JP6489064B2 - 指示デバイス、読み取り方法、プログラム及びタッチセンサシステム - Google Patents

Description

本発明は、指示デバイス、読み取り方法、プログラム及びタッチセンサシステムに関する。

従来、複数の同時タッチ入力を検出可能にするタッチパネルとして、マトリクス状に配置されたセンサの電荷の変化を読み取る静電容量方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１３８４６９号公報

従来のタッチパネル技術では、人の指でタッチパネルにタッチすることが想定されており、フローティング導電材料などを用いた導電性パターンの読み取りは想定されていない。そこで、発明者は、フローティング導電材料などの導電性パターンを有する指示デバイスを用いて、この指示デバイスをタッチパネルの上に置くことを検討した。

しかしながら、フローティング導電材料に基づくタッチパネル側の静電容量の変化を検知する必要があるが、フローティング導電材料に基づく静電容量の変化量は小さいため、この変化量と、ノイズによる変化量とを識別することが困難である。また、ゴーストタッチ又はゴーストポイントを考慮すると、簡単な構成による指示デバイスは実現されていない。よって、簡単な構成により導電性パターンを有する指示デバイスを実現することは困難であった。

そこで、本発明は、簡単な構成であり、かつ、静電容量の変化を適切に検知することを可能とする新規なシステムを提供することを目的の一つとする。

本発明に係るタッチセンサシステムは、静電容量方式のタッチパネルに含まれる複数のドライブライン及び複数のセンスラインの複数の交差点のうち、２以上であり、かつ所定数以下の交差点を含む面積の電極を、少なくとも１つの面に１又は複数有する指示デバイスが、前記タッチパネルに載置されるとき、前記指示デバイス下の隣接する交差点において、前記電極に基づく静電容量の増加を、前記隣接する交差点を有するセンスラインを介して検知する検知部と、検知された静電容量の増加量と閾値とを比較する比較部と、閾値以上となる静電容量の増加量を有する交差点の位置に基づいて、前記電極から形成されるパターンを読み取る読取部と、を備える。

本発明によれば、簡単な構成であり、かつ、静電容量の変化を適切に検知することを可能とする新規なシステムを提供することができる。

実施形態におけるタッチセンサシステムの一例を示す概念図である。 実施形態におけるタッチパネルの一部平面構成例を模式的に示す図である。 （Ａ）は、静電容量方式のタッチセンサシステムの等価回路図であり、（Ｂ）は指タッチによる容量検知方式を説明するための等価回路図である。 （Ａ）は、ドライブラインに印加する駆動信号がロー電圧の場合を示す等価回路図であり、（Ｂ）はドライブラインに印加する駆動信号がハイ電圧の場合を示す等価回路図である。 電極の所定のサイズを説明するための図である。 電極のサイズに応じた静電容量Ｃの増加の一例を示す図である。 （Ａ）は、交差点（センサ）上に、指も指示デバイス２０も何も載置されていない場合を示し、（Ｂ）は、ノイズ内に正値のピークが現れる例を示し、（Ｃ）は、電極が読み取られる例を示し、（Ｄ）は、より具体的なデータの出力例１を示し、（Ｅ）は、より具体的なデータの出力例２を示す図である。 指示デバイスの上から指が触れる場合のデータの例を示す図である。 （Ａ）は、指示デバイスにおける導電性パターンの例１を示し、（Ａ）は、指示デバイスにおける導電性パターンの例２を示し、（Ａ）は、指示デバイスにおける導電性パターンの例３を示す図である。 導電性パターンのレイアウトの一例を示す図である。 円周上に配置された電極によるコード情報の一例を示す図である。 実施形態におけるタッチセンサシステムの全体構成の一例を示す図である。 図１２に示す制御部の機能構成の一例を示す図である。 図１３に示す生成部の機能構成の一例を示す図である。 実施形態における処理端末の機能構成の一例を示す図である。 指示デバイスの位置及び角度により、キャラクタが適切に表示される例を説明するための図である。 指示デバイスの固有ＩＤを認識する例を説明するための図である。 指示デバイスの認識と、タッチパネルとの連動を説明するための図である。 （Ａ）は、カード状の指示デバイスの一例を示し、（Ｂ）は、直方体状の指示デバイスの一例を示す図である。 実施形態における制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態における読取処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態におけるタッチ処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態における表示制御処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施例を組み合わせる等）して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。

［実施形態］
以下、本発明の実施形態におけるタッチセンサシステムを、図面を用いて説明する。

＜タッチセンサシステムの概要＞
図１は、実施形態におけるタッチセンサシステム１の一例を示す概念図である。図１に示す例において、タッチセンサシステム１は、タッチパネル１０を含み、このタッチパネル１０の画面に対向して、指示デバイス２０が載置される。なお、タッチセンサシステム１は、指示デバイス２０を含んでもよいし、別構成として含まなくてもよい。

指示デバイス２０は、タッチパネル１０の画面に対向して配置されうる、所定形状の導電性パターン（以下、単に「パターン」とも称す。）２２を有する。例えば、指示デバイス２０が、指などの指示体の位置入力操作を可能とするタッチセンサシステム１のタッチパネル１０の画面に対して接触され、又は近づけられることにより、タッチセンサシステム１は、後述の所定形状の導電性パターン２２を読み取ることができる。

導電性パターン２２は、１又は複数の電極の位置に基づき形成される。例えば、この電極は、導電性材料としてのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極が用いられたり、アルミニウムなどのベタ電極が用いられたりする。

なお、導電性パターン２２は、セキュリティの観点から、導電性材料として透明電極を用いて外部から容易に視認できないようにするとよい。また、導電性パターン２２の導電性材料として透明電極以外のものが用いられる場合は、導電性パターン２２の表面を不透明部材（樹脂等）にてコーティングするなどして外部から視認できないようにしてもよい。

また、導電性パターン２２は、タッチパネル１０の面からの平面視形状として、各電極を散在させることにより各種パターンが形成される。この導電性パターン２２の形状は、ユーザや指示デバイス２０を識別するための固有ＩＤ情報や、位置や角度を示す設置情報などのコード情報を表す。導電性パターン２２の形状の違いを用いて固有ＩＤ情報等を表すことで、タッチパネル１０のセンサから読み取る信号の変化により導電性パターン２２か否かの識別を行うことができる。

また、指示デバイス２０は、導電性パターン２２が形成される面側をタッチパネル１０のセンサ画面上に置くことが望ましい。これにより、タッチパネル１０のセンサ画面から見た形状が読み取られやすくなる。導電性パターン２２は、平面又は立体等の形ある部材としての指示デバイス２０の一面に配置されればよい。

次に、タッチパネル１０の一部平面の構成について説明する。図２は、タッチパネル１０の一部平面構成例を模式的に示す図である。図２に示す例では、静電容量方式のタッチパネル１０において、Ｙ方向に略平行に配置された複数のドライブラインＬ１１〜１４に駆動信号と呼ばれる交流信号が印加される。また、Ｘ方向に略平行に配置された複数のセンスラインＬ２１〜２４は、各ドライブラインと略直角に立体交差し、各交差点（各センサ）Ｐの電流信号波形の変化が検知される。つまり、各交差点Ｐのそれぞれの場所で静電容量Ｃの変化が検知される。

このとき、タッチパネル１０のセンサ面上に何も指示体（指と同等のものを含む）が置かれていないときと、指示体が置かれたときとでは、対応する交差点の電流信号波形が増減する。タッチセンサシステム１は、この波形の増減を読み取って、この変化量を静電容量Ｃの変化量とする。なお、ドライブラインＬ１１〜１４と、センスラインＬ２１〜２４とが反転されてもよく、駆動信号を印加するラインと、センシングするラインとが交互に入れ替えられてもよい。

（指タッチによる容量検知）
図３（Ａ）は、静電容量方式のタッチセンサシステム１の各交差点に対応する等価回路図である。図３（Ｂ）は、指タッチによる容量検知方式を説明するための等価回路図である。

図３（Ａ）に示す例では、静電容量方式のタッチセンサシステム１は、駆動電圧をドライブラインに印加し、センスラインで電流Ｉを検知し、その検知電流Ｉが変化（容量Ｃの変化）したかどうかでタッチ位置を読み取る。この場合、タッチパネル１０のセンサ面上にユーザの指が触れると、図３（Ｂ）に示すように、容量Ｃの両端に並列に容量Ｃ１及びＣ２を介して接地されたものとみなすことができる。

このタッチセンサシステム１のタッチパネル１０のセンサ面上に何も置かれていない状態に比較すると、図３（Ｂ）に示すように、ユーザの指などの指示体５がセンサ面上に置かれた状態では、タッチセンサシステム１は、容量Ｃの両端に容量Ｃ１及びＣ２を並列に介して接地される。そのため、指示体５が置かれていない状態に比べ、電流計Ａに流れる電流Ｉ２は、電流Ｉ１の分だけ電流Ｉよりも減少する。この電流の減少により静電容量Ｃも減少する。したがって、タッチセンサシステム１は、静電容量Ｃが減少した交差点の位置で指タッチがなされたものと判定することができる。

（指示デバイス１０のタッチによる容量検知）
図４は、静電容量方式のタッチセンサシステム１のタッチパネル１０のセンサ画面上の１か所の交差点（センサ）に指示デバイス２０を置いた状態の等価回路図である。図４（Ａ）は、ドライブラインに印加する駆動信号がロー電圧の場合を示す等価回路図である。図４（Ｂ）は、ドライブラインに印加する駆動信号がハイ電圧の場合を示す等価回路図である。

図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、静電容量方式のタッチセンサシステム１のタッチパネル１０上に、導電性パターン２２を有する指示デバイス２０が置かれた場合には、タッチセンサシステム１の駆動のドライブラインとセンスラインに並列に浮遊容量Ｃ３が挿入された状態と等価な回路になる。この状態で、ドライブラインへの交流の駆動信号がロー電圧からハイ電圧、ハイ電圧からロー電圧へと反転するときには、容量Ｃと浮遊容量Ｃ３の並列回路には電流が流れて、チャージされた容量Ｃ及び浮遊容量Ｃ３の電荷が指示デバイス２０側からタッチセンサシステム１側に流れたり、容量Ｃ及び浮遊容量Ｃ３にチャージするための電荷がタッチセンサシステム１側から指示デバイス側に流れたりする。このため、センスラインを介して電流計Ａに流れる電流が増加する。これにより静電容量が増加したと判断される。

すなわち、タッチパネル１０上を指でタッチする場合には、指側に電流が流れてセンシングされる電流Ｉは減少する。この電流の減少により静電容量Ｃも減少する。この現象を利用して、タッチセンサシステム１は、静電容量Ｃが減少した位置で指タッチが為されたものと判定する。

これに対し、指示デバイス２０の場合には、指示デバイス２０側から電流が流れて、センシングされる電流Ｉが増加する。これにより、タッチセンサシステム１は、静電容量が増加したと判定する。

このように、指でタッチパネル１０をタッチした場合は、交差点（センサ）における静電容量Ｃが減少方向に変化し、導電性パターン２２を有する指示デバイス２０がタッチパネル１０にタッチした場合には、交差点における静電容量Ｃが増加方向に変化する。

実施形態では、指示デバイス２０による静電容量Ｃの増加に着目する。指示デバイス２０に設けられる電極のサイズが検討される際、限られたスペースの中で電極のパターンが表すコード情報のバリエーションを増やすため、できるだけそのサイズを小さくする傾向にある。そのため、電極は、交差点１つを含み２つを含まない最小単位のサイズが用いられることが考えられる。

しかし、発明者は、電極を最小単位のサイズにするのではなく、最小単位よりも大きい所定サイズの電極を用いることで、通常は敬遠される隣接センサ間の干渉を用いて、センシングされる静電容量Ｃの変化量を大きくする。発明者は、この隣接センサ間の干渉による静電容量Ｃの変化量が増加する現象を用いることで、検知可能な程度の静電容量Ｃの値になることを見出した。

＜電極のサイズと静電容量の関係＞
次に、図５及び図６を用いて、実施形態で用いる所定サイズの電極において、その電極に対応する容量が好適に検知可能であることを説明する。図５は、電極の所定サイズを説明するための図である。図６は、電極のサイズに応じた静電容量Ｃの増加の一例を示す図である。

図５に示す電極Ｅ１０は、例えば、１つの交差点（センサ）Ｐ１１を含む程度の最小単位のサイズの電極を示す。図６（Ａ）は、図５に示す電極Ｅ１０の載置下に位置する交差点Ｐ１１の静電容量の変化を示す。図６（Ａ）に示すように、電極Ｅ１０側から電流が流れて、センシングされる電流が増加し、静電容量が増加するが、浮遊容量Ｃ３の量は小さいため、その増加量はわずかである。したがって、この増加量について、ホワイトノイズ等との区別を図ることは困難である。

次に、図５に示す電極Ｅ１２は、実施形態で用いる所定サイズの電極を示す。所定サイズとは、タッチパネル１０の交差点について、２以上であり、かつ、所定数以下の交差点を含むサイズをいう。所定数は、タッチパネルの性能により変動しうるが、例えば９である。また、所定サイズは、２×２以上３×３以下又は未満の交差点を含むサイズでもよい。２×２以上３×３以下の交差点を含むサイズとは、２×２、２×３、３×２、又は３×３の交差点に基づくサイズをいう。このサイズにすることにより、この電極Ｅ１０の載置下に位置する隣り合う交差点Ｐ２１及びＰ２２が、隣接センサ間の干渉により電流移動が生じ、これらの交差点Ｐ２１及びＰ２２に流れる電流が増加する現象が起きる（以下、「ブリッジ効果」とも称す。）。隣接センサ間の干渉とは、所定のセンサ上部の電極以外にも隣接するセンサ上部の電極との間に浮遊容量が生じ、この浮遊容量に起因してセンサに流れる電流が増加することをいう。また、浮遊容量の増加以外にもセンサに流れる電流が増加する要因として、ブリッジされたセンサ間でも電位差により電荷の交換が発生することが挙げられる。よって、発明者は、これらの交差点Ｐ２１及びＰ２２について、ノイズと区別できる程度に、静電容量Ｃの変化量が増えるため、タッチセンサシステム１は、この交差点Ｐ２１及びＰ２２の位置に電極Ｅ１２があることを読み取ることができることを見出した。

図６（Ｂ）は、図５に示す電極Ｅ１２の載置下に位置する交差点Ｐ２１及びＰ２２の静電容量の変化を示す。図６（Ｂ）に示すように、電極Ｅ１２側から電流が流れて交差点Ｐ２１及びＰ２２の静電容量Ｃが増加する。このとき、上述したように、隣り合う交差点Ｐ２１及びＰ２２はブリッジ効果により連結された状態となるため、お互いに流れる電流量が、図６（Ａ）に示す電流量よりも増える。よって、閾値Ｔｈ１が適切に設定されれば、タッチセンサシステム１は、この増加量を検知することができ、この交差点Ｐ２１及びＰ２２の位置に電極Ｅ１２があることを読み取ることができる。

最後に、図５に示す電極Ｅ１４は、実施形態で用いるには大きすぎるサイズの電極を示す。大きすぎるサイズとは、タッチパネル１０の交差点について、例えば５×５以上の交差点を含むサイズをいう。この電極Ｅ１４の載置下には、交差点Ｐ３１〜３５が位置し、これらの各交差点における静電容量Ｃの変化を図６（Ｃ）に示す。

図６（Ｃ）は、図５に示す電極Ｅ１４の載置下に位置する交差点Ｐ３１〜３５の静電容量の変化を示す。図６（Ｃ）に示すように、図５に示す電極Ｅ１４のサイズでは、中央の交差点Ｐ３３等において、静電容量の増加量が閾値Ｔｈ１を下回るため、タッチセンサシステム１は、適切に１つのパターンであることを認識することができない。これは、電極Ｅ１４の中央部分は、平面アンテナによる仮想接地と同様の効果が生じ、電流値が小さくなる方向へ打ち消されてしまうため、検知される電流値が小さくなり、交差点Ｐ３３等のセンサの感度が下がり、静電容量Ｃの変化を適切に検知することができないからである。

他方、電極Ｅ１４の端部の交差点Ｐ３１及びＰ３５は、上述したブリッジ効果により、静電容量Ｃの変化量が増えるため、閾値Ｔｈ１を超えて、タッチセンサシステム１に認識される。よって、電極Ｅ１４は、１つの電極Ｅ１４であるのに対し、タッチセンサシステム１では、２つ（交差点Ｐ３１とＰ３５）の位置で検知されてしまうため、適切なパターンの読み取りができなくなる。したがって、実施形態では、図６に示す閾値Ｔｈ１を用いて電極を検知するため、図５に示す電極Ｅ１４は、そのサイズが大きすぎて、タッチセンサシステム１は、適切に電極Ｅ１４を検知することができない。

＜タッチセンサシステム１で検知されるデータ例＞
次に、タッチセンサシステム１で検知されるデータ例を説明する。図７は、タッチセンサシステム１において検知されるデータの各例を説明するための図である。図７に示す例では、簡単のため、ホワイトノイズをプラスマイナス３０で表記する。また、図７に示す例では、電極のサイズ（面積）は既知であるため、そのサイズが電極の判定に用いられるとする。

（センサ上に何もない場合）
図７（Ａ）は、交差点（センサ）上に、指も指示デバイス２０も何も載置されていない場合を示す。図７（Ａ）に示すように、センサからは、微小のホワイトノイズが出力される。

（ノイズ内に正値のピークが現れる場合）
実施形態で用いる電極は、図５に示す電極Ｅ１２を用いて説明したように、所定サイズを有する。したがって、センサの値（以下、「データ」とも称す。）が、図６に示す閾値Ｔｈ１を単に超えるだけではなく、閾値を超えたデータ（以下、「ピーク」とも称す。）を含む隣接領域の面積も用いて指示デバイス２０の接触又は近接が認識される。隣接領域とは、ピークを検知したセンサの位置が隣り合っていれば、これらのセンサの位置を結合した領域をいう。タッチセンサシステム１は、センシングされる容量と閾値との比較、又は、隣接領域の面積の大きさを用いて、指示デバイス２０による接触又は近接を認識する。

図７（Ｂ）は、ノイズ内に正値のピークが現れる例を示す図である。図７（Ｂ）に示す例では、容量の閾値Ｔｈ１は３００とし、面積の閾値Ｔｈ２は４交差点から形成される領域の面積とする。面積について、タッチセンサシステム１は、閾値Ｔｈ１以上となる容量を示すセンサの位置が、２×２以上と認識してもよい。

図７（Ｂ）に示す例によれば、ピークが１点であり、隣接領域の面積は、最低４交差点から形成される大きさではないため、タッチセンサシステム１は、このピークについてノイズと認識する。

なお、面積については、下限と同様に、タッチセンサシステム１は、面積が大きすぎる場合についても外乱によるものとして排除する。電極のサイズ（コードサイズ）は既知であるため、上限及び下限ともに設定することができる。上限は、例えば３×３の交差点から形成される領域の面積である。

（電極が読み取られる場合）
図７（Ｃ）は、電極Ｅが読み取られる例を示す図である。図７（Ｃ）に示す例では、中央の２×２の領域に電極Ｅが置かれているとする。図７（Ｃ）に示すように、ピークが、２×２以上の隣接領域を有するため、タッチセンサシステム１は、この部分をパターンの一部の電極として読み取る。なお、タッチセンサシステム１は、ピークに属する出力データの重心位置を求めるなどして、電極の位置をより正確に読み取ることができる。

（より具体的なデータの出力例１）
図７（Ｄ）は、より具体的なデータの出力例１を示す図である。図７（Ｄ）に示す例では、中央の２×２の領域に電極Ｅが置かれているとする。この場合の具体的なデータの出力傾向としては、電極の外の周りの部分は、仮想接地の効果を受けて値が下がる。また、電極がわずかのみセンサ上に載っている、もしくは、電極がセンサ近傍（ドライブ回路の交流による輻射範囲内）にある場合、ブリッジ効果よりも仮想接地による影響の方が強くなるため、データの出力としては値が下がる方向になると考えられる。例えば、−１００の位置が外縁部にあたる。なお、直接、交差点（センサ）上に指示デバイス２０が置かれていなくても、近傍にあるだけで影響を受けることがある。

なお、指示デバイス２０の接地による影響が交差する四隅には、所謂ゴーストタッチ又はゴーストポイント（以下、「ゴースト」とも称す。）が現れる傾向がある。このゴーストについて、反応交点に現れることは良く知られている。また、指示デバイス２０の電極と交差点（センサ）の位置関係、又は重なり具合によっては、ピークも綺麗な２×２で現れるわけではなく、形状や大きさが異なることがありうる。そのため、上述したとおり、タッチセンサシステム１は、データの閾値判定と、隣接領域の面積判定とにより、ピーク検出を行う。これにより、電極の位置を適切に認識することができる。

（タッチパネル１０に載置された指示デバイス２０の上を手が触れる場合）
図７（Ｅ）は、より具体的なデータの出力例２を示す図である。図７（Ｅ）に示す例では、右から２及び３列目、上から３及び４行目の位置に電極Ｅを含む指示デバイス２０が置かれており、この位置を指示デバイス２０の上からユーザが手（例えば指）で触れるとする。このとき、人体による既存のタッチ反応（負値の領域としてセンシングされる反応）の中に、上述した電極の浮遊容量の影響により相対的に上に凸となる領域が現れる。これは、上から３又は４行目の値を信号配列した時に、全体的に下に凸なグラフの中に上に凸な領域が現れる、つまり、少なくとも極大値が１つあり、かつ、極小値の数＞極大値の数となる信号配列になる。なお、この条件は、手のタッチにより影響を受ける所定範囲内で判定される。この信号配列について図８を用いて説明する。また、センサは、手によるタッチの方が、電極の配置よりも広範囲に影響を受け、さらに、静電容量の変化は、手によるタッチの方が電極の配置よりもかなり大きい。よって、タッチセンサシステム１は、所定の負値以下の静電容量の変化量の中で、所定の増加量がある交差点（センサ）が有る場合、その交差点に基づく位置を、指示デバイスの上からの手によるタッチと判定してもよい。

図８は、指示デバイス２０の上から手が触れる場合のデータの例を示す図である。例えば、図８に示す静電容量Ｃの値（データ）は、図７（Ｅ）に示す上から３行目のデータを示す。図８に示す交差点Ｐ４１の位置は、図７（Ｅ）に示す上から３行目、右から２列目のデータの位置を表す。図８に示すように、指示デバイス２０の上に手が触れる場合、少なくとも極大値が１つあり、かつ、極小値の数＞極大値の数の条件を満たすグラフとなる。

これにより、手による静電容量の変化は凹、電極による静電容量の変化は凸となる性質を用いて、導電性パターン２２用の検知フィルタＡと、手などによるタッチ用の検知フィルタＢの２種類のフィルタを使い分けることで、タッチセンサシステム１は、コード入力とタッチ入力とを独立して検出することができる。検知フィルタＡは、通常のタッチセンサとは逆方向の正のピークを求める。検知フィルタＢは、通常のタッチセンサと同じように負のピークを求める。なお、導電性パターン２２を直接人間が触れてしまうと、導電性パターン２２と人間とが導通してしまい、一体化してしまうため、人間が導電性パターン２２を直接触れられないような「隙間」や「基材の厚み」などの絶縁部材を指示デバイス２０に設けるとよい。

なお、電極の形状は、所謂ゴーストの出現や重心を求めることを考慮して、指示デバイス２０の回転等によらずに安定的に位置検出を行うため、円状のものが好適である。

＜導電性パターン２２の例＞
次に、上述した電極を複数有する導電性パターン２２の例について説明する。図９（Ａ）は、指示デバイスにおける導電性パターン２２の例１を示す図である。図９（Ａ）に示す例では、指示デバイス２０Ａは、長方形等の矩形形状をしており、導電性パターン２２は、円状の電極Ｅが複数貼られたパターンから構成される。

図９（Ｂ）は、指示デバイスにおける導電性パターン２２の例２を示す図である。図９（Ｂ）に示す例では、指示デバイス２０Ｂは、正方形等の矩形形状をしており、導電性パターン２２は、円状の電極Ｅが複数貼られたパターンから構成される。

図９（Ｃ）は、指示デバイスにおける導電性パターン２２の例３を示す図である。図９（Ｃ）に示す例では、指示デバイス２０Ｃは、円状の形状をしており、導電性パターン２２は、円状の電極Ｅが複数貼られたパターンから構成される。

上述したような導電性パターン２２を用いることで、所定サイズの各電極は、ブリッジ効果により、隣接するセンサへの電流の流れ込みが発生し、静電容量の変化量が増えて、ノイズと区別して検知しやすくなる。よって、導電性パターン２２を適切に読み取り、タッチセンサシステム１は、コード情報を適切に認識することができる。また、実施形態における導電性パターン２２を用いることで、簡単な構成であり、かつ、静電容量の変化を適切に検知することを可能とする新規な指示デバイスを提供することができる。

＜パターンの形状＞
上述した電極を用いても、コードの認識が安定しないレイアウトがありうる。この理由として、同一のドライブライン／センスライン上に複数の電極が並ぶと、端部にいくほど感度が落ちるということが発明者の実験により分かっている。これは、人体のような大きい容量のものなら問題ないが、浮遊容量の場合は容量が小さいため、このレイアウトによる悪影響を受けてしまう。そこで、レイアウトを調整して、多数の電極が同一のライン上及び直交するライン上に並ばないようにする。

図１０は、導電性パターン２２のレイアウトの一例を示す図である。図１０（Ａ）は、レイアウト１を示す図である。図１０（Ａ）に示す指示デバイス２０Ｄは、正方形型であり、各電極は、同一ライン及び直交するラインに並ぶ数が一定数以下になるよう配置する。これにより、ドライブライン／センスライン上に電極が並ぶようにデバイス２０Ｄを載置したとしても、必要な感度が確保されるためコード認識が安定することが確認されている。

図１０（Ｂ）は、導電性パターン２２のレイアウト２を示す図である。指示デバイス２０Ｅは、円型であり、各電極は、円周上に配置されることで、各ラインに電極が分散されるため、同一ライン及び直交するラインには最大で２つしか並ばない。これにより、コード認識が安定することが確認されている。なお、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すレイアウトでは、各電極は、円周上に配置される。

上述したように、導電性パターン２２を平面的に設けることができるため、薄型のカード状の指示デバイス２０に導電性パターン２２を形成することができる。

＜コード情報の例＞
次に、導電性パターン２２により表されるコード情報について説明する。図１１は、円周上に配置された電極によるコード情報の一例を示す図である。

電極Ｅ２１〜２３は、指示デバイス２０の位置（ｘ，ｙ）と向き（角度：θ）を認識するためのものである。電極Ｅ２１〜２３から形成される三角形の位置や向きに基づき、指示デバイス２０の位置や向きが判定されうる。

また、電極Ｅ３１は、パリティチェック用のビットである。電極Ｅ４１〜４６は、ＩＤ用のビットである。このＩＤ用のビットを用いて、指示デバイス２０のＩＤや、ユーザのＩＤなどを表すことができる。

＜タッチセンサシステムの全体構成例＞
図１２は、実施形態におけるタッチセンサシステム１の全体構成の一例を示す図である。図１２に示す例では、タッチセンサシステム１は、タッチパネル１０を含む表示装置２と、制御部６を含む制御基板４と、処理端末８とを備える。タッチパネル１０は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などで制御基板４に接続される。制御部６は、制御基板４を介して接続された接続ケーブルを用いて、処理端末８に接続される。処理端末８は、表示装置２に接続される。

表示装置２は、画像表示用の表示画面を有し、表示画面上にはタッチパネル１０が設けられる。表示装置２は、例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ及び電解放出ディスプレイなどの他に、表示画面上に表示されるものであればいずれのものを用いてもよい。

タッチパネル１０は、タッチパネル面に沿って互いに平行に設けられると共に、それぞれにドライブ信号が与えられる複数のドライブラインを有し、さらに、複数のドライブラインと交差するようにタッチパネル面に沿って互いに平行に設けられた複数のセンスラインとを有している。「交差」とは、立体交差を示し、垂直交差及びそれ以外の角度による交差を含む。

このタッチパネル１０は、接触又は近接する指示体（指やタッチペン）や、指示デバイス２０による静電容量の変化に応じた出力信号を出力する。複数のセンスラインからの複数の出力信号は、ドライブラインが駆動されることにより、タッチパネル面内のドライブラインとセンスラインの交差点やその近傍部分を介して出力される信号である。

タッチパネル面内に、指や指示デバイス２０が接触又は近接していればセンスラインからの信号が変化する。すなわち、このセンスラインで得られた信号が、指示検出領域（タッチパネルの領域）に対する接触又は近接の有無を示す２次元状の指示検出領域の位置座標（ｘ，ｙ）と、指や指示デバイス２０による静電容量の情報（ｗ）を示す３次元座標情報を示す信号となる。静電容量の情報（ｗ）のＷ値が小さくなるほど、静電容量値を示す信号レベルは小さくなる。

この点、上述したとおり、指がタッチパネルに接触又は近接（指示デバイス２０の上から接触又は近接する場合も含む）する場合、静電容量の情報（ｗ）のＷ値は負値になる。他方、指示デバイス２０に接触又は近接する場合、静電容量の情報（ｗ）のＷ値は正値になる。タッチセンサシステム１は、上述したとおり、導電性パターン２２用のフィルタと、指などによるタッチ用のフィルタの２種類のフィルタを使い分けることで、コード入力とタッチ入力を独立して検出することができる。

制御部６は、例えばプロセッサなどであり、各ドライブラインを駆動すると共に、各センスラインからの信号を処理してタッチパネル面内における指示デバイス２０等の接触位置（導電性パターンの検出領域）を検出する。

処理端末８は、例えばパーソナルコンピュータなどであり、接続ケーブルを介して制御部６を制御するとともに、制御部６で検知した指示デバイス２０の位置座標（ｘ，ｙ）及び静電容量の情報（ｗ）に基づいて、表示装置２の表示画面上に表示される画像を表示制御可能とする。

また、タッチセンサシステム１に接続された処理端末 ８は、クラウドサービスのようにサーバ側に備えられてもよく、タッチセンサシステム１自体に処理端末８の機能を持たせて表示を制御することも可能である。

≪制御部６の構成≫
図１３は、図１２に示す制御部６の機能構成の一例を示す図である。図１３に示す例では、制御部６は、駆動部１０２、増幅部１０４、信号取得部１０６、変換部１０８、処理部１１０、設定部１１２、及び生成部１１４を含む。駆動部１０２は、ドライブラインに順次印加して駆動する。

増幅部１０４は、複数のセンスラインから出力される複数の出力信号をそれぞれ増幅し、増幅した各出力信号を出力する。

信号取得部１０６は、増幅部１０４により増幅された各出力信号を取得して時分割によりアナログ信号を出力する。

変換部１０８は、信号取得部１０６により出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号を出力する。

処理部１１０は、変換部１０８により変換されたデジタル信号に基づいて、タッチパネル１０の面（検出面）内における静電容量の変化量の分布を求め、この分布を出力する。

設定部１１２は、タッチパネル１０の面内における指等の接触位置を示す位置情報（ｘ，ｙ）や導電性パターンの検出領域の位置情報（ｘ，ｙ）を検出する際に用いる容量の閾値Ｔｈ１や面積の閾値Ｔｈ２などを事前に設定する。

生成部１１４は、処理部１１０が求めた静電容量の変化の分布に対して、各閾値に基づき、指等の接触位置を示す位置情報や、指示デバイス２０の導電性パターン２２の位置情報を生成する。

図１４は、図１３に示す生成部１１４の機能構成の一例を示す図である。図１４に示す生成部１１４は、検知部１１４２、比較部１１４４、読取部１１４６、及び判定部１１４８を含む。

検知部１１４２は、タッチパネル１０に含まれる複数のドライブライン及び複数のセンスラインの複数の交差点のうち、例えば２×２以上かつ３×３未満（２×２、２×３、又は３×２）の交差点を含む面積の電極を１又は複数有する指示デバイス２０下に位置する交差点において、電極に基づく静電容量の変化を、交差点を有するセンスラインを介して検知する。検知部１１４２は、例えば、処理部１１０から取得した静電容量の変化量の分布から、各交差点における静電容量の変化を検知する。

比較部１１４４は、検知部１１４２により検知された静電容量の変化量と閾値とを比較する。例えば、比較部１１４４は、静電容量Ｃが増加する場合に、その増加した静電容量の変化量と閾値Ｔｈ１とを比較する。

読取部１１４６は、比較の結果、閾値Ｔｈ１以上となる静電容量の変化量を有する交差点に基づいて、１又は複数の電極から形成されるパターンを読み取る。例えば、読取部１１４６は、閾値Ｔｈ１以上となる１又は複数の電極の位置に基づいて、導電性パターン２２を読み取る。これにより、簡便な構成により、導電性パターン２２を適切に読み取ることができる。

判定部１１４８は、指示デバイス２０周辺に位置する複数のセンスラインにおいて検知される静電容量の変化量に対して、所定の負値以下の中で、所定の増加量を有する交差点があるか否かを判定する。また、判定部１１４８は、指示デバイス２０下の複数のセンスラインにおいて検知される静電容量の変化量を表す２次元分布において、少なくとも極大値が１つ、かつ、極小値の数＞極大値の数となる領域があるか否かを判定する。例えば、判定部１１４８は、図８に示すような、全体的に下に凸（凹形状）なグラフの中に上に凸の領域を含むか否かを判定する。

判定部１１４８は、判定結果が肯定である（所定の負値以下の中に所定の増加量を示すセンサがある、又は少なくとも極大値が１つ、かつ、極小値の数＞極大値の数となる領域がある）場合、この極大値に基づく位置をユーザがタッチしていると判定してもよい。これにより、指示デバイス２０の上をユーザが指でタッチする場合も、検出することが可能になる。また、タッチパネル１０上における指のタッチは、公知の技術を用いて静電容量の変化量が負値であり、かつ所定の閾値以下であれば、指によるタッチを検知することができる。

また、比較部１１４４は、閾値以上となる静電容量の変化量を有する交差点が隣接する場合に、この隣接する交差点を連結した領域のサイズに基づいて、電極のパターンを読み取ってもよい。これにより、ノイズなどを除去することができ、より適切に導電性パターン２２を読み取ることができる。

≪処理端末８の構成≫
次に、処理端末８の機能構成について説明する。図１５は、実施形態における処理端末８の機能構成の一例を示す図である。図１５に示す処理端末８は、パターン取得部２０２、コード認識部２０４、表示制御部２０６、及び操作制御部２０８を含む。なお、処理端末８の各部は、プロセッサやワークメモリとしてのＲＡＭなどにより実装されうる。

パターン取得部２０２は、制御基板４の制御部６により出力された導電性パターン２２を取得し、取得した導電性パターン２２を出力する。

コード認識部２０４は、パターン取得部２０２から取得した導電性パターン２２に基づいてコード情報を認識する。コード認識部２０４は、各種パターンとそのパターンに対応するコード情報の対応テーブル等を予め保持しておく。コード認識部２０４は、取得した導電性パターンと、対応テーブルのパターンとを照合し、照合の結果、一致したパターンに対応するコード情報を認識する。

また、コード認識部２０４は、導電性パターン２２により、指示デバイス２０の位置及び向き（角度）を認識する。コード認識部２０４は、認識した情報を表示制御部２０６に出力する。なお、コード情報は、指示デバイス２０の固有ＩＤ、位置、及び角度を含んでもよい。

表示制御部２０６は、コード認識部２０４により認識されたコード情報に基づいて、表示装置２の表示画面に対する表示制御を行う。例えば、表示制御部２０６は、コード情報と表示情報とを関連付けて保持しておき、取得したコード情報に対応する表示情報を、指示デバイス２０の接触位置に関連する位置に表示するよう制御する。

より具体的には、表示制御部２０６は、コード情報に対応するキャラクタを、指示デバイス２０の位置と向きに基づいて、指示デバイス２０内に表示するよう制御する。このとき、導電性パターン２２は、ＩＴＯなどの透明電極が用いられ、指示デバイス２０も、透明デバイスが用いられるとよい。

また、表示制御部２０６は、指示デバイス２０の位置に基づいて、操作メニューや操作ボタン等を表示画面上に表示するよう制御する。また、指示デバイス２０上からのタッチが検知可能であるため、表示制御部２０６は、指示デバイスの領域内に操作ボタン等を表示するよう制御してもよい。

操作制御部２０８は、タッチパネル１０における、ユーザの指などのタッチ等に基づく操作制御を行う。例えば、操作制御部２０８は、指示デバイス２０に関連する操作メニューや操作ボタンが操作された場合に、その操作に対応する制御を行う。例えば、ゲーム等において、操作制御部２０８は、操作ボタンに基づくゲームの進行を制御したりする。

また、表示制御部２０６は、操作制御部２０８による操作制御に基づいて表示画面に表示される表示物の制御を行う。例えば、表示制御部２０６は、表示画面にゲームの実行画面を表示し、タッチパネル１０を介して表示される操作ボタンの押下に基づき、ゲームの実行画面を制御する。

＜ゲームの具体例＞
次に、上述したタッチセンサシステム１を用いたゲームについて、図１６〜１８を用いて説明する。ここでは、表示画面にはサッカーのフィールドが表示され、指示デバイス２０の領域内にはキャラクタが表示されるとする。また、指示デバイス２０は透明部材又は透過部材であり、導電性パターンもＩＴＯなどの透明電極により形成されるとする。ここで、「透明」及び「透過」とは、その部材を通して先のものが視認できる透過具合も含む。

図１６は、指示デバイス２０の位置及び角度により、キャラクタが適切に表示される例を説明するための図である。図１６に示す例では、コード認識部２０４により、認識される指示デバイス２０の位置及び角度並びに固有ＩＤに基づいて、表示制御部２０６により、タッチパネル１０の指示デバイス２０が配置される領域近傍に、指示デバイス２０に対して相対的に固定された向きに、固有ＩＤに対応するキャラクタを表示することができる。例えば、指示デバイス２０の向きが変更されても、表示されるキャラクタは、その向きの変更に追随して、指示デバイス２０内に表示される。

また、表示制御部２０６は、タッチパネル１０上に複数の指示デバイス２０が置かれた場合であっても、各指示デバイス２０内に、その指示デバイスのＩＤ等に対応する所定のキャラクタを表示することができる。

図１７は、指示デバイス２０の固有ＩＤを認識する例を説明するための図である。まず、コード認識部２０４は、認識された導電性パターン２２の形状に基づいて、コード情報を取得する。コード情報は、例えば、指示デバイス２０の固有ＩＤとする。これにより、コード認識部２０４は、指示デバイス２０ごとに、固有ＩＤを取得することができる。

図１７に示す例では、タッチパネル１０の指示デバイス２０が配置される領域内に、各指示デバイス２０に対応する固有ＩＤ（１０１〜１０３）が表示されている。実際は、表示制御部２０６は、表示画面上に、この固有ＩＤに対応するキャラクタを、指示デバイス２０の載置位置に表示するよう制御することができる（例えば図１６参照）。

図１８は、指示デバイス２０の認識と、タッチパネル２０との連動を説明するための図である。実施形態におけるタッチセンサシステム１は、指示デバイス２０によるコード入力とともに、指などによるタッチ入力も可能である。そのため、図１８に示すように、表示制御部２０６は、指示デバイス２０の位置及び角度に基づいて、指示デバイス２０の位置に関する領域に操作メニューＭ１０や、操作ボタンＢ１０を表示してもよい。図１８に示す例では、表示された操作メニューＭ１０や操作ボタンＢ１０の操作がタッチパネル１０を用いて検知され、その検知内容に応じた表示制御が表示制御部２０６により行われる。

これにより、実施形態では、透過しない指示デバイス２０と比べて、指示デバイス２０の領域内にキャラクタなどの表示物を表示することができ、指示デバイス２０により表示内容が妨げられないため、表示画面を全面的に用いることができる。

特に、表示制御部２０６は、タッチパネル１０に載置された指示デバイス２０の導電性パターン２２の下に、少なくとも表示物を表示することができる点が有益である。これにより、ユーザは、透明の導電性パターン２２を介して表示画面に表示された表示物を視認することができる。

また、指示デバイス２０の固有ＩＤに対応するキャラクタを、ゲームの進行に応じて表示を変えたりすることも可能である。例えば、固有ＩＤに対応付けてゲームのステータス情報などを関連付けておくことで、表示制御部２０６は、このステータス情報に応じてキャラクタの表示を変更することができる。

また、指示デバイス２０が透明ではなく、ユーザが指示デバイス２０下に表示された表示物を視認できなくても、指示デバイス２０の位置が検出されているため、表示制御部２０６は、指示デバイス２０の下に表示される表示物を指示デバイス２０の位置に関連付けて表示することなども可能である。また、表示制御部２０６は、表示される移動物が指示デバイス２０の下を通る経路を予測される場合、移動物が指示デバイス２０の領域を迂回するように表示制御することもできる。

他の例として、実施形態におけるタッチセンサシステム１をパズル表示などにも適用することができる。例えば、表示制御部２０６は、タッチパネル１０に置かれた指示デバイス２０の下の領域にパズルのピースを表示し、複数の指示デバイス２０の位置と向きとを合わせ、タッチパネル１０上に並べて置くことで１つの絵柄になるようにすることができる。

このとき、同じ指示デバイス２０であっても、その固有ＩＤに対応付ける絵柄を変更することにより、ユーザは異なる完成絵柄のパズルを楽しむことができる。

＜指示デバイスの形状例＞
次に、指示デバイス２０の形状例を説明する。図１９は、実施形態に用いられる指示デバイス２０の形状例を示す図である。図１９（Ａ）は、カード状の指示デバイス２０の一例を示す図である。図１９（Ａ）に示す例では、指示デバイス２０のＺ方向の正の面（外側面）に透明電極Ｅのパターンが設けられる。また、指示デバイス２０のＺ方向の負の面（内側面）にも透明電極Ｅのパターンが設けられてもよい。

図１９（Ｂ）は、直方体状の指示デバイス２０の一例を示す図である。図１９（Ｂ）に示す例では、指示デバイス２０のＺ方向の正の面（外側面）に透明電極Ｅのパターンが設けられる。なお、この外側面をタッチパネル１０に対向するように載置するとき、直方体の内部にハーフミラーやハーフプリズムを使用し、指示デバイス２０の下に表示された表示物が、指示デバイス１０内又は上に表示物（例えばキャラクタ）が浮かびあがる（結像される）ようにしてもよい。

また、この直方体の内部に多面的にハーフミラーやハーフプリズムを設けることで、３６０度の各方向から立体的に見える表示物を表示するようにすることができる。その際、表示制御部１０６は、直方体の指示デバイス２０内部の各面の下の領域に、それぞれに応じた表示物を表示するようにする。例えば、キャラクタの前面、右側面、背面、左側面などをそれぞれの面のハーフミラーやハーフプリズムに合わせて表示される位置に表示制御する。

なお、指示デバイス２０として、他にも円柱や円錐、多角柱や多角錐、ぬいぐるみや人形などでもよい。

＜動作＞
次に、実施形態におけるタッチセンサシステム１の動作について説明する。図２０は、実施形態における制御部６の処理の一例を示すフローチャートである。図２０に示すステップＳ１０２で、制御部６は、タッチパネル１０の各交差点（各センサ）における静電容量の変化を検知する。

ステップＳ１０４で、制御部６は、指示デバイス２０の導電性パターン２２の読取処理を行う。この読取処理は、図２１を用いて後述する。

ステップＳ１０６で、制御部６は、指などによるタッチを判定する処理を行う。このタッチ処理は、図２２を用いて後述する。

このように、実施形態において、パターンの読取処理とタッチ処理とを別のアルゴリズムで実装できるため、それぞれの処理対する閾値等を適切に設定でき、よって、それぞれの処理を適切に実行することができる。

図２１は、実施形態における読取処理の一例を示すフローチャートである。図２１に示すステップＳ２０２では、比較部１１４４は、検知部１１４２により検知された或るセンサの静電容量の変化量が閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する。変化量が閾値Ｔｈ１以上であれば（ステップＳ２０２−ＹＥＳ）、処理はステップＳ２０４に進み、変化量が閾値Ｔｈ１未満であれば（ステップＳ２０２−ＮＯ）、処理はステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０４で、生成部１１４は、閾値Ｔｈ１以上となるセンサの位置（以下、この位置を「特定位置」とも称す。）を特定する。

ステップＳ２０６で、生成部１１４は、タッチパネル１０の全領域のセンサを処理したか否かを判定する。全領域のセンサが処理されていれば（ステップＳ２０６−ＹＥＳ）、処理はステップＳ２０８に進み、全領域のセンサが処理されていなければ（ステップＳ２０６−ＮＯ）、処理はステップＳ２０２に戻り、別のセンサによる静電容量の変化においてステップＳ２０２の処理が行われる。

ステップＳ２０８で、比較部１１４４は、或る特定位置を取得する。

ステップＳ２１０で、比較部１１４４は、取得した特定位置の隣接位置も他の特定位置であるか否かを判定する。隣接位置が特定位置であれば（ステップＳ２１０−ＹＥＳ）、処理はステップＳ２１２に進み、隣接位置が特定位置でなければ（ステップＳ２１０−ＮＯ）、処理はステップＳ２１８に進む。

ステップＳ２１２で、比較部１１４４は、或る特定位置と隣接位置とを連結した領域にする。

ステップＳ２１４で、比較部１１４４は、連結領域のサイズが閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。閾値Ｔｈ２は、２×２の交差点から形成される領域である。連結領域のサイズが閾値Ｔｈ２以上であれば（ステップＳ２１４−ＹＥＳ）、処理はステップＳ２１６に進み、連結領域のサイズが閾値Ｔｈ２未満であれば（ステップＳ２１４−ＮＯ）、処理はステップＳ２１８に進む。なお、電極のサイズは既知であるため、連結領域のサイズの上限が設定されていてもよい。

ステップＳ２１６で、読取部１１４６は、この連結領域に関する位置を、導電性パターンを形成する個別の電極の位置として読み取る。

ステップＳ２１８で、生成部１１４は、全ての特定位置で処理をしたか否かを判定する。全特定位置で処理が行われれば（ステップＳ２１８−ＹＥＳ）、処理が終了し、全特定位置で処理が行われていなければ（ステップＳ２１８−ＮＯ）、他の特定位置が取得されるようステップＳ２０８に戻る。

これにより、通常のタッチセンサとは逆方向の正のピークを求めることにより、導電性パターンを形成する電極の位置を適切に読み取ることができる。読み取られた電極の位置は、処理端末８に送信される。

図２２は、実施形態におけるタッチ処理の一例を示すフローチャートである。図２２に示すステップＳ３０２で、判定部１１４８は、静電容量の変化量で表される２次元分布において、少なくとも極大値が１つ、かつ、極小値の数＞極大値の数とある領域があるか否かを判定する。判定結果が肯定であれば（ステップＳ３０２−ＹＥＳ）、処理はステップＳ３０４に進み、判定結果が否定であれば（ステップＳ３０２−ＮＯ）、処理は終了する。なお、判定部１１４８は、静電容量の変化量に対し、所定の負値の中で所定の増加量がある交差点があるか否かを判定してもよい。

ステップＳ３０４で、判定部１１４８は、判定結果が肯定の領域が所定サイズ内であるか否かを判定する。例えば、所定サイズは、指示デバイス２０のサイズに基づいて決定される。判定結果が肯定であれば（ステップＳ３０４−ＹＥＳ）、処理はステップＳ３０６に進み、判定結果が否定であれば（ステップＳ３０４−ＮＯ）、処理は終了する。

ステップＳ３０６で、判定部１１４８は、指示デバイス２０上のタッチと判定する。これにより、従来困難であった、指示デバイス２０上のタッチを検知することが可能になる。なお、タッチパネル１０上のタッチは公知の技術を用いて検知可能である。

図２３は、実施形態における表示制御処理の一例を示すフローチャートである。図２３に示すステップＳ４０２で、処理端末８のパターン取得部２０２は、導電性パターン２２を取得する。

ステップＳ４０４で、コード認識部２０４は、導電性パターンの位置及び形状に基づき、指示デバイス２０の位置及び角度、固有ＩＤなどを特定する。

ステップＳ４０６で、表示制御部２０６は、特定された固有ＩＤに対応する画像（表示物）を決定する。

ステップＳ４０８で、表示制御部２０６は、決定した画像を、特定された位置及び角度に基づいて、指示デバイス２０の下などの関連する領域に表示するよう制御する。

これにより、指示デバイス２０により読み取られた導電性パターン２２に基づき、表示画面上の表示を制御することができる。また、上述したように、表示制御部２０６は、操作メニューなどを表示し、その操作内容に基づいて表示を制御することもできる。

なお、図２０〜２３で説明した処理のフローに含まれる各処理ステップは、処理内容に矛盾が生じない範囲で、任意に順番を変更して又は並列に実行することができるとともに、各処理ステップ間に他のステップを追加してもよい。また、便宜上１ステップとして記載されているステップは、複数ステップに分けて実行することができる一方、便宜上複数ステップに分けて記載されているものは、１ステップとして把握することができる。

以上、本願の開示する技術の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記例に限定されるものではない。

例えば、上述した実施例は、相互容量方式のタッチパネルについて説明したが、自己容量方式のタッチパネルにおいても、上述した指示デバイスを適用することが可能である。自己容量方式のタッチパネルでは、人体タッチにより静電容量は増加する方向に働く。しかし、人体タッチとフローティングとでは、その増加量について大きな差があるため、閾値Ｔｈ１を適切に設定することで、その違いを区別することが可能である。したがって、自己容量方式のタッチパネルであっても、上述した指示デバイスによるタッチ認識が可能になる。

なお、本発明において、「部」や「手段」、「装置」、「システム」とは、単に物理的手段を意味するものではなく、その「部」や「手段」、「装置」、「システム」が有する機能をソフトウェアによって実現する場合も含む。また、１つの「部」や「手段」、「装置」、「システム」が有する機能が２つ以上の物理的手段や装置により実現されても、２つ以上の「部」や「手段」、「装置」、「システム」の機能が１つの物理的手段や装置により実現されても良い。

１ タッチセンサシステム
２ 表示装置
４ 制御基板
６ 制御部
８ 処理端末
１０ タッチパネル
２０ 指示デバイス
２２ 導電性パターン
１１４ 生成部
２０２ パターン取得部
２０４ コード認識部
２０６ 表示制御部
２０８ 操作制御部
１１４２ 検知部
１１４４ 比較部
１１４６ 読取部
１１４８ 判定部

Claims (7)

1. 静電容量方式のタッチパネルに含まれる複数のドライブライン及び複数のセンスラインの複数の交差点のうち、２以上であり、かつ所定数以下の交差点を含む面積の電極を、少なくとも１つの面に１又は複数有する指示デバイスが、前記タッチパネルに載置されるとき、前記指示デバイス下の隣接する交差点において、前記電極に基づく静電容量の変化を、前記隣接する交差点を有するセンスラインを介して検知する検知部と、
   検知された静電容量の変化量と閾値とを比較する比較部と、
   前記閾値を超えた静電容量の変化量を有する交差点の位置に基づいて、前記電極から形成されるパターンを読み取る読取部であって、前記閾値を超えた静電容量の変化量を有する交差点が隣接する場合に、当該隣接する交差点を連結した領域のサイズに基づいて、前記パターンを読み取る、読取部と、
   を備えるタッチセンサシステム。
2. 前記指示デバイス周辺に位置する複数のセンスラインにおいて検知される静電容量の変化量に対して、所定の変化量閾値を超える領域の中で、前記所定の変化量閾値を超える場合の極性とは異なる極性を有し、かつ所定の変化量を有する交差点があるか否かを判定し、
   判定結果が肯定である場合、前記所定の変化量を有する交差点に基づく位置をユーザがタッチしていると判定する判定部をさらに備える、請求項１に記載のタッチセンサシステム。
3. タッチセンサシステムにおける読み取り方法であって、
   静電容量方式のタッチパネルに含まれる複数のドライブライン及び複数のセンスラインの複数の交差点のうち、２以上であり、かつ所定数以内の交差点を含む面積の電極を少なくとも１つの面に１又は複数有する指示デバイスが、前記タッチパネルに載置されるとき、前記指示デバイス下の隣接する交差点において、前記電極に基づく静電容量の変化を、前記隣接する交差点を有するセンスラインを介して検知し、
   検知された静電容量の変化量と閾値とを比較し、
   前記閾値を超えた静電容量の変化量を有する交差点の位置に基づいて、前記電極から形成されるパターンを読み取る処理であって、前記閾値を超えた静電容量の変化量を有する交差点が隣接する場合に、当該隣接する交差点を連結した領域のサイズに基づいて、前記パターンを読み取る、読み取り方法。
4. コンピュータに、
   静電容量方式のタッチパネルに含まれる複数のドライブライン及び複数のセンスラインの複数の交差点のうち、２以上であり、かつ所定数以下の交差点を含む面積の電極を少なくとも１つの面に１又は複数有する指示デバイスが、前記タッチパネルに載置されるとき、前記指示デバイス下の隣接する交差点において、前記電極に基づく静電容量の変化を、前記隣接する交差点を有するセンスラインを介して検知し、
   検知された静電容量の変化量と閾値とを比較し、
   前記閾値を超えた静電容量の変化量を有する交差点の位置に基づいて、前記電極から形成されるパターンを読み取る処理であって、前記閾値を超えた静電容量の変化量を有する交差点が隣接する場合に、当該隣接する交差点を連結した領域のサイズに基づいて、前記パターンを読み取る、処理を実行させるプログラム。
5. 複数のドライブライン及び複数のセンスラインを含む静電容量方式のタッチパネルが読み取り可能な１以上の面を有する指示デバイスが、前記タッチパネルに載置されるとき、前記指示デバイス下の隣接する交差点において、前記指示デバイスの面に設けられる電極に基づく静電容量の変化を、前記隣接する交差点を有するセンスラインを介して検知する検知部と、
   検知された静電容量の変化量と閾値とを比較する比較部と、
   前記閾値を超えた静電容量の変化量を有する交差点の位置に基づいて、前記電極から形成されるパターンを読み取る読取部であって、前記閾値を超えた静電容量の変化量を有する交差点が隣接する場合に、当該隣接する交差点を連結した領域のサイズに基づいて、前記パターンを読み取る、読取部と、
   を備えるタッチセンサシステムにおいて用いられる指示デバイスであって、
   前記面に設けられ、前記タッチパネルに含まれる複数のドライブライン及び複数のセンスラインの複数の交差点のうち、２以上であり、かつ所定数以下の交差点を含む面積の前記電極を１又は複数有する、指示デバイス。
6. 前記電極の形状は、円状である、請求項５に記載の指示デバイス。
7. 複数の前記電極は、所定半径の円周上に配置される、請求項５又は６に記載の指示デバイス。

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