JP5837131B2 - タッチ位置認識方法及びタッチ位置認識回路 - Google Patents

Description

本発明は、複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出する静電容量値分布検出方法、静電容量値分布検出回路、タッチセンサシステム、及び情報入出力機器に関する。

複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出する静電容量値分布検出回路が特許文献１に開示されている。特許文献１の図１にも示されているように、タッチパネルを駆動するドライブラインと、タッチパネルから信号を読み出すセンスラインとのタッチパネルに対する位置関係は固定されている。

図１２は、従来のタッチセンサシステム９１の構成を示すブロック図である。図１３は、タッチセンサシステム９１に設けられたタッチパネル９３の構成を示す模式図である。タッチセンサシステム９１は、タッチパネル９３と静電容量値分布検出回路９２とを備えている。タッチパネル９３は、水平方向に沿って互いに平行に配置されたドライブラインＨＬ１〜ＨＬＭと、垂直方向に沿って互いに平行に配置されたセンスラインＶＬ１〜ＶＬＭと、ドライブラインＨＬ１〜ＨＬＭとセンスラインＶＬ１〜ＶＬＭとの交点にそれぞれ形成される静電容量Ｃ１１〜ＣＭＭとを備えている。

静電容量値分布検出回路９２は、ドライバ９５を備えている。ドライバ９５は、符号系列に基づいてドライブラインＨＬ１〜ＨＬＭに電圧を印加して各静電容量Ｃ１１〜ＣＭＭを駆動する。静電容量値分布検出回路９２には、センスアンプ９６が設けられている。センスアンプ９６は、ドライバ９５により駆動された各静電容量Ｃ１１〜ＣＭＭに対応する電圧の線形和を、センスラインＶＬ１〜ＶＬＭを通して読み出して、ＡＤ変換器９８に供給する。ＡＤ変換器９８は、センスラインＶＬ１〜ＶＬＭを通して読み出した各静電容量に対応する電圧の線形和をＡＤ変換して容量分布計算部９９に供給する。

容量分布計算部９９は、ＡＤ変換器９８から供給された各静電容量に対応する電圧の線形和と符号系列とに基づいて、タッチパネル９３上の静電容量分布を計算してタッチ認識部９０に供給する。タッチ認識部９０は、容量分布計算部９９から供給された静電容量分布に基づいて、タッチパネル９３上のタッチされた位置を認識する。

静電容量値分布検出回路９２は、タイミングジェネレータ９７を有している。タイミングジェネレータ９７は、ドライバ９５の動作を規定する信号と、センスアンプ９６の動作を規定する信号と、ＡＤ変換器９８の動作を規定する信号とを生成して、ドライバ９５、センスアンプ９６、及びＡＤ変換器９８に供給する。

米国特許第７、８１２、８２７号明細書（２０１０年１０月１２日）

タッチセンサシステム９１のタッチパネル９３に導電性ペンにより入力する場合を考える。図１４は、タッチセンサシステム９１で発生するファントムノイズを説明するための図である。導電性ペンの先端は、使用感を落とさないため、直径１ｍｍ〜４ｍｍ程度と細いことが好ましい。また、書きやすさのためには、手のひらを大型のタッチパネルに着いた状態でペンを使用できることが好ましい。

本明細書では、入力用導電性ペンを把持した手がタッチパネル上に着いた領域を「お手付き領域」という。

図１４に示すお手付き領域ＨＤＲに配置された静電容量からセンスラインを通って読み出される信号は採用しないように静電容量値分布検出回路９２を構成すれば、入力用導電性ペンを把持した手をタッチパネル上に着いた状態でペン入力位置Ｐにペン入力できるはずである。

上記の設定において、入力用導電性ペンのペン先のタッチ信号は、入力用導電性ペンを把持した手をタッチパネル上に着いたタッチ信号に比べて非常に弱く、ＳＮ比で１０倍〜２０倍程度の差がある。

さらに、人体は空間中の電磁ノイズを受け、人体が空間から受けた電磁ノイズが、入力用導電性ペンを把持した手を通じてタッチパネルに入力される。タッチパネルに入力された電磁ノイズは、入力用導電性ペンを把持した手が乗ったセンスラインを流れる信号に重畳される。このため、図１４のファントムノイズＮＺに示すように、手が乗っていないセンスラインの位置に誤信号を生じさせ、ペン信号の検出が困難になるという問題がある。

また、ペン入力に限らず、スマートフォンにおいてソフトウェアキーボード（アプリケーション）を使用中に、使用者の人体が受ける電磁ノイズが大きいと、使用者の指等がタッチしたセンスライン上にファントムノイズが発生し、押してもいないソフトウェアキーボードのキーが反応するという問題がある。

本明細書では、このように、人体が空間から受けた電磁ノイズが、手、指等を通じてタッチパネルに入力され、手、指等がタッチしたセンスラインを流れる信号に重畳されて生じる誤信号を「ファントムノイズ」という。例えば、図１４に示すように、ファントムノイズＮＺは、お手付き領域ＨＤＲにセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭに沿って外接する外接ラインＬ１、Ｌ２の間であって、お手付き領域ＨＤＲの外側に発生する。

本発明の目的は、電磁ノイズを受けた人体の手、指等のパネルへのタッチに起因して生じるファントムノイズの影響を除去することができる静電容量値分布検出方法、静電容量値分布検出回路、タッチセンサシステム、及び情報入出力機器を提供することにある。

本発明に係るタッチ位置認識方法は、タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識方法であって、前記第１信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷の線形和を前記第２信号線から出力させる第１信号線駆動工程と、前記第１信号線駆動工程により前記第２信号線から出力された前記電荷の線形和に基づいてタッチ位置を認識する第１タッチ位置認識工程と、前記第２信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷の線形和を前記第１信号線から出力させる第２信号線駆動工程と、前記第２信号線駆動工程により前記第１信号線から出力された前記電荷の線形和に基づいてタッチ位置を認識する第２タッチ位置認識工程とを包含することを特徴とする。

本発明に係るタッチ位置認識方法は、前記第１タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置と、前記第２タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置とのいずれかをタッチ位置とすることが好ましい。

本発明に係るタッチ位置認識方法は、前記第１タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置を表す信号と、前記第２タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置を表す信号とをＡＮＤ操作した信号に基づく位置をタッチ位置とすることが好ましい。

本発明に係るタッチ位置認識回路は、タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識回路であって、前記複数の第１信号線及び前記複数の第２信号線に接続されたマルチプレクサと、前記マルチプレクサに接続されたドライバと、前記マルチプレクサに接続されたセンスアンプと、前記センスアンプに接続され、信号変換を行いタッチ位置を認識するタッチ位置認識部とを備え、前記第１信号線を前記ドライバに接続し、前記第２信号線を前記センスアンプに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第１信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷の線形和に基づく前記第２信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第１接続状態と、前記第１信号線を前記センスアンプに接続し、前記第２信号線を前記ドライバに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第２信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷の線形和に基づく前記第１信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第２接続状態とを前記マルチプレクサが切替えることを特徴とする。

本発明に係るタッチ位置認識回路は、前記第１接続状態で認識されたタッチ位置と、前記第２接続状態で認識されたタッチ位置とのいずれかをタッチ位置とすることが好ましい。

本発明に係るタッチ位置認識回路は、前記第１接続状態で認識されたタッチ位置を表す信号と、前記第２接続状態で認識されたタッチ位置を表す信号とをＡＮＤ操作した信号に基づく位置をタッチ位置とすることが好ましい。
本発明に係るタッチ位置認識方法は、タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識方法であって、前記第１信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第２信号線から出力させる第１信号線駆動工程と、前記第１信号線駆動工程により前記第２信号線から出力された前記静電容量に対応する電荷に基づいてタッチ位置を認識する第１タッチ位置認識工程と、前記第２信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第１信号線から出力させる第２信号線駆動工程と、前記第２信号線駆動工程により前記第１信号線から出力された前記静電容量に対応する電荷に基づいてタッチ位置を認識する第２タッチ位置認識工程とを包含し、前記第１タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置と、前記第２タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置とのいずれかをタッチ位置とすることを特徴とする。
本発明に係るタッチ位置認識方法は、タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識方法であって、前記第１信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第２信号線から出力させる第１信号線駆動工程と、前記第１信号線駆動工程により前記第２信号線から出力された前記静電容量に対応する電荷に基づいてタッチ位置を認識する第１タッチ位置認識工程と、前記第２信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第１信号線から出力させる第２信号線駆動工程と、前記第２信号線駆動工程により前記第１信号線から出力された前記静電容量に対応する電荷に基づいてタッチ位置を認識する第２タッチ位置認識工程とを包含し、前記第１タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置を表す信号と、前記第２タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置を表す信号とをＡＮＤ操作した信号に基づく位置をタッチ位置とすることを特徴とする。
本発明に係るタッチ位置認識回路は、タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識回路であって、前記複数の第１信号線及び前記複数の第２信号線に接続されたマルチプレクサと、前記マルチプレクサに接続されたドライバと、前記マルチプレクサに接続されたセンスアンプと、前記センスアンプに接続され、信号変換を行いタッチ位置を認識するタッチ位置認識部とを備え、前記第１信号線を前記ドライバに接続し、前記第２信号線を前記センスアンプに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第１信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷に基づく前記第２信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第１接続状態と、前記第１信号線を前記センスアンプに接続し、前記第２信号線を前記ドライバに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第２信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷に基づく前記第１信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第２接続状態とを前記マルチプレクサが切替え、前記第１接続状態で認識されたタッチ位置と、前記第２接続状態で認識されたタッチ位置とのいずれかをタッチ位置とすることを特徴とする。
本発明に係るタッチ位置認識回路は、タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識回路であって、前記複数の第１信号線及び前記複数の第２信号線に接続されたマルチプレクサと、前記マルチプレクサに接続されたドライバと、前記マルチプレクサに接続されたセンスアンプと、前記センスアンプに接続され、信号変換を行いタッチ位置を認識するタッチ位置認識部とを備え、前記第１信号線を前記ドライバに接続し、前記第２信号線を前記センスアンプに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第１信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷に基づく前記第２信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第１接続状態と、前記第１信号線を前記センスアンプに接続し、前記第２信号線を前記ドライバに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第２信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷に基づく前記第１信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第２接続状態とを前記マルチプレクサが切替え、前記第１接続状態で認識されたタッチ位置を表す信号と、前記第２接続状態で認識されたタッチ位置を表す信号とをＡＮＤ操作した信号に基づく位置をタッチ位置とすることを特徴とする。

本発明に係る静電容量値分布検出方法は、第１時刻において、第１信号線を駆動して静電容量に対応する電荷を第２信号線から出力させ、第１時刻よりも後の第２時刻において、第１及び第２信号線の接続を切替制御し、第２時刻よりも後の第３時刻において、第２信号線を駆動して静電容量に対応する電荷を第１信号線から出力させる。従って、静電容量に対応する電荷を、第１信号線と第２信号線との双方から出力させることができる。このため、手、指等を通じてタッチパネルに入力され、センスラインの信号に重畳される電磁ノイズの影響を除去することができる。

実施の形態１に係るタッチセンサシステムの構成を示すブロック図である。 上記タッチセンサシステムに設けられたタッチパネルの構成を示す模式図である。 上記タッチパネルに接続された信号線とドライバに接続されたドライブライン及びセンスアンプに接続されたセンスラインとの接続切替回路の構成を示す回路図である。 上記タッチセンサシステムの静電容量分布検出回路に設けられたマルチプレクサの構成を示す回路図である。 （ａ）（ｂ）は、上記タッチセンサシステムの動作方法を説明するための模式図である。 （ａ）（ｂ）は、上記タッチセンサシステムの他の動作方法を説明するための模式図である。 実施の形態２に係るタッチセンサシステムの構成を示すブロック図である。 上記タッチパネルに接続された信号線とドライバに接続されたドライブライン及びセンスアンプに接続されたセンスラインとの接続切替回路の構成を示す回路図である。 上記タッチセンサシステムの静電容量分布検出回路に設けられたマルチプレクサの構成を示す回路図である。 実施の形態３に係るタッチセンサシステムの構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係るタッチセンサシステムの構成を示すブロック図である。 従来のタッチセンサシステムの構成を示すブロック図である。 上記タッチセンサシステムに設けられたタッチパネルの構成を示す模式図である。 上記タッチセンサシステムで発生するファントムノイズを説明するための図である。

本発明のタッチセンサシステムに関する実施の一形態について図１〜図１０に基づいて説明すれば以下のとおりである。

（実施の形態１）
（タッチセンサシステム１ａの構成）
図１は、実施の形態１に係るタッチセンサシステム１ａの構成を示すブロック図である。図２は、タッチセンサシステム１ａに設けられたタッチパネル３の構成を示す模式図である。

タッチセンサシステム１ａは、タッチパネル３と静電容量値分布検出回路２とを備えている。タッチパネル３は、水平方向に沿って互いに平行に配置された信号線ＨＬ１〜ＨＬＭ（第１信号線）と、垂直方向に沿って互いに平行に配置された信号線ＶＬ１〜ＶＬＭ（第２信号線）と、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭと信号線ＶＬ１〜ＶＬＭとの交点にそれぞれ形成される静電容量Ｃ１１〜ＣＭＭとを備えている。タッチパネル３は、入力用ペンを把持した手を着くことができる広さを有していることが好ましいが、スマートフォンに使用される大きさであってもよい。

静電容量値分布検出回路２は、ドライバ５を備えている。ドライバ５は、符号系列に基づいてドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭに電圧を印加する。静電容量値分布検出回路２には、センスアンプ６が設けられている。センスアンプ６は、各静電容量に対応する電荷の線形和を、センスラインＳＬ１〜ＳＬＭを通して読み出して、ＡＤ変換器８に供給する。

静電容量値分布検出回路２は、マルチプレクサ４を有している。図３は、タッチパネル３に接続された信号線ＨＬ１〜ＨＬＭ、ＶＬ１〜ＶＬＭとドライバ５に接続されたドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭ及びセンスアンプ６に接続されたセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭとの接続切替回路の構成を示す回路図である。

マルチプレクサ４は、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭをドライバ５のドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭに接続し、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭをセンスアンプ６のセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭに接続する第１接続状態と、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭをセンスアンプ６のセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭに接続し、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭをドライバ５のドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭに接続する第２接続状態とを切替える。

図４は、タッチセンサシステム１ａの静電容量分布検出回路２に設けられたマルチプレクサ４の構成を示す回路図である。マルチプレクサ４は、直列に接続された４個のＣＭＯＳスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を有している。タイミングジェネレータ７からの制御ラインＣＬは、ＣＭＯＳスイッチＳＷ１のＣＭＯＳスイッチＳＷ２と反対側の一端と、ＣＭＯＳスイッチＳＷ２とＣＭＯＳスイッチＳＷ３との間と、ＣＭＯＳスイッチＳＷ４のＣＭＯＳスイッチＳＷ３と反対側の一端と、反転器ｉｎｖの入力とに接続されている。反転器ｉｎｖの出力は、ＣＭＯＳスイッチＳＷ１とＣＭＯＳスイッチＳＷ２との間と、ＣＭＯＳスイッチＳＷ３とＣＭＯＳスイッチＳＷ４との間とに接続されている。信号線ＨＬ１〜ＨＬＭは、ＣＭＯＳスイッチＳＷ１・ＳＷ２に接続されている。信号線ＶＬ１〜ＶＬＭは、ＣＭＯＳスイッチＳＷ３・ＳＷ４に接続されている。ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭは、ＣＭＯＳスイッチＳＷ１・ＳＷ４に接続されている。センスラインＳＬ１〜ＳＬＭは、ＣＭＯＳスイッチＳＷ２・ＳＷ３に接続されている。

制御線ＣＬの信号をＬｏｗにすると、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭは、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭにつながり、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭは、センスラインＳＬ１〜ＳＬＭにつながる。制御線ＣＬの信号をＨｉｇｈにすると、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭは、センスラインＳＬ１〜ＳＬＭにつながり、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭは、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭにつながる。

ＡＤ変換器８は、センスラインＳＬ１〜ＳＬＭを通して読み出した各静電容量に対応する電荷の線形和をＡＤ変換して容量分布計算部９に供給する。

容量分布計算部９は、ＡＤ変換器８から供給された各静電容量に対応する電荷の線形和と符号系列とに基づいて、タッチパネル３上の静電容量分布を計算してタッチ認識部１０に供給する。タッチ認識部１０は、容量分布計算部９から供給された静電容量分布に基づいて、タッチパネル３上のタッチされた位置を認識する。

静電容量値分布検出回路２は、タイミングジェネレータ７を有している。タイミングジェネレータ７は、ドライバ５の動作を規定する信号と、センスアンプ６の動作を規定する信号と、ＡＤ変換器８の動作を規定する信号とを生成して、ドライバ５、センスアンプ６、及びＡＤ変換器８に供給する。

（タッチセンサシステム１ａの動作）
図５（ａ）（ｂ）は、タッチセンサシステム１ａの動作方法を説明するための模式図である。図１４を参照して前述したように、ファントムノイズＮＺが、お手付き領域ＨＤＲにセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭに沿って外接する外接ラインＬ１・Ｌ２の間であって、お手付き領域ＨＤＲの外側に発生するという問題がある。しかしながら、図５（ａ）に示すように、お手付き領域ＨＤＲと重ならないセンスライン上、即ち、外接ラインＬ１・Ｌ２の外側に存在するペン入力位置Ｐに入力されたペン信号は、ペン入力位置Ｐを通るセンスライン上にファントムノイズＮＺが発生しないので、ファントムノイズＮＺによるＳＮＲの劣化が無く、検出可能である。

従って、お手付き領域ＨＤＲとペン入力位置Ｐとが、図１４に示す位置関係にあるときは、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭとセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭとを入れ替えて、図５（ｂ）に示すように、水平方向の信号線ＨＬ１〜ＨＬＭをドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭとして機能させ、垂直方向の信号線ＶＬ１〜ＶＬＭをセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭとして機能させ、外接ラインＬ３・Ｌ４の外側の信号を検出するように構成すると、ペン入力位置Ｐへのペン信号の検出が可能となる。

従って、例えば、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭをドライバ５のドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭに接続し、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭをセンスアンプ６のセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭに接続する第１接続状態（図５（ｂ））と、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭをセンスアンプ６のセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭに接続し、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭをドライバ５のドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭに接続する第２接続状態（図１４）とを、１フレームごとに交互に、マルチプレクサ４により切替えれば、お手付き領域ＨＤＲによりファントムノイズＮＺが発生しても、第１接続状態と第２接続状態とのいずれか一方のタイミングでペン信号の検出が可能となる。他方のタイミングでファントムノイズＮＺがのるため、ペン信号のＳＮＲとしては半分になるが、第１接続状態と第２接続状態とを交互に切替えれば、お手付き領域ＨＤＲによりファントムノイズＮＺが発生してもペン信号の検出が可能となる。

したがって、例えば、タッチセンサシステム１ａは、第１時刻において、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭを駆動して静電容量に対応する電荷を信号線ＶＬ１〜ＶＬＭから出力させ（第１信号線駆動工程）、そして、第１時刻よりも後の第２時刻において、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭ及び信号線ＶＬ１〜ＶＬＭの接続をマルチプレクサ４により切替制御し（切替工程）、次に、第２時刻以降の第３時刻において、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭを駆動して静電容量に対応する電荷を信号線ＨＬ１〜ＨＬＭから出力させる（第２信号線駆動工程）。

容量分布計算部９は、お手付き領域ＨＤＲに外接する長方形の中に配置された静電容量からセンスラインを通って読み出される信号は採用しないように構成されている。お手付き領域ＨＤＲは、入力用導電性ペンを把持した手がタッチパネル上に着いた領域であり、図示しない画像認識手段により認識するように構成することができる。また、お手付き領域ＨＤＲは、タッチセンサシステム１ａのユーザが定義するように構成してもよい。

また、ペン入力によるお手付き領域ＨＤＲが発生しないスマートフォンにおいても、上記と同様に、ドライブラインとセンスラインとの切替を行うと、検出すべき指タッチの信号は、いずれの駆動状態でも発生するが、ファントムノイズによる誤信号は、ドライブラインとセンスラインとの切替により発生場所が異なるため、除去可能になる。

図６（ａ）（ｂ）は、タッチセンサシステム１ａの他の動作方法を説明するための模式図である。図６（ａ）に示すように、垂直信号線ＶＬ１〜ＶＬＭをドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭに接続して駆動し、水平信号線ＨＬ１〜ＨＬＭをセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭに接続すると、指をタッチした指タッチ領域ＦＲに水平方向に沿って外接する外接ラインＬ５・Ｌ６の間であって指タッチ領域ＦＲの外側に発生するファントムノイズＮＺが指タッチ領域ＦＲに対応する信号とともにセンスラインを通して読み出される。そして、図６（ｂ）に示すように、水平信号線ＨＬ１〜ＨＬＭをドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭに接続して駆動し、垂直信号線ＶＬ１〜ＶＬＭをセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭに接続すると、指タッチ領域ＦＲに垂直方向に沿って外接する外接ラインＬ７・Ｌ８の間に発生するファントムノイズＮＺが指タッチ領域ＦＲに対応する信号とともにセンスラインを通して読み出される。

図６（ａ）に示す外接ラインＬ５・Ｌ６の間のファントムノイズＮＺと、図６（ｂ）に示す外接ラインＬ７・Ｌ８の間のファントムノイズとは、互いに無関係にランダムに発生するので、図６（ａ）に示すセンスラインを通して読み出した外接ラインＬ５・Ｌ６の間のファントムノイズＮＺ及び指タッチ領域ＦＲに対応する信号と、図６（ｂ）に示すセンスラインを通して読み出した外接ラインＬ７・Ｌ８の間のファントムノイズＮＺ及び指タッチ領域ＦＲに対応する信号とのＡＮＤ操作を行うと、外接ラインＬ５・Ｌ６の間のファントムノイズＮＺと、外接ラインＬ７・Ｌ８の間のファントムノイズＮＺとをキャンセルすることができる。

（実施の形態２）
（タッチセンサシステム１ｂの構成）
図７は、実施の形態２に係るタッチセンサシステム１ｂの構成を示すブロック図である。図８は、タッチパネル３に接続された信号線ＨＬ１〜ＨＬＭ、ＶＬ１〜ＶＬＭとドライバ５ａ・５ｂに接続されたドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭ及びセンスアンプ６に接続されたセンスラインＳＬ１〜ＳＬＭとの接続切替回路（マルチプレクサ４ａ・４ｂ）の構成を示す回路図である。前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。

タッチセンサシステム１ｂは、静電容量値分布検出回路２ａを備えている。静電容量値分布検出回路２ａは、２個のマルチプレクサ４ａ・４ｂを有している。マルチプレクサ４ａは、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭを介して固定的にタッチパネル３に接続されている。静電容量値分布検出回路２ａには、ドライバ５ａ及びセンスアンプ６ａが設けられている。ドライバ５ａは、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭを介してマルチプレクサ４ａに接続されており、センスアンプ６ａは、センスラインＳＬ１〜ＳＬＭを介してマルチプレクサ４ａに接続されている。

静電容量値分布検出回路２ａは、ＡＤ変換器８ａ及びタイミングジェネレータ７ａを有している。ＡＤ変換器８ａは、センスアンプ６ａからの出力をＡＤ変換して容量分布計算部９に供給する。タイミングジェネレータ７ａは、ドライバ５ａの動作を規定する信号と、センスアンプ６ａの動作を規定する信号と、ＡＤ変換器８ａの動作を規定する信号とを生成して、ドライバ５ａ、センスアンプ６ａ、及びＡＤ変換器８ａに供給する。タイミングジェネレータ７ａは、マルチプレクサ４ａを制御するための信号を、制御ラインＣＬａを介して供給する。

マルチプレクサ４ｂは、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭを介して固定的にタッチパネル３に接続されている。静電容量値分布検出回路２ａには、ドライバ５ｂ及びセンスアンプ６ｂが設けられている。ドライバ５ｂは、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭを介してマルチプレクサ４ｂに接続されており、センスアンプ６ｂは、センスラインＳＬ１〜ＳＬＭを介してマルチプレクサ４ｂに接続されている。

静電容量値分布検出回路２ａは、ＡＤ変換器８ｂ及びタイミングジェネレータ７ｂを有している。ＡＤ変換器８ｂは、センスアンプ６ｂからの出力をＡＤ変換して容量分布計算部９に供給する。タイミングジェネレータ７ｂは、ドライバ５ｂの動作を規定する信号と、センスアンプ６ｂの動作を規定する信号と、ＡＤ変換器８ｂの動作を規定する信号とを生成して、ドライバ５ｂ、センスアンプ６ｂ、及びＡＤ変換器８ｂに供給する。タイミングジェネレータ７ｂは、マルチプレクサ４ｂを制御するための信号を、制御ラインＣＬｂを介して供給する。

静電容量値分布検出回路２ａは、同期信号生成部１１を有している。同期信号生成部１１は、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭをドライバ５ａに接続し、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭをセンスアンプ６ｂに接続する第１接続状態と、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭをセンスアンプ６ａに接続し、信号線ＶＬ１〜ＶＬＭをドライバ５ｂに接続する第２接続状態とを切替えるようにタイミングジェネレータ７ａ・７ｂがマルチプレクサ４ａ・４ｂを制御するための同期信号を生成してタイミングジェネレータ７ａ・７ｂに供給する。

図９は、タッチセンサシステム１ｂの静電容量分布検出回路２ａに設けられたマルチプレクサ４ａ・４ｂの構成を示す回路図である。マルチプレクサ４ａは、直列に接続された２個のＣＭＯＳスイッチＳＷ５〜ＳＷ６を有している。タイミングジェネレータ７ａからの制御ラインＣＬａは、ＣＭＯＳスイッチＳＷ５のＣＭＯＳスイッチＳＷ６と反対側の一端と、ＣＭＯＳスイッチＳＷ６のＣＭＯＳスイッチＳＷ５と反対側の一端と、反転器ｉｎｖの入力とに接続されている。反転器ｉｎｖの出力は、ＣＭＯＳスイッチＳＷ５とＣＭＯＳスイッチＳＷ６との間に接続されている。信号線ＨＬ１〜ＨＬＭは、ＣＭＯＳスイッチＳＷ５・ＳＷ６に接続されている。ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭは、ＣＭＯＳスイッチＳＷ５に接続されている。センスラインＳＬ１〜ＳＬＭは、ＣＭＯＳスイッチＳＷ６に接続されている。

（タッチセンサシステム１ｂの動作）
制御線ＣＬａの信号をＬｏｗにすると、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭは、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬＭにつながる。制御線ＣＬの信号をＨｉｇｈにすると、信号線ＨＬ１〜ＨＬＭは、センスラインＳＬ１〜ＳＬＭにつながる。マルチプレクサ４ｂも同様に構成されている。

このように、相似な構成のマルチプレクサ４ａ・４ｂを備え、マルチプレクサ４ａはタッチパネル３の信号線ＨＬ１〜ＨＬＭと固定的に接続され、マルチプレクサ４ｂはタッチパネル３の信号線ＶＬ１〜ＶＬＭと固定的に接続され、マルチプレクサ４ａ・４ｂは、同期信号生成部１１が生成した同期信号に基づいて、同期して動作する。マルチプレクサ４ａがドライバ５ａと接続されるときは、マルチプレクサ４ｂはセンスアンプ６ｂと接続され、マルチプレクサ４ａがセンスアンプ６ａと接続されるときは、マルチプレクサ４ｂはドライバ５ｂと接続される。

（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３に係るタッチセンサシステム１ｃの構成を示すブロック図である。前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。

タッチセンサシステム１ｃは、静電容量値分布検出回路２ｃを備えている。静電容量値分布検出回路２ｃは、コントローラ１２ａ・１２ｂを有している。コントローラ１２ａは、マルチプレクサ４ａ１〜４ａ４を有している。マルチプレクサ４ａ１〜４ａ４は、図７〜図９を参照して前述したマルチプレクサ４ａと同様の構成を有しているが、接続される信号線数が少なく、マルチプレクサ４ａ１は信号線ＨＬ１〜ＨＬ（ｍ１）と接続され、マルチプレクサ４ａ２は信号線ＨＬ（ｍ１＋１）〜ＨＬ（ｍ２）と接続され、マルチプレクサ４ａ３は信号線ＨＬ（ｍ２＋１）〜ＨＬ（ｍ３）と接続され、マルチプレクサ４ａ４は信号線ＨＬ（ｍ３＋１）〜ＨＬＭと接続されている。但し、１＜ｍ１＜ｍ２＜ｍ３＜Ｍである。

コントローラ１２ｂは、マルチプレクサ４ｂ１〜４ｂ４を有している。マルチプレクサ４ｂ１〜４ｂ４は、図７〜図９を参照して前述したマルチプレクサ４ｂと同様の構成を有しているが、接続される信号線数が少なく、マルチプレクサ４ｂ１は信号線ＶＬ１〜ＶＬ（ｋ１）と接続され、マルチプレクサ４ｂ２は信号線ＶＬ（ｋ１＋１）〜ＶＬ（ｋ２）と接続され、マルチプレクサ４ｂ３は信号線ＶＬ（ｋ２＋１）〜ＶＬ（ｋ３）と接続され、マルチプレクサ４ｂ４は信号線ＶＬ（ｋ３＋１）〜ＶＬＭと接続されている。但し、１＜ｋ１＜ｋ２＜ｋ３＜Ｍである。

マルチプレクサ４ａ１〜４ａ４及びマルチプレクサ４ｂ１〜４ｂ４は、それぞれ対応するドライバ、センスアンプ、タイミングジェネレータ、ＡＤＣを有しており、同期信号生成部が生成する同期信号により同期して動作する。コントローラ１２ａ・１２ｂは、集積回路（ＩＣ）として実現してもよい。

タッチセンサシステム１ｃでは、信号線ＨＬ１〜ＨＬ（ｍ１）・信号線ＨＬ（ｍ１＋１）〜ＨＬ（ｍ２）・信号線ＨＬ（ｍ２＋１）〜ＨＬ（ｍ３）・信号線ＨＬ（ｍ３＋１）〜ＨＬＭをドライバに接続し、信号線ＶＬ１〜ＶＬ（ｋ１）・信号線ＶＬ（ｋ１＋１）〜ＶＬ（ｋ２）・信号線ＶＬ（ｋ２＋１）〜ＶＬ（ｋ３）・信号線ＶＬ（ｋ３＋１）〜ＶＬＭをセンスアンプに接続する第１接続状態と、信号線ＨＬ１〜ＨＬ（ｍ１）・信号線ＨＬ（ｍ１＋１）〜ＨＬ（ｍ２）・信号線ＨＬ（ｍ２＋１）〜ＨＬ（ｍ３）・信号線ＨＬ（ｍ３＋１）〜ＨＬＭをセンスアンプに接続し、信号線ＶＬ１〜ＶＬ（ｋ１）・信号線ＶＬ（ｋ１＋１）〜ＶＬ（ｋ２）・信号線ＶＬ（ｋ２＋１）〜ＶＬ（ｋ３）・信号線ＶＬ（ｋ３＋１）〜ＶＬＭをドライバに接続する第２接続状態を切替制御する。

（実施の形態４）
図１１は、実施の形態４に係るタッチセンサシステム１ｄの構成を示すブロック図である。前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。

タッチセンサシステム１ｄのセンスアンプは、隣り合うセンスラインからの信号を減算して読み出し、液晶パネル等からのノイズをキャンセルしてＳＮＲを高める構成を有している。

タッチセンサシステム１ｄは、静電容量値分布検出回路２ｄを備えている。静電容量値分布検出回路２ｄは、コントローラ１３ａ・１３ｂを有している。コントローラ１３ａは、マルチプレクサ１４ａ１〜１４ａ４を有している。マルチプレクサ１４ａ１〜１４ａ４は、図７〜図９を参照して前述したマルチプレクサ４ａと同様の構成を有しているが、接続される信号線数が少なく、隣接するマルチプレクサは、その境界に配置された信号線を共有する。

マルチプレクサ１４ａ１は信号線ＨＬ１〜ＨＬ（ｍ１）と接続され、マルチプレクサ１４ａ２は信号線ＨＬ（ｍ１）〜ＨＬ（ｍ２）と接続され、マルチプレクサ４ａ３は信号線ＨＬ（ｍ２）〜ＨＬ（ｍ３）と接続され、マルチプレクサ４ａ４は信号線ＨＬ（ｍ３）〜ＨＬＭと接続されている。但し、１＜ｍ１＜ｍ２＜ｍ３＜Ｍである。このように、隣接するマルチプレクサ１４ａ１・１４ａ２は、その境界に配置された信号線ＨＬ（ｍ１）を共有し、隣接するマルチプレクサ１４ａ２・１４ａ３は、その境界に配置された信号線ＨＬ（ｍ２）を共有し、隣接するマルチプレクサ１４ａ３・１４ａ４は、その境界に配置された信号線ＨＬ（ｍ３）を共有する。

コントローラ１３ｂは、マルチプレクサ１４ｂ１〜１４ｂ４を有している。マルチプレクサ１４ｂ１〜１４ｂ４は、図７〜図９を参照して前述したマルチプレクサ４ｂと同様の構成を有しているが、接続される信号線数が少なく、隣接するマルチプレクサは、その境界に配置された信号線を共有する。

マルチプレクサ１４ｂ１は信号線ＶＬ１〜ＶＬ（ｋ１）と接続され、マルチプレクサ１４ｂ２は信号線ＶＬ（ｋ１）〜ＶＬ（ｋ２）と接続され、マルチプレクサ１４ｂ３は信号線ＶＬ（ｋ２）〜ＶＬ（ｋ３）と接続され、マルチプレクサ１４ｂ４は信号線ＶＬ（ｋ３）〜ＶＬＭと接続されている。但し、１＜ｋ１＜ｋ２＜ｋ３＜Ｍである。このように、隣接するマルチプレクサ１４ｂ１・１４ｂ２は、その境界に配置された信号線ＶＬ（ｋ１）を共有し、隣接するマルチプレクサ１４ｂ２・１４ｂ３は、その境界に配置された信号線ＶＬ（ｋ２）を共有し、隣接するマルチプレクサ１４ｂ３・１４ｂ４は、その境界に配置された信号線ＶＬ（ｋ３）を共有する。

マルチプレクサ１４ａ１〜１４ａ４及びマルチプレクサ１４ｂ１〜１４ｂ４は、それぞれ対応するドライバ、センスアンプ、タイミングジェネレータ、ＡＤＣを有しており、同期信号生成部が生成する同期信号により同期して動作する。コントローラ１３ａ・１３ｂは、集積回路（ＩＣ）として実現してもよい。

このように、隣り合うセンスラインからの信号を減算して読み出し、液晶パネル等からのノイズをキャンセルしてＳＮＲを高めるようにセンスアンプを構成した場合は、隣接するマルチプレクサが、その境界線に配置された信号線を共有することにより、隣接するマルチプレクサの分担の境界に配置されたセンスラインの差動読み出しが、その境界線を超えて連続的に行える。

実施の形態１〜４に係るタッチセンサシステムは、液晶表示パネルに重ねて配置するか、液晶表示パネルに内蔵して、複数人のマルチタッチによる手書き入力が可能な電子黒板（情報入出力機器）を構成することができる。

（本発明の他の側面）
本発明に係る静電容量値分布検出方法は、複数の第１信号線と前記複数の第１信号線に交差する複数の第２信号線とを備えるタッチパネル上の前記第１信号線と前記第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出する静電容量値分布検出方法であって、前記第１信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第２信号線から出力させる第１信号線駆動工程と、前記第１信号線駆動工程により出力された電荷に基づいて前記タッチパネル上の静電容量値分布を検出する第１検出工程と、前記第２信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第１信号線から出力させる第２信号線駆動工程と、前記第２信号線駆動工程により出力された電荷に基づいて前記タッチパネル上の静電容量値分布を検出する第２検出工程と、前記第１検出工程により検出された静電容量値分布と前記第２検出工程により検出された静電容量値分布とに基づいて、前記複数の静電容量の値の分布を検出する第３検出工程とを包含することを特徴とする。

この特徴により、第１時刻において、第１信号線を駆動して静電容量に対応する電荷を第２信号線から出力させ、第１時刻よりも後の第２時刻において、第１及び第２信号線の接続を切替制御し、第２時刻よりも後の第３時刻において、第２信号線を駆動して静電容量に対応する電荷を第１信号線から出力させる。従って、静電容量に対応する電荷を、第１信号線と第２信号線との双方から出力させることができる。このため、手、指等を通じてタッチパネルに入力され、センスラインの信号に重畳される電磁ノイズの影響を除去することができる。

本発明に係る静電容量値分布検出方法では、前記複数の第１信号線と前記複数の第２信号線と前記複数の静電容量とにより構成されるタッチパネルは、入力用ペンを把持した手を着くことができる広さを有していることが好ましい。

上記構成により、入力用ペンを把持しながらタッチパネルに着いた手を通じてタッチパネルに入力され、センスラインの信号に重畳される電磁ノイズの影響を除去することができる。

本発明に係る静電容量値分布検出回路は、複数の第１信号線と前記複数の第１信号線に交差する複数の第２信号線とを備えるタッチパネル上の前記第１信号線と前記第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出する静電容量値分布検出回路であって、前記複数の第１信号線及び前記複数の第２信号線に接続されたマルチプレクサと、前記マルチプレクサに接続されたドライバと、前記マルチプレクサに接続されたセンスアンプと、前記センスアンプからの信号に基づいて前記タッチパネル上の複数の静電容量の値の分布を検出する検出部とを備え、前記マルチプレクサは、前記第１信号線を前記ドライバに接続し、前記第２信号線を前記センスアンプに接続して、前記ドライバに前記第１信号線を駆動信号により駆動させ、前記駆動信号に対する前記第２信号線からの応答を前記センスアンプを介して前記検出部に供給する第１接続状態と、前記第１信号線を前記センスアンプに接続し、前記第２信号線を前記ドライバに接続して前記ドライバに前記第２信号線を前記駆動信号により駆動させ、前記駆動信号に対する前記第１信号線からの応答を前記センスアンプを介して前記検出部に供給する第２接続状態とを切替え、前記検出部は、前記第２信号線からの応答に基づいて前記第１信号線の駆動による第１信号線静電容量分布を検出し、前記第１信号線からの応答に基づいて前記第２信号線の駆動による第２信号線静電容量分布を検出し、前記第１信号線静電容量分布及び前記第２信号線静電容量分布に基づいて前記複数の静電容量の値の分布を検出することを特徴とする。

この特徴により、第１信号線をドライバに接続し、第２信号線をセンスアンプに接続する第１接続状態と、第１信号線をセンスアンプに接続し、第２信号線をドライバに接続する第２接続状態とが切替えられる。従って、静電容量に対応する電荷を、第１信号線と第２信号線との双方から出力させることができる。このため、手、指等を通じてタッチパネルに入力され、センスラインの信号に重畳される電磁ノイズの影響を除去することができる。

本発明に係る他の静電容量値分布検出回路は、複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出する静電容量値分布検出回路であって、前記第１信号線に接続された第１マルチプレクサと、前記第１マルチプレクサに接続された第１ドライバ及び第１センスアンプと、前記第２信号線に接続された第２マルチプレクサと、前記第２マルチプレクサに接続された第２ドライバ及び第２センスアンプと、前記第１信号線を前記第１ドライバに接続し、前記第２信号線を前記第２センスアンプに接続する第１接続状態と、前記第１信号線を前記第１センスアンプに接続し、前記第２信号線を前記第２ドライバに接続する第２接続状態とを切替えるように前記第１及び前記第２マルチプレクサを制御する制御回路とを備えたことを特徴とする。

この特徴により、第１信号線を第１ドライバに接続し、第２信号線を第２センスアンプに接続する第１接続状態と、第１信号線を第１センスアンプに接続し、第２信号線を第２ドライバに接続する第２接続状態とを切替えることができる。従って、静電容量に対応する電荷を、第１信号線と第２信号線との双方から出力させることができる。このため、手、指等を通じてタッチパネルに入力され、センスラインの信号に重畳される電磁ノイズの影響を除去することができる。

本発明に係るさらに他の静電容量値分布検出回路は、複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点に形成される複数の静電容量の値の分布を検出する静電容量値分布検出回路であって、前記複数の第１信号線の一部に接続された第１マルチプレクサと、前記第１マルチプレクサに接続された第１ドライバ及び第１センスアンプと、前記複数の第１信号線の他の一部に接続された第２マルチプレクサと、前記第２マルチプレクサに接続された第２ドライバ及び第２センスアンプと、前記複数の第２信号線の一部に接続された第３マルチプレクサと、前記第３マルチプレクサに接続された第３ドライバ及び第３センスアンプと、前記複数の第２信号線の他の一部に接続された第４マルチプレクサと、前記第４マルチプレクサに接続された第４ドライバ及び第４センスアンプと、前記第１信号線の一部を前記第１ドライバに接続し、前記第１信号線の他の一部を前記第２ドライバに接続し、前記第２信号線の一部を前記第３センスアンプに接続し、前記第２信号線の他の一部を前記第４センスアンプに接続する第１接続状態と、前記第１信号線の一部を前記第１センスアンプに接続し、前記第１信号線の他の一部を前記第２センスアンプに接続し、前記第２信号線の一部を前記第３ドライバに接続し、前記第２信号線の他の一部を前記第４ドライバに接続する第２接続状態とを切替えるように前記第１乃至前記第４マルチプレクサを制御する制御回路とを備えたことを特徴とする。

この特徴により、第１信号線の一部を第１ドライバに接続し、第１信号線の他の一部を第２ドライバに接続し、第２信号線の一部を第３センスアンプに接続し、第２信号線の他の一部を第４センスアンプに接続する第１接続状態と、第１信号線の一部を第１センスアンプに接続し、第１信号線の他の一部を第２センスアンプに接続し、第２信号線の一部を第３ドライバに接続し、第２信号線の他の一部を第４ドライバに接続する第２接続状態とを切替えることができる。

従って、静電容量に対応する電荷を、第１信号線と第２信号線との双方から出力させることができる。このため、手、指等を通じてタッチパネルに入力され、センスラインの信号に重畳される電磁ノイズの影響を除去することができる。

本発明に係る静電容量値分布検出回路では、前記複数の第１信号線と前記複数の第２信号線と前記複数の静電容量とにより構成されるタッチパネルは、入力用ペンを把持した手を着くことができる広さを有していることが好ましい。

上記構成により、入力用ペンを把持しながらタッチパネルに着いた手を通じてタッチパネルに入力され、センスラインの信号に重畳される電磁ノイズの影響を除去することができる。

本発明に係るさらに他の静電容量値分布検出回路では、前記複数の第１信号線の一部と前記複数の第１信号線の他の一部とは、境界にある信号線を共有し、前記複数の第２信号線の一部と前記複数の第２信号線の他の一部とは、境界にある信号線を共有していることが好ましい。

上記構成により、隣接するマルチプレクサの分担の境界に配置されたセンスラインの差動読み出しが、その境界線を超えて連続的に行える。

本発明に係るタッチセンサシステムは、本発明に係る静電容量値分布検出回路と、前記複数の第１信号線と前記複数の第２信号線と前記複数の静電容量とにより構成されるタッチパネルとを備えたことを特徴とする。

本発明に係るタッチセンサシステムでは、前記静電容量値分布検出回路は、ペン入力に基づく静電容量の値の分布を検出することが好ましい。

本発明に係る情報入出力機器は、本発明に係るタッチセンサシステムと、前記タッチセンサシステムに設けられたタッチパネルに重ねて配置されているか、または、前記タッチパネルを内蔵した表示パネルとを備えたことを特徴とする。

本発明に係る情報入出力機器では、前記静電容量値分布検出回路は、ペン入力に基づく静電容量の値の分布を検出することが好ましい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、本発明は、複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出する静電容量値分布検出方法、静電容量値分布検出回路、タッチセンサシステム、及び情報入出力機器に利用することができる。

また、本発明は、ペン入力に際してお手付き領域が発生するような大型のタッチパネルを備えたタッチセンサシステム、例えば、複数人のマルチタッチによる手書き入力が可能な電子黒板、タブレット端末に使用することができる。

１ａ タッチセンサシステム
２ 静電容量値分布検出回路
３ タッチパネル
４ マルチプレクサ
４ａ マルチプレクサ（第１マルチプレクサ）
４ｂ マルチプレクサ（第２マルチプレクサ）
４ａ１ マルチプレクサ（第１マルチプレクサ）
４ａ２ マルチプレクサ（第２マルチプレクサ）
４ｂ１ マルチプレクサ（第３マルチプレクサ）
４ｂ２ マルチプレクサ（第４マルチプレクサ）
１４ａ１ マルチプレクサ（第１マルチプレクサ）
１４ａ２ マルチプレクサ（第２マルチプレクサ）
１４ｂ１ マルチプレクサ（第３マルチプレクサ）
１４ｂ２ マルチプレクサ（第４マルチプレクサ）
５ ドライバ
５ａ ドライバ（第１ドライバ）
５ｂ ドライバ（第２ドライバ）
６ センスアンプ
６ａ センスアンプ（第１センスアンプ）
６ｂ センスアンプ（第２センスアンプ）
７ タイミングジェネレータ
７ａ タイミングジェネレータ（制御回路）
７ｂ タイミングジェネレータ（制御回路）
８ ＡＤ変換器
９ 容量分布計算部
１０ タッチ認識部
１１ 同期信号生成部（制御回路）
１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ コントローラ
ＨＬ１〜ＨＬＭ 信号線（第１信号線）
ＶＬ１〜ＶＬＭ 信号線（第２信号線）
Ｃ１１〜ＣＭＭ 静電容量
ＤＬ１〜ＤＬＭ ドライブライン
ＳＬ１〜ＳＬＭ センスライン
ＳＷ１〜ＳＷ４ スイッチ
ＨＤＲ お手付き領域
Ｌ１〜Ｌ４ 外接ライン
Ｐ ペン入力位置
ＮＺ ファントムノイズ

Claims (10)

1. タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識方法であって、
   前記第１信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷の線形和を前記第２信号線から出力させる第１信号線駆動工程と、
   前記第１信号線駆動工程により前記第２信号線から出力された前記電荷の線形和に基づいてタッチ位置を認識する第１タッチ位置認識工程と、
   前記第２信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷の線形和を前記第１信号線から出力させる第２信号線駆動工程と、
   前記第２信号線駆動工程により前記第１信号線から出力された前記電荷の線形和に基づいてタッチ位置を認識する第２タッチ位置認識工程とを包含することを特徴とするタッチ位置認識方法。
2. 前記第１タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置と、前記第２タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置とのいずれかをタッチ位置とする請求項１に記載のタッチ位置認識方法。
3. 前記第１タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置を表す信号と、前記第２タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置を表す信号とをＡＮＤ操作した信号に基づく位置をタッチ位置とする請求項１に記載のタッチ位置認識方法。
4. タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識回路であって、
   前記複数の第１信号線及び前記複数の第２信号線に接続されたマルチプレクサと、
   前記マルチプレクサに接続されたドライバと、
   前記マルチプレクサに接続されたセンスアンプと、
   前記センスアンプに接続され、信号変換を行いタッチ位置を認識するタッチ位置認識部とを備え、
   前記第１信号線を前記ドライバに接続し、前記第２信号線を前記センスアンプに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第１信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷の線形和に基づく前記第２信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第１接続状態と、前記第１信号線を前記センスアンプに接続し、前記第２信号線を前記ドライバに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第２信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷の線形和に基づく前記第１信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第２接続状態とを前記マルチプレクサが切替えることを特徴とするタッチ位置認識回路。
5. 前記第１接続状態で認識されたタッチ位置と、前記第２接続状態で認識されたタッチ位置とのいずれかをタッチ位置とする請求項４に記載のタッチ位置認識回路。
6. 前記第１接続状態で認識されたタッチ位置を表す信号と、前記第２接続状態で認識されたタッチ位置を表す信号とをＡＮＤ操作した信号に基づく位置をタッチ位置とする請求項４に記載のタッチ位置認識回路。
7. タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識方法であって、
   前記第１信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第２信号線から出力させる第１信号線駆動工程と、
   前記第１信号線駆動工程により前記第２信号線から出力された前記静電容量に対応する電荷に基づいてタッチ位置を認識する第１タッチ位置認識工程と、
   前記第２信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第１信号線から出力させる第２信号線駆動工程と、
   前記第２信号線駆動工程により前記第１信号線から出力された前記静電容量に対応する電荷に基づいてタッチ位置を認識する第２タッチ位置認識工程とを包含し、
   前記第１タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置と、前記第２タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置とのいずれかをタッチ位置とすることを特徴とするタッチ位置認識方法。
8. タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識方法であって、
   前記第１信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第２信号線から出力させる第１信号線駆動工程と、
   前記第１信号線駆動工程により前記第２信号線から出力された前記静電容量に対応する電荷に基づいてタッチ位置を認識する第１タッチ位置認識工程と、
   前記第２信号線を駆動して前記静電容量に対応する電荷を前記第１信号線から出力させる第２信号線駆動工程と、
   前記第２信号線駆動工程により前記第１信号線から出力された前記静電容量に対応する電荷に基づいてタッチ位置を認識する第２タッチ位置認識工程とを包含し、
   前記第１タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置を表す信号と、前記第２タッチ位置認識工程により認識されたタッチ位置を表す信号とをＡＮＤ操作した信号に基づく位置をタッチ位置とすることを特徴とするタッチ位置認識方法。
9. タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識回路であって、
   前記複数の第１信号線及び前記複数の第２信号線に接続されたマルチプレクサと、
   前記マルチプレクサに接続されたドライバと、
   前記マルチプレクサに接続されたセンスアンプと、
   前記センスアンプに接続され、信号変換を行いタッチ位置を認識するタッチ位置認識部とを備え、
   前記第１信号線を前記ドライバに接続し、前記第２信号線を前記センスアンプに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第１信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷に基づく前記第２信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第１接続状態と、前記第１信号線を前記センスアンプに接続し、前記第２信号線を前記ドライバに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第２信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷に基づく前記第１信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第２接続状態とを前記マルチプレクサが切替え、
   前記第１接続状態で認識されたタッチ位置と、前記第２接続状態で認識されたタッチ位置とのいずれかをタッチ位置とすることを特徴とするタッチ位置認識回路。
10. タッチパネル上の複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出して、前記タッチパネル上のタッチされた位置を表すタッチ位置を認識するタッチ位置認識回路であって、
    前記複数の第１信号線及び前記複数の第２信号線に接続されたマルチプレクサと、
    前記マルチプレクサに接続されたドライバと、
    前記マルチプレクサに接続されたセンスアンプと、
    前記センスアンプに接続され、信号変換を行いタッチ位置を認識するタッチ位置認識部とを備え、
    前記第１信号線を前記ドライバに接続し、前記第２信号線を前記センスアンプに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第１信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷に基づく前記第２信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第１接続状態と、前記第１信号線を前記センスアンプに接続し、前記第２信号線を前記ドライバに接続して、前記ドライバを介して駆動信号を前記第２信号線に与え、前記静電容量に対応する電荷に基づく前記第１信号線からの信号を前記センスアンプを介して前記タッチ位置認識部に供給してタッチ位置を認識する第２接続状態とを前記マルチプレクサが切替え、
    前記第１接続状態で認識されたタッチ位置を表す信号と、前記第２接続状態で認識されたタッチ位置を表す信号とをＡＮＤ操作した信号に基づく位置をタッチ位置とすることを特徴とするタッチ位置認識回路。
    

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