JPWO2018008492A1 - タッチパネル制御装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
装置全体の消費電力を抑制しつつ、第１エリア内の第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度を向上させる。制御回路（２３）は、タッチパネル（１）の第１エリアを構成する複数の駆動電極および検出電極を、駆動回路（２１）および検出回路（２２）により走査を行うとともに、第１エリアの走査を行って次の第１エリアの走査を行うまでの間に、第１エリア内にある第２エリアを構成する複数の駆動電極および検出電極を、少なくとも１回以上走査を行うように駆動回路（２１）および検出回路（２２）を制御する。
Description
本発明は、タッチパネルの複数の駆動電極に駆動信号を印加する駆動回路と、タッチパネルの複数の検出電極から検出信号を検出する検出回路と、駆動回路および検出回路を制御する制御回路と、を備えたタッチパネル制御装置、および該タッチパネル制御装置を備えた電子機器に関する。
従来からタッチパネル制御装置のタッチ位置検出方式として種々の方式が知られている。特に、静電容量を利用する静電容量方式のタッチパネル制御装置は、ユーザの指先で直接タッチ操作を行ったり、導電性材料からなる簡便なスタイラスペンを介してタッチ操作を行ったりすることができることから、高い利便性を有している。
一般に、静電容量方式のタッチパネル装置は、複数の駆動電極と複数の検出電極とを立体交差するよう配置した構造のタッチパネル本体と、タッチパネル本体を制御するタッチパネルコントローラと、を備える。
タッチパネルコントローラは、接続コネクタを介してタッチパネルに接続されており、駆動電極に駆動信号を印加するとともに、検出電極で検出した検出信号に基づいてタッチ位置を検出する。具体的には、タッチパネル本体に導電性の物体が接近あるいは接触することにより、複数の駆動電極と複数の検出電極との交差部に形成される静電容量が変化する。タッチパネルコントローラは、検出電極で検出した検出信号から、駆動電極と検出電極との交差位置であるタッチパネル本体の各座標における信号強度を検出することにより、タッチ位置を検出することができる。
以上のようなタッチパネルコントローラに関する従来技術が、特許文献１に開示されている。同文献のタッチパネルコントローラでは、検出回路による検出信号を用いてタッチが検出されたタッチ位置に応じて可変とする所定範囲（特定エリア）で、駆動電極単位による駆動信号のパルス周波数および検出電極単位による信号変化のサンプリング周波数（以下、パルス周波数およびサンプリング周波数を纏めて「スキャン周波数」という）を高い周波数に制御することで、特定エリアの検出精度を向上させている。
しかしながら、上述のような従来技術では、タッチパネルの全エリアをスキャンし、特定エリアのみスキャン周波数を高くすることで、タッチ座標の検出精度の向上を図っているが、特定エリアのみ周波数を上げるので装置全体としては消費電力が大きくなるという問題点がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置全体の消費電力を抑制しつつ、第１エリア内の第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度を向上させることができるタッチパネル制御装置などを実現することにある。
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制御装置は、タッチパネルの複数の駆動電極に駆動信号を印加する駆動回路と、上記タッチパネルの複数の検出電極から検出信号を検出する検出回路と、上記駆動回路および上記検出回路を制御する制御回路と、上記検出回路が検出した検出信号に基づいて、上記タッチパネルに対するタッチ位置の座標を算出する座標演算部と、を備えたタッチパネル制御装置であって、上記駆動回路は上記複数の駆動電極のうち所定の駆動電極の走査が可能であり、上記検出回路は上記複数の検出電極のうち所定の検出電極の走査が可能であり、上記制御回路は、上記タッチパネルの第１エリアを構成する複数の上記駆動電極および上記検出電極を、上記駆動回路および上記検出回路により走査を行うとともに、上記第１エリアの走査を行って次の第１エリアの走査を行うまでの間に、上記第１エリア内にある第２エリアを構成する複数の上記駆動電極および上記検出電極を、少なくとも１回以上走査を行うように上記駆動回路および上記検出回路を制御することを特徴としている。
本発明の一態様によれば、装置全体の消費電力を抑制しつつ、第１エリア内の第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度を向上させるという効果を奏する。
本発明の実施の形態について図１〜図１７に基づいて説明すれば、次の通りである。以下、説明の便宜上、特定の項目にて説明した構成と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付記し、その説明を省略する場合がある。
〔実施形態１〕
図１の（ａ）は、本発明の実施形態１に係る電子機器１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、電子機器１０は、タッチパネル１およびタッチパネル制御装置１１を備える。また、タッチパネル制御装置１１は、ＴＰコントローラ（タッチパネルコントローラ）２およびホスト３を備える。なお、本発明は、タッチパネルを備えた電子機器であれば、どのような電子機器にも適用することができる。電子機器としては、例えば携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、携帯型ゲーム機等が挙げられる。
図１の（ａ）は、本発明の実施形態１に係る電子機器１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、電子機器１０は、タッチパネル１およびタッチパネル制御装置１１を備える。また、タッチパネル制御装置１１は、ＴＰコントローラ（タッチパネルコントローラ）２およびホスト３を備える。なお、本発明は、タッチパネルを備えた電子機器であれば、どのような電子機器にも適用することができる。電子機器としては、例えば携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、携帯型ゲーム機等が挙げられる。
タッチパネル１は、複数の駆動電極Ｔｘ１〜Ｔｘ８と複数の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ６とが立体交差するように配置された構造を有している。なお、本実施形態では、タッチパネル１が静電容量を利用する静電容量方式である場合について説明するが、タッチ位置検出方式として静電容量方式以外の種々の方式を採用することができる。
ＴＰコントローラ２は、駆動回路２１、検出回路２２、および制御回路２３を備えている。駆動回路２１は、複数の駆動電極Ｔｘ１〜Ｔｘ８と接続されており、駆動回路２１は、これらの駆動電極に駆動信号を印加するものである。また、本実施形態の駆動回路２１は、複数の駆動電極Ｔｘ１〜Ｔｘ８のうち所定の駆動電極の走査が可能となっている。
検出回路２２は、複数の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ６と接続されており、検出回路２２は、複数の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ６から検出信号を検出するものである。また、検出回路２２は複数の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ６のうち所定の検出電極の走査が可能となっている。
制御回路２３は、駆動回路２１および検出回路２２を制御するものである。本実施形態の制御回路２３は、タッチパネル１の第１エリア（例えば、全エリアＡＲ０）を構成する複数の駆動電極Ｔｘ１〜Ｔｘ８および検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ６を、駆動回路２１および検出回路２２により走査を行うとともに、上記第１エリアの走査を行って次の第１エリアの走査を行うまでの間に、上記第１エリア内にある第２エリア（例えば、特定エリアＡＲ１）を構成する複数の駆動電極および検出電極を、少なくとも１回以上走査を行うように駆動回路２１および検出回路２２を制御するようになっている。
なお、本実施形態では、第１エリアの例として、タッチパネル１の全エリアＡＲ０が設定されている場合について説明するが、第１エリアは、全エリアＡＲ０に限定されない。例えば、第２エリア（特定エリア）を含むエリアであれば、そのエリアの大きさは任意である。
図１の（ｂ）は、電子機器１０におけるタッチパネル１の走査制御の動作の一例を概念的に示す概念図である。同図に示す例では、全エリアＡＲ０の走査を行って次の全エリアＡＲ０の走査を行うまでの間に、特定エリアＡＲ１を構成する複数の駆動電極および検出電極を、３回走査を行うように駆動回路２１および検出回路２２を制御している。
また、制御回路２３は、座標演算部２３１を備えており、座標演算部２３１は、検出回路２２が検出した検出信号に基づいて、タッチパネル１に対するタッチ位置の座標を算出するものである。座標演算部２３１は、例えば４回走査を行ったときの検出回路２２が検出した検出信号について平均処理を行うことにより、タッチ位置の座標を算出しても良い。これにより、第１エリア内の第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度をより向上させることができる。
上記構成によれば、制御回路２３は、第１エリアの走査を行った後に次の第１エリアの走査を行うまでの間に、第１エリア内にある第２エリアの走査を少なくとも１回以上行う。これにより第２エリア上で行われるタッチ操作に対しては検出座標のデータ数が多くなり、ランダムノイズの影響が低減されるので、座標演算部２３１によって算出される第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度を向上させることができる。
ホスト３（例えば、ＣＰＵ：Central Processing Unit）は、電子機器１０の各構成要素を統括的に制御するものである。本実施形態のホスト３は、エリア指定部３１および把手判別部３２を備えている。エリア指定部３１は、例えば、電子機器１０に省電力モードが設定された場合に、第２エリアを指定するものである。省電力モードとは、例えば電池残量が無くなってきたときに、電池の持ちを伸ばすため、タッチパネル１の駆動電圧を一律に下げる状態のことを指す。これにより、電池の持ちがより良くなる。
なお、本実施形態では、エリア指定部３１が特定エリア（第２エリア）を指定する形態について説明するが、本発明を具現化する形態はこのような形態に限定されない。第１エリアと第２エリアとを予め設定しておくような形態であっても良い。この場合は、エリア指定部３１による特定エリアの指定は不要である。把手判別部３２は、電子機器１０を把持している手が右手か左手かを判別するものである。なお、把手判別部３２については、実施形態２で詳細に説明する。
次に、図２に基づき、特定エリア（第２エリア）の設定例について説明する。図２の（ａ）に示すように、メール入力画面において文字入力操作キーが表示されている部分のみを特定エリア（ＡＲ１）に指定しても良い。なぜなら、メール入力画面の場合、文字入力操作キーが表示されている部分（特定エリア）にユーザの指等がタッチする可能性が高いからである。また、図２の（ｂ）に示すように、特定の文字入力操作キーにタッチペンが接触している場合に、そのタッチペンが接触している文字入力操作キーの範囲を、特定エリア（ＡＲ２）に指定しても良い。
次に、図３に基づき、本発明の実施形態１に係る電子機器１０の動作について説明する。図３は、本実施形態の電子機器１０の動作の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ（以下、「ステップ」は省略する）１０１では、ホスト３が、省電力モードが設定されているか否かを確認し、省電力モードが設定されている場合、Ｓ１０２に進む。一方、省電力モードが設定されていない場合、Ｓ１１０に進み、通常の駆動電圧でタッチエリア全体（全エリアＡＲ０）を１回スキャンし（通常スキャン動作Ａ）、Ｓ１１２でタッチ座標演算（通常タッチ座標演算）を行ってＳ１０８に進む。
Ｓ１０２では、ホスト３が、ＴＰコントローラ２を制御して、タッチパネル１の駆動電圧を下げて、Ｓ１０３に進む。このように、タッチパネル１の省電力化のため、駆動電圧を下げた場合にＳ／Ｎ比が悪くなり、ノイズの影響を受けやすくなるが、後述するように、特定エリアのみを少なくとも１回以上多く走査することで、座標精度の向上と装置全体の消費電力の抑制とを図ることができる。
Ｓ１０３では、ホスト３が、特定エリアの座標精度を向上させるか否かを選択し、特定エリアの座標精度を向上させる場合、Ｓ１０４に進む。一方、特定エリアの座標精度を向上させない場合、Ｓ１１４に進み、低駆動電圧でタッチエリア全体（全エリアＡＲ０）を１回スキャンし（通常スキャン動作Ｂ）、Ｓ１１６でタッチ座標演算（通常タッチ座標演算）を行ってＳ１０８に進む。Ｓ１０４では、ホスト３のエリア指定部３１が、タッチパネル１の全エリア（第１エリア）内の特定エリア（第２エリア）を指定して、Ｓ１０５に進む。
Ｓ１０５では、タッチエリア全体（全エリアＡＲ０）を１回スキャン（走査）してＳ１０６に進む。Ｓ１０６では、次にタッチパネル１の全エリアを走査するまでの間に、駆動回路２１および検出回路２２は、特定エリア（第２エリア）のみ設定回数スキャン（走査）し、Ｓ１０７に進む。
Ｓ１０７では、座標演算部２３１は、検出回路２２が検出した検出信号に基づいて、平均化処理を行い、タッチパネル１に対するタッチ位置の座標を算出して、Ｓ１０８に進む。Ｓ１０８では、ホスト３が、制御回路２３から座標情報を受信してスキャン動作の１周期が「ＥＮＤ」となる。
上記の動作では、省電力モードに設定された場合で、特定エリアのみ座標精度が必要な場合、上述のようにホスト３のエリア指定部３１にて特定エリアの指定を行って、ＴＰコントローラ２の駆動回路２１および検出回路２２により特定エリアを構成する駆動電極Ｔｘおよび検出電極Ｒｘの走査を実施して、ＴＰコントローラ２の座標演算部２３１にて受信した座標の平均処理を行ない、ホスト３へその座標情報を渡す一連の動作を実施している。
〔実施形態２〕
次に、図４の（ａ）は、本発明の実施形態２に係る電子機器１０の動作に関し、装置を右手で持つ場合において、指の届く範囲を第２エリア（特定エリアＡＲ１）に指定する例を示す図である。一方、図４の（ｂ）は、装置を左手で持つ場合において、指の届く範囲を第２エリア（特定エリアＡＲ２）に指定する例を示す図である。なお、ＡＲ０は、タッチパネル１の全エリア（第１エリア）を示している。
次に、図４の（ａ）は、本発明の実施形態２に係る電子機器１０の動作に関し、装置を右手で持つ場合において、指の届く範囲を第２エリア（特定エリアＡＲ１）に指定する例を示す図である。一方、図４の（ｂ）は、装置を左手で持つ場合において、指の届く範囲を第２エリア（特定エリアＡＲ２）に指定する例を示す図である。なお、ＡＲ０は、タッチパネル１の全エリア（第１エリア）を示している。
図５の（ａ）は、本発明の実施形態２に係る電子機器１０の構成を示すブロック図である。また、図２の（ｂ）は、特定エリアの走査電極の組合せ例（装置を左手で持つ場合）を示す図である。
本実施形態では、把手判別部３２が、電子機器１０を把持している手が右手か左手かを判別し、エリア指定部３１が、把手判別部３２の判別結果に応じて、第２エリアの指定範囲を変更する点で〔図４の（ａ）および（ｂ）参照〕、実施形態１と異なっている。
把手判別部３２による持ち手の判別方法としては、例えば、以下の（１）〜（３）に示す方法を例示することができる。
（１）グリップセンサーを用いて判断する方法：電子機器１０（以下、単に「端末」という場合がある）の側面の左右にセンサを複数設置し、端末が握られているときに、手の腹と、指先ではセンサの反応する数が異なってくるので、それにより左手か右手かを判断する。
（２）タッチパネル１の検出座標を使って判断する方法：端末を握ると、タッチパネル１上で、指の腹が触れる部分と、指が触れる部分で、タッチパネル１の座標検出領域が異なる。これにより、左手か右手かを判断する。
（３）加速度センサにて判断する方法：端末を右手と左手で握るときに端末の角度が異なるので、それを加速度センサで検知して判断する。例えば、端末を左手で持つ場合、水平に対して右に傾く傾向がある。また、端末を右手で持つ場合、水平に対して左に傾く傾向がある。よって、これらの傾向を利用することで、左手か右手かを判断する。
（１）グリップセンサーを用いて判断する方法：電子機器１０（以下、単に「端末」という場合がある）の側面の左右にセンサを複数設置し、端末が握られているときに、手の腹と、指先ではセンサの反応する数が異なってくるので、それにより左手か右手かを判断する。
（２）タッチパネル１の検出座標を使って判断する方法：端末を握ると、タッチパネル１上で、指の腹が触れる部分と、指が触れる部分で、タッチパネル１の座標検出領域が異なる。これにより、左手か右手かを判断する。
（３）加速度センサにて判断する方法：端末を右手と左手で握るときに端末の角度が異なるので、それを加速度センサで検知して判断する。例えば、端末を左手で持つ場合、水平に対して右に傾く傾向がある。また、端末を右手で持つ場合、水平に対して左に傾く傾向がある。よって、これらの傾向を利用することで、左手か右手かを判断する。
次に、図６に基づき、本発明の実施形態２に係る電子機器１０の動作について説明する。図６は、本実施形態の電子機器１０の動作の流れを示すフローチャートである。Ｓ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２１０、Ｓ２１２、Ｓ２１４、およびＳ２１６の動作は、それぞれ、上述したＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１１０、Ｓ１１２、Ｓ１１４、およびＳ１１６の動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。
Ｓ２０４では、把手判別部３２が、電子機器１０を把持している手が左手か右手かを判別し、Ｓ２０５に進む。Ｓ２０５では、エリア指定部３１が、把持している手の判別結果（検出結果）に応じて指が届く範囲を特定エリア（第２エリア）に指定して、Ｓ２０６に進む。
Ｓ２０６では、タッチエリア全体（全エリアＡＲ０）を１回スキャン（走査）してＳ２０７に進む。Ｓ２０７では、次にタッチパネル１の全エリアを走査するまでの間に、駆動回路２１および検出回路２２は、特定エリア（第２エリア）のみ設定回数スキャン（走査）し、Ｓ２０８に進む。
Ｓ２０８では、座標演算部２３１は、検出回路２２が検出した検出信号に基づいて、平均化処理を行い、タッチパネル１に対するタッチ位置の座標を算出して、Ｓ２０９に進む。Ｓ２０９では、ホスト３が、制御回路２３から座標情報を受信してスキャン動作の１周期が「ＥＮＤ」となる。
上述の動作では、省電力モードに設定された場合で、特定エリアのみ座標精度が必要な場合に、把手判別部３２にて把持している手を判別し、エリア指定部３１にて各手の指が届くエリアを特定エリアとして指定して、ＴＰコントローラ２の駆動回路２１および検出回路２２により図５の（ｂ）に例示した特定エリアの駆動電極Ｔｘおよび検出電極Ｒｘの組合せによる走査を実施して、ＴＰコントローラ２の座標演算部２３１にて受信した座標の平均処理を行ない、ホスト３へその座標情報を返す一連の動作を実施している。
〔実施形態３〕
次に、図７〜図９に基づき、本発明の実施形態３に係る電子機器１０の動作について説明する。本実施形態の電子機器１０は、いわゆるセグメント方式のタッチパネル１を備えている点で、上述した形態と異なっている。
〔実施形態３〕
次に、図７〜図９に基づき、本発明の実施形態３に係る電子機器１０の動作について説明する。本実施形態の電子機器１０は、いわゆるセグメント方式のタッチパネル１を備えている点で、上述した形態と異なっている。
本実施形態では、セグメント方式のタッチパネル１にて上述した形態と同様の動作を可能とする。セグメント方式のタッチパネルは、タッチパネル１のアクティブエリアを例として、例えば、図７の（ａ）に示すように、Ｎｏ．１〜６３までの複数のセグメント（セル）に分かれており、各セグメントがＴＰコントローラ２と直に接続されている。
ここで、図１７に基づき、本実施形態のセグメント方式のタッチパネル１の概要構成および動作原理について説明する。図１７は、セグメント方式のタッチパネル１の概要構成を示すブロック図である。本実施形態のセグメント方式のタッチパネル１では、各セルとＴＰコントローラ２とは、１対１でつながっている。このセグメント方式のタッチパネル１は主にインセルタッチパネルにて使用されるものとなり、以下の様な動作原理で動作する。インセルタッチパネルは、液晶のカラーフィルタ上に形成されたＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）膜によって形成されている。図１７に示すように、タッチされたときに、タッチパネル１の各セル部分と液晶のＶＣＯＭ（コモン電極）層との容量の変化にて座標を読み取る。この方式では、ＶＣＯＭ層を上からスキャンする。
次に、図７の（ａ）は、エリア指定部３１が、Ｎｏ．２５のセグメントを特定エリア（第２エリア）ＡＲ１として指定したときの（このエリアのみの感度を上げる場合の）電子機器１０の動作を示す図である。この態様では、Ｎｏ．２５のセグメントだけスキャンする回数を増加させる。
次に、図７の（ｂ）は、エリア指定部３１が、Ｎｏ．２６、２７、３３、３４のセグメントを特定エリア（第２エリア）ＡＲ２として指定したときの（このエリアのみの感度を上げる場合の）電子機器１０の動作を示す図である。この態様では、Ｎｏ．２６、２７、３３、３４の複数のセグメント（セル）を指定して、これらのセグメントにおいて、スキャンする回数を増加させる。
次に、図８は、Ｎｏ．３７、３８、４４、４５のセグメントを特定エリア（第２エリア）ＡＲ１として、また、Ｎｏ．１２、１３、１９、２０のセグメントを特定エリア（第２エリア）ＡＲ２として指定したときの（これらのエリアのみの感度を上げる場合の）電子機器１０の動作を示す図である。この態様ように複数のエリアを指定しても良い（マルチタッチのときの対応）。
次に、図９に基づき、本発明の実施形態３に係る電子機器１０の動作について説明する。図９は、本実施形態の電子機器１０の動作の流れを示すフローチャートである。なお、Ｓ３０２の動作は、上述したＳ１０２の動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。
Ｓ３０１で、省電力モードが設定されていない場合、Ｓ３１０に進み、通常の駆動電圧でタッチエリア全体（全エリアＡＲ０）を１回スキャンし（通常スキャン動作Ｃ）、Ｓ３１２では、検出回路２２が検出した検出信号に基づいて、タッチパネル１に対するタッチ位置のセグメントを特定して、Ｓ３０８に進む。
Ｓ３０３では、ホスト３が、特定エリアの座標精度を向上させるか否かを選択し、特定エリアの座標精度を向上させる場合、Ｓ３０４に進む。一方、特定エリアの座標精度を向上させない場合、Ｓ３１４に進み、低駆動電圧でタッチエリア全体（全エリアＡＲ０）を１回スキャンし（通常スキャン動作Ｄ）、Ｓ３１６では、検出回路２２が検出した検出信号に基づいて、タッチパネル１に対するタッチ位置のセグメントを特定して、Ｓ３０８に進む。
Ｓ３０４では、ホスト３のエリア指定部３１が、特定の少なくとも１つのセグメントを含むエリアを特定エリアとして指定して〔マルチタッチの場合は、例えば、図８に示すように複数の特定エリアＡＲ１およびＡＲ２を指定して〕Ｓ３０５に進む。
Ｓ３０５では、まず、制御回路２３は、タッチパネル１の全エリアを構成するセグメントを、駆動回路２１および検出回路２２により走査を行う。その後、次にタッチパネル１の全エリアを走査するまでの間に、Ｓ３０６で駆動回路２１および検出回路２２は、特定エリアのセグメントのみを設定回数走査して〔マルチタッチの場合は、例えば、図８に示すように複数の特定エリアＡＲ１およびＡＲ２を走査して〕、Ｓ３０７に進む。
Ｓ３０７では、検出回路２２が検出した検出信号に基づいて、平均化処理を行い、タッチパネル１に対するタッチ位置のセグメントを特定して、Ｓ３０８に進む。
Ｓ３０８の動作は、それぞれ、上述したＳ１０８の動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。
〔実施形態４〕
次に、図１０および図１１に基づき、本発明の実施形態４に係る電子機器１０の動作について説明する。本実施形態では、タッチパネル１に接触する指が動く方向を予測して、感度を上げる（座標精度を向上させる）セグメント（セル）を、上記の方向へ増加させながら移動する形態について説明する。
次に、図１０および図１１に基づき、本発明の実施形態４に係る電子機器１０の動作について説明する。本実施形態では、タッチパネル１に接触する指が動く方向を予測して、感度を上げる（座標精度を向上させる）セグメント（セル）を、上記の方向へ増加させながら移動する形態について説明する。
なお、本実施の形態においても、いわゆるセグメント方式のタッチパネルの場合を例として説明するが、もちろん実施形態１、２と同様にマトリックス方式のタッチパネルにも適用することができる。
図１０の（ａ）は、特定のブラウザを閲覧中に予想される上下方向のスクロール操作の場合を一例として説明するための図である。もちろん予想される指の移動方向は上下左右斜め等、表示されるコンテンツに応じて設定されて良い。本実施形態では、ブラウザ閲覧中は、上下方向のスクロール操作が主流となると予測して、初期取得座標位置の上下方向のセグメントの感度を上げる（座標精度を向上させる）。図１０の（ｂ）は、本実施形態の電子機器１０の動作を説明するための図である。同図に示すように、直前のタッチ位置がＮｏ.２５のセグメントの場合、指の移動方向を予測するためにその上下方向のＮｏ．１８および３２のセグメントの感度を上げる（これらのセグメントを特定エリアとして指定する）。その結果、特定エリア（第２エリア）ｄｒ１は、Ｎｏ．１８、２５および３２のセグメントを含むエリアとなる。そして、例えば指がＮｏ．２５のセグメントからＮｏ．３２のセグメントに移動したことを検出すると、Ｎｏ．３２のセグメントをＡＲ１として、ｄｒ１をＮｏ．２５、３２および３９のセグメントを含むエリアとするように検出精度を高く設定するエリアを移動させる。
なお、上記では感度を上げるセグメントを上下に各々ひとつのセグメントを設定するとして説明しているが、これに限定されることは無く、上下に二つ以上のセグメントを設定しても良いし、また、上下どちらかの指の移動方向にのみ感度を上げるセグメントを設定するようにしてもよい。
次に、図１１に基づき、本発明の実施形態４に係る電子機器１０の動作について説明する。図１１は、本実施形態の電子機器１０の動作の流れを示すフローチャートである。Ｓ４０１〜Ｓ４０３、Ｓ４１０、Ｓ４１２、Ｓ４１４、およびＳ４１６の動作は、それぞれ、上述したＳ１０１〜Ｓ１０３、Ｓ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３１４、およびＳ３１６の動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。
Ｓ４０４では、ホスト３のエリア指定部３１が、特定の１つのセグメントを含むエリアを特定エリアとして指定して、Ｓ４０５に進む。特定エリアの指定方法としては、例えば上記のように、直前のタッチ位置がＮｏ.２５のセグメントの場合、その上下方向のＮｏ．１８および３２のセグメントを特定エリアとして指定する。Ｓ４０５では、まず、制御回路２３は、タッチパネル１の全エリアを構成するセグメントを、駆動回路２１および検出回路２２により走査を行う。その後、次にタッチパネル１の全エリアを走査するまでの間に、Ｓ４０６で駆動回路２１および検出回路２２は、特定エリアのセグメントのみを設定回数走査して、Ｓ４０７に進む。
Ｓ４０７およびＳ４０８の動作は、それぞれ、上述したＳ３０７およびＳ３０８の動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。Ｓ４０９では、ホスト３のエリア指定部３１が、今回タッチされたと検出したセグメントと、その上下方向のセグメントとを特定エリアとして指定してスキャン動作の１周期が「ＥＮＤ」となる。そして次回のスキャン動作の周期では当該特定エリアが設定される。
〔実施形態５〕
次に、図１２〜図１４に基づき、本発明の実施形態５に係る電子機器１０の動作について説明する。本実施形態では、文字入力中に、母音の文字が押された場合に、その周囲４方向のセグメントの感度を上げる（座標精度を向上させる）形態について説明する。
次に、図１２〜図１４に基づき、本発明の実施形態５に係る電子機器１０の動作について説明する。本実施形態では、文字入力中に、母音の文字が押された場合に、その周囲４方向のセグメントの感度を上げる（座標精度を向上させる）形態について説明する。
図１２の（ａ）は、「た」の文字入力操作キーが選択されている様子を示す図である。この段階では、「た」の文字入力操作キーを含む、１２の文字入力操作キーエリアが特定エリアとして指定されている。
そして、「た」の文字入力操作キーをタッチすると、図１２の（ｂ）に示すように、タッチした位置と異なる位置に「た」の文字入力操作キーとその上下左右に、「ち」、「つ」、「て」、「と」の各文字入力操作キーが表示される。この段階では、中心「た」の文字入力操作キーと、その周囲の上下左右の４方向に存在する「ち」、「つ」、「て」、「と」の各文字入力操作キーを含む特定エリア（第２エリア）ＡＲ１〜ＡＲ５が、エリア指定部３１によって特定エリアとして指定される。
図１３は、本実施形態の電子機器１０の動作を説明するための図であり、図１２（ｂ）に対応する。同図に示すように、「た」の文字入力操作キーに対応するＮｏ.３８およびその上下左右方向の「ち」、「つ」、「て」、「と」の文字入力操作キーに対応するＮｏ．３１、３７、３９、４５のセグメントの感度を上げる（これらのセグメントを特定エリアとして指定する）。その結果、特定エリアＡＲ１〜ＡＲ５は、Ｎｏ．３１、３７、３８、３９、４５のセグメントを含むエリアとなる。
次に、図１４に基づき、本発明の実施形態５に係る電子機器１０の動作について説明する。図１４は、本実施形態の電子機器１０の動作の流れを示すフローチャートである。Ｓ５０１〜Ｓ５０３、Ｓ５１０、Ｓ５１２、Ｓ５１４およびＳ５１６の動作は、それぞれ、上述したＳ１０１〜Ｓ１０３、Ｓ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３１４およびＳ３１６の動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。
Ｓ５０４では、ホスト３のエリア指定部３１が、特定の１つのセグメントを含むエリアを特定エリアとして指定して、Ｓ５０５に進む。Ｓ５０５では、まず、制御回路２３は、タッチパネル１の全エリアを構成するセグメントを、駆動回路２１および検出回路２２により走査を行う。その後、次にタッチパネル１の全エリアを走査するまでの間に、駆動回路２１および検出回路２２は、Ｓ５０６で特定エリアのセグメントのみを設定回数走査して、Ｓ５０７に進む。
Ｓ５０７およびＳ５０８の動作は、それぞれ、上述したＳ３０７およびＳ３０８の動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。このようにしてスキャン動作の１周期が「ＥＮＤ」となる。
〔実施形態６〕
次に、図１５および図１６に基づき、本発明の実施形態６に係る電子機器１０の動作について説明する。本実施形態では、地図閲覧中に、中心セル（中心のセグメント）の周囲の８方向のセグメントに移動してくると予測して、初期取得座標位置の周囲の８方向のセグメントの感度を上げる（座標精度を向上させる）形態について説明する。
次に、図１５および図１６に基づき、本発明の実施形態６に係る電子機器１０の動作について説明する。本実施形態では、地図閲覧中に、中心セル（中心のセグメント）の周囲の８方向のセグメントに移動してくると予測して、初期取得座標位置の周囲の８方向のセグメントの感度を上げる（座標精度を向上させる）形態について説明する。
図１５の（ａ）は、地図上の所定の位置〔特定エリア（第２エリア）ＡＲ１〕をタッチしているときに、ユーザの操作が、その周囲の８方向〔特定エリア（第２エリア）ｄｒ１〜ｄｒ８〕に遷移する可能性が高いことを示す図である。この態様では、地図上の直前のタッチ位置を含む特定エリアＡＲ１と、その周囲の８方向の特定エリアｄｒ１〜ｄｒ８が、エリア指定部３１によって特定エリアとして指定される。
図１５の（ｂ）は、本実施形態の電子機器１０の動作を説明するための図である。同図に示すように、直前のタッチ位置がＮｏ.３２のセグメントの場合、その周囲８方向のＮｏ．２４、２５、２６、３１、３３、３８、３９、４０のセグメントの感度を上げる（これらのセグメントを特定エリアとして指定する）。その結果、特定エリアＡＲ１および特定エリアｄｒ１〜ｄｒ８は、Ｎｏ．２４、２５、２６、３１、３２、３３、３８、３９、４０のセグメントを含むエリアとなる。
次に、図１６に基づき、本発明の実施形態６に係る電子機器１０の動作について説明する。図１６は、本実施形態の電子機器１０の動作の流れを示すフローチャートである。Ｓ６０１〜Ｓ６０３、Ｓ６１０、Ｓ６１２、Ｓ６１４およびＳ６１６の動作は、それぞれ、上述したＳ１０１〜Ｓ１０３、Ｓ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３１４およびＳ３１６の動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。
Ｓ６０４では、ホスト３のエリア指定部３１が、特定の１つのセグメントを含むエリアを特定エリアとして指定して、Ｓ６０５に進む。Ｓ６０５では、まず、制御回路２３は、タッチパネル１の全エリアを構成するセグメントを、駆動回路２１および検出回路２２により走査を行う。その後、次にタッチパネル１の全エリアを走査するまでの間に、Ｓ６０６で駆動回路２１および検出回路２２は、特定エリアのセグメントのみを設定回数走査して、Ｓ６０７に進む。
Ｓ６０７およびＳ６０８の動作は、それぞれ、上述したＳ３０７およびＳ３０８の動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。Ｓ６０９では、ホスト３のエリア指定部３１が、今回タッチされたと検出したセグメントと、その周囲８方向のセグメントとを特定エリアとして指定して、スキャン動作の１周期が「ＥＮＤ」となる。そして次回のスキャン動作の周期では当該特定エリアが設定される。
なお、上記各実施の形態において、省電力モードでタッチパネルの駆動電圧を下げるときに本発明の実施形態が実施される場合を例として説明したが、本発明はこれに限定されることは無く、省電力でないモードであっても、駆動電圧を下げていない場合であっても、本発明を適用できることは明らかである。
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るタッチパネル制御装置（１１）は、タッチパネル（１）の複数の駆動電極に駆動信号を印加する駆動回路（２１）と、上記タッチパネルの複数の検出電極から検出信号を検出する検出回路（２２）と、上記駆動回路および上記検出回路を制御する制御回路（２３）と、上記検出回路が検出した検出信号に基づいて、上記タッチパネルに対するタッチ位置の座標を算出する座標演算部（２３１）と、を備えたタッチパネル制御装置であって、上記駆動回路は上記複数の駆動電極のうち所定の駆動電極の走査が可能であり、上記検出回路は上記複数の検出電極のうち所定の検出電極の走査が可能であり、上記制御回路は、上記タッチパネルの第１エリアを構成する複数の上記駆動電極および上記検出電極を、上記駆動回路および上記検出回路により走査を行うとともに、上記第１エリアの走査を行って次の第１エリアの走査を行うまでの間に、上記第１エリア内にある第２エリアを構成する複数の上記駆動電極および上記検出電極を、少なくとも１回以上走査を行うように上記駆動回路および上記検出回路を制御する構成である。
本発明の態様１に係るタッチパネル制御装置（１１）は、タッチパネル（１）の複数の駆動電極に駆動信号を印加する駆動回路（２１）と、上記タッチパネルの複数の検出電極から検出信号を検出する検出回路（２２）と、上記駆動回路および上記検出回路を制御する制御回路（２３）と、上記検出回路が検出した検出信号に基づいて、上記タッチパネルに対するタッチ位置の座標を算出する座標演算部（２３１）と、を備えたタッチパネル制御装置であって、上記駆動回路は上記複数の駆動電極のうち所定の駆動電極の走査が可能であり、上記検出回路は上記複数の検出電極のうち所定の検出電極の走査が可能であり、上記制御回路は、上記タッチパネルの第１エリアを構成する複数の上記駆動電極および上記検出電極を、上記駆動回路および上記検出回路により走査を行うとともに、上記第１エリアの走査を行って次の第１エリアの走査を行うまでの間に、上記第１エリア内にある第２エリアを構成する複数の上記駆動電極および上記検出電極を、少なくとも１回以上走査を行うように上記駆動回路および上記検出回路を制御する構成である。
上記構成によれば、制御回路は、第１エリアの走査を行った後に次の第１エリアの走査を行うまでの間に、第１エリア内にある第２エリアの走査を少なくとも１回以上行う。これにより第２エリア上で行われるタッチ操作に対しては検出座標のデータ数が多くなるので、座標演算部によって算出される第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度を向上させることができる。また、特許文献１に記載のタッチパネルの全エリアをスキャンし、特定エリアのみスキャン周波数を高くする技術と比較して、装置全体の消費電力を抑制することができる。よって、装置全体の消費電力を抑制しつつ、第１エリア内の第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度を向上させることができる。
本発明の態様２に係るタッチパネル制御装置は、上記態様１において、上記座標演算部は、上記検出回路が検出した検出信号について平均処理を行うことにより、上記タッチ位置の座標を算出しても良い。上記構成によれば、第１エリア内の第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度をより向上させることができる。
本発明の態様３に係るタッチパネル制御装置は、上記態様１または２において、上記第２エリアを指定するエリア指定部（３１）を備え、上記制御回路は、上記エリア指定部によって上記第２エリアが指定された場合に、上記第２エリアの走査を行っても良い。上記構成によれば、タッチ座標の検出精度を向上させる第２エリアの範囲を指定することができる。
本発明の態様４に係るタッチパネル制御装置は、上記態様３において、上記エリア指定部は、省電力モードが設定された場合に、上記第２エリアを指定しても良い。上記構成によれば、省電力モードが設定された場合でも、第１エリア内の第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度を向上させることができる。
本発明の態様５に係るタッチパネル制御装置は、上記態様３または４において、上記タッチパネルは、複数のセグメントに分割されており、上記エリア指定部は、少なくとも１つのセグメントを上記第２エリアとして指定しても良い。上記構成によれば、セグメント方式のタッチパネルにおいて、装置全体の消費電力を抑制しつつ、第１エリア内の第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度を向上させることができる。
本発明の態様６に係るタッチパネル制御装置は、上記態様５において、上記エリア指定部は、上記複数のセグメントのうちの１つのセグメントと、当該セグメントの周囲に存在する少なくとも１つの別のセグメントと、を上記第２エリアとして指定しても良い。タッチパネルにおけるタッチ位置が１つのセグメントに含まれる場合、そのタッチ位置は、そのセグメントの周囲に存在する別のセグメントに遷移する可能性が高い。よって、上記構成によれば、１つのセグメントとその周囲に存在する別のセグメントとを第２エリアとして指定することで、第１エリア内の第２エリアにおけるタッチ座標の検出精度を向上させることができる。
本発明の態様７に係る電子機器（１０）は、上記態様３〜５の何れかのタッチパネル制御装置を備えた電子機器であって、上記電子機器を把持している手が右手か左手かを判別する把手判別部（把手判別部３２）を備えており、上記エリア指定部は、上記把手判別部の判別結果に応じて、上記第２エリアの指定範囲を変更しても良い。上記構成によれば、電子機器を把持している手が右手か左手かに応じて、適切な指定範囲の第２エリアを設定することができる。
〔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。
１ タッチパネル
２ ＴＰコントローラ
３ ホスト
１０ 電子機器
１１ タッチパネル制御装置
２１ 駆動回路
２２ 検出回路
２３ 制御回路
３１ エリア指定部
３２ 把手判別部
２３１ 座標演算部
ＡＲ０ 全エリア（第１エリア）
ＡＲ１〜ＡＲ５ 特定エリア（第２エリア）
ｄｒ１ 特定エリア（第２エリア）
ｄｒ１〜ｄｒ８ 特定エリア（第２エリア）
Ｔｘ１〜Ｔｘ８ 駆動電極
Ｒｘ１〜Ｒｘ６ 検出電極
２ ＴＰコントローラ
３ ホスト
１０ 電子機器
１１ タッチパネル制御装置
２１ 駆動回路
２２ 検出回路
２３ 制御回路
３１ エリア指定部
３２ 把手判別部
２３１ 座標演算部
ＡＲ０ 全エリア（第１エリア）
ＡＲ１〜ＡＲ５ 特定エリア（第２エリア）
ｄｒ１ 特定エリア（第２エリア）
ｄｒ１〜ｄｒ８ 特定エリア（第２エリア）
Ｔｘ１〜Ｔｘ８ 駆動電極
Ｒｘ１〜Ｒｘ６ 検出電極
Claims (7)
- タッチパネルの複数の駆動電極に駆動信号を印加する駆動回路と、
上記タッチパネルの複数の検出電極から検出信号を検出する検出回路と、
上記駆動回路および上記検出回路を制御する制御回路と、
上記検出回路が検出した検出信号に基づいて、上記タッチパネルに対するタッチ位置の座標を算出する座標演算部と、を備えたタッチパネル制御装置であって、
上記駆動回路は上記複数の駆動電極のうち所定の駆動電極の走査が可能であり、
上記検出回路は上記複数の検出電極のうち所定の検出電極の走査が可能であり、
上記制御回路は、上記タッチパネルの第１エリアを構成する複数の上記駆動電極および上記検出電極を、上記駆動回路および上記検出回路により走査を行うとともに、上記第１エリアの走査を行って次の第１エリアの走査を行うまでの間に、上記第１エリア内にある第２エリアを構成する複数の上記駆動電極および上記検出電極を、少なくとも１回以上走査を行うように上記駆動回路および上記検出回路を制御することを特徴とするタッチパネル制御装置。 - 上記座標演算部は、上記検出回路が検出した検出信号について平均処理を行うことにより、上記タッチ位置の座標を算出することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル制御装置。
- 上記第２エリアを指定するエリア指定部を備え、
上記制御回路は、上記エリア指定部によって上記第２エリアが指定された場合に、上記第２エリアの走査を行う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制御装置。 - 上記エリア指定部は、省電力モードが設定された場合に、上記第２エリアを指定することを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル制御装置。
- 上記タッチパネルは、複数のセグメントに分割されており、
上記エリア指定部は、少なくとも１つのセグメントを上記第２エリアとして指定することを特徴とする請求項３または４に記載のタッチパネル制御装置。 - 上記エリア指定部は、上記複数のセグメントのうちの１つのセグメントと、当該セグメントの周囲に存在する少なくとも１つの別のセグメントと、を上記第２エリアとして指定することを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル制御装置。
- 請求項３から５までの何れか１項に記載のタッチパネル制御装置を備えた電子機器であって、
上記電子機器を把持している手が右手か左手かを判別する把手判別部を備えており、
上記エリア指定部は、上記把手判別部の判別結果に応じて、上記第２エリアの指定範囲を変更することを特徴とする電子機器。
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