WO2015182035A1 - タッチセンサシステム用識別体およびタッチセンサシステム - Google Patents

タッチセンサシステム用識別体およびタッチセンサシステム Download PDF

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sensor system
touch sensor
touch
conductive pattern
circuit
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秀秋 新屋
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シャープ株式会社
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    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger

Definitions

  • the present invention relates to a touch sensor system identifier for performing user authentication, and a touch sensor system in which identification is performed and a touch or multi-touch input operation is performed.
  • Patent Document 1 discloses that user authentication of an electronic device is performed using identification information when print data is output from the printing apparatus by making a print request to the print data temporarily stored on the server. It is carried out.
  • touch sensor technology has been developed rapidly as smartphones and tablet PCs are used as input devices for computing systems.
  • the initial touch panel technology identifies an input position by one touch
  • the current mainstream is a touch panel capable of detecting a plurality of simultaneous touch inputs (multi-touch input).
  • a method for detecting a plurality of simultaneous touch inputs there is an electrostatic capacitance method that reads a change in charge of sensors arranged in a matrix.
  • a signal may be detected in addition to the position where the user intentionally touches the screen. This is known as a ghost touch or ghost point (herein simply referred to as ghost).
  • ghost A ghost that occurs in a touch sensor system that detects multi-touch is caused by the interference of the sensor through the indicator when the indicator, such as a human finger, is insufficiently grounded.
  • Patent Document 2 A technique for correcting this ghost on the controller side of the touch sensor system is disclosed in Patent Document 2.
  • Patent Document 3 A technique for discriminating between a ghost and a true touch at the sensor unit of the touch sensor system is disclosed in Patent Document 3.
  • Patent Documents 2 and 3 assume touch of a human finger on the touch panel surface, and assume a case where interference such as a floating conductive material is strong or reading of a conductor pattern having a complicated shape. If the disclosed technique is used, the amount of correction calculation is very large, the touch sensor system is complicated and complicated, and the number of position detectable points is limited. .
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problem, and does not correct the ghost on the controller side of the touch sensor system or discriminate the ghost from the true touch at the sensor unit, but improves the ghost on the discriminator side. Then, it aims at providing the identification body for touch sensors which can detect the shape of the identification body seen from the touchscreen surface more correctly, and a touch sensor system using the same.
  • An identification body for a touch sensor system includes a conductive pattern portion in which a conductive pattern having a shape for allowing the touch sensor system to recognize the touch sensor system in contact with or in proximity to the touch panel surface of the touch sensor system, A virtual grounding circuit unit having an energy loss unit that is connected to the conductive pattern unit and consumes energy with respect to the frequency of the drive signal used in the touch sensor system. Achieved.
  • the energy loss part is formed of a series resonance circuit.
  • an antenna circuit is used as the virtual grounding circuit section.
  • the energy loss part is designed to be resonant at a frequency lower than the drive frequency.
  • a coil circuit or a coil circuit including an eddy current loss part (a conductor around the coil) is used as the virtual grounding circuit part.
  • the conductive pattern itself is a part or all of the virtual ground circuit portion.
  • the conductive pattern itself is a part or all of the virtual grounding circuit portion, and the conductive pattern is formed of a coil.
  • the identification body for a touch sensor system makes a virtual ground and touches an ungrounded indicator by touching or approaching the touch panel surface of the touch sensor system that enables position input operation of the indicator.
  • the sensor system is made readable, whereby the above object is achieved.
  • a conductive pattern portion in which a conductive pattern having a predetermined shape is arranged as the shape of the indicator facing the touch panel surface, and the conductive pattern
  • a virtual grounding circuit unit having a function equivalent to that of a grounding circuit connected to the conductive pattern.
  • a conductive pattern portion in which a conductive pattern having a predetermined shape is disposed as the shape of the indicator is provided opposite to the touch panel surface, and the conductive pattern
  • the pattern itself is a virtual grounding circuit unit having a function equivalent to that of the ground circuit.
  • the virtual grounding circuit unit in the touch sensor system identification body of the present invention is configured by at least one of a coil circuit and an antenna circuit.
  • the touch sensor system according to the present invention includes the touch sensor system identification body according to the present invention mounted on the touch panel surface that enables a position input operation of an indicator, thereby providing conductivity of the touch sensor system identification body.
  • the pattern shape can be read and identified, thereby achieving the above object.
  • a conductive pattern portion in which a conductive pattern having a shape to be recognized by the touch sensor system is placed in contact with or in proximity to the touch panel surface of the touch sensor system, and the conductive pattern portion is connected to the conductive pattern portion.
  • a virtual grounding circuit unit having an energy loss unit that consumes energy with respect to the frequency of the drive signal used in the touch sensor system.
  • the energy loss part consumes energy with respect to the frequency of the drive signal used in the touch sensor system, so that even if the indicator is not grounded, the indicator is virtually grounded and is equivalent to the ground circuit. Because it has a function, it does not correct the ghost on the controller side of the touch sensor system or distinguish the ghost and true touch at the sensor part as in the past, but improves the ghost on the identification body side, It becomes possible to more accurately detect the shape of the identification body viewed from the touch panel surface.
  • the energy loss unit consumes energy with respect to the frequency of the drive signal used in the touch sensor system, so that the indicator is virtually grounded even if the indicator is not grounded. Because it has the same function as the grounding circuit, it is not necessary to correct the ghost on the controller side of the touch sensor system or distinguish the ghost from the true touch at the sensor part as in the past. Improvement can be made on the body side, and the shape of the identification body viewed from the touch panel surface can be detected more accurately. Furthermore, the detected signal can be increased.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structural example of the identification body for touch sensor systems in Embodiment 1 of this invention. It is a top view which shows the example of the electroconductive pattern in the electroconductive pattern part of FIG. It is a schematic diagram which shows the example of security authentication which has placed the identification body for touch sensor systems which mounted the virtual grounding circuit on the touch panel of the touch sensor system of FIG. It is a block diagram which shows the structural example of the virtual grounding circuit part of FIG. (A) is a schematic diagram which shows typically the example of a partial plane structure of the touch panel of the touch sensor system of FIG. 1, and (b) is a signal waveform diagram obtained from the touch panel.
  • (A) is an equivalent circuit diagram of a capacitive touch sensor system of a self-capacitance type, and (b) is an equivalent circuit diagram for explaining the capacitance detection mechanism thereof.
  • (A) is an equivalent circuit diagram of the capacitive touch sensor system of a mutual capacitance system
  • (b) is an equivalent circuit diagram for demonstrating the capacity
  • FIG. 12 is an equivalent circuit diagram when the virtual grounding circuit is a series resonance circuit in the contact object of FIG. 11.
  • (A) is an equivalent circuit diagram when the contact capacitor and the series resonant circuit are resonated with the contact object of FIG. 11, and (b) is a diagram showing the equivalent circuit of (a) in terms of power factor.
  • (A) is an equivalent circuit diagram in which the RL series circuit component of the contact is connected to both sides of the parasitic capacitance when operated at a driving frequency higher than the resonance frequency
  • (b) is an equivalent circuit of (a). It is the figure shown with the power factor.
  • (A) And (b) is a current waveform diagram for demonstrating the position detection mechanism by the signal inversion at the time of designing a virtual grounding circuit by an active element (element with a power supply).
  • (A) And (b) is a current waveform diagram for demonstrating the position detection mechanism by a phase delay at the time of designing a virtual grounding circuit by an active element (element with a power supply). It is a top view which shows the example of a detection of the conductive pattern at the time of mounting the 20-mm diameter circular conductive pattern single-piece
  • FIG. 4 is a capacitance signal distribution diagram of a circular conductor pattern, where (a) is a capacitance signal distribution diagram in a floating state, (b) is a capacitance signal distribution diagram in a ground state, and (c) is a capacitance signal distribution in a virtual ground by a monopole antenna.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structural example of the identification body for touch sensor systems in Embodiment 2 of this invention. It is a perspective view which shows typically the specific example of the identification body for touch sensor systems in Embodiment 2 of this invention. It is a perspective view which shows typically the other specific example of the identification body for touch sensor systems in Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 29 is a block diagram illustrating a configuration example of a controller of the touch sensor system of FIG. 28.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an identification body for a touch sensor system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a touch sensor system identifier 1 includes a conductive pattern portion 2 in which a conductive pattern having a predetermined shape is disposed facing a touch panel screen of the touch sensor system 4, and a conductive pattern. And a virtual grounding circuit unit 3 having a function equivalent to that of a grounding circuit mounted on a touch panel surface of a touch sensor system 4 that enables a position input operation of an indicator, and is used for user authentication or the like.
  • the touch sensor system discriminator 1 is in contact with or close to the touch panel surface of the touch sensor system 4 that enables the position input operation of an indicator such as a finger, and is described below in a predetermined shape that is not grounded.
  • the touch sensor system 4 can be read by setting the sex pattern 21 in the grounding state.
  • the conductive pattern portion 2 is made of a conductive material to react (shape detection) with the touch sensor system 4 and has a cross shape (FIG. 2 (a)) as a planar view shape as viewed from the touch panel surface as the conductive pattern. It is formed in various shapes such as a circle (FIG. 2 (b)), a triangle (FIG. 2 (c)) and a quadrangle (square, rectangle, rhombus, trapezoid) although not shown.
  • the shape of the conductive pattern 21 indicates code information such as ID information for user authentication.
  • these various shapes include a combination of a plurality of figures (for example, a combination of a circle and a triangle corresponds to a predetermined character, a combination of a circle and a square corresponds to another character), and a number string Or a character string including a symbol string. Of course, it may be a character string that does not include a numeric string or symbol string.
  • the touch sensor system identifier 1 used here is placed on the touch panel surface, the substrate of the touch sensor system identifier 1 is made transparent and conductive in order to improve the visibility of the display screen below it. It is preferable to use a transparent electrode such as a mesh pattern of material or ITO, but a solid electrode such as aluminum may be used for the conductive pattern.
  • the shape of the conductive pattern of the conductive material may be processed so that the shape cannot be seen from the outside, such as by coating the surface of the conductive pattern with an opaque resin film. desirable.
  • the virtual grounding circuit unit 3 if the drive signal applied to the plurality of drive lines of the touch sensor system 4 is an AC signal and energy is consumed by changing the frequency of the AC signal, current flows and charges. Therefore, it is configured to have the same function as the ground circuit for the conductive pattern.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a security authentication example in which the touch sensor system identification body 1 in which the virtual grounding circuit 3 is mounted on the touch panel 41 of the touch sensor system 4 of FIG. 1 is placed.
  • the touch sensor system identifier 1 is mounted on the touch panel 41 of the touch sensor system 4 having the authentication system, and a predetermined area on the sensor screen of the touch panel 41 is touched with an indicator such as a finger. A state in which the information device is operated by operating a function corresponding to the touch area is shown.
  • the information device reads the conductive pattern 21 of the touch sensor system identifier 1 on the touch panel 41, determines the user of the information device, and displays an appropriate operation screen on the screen of the touch panel 41. The user can use the information device by operating the operation screen with the touch panel 41.
  • the conductive pattern 21 of the touch sensor system identifier 1 is preferably placed on the sensor screen of the touch panel 41 so that the shape seen from the sensor screen of the touch panel 41 can be read.
  • the conductive pattern 21 may be disposed on a flat or three-dimensional bottom surface, may be disposed on the bottom surface of a cylinder (or prism) such as a seal, or may be disposed on a key-like member. However, it may be arranged on the bottom of a stuffed animal or doll. Moreover, a cylinder or a doll itself may be a conductor and its bottom shape may be read. ID information can be expressed using the difference in shape of the conductive pattern 21, and identification can be performed by a change in a signal read from a sensor on the touch panel surface.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the virtual grounding circuit unit 3 of FIG.
  • the virtual grounding circuit unit 3 includes a conductive pattern connection unit 31 and a ground compensation circuit unit 32 to which the conductive pattern unit 2 is connected via the conductive pattern connection unit 31.
  • the function of the ground compensation circuit unit 32 is realized so as to function in the same manner as when the pattern unit 2 is grounded.
  • the conductive pattern connecting portion 31 is a portion that connects the conductive pattern portion 2 and the ground compensation circuit portion 32, and is preferably connected with a low impedance so as not to disturb the design of the ground compensation circuit portion 32. Further, when the ground compensation circuit unit 32 is formed of a conductive material, the conductive pattern connection unit 31 electrically connects the ground compensation circuit unit 32 so that the ground compensation circuit unit 32 does not react to the touch sensor system 4. You may have a role to shield.
  • the ground compensation circuit unit 32 is a circuit intended to compensate for a change in electric charge with respect to the frequency of the drive signal used in the touch sensor system 4 and has a structure having energy loss with respect to the frequency of the drive signal.
  • the structure can be realized with an antenna operating at the frequency of the drive signal.
  • the conductive pattern connection unit 31 and the ground compensation circuit unit 32 which are the configuration of the virtual grounding circuit unit 3 may be integrated so as to have both functions.
  • FIG. 5A is a schematic diagram schematically showing a partial planar configuration example of the touch panel 41 of the touch sensor system 4 of FIG. 1, and FIG. 5B is a signal waveform diagram obtained from the touch panel 41. is there.
  • the capacitive touch sensor system 4 is called a drive signal in the drive lines 101, 102, 103, 104 arranged in parallel in the vertical direction on the touch panel 41.
  • An AC signal is applied to detect a change in the current signal waveform of a plurality of parallel sense lines 111, 112, 113, 114 that intersects the drive lines 101, 102, 103, 104 at right angles, respectively.
  • a change in the capacitance C at the place is detected.
  • reference numeral 42 denotes a reference current signal waveform in a state where no pointing object is placed on the sensor surface of the touch panel 41, and the pointing object is placed on the sensor surface of the touch panel 41.
  • the current signal waveform increases or decreases as the current signal waveform 43 increases with respect to the current signal waveform 42.
  • the touch sensor system 4 reads that the current signal waveform increases or decreases. This amount of change is defined as a change in the capacitance C.
  • the capacitance C at the intersection of the placed drive line and sense line increases or decreases.
  • the drive lines 101, 102, 103, and 104 and the sense lines 111, 112, 113, and 114 may be inverted, and the line for applying the drive signal and the line for sensing may be alternately switched.
  • Capacity detection mechanism by finger touch 6A is an equivalent circuit diagram of the self-capacitance type capacitive touch sensor system 4A, and FIG. 6B is an equivalent circuit diagram for explaining the capacitance detection mechanism.
  • a drive voltage is applied to detect a current on the same line, and whether the detected current changes (change in capacitance C). I am reading the touch position.
  • the capacitor C is grounded via the capacitors C1 and C2 in parallel at both ends.
  • the pointing object 5 such as a finger is on the sensor surface as shown in FIG. 6B.
  • the impedance viewed from the ammeter A is reduced compared to the state where no pointing object 5 is placed, so that the current increases compared to the state where no pointing object 5 is placed.
  • the capacitance also increases.
  • the direct current resistance and the inductance component are omitted.
  • FIG. 7A is an equivalent circuit diagram of the mutual capacitance type capacitive touch sensor system 4B
  • FIG. 7B is an equivalent circuit diagram for explaining the capacitance detection mechanism.
  • the drive voltage is applied to the lower drive line, the current I is detected by the upper sense line, and the detected current I is The touch position is read based on whether or not there is a change (change in the capacitance C).
  • change in the capacitance C when a human finger touches the sensor surface of the touch panel, it can be considered that the capacitor C is grounded via the capacitors C1 and C2 in parallel at both ends.
  • the pointing object 5 such as a finger is placed on the sensor surface as shown in FIG. 7B.
  • the capacitive touch sensor system 4B is grounded via the capacitors C1 and C2 in parallel at both ends of the capacitor C, the current I2 flowing through the ammeter A is larger than the state where the pointing object 5 is not placed.
  • the current I1 decreases.
  • the capacitance C also decreases. Thus, it is determined that the finger touch is made at the position where the capacitance C has decreased.
  • FIG. 8 is an equivalent circuit diagram in a state where a floating conductor is placed at one intersection on the touch panel of the capacitive touch sensor system 4B of the mutual capacitance type, and FIG. 8A is applied to the drive line.
  • FIG. 8B is an equivalent circuit diagram showing a case where the drive signal applied to the drive line is a high voltage.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a planar state in which a predetermined floating conductor 61 is placed on a partial area of the touch panel of the touch sensor system 4 of FIG.
  • FIG. 9 the rectangular shape in plan view over the intersection of the drive line 101 and the sense line 111, the intersection of the drive line 102 and the sense line 112, and the plurality of intersections on the intersection of the drive line 102 and the sense line 113.
  • the floating conductor 61 is disposed on the touch panel 41. In this case, a current path is generated with low impedance at the intersection of the drive line 101 and the sense line 111, the intersection of the drive line 102 and the sense line 112, and the intersection of the drive line 102 and the sense line 113.
  • the signal affects not only the intersection (sensor) of the sense line 111 but also the intersection (sensor) of the sense lines 112 and 113, and an intersection area other than the area where the rectangular conductor floating conductor 61 is placed, for example, the drive line 101
  • the current signal is sensed at each intersection region (sensor unit) between the first and second sense lines 112 and 113 as if the capacitance has changed. This generates a ghost.
  • FIG. 10A is a schematic diagram showing a planar state in which a predetermined floating conductor 62 is placed on a partial area of the touch panel of the touch sensor system 4 of FIG. 1, and FIG. It is an equivalent circuit diagram when a predetermined floating conductor 62 is placed on the capacitive touch sensor system.
  • two intersections P1 and P4 are targeted, on the intersection P1 between the drive line 101 and the sense line 111, and on the drive line 102 and the sense line.
  • a floating conductor 62 having a rectangular shape in plan view is mounted on the touch panel 41 so as to overlap the two intersections P1 and P4 on the intersection P4 with the 113.
  • the ghost generation principle in this case will be described.
  • the voltage value V101 of the drive line 101 is the voltage value of the drive line 102.
  • V102 is greater than V102 (V101 ⁇ V102> 0)
  • the current value A111 of the sense line 111 decreases and the current value A113 of the sense line 113 increases.
  • the capacitance C at the intersection P1 of the drive line 101 decreases and the capacitance C at the intersection P2 increases.
  • the current decreases at the intersection P1 where the floating conductor 62 is placed, and the current increases at the other intersection P2 to generate a ghost.
  • the position between the position X1 and the position X2 may be generated, and a change in increase or decrease beyond a predetermined value may be given from the reference current signal waveform 42 as shown in FIG.
  • the reference current signal waveform 42 may be decreased by a predetermined value or more, for example, as a current signal waveform 43.
  • FIG. 11 is an equivalent circuit diagram showing a state in which the contact object E1 is placed on the mutual capacitance type capacitive touch sensor system 4B.
  • the contact object E1 is placed on one sensor unit (for example, an intersection P1).
  • the parasitic capacitance Cs is the capacitance of one sensor unit between the drive line (drive line) and the sense line
  • the contact capacitance C1 is the capacitance between the sense line and the contact object E1
  • the contact capacitance C2 is the contact object E1 and the drive line (drive). Capacity).
  • the resistance component Ra may be increased. As described above, the larger the resistance component Ra, the larger the energy loss and the grounding.
  • the impedance ZE1 of the entire circuit due to the mounting of the contact E1 is high, a parallel parasitic capacitance Cs (parallel path) exists, and therefore the contact It becomes difficult for current to flow through E1, and energy loss at the contact object E1 is reduced.
  • FIG. 12 is an equivalent circuit diagram when the virtual grounding circuit is a series resonance circuit in the contact object E1 of FIG.
  • the series resonant circuit formed by the contact E1 is an equivalent circuit of an r component and L component series circuit and a virtual grounding circuit of contact capacitors C1 and C2 on both sides thereof. If the combined capacity of the contact capacities C1 and C2 due to the contact object E1 is C ′, and the r component and L component in series are expressed,
  • the impedance z is maximized at the resonance frequency, and the current flowing through the circuit is minimized.
  • FIG. 13A is an equivalent circuit diagram when the contact capacitors C1 and C2 and the series resonance circuit (r component and L component) are caused to resonate with the contact object E1 of FIG. 11, and FIG. It is the figure which showed the equivalent circuit of Fig.13 (a) by the power factor.
  • the contact capacitors C1 and C2 and the series resonance circuit are formed by the contact object E1, but when the resonance design is performed at the drive frequency of the touch sensor system 4B.
  • the contact capacitors C1 and C2 and the L component of the series resonant circuit disappear at the time of resonance, and the resistance component (r component) of the contact object E1 on both sides of the parasitic capacitance Cs of the drive line (drive line) and the sense line. Only equals what is connected.
  • inductance component L component
  • the resonance design of the contact product E1 performed at a frequency lower than the drive frequency. If the drive frequency is, for example, 500 KHz as the resonance frequency ⁇ 0 , it is set to 400 KHz, and ⁇ L is canceled by ⁇ C and set to 0. This is shown by the following equations (5) to (7).
  • FIG. 14A is an equivalent circuit diagram in which the RL series circuit component of the contact E1 is connected to both sides of the parasitic capacitance Cs when operated at a drive frequency ⁇ 2 higher than the resonance frequency ⁇ 0 ,
  • FIG. ) Is a diagram showing the equivalent circuit of FIG. 14A in terms of power factor.
  • the combined impedance z of the contact object E1 becomes the following formula (5), and the power factor of the RL series circuit component becomes the following (6).
  • the contact object E1 is placed across a plurality of sensor parts (intersections P1, P4) as shown in FIG. 10A, not only the capacitors C1 and C2 (one sensor part) in FIG.
  • the resonance design may be performed including the contact capacitance.
  • the virtual grounding circuit is formed by passive elements (elements having no power supply) has been described.
  • the case where the virtual grounding circuit is designed by active elements (elements having a power supply) is described. Will be described.
  • 15 (a) and 15 (b) are current waveform diagrams for explaining a position detection mechanism by signal inversion when the virtual grounding circuit is designed by an active element (an element having a power supply).
  • the signal read from the sensor unit changes so that the level decreases from the reference current signal waveform T11 that is not in contact with the sensor unit to the detection signal T14.
  • the changed signal amount becomes large, it is possible to detect a large capacitance signal. Therefore, position detection with a touch pen becomes easy.
  • 16 (a) and 16 (b) are current waveform diagrams for explaining a position detection mechanism by phase delay when the virtual grounding circuit is designed with an active element (an element having a power supply).
  • the signal read from the drive signal T10 by the virtual grounding circuit of the touch pen is If the design is made so that the phase delay signal T13 delayed in phase by half a wavelength in the virtual grounding circuit is output from the touch pen to the touch screen, no signal read from the sensor unit (intersection) is in contact with the sensor unit.
  • the level changes from a non-reference current signal waveform T11 to a detection signal T12. In this case, since the changed signal amount becomes large, it is possible to detect a large capacitance signal.
  • the above-described method of detecting the position by inverting the signal or delaying the phase with the active element can strongly detect the change in the capacitance signal.
  • the drive signal of the touch panel system 4 is generated for each drive sense.
  • the signals are different. Therefore, when the contact object E1 is large and is in contact across a plurality of sense lines, the phase of the signal waveform of each drive line (drive line) can be delayed by a half wavelength, or the signal waveform can be inverted. is necessary. In other words, it is necessary to design the signals so that the current signals at the points on the grid with the same interval as the touch panel system 4 are read on a plane and the signals are output at the points on the grid with the same interval as the touch panel system 4.
  • the first embodiment proposes a method of increasing the change in the detected capacitance signal while suppressing interference called ghost itself.
  • ghost itself a method of increasing the change in the detected capacitance signal while suppressing interference called ghost itself.
  • FIG. 17 is a plan view showing a detection example of the conductive pattern 21 when a circular conductive pattern 21 having a diameter of 20 mm is placed on the touch panel 41 of the touch sensor system 4 of FIG.
  • FIG. 17 shows a capacitance signal map obtained from the sensor in a state in which a circular conductive pattern 21 having a diameter of 20 mm is in contact with the touch panel 41 of the touch sensor system 4 without mounting the virtual grounding circuit unit 3. ing.
  • a single circular conductive pattern 21 having a diameter of 20 mm is used for the conductive pattern portion 2.
  • the grid spacing is 5 mm.
  • a capacitive signal region 45 formed by a ghost pattern is detected in the vicinity thereof.
  • FIG. 18 shows a detection example when the virtual grounding circuit unit 3 is connected to a single circular conductive pattern 21 having a diameter of 20 mm as an effect of the first embodiment.
  • FIG. 18 is a plan view showing a detection example of the conductive pattern 21 when the circular conductive pattern 21 having a diameter of 20 mm and the virtual grounding circuit 3 are mounted on the touch panel 41 of the touch sensor system 4 of FIG.
  • the virtual grounding circuit unit 3 is connected to and mounted on the conductive pattern 21, and the sensor is obtained with the circular conductive pattern 21 having a diameter of 20 mm being in contact with the touch panel 41 of the touch sensor system 4.
  • the capacity signal map to be displayed is shown.
  • FIG. 19A and 19B are capacitance signal distribution diagrams of the circular conductor pattern 21.
  • FIG. 19A is a capacitance signal distribution diagram in a floating state
  • FIG. 19B is a capacitance signal distribution diagram in a ground state
  • FIG. ) Is a capacitance signal distribution diagram of virtual ground by a monopole antenna which is a series resonance circuit.
  • the conductive pattern 21 in which the conductive pattern 21 having a shape for making the touch sensor system 4 recognize is brought into contact with or close to the surface of the touch panel 41 of the touch sensor system 4.
  • the energy loss unit consumes energy with respect to the frequency of the drive signal used in the touch sensor system, so that the identification object 1 (indicator) is not grounded. Since it is virtual grounded and has the same function as the ground circuit, the ghost is corrected on the controller side of the touch sensor system 4 as in the past, or the ghost and the true touch are discriminated by the sensor unit. The ghost can be improved on the identification body 1 side, and the shape of the identification body 1 viewed from the touch panel 41 surface can be detected more accurately. For this reason, it becomes possible to apply the touch sensor system 4 as an identification tool such as user authentication, whereby it can be used for a security authentication system as shown in FIG. 3 or used for amusement. .
  • the touch performance of the existing touch sensor system 4 is not affected. For this reason, it is useful that the finger shape or the touch pen and the identification body 1 can be used together to identify the region shape as well as the touch position.
  • the touch sensor system identification body 1 that detects the shape by using the capacitance type touch sensor system 4 has been described.
  • the shape detection method of the touch sensor system 4 that generates a ghost may be used.
  • the first embodiment can be applied to prevent ghosts.
  • FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration example of the touch sensor system identifier 1A according to the second embodiment of the present invention.
  • the touch sensor system identifier 1 ⁇ / b> A includes a conductive pattern portion 2 in which a conductive pattern 21 having a predetermined shape is arranged facing the screen of the touch panel, and a ground circuit for the conductive pattern 21.
  • a conductive pattern 21 having a predetermined shape is arranged facing the screen of the touch panel, and a ground circuit for the conductive pattern 21.
  • the touch sensor system identification body 1A is brought into contact with or brought close to the touch panel surface of the touch sensor system 4 that enables the position input operation of an indicator such as a finger, so that a conductive pattern of a predetermined shape that is not grounded.
  • the touch sensor system 4 can be read by setting 21 to a virtual ground state.
  • the virtual grounding circuit unit 3A includes a conductive pattern connection unit 31 and a ground compensation circuit unit 32A in which the conductive pattern 21 of the conductive pattern unit 2 is connected via the conductive pattern connection unit 31.
  • the coil 321 is used as the ground compensation circuit unit 32A so as to function in the same manner as the ground pattern 21 is grounded.
  • a coil circuit including one or a plurality of coils 321 is used to form a series resonance circuit with the touch sensor system at the drive signal frequency of the touch sensor system 4 and to the drive signal frequency. Mount a coil with a large energy loss (coil that works in the same way as when grounded).
  • the ground compensation circuit unit 32A is used as an energy loss circuit (grounding circuit) for the frequency of the drive signal (AC signal for driving the drive line) of the touch sensor system 4.
  • the coil 321 is mounted on the coil 321, and the conductor 322 is disposed around the coil 321.
  • the conductor 322 acts as an iron core or a core such as aluminum as well as iron. As a result, it works in the same way as a ground circuit. By this conductor 322, the eddy current loss of the coil 321 is positively promoted, and grounding is more strongly performed.
  • the coil 321 is a conductor, it is necessary not to react to the touch sensor system 4.
  • the conductive pattern 21 is conductive. Since the member on which the sexual pattern portion 2 is arranged is not grounded and reacts to the touch sensor, a shield process such as a Faraday shield cannot be implemented.
  • the conductive pattern connecting portion 31 needs to have a wiring configuration that allows a sufficient distance between the coil 321 and the sensor surface.
  • the conductor 322 is mounted around the coil 321, but the conductor 322 needs to be configured so as not to react to the touch sensor system 4.
  • FIG. 21 is a perspective view schematically showing a specific example of the touch sensor system identifier 1A according to the second embodiment of the present invention.
  • a conductive pattern 21 is provided by printing or vapor deposition on the bottom surface 22 of a rectangular plate having a thickness in plan view, and is connected to the conductive pattern 21 and directly above it by a predetermined distance.
  • the coil 321 and the conductor 322 are disposed around the coil 321 as the ground compensation circuit portion 32A in a state where the coil 321 is separated from the coil 321.
  • the bottom surface 22 of the plate-like body on which the conductive pattern 21 is formed is placed on the touch panel surface of the touch sensor system 4.
  • the ground compensation circuit unit 32A having the coil 321 and the conductor 322 is a conductor, the ground compensation circuit unit 32A having the coil 321 and the conductor 322 and the sensor surface are prevented from reacting to the touch sensor system 4. It is necessary to take enough distance. Although the thickness of the plate-like body on which the conductive pattern 21 is formed on the bottom surface 22 may be increased (for example, 10 mm or more; there is no influence of false detection if the distance is 10 mm), the ground compensation circuit unit 32A is electrically conductive.
  • the ground compensation circuit section 32A is erected so as to be separated by a distance (for example, 10 mm or more) that does not react to the touch sensor system 4 via the sexual pattern connection section 31 (here, the ground compensation circuit section 32A is floated by wiring). May be arranged.
  • a non-conductive magnetic shield such as ferrite (magnet material) may be provided on the wiring of the conductive pattern connecting portion 31 or the upper surface side of the plate-like body. Further, by reducing the vertical thickness d (thickness in the distance direction with respect to the touch panel surface) of the ground compensation circuit unit 32A, the conductive ground compensation circuit unit 32A is less likely to react to the touch sensor system 4. Can do.
  • FIG. 22 is a perspective view schematically showing another specific example of the touch sensor system identifier 1A according to the second embodiment of the present invention.
  • a conductive pattern 21 is provided by printing or vapor deposition on the bottom surface 22 of a rectangular plate (which may be card-shaped) in a plan view, and is connected to the conductive pattern 21 and directly beside it.
  • a coil 321A is disposed integrally in an adjacent state.
  • the bottom surface 22 of the plate-like body on which the conductive pattern 21 is formed is placed on the touch panel surface of the touch sensor system 4.
  • a coil 321A and a conductor around it may be arranged.
  • the interference of the shape detection with respect to the conductive pattern 21 can be prevented by allowing a touch reaction (position detection) other than the size of the area 321B in which the coil 321A is arranged.
  • interference with the shape detection of the conductive pattern 21 can be prevented by not using the detection of the region 321B where the coil 321A is disposed.
  • the touch sensor system identifier 1A is mounted at a processing position on the touch panel 41 of the touch sensor system 4, if the mounting direction is made constant while clarifying the front and back, the left region of the touch sensor system identifier 1A This can be easily discarded without adopting the detection result of (region 321B in which the coil 321A is disposed).
  • the coil 321A can be mounted without separating the distance of the coil 321A as the ground compensation circuit unit 32A from the sensor surface of the touch sensor system 4 upward.
  • a rectangular plate-like body in plan view can be thinly formed on a card-like touch sensor system code identification card as another specific example of the touch sensor system identification body 1A.
  • ground compensation circuit unit 32 As a specific example of the ground compensation circuit unit 32, a case where an antenna 325 is realized by a coil 323 described later and an antenna circuit having the antenna 325 is used will be described.
  • FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration example of the touch sensor system identifier 1B according to the second embodiment of the present invention.
  • a touch sensor system identifier 1B of another configuration example of the second embodiment includes a conductive pattern portion 2 in which a conductive pattern 21 having a predetermined shape is arranged facing the screen of the touch panel, and this conductive pattern.
  • a virtual grounding circuit unit 3B having a function equivalent to that of the ground circuit for the sexual pattern 21 and enables position input operation of an indicator such as a finger (grounded indicator) And is used for user authentication.
  • the touch sensor system identification body 1B having the virtual grounding circuit portion 3B is grounded by being brought into contact with or approaching the touch panel surface of the touch sensor system 4 that enables the position input operation of an indicator such as a finger.
  • the touch sensor system 4 can read the conductive pattern 21 having a predetermined shape that is not in a virtual ground state.
  • the virtual grounding circuit unit 3B includes a conductive pattern connection unit 31 and a ground compensation circuit unit 32B in which the conductive pattern 21 of the conductive coat pattern unit 2 is connected via the conductive pattern connection unit 31.
  • An antenna 325 is realized by the coil 323 and the loss resistance component 326 as the ground compensation circuit unit 32B so as to function in the same manner as when the conductive pattern 21 is grounded, and an antenna circuit having these is used.
  • An antenna 325 targeting the drive signal frequency of the touch sensor system 4 is mounted. The antenna 325 can be grounded more strongly.
  • the ground compensation circuit unit 32B is realized by the antenna 325.
  • the antenna 325 is equivalently formed from a coil 323 and a loss resistance component 326.
  • a series resonance circuit is formed by the coil 323, the loss resistance component 326, and the contact capacitors 324a and 324b. Since it is a series resonance circuit, a loop is equivalently formed in FIG. 23, but it is not actually necessary to form a closed loop.
  • this antenna circuit resonates with the frequency of the drive signal of the touch sensor system 4. Since the resonance wavelength with respect to the drive frequency of the touch sensor system 4 exceeds the meter order, a minute antenna shorter than the resonance wavelength is used. Therefore, the larger the size of the antenna 325, the easier it is to radiate. However, since the size of the antenna 325 that can be mounted is determined by the size of the identification body 1B for the touch sensor system, the coil 323 that is the inductance component of the antenna 325 and the contact capacitance Capacitors and inductors may be connected in series so as to compensate for 324a and 324b.
  • the antenna 325 actually has a capacitance component, and the conductive pattern connection portion 31 and the conductive pattern portion 2 also have a capacitance component, an inductor component, and a resistance component. Actually, it is necessary to design in consideration of these.
  • the conductive pattern connection portion 31 is raised so as not to react to the touch sensor system 4 as in the case of the coil so that the antenna circuit is distanced, or the antenna circuit is placed on the plane of the conductive pattern 21. It can be set as the structure which arrange
  • the antenna circuit of the ground compensation circuit unit 32B can also be used in place of the coil 321 or the coil circuit of the 321A of the ground compensation circuit unit 32A of FIGS. However, the antenna circuit of the ground compensation circuit unit 32B may be used together with the coil 321 of the ground compensation circuit unit 32A or the coil circuit of 321A of FIGS.
  • the antenna circuit is used to have a function equivalent to that of using the ground circuit for the conductive pattern 21, a ghost is corrected on the controller side of the touch sensor system 4 as in the conventional example, or a sensor is used.
  • a ghost is corrected on the controller side of the touch sensor system 4 as in the conventional example, or a sensor is used.
  • the detected capacitance signal can be detected more strongly. For this reason, it becomes possible to apply the touch sensor system 4 as an identification tool such as user authentication, so that it can be used for a security authentication system as shown in FIG. 3 or an amusement application. It becomes.
  • the touch performance of the existing touch sensor system 4 is not affected. For this reason, it is useful to be able to identify the touch position and the shapes of the identification bodies 1A and 1B using the identification bodies 1A and 1B together with a finger touch or a touch pen.
  • the touch sensor system identifier 1A or 1B for detecting a predetermined shape by using the capacitance type touch sensor system 4 has been described.
  • the shape of the touch sensor system in which a ghost is generated If it is a detection method, it can be applied to prevent ghosts and increase the detection signal using the second embodiment.
  • the conductor 322 is disposed around the coil 321.
  • the coil 321 may be simply used as long as the conductive pattern 21 has a function equivalent to that of the ground circuit.
  • the ground compensation circuit unit 32B using the coil circuit and / or the antenna circuit has been described.
  • the skin effect using an iron plate or the like is used as a material that causes energy loss to realize the ground compensation circuit unit 32B. It may also be a thing that uses dielectric loss using a high dielectric material.
  • FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration example of the identifier for the touch sensor system according to the third embodiment of the present invention.
  • the touch sensor system identifier 1C has a conductive pattern 23 having a predetermined shape facing the touch panel surface of the touch sensor system 4 that enables a position input operation of an indicator such as a finger.
  • a virtual grounding circuit portion 3C that is disposed and has a function equivalent to that of the ground circuit for the conductive pattern 23 is provided as the conductive pattern portion 2C.
  • the touch sensor system identification body 1C is brought into contact with or brought close to the touch panel surface of the touch sensor system 4 that enables the position input operation of an indicator such as a finger, so that a conductive pattern of a predetermined shape that is not grounded.
  • the touch sensor system 4 can be read by setting 23 to a virtual ground state.
  • the conductive pattern 23 having a high impedance with respect to alternating current is configured in a state having the function of the ground compensation circuit portion 32C.
  • the direct current resistance is small, and in order to suppress interference between the sensors, the conductive pattern 23 is realized with a structure having a large inductance component.
  • a coil having an inductance component coupled between different intersections P1 and P4 is disposed. This coil is provided as a conductive pattern 23 on the surface facing the touch panel surface of the touch sensor system identifier 1C.
  • the inductance component can be increased by a microstrip line, a stub structure, a small coil element, or the like.
  • 25 (a) to 25 (c) are plan views schematically showing examples of the outer shape of the conductive pattern 23 formed of coils.
  • the coils are arranged so that the outer shape of the conductive pattern 23 in a plan view is circular so as to face the touch panel surface of the touch sensor system 4.
  • FIG.25 (c) it forms with the coil so that the planar view external shape of the electroconductive pattern 23 may become a square shape.
  • a strip-shaped coil in which the outer shape of the conductive pattern 23 in the plan view is arranged in the vertical direction so as to face the touch panel surface of the touch sensor system 4.
  • the conductive pattern 23 formed of these coils does not detect the central portion when the detection area becomes wide, but detects the outer shape with a predetermined width. If it is necessary to detect the central portion, a coil may be provided at the central portion. In order to suppress the occurrence of ghost, the inductance component can be increased without increasing the DC resistance.
  • FIG. 26A is a schematic diagram showing a planar state in which the touch sensor system identifier 1C having a predetermined conductive pattern 23 is placed on a partial area of the touch panel 41 of the touch sensor system 4 of FIG.
  • FIG. 26B is a block diagram illustrating a configuration example of the touch sensor system identifier 1C of FIG.
  • FIG. 26B is equivalent to FIG.
  • the touch sensor system identification body 1C is placed across the intersections P1 and P4 of the touch panel 41 of the touch sensor system 4.
  • the touch sensor system identification body 1C is shown in a shifted manner.
  • the rectangular shape in plan view overlaps with two intersections P1 and P4 on the intersection P1 between the drive line 101 and the sense line 111 and on the intersection P4 between the drive line 102 and the sense line 113.
  • a touch sensor system identification body 1 ⁇ / b> C is mounted on the touch panel 41. An equivalent circuit at this time is shown.
  • FIG. 27 (a) and 27 (b) are plan views schematically showing the conductive pattern 23.
  • FIG. 27 (a) and 27 (b) are plan views schematically showing the conductive pattern 23.
  • a coil is formed of a conductive material, and the conductive pattern 23 is displayed from the screen of the touch panel 41.
  • the planar shape seen it can be formed in various shapes such as an oblique strip shape.
  • the conductive pattern 23 itself of the conductive pattern portion 2C is formed by using the coil, and thereby, the function equivalent to that in which the ground circuit is used for the conductive pattern 23. Therefore, it is not necessary to correct the ghost on the controller side of the touch sensor system 4 or discriminate between the ghost and the true touch in the sensor unit as in the conventional example, but to improve the ghost on the identification body 1C side.
  • the shape of the identification body 1C viewed from the touch panel surface can be detected more accurately. For this reason, it becomes possible to apply the touch sensor system 4 as an identification tool such as user authentication, whereby it can be used for a security authentication system as shown in FIG. 3 or used for amusement. .
  • the touch performance of the existing touch sensor system 4 is not affected. For this reason, the touch position and the touch shape can be identified by using the finger touch or the touch pen in combination with the identification body 1C, which is useful.
  • the touch sensor system identification body 1C that detects the shape by using the capacitance type touch sensor system 4 has been described.
  • any shape detection method of the touch sensor system that generates a ghost may be used.
  • the present embodiment 3 can be applied to prevent ghosts.
  • a coil and a conductor coil circuit may be provided around the coil so that the conductive pattern 23 has a function equivalent to that of a ground circuit.
  • an antenna circuit may be provided, or a radio wave absorber material may be used for the conductive pattern 23 as a material that causes energy loss at the driving frequency of the touch panel.
  • the radio wave absorber refers to a so-called shield material that converts an AC signal having a driving frequency of the touch panel into heat or the like.
  • FIG. 28 is a block diagram showing an example of the overall configuration of the touch sensor system 4 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the touch sensor system 4 of the fourth embodiment includes a display device 7 having a display screen for image display, a position detection touch panel 41 provided on the display screen, and a flexible device connected to the touch panel 41.
  • a connection part 81 such as a printed circuit board (FPC), a control board 82 connected to the connection part 81, a controller part 83 mounted on the control board 82 and performing position detection control processing, and a control board on the controller part 83
  • a host terminal 9 connected to the controller unit 83 via the connection cable 84 and connected to the display device 7 to control the display of the display device 7.
  • FPC printed circuit board
  • the touch panel 41 is provided in parallel with each other along the touch panel surface, and has a plurality of drive lines to which drive signals are respectively applied, and further intersects with the plurality of drive lines (stereoscopic intersection; vertical intersection and other angles). And a plurality of sense lines provided in parallel to each other along the touch panel surface.
  • the touch panel 41 responds to a change in capacitance by a contact or proximity indicator (in addition to a finger or a touch pen, or at least one of the touch sensor system identifiers 1 and 1A to 1C of the first to third embodiments).
  • Output signals can be output.
  • the plurality of output signals from the plurality of sense lines are signals that are output via the intersection P of the drive line and the sense line (both dotted lines) in the touch panel surface and the vicinity thereof when the drive line is driven. .
  • the signal from the sense line SL changes. That is, the signal obtained from this sense line is the positional information (x, y) of the two-dimensional detection area E indicating the presence or absence of contact or proximity to the instruction detection area, and the information on the capacitance (z) by the indicator. Is a signal indicating three-dimensional coordinate information. As the Z value of the capacitance information (z) decreases, the signal level indicating the capacitance value decreases.
  • the display device 7 may be anything that can display an image on a display screen in addition to a liquid crystal display (liquid crystal display device), a plasma display, an organic EL display, an electrolytic emission display, and the like.
  • liquid crystal display liquid crystal display device
  • plasma display plasma display
  • organic EL display organic EL display
  • electrolytic emission display and the like.
  • the controller unit 83 drives each drive line and processes a signal from each sense line to detect a touch position and a touch shape (conductive pattern detection region) of the indicator on the touch panel surface.
  • the host terminal 9 is configured by a personal computer or the like, and controls the controller unit 83 via the connection cable 84 and also detects the position of the indicator detected by the controller unit 83 (position information (x, y of touch instruction detection area)). )) And the electrostatic capacity information (z), the display of the image displayed on the display screen of the display device 7 is made controllable.
  • the host terminal 9 connected to the touch sensor system 4 may be on the server side like a cloud service, and the display can be controlled by providing the function of the host terminal 9 to the touch sensor system 4 itself. is there.
  • FIG. 29 is a block diagram illustrating a configuration example of the controller 83 of the touch sensor system 4 of FIG.
  • the controller unit 83 processes a plurality of signals from a plurality of sense lines to perform the position of the indicator (position information (x, y) of the instruction detection region) and static on the touch panel surface. It has an indicator position detection unit 830 that detects information (z) of electric capacity, and a drive line drive unit 837 that sequentially drives the drive.
  • the indicator position detection unit 830 amplifies a plurality of output signals output from the plurality of sense lines SL, and a signal obtained by acquiring each output signal amplified by the amplification unit 831 and outputting in time division An acquisition unit 832, an A / D conversion unit 833 that converts an analog signal output from the signal acquisition unit 832 into a digital signal, and a digital signal that is A / D converted by the A / D conversion unit 833 in the detection plane P
  • the decoding processing unit 834 for obtaining the distribution of the change amount of the capacitance and the position information generation unit 836 described later detect the position of the indicator (position information (x, y) of the instruction detection area) in the touch panel surface.
  • a detection reference setting unit 835 that sets a detection reference value (threshold value) to be used, and a touch panel surface based on the detection reference value with respect to the distribution of the amount of change in capacitance obtained by the decoding processing unit 834 The position where the touch position (position information (x, y)) and the touch shape (position information (x, y) of the detection area of the conductive pattern) of the indicator are detected to generate position information indicating the position of the indicator And an information generation unit 836.
  • the position information generation unit 836 obtains the touch position (including the area) of the indicator on the touch panel surface using the distribution of the amount of change in capacitance within the touch panel surface and the detection reference obtained by the decoding processing unit 834. To generate position information.
  • the position information generation unit 836 obtains the touch position or touch area (conducting pattern shape) in the distribution of the change amount of the electrostatic capacitance in the touch panel surface, and the change amount of the electrostatic capacitance at the touch position or the touch area is obtained. If it is larger than the detection reference value, the touch position or the touch position area can be the touch position or touch area (the shape of the conductive pattern) of the indicator that is in contact with or close to the touch panel surface. If the instruction detection area on the touch panel surface is larger than the predetermined area or different from the predetermined shape, if it is recognized as at least one of the touch sensor system identifiers 1 and 1A to 1C instead of the finger or the touch pen, the conductivity The shape of the sex pattern can be used for code verification. In this manner, the finger or the touch pen can be distinguished from at least one of the identifiers 1 and 1A to 1C not only by the size of the detection area but also by a predetermined shape (difference in shape).
  • the upper electrode in FIG. 21 may be a drive line
  • the lower electrode may be a sense line
  • the upper electrode may be a sense line
  • the lower electrode may be a drive line.
  • the present invention relates to a touch sensor system identifier for performing user authentication using identification, and touching a ghost in the field of touch sensor systems in which identification is performed and touch or multi-touch input operation is performed.
  • the identification body viewed from the touch panel surface by improving the ghost on the identification body side and increasing the detection signal instead of correcting it on the controller side of the sensor system or discriminating the ghost and true touch at the sensor unit Can be detected more accurately.

Abstract

ゴーストをタッチセンサシステムのコントローラ側で補正したりセンサ部にてゴーストと真のタッチを判別したりするのではなく、ゴーストをコード識別体側で改善して、検出信号を増大させる事によりタッチパネル面から見たコード識別体の形状をより正確に検出する。 タッチセンサシステム用識別体１は、タッチセンサシステム４のタッチパネルの画面に対向して所定形状の導電性パターンが配置される導電性パターン部２と、導電性パターンに対する接地回路と同等の機能を持つ仮想接地化回路部３とを備え、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４のタッチパネル面上に搭載されてユーザ認証などに用いられる。

Description

タッチセンサシステム用識別体およびタッチセンサシステム
　本発明は、ユーザ認証を行うためのタッチセンサシステム用識別体および、これが用いられて識別が行われ、タッチまたはマルチタッチの入力操作を行うタッチセンサシステムに関する。
　近年、ネットワークを使用して色々な場所でデータベースに蓄積された情報を取り出すシステムが構築されている。例えば、特許文献１にはサーバ上に一時蓄積された印刷データに対して、印刷装置から印刷要求を行うことにより当該印刷装置から印刷データを出力する際に識別情報を用いて電子機器のユーザ認証を行っている。
　一方、タッチセンサ技術はコンピューティングシステムの入力装置として、スマートフォンやタブレットＰＣの普及に伴って急速に発達してきている。初期のタッチパネル技術は一つのタッチによる入力位置を識別するものであったが、現在の主流は複数の同時タッチ入力（マルチタッチ入力）を検出可能なタッチパネルである。複数の同時タッチ入力を検出する方法に、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ある。
　この静電容量方式で起こり得る問題として、ユーザが意図して画面上でタッチした位置以外に信号が検出されることがある。これはゴーストタッチまたはゴーストポイント（ここでは単にゴーストという）として知られている。マルチタッチを検出するタッチセンサシステムに生じるゴーストは、人の指など指示体の接地状態が不十分な場合に指示体を介してセンサが干渉することが原因で起きている。このゴーストをタッチセンサシステムのコントローラ側にて補正する技術は特許文献２に開示されている。また、タッチセンサシステムのセンサ部にてゴーストと真のタッチを判別する技術は特許文献３に開示されている。
特開２００６－９９７１４号公報 特表２０１２－５０２３９７号公報 特開２０１１－１３８４６９号公報
　特許文献１における電子機器のユーザ認証には、ＩＣカードリーダなどの特別の入力デバイスを備える必要があるが、多数の電子機器の操作パネルに使用されるタッチパネルをセンサとして使用してユーザ認証の読み取りを直に行うことができれば、別に入力デバイスを備える必要も無くなり、構成が簡単で大幅なコストダウンを図ることができる。
　ところが、タッチパネル上に導体を乗せた場合には、タッチパネルのドライブラインとセンスラインとの干渉によりゴースト信号が発生し、検知された容量信号が不安定となって位置検出が不安定になる。このタッチパネルをセンサとして使用し、ユーザ認証の読み取りを行うためには、複雑な形状の導体パターンを認識する必要があるため、上記干渉を引き起こすポイントが人の指先による限られた小面積のタッチ領域に比べてその導電性パターンの方が広い領域になるために更に複雑なゴースト信号が発生してしまい、位置検出がさらに困難になってしまうという問題があった。
　特許文献２、３に記載のこれらの技術は人の指のタッチパネル面へのタッチを想定しており、フローティング導電性材料のような干渉が強い場合や、複雑な形状の導体パターンの読み取りを想定しておらず、開示されている技術を用いた場合、補正計算量が非常に膨大であって、タッチセンサシステムが複雑かつ煩雑で、位置検出可能点数が限られてしまうなどの問題が発生する。
　本発明は、上記従来の問題を解決するもので、ゴーストをタッチセンサシステムのコントローラ側で補正したりセンサ部にてゴーストと真のタッチを判別したりするのではなく、ゴーストを識別体側で改善して、タッチパネル面から見た識別体の形状をより正確に検出することができるタッチセンサシステム用識別体およびこれを用いたタッチセンサシステムを提供することを目的とする。
　本発明のタッチセンサシステム用識別体は、タッチセンサシステムのタッチパネル面に接触または近接して、該タッチセンサシステムに認識させるための形状である導電性パターンが配置される導電性パターン部と、該導電性パターン部に接続され、該タッチセンサシステムで用いる駆動信号の周波数に対して、エネルギーを消費させるエネルギー損失部を有する仮想接地化回路部とを備えたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
　また、好ましくは、本発明のタッチセンサシステム用識別体において、前記エネルギー損失部が直列共振回路で形成されている。
　さらに、好ましくは、本発明のタッチセンサシステム用識別体において、前記仮想接地化回路部としてアンテナ回路を使用する。
　さらに、好ましくは、本発明のタッチセンサシステム用識別体において、前記エネルギー損失部は前記駆動周波数よりも低い周波数で共振設計されている。
　さらに、好ましくは、本発明のタッチセンサシステム用識別体において、前記仮想接地化回路部として、コイル回路または、渦電流損失部（コイル周りの導体）を含んだコイル回路を使用する。
　さらに、好ましくは、本発明のタッチセンサシステム用識別体において、前記導電性パターン自体が、前記仮想接地化回路部の一部または全部である。
　さらに、好ましくは、本発明のタッチセンサシステム用識別体において、前記導電性パターン自体が、前記仮想接地化回路部の一部または全部であり、該導電性パターンがコイルで形成されている。
　本発明のタッチセンサシステム用識別体は、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のタッチパネル面に対して接触または近づけることにより、仮想接地化され、接地されていない指示体を該タッチセンサシステムが読み取り可能とされるものであり、そのことにより上記目的が達成される。
　また、好ましくは、本発明のタッチセンサシステム用識別体において、前記タッチパネル面に対向して前記指示体の形状として所定形状の導電性パターンが配置される導電性パターン部と、該導電性パターンに接続され、該導電性パターンに対する接地回路と同等の機能を持つ仮想接地化回路部とを有する。
　さらに、好ましくは、本発明のタッチセンサシステム用識別体において、前記タッチパネル面に対向して前記指示体の形状として所定形状の導電性パターンが配置される導電性パターン部が設けられ、該導電性パターン自体が、接地回路と同等の機能を持つ仮想接地化回路部である。
　さらに、好ましくは、本発明のタッチセンサシステム用識別体における仮想接地化回路部は、コイル回路およびアンテナ回路のうちの少なくともいずれかで構成されている。
　本発明のタッチセンサシステムは、本発明の上記タッチセンサシステム用識別体を、指示体の位置入力操作を可能とする前記タッチパネル面上に搭載することにより、該タッチセンサシステム用識別体の導電性パターンの形状を読み取って識別可能とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。
　上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
　本発明においては、タッチセンサシステムのタッチパネル面に接触または近接して、タッチセンサシステムに認識させるための形状である導電性パターンが配置される導電性パターン部と、この導電性パターン部に接続され、タッチセンサシステムで用いる駆動信号の周波数に対して、エネルギーを消費させるエネルギー損失部を有する仮想接地化回路部とを備えている。
　これによって、タッチセンサシステムで用いる駆動信号の周波数に対して、エネルギー損失部がエネルギーを消費させることで、接地されていない指示体であっても指示体が仮想接地化されて接地回路と同等の機能を持っているので、従来のようにゴーストをタッチセンサシステムのコントローラ側で補正したりセンサ部にてゴーストと真のタッチを判別したりするのではなく、ゴーストを識別体側で改善して、タッチパネル面から見た識別体の形状をより正確に検出することが可能となる。
　以上により、本発明によれば、タッチセンサシステムで用いる駆動信号の周波数に対して、エネルギー損失部がエネルギーを消費させることで、接地されていない指示体であっても指示体が仮想接地化されて接地回路と同等の機能を持っているため、従来のようにゴーストをタッチセンサシステムのコントローラ側で補正したりセンサ部にてゴーストと真のタッチを判別したりするのではなく、ゴーストを識別体側で改善して、タッチパネル面から見た識別体の形状をより正確に検出することができる。さらには検出される信号を増大させることが出来る。
本発明の実施形態１におけるタッチセンサシステム用識別体の構成例を示すブロック図である。 図１の導電性パターン部における導電性パターン例を示す平面図である。 図１のタッチセンサシステムのタッチパネル上に仮想接地化回路を実装したタッチセンサシステム用識別体を置いたセキュリティ認証例を示す模式図である。 図１の仮想接地化回路部の構成例を示すブロック図である。 （ａ）は、図１のタッチセンサシステムのタッチパネルの一部平面構成例を模式的に示す模式図であり、（ｂ）は、そのタッチパネルから得られる信号波形図である。 （ａ）は、自己容量方式の静電容量タッチセンサシステムの等価回路図であり、（ｂ）は、これの容量検知メカニズムを説明するための等価回路図である。 （ａ）は、相互容量方式の静電容量タッチセンサシステムの等価回路図であり、（ｂ）は、これの容量検知メカニズムを説明するための等価回路図である。 相互容量方式の静電容量タッチセンサシステムのタッチパネル上の１か所の交差点にフローティング導体を置いた状態の等価回路図であって、（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。 図１のタッチセンサシステムのタッチパネルの一部領域上に所定のフローティング導体を置いた平面状態を示す模式図である。 （ａ）は、図１のタッチセンサシステムのタッチパネルの一部領域上に所定のフローティング導体を置いた平面状態を示す模式図であり、（ｂ）は、相互容量方式の静電容量タッチセンサシステム上に所定のフローティング導体を置いたときの等価回路図である。 相互容量方式の静電容量タッチセンサシステム上に接触物が置かれた状態を示す等価回路図である。 図１１の接触物にて仮想接地化回路を直列共振回路としたときの等価回路図である。 （ａ）は、図１１の接触物にて接触容量と直列共振回路を共振させたときの等価回路図であり、（ｂ）は、（ａ）の等価回路を力率で示した図である。 （ａ）は、共振周波数より高い駆動周波数で動作させた場合に、寄生容量の両側に接触物のＲＬ直列回路成分が接続される等価回路図、（ｂ）は、（ａ）の等価回路を力率で示した図である。 （ａ）および（ｂ）は、仮想接地化回路を能動素子（電源を持った素子）にて設計した場合の信号反転による位置検出メカニズムを説明するための電流波形図である。 （ａ）および（ｂ）は、仮想接地化回路を能動素子（電源を持った素子）にて設計した場合の位相遅延による位置検出メカニズムを説明するための電流波形図である。 図１のタッチセンサシステムのタッチパネル上に直径２０ｍｍの円形の導電性パターン単体を載せた場合の導電性パターンの検出例を示す平面図である。 図１のタッチセンサシステムのタッチパネル上に直径２０ｍｍの円形の導電性パターンと仮想接地化回路を載せた場合の導電性パターンの検出例を示す平面図である。 円形導体パターンの容量信号分布図であって、（ａ）はフローティング状態の容量信号分布図、（ｂ）は接地状態の容量信号分布図、（ｃ）はモノポールアンテナによる仮想接地の容量信号分布図である。 本発明の実施形態２におけるタッチセンサシステム用識別体の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態２におけるタッチセンサシステム用識別体の具体例を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態２におけるタッチセンサシステム用識別体の他の具体例を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態２におけるタッチセンサシステム用識別体の他の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態３におけるタッチセンサシステム用識別体の構成例を示すブロック図である。 （ａ）～（ｃ）はそれぞれ、コイルで形成された導電性パターンの外形形状例を模式的に示す平面図である。 （ａ）は、図１のタッチセンサシステムのタッチパネルの一部領域上に所定の導電性パターンを持つタッチセンサシステム用識別体を置いた平面状態を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のタッチセンサシステム用識別体の構成例を示すブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は、導電性パターンを模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態４におけるタッチセンサシステムの全体構成例を示すブロック図である。 図２８のタッチセンサシステムのコントローラにおける構成例を示すブロック図である。
　１、１Ａ～１Ｃ　タッチセンサシステム用識別体
　２、２Ｃ　導電性パターン部
　２１、２３　導電性パターン
　２２　底面
　３、３Ａ～３Ｃ　仮想接地化回路部
　３１　導電性パターン接続部
　３２、３２Ａ～３２Ｃ　接地補償回路部
　３２１、３２１Ａ、３２３　コイル
　３２１Ｂ　領域
　３２２　導体
　３２４ａ，３２４ｂ　接触容量
　３２５　アンテナ
　３２６　損失抵抗成分
　４、４Ａ、４Ｂ、４Ｄ　タッチセンサシステム
　４１　タッチパネル
　４２　指示物体が置かれていない場合の基準の電流信号波形
　４３　指示物体が置かれた場合の電流信号波形
　４４～４６　容量信号領域（検出領域）
　１０１、１０２、１０３、１０４　ドライブライン
　１１１、１１２、１１３、１１４　センスライン
　Ｃ１～Ｃ３　接触容量
　Ｃ，Ｃｓ　寄生容量
　Ｉ，Ｉ１，Ｉ２　電流
　Ｐ１～Ｐ４　交差点
　Ｅ１　接触物
　５　指示物体（指などの接地された指示物体）
　６，６１，６２　フローティング導体
　７　表示装置
　８１　接続部
　８２　制御基板
　８３　コントローラ部
　８３０　指示体位置検出部
　８３１　増幅部
　８３２　信号取得部
　８３３　Ａ／Ｄ変換部
　８３４　復号処理部
　８３５　検出基準設定部
　８３６　位置情報生成部
　８３７　ドライブライン駆動部
　８４　接続ケーブル
　９　ホスト端末
　以下に、本発明のタッチセンサシステム用識別体の実施形態１～３および、このタッチセンサシステム用識別体を用いたタッチセンサシステムの実施形態４について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれのサイズなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
　（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態１におけるタッチセンサシステム用識別体の構成例を示すブロック図である。
　図１において、本実施形態１のタッチセンサシステム用識別体１は、タッチセンサシステム４のタッチパネルの画面に対向して所定形状の導電性パターンが配置される導電性パターン部２と、導電性パターンに対する接地回路と同等の機能を持つ仮想接地化回路部３とを備え、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４のタッチパネル面上に搭載されてユーザ認証などに用いられる。要するに、タッチセンサシステム用識別体１は、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４のタッチパネル面に対して接触または近づけることにより、接地されていない所定形状の後述の導電性パターン２１を仮装接地状態にしてタッチセンサシステム４が読み取り可能とされている。
　導電性パターン部２は、タッチセンサシステム４に反応（形状検知）させるために、導電性材料で、導電性パターンとしてのタッチパネル面から見た平面視形状として、十字（図２（ａ））、丸（図２（ｂ））、三角形（図２（ｃ））および図示しないが４角形（正方形、長方形、ひし形、台形）などの各種形状に形成される。この導電性パターン２１の形状はユーザ認証のＩＤ情報などのコード情報を示すものである。この各種形状は、上記図形の他に、複数の図形を組み合わせた形状（例えば丸と三角形の組み合わせで所定文字に対応し、丸と四角形の組み合わせで別の文字に対応するなど）や、数字列や記号列を含む文字列であってもよい。もちろん、数字列や記号列を含まない文字列であっても構わない。ここで用いられるタッチセンサシステム用識別体１は、タッチパネル面上に置かれるので、その下の表示画面の視認性向上のため、タッチセンサシステム用識別体１の基材の透明化および、導電性材料のメッシュパターンやＩＴＯなどの透明電極を用いるのが好ましいが、導電性パターンにアルミニュウムなどのベタ電極などを使用しても構わない。このように、導電性材料の導電性パターンの形状は、セキュリティの観点から、導電性パターンの表面を不透明樹脂膜にてコーティングするなどしてその形状が外部から視認できないように処理を施すことが望ましい。
　仮想接地化回路部３は、タッチセンサシステム４の複数のドライブラインに印加する駆動信号が交流信号であり、その交流信号の周波数変化にてエネルギーを消費するようにしてやれば、電流が流れて電荷が消費されたのと同じ働きをするため、導電性パターンに対する接地回路と同等の機能を持つように構成する。
　（セキュリティ認証例）
　図３は、図１のタッチセンサシステム４のタッチパネル４１上に仮想接地化回路３を実装したタッチセンサシステム用識別体１を置いたセキュリティ認証例を示す模式図である。
　図３では、タッチセンサシステム用識別体１を、認証システムを備えたタッチセンサシステム４のタッチパネル４１上に搭載して、タッチパネル４１のセンサ画面上の所定領域に指などの指示体によりタッチしてそのタッチ領域に応じた機能を操作して、情報機器を操作している状態を示している。
　この情報機器はタッチパネル４１上のタッチセンサシステム用識別体１の導電性パターン２１を読み込み、情報機器の使用者を判断して、適切な操作画面をタッチパネル４１の画面に表示する。ユーザは操作画面をタッチパネル４１で操作して情報機器を使用することができる。
　なお、タッチセンサシステム用識別体１の導電性パターン２１は、タッチパネル４１のセンサ画面から見た形状が読み取れるように、導電性パターン２１側をタッチパネル４１のセンサ画面上に置くことが望ましい。導電性パターン２１は、平面または、立体の底面に配置されていてもよいし、印鑑などの円柱（または角柱）の底面に配置されていてもよいし、鍵状部材に配置されていてもよいし、ぬいぐるみや人形などの底面に配置されていてもよい。また、円柱や人形そのものが導体で、その底面形状を読み取るものでもよい。この導電性パターン２１の形状の違いを用いてＩＤ情報を表し、タッチパネル面のセンサから読み取る信号の変化により識別を行うことができる。
　（仮想接地化回路部３の構成例）
　図４は、図１の仮想接地化回路部３の構成例を示すブロック図である。
　図４において、仮想接地化回路部３は、導電性パターン接続部３１と、導電性パターン部２が導電性パターン接続部３１を介して接続された接地補償回路部３２とを有し、導電性パターン部２が接地された状態と同様の働きをするように接地補償回路部３２が機能実現される。
　導電性パターン接続部３１は、導電性パターン部２と接地補償回路部３２とを接続する部分であり、接地補償回路部３２の設計を乱さない為に低インピーダンスで接続されることが望ましい。また、接地補償回路部３２が導電性材料で形成される場合には、接地補償回路部３２がタッチセンサシステム４に反応しないように、導電性パターン接続部３１は、接地補償回路部３２を電気的にシールドする役割を持っていてもよい。
　接地補償回路部３２は、タッチセンサシステム４で用いる駆動信号の周波数に対して、電荷の変化を補うことを目的とした回路であり、その駆動信号の周波数に対してエネルギー損失を持つ構造であるかまたは、その駆動信号の周波数で動作するアンテナでその構造が実現され得る。
　なお、この仮想接地化回路部３の構成である導電性パターン接続部３１と接地補償回路部３２は両方の機能を持つように一体化して構成してもよい。
　（タッチパネルおよびその出力信号波形例）
　図５（ａ）は、図１のタッチセンサシステム４のタッチパネル４１の一部平面構成例を模式的に示す模式図であり、図５（ｂ）は、そのタッチパネル４１から得られる信号波形図である。
　図５（ａ）に示すように、静電容量式のタッチセンサシステム４は、そのタッチパネル４１において、縦方向に複数本平行に配置されたドライブライン１０１、１０２、１０３、１０４に駆動信号と呼ばれる交流信号が印加されて、ドライブライン１０１、１０２、１０３、１０４にそれぞれ直角に立体交差する複数本の平行なセンスライン１１１、１１２、１１３、１１４の電流信号波形の変化を検知して、それぞれの場所での静電容量Ｃの変化を検出している。
　図５（ｂ）に示すように、４２はタッチパネル４１のセンサ面上に指示物体が何も置かれていない状態の基準の電流信号波形であり、タッチパネル４１のセンサ面上に指示物体が置かれた場合には、電流信号波形４２に対して電流信号波形４３のように電流信号波形が増減する。タッチセンサシステム４は電流信号波形が増えたり減ったりすることを読み取っている。この変化量を静電容量Ｃの変化としている。タッチパネル４１のセンサ面上に指などの指示物体が置かれた際には、その置かれたドライブラインとセンスラインの交差点部分の静電容量Ｃが増加または減少する。なお、ドライブライン１０１、１０２、１０３、１０４とセンスライン１１１、１１２、１１３、１１４が反転されていてもよく、駆動信号を印加するラインとセンシングするラインを交互に入れ替えてもよい。
　（指タッチによる容量検知メカニズム）
　図６（ａ）は、自己容量方式の静電容量タッチセンサシステム４Ａの等価回路図であり、図６（ｂ）は、これの容量検知メカニズムを説明するための等価回路図である。
　図６（ａ）に示すように、自己容量方式の静電容量タッチセンサシステム４Ａでは駆動電圧を印加してそれと同じラインの電流を検知し、その検知電流が変化（容量Ｃの変化）したかどうかでタッチ位置を読み取っている。この場合、タッチパネルのセンサ面上に人の指が触れると、容量Ｃの両端に並列に容量Ｃ１，Ｃ２を介して接地されたものとみなすことができる。
　自己容量方式の静電容量タッチセンサシステム４Ａのタッチパネルのセンサ面上に指示物体５が何も置かれていない状態から、図６（ｂ）に示すように指などの指示物体５がセンサ面上に置かれた状態において、指示物体５が何も置かれていない状態に比べて電流計Ａから見たインピーダンスが減少するため、指示物体５が何も置かれていない状態に比べて電流が増加する。この電流の増加により静電容量も増加する。なお、ここでは、直流抵抗とインダクタンス成分は省略して示している。このように、静電容量Ｃが増加した位置で指タッチが為されたものと判定している。
　図７（ａ）は、相互容量方式の静電容量タッチセンサシステム４Ｂの等価回路図であり、図７（ｂ）は、これの容量検知メカニズムを説明するための等価回路図である。
　図７（ａ）に示すように、相互容量方式の静電容量タッチセンサシステム４Ｂでは駆動電圧を下側のドライブラインに印加しその上の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っている。この場合、タッチパネルのセンサ面上に人の指が触れると、容量Ｃの両端に並列に容量Ｃ１，Ｃ２を介して接地されたものとみなすことができる。
　相互容量方式の静電容量タッチセンサシステム４Ｂのタッチパネルのセンサ面上に何も置かれていない状態から、図７（ｂ）に示すように指などの指示物体５がセンサ面上に置かれた状態では、静電容量タッチセンサシステム４Ｂは容量Ｃの両端に容量Ｃ１，Ｃ２を並列に介して接地されるため、指示物体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が電流Ｉから電流Ｉ１を差し引くことにより電流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。このように、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している。
　（フローティング導体タッチによる容量検知メカニズム）
　図８は、相互容量方式の静電容量タッチセンサシステム４Ｂのタッチパネル上の１か所の交点にフローティング導体を置いた状態の等価回路図であって、図８（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、図８（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８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、相互容量方式の静電容量タッチセンサシステム４Ｂのタッチパネル上にフローティング導体６を置いた場合には、タッチセンサシステム４Ｂ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、チャージされた浮遊容量Ｃ３の電荷がフローティング導体６側から静電容量タッチセンサシステム４Ｂ側に流れ、さらに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。なお、自己容量方式の場合も同様に考えられる。
　要するに、タッチパネル上の１点領域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。この電流の減少より静電容量Ｃも減少する。このようにして、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している。これに対して、フローティング導体６の場合には、フローティング導体６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。これにより静電容量が増加したと判断される。このように、指では静電容量Ｃが減少方向に変化し、フローティング導体６では静電容量Ｃが増加方向に変化する。
　（ゴーストの発生について）
　図９は、図１のタッチセンサシステム４のタッチパネルの一部領域上に所定のフローティング導体６１を置いた平面状態を示す模式図である。
　図９において、ドライブライン１０１とセンスライン１１１との交差点上、ドライブライン１０２とセンスライン１１２との交差点上およびドライブライン１０２とセンスライン１１３との交差点上の複数の交差点上に跨って平面視長方形のフローティング導体６１がタッチパネル４１上に配置されている。この場合、ドライブライン１０１とセンスライン１１１との交差点、ドライブライン１０２とセンスライン１１２との交差点およびドライブライン１０２とセンスライン１１３との交差点に低インピーダンスで電流パスが生じるため、ドライブライン１０１の駆動信号がセンスライン１１１の交差点（センサ）だけではなく、センスライン１１２、１１３の交差点（センサ）にも影響し、長方形導体のフローティング導体６１が置かれている領域以外の交差点領域、例えばドライブライン１０１とセンスライン１１２、１１３との各交差点領域（センサ部）にも静電容量が変化したかのように電流信号がセンシングされてしまう。これによりゴーストが発生する。
　図１０（ａ）は、図１のタッチセンサシステム４のタッチパネルの一部領域上に所定のフローティング導体６２を置いた平面状態を示す模式図であり、図１０（ｂ）は、相互容量方式の静電容量タッチセンサシステム上に所定のフローティング導体６２を置いたときの等価回路図である。
　図１０（ａ）に示すように、ゴースト発生原理の説明を簡略化するために２つの交差点Ｐ１，Ｐ４を対象とし、ドライブライン１０１とセンスライン１１１との交差点Ｐ１上およびドライブライン１０２とセンスライン１１３との交差点Ｐ４上の２つの交差点Ｐ１，Ｐ４上に重なって平面視長方形のフローティング導体６２がタッチパネル４１上に搭載されている。この場合のゴースト発生原理について説明する。
　図１０（ｂ）に示すように、ドライブライン１０１の電圧値Ｖ１０１とドライブライン１０２の電圧値Ｖ１０２との間に差が生じた場合、例えばドライブライン１０１の電圧値Ｖ１０１がドライブライン１０２の電圧値Ｖ１０２よりも大きいとき（Ｖ１０１－Ｖ１０２＞０）、センスライン１１１の電流値Ａ１１１の電流が減少し、センスライン１１３の電流値Ａ１１３の電流が増加する。このため、ドライブライン１０１の交差点Ｐ１の容量Ｃが減少し交差点Ｐ２の容量Ｃが増加する。要するに、フローティング導体６２を置いたところの交差点Ｐ１で電流が減り、それ以外の交差点Ｐ２で電流が増えてゴーストが発生する。
　これと同様に、例えばドライブライン１０２の電圧値Ｖ１０２がドライブライン１０１の電圧値Ｖ１０１よりも大きいとき（Ｖ１０１－Ｖ１０２＜０）、センスライン１１１の電流値Ａ１１１の電流が増加し、センスライン１１３の電流値Ａ１１３の電流が減少する。このため、ドライブライン１０２の交差点Ｐ３容量Ｃが増加し、交差点Ｐ４の容量Ｃが減少する。要するに、フローティング導体６２を置いたところの交差点Ｐ４で電流が減り、それ以外の交差点Ｐ３で電流が増えてゴーストが発生する。
　これがゴーストの発生原理である。２つの交差点Ｐ１，Ｐ４間（位置Ｘ１と位置Ｘ２間）の干渉によるゴーストの説明を行ったが、識別のために導電性パターン２１の所定形状を認識させる場合には、より多くの交差点による信号が必要となり、その分、干渉が起こる交差点が増えて、それぞれの干渉が複雑になってしまう。このため、従来技術に挙げられるようなコントローラ側での補正やタッチパネルなどのセンサ部による対策が困難になってしまう。
  （仮想接地化回路の最適設計について）
　タッチパネル４１上に接触する、複数のセンサ部（例えば図１０（ａ）の交差点Ｐ１，Ｐ４）に跨る大きさの物体が接地されている場合、図１０（ｂ）に示すように位置Ｘ１と位置Ｘ２との間の電圧に差が生じない。つまりこの時はゴーストは発生しない。
　仮想的に複数のセンサ部（例えば図１０（ａ）の交差点Ｐ１，Ｐ４）に跨る大きさの物体を接地させるためには、図１０（ｂ）に示すように位置Ｘ１と位置Ｘ２との間でエネルギー損失を生じさせ、図５（ｂ）のように基準の電流信号波形４２から所定値以上の増減の変化を与えればよい。相互容量方式の場合には基準の電流信号波形４２から例えば電流信号波形４３のように、所定値以上、減少させればよい。
　ここで、以下に、ゴーストの発生を抑え、検出される容量信号をより強く検出させるための仮想接地化回路の設計方法について説明する。
　図１１は、相互容量方式の静電容量タッチセンサシステム４Ｂ上に接触物Ｅ１が置かれた状態を示す等価回路図である。
　図１１に示すように、接触物Ｅ１は一つのセンサ部（例えば交差点Ｐ１）上に置かれるものとする。寄生容量Ｃｓはドライブライン（駆動ライン）とセンスライン間の一つのセンサ部の容量であり、接触容量Ｃ１はセンスラインと接触物Ｅ１間の容量、接触容量Ｃ２は接触物Ｅ１とドライブライン（駆動ライン）間の容量である。このとき、接触物Ｅ１の搭載による回路全体の接触容量Ｃ１，Ｃ２を含むインピーダンスＺＥ１は抵抗成分Ｒａとリアクタンス成分Ｘａで表され、ＺＥ１ = Ｒａ + ｊＸａとなる。
　この接触物Ｅ１でエネルギー損失を生じさせるためには、抵抗成分Ｒａを大きくすればよい。このように、抵抗成分Ｒａが大きい程、エネルギー損失が大きくなり接地するが、接触物Ｅ１の搭載による回路全体のインピーダンスＺＥ１が高いと並列の寄生容量Ｃｓ（並列パス）が存在するために接触物Ｅ１に電流が流れにくくなり、接触物Ｅ１でのエネルギー損失が少なくなる。
　このため、接触物Ｅ１による接触容量Ｃ１および接触容量Ｃ２と接触物Ｅ１にて直列共振回路を形成させて、タッチセンサシステム４Ｂの駆動周波数にて抵抗成分Ｒａだけにする。これによって、接触物Ｅ１でのエネルギー損失を大きくすることができる。
　図１２は、図１１の接触物Ｅ１にて仮想接地化回路を直列共振回路としたときの等価回路図である。
　接触物Ｅ１にて形成した直列共振回路は、図１２に示すようにｒ成分とＬ成分の直列回路とその両側の接触容量Ｃ１、Ｃ２の仮想接地化回路の等価回路となる。接触物Ｅ１による接触容量Ｃ１、Ｃ２の合成容量をＣ’とし、直列のｒ成分とＬ成分とすると、図１２の合成インピーダンスｚは，
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
・・・（１）
となる。
　接触物Ｅ１にて直列共振回路を形成した場合、共振周波数では右側のリアクタンス成分が０となって、Ｚ=ｒとなりこの回路のインピーダンスｚが最小となり、回路に流れる電流が最大となる。このとき、仮想接地化回路で消費される損失は、電力Ｐ=ＩＭａｘ２×ｒとなって最大となる。
　一方、接触物Ｅ１で並列共振回路を形成した場合は、共振周波数にてインピーダンスｚが最大となり、回路に流れる電流が最小となる。このとき、仮想接地化回路で消費される損失は、電力Ｐ=Ｉｍｉｎ２×ｒとなって最小となる。即ち、タッチセンサシステム４Ｂの駆動周波数で共振設計をしてしまうと、その駆動周波数で回路電流が流れず、したがって、最適な仮想接地化回路は、並列共振回路ではなく、共振周波数で最大の電流が流れるように直列共振回路を形成する必要がある。
　図１３（ａ）は、図１１の接触物Ｅ１にて接触容量Ｃ１，Ｃ２と直列共振回路（ｒ成分とＬ成分）を共振させたときの等価回路図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の等価回路を力率で示した図である。
　図１３（ａ）に示すように、接触物Ｅ１にて接触容量Ｃ１，Ｃ２と直列共振回路（ｒ成分とＬ成分）を形成するが、タッチセンサシステム４Ｂの駆動周波数にて共振設計した際の等価回路としては、共振時に接触容量Ｃ１，Ｃ２と直列共振回路のＬ成分とがなくなって、ドライブライン（駆動ライン）とセンスラインの寄生容量Ｃｓの両側に接触物Ｅ１の抵抗成分（ｒ成分）のみが接続されたものと等しくなる。このとき、接触物Ｅ１とタッチセンサシステム４Ｂで消費される有効電力はＰ=ＶＩｃｏｓθとなる、つまりｃｏｓθ=１のときにｒ成分だけとなって接触物Ｅ１にて最も電力Ｐを消費させることができる。しかし、図１３（ｂ）によりｃｏｓθ=１となる条件は、寄生容量Ｃｓと抵抗成分Ｒ（ｒ成分）が有限の値であるために、インダクタンス成分がないと、存在し得ない。即ち、インダクタンス成分がないとｃｏｓθ=１とならないために、Ｌ成分を少しだけ残す。そこで、接触物Ｅ１は駆動周波数にてＶωＣ（電圧×周波数×容量）を打ち消すように設計する。要するに、接触物Ｅ１とその接触容量Ｃ１、Ｃ２がこのＶωＣを打ち消してｃｏｓθ=１となるように設計する。
　共振周波数ω０での共振回路のインピーダンスは式（２）となる
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　 ．．．（２）
　共振周波数ω０より低い周波数ω１での動作は式（３）となるため、キャパシティブに作用する。リアクタンス成分にＣ成分が残る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
　　．．．（３）
　一方、共振周波数ω０より高い周波数ω２での動作は式（４）となるため、インダクティブに作用する。リアクタンス成分にＬ成分が残る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
　　．．．（４）
　ＶωＣを打ち消すためにはインダクタンス成分（Ｌ成分）が必要であるため、共振周波数ω０より高い駆動周波数ω２で動作させるように、接触物Ｅ１の共振設計は駆動周波数より低い周波数で行う。共振周波数ω０として駆動周波数を例えば５００ＫＨｚとすれば、４００ＫＨｚに設定して、ωＬをωＣで打ち消して０に設定する。これが次の式（５）～式（７）で示される。
　図１４（ａ）は、共振周波数ω０より高い駆動周波数ω２で動作させた場合に、寄生容量Ｃｓの両側に接触物Ｅ１のＲＬ直列回路成分が接続される等価回路図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の等価回路を力率で示した図である。
　接触物Ｅ１の合成インピーダンスｚは次の式（５）となり、そのＲＬ直列回路成分の力率は次の（６）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
　　．．．（５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
　　．．．（６）
　接触物Ｅ１とタッチセンサシステム４Ｂで消費される有効電力を最も大きくさせるためには、図１４（ｂ）より式（７）となるよう設計すればよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
　　．．．（７）
　例えば図１０（ａ）のように複数のセンサ部（交差点Ｐ１，Ｐ４）に跨って接触物Ｅ１が置かれる場合には、図１１の容量Ｃ１、Ｃ２（一つのセンサ部）だけでなく、関連する接触容量を含めて共振設計を行えばよい。
　ここまでは、共振設計して最適なエネルギー損失を生じさせる仮想接地化回路について説明したが、最適でなくとも良い場合には、単に駆動周波数にて所望のエネルギーを損失させる回路を仮想接地化回路として形成すればよい。
　以上において、仮想接地化回路が受動素子（電源を持たない素子）で形成する場合について説明を行ったが、次に、仮想接地化回路を能動素子（電源を持った素子）にて設計する場合について説明を行う。
　図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、仮想接地化回路を能動素子（電源を持った素子）にて設計した場合の信号反転による位置検出メカニズムを説明するための電流波形図である。
　図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、駆動信号Ｔ１０をドライブラインに付与してセンスラインからセンス信号波形として電流信号波形Ｔ１１が得られる場合に、タッチペンの仮想接地化回路にて駆動信号Ｔ１０から読み取った信号を、タッチペンの電源によって反転増幅させた反転電流信号Ｔ１５をタッチペンからタッチ画面に出力させる。駆動信号Ｔ１０＋反転電流信号Ｔ１５＝検出信号Ｔ１４と検出される。即ち、仮想接地化回路にて駆動信号Ｔ１０から読み取った信号を、仮想接地化回路にて反転して増幅させた反転電流信号Ｔ１５をタッチペンからタッチ画面に出力するように設計する。センサ部から読み取られる信号は、何もセンサ部に接触させていない基準の電流信号波形Ｔ１１から検出信号Ｔ１４へとレベルが低下するように変化する。この場合、変化した信号量が大きくなるため、容量信号を大きく検出することが可能となる。よって、タッチペンによる位置検出が容易になる。
　図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、仮想接地化回路を能動素子（電源を持った素子）にて設計した場合の位相遅延による位置検出メカニズムを説明するための電流波形図である。
　図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、駆動信号Ｔ１０のように３値を持つ駆動信号を印加する場合、タッチペンの仮想接地化回路にて駆動信号Ｔ１０から読み取った信号を、仮想接地化回路にて半波長だけ位相を遅らせた位相遅延信号Ｔ１３をタッチペンからタッチ画面に出力するように設計すると、センサ部（交差部）から読み取られる信号は、何もセンサ部に接触させていない基準の電流信号波形Ｔ１１から検出信号Ｔ１２へとレベルが低下するように変化する。この場合、変化した信号量が大きくなるため、容量信号を大きく検出することが可能となる。
　以上の能動素子（電源を持った素子）によって信号反転または位相遅延して位置検出する方法は、容量信号の変化を強く検出させることが可能であるが、タッチパネルシステム４の駆動信号は駆動センス毎に異なる信号となっている。そのため、接触物Ｅ１が大きく複数のセンスラインに跨って接触される場合には、それぞれのドライブライン（駆動ライン）の信号波形の位相を半波長遅らせること、または、その信号波形を反転させることが必要である。つまり、信号をタッチパネルシステム４と同じ間隔の格子上の点の電流信号を平面で読み取り、タッチパネルシステム４と同じ間隔の格子上の点にて信号を出力させるように設計する必要がある。
　本実施形態１ではゴーストと呼ばれる干渉自体を抑えて検出される容量信号の変化を増大させる方法を提案している。以下、その効果について説明する。
　（ゴーストと呼ばれる干渉自体を抑える効果）
　図１７は、図１のタッチセンサシステム４のタッチパネル４１上に直径２０ｍｍの円形の導電性パターン２１単体を載せた場合の導電性パターン２１の検出例を示す平面図である。
　図１７に、仮想接地化回路部３を実装せずにタッチセンサシステム４のタッチパネル４１上に、直径２０ｍｍの円形の導電性パターン２１単体を接触させた状態でセンサより得られる容量信号マップを示している。導電性パターン部２には、直径２０ｍｍの円形の導電性パターン２１単体を用いている。格子の間隔は５ｍｍ間隔である。中央の円形の導電性パターン２１による容量信号領域４４以外に、その周辺に、ゴーストパターンによる容量信号領域４５が検出されてしまう。これに対して、直径２０ｍｍの円形の導電性パターン２１単体に仮想接地化回路部３を接続した場合の検出例について本実施形態１の効果として図１８を用いて説明する。
　図１８は、図１のタッチセンサシステム４のタッチパネル４１上に直径２０ｍｍの円形の導電性パターン２１と仮想接地化回路３を載せた場合の導電性パターン２１の検出例を示す平面図である。
　図１８に、仮想接地化回路部３を導電性パターン２１に接続して実装し、タッチセンサシステム４のタッチパネル４１上に、直径２０ｍｍの円形の導電性パターン２１を接触させた状態でセンサにより得られる容量信号マップを示している。仮想接地化回路部３を導電性パターン部２の導電性パターン２１に接続させることにより、導電性パターン部２の導電性パターン２１を検知する信号が安定化して、ゴーストの発生を抑制し導電性パターン部２のサイズと等しいサイズと形で円形状の容量信号領域４６を正確に読み取ることが可能となる。このように、ゴーストを識別体１側で改善して、タッチパネル面から見た識別体１の形状をより正確に検出することができる。
　図１９は、円形の導体パターン２１の容量信号分布図であって、図１９（ａ）はフローティング状態の容量信号分布図、図１９（ｂ）は接地状態の容量信号分布図、図１９（ｃ）は直列共振回路であるモノポールアンテナによる仮想接地の容量信号分布図である。
　格子の間隔（センサピッチ）が５ｍｍのタッチパネル４１上に搭載された直径２０ｍｍの円形の導電性パターン２１に対する交差点数はここでは少なくとも１０点存在するので、従来技術のような補正計算は困難である。ここでは、ゴーストを識別体１側で仮想接地して改善し、タッチパネル４１の画面から見た識別体１の導電性パターン２１の形状をより正確に検出することができた。図１９（ａ）ではフローティング状態で円形の識別は困難である。図１９（ｂ）ではＵＳＢ口に接地した接地状態で円形の識別は可能である。図１９（ｃ）では、モノポールアンテナに仮想接地したことにより円形の識別は可能である。また、パッチアンテナなどの平面アンテナの場合にはコンパクトに仮想接地ができる。
　以上により、本実施形態１によれば、タッチセンサシステム４のタッチパネル４１の表面に接触または近接して、タッチセンサシステム４に認識させるための形状である導電性パターン２１が配置される導電性パターン部２と、導電性パターン部２の導電性パターン２１に接続され、タッチセンサシステム４で用いる駆動信号（ドライブラインに印加）の周波数に対して、エネルギーを消費させるエネルギー損失部を有した仮想接地化回路部と
　を備えている。
　これによって、タッチセンサシステムで用いる駆動信号の周波数に対して、エネルギー損失部がエネルギーを消費させることで、接地されていない識別体１（指示体）であっても識別体１（指示体）が仮想接地化されて接地回路と同等の機能を持っているため、従来のようにゴーストをタッチセンサシステム４のコントローラ側で補正したりセンサ部にてゴーストと真のタッチを判別したりするのではなく、ゴーストを識別体１側で改善して、タッチパネル４１面から見た識別体１の形状をより正確に検出することができる。このため、タッチセンサシステム４をユーザ認証などの識別ツールとして応用することが可能となり、それにより図３に示すようなセキュリティ認証システムに利用することや、アミューズメント用途に利用することなどが可能となる。
　本実施形態１では、タッチセンサシステム４の構造に変更を加えていないため、既存のタッチセンサシステム４のタッチ性能に影響を与えない。このため、指タッチやタッチペンと識別体１を併用してタッチ位置の識別と共に領域形状の識別を行うことができて有用である。
　なお、本実施形態１では、静電容量方式のタッチセンサシステム４に用いて形状を検知するタッチセンサシステム用識別体１について説明したが、ゴーストが発生するタッチセンサシステム４の形状検知方式であれば、ゴーストを防止するように本実施形態１を適用することが可能である。
　（実施形態２）
　本実施形態２では、導電性パターン２１に対する接地回路と同等の機能を持つ接地補償回路部３２の具体例として後述するコイル３２１やアンテナ３２５の回路を用いた場合について説明する。
　まず、接地補償回路部３２の具体例として後述するコイル３２１のコイル回路を用いた場合について説明する。
　図２０は、本発明の実施形態２におけるタッチセンサシステム用識別体１Ａの構成例を示すブロック図である。
　図２０において、本実施形態２のタッチセンサシステム用識別体１Ａは、タッチパネルの画面に対向して所定形状の導電性パターン２１が配置される導電性パターン部２と、導電性パターン２１に対する接地回路と同等の機能を持つ仮想接地化回路部３Ａとを備え、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４のタッチパネル面上に搭載されてユーザ認証などに用いられる。要するに、タッチセンサシステム用識別体１Ａを、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４のタッチパネル面に対して接触または近づけることにより、接地されていない所定形状の導電性パターン２１を仮想接地状態にしてタッチセンサシステム４が読み取り可能とされている。
　仮想接地化回路部３Ａは、導電性パターン接続部３１と、導電性パターン部２の導電性パターン２１が導電性パターン接続部３１を介して接続された接地補償回路部３２Ａとを有し、導電性パターン２１が接地された状態と同様の働きをするように接地補償回路部３２Ａとしてコイル３２１が用いられる。ここでは、図示していないが、一または複数のコイル３２１を含むコイル回路を用いて、タッチセンサシステム４の駆動信号周波数において、タッチセンサシステムと直列共振回路を形成し、かつ駆動信号周波数に対してエネルギー損失が大きいコイル（接地された状態と同様の働きをするコイル）を実装する。
　ゴーストを抑制する仮想接地化回路部３の第１具体例としてタッチセンサシステム４の駆動信号（ドライブラインを駆動する交流信号）の周波数に対するエネルギー損失回路（接地化回路）として、接地補償回路部３２Ａにコイル３２１を実装し、そのコイル３２１の周りに導体３２２を配置する。この導体３２２は、鉄製に限らずアルミニュウム製など鉄心またはコアとして作用する。これにより、接地回路と同等の働きをする。この導体３２２により、積極的にコイル３２１の渦電流損失を促して、より強く接地化する。
　コイル３２１が導体であるため、タッチセンサシステム４に反応しない必要があるが、導電性パターン部２の導電性パターン２１をタッチパネル４１のセンサ面（タッチパネル面）に対向する面が平面の場合、導電性パターン部２が配置される部材が接地されず、またタッチセンサに反応するため、ファラデーシールドなどのシールド処理を実装することができない。このため、導電性パターン接続部３１はコイル３２１とセンサ面の距離を十分取る配線構成とする必要がある。コイル３２１の渦電流損失を増加させるためにコイル３２１の周りに導体３２２を実装しているが、この導体３２２もタッチセンサシステム４に反応しない構成とする必要がある。
　次に、タッチセンサシステム４に反応しない構成とするために、コイル３２１（インダクタンス）とセンサ面の距離を十分取るような配線構成について説明する。
　図２１は、本発明の実施形態２におけるタッチセンサシステム用識別体１Ａの具体例を模式的に示す斜視図である。
　図２１に示すように、厚さのある平面視４角形の板状体の底面２２に導電性パターン２１が印刷や蒸着などで設けられ、この導電性パターン２１に接続されてその直上に所定距離だけ離された状態で、接地補償回路部３２Ａとして、コイル３２１とその周りに導体３２２が配置されている。導電性パターン２１が形成された板状体の底面２２はタッチセンサシステム４のタッチパネル面上に乗せられる。
　このように、コイル３２１および導体３２２を有する接地補償回路部３２Ａが導体であるために、タッチセンサシステム４に反応しないように、コイル３２１および導体３２２を有する接地補償回路部３２Ａとセンサ面との距離を十分取る必要がある。底面２２に導電性パターン２１が形成される板状体の厚さを厚く（例えば１０ｍｍ以上；１０ｍｍ離れていれば誤検出の影響がない）してもよいが、接地補償回路部３２Ａを、導電性パターン接続部３１（ここでは配線で接地補償回路部３２Ａを浮かせている）を介して、タッチセンサシステム４に反応しない距離（例えば１０ｍｍ以上）だけ離すように立設して接地補償回路部３２Ａを配置してもよい。
　また、導電性パターン接続部３１の配線や板状体の上面側にフェライト（磁石材料）などの非導電性磁気シールドを施してもよい。また、この接地補償回路部３２Ａの垂直方向の厚みｄ（タッチパネル面に対する距離方向の厚み）をより小さくすることによっても、導電性の接地補償回路部３２Ａをタッチセンサシステム４に反応しにくくすることができる。
　図２２は、本発明の実施形態２におけるタッチセンサシステム用識別体１Ａの他の具体例を模式的に示す斜視図である。
　図２２に示すように、平面視４角形の板状体（カード状でもよい）の底面２２に導電性パターン２１が印刷や蒸着などで設けられ、この導電性パターン２１に接続されてその真横に隣接した状態で一体的に、接地補償回路部３２Ａの他の事例として、コイル３２１Ａが配置されている。導電性パターン２１が形成された板状体の底面２２はタッチセンサシステム４のタッチパネル面上に乗せられる。なお、接地化回路としてのコイル３２１Ａの代わりにコイル３２１Ａとその周りに導体が配置されていてもよい。
　コイル３２１Ａが配置された領域３２１Ｂのサイズ以外のタッチの反応（位置検出）を許容することにより導電パターン２１に対する形状検出の干渉を防ぐこともできる。即ち、コイル３２１Ａが配置された領域３２１Ｂの検出を採用しないようにすることにより、導電パターン２１の形状検出に対する干渉を防ぐことができる。例えば、タッチセンサシステム４のタッチパネル４１上の処理位置にタッチセンサシステム用識別体１Ａを搭載するときに、表裏を明確にしつつ搭載方向を一定化すれば、タッチセンサシステム用識別体１Ａの左側領域（コイル３２１Ａが配置された領域３２１Ｂ）の検出結果を採用せずにこれを捨てることが容易にできる。または、導電パターン２１の形状以外の、コイル３２１Ａのセンサ面から見た短冊状の形状の検出結果を採用せずにこれを捨てることも容易にできる。これらの場合、接地補償回路部３２Ａとしてのコイル３２１Ａの距離をタッチセンサシステム４のセンサ面から上方に離さずにコイル３２１Ａを実装することができる。これによって、平面視４角形の板状体をタッチセンサシステム用識別体１Ａの他の具体例としてカード状のタッチセンサシステム用コード識別カードに薄く形成することが可能となる。
　次に、接地補償回路部３２の具体例として後述するコイル３２３にてアンテナ３２５を実現し、これを有するアンテナ回路を用いた場合について説明する。
　図２３は、本発明の実施形態２におけるタッチセンサシステム用識別体１Ｂの構成例を示すブロック図である。
　図２３において、本実施形態２の他の構成例のタッチセンサシステム用識別体１Ｂは、タッチパネルの画面に対向して所定形状の導電性パターン２１が配置される導電性パターン部２と、この導電性パターン２１に対する接地回路と同等の機能を持つ仮想接地化回路部３Ｂとを備え、指などの指示体（接地された指示体）の位置入力操作を可能とするタッチセンサシステム４のタッチパネル面上に搭載されてユーザ認証などに用いられる。要するに、仮想接地化回路部３Ｂを持つタッチセンサシステム用識別体１Ｂを、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４のタッチパネル面に対して接触または近づけることにより、接地されていない所定形状の導電性パターン２１を仮想接地状態にしてタッチセンサシステム４が読み取り可能とされている。
　仮想接地化回路部３Ｂは、導電性パターン接続部３１と、導電性コートパターン部２の導電性パターン２１が導電性パターン接続部３１を介して接続された接地補償回路部３２Ｂとを有し、導電性パターン２１が接地された状態と同様の働きをするように接地補償回路部３２Ｂとしてコイル３２３と損失抵抗成分３２６にてアンテナ３２５を実現し、これらを有するアンテナ回路が用いられる。タッチセンサシステム４の駆動信号周波数をターゲットにしたアンテナ３２５を実装する。アンテナ３２５により、より強く接地化させることができる。
　接地補償回路部３２Ｂは、アンテナ３２５で実現される。アンテナ３２５は等価的にはコイル３２３と損失抵抗成分３２６から形成される。これらのコイル３２３、損失抵抗成分３２６および接触容量３２４ａ、３２４ｂにより直列共振回路を形成する。直列共振回路であるため、図２３では等価的にループを形成しているが、実際には閉ループを形成する必要はない。
　このアンテナ回路を接地補償回路部３２Ｂとするためには、タッチセンサシステム４の駆動信号の周波数に共振するような構成とすることが望ましい。タッチセンサシステム４の駆動周波数に対する共振波長はメートルオーダーを超えるため、共振波長より短い微小アンテナを用いる。そのため、アンテナ３２５のサイズは大きい程放射しやすいが、タッチセンサシステム用識別体１Ｂのサイズにより実装可能なアンテナ３２５のサイズが決定されるため、そのアンテナ３２５のインダクタンス成分であるコイル３２３と接触容量３２４ａと３２４ｂを補うようにキャパシタやインダクタを直列で接続してもよい。このアンテナ回路を接地補償回路部３２Ｂとする場合には、電波伝搬を強めるために、アンテナ回路に大きな電流が流れることが望ましい。そのため、仮想接地化回路３Ｂ全体のインピーダンスが小さくなり、仮想接地化回路３Ｂ全体の有効電力を大きくするように設計することが望ましい。ここでは図示していないが、実際にはアンテナ３２５にもキャパシタンス成分を持ち、導電性パターン接続部３１と、導電性パターン部２にもキャパシタンス成分、インダクタ成分、抵抗成分を持っている。実際にはこれらを考慮して設計する必要がある。
　アンテナ回路の場合にもコイルの場合と同様にタッチセンサシステム４に反応しないように導電性パターン接続部３１を立ち上げてアンテナ回路に距離を持たせたり、アンテナ回路を導電性パターン２１の平面に沿って隣に配置してそれを無効化する構成とすることができる。要するに、この接地補償回路部３２Ｂのアンテナ回路も図２１や図２２の接地補償回路部３２Ａのコイル３２１または３２１Ａのコイル回路の代わりに用いることができる。これに限らず、この接地補償回路部３２Ｂのアンテナ回路は、図２１や図２２の接地補償回路部３２Ａのコイル３２１または３２１Ａのコイル回路と共に用いてもよい。
　以上により、本実施形態２によれば、導電性パターン部２の導電性パターン２１が導電性パターン接続部３１を介して接続された接地補償回路部３２Ｂとして、コイル３２１または３２１Ａを用いたコイル回路または／およびアンテナ回路を用いて、導電性パターン２１に接地回路が用いられたのと同等の機能を有するようにしたため、従来例のようにゴーストをタッチセンサシステム４のコントローラ側で補正したりセンサ部にてゴーストと真のタッチを判別したりするのではなく、ゴーストを識別体１Ａ，１Ｂ側で改善して、タッチパネル面から見た識別体１Ａ，１Ｂの形状をより正確に検出することができ、検出される容量信号をより強く検出させる事が出来る。このため、タッチセンサシステム４をユーザ認証などの識別ツールとして応用することが可能となり、それにより図３に示すようなセキュリティ認証シスんテムに利用することや、アミューズメント用途に利用することなどが可能となる。
　本実施形態２ではタッチセンサシステム４の構造に変更を加えていないため、既存のタッチセンサシステム４のタッチ性能に影響を与えない。このため、指タッチやタッチペンなどと識別体１Ａ，１Ｂを併用してのタッチ位置や識別体１Ａ，１Ｂの形状を識別することができて有用である。
　なお、本実施形態２では、静電容量方式のタッチセンサシステム４に用いて所定形状を検知するためのタッチセンサシステム用識別体１Ａまたは１Ｂについて説明したが、ゴーストが発生するタッチセンサシステムの形状検知方式であれば、本実施形態２を用いてゴーストを防止し検出信号を増大させるように適用が可能である。
　なお、本実施形態２ではコイル３２１の周りに導体３２２を配置したが、導電性パターン２１に接地回路が用いられたのと同等の機能を有すれば、単に、コイル３２１だけでも構わない。
　本実施形態２ではコイル回路または／およびアンテナ回路を用いた接地補償回路部３２Ｂを説明したが、接地補償回路部３２Ｂを実現するエネルギー損失を生じさせる物として、鉄板などを用いた表皮効果を利用する物や、高誘電材料を用いた誘電損失を利用する物でも構わない。
　（実施形態３）
　本実施形態３では、接地補償回路部３２Ｃのタッチセンサシステム４による反応を避けるために、導電体のコイル回路やアンテナ回路を有する接地補償回路部３２Ｃを用いて導電性パターン部２Ｃの導電性パターン２３を構成する場合について説明する。要するに、導電性パターン自体を導電体のコイル回路やアンテナ回路で構成する場合である。
　図２４は、本発明の実施形態３におけるタッチセンサシステム用識別体の構成例を示すブロック図である。
　図２４において、本実施形態３のタッチセンサシステム用識別体１Ｃは、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４のタッチパネル面に対向して所定形状の導電性パターン２３が配置されて、導電性パターン２３に対する接地回路と同等の機能を持つ仮想接地化回路部３Ｃが導電性パターン部２Ｃとして設けられている。要するに、タッチセンサシステム用識別体１Ｃを、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４のタッチパネル面に対して接触または近づけることにより、接地されていない所定形状の導電性パターン２３を仮想接地状態にしてタッチセンサシステム４が読み取り可能とされている。
　ゴーストを抑制する導電性パターン部２Ｃの一具体例として交流に対して高インピーダンスの導電性パターン２３を、接地補償回路部３２Ｃの機能を有した状態で構成する。導電性パターン２３を、タッチセンサシステム４に反応させるために直流抵抗が小さく、センサ間の干渉を抑えるために、導電性パターン２３が持つインダクタンス成分の大きな構造で実現するものであり、タッチセンサシステム４に接触させる、例えば異なる交差点Ｐ１，Ｐ４間にカップリングされたインダクタンス成分を持つコイルを配置する。このコイルは導電性パターン２３としてタッチセンサシステム用識別体１Ｃのタッチパネル面と対向する面に設けられている。なお、高周波の領域では、マイクロストリップラインやスタブ構造、小型のコイル素子などでインダクタンス成分を増やすことができる。
　図２５（ａ）～図２５（ｃ）はそれぞれ、コイルで形成された導電性パターン２３の外形形状例を模式的に示す平面図である。
　図２５（ａ）では、タッチセンサシステム４のタッチパネル面に対向するように、導電性パターン２３の平面視外形形状が円形になるようにコイルが配置されている。図２５（ｂ）では、導電性パターン２３の平面視外形形状が三角形になるようにコイルで形成されている。図２５（ｃ）では、導電性パターン２３の平面視外形形状が４角形になるようにコイルで形成されている。因みに、図２４では、タッチセンサシステム４のタッチパネル面に対向するように、導電性パターン２３の平面視外形形状が縦方向の短冊形状のコイルが配置されている。
　これらのコイルで形成された導電性パターン２３は、その検出領域が広くなると中央部分が検出されないが、外形が所定幅で検出される。中央部分の検出が必要であればその中央部分にもコイルを設ければよい。ゴーストの発生を抑制するために、直流抵抗を増やさずにインダクタンス成分を高めるように構成することができる。
　図２６（ａ）は、図１のタッチセンサシステム４のタッチパネル４１の一部領域上に所定の導電性パターン２３を持つタッチセンサシステム用識別体１Ｃを置いた平面状態を示す模式図であり、図２６（ｂ）は、図２６（ａ）のタッチセンサシステム用識別体１Ｃの構成例を示すブロック図である。なお、ここで、図２６（ｂ）は図２４と同等である。また、図２６（ａ）では、タッチセンサシステム用識別体１Ｃが、タッチセンサシステム４のタッチパネル４１の交差点Ｐ１，Ｐ４に跨って乗せられているが、ここでは等価回路を見やすくするために斜め右上にタッチセンサシステム用識別体１Ｃをずらして記載している。
　図２６（ａ）に示すように、ドライブライン１０１とセンスライン１１１との交差点Ｐ１上およびドライブライン１０２とセンスライン１１３との交差点Ｐ４上の２つの交差点Ｐ１，Ｐ４上に重なって平面視長方形のタッチセンサシステム用識別体１Ｃがタッチパネル４１上に搭載されている。このときの等価回路を示している。
　図２７（ａ）および図２７（ｂ）は、導電性パターン２３を模式的に示す平面図である。
　図２７（ａ）および図２７（ｂ）に示すように、タッチセンサシステム４に反応（形状検知）させるために、導電性材料でコイルを構成して、導電性パターン２３としてタッチパネル４１の画面から見た平面視形状として、斜め短冊形状などの各種形状に形成され得る。
　以上により、本実施形態３によれば、導電性パターン部２Ｃの導電性パターン２３自体がコイルを用いて形成されて、これにより、導電性パターン２３に接地回路が用いられたのと同等の機能を有するため、従来例のようにゴーストをタッチセンサシステム４のコントローラ側で補正したりセンサ部にてゴーストと真のタッチを判別したりするのではなく、ゴーストを識別体１Ｃ側で改善して、タッチパネル面から見た識別体１Ｃの形状をより正確に検出することができる。このため、タッチセンサシステム４をユーザ認証などの識別ツールとして応用することが可能となり、それにより図３に示すようなセキュリティ認証システムに利用することや、アミューズメント用途に利用することなどが可能となる。
　本実施形態３ではタッチセンサシステム４の構造に変更を加えていないため、既存のタッチセンサシステム４のタッチ性能に影響を与えない。このため、指タッチやタッチペンと識別体１Ｃを併用してのタッチ位置やタッチ形状の識別を行うことができて有用である。
　なお、本実施形態３では、静電容量方式のタッチセンサシステム４に用いて形状を検知するタッチセンサシステム用識別体１Ｃについて説明したが、ゴーストが発生するタッチセンサシステムの形状検知方式であれば、本実施形態３を用いてゴーストを防止するように適用が可能である。
　なお、本実施形態３ではコイルを配置したが、導電性パターン２３に接地回路が用いられたのと同等の機能を有するように、コイルおよびその周りに導体のコイル回路を設けても構わないし、これと共にまたはこれとは別に、アンテナ回路を設けても構わないし、導電性パターン２３にタッチパネルの駆動周波数にてエネルギー損失を生む材料として電波吸収体材料を用いても構わない。ここでの電波吸収体とは、タッチパネルの駆動周波数の交流信号に対して、その信号を熱などに変換する所謂シールド材料の事を言う。
　（実施形態４）
　本実施形態４では、上記実施形態１～３のタッチセンサシステム用識別体１、１Ａ～１Ｃの少なくともいずれかとこれらに対応したタッチセンサシステム４とを含めたタッチセンサシステム４Ｄとして構成する場合について説明する。
　図２８は、本発明の実施形態４におけるタッチセンサシステム４の全体構成例を示すブロック図である。
　図２８において、本実施形態４のタッチセンサシステム４は、画像表示用の表示画面を持つ表示装置７と、表示画面上に設けられた位置検出用のタッチパネル４１と、タッチパネル４１に接続されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などの接続部８１と、接続部８１に接続される制御基板８２と、この制御基板８２上に搭載されて位置検出制御処理を行うコントローラ部８３と、コントローラ部８３に制御基板８２を介して接続された接続ケーブル８４と、コントローラ部８３に接続ケーブル８４を介して接続され、表示装置７に接続されて表示装置７の表示を制御するホスト端末９とを有している。
　タッチパネル４１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（立体交差；垂直交差およびそれ以外の角度による交差）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。このタッチパネル４１は、接触または近接する指示体（指やタッチペンの他、上記実施形態１～３のタッチセンサシステム用識別体１、１Ａ～１Ｃの少なくともいずれかなど）による静電容量の変化に応じた出力信号を出力することができる。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（ともに点線）の交差点Ｐ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、指やペンなどの指示体が接触または近接していればセンスラインＳＬからの信号が変化する。即ち、このセンスラインで得られた信号が、指示検出領域に対する接触または近接の有無を示す２次元状の検出領域Ｅの位置情報（ｘ，ｙ）と指示体による静電容量の情報（ｚ）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（ｚ）のＺ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。
　表示装置７は、例えば液晶ディスプレイ（液晶表示装置）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイおよび電解放出ディスプレイなどの他に、表示画面上に画像表示されるものであればよい。
　コントローラ部８３は、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体のタッチ位置やタッチ形状（導電性パターンの検出領域）を検出する。
　ホスト端末９は、パーソナルコンピュータなどで構成されており、接続ケーブル８４を介してコントローラ部８３を制御すると共に、コントローラ部８３で検出した指示体の位置（タッチ指示検出領域の位置情報（ｘ，ｙ））および静電容量の情報（ｚ）に基づいて表示装置７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４に接続されたホスト端末９が、クラウドサービスのようにサーバ側にあってもよく、タッチセンサシステム４自体にホスト端末９の機能をもたせて表示を制御することも可能である。
　図２９は、図２８のタッチセンサシステム４のコントローラ８３における構成例を示すブロック図である。
　図２９において、本実施形態１のコントローラ部８３は、複数のセンスラインからの複数の信号を処理してタッチパネル面内における指示体の位置（指示検出領域の位置情報（ｘ，ｙ））および静電容量の情報（ｚ）を検出する指示体位置検出部８３０と、ドライブを順次駆動するドライブライン駆動部８３７とを有している。
　指示体位置検出部８３０は、複数のセンスラインＳＬから出力される複数の出力信号をそれぞれ増幅する増幅部８３１と、増幅部８３１がそれぞれ増幅した各出力信号を取得して時分割で出力する信号取得部８３２と、信号取得部８３２が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部８３３と、Ａ／Ｄ変換部８３３がＡ／Ｄ変換したデジタル信号に基づいて検出面Ｐ内における静電容量の変化量の分布を求める復号処理部８３４と、後述の位置情報生成部８３６がタッチパネル面内における指示体の位置（指示検出領域の位置情報（ｘ，ｙ））を検出する際に用いる検出基準値（閾値）を設定する検出基準設定部８３５と、復号処理部８３４が求めた静電容量の変化量の分布に対して検出基準値に基づいてタッチパネル面内における指示体のタッチ位置（位置情報（ｘ，ｙ））やタッチ形状（導電性パターンの検出領域の位置情報（ｘ，ｙ））を検出して指示体の位置を示す位置情報を生成する位置情報生成部８３６とを有している。
　位置情報生成部８３６は、復号処理部８３４が求めたタッチパネル面内における静電容量の変化量の分布と検出基準とを用いて、タッチパネル面内における指示体のタッチ位置（領域を含む）を求めて位置情報を生成する。
　位置情報生成部８３６は、タッチパネル面内における静電容量の変化量の分布中のタッチ位置またはタッチ領域（導電性パターンの形状）を求め、当該タッチ位置またはタッチ領域における静電容量の変化量が検出基準値よりも大きければ、当該タッチ位置またはタッチ位置領域をタッチパネル面に接触または近接する指示体のタッチ位置またはタッチ領域（導電性パターンの形状）とすることができる。タッチパネル面の指示検出領域が所定領域よりも大きい場合や所定形状と異なる場合に、指やタッチペンではなくタッチセンサシステム用識別体１、１Ａ～１Ｃの少なくともいずれかであると認識すれば、その導電性パターンの形状をコード照合に用いることができる。このように、指やタッチペンと識別体１、１Ａ～１Ｃの少なくともいずれかとの区別は、検出領域の大きさだけではなく所定形状（形状の違い）によっても可能である。
　ここで、本願では、複数のドライブラインと複数のセンスラインを縦横で切り替えることも可能であり、図２１の上部電極をドライブライン、下部電極をセンスラインとしてもよいし、上部電極をセンスライン、下部電極をドライブラインとしてもよい。
　なお、以上のように、本発明の好ましい実施形態１～４を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１～４に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１～４の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
　本発明は、識別を用いてユーザ認証を行うためのタッチセンサシステム用識別体および、これが用いられて識別が行われ、タッチまたはマルチタッチの入力操作を行うタッチセンサシステムの分野において、ゴーストをタッチセンサシステムのコントローラ側で補正したりセンサ部にてゴーストと真のタッチを判別したりするのではなく、ゴーストを識別体側で改善して、検出信号を増大させる事によりタッチパネル面から見た識別体の形状をより正確に検出することができる。

Claims (8)

  1. 　タッチセンサシステムのタッチパネル面に接触または近接して、
    　該タッチセンサシステムに認識させるための形状である導電性パターンが配置される導電性パターン部と、
    　該導電性パターン部に接続され、
    　該タッチセンサシステムで用いる駆動信号の周波数に対して、エネルギーを消費させるエネルギー損失部を有する仮想接地化回路部と
    　を備えたタッチセンサシステム用識別体。
  2. 　前記エネルギー損失部が直列共振回路で形成されている請求項１に記載のタッチセンサシステム用識別体。
  3. 　前記仮想接地化回路部としてアンテナ回路を使用する請求項１に記載のタッチセンサシステム用識別体。
  4. 　前記エネルギー損失部は前記駆動周波数よりも低い周波数で共振設計されている請求項２または３に記載のタッチセンサシステム用識別体。
  5. 　前記仮想接地化回路部として、
    　コイル回路または、渦電流損失部を含んだコイル回路を使用する請求項１～４のいずれかに記載のタッチセンサシステム用識別体。
  6. 　前記導電性パターン自体が、前記仮想接地化回路部の一部または全部である請求項１～５のいずれかに記載のタッチセンサシステム用識別体。
  7. 　前記導電性パターン自体が、前記仮想接地化回路部の一部または全部であり、
    　該導電性パターンがコイルで形成されている請求項１～５のいずれかに記載のタッチセンサシステム用識別体。
  8. 　請求項１～７のいずれかに記載のタッチセンサシステム用識別体を、位置入力操作を可能とする前記タッチパネル面上に搭載することにより、該タッチセンサシステム用識別体の導電性パターンの形状を読み取って識別可能とするタッチセンサシステム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017199311A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社セガゲームス 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
JP2018005728A (ja) * 2016-07-06 2018-01-11 株式会社セガゲームス 指示デバイス、及び製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11730221B2 (en) * 2019-01-12 2023-08-22 Herutu Electronics Corporation Apparatus for detecting wearing of body protection gear
CN113744769A (zh) * 2021-09-06 2021-12-03 盐城市聚云网络科技有限公司 一种计算机信息安全产品用存储装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6834251B1 (en) * 2001-12-06 2004-12-21 Richard Fletcher Methods and devices for identifying, sensing and tracking objects over a surface
US20110227871A1 (en) * 2010-03-22 2011-09-22 Mattel, Inc. Electronic Device and the Input and Output of Data
JP2012502397A (ja) * 2008-09-10 2012-01-26 アップル インコーポレイテッド タッチ感知パネルにおける寄生キャパシタンス作用の修正
US20120306813A1 (en) * 2010-11-29 2012-12-06 Printechnologics Gmbh System and method for retrieving information from an information carrier by means of a capacitive touch screen
JP2013089013A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Toppan Printing Co Ltd 情報媒体及び情報媒体の読取方法
JP2014501414A (ja) * 2010-12-30 2014-01-20 禾瑞亞科技股▲ふん▼有限公司 静電容量方式タッチスクリーン

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7256695B2 (en) * 2002-09-23 2007-08-14 Microstrain, Inc. Remotely powered and remotely interrogated wireless digital sensor telemetry system
WO2004064084A2 (en) * 2003-01-03 2004-07-29 Nucore, Inc. Self-damped inductor
US20120103659A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 General Electric Company Superconducting cable system
US20120194457A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Bruce Cannon Identifiable Object and a System for Identifying an Object by an Electronic Device
US8736564B2 (en) * 2011-05-25 2014-05-27 Blackberry Limited Proximity detection between a mobile device and a related object
US20120327013A1 (en) * 2011-06-22 2012-12-27 Lee Jeffery T Method and apparatus for initiating operations on a touch device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6834251B1 (en) * 2001-12-06 2004-12-21 Richard Fletcher Methods and devices for identifying, sensing and tracking objects over a surface
JP2012502397A (ja) * 2008-09-10 2012-01-26 アップル インコーポレイテッド タッチ感知パネルにおける寄生キャパシタンス作用の修正
US20110227871A1 (en) * 2010-03-22 2011-09-22 Mattel, Inc. Electronic Device and the Input and Output of Data
US20120306813A1 (en) * 2010-11-29 2012-12-06 Printechnologics Gmbh System and method for retrieving information from an information carrier by means of a capacitive touch screen
JP2014501414A (ja) * 2010-12-30 2014-01-20 禾瑞亞科技股▲ふん▼有限公司 静電容量方式タッチスクリーン
JP2013089013A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Toppan Printing Co Ltd 情報媒体及び情報媒体の読取方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017199311A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社セガゲームス 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
JP2018005728A (ja) * 2016-07-06 2018-01-11 株式会社セガゲームス 指示デバイス、及び製造方法

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