JP4942729B2 - タッチパネル、およびそれを備えた表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネル、およびそれを備えた表示装置に関するものである。

指などによるタッチを検出してその位置座標を特定するタッチパネルは、優れたユーザーインターフェース手段の一つとして注目されており、抵抗膜方式や静電容量方式などの種々の方式によるタッチパネルが製品化されている。

静電容量方式の一つとして、タッチセンサが内蔵されるタッチスクリーンの前面側を数ｍｍ厚程度のガラス板等の保護膜で覆った場合でもタッチ検出が可能な投写型静電容量（Projected Capacitive）方式がある。この方式は保護板を前面に配置できるので堅牢性に優れる点、手袋装着時でもタッチ検出が可能である点、稼働部が無いため長寿命である点などの利点を有している。

例えば下記特許文献１に記載のタッチパネルにおけるタッチスクリーンの構成は、静電容量を検出するための検出導体として、薄い誘電膜に形成された第１シリーズの導体エレメントと、絶縁膜を隔て形成された第２シリーズの導体エレメントを備えており、各導体エレメント間には電気的接触はなく複数の交点を形成している。導体エレメントとして最適な材料は、例えば銀などの金属材料である。また、表示上その可視性が問題となり、可視性を低くする場合には酸化インジウムが用いられる。また、導体エレメントに変えて、１０〜２０μｍの細い導線も使用できる。

また、静電容量を検出する導体エレメントは出力線、マルチプレクサを介して容量制御オシレータに接続される。その出力は除算器でカウントされて、容量検出データとされる。さらに１以上の導体エレメントの検出容量相対値により導体エレメント間のタッチ位置が補間できる。また、容量制御オシレータ出力をバッファを介して、サンプリングされていない導体エレメントを駆動して背面側シールド面をなくすことができる。

特開平９−５１１０８６号公報（７頁１９行〜８頁４行、８頁２３行〜９頁６行、１３頁４行〜１２行、１３頁２３行〜１４頁１０行、図１、図２、図６、図８）

この様なタッチパネルの容量制御オシレータとしては、弛張発振器を用いることができる。弛張発振器の発振周期は抵抗素子および容量素子の充放電時定数により概ね決まるが、この容量素子の一部を、検出用配線と、使用者の指等（以下、指示体と記載）との間に形成される静電容量（以下、タッチ容量と記載）によって構成することにより、指示体によるタッチが生じた場合に、検出用配線と指示体との間に形成されるタッチ容量に応じて、弛張発振器の発振周期に変化が生じる。この発振周期の変化量を検出することによりタッチ容量を検出し、例えば隣接する検出用配線で検出されるタッチ容量によって隣接配線間のタッチ位置をタッチ座標として補間により算出することが可能となる。

その際、タッチ座標の高精度な補間を行うためには、タッチ位置周辺の検出配線による容量検出感度を高めることが重要である。

しかしながら、指示体によりタッチが発生したときに、タッチ位置周辺の検出配線のみならず、さらに離れたその他の検出配線の容量検出値もタッチが無いときの検出値に比べて大きくなる。すなわち、補間処理の基準値が変動（オフセットが発生）し、その程度は検出配線クロス部容量に応じた大きさとなるということが発見者らにより確認された。

すなわち、タッチ位置周辺の検出配線による検出値にオフセットが生じたまま補間処理を行うと、補間処理の基準が変動することとなり、補間処理による正確なタッチ座標の算出が行えないという問題があった。

そこで本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、タッチが発生していないときの検出値に対して、タッチ発生時の検出値にオフセットが生じる場合であっても、補間処理により正確にタッチ座標が算出できるタッチパネル、およびそれを用いた表示装置を得ることを目的とする。

本発明における第１のタッチパネルは、行方向および列方向に形成された複数の検出配線を有するタッチスクリーンと、前記検出配線を順次に選択するスイッチ回路と、前記スイッチ回路により選択された前記検出配線と、前記タッチスクリーンにタッチされた指示体と、の間に形成される静電容量の値に対応した値を検出する静電容量検出回路と、前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの位置を算出するタッチ位置算出回路と、を備え、前記タッチ位置算出回路は、前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定するタッチ有無判定手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが無いと判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値から、前記指示体のタッチが無いときの検出値であるバックグランド値を算出するバックグランド算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値が行方向および列方向でそれぞれ最大となる前記検出配線を判別するピーク配線判別手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチ発生時に前記所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に生じる前記バックグランド値からの上昇量であるオフセット量を、行方向および列方向でそれぞれ算出するオフセット算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線および該検出配線から所定範囲にある前記検出配線の前記検出値から、前記バックグランド値と前記オフセット量とを減算した値に基づいて、行方向および列方向でそれぞれ補間量を算出する補間量算出手段と、前記検出値が最大となる前記検出配線に対応する前記タッチスクリーン上の位置に前記補間量を加算または減算することで前記指示体のタッチの位置を算出するタッチ位置算出手段と、を備える。

また、本発明における第２のタッチパネルは、行方向および列方向に形成された複数の検出配線を有するタッチスクリーンと、前記検出配線を順次に選択するスイッチ回路と、前記スイッチ回路により選択された前記検出配線と、前記タッチスクリーンにタッチされた指示体と、の間に形成される静電容量の値に対応した値を検出する静電容量検出回路と、前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの位置を算出するタッチ位置算出回路と、を備え、前記タッチ位置算出回路は、前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定するタッチ有無判定手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが無いと判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値から、前記指示体のタッチが無いときの検出値であるバックグランド値を算出するバックグランド算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値が行方向および列方向でそれぞれ最大となる前記検出配線を判別するピーク配線判別手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチ発生時に前記所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に生じる前記バックグランド値からの上昇量である第１のオフセット量を、行方向および列方向でそれぞれ算出する第１のオフセット算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線の中心にタッチ位置があるときの該検出配線に隣接する所定範囲の前記検出配線の検出値に含まれる、該検出値から前記バックグランド値と前記第１のオフセット量とを減算した値からのオフセット量である第２のオフセット量を、行方向および列方向でそれぞれ算出する第２のオフセット算出手段と、前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線および該検出配線から所定範囲にある前記検出配線の前記検出値から、前記バックグランド値と前記第１および第２のオフセット量とを減算した値に基づいて、行方向および列方向でそれぞれ補間量を算出する補間量算出手段と、前記検出値が最大となる前記検出配線に対応する前記タッチスクリーン上の位置に前記補間量を加算または減算することで前記指示体のタッチの位置を算出するタッチ位置算出手段と、を備える。

本発明の第１のタッチパネルによれば、検出値から、バックグランド値と、タッチ発生時に生じるオフセット量とをキャンセル（減算）したのちにタッチ座標算出を行うようにしたので、指示体によるタッチの仕方（タッチパネルとの接触の仕方など）に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができ、算出されるタッチ座標精度を向上することが可能となる。

本発明の第２のタッチパネルによれば、検出値から、バックグランド値と、タッチ発生時に生じるオフセット量とをキャンセル（減算）したのちにタッチ座標算出を行うようにしたので、指示体によるタッチの仕方（タッチパネルとの接触の仕方など）に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができ、算出されるタッチ座標精度を向上することが可能となる。また、検出値が最大となる検出配線の中心にタッチ位置があるときの該検出配線に隣接する検出配線の検出値に含まれるオフセット量を行方向および列方向でそれぞれ算出し、バックグランド値とオフセット量とを減算した値に基づいて算出された補間量によりタッチ座標を算出する。したがって、検出値が最大となる検出配線に含まれるオフセット量によって生じる補間量、ひいてはタッチ位置算出結果の誤差を低減して、タッチ座標精度（タッチ分解能）を向上することができる。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１におけるタッチパネルが有するタッチスクリーン１の構成を示した平面図であり、図２は、その部分斜視断面図である。以下、図面を参照してタッチスクリーン１の構成について説明する。なお、実施の形態２の場合の図面をも含めて以下の各図面において、各図中で用いる同一の符号は、同一または相当の構成要素を示す。

図１に示すように、タッチスクリーン１は、列方向（図１中のｙ方向に相当）に伸在し、かつ所定ピッチで行方向（図１中のｘ方向に相当）に平行配列された複数の検出用列配線２、行方向ｘに伸在し、かつ所定ピッチで列方向ｙに平行配列された複数の検出用行配線３を備えている。所定本数の検出用列配線２は、それぞれ上端および下端で接続用配線４により共通に電気的に接続され、一束の検出用列配線群６を構成している。同様に、所定本数の検出用行配線３は、それぞれ左端および右端で接続用配線５により共通に電気的に接続され、一束の検出用行配線群７を構成している。なお、図１における一束の配線群は、５本（所定本数）の検出用列配線２および検出用行配線３で構成している。

更に、所定本数の検出用列配線群６が行方向ｘに平行配列されており、同様に、所定本数の検出用行配線群７も列方向ｙに平行配列されている。なお、図１では、検出用列配線群６および検出用行配線群７（以下、検出用列配線群６および検出用行配線群７をともに検出用配線群と記載する）の一部の図示化を省略しているが、後述の通り、本実施の形態では、検出用配線群の所定本数を各々８系統（本）としている。検出用配線群は、引き出し配線８，９により端子１０に接続している。図１では、指示体がタッチスクリーン１にタッチしたときに、検出用配線群を構成する検出用列配線２および検出用行配線３（以下、検出用列配線２および検出用行配線３をともに検出用配線と記載する）と指示体との間に、タッチ容量が形成される。なお、検出用配線群の本数およびその配線ピッチ、検出用配線群を構成する検出用配線の本数、配線幅および配線ピッチは、タッチパネルのタッチ位置（タッチ座標値）の要求分解能から適宜に選択される。

ここで、検出用配線群を複数の検出用配線から構成するのではなく、検出用配線群を１本のいわゆるベタ配線として構成すると、タッチ容量は大きく確保できるものの、表示パネルの前面にタッチパネルを配置して使用するに際しては、検出用配線群がその表示光の透過を妨げる要因となってしまい、表示光の透過率を低下させてしまう。そこで、本実施の形態では、検出用配線群を複数本の検出用配線から構成して、検出用配線の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光の透過率の低下の抑制を図っている。ただし、表示光の透過率の低下という問題点を甘受して、各検出用配線群を１本のいわゆるベタ配線として構成する変形例を適用しても良い。

次に、図２を参照して、タッチスクリーン１の層構成を説明する。タッチスクリーン１の上面層は、透明なガラス材料または透明な樹脂からなる透明基板１２（以下、ベース基板１２と記載）であり、ベース基板１２の裏面上には、ＩＴＯ等の透明配線材料からなる検出用列配線２が形成される。さらに、その下には、検出用列配線２を被覆するように、ＳｉＮ（窒化シリコン）等の透明な層間絶縁膜１３が形成され、層間絶縁膜１３の裏面上に透明配線材料からなる検出用行配線３が形成される。なお、検出用列配線２と検出用行配線３との配設位置を逆にして、ベース基板１２の裏面上に検出用行配線３を形成し、層間絶縁膜１３の裏面に検出用列配線２を形成しても良い。

なお、検出用配線は、ＩＴＯ等の透明配線材料を用いた透明配線ではなく、アルミニウム等の金属配線材料を用いて構成してもよい。この場合には、前述したように、検出用配線群を複数本の検出用配線から構成して、検出用配線の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光に対する透過率が確保される。

図３は、本実施の形態におけるタッチパネルの全体構成を模式的に示した図である。タッチスクリーン１の端子１０（図３には図示せず、図１参照）に、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）１７の端子が、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）等を用いることにより実装される。このＦＰＣ１７を介して、タッチスクリーン１の検出用配線群の端部とコントローラ基板１８とが電気的に接続されることにより、図３のパネルはタッチパネルとして機能する。また、コントローラ基板１８には、タッチ容量の検出結果に基づいて、指示体のタッチ位置のタッチスクリーン１上におけるタッチ座標の算出処理を行う検出処理回路１９が搭載されており、検出処理回路１９によって算出された指示体のタッチ位置のタッチスクリーン１上におけるタッチ座標の値は、検出座標データとして、外部のコンピュータ（図示せず）等に出力される。

図４は、本実施の形態によるタッチパネルにおけるタッチ動作検出・タッチ座標算出系の回路構成を示したブロック図である。なお、本実施の形態では、一例として、検出用列配線群６および検出用行配線群７の本数を各々８系統（図４中、検出用列配線群Ｗｃ１〜Ｗｃ８、検出用行配線群Ｗｒ１〜Ｗｒ８）とした場合について記載する。

図４において、図３に示す検出処理回路１９は、列用スイッチ回路２０ａ、行用スイッチ回路２０ｂ、発振回路２１、第１計数回路２３ａ、第２計数回路２３ｂ、タッチ位置算出回路２４、バッファ回路２６、クロック用発振器ＣＯおよび上記の構成要素２０ａ，２０ｂ，２１，２３ａ，２３ｂ，２４を制御する検出制御回路２５より構成されている。また、検出用発振回路２２は、検出用列配線群６、検出用行配線群７、列用スイッチ回路２０ａ、行用スイッチ回路２０ｂ、発振回路２１およびバッファ回路２６よりなる。

各検出用配線群６の一端（図４中の上端）は、列用スイッチ回路２０ａに接続され、各検出用行配線群７の一端（図４中の右端）は、行用スイッチ回路２０ｂに接続されている。

図５は、スイッチ回路２０ａ，２０ｂの構成を示した回路図である。列用スイッチ回路２０ａは、検出用列配線群６の各配線群毎に２：１に接続を切り替えるアナログ・マルチプレクサ回路２７を含む。そして、検出用列配線群６の各配線群は、それと対応した列用スイッチ回路２０ａのアナログ・マルチプレクサ回路２７により、発振回路２１の入力端またはバッファ回路２６との出力端との接続が切り替えられる（図４参照）。なお、アナログ・マルチプレクサ回路２７もスイッチ回路と称することがある。

行用スイッチ回路２０ｂにおいても同様に、検出用行配線群７の各配線群毎に２：１に接続を切り替えるアナログ・マルチプレクサ回路２７を含む。そして、検出用行配線群７の各配線群は、それと対応した行用スイッチ回路２０ｂのアナログ・マルチプレクサ回路２７により、発振回路２１の入力端またはバッファ回路２６の出力端との接続が切り替えられる。

このように、列用スイッチ回路２０ａおよび行用スイッチ回路２０ｂを構成するアナログ・マルチプレクサ回路２７は、検出制御回路２５から出力される制御信号の指示に応じてその接続を選択し、検出用列配線群６および検出用行配線群７の中から１配線群ずつ、発振回路２１との接続を順次切り替える。すなわち、発振回路２１との接続が選択された１つの配線群が選択配線群として検出対象となり、それ以外の非選択配線群はバッファ回路２６の出力に接続される。発振回路２１の動作は後述するが、バッファ回路２６は発振回路２１の発信周期を決める充放電波形をバッファリングして、非選択配線群に印加される。これにより、選択配線群と非選択配線群をほぼ同電位とすることで、両配線群の間に形成されるカップリング容量の影響を低減することができる。

図４において、発振回路２１の出力端は第１計数回路２３ａの入力端に接続されており、発振回路２１が出力する発信出力信号が第１計数回路２３ａに入力される。第１計数回路２３ａは、検出制御回路２５から出力されるＲＥＳＥＴ信号およびそれに引き続くＥＮＡＢＬＥ信号の立ち上がりタイミングに応じて、発振回路２１が出力する発信出力信号をカウントし、その計数値（カウント値）を逐一検出制御回路２５に出力する。ここで、検出制御回路２５は、所定の計数値のデータを保有しており、第１計数回路２３ａより入力される計数値と上記の所定の計数値とを比較して、入力される計数値が所定の計数値に等しくなったタイミングにおいて、ＥＮＡＢＬＥ信号を立ち下げ、このＥＮＡＢＬＥ信号の出力停止ないしは立ち下げのタイミングに応じて、第１計数回路２３ａは、発振回路２１からの発信出力信号のカウント動作を停止する。即ち、第１計数回路２３ａは、ＲＥＳＥＴ後の発振回路２１からの発信出力信号の最初の入力時点から、カウント値が所定の計数値となるまで発信出力信号を計数する。また、第１計数回路２３ａの後段の第２計数回路２３ｂは、検出制御回路２５から出力されるＲＥＳＥＴ信号およびＥＮＡＢＬＥ信号の立ち上がり（出力）タイミングに応じて、クロック発振器ＣＯより出力される、予め定められた任意の周期を有するクロック信号Ｃｌｋのパルスのカウントを開始する。そして、ＥＮＡＢＬＥ信号の出力停止ないしは立ち下げのタイミングまでの期間内にクロック信号Ｃｌｋのパルスのカウントを行い続けることにより、第１計数回路２３ａが発振回路２１からの発信出力信号の計数を開始してから、その計数値が、検出制御回路２５が有する上記の所定の計数値となるまでの期間（時間）を計数する。そして、第２計数回路２３ｂは、第２計数回路２３ｂによって計数されたこの期間を、「発信周期検出結果」として、ＥＮＡＢＬＥ信号の出力停止タイミングに応じて、タッチ位置算出回路２４に対して出力する。そして、検出制御回路２５は、ＥＮＡＢＬＥ信号の出力停止タイミングに応じて、上記の発信周期検出結果の取り込みを指示する制御信号をタッチ位置算出回路２４に対して出力する。この制御信号の入力タイミングに応じて、タッチ位置算出回路２４は、第２計数回路２３ｂが出力する発信周期検出結果を取り込み、この発信周期検出結果に基づいて、後述するとおりに、指示体のタッチ位置のタッチスクリーン１上でのタッチ座標値を算出する。

この様に、指示体のタッチパネルへのタッチに起因した発振回路２１の発振周期の変化に基づいて、検出用列配線群６と指示体との間の静電容量Ｃｔｃ、及び、検出用行配線群７と指示体との間の静電容量Ｃｔｒが、タッチ位置算出回路２４に於いて、実質的に算出される構成（静電容量Ｃｔｃ，Ｃｔｒを測定する手段乃至は測定方法の一例）が、当該タッチパネルに設けられている。

図６は、本実施の形態におけるタッチパネルが有する発振回路２１の回路構成、及び検出用配線群やバッファ回路との接続関係を模式的に示した回路図である。本実施の形態では、発振回路２１は、オペアンプ回路３０を使用して構成されている。図６では、理解の便宜上、スイッチ回路２０ａ，２０ｂによって８系統の中から、それぞれ２系統の検出用列配線群６及び検出用行配線群７を示し、しかも、スイッチ回路２０ａ，２０ｂも簡略化して示した図である。

図６中、Ａは検出用列配線群６及び検出用行配線群７上のタッチ位置（以下、タッチ座標と記載）を示している。スイッチ回路２０ａを構成するアナログ・マルチプレクサ回路２７がａ側に切替わることで、対応する検出用列配線群６と発振回路２１の入力端３２ａが接続され、ｂ側に切替わることでバッファ回路２６の出力端に接続される。同様に、スイッチ回路２０ｂを構成するアナログ・マルチプレクサ回路２７がａ側に切替わることで、対応する検出用行配線群７と発振回路２１の入力端３２ａが接続され、ｂ側に切替わることでバッファ回路２６の出力端に接続される。

このように、列用スイッチ回路２０ａ及び行用スイッチ回路２０ｂを構成するアナログ・マルチプレクサ回路２７は、検出制御回路２５の指令により順次ａ側に切替えることで、検出用列配線群６の上端及び検出用行配線群７の右端という２つの接続端の中から１つの接続端を選択して、選択された接続端をオペアンプ回路３０の反転入力端と電気的に接続している。即ち、列用スイッチ回路２０ａ及び行用スイッチ回路２０ｂを構成するアナログ・マルチプレクサ回路２７により選択された検出用配線群は検出用帰還路３５の一部を構成することになり、この選択された検出用配線群を含んだ検出用発振回路２２（図４）が構成されることになる。

オペアンプ回路３０の非反転入力端とグランドとの間には抵抗Ｒａが、また、非反転入力端と出力端との間には抵抗Ｒｂが、それぞれ接続されている。また、オペアンプ回路３０の反転入力端とグランドとの間にはコンデンサＣ１が、また、反転入力端と出力端との間には抵抗Ｒ１が、それぞれ接続されている。この様にオペアンプ回路３０を使用して、いわゆる弛張発振回路が構成されている。この発振回路２１は、出力飽和電圧から、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１に加えて、検出用列配線群６の抵抗（または検出用行配線群７の抵抗）、及び、タッチ容量Ｃｔｃ（またはタッチ容量Ｃｔｒ）により構成される検出用帰還路３５により充放電が行われ発振する。そして、出力端子３３から、発振出力信号が出力される。

この様な構成に設定することで、指示体がタッチスクリーン１にタッチすることにより、指示体が検出用列配線群６に近接してタッチ容量Ｃｔｃが発生し、或いは、指示体が検出用行配線群７に近接してタッチ容量Ｃｔｒが発生すると、検出用帰還路３５の伝達特性は変化し、タッチ容量Ｃｔｃ，Ｃｔｒが発生しないとき（指示体がタッチスクリーン１にタッチしていないとき）よりも、検出用発振回路２２の発振周期（＝発振回路２１の発振周期）は増加する。そして、後述する様に、この発振周期の変化によりタッチ容量Ｃｔｃ，Ｃｔｒを実質的に検出することで、指示体のタッチ位置のタッチスクリーン１上でのタッチ座標値を算出することが可能となる。

アナログ・マルチプレクサ回路２７により選択された検出用配線群等からなる検出用帰還路３５の一部を考慮せずに、発振回路２１単体での発振周期Ｔｃは、概ね下記の式（１）によって示す通りに与えられることとなる。発振周期Ｔｃは抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１の時定数τに比例する。

検出用帰還路３５を含む検出用発振回路２２では、指示体のタッチスクリーン１へのタッチによりタッチ容量Ｃｔｃ，Ｃｔｒが形成されると、オペアンプ回路３０の反転入力端に電気的に接続される検出帰還路３５によって上記の時定数τが増加し、発振回路２１の発振周期も増加する。この発振周期の変化を、タッチ容量の検出、即ち、タッチ位置のタッチスクリーン１上でのタッチ座標値の検出に利用する。

さらに、オペアンプ回路３０の反転入力端に現れる充放電電圧は、バッファ回路２６を介してアナログ・マルチプレクサ回路２７に入力されており、同回路の接続がｂ側に切替わることにより、非選択配線群に印加される。これにより、図６中に模式的に示した検出用列配線群６及び検出用行配線群７とのクロス部（交差部）周辺（図中ハッチングで示す）に形成されるクロス部容量Ｃｃに印加される電圧を小さくすることができる。クロス部容量Ｃｃの印加電圧を理想的にゼロにできれば、発振動作において、クロス部容量の存在は無視できることになる。

しかしながら、バッファ回路２６の周波数応答や出力インピーダンス、さらには検出用配線群が有する配線抵抗により、弛張発振回路の発振周期を決める充放電電圧と非選択配線群との電位を完全に一致させることは困難であり、クロス部容量Ｃｃが発振周期に影響を与えることとなる。特に、タッチが発生したときに、タッチ位置周辺の検出用列配線群６及び検出用行配線群７のみならず、それ以外の配線群の検出値も同時に上昇する（発振周期が大きくなることに対応）という現象が生じる。この影響に関しては補間処理の説明として後述するが、このタッチ位置周辺以外の配線群からの検出値の上昇は、補間処理を行う際のオフセット量となる。

さて、図４を参照して、上述した発振回路２１の出力信号は、計数回路２３ａ，２３ｂに入力される。前段の第１計数回路２３ａは、検出制御回路２５による制御の下で検出用発振回路２２の出力信号（＝発振回路２１の出力信号）を所定の計数値ＣＰとなるまで計数する（この計数カウント処理により、後述する様に、外来ノイズ等の影響を平滑化して測定の精度を高めることが可能となる）。更に、検出制御回路２５による制御の下で、第１計数回路２３ａが計数を開始してから所定の計数値ＣＰとなるまでの期間（＝（検出用発振回路２２の出力信号の発振周期）×（所定の計数値ＣＰ））を、後段の第２計数回路２３ｂによって計数することで、検出用発振回路２２の出力信号の発振周期が検出される（計数された期間を所定の計数値ＣＰで除算した値が、検出用発振回路２２の出力信号の発振周期の平均値である）。

このとき、例えば、タッチパネルと組合せて使用される表示装置等の周辺装置からの外来ノイズ、または、アナログ・マルチプレクサ回路等の回路要素自体が発生するランダムノイズが、検出用列配線群６、検出用行配線群７、及び引き出し配線８，９を含む発振回路２１への接続経路に混入すると、発振周波数に揺らぎが生じ、検出される容量値の精度が低下する。他方、第１計数回路２３ａで計数される所定の計数値ＣＰは、発振回路２１の発振周期の積算回数となる。即ち、外来ノイズ及びランダムノイズは発振回路２１の発振とは非同期であるため、この所定の計数値ＣＰを大きな値に設定するときには、積算により外来ノイズ等の影響が平均化されて低減化され、容量値の検出精度が向上する。但し、第２計数回路２３ｂで計数される、第１計数回路２３ａの計数値が所定の計数値ＣＰとなるまでの期間は、（発振周期）×（所定の計数値ＣＰ）で与えられるため、この所定の計数値ＣＰを大きな値に設定すると、１本の検出用配線群による検出時間も増大して、タッチパネルの所望の応答時間を満足することが困難となり、検出用配線群の数が多い場合には、この傾向は更に顕著となる。このため、所定の計数値ＣＰは所望の応答時間を満足するよう適宜設定される。

尚、本実施の形態１では、検出用配線群、引き出し配線８，９及びその他の回路配線上の寄生静電容量並びにスイッチ回路の入出力端からみた静電容量（アナログ・マルチプレクサ回路２０ａ，２０ｂ，３１内部の静電容量）の図示は、簡単化のために省略している。実際には、これらの静電容量を加味して、抵抗値等の各回路パラメータが選定されるので、これらの静電容量は本実施の形態の本質に影響を及ぼすものではない。

次に、タッチ位置のタッチスクリーン１上でのタッチ座標値を検出する動作を、図４〜図１０を参照して説明する。まず、発振回路２１へ検出配線群を順次接続し、計数回路２３ａ及び２３ｂにて容量検出を行う動作につき説明する。図７は、本実施の形態におけるタッチパネルの検出・算出動作を示したタイミングチャートである。

検出制御回路２５は、８本の検出用列配線群６を順次に切り替える指令を指示する制御信号を列用スイッチ回路２０ａを構成する各アナログ・マルチプレクサ回路２７に出力する。アナログ・マルチプレクサ回路２７は、その制御信号に応じて、その出力端子を順次に切り替えながら、図７に示す様に、８本の検出用列配線群６の中から検出対象となる列配線群を選択して、Ｗｃ１→Ｗｃ２→・・・→Ｗｃ７→Ｗｃ８の順で、検出用列配線群６の上端部を発振回路２１の接続端子３２ａと接続させる。その結果、選択された検出用列配線群６の上端部がオペアンプ回路３０の反転入力端と接続される。

この様な発振回路２１に接続する検出対象配線群の切り替え動作と連動して、第１計数回路２３ａは、検出制御回路２５からのリセット信号RESETが解除され且つ検出制御回路２５が出力するイネーブル信号ENABLEがアクティブレベルになった時点で（図７参照）、検出用発振回路２２の発振出力信号の計数を開始し、所定の計数値ＣＰとなるまで計数を続行する。そして、検出制御回路２５は、第１計数回路２３ａが出力する計数値が所定の計数値ＣＰとなったことを検出した時点で、イネーブル信号ENABLEを非アクティブレベルに設定し、第１計数回路２３ａの計数動作を停止させる。

一方、後段の第２計数回路２３ｂは、検出制御回路２５が出力するイネーブル信号ENABLEがアクティブレベルとなっている期間を、計数用クロック信号Clkに基づいて計数する。即ち、第２計数回路２３ｂの計数値は、第１計数回路２３ａが計数動作を開始してからその計数値が所定の計数値ＣＰとなるまでの期間を示していることになる。従って、第２計数回路２３ｂの計数値ＣＶ１は、検出用発振回路２２の発振周期が所定の計数値ＣＰ回分積算されて平均化された値となる。そして、検出制御回路２５は、イネーブル信号ENABLEを非アクティブレベルに設定した後に、第２計数回路２３ｂの計数値ＣＶ１を読み込む様に指示する制御信号を後段のタッチ位置算出回路２４に出力する。タッチ位置算出回路２４は、この制御信号の入力タイミングに応じて、図７に示すタイミングで、第２計数回路２３ｂが出力する発振周期検出結果ＣＶ１を取込む。

同様に、検出制御回路２５は、８本の検出用行配線群７を順次に切り替える指令を指示する制御信号を行用スイッチ回路２０ｂを構成する各アナログ・マルチプレクサ回路２７に出力する。アナログ・マルチプレクサ回路２７は、その制御信号に応じて、その出力端子を順次に切り替えながら、図７に示す様に、８本の検出用行配線群７の中から検出対象となる行配線群を選択して、Ｗｒ１→Ｗｒ２→・・・→Ｗｒ７→Ｗｒ８の順で、検出用行配線群７の右端部を発振回路２１の接続端子３２ａと接続させる。その結果、選択された検出用行配線群７の右端部がオペアンプ回路３０の反転入力端と接続される。

そして、同様に、検出制御回路２５は、リセット信号RESETの解除とイネーブル信号ENABLEのアクティブレベルへの変更とを行い、第１及び第２計数回路２３ａ，２３ｂによって、各検出用行配線群７に関する、検出用発振回路２２の発振周期の所定の計数値ＣＰ回の積算値ＣＶ１が検出される。

詳細はフローチャートに基づき後述するが、このとき、第２計数回路２３ｂの計数値ＣＶ１からバックグランド値Ｇｂを減算して、各配線群による検出値ＣＶ２を算出する。タッチ位置算出回路２４は、算出した検出値ＣＶ２に基づいてタッチ有無判定処理（タッチ有無判定手段）を行う。タッチ有無判定処理は、検出用列配線群６及び検出用行配線群７のそれぞれにつき各１本以上、検出値ＣＶ２が所定の閾値ＴＬ以上のときには（ＣＶ２≧ＴＬ）、指示体によるタッチがあったと判断する。そして、タッチ位置算出回路２４は、後述する補間処理によりタッチ座標を算出する。なお、図７では、列配線群Ｗｃ４がその検出値ＣＶ２（計数値ＣＶ１からバックグランド値Ｇｂを減算した値）が最大値を示す列配線群として、及び、行配線群Ｗｒ５がその検出値ＣＶ２が最大値を示す行配線群として例示されている。

これに対して、何れの検出用列配線群６に対する検出値ＣＶ２、及び、何れの検出用列配線群７に対する検出値ＣＶ２が、所定の閾値ＴＬ未満の場合には、タッチ位置算出回路２４は、指示体によるタッチが無かったものと判断して、タッチ無し時のバックグランド検出値を算出するバックグランド値算出処理へ移行する。

そして、タッチ座標算出処理またはバックグランド値算出処理を経て、上述した各配線群による検出処理に戻るという一連の動作が繰り返される。なお、各配線群による検出処理とタッチ座標算出処理やバックグランド値算出処理は、一部を並行して行うことも可能である。

次に、タッチ座標算出処理について説明する。タッチ位置算出回路２４は、上述したタッチ有無判定処理（タッチ有無判定手段）の他、ピーク配線判別処理（ピーク配線判別手段）、オフセット量キャンセル処理（オフセット算出手段）、補間処理（タッチ位置算出手段）を有している。ピーク配線判別処理は、タッチ有無判定処理にてタッチが有ると判定された場合には、検出値が最大になる列配線群及び行配線群を求める。オフセット量キャンセル処理は、ピーク配線とその周辺の配線群を除いた検出値から補間オフセット量を求める。補間処理は、補間オフセットを考慮して補間処理によりタッチ座標を算出する。

図８は、タッチ有無判定処理およびピーク配線判別処理の処理フローを示したフローチャートである。なお、検出用列配線群をタッチ座標のｘ座標を検出するための配線として「Ｘ配線」とも記載し、検出用行配線群をタッチ座標のｙ座標を検出するための配線として「Ｙ配線」とも記載し、検出用列配線群及び検出用行配線群の各々を単に「検出配線」とも以下に記載する。

はじめに、各検出配線を発振回路２１に順次接続し、計数回路２３aが所定計数値ＣＰとなる期間ｔ１を計数回路２３ｂの計数値ＣＶ１として測定する（ステップＳＡ１）。このステップは、図６を元に説明した各配線群を順次発振回路２１に接続して計数値として容量値を求めるという動作を示している。ここでは、これを容量検出処理と呼び、図８のフローチャートでは、ピーク配線判別処理の前段の容量検出処理（ステップＳＡ１に相当）も含めた形で記載している。

次に、各検出配線の計数値ＣＶ１から、バックグランド計数値Ｇｂを減算して検出値ＣＶ２を算出する（ステップＳＡ２）。この検出値ＣＶ２は、タッチの無い計数値を基準としたときにタッチなどで形成された容量に対応する値となる。そして、検出値ＣＶ２が予め設定される閾値ＴＬ以上（ＣＶ２≧ＴＬ）となるＸ配線及びＹ配線があるかを判定する（ステップＳＡ３）。このような検出配線がある場合、タッチが有ると判断し、ＣＶ２≧ＴＬとなるＸ配線のうち、検出値ＣＶ２が最大となる配線Ｘ（ｉ）を求める（ステップＳＡ４）。同様に、ＣＶ２≧ＴＬとなるＹ配線のうち、検出値ＣＶ２が最大となる配線Ｙ（ｊ）を求める（ステップＳＡ５）。ステップＳＡ５の後、補間オフセット量算出処理へ移行する。また、ステップＳＡ３の判定条件を満たさない場合、タッチが無いと判断し、バックグランド値算出処理（ステップＳＡ６）へ移行する。ここで、ｉ、ｊは配線番号を示す。なお、検出値ＣＶ２が最大となる配線Ｘ（ｉ）、配線Ｙ（ｊ）をピーク配線と記す。

図９は、図８に示すバックグランド検出値Ｇｂを検出するためのバックグランド検出処理を示したフローチャートである。尚、ここでは、バックグランド検出処理は、図８に示すタッチ有無判定処理のステップＳＡ３に於ける判定結果がＮｏである場合に行われる。

本実施の形態では、上記ステップＳＡ３における判定結果がＮｏであるときに毎回、バックグランド検出処理を行う。この検出時間が検出配線からの容量検出の不感時間となってしまい、応答時間に影響する場合には、所定回に１回、バックグランド処理に移行するようにし、それ以外では、当該処理をスルーするようにしても良い。バックグランド検出値Ｇｂは急峻に変動することは無いため、この様に検出間隔を広く設定しても、一般的には何等問題は無い。

タッチ位置算出回路２４は、検出配線毎に、第２計数回路２３ｂの計数値ＣＶ１≧閾値ＴＬｇとなる検出配線があるか否かを判定する（ステップＳＢ１）。

そして、計数値ＣＶ１≧閾値ＴＬｇを満足する検出配線があると判定した場合には、タッチ位置算出回路２４は、前回のバックグランド検出処理の実行に於いて設定されたバックグランド検出値Ｇｂ（ｏｌｄ）を更新することなく、そのまま当該値Ｇｂ（ｏｌｄ）を、今回の検出で得られたバックグランド検出値Ｇｂ（ｎｅｗ）に設定する（ステップＳＢ２）。

他方、ステップＳＢ１において、上記の関係を満足する検出配線が無いと判定した場合には、タッチ位置算出回路２４は、各検出配線に於いて、前回の「バックグランド検出モード」で検出されたバックグランド検出値Ｇｂ（ｏｌｄ）と今回測定された計数値ＣＶ３との指数平均を算出し、算出された値を新たなバックグランド検出値Ｇｂ（ｎｅｗ）として同回路２４内のメモリに格納する（ステップＳＢ３）。ステップＳＢ３の後、図８に示したピーク配線判別処理に戻る。

ここで、指数平均は、以下の式（２）により求められる。

バックグランド検出値の検出誤差を抑えて、補間処理の精度を上げる様に、ここでは、例えば指数平均により平滑化する。使用環境によるバックグランド検出値の変動度合い等をみて、αの値を適宜設定すれば良い。また、バックグランド値の初期値は、装置使用開始のキャリブレーション処理により求めても良いし、予め固定値を設定しておいても良い。また、装置起動後の最初の計数値ＣＶ１をバックグランド値の初期値としても良い。

次に、タッチが有る場合の検出値ＣＶ２に現れるオフセット量につき説明する。図１０は、配線Ｘ（ｉ）の中心から上下にタッチ位置が変位した場合の検出値ＣＶ２の変化の様子を示した図である。図１２をもとに後述する場合と同様に、指のタッチ寸法（タッチされるエリアの寸法）と配線幅（配線群の幅）と、配線群のピッチとをほぼ同等となる様に設定した場合の図である。また、透明基板１２の厚さが０．６ｍｍ程度と比較的薄い場合を示している。図に示すように、タッチ位置が配線Ｘ（ｉ）の中心から変位した場合、検出値ＣＶ２は次第に低下していき、隣接配線Ｘ（ｉ−１）、Ｘ（ｉ＋１）付近で変化量は小さくなる。そしてさらにタッチ位置が離れても検出値の低下はほとんど生じることが無くなる。これは、Ｙ配線についても同様である。このように、タッチがある場合には、タッチが無い場合のバックグランド値に対してオフセットが生じ、タッチ位置から離れた配線であっても、検出値ＣＶ２がバックグランド値よりも大きな値を示すことが発明者らの実験により確認された。さらに、Ｘ配線とＹ配線とのクロス部で生成されるクロス部容量（クロス部容量は図６中、Ｃｃとして模式的に示される）が大きいほど、オフセット量も大きくなることも確認された。

このようなオフセットが生じる理由は以下のように考えることができる。非選択検出配線は、上述のように発振回路２１の発振周期を決める充放電電圧がバッファ２７を介して印加されており、これにより理想的にはクロス部容量は無視できる。しかしながら、バッファ２７の駆動能力（応答速度や出力インピーダンス）や検出配線の抵抗、さらには引出し配線の抵抗の影響により、クロス部容量にかかる電圧はゼロとはならず、ある程度の電圧が残留する。このとき、タッチが発生し、ある検出配線周辺にタッチ容量が発生すると、それから離れた検出配線が選択されて発振回路２１に接続された場合にも、クロス部容量を介してタッチ容量が検出されてしまうこととなり、これによりオフセットが生じることになる。このとき、発振回路２１からみえる容量は、タッチ容量とクロス部容量の直列配置された容量となる。このため、クロス部容量の大きさに伴いオフセット値も大きくなる傾向がある。

図１１は、補間オフセット量キャンセル処理を示したフローチャートである。ここでは、例えばピーク配線Ｘ（ｉ）及びそれと隣接するＸ（ｉ−１）、Ｘ（ｉ＋１）（計３本分）を除くＸ配線の各検出値ＣＶ２の平均値をオフセット量Ｏｘとして算出する（ステップＳＣ１）。同様に、ピーク配線Ｙ（ｊ）及びそれと隣接するＹ（ｊ−１）、Ｙ（ｊ＋１）（計３本分）を除くＹ配線の各検出値ＣＶ２の平均値をオフセット量Ｏｙとして算出する（ステップＳＣ２）。

次に、補間処理の対象となる配線Ｘ（ｉ−１）〜Ｘ（ｉ＋１）の各検出値ＣＶ２からオフセット量Ｏｘを減算し、補間処理用検出値ＣＶｘを算出する（ステップＳＣ３）。さらに、補間処理の対象となる配線Ｙ（ｊ−１）〜Ｙ（ｊ＋１）の各検出値ＣＶ２からオフセット量Ｏｙを減算し、補間処理用検出値ＣＶｙを算出する（ステップＳＣ４）。なお、ここで、本実施の形態においては、ピーク配線と隣接する配線の３本の検出値から補間処理を行う場合を考えるが、さらにピーク配線周辺の広い範囲の配線の検出値を使用して補間処理行う場合には、この範囲以外の配線の検出値の平均値としてオフセット量を求める。

このように、前段のピーク配線判別処理にてピーク配線が判別されるごとに、オフセット量を算出してキャンセルするため、指示体によるタッチの仕方（タッチパネルとの接触の仕方など）に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができる。

次に、タッチ位置算出回路２４が行う補間処理について説明する。ここでは、簡単化のために、各検出配線による計数値ＣＶ２の偏差は生じていないものとする。図１２は、補間用検出値ＣＶｘ，ＣＶｙのタッチ位置による変化の例を示した図である。図１２中、参照記号ＦＧは、タッチパネルにタッチしている指を示している。図１２は、ピーク配線Ｘ（ｉ）およびＹ（ｊ）の中心を原点として、Ｘ配線の場合には左右に、Ｙ配線の場合には上下にタッチされる指ＦＧの中心位置からの変位量（相対値）に対する補間用検出値ＣＶｘ、ＣＶｙの関係を例示している（配線Ｘ（ｉ）及びＹ（ｊ）の場合を実線、配線Ｘ（ｉ−１）及びＹ（ｊ−１）の場合を点線、配線Ｘ（ｉ＋１）及びＹ（ｊ＋１）の場合を一点鎖線として示している）。

尚、図１２は、指ＦＧのタッチ寸法（タッチされるエリアの寸法）と配線幅（配線群の幅）と、配線群のピッチとをほぼ同等の値ｐとなる様に設定した場合の図である。また、透明基板１２の厚さが０．６ｍｍ程度と比較的薄い場合を示している。指ＦＧのタッチ寸法には使用者又はタッチの程度によりバラツキが生じるが、標準的には、指ＦＧのタッチ寸法は、幅・長さ共に、１０ｍｍ程度と考えることができる。

図１２の下段に示す様に、配線Ｘ（ｉ）及びＹ（ｊ）に於いて、指位置中心が配線中心から変位していくと、補間用検出値ＣＶｘ（ｉ）及びＣＶｙ（ｊ）は次第に低下していき、隣接する配線中心のほぼ中央（ｐ／２（ｐ：配線ピッチ））まで変位すると、右若しくは上への変位の場合には、隣接配線Ｘ（ｉ＋１）及びＹ（ｊ＋１）による補間用検出値ＣＶｘ（ｉ＋１）及びＣＶｙ（ｊ＋１）とほぼ同レベルになる。又、左若しくは下への変位の場合にも、補間用検出値ＣＶｘ（ｉ）及びＣＶｙ（ｊ）は、隣接配線Ｘ（ｉ−１）及びＹ（ｊ−１）による補間用検出値ＣＶｘ（ｉ−１）及びＣＶｙ（ｊ−１）とほぼ同レベルになる。これよりも変位量が大きくなると、隣接配線による補間用検出値の方が大きくなるため、補間と考える上では、ｐ／２までの変位量に対してタッチ座標を補間すれば良いと考えることができる。

次に、図１３は、本実施の形態における補間処理を示したフローチャートである。図１３を参照して、補間処理について説明する。オフセット量キャンセル処理で得られたＸ配線のピーク配線Ｘ（ｉ）とその隣接配線Ｘ（ｉ−１），Ｘ（ｉ＋１）及びＹ配線のピーク配線Ｙ（ｊ）とその隣接配線Ｙ（ｊ−１），Ｙ（ｊ＋１）の各補間用検出値ＣＶｘ（ｉ）、ＣＶｘ（ｉ−１）、ＣＶｘ（ｉ＋１）、ＣＶｙ（ｊ）、ＣＶｙ（ｊ−１）、ＣＶｙ（ｊ＋１）を用いて、タッチ位置算出回路２４は補間処理を行う。但し、ここでは、配線番号ｉは左から右方向に、配線番号ｊは上から下方向に増加する様に、定義されるものとする。

先ず、タッチＸ座標Ｐｘｔを算出する処理として、タッチ位置算出回路２４は、ピーク配線に隣接する両配線の補間用検出値の関係が、ＣＶｘ（ｉ＋１）≧ＣＶｘ（ｉ−１）であるか否かを判定し、これによってタッチ位置がピークＸ配線Ｘ（ｉ）の左右どちら側にあるかを判断する（ステップＳＤ１）。

ＣＶｘ（ｉ＋１）≧ＣＶｘ（ｉ−１）の場合には、タッチ位置算出回路２４は、タッチ位置（タッチＸ座標Ｐｘｔ）がピークＸ配線Ｘ（ｉ）のＸ座標Ｐｘ（ｉ）よりも右側にあると判断して、式（３）によって、補間量ΔＰｘを算出する（ステップＳＤ２）。尚、補間式については後述する。

他方、ＣＶｘ（ｉ＋１）＜ＣＶｘ（ｉ−１）の場合には、タッチ位置算出回路２４は、タッチ位置（タッチＸ座標Ｐｘｔ）がピークＸ配線Ｘ（ｉ）のＸ座標Ｐｘ（ｉ）よりも左側にあると判断して、式（４）によって、補間量ΔＰｘを算出する（ステップＳＤ３）。

そして、タッチ位置算出回路２４は、ピークＸ配線Ｘ（ｉ）のＸ座標Ｐｘ（ｉ）と補間量ΔＰｘとから、タッチＸ座標Ｐｘｔを、数５の式（５）及び式（６）によって、算出する（ステップＳＤ４）。尚、各検出配線ｉのＸ座標Ｐｘ（ｉ）及び各検出配線のＹ座標Ｐｙ（ｊ）、即ち、各検出用配線群の中心位置の座標は、タッチスクリーン１の寸法に応じて予め定められている固定の位置座標系によって、検出配線のｉ番目の値とｊ番目の値とが具体的に決まれば、タッチ位置算出回路２４によって自動的に決定される。

タッチ位置算出回路２４は、この固定の位置座標系のデータを保有している。従って、全検出配線の中からピークＸ配線Ｘ（ｉ）及びピークＹ配線Ｙ（ｊ）を、上述した処理によって、タッチ位置算出回路２４が定めると、タッチ位置算出回路２４は、その保有する上記の位置座標系のデータから、ピークＸ配線Ｘ（ｉ）のＸ座標Ｐｘ（ｉ）、及びピークＹ配線Ｙ（ｊ）のＹ座標Ｐｙ（ｊ）を算出する。尚、タッチスクリーン１を有する本実施の形態に係るタッチパネルを液晶表示装置等の表示装置に組み合わせて使用する段階に於いては、タッチスクリーン１の上記の固定の位置座標系でその位置座標が定まる各検用配線の中心位置は、表示装置の表示画面に於いて、その最左上隅の位置を基準点として当該基準点から数えて何番目の画素にあたるかと言う画素位置に相当する。

同様に、タッチ位置算出回路２４は、タッチＹ座標Ｐｙｔを算出する処理として、ピーク配線に隣接する両配線の補間用検出値の関係が、ＣＶｙ（ｊ＋１）≧ＣＶｙ（ｊ−１）であるか否かを判定し（ステップＳＤ５）、タッチ位置がピークＹ配線Ｙ（ｊ）の上下どちら側にあるかを判断する。

即ち、ＣＶｙ（ｊ＋１）≧ＣＶｙ（ｊ−１）の場合には、タッチ位置算出回路２４は、タッチＹ座標Ｐｙｔがピーク配線Ｙ（ｊ）のＹ座標Ｐｙ（ｊ）よりも下側にあると判断して、式（７）によって、補間量ΔＰｙを算出する（ステップＳＤ６）。尚、ここでは、タッチＸ座標Ｐｘｔの補間量ΔＰｘを算出するのと同じ補間式を使用するものとする。

他方、ＣＶｙ（ｊ＋１）＜ＣＶｙ（ｊ−１）の場合には、タッチ位置算出回路２４は、タッチ位置（タッチＹ座標Ｐｙｔ）がピークＹ配線Ｙ（ｊ）のＹ座標Ｐｙ（ｊ）よりも上側にあると判断して、式（８）によって、補間量ΔＰｙを算出する（ステップＳＤ７）。

そして、タッチ位置算出回路２４は、ピークＹ配線Ｙ（ｊ）の座標Ｐｙ（ｊ）と補間量ΔＰｙとから、タッチＹ座標Ｐｙｔを、式（９）及び式（１０）によって算出する（ステップＳＤ８）。

その後、タッチ位置算出回路２４は、補間処理を行って得られたタッチ座標（Ｐｘｔ、Ｐｙｔ）を外部へ送出し（ステップＳＤ９）、更に補間処理を終了したことを検出制御回路２５に送信する。その結果、検出制御回路２５は所定の計数値ＣＶを所定の計数値ＣＶ１に変更した上で、検出処理に戻る。尚、各座標及び補間量は、例えば組み合わせて使用される表示装置の画素数を基準に算出すれば良い。

ここで、使用する補間式は、タッチ位置に対して、ピーク配線の検出値とその隣接配線の検出値とがどのように変化するかによって決定される。処理を単純にするために、式（１１）に示す線形補間を使用しても良い。

但し、ピーク配線の検出値とその隣接配線の検出値とがどのように変化するかは、一般的に非線形になる。これは、検出用配線群からタッチ面との距離（ベース基板１２の厚さ）及びタッチ形状にも依存している。

そこで、簡単化のために、タッチ形状を例えば方形、又は円形と仮定して、指示体のタッチにより、タッチ部と配線群との平行平板による容量が形成されると考えると、隣接間配線の容量比はタッチ部がそれぞれの配線と対向する部分の面積比となる。よって、補間係数の特性は、図１４のシミュレーション結果に示す様に成り、補間量は、図１４に示される補間係数の値に配線ピッチｐを乗じる形で求められる。尚、タッチ形状が方形ないし矩形の場合には左右又は上下の一方向にのみ指示体がずれるのみであり、補間係数の特性は線形性に近いものとなるが、タッチ形状が円形の場合には、最初は指示体のずれ量が小さく、次第に大きくなって、その後に小さく成っていくので、補間係数の特性ないしは補間関数ｆは、図１２に示される凸状の形状となる。

又、図１４に示す補間係数の特性は、オフセット量を減じた補間用検出値ＣＶｘ、ＣＶｙに対するものである。よって、図１４に於いて、横軸の比が０の場合には、何れか一方の隣接配線の容量値（従って検出値ＣＶｘ、ＣＶｙ）は０であると仮定されて、指示体のタッチ位置がピーク配線の中心位置にあると考え、オフセット量を減じたＣＶｘ、ＣＶｙに基づいて、補間係数の値は０に設定される。

ここでは、タッチ位置算出回路２４は、例えば図１４に示す補間係数の特性に従って逐一補間係数を得ることで補間式を決定し、これに従って補間量を算出する。或いは、タッチ位置算出回路２４は、補間曲線をルックアップテーブルとして設けておき、このルックアップテーブルを参照しながら補間量を算出していくこととしても良い。又、図１４はタッチ形状を方形又は円形と想定してタッチ部と配線群との平行平板により形成される容量により補間係数を求めたものであるが、実測（タッチパネルにタッチした指を実際に逐一ずらしながら第２計数回路２３ｂの計数値ＣＶ２の増減量を測定して変化量ΔＣＶ２を求めていく）により、補間係数を求めても良い。

尚、本実施の形態では、ピーク配線とその隣接配線を除く検出配線の検出値の平均値からオフセット量を算出するようにしたが、オフセット量を算出する対象となる検出配線は、ピーク配線とその隣接配線を除く全ての検出配線である必要は無い。例えば、ピーク配線の隣々接配線と最外検出配線の値を代表値として、これらの平均値として求めても良い。

また、本実施の形態では、バックグランド検出処理に於いて指数平均処理による平滑化を行う様にしているが、補間精度等から判断して平滑化の必要性がなければ、指数平均処理は不要である（α＝０に相当）。

又、本実施の形態では、検出用配線群が接続されない状態に於いても、抵抗等の素子（図５のＣ１及びＲ１）を接続することで、発振回路２１を構成している。これは、第１及び第２スイッチ回路２０ａ，２０ｂの切り替えタイミングによっては、何れの検出用配線群も発振回路２１のオペアンプ３０の反転入力端に接続されない可能性があり、その際に発振周期が大きくずれてしまい、検出用配線群が再度接続された状態に復帰したときに発振周波数の整定に時間がかかるのを防ぐためである。又、アナログ・マルチプレクサ回路２０ａ，２０ｂにより接続される検出用配線群の切り替えの過渡時に発振周波数ずれが小さく問題とならない場合には、発振回路２１のコンデンサＣ１及び抵抗素子Ｒ１を不要としても良い。

又、電源投入直後に発振回路２１自体の発振周期のドリフトが見られる様であるならば、投入直後はαを比較的小さな値として平滑度を下げ、時間の経過と共にαを次第に大きな値に設定して平滑度を上げる様にしても良い。

又、本実施の形態の一例では、第１計数回路２３ａが発振回路２１の発振出力信号を所定の計数値ＣＰとなるまで計数して、計数を開始してから所定の計数値ＣＰとなるまでの期間（時間）を第２計数回路２３ｂで計数し、第２計数回路２３ｂがこの期間を発振周期検出結果としてタッチ位置算出回路２４に対して出力するという構成を採用している。しかしながら、この構成に代えて、第１計数回路２３ａで計数する期間を予め所定期間内に設定しておき（即ち、発振回路２１の出力信号を観測する期間を一定値にしておく。）、この所定期間内に第１計数回路２３ａによって計数される計数値を発振周期検出結果として用いる様に構成することも可能である（この場合、発振周期Ｔが大きい程に、第１計数回路２３ａのカウント数が小さくなる）。

又、補間処理はピーク配線と隣接配線の検出値を用いて行うようにしたが、指示体によるタッチによって隣接配線のみならず、ピーク配線に連続する検出配線（例えば隣々接配線）と支持体との間にもある程度のタッチ容量が形成される場合には、この検出結果も併せて用いて補間処理を行うことも可能である。

以上より、本実施の形態１におけるタッチパネルは、計数回路２３ｂの計数値ＣＶ１からバックグランド値を減算して検出値ＣＶ２を得た後、各検出配線による検出値ＣＶ２からタッチ発生時に生じるオフセット量をキャンセル（減算）したのちにタッチ座標算出を行うようにしたので、指示体によるタッチの仕方（タッチパネルとの接触の仕方など）に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができ、算出されるタッチ座標精度を向上することが可能となる。

また、補間対象となるピーク検出配線及びこれと隣接する検出配線を除いた検出配線からの検出値ＣＶ２を平均してオフセット量を算出するので、検出用配線毎に検出値のばらつきがあっても、安定したオフセット量を算出して、タッチ座標精度を向上できる。

また、タッチが無いときのバックグランド値が大きい場合であっても、これを減算して検出値を小さくしてタッチ座標を算出するので、算出に必要な処理の負荷を減らすことができる。

また、前回のバックグランド値との指数平均によりバックグランド値を算出するようにしたので、外乱ノイズ等が混入して検出値に偏差が生じても安定したバックグランド値を得ることができる。

また、検出配線のピッチと指示体の幅が概ね同一のときの補間量を示す特性を基準として補間量を算出するので、たとえば指示体寸法（幅）が変化してもそれに応じた特性を用意して切り替え処理などを行う必要がなく、簡単な構成で補間量を算出することができる。

また、検出値が最大となる検出配線および該検出配線に隣接する検出配線との比に対する補間量の特性を用いるので、指示体のタッチパネルへの接触の程度などによる検出値のレベル（大きさ）が変化しても、最大となる検出配線および該検出配線に隣接する検出配線との比は変化しないので、レベル補正等の煩雑な処理が不要であり、簡単な構成で補間量を算出することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１においては、例えば、指示体によるタッチ部と配線群との平行平板による容量が形成されると考え、ピーク配線と隣接間配線との容量比が、タッチ部がそれぞれの容量と対向する部分の面積比に比例するとして、図１４に示す容量比と補間係数との関係（補間係数特性）から求められる補間係数に配線ピッチｐを乗じることで補間量を求めた。

ここで、実施の形態１で説明した補間係数の特性は、図１６に示すようなタッチ寸法と配線幅（配線群の幅）と配線群のピッチｐが等しい条件で求めたものである。図１６は、Ｘ配線を例に示した図であり、タッチ形状を円形、ピーク配線をＸ（ｉ）として、タッチ位置がそれぞれピーク配線Ｘ（ｉ）の中心にある場合（ａ）、右側にｐ／４ずれた位置にある場合（ｂ）、隣接配線Ｘ（ｉ＋１）との中間にある場合（ｃ）を示している。したがって、それぞれの位置に対応して補間係数が０、０．２５、０．５と算出されれば、算出されたタッチ位置が実際のタッチ位置と等しく、誤差がないことになる。

ところが、実際に指示体（ここでは円形）と検出配線との間に形成される静電容量（タッチ容量）のタッチ位置に対するプロファイルは、図１７に示すように上記条件で求めたものとずれが生じる。図１７は、タッチ容量のタッチ位置に対するプロファイル例を示した図であり、実線を上記条件で算出された特性（ａ）、点線をタッチ寸法が配線ピッチ（＝配線幅）より小さい場合（ｂ）、一点鎖線をタッチ寸法が配線ピッチとほぼ等しい場合（ｃ）、二点鎖線をタッチ寸法が配線ピッチより大きい場合（ｄ）の実測特性を示している。なお、実測特性は、透明基板を厚さ０．７ｍｍのガラス、配線ピッチを７．５ｍｍとした場合である。

このように、いずれの場合も、タッチ位置が配線中央から変位するにしたがって静電容量は低下していくが、実測の場合には隣接配線の中央まで変化しても静電容量は０とはならない。言い換えれば、ピーク配線がＸ（ｉ）の場合に、タッチ位置がピーク配線Ｘ（ｉ）の中央であっても、隣接するＸ（ｉ＋１）と指示体間に形成される静電容量が０にならない。タッチ寸法（この場合、円形指示体の直径）が配線ピッチより大きい場合は、当然ながらピッチ寸法の中央にタッチ位置があっても、指示体が隣接配線と対向する部分が生じるため、平行平板で考えても０とはならない。しかしながら、タッチ寸法が配線ピッチより小さい場合や配線ピッチとほぼ等しい場合であっても、指示体と検出配線との間に発生する電界の広がりにより、隣接配線との間に静電容量が形成される。

したがって、図１４で示したタッチ寸法と配線幅（配線群の幅）と、配線群のピッチｐが等しいという条件で、指示体と検出配線とが平行平板として求めた補間係数特性を用いて、ピーク配線と第２ピーク配線との位置を補間してタッチ位置を算出すると、図１８に示すような誤差が生じる。図１８は、補間係数特性から算出されたタッチ位置の誤差を示した図であり、実線は上記補間係数特性（ａ）を示し、点線をタッチ寸法が配線ピッチより小さい場合（ｂ）、一点鎖線をタッチ寸法が配線ピッチとほぼ等しい場合（ｃ）、二点鎖線をタッチ寸法が配線ピッチよりも大きい場合（ｄ）のタッチ位置とピーク配線Ｘ（ｉ）と隣接する第２ピーク配線Ｘ（ｉ＋１）との実測による静電容量比を示している。このように、上記補間係数特性（ａ）と実測による静電容量比の特性（ｂ）〜（ｄ）との差が、補間係数特性を用いて補間して求めた座標算出結果の誤差として現れる。

このような誤差は、タッチ位置精度、すなわちタッチ位置分解能の要求が高い場合に特に問題となる。本実施の形態では、このような誤差を低減できるタッチ座標算出方法について説明する。

図１９は、本実施の形態におけるタッチ座標算出方法の補間オフセット量キャンセル処理を示したフローチャートである。実施の形態１において図１１をもとに説明した補間オフセット量キャンセル処理を置き換えるものである。他の構成やタッチ座標算出処理方法は実施の形態１と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。また、図２０は、補間オフセット量キャンセル処理に関係するオフセット量を模式的に示す検出特性図である。図はＸ配線を例に示したものである。ここで、隣接オフセット値は、タッチ位置がピーク配線の中心（補間量０に相当）にあるときの隣接配線にあらわれるオフセット値キャンセル後のオフセット値である。

図１９に示すように、ステップＳＣａ１からＳＣａ２は、実施の形態1と同様に、ピーク配線、およびその隣接配線を除く検出値ＣＶ２の平均値をオフセット値として算出して、検出値から減算することで、第１のオフセット量がキャンセルされる。すなわち、前段処理のピーク配線算出処理でタッチがあると判定されて求められたピーク配線Ｘ（ｉ）およびその隣接配線Ｘ（ｉ−１）、Ｘ（ｉ＋１）を除くＸ配線の各検出値ＣＶ２の平均値をオフセット値Ｏｘとして算出する（ステップＳＣａ１）。

次に、前段処理のピーク配線算出処理でタッチがあると判定されて求められたピーク配線Ｙ（ｊ）およびその隣接配線Ｙ（ｊ−１）、Ｙ（ｊ＋１）を除くＹ配線の各検出値ＣＶ２の平均値をオフセット値Ｏｙとして算出する（ステップＳＣａ２）。

そして、ピーク配線Ｘ（ｉ）とその隣接配線Ｘ（ｉ−１）、Ｘ（ｉ＋１）の検出値ＣＶ２から、オフセット値Ｏｘを減算した補正値ＣＶｘ１（ｉ）、ＣＶｘ１（ｉ−１）、ＣＶｘ１（ｉ＋１）を算出する（ステップＳＣａ３）。また、ピーク配線Ｙ（ｊ）とその隣接配線Ｙ（ｊ−１）、Ｙ（ｊ＋１）の検出値ＣＶ２から、オフセット値Ｏｙを減算した補正値ＣＶｙ１（ｊ）、ＣＶｙ１（ｊ−１）、ＣＶｙ１（ｊ＋１）を算出する（ステップＳＣａ４）。

次に、第１のオフセット量キャンセル処理にて求められた補正値ＣＶｘ１（ｉ）、ＣＶｘ１（ｉ−１）、ＣＶｘ１（ｉ＋１）をもとにオフセット値ＡＯｘを算出する（ステップＳＣａ５）。なお、隣接オフセット値ＡＯｘの算出方法については後述する。同様に、補正値ＣＶｙ１（ｊ）、ＣＶｙ１（ｊ−１）、ＣＶｙ１（ｊ＋１）をもとにオフセット値ＡＯｙを算出する（ステップＳＣａ６）。

そして、補正値ＣＶｘ１（ｉ）、ＣＶｘ１（ｉ−１）、ＣＶｘ１（ｉ＋１）からオフセット値ＡＯｘを減算し、補間処理用検出値ＣＶｘ２（ｉ）、ＣＶｘ２（ｉ−１）、ＣＶｘ２（ｉ＋１）を算出する（ステップＳＣａ７）。同様に、補正値ＣＶｙ２（ｊ）、ＣＶｙ２（ｊ−１）、ＣＶｙ２（ｊ＋１）を算出する（ステップＳＣａ８）。

以上のようなオフセット量キャンセル処理により、タッチ発生時に生じるオフセット量（第１のオフセット量）Ｏｘ、Ｏｙをキャンセルしたのち、さらにタッチ位置が配線中心にあるときの隣接配線に現れる隣接オフセット量（第２のオフセット量）ＡＯｘ、ＡＯｙをキャンセルすることで、タッチ座標Ｘを算出するための補間処理用検出値ＣＶｘ２（ｉ−１）、ＣＶｘ２（ｉ）、ＣＶｘ２（ｉ＋１）、およびタッチ座標Ｙを算出するための補間処理用検出値ＣＶｙ２（ｊ−１）、ＣＶｙ２（ｊ）、ＣＶｙ２（ｊ＋１）を算出する。その後は、実施の形態１と同様に、例えば図１４に示す補間係数特性を用いて補間処理を行い、タッチ座標を算出する。

さて、上述したように隣接オフセット量ＡＯｘ、ＡＯｙはタッチ寸法により異なる。使用時のタッチ寸法が概ね固定であれば、タッチ位置を配線中心として実測で求めた値を用いることが可能であるが、実際のタッチ寸法は指示体、例えば使用者の指の大きさやタッチの仕方（タッチの強弱など）によって異なってくる。そこで、本実施の形態では、ピーク配線周辺の複数検出配線からの検出値の合計値に基づいて、隣接オフセットを推定して算出する。

図２１は、タッチ位置と検出配線との関係を示した図であり、同図（ａ）はタッチ寸法が配線ピッチｐに比べて小さい場合、（ｂ）はタッチ寸法が配線ピッチｐに比べて大きい場合を示している。補間処理で補間する座標はピーク配線の中心から隣接配線との中間までであるので、この図からもわかるように、タッチ寸法（Ｘ配線であれば幅寸法、Ｙ配線であれば長さ方向）が配線ピッチｐとほぼ等しい大きさまでを考えると、タッチ部は、ピーク配線とその両側隣接配線の範囲と対向することになる。つまり、タッチにより発生する総容量は、例えばピーク配線と隣接する両側の配線に対応するタッチによるオフセットをキャンセルした補正検出値ＣＶｘ１（ｉ−１）、ＣＶｘ１（ｉ）、ＣＶｘ１（ｉ＋１）の合計（Ｘ配線の場合）、およびＣＶｙ１（ｊ−１）、ＣＶｙ１（ｊ）、ＣＶｙ１（ｊ＋１）の合計（Ｙ配線の場合）として求めることができる。このタッチによる総容量は、タッチ寸法に概ね比例すると考えることができるので、例えばピーク配線と隣接する複数の配線（ここでは前後２本）の検出値の合計値からタッチ寸法が推定でき、隣接オフセットも推定して算出することが可能である。ここで、隣接オフセットは例えば下記式（１２）のように算出する。

ここで、ＣＶ１（ｒｅｆ）は、特定タッチ寸法ＬによるＣＶ１（ｔｏｔａｌ）であり、ｇは、特定タッチ寸法Ｌを基準とした隣接オフセット関数である。また、ＣＶｘ１（ｉ−１）＋ＣＶｘ１（ｉ）＋ＣＶｘ１（ｉ＋１）＝Ａｘ、ＣＶｙ１（ｊ−１）＋ＣＶｙ１（ｊ）＋ＣＶｙ１（ｊ＋１）＝Ａｙ、とした場合、上述したように、式（１２）は下記式（１３）として求めることができる。

隣接オフセット関数は、例えば図２２に示すような特性となる。図２３は透明基板厚：０．６ｍｍ、配線ピッチｐ：７．５ｍｍのときの例を示す。

このときの隣接オフセット（キャンセル）の有無による実際のタッチ位置と、算出されるタッチ位置との差を図２３に示す。図中（ａ）は配線ピッチｐよりも小さい直径５ｍｍの円形タッチの場合、（ｂ）は配線ピッチｐと同じ直径７．５ｍｍの円形タッチの場合、（ｃ）は配線ピッチｐよりも大きい直径１０ｍｍの円形タッチの場合を示している。いずれの場合にも、隣接オフセット補正を行うことで、タッチ位置が配線中心付近の補間精度が大きく改善されていることがわかる。

ここでは説明の便宜上、図２２に示す隣接オフセット関数の特性を、特定タッチ寸法Ｌを基準とした隣接オフセット関数（特定タッチ寸法ＬによるＣＶ１（ｔｏｔａｌ）で正規化した特性）を用いるように記載したが、実際には必ずしもこのような必要はなく、ＣＶ１（ｔｏｔａｌ）から一意的に隣接オフセットを求める特性を用いればよい。

また、本実施の形態においては、ピーク配線とその両隣接配線の補正検出値の合計値を用いて隣接オフセットをキャンセルするようにしたが、配線ピッチに比べ、タッチ寸法が大きい使用状態も生じる場合には、ピーク配線を中心に補正検出値を合計する配線の範囲をさらに広げてもよい。

以上より、タッチ発生時に全配線に生じるオフセット量（第１のオフセット量）をキャンセルして得た補正検出値から、さらにタッチ位置が配線中心にあるときの隣接配線に現れる隣接オフセット量（第２のオフセット量）をキャンセルして得た補間処理用検出値を用いて補間処理を行い、タッチ座標を算出する。したがって、指示体によるタッチの仕方（タッチパネルとの接触の仕方など）に応じてオフセット量が変化しても、これを確実に算出してキャンセルすることができ、さらに隣接オフセット量によって生じる補間座標誤差を低減してタッチ座標精度（タッチ分解能）を向上することができる。

また、検出値が最大となるピーク配線とその前後の所定範囲の配線からの補正検出値の合計値に基づいて、隣接オフセット量を推定して算出するようにしたので、タッチ寸法が変化しても確実に隣接オフセットをキャンセルしてタッチ座標精度を向上することができる。

＜実施の形態３＞
本実施の形態は、実施の形態１に於けるタッチスクリーン１を液晶表示パネルに貼り付けることにより、タッチパネルと液晶表示パネルとを一体化して成る液晶表示装置に関する。図１５は、本実施の形態における液晶表示装置の縦断面構成を示した図である。液晶表示パネル４１は、ガラス基板上にカラーフィルタ、ブラックマトリックス、透明電極、及び配向膜が形成されて成るカラーフィルタ基板４４と、ガラス基板上にスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等が形成されて成るＴＦＴアレイ基板４６と、両基板４４，４６間に挟持されたＴＮ液晶から成る液晶層４５と、粘着層４７によりＴＦＴアレイ基板４６の後面側に粘着された偏光板４８とを備えている。更に、カラーフィルタ基板４４の前面上には、粘着層４３により、偏光板４２が粘着されている。又、液晶表示パネル４１の背面側には、光源であるバックライト４９が配設されている。

他方で、実施の形態１に係るタッチスクリーン１が、粘着層４０により、液晶表示パネル４１の前面側の偏光板４２に粘着されている。

ＴＦＴアレイ基板４６には、外部のドライバ回路（図１５に図示せず）から、表示する画像に応じた信号が入力され、それに応じて、画素毎に形成されたＴＦＴによるスイッチング素子を介して、液晶層４５の印加電圧を制御して、その液晶分子の配列方向を変化させる。バックライト４９からの入射光は、偏光板４８を通過して直線偏光の光となり、液晶層４５を通過することにより表示する画像信号に応じて振動方向が曲げられて、カラーフィルタ基板４４に形成されたカラーフィルタを通過することにより三原色の光に分離され、更に前面側の偏光板４２を通過することで、画像信号に応じた光強度を有する光となる。そして、更に、偏光板４２を通過した光がその前面にあるタッチスクリーン１を通過して表示光として使用者に視認される。

この様にして、画像信号に応じてバックライト４９からの光の透過率を制御することで、液晶表示装置は所望の表示を行う。又、タッチスクリーン１を含むタッチパネルは、実施の形態１と同様に、発振周期の変化に基づきタッチ座標を算出して、そのタッチ座標を出力する。

このとき、実施の形態１で説明したタッチスクリーン１では、検出用配線群を複数の検出用配線から構成して、検出用配線の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光の透過率の低下を抑制しているので、偏光板４２を通過した光の殆どはタッチスクリーン１を通過して表示光となる。このため、タッチスクリーン１が液晶表示パネル４１の前面に配設されていても、表示輝度を殆ど低下させることがない。

尚、ＳＴＮ液晶等のＴＮ液晶以外の液晶を用いても、本実施の形態と同様に、液晶表示装置を構成することが可能である。

又、本実施の形態では、表示装置として液晶表示装置を記載したが、有機又は無機のＥＬ表示装置やＰＤＰ装置等の他方式の表示装置であっても、同様に実施の形態１で記載したタッチパネルを備える表示装置を構成することが可能である。

以上より、本実施の形態の表示装置によれば、タッチスクリーン１を液晶表示パネル４１と貼り付けて一体化して表示装置を構成しているので、従来では必要であったタッチスクリーンの保持機構を無くす事が出来、装置全体の厚みを薄くすることが可能となる。

更に、タッチスクリーン１と液晶表示パネル４１とが一体化されて表示装置が構成されているので、タッチスクリーン１と液晶表示パネル４１との間隙にゴミ等の異物が混入することによって生じ得る表示への悪影響を防止することが出来る。

本発明の実施の形態１におけるタッチパネルが有するタッチスクリーンの構成を示した平面図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルが有するタッチスクリーンの構成を示した部分斜視断面図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルの全体構成図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルのタッチ動作検出・タッチ座標算出系の回路構成を示したブロック図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルが有するスイッチ回路２０ａ、２０ｂの構成を示した回路図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルが有する発振回路の回路構成、および検出用配線群やバッファ回路との接続関係を示した回路図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルの検出・算出動作を示したタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルのタッチ有無判定処理およびピーク配線判別処理を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルのバックグランド検出処理を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルのタッチ位置変位に対する検出配線による検出値の変化を示した図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルの補間オフセット量キャンセル処理を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルの補間用検出値のタッチ位置による変化を示した図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルの補間によるタッチ座標算出動作を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネルの補間特性を示した図である。 本発明の実施の形態３における液晶表示装置の断面構成を示した図である。 補間係数特性のタッチ寸法と配線幅（配線群の幅）と配線群のピッチｐの条件を示した模式図である。 タッチ容量のタッチ位置に対するプロファイル例を示した図である。 補間係数特性から算出されたタッチ位置の誤差を説明するための図である。 本発明の実施の形態２におけるタッチ座標算出方法の補間オフセット量キャンセル処理を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態２における補間オフセット量キャンセル処理に関係するオフセット量を模式的に示した図である。 本発明の実施の形態２におけるタッチ位置と検出配線との関係を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態２における隣接オフセット関数の特性例を示した図である。 隣接オフセット補正（キャンセル）の有無による実際のタッチ位置と算出されるタッチ位置との差の一例を示した図である。

符号の説明

１ タッチスクリーン、２ 検出用列配線、３ 検出用行配線、６ 検出用列配線群、７ 検出用行配線群、２０ａ，２０ｂ スイッチ回路、２１ 発振回路、２３ａ，２３ｂ 計数回路、２４ タッチ座標算出回路、２７ アナログ・マルチプレクサ回路、４０ 液晶表示パネル、Ｃｔｃ，Ｃｔｒ タッチ容量、Ｃｃ クロス部容量。

Claims (15)

1. 行方向および列方向に形成された複数の検出配線を有するタッチスクリーンと、
   前記検出配線を順次に選択するスイッチ回路と、
   前記スイッチ回路により選択された前記検出配線と、前記タッチスクリーンにタッチされた指示体と、の間に形成される静電容量の値に対応した値を検出する静電容量検出回路と、
   前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの位置を算出するタッチ位置算出回路と、を備え、
   前記タッチ位置算出回路は、
   前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定するタッチ有無判定手段と、
   前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが無いと判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値から、前記指示体のタッチが無いときの検出値であるバックグランド値を算出するバックグランド算出手段と、
   前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値が行方向および列方向でそれぞれ最大となる前記検出配線を判別するピーク配線判別手段と、
   前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチ発生時に前記所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に生じる前記バックグランド値からの上昇量であるオフセット量を、行方向および列方向でそれぞれ算出するオフセット算出手段と、
   前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線および該検出配線から所定範囲にある前記検出配線の前記検出値から、前記バックグランド値と前記オフセット量とを減算した値に基づいて、行方向および列方向でそれぞれ補間量を算出する補間量算出手段と、
   前記検出値が最大となる前記検出配線に対応する前記タッチスクリーン上の位置に前記補間量を加算または減算することで前記指示体のタッチの位置を算出するタッチ位置算出手段と、を備えるタッチパネル。
2. 行方向および列方向に形成された複数の検出配線を有するタッチスクリーンと、
   前記検出配線を順次に選択するスイッチ回路と、
   前記スイッチ回路により選択された前記検出配線と、前記タッチスクリーンにタッチされた指示体と、の間に形成される静電容量の値に対応した値を検出する静電容量検出回路と、
   前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの位置を算出するタッチ位置算出回路と、を備え、
   前記タッチ位置算出回路は、
   前記静電容量検出回路で検出された検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定するタッチ有無判定手段と、
   前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが無いと判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値から、前記指示体のタッチが無いときの検出値であるバックグランド値を算出するバックグランド算出手段と、
   前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値が行方向および列方向でそれぞれ最大となる前記検出配線を判別するピーク配線判別手段と、
   前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチ発生時に前記所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値に生じる前記バックグランド値からの上昇量である第１のオフセット量を、行方向および列方向でそれぞれ算出する第１のオフセット算出手段と、
   前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線の中心にタッチ位置があるときの該検出配線に隣接する所定範囲の前記検出配線の検出値に含まれる、該検出値から前記バックグランド値と前記第１のオフセット量とを減算した値からのオフセット量である第２のオフセット量を、行方向および列方向でそれぞれ算出する第２のオフセット算出手段と、
   前記タッチ有無判定手段が前記指示体のタッチが有ると判定する場合に、前記検出値が最大となる前記検出配線および該検出配線から所定範囲にある前記検出配線の前記検出値から、前記バックグランド値と前記第１および第２のオフセット量とを減算した値に基づいて、行方向および列方向でそれぞれ補間量を算出する補間量算出手段と、
   前記検出値が最大となる前記検出配線に対応する前記タッチスクリーン上の位置に前記補間量を加算または減算することで前記指示体のタッチの位置を算出するタッチ位置算出手段と、を備えるタッチパネル。
3. 前記タッチ位置算出回路のオフセット算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値の平均値から前記オフセット量を算出する、請求項１に記載のタッチパネル。
4. 前記タッチ位置算出回路の第１のオフセット算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線から所定範囲を除いた前記検出配線の前記検出値の平均値から前記第１のオフセット量を算出する、請求項２に記載のタッチパネル。
5. 前記タッチ位置算出回路の第２のオフセット算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線に隣接する所定範囲の前記検出配線の前記検出値の合計値から前記第２のオフセット量を算出する、請求項２に記載のタッチパネル。
6. 前記タッチ位置算出回路の第２のオフセット算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線に隣接する所定範囲の前記検出配線の前記検出値から前記第１のオフセット量を減算した値の合計値から前記第２のオフセット量を算出する、請求項５に記載のタッチパネル。
7. 前記補間量算出手段は、前記検出配線のピッチと前記指示体の幅が概ね同一のときの前記補間量を示す特性を用いて補間量を算出することを特徴とする、請求項１または２に記載のタッチパネル。
8. 前記補間量算出手段は、前記検出値が最大となる前記検出配線および該検出配線に隣接する前記検出配線との比に対する前記補間量を示す特性を用いて補間量を算出することを特徴とする、請求項７に記載のタッチパネル。
9. 前記タッチ位置算出回路の前記タッチ有無判定手段は、前記バックグランド算出手段で前記バックグランド値が算出された後は、前記静電容量検出回路で検出された検出値から前記バックグランド値を減算した値に基づいて、前記指示体の前記タッチスクリーンへのタッチの有無を判定する、請求項１または２に記載のタッチパネル。
10. 前記タッチ位置算出回路のタッチ有無判定手段は、前記静電容量検出回路で検出された検出値から前記バックグランド値を減算した値が第１のしきい値以上の場合にタッチが有ると判定し、前記第１のしきい値に満たない場合にタッチが無いと判定する、請求項１または２に記載のタッチパネル。
11. 前記タッチ位置算出回路のバックグランド算出手段は、前記静電容量検出回路で検出された検出値から前記バックグランド値を減算した値が前記第１のしきい値に満たない場合であり、かつ第２のしきい値に満たない場合に、前記静電容量検出回路で検出された検出値と前記バックグランド値との指数平均を算出した値を新たな前記バックグランド値として更新する、請求項１０に記載のタッチパネル。
12. 前記静電容量検出回路は、
    前記スイッチ回路の出力端に接続された入力端を有しており、各選択検出配線と前記タッチスクリーンにタッチされた指示体との間に形成される静電容量の値に応じてその発振周期が変化する信号を出力する発振回路と、
    前記発振回路の出力信号を所定の計数値になるまで計数する第１の計数回路と、
    前記第１の計数回路が計数動作を開始してから前記所定の計数値になるまでに要する期間を計数し、当該期間から得られる発振周期検出結果を前記静電容量の値に対応した値として前記タッチ位置算出回路に出力する第２の計数回路と、を備える請求項１または２に記載のタッチパネル。
13. 前記静電容量検出回路は、
    前記スイッチ回路の出力端に接続された入力端および出力端を有しており、前記入力端は選択検出配線と接続され、前記出力端は非選択検出配線と接続されるバッファ回路をさらに備える、請求項１２に記載のタッチパネル。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載のタッチパネルと、
    表示パネルと、を備える、表示装置。
15. 前記タッチパネルの前記タッチスクリーンが前記表示パネルの前面側に粘着されている、請求項１４に記載の表示装置。

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