JP6472196B2 - センサ信号処理回路及びセンサ信号処理方法 - Google Patents

センサ信号処理回路及びセンサ信号処理方法 Download PDF

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Description

この発明は、静電容量方式のセンサに接続されるセンサ信号処理回路及びセンサ信号処理方法に関する。
タッチパネル等の位置検出装置が広く用いられるようになり、位置検出装置に関する種々の発明がなされている。例えば、特許文献１（特開２０１１−２４３０８１号公報）には、静電容量方式の位置検出装置に関する発明が開示されている。この特許文献１に開示された位置検出装置では、第１の方向に配置された複数の第１の導体と、この第１の方向とは異なる方向、例えば第１の方向に直交する第２の方向に配置された複数の第２の導体とから構成されたセンサを備えていると共に、このセンサに接続されるセンサ信号処理回路を備えている。
この特許文献１の位置検出装置のセンサ信号処理回路では、指示体による指示位置を検出するために、センサの第１の導体（送信導体）に所定の信号を供給する。センサ上において指示体としての指によって指示された位置では指を介して前記所定の信号に応じた電流（電荷）が分流されることで第１の導体（送信導体）と第２の導体（受信導体）との間に形成される静電容量（相互容量）が変化する。センサ信号処理回路では、この静電容量（相互容量）の変化に基づく受信導体における信号の変化を検出することで、指示体としての指によって指示された位置を検出することができる。
なお、指ではなく、ユーザが手で持ってセンサ上で位置指示する位置指示器（静電容量方式のペン型の位置指示器（パッシブ静電ペン））においても、同様の原理で、静電容量（相互容量）の変化に基づく受信導体における信号の変化を検出することで、指示位置を検出することができる。
また、指示体としてアクティブ静電ペンとよばれる位置指示器も知られている。このアクティブ静電ペンは、その筐体内に駆動電源とこの駆動電源で駆動される発振器を備え、その発振信号を位置検出装置に供給するタイプのものや、位置検出装置からの信号を受信し、それを増幅して、位置検出装置に供給するタイプのものが知られている。このタイプの位置指示器から送出された信号を受信する位置検出装置では、アクティブ静電ペンからの信号を静電結合によりセンサの第１の方向の第１の導体及び第２の方向の第２の導体のそれぞれで受信することで、アクティブ静電ペンにより指示された位置を検出するようにしている。
特開２０１１−２４３０８１号公報
ところで、従来の位置検出装置では、第１の方向に配置された複数の第１の導体と、第２の方向に配置された複数の第２の導体との間に形成された領域（クロスポイント領域）での相互容量の変化を検出することで、指示体としての指やパッシブ静電ペンなどの指示体により指示された位置を検出する。この指示体による指示位置の検出は、従来の位置検出装置では、指やパッシブ静電ペンがセンサ上において位置指示が行われるような近接した位置に在るかどうかに関係なく行われる。すなわち、指示体がセンサから少し離れた状態、いわゆるホバリング状態にあっても、相互容量の変化を検出することで指示体のホバリング位置の検出を行っている。
しかし、第１の方向に配置された複数の第１の導体と、第２の方向に配置された複数の第２の導体との間に形成された領域（クロスポイント領域）での相互容量の変化を検出することで指示体が指示する位置を検出する構成は、検出感度が低く、ホバリング状態にある指示体が指示する位置の検出にはセンサ面からの高さ方向に対する検出感度の点で必ずしも最適であるとは言えないという課題があった。
この発明は、以上の課題に鑑み、指やパッシブ静電ペンなどの指示体がホバリング状態にあっても高感度で効率良く検出することができるようにしたセンサ信号処理回路及びセンサ信号処理方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、第１の実施形態に示す発明では、
第１の方向に配置された複数の第１の導体と前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置された第２の導体とを備えたセンサに接続されるセンサ信号処理回路であって、
前記複数の第１の導体に第１の信号を供給する信号供給回路と、
前記第２の導体に接続され、前記センサに対する指示体の近接を検出するときと、前記センサに対する前記指示体が指示する位置を検出するときに応じた制御がされる第１の信号検出回路と、
前記第１の信号検出回路を制御することで前記第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づいて前記センサに対する指示体の近接を検出する制御を行うとともに、前記第１の信号検出回路から出力される前記第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づく検出結果を所定の値と比較した結果に基づいて前記信号供給回路を制御すると共に前記第１の信号検出回路を制御することで、前記第２の導体と前記信号供給回路から前記第１の信号が供給された前記複数の第１の導体とによって形成された交点での静電容量の変化に基づいて前記センサに対する前記指示体が指示する位置を検出する制御を行う制御回路を備えたセンサ信号処理回路を提供する。
この発明によれば、制御回路は、第１の信号検出回路を制御することで、第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づいて、センサに対する指示体の近接を検出する。ここで、グランドとは、大地あるいはプリント基板のアース導体との接続による接地を意味し、導体とグランドとの間での静電容量は自己容量を意味する。そして、制御回路は、第１の信号検出回路から出力される第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づく検出結果を所定の値と比較した結果に基づいて信号供給回路及び第１の信号検出回路を制御して、第２の導体と、信号供給回路から第１の信号が供給された第１の導体とによって形成された交点での静電容量の変化を検出し、その検出した静電容量の変化に基づいてセンサ上で指示体が指示した位置を検出する制御を行う。
この発明によれば、第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づいて、センサに対するホバリング状態の指示体の近接を検出するので、第１の導体と第２の導体との交点の間の静電容量（相互容量）を用いて近接を検出する場合に比べて高感度で指示体の近接の検出をすることができる。
また、ホバリング状態の指示体の近接は、第２の導体の単位で検出するので、第１の導体と第２の導体との交点の全ての間の静電容量（相互容量）を用いて近接を検出する場合に比べて、検出処理について省電力化が図れるという効果がある。
そして、指示体が、センサに対して近接する状態になると、信号供給回路から複数の第１の導体に所定の信号が供給されるとともに、当該信号供給回路から第１の信号が供給された複数の第１の導体と複数の第２の導体とによって形成された交点での静電容量（相互容量）の変化が検出され、その検出した静電容量の変化に基づいてセンサ上で上記の静電容量の変化が生じた導体の交差位置に基づいて指示体がセンサ上で指示体が指示した位置を検出する制御が行われるために、指示体を効率良く検出することができる。
この発明によるセンサ信号処理回路の実施形態が適用される電子機器の例を説明するための図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態が適用された位置検出装置の構成例の概要を説明するためのブロック図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態の動作の説明のための図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態の動作の流れの例を説明のためのフローチャートを示す図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態における指タッチ検出回路の構成例を示すブロック図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態における指タッチ検出回路の一部の構成例を示す図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態における指タッチ検出回路の動作説明のための図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態におけるペン指示検出回路の構成例を示すブロック図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態におけるペン指示検出回路の要部の動作説明のための図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態の変形例を説明するための図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第１の実施形態の変形例を説明するための図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第２の実施形態の構成例を示すブロック図である。 この発明によるセンサ信号処理回路の第３の実施形態の構成例を説明するための図である。
以下、図を参照しながら、この発明のセンサ信号処理回路及びセンサ信号処理方法の実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
［この発明のセンサ信号処理回路、センサ信号処理方法が適用された電子機器及び位置検出装置］
図１は、この発明のセンサ信号処理回路、センサ信号処理方法の一実施形態が適用されて構成された位置検出装置１を備えた電子機器の一例を示すものである。図１に示す例の電子機器２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置の表示画面２Ｄを備えるスマートフォンなどと呼ばれる携帯機器であり、表示画面２Ｄの前面部には位置検出装置１を構成するセンサ（位置検出センサ）１００が配設されている。また、電子機器２の上部と下部には、受話器３及び送話器４がそれぞれ設けられている。
電子機器２の表示画面２Ｄの前面部に配設されたセンサ１００上で指示体により位置指示操作が行われると、位置検出装置１は、指示体により指示された位置を検出し、電子機器２が備えるマイクロコンピュータによって操作位置に応じた表示処理を施すことができる。以下に説明する例においては、指示体として、指５が用いられる場合として説明する。また、この実施形態の電子機器２では、位置検出装置１は、センサ１００に対する指５による位置指示操作（指タッチ）のみではなく、送信信号を送出するアクティブ静電ペン６によるペン指示操作をも検出することができるように構成されている。アクティブ静電ペン６は、その筐体のペン先側の所定の位置に電極を備えたものであって、スタイラスの一例である。
［静電容量方式の位置検出装置１の構成例］
次に、図１に示した電子機器２等で用いられる位置検出装置１の構成例について説明する。図２は、この実施形態の位置検出装置１の概略構成例を説明するための図である。この例の位置検出装置１は、いわゆるクロスポイント構成のセンサ１００を備えており、指５などの指示体による静電タッチ、特にマルチタッチを検出する場合は、第１の方向に配置された複数の第１の導体に送信信号を供給すると共に、第１の方向とは異なる第２の方向に配置された複数の第２の導体から信号を受信するように構成されている。また、指示体がアクティブ静電ペン６の場合には、第１の方向及び第２の方向に配置された第１の導体及び第２の導体のそれぞれからの信号を受信する構成となる。なお、クロスポイント型静電容量方式の位置検出装置の原理等については、この出願の発明者の発明に係る出願の公開公報である特開２０１１−３０３５号公報、特開２０１１−３０３６号公報、特開２０１２−１２３５９９号公報等に詳しく説明されている。
この実施形態の位置検出装置１は、図２に示すように、タッチパネル（位置検出センサ）を構成するセンサ１００と、このセンサ１００に接続されるセンサ信号処理回路２００とで構成されている。センサ信号処理回路２００は、センサ１００との入出力インターフェースとされるマルチプレクサ２０１と、指タッチ検出回路２０２と、ペン指示検出回路２０３と、制御回路２０４とからなる。
センサ１００は、この例では、下層側から順に、第１の導体群１１、絶縁層（図示は省略）、第２の導体群１２を積層して形成されたものである。第１の導体群１１は、例えば、横方向（Ｘ軸方向）に延在した第１の導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…、１１Ｙｍ（ｍは１以上の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｙ軸方向に配置したものである。
また、第２の導体群１２は、第１の導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…、１１Ｙｍの延在方向に対して交差する方向、この例では直交する縦方向（Ｙ軸方向）に延在した第２の導体１２Ｘ１、１２Ｘ２、…、１２Ｘｎ（ｎは１以上の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｘ軸方向に配置したものである。なお、以下に説明する例においては、第１の導体群１１及び第２の導体群１２は、それぞれ複数の第１の導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…、１１Ｙｍ及び複数の第２の導体１２Ｘ１、１２Ｘ２、…、１２Ｘｎからなる。
このように、位置検出装置１では、第１の導体群１１と第２の導体群１２を交差させて形成したセンサパターンを用いて、指５やアクティブ静電ペン６などの指示体が指示する位置を検出する構成を備えている。そして、この実施形態においては、位置検出装置１では、指示体の例としての指５がセンサ１００に対して近接した状態にあるか否かを判別し、指５がセンサ１００に近接した状態にあると認識したときには、センサ１００上での指５による指示位置を検出するようにする。
なお、以下の説明において、第１の導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…、１１Ｙｍについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第１の導体１１Ｙと称する。同様に、第２の導体１２Ｘ１、１２Ｘ２、…、１２Ｘｎについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第２の導体１２Ｘと称することとする。
この実施形態の位置検出装置１は、図１を用いて説明したようなスマートフォンと呼ばれる携帯機器などの電子機器２に搭載されて使用される。このため、センサ１００は、電子機器２が備える表示装置の表示画面２Ｄの大きさに対応し、画面サイズが例えば４インチ前後の大きさのセンサ面（指示入力面）１００Ｓを備えており、光透過性を有する、第１の導体群１１と第２の導体群１２とによって形成されている。
なお、第１の導体群１１と第２の導体群１２は、センサ基板の同一面側にそれぞれが配置される構成であってもよいし、センサ基板の一面側に第１の導体群１１を配置し、他面側に第２の導体群１２を配置する構成でもよい。
マルチプレクサ２０１は、制御回路２０４の切り替え制御により、センサ１００を指タッチ検出回路２０２とペン指示検出回路２０３のいずれかに接続するようにする切替回路の機能を備える。
指タッチ検出回路２０２は、指５がセンサ１００に対し所定の距離に近接する状態を検出するための第１の信号検出回路の機能（以下、指近接検出機能という）を有すると共に、センサ１００における指５による指示位置を検出する機能（以下、指タッチ位置検出機能という）を有する。
後述するように、第１の信号検出回路の指近接検出機能においては、第１の導体群１１または第２の導体群１２内の一方の導体群、この実施形態では第２の導体群１２のそれぞれの第２の導体１２Ｘとグランド（大地あるいはプリント基板のアース導体との接続による接地）との間での静電容量（自己容量）が指５などの指示体が近接すると変化するので、その静電容量（自己容量）を検出することで、指示体、この例では指５がセンサ１００に近接したことを検出する。指タッチ検出回路２０２は、第１の信号検出回路の指近接検出機能で検出した検出結果を制御回路２０４に供給する。指タッチ検出回路２０２の第１の信号検出回路の指近接検出機能の処理動作の詳細については、後で詳述する。
また、指タッチ検出回路２０２の指タッチ位置検出機能においては、複数個の第１の導体１１Ｙと複数個の第２の導体１２Ｘとを交差させて形成したセンサパターンのそれぞれの交点（クロスポイント）における第１の導体１１Ｙと第２の導体１２Ｘとの間の静電容量（相互容量）が、指などの指示体によりタッチ指示された位置では変化するので、その静電容量（相互容量）の変化を検出することにより、センサ１００上の指タッチの位置を検出するようにする。
この実施形態では、指タッチ検出回路２０２の指タッチ位置検出機能では、例えば５０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度の周波数ｆ１の送信信号（後述するようにこの例では拡散符号）を第１の導体１１Ｙに供給し、第１の導体１１Ｙと第２の導体１２Ｘとの間の静電容量（相互容量）を介して第２の導体１２Ｘから受信信号を得る。指タッチ検出回路２０２の指タッチ位置検出機能では、指がタッチされた位置では静電容量（相互容量）が変化することに基づいて、その位置の第２の導体１２Ｘからの周波数ｆ１の受信信号のレベル（拡散符号の相関レべル）が変化することを検知することで、指タッチ位置を検出する。そして、指タッチ検出回路２０２は、指タッチ位置検出機能で検出した指タッチ位置の検出結果を制御回路２０４に供給する。
この実施形態では、指タッチ検出回路２０２の指近接検出機能において、センサ１００上において指が近接した第２の導体を検出することができるので、指タッチ位置検出機能においては、センサ１００上の全エリアを検出対象エリアとするのではなく、指近接検出機能で検出した指が近接した第２の導体と、全ての第１の導体とからなるエリアを検出対象エリアとして指タッチ位置の検出を行うようにする。これにより、指タッチ検出回路２０２は、指タッチ位置検出機能により、効率良く、迅速に指タッチ位置を検出することができる。
ペン指示検出回路２０３は、センサ１００上におけるアクティブ静電ペン６による指示位置を検出するもので、その一部が第２の信号検出回路の一例を構成する。アクティブ静電ペン６は、内部に発信回路６Ｓを備え、この発信回路６Ｓからの、例えば１．８ＭＨｚの周波数ｆ２の信号をペン先の電極から送出する。なお、発信回路６Ｓは、発振器で構成してもよいし、発振器で発生した発振信号に変調などの処理を施した信号を発生する回路であってもよい。ペン指示検出回路２０３は、このアクティブ静電ペン６からの信号を、センサ１００の第２の導体群１２からのみならず、第１の導体群１１からも受信する。センサ１００の第１の導体群１１からアクティブ静電ペン６からの周波数ｆ２の信号を検出する回路部分が第２の信号検出回路の一例を構成する。
そして、ペン指示検出回路２０３は、第１の導体群１１及び第２の導体群１２を構成するそれぞれの第１の導体１１Ｙ及び第２の導体１２Ｘについて、アクティブ静電ペン６からの１．８ＭＨｚの信号の受信信号のレベルをチェックして、１．８ＭＨｚの信号が高レベルとなっている第１の導体１１Ｙ及び第２の導体１２Ｘを検出して、アクティブ静電ペン６が指示する位置を検出するようにする。そして、ペン指示検出回路２０３は、アクティブ静電ペン６が指示する位置についての検出結果を制御回路２０４に供給する。
なお、上述したように、指５とアクティブ静電ペン６による指示位置を検出するために、指タッチ検出回路２０２の指タッチ位置検出機能で取り扱う信号の周波数ｆ１は、５０〜２００ｋＨｚとされ、ペン指示検出回路２０３で取り扱う信号の周波数ｆ２は、１．８ＭＨｚとされていて、使用周波数帯域が大きく異なるものとされている。したがって、指タッチ検出回路２０２と、ペン指示検出回路２０３とで取り扱う信号を、例えばバンドパスフィルタで帯域分離することができる。
制御回路２０４は、位置検出装置１の全体の動作を制御するためのもので、この例では、ＭＰＵ（microprocessor unit）で構成されている。この実施形態の位置検出装置１は、指タッチの検出と、ペン指示の検出とを時分割で行うように制御する。すなわち、この実施形態の位置検出装置１では、図３（Ａ）に示すように、ペン指示の検出を実行するペン指示検出期間ＴＰと、指タッチの検出を実行する指タッチ検出期間ＴＦとを時分割で交互に実行するようにしている。この場合に、指タッチ検出期間ＴＦは、第１の検出期間に対応し、ペン指示検出期間ＴＰは、第２の検出期間に対応する。
このようにペン指示検出期間ＴＰと指タッチ検出期間ＴＦとを交互に時分割で実行することにより、この実施形態では、指５などの指示体の位置指示とアクティブ静電ペン６などのスタイラスによる位置指示とを実質的に同時に検出可能としている。
制御回路２０４は、ペン指示検出期間ＴＰでは、センサ１００をペン指示検出回路２０３に接続するように、マルチプレクサ２０１を制御すると共に、ペン指示検出回路２０３を動作状態（アクティブ状態）にするように制御する。
制御回路２０４は、また、指タッチ検出期間ＴＦでは、センサ１００を指タッチ検出回路２０２に接続するように、マルチプレクサ２０１を制御すると共に、指タッチ検出回路２０２を動作状態（アクティブ状態）にするように制御する。
そして、この実施形態の位置検出装置１のセンサ信号処理回路２００においては、制御回路２０４は、指５がセンサ１００に対し所定の距離に近接したことを検出するまでは、図３（Ｂ）に示すように、指タッチ検出期間ＴＦでは、指タッチ検出回路２０２を、上述した第１の信号検出回路の指近接検出機能が実行されるように制御する。第１の信号検出回路の指近接検出機能においては、この例では第２の導体１２Ｘのそれぞれとグランド（接地）との間の静電容量（自己容量）の測定を実行し、その測定結果を所定の閾値と比較することで、指５がセンサ１００に対し所定の距離に近接したか否か判別する。この場合に、指タッチ検出期間ＴＦでは、第１の信号検出回路の指近接検出機能を１回のみ行うようにしてもよいし、複数回繰り返して行うようにしてもよい。
そして、制御回路２０４は、第１の信号検出回路の指近接検出機能により、指５がセンサ１００に近接する状態になったことを認識すると、図３（Ｃ）に示すように、指タッチ検出期間ＴＦでは、指タッチ検出回路２０２を、上述した指近接検出機能を停止して、指タッチ位置検出機能を実行するように切り替え制御する。すなわち、制御回路２０４は、指タッチ検出回路２０２においては、指５がセンサ１００に対し所定の距離に近接した状態では、指タッチ検出期間ＴＦでは、まず、第１の信号検出回路の指近接検出機能を実行し、その後、その結果に基づいて指近接状態が検出されたときには指タッチ位置検出機能を実行するように制御される。
以上のように、制御回路２０４は、ペン指示検出期間ＴＰと指タッチ検出期間ＴＦとの時分割処理のタイミング制御をすると共に、指タッチ検出期間ＴＦにおける指近接検出機能と指タッチ位置検出機能との切り替え制御をする。
図４は、制御回路２０４による指タッチ検出回路２０２とペン指示検出回路２０３に対する時分割制御の処理動作の流れの例を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの説明においては、指タッチ検出期間ＴＦにおいて、指近接検出機能を実行するモードを自己容量測定モード、指タッチ位置検出機能を実行するモードを相互容量測定モードと称することとする。
位置検出装置１の電源がオンとされると、制御回路２０４は、時分割処理タイミング計測用のタイマーの時間計測を開始させ、タイマーの計測時間を監視して、現時点がペン指示検出期間ＴＰと指タッチ検出期間ＴＦのいずれであるか判別する（ステップＳ１）。
このステップＳ１で、現時点は指タッチ検出期間ＴＦであると判別したときには、制御回路２０４は、自己容量測定モードと相互容量測定モードとのいずれのモードであるかを示すフラグを参照する（ステップＳ２）。このステップＳ２で、フラグの設定が自己容量測定モードを示しているときには、制御回路２０４は、指タッチ検出回路２０２において、第１の信号検出回路の指近接検出機能のための自己容量測定を実行するように制御する（ステップＳ３）。すなわち、制御回路２０４は、指タッチ検出回路２０２で第２の導体群１２を構成するそれぞれの第２の導体１２Ｘとグランドとの間での静電容量（自己容量）Ｃｘに対応する値の測定を行うように制御する。このステップＳ３における第２の導体１２Ｘのそれぞれについての自己容量Ｃｘに対応する値の測定方法については、後で詳述するが、この実施形態では、第２の導体１２Ｘの全てについて同時にそれぞれの自己容量Ｃｘを測定することができるように構成されている。
なお、ステップＳ３では、第２の導体群１２を構成する全ての第２の導体１２Ｘについて、当該導体とグランドとの間の静電容量の測定をするのではなく、１本置き、２本置き、・・・というように、所定の導体選択シーケンスによって、静電容量（自己容量）を検出する導体を選択することで、サーチする導体を少なくするようにしてもよい。
次に、制御回路２０４は、ステップＳ３で測定した第２の導体１２Ｘとグランドとの間での静電容量（自己容量）Ｃｘに対応する値（測定値）の全てと、予め定められている閾値とを比較し、測定値が閾値より大きい第２の導体１２Ｘがあるか否か判別する（ステップＳ４）。ここで、閾値は以下の点を考慮して予め定められている。
すなわち、第２の導体１２Ｘとグランドとの間の静電容量（自己容量）Ｃｘは、指５がセンサ１００上に接近すると、センサ面１００Ｓから指までの距離に応じて変化する。この例では、指５が、センサ面１００Ｓから例えば１〜２ｃｍ離れた上空位置まで近接した状態になると、ユーザが指５によりセンサ１００での位置指示をしようとする動作の前のホバリングの状態であると考えられるので、指５が、センサ面から例えば１〜２ｃｍ離れた上空位置に近接した状態における第２の導体１２Ｘとグランドとの間の静電容量（自己容量）Ｃｘに対応した値を閾値とする。
ステップＳ４で、第２の導体１２ＸのすべてについてのステップＳ２での測定値が閾値を超えないと判別したときには、制御回路２０４は、フラグの設定を自己容量測定モードの状態にして、処理をステップＳ１に戻す（ステップＳ５）。
そして、ステップＳ４で、ステップＳ３での測定値が閾値を超える第２の導体１２Ｘがあると判別したときには、制御回路２０４は、フラグの設定を相互容量測定モードの状態にし（ステップＳ６）、当該測定値が閾値を超える第２の導体１２Ｘを特定する（ステップＳ７）。そして、制御回路２０４は、処理をステップＳ７からステップＳ１に戻す。
ステップＳ２で、フラグの設定が相互容量測定モードを示しているときには、制御回路２０４は、ステップＳ７で特定した第２の導体１２Ｘと全ての第１の導体１１Ｙとからなるエリアを指タッチ位置検出対象エリアとして、あるいは、直前に指タッチを検出した位置の近傍領域を指タッチ位置検出対象エリアとして、指タッチ検出回路２０２において、指タッチ位置検出機能のための相互容量測定を実行するように制御する（ステップＳ８）。すなわち、制御回路２０４は、指タッチ検出回路２０２で、周波数ｆ１の送信信号の第１の導体１１Ｙへの供給を開始すると共に、第１の導体群１１を構成するそれぞれの第１の導体１１Ｙと、第２の導体群１２のうち、ステップＳ７で認識された測定値が閾値を超える第２の導体１２Ｘとの間で形成される領域（クロスポイント）、あるいは、直前に指タッチを検出した位置の近傍領域（クロスポイント）における静電容量（相互容量）の変化を検出することで指タッチの検出をするように制御する。
次に、制御回路２０４は、指タッチが検出されたか否か判別し（ステップＳ９）、指タッチが検出されなかったと判別したときには、フラグの設定を自己容量測定モードの状態にし（ステップＳ１０）、処理をステップＳ１に戻す。
また、ステップＳ９で、指タッチが検出されたと判別したときには、制御回路２０４は、フラグの設定を相互容量測定モードの状態にし（ステップＳ１１）、指タッチにより指示されたセンサ１００上の位置を検出する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２の処理が終了すると、制御回路２０４は、処理をステップＳ１に戻し、このステップＳ１以降の処理を繰り返す。
ステップＳ１で、現時点が指タッチ検出期間ではなく、ペン指示検出期間ＴＰ内であると判別したときには、制御回路２０４は、ペン指示検出回路２０３において、センサ１００の第２の導体群１２からのみならず、第１の導体群１１からアクティブ静電ペン６からの周波数ｆ２の信号を受信するようにする回路部分（第２の信号検出回路）をセンサ１００に接続するように制御する。そして、ペン指示検出回路２０３でアクティブ静電ペン６からの周波数ｆ２の信号を監視して、第１の導体１１Ｙ及び第２の導体１２Ｘからのそれぞれの受信信号として、アクティブ静電ペン６からの周波数ｆ２のバースト信号を検出するようにする（ステップＳ１３）。
次に、制御回路２０４は、バースト信号を検出したのは、第１の導体１１Ｙと第２の導体１２Ｘのいずれを選択したときであるかを判定し、その判定した第１の導体１１Ｙ及び第２の導体１２Ｘの位置により定まるセンサ１００上の位置を、アクティブ静電ペン６により指示された位置として検出するようにする（ステップＳ１４）。
このステップＳ１４の処理が終了すると、制御回路２０４は、前記判定した第１の導体１１Ｙ及び第２の導体１２Ｘを選択しているときに、前記バースト信号に引き続いて送られてくる変調信号（筆圧データやペンの識別情報など）を検出する（ステップＳ１５）。そして、検出した変調信号について復調処理を行い、アクティブ静電ペン６における筆圧や、当該アクティブ静電ペン６の識別情報などのデータの復号をするようにする（ステップＳ１６）。このステップＳ９の処理が終了すると、制御回路２０４は、処理をステップＳ１に戻し、このステップＳ１以降の処理を繰り返す。
なお、ステップＳ５及びステップＳ１１は、フラグを変更するのではなく、元のままとする処理であるので省略してもよい。
以上のように、この実施形態では、指タッチ検出期間ＴＦでは、指５がセンサ１００上の所定の位置に接近するまでは、指タッチ検出回路２０２は、第１の信号検出回路が有する指近接検出機能を実行することで、指５のセンサ１００への近接を導体とグランド間の容量変化に基づいて検出する。そして、指５がセンサ１００に対して更に近接したことを認識したときには、指タッチ位置検出機能を実行することで、指５により指示されたセンサ上の位置を第１の導体１１Ｙと第２の導体１２Ｘとの間で形成される領域（クロスポイント）における容量変化（相互容量変化）に基づいて検出する。
すなわち、指５がセンサ１００から所定距離以上離れている場合には、指５のセンサ１００への近接を導体とグランド間の容量変化（自己容量変化）に基づいて検出することで、指５がセンサ１００に対して遠方にある場合でも感度良く、また電力消費を抑えた指検出処理を採用することで、指５の近接を効率良く検出可能とする。指５がセンサ１００に対し更に接近したことが認識された場合には、第１の導体１１Ｙと第２の導体１２Ｘとの間で形成される領域（クロスポイント）のそれぞれにおける容量変化（相互容量変化）に基づいてセンサ１００上での複数の指の位置を求めるようにしている。すなわち、数多くのクロスポイントのそれぞれにおける静電容量の変化に基づく指５の位置検出は、指５がセンサ１００に対し更に近接したことを認識したことに対応して実行されるために、信号処理の負荷が大きく多くの電力を消費する信号処理はその処理が必要な状況となって初めて実行されるように構成されている。
しかも、この実施形態では、指タッチ位置の検出は、センサ１００の第２の導体１２Ｘのうち、指５が近接した第２の導体１２Ｘについてのエリアを対象とするので、指タッチの検出対象エリアが全ての第２の導体を指タッチ位置の検出対象とする場合に比べて少ないエリアとなり、効率良く、かつ、少ない消費電力で指タッチ位置の検出ができる。
なお、指タッチ位置の検出は、指５が近接した第２の導体１２Ｘについてのエリアのみを対象とするのではなく、全ての第２の導体１２Ｘについてのエリアを対象とするようにしても勿論よい。
なお、以上の説明では省略したが、この実施形態では、ステップＳ７で、バースト信号を検出してアクティブ静電ペン６（スタイラス）を検出し、ステップＳ８でその指示位置を検出したときには、予め定められているペン指示検出期間ＴＰの期間長を、指タッチ検出期間ＴＦの期間長に対して相対的に長くなるように変更する。この場合に、予め定められているペン指示検出期間ＴＰ及び指タッチ検出期間ＴＦの両方の期間長を変更してもよいし、ペン指示検出期間ＴＰまたは指タッチ検出期間ＴＦの一方を変更するようにしてもよい。これにより、アクティブ静電ペン６（スタイラス）がセンサ１００上で検出されたときには、指５などの指示体に対して、アクティブ静電ペン６（スタイラス）が常に優先されて検出される。
［指タッチ検出回路２０２の構成例］
図５は、この実施形態の位置検出装置１の指タッチ検出用期間において、第１の導体１１Ｙと第２の導体１２Ｘとの間で形成される領域（クロスポイント）のそれぞれにおける容量変化に基づいてセンサ１００上での複数の指の位置を求めるための構成部分、すなわち、図２に示すセンサ信号処理回路２００の内の主として指タッチ検出回路２０２の構成部分を中心として示したものであり、マルチプレクサ２０１及びペン指示検出回路２０３の部分は省略してある。なお、以下の第１の実施形態の説明においては、便宜上、第１の導体１１Ｙは、送信導体１１Ｙと称し、第２の導体１２Ｘは、受信導体１２Ｘと称する。
この図５に示すように、指タッチ検出回路２０２は、送信部２０と、受信部３０とからなる。送信部２０は、送信信号生成回路２１を備える。受信部３０は、信号処理回路３１と位置算出回路３２とからなる。クロック発生回路４０は、図２では図示を省略したが、所定のクロック信号ＣＬＫを発生し各部に供給する回路であり、場合によっては制御回路２０４に含まれる。指タッチ検出回路２０２が指タッチ位置検出機能を実行するときには、送信部２０及び受信部３０が共に動作状態とされて、後述するようにして指による指示位置の検出を行う。
一方、指タッチ検出回路２０２が第１の信号検出回路の指近接検出機能を実行するときには、送信部２０は動作状態とされず、送信信号は送信導体１１Ｙには供給されない。後述するように、指タッチ検出回路２０２が第１の信号検出回路の指近接検出機能を実行するときには、制御回路２０４の制御に基づいて受信部３０の信号処理回路３１で電圧供給制御が行われることで、信号処理回路３１は、受信導体１２Ｘとグランド（接地）との間の静電容量（自己容量）の変化を検出するように働き、その検出結果を制御回路２０４に供給し、制御回路２０４において、指５のセンサ１００に対する近接状態が検出される。
［指タッチ検出回路２０２における指タッチ位置検出機能としての構成の説明］
この実施形態において、送信部２０の送信信号生成回路２１は、制御回路２０４の制御に応じて、クロック発生回路４０からのクロック信号ＣＬＫに基づいて形成されるタイミングで、ｍ個、例えば４６個の異なる送信信号を生成し、送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…、１１Ｙｍのそれぞれに所定の送信信号を供給する。なお、ｍ本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙｍのそれぞれに供給される送信信号の具体例としては、例えば、ＰＮ（pseudo random noise）符号やアダマール符号などの直交符号が適用可能である。この場合に、制御回路２０４からは、送信信号生成回路２１に送信符号が供給される。
この実施形態の位置検出装置１の指タッチ検出回路２０２が指タッチ位置検出機能を実行するときには、送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…、１１Ｙｍのそれぞれと、受信導体１２Ｘ１、１２Ｘ２、…、１２Ｘｎのそれぞれとで形成される領域（クロスポイント）における送信導体１１Ｙと、指近接検出機能で指５が近接したと認識された受信導体１２Ｘとの間での静電容量（相互容量）の変化に基づいて指等の指示体が指示する位置を検出する。そして、指近接検出機能で指５が近接したと認識された受信導体１２Ｘからの受信信号を監視し、どの送信導体に供給された送信信号に対応した受信信号が変化したかを検出することで、指タッチ位置の検出を行う。
すなわち、指５がセンサ１００にタッチすると、当該指５がタッチしたクロスポイントの位置には、指５とグランド（接地）との間の容量Ｃｇ（図示せず）が接続された状態と等価となり、送信信号は、指５及び容量Ｃｇを介して、グランドに流れる。このため、指５がタッチしたクロスポイント位置の受信導体１２Ｘの受信信号のレベルは、他の受信導体１２Ｘの受信信号のレベルよりも低くなる。
この実施形態の位置検出装置１の受信部３０においては、指近接検出機能で指５が近接したと認識された受信導体１２Ｘのそれぞれの受信信号のレベルの変化（低下）を検出することで、静電容量（相互容量）が変化したクロスポイントの受信導体１２Ｘの位置を検出する。また、前記受信信号には、送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…、１１Ｙｍのいずれから送信された送信信号であるかを識別するための情報が含まれており、受信部３０は、この識別するための情報から静電容量（相互容量）が変化したクロスポイントにおける送信導体１１Ｙの位置を検出して、クロスポイントでの静電容量（相互容量）の変化に対応した信号の変化をクロスポイント毎に検出する。これにより、指５等の指示体のセンサ１００への近接あるいはタッチに対応して静電容量（相互容量）の変化したクロスポイントを特定することができる。
なお、各受信導体１２Ｘからの受信信号は信号処理回路３１に供給されて、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎからの受信信号のそれぞれが同時にＡ−Ｄ（Analog-Digital）変換（アナログ−デジタル変換）される構成を有する。そして、詳しくは後述するが、信号処理回路３１は、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎのそれぞれからの信号をＡ−Ｄ変換する。
そして、位置算出回路３２は、送信信号生成回路２１から各送信導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…、１１Ｙｍに供給された送信信号（拡散符号）に対応した信号（符号）を用いた相関演算を行い、相関演算値を算出する。このため、相関演算に用いる信号（相関演算信号）が、制御回路２０４から位置算出回路３２に供給されている。そして、位置算出回路３２は、制御回路２０４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等の指示体がセンサ１００にて指示した位置を算出し、指示体の指示位置に応じた出力データは、例えば、図示しない携帯機器に設けられた表示制御部等に供給されることで、表示画面上に指示体の指示位置に応じた表示が行われる。
このような構成を有するこの実施形態の位置検出装置１は、ｍ本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙｍのそれぞれに送信信号を同時に供給し、ｎ本の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎからの受信信号を同時に処理することができる。そして、ｍ本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙｍとｎ本の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎとが形成するｍ×ｎ個のクロスポイントにおける指示体の指示状態に基づいて、センサ面１００Ｓ上で指示体が指示する位置を検出することができる。
［指タッチ検出回路２０２における第１の信号検出回路の指近接検出機能としての構成の説明］
この実施形態では、指タッチ検出回路２０２における第１の信号検出回路の指近接検出機能としての構成は、信号処理回路３１と制御回路２０４とで構成され、受信部３０の位置算出回路３２も関与する。この第１の実施形態では、信号処理回路３１が後述のような構成とされることで、当該信号処理回路３１が、制御回路２０４による制御により、第１の信号検出回路の指近接検出機能として動作する場合と、指タッチ位置検出機能として動作する場合とで切り替えられる。
［信号処理回路３１の具体的な構成例］
次に、信号処理回路３１の構成例及び当該信号処理回路３１における上述した指近接検出機能時の動作、さらに、指タッチ位置検出機能の動作について説明する。
図６は、信号処理回路３１の構成例を説明するための図である。図６に示すように、信号処理回路３１は、ｎ本の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎのそれぞれに対応するｎ個の信号処理回路３１０（１）〜３１０（ｎ）を備える。このｎ個の信号処理回路３１０（１）〜３１０（ｎ）のそれぞれは同じ構成を有する。このため、以下の説明においては、信号処理回路３１０（１）〜３１０（ｎ）のそれぞれを特に区別して示す場合を除き、信号処理回路３１０（１）〜３１０（ｎ）の一つを信号処理回路３１０と記載する。なお、信号処理回路３１０は、その複数個の構成要素をディスクリート部品として、それらを電気的に接続したものとして構成することもできるが、この例では、１チップのＩＣ（Integrated circuit）の構成とされている。
この実施形態においては、信号処理回路３１は、電源電圧Ｖｄｄが供給される単一電源を用いる。
図６に示すように、信号処理回路３１０は、クランプ回路を構成するスイッチ回路３１ａと、サンプリング用のゲート回路３１ｂと、サンプリングされた電圧をホールドするためのコンデンサ回路３１ｃと、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）３１ｄと、受信導体１２Ｘとグランド間の容量変化を測定するための電圧切替用のスイッチ回路３１ｅとを備えて構成されている。
そして、この第１の実施形態においては、図６に示すように、制御回路２０４から、スイッチ回路３１ａには切替制御信号ＳＷ１が、ゲート回路３１ｂにはゲート制御信号ＳＷ２が、スイッチ回路３１ｅには切替制御信号ＳＷ３が、それぞれ供給される。これらの切替制御信号ＳＷ１〜ＳＷ３は、クロック発生回路４０からのクロック信号ＣＬＫに同期した信号である。また、ＡＤＣ３１ｄは、制御回路２０４から動作制御信号ＣＴにより動作／非動作が制御される。
クランプ回路を構成するスイッチ回路３１ａの一端は受信導体１２Ｘに接続されており、他端は所定の電圧、この例では後述する基準電圧Ｖｒｅｆに設定される。また、ゲート回路３１ｂの一端もまた受信導体１２Ｘに接続されている。ゲート回路３１ｂの他端は、コンデンサ回路３１ｃの一端及びＡＤＣ３１ｄの入力端に接続されている。コンデンサ回路３１ｃの他端は、スイッチ回路３１ｅの共通端子ｓ０に接続されている。コンデンサ回路３１ｃの一端に生じる電圧はＡＤＣ３１ｄによってデジタル信号に変換される。
スイッチ回路３１ｅは、共通端子ｓ０を３つの端子ｓ１、ｓ２、ｓ３に切り替え接続することが可能な切替回路であり、その３つの端子の一つの端子ｓ１は、所定の電圧、この例では基準電圧Ｖｒｅｆに設定され、他の一つの端子ｓ２は、所定の電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）よりも所定値ＥＶだけ低い電圧、この例では接地電位ＧＮＤに設定され、残りの一つの端子ｓ３は、所定の電圧Ｖｒｅｆよりも前記所定値ＥＶだけ高い電圧、この例では電源電圧Ｖｄｄに設定される。信号処理回路３１が指タッチ位置検出機能として動作するときには、スイッチ回路３１ｅは、常に、基準電圧Ｖｒｅｆを選択する端子ｓ１に切り替えられる。スイッチ回路３１ｅの他の端子ｓ２，ｓ３は、後述するように、信号処理回路３１が第１の信号検出回路の指近接検出機能として動作するときに用いられる。
スイッチ回路３１ａは、制御回路２０４からの切替制御信号ＳＷ１によりオンとされることにより、各受信導体１２Ｘを所定の電圧にクランプする。ゲート回路３１ｂは、制御回路２０４からのゲート制御信号ＳＷ２によりオン・オフ制御（開閉制御）され、そのオン期間（閉期間）においてクランプ回路を構成するスイッチ回路３１ａを通じて所定の電圧にクランプされた受信導体１２Ｘをコンデンサ回路３１ｃに接続する。コンデンサ回路３１ｃは、受信導体１２Ｘがクランプされて設定された所定の電圧に対応した電荷を、ゲート回路３１ｂを介して蓄積する。コンデンサ回路３１ｃに蓄積された電荷に対応してコンデンサ回路３１ｃに生じた電圧がＡＤＣ３１ｄによってデジタル信号に変換される。
［信号処理回路３１０の指タッチ位置検出機能の動作］
図７は、第１の実施形態の信号処理回路３１０の指タッチ位置検出機能における動作を説明するためのタイミングチャートである。図７（Ａ）は、送信信号生成回路２１で生成される送信信号（送信符号）の具体例を示している。また、図７（Ｂ）は、制御回路２０４からスイッチ回路３１ａに供給される切替制御信号ＳＷ１を示している。図７（Ｃ）は、制御回路２０４からゲート回路３１ｂに供給されるゲート制御信号ＳＷ２を示している。図７（Ｄ）は、ＡＤＣ３１ｄでのＡ−Ｄ変換タイミングを示している。
図７（Ａ）に示すように、この例においては、送信導体１１Ｙに供給される信号（送信符号）が例えば「１０１０」であるものとする。この図７（Ａ）に示される送信信号（送信符号）の信号レベルに対応した信号レベルの信号が、送信部２０から送信導体１１Ｙに供給される。図７において、時点Ｓｄは、送信信号の信号レベルが変化し得るタイミングを示している。
スイッチ回路３１ａは、図７（Ｂ）に示す切替制御信号ＳＷ１により、図７（Ｃ）に示すゲート制御信号ＳＷ２によりゲート回路３１ｂがオフ（開状態）になった後に、オンにされる。このスイッチ回路３１ａのオンにより、受信導体１２Ｘの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに迅速にクランプされる。なお、コンデンサ回路３１ｃを確実に基準電圧Ｖｒｅｆにクランプするために、スイッチ回路３１ａとゲート回路３１ｂとをオン状態（閉状態）にすることが多い。
そして、スイッチ回路３１ａは、受信導体１２Ｘの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされ、その電圧が安定した時点から時点Ｓｄの間の時点ｔ２でオフに切り替えられる。なお、スイッチ回路３１ａは、次の送信信号の信号レベルの変化タイミングの時点Ｓｄの前までにおいてオフにされればよく、図７（Ｂ）の例の時点ｔ２に限るものではない。また、スイッチ回路３１ａは、Ａ−Ｄ変換開始時点ｔ４からＡ−Ｄ変換終了時点ｔ５までの期間においてオンに切り替えられれば良く、図７（Ｂ）の例の時点ｔ１に限るものではない。
ゲート回路３１ｂは、ゲート制御信号ＳＷ２により、この実施形態では、図７（Ｃ）に示すように、送信信号の信号レベルが変化し得るタイミング時点Ｓｄでオン（閉状態）とされる。そして、このゲート回路３１ｂがオン（閉）状態に制御されることにより、コンデンサ回路３１ｃには受信導体１２Ｘの電圧に応じた電荷が蓄積される。なお、ゲート回路３１ｂのオン（閉状態）時点は、Ａ−Ｄ変換の終了後の時点であればよい。
このゲート回路３１ｂは、送信導体１１Ｙに供給される信号の信号レベルが時点ｔ３で、Ａ−Ｄ変換開始時点ｔ４よりも前にオフ（開状態）にされる。ゲート回路３１ｂがオフ（開状態）にされることで、コンデンサ回路３１ｃには受信信号の信号レベルに対応した電圧が保持される。このコンデンサ回路３１ｃに保持された電圧がＡＤＣ３１ｄでＡ−Ｄ変換されることで、ＡＤＣ３１ｄからは、受信信号の信号レベルに対応したデジタル信号が出力される。
以上のように、スイッチ回路３１ａが切り替え制御されると共に、ゲート回路３１ｂが開閉制御されることにより、送信信号の信号レベルを切り替える時点Ｓｄに先立つ所定期間においては、スイッチ回路３１ａがオンとされることにより、受信導体１２Ｘは基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｖｒｅｆ＝１／２・Ｖｃｃ）にクランプされる。
そして、送信導体１１Ｙに供給される信号に応じた受信信号が受信導体１２Ｘに接続された信号処理回路３１０に供給されているので、ゲート回路３１ｂが、時点Ｓｄから時点ｔ３の期間でオン（閉状態）にされることにより、基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされた受信導体１２Ｘが、ゲート回路３１ｂを介してコンデンサ回路３１ｃに接続されることによって、コンデンサ回路３１ｃには、基準電圧Ｖｒｅｆを中心電圧として信号レベルが変動する、受信信号に応じた電圧が生じる。そして、図７（Ｄ）に示すように、このコンデンサ回路３１ｃに生じた受信信号に応じた電圧が、ＡＤＣ３１ｄによりデジタル信号に変換される。
ここで、ＡＤＣ３１ｄにおけるコンデンサ回路３１ｃに保持された電圧のＡ−Ｄ変換処理は、時点ｔ３以降の時点ｔ４にて開始され、その後の時点ｔ５で終了し、ＡＤＣ３１ｄは、コンデンサ回路３１ｃに保持された電圧に対応したデジタル信号を出力する。なお、ＡＤＣ３１ｄは、制御回路２０４からの動作制御信号ＣＴにより、図７（Ｄ）に示す動作タイミングで動作するように制御される。
なお、時点ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、Ｓｄのそれぞれは、クロック発生回路４０で発生するクロック信号ＣＬＫに基づいて、制御回路２０４において設定されている。
［信号処理回路３１０の指近接検出機能の動作（第１の信号検出回路の動作）］
図６において、受信導体１２Ｘに接続されている容量Ｃｘは、受信導体１２Ｘの自己容量を示している。この自己容量Ｃｘは、受信導体１２Ｘのパターン容量と浮遊容量とを含み、指が受信導体１２Ｘにタッチしていないときには、全ての受信導体１２Ｘの自己容量Ｃｘはほぼ等しいが、指が受信導体１２Ｘに近接している受信導体１２Ｘでは浮遊容量が増加する。したがって、受信導体１２Ｘの自己容量Ｃｘの変化（増加）を検出することで、指の受信導体１２Ｘへの近接を検出することができる。
この実施形態では、受信導体１２Ｘの自己容量Ｃｘの変化を、コンデンサ回路３１ｃに保持される電圧の変化として検出する。この実施形態では、コンデンサ回路３１ｃに保持される電圧は、ＡＤＣ３１ｄによりデジタル信号に変換されるので、ＡＤＣ３１ｄからのコンデンサ回路３１ｃに保持される電圧に応じたデジタル信号から、受信導体１２Ｘの自己容量Ｃｘの変化を検出するようにする。
そして、この実施形態では、コンデンサ回路３１ｃが自己容量Ｃｘを通じて放電されたり、自己容量Ｃｘを通じて充電されたりしたときには、その時の自己容量Ｃｘに応じてコンデンサ回路３１ｃのＡＤＣ３１ｄとの接続端側の電圧が変化することを利用して、自己容量Ｃｘに応じた信号を、ＡＤＣ３１ｄの出力デジタル信号として得るようにする。
そして、この実施形態では、制御回路２０４が、スイッチ回路３１ａ，３１ｅを切替状態及びゲート回路３１ｂの開閉状態を制御することで、指がセンサ１００への近接状態に応じて影響される自己容量Ｃｘに応じた信号を得るように成し、この信号に基づいて指がセンサ１００への近接状態を感度良く検出することができる。
上述したように、指近接検出機能の実行時には、送信部２０は非動作とされており、このため受信部３０では、受信信号を処理する動作を行わない。以下に説明するように、制御回路２０４は、信号処理回路３１０において、スイッチ回路３１ａ，３１ｅの切り替えによる電圧の切り替え制御と、ゲート回路３１ｂの開閉タイミング制御により、電圧の切り替え制御に基づく自己容量の測定を行う。
まず、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３により、スイッチ回路３１ｅを端子ｓ２を介して接地電位ＧＮＤ側に切り替え、スイッチ回路３１ａをオン、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）とすることで、コンデンサ回路３１ｃの一端側と受信導体１２Ｘとを接続する。これによって、受信導体１２Ｘが接続されるゲート回路３１ｂの一端側が一時的に基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされると共に、ゲート回路３１ｂの他端側に接続されたコンデンサ回路３１ｃの一端側が基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされる。
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３により、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）のままとすると共に、スイッチ回路３１ａをオフとし、また、スイッチ回路３１ｅを端子ｓ３側に切り替え、コンデンサ回路３１ｃの、ゲート回路３１ｂの他端側と接続された一端側とは反対側の他端を電源電圧Ｖｄｄに設定する。これにより、コンデンサ回路３１ｃの一端側は、電源電圧Ｖｄｄにチャージアップされて、ゲート回路３１ｂを通して、このゲート回路３１ｂの他端へと電荷が流れ出して、外部の電極容量（自己容量）に蓄積される。
次に、制御回路２０４は、ゲート制御信号ＳＷ２により、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）にすると共に、ＡＤＣ３１ｄを動作制御信号ＣＴにより動作状態に制御して、ＡＤＣ３１ｄにより、コンデンサ回路３１ｃに保持されている電圧をデジタル信号Ｄ１＋に変換し、そのデジタル信号Ｄ１＋を一時保存する。以上の処理によって得られたデジタル信号Ｄ１＋から、自己容量Ｃｘの検出ができる。そして、制御回路２０４は、受信導体１２Ｘの自己容量Ｃｘに応じた信号について、図４のステップＳ３で説明した比較処理を行うことで、その受信導体１２Ｘに指が近接する状態であるか否かを判別する。そして、指が近接した状態であることを検出したときには、指タッチ検出機能を開始するようにする。
［ペン指示検出回路２０３の構成例］
図８は、図２に示すセンサ信号処理回路２００の内の主としてペン指示検出回路２０３の構成部分を中心として示したものであり、指タッチ検出回路２０２の部分は省略してある。マルチプレクサ２０１は、ペン指示検出回路２０３に対しては、図８の選択回路２０１Ｐとして機能する。この選択回路２０１Ｐは、送信導体群１１および受信導体群１２の中からそれぞれ１本の導体を選択する。
選択回路２０１Ｐにより選択された導体は増幅回路６１に接続され、アクティブ静電ペン６からの信号が、選択された導体により検出されて増幅回路６１により増幅される。この増幅回路６１の出力はバンドパスフィルタ６２に供給されて、アクティブ静電ペン６から送信される周波数ｆ２の成分のみが抽出される。
このバンドパスフィルタ６２の出力信号は検波回路６３によって検波される。この検波回路６３の出力信号はサンプルホールド回路６４に供給されて、所定のタイミングでサンプルホールドされた後、ＡＤ（Analog to Digital）変換回路６５によってデジタル値に変換される。このデジタルデータは制御回路２０４によって読み取られ、処理される。
制御回路２０４は、内部のＲＯＭに格納されたプログラムによって、サンプルホールド回路６４、ＡＤ変換回路６５、および選択回路２０１Ｐに、それぞれ制御信号を送出するように動作する。
図９は、この位置検出装置のセンサ１００で受信される位置指示器としてのアクティブ静電ペン６からの信号を説明するための図である。アクティブ静電ペン６は、図示は省略するが制御回路を備えており、この制御回路からの制御信号により発信回路６Ｓからの発信信号を出力制御する。また、アクティブ静電ペン６は、ペン芯に加えられる筆圧に応じた静電容量を呈する可変容量コンデンサ（特開２０１１‐１８６８０３号公報等参照）を備える。
図９（Ａ）は、アクティブ静電ペン６の制御回路からの制御信号の例を示すもので、ハイレベルを維持する一定期間は、図９（Ｂ）に示すように、アクティブ静電ペン６は、発信回路６Ｓからの発信信号をバースト信号として連続送信する（図９（Ｃ）の連続送信期間）。
この連続送信期間の長さは、位置検出装置のセンサ信号処理回路２００において、アクティブ静電ペン６によるセンサ１００上の指示位置を検出することが可能な時間長とされ、例えば送信導体１１Ｙ及び受信導体１２Ｘの全てを１回以上、好ましくは複数回以上スキャンすることができる時間長とされる。
この連続送信期間中に、アクティブ静電ペン６の制御回路は、そのペン芯に印加される筆圧を、内蔵する可変容量コンデンサの静電容量に応じた検出信号として検出し、その検出信号から、筆圧を例えば１０ビットの値（２進コード）として求める。
そして、アクティブ静電ペン６の制御回路は、図９（Ａ）に示すように、連続送信期間が終了すると、制御信号を所定の周期（Td）でハイレベルまたはローレベルに制御することにより発信回路６Ｓからの発信信号をＡＳＫ変調する。このとき、所定の周期(Td)の初回は必ずハイレベルとし、それを図９（Ｃ）のスタート信号とする。このスタート信号は、以降のデータ送出タイミングを位置検出装置側で正確に判定することができるようにするためのタイミング信号である。なお、このスタート信号に代えて、バースト信号をタイミング信号として利用することもできる。
スタート信号に続いて、１０ビットの筆圧データを順次送信する。この場合に、送信データ（２進コード）が「０」のときは制御信号をローレベルとして発信信号の送出はせず、送信データ（２進コード）が「１」のときは制御信号をハイレベルとして発信信号の送出するように制御する。図９では、送信する筆圧データが「１０１０１１１０１０」の場合について示している。なお、アクティブ静電ペン６は、筆圧データに引き続いて、自身の識別情報や電池残量などのデータを、上述と同様にしてＡＳＫ信号やＯＯＫ（On Off Keying）信号として送出するようにする。
位置検出装置１のペン指示検出回路２０３においては、制御回路２０４は、例えばまず受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎを順次に選択する選択信号を選択回路２０１Ｐに供給し、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎのそれぞれの選択時に、ＡＤ変換回路６５から出力されるデータを信号レベルとして読み取る。そして、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎの全ての信号レベルが所定値に達していなければ、制御回路２０４は、アクティブ静電ペン６はセンサ１００上に無いものと判断し、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎを順次に選択する制御を繰り返す。
受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎのいずれかから所定値以上のレベルの信号が検出された場合には、制御回路２０４は、最も高い信号レベルが検出された受信導体１２Ｘの番号とその周辺の複数個の受信導体１２Ｘを記憶する。そして、制御回路２０４は、選択回路２０１Ｐを制御して、送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙｍを順次選択して、ＡＤ変換回路６５からの信号レベルを読み取る。このとき制御回路２０４は、最も大きい信号レベルが検出された送信導体１１Ｙとその周辺の複数個の送信導体１１Ｙの番号を記憶する。
そして、制御回路２０４は、以上のようにして記憶した、最も大きい信号レベルが検出された受信導体１２Ｘの番号及び送信導体１１Ｙの番号とその周辺の複数個の複数個の受信導体１２Ｘ及び送信導体１１Ｙから、アクティブ静電ペン６により指示されたセンサ１００上の位置を検出する。
制御回路２０４は、選択回路２０１Ｐで最後の送信導体Ｙｍを選択して信号レベルの検出を終了したら、アクティブ静電ペン６からの連続送信期間の終了を待ち、連続送信期間の終了後のスタート信号を検出したら、筆圧データなどのデータを読み取る動作を行い、当該データを読み取るようにする。
［第１の実施形態の効果］
以上説明したように、上述の実施形態の位置検出装置１のセンサ信号処理回路２００によれば、指タッチ検出期間ＴＦにおいては、センサ１００を構成する第２の導体（受信導体）を順次選択するとともに、選択された第２の導体（受信導体）とグランドとの間の静電容量（自己容量）の変化に基づいて指がセンサ１００に近接したことを検出する第１の信号検出回路の指近接検出機能によりセンサ１００に指が近接したか否かを検出する。
したがって、指がセンサ１００に近接したことを、第１の導体と第２の導体との間に形成される領域（クロスポイント）での静電容量（相互容量）の変化に基づいて検出する場合に比べて高感度で検出することができる。
そして、センサ１００に対して指が所定の距離まで更に近接したことが比較回路による比較結果に基づいて判別されると、第１の導体と第２の導体との間に形成される領域（クロスポイント）での静電容量（相互容量）の変化に基づいてセンサ１００における指の指示位置を検出する指タッチ位置検出機能を実行する。
このため、センサ信号処理回路２００は、センサ１００に対して所定の距離まで指が近接していない場合には、指タッチ位置検出機能を動作させず、センサ１００に対して所定の距離まで指が近接すると指タッチ位置検出機能を動作させる構成であるため、効率良く指タッチ位置の検出を行うことができると共に、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとの交点からなる膨大な数のクロスポイントの静電容量（相互容量）を検出するのではなく、クロスポイントの数に比べると少ない受信導体１２Ｘのそれぞれについての自己容量を検出するだけで良いので、消費電流が少なくなり、省電力となる。しかも、指近接検出機能は、指タッチ位置検出機能よりも遅い処理速度で処理を実行するので、その点でもセンサ信号処理回路２００の消費電力を少なくすることができる。
また、上述の第１の実施形態においては、指近接検出機能は、受信導体１２Ｘに接続される指タッチ位置検出機能を実行する信号処理回路３１０において、スイッチ回路３１ａ，３１ｅ、また、ゲート回路３１ｂを切り替えて、導体とグランドとの間の静電容量の変化を検出するようにするものである。したがって、指接近検出機能の第１の検出回路と指タッチ位置検出機能の回路とを実現する回路構成が簡単なものとなる。そして、指近接検出機能は、送信信号をセンサ１００に供給することなく行うものであるので、その分、処理が簡単になると共に、センサ信号処理回路２００の消費電力を少なくすることができる。 ［第１の実施形態の変形例］
上述の実施形態では、指タッチ検出回路２０２においては、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎのそれぞれに対して信号処理回路３１０を設けて、全ての受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎの全てについて同時に指近接検出処理及び指タッチ検出処理を行うことができる構成とした。しかし、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎのそれぞれに対して信号処理回路３１０を設ける必要はなく、例えば図１０に示すように受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎに対して共通の１個の信号処理回路３１１を設けると共に、当該１個の信号処理回路３１０との間に導体選択回路３３を設け、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎの内の導体選択回路３３で選択した受信導体１２Ｘからの信号を信号処理回路３１１で処理するように構成してもよい。
信号処理回路３１１は、信号処理回路３１０と全く同様の構成とされる。そして、導体選択回路３３は、制御回路２０４から選択制御信号により選択制御される。この場合に、受信導体１２Ｘは、順次に１本ずつ選択するようにしてもよいし、複数本ずつを同時に選択するようにしてもよい。
この場合に、指近接検出処理時に、導体選択回路３３で受信導体１２Ｘ１〜１２ｎの全てを選択したときには、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎのそれぞれとグランドとの間の静電容量の全体（並列に接続された静電容量）の変化を検出することで、センサ１００への指の近接状態を検出することができるし、複数本ずつを選択した場合には、当該複数本の受信導体のそれぞれとグランドとの間の静電容量が並列に接続された合成静電容量の変化を検出することで、センサ１００への指の近接状態を検出することができる。
なお、指タッチ検出処理時にも、複数本ずつの受信導体１２Ｘごとに、指タッチ位置を検出してもよいが、最終的には、１本ずつの受信導体１２Ｘ単位で選択するように導体選択回路３３を制御して、指タッチ位置の詳細位置を検出するようにするものである。
なお、導体選択回路３３において、１本ずつの受信導体１２Ｘを選択する場合に、全ての受信導体１２Ｘについて順次に選択するのではなく、１本置き、あるいは複数本置きに受信導体をスキップして選択するようにしてもよい。また、導体選択回路３３において、複数ずつの受信導体１２Ｘごとに選択する場合においても、１本置き、あるいは複数本置きにスキップした複数本ずつの受信導体を選択するようにしてもよい。
また、図１１に示すように、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘｎを、複数本、図１０の例では３本ずつ束ねて、その束ねた複数本の受信導体１２Ｘのそれぞれに対して、上述した信号処理回路３１０と同様の構成の信号処理回路３１１（１）、３１１（２）・・・３１１（ｎ／３）を設けると共に導体選択回路３３（１）、３３（２）・・・３３（ｎ／３）を設けるようにしてもよい。
この場合には、図１１に示すように、導体選択回路３３（１）、３３（２）・・・３３（ｎ／３）のそれぞれの出力端が、信号処理回路３１１（１）、３１１（２）・・・３１１（ｎ／３）の入力端に接続される。
そして、制御回路２０４により、指近接検出機能の処理時には、導体選択回路３３（１）、３３（２）・・・３３（ｎ／３）のそれぞれは、３本ずつの受信導体１２Ｘを同時に選択して、信号処理回路３１１（１）、３１１（２）・・・３１１（ｎ／３）のそれぞれで３本ずつの受信導体１２Ｘについて、上述した信号処理回路３１０と同様に指近接検出処理を行う。
そして、指タッチ検出機能の処理時においては、制御回路２０４は、指近接処理により受信導体１２Ｘの自己容量に対応した信号の測定値が閾値を超えたことを検出した信号処理回路３１１のみを働かせ、対応する導体選択回路３３で受信導体１２Ｘを１本ずつ選択することで、指タッチ位置検出処理を行うようにする。
これにより、この図１１の例においては、束ねた複数本の受信導体１２Ｘのそれぞれ単位で、指近接検出処理及び指タッチ検出処理ができる。
なお、上述の実施形態では、センサ信号処理回路は、位置算出回路を備えており、指５などの指示体やアクティブ静電ペン６などのスタイラスによる指示位置の位置情報を、電子機器のコンピュータ(ホストコンピュータ)や、パーソナルコンピュータに出力するようにした。しかし、制御回路２０４は、各導体から得た信号の処理結果の情報、例えば図５の信号処理回路３１の出力や、図８のＡＤ変換回路６５からの出力を、電子機器のコンピュータ(ホストコンピュータ)や、パーソナルコンピュータに出力するようにし、位置算出処理は、それらのコンピュータにおいて行わせるように構成してもよい。
また、上述の実施形態では、アクティブ静電ペン６においては、センサ１００への近接検出処理は行わなかったが、アクティブ静電ペン６などのスタイラスの筐体を、導電性を備える材料で構成することで、スタイラスについても、上述した指近接検出機能処理と同様の処理を用いてセンサ１００への近接検出処理を行うことができる。すなわち、指タッチ検出期間ＴＦ(第１の検出期間)において、スタイラスのセンサ１００への近接を検出することができる。
この場合には、例えば手でスタイラスを把持してセンサ１００に近づける場合を想定すると、指タッチ検出期間ＴＦ（第１の検出期間）において手とスタイラスの両方が検出（センサ１００上の位置及びホバリングの近接状態）され、ペン指示検出期間ＴＰ（第２の検出期間）においては、スタイラスによる指示位置が検出される。そして、両検出出力は互いに類似することが想定される。
このことを考慮して、指タッチ検出期間ＴＦ（第１の検出期間）における指示体（この場合にはスタイラス及び指）の指示位置や近接状態の検出結果と、ペン指示検出期間ＴＰ（第２の検出期間）でのアクティブ静電ペン６などのスタイラスの指示位置の検出結果とが互いに類似していることを認識した場合には、第１の検出期間での指示体の検出結果と第２の検出期間でのスタイラスの検出結果とを識別するための所定の状態フラグを生成する。
そして、指タッチ検出期間ＴＦ（第１の検出期間）における指示体の指示位置の検出結果と、ペン指示検出期間ＴＰでのスタイラスの指示位置の検出結果とが互いに類似していることを認識した場合には、ペン指示検出期間ＴＰ（第２の検出期間）でのスタイラスの指示位置の検出結果を優先的に処理するようにする。
［第２の実施形態］
上述した第１の実施形態では、指近接検出処理においては、センサ１００の受信導体（第２の導体）とグランドとの間の静電容量（自己容量）を検出することで指近接状態を検出するようにした。しかし、指近接検出処理においては、送信導体（第１の導体）とグランドと間の静電容量（自己容量）を求めるようにしてもよい。以下に説明する第２の実施形態は、送信信号を用いることで送信導体とグランドとの間の静電容量（自己容量）の変化を検出し、センサ１００への指近接状態を検出することができるように構成する場合である。
＜第２の実施形態の位置検出装置のセンサ信号処理回路２００Ａの構成例＞
図１２は、第２の実施形態のセンサ信号処理回路２００Ａの構成例を含む位置検出装置１Ａの構成例を示す図であり、第１の実施形態の位置検出装置１と同一部分については、同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。すなわち、この第２の実施形態における位置検出装置１Ａにおいても、第１の実施形態の位置検出装置１と同一の構成のセンサ１００を備える。そして、第２の実施形態のセンサ信号処理回路２００Ａは、このセンサ１００に対して接続される。また、この第２の実施形態では、センサ信号処理回路２００Ａは、指タッチ検出回路とペン指示検出回路とを別々に備えるのではなく、制御回路２０４Ａの切り替え制御により、指タッチ検出回路とペン指示検出回路とに機能を切り替える指タッチ／ペン指示検出回路の構成を有する。
この例のセンサ信号処理回路２００Ａは、図１２に示すように、Ｘ導体選択回路２１１と、Ｙ導体選択回路２１２及び２１３と、切替回路２１４及び２１５と、発振器２２１と、増幅回路２２２と、ゲインコントロール回路２２３と、バンドパスフィルタ２２４と、検波回路２２５と、ＡＤ変換回路２２６と、制御信号生成回路２２０とを備えると共に、制御回路２０４Ａを備える。制御回路２０４Ａは、処理内容（ソフトウエア）のみが異なるだけで、ハードウエアとしては制御回路２０４と同様である。
Ｘ導体選択回路２１１と、Ｙ導体選択回路２１２及び２１３と、切替回路２１４及び２１５とは、上述した図２のマルチプレクサ２０１に対応する。発振器２２１と、増幅回路２２２と、ゲインコントロール回路２２３と、バンドパスフィルタ２２４と、検波回路２２５と、ＡＤ変換回路２２６と、制御信号生成回路２２０とは、この第２の実施形態の指タッチ／ペン指示検出回路を構成する。
制御信号生成回路２２０は、制御回路２０４Ａからの制御信号を受けて、Ｘ導体選択回路２１１、Ｙ導体選択回路２１２及び２１３、切替回路２１４及び２１５に対する切替制御信号を供給すると共に、指タッチ／ペン指示検出回路を構成する上述した各部への制御信号を供給する。
Ｘ導体選択回路２１１は、制御信号生成回路２２０からの選択制御信号ｇにより、第２の導体群１２の中から１本の第２の導体１２Ｘを選択する。Ｙ導体選択回路２１２及び２１３は、制御信号生成回路２２０からの選択制御信号ｈにより連動して選択制御され、第１の導体群１１の中から同じ１本の第１の導体１１Ｙを同時に選択する。なお、この第２の実施形態においても、指タッチ位置検出機能時においては、第１の導体１１Ｙは発振器２２１からの信号を受けて第２の導体１２Ｘに静電容量（相互容量）を介して送信するので、第１の導体１１Ｙが送信導体を構成し、第２の導体１２Ｘが受信導体を構成する。しかし、以下の説明においては、便宜上、第１の導体１１ＹをＹ導体１１Ｙと称し、第２の導体１２ＸをＸ導体１２Ｘと称することとする。
発振器２２１は、センサ信号処理回路２００Ａの指タッチ検出期間ＴＦにおいて、周波数ｆ１の発振信号を、駆動信号としてＹ導体１１Ｙに供給するための発振器である。切替回路２１４は、制御信号生成回路２２０からの選択制御信号ａにより、Ｙ導体選択回路２１２により選択されたＹ導体１１Ｙを、発振器２２１に接続するか否かを切り替える。
切替回路２１５は、制御信号生成回路２２０からの選択制御信号ｂにより、Ｙ導体選択回路２１３により選択されたＹ導体１１Ｙと、Ｘ導体選択回路２１１により選択されたＸ導体１２Ｘとのいずれを増幅回路２２２の入力端に接続するかを切り替える。
増幅回路２２２の出力は、ゲインコントロール回路２２３に接続される。ゲインコントロール回路２２３は、増幅回路２２２の出力を、制御信号生成回路２２０からの制御信号ｃによって利得制御して、適切なレベルの出力信号となるように設定する。
バンドパスフィルタ２２４は、周波数ｆ１または周波数ｆ２を中心とした所定の帯域幅を有するバンドパスフィルタである。このバンドパスフィルタ２２４の中心周波数は、制御信号生成回路２２０からの制御信号ｄによって切替えられ、指タッチ検出期間においては、中心周波数を発振器２２１の発振周波数ｆ１とし、ペン指示検出期間ＴＰにおいては中心周波数を、アクティブ静電ペン６からの信号の周波数ｆ２とするように切り替えられる。
バンドパスフィルタ２２４の出力信号は検波回路２２５によって検波され、その検波出力がＡＤ変換回路２２６に供給され、制御信号生成回路２２０からの制御信号ｅに基づきＡＤ変換回路２２６によってデジタル値に変換される。ＡＤ変換回路２２６からのデジタルデータｆは、制御回路２０４Ａによって読み取られ処理される。
制御回路２０４Ａを構成するマイクロプロセッサは、内部にＲＯＭおよびＲＡＭを備えるとともにＲＯＭに格納されたプログラムによって動作する。そして、制御回路２０４Ａは、制御信号生成回路２２０が所定のタイミングに制御信号ａ〜ｅおよびｇ、ｈを出力するように、制御信号ｉを出力して制御信号生成回路２２０を制御する。したがって、制御回路２０４Ａは、制御信号生成回路２２０による切替回路２１４，２１５の切り替え状態、及びＸ導体選択回路２１１並びにＹ導体選択回路２１２，２１３の選択状態を常に把握して管理するものである。
次に、以上のように構成した位置検出装置のセンサ信号処理回路２００Ａの動作について説明する。この第２実施形態においても、第１の実施形態と同様にして、センサ信号処理回路２００Ａは、指タッチ検出期間ＴＦとペン指示検出期間ＴＰとを時分割的に実行する。そして、指タッチ検出期間ＴＦにおいては、指近接検出機能と指タッチ位置検出機能とを、図４に示したフローチャートのようにして実行するものである。また、センサ信号処理回路２００Ａは、第２の検出回路として、ペン指示検出期間ＴＰでのアクティブ静電ペン６による指示位置の検出処理を実行するものである。
＜指タッチ検出期間ＴＦの指近接検出機能の実行時＞
指タッチ検出期間ＴＦの指近接検出機能の実行時には、制御信号生成回路２２０は、切替回路２１４を、Ｙ導体選択回路２１２で選択された１本のＹ導体１１Ｙに、発振器２２１からの発振信号を供給するように切り替える。また、制御信号生成回路２２０は、切替回路２１５を、Ｙ導体選択回路２１３で選択されたＹ導体１１Ｙを増幅回路２２２に接続するように切り替える。
そして、制御信号生成回路２２０は、Ｙ導体選択回路２１２及びＹ導体選択回路２１３を、同じ１本のＹ導体１１Ｙを同期して選択するようにして、１本ずつのＹ導体１１Ｙを順次に選択するように制御する。この時、制御信号生成回路２２０は、Ｘ導体選択回路２１１の選択制御は行わない。そして、制御信号生成回路２２０は、バンドパスフィルタ２２４の中心周波数を、周波数ｆ１に切り替える。
したがって、発振器２２１からの発振信号が切替回路２１４を通じ、Ｙ導体選択回路２１２に選択されているＹ導体１１Ｙに供給される。この発振信号は、Ｙ導体選択回路２１３から受信信号として得られ、切替回路２１５を通じて増幅回路２２２に供給される。そして、増幅回路２２２で増幅された受信信号は、ゲインコントロール回路２２３を介して中心周波数がｆ１に切り替えられているバンドパスフィルタ２２４に供給されて抽出され、検波回路２２５で検波されて、この検波回路２２５からは、受信信号のレベルに応じた信号が得られる。そして、この検波回路２２５からの信号がＡＤ変換回路２２６でデジタルデータｆに変換されて制御回路２０４Ａに供給される。
センサ１００に指５が近接していないときには、Ｙ導体１１Ｙのそれぞれとグランドとの間の静電容量（自己容量）は、全てのＹ導体１１Ｙで略同じである。センサ１００に指５が近接すると、指５が近接したＹ導体１１Ｙとグランドとの間の静電容量（自己容量）は、人体とグランドとの間の容量が並列に接続される状態になり変化する。したがって、Ｙ導体選択回路２１３で選択されたＹ導体１１Ｙからの受信信号のレベルは、指がセンサ１００に近接すると低くなる。
制御回路２０４Ａは、この指５が近接したＹ導体１１Ｙとグランドとの間の静電容量（自己容量）の変化に応じた受信信号のレベル（デジタルデータｆ）を、所定の閾値と比較し、その受信信号のレベルが所定の閾値よりも小さくなったことを検出したとき、センサ１００に指５が近接したことを検出する。なお、制御回路２０４Ａは、その受信信号のレベルからセンサ１００に指５が近接したことを検出するとともに、指が更にセンサ１００に近接したことを、その信号レベルを所定の閾値と比較することで、検出する。そして、制御回路２０４Ａは、その信号レベルを所定の閾値と比較した結果に基づいて、センサ１００に指５が更に近接したことを検出すると、指タッチ検出期間ＴＦでの処理動作を、指タッチ位置検出機能を実行する状態に切り替える。
＜指タッチ検出期間ＴＦの指タッチ位置検出機能の実行時＞
指タッチ検出期間ＴＦの指タッチ位置検出機能の実行時には、制御信号生成回路２２０は、切替回路２１４を、Ｙ導体選択回路２１２で選択された１本のＹ導体１１Ｙに、発振器２２１からの発振信号を供給するように切り替え、また、切替回路２１５を、Ｘ導体選択回路２１１で選択されたＸ導体１２Ｘを増幅回路２２２に接続するように切り替える。
そして、制御信号生成回路２２０は、Ｙ導体選択回路２１２を、１本ずつのＹ導体１１Ｙを順次に選択するように制御すると共に、１本のＹ導体１１Ｙを選択している期間において、Ｘ導体選択回路２１１を、Ｘ導体１２Ｘの全てを順次に選択するように制御する。そして、制御信号生成回路２２０は、バンドパスフィルタ２２４の中心周波数は、周波数ｆ１のままとする。ただし、この実施形態では、制御回路２０４Ａは、全てのＹ導体１１ＹをＹ導体選択回路２１２で選択する対象とするのではなく、上述した指近接検出機能処理において、指５が近接したとして検出されたＹ導体１１Ｙのみが選択対象とされる。
そして、発振器２２１からの発振信号は、Ｙ導体選択回路２１２で選択中のＹ導体１１ＹとＸ導体選択回路２１１で選択中のＸ導体１２Ｘとの間の静電容量（相互容量）を通じてＸ導体１２Ｘに伝達され、Ｘ導体選択回路２１１から受信信号として得られる。
そして、増幅回路２２２で増幅された受信信号は、ゲインコントロール回路２２３を介して中心周波数がｆ１に切り替えられているバンドパスフィルタ２２４に供給されて抽出され、検波回路２２５で検波された後、ＡＤ変換回路２２６でデジタルデータｆに変換されて制御回路２０４Ａに供給される。
この時には、指５がタッチしている位置のＹ導体１１ＹとＸ導体１２Ｘとの間の静電容量（相互容量）は、第１の実施形態で説明したように、指５がタッチしていない位置のＹ導体１１ＹとＸ導体１２Ｘとの間の静電容量（相互容量）に対して変化し、指５がタッチしている位置のＸ導体からの受信信号のレベルが低下する。したがって、Ｘ導体とＹ導体の全ての交点について指が無いときの信号レベルを予め求めておけば、その信号レベルよりも受信信号のレベルが低下した位置より、指タッチ位置を求めることができる。
制御回路２０４Ａは、Ｙ導体選択回路２１２の選択状態と、Ｘ導体選択回路２１１の選択状態とにより、Ｙ導体１１ＹとＸ導体１２Ｘとが交差するクロスポイントの位置を認識し、それぞれのクロスポイントについて、Ｙ導体１１ＹとＸ導体１２Ｘとの間の静電容量（相互容量）の上述のような変化を検出することで、指タッチ位置を検出する。
なお、この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、この指タッチ検出期間ＴＦにおける処理速度は、指近接検出機能時の処理速度は、例えば５０ｐｐｓ程度の低速とされると共に、指タッチ位置検出機能時の処理速度は、指近接検出機能時の処理速度よりも速く、例えば１００ｐｐｓ程度の高速とされる。
なお、以上の指タッチ検出期間ＴＦの指近接検出機能時においては、Ｙ導体選択回路２１２及び２１３は、Ｙ導体１１Ｙの全てを１本ずつ順次に選択するようにしたが、Ｙ導体１１Ｙの１本置き、あるいは複数本置きにスキップしたＹ導体１１Ｙの選択を行うようにしてもよい。また、指タッチ検出期間ＴＦの指近接検出機能時において、Ｙ導体選択回路２１２及び２１３を、１本置き、あるいは複数本置きにスキップした複数本ずつのＹ導体１１Ｙを選択するようにしてもよい。
＜ペン指示検出期間ＴＰの動作（第３の検出回路の動作）＞
ペン指示検出期間ＴＰの実行時には、制御信号生成回路２２０は、バンドパスフィルタ２２４の中心周波数を周波数ｆ２に切り替えるように制御する。そして、制御信号生成回路２２０は、Ｘ導体選択回路２１１を、Ｘ導体１２Ｘを順次に１本ずつ選択するように制御するとともに、Ｘ導体選択回路２１１で選択されたＸ導体１２Ｘを切替回路２１５を介して増幅回路２２２に接続するように切り替える。このとき、切替回路２１４はオフのままとされる。
この状態で、アクティブ静電ペン６がセンサ１００上で位置を指示すると、当該アクティブ静電ペン６からの周波数ｆ２の信号が、アクティブ静電ペン６により指示された位置のＸ導体１２ＸとＸ導体選択回路２１１を介してＡＤ変換回路２２６にてデジタルデータｆに変換されて制御回路２０４に供給される。制御回路２０４は、このデジタルデータｆと、Ｘ導体選択回路２１１での選択状態とから、アクティブ静電ペン６によりセンサ１００上で位置指示されたＸ導体１２Ｘの位置を検出し、アクティブ静電ペン６による指示位置のＸ座標として保持する。
次に、制御信号生成回路２２０は、切替回路２１５を、Ｙ導体選択回路２１３で選択された１本のＹ導体１１Ｙを増幅回路２２２に接続するように切り替える。そして、制御信号生成回路２２０は、Ｙ導体選択回路２１３を、Ｙ導体１１Ｙを順次に１本ずつ選択するように制御する。
すると、アクティブ静電ペン６からの周波数ｆ２の信号が、アクティブ静電ペン６により指示された位置のＹ導体１１ＹＹ導体選択回路２１３を介してＡＤ変換回路２２６にてデジタルデータｆに変換されて制御回路２０４に供給される。
制御回路２０４は、このデジタルデータｆと、Ｙ導体選択回路２１３での選択状態とから、アクティブ静電ペン６によりセンサ１００上で位置指示されたＹ導体１１Ｙの位置を検出し、アクティブ静電ペン６による指示位置のＹ座標として保持する。そして、制御回路２０４は、保持したＸ座標と、Ｙ座標とを、アクティブ静電ペン６による指示位置の座標値として出力する。
［第２の実施形態の効果］
この第２の実施形態においては、上述した第１の実施形態の作用効果と同様の作用効果が得られると共に、次のような効果が得られる。すなわち、この第２の実施形態においては、センサ信号処理回路２００Ａの構成は、指タッチ検出回路とペン指示検出回路との両方の機能を兼用する構成であって、制御信号生成回路２２０により、切替回路２１４，２１５の切替制御と、Ｘ導体選択回路２１１、Ｙ導体選択回路２１２，２１３の選択制御と、バンドパスフィルタ２２４の通過周波数帯域の切替制御とを行うことで、指タッチ検出期間ＴＦとペン指示検出期間ＴＰとを切り替えることができる。このように、この第２の実施形態においては、指タッチ検出回路とペン指示検出回路との両方の機能を兼用する構成であるので、センサ信号処理回路２００Ａの構成は簡単になるという効果を奏する。
［第３の実施形態］
図１３（Ａ）は、この発明の第３の実施形態のセンサ信号処理回路が適用された位置検出装置１Ｂを備えた電子機器２Ｂの外観を示すものであり、その表示画面２ＢＤの前面部には位置検出装置１Ｂを構成する位置検出センサ１００Ｂが配設されている。図１３（Ｂ）は、位置検出センサ１００Ｂの一例を示す図である。
図１３（Ａ）に示すように、この例の電子機器２Ｂにおいては、表示画面２ＢＤの下方に、表示画面２ＢＤの明るさやコントラストを調整するための操作ボタン７１，７２が設けられている。この例では、これらの操作ボタン７１，７２に対する指５などの指示体の近接状態や指示体によるタッチ操作は、位置検出センサ１００Ｂを通じて検出することできるようにされる構成とされている。
すなわち、この例の位置検出センサ１００Ｂのセンサ基板８は、表示画面２ＢＤの全体領域よりも大きく、表示画面２ＢＤの下方の操作ボタン７１，７２が設けられている部分にも亘る大きさとされている。そして、センサ基板８の内の表示画面２ＢＤの全体領域に対応する領域８ａには、前述した実施形態と同様に、複数の第１の導体１１Ｙ１、１１Ｙ２、…、１１Ｙｍからなる第１の導体群１１と、複数の第２の導体１２Ｘ１、１２Ｘ２、…、１２Ｘｎからなる第２の導体群１２とによるクロスポイント構成のセンサが形成されている。
そして、センサ基板８の、表示画像２ＢＤの下方の操作ボタン７１，７２に対応する領域７ｂには、ボタン操作検出用のセンサ部分が形成されている。そして、センサ基板８の、ボタン操作検出用のセンサ部分の領域７ｂの裏面には、横方向（Ｘ軸方向）に延在した１本の導体１３Ｙが形成されると共に、領域７ｂの表面には、縦方向（Ｙ軸方向）に延在した２本の導体１４Ｘａ及び１４Ｘｂが形成される。この場合に、図１３（Ｂ）に示すように、導体１３Ｙと導体１４Ｘａとの交点位置が、操作ボタン７１の中央位置の直下となるようにされると共に、導体１３Ｙと導体１４Ｘｂとの交点位置が、操作ボタン７２の中央位置の直下となるようにされる。
センサ基板８の領域８ａに形成されているクロスポイント構成のセンサは、上述した実施形態と全く同様の構成を備え、同様の処理動作をするので、ここでは、その説明を省略する。
この第３の実施形態においては、センサ基板８の領域８ｂに形成されている導体１３Ｙと導体１４Ｘａ及び１４Ｘｂとに対してボタン操作検出回路（図示は省略）が接続され、当該ボタン操作検出回路において、操作ボタン７１及び７２についての指示体の近接状態検出及び指示体によるタッチ検出ができるよう構成されている。
すなわち、ボタン操作検出回路は、導体１４Ｘａとグランドとの間での静電容量（自己容量）により、指５などの指示体による操作ボタン７１への近接状態を、上述の実施形態と同様にして検出し、また、導体１４Ｘｂとグランドとの間での静電容量（自己容量）により、指５などの指示体による操作ボタン７２への近接状態を、上述の実施形態と同様にして検出する。
そして、導体１４Ｘａとグランドとの間での静電容量（自己容量）あるいは導体１４Ｘｂとグランドとの間での静電容量（自己容量）の変化に基づく検出結果を所定の値と比較して、その比較結果により、指示体が位置検出センサ１００Ｂの表面から予め定めた距離よりも更に近接した位置になったことを検出すると、ボタン操作検出回路は、導体１３Ｙへの送信信号の供給を開始するようにする。そして、ボタン操作検出回路は、導体１３Ｙと導体１４Ｘａあるいは１４Ｘｂとの間の静電容量（相互容量）を通じた、前記交流信号の受信結果に基づいて、指示体による導体１３Ｙと導体１４Ｘａあるいは導体１３Ｙと導体１４Ｘｂとの交点に対するタッチ操作、すなわち、操作ボタン７１あるいは７２へのタッチ操作を検出するようにする。
以上のようなボタン操作検出回路による操作ボタン７１及び７２についての指示体の検出結果を用いることで、電子機器２Ｂにおいては、以下に説明するような機能を実現している。
すなわち、操作ボタン７１に対しては、この例では表示画面２ＢＤの明るさの調整が割り当てられ、操作ボタン７２に対しては、この例では表示画面２ＢＤに表示される画像のコントラストの調整が割り当てられている。
そして、例えば図１３（Ａ）において点線で示すように、例えば使用者の指５が操作ボタン７１に近接すると、電子機器２Ｂの制御部は、図１３（Ａ）に示すように、表示画面２ＢＤの下方に明るさ調整用表示部９を表示させるようにする。この明るさ調整用表示部９においては、図１３（Ａ）において塗り潰して示す明るさ調整用バー９ａの長さが、表示画面２ＢＤの明るさが明るく調整されるほど長くなるように表示制御される。
この例では、使用者が指５で操作ボタン７１に１または複数回タッチすると、そのタッチした回数に応じた分だけ、調整用バー９ａの長さが長くなるようにされる。すなわち、使用者による操作ボタン７１のタッチ回数により、画面の明るさの調整が可能となる。操作ボタン７２に対応するコントラストについても同様にして調整が可能である。
以上のようにして、第３の実施形態においては、指５などの指示体が操作ボタン７１または操作ボタン７２にホバリング状態で近接すると、当該指示体の近接が、導体１４Ｘａまたは１４Ｘｂとグランドとの間の静電容量（自己容量）の変化に基づいて検出され、その指示体の近接が検出された操作ボタン７１または操作ボタン７２に対応付けられた機能についての調整用表示が、表示画面２ＢＤに表示される。そして、更に指示体がそれら操作ボタン７１または７２に近接すると、この例では、導体１３Ｙに信号が供給されて、導体１３Ｙと導体１４Ｘａまたは１４Ｘｂとの間の静電容量（相互容量）を通じた信号を検出することで、操作ボタン７１または操作ボタン７２への指示体によるタッチが検出される。
この実施形態においては、操作ボタン７１，７２に対して割り当てられた機能のための表示情報（調整用表示部）は、操作ボタン７１，７２への指示体の近接状態により表示画面２ＢＤに表示され、不要なときには、非表示となる。したがって、表示画面２ＢＤを効率良く使用できる。そして、指示体による操作ボタン７１，７２へのタッチ操作により、その操作ボタン７１，７２に対して割り当てられた機能についての調整が可能となる。
以上のようにして、この第３の実施形態によれば、操作ボタンのそれぞれに対して１本ずつの導体を交差させたものを配設するという簡単な構成により、その交差させた導体の一方とグランドとの間の静電容量（自己容量）に基づいて操作ボタンに対する近接を検出すると共に、交差させた２本の導体の間の静電容量（相互容量）を通じた信号検出により、操作ボタン７１，７２に対するタッチを検出することができる。したがって、簡単な構成により、調整用表示部の表示と、その調整の実行が行えるという効果を奏する。
なお、図１３の例では、センサ基板８に、領域８ａに加えて領域８ｂを設けておき、その領域８ｂに、ボタン操作検出用のセンサ部分を形成するようにした。しかし、センサ基板８の領域８ｂのボタン操作検出用のセンサ部分は、別の基板に構成するようにしてもよい。
また、ボタン操作検出用のセンサ部分における操作ボタンの数は、上述の例のような２個に限られる訳ではなく、１個でも、また、３個以上であってもよいことは言うまでもない。
［その他の実施形態または変形例］
なお、センサ１００への指近接状態を検出するために導体とグランドとの間の静電容量（自己容量）の変化を検出する手法としては、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した方法に限られるものではなく、種々の手法を用いることができることは言うまでもない。
また、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態では、指タッチ検出期間ＴＦにおいてのみ、自己容量を測定し、その測定結果により指タッチ検出処理に切り替えるようにしたが、ペン指示検出期間ＴＰにおいても同様にして、センサ１００にアクティブ静電ペン６が近接した状態を検出するペン近接検出を行って、ペン近接検出の結果、センサ１００へのアクティブ静電ペン６の近接状態を検出したら、ペン指示位置の検出処理を実行するように構成してもよい。
また、上述の実施形態においては、指タッチ位置の検出は、指近接検出機能で指が近接したと認識された受信導体あるいはその周辺の受信導体と、全ての送信導体とで形成されるクロスポイントの静電容量（相互容量）に基づいて行うようにした。しかし、指タッチ位置の検出は、送信導体の全てに一斉に送信信号を供給すると共に、受信導体１２Ｘの全てにおいて同時に受信をするようにして、行うようにしてもよい。特に、例えば送信信号として拡散符号を使用する場合には、一斉送信及び一斉受信により、全エリアでのマルチタッチの検出ができる。
また、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態では、位置検出装置のセンサ信号処理回路２００及びセンサ信号処理回路２００Ａでは指タッチ検出回路２０２として、静電容量の変化に基づいて検出する指示体は、指としたが、指に限定される訳ではない。例えば、ペンの筐体を導体で構成した、いわゆるパッシブ静電ペンを指示体とすることもできることは言うまでもない。
なお、上述したこの発明の説明においては、自己容量の測定という文言を使用したが、この自己容量の測定の文言は、センサの第１の導体または第２の導体の自己容量Ｃｘそれ自体を求めることを目的とした処理を意味するものではないことは言うまでもない。
１…位置検出装置、２…電子機器、１１…第１の導体群、１２…第２の導体群、１１Ｙ…第１の導体、１２Ｘ…第２の導体、２０…送信部、３０…受信部、３１，３１０…信号処理回路、３１ａ，３１ｅ…スイッチ回路、３１ｂ…ゲート回路、３１ｃ…コンデンサ回路、３１ｄ…ＡＤＣ、２００，２００Ａ…センサ信号処理回路、２０４，２０４Ａ…制御回路

Claims (20)

  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の方向とは異なる第２の方向に配置された第２の導体とを備えたセンサに接続されるセンサ信号処理回路であって、
    前記複数の第１の導体に第１の信号を供給する信号供給回路と、
    前記第２の導体に接続され、前記センサに対する指示体の近接を検出するときと、前記センサに対する前記指示体が指示する位置を検出するときとに応じた制御がされる第１の信号検出回路と、
    前記第１の信号検出回路を制御することで前記第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づいて前記センサに対する指示体の近接を検出する制御を行うとともに、前記第１の信号検出回路から出力される前記第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づく検出結果を所定の値と比較した結果に基づいて前記信号供給回路を制御すると共に前記第１の信号検出回路を制御することで、前記第２の導体と前記信号供給回路から前記第１の信号が供給された前記複数の第１の導体とによって形成された交点での静電容量の変化に基づいて前記センサに対する前記指示体が指示する位置を検出する制御を行う制御回路を備えたセンサ信号処理回路。
  2. 前記第２の導体は複数であることを特徴とする請求項１に記載のセンサ処理回路。
  3. 前記制御回路は、前記信号供給回路から前記複数の第１の導体への前記第１の周波数の信号の供給を、前記複数の第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づいて前記第１の信号検出回路から出力される検出結果を所定の値と比較した結果に基づいて開始することを特徴とする請求項２に記載のセンサ信号処理回路。
  4. 前記複数の第２の導体を構成する導体のそれぞれに前記第１の信号検出回路が接続されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ処理回路。
  5. 前記制御回路は、前記複数の第２の導体を構成する導体のそれぞれに接続された前記第１の信号検出回路を選択的に制御することで指示体の近接を検出するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のセンサ処理回路。
  6. 前記制御回路は、第１の信号検出回路を同時に複数個選択する制御を行うことで指示体の近接を検出するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のセンサ処理回路。
  7. 前記制御回路は、前記複数の第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づいて前記第１の信号検出回路から出力される検出結果から前記指示体の近接を検出した第２の導体を特定する制御を行うとともに、前記特定された第２の導体と前記信号供給回路から前記第１の信号が供給された前記複数の第１の導体とによって形成された交点での静電容量の変化に基づいて前記センサに対する前記指示体が指示する位置を検出する制御を行うことを特徴とする請求項２に記載のセンサ信号処理回路。
  8. 前記複数の第２の導体を構成する導体を前記第１の信号検出回路に選択的に接続する導体選択回路が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ信号処理回路。
  9. 前記複数の第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づいて前記センサに対する指示体の近接を検出する制御を行うに際して、前記制御回路は前記導体選択回路を制御することで、前記複数の第２の導体を構成する複数の導体を同時に前記第１の信号検出回路に接続するようにしたことを特徴とする請求項８に記載のセンサ信号処理回路。
  10. 前記第１の信号検出回路から出力される検出結果に基づいて、前記指示体が前記センサ上で指示する位置を算出する位置算出回路を備えていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ信号処理回路。
  11. 前記指示体を検出する第１の検出期間と、ペン形状の筐体を備えるとともに前記筐体には第２の信号を生成する信号生成回路と前記信号生成回路を駆動する駆動源と、前記信号生成回路によって生成された信号を送出する、前記筐体のペン先側の所定の位置に配置された電極を備えたスタイラスを検出する第２の検出期間を備えており、前記制御回路は前記第１の検出期間と前記第２の検出期間を時分割的に切り替えることによって、前記指示体による位置指示と前記スタイラスによる位置指示とを実質的に同時に検出可能とした請求項２に記載のセンサ信号処理回路。
  12. 前記複数の第１の導体に接続される第２の信号検出回路を備えるとともに、前記制御回路は、前記センサに対する前記指示体の近接を検出する前記第1の検出期間から前記第２の検出期間への移行に対応して、前記複数の第１の導体に前記第２の信号検出回路を接続させる制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載のセンサ信号処理回路。
  13. 前記複数の第１の導体に接続される第２の信号検出回路を備えるとともに、前記制御回路は、前記信号供給回路及び前記第１の信号検出回路を制御することで前記複数の第２の導体と前記信号供給回路から前記第１の信号が供給された前記複数の第１の導体とによって形成された交点での静電容量の変化に基づいて前記センサに対する前記指示体が指示する位置を検出する前記第１の検出期間から前記第２の検出期間への移行に対応して、前記信号供給回路から前記複数の第１の導体への前記第１の信号の供給に替えて前記第１の導体に前記第２の信号検出回路を接続させる制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載のセンサ信号処理回路。
  14. 前記制御回路は、前記第１の信号検出回路及び前記第２の信号検出回路の少なくとも一方の信号検出回路から出力される検出結果に基づいた前記スタイラスによる位置指示の検出に対応して、前記第２の検出期間を前記第１の検出期間に対して相対的に長く設定するようにしたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のセンサ信号処理回路。
  15. 前記スタイラスの前記筐体は導電性を備えており、前記第１の信号検出回路は前記第１の検出期間において前記導電性を備えた前記スタイラスを前記指示体として検出可能であることを特徴とする請求項１１に記載のセンサ信号処理回路。
  16. 前記制御回路は、前記第１の検出期間と前記第２の検出期間にて検出された前記指示体と前記スタイラスについての検出結果が互いに類似していることを認識した場合には、所定の状態フラグを生成するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載のセンサ信号処理回路。
  17. 前記制御回路は、前記第１の検出期間と前記第２の検出期間にて検出された前記指示体と前記スタイラスについての検出結果が互いに類似していることを認識した場合には、前記第２の検出期間における前記検出結果を優先的に処理するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載のセンサ信号処理回路。
  18. 前記制御回路は、前記第１の信号検出回路の検出結果に基づいて前記指示体が指示する位置及び前記第１の信号検出回路及び前記第２の信号検出回路のそれぞれの検出結果に基づく前記スタイラスが指示する位置の少なくとも一方を算出可能な請求項１２に記載のセンサ信号処理回路と前記センサを備えて成る位置検出装置。
  19. 第１の方向に配置された複数の第１の導体と前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置された第２の導体とを備えたセンサに接続されるセンサ信号処理回路が備える制御回路が実行するセンサ信号処理方法であって、
    前記第２の導体に接続される第１の信号検出回路を制御することで、前記第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づいて前記センサに対する指示体の近接を検出するステップと、
    前記第２の導体を構成する導体とグランドとの間での静電容量の変化に基づいて前記第１の信号検出回路から出力される検出結果を所定の値と比較する比較ステップと、
    前記比較ステップの結果に基づいて、前記第１の導体に第１の信号を供給する信号供給回路を制御すると共に前記第１の信号検出回路を制御することで、前記第２の導体と前記信号供給回路から前記第１の信号が供給された前記第１の導体とによって形成された交点での静電容量の変化に基づいて前記センサに対する前記指示体が指示する位置を検出するステップと、
    を有するセンサ信号処理方法。
  20. 前記指示体を検出する第１の検出期間と、ペン形状の筐体を備えるとともに前記筐体には第２の信号を生成する信号生成回路と前記信号生成回路を駆動する駆動源と、前記信号生成回路によって生成された信号を送出する、前記筐体のペン先側の所定の位置に配置された電極を備えたスタイラスを検出する第２の検出期間を備えており、前記第１の検出期間と前記第２の検出期間を時分割的に切り替えるステップを備えることで、前記指示体による位置指示と前記スタイラスによる位置指示とを実質的に同時に検出可能とした請求項１９に記載のセンサ信号処理方法。
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