろん、入力支援装置３の有無にかかわらず、表示領域ＤＡ全面について第１フレームデータおよび第２フレームデータを取得する構成も採用可能である。次に、ホスト５３は、ステップＳＴ２０にて得られた差分のデータと、あらかじめ設定された閾値とを比較して、入力支援装置３が検出されたかどうかを判定する（ステップＳＴ２１）。

ステップＳＴ２０にて得られた差分のデータが閾値以上の場合、ホスト５３は、入力支援装置３が検出されたと判定する（ステップＳＴ２１、Ｙｅｓ）。これは、当初（すなわちステップＳＴ１０の段階）においてカバー１０３は閉状態であったがステップＳＴ２０に至ってもなおカバー１０３が閉状態であり、その結果入力支援装置３が表示領域ＤＡと重なっている状態を意味する。この場合、ホスト５３は、第２フレームデータの信号処理を行い、入力支援装置３の回転角度等の情報を演算し（ステップＳＴ２２）、入力支援装置３の操作に応じた表示データを表示ＩＣ５０に送信する（ステップＳＴ２４）。なお、カバー１０３に装着された入力支援装置３の位置（表示領域ＤＡ上での位置）は既知であるため、ステップＳＴ２０、ＳＴ２１で、ホスト５３は、入力支援装置３の位置の演算を省略できる。

また、ステップＳＴ２０にて得られた差分のデータが閾値よりも小さい場合、ホスト５３は、入力支援装置３が検出されないと判定する（ステップＳＴ２１、Ｎｏ）。この場合、入力支援装置３は、カバー部材１１１から離れた、すなわち入力支援装置３を有するカバー１０３が開いた状態であり、入力支援装置３の位置や向き等の演算等はなされず、表示データを表示ＩＣ５０に送信し、その後、次のフレーム制御に移行する（エンドからスタートに戻る）。

なお、図８、図９に示す動作フローはあくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、フレームデータの演算処理（ステップＳＴ２０、ＳＴ２２、ＳＴ２５、ＳＴ２６等）の一部は、検出ＩＣ５１が実行してもよい。また、図８に示す、第２タッチ検出データの演算処理（ステップＳＴ２６）は省略してもよい。

以上説明したように、本実施形態の入力検出システム１は、表示領域ＤＡに配列された複数の検出電極Ｒｘを有する検出機能付き表示装置（表示装置２）と、検出機能付き表示装置を収納する収納部（ベース１０１及び固定部１０５）と、検出機能付き表示装置の表示領域ＤＡを覆うカバー１０３と、を有する電子機器用ケース１００と、電子機器用ケース１００のカバー１０３に取り付けられ、複数の検出電極Ｒｘと対向する第１電極３１及び第２電極３２を含む入力支援装置３と、を有する。

これによれば、入力検出システム１は、カバー１０３が閉状態のとき、入力支援装置３は表示装置２の表示領域ＤＡと重なる領域に配置され、第１電極３１及び第２電極３２は、複数の検出電極Ｒｘと対向する。これにより、入力検出システム１は、カバー１０３が閉状態であっても入力支援装置３を検出することができる。したがって、操作者は、電子機器用ケース１００のカバー１０３が閉状態で、入力支援装置３による入力操作を行うことができる。

（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態に係る入力検出システムにおける、カバー１０３が閉状態での動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明では、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

上述した第１実施形態では、カバー１０３が閉状態で、タッチ検出を停止する動作フローについて説明したがこれに限定されない。図１０に示すように、ホスト５３は、タッチ検出モードを変更し（ステップＳＴ２７）、表示領域ＤＡのうち開口領域ＤＡｓで、入力支援装置３とは異なる指等の被検出体のタッチ検出を実行する。

ホスト５３は、検出ＩＣ５１から受け取った第１フレームデータに基づいて、開口領域ＤＡｓで第１タッチ検出データを演算する（ステップＳＴ２８）。ホスト５３は、第１タッチ検出データに基づいて、表示領域ＤＡの開口領域ＤＡｓ、すなわち、カバー１０３の表示用開口ＯＰ１に接触又は近接する指の有無、及び、接触又は近接する指の開口領域ＤＡｓでのタッチ座標を演算する。

ホスト５３は、検出ＩＣ５１から受け取った第２フレームデータに基づいて、開口領域ＤＡｓで第２タッチ検出データを演算する（ステップＳＴ２９）。ホスト５３は、第２タッチ検出データに基づいて、表示領域ＤＡの開口領域ＤＡｓ、すなわち、カバー１０３の表示用開口ＯＰ１に接触又は近接する指の有無、及び、接触又は近接する指の開口領域ＤＡｓでのタッチ座標を演算する。

このように、本実施形態の表示装置２は、カバー１０３が閉状態であっても、カバー１０３の表示用開口ＯＰ１でのタッチ検出を行うことができる。なお、本実施例においても、第１フレームデータおよび第２フレームデータの取得位置を限定できる。より具体的には、これらフレームデータの取得位置を開口領域ＤＡｓ及び入力支援装置３が重なる所定位置に限定できる。なお、それにもかかわらず、表示領域ＤＡ全体でこれらフレームデータを取得できることはもちろんである。

（第３実施形態）
図１１は、第３実施形態に係る入力検出システムを模式的に示す平面図である。図１２は、図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ’断面図である。上述した第１実施形態及び第２実施形態では、電子機器用ケース１００として、カバー１０３が開閉可能に設けられた手帳型ケースあるいはフリップカバーを示したが、これに限定されない。

図１１及び図１２に示すように、第３実施形態に係る入力検出システム１Ａは、表示装置２の周囲を覆う電子機器用ケース１００Ａを有する。電子機器用ケース１００Ａは、水密性を有する防水カバーであり、電子機器用ケース１００Ａ内に配置された表示装置２への水の浸入を抑制する。

電子機器用ケース１００Ａは、表示装置２、バックライト７０及びカバー部材１１１を内部に収納する収納部１０６と、表示領域ＤＡを覆う保護フィルム１０４Ａとを有する。収納部１０６は、例えばチャック等の開閉部１０７により開閉可能となっている。収納部１０６の表示領域ＤＡと重なる領域に開口が設けられる。保護フィルム１０４Ａは、透光性の樹脂材料で形成され、収納部１０６の開口を覆って設けられる。つまり、表示装置２が電子機器用ケース１００Ａに収納された状態で、保護フィルム１０４Ａは表示装置２の表示領域ＤＡ全体を覆う。操作者は、保護フィルム１０４Ａを介して表示領域ＤＡを視認できる。言い換えると、保護フィルム１０４Ａは、上述した第１実施形態及び第２実施形態のカバー１０３を兼ねる。

入力支援装置３は、接着層２２により保護フィルム１０４Ａに回動可能に取り付けられる。保護フィルム１０４Ａの入力支援装置３が取り付けられる部分は、カバー部材１１１との良好な密着性を有する材料が用いられる。例えば、保護フィルム１０４Ａの材料として、ナイロン、シリコンシート等が用いられる。ただし、保護フィルム１０４Ａは、ガラス、アクリル等の他の材料であってもよい。

入力検出システム１Ａは、保護フィルム１０４Ａが表示領域ＤＡを覆っているため、電子機器用ケース１００Ａを設けない場合に比べてタッチ検出の検出精度が低下する。この場合であっても、保護フィルム１０４Ａ（カバー）上に入力支援装置３が設けられているので、表示装置２が電子機器用ケース１００Ａに収納され、保護フィルム１０４Ａが表示領域ＤＡを覆う状態（カバーが閉状態）であっても、入力支援装置３による入力操作が可能である。本実施形態では、保護フィルム１０４Ａの上で、入力支援装置３の位置が固定されている構成に限定されない。入力支援装置３は、取り外し可能に設けられていてもよく、操作者は、保護フィルム１０４Ａの上の任意の位置に入力支援装置３を取り付けて入力支援装置３による入力操作を行うことができる。

図１３は、第３実施形態に係る入力検出システムにおける、カバーが閉状態での動作を説明するためのフローチャートである。図１３に示すように、カバーが閉状態（ステップＳＴ１０、Ｙｅｓ）で、ホスト５３はタッチ検出モードを変更する（ステップＳＴ２７）。具体的には、入力検出システム１Ａは、上述した第１実施形態と同様に、入力支援装置３の検出を行い、入力支援装置３とは異なる指等の被検出体のタッチ検出は停止する。

電子機器用ケース１００Ａでは表示領域ＤＡのうち、入力支援装置３が重なる領域を除く全領域を視認できるので、表示ＩＣ５０は、カバーが閉状態であっても表示領域ＤＡ全体の表示書き換えを開始する（ステップＳＴ１７Ａ）。ステップＳＴ１２からステップＳＴ１５及びステップＳＴ２０、ＳＴ２１の入力支援装置３の検出フローは、上述した第１実施形態と同様であり繰り返しの説明は省略する。

（第４実施形態）
図１４は、第４実施形態に係る入力検出システムの概略断面構造を表す断面図である。図１４に示すように、第４実施形態に係る入力検出システム１Ｂは、表示装置２Ａと、検出装置４とを有する。検出装置４は、表示装置２Ａ上に設けられた、いわゆるタッチパネルである。検出装置４は、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとを有する相互静電容量方式のタッチパネルである。ただし、これに限定されず、検出装置４は、複数の検出電極がマトリクス状に配列された自己静電容量方式のタッチパネルであってもよい。

検出装置４は、接着層１１３を介して表示装置２Ａの上に貼り合わされる。検出装置４は、基板４１と、複数の駆動電極Ｔｘと、複数の検出電極Ｒｘと、絶縁膜４８とを有する。なお、図１４では、検出電極Ｒｘの一部（接続部４３Ｓ）を図示している。複数の駆動電極Ｔｘ及び複数の検出電極Ｒｘは、基板４１の上に設けられる。複数の駆動電極Ｔｘのブリッジ部４２Ｂと複数の検出電極Ｒｘの接続部４３Ｓとは、絶縁膜４８によって絶縁される。複数の駆動電極Ｔｘと複数の検出電極Ｒｘとの間に相互静電容量が形成される。

基板４１には、配線基板１１５が接続される。配線基板１１５は、例えばフレキシブル配線基板によって構成される。検出ＩＣ５１は配線基板１１５に実装される。

カバー部材１１１は、接着層１１２を介して検出装置４の上に貼り合わされる。カバー部材１１１は、例えば、ガラス基板、或いは樹脂基板が用いられる。

図１５は、第４実施形態に係る入力検出システムの構成例を示すブロック図である。なお、図１５では、図面を見やすくするために、複数の検出電極Ｒｘの電極部４３にハッチングを付けて示している。図１５に示すように、複数の駆動電極Ｔｘ及び複数の検出電極Ｒｘは、基板４１の検出領域（表示領域ＤＡと重なる領域）に設けられる。複数の駆動電極Ｔｘ及び複数の検出電極Ｒｘは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などの透光性を有する導電材料によって形成されている。

複数の駆動電極Ｔｘは、複数の電極部４２と複数のブリッジ部４２Ｂとを有する。１つの駆動電極Ｔｘにおいて、複数の電極部４２は第２方向Ｄｙに配列される。ブリッジ部４２Ｂは、第２方向Ｄｙに隣り合う複数の電極部４２を接続する。これにより、１つの駆動電極Ｔｘは、第２方向Ｄｙに延在する。また、複数の駆動電極Ｔｘは、第１方向Ｄｘに配列される。複数の駆動電極Ｔｘは、それぞれ接続配線４４を介して検出ＩＣ５１に接続される。

複数の検出電極Ｒｘは、複数の電極部４３と複数の接続部４３Ｓとを有する。１つの検出電極Ｒｘにおいて、複数の電極部４３は第１方向Ｄｘに配列される。接続部４３Ｓは、第１方向Ｄｘに隣り合う複数の電極部４３を接続する。これにより、１つの検出電極Ｒｘは、第１方向Ｄｘに延在する。また、複数の検出電極Ｒｘは、第２方向Ｄｙに配列される。複数の検出電極Ｒｘは、それぞれ接続配線４５を介して検出ＩＣ５１に接続される。本実施形態では、検出電極Ｒｘの複数の電極部４３は、駆動電極Ｔｘの複数の電極部４２と同層に設けられる。また、ブリッジ部４２Ｂは、絶縁膜４８（図１４参照）を介して接続部４３Ｓと異なる層に設けられ、平面視で、接続部４３Ｓと交差して設けられる。

検出ＩＣ５１は、検出回路５５及び駆動信号供給回路５６を含む。駆動信号供給回路５６は、複数の駆動電極Ｔｘのそれぞれに検出駆動信号ＶＤを供給する。複数の検出電極Ｒｘは、検出駆動信号ＶＤが供給された場合の、相互静電容量Ｃｍの変化に基づいて検出信号Ｖｄｅｔを出力する。検出回路５５は、複数の駆動電極Ｔｘと複数の検出電極Ｒｘとの間の相互静電容量Ｃｍの変化に応じて出力される検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、被検出体を検出することができる。

入力支援装置３の検出及び指等を検出するタッチ検出は、上述した第１実施形態から第３実施形態で説明したものと同様の動作フローを適用することができる。また、複数の駆動電極Ｔｘの電極部４２及び複数の検出電極Ｒｘの電極部４３は、それぞれ、四角形状（ひし形）である。ただし、これに限定されず、電極部４２、４３は、多角形状、円形状等、他の形状であってもよい。

（第５実施形態）
図１６は、第５実施形態に係る入力検出システムの構成例を示すブロック図である。上述した第１実施形態から第４実施形態では、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとを有する相互静電容量方式のタッチセンサを含む表示装置２又は検出装置４の上に入力支援装置３が配置される例を説明したが、これに限定されない。タッチセンサ（表示装置２又は検出装置４）は、自己静電容量方式（セルフ方式）であってもよい。

図１６に示すように第５実施形態に係る入力検出システム１Ｃにおいて、表示装置２Ｂは、アレイ基板ＳＵＢ１上に設けられた複数の検出電極ＤＥを有する。複数の検出電極ＤＥは、表示領域ＤＡにマトリクス状に配置されている。

検出電極ＤＥは、表示における共通電極と、入力支援装置３や指等の被検出体を検出する駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘと、を兼ねる。また、周辺領域ＢＥには、表示／検出ＩＣ５０Ａが設けられる。表示／検出ＩＣ５０Ａは、表示ＩＣ５０及び検出ＩＣ５１の機能を備え１つのＩＣとして形成された回路である。

表示の際に、表示／検出ＩＣ５０Ａは、表示駆動信号ＶＣＯＭ（図６参照）を検出電極ＤＥに供給する。また、入力支援装置３や指Ｆｇ等の被検出体の検出では、表示／検出ＩＣ５０Ａは、複数の配線を介して検出電極ＤＥに検出駆動信号ＶＤを供給する。表示／検出ＩＣ５０Ａは、各検出電極ＤＥの自己静電容量の変化及びＬＣ回路３５の共振に基づいて、検出信号Ｖｄｅｔをホスト５３に出力する。ホスト５３は、上述した第１実施形態又は第２実施形態の動作フローと同様に、第１フレームデータ及び第２フレームデータの信号処理を行うことで、入力支援装置３や指等の被検出体を検出する。

なお、自己静電容量方式のタッチ検出では、表示装置２Ｂは、全ての検出電極ＤＥに検出駆動信号ＶＤを供給して指Ｆｇ等の検出を行うことができる。一方、入力支援装置３の検出では、ＬＣ回路３５の共振を発生させるように、複数の検出電極ＤＥに順次検出駆動信号ＶＤを供給する。また、第５実施形態の入力検出システム１Ｃにも、上述した第１実施形態から第３実施形態で説明したものと同様の動作フローを適用することができる。

（第６実施形態）
図１７は、第６実施形態に係る入力検出システムの入力支援装置を模式的に説明するための説明図である。図１７に示すように、第６実施形態に係る入力検出システム１Ｄは、上述した第１実施形態から第５実施形態に比べて、入力支援装置３ＡがＬＣ回路３５を有さない構成が異なる。入力支援装置３Ａの第１電極３１と第２電極３２とは、配線３６により接続される。

本実施形態において、上述した例と同様に、一方の駆動電極Ｔｘは、基準電位（例えば、基準電位Ｖｄｃ）に接続され、他方の駆動電極Ｔｘは、スイッチ素子５４Ｂを介して電源電位Ｖｄｄ又は基準電位（例えば、基準電位Ｖｄｃ）に接続され、検出駆動信号ＶＤが供給される。そして、検出電極Ｒｘは、相互静電容量Ｃｍに基づいて検出信号Ｖｄｅｔを出力する。

本実施形態では、入力支援装置３ＡがＬＣ回路３５を有していないので、共振周波数を有する第２検出駆動信号ＶＤで駆動する検出フロー（例えば図８のステップＳＴ１４、ＳＴ１５等）を省略することができる。カバー１０３が閉状態では、入力支援装置３Ａの位置はカバー１０３の取付用開口ＯＰ２の位置であらかじめ規定されており、また、指等によるタッチ検出が可能な領域は表示用開口ＯＰ１で規定される。このため、ＬＣ回路３５の共振を利用しない検出方式でも、領域ごとに入力支援装置３Ａの検出と、指等によるタッチ検出とを別々に行うことができる。これにより、第６実施形態に係る入力検出システム１Ｄは、良好に入力支援装置３Ａを検出することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した各実施形態及び各変形例の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 入力検出システム
２、２Ａ、２Ｂ 表示装置
３、３Ａ 入力支援装置
４ 検出装置
３０ ハウジング
３１ 第１電極
３２ 第２電極
３３ コンデンサ
３４ インダクタ
３５ ＬＣ回路
５０ 表示ＩＣ
５１ 検出ＩＣ
５３ ホスト
５５ 検出回路
７０ バックライト
８０ 表示端末
８１ 筐体
１００、１００Ａ 電子機器用ケース
１０３ カバー
１０４、１０４Ａ 保護フィルム
ＤＡ 表示領域
ＤＡｓ 開口領域
ＯＰ１ 表示用開口
ＯＰ２ 取付用開口
Ｒｘ 検出電極
Ｔｘ 駆動電極
Ｖｏ 出力信号

Claims (10)

1. 表示領域に配列された複数の検出電極を有する検出機能付き表示装置と、
   前記検出機能付き表示装置を収納する収納部と、前記検出機能付き表示装置の前記表示領域を覆うカバーと、を有する電子機器用ケースと、
   前記電子機器用ケースの前記カバーに取り付けられ、複数の前記検出電極と対向する第１電極及び第２電極を含む入力支援装置と、を有する
   入力検出システム。
2. 前記カバーは非透光性の材料であり、前記表示領域の一部と重なる領域に取付用開口が設けられ、
   前記入力支援装置は、前記カバーの前記取付用開口と重なる領域に設けられる
   請求項１に記載の入力検出システム。
3. 前記カバーの、前記検出機能付き表示装置と対向する面に設けられた透光性の保護フィルムを有し、
   前記保護フィルムは、前記取付用開口を覆って設けられ、
   前記入力支援装置は、前記保護フィルムに固定される
   請求項２に記載の入力検出システム。
4. 前記カバーは非透光性の材料であり、前記表示領域の一部と重なる領域に表示用開口が設けられる
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の入力検出システム。
5. 前記カバーが閉状態で、前記検出機能付き表示装置は、前記カバーの前記表示用開口と重畳する開口領域で表示を行う
   請求項４に記載の入力検出システム。
6. 前記カバーが閉状態で、前記検出機能付き表示装置は、前記入力支援装置の検出を行い、前記入力支援装置とは異なる被検出体のタッチ検出を停止する
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の入力検出システム。
7. 前記カバーが閉状態で、前記検出機能付き表示装置は、前記カバーの前記表示用開口と重畳する開口領域で前記入力支援装置とは異なる被検出体のタッチ検出を実行する
   請求項４又は請求項５に記載の入力検出システム。
8. 前記入力支援装置は、ＬＣ回路を有し、
   前記第１電極は、前記ＬＣ回路の一端側に接続され、
   前記第２電極は、前記ＬＣ回路の他端側に接続される
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の入力検出システム。
9. 前記電子機器用ケースは、水密性を有する防水カバーであり、
   前記カバーは透光性を有し、前記表示領域を覆って設けられる
   請求項１に記載の入力検出システム。
10. 表示領域に配列された複数の検出電極を有する検出機能付き表示装置を収納するための電子機器用ケースであって、
    前記検出機能付き表示装置を収納する収納部と、
    前記検出機能付き表示装置の前記表示領域を覆うカバーと、
    前記カバーに取り付けられ、複数の前記検出電極と対向する第１電極及び第２電極を含む入力支援装置と、を有する
    電子機器用ケース。

Images