JP6367110B2 - タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステム、および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラに関する。

近年、タッチパネルシステムを備えた各種の電子機器が盛んに開発されている。これに伴い、各電子機器の使用態様に応じて、タッチパネルの動作を制御する様々な技術が提案されている。

例えば、スマートフォン等の携帯電話機では、音声通話中には、タッチパネルのバックライトが消灯されるとともに、タッチパネルに対する入力操作も無効化される。これにより、携帯電話機の消費電力が低減され、かつ、タッチパネルに対するユーザの誤入力が防止される。

このようにタッチパネルの動作を制御するためには、ユーザの耳（対象物）がタッチパネルに近接していることを検知する必要がある。このため、タッチパネルシステムにおいて、対象物がタッチパネルに接触したことを検知する従来の機能（接触センサとしての機能）に加えて、対象物がタッチパネルに近接したことを検知する機能（近接センサとしての機能）を付加することが要望されている。

特許文献１には、静電容量方式のタッチパネルを搭載した電子機器が開示されている。特許文献１の電子機器では、タッチパネルシステムに対して、接触検知と近接検知との両方の機能が設けられている。

特許文献１のタッチパネルでは、複数のＸ軸方向の電極と複数のＹ軸方向の電極とによって静電容量のマトリクスが構成されている。なお、特許文献１のタッチパネルでは、Ｘ軸方向が短辺方向であり、Ｙ軸方向が長辺方向として規定されている。

特許文献１の電子機器では、対象物が接触した位置（座標）の検知をするために、Ｘ軸方向の電極に駆動波形が与えられる。そして、対象物の接触に起因して静電容量が減少した座標が、静電容量を介して現れたＹ軸方向の電極の波形に基づいて抽出される。

より具体的には、接触検知の場合には、Ｘ軸方向の電極が逐次駆動され（すなわち、時分割的にＸ軸方向の電極に順次に駆動波形が与えられて）、Ｙ軸方向の電極の波形が検知される。そして、（ｉ）Ｙ軸方向の電極の波形変化によって検知されるＹ座標と、（ｉｉ）変化した時刻に対応するＸ座標とに基づいて、対象物が接触した位置が検知される。

他方、タッチパネルからわずかに離れた対象物の位置を検知（近接検知）する場合には、各電極は逐次駆動されない。その理由は、１つの電極のみに駆動波形を印加した場合には、駆動波形の強度が低く、近接検知が困難となるためである。

従って、近接検知を行う場合には、全ての電極に同じ駆動波形を入力することとなる。例えば、特許文献１の電子機器において近接検知を行う場合には、まずＸ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｙ座標を検知する。その後、Ｙ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｘ座標を検知する。これにより、近接した対象物の位置が検知される。

図１２の（ａ）は、特許文献１の電子機器において対象物Ｐの近接検知を行う場合に、Ｘ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｙ座標を検知する処理の一例を示す図である。また、図１２の（ｂ）は、特許文献１の電子機器において対象物の近接検知を行う場合に、Ｙ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｘ座標を検知する処理の一例を示す図である。

特許文献１の電子機器では、図１２の（ａ）の処理と、図１２の（ｂ）の処理とが交互に繰り返され、対象物Ｐの近接位置が検知される。

さらに、特許文献１の電子機器は、近接検知における誤検知を防止することを目的として構成されている。具体的には、特許文献１の電子機器では、ユーザが当該電子機器を片手で把持している状態（手持ち状態）を検知する。特許文献１の電子機器では、タッチパネル上の静電容量の分布が、所定の条件を満たすか否かによって、手持ち状態の検知が行われる。

そして、特許文献１の電子機器では、手持ち状態において近接検知を行う場合には、キャリブレーションが施される。これにより、ユーザの持ち手の指が近接検知の対象となることを防止することができるため、誤検知が防止される。

特開２０１４−７１５７５号公報（２０１４年４月２１日公開）

しかしながら、特許文献１の電子機器では、ユーザの手持ち状態が安定していない場合には、近接検知における誤検知が適切に防止されない可能性がある。具体的には、（ｉ）ユーザが電子機器を少ない指数で保持した場合、または、（ｉｉ）ユーザの持ち手が動く場合等には、実際には手持ち状態であるにも関わらず、手持ち状態と判定されない可能性がある。この場合の問題点について、図１３の（ａ）および（ｂ）を参照し説明する。

図１３の（ａ）は、特許文献１の電子機器において、実際には手持ち状態であるにも関わらず、手持ち状態と判定されない場合に、Ｘ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｙ座標を検知する処理の一例を示す図である。また、図１３の（ｂ）は、特許文献１の電子機器において、実際には手持ち状態であるにも関わらず、手持ち状態と判定されない場合に、Ｙ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｘ座標を検知する処理の一例を示す図である。

なお、図１３の（ａ）および（ｂ）では、電子機器の筐体のエッジ付近に、Ｙ軸方向に沿ってユーザの持ち手の複数の指が配置されている状態が例示されている。上述したように、特許文献１の電子機器において近接検知を行う場合には、図１３の（ａ）の処理と、図１３の（ｂ）の処理とが、交互に繰り返される。

実際には手持ち状態であるにも関わらず、手持ち状態と判定されない場合には、キャリブレーションが施されない。このような状況において、図１３の（ａ）に示されるように、Ｙ軸方向においてユーザの持ち手の複数の指が近接検知の対象となってしまう。それゆえ、近接した対象物Ｐの位置（特にＹ座標）を適切に検知することができない。このように、特許文献１の電子機器では、近接検知時の誤検知を防止することができないという問題がある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、近接検知時の誤検知を従来よりも確実に防止することが可能なタッチパネルコントローラを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラは、タッチパネルに対する対象物の接触を検知する接触検知モードと、上記タッチパネルに対する上記対象物の近接を検知する近接検知モードとを切り替えるモード切替部と、上記タッチパネルの第１方向に沿って配置された複数の駆動電極を、複数のグループに分割するグループ設定部と、上記第１方向とは異なる上記タッチパネルの第２方向に沿って配置された複数の検知電極の一部を、検知信号を読み出す検知対象とする検知対象設定部と、を備え、各グループを時分割的に順次駆動し、上記検知対象から読み出した上記検知信号の複数パターンの分布に基づき、上記対象物の近接位置を検知する。

本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラによれば、近接検知における誤検知を従来よりも確実に防止することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係るタッチパネルシステムの概略的な構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係るタッチパネルシステムにおけるタッチパネルの構成を示す配線図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態１に係るタッチパネルシステムにおいて、タッチパネルに近接した対象物の位置を検知する場合の各駆動状態を例示する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図３の（ａ）〜（ｃ）の各駆動状態における検知信号の値のＸ軸方向の分布を示すグラフである。 本発明の実施形態１に係るタッチパネルシステムにおける対象物の検知および付随する処理の流れを例示する図である。 本発明の実施形態２に係るタッチパネルシステムの概略的な構成を示す図である。 本発明の実施形態２に係るタッチパネルシステムにおいて、検知領域設定部によって設定された近接検知領域を示す図である。 本発明の実施形態２に係るタッチパネルシステムにおける対象物の検知および付随する処理の流れを例示する図である。 本発明の実施形態３に係るタッチパネルシステムの概略的な構成を示す図である。 本発明の実施形態３に係るタッチパネルシステムにおいて、検知領域設定部によって設定された近接検知領域を示す図である。 本発明の実施形態４に係る携帯電話機の構成を示す機能ブロック図である。 特許文献１の電子機器において近接検知を行う場合において、（ａ）は、Ｘ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｙ座標を検知する処理の一例を示す図であり、（ｂ）は、Ｙ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｘ座標を検知する処理の一例を示す図である。 特許文献１の電子機器が実際には手持ち状態であるにも関わらず、手持ち状態と判定されない場合において、（ａ）は、Ｘ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｙ座標を検知する処理の一例を示す図であり、（ｂ）は、Ｙ軸方向の電極に駆動波形を入力し、Ｘ座標を検知する処理の一例を示す図である。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。

（タッチパネルシステム１）
図１は、本実施形態のタッチパネルシステム１の概略的な構成を示す図である。タッチパネルシステム１は、タッチパネルコントローラ１０およびタッチパネル１００を備えている。タッチパネルコントローラ１０は、タッチパネル１００の動作を制御する制御部として機能する。タッチパネルコントローラ１０の動作の詳細については、後述する。

なお、タッチパネルコントローラ１０は、集積回路（例えばＩＣチップ）として実装されてよい。この点は、後述のタッチパネルコントローラ２０および３０についても同様である。

（タッチパネル１００）
タッチパネル１００は、静電容量方式のタッチパネルである。図１に示されるように、タッチパネル１００は、表示装置９００の上に重ねて配置されている。なお、表示装置９００は、後述する携帯電話機１０００（電子機器）に設けられている（図１１を参照）。

また、図１に示されるように、タッチパネル１００は、表示装置９００の筐体に支持されている。なお、タッチパネル１００は、携帯電話機１０００の筐体に支持されていてもよい。表示装置９００の筐体は、携帯電話機１０００の筐体と一体であってもよいし、別体であってもよい。

図２は、タッチパネル１００の構成を示す配線図である。以下、図２を参照して、タッチパネル１００の構成について説明する。タッチパネル１００には、（ｉ）垂直方向に沿って互いに平行に配置されたＭ本（Ｍは、Ｍ≧１を満たす整数）の駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭと、（ｉｉ）水平方向に沿って互いに平行に配置されたＮ本（Ｎは、Ｎ≧１を満たす整数）の検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮとが、設けられている。

本実施形態では、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭと平行な方向をＸ軸方向（第２方向）、検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮと平行な方向をＹ軸方向（第１方向）と称する。本実施形態の場合には、Ｘ軸方向は垂直方向に一致し、Ｙ軸方向は水平方向に一致する。

なお、図１には、簡単のために、ｉ本目（ｉは、１≦ｉ≦Ｍを満たす自然数）の駆動電極ＶＬｉと、ｊ本目（ｊは、１≦ｊ≦Ｎを満たす自然数）の検知電極ＨＬｊのみが図示されている。ここで、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭは、ドライブラインと称されてもよい。また、検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮは、センスラインと称されてもよい。

そして、図２に示されるように、検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮと駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭとの各交点には、Ｎ×Ｍ個の静電容量Ｃ１１〜ＣＮＭが発生する。ここで、検知電極ＨＬｊと駆動電極ＶＬｉとの交点に発生する静電容量は、Ｃｊｉとして表される。このように、タッチパネル１００上において、複数の静電容量がマトリクス状に形成される。

なお、図２では、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭと検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮとが互いに垂直に交差している構成が例示されている。しかしながら、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭと検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮとは、必ずしも垂直に交差している必要はなく、互いに交差するように設けられていればよい。すなわち、上述の第１方向と第２方向とは、互いに異なる方向であればよい。

さらに、本実施形態のタッチパネル１００では、Ｍ＞Ｎの関係を満たすように、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭと検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮとが設けられている。換言すれば、Ｘ軸はタッチパネル１００の短辺方向であり、Ｙ軸はタッチパネル１００の長辺方向である。すなわち、タッチパネル１００のＹ軸方向の長さは、タッチパネル１００のＸ軸方向の長さに比べて大きい。なお、図１では、Ｍ＝２０、Ｎ＝１６の構成が例示されている。

また、タッチパネル１００は、表示装置９００（または携帯電話機１０００）の筐体をユーザが把持した時に、タッチパネル１００のＹ軸方向に沿って、ユーザの持ち手の複数の指が配置されるように構成されている（上述の図１３の（ａ）および（ｂ）と同様の構成）。

（タッチパネルコントローラ１０）
タッチパネルコントローラ１０は、駆動部１１、検知信号処理部１２、座標検知部１３、動作制御部１４、近接検知設定部１５、およびメモリ１６を備えている。

そして、検知信号処理部１２は、静電容量推定部１２ａおよびモード切替部１２ｂを備えている。また、近接検知設定部１５は、検知対象除外部１５ａ（検知対象設定部）および駆動グループ設定部１５ｂ（グループ設定部）を備えている。

はじめに、近接検知設定部１５以外の各部材について説明する。なお、後述するように、近接検知設定部１５は、タッチパネルシステム１における対象物の近接検知を好適に行うために設けられた部材である。

駆動部１１は、駆動信号としての電圧を生成する。駆動部１１は、適当な符号系列に基づいて、駆動信号を生成してよい。なお、後述するように、駆動部１１において生成される符号系列の相関の高低は、モード切替部１２ｂからの指令に基づいて切り替えられる。

そして、駆動部１１は、生成した駆動信号を、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭに与える。駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭに駆動信号が与えられることにより、タッチパネル１００上において、複数の静電容量がマトリクス状に形成される。

接触検知が行われる場合には、駆動部１１は、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭを並列駆動する。すなわち、駆動部１１は、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭに同時に駆動信号を与える。なお、接触検知が行われる場合における、駆動部１１の動作については、後述する。

静電容量推定部１２ａは、検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮから検知信号を読み出す。検知信号は、タッチパネル１００上に形成された複数の静電容量の線形和として表される電圧信号である。

続いて、静電容量推定部１２ａは、検知信号に適当な演算（例えば内積演算）を施すことにより、各静電容量の値を算出（推定）する。静電容量推定部１２ａは、算出した各静電容量の値を、モード切替部１２ｂおよび座標検知部１３に与える。

モード切替部１２ｂは、静電容量推定部１２ａにおいて算出された各静電容量の値を用いて、タッチパネル１００の表面と対象物との間の距離（検知距離）が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。

ここで、「所定の閾値」は、「タッチ入力がタッチパネル１００の表面に接触している、または接触していないが距離が十分小さい場合」と、「タッチ入力がタッチパネル１００の表面から離れている場合」とを判別するために設定される閾値である。

換言すれば、モード切替部１２ｂは、（ｉ）対象物がタッチパネル１００に近接しているか否かを判定する機能と、（ｉｉ）対象物がタッチパネル１００に接触しているか否かを判定する機能との、２つの機能を有していると理解されてもよい。

モード切替部１２ｂは、検知距離が所定の閾値よりも大きいか否かの判定結果によって、駆動部１１が生成する符号系列の相関の高低を切り替える制御を行う。

より具体的には、モード切替部１２ｂは、検知距離が所定の閾値以下の場合に、互いに相関の低い低相関符号系列を、符号系列として駆動部１１に生成させる。低相関符号系列は、対象物の接触位置を検知する場合に好適な符号系列である。

他方、モード切替部１２ｂは、検知距離が所定の閾値よりも大きい場合に、低相関符号系列と比較して互いの相関が高い高相関符号系列を、符号系列として駆動部１１に生成させる。高相関符号系列は、対象物の近接位置を検知する場合に好適な符号系列である。

なお、低相関符号系列の例としては、Ｍ符号系列、アダマール符号系列、またはウォルシュ符号系列等を挙げることができる。また、高相関符号系列は、全ての駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭに対して同一の符号系列を適用することにより、実現されてよい。

このように、モード切替部１２ｂは、タッチパネルシステム１における対象物の検知モードを、接触検知モードと近接検知モードとのいずれかに切り替える役割を果たす。なお、後述するように、モード切替部１２ｂは、通常はタッチパネルシステム１を近接検知モードによって動作させる。

また、モード切替部１２ｂは、検知距離が所定の閾値よりも大きい場合に、近接検知設定部１５を動作させてよい。すなわち、近接検知設定部１５の検知対象除外部１５ａおよび駆動グループ設定部１５ｂは、近接検知モードのみにおいて動作してよい。

座標検知部１３は、静電容量推定部１２ａにおいて算出された各静電容量の値を取得し、当該静電容量値のマッピング（分布）を生成する。そして、座標検知部１３は、静電容量値のマッピングに基づいて、対象物の座標を検知する。

より具体的には、接触検知が行われる場合には、座標検知部１３は、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭの並列駆動のタイミングと、静電容量値のマッピングとに基づいて、対象物の座標を検知する。

なお、座標検知部１３は、モード切替部１２ｂにおける対象物の近接または接触の検知結果をトリガとして、動作してよい。例えば、座標検知部１３は、モード切替部１２ｂにおいて対象物の近接または接触が検知された場合に、動作を開始するように構成されてよい。

動作制御部１４は、座標検知部１３における検知結果に応じて、タッチパネルシステム１およびその周辺機器の動作を制御する。

一例として、動作制御部１４は、座標検知部１３において一定時間に亘って対象物の近接または接触が検知されなかった場合に、駆動部１１、検知信号処理部１２、および座標検知部１３の動作を停止させ、かつ、タッチパネル１００（または表示装置９００）のバックライトを消灯する。

すなわち、動作制御部１４は、タッチパネルシステム１を、通常の動作モードに比べて消費電力が低減される省電力モード（省エネモード）によって動作させる機能を有する。省電力モードは、タッチパネルコントローラおよびタッチパネル１００の通常の動作時に比べて、消費電力が少ない動作モードであると理解されてもよい。

省電力モードでは、タッチパネル１００のバックライトが消灯されるとともに、タッチパネル１００に対する入力操作も無効化される。これにより、例えばユーザが携帯電話機１０００を長時間に亘って使用していない場合に、携帯電話機１０００の消費電力が低減される。また、例えばユーザが携帯電話機１０００を使用して通話する場合に、タッチパネル１００に対するユーザの誤入力が防止される。

また、動作制御部１４は、座標検知部１３において検知された対象物の近接位置の数が、あらかじめ設定された所定の数以上（例えば、２つ以上）であるか否かを判定してもよい。そして、動作制御部１４は、対象物の近接位置の数が、所定の数以上である場合に、タッチパネルシステム１を省電力モードによって動作させてもよい。

なお、所定の数は特に限定されないが、２以上（複数）とすることが好ましい。例えば、携帯電話機１０００を使用するユーザが、通話時に耳をタッチパネル１００に近接させた場合には、座標検知部１３において複数の近接位置が検知され得るためである。

このように、携帯電話機１０００を使用するユーザが、タッチパネル１００に体の一部を接近させたまま、タッチパネル１００への入力操作を要しない特定の動作を行う場合には、タッチパネルシステム１を省電力モードによって動作させることが好ましい。

また、メモリ１６は、検知信号処理部１２および座標検知部１３において算出された各種のデータを格納するための記憶部である。

ここで、本実施形態のタッチパネルコントローラ１０では、近接検知設定部１５を設けることにより、近接検知を行う場合の誤検知をより確実に防止することが可能となる。以下、近接検知設定部１５の検知対象除外部１５ａおよび駆動グループ設定部１５ｂについて説明する。

（検知対象除外部１５ａ）
検知対象除外部１５ａは、検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮのうち、タッチパネル１００のＸ軸方向の両端付近に位置する検知電極を、静電容量推定部１２ａが検知信号を読み出す対象とする検知電極から除外する。

換言すれば、検知対象除外部１５ａは、検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮのうち、（ｉ）静電容量推定部１２ａが検知信号を読み出さない対象（検知対象外）とする検知電極と、（ｉｉ）静電容量推定部１２ａが検知信号を読み出す対象（検知対象）とする検知電極とを設定するものと理解されてもよい。

例えば、検知対象除外部１５ａは、２本の検知電極ＨＬ１およびＨＬＮを検知対象外として設定し、（Ｎ−１）本の検知電極ＨＬ２〜ＨＬ（Ｎ−１）を検知対象として設定する。なお、検知対象外と設定された検知電極は、検知対象から除外された検知電極と表現されてもよい。

検知対象除外部１５ａは、タッチパネルコントローラ１０とタッチパネル１００との間における検知電極ＨＬ１〜ＨＬＮの接続関係を変更可能なスイッチング回路として実装されてよい。

なお、本実施形態において、検知対象除外部１５ａは、タッチパネル１００のＸ軸方向の両端付近に、ユーザの持ち手の指が配置される状況（上述の図１３（ａ）および（ｂ）と同様の状況）に対処するために設けられていると理解されてよい。

検知対象除外部１５ａによれば、タッチパネル１００のＸ軸方向の検知結果から、タッチパネル１００のＸ軸方向の両端付近に存在するユーザの持ち手の指に起因する検知信号を除外することができる。

ここで、本実施形態のタッチパネルシステム１を電子機器に適用する場合には、タッチパネル１００の中央付近の近接を適切に検知できることが重要となることに留意されたい。例えば、携帯電話機１０００を使用するユーザが通話を行う場合には、タッチパネル１００の中央付近に近ユーザの耳が近接することが想定されるためである。

このように、近接検知を行う場合には、タッチパネル１００の中央付近における対象物の近接を適切に検知することが望まれる。他方、タッチパネル１００のＸ軸方向の両端付近における対象物の近接を適切に検知する必要性は、比較的低いと言える。このため、タッチパネル１００のＸ軸方向の両端付近に位置する検知電極を、検知対象外として設定しても、近接検知における不都合は少ない。

なお、検知対象除外部１５ａにおいて、検知対象外として設定される検知電極の数および範囲は、タッチパネルシステム１を搭載する電子機器のサイズ等を考慮して、タッチパネルシステム１の設計者によって適宜決定されてよい。

すなわち、電子機器を把持して使用するユーザの持ち手の指が配置されると想定されるタッチパネル１００のＸ軸方向の両端付近の位置において、当該指の影響が好適に排除されるように、検知対象外とすべき検知電極の数および範囲が決定されればよい。

つまり、検知対象除外部１５ａは、ユーザの持ち手の指と交差する範囲に存在している検知電極を、検知対象から除外するように機能すればよい。

このように、検知対象除外部１５ａが設けられることにより、対象物の近接検知を行う場合に、当該対象物のＸ軸方向の座標を好適に検知することが可能となる。

（駆動グループ設定部１５ｂ）
駆動グループ設定部１５ｂは、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭを少なくとも２つ以上の複数のグループに分ける。そして、駆動グループ設定部１５ｂは、当該グループ分けに基づいて、駆動部１１の動作を制御する。

具体的には、駆動部１１は、駆動グループ設定部１５ｂの指令を受けて、各グループの駆動電極に、時分割的に駆動信号を順次に与える。これにより、当該対象物のＹ軸方向の座標を好適に検知することが可能となる。すなわち、駆動グループ設定部１５ｂは、Ｙ軸方向の近接位置を好適に検知するために設けられた部材とあると理解されてよい。

なお、本実施形態では、駆動グループ設定部１５ｂと駆動部１１とが別体として設けられている構成が例示されているが、駆動グループ設定部１５ｂと駆動部１１とは、一体として設けられてもよい。すなわち、駆動グループ設定部１５ｂに、駆動部１１の機能を併有させてもよい。

以下、図３の（ａ）〜（ｃ）、および図４の（ａ）〜（ｃ）を参照し、検知対象除外部１５ａおよび駆動グループ設定部１５ｂの動作の一例について説明する。図３の（ａ）〜（ｃ）は、タッチパネル１００に近接した対象物Ｐの位置を検知する場合の各駆動状態を例示する図である。

また、図４の（ａ）〜（ｃ）は、図３の（ａ）〜（ｃ）の各駆動状態における検知信号の値のＸ軸方向の分布を示すグラフである。図４の（ａ）〜（ｃ）において、グラフの横軸はＸ軸であり、グラフの縦軸は、検知電極から読み出された検知信号の値（以下、信号値Ｓと称する）である。

ここでは、駆動グループ設定部１５ｂが、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭを３つのグループＧｒ１、Ｇｒ２、およびＧｒ３に分ける場合を例示して説明を行う。この場合、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭの駆動状態は、図３の（ａ）に示された状態１と、図３の（ｂ）に示された状態２と、図３の（ｃ）に示された状態３との３つの状態に区分される。

ここで、グループＧｒ１は、対象物Ｐに最も近い駆動電極のグループである。また、グループＧｒ３は、対象物Ｐから最も離れた駆動電極のグループである。また、グループＧｒ２は、グループＧｒ１に比べると対象物Ｐから離れているが、グループＧｒ３に比べると対象物Ｐに近い駆動電極のグループである。このように、グループＧｒ１〜Ｇｒ３は、Ｙ軸方向の部分的な領域にそれぞれ対応付けられている。

また、図３の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、検知対象除外部１５ａによって、タッチパネル１００の両端付近の電極（例えば、検知電極ＨＬ１およびＨＬＮ）が、検知対象から除外されている。

タッチパネルシステム１において近接検知を行う場合には、「状態１→状態２→状態３」の順に、駆動状態が変化する。また、状態３が完了した後には、再び状態１に戻る。このように、各状態の変化が繰り返される。

図３の（ａ）に示されるように、状態１では、対象物Ｐに最も近いグループＧｒ１に、駆動電圧が与えられる。このため、状態１では、状態１〜状態３のうち、最も大きい静電容量の変化が生じることとなる。

それゆえ、状態１では、状態１〜状態３のうち、信号値Ｓの値が、最も大きくなる。ここで、図４の（ａ）に示されるように、状態１における信号値Ｓの最大値をＳｍａｘ１として表す。

次に、図３の（ｂ）に示されるように、状態２では、対象物Ｐに対して比較的離れたグループＧｒ２に、駆動電圧が与えられる。このため、状態２では、状態１よりも小さく、かつ、状態３よりも大きい静電容量の変化が生じることとなる。

それゆえ、状態２では、状態１〜状態３のうち、信号値Ｓの値が、２番目に大きくなる。ここで、図４の（ｂ）に示されるように、状態２における信号値Ｓの最大値をＳｍａｘ２として表す。

次に、図３の（ｃ）に示されるように、状態３では、対象物Ｐから最も離れたグループＧｒ３に、駆動電圧が与えられる。このため、状態３では、状態１〜３のうち、最も小さい静電容量の変化が生じることとなる。

それゆえ、状態３では、状態１〜状態３のうち、信号値Ｓの値が、最も小さくなる。ここで、図４の（ｃ）に示されるように、状態３における信号値Ｓの最大値をＳｍａｘ３として表す。

以下、近接検知において、対象物Ｐの位置を検知するための方法について説明する。座標検知部１３には、近接検知を行うために、所定の閾値Ｔがあらかじめ設定されている。はじめに、座標検知部１３は、状態１〜３の各状態において、信号値Ｓの最大値（以下、最大値Ｓｍａｘと総称する）が、閾値Ｔよりも大きいか否かを判定する。

続いて、座標検知部１３は、最大値Ｓｍａｘが閾値Ｔよりも大きいと判定した場合に、最大値Ｓｍａｘが存在するＸ軸方向の座標を、対象物ＰのＸ軸方向の位置として検知する。

また、座標検知部１３は、最大値Ｓｍａｘが閾値Ｔよりも大きいと判定した場合に、駆動電圧が与えられている駆動電極のグループが存在するＹ軸方向の領域を、対象物ＰのＹ軸方向の位置として検知する。

ここで、一例として、図４の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、閾値Ｔが、Ｓｍａｘ１＞Ｔ＞Ｓｍａｘ２＞Ｓｍａｘ３を満たす場合を考える。この場合、座標検知部１３は、状態１においてのみ、最大値Ｓｍａｘ１が閾値Ｔよりも大きいと判定する。

従って、座標検知部１３は、状態１における最大値Ｓｍａｘが存在するＸ軸方向の座標を、対象物ＰのＸ軸方向の位置として検知する。また、座標検知部１３は、状態１において駆動電圧が与えられている駆動電極のグループＧｒ１が存在するＹ軸方向の位置（領域）を、対象物ＰのＹ軸方向の位置として検知する。

このように、タッチパネルシステム１では、駆動電極のグループＧｒ１〜Ｇｒ３のそれぞれを時分割的に順次駆動し、検知対象とした検知電極から読み出された信号値Ｓの複数パターンの分布に基づき、タッチパネル１００上（換言すれば、ＸＹ平面上）における対象物Ｐの近接位置が検出される。

なお、閾値Ｔを超える最大値Ｓｍａｘが複数存在する場合において、１つの対象物Ｐの近接位置の検知精度を高めたい場合には、当該複数の最大値Ｓｍａｘの中で、最大のものを用いればよい。この場合、例えば、Ｓｍａｘ１＞Ｓｍａｘ２＞Ｔ＞Ｓｍａｘ３であっても、状態１のみにおいて対象物Ｐの位置が検知される。

他方、複数の対象物の近接位置を検知したい場合には、当該複数の最大値Ｓｍａｘのそれぞれを用いればよい。一例として、グループＧｒ１の最も近くに第１の対象物が存在し、グループＧｒ２の最も近くに第２の対象物が存在している場合を考える。

この場合、Ｓｍａｘ１＞Ｓｍａｘ２＞Ｔ＞Ｓｍａｘ３であれば、状態１において第１の対象物の位置が検知され、状態２において第２の対象物の位置が検知される。

また、複数の対象物の近接位置を検知したい場合には、信号値Ｓの極大値を用いて近接位置を検知してもよい。一例として、状態１において、閾値Ｔを超える２つの極大値が存在する場合には、各極大値が存在するＸ軸方向の座標を、対象物ＰのＸ軸方向の位置として検知してもよい。なお、図４の（ａ）〜（ｃ）では、最大値Ｓｍａｘ１〜Ｓｍａｘ３が、信号値Ｓの極大値に一致する場合が例示されている。

このように、タッチパネルシステム１では、複数の対象物の近接位置を検知することも可能である。

また、本実施形態では、簡単のために、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭを３つのグループに分けた場合を例示して説明を行った。しかしながら、駆動電極ＶＬ１〜ＶＬＭを分ける場合のグループ数は、必ずしも３つに限定されない。例えば、対象物ＰのＹ軸方向の近接位置の検知精度を高めるために、グループ数を４つ以上としてもよい。

（タッチパネルシステム１における対象物の検知および付随する処理の流れ）
図５は、タッチパネルシステム１における対象物の検知および付随する処理Ｓ１〜Ｓ１０を例示するフローチャートである。以下、処理Ｓ１〜Ｓ１０の流れについて説明する。

はじめに、タッチパネルシステム１が起動されると、モード切替部１２ｂは、タッチパネルシステム１を近接検知モードによって動作させる。このため、タッチパネルシステム１は、通常は近接検知モードによって動作することとなる（処理Ｓ１）。

続いて、モード切替部１２ｂは、対象物がタッチパネル１００に近接しているか否かを判定する（処理Ｓ２）。対象物がタッチパネル１００に近接している場合には（処理Ｓ２においてＹＥＳ）、モード切替部１２ｂは、タッチパネルシステム１を接触検知モードに切り替える。これにより、タッチパネルシステム１は、接触検知モードによって動作する（処理Ｓ３）。

他方、対象物がタッチパネル１００に近接していない場合には（処理Ｓ２においてＮＯ）、モード切替部１２ｂは、タッチパネルシステム１を近接検知モードのまま動作させる。そして、処理Ｓ１に戻り、対象物がタッチパネル１００に近接していると判定されるまで、処理Ｓ１および処理Ｓ２が繰り返される。

処理Ｓ３の後に、モード切替部１２ｂは、対象物がタッチパネル１００に接触しているか否かを判定する（処理Ｓ４）。対象物がタッチパネル１００に接触している場合には（処理Ｓ４においてＹＥＳ）、座標検知部１３は、対象物のタッチパネル１００における接触位置を検知する（処理Ｓ５）。検知された接触位置の座標は、タッチパネル１００に施された入力操作の位置を示す情報として用いられてよい。

他方、対象物がタッチパネル１００に接触していない場合には（処理Ｓ４においてＮＯ）、モード切替部１２ｂは、タッチパネルシステム１を近接検知モードに切り替える。これにより、タッチパネルシステム１は、再び近接検知モードによって動作する（処理Ｓ６）。

続いて、モード切替部１２ｂは、所定の時間（例えば５秒）に亘って、対象物がタッチパネル１００に近接しているか否かを判定する（処理Ｓ７）。ここで、所定の時間は、タッチパネルコントローラ１０内のタイマ機能を使用して計時されてもよいし、または、携帯電話機１０００に設けられたタイマ専用のデバイスによって計時されてもよい。

所定の時間に亘って対象物がタッチパネル１００に近接している場合には（処理Ｓ７においてＹＥＳ）、座標検知部１３は、対象物のタッチパネル１００における接触位置を検知する（処理Ｓ８）。他方、所定の時間に亘って対象物がタッチパネル１００に近接していない場合には（処理Ｓ７においてＮＯ）、処理Ｓ１に戻り、上述の各処理が繰り返される。

処理Ｓ８の後に、動作制御部１４は、座標検知部１３において検知された対象物の近接位置の数が、所定の数以上（例えば、２つ以上）であるか否かを判定する（処理Ｓ９）。

対象物の近接位置の数が所定の数以上である場合には（処理Ｓ９においてＹＥＳ）、動作制御部１４は、タッチパネルシステム１を省電力モードによって動作させる（処理Ｓ１０）。これにより、例えばユーザが携帯電話機１０００を使用して通話する場合に、タッチパネル１００に対するユーザの誤入力が防止される。また、携帯電話機１０００の消費電力が低減される。

他方、対象物の近接位置の数が所定の数未満である場合には（処理Ｓ９においてＮＯ）、処理Ｓ１に戻り、上述の各処理が繰り返される。

（タッチパネルシステム１の効果）
上述したように、特許文献１の電子機器では、Ｙ軸方向（長辺方向）の電極は、駆動電極と検知電極との機能を順序に切り替えられる。このため、図１３の（ａ）に示されるように、Ｙ軸方向に沿ってユーザの持ち手の複数の指が配置されている状態では、Ｙ軸方向の電極が検知電極として機能する時に、対象物ＰのＹ軸方向の近接位置を適切に検知することができないという問題があった。

他方、本実施形態のタッチパネルシステム１では、Ｙ軸方向の電極は、駆動電極としてのみ機能し、検知電極としては機能しない。さらに、駆動グループ設定部１５ｂが設けられることによって、複数のグループに分割された駆動電極に、時分割的に順次に駆動信号が与えられる。

このため、Ｙ軸方向に沿ってユーザの持ち手の複数の指が配置されている状態であっても、近接検知を行う場合に、ユーザの持ち手の指の影響を好適に排除することができる。それゆえ、対象物ＰのＹ軸方向の近接位置を適切に検知することが可能となる。

また、本実施形態のタッチパネルシステム１では、Ｘ軸方向（短辺方向）の電極は、検知電極としてのみ機能する。さらに、検知対象除外部１５ａが設けられることによってタッチパネル１００のＸ軸方向の両端付近の位置（ユーザの指が存在する位置の近傍）における検知電極が、検知対象外となる。それゆえ、ユーザの持ち手の指の影響を好適に排除して、対象物ＰのＸ軸方向の近接位置を適切に検知することが可能となる。

このように、本実施形態のタッチパネルシステム１によれば、携帯電話機１０００を把持するユーザの手持ち状態が安定していない場合であっても、近接検知時の誤検知を防止することができる。それゆえ、近接検知時の誤検知を従来よりも確実に防止することが可能となる。

〔変形例〕
上述の実施形態１では、タッチパネル１００の短辺方向（Ｘ軸方向，第２方向）に沿って検知電極が設けられる構成が例示されていた。その理由は、タッチパネルシステム１を備えた電子機器の一例として、ユーザの掌とほぼ同サイズの携帯電話機が想定されているためである。

換言すれば、上述の実施形態１では、ユーザが携帯電話機１０００の筐体の長辺方向を把持する使用態様が想定されている。当該使用態様において、ユーザの持ち手の複数の指は、タッチパネル１００の長辺方向（Ｙ軸方向，第１方向）に沿って配置されることとなる。このように、実施形態１のタッチパネルシステム１は、比較的小型の電子機器に適用された場合に想定される使用態様に対処するための構成であった。

しかしながら、検知電極および駆動電極の配置方向は、これに限定されない。例えば、タッチパネル１００の長辺方向に沿って検知電極を、タッチパネル１００の短辺方向に沿って駆動電極を、それぞれ設けてもよい。

一例として、タッチパネルシステム１を備えた電子機器として、タブレット等の比較的大型の携帯端末装置を考える。このような携帯端末装置では、ユーザが携帯端末装置の筐体の短辺方向も把持する使用態様（例えば、左側の短辺方向の筐体を左手によって把持し、かつ、右側の短辺方向の筐体を右手によって把持する使用態様）が想定される。

従って、当該携帯端末装置内のタッチパネルシステムでは、タッチパネル１００の短辺方向に駆動電極を設けることにより、近接検知におけるユーザの持ち手の指の影響を好適に排除することができる。

また、上述の実施形態１では、長方形のタッチパネル１００を例示して説明を行っていたが、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムにおいて、タッチパネル１００は、Ｘ軸方向とＹ軸方向に等しい長さを有していてもよい。例えば、タッチパネル１００は正方形であってもよい。タッチパネル１００の一辺に沿って駆動電極を設け、当該辺に直交する辺に沿って検知電極が設けられればよい。

以上のように、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムにおいて、タッチパネル１００の第１方向の長さは、タッチパネル１００の第２方向の長さ以下であってもよい。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６〜図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（タッチパネルシステム２）
図６は、本実施形態のタッチパネルシステム２の概略的な構成を示す図である。本実施形態のタッチパネルシステム２は、実施形態１のタッチパネルシステム１において、タッチパネルコントローラ１０をタッチパネルコントローラ２０に置き換えることによって得られる構成である。

そして、本実施形態のタッチパネルコントローラ２０は、実施形態１のタッチパネルコントローラ１０に、検知領域設定部２５および状態検知部２６を付加することによって得られる構成である。

（検知領域設定部２５）
検知領域設定部２５は、タッチパネル１００上において、近接検知が行われる領域を設定する。以降、検知領域設定部２５によって設定された領域を、近接検知領域と称する。

具体的には、検知領域設定部２５は、近接検知において、検知対象とする検知電極と、駆動すべき駆動電極とを指定する。以下、図７を参照して、検知領域設定部２５の動作について説明する。図７は、検知領域設定部２５によって設定された近接検知領域Ａを示す図である。

図７の場合では、検知領域設定部２５は、Ｘ軸方向において、タッチパネル１００のＸ軸方向において、中央付近の検知電極を検知対象として指定する。これにより、近接検知領域ＡのＸ軸方向の範囲が設定される。

また、検知領域設定部２５は、Ｙ軸方向において、上述の駆動電極のグループＧｒ１〜Ｇｒ３のうち、グループＧｒ１を駆動対象となる特定のグループとして指定する。この場合、グループＧｒ１のみが駆動され、グループＧｒ２およびＧｒ３は駆動されない。これにより、近接検知領域ＡのＹ軸方向の範囲が設定される。

検知領域設定部２５は、検知対象として指定した検知電極を示す情報と、駆動対象として指定し特定のグループを示す情報とを、近接検知設定部１５に与える。そして、検知対象除外部１５ａおよび駆動グループ設定部１５ｂが、検知領域設定部２５から取得した各情報に基づいて動作した結果、近接検知領域Ａがタッチパネル１００上に形成される。

近接検知領域Ａでは、上述の実施形態１において示した処理によって近接検知が行われる。他方、近接検知領域Ａ以外のタッチパネル１００上の領域では、近接検知または接触検知のいずれも行われない。

以下、近接検知領域Ａにおいて近接検知が行われるタッチパネルシステム２の動作モードを、部分検知モードと称する。検知領域設定部２５は、タッチパネルシステム２を部分検知モードによって動作させる機能を有するものと理解されてもよい。

（状態検知部２６）
状態検知部２６は、タッチパネルシステム２が設けられた携帯電話機１０００の状態を示す情報を取得する。例えば、状態検知部２６は、携帯電話機１０００のモーションセンサから、携帯電話機１０００の現在の姿勢を示す情報を取得する。

これにより、状態検知部２６は、携帯電話機１０００の現在の姿勢が、所定の姿勢であるか否かを検知することができる。なお、携帯電話機１０００の所定の姿勢は、携帯電話機１０００の設計者によって、あらかじめ設定されてよい。

一例として、携帯電話機１０００の長辺方向が鉛直方向に立てられている状態が、所定の姿勢として設定されてよい。この場合、携帯電話機１０００が所定の姿勢でない場合の一例として、携帯電話機１０００の長辺方向が水平方向（すなわち、鉛直方向と垂直な方向）に寝かされている状態を挙げることができる。

携帯電話機１０００が所定の姿勢である場合には、ユーザが携帯電話機１０００によって通話を行っていることが想定される。他方、携帯電話機１０００の長辺方向が水平方向に寝かされている場合には、ユーザが携帯電話機１０００のタッチパネル１００を手などによって覆っていることが想定される。

本実施形態では、状態検知部２６によって検知された携帯電話機１０００の現在の姿勢の検知結果に基づいて、タッチパネルシステム２の動作モードを変更することが可能となる。

例えば、状態検知部２６は、携帯電話機１０００の現在の姿勢が所定の姿勢でないことを検知した場合に、検知領域設定部２５を動作させてよい。これにより、ユーザが携帯電話機１０００によって通話を行っていない場合に限り、近接検知領域Ａをタッチパネル１００上に設定することができる。

また、状態検知部２６は、動作制御部１４の指令を受けて動作を開始されてよい。例えば、座標検知部１３において対象物の近接位置の数が所定の数以上である場合に、動作制御部１４は、状態検知部２６に動作を開始させる指令を与えてもよい。

（タッチパネルシステム２における対象物の検知および付随する処理の流れ）
図８は、タッチパネルシステム２における対象物の検知および付随する処理Ｓ２１〜Ｓ３２を例示するフローチャートである。

なお、図８の処理Ｓ２１〜Ｓ２９は、図３の処理Ｓ１〜Ｓ９と同様の処理である。また、図８の処理Ｓ３１は、図３の処理Ｓ１０と同様の処理である。このため、本実施形態では、処理Ｓ３０、Ｓ３２、およびその周辺の処理についてのみ説明する。

本実施形態において、対象物の近接位置の数が所定の数以上である場合には（処理Ｓ２９においてＹＥＳ）、状態検知部２６は、携帯電話機１０００の現在の姿勢が、所定の姿勢であるか否かを検知する（Ｓ３０）。そして、携帯電話機１０００の現在の姿勢が所定の姿勢である場合には（処理Ｓ３０においてＹＥＳ）、処理Ｓ３１に進む。処理Ｓ３１では、上述の処理Ｓ１０と同様の処理が行われる。

他方、携帯電話機１０００の現在の姿勢が所定の姿勢でない場合には（処理Ｓ３０においてＮＯ）、状態検知部２６は、検知領域設定部２５を動作させる。これにより、タッチパネルシステム２は、部分検知モードによって動作する（処理Ｓ３２）。

一例として、部分検知モードにおける近接検知領域Ａには、携帯電話機１０００のロック状態を解除するための解除ボタンが表示されてよい。この場合、ユーザは近接検知領域Ａに表示された解除ボタンに指を近付けることにより、携帯電話機１０００のロック状態を解除することができる。

（タッチパネルシステム２の効果）
本実施形態のタッチパネルシステム２によれば、タッチパネル１００上の近接検知領域Ａのみにおいて近接検知を行うことが可能となる。

タッチパネルシステム２は、例えば、携帯電話機１０００において複数のアプリケーションを動作させる場合に好適に用いられる。その理由は、ユーザの入力操作を受け付けるためのタッチパネル１００上の操作領域が、アプリケーションごとに個別に設定される使用態様が想定されるためである。

タッチパネルシステム２によれば、ユーザによる入力操作を受け付ける１００上の操作領域を、１つの近接検知領域のみに限定することができるため、ユーザが操作を意図していない位置に、誤って入力操作が与られることが防止される。従って、ユーザが使用を意図していないアプリケーションが誤って動作されることを防止することができる。

また、近接検知領域Ａのみにおいて近接検知を行うため、タッチパネルシステム２の消費電力を低減させつつ、ユーザによるタッチパネル１００に対する入力操作を受け付けることが可能となる。

なお、本実施形態では、処理Ｓ３０および処理Ｓ３２に示されるように、携帯電話機１０００の現在の姿勢の検知結果に基づいて、タッチパネルシステム２の動作モードを部分検知モードに変更する例を説明していた。

しかしながら、携帯電話機１０００の現在の姿勢の検知結果によらず、タッチパネルシステム２の動作モードを部分検知モードに変更させてもよい。

すなわち、図３の処理Ｓ１０を、図８の処理Ｓ３２に置き換えて、図３の各処理が行われてもよい。この場合、対象物の近接位置の数が所定の数以上である場合に、タッチパネルシステム２を部分検知モードによって動作させることができる。

一例として、タッチパネルシステム２が設けられた電子機器のサイズが比較的大型となる場合には、当該電子機器が使用される時の姿勢は、ほぼ一定の姿勢となることが想定される。このような場合には、状態検知部２６を割愛することにより、タッチパネルシステム２の構成を簡単化することもできる。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図９および図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（タッチパネルシステム３）
図９は、本実施形態のタッチパネルシステム３の概略的な構成を示す図である。本実施形態のタッチパネルシステム３は、実施形態２のタッチパネルシステム２において、タッチパネルコントローラ２０をタッチパネルコントローラ３０に置き換えることによって得られる構成である。

そして、本実施形態のタッチパネルコントローラ３０は、実施形態２のタッチパネルコントローラ２０において、検知領域設定部２５を検知領域設定部３５に置き換えることによって得られる構成である。

（検知領域設定部３５）
本実施形態の検知領域設定部３５は、実施形態２の検知領域設定部３５に、複数（少なくとも２つ以上）の近接検知領域を設定する機能を付加したものである。以下、図１０を参照して、検知領域設定部３５の動作について説明する。

図１０は、検知領域設定部３５によって設定された６つの近接検知領域Ａ１〜Ａ６を示す図である。図１０の場合では、検知領域設定部３５は、Ｘ軸方向においてタッチパネル１００のＸ軸方向の両端付近以外の位置の検知電極を、検知対象として指定している。

本実施形態では、近接検知領域は、タッチパネル１００のＸ軸方向の中点を境界として、Ｘ軸方向に２分割されている。図１０に示されるように、（ｉ）近接検知領域Ａ１、Ａ３、およびＡ５は、Ｘ軸の原点に近い側に設定されており、（ｉｉ）近接検知領域Ａ２、Ａ４、およびＡ６は、Ｘ軸の原点から遠い側に設定されている。

本実施形態では、座標検知部１３において、信号値Ｓの最大値が、（ｉ）タッチパネル１００のＸ軸方向の中点よりＸ座標が小さい位置に存在するか、または、（ｉｉ）タッチパネル１００のＸ軸方向の中点よりＸ座標が大きい位置に存在するかのいずれの状態であるかが検知される。

前者の場合、近接した対象物は、近接検知領域Ａ１、Ａ３、またはＡ５のいずれかに存在するとして、対象物のＸ軸方向の位置が特定される。他方。後者の場合、近接した対象物は、近接検知領域Ａ２、Ａ４、またはＡ６のいずれかに存在するとして、対象物のＸ軸方向の位置が特定される。このように、対象物のＸ軸方向の位置が２通りに特定される。

さらに、検知領域設定部３５は、駆動電極をグループＧｒ１〜Ｇｒ３に区分している。図１０に示されるように、（ｉ）近接検知領域Ａ１およびＡ２は、グループＧｒ１に対応しており、（ｉｉ）近接検知領域Ａ３およびＡ４は、グループＧｒ２に対応しており、（ｉｉｉ）近接検知領域Ａ５およびＡ６は、グループＧｒ３に対応している。

本実施形態において、グループＧｒ１〜Ｇｒ３は、実施形態１と同様に、時分割的に順次駆動される。すなわち、本実施形態では、近接検知領域は、Ｙ軸方向に３分割されている。これにより、対象物のＹ軸方向の位置が３通りに特定される。

このように、本実施形態では、近接検知領域を、Ｘ軸方向に２分割、かつ、Ｙ軸方向に３分割することにより、６つの近接検知領域Ａ１〜Ａ６が設定されている。本実施形態のタッチパネルシステム３では、６つの近接検知領域Ａ１〜Ａ６を用いて、部分検知モードによる近接検知を行うことができる。

なお、本実施形態では、グループＧｒ１〜Ｇｒ３の全てを時分割的に順次駆動する構成が例示されているが、必ずしもすべてのグループが駆動されなくともよい。例えば、グループＧｒ１およびＧｒ２が時分割的に順次駆動され、グループＧｒ３は駆動されないように構成されてもよい。この場合、タッチパネル１００上には、４つの近接検知領域Ａ１〜Ａ４が設定される。

（タッチパネルシステム３の効果）
本実施形態のタッチパネルシステム３によれば、タッチパネル１００上に設定された複数の近接検知領域Ａ１〜Ａ６において近接検知を行うことが可能となる。

従って、タッチパネルシステム３では、近接検知領域Ａ１〜Ａ６のそれぞれを、携帯電話機１０００に設けられたアプリケーションごとに個別に設定されたタッチパネル１００上の操作領域とすることができる。それゆえ、ユーザの入力操作の利便性を向上させることができる。

また、タッチパネルシステム３によれば、例えば、所定の順序によって、所定の近接検知領域のそれぞれにおいて近接検知が行われたことを、特定のアプリケーションを実行させるためのトリガとすることが可能となる。なお、この所定の順序は、ユーザによって任意に変更可能なものであってよい。

一例として、近接検知領域Ａ１→Ａ４→Ａ６の順序によって近接検知が行われた場合に、携帯電話機１０００に設けられた特定のアプリケーションが実行されるように、タッチパネルシステム３を構成してもよい。例えば、近接検知領域Ａ１→Ａ４→Ａ６の順序によって近接検知が行われた場合に、携帯電話機１０００のロック状態が解除されてよい。

また、例えば、携帯電話機１０００による電子決済（クレジットカードの支払い等）を行うための操作として、ユーザに近接検知領域Ａ１→Ａ４→Ａ６の順序による近接検知を行わせてもよい。これにより、携帯電話機１０００の正規のユーザ以外の者が、当該正規のユーザになりすまして、不正に電子決済を行うことを防止することが可能である。

このように、本実施形態のタッチパネルシステム３によれば、正規のユーザ以外によって実行されることが好ましくない特定のアプリケーションが、不正に実行されることを防止することができる。それゆえ、タッチパネルシステム３を備えた電子機器の使用時の情報セキュリティの強化を図ることができる。

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図１１は、実施形態１のタッチパネルシステム１を含んだ携帯電話機１０００の構成を示す機能ブロック図である。なお、本実施形態では、実施形態１のタッチパネルシステム１が携帯電話機１０００に設けられた構成が例示されている。しかしながら、携帯電話機１０００には、実施形態２のタッチパネルシステム２または実施形態３に係るタッチパネルシステムが設けられていてもよい。

携帯電話機１０００は、タッチパネルシステム１、表示装置９００、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１３、ＲＯＭ（Read Only Memory）９１４、ＲＡＭ（Random Access Memory）９１５、カメラ９１６、マイクロフォン９１７、スピーカ９１８、および操作キー９１９を備えている。

また、携帯電話機１０００の各部材は、相互にデータバスによって接続されている。なお、図１１には示されていないが、携帯電話機１０００が、有線によって他の電子機器と接続するためのインターフェースを備える構成としてもよい。

上述の図１に示されるように、タッチパネルシステム１は、タッチパネルコントローラ１０およびタッチパネル１００を備えている。また、表示装置９００は、表示パネル９１１および表示制御回路９１２を備えている。

表示パネル９１１は、ＲＯＭ９１４またはＲＡＭ９１５に格納されている画像を表示する。表示パネル９１１の動作は、表示制御回路９１２によって制御される。表示パネル９１１は、タッチパネル１００に重ねられていてもよいし、タッチパネル１００を内蔵していていてもよい。

なお、座標検知部１３により生成された、タッチパネル１００上の接触位置（または近接位置）を示す信号に、操作キー９１９が操作されたことを示す信号と同じ役割を持たせることもできる。

ＣＰＵ９１３は、携帯電話機１０００の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ９１３は、例えば、ＲＯＭ９１４に格納されたプログラムを実行することによって、携帯電話機１０００の動作を制御する。

なお、本明細書では、タッチパネルコントローラ１０の各部材（駆動部１１、検知信号処理部１２、座標検知部１３、および動作制御部１４等）が、ＣＰＵ９１３とは独立して設けられた形態を例示して説明を行っている。

しかしながら、本発明を具現化する形態はこれに限定されない。例えば、ＣＰＵ９１３が動作制御部１４の機能を併有していてもよい。この場合、タッチパネルコントローラ１０の構成をより簡単化することができる。

ＲＯＭ９１４は、固定データ（ＣＰＵ９１３によって実行されるプログラム等）を、不揮発的に格納する。ＲＯＭ９１４は、例えばＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）等の、書き込みおよび消去が可能なＲＯＭである。

ＲＡＭ９１５は、可変データ（ＣＰＵ９１３が演算のために参照するデータ、ＣＰＵ９１３が演算によって生成したデータ、または操作キー９１９を介して入力されたデータ等）を、揮発的に格納する。ＲＡＭ９１５は、例えばフラッシュメモリ等の、読み出し可能かつ書き込み可能なメモリである。

操作キー９１９は、ユーザによる携帯電話機１０００に対する入力操作を受け付ける。操作キー９１９を介して入力されたデータは、ＲＡＭ９１５に揮発的に格納される。

カメラ９１６は、操作キー９１９を介してユーザにより入力される撮影指示に基づき、被写体を撮影する。カメラ９１６によって撮影された被写体の画像データは、ＲＡＭ９１５または外部メモリ（例えばメモリカード等）に格納される。

マイクロフォン９１７は、ユーザの音声の入力を受け付ける。入力されたユーザの音声を示す音声データ（アナログデータ）は、携帯電話機１０００においてデジタルデータに変換され、他の携帯電話機（通信相手）に送信される。スピーカ９１８は、例えばＲＡＭ９１５に格納されている音楽データを、音声として出力する。

タッチパネルシステム１を備えた携帯電話機１０００もまた、実施形態１のタッチパネルシステム１と同様の効果を奏する。

なお、本実施形態では、タッチパネルシステム１を備えた電子機器の一例として、携帯電話機１０００（スマートフォン等）を挙げているが、タッチパネルシステム１を備えた電子機器はこれに限定されない。

例えば、タブレット等の携帯端末装置や、ＰＣモニタ、サイネージ、電子黒板、およびインフォメーションディスプレイ等の情報処理装置もまた、タッチパネルシステム１を備えた電子機器に含まれ得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るタッチパネルコントローラ（１０）は、タッチパネル（１００）に対する対象物（Ｐ）の接触を検知する接触検知モードと、上記タッチパネルに対する上記対象物の近接を検知する近接検知モードとを切り替えるモード切替部（１２ｂ）と、上記タッチパネルの第１方向（Ｙ軸方向）に沿って配置された複数の駆動電極（ＶＬ１〜ＶＬＭ）を、複数のグループ（Ｇｒ１〜Ｇｒ３）に分割するグループ設定部（駆動グループ設定部１５ｂ）と、上記第１方向とは異なる上記タッチパネルの第２方向（Ｘ軸方向）に沿って配置された複数の検知電極（ＨＬ１〜ＨＬＮ）の一部を、検知信号を読み出す検知対象とする検知対象設定部（検知対象除外部１５ａ）と、を備え、各グループを時分割的に順次駆動し、上記検知対象から読み出した上記検知信号の複数パターンの分布に基づき、上記対象物の近接位置を検知する。

ところで、上述したように、特許文献１の電子機器では、第１方向（例えば、長辺方向であるＹ軸方向）の電極は、駆動電極と検知電極との機能を順序に切り替えられる。また、第２方向（例えば、短辺方向であるＸ軸方向）の電極は、駆動電極と検知電極との機能を順序に切り替えられる。

このため、図１３の（ａ）に示されるように、第１方向に沿ってユーザの持ち手の複数の指が配置されている状態では、第１方向の電極が検知電極として機能する時に、対象物の近接位置（特に第１方向の近接位置）を適切に検知することができないという問題があった。

しかしながら、上記の構成によれば、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラにおいて、第１方向に沿って配置された複数の駆動電極は、駆動電極としてのみ機能し、検知電極としては機能しない。

このため、例えば、図１３の（ａ）と同様に、第１方向に沿ってユーザの持ち手の複数の指が配置されている状態であっても、近接検知を行う場合に、ユーザの持ち手の指の影響を好適に排除することができる。また、各グループを時分割的に順次駆動し、分割したグループ数に応じた複数パターンの分布に基づき上記対象物の近接位置を検知するため、近接位置（特に第１方向の近接位置）を適切に検知することが可能となる。

また、上述したように、近接検知を行う場合には、タッチパネルの中央付近における近接検知を好適に行うことが求められる。ここで、検知対象設定部によれば、タッチパネルの第２方向の中央付近に存在する検知電極を検知対象とすることができる。

この場合、ユーザの持ち手の指に近い検知電極（すなわち、タッチパネルの第２軸方向の両端付近に位置する検知電極）を、検知対象から除外することができるため、近接位置（特に第２方向の近接位置）を適切に検知することが可能となる。

それゆえ、本実施形態の本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラによれば、近接検知時の誤検知を従来よりも確実に防止することができるという効果を奏する。

また、本発明の態様２に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１において、上記検知信号の極大値（最大値Ｓｍａｘ１）が所定の閾値（Ｔ）よりも大きくなる時に駆動されたグループが存在する上記第１方向の位置を、上記近接位置の上記第１方向の位置として検知し、上記極大値が存在する上記第２方向の位置を、上記近接位置の上記第２方向の位置として検知することが好ましい。

上記の構成によれば、近接位置の位置をより適切に検知することが可能となるという効果を奏する。

また、本発明の態様３に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１または２において、上記タッチパネルが、筐体によって支持され、かつ、上記筐体をユーザが把持した時に、当該タッチパネルの上記第１方向に沿って、当該ユーザの持ち手の複数の指が配置されるように構成されており、
上記検知対象設定部は、上記指と交差する範囲に存在している上記検知電極を、上記検知対象から除外することが好ましい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラおよびタッチパネルが設けられた電子機器（例えば携帯電話機）の筐体を、ユーザが把持して使用する場合に、近接検知時の誤検知を好適に防止することができるという効果を奏する。

また、本発明の態様４に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１から３のいずれか１つにおいて、上記近接位置を検知する動作が行われる領域である近接検知領域（Ａ）を、上記タッチパネル上に設定する検知領域設定部（２５）をさらに備えることが好ましい。

上記の構成によれば、近接検知時にユーザによる入力操作を受け付ける位置を、近接検知領域のみに限定することができるため、近接検知時の誤検知をより確実に防止することができるという効果を奏する。

また、本発明の態様５に係るタッチパネルコントローラは、上記態様４において、上記検知領域設定部は、上記複数のグループから駆動対象となる特定のグループを指定することにより、上記近接検知領域の上記第１方向の範囲を設定し、上記検知対象を指定することにより、上記近接検知領域の上記第２方向の範囲を設定することが好ましい。

上記の構成によれば、駆動電極および検知電極が動作する範囲をそれぞれ指定することにより、近接検知領域を設定することができるという効果を奏する。

また、本発明の態様６に係るタッチパネルコントローラは、上記態様４または５において、上記検知領域設定部は、複数の上記近接検知領域（Ａ１〜Ａ６）を設定することが好ましい。

上記の構成によれば、近接検知時におけるユーザの入力操作の利便性を向上させることが可能となるという効果を奏する。

また、本発明の態様７に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１から６のいずれか１つにおいて、所定の数以上の上記近接位置が検知された場合に、上記タッチパネルコントローラおよび上記タッチパネルの動作モードを、通常の動作時に比べて消費電力が少ない省電力モードに切り替える動作制御部（１４）をさらに備えることが好ましい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラおよびタッチパネルが設けられた電子機器（例えば携帯電話機）を使用するユーザが、タッチパネルに体の一部を接近させたまま、タッチパネルへの入力操作を要しない特定の動作を行う場合に、当該電子機器の消費電力を低減することが可能となるという効果を奏する。

特定の動作の一例としては、ユーザがタッチパネルに耳を近づけて、携帯電話機を使用して通話を行う動作を挙げることができる。本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラによれば、ユーザの通話時における当該携帯電話機の消費電力を低減することができる。

また、上述したように、省電力モードでは、タッチパネルのバックライトが消灯されるとともに、タッチパネルに対する入力操作も無効化される。これにより、ユーザの通話時に、タッチパネルに対する誤入力を防止することも可能となる。

また、本発明の態様８に係るタッチパネルコントローラは、上記態様４から６のいずれか１つにおいて、所定の数以上の上記近接位置が検知された場合に、上記検知領域設定部を動作させてもよい。

上記の構成によれば、近接検知時の誤検知をより確実に防止することができるという効果を奏する。

また、本発明の態様９に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１から８のいずれか１つにおいて、上記タッチパネルの上記第１方向の長さは、当該タッチパネルの上記第２方向の長さに比べて大きいことが好ましい。

上記の構成によれば、携帯電話機等の電子機器（比較的小型の電子機器）に対して、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラおよびタッチパネルを好適に用いることができるという効果を奏する。

また、本発明の態様１０に係るタッチパネルコントローラは、上記態様１から８のいずれか１つにおいて、上記タッチパネルの上記第１方向の長さは、当該タッチパネルの上記第２方向の長さ以下であってもよい。

上記の構成によれば、タブレット等の電子機器（比較的大型の電子機器）に対しても、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラおよびタッチパネルを好適に用いることができるという効果を奏する。

また、本発明の態様１１に係る集積回路は、上記態様１から１０のいずれか１つに係るタッチパネルコントローラを含んでいることが好ましい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラを、集積回路（ＩＣチップ等）によって実現することができるという効果を奏する。

また、本発明の態様１２に係るタッチパネルシステム（１）は、上記態様１から１０のいずれか１つに係るタッチパネルコントローラと、上記タッチパネルコントローラによって駆動されるタッチパネルと、を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係るタッチパネルコントローラおよびタッチパネルを備えたタッチパネルシステムを実現することができるという効果を奏する。

また、本発明の態様１３に係る電子機器（１０００）は、上記態様１２に係るタッチパネルシステムを含んでいることが好ましい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムを含んだ電子機器を実現することができるという効果を奏する。

また、本発明の態様１４に係る電子機器は、上記態様１３において、上記タッチパネルコントローラが、上記タッチパネル上において上記近接位置を検知する動作が行われる領域である複数の近接検知領域を設定する検知領域設定部をさらに備え、所定の順序によって、上記複数の近接検知領域のそれぞれにおいて上記対象物の近接が検知された場合に、特定のアプリケーションを実行することが好ましい。

上記の構成によれば、電子機器の使用時の情報セキュリティを強化することが可能となるという効果を奏する。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

〔本発明の別の表現〕
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。

すなわち、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムは、検知対象物の接触、または近接によって静電容量が変化する複数の検知電極と、複数の駆動電極と、からなるセンサを有し、検知対象物の接触検出と近接検出が切り替え可能なタッチパネルシステムにおいて、上記接触検出と上記近接検出双方において、上記複数の駆動電極に駆動信号を与え、上記複数の検知電極から静電容量の差異を検出する構成であり、上記近接検出時、上記複数の検知電極の一部を検知対象外と設定し、上記複数の駆動電極を２つ以上の駆動電極を含む複数の駆動電極グループに分割し、上記駆動電極グループを時分割に順次部分駆動し、検知電極から検出される静電容量の差異と、順次部分駆動間の信号の時間差で近接位置を検知する。

また、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムにおいて、上記検知対象外として設定される検知電極は、タッチパネルシステムを、上記検知電極を上方にして手のひらに置いた状態で手持ちした場合に、上記検知電極に指がかかる範囲にある。

また、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムにおいて、
上記検知電極の一部を検知対象外と設定することと、上記駆動電極グループの一部を使用して、検知電極と駆動電極の有効範囲を指定することと、により、近接検知領域の指定が可能となる。

また、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムを備えた電子情報機器は、上記駆動電極グループを少なくとも２つとした近接検知状態で近接物を検知した後、接触検知状態に移行して接触を検知しない場合、再び近接検知状態に戻り、上記近接物の座標を検出し、検出した座標が複数であれば、低消費電力のアプリケーションへ移行する。

また、本発明の一態様に係るタッチパネルシステムを備えた電子情報機器は、上記駆動電極グループを少なくとも２つとした近接検知状態で近接物を検知した後、接触検知状態に移行して接触を検知しない場合、再び近接検知状態に戻り、上記近接物の座標を検出し、検出した座標が複数であれば、一部分を近接検知の有効範囲とした状態のアプリケーションへ移行する。

本発明は、タッチパネルを駆動するタッチパネルコントローラに利用することができる。

１，２，３ タッチパネルシステム
１０，２０，３０ タッチパネルコントローラ
１２ｂ モード切替部
１４ 動作制御部
１５ａ 検知対象除外部（検知対象設定部）
１５ｂ 駆動グループ設定部（グループ設定部）
２５，３５ 検知領域設定部
１００ タッチパネル
１０００ 携帯電話機（電子機器）
ＶＬ１〜ＶＬＭ 駆動電極
ＨＬ１〜ＨＬＮ 検知電極
Ｃ１１〜ＣＮＭ 静電容量
Ａ，Ａ１〜Ａ６ 近接検知領域
Ｐ 対象物
Ｔ 閾値
Ｓｍａｘ１ 最大値（極大値）
Ｇｒ１〜Ｇｒ３ グループ（駆動電極のグループ）

Claims (5)

1. タッチパネルに対する対象物の接触を検知する接触検知モードと、上記タッチパネルに対する上記対象物の近接を検知する近接検知モードとを切り替えるモード切替部と、
   上記タッチパネルの第１方向に沿って配置された複数の駆動電極を、複数のグループに分割するグループ設定部と、
   上記第１方向とは異なる上記タッチパネルの第２方向に沿って配置された複数の検知電極の一部を、検知信号を読み出す検知対象とする検知対象設定部と、を備え、
   各グループを時分割的に順次駆動し、上記検知対象から読み出した上記検知信号の複数パターンの分布に基づき、上記対象物の近接位置を検知することを特徴とするタッチパネルコントローラ。
2. 上記タッチパネルは、筐体によって支持され、かつ、上記筐体をユーザが把持した時に、当該タッチパネルの上記第１方向に沿って、当該ユーザの持ち手の複数の指が配置されるように構成されており、
   上記検知対象設定部は、上記指と交差する範囲に存在している上記検知電極を、上記検知対象から除外することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
3. 上記近接位置を検知する動作が行われる領域である近接検知領域を、上記タッチパネル上に設定する検知領域設定部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネルコントローラ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラと、
   上記タッチパネルコントローラによって駆動されるタッチパネルと、を備えていることを特徴とするタッチパネルシステム。
5. 請求項４に記載のタッチパネルシステムを含んでいることを特徴とする電子機器。

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