JP6554013B2

JP6554013B2 - 入力装置、入力装置の制御方法、入力装置を備える電子機器、電子機器の制御方法、プログラムおよび記憶媒体

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Publication number: JP6554013B2
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Description

本発明は入力装置等に関する。

スマートフォンやデジタルカメラの入力装置として静電容量方式のタッチパネルが普及している。静電容量方式では、列方向に配置された複数の列電極と行方向に配置された複数の行電極との間の静電容量に基づき、指等がタッチしている座標が特定される。タッチパネルにおいて端部に配置された電極に対する指等の接触面積は、タッチパネルの中央付近に配置された電極に対する指等の接触面積よりも小さくなる。これは、指の一部はタッチパネルに触れているものの、残りの部分はタッチパネルからはみ出してしまうためである。したがって、端部に配置された電極についてのタッチ検出の精度が低下しやすい。特許文献１によれば、カレントミラー回路によりタッチパネルの検出信号を増幅することで、タッチ検出の精度を向上することが提案されている。

特開２０１０−２９４９号公報

タッチパネルは液晶パネルなどの表示装置に対して積層されることが多い。したがって液晶パネルを駆動するための駆動信号などのノイズが、タッチパネルのカレントミラー回路によって増幅されてしまい、タッチ検出の精度が低下しうる。そこで、本発明は、タッチパネルの端部付近に対するタッチについても精度よく検出することを目的とする。

本発明によれば、
複数の列電極と、前記複数の列電極に交差するように配置された複数の行電極とを有するタッチパネルセンサーと、
前記複数の列電極および前記複数の行電極のうち前記タッチパネルセンサーの外周部に配置された列電極および行電極である複数の外周電極のそれぞれについて自己容量測定を実行する第一測定手段と、
前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えているかどうかを判定する判定手段と、
前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、前記複数の列電極と前記複数の行電極とが交差することで形成されている複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を、前記自己容量測定の測定結果に基づき推定される導体物の位置に近い交点の積算回数が多くなり、前記導体物の位置から遠い交点の積算回数が少なくなるように設定し、前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれもが前記閾値を超えていない場合、前記複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を同一の値に設定する設定手段と、
前記設定手段により前記複数の交点のそれぞれに設定された積算回数に応じて前記複数の交点のそれぞれについて相互容量測定を実行する第二測定手段と、
前記第二測定手段により実行された前記相互容量測定の測定結果に基づき前記導体物の座標を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする入力装置が提供される。

本発明によればタッチパネルの端部付近に対するタッチについても精度よく検出することが可能となる。

入力装置の構成を示すブロック図静電容量式のタッチパネルセンサーを示す分解図電極と交点の配置を示す図自己容量測定により測定された外周電極についての静電容量の変化量を示す図座標決定処理を示すフローチャート相互容量測定における積算回数と測定結果の積算値との関係を示す図エリア処理の一例を示す図電子機器の一例を示す図

＜タッチパネルの構成＞
図１ないし図３を用いて入力装置１００の構成の一例を説明する。タッチパネルドライバー１０１は入力装置１００の駆動と座標の算出とを実行する。タッチパネルドライバー１０１はＡＳＩＣ（特定用途集積回路）により構成されてもよいし、図１に示すようにＣＰＵ１２０、ＲＯＭ１２１およびＲＡＭ１２２などにより構成されてもよい。ＣＰＵ１２０はＲＯＭ１２１に記憶されている制御プログラムを実行することで測定部１０６、座標決定部１０８、設定部１３０および判定部１１１などとして機能する。タッチパネルコントローラ１０５は静電容量式のタッチパネルセンサー１０２の制御を行う制御ユニットである。タッチパネルセンサー１０２は指などの導体物１０３との間に静電容量１０４を発生させるセンサーである。図２が示すようにタッチパネルセンサー１０２はＸセンサー２０１、ガラス２０３、Ｙセンサー２０２および保護フィルム２０４を積層することで形成されうる。なお、積層構造はこれに限定されることはない。たとえば、Ｘセンサー２０１とＹセンサー２０２との間の透明部材が省略され、保護フィルム２０４がガラスなどに変更されてもよい。Ｘセンサー２０１はＸ方向に並んだ複数の列電極（Ｘ電極）を有している。Ｙセンサー２０２はＹ方向に並んだ複数の行電極（Ｙ電極）を有している。

図１が示すように、列電極と行電極とは交差（例：直交）するように配置されている。列電極と行電極とが直交する部分は交点と呼ばれ、座標の基準となる。導体物１０３によるタッチパネルセンサー１０２の接触ないしは近接を検出する方法としては自己容量測定と相互容量測定とがある。自己容量測定ではタッチパネルコントローラ１０５がＸセンサー２０１における各列電極に対して順番に駆動信号を供給し、各列電極の静電容量を検出する。同様に、タッチパネルコントローラ１０５は、Ｙセンサー２０２における各行電極に対して順番に駆動信号を供給し、各行電極の静電容量を検出する。つまり、各電極ごとに静電容量（自己容量）が測定される。なお、各電極の一端から駆動信号（駆動電流）が供給され、各電極の他端に生じる電圧が測定され、この測定された電圧が静電容量に換算される。さらに、換算された静電容量と、導体物１０３によるタッチパネルセンサー１０２の接触ないしは近接していないときのデフォルトの静電容量との差分が変化量として求められてもよい。タッチパネルドライバー１０１は静電容量の変化量の大きな列電極と行電極との交点の座標を導体物１０３による接触ないしは近接がなされた位置の座標として決定する。あるいは、タッチパネルドライバー１０１は静電容量の変化量を用いてＸ方向の重心１０９とＹ方向の重心１０９とを求めることで、導体物１０３による接触ないしは近接がなされた位置の座標を決定してもよい。相互容量測定ではタッチパネルコントローラ１０５は、Ｘセンサー２０１またはＹセンサー２０２の一方のみをスキャンして行き、そのときの交点の静電容量の変化量を検出することで、タッチされた位置の座標を決定する。

図１においてタッチパネルセンサー１０２の上側には各行電極の静電容量１０４がグラフとして示され、タッチパネルセンサー１０２の右側には各列電極の静電容量１０４がグラフとして示されている。これらのグラフの縦軸は静電容量を示し、横軸は電極の位置を示している。

測定部１０６はタッチパネルコントローラ１０５と協働してタッチパネルセンサー１０２の静電容量を測定するユニットである。自己容量測定部１６１は、複数の外周電極のそれぞれについて自己容量測定を実行するユニットである。外周電極とは、複数の列電極および複数の行電極のうち、タッチパネルセンサー１０２の外周部に配置された列電極および行電極のことである。たとえば、Ｘセンサー２０１が列電極Ｘ１ないしＸｎから構成され、Ｙセンサー２０２が行電極Ｙ１ないしＹｍから構成されている場合、最外周の電極は列電極Ｘ１、Ｘｎ、行電極Ｙ１、Ｙｍである。相互容量測定部１６２は、複数の交点のそれぞれに相互容量測定を実行するユニットである。なお、自己容量と比較して相互容量は微量であるため、相互容量測定部１６２は複数回の測定を実行し、測定結果を積算する。積算回数は設定部１３０によって設定される。

判定部１１１は自己容量測定の測定結果に基づき外周電極へのタッチ（接触ないし近接）の有無を判定したり、相互容量測定の測定結果に基づきタッチパネルセンサー１０２のいずれかの電極へのタッチの有無を判定したりするユニットである。判定部１１１は、たとえば、ある電極について静電容量１０４が検出閾値１０７を超えていれば、その電極についてタッチがあったと判定する。また、判定部１１１はある電極について静電容量１０４が検出閾値１０７を超えていなければ、その電極についてタッチがないと判定する。

座標決定部１０８は、各列電極の静電容量１０４と各行電極の静電容量１０４とのそれぞれについて重心１０９を算出し、Ｘセンサー２０１の重心１０９とＹセンサー２０２の重心１０９とをタッチ位置の座標として決定する。タッチパネルセンサー１０２の電極配置が二次元以上の場合、軸（ディメンション）毎に重心１０９が算出される。

設定部１３０は、各交点に適用される積算回数を設定するユニットである。変更部１１０は各交点の積算回数を変更するユニットである。とりわけ、相互容量測定では各交点の静電容量の変化量が複数回数にわたって測定され、測定結果が積算される。自己容量測定に基づき推定されたタッチ位置が外周電極の近傍であれば、変更部１１０は、タッチ位置から各交点までの距離に概ね比例して各交点の相互容量の積算回数を設定する。一方で、自己容量測定に基づき推定されたタッチ位置が外周電極の近傍でなければ、変更部１１０は、各交点の相互容量の積算回数を同一の回数（初期値）に設定する。このように、積算回数を可変とすることでタッチパネルセンサー１０２の端部付近における交点に対するタッチ検出の精度が向上する。エリア処理部１１２は、自己容量測定によって推定されたタッチ位置に応じて各交点を複数のエリア（領域）分類する。変更部１１０はエリア処理部１１２により分類されたエリアしたがって各エリアに属する交点の積算回数を設定する。つまり、同一のエリアに属している複数の交点には同一の積算回数が適用される。

図３を用いてタッチパネルセンサー１０２の交点について説明する。電極配置領域３００はタッチパネルセンサー１０２においてＸセンサー２０１とＹセンサー２０２とが配置されている領域である。Ｘセンサー２０１およびＹセンサー２０２では、タッチパネルセンサー１０２の大きさに応じて必要な静電容量１０４が得られるように、電極パッドの形状と電極の本数とが選択されている。本実施例ではＸセンサー２０１は７本の列電極Ｘ１ないしＸ７から構成されており、Ｙセンサー２０２は９本の行電極Ｙ１ないしＹ９から構成されている。図３が示すように、本実施例では６３個の交点Ｃ１１〜Ｃ９７が設けられている。ここでは、列電極Ｘｉと行電極Ｙｊの交点をＣｊｉと表現している。ｉとｊは電極の番号を示すインデックスである。タッチパネルコントローラ１０５は測定部１０６に自己容量測定を指示されると行電極Ｙ１〜Ｙ９、列電極Ｘ１〜Ｘ７のそれぞれについて静電容量１０４を測定する。また、タッチパネルコントローラ１０５は測定部１０６により相互容量測定を指示されると交点Ｃ１１〜Ｃ９７のそれぞれについて静電容量の変化量を測定する。タッチパネルコントローラ１０５における測定結果は電圧の情報であるため、測定部１０６において電圧から静電容量に換算される。

図４を用いて導体物１０３が外周電極へタッチし場合における自己容量測定による静電容量の変化量について説明する。導体物１０３は、図４に示すように、外周電極である行電極Ｙ１と列電極Ｘ７とにそれぞれ接触ないしは近接している。なお、導体物１０３はタッチパネルセンサー１０２の端部に位置しているため、導体物１０３一部のみがタッチパネルセンサー１０２に接触し、他の部分はタッチパネルセンサー１０２の外部に位置している。これは、静電容量の減少につながる。

タッチパネルドライバー１０１は自己容量測定を実行することで、タッチパネルセンサー１０２の外周部に配置された列電極Ｘ１、Ｘ７、行電極Ｙ１、Ｙ９のそれぞれの静電容量を測定する。これらの測定結果は図４において静電容量４０２、４０３、４０４、４０５として示されている。

自己容量測定では一つの電極のみで静電容量を測定することが可能である。そのため、導体物１０３の全体が電極配置領域３００に含まれていなくても、列電極Ｘ７の静電容量４０３と行電極Ｙ１の静電容量４０５には導体物１０３の存在を示す容量変化が表れる。

たとえば、判定部１１１は、静電容量４０５が検出閾値１０７を超えているため、導体物１０３が外周電極に接触または近接していると判定する。なお、判定部１１１は、静電容量４０２、４０３、４０４、４０５のうちで列電極Ｘ７の静電容量４０３の変化量が最も大きいことから、導体物１０３が列電極Ｘ７の線上に接していると推定してもよい。このような自己容量測定に基づくタッチ位置の推定は座標決定部１０８または設定部１３０が実行してもよい。次に、行電極Ｙ１の静電容量４０５にも有意な容量変化あることから、判定部１１１は、導体物１０３が行電極Ｙ１の近傍に存在すると推定する。ただし、行電極Ｙ１の静電容量４０５の変化量が検出閾値１０７よりも少ないため、判定部１１１は、導体物１０３がタッチパネルセンサー１０２の外部に位置しているか、行電極Ｙ２側に位置していると推定する。列電極Ｘ１の静電容量４０２と行電極Ｙ９の静電容量４０４には有意な変化が発生していないため、判定部１１１は、導体物１０３が列電極Ｘ１と行電極Ｙ９には接していないと推定する。

これら推定結果を総合し、判定部１１１は、交点Ｃ１７近傍を導体物１０３の位置の第１候補に決定する。また、判定部１１１は、交点Ｃ１７の隣接交点Ｃ１６、Ｃ２６、Ｃ２７と、列電極Ｘ７と係る交点Ｃ２７、Ｃ３７、・・・、Ｃ８７、Ｃ９７近傍を第２候補に決定する。また、判定部１１１は、行電極Ｙ１に係る交点Ｃ１１、Ｃ１２、・・・、Ｃ１５を第３候補に決定する。

＜フローチャート＞
図５を用いてタッチ位置の座標決定処理を説明する。なお、ＣＰＵ１２０は、ＲＯＭ１２１に記憶されている制御プログラムをＲＡＭ１２２に展開して実行することで、各種の手段として機能する。

Ｓ５０１で自己容量測定部１６１はタッチパネルセンサー１０２の外周部に配置された電極Ｘ１、Ｘ７、Ｙ１、Ｙ９それぞれの静電容量４０２〜４０５を自己容量測定により測定する。静電容量４０２〜４０５は、たとえば、タッチパネルセンサー１０２に導体物１０３が接触も近接もしてない状態で測定された静電容量と測定された静電容量との差分（変化量）であってもよい。

Ｓ５０２で判定部１１１は、静電容量４０２〜４０５の測定結果に基づいて、外周電極へのタッチが有るかどうかを判定する。たとえば、静電容量４０２〜４０５のいずれかが所定の検出閾値（タッチ閾値）を超えていれば、判定部１１１は、外周電極へのタッチが有ると判定する。一方で、静電容量４０２〜４０５のいずれもが所定の検出閾値を超えていなければ、判定部１１１は、外周電極へのタッチが無いと判定する。外周電極へのタッチがあった場合には、タッチパネルドライバー１０１はＳ５０３に進む。

Ｓ５０３で設定部１３０は各交点Ｃ１１〜Ｃ９７の積算回数を可変設定する。たとえば、エリア処理部１１２は外周電極についての自己容量測定の結果に基づき導体物１０３の近傍エリアを決定する。変更部１１０は、近傍エリアに属している各交点の積算回数を相対的に多く設定し、導体物１０３から遠隔にあるエリアに属している交点の積算回数を相対的に少なく設定する。ただし、全交点の積算回数の合計値は常に一定に維持されてもよい。これにより、全交点の相互容量測定に要する測定時間を一定に維持することが可能となる。相互容量測定に要する測定時間が長くなると、ユーザがタッチを行ってから座標が確定するまでの時間も長くなるため、ユーザはタッチに対する応答が遅くなったように感じるであろう。よって、各交点の積算回数は個別に増減されるものの全交点の積算回数の合計値は一定に維持されるため、ユーザビリティを損なうことなく、外周部でのタッチの検出精度を向上させることが可能となろう。全交点の積算回数の合計値は常に一定に維持することはオプションにすぎない。

Ｓ５０２で外周電極へのタッチが検出されなかった場合、タッチパネルドライバー１０１はＳ５０４に進む。Ｓ５０４で設定部１３０は全交点に対して同一の積算回数（初期値）を設定する。この積算回数は、たとえば、タッチパネルセンサー１０２の感度などに応じて入力装置１００の設計時に設定される初期値である。

Ｓ５０５で相互容量測定部１６２はタッチパネルコントローラ１０５を通じて相互容量測定を実行する。たとえば、相互容量測定部１６２は設定部１３０により各交点Ｃ１１〜Ｃ９７に設定された積算回数に応じてすべての交点Ｃ１１〜Ｃ９７について相互容量測定を実行する。自己容量測定に基づく導体物１０３の推定位置が外周電極の近傍であれば可変設定された積算回数が適用される。導体物１０３の推定位置が外周電極の近傍でなければ一律の積算回数が適用される。

Ｓ５０６で判定部１１１は各交点Ｃ１１〜Ｃ９７で測定された静電容量の変化量に基づき何らかの導体物１０３がタッチパネルセンサー１０２にタッチしているかどうかを判定する。たとえば、判定部１１１は各交点Ｃ１１〜Ｃ９７で測定された静電容量の変化量のうちいずれかが検出閾値１０７を超えているかどうかを判定する。各交点Ｃ１１〜Ｃ９７で測定された静電容量の変化量のうち一つでも検出閾値１０７を超えていれば、判定部１１１は「タッチ有り」と判定し、Ｓ５０７に進む。一方で、各交点Ｃ１１〜Ｃ９７で測定された静電容量の変化量のうちいずれもが検出閾値１０７を超えていなければ、判定部１１１は「タッチ無し」と判定し、Ｓ５０７をスキップする。

Ｓ５０７で座標決定部１０８はタッチの検出された近傍の交点の静電容量の変化量に基づき座標を算出する。たとえば、図１を用いて説明したように、Ｘセンサー２０１の静電容量の変化量の重心１０９と、Ｙセンサー２０２の静電容量の変化量の重心１０９とを算出することで座標を決定する。タッチパネルドライバー１０１はタッチが検出されたことを示す信号（タッチオン信号）と、算出された座標（タッチ位置データ）を外部に出力する。

＜効果＞
図６（ａ）は比較例における積算回数と静電容量の変化量との関係を示している。なお、比較例は、自己容量測定に基づく導体物１０３のタッチ位置の推定を実行しないものであるため、各交点の積算回数が常に一律に設定されている。図６（ｂ）は本実施例における積算回数と静電容量の変化量との関係を示している。図６（ａ）、図６（ｂ）において、６０１は自己容量測定の実行タイミングを示している。６０２は相互容量測定の実行タイミングを示している。６０３は自己容量測定により測定された静電容量の変化量を示している。６０４は相互容量測定により測定された静電容量の変化量を示している。

図６（ａ）が示すように、比較例の入力装置では列電極Ｘ７と行電極Ｙ１に導体物１０３がタッチしていたとしても、交点Ｃ１７の静電容量の変化量が検出閾値１０７を超えない。これは、各交点の積算回数を一律にしているためである。また、このような状況は、タッチパネルセンサー１０２に対する導体物１０３の接触面積が少ないときに発生しやすい。したがって、比較例では、タッチパネルセンサー１０２の外周部におけるタッチの検出精度が低い。

それに対して、図６（ｂ）に示すように、本実施例に係る入力装置１００では、外周部の交点についての積算回数を相対的に多く設定するため、外周部の交点近傍に対する導体物１０３のタッチの検出精度が向上する。また、入力装置１００では、タッチパネルセンサー１０２の全面にわたって一様のタッチ検出精度を実現しやすくなる。

＜エリアの分割（分類）方法＞
図７はエリア処理部１１２によるエリアの分割方法の一例を示している。変更部１１０は自己容量測定に基づき推定された導体物１０３のタッチ位置から各交点までの距離に応じて積算回数を設定してもよい。また、エリア処理部１１２は導体物１０３の候補位置から各交点までの距離や外周電極の静電容量の変化量に基づきタッチパネルセンサー１０２の全面を複数のエリアに分割してもよい。この場合、変更部１１０は、エリア処理部１１２により分割されたエリアごとに積算回数を増減させる。

図７によれば、エリア処理部１１２は、導体物１０３が存在しうる第一エリア７０１として、交点Ｃ１７近傍のエリアを決定する。第一エリア７０１は、基本的に、交点を一つだけ含むエリアである。エリア処理部１１２は第二エリア７０２として交点Ｃ１７に隣接する交点Ｃ１６、Ｃ２６、Ｃ２７を含むエリアを決定する。なお、本実施例では、列電極Ｘ７についての静電容量７０５の変化量が顕著に大きいため（閾値を超えているため）、エリア処理部１１２は列電極Ｘ７と係る交点Ｃ２７、Ｃ３７、・・・、Ｃ８７、Ｃ９７も第二エリア７０２に分類する。エリア処理部１１２は、交点Ｃ１７が行電極Ｙ１の一部であるため、行電極Ｙ１に係る交点Ｃ１１、Ｃ１２、・・・、Ｃ１５などを含むエリアを第三エリア７０３に決定する。なお、第三エリア７０３には、第二エリア７０２に隣接している交点Ｃ３６、・・・、Ｃ９６や交点Ｃ２５なども分類される。第四エリア７０４には残りの交点が分類される。

変更部１１０は、導体物１０３に近い第一エリア７０１から積算回数を多く設定し、最も遠隔に位置する第四エリア７０４では積算回数を一番少なく設定する。なお、全交点の積算回数の合計値が一定値に制限されてもよい。これは座標決定時間を一定に維持する上で必要となる制限にすぎない。

＜電子機器の一例＞
図８は入力装置１００を備えた電子機器８００を示している。電子機器８００の一例はデジタルスチルカメラである。操作部８０１は、表示装置８０３の上に入力装置１００のタッチパネルセンサー１０２が積層されて形成されている。電子機器８００の筐体内には上述したタッチパネルドライバー１０１やタッチパネルコントローラ１０５に加え、電子機器８００のメイン制御部８０２などが設けられている。メイン制御部８０２は表示装置８０３に被写体を撮像して得られた画像を表示させる（ライブビュー）。ユーザは、操作部８０１のタッチパネルセンサー１０２上であって、ピントを合わせたい被写体が表示されている部分を触れる。メイン制御部８０２は、入力装置１００からユーザの指が触れた位置の座標を取得し、指の座標に応じた処理を実行する実行手段として機能する。たとえば、メイン制御部８０２は、取得した座標に位置する被写体像のコントラストが大きくなるようにフォーカス制御を実行する。本実施例の入力装置１００を電子機器８００に適用することで、タッチパネルセンサー１０２の全面にわたり精度よくユーザによる指のタッチを検知できるようになる。

なお、電子機器８００はスマートフォンなどコンピュータであってもよい。たとえば、入力装置１００が接続または組み込まれた電子機器８００のメイン制御部に入力装置１００からタッチオン信号とタッチ位置データが通知される。この通知に応じて、入力装置１００が組み込まれた電子機器８００のメイン制御部は、導体物１０３がタッチパネルセンサー１０２にタッチしたことに伴う所定の機能を実行する。たとえば、タッチされた位置にタッチアイコンが表示されていれば、メイン制御部はタッチアイコンの機能を実行する。たとえば特定のアプリケーションソフトを起動する機能が割り当てられたタッチアイコンがタッチされた場合、メイン制御部は特定のアプリケーションソフトを起動する。このように、導体物１０３の近傍と遠隔とで積算回数を異ならしめることで、外周部でのタッチの検出精度が向上する。

＜まとめ＞
図１ないし図３などを用いて説明したようにタッチパネルセンサー１０２は、複数の列電極と、複数の列電極に交差するように配置された複数の行電極とを有するタッチパネルセンサーの一例である。自己容量測定部１６１は複数の列電極および複数の行電極のうちタッチパネルセンサー１０２の外周部に配置された列電極および行電極である複数の外周電極のそれぞれについて自己容量測定を実行する第一測定手段の一例である。判定部１１１は自己容量測定により測定された複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えているかどうかを判定する判定手段の一例である。なお、自己容量測定により測定された複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合は、外周電極に対して導体物１０３が接触ないしは近接している可能性が高い。よって、設定部１３０は、複数の列電極と複数の行電極とが交差することで形成されている複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を可変設定する。上述したように、設定部１３０は、複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を、自己容量測定の測定結果に基づき推定される導体物１０３の位置に近い交点の積算回数が多くなり、導体物１０３の位置から遠い交点の積算回数が少なくなるように、設定する。一方、自己容量測定により測定された複数の外周電極の測定結果のいずれもが閾値を超えていない場合、外周電極に対して導体物１０３が接触ないしは近接している可能性が低い。よって、設定部１３０は、複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を同一の値に設定する。相互容量測定部１６２は設定部１３０により複数の交点のそれぞれに設定された積算回数に応じて複数の交点のそれぞれについて相互容量測定を実行する第二測定手段の一例である。座標決定部１０８は相互容量測定部１６２により実行された相互容量測定の測定結果に基づき導体物１０３の座標を決定する決定手段の一例である。このように、本実施例によればタッチパネルセンサー１０２の端部付近に対するタッチについても精度よく検出することが可能となる。

設定部１３０は、自己容量測定部１６１により測定された複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、推定位置から複数の交点のそれぞれまでの距離に応じて複数の交点のそれぞれの積算回数を設定してもよい。推定位置とは自己容量測定の測定結果に基づき推定される導体物の位置のことである。実際の導体物１０３の位置は、経験上、自己容量測定の測定結果に基づく推定位置に近い。よって、推定位置に近い交点ほど積算回数を多くすることで、外周電極付近のタッチであっても相互容量測定によって精度よく検出することが可能となる。

設定部１３０は各交点ごとの重みに基づいて各交点の積算回数を決定してもよい。たとえば、設定部１３０の変更部１１０は、導体物１０３の推定位置から各交点までの距離に応じて各交点の重みを調整し、当該重みを積算回数の初期値に乗算することで各交点の積算回数を設定してもよい。

ＣＰＵ１２０は、自己容量測定の測定結果をタッチパネルセンサー１０２に対する導体物１０３の接触面積に換算する換算手段として機能してもよい。この場合、設定部１３０は、距離に応じて調整された重みをさらに導体物１０３の接触面積に応じて調整してもよい。導体物１０３である指の大きさや、指の位置に応じて接触面積は変化する。接触面積は、導体物１０３とタッチパネルセンサー１０２とで形成されるコンデンサの極板の面積に相当する。したがって、接触面積が小さくなると、静電容量も小さくなり、タッチの検出精度が低下しうる。したがって、導体物１０３の接触面積が小さいほど積算回数が多くなるように積算回数が調整されてもよい。

図７などを用いて説明したように、自己容量測定部１６１により測定された複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、エリア処理部１１２は分類手段として機能してもよい。すなわち、エリア処理部１１２は自己容量測定の測定結果に基づく推定位置から複数の交点のそれぞれまでの距離に応じて複数の交点を複数のエリアに分類する分類手段として機能する。この場合、変更部１１０は、エリア処理部１１２により分類されたエリアごとに積算回数を設定する。このようなエリア化を採用することで、積算回数の設定が簡易化されてもよい。なお、変更部１１０は、同一のエリアに属している交点には同一の積算回数を設定してもよい。これにより、これにより積算回数の設定がさらに簡易化されよう。

図７を用いて説明したように、エリア処理部１１２は、複数の交点のうち導体物１０３の推定位置に最も近い交点を含むエリアを積算回数が一番多い第一エリアに分類してもよい。エリア処理部１１２は、第一エリアに含まれる交点に隣接する複数の交点を含むエリアを積算回数が二番目に多い第二エリアに分類してもよい。エリア処理部１１２は、導体物１０３の推定位置に最も近い交点において交差する列電極と行電極のうち自己容量測定の測定結果が大きいほうの電極によりもたらされる複数の交点のうち、第一エリアに含まれる交点を除いた交点を第二エリアに分類してもよい。

なお、複数の交点の積算回数の合計値は常に一定に維持されてもよい。これにより、タッチの位置に依存することなく、座標決定時間が一定に維持される。つまり、ユーザビリティを損なうことなく、タッチの検出精度が向上しよう。

ところで、自己容量測定部１６１は、複数の列電極および複数の行電極のうちタッチパネルセンサーの外周部に配置された列電極および行電極である複数の外周電極のいずれかに対する導体物の接触ないしは近接を検出する第一検出手段として機能してもよい。また、設定部１３０は、複数の外周電極のいずれかに対する導体物の接触ないしは近接が検出された場合、各交点のそれぞれの相互容量の積算回数を、導体物の接触ないしは近接している位置から各交点までの距離に比例して設定してもよい。相互容量測定部１６２は複数の交点のそれぞれに設定された積算回数に応じて相互容量を積算し、積算された相互容量に基づき複数の交点のそれぞれについて導体物の接触ないしは近接を検出する第二検出手段として機能してもよい。座標決定部１０８は第二検出手段の検出結果に基づき導体物の座標を決定する決定手段として機能してもよい。

＜その他＞
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

なお、タッチパネルドライバー１０１（フローチャートの動作主）の制御は１つのハードウェアが行ってもよいし、複数のハードウェアが処理を分担することで、装置全体の制御を行ってもよい。

また、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施例は本発明の一実施例を示すものにすぎず、各実施例を適宜組み合わせることも可能である。

また、上述した実施例においては、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例にして説明したが、これはこの例に限定されず、入力装置１００を利用可能な電子機器８００であれば適用可能である。つまり、本発明はパーソナルコンピュータやＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタンス）、携帯電話端末や携帯型の画像ビューワ、ディスプレイを備えるプリンタ装置、デジタルフォトフレーム、音楽プレーヤー、ゲーム機、電子ブックリーダーなどに適用可能である。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体（記録媒体）を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出すことでも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（たとえば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００…入力装置、１０２…タッチパネルセンサー、１０８…座標決定部、１１１…判定部、１３０…設定部、１６１…自己容量測定部、１６２…相互容量測定部

Claims

複数の列電極と、前記複数の列電極に交差するように配置された複数の行電極とを有するタッチパネルセンサーと、
前記複数の列電極および前記複数の行電極のうち前記タッチパネルセンサーの外周部に配置された列電極および行電極である複数の外周電極のそれぞれについて自己容量測定を実行する第一測定手段と、
前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えているかどうかを判定する判定手段と、
前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、前記複数の列電極と前記複数の行電極とが交差することで形成されている複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を、前記自己容量測定の測定結果に基づき推定される導体物の位置に近い交点の積算回数が多くなり、前記導体物の位置から遠い交点の積算回数が少なくなるように設定し、前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれもが前記閾値を超えていない場合、前記複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を同一の値に設定する設定手段と、
前記設定手段により前記複数の交点のそれぞれに設定された積算回数に応じて前記複数の交点のそれぞれについて相互容量測定を実行する第二測定手段と、
前記第二測定手段により実行された前記相互容量測定の測定結果に基づき前記導体物の座標を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする入力装置。
前記設定手段は、前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、前記自己容量測定の測定結果に基づき推定される前記導体物の位置から前記複数の交点のそれぞれまでの距離に応じて前記複数の交点のそれぞれの積算回数を設定することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
前記設定手段は、前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、前記自己容量測定の測定結果に基づき推定される前記導体物の位置から前記複数の交点のそれぞれまでの距離に応じて前記複数の交点のそれぞれの積算回数に乗算されることになる重みを調整し、当該重みを積算回数の初期値に乗算することで前記複数の交点のそれぞれの積算回数を設定することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
前記自己容量測定の測定結果を前記タッチパネルセンサーと前記導体物の接触面積に換算する換算手段をさらに有し、
前記設定手段は、前記距離に応じて調整された重みをさらに前記導体物の接触面積に応じて調整することを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、前記自己容量測定の測定結果に基づき推定される前記導体物の位置から前記複数の交点のそれぞれまでの距離に応じて前記複数の交点を複数のエリアに分類する分類手段をさらに有し、
前記設定手段は、前記分類手段により分類されたエリアごとに積算回数を設定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の入力装置。
前記設定手段は、同一のエリアに属している交点には同一の積算回数を設定することを特徴とする請求項５に記載の入力装置。
前記分類手段は、前記複数の交点のうち前記導体物の位置に最も近い交点を含むエリアを積算回数が一番多い第一エリアに分類することを特徴とする請求項５または６に記載の入力装置。
前記分類手段は、前記第一エリアに含まれる交点に隣接する複数の交点を含むエリアを積算回数が二番目に多い第二エリアに分類することを特徴とする請求項７に記載の入力装置。
前記分類手段は、前記最も近い交点において交差する列電極と行電極のうち前記自己容量測定の測定結果が大きいほうの電極によりもたらされる複数の交点のうち、前記第一エリアに含まれる交点を除いた交点を前記第二エリアに分類することを特徴とする請求項８に記載の入力装置。
前記複数の交点の積算回数の合計値は常に一定に維持されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の入力装置。
複数の列電極と、前記複数の列電極に交差するように配置された複数の行電極とを有するタッチパネルセンサーの制御方法であって、
前記複数の列電極および前記複数の行電極のうち前記タッチパネルセンサーの外周部に配置された列電極および行電極である複数の外周電極のそれぞれについて自己容量測定を実行し、
前記自己容量測定により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えているかどうかを判定し、
前記自己容量測定により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、前記複数の列電極と前記複数の行電極とが交差することで形成されている複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を、前記自己容量測定の測定結果に基づき推定される導体物の位置に近い交点ほど多く設定し、前記導体物の位置から遠い交点ほど少なく設定し、
前記自己容量測定により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれもが前記閾値を超えていない場合、前記複数の交点のそれぞれの積算回数を同一の値に設定し、
前記複数の交点のそれぞれに設定された積算回数に応じて前記複数の交点のそれぞれについて相互容量測定を実行し、
前記相互容量測定の測定結果に基づき前記導体物の座標を決定する
ことを特徴とする入力装置の制御方法。
コンピュータを、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載された入力装置の各手段として機能させるためのプログラム。
コンピュータを、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載された入力装置の各手段として機能させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
入力装置と、
前記入力装置から入力された導体物の座標に応じた処理を実行する実行手段と
を有し、
前記入力装置は、
複数の列電極と、前記複数の列電極に交差するように配置された複数の行電極とを有するタッチパネルセンサーと、
前記複数の列電極および前記複数の行電極のうち前記タッチパネルセンサーの外周部に配置された列電極および行電極である複数の外周電極のそれぞれについて自己容量測定を実行する第一測定手段と、
前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えているかどうかを判定する判定手段と、
前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、前記複数の列電極と前記複数の行電極とが交差することで形成されている複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を、前記自己容量測定の測定結果に基づき推定される導体物の位置に近い交点の積算回数が多くなり、前記導体物の位置から遠い交点の積算回数が少なくなるように設定し、前記第一測定手段により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれもが前記閾値を超えていない場合、前記複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を同一の値に設定する設定手段と、
前記設定手段により前記複数の交点のそれぞれに設定された積算回数に応じて前記複数の交点のそれぞれについて相互容量測定を実行する第二測定手段と、
前記第二測定手段により実行された前記相互容量測定の測定結果に基づき前記導体物の座標を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする電子機器。
複数の列電極と、前記複数の列電極に交差するように配置された複数の行電極とを有するタッチパネルセンサーを備えるか接続された電子機器の制御方法であって、
前記複数の列電極および前記複数の行電極のうち前記タッチパネルセンサーの外周部に配置された列電極および行電極である複数の外周電極のそれぞれについて自己容量測定を実行し、
前記自己容量測定により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えているかどうかを判定し、
前記自己容量測定により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれかが閾値を超えている場合、前記複数の列電極と前記複数の行電極とが交差することで形成されている複数の交点のそれぞれの相互容量の積算回数を、前記自己容量測定の測定結果に基づき推定される導体物の位置に近い交点ほど多く設定し、前記導体物の位置から遠い交点ほど少なく設定し、
前記自己容量測定により測定された前記複数の外周電極の測定結果のいずれもが前記閾値を超えていない場合、前記複数の交点のそれぞれの積算回数を同一の値に設定し、
前記複数の交点のそれぞれに設定された積算回数に応じて前記複数の交点のそれぞれについて相互容量測定を実行し、
前記相互容量測定の測定結果に基づき前記導体物の座標を決定し、
前記導体物の座標に応じた処理を実行する
ことを特徴とする電子機器の制御方法。