(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向および列方向に配設される複数本の検出配線を有し、前記複数本の検出配線が、予め定める本数の前記検出配線で構成される複数の検出配線組に分けられるタッチスクリーンと、
前記複数の検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する検出配線組に含まれる前記検出配線を順次選択する複数の選択スイッチ回路と、
前記複数の検出配線組にそれぞれ１つずつが対応して設けられ、対応する検出配線組に対応した選択スイッチ回路で選択された前記検出配線が電気的に接続される検出ノードを有し、順次に動作状態とされて、前記検出ノードに接続された前記検出配線の静電容量を検出する複数の静電容量検出回路と、
前記複数の静電容量検出回路で順次に検出される静電容量から得られ、前記静電容量の検出結果として与えられる値に基づいて、前記タッチスクリーンにおける指示体の位置を表すタッチ座標を算出するタッチ座標算出回路とを備え、
前記複数本の検出配線は、
前記行方向に延在する複数本の行検出配線と、
各前記行検出配線に交差し、前記列方向に延在する複数本の列検出配線とを含み、
前記複数の検出配線組は、
予め定める本数の前記行検出配線で構成される複数の行検出配線組と、
予め定める本数の前記列検出配線で構成される複数の列検出配線組とを含み、
前記複数の選択スイッチ回路は、
前記複数の行検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する行検出配線組に含まれる前記行検出配線を順次選択する複数の行選択スイッチ回路と、
前記複数の列検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する列検出配線組に含まれる前記列検出配線を順次選択する複数の列選択スイッチ回路とを含むことを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記選択スイッチ回路によって選択される検出配線が、その検出配線が含まれる検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出ノードに接続されたときに、その検出ノードに現れる検出電圧をバッファリングして、前記選択スイッチ回路によって選択された検出配線以外の検出配線に共通して印加する検出電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記検出電圧印加手段は、
前記複数の静電容量検出回路にそれぞれ対応して設けられ、対応する静電容量検出回路の検出ノードの電圧をバッファリングして出力する複数のバッファ回路と、
各バッファ回路の後段に設けられ、対応するバッファ回路から出力される電圧を共通ノードに出力する状態と、前記電圧の共通ノードへの出力を遮断する状態とを切替える複数の後段スイッチ回路と、
前記共通ノードの電圧を、少なくとも前記選択スイッチ回路によって選択された検出配線以外の検出配線に印加する共通ノード電圧印加手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記複数の静電容量検出回路のうち、いずれか１つの静電容量検出回路が動作状態とされ、前記検出ノードに接続された前記検出配線に対して前記静電容量の検出動作を行うとき、他の静電容量検出回路は、停止状態とされ、前記検出ノードに接続された前記検出配線に対する前記静電容量の検出動作を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のタッチパネル。
【請求項５】
各前記検出配線組を構成する前記予め定める本数の検出配線のうち、隣接する検出配線組との境界部に存在する少なくとも１本の検出配線は、その検出配線が属する検出配線組に対応する選択スイッチ回路によって選択される期間とは異なる期間において、前記隣接する検出配線組に対応する選択スイッチ回路によって選択され、前記隣接する検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出ノードに接続されて静電容量を検出され、
前記タッチ座標算出回路は、前記境界部に存在する検出配線に関して、その検出配線が属する検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出ノードに接続されたときに検出される静電容量から得られる前記検出結果と、前記隣接する検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出ノードに接続されたときに検出される静電容量から得られる前記検出結果とのうち、前記複数の検出配線の中で前記検出結果が最大となる検出配線が属する検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出ノードに接続されたときに検出される静電容量から得られる前記検出結果を、前記境界部に存在する検出配線の前記検出結果として用いて、前記タッチ座標を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のタッチパネル。
【請求項６】
各前記静電容量検出回路は、前記検出ノードの静電容量に応じて発振周期が変化する弛張発振回路を含み、
前記複数の静電容量検出回路と前記タッチ座標算出回路との間に、
前記複数の静電容量検出回路に含まれる前記弛張発振回路から出力される複数の発振出力信号のいずれかを選択するセレクタ回路と、
前記セレクタ回路で選択される前記発振出力信号を、予め定める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予め定める計数値になるまでに要する期間を計数し、計数結果を前記検出結果として前記タッチ座標算出回路に出力する第２の計数回路とを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のタッチパネル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のタッチパネルと、
前記タッチパネルの前記タッチスクリーンに装着される表示パネルとを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
前記タッチスクリーンは、前記表示パネルの前面側に粘着固定されることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルおよびそれを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、指などによるタッチを検出して、タッチされた位置の位置座標を特定する装置である。タッチパネルは、優れたユーザインタフェース手段の一つとして注目されている。抵抗膜方式および静電容量方式などの種々の方式のタッチパネルが製品化されている。
【０００３】
静電容量方式のタッチパネルの一つとして、投写型静電容量（Projected Capacitive）方式のタッチパネルがある（たとえば、特許文献１参照）。投写型静電容量方式のタッチパネルは、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、厚さが数ｍｍ程度のガラス板などの保護板で覆った場合でも、タッチの検出が可能である。この方式のタッチパネルは、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、および可動部が無いので長寿命である点などの利点を有している。
【０００４】
特許文献１に記載のタッチパネルを構成するタッチスクリーンは、静電容量を検出するための検出用配線として、薄い誘電膜上に形成された第１シリーズの導体エレメントと、第１シリーズの導体エレメント上に絶縁膜を隔てて形成された第２シリーズの導体エレメントとを備えている。各導体エレメント間には電気的接触はなく、複数の交点が形成されている。指などの指示体と、検出用配線である導体エレメントとの間に形成される静電容量を検出回路で検出することによって、指示体がタッチした位置の位置座標が特定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平９−５１１０８６号公報（第７頁１９行〜第８頁４行、第８頁２３行〜第９頁６行、第１３頁４行〜１２行、第１３頁２３行〜第１４頁１０行、図１、図２、図６、図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
タッチパネルにおける静電容量の検出感度は、タッチスクリーンの検出用配線および検出回路が有する寄生容量に大きく影響される。指などの指示体と検出用配線との間に形成される静電容量（以下「タッチ容量」という場合がある）と比較して、寄生容量が極端に大きい場合、タッチ容量に対する所望の検出感度が得られない、または所望の検出感度を得るために検出時間が増大するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、可及的に短い検出時間で、タッチ容量に対する所望の検出感度を得ることができるタッチパネルおよびそれを備える表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のタッチパネルは、行方向および列方向に配設される複数本の検出配線を有し、前記複数本の検出配線が、予め定める本数の前記検出配線で構成される複数の検出配線組に分けられるタッチスクリーンと、前記複数の検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する検出配線組に含まれる前記検出配線を順次選択する複数の選択スイッチ回路と、前記複数の検出配線組にそれぞれ１つずつが対応して設けられ、対応する検出配線組に対応した選択スイッチ回路で選択された前記検出配線が電気的に接続される検出ノードを有し、順次に動作状態とされて、前記検出ノードに接続された前記検出配線の静電容量を検出する複数の静電容量検出回路と、前記複数の静電容量検出回路で順次に検出される静電容量から得られ、前記静電容量の検出結果として与えられる値に基づいて、前記タッチスクリーンにおける指示体の位置を表すタッチ座標を算出するタッチ座標算出回路とを備え、前記複数本の検出配線は、前記行方向に延在する複数本の行検出配線と、各前記行検出配線に交差し、前記列方向に延在する複数本の列検出配線とを含み、前記複数の検出配線組は、予め定める本数の前記行検出配線で構成される複数の行検出配線組と、予め定める本数の前記列検出配線で構成される複数の列検出配線組とを含み、前記複数の選択スイッチ回路は、前記複数の行検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する行検出配線組に含まれる前記行検出配線を順次選択する複数の行選択スイッチ回路と、前記複数の列検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する列検出配線組に含まれる前記列検出配線を順次選択する複数の列選択スイッチ回路とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の表示装置は、前記タッチパネルと、前記タッチパネルの前記タッチスクリーンに装着される表示パネルとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のタッチパネルによれば、タッチスクリーンと、複数の選択スイッチ回路と、複数の静電容量検出回路と、タッチ座標算出回路とを備えて、タッチパネルが構成される。タッチスクリーンは、行方向および列方向に配設される複数本の検出配線を有する。複数本の検出配線は、予め定める本数の検出配線で構成される複数の検出配線組に分けられる。複数の検出配線組にそれぞれ対応して設けられる複数の選択スイッチ回路によって、対応する検出配線組に含まれる検出配線が順次選択されて、複数の検出配線組にそれぞれ１つずつが対応して設けられる複数の静電容量検出回路の検出ノードに電気的に接続される。複数の静電容量検出回路が順次に動作状態とされて、検出ノードに接続された検出配線の静電容量が検出される。複数の静電容量検出回路で順次に検出される静電容量から得られ、静電容量の検出結果として与えられる値に基づいて、タッチ座標算出回路によって、タッチスクリーンにおける指示体の位置を表すタッチ座標が算出される。複数本の検出配線は、行方向に延在する複数本の行検出配線と、各行検出配線に交差し、列方向に延在する複数本の列検出配線とを含む。複数の検出配線組は、予め定める本数の行検出配線で構成される複数の行検出配線組と、予め定める本数の列検出配線で構成される複数の列検出配線組とを含む。複数の選択スイッチ回路は、複数の行検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する行検出配線組に含まれる行検出配線を順次選択する複数の行選択スイッチ回路と、複数の列検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する列検出配線組に含まれる列検出配線を順次選択する複数の列選択スイッチ回路とを含む。
【００１１】
これによって、複数本の検出用配線が、同一の選択スイッチ回路で選択されて、同一の静電容量検出回路の検出ノードに接続される場合に比べて、静電容量検出回路の検出ノードを基準とした選択スイッチ回路の寄生容量を低減することができる。したがって、所望の応答時間から制約される検出時間において、指示体と検出用配線との間に形成される静電容量（以下「タッチ容量」という場合がある）の検出感度を向上することができる。具体的には、タッチ容量に対する静電容量の検出値を大きくすることができる。またタッチ座標の算出精度を向上することができる。また所望のタッチ座標精度から要求されるタッチ容量の検出感度、具体的には、タッチ容量に対する静電容量の検出値の大きさを得るために必要な検出時間を短縮することができる。以上のことから、可及的に短い検出時間で、タッチ容量に対する所望の検出感度を得ることができるタッチパネルを実現することができる。
【００１２】
また本発明の表示装置によれば、前述の本発明のタッチパネルと表示パネルとを備えて表示装置が構成される。したがって、可及的に短い検出時間で、タッチ容量に対する所望の検出感度を得ることができるタッチパネル機能を有する表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるタッチパネルにおけるタッチスクリーン１の構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すタッチスクリーン１の一部の構成を示す斜視断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態であるタッチパネル１００の全体構成を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるタッチスクリーン１および検出処理回路１９の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａの構成を示すブロック図である。
【図６】静電容量検出回路２１の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるタッチ検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるタッチ検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態における非選択検出配線に検出電圧のバッファリング電圧を印加する部分の構成を示す図である。
【図１０】比較例における非選択検出配線に検出電圧のバッファリング電圧を印加する部分の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態におけるタッチスクリーン１および検出処理回路１９Ａの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態おけるタッチ検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態おけるタッチ検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施の形態である液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の前提技術のタッチパネルに用いられる弛張発振回路に接続される静電容量と発振周期との関係の一例を示す特性図である。
【図１６】発振周期と検出時間との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜前提技術＞
図１５は、本発明の前提技術のタッチパネルに用いられる弛張発振回路に接続される静電容量と発振周期との関係の一例を示す特性図である。図１６は、発振周期と検出時間との関係を示す図である。
【００１５】
タッチパネルは、検出用配線が行列状に配置されたタッチスクリーンと、タッチスクリーンへの指示体の接触、すなわちタッチを検出する検出回路とを備えて構成される。検出用配線は、出力線およびマルチプレクサ回路を介して、検出回路である容量制御オシレータに接続される。
【００１６】
容量制御オシレータとしては、たとえば弛張発振回路を用いることができる。弛張発振回路の発振周期は、たとえば抵抗素子および容量素子の充放電による時定数に応じて決まる。弛張発振回路は、指などの指示体と、タッチスクリーンの検出用配線との間に形成される静電容量（以下「タッチ容量」という）の変化ΔＣを、発振周期の変化Δｔとして検出する。
【００１７】
弛張発振回路に接続される静電容量と発振周期との関係は、図１５に示すようにリニア、すなわち直線的な特性となる。タッチ容量が生じたときの発振周期偏差を、所定の発振周期分、すなわち所定回数Ｎにわたって積算することによって、タッチ容量に対する検出値を得ることができる。タッチ容量Ｃｔが生じたときの発振周期偏差は、それ以外の静電容量、たとえば検出回路および検出用配線が有する寄生容量がどのような値であっても一定である。
【００１８】
ところが、図１５に示すように、弛張発振回路の検出端に接続される静電容量が大きくなるにつれて、発振周期も大きくなる。たとえば、弛張発振回路の検出端に接続される静電容量が、第１の静電容量Ｃｐ１から、それよりも大きい第２の静電容量Ｃｐ２（Ｃｐ２＞Ｃｐ１）になると、発振周期は、第１の静電容量Ｃｐ１のときの発振周期である第１の発振周期Ｔｃ１よりも大きい第２の発振周期Ｔｃ２（Ｔｃ２＞Ｔｃ１）となる。
【００１９】
前述のように、タッチ容量に対する検出値は、発振周期を所定の発振周期分、すなわち所定回数Ｎにわたって積算することによって得られる。したがって、寄生容量となる静電容量が大きくなると、これに伴って発振周期の積算に要する時間が長くなるので、タッチ容量に対して所望の検出値を得るために要する検出時間も、図１６に示すように大きくなってしまう。これによって、タッチスクリーンに使用者の指などによるタッチが生じてから、タッチパネルからタッチ座標データが出力されるまでの応答時間も大きくなり、タッチに対する応答性が低下する。
【００２０】
また、所望の検出時間を満足するために、発振周期の積算回数を減らした場合には、タッチ容量に対する検出値の低下を招く。これによって、タッチ容量に対する検出感度が低下して、検出値に基づいて算出されるタッチ位置の位置座標データの精度が低下する。
【００２１】
このようにタッチパネルにおけるタッチに対する検出感度および応答時間は、検出回路の検出端の寄生容量に大きく左右される。このことは、弛張発振方式以外の他の検出方式を用いる場合であっても同様に当てはまる。
【００２２】
弛張発振回路などの検出回路の検出端の寄生容量となる静電容量は、行方向および列方向に設けられた検出用配線の交差部であるクロス部の容量（以下「クロス部容量」という場合がある）、および検出用配線と検出回路との接続を切替えるマルチプレクサ回路が有する寄生容量などから成る。特に、検出回路の寄生容量は、マルチプレクサ回路の有する寄生容量が支配的である。タッチスクリーンの検出用配線と検出回路との接続を切替えるマルチプレクサ回路の寄生容量は、接続を切替える検出用配線の数に依存する。一例として、検出用配線の数が３２本である場合、マルチプレクサ回路の寄生容量は１５０ｐＦ程度にも及ぶ。
【００２３】
ところが、タッチ容量は、高々数ｐＦ程度しか形成されない。特に、タッチスクリーンの前面にガラス板などを設けて堅牢性を確保する場合には、タッチ容量は、さらに低下していく。したがって、所望の検出値を得るための検出時間の増加とともに、応答時間も増加する。または、所望の応答時間を満足するために検出値が低下する。そして、この検出値に基づいて算出されるタッチ座標データの精度が低下していく。
【００２４】
また検出用配線と検出回路の検出端との接続を切替えるマルチプレクサ回路が有する寄生容量などの検出回路の寄生容量は、タッチスクリーンの大型化に伴って検出用配線数が増加する場合、その検出用配線数の増加に伴って増加していく。さらに、タッチスクリーンの裏面側に組合せて使用される表示装置からのノイズを低減するために、タッチスクリーンの検出用配線の裏面側に静電シールド面を設けるように構成される場合は、検出用配線の寄生容量も増加する。特にタッチスクリーンを大型化する場合は、検出用配線の配線長の増加に伴って、検出用配線の寄生容量は増大していく。
【００２５】
このように検出回路および検出用配線の寄生容量は、タッチスクリーンにおけるタッチの検出時間および検出感度に影響し、ひいてはタッチパネルの応答性および座標精度に影響する。この影響は、タッチスクリーンが大型化するに従って顕著になるので、タッチスクリーンの大型化に対する問題となっている。そこで、本発明では、以下の各実施の形態の構成を採用している。
【００２６】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態であるタッチパネルにおけるタッチスクリーン１の構成を示す平面図である。タッチスクリーン１は、複数の検出用列配線２と、複数の検出用行配線３とを備える。複数の検出用列配線２は、列方向、図１では紙面に向かって上下方向に延在し、かつ所定のピッチで行方向、図１では紙面に向かって左右方向に平行に配列されている。複数の検出用行配線３は、行方向に延在し、かつ所定のピッチで列方向に平行に配列されている。
【００２７】
本実施の形態では、複数、たとえば所定本数の検出用列配線２が、一端および他端で、図１では紙面に向かって上端および下端で、それぞれ列接続用配線４によって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、複数、たとえば所定本数の検出用行配線３が、一端および他端で、図１では紙面に向かって左端および右端で、それぞれ行接続用配線５によって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。したがって、各検出用列配線群６の検出用列配線２同士の間には、スリット状の開口部が形成されている。同様に、各検出用行配線群７の検出用行配線３同士の間には、スリット状の開口部が形成されている。
【００２８】
図１では、一束の検出用列配線群６は、５本の検出用列配線２を備えて構成され、一束の検出用行配線群７は、５本の検出用行配線３を備えて構成される。
【００２９】
タッチスクリーン１において、検出用行配線群７が延在する方向である行方向を「ｘ軸方向」と定義し、検出用列配線群６が延在する方向である列方向を「ｙ軸方向」と定義する。検出用行配線群７と検出用列配線群６とは互いに直交しており、ｘ軸方向とｙ軸方向とは互いに直交する。以下の説明において、行方向を「行方向ｘ」、列方向を「列方向ｙ」という場合がある。
【００３０】
本実施の形態では、複数、たとえば所定本数の検出用列配線群６が、行方向ｘに間隔をあけて平行に配列されている。また同様に、複数、たとえば所定本数の検出用行配線群７が、列方向ｙに間隔をあけて平行に配列されている。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を総称して「検出用配線群」という場合がある）の一部の図示を省略している。
【００３１】
後述するように、本実施の形態では、列方向ｙの検出用配線群である検出用列配線群６の前記所定本数を２ｍ本（ｍは正の整数）とし、行方向ｘの検出用配線群である検出用行配線群７の前記所定本数を２ｎ本（ｎは正の整数）としている。以下、各検出用配線群６，７を系統といい、検出用配線群６，７の前記所定本数を系統数という場合がある。本実施の形態では、列方向ｙの検出用配線群である検出用列配線群６を２ｍ系統とし、行方向ｘの検出用配線群である検出用行配線群７を２ｎ系統としている。
【００３２】
検出用配線群６，７は、引き出し配線８，９によって端子１０に接続されている。本実施の形態では、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６，７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を総称して「検出用配線」という場合がある）と指示体との間に、タッチ容量が形成される。検出用配線群６，７の本数およびその配線ピッチ、ならびに検出用配線群６，７を構成する検出用配線２，３の本数、配線幅および配線ピッチは、タッチパネルにおける指示体のタッチ位置、より詳細には、タッチ位置のタッチスクリーン１上における座標値（以下「タッチ座標値」という場合がある）の要求分解能から適宜に選択される。
【００３３】
ここで、複数本の検出用配線２，３によって構成される各検出用配線群６，７に代えて、配線内に開口のない、いわゆるベタ配線１本によって構成される配線を設けると、タッチ容量は大きく確保できる。しかし、表示パネルの前面にタッチパネルを配置して使用する場合には、ベタ配線が、表示パネルの表示に使用される光（以下「表示光」という場合がある）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。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、前述のように複数本の検出用配線２，３によって検出用配線群６，７を構成して、検出用配線２，３同士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。検出用配線２，３としては、たとえば直径１０μｍ〜２０μｍの細い導線を用いることができる。
【００３５】
ただし、表示光の透過率の低下という問題を甘受して、各検出用配線群６，７に代えて、１本の、いわゆるベタ配線で構成される配線を設ける変形例を適用してもよい。このような変形例を適用する場合の検出用配線２，３としては、たとえばインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide；略称：ＩＴＯ）などの透光性を有する導電性材料（以下「透光性導電材料」という）が挙げられる。表示上、検出用配線２，３の可視性が問題となる場合には、ＩＴＯなどの透光性導電材料を用いることが好ましい。ＩＴＯなどの透光性導電材料を用いることによって、検出用配線２，３の可視性を低くすることができるので、表示光の透過率の低下を抑えることができる。
【００３６】
図２は、図１に示すタッチスクリーン１の一部の構成を示す斜視断面図である。図２は、図１に示すタッチスクリーン１を、図１の紙面手前側から斜め方向に見た斜視図に相当し、タッチスクリーン１の厚み方向における層構成を示している。
【００３７】
タッチスクリーン１は、透光性を有する透明基板（以下「ベース基板」という）１２と、層間絶縁膜１３と、保護膜１４とを備える。ベース基板１２は、タッチスクリーン１の厚み方向一方側の表面を構成する層である。ベース基板１２は、より詳細には透光性および絶縁性を有しており、透明なガラスおよび透明な樹脂などの透光性を有する絶縁性材料から成る。本実施の形態では、ベース基板１２は、透明なガラスから成る。
【００３８】
ベース基板１２の厚み方向他方側の表面には、前述の複数の検出用列配線２が形成され、これらの検出用列配線２によって前述の検出用列配線群６が構成される。検出用列配線２は、導電性材料から成る導電膜で構成される。導電性材料としては、たとえば銅（Ｃｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）などの金属配線材料、ＩＴＯなどの透光性を有する導電性材料（以下「透明配線材料」という場合がある）が挙げられる。本実施の形態では、導電性材料として透明配線材料が用いられ、検出用列配線２は、透明配線材料から成る透明配線で実現される。
【００３９】
ベース基板１２の厚み方向他方側、図２では紙面に向かってベース基板１２の下方には、検出用列配線２を被覆するように、透明な層間絶縁膜１３が形成される。層間絶縁膜１３は、透光性および絶縁性を有しており、窒化シリコン（ＳｉＮ）などの透光性を有する絶縁性材料から成る。層間絶縁膜１３の厚み方向他方側の表面には、前述の複数の検出用行配線３が形成され、これらの検出用行配線３によって前述の検出用行配線群７が構成される。検出用行配線３は、検出用列配線２と同様の導電膜から成る。本実施の形態では、検出用行配線３は、検出用列配線２と同様に透明配線で実現される。
【００４０】
本実施の形態とは異なるが、ベース基板１２の厚み方向における検出用列配線２および検出用行配線３の配設位置を逆にして、ベース基板１２の厚み方向他方側の表面に検出用行配線３を形成し、層間絶縁膜１３の厚み方向他方側の表面に検出用列配線２を形成するようにしてもよい。検出用配線２，３は、ＩＴＯなどの透明配線材料を用いた透明配線ではなく、アルミニウムなどの金属配線材料を用いた金属配線で実現されてもよい。この場合には、前述したように、複数本の検出用配線２，３によって検出用配線群６，７を構成して、検出用配線２，３同士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を確保することができる。
【００４１】
層間絶縁膜１３の厚み方向他方側、図２では紙面に向かって層間絶縁膜１３の下方には、検出用行配線３を被覆するように、透明な保護膜１４が形成される。保護膜１４は、透光性および絶縁性を有しており、層間絶縁膜１３と同様に、ＳｉＮなどの透光性を有する絶縁性材料から成る。
【００４２】
図３は、本発明の第１の実施の形態であるタッチパネル１００の全体構成を模式的に示す図である。タッチパネル１００は、前述の図１および図２に示すタッチスクリーン１と、フレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit；略称：ＦＰＣ）１７と、コントローラ基板１８とを備える。
【００４３】
ＦＰＣ１７の一端部に設けられる端子は、タッチスクリーン１の前述の図１に示す端子１０に、異方性導電フィルム（Anisotropic Conductive Film；略称：ＡＣＦ）などを用いることによって実装される。タッチスクリーン１の端子１０は、図３では図示を省略している。ＦＰＣ１７の他端部に設けられる端子は、コントローラ基板１８に実装される。ＦＰＣ１７を介して、タッチスクリーン１の検出用配線群６，７の端部とコントローラ基板１８とが電気的に接続される。これによって、図３に示すパネルはタッチパネル１００として機能する。
【００４４】
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、より詳細には、タッチ位置のタッチスクリーン１上における座標（以下「タッチ座標」という）の算出処理を行う検出処理回路１９が搭載されている。検出処理回路１９によって算出されたタッチ座標の値、すなわちタッチ座標値は、検出座標データとして、図示しない外部のコンピュータなどに出力される。
【００４５】
図４は、本発明の第１の実施の形態におけるタッチスクリーン１および検出処理回路１９の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、説明の便宜上、タッチスクリーン１の検出用列配線群６および検出用行配線群７の本数をそれぞれ偶数であるとして説明する。具体的には、タッチスクリーン１の検出用列配線群６の本数を２ｍ（ｍは正の整数）とし、検出用行配線群７の本数を２ｎ（ｎは正の整数）とした場合について説明する。検出用列配線群６および検出用行配線群７の本数は、偶数に限定されるものではなく、奇数であってもよい。検出用列配線群６および検出用行配線群７の本数が奇数であっても、偶数の場合と同様に実施することが可能である。
【００４６】
以下の説明では、検出用列配線群６を単に「列検出配線」といい、検出用行配線群７を単に「行検出配線」という場合がある。また列検出配線６および行検出配線７を総称して、「検出配線」という場合がある。
【００４７】
本実施の形態では、２ｍ本の列検出配線６は、２つの列検出配線組に分けられる。２つの列検出配線組は、第１の列検出配線組Ｘ（１）と、第２の列検出配線組Ｘ（２）とを含む。
【００４８】
第１の列検出配線組Ｘ（１）は、２ｍ本の列検出配線６のうち、第１番目〜第ｍ番目までのｍ本の列検出配線６を含む。以下、第１番目〜第ｍ番目の列検出配線６を、「第１〜第ｍ列検出配線Ｗｘ（１）〜Ｗｘ（ｍ）」または「第１〜第ｍ検出用列配線群Ｗｘ（１）〜Ｗｘ（ｍ）」という。
【００４９】
第２の列検出配線組Ｘ（２）は、２ｍ本の列検出配線６のうち、第ｍ＋１番目〜第２ｍ番目までのｍ本の列検出配線６を含む。以下、第ｍ＋１番目〜第２ｍ番目の列検出配線６を、「第ｍ＋１〜第２ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）〜Ｗｘ（２ｍ）」または「第ｍ＋１〜第２ｍ検出用列配線群Ｗｘ（ｍ＋１）〜Ｗｘ（２ｍ）」という。
【００５０】
また本実施の形態では、２ｎ本の行検出配線７は、２つの行検出配線組に分けられる。２つの行検出配線組は、第１の行検出配線組Ｙ（１）と、第２の行検出配線組Ｙ（２）とを含む。
【００５１】
第１の行検出配線組Ｙ（１）は、２ｎ本の行検出配線７のうち、第１番目〜第ｎ番目までのｎ本の行検出配線７を含む。以下、第１番目〜第ｎ番目の行検出配線７を、「第１〜第ｎ行検出配線Ｗｙ（１）〜Ｗｙ（ｎ）」または「第１〜第ｎ検出用行配線群Ｗｙ（１）〜Ｗｙ（ｎ）」という。
【００５２】
第２の行検出配線組Ｙ（２）は、２ｎ本の行検出配線７のうち、第ｎ＋１番目〜第２ｎ番目までのｎ本の行検出配線７を含む。以下、第ｎ＋１番目〜第２ｎ番目の行検出配線７を、「第ｎ＋１〜第２ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）〜Ｗｙ（２ｎ）」または「第ｎ＋１〜第２ｎ検出用行配線群Ｗｙ（ｎ＋１）〜Ｗｙ（２ｎ）」という。
【００５３】
検出処理回路１９は、選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄ、静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄ、バッファ回路２２ａ〜２２ｄ、後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄ、セレクタ回路２４、第１計数回路２５、第２計数回路２６、タッチ座標算出回路２７および検出制御回路２８を含んで構成される。検出制御回路２８は、選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄ、静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄ、後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄ、セレクタ回路２４、第１計数回路２５および第２計数回路２６を含むハードウェア資源を統括的に制御する。
【００５４】
第１計数回路２５は、第１の計数回路に相当する。第２計数回路２６は、第２の計数回路に相当する。選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄは、共通ノード電圧印加手段としても機能する。共通ノード電圧印加手段としての選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄと、バッファ回路２２ａ〜２２ｄと、後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄとは、検出電圧印加手段を構成する。
【００５５】
選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄは、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａ、第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂ、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃおよび第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄを含む。静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄは、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａ、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂ、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃおよび第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄを含む。
【００５６】
バッファ回路２２ａ〜２２ｄは、第１列バッファ回路２２ａ、第２列バッファ回路２２ｂ、第１行バッファ回路２２ｃおよび第２行バッファ回路２２ｄを含む。後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄは、第１列後段スイッチ回路２３ａ、第２列後段スイッチ回路２３ｂ、第１行後段スイッチ回路２３ｃおよび第２行後段スイッチ回路２３ｄを含む。複数の後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄは、各バッファ回路２２ａ〜２２ｄの後段に設けられる。
【００５７】
以下、不特定の選択スイッチ回路、不特定の静電容量検出回路、不特定のバッファ回路および不特定の後段スイッチ回路を示す場合には、「選択スイッチ回路２０」、「静電容量検出回路２１」、「バッファ回路２２」および「後段スイッチ回路２３」のように、参照符号の添え字「ａ」〜「ｄ」を省略して記載することがある。
【００５８】
２つの列検出配線組Ｘ（１），Ｘ（２）は、それぞれ第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａおよび第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂに振り分けて接続される。同様に、２つの行検出配線組Ｙ（１），Ｙ（２）は、それぞれ第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃおよび第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄに振り分けて接続される。
【００５９】
具体的には、第１の列検出配線組Ｘ（１）は、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａに接続され、第２の列検出配線組Ｘ（２）は、第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂに接続される。また第１の行検出配線組Ｙ（１）は、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃに接続され、第２の行検出配線組Ｙ（２）は、第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄに接続される。
【００６０】
第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａは、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、第１の列検出配線組Ｘ（１）と第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａとの接続状態を切替える。第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂは、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、第２の列検出配線組Ｘ（２）と第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂとの接続状態を切替える。
【００６１】
同様に、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃは、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、第１の行検出配線組Ｙ（１）と第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃとの接続状態を切替える。第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄは、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、第２の行検出配線組Ｙ（２）と第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄとの接続状態を切替える。
【００６２】
図４では、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａ、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂ、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃおよび第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄの検出ノードを、それぞれＮｘ（１），Ｎｘ（２），Ｎｙ（１），Ｎｙ（２）と記載する。各静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄは、自回路の検出ノードに接続される静電容量を検出する。
【００６３】
前述の前提技術において説明した弛張発振回路が静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄとして用いられる場合、各静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄの検出ノードに接続される充放電用の抵抗素子、その静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄに接続される選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄの寄生容量、ならびにタッチスクリーン１の列検出配線６および行検出配線７の寄生容量などが、各静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄの検出ノードに接続された寄生容量となる。
【００６４】
本実施の形態では、列検出配線６および行検出配線７をそれぞれ２組に分け、各組において、各組に対応して設けられた静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄの検出ノードとの接続を、各組に対応して設けられた選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄによって切替えるように構成している。
【００６５】
これに対し、従来技術の検出処理回路では、静電容量検出回路は１つであり、静電容量検出回路の検出ノードは１個である。この従来１個（１ノード）であった静電容量検出回路の検出ノードを、本実施の形態の検出処理回路１９では、前述のように複数、具体的には４個（４ノード）に分割している。
【００６６】
検出処理回路の寄生容量は、検出配線と静電容量検出回路との接続を切替える選択スイッチ回路の寄生容量で、主に占められている。前述のように本実施の形態の検出処理回路１９では、複数の静電容量検出回路２０ａ〜２０ｄを設けて、検出ノードを複数に分割しているので、検出ノードが１個である従来技術に比べて、検出処理回路の寄生容量を主に占める選択スイッチ回路の寄生容量を低減することができる。具体的には、本実施の形態では、４個の静電容量検出回路２０ａ〜２０ｄを設けて、検出ノードを４個に分割しているので、選択スイッチ回路の寄生容量を、概ね４分の１（１／４）に低減することができる。
【００６７】
静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄは、後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄを介して、バッファ回路２２ａ〜２２ｄに接続される。第１列静電容量検出回路２１ａは、第１列後段スイッチ回路２３ａを介して、第１列バッファ回路２２ａに接続される。第２列静電容量検出回路２１ｂは、第２列後段スイッチ回路２３ｂを介して、第２列バッファ回路２２ｂに接続される。第１行静電容量検出回路２１ｃは、第１行後段スイッチ回路２３ｃを介して、第１行バッファ回路２２ｃに接続される。第２行静電容量検出回路２１ｄは、第２行後段スイッチ回路２３ｄを介して、第２行バッファ回路２２ｄに接続される。各バッファ回路２２ａ〜２２ｄは、対応する静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄの検出ノードの電圧を、バッファリングして出力する。
【００６８】
後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄの一端は、対応して設けられるバッファ回路２２ａ〜２２ｄの出力にそれぞれ接続されている。後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄの他端は、共通に接続されている。この共通に接続されたノード（以下「共通接続ノード」という場合がある）を、図４では「Ｎａ」と記載する。後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄは、対応するバッファ回路２２ａ〜２２ｄから出力される電圧を共通ノードＮａに出力する状態と、前記電圧の共通ノードＮａへの出力を遮断する状態とを切替える。
【００６９】
各静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄによる静電容量検出時に、検出ノードに現れる電圧（以下「検出電圧」という）は、対応するバッファ回路２２ａ〜２２ｄでバッファリングされ、バッファ回路２２ａ〜２２ｄの後段に設けられる後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄに入力される。
【００７０】
図５は、図４に示す第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａの構成を示すブロック図である。図５に示すように、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａは、スイッチ用セレクタ回路３０を備える。
【００７１】
本実施の形態では、列検出配線６をｍ本ずつ２組に分け、また行検出配線７をｎ本ずつの２組に分けて、各組の検出配線６，７に対応して、選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄを設けている。したがって、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａ、および第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂは、それぞれｍ個のスイッチ用セレクタ回路３０を備える。また第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃ、および第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄは、それぞれｎ個のスイッチ用セレクタ回路３０を備える。本実施の形態では、スイッチ用セレクタ回路３０は、２対１に接続を切替えるスイッチ回路である。
【００７２】
第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａにおいて、スイッチ用セレクタ回路３０は、第１の列検出配線組Ｘ（１）に含まれる列検出配線６、すなわち第１〜第ｍ列検出配線Ｗｘ（１）〜Ｗｘ（ｍ）の接続先を、列検出配線６毎に、第１端子ａまたは第２端子ｂに切替える。第１端子ａは、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａに接続される。第２端子ｂは、第１列後段スイッチ回路２３ａに接続される。
【００７３】
各スイッチ用セレクタ回路３０は、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、列検出配線６の接続先を第１端子ａまたは第２端子ｂに切替える。換言すれば、各スイッチ用セレクタ回路３０は、検出制御回路２８によって、列検出配線６の接続先を第１端子ａとする接続状態、または列検出配線６の接続先を第２端子ｂとする接続状態に切替えられる。
【００７４】
第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂ、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃおよび第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄは、図５に示す第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａと同様の構成であるので、図示を省略する。第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂ、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃおよび第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄは、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａと同様に、それぞれスイッチ用セレクタ回路３０を備える。
【００７５】
第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂにおいて、スイッチ用セレクタ回路３０の第１端子ａは、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂに接続され、第２端子ｂは、第２列後段スイッチ回路２３ｂに接続される。第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃにおいて、スイッチ用セレクタ回路３０の第１端子ａは、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃに接続され、第２端子ｂは、第１行後段スイッチ回路２３ｃに接続される。第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄにおいて、スイッチ用セレクタ回路３０の第１端子ａは、第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄに接続され、第２端子ｂは、第２行後段スイッチ回路２３ｄに接続される。
【００７６】
以下、スイッチ用セレクタ回路３０において、検出配線６，７の接続先を第１端子ａとする接続状態、すなわち検出配線６，７と第１端子ａとを接続している状態を、「第１端子接続状態」という。また検出配線６，７の接続先を第２端子ｂとする接続状態、すなわち検出配線６，７と第２端子ｂとを接続している状態を、「第２端子接続状態」という。
【００７７】
スイッチ用セレクタ回路３０が第１端子接続状態に切替えられると、そのスイッチ用セレクタ回路３０に接続される検出配線６，７は、その検出配線６，７の属する検出配線組に対応する静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄの検出ノードと接続される。たとえば、図５に示す第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａにおいて、第１〜第ｍ列検出配線Ｗｘ（１）〜Ｗｘ（ｍ）のいずれかの検出配線が接続されるスイッチ用セレクタ回路３０が第１端子接続状態に切替えられると、そのスイッチ用セレクタ回路３０に接続される検出配線は、第１列静電容量検出回路２１ａの検出ノードＮｘ（１）と接続される。
【００７８】
このようにして検出配線６，７が検出ノードに接続されると、検出ノードに接続された検出配線６，７の属する検出配線組に対応する後段スイッチ回路２３が導通し、それ以外の後段スイッチ回路２３が遮断されて非導通状態となるように、検出制御回路２８によって制御される。このとき、検出ノードの検出電圧がバッファ回路２２でバッファリングされた電圧が、後段スイッチ回路２３の共通ノードＮａに印加された状態となる。
【００７９】
したがって、スイッチ用セレクタ回路３０が第２端子接続状態に切替えられると、そのスイッチ用セレクタ回路３０に対応する検出配線６，７に、前述の共通ノードＮａに現れるバッファリング後の電圧が印加されることとなる。
【００８０】
検出対象となる検出配線６，７の寄生容量には、その検出配線６，７と交差、すなわちクロスする検出配線６，７との間に形成されるクロス容量Ｃｃ、および検出対象となる検出配線６，７と隣接する検出配線６，７との間に形成される隣接容量Ｃａが含まれている。
【００８１】
本実施の形態では、列検出配線６と行検出配線７との間の層間絶縁膜１３の膜厚および誘電率、ならびに、列検出配線６および行検出配線７を構成する検出用列配線２および検出用行配線３の本数、幅およびその形状によって、クロス容量は決まる。検出用列配線２および検出用行配線３の本数は、指などの指示体との間に形成される静電容量であるタッチ容量の大きさに影響する。したがって、タッチ容量を大きく確保するためには、検出用列配線２および検出用行配線３の本数は、それほど少なくすることはできない。
【００８２】
また、タッチスクリーン１を、たとえばＴＦＴ（Thin Film Transistor）プロセス装置によって製造する場合、主に製造スループットの問題から、窒化珪素（ＳｉＮ）などを材料とした層間絶縁膜１３の膜厚を厚くすることが困難となり、高々１μｍ程度に抑える必要が生じる。したがって、検出配線６，７の寄生容量であるクロス容量Ｃｃを小さく抑えるにも制約がある。
【００８３】
このような場合、静電容量の検出対象として選択される検出配線６，７（以下「選択検出配線」という）以外の検出配線６，７である（以下「非選択検出配線」という場合がある）に、検出電圧を印加することが好ましい。非選択検出配線に検出電圧を印加することによって、クロス容量Ｃｃを見かけ上キャンセルすることができるので、検出感度を向上させることができる。また検出時間を短縮することができる。
【００８４】
本実施の形態では、非選択検出配線に検出電圧を印加するために、検出制御回路２８によって以下のように制御する。検出制御回路２８は、選択検出配線６，７に対応するスイッチ用セレクタ回路３０を第１端子接続状態に切替える。また検出制御回路２８は、非選択検出配線に対応するスイッチ用セレクタ回路３０を第２端子接続状態に切替える。また、検出制御回路２８は、選択検出配線の属する組に対応するバッファ回路２２の後段の後段スイッチ回路２３を導通状態にして、それ以外の後段スイッチ回路２３を非導通状態にする。
【００８５】
これによって、選択検出配線が、その選択検出配線の属する組に対応する静電容量検出回路２１と接続されて、静電容量が検出されるときに、その静電容量検出回路２１の検出ノードに現れる電圧をバッファリングして、検出電圧として非選択検出配線に印加することができる。したがって、前述のようにクロス容量Ｃｃを見かけ上キャンセルすることができるので、検出感度を向上させることができる。また検出時間を短縮することができる。
【００８６】
図６は、静電容量検出回路２１の構成を示す図である。本実施の形態では、抵抗素子Ｒｘおよび検出容量Ｃｘとの時定数で発振周期が決まる弛張発振回路を用いて、静電容量検出回路２１を構成する。検出容量Ｃｘは、検出回路もしくは検出配線の寄生容量、またはタッチがある場合にはそのタッチ容量を含む。静電容量検出回路２１は、抵抗素子Ｒｘと、第１コンパレータ回路４０と、第２コンパレータ回路４１と、ＲＳフリップフロップ回路４２と、出力端子４３と、外部リセット入力端子４４とを備えて構成される。
【００８７】
第１コンパレータ回路４０は、第１基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）と、検出ノードＮの検出電位とを比較する。第１コンパレータ回路４０の出力端子は、ＲＳフリップフロップ回路４２のセット入力端子Ｓに接続される。セット入力端子Ｓの電位がハイ（Ｈ）レベルのときに、ＲＳフリップフロップ回路４２の出力端子ＱがＨレベルとなって、静電容量検出回路２１の出力端子４３に出力される。
【００８８】
第２コンパレータ回路４１は、第２基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）と、検出ノードＮの検出電位とを比較する。第２コンパレータ回路４１の出力端子は、ＲＳフリップフロップ回路４２のリセット入力端子Ｒに接続される。リセット入力端子Ｒの電位がロー（Ｌ）レベルのときに、ＲＳフリップフロップ回路４２の出力端子ＱがＬレベルとなって、静電容量検出回路２１の出力端子４３に出力される。
【００８９】
ＲＳフリップフロップ回路４２の出力端子Ｑは、抵抗素子Ｒｘを介して、第１コンパレータ回路４０のマイナス（−）入力端子に接続されるとともに、第２コンパレータ回路４１のプラス（＋）入力端子に接続される。第１コンパレータ回路４０のプラス（＋）入力端子には、第１基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）が与えられる。第２コンパレータ回路４１のマイナス（−）入力端子には、第２基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）が与えられる。第１基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）および第２基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）は、以下の式（１）に示す関係を満たすように設定される。
【００９０】
Ｌレベル＜Ｖｒｅｆ（Ｌ）＜Ｖｒｅｆ（Ｈ）＜Ｈレベル                …（１）
具体的には、第１基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）は、以下の式（２）に示す程度に設定される。また第２基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）は、以下の式（３）に示す程度に設定される。
【００９１】
Ｖｒｅｆ（Ｌ）＝（１／３）・Ｖｄ                                  …（２）
Ｖｒｅｆ（Ｈ）＝（２／３）・Ｖｄ                                  …（３）
ただし、Ｖｄ＝（Ｈレベル−Ｌレベル）
外部リセット入力端子４４には、検出制御回路２８からリセット制御信号が入力される。検出制御回路２８から外部リセット入力端子４４へ入力されるリセット制御信号がＬレベルとなると、ＲＳフリップフロップ回路４２の出力端子Ｑの電位がＬレベルに強制的にリセットされ、静電容量検出回路である弛張発振回路２１の発振が停止状態となる。この状態を、以下では「発振停止状態」という。またリセット制御信号をＬレベルとして、ＲＳフリップフロップ回路４２の出力端子Ｑの電位をＬレベルに強制的にリセットすることを、以下では「外部リセット」という。
【００９２】
発振停止状態では、検出ノードＮの電位はＬレベルであり、第１コンパレータ回路４０の出力、すなわちＲＳフリップフロップ回路４２のセット入力端子Ｓは、Ｈレベルである。また第２コンパレータ回路４１の出力、すなわちＲＳフリップフロップ回路４２のリセット入力端子Ｒは、Ｌレベルである。
【００９３】
外部リセットを解除すると、ＲＳフリップフロップ回路４２はセット状態となり、出力端子ＱがＨレベルとなる。このとき、抵抗素子Ｒｘを介して検出容量Ｃｘが充電されて、検出ノードＮの電位が次第に上昇する。
【００９４】
そして、検出ノードＮの電位が、第２基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）よりも大きくなると、第２コンパレータ回路４１の出力、すなわちＲＳフリップフロップ回路４２のリセット入力端子ＲがＨレベルとなる。これによって、ＲＳフリップフロップ回路４２はリセット状態となり、出力端子ＱはＬレベルとなる。このとき、抵抗素子Ｒｘを介して検出容量Ｃｘが放電されて、検出ノードＮの電位が次第に降下する。
【００９５】
そして、検出ノードＮの電位が、第１基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）よりも小さくなると、ＲＳフリップフロップ回路４２がセットされて、出力端子ＱがＨレベルとなる。以上のようにして、静電容量検出回路である弛張発振回路２１は、抵抗素子Ｒｘと検出容量Ｃｘとの充放電による時定数に応じた発振周期で発振する。
【００９６】
図４に戻って、セレクタ回路２４は、第１〜第４入力端子ａ〜ｄを備える。第１入力端子ａには、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの出力端が接続される。第２入力端子ｂには、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂの出力端が接続される。第３入力端子ｃには、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃの出力端が接続される。第４入力端子ｄには、第２行静電容量検出回路Ｙ（２）の出力端が接続される。
【００９７】
セレクタ回路２４は、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、第１〜第４入力端子ａ〜ｄのいずれかを選択する。セレクタ回路２４は、第１〜第４入力端子ａ〜ｄのいずれかを選択することによって、選択した入力端子から出力される信号を選択し、選択した信号を後段の第１計数回路２５へ出力する。
【００９８】
具体的には、セレクタ回路２４は、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａ、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂ、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃおよび第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄのうち、静電容量の検出が行われている静電容量検出回路２１から出力される検出信号を選択して、後段の第１計数回路２５へ出力する。本実施の形態のように静電容量検出回路２１として弛張発振回路を用いる場合には、セレクタ回路２４は、静電容量の検出が行われている静電容量検出回路２１から検出信号として出力される発振出力信号を選択して、後段の第１計数回路２５へ出力する。
【００９９】
第１計数回路２５は、セレクタ回路２４を介して静電容量検出回路２１から与えられる検出信号を、予め定める計数値（以下「所定の計数値」という場合がある）Ｃｐになるまで計数し、計数結果を第２計数回路２６へ出力する。本実施の形態では、第１計数回路２５は、静電容量検出回路２１からの発振出力信号を所定の計数値Ｃｐになるまで計数し、計数結果を第２計数回路２６へ出力する。これによって、第１計数回路２５からは、計数結果として、発振出力信号の周期が所定の計数値Ｃｐだけ積算された期間を示す信号が後段の第２計数回路２６へ出力される。
【０１００】
第２計数回路２６は、第１計数回路２５が計数動作を開始してから所定の計数値Ｃｐになるまでに要する期間を計数し、計数結果を静電容量の検出結果（以下「静電容量検出値」という場合がある）としてタッチ座標算出回路２７に出力する。本実施の形態では、第２計数回路２６は、前段の第１計数回路２５から出力される計数結果を、不図示のクロック発生回路から与えられる所定のクロック信号Ｃｌｋによって計数する。
【０１０１】
具体的には、第２計数回路２６は、第１計数回路２５から計数結果として出力される、発振出力信号の周期が所定の計数値Ｃｐだけ積算された期間を示す信号を、クロック発生回路からの所定クロック信号Ｃｌｋによって計数する。第２計数回路２６は、計数結果を、静電容量検出値として、タッチ座標算出回路２７へ出力する。検出制御回路２８は、第１計数回路２５の出力を第２計数回路２６で計数するときの計数の開始および終了を制御する。
【０１０２】
以上のように検出処理回路１９が構成されるので、外来ノイズおよびランダムノイズは、静電容量検出回路２１を構成する弛張発振回路とは非同期である。したがって、発振周期を積算することによって、外来ノイズなどの影響を平均化して低減することができるので、静電容量検出値の検出精度を向上することができる。
【０１０３】
タッチ座標算出回路２７は、第２計数回路２６によって得られた静電容量の検出結果である静電容量検出値に基づいて、指示体のタッチスクリーン１上におけるタッチ位置の座標値であるタッチ座標値を算出する。タッチ座標算出回路２７によって算出されたタッチ座標値は、検出座標データとして、検出処理回路１９の外部のコンピュータなどに出力される。
【０１０４】
タッチ座標算出回路２７は、たとえば以下のようにしてタッチ座標値を求める。タッチの無いときの各検出配線６，７の検出値を、予め基準値（以下「ベース値」という場合がある）として算出して保持しておく。各検出配線６，７の検出値から、その検出配線６，７に対応する基準値との差分値（以下「差分検出値」という場合がある）を求める。
【０１０５】
そして、差分検出値に基づいて、指などの指示体によるタッチがあるか否かを判定する。たとえば、差分検出値が所定の閾値を超える検出配線６，７がある場合に、その検出配線６，７に対して、指などの指示体によるタッチがあると判定する。そして、タッチがあると判定された検出配線６，７の差分検出値と、その検出配線６，７に隣接する検出配線６，７の差分検出値とを用いて、検出配線６，７同士の間の座標を補間演算して、タッチ座標値を求める。
【０１０６】
図７および図８は、本発明の第１の実施の形態におけるタッチ検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。図７は、列検出配線のスキャンおよび検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートであり、図８は、行検出配線のスキャンおよび検出動作、ならびにタッチ座標の算出処理動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。図７および図８に示すタイミングチャートでは、紙面に向かって左側から右側に時間が進行している。
【０１０７】
本実施の形態の検出処理回路１９では、検出制御回路２８の指示によって、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａ、第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂ、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃおよび第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄのスイッチ用セレクタ回路３０の接続状態を順次切替える。これによって、検出対象となる配線の組（以下「検出対象配線組」という）として、第１の列検出配線組Ｘ（１）、第２の列検出配線組Ｘ（２）、第１の行検出配線組Ｙ（１）、第２の行検出配線組Ｙ（２）を順次選択し、静電容量の検出を行う。各組を構成する検出配線６，７は、１本ずつ順次、検出対象配線として選択すなわちスキャンされ、静電容量が検出される。
【０１０８】
各検出配線６，７は、対応するスイッチ用セレクタ回路３０の接続状態が第１端子ａ側に切替えられて、対応する静電容量検出回路２１に接続されることによって、検出対象配線として選択される。検出対象配線として選択されない検出配線、すなわち前述の非選択検出配線６，７は、対応するスイッチ用セレクタ回路３０の接続状態が第２端子ｂ側に切替えられて、対応する後段スイッチ回路２３に接続される。
【０１０９】
具体的には、検出処理回路１９は、まず図７に示すように、第１列検出配線Ｗｘ（１），・・・，第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ），第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１），・・・，第２ｍ列検出配線Ｗｘ（２ｍ）という順に、列検出配線６を１本ずつ順次、検出対象配線として選択すなわちスキャンして、静電容量を検出する。その後、検出処理回路１９は、図８に示すように、第１行検出配線Ｗｙ（１），・・・，第ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ），第ｎ＋１行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１），・・・，第２ｎ行検出配線Ｗｙ（２ｎ）という順に、行検出配線７を１本ずつ順次、検出対象配線として選択すなわちスキャンして、静電容量を検出する。
【０１１０】
検出処理回路１９は、以上のようにして、全ての検出配線６，７の静電容量を検出値として取得する。その後、検出処理回路１９は、タッチ座標算出回路２７によって、全ての検出配線６，７の検出値に基づいて、タッチ判定およびタッチ座標値の算出を含む座標算出処理を行う。
【０１１１】
具体的には、タッチ座標算出回路２７は、全ての検出配線６，７の検出値に基づいて、タッチの有無の判定（以下「タッチ判定」という場合がある）を行う。タッチ判定において、タッチ有りと判定されたときには、タッチ座標算出回路２７は、タッチ座標値を算出し、検出座標データとして外部へ出力する。検出処理回路１９は、以上の検出配線の選択、静電容量の検出、検出値の取得および座標算出処理という一連の動作を繰返す。
【０１１２】
さらに具体的に述べると、まず、検出対象配線組として、第１の列検出配線組Ｘ（１）が選択され、第１の列検出配線組Ｘ（１）を構成する各列検出配線Ｗｘ（１），・・・，Ｗｘ（ｍ）のスキャンおよび静電容量の検出が行われる。
【０１１３】
このとき、検出処理回路１９は、第１の列検出配線組Ｘ（１）を構成する列検出配線のうち、検出対象配線に対応する第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａのスイッチ用セレクタ回路３０を、図５に示す第１端子ａ側に順次切替える。これによって検出処理回路１９は、第１の列検出配線組Ｘ（１）を構成する列検出配線を１本ずつ、順次検出対象配線として選択して、検出対象配線組である第１の列検出配線組Ｘ（１）に対応する第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの検出ノードＮｘ（１）に接続する。
【０１１４】
また、第１の列検出配線組Ｘ（１）に対応する第１列バッファ回路２２ａの後段の第１列後段スイッチ回路２３ａは導通状態とされ、その他のバッファ回路２２ｂ〜２２ｄの後段の第２列後段スイッチ回路２３ｂ、第１行後段スイッチ回路２３ｃおよび第２行後段スイッチ回路２３ｄは遮断状態とされる。これによって、検出ノードＮｘ（１）に現れる検出電圧、本実施の形態においては、弛張発振回路の充放電電圧が第１列バッファ回路２２ａでバッファリングされた電圧が、第１列後段スイッチ回路２３ａ、第２列後段スイッチ回路２３ｂ、第１行後段スイッチ回路２３ｃおよび第２行後段スイッチ回路２３ｄの共通接続ノードＮａに出力される。
【０１１５】
また、検出対象配線以外の検出配線である非選択検出配線に対応する第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａ、第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂ、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃおよび第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄのスイッチ用セレクタ回路３０は、全て図５における第２端子ｂ側に切替えられる。これによって、非選択検出配線に、検出ノードＮｘ（１）の検出電圧のバッファリング電圧が印加される。
【０１１６】
このようにして第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａが動作状態とされる。その他の静電容量検出回路２１、すなわち第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂ、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃおよび第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄは、停止状態とされる。
【０１１７】
また、セレクタ回路２４は、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、図４に示す第１入力端子ａを選択する。前述のように、第１入力端子ａには、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの出力端が接続される。セレクタ回路２４が第１入力端子ａを選択することによって、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａから出力された検出信号が、第１計数回路２５へ入力される。
【０１１８】
そして前述のように、第１計数回路２５の計数値が第２計数回路２６へ与えられ、さらに第２計数回路２６の計数値が検出対象配線の検出値として、タッチ座標算出回路２７へ与えられる。このようにして、タッチ座標算出回路２７は、検出対象配線組である第１の列検出配線組Ｘ（１）を構成する各列検出配線Ｗｘ（１），・・・，Ｗｘ（ｍ）の検出値を順次取得していく。
【０１１９】
次いで、検出処理回路１９は、検出対象配線組として、第２の列検出配線組Ｘ（２）を選択し、第１の列検出配線組Ｘ（１）の場合と同様にして、第２の列検出配線組Ｘ（２）を構成する各列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１），・・・，Ｗｘ（２ｍ）のスキャンおよび検出を行う。
【０１２０】
このとき、検出処理回路１９は、第２の列検出配線組Ｘ（２）を構成する列検出配線のうち、検出対象配線に対応する第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂのスイッチ用セレクタ回路３０を、図５に示す第１端子ａ側に順次切替える。これによって検出処理回路１９は、第２の列検出配線組Ｘ（２）を構成する列検出配線を１本ずつ、順次検出対象配線として選択して、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂの検出ノードＮｘ（２）に接続し、静電容量を検出していく。
【０１２１】
また、第２の列検出配線組Ｘ（２）に対応する第２列バッファ回路２２ｂの後段の第２列後段スイッチ回路２３ｂは、導通状態とされる。これによって、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂの検出ノードＮｘ（２）の検出電圧が第２列バッファ回路２２ｂでバッファリングされた電圧が、共通接続ノードＮａに出力される。
【０１２２】
このとき、他の後段スイッチ回路２３、すなわち第１列後段スイッチ回路２３ａ、第１行後段スイッチ回路２３ｃおよび第２行後段スイッチ回路２３ｄは、遮断状態とされている。このようにして第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂが動作状態となる。第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂ以外の静電容量検出回路２１、すなわち第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａ、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃおよび第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄは、停止状態とされる。
【０１２３】
また、セレクタ回路２４は、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、図４に示す第２入力端子ｂを選択する。前述のように、第２入力端子ｂには、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂの出力端が接続される。セレクタ回路２４が第２入力端子ｂを選択することによって、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）から出力された検出信号が、後段の第１計数回路２５へ入力される。本実施の形態では、第２列静電容量検出回路２１ｂから出力される検出信号である弛張発振回路の発振出力信号が、後段の第１計数回路２５へ与えられる。
【０１２４】
以下、検出対象配線組である第１の列検出配線組Ｘ（１）を構成する各列検出配線Ｗｘ（１），・・・，Ｗｘ（ｍ）のスキャンおよび検出時と同様にして、タッチ座標算出回路２７は、検出対象配線組として第２の列検出配線組Ｘ（２）を構成する各列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１），・・・，Ｗｘ（２ｍ）の検出値を取得していく。
【０１２５】
さらに同様にして、検出対象配線組として第１の行検出配線組Ｙ（１）を構成する各行検出配線Ｗｙ（１），・・・，Ｗｙ（ｎ）のスキャンおよび検出処理がなされる。さらに、検出対象配線組として第２の行検出配線組Ｙ（２）を構成する各行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１），・・・，Ｗｙ（ｎ）のスキャンおよび検出処理がなされ、全検出配線のスキャンおよび検出処理が終了する。この時点で、タッチ座標算出回路２７では、全検出配線の検出値が取得されたこととなり、タッチ判定およびタッチ座標値の算出を含む座標算出処理が行われる。
【０１２６】
タッチ座標算出回路２７は、タッチ座標値の算出処理として、たとえば以下の処理を行う。タッチ座標算出回路２７は、まず、列検出配線および行検出配線について、それぞれ、差分検出値が最大となる検出配線（以下「ピーク検出配線」という場合がある）の差分検出値と、その両隣に隣接する配線（以下「隣接検出配線」という場合がある）の差分検出値とを求める。
【０１２７】
次いで、タッチ座標算出回路２７は、求めたピーク検出配線の差分検出値と両隣の隣接検出配線の差分検出値とを用いて、ピーク検出配線の中心と隣接検出配線の中心との間のタッチ座標を、列および行のそれぞれに対して補間演算して求める。補間演算方法としては、検出配線６，７の形状などによって種々の方法を採り得るが、ここでは詳しい説明は省略する。
【０１２８】
各検出配線６，７のスキャンおよび検出時には、その検出配線の属する検出配線組である検出対象配線組以外に対応する静電容量検出回路２１は、検出制御回路２８からのリセット制御信号によって、発振停止状態とされる。これによって、静電容量検出回路２１の検出電圧に、その他の検出配線組に対応する静電容量検出回路２１の検出交流電圧、本実施の形態では、弛張発振回路の発振出力電圧が、電源およびグランドなどの配線パターンを介して干渉して、検出ノイズとなって混入することを防ぐことができる。したがって、検出ノイズの混入によって生じる検出Ｓ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）の劣化を防ぐことができる。
【０１２９】
また、検出対象配線となる検出配線の属する検出配線組である検出対象配線組以外の検出配線組に対応する静電容量検出回路２１は、停止状態とされる。これによって、消費電力を低減することができる。
【０１３０】
また、図８に示すように、検出配線のスキャンおよび検出を行わない座標算出処理などの期間においては、検出対象配線の選択および非選択対象配線への検出電圧のバッファリング電圧の印加を行うスイッチ回路２０の接続状態は、全て図５に示す第２端子ｂ側に切替えられる。具体的には、検出処理回路１９は、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａ、第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂ、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃおよび第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄの接続状態を全て図５に示す第２端子ｂ側に切替えて、全検出配線へバッファリング電圧を印加する。
【０１３１】
さらに検出処理回路１９は、全ての静電容量検出回路２１を停止させ、バッファ回路２２の後段の第１列後段スイッチ回路２３ａ、第２列後段スイッチ回路２３ｂ、第１行後段スイッチ回路２３ｃおよび第２行後段スイッチ回路２３ｄのうちのいずれか１つを導通させる。図８では、第１列後段スイッチ回路２３ａを導通させる例を示す。
【０１３２】
このように、検出配線６，７のスキャンおよび検出を行わない期間においても、静電容量検出回路２１が停止するときに検出ノードに現れる検出電圧のバッファリング電圧を全検出配線６，７に印加する。本実施の形態では、静電容量検出回路２１として弛張発振回路を用いるので、ＲＳフリップフロップ回路４２がリセット状態にあるときに出力に現れるＬレベルの電圧を全検出配線６，７に印加する。
【０１３３】
これによって、検出配線６，７がフローティング状態となることを防ぐことができるので、外来ノイズが検出配線を介して、検出処理回路１９の電源およびグランドラインなどへ混入することを防ぐことができる。したがって、外来ノイズによって回路の誤動作が発生することを防ぐことができる。
【０１３４】
図９は、本発明の第１の実施の形態における非選択検出配線に検出電圧のバッファリング電圧を印加する部分の構成を示す図である。図１０は、比較例における非選択検出配線に検出電圧のバッファリング電圧を印加する部分の構成を示す図である。
【０１３５】
図９に示すように、本実施の形態では、静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄの検出ノードＮｘ（１），Ｎｘ（２），Ｎｙ（１），Ｎｙ（２）に、それぞれ、対応するバッファ回路２２ａ〜２２ｄの入力端子を接続している。そして、各バッファ回路２２ａ〜２２ｄの出力端子に、対応する後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄの一端を接続し、さらに後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄの他端を共通ノードＮａに接続している。
【０１３６】
これに対し、図１０に示す比較例では、静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄの各検出ノードＮｘ（１），Ｎｘ（２），Ｎｙ（１），Ｎｙ（２）に、第１〜第４スイッチ回路５０ａ〜５０ｄの一端をそれぞれ接続している。そして、第１〜第４スイッチ回路５０ａ〜５０ｄの他端を共通に接続してバッファ回路５１に接続し、バッファ回路５１を介してバッファリング電圧を、各選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄに供給している。
【０１３７】
図９に示す本実施の形態の構成では、各検出ノードＮｘ（１），Ｎｘ（２），Ｎｙ（１），Ｎｙ（２）からバッファ回路２２ａ〜２２ｄ側を見たときの寄生容量には、全てのバッファ回路２２ａ〜２２ｄのうち、その検出ノードに接続されるバッファ回路２２の入力容量しか含まれない。これに対し、図１０に示す比較例の構成では、各検出ノードＮｘ（１），Ｎｘ（２），Ｎｙ（１），Ｎｙ（２）からバッファ回路５１側を見たときの寄生容量は、第１〜第４スイッチ回路５０ａ〜５０ｄのうち、その検出ノードに接続されるスイッチ回路の寄生容量およびその他の検出ノードに接続される出力側の寄生容量、ならびにバッファ回路５１の入力容量を含む。
【０１３８】
したがって、図９に示す本実施の形態の構成は、図１０に示す比較例の構成に比べて、検出ノードからバッファ回路側を見たときの寄生容量を小さく抑えることができる。バッファ回路２２ａ〜２２ｄとしては、低入力容量オペアンプなどを用いることが望ましい。また、本実施の形態では、列検出配線６および行検出配線７の組が、連続する検出配線によって構成される場合について説明したが、たとえば１つ置きの組、具体的には奇数番目の検出配線組と偶数番目の検出配線組とから構成されるようにしてもよい。
【０１３９】
以上のように本実施の形態においては、列検出配線６を２組の検出用列配線群Ｘ（１），Ｘ（２）に分け、また行検出配線７を２組の検出用行配線群Ｙ（１），Ｙ（２）に分けている。そして、２組の検出用列配線群Ｘ（１），Ｘ（２）および２組の検出用行配線群Ｙ（１），Ｙ（２）にそれぞれ対応して、検出配線をスキャンすなわち選択する選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄおよび静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄを設けている。
【０１４０】
そして、選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄによって検出配線を順次選択して、対応する静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄの検出ノードに接続して、静電容量を検出するように構成している。したがって、各静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄの検出ノードから見た寄生容量を支配する選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄが有する寄生容量を大幅に低減することができる。
【０１４１】
これによって、所望の応答時間から制約される検出時間において、指示体と検出用配線との間に形成されるタッチ容量の検出感度を向上することができる。具体的には、タッチ容量に対する差分検出値を大きくすることが可能となるので、タッチ座標値の算出精度を向上することができる。また、所望のタッチ座標精度から要求される検出感度でタッチ容量を検出するために必要な検出時間を短縮することができる。具体的には、タッチ容量に対して、所望のタッチ座標精度から要求される大きさの差分検出値を得るために必要な検出時間を短縮することができる。
【０１４２】
また本実施の形態では、選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄで、選択検出配線および非選択検出配線の接続先を切替えることによって、その選択検出配線が属する組に対応する検出ノードに現れる検出電圧を、バッファ回路２２ａ〜２２ｄでバッファして非選択検出配線に印加するようにしている。これによって、選択検出配線と、それにクロスする検出配線とのクロス容量、および隣接する検出配線との間で形成される選択検出配線の寄生容量をキャンセルすることができる。
【０１４３】
また本実施の形態では、各検出電圧をバッファリングするバッファ回路２２ａ〜２２ｄを各検出ノードに設け、各バッファ回路２２ａ〜２２ｄの出力端子を、対応する後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄの一端に接続している。また各後段スイッチ回路の他端を共通ノードに接続し、この共通ノードの電圧を、選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄを介して、非選択検出配線に印加するようにしている。これによって、各検出ノードを基準とした寄生容量を、概ねバッファ回路２２ａ〜２２ｄの入力容量のみにすることができる。したがって、少なくとも非選択検出配線に検出電圧のバッファリング電圧を印加して、検出配線の寄生容量を低減するとともに、検出ノードの寄生容量を抑えることができる。
【０１４４】
また本実施の形態では、検出動作を行う静電容量検出回路２１以外の静電容量検出回路２１は、停止状態とされる。これによって、検出動作を行う静電容量検出回路２１以外の静電容量検出回路２０が干渉することを防ぐことができるので、この干渉がノイズとなって検出値に混入することを防ぐことができる。
【０１４５】
また本実施の形態では、静電容量検出回路２１ａ〜２１ｄを構成する弛張発振回路の発振出力信号の中から、検出動作を行っている静電容量検出回路２１の発振出力信号が、セレクタ回路２４で選択されて、第１計数回路２５に与えられる。発振出力信号は、第１計数回路２５で所定の計数値Ｃｐになるまで計数され、第２計数回路２６に与えられる。第２計数回路２６は、第１計数回路２５が計数を開始してから前記所定の計数値Ｃｐになるまでの期間を、所定のクロックＣｌｋによって計数する。第２計数回路２６の計数結果が、検出値としてタッチ座標算出回路２７で取得される。
【０１４６】
これによって、発振出力信号に基づく検出値を平滑化することができるので、外来ノイズをフィルタリングすることができる。また第１および第２計数回路２５，２６を共用化しているので、第１計数回路２５および第２計数回路２６を、各静電容量検出回路２３に対応して個別に設ける場合に比べて、検出処理回路１９，１９Ａの回路の規模を縮小することが可能である。
【０１４７】
また、検出配線の選択および検出が行われていない期間、すなわち、いずれの検出配線も検出対象として選択されていない期間には、静電容量検出回路は停止される。本実施の形態では、座標算出処理の期間には、静電容量検出回路として使用される全ての弛張発振回路が停止され、検出ノードに現れるＬレベルの電圧が各検出配線に共通に印加される。
【０１４８】
これによって、いずれの検出配線も検出対象として選択されていない期間に、検出配線がフローティング状態となることを防ぐことができる。したがって、検出配線を介して、外来ノイズが検出処理回路１９の電源およびグランドラインなどへ混入することを防ぐことができるので、外来ノイズによる回路の誤動作の発生を防ぐことができる。
【０１４９】
＜第２の実施の形態＞
前述の第１の実施の形態では、タッチ座標の算出処理の一例として、列検出配線および行検出配線のうち、ピーク検出配線およびその両隣の隣接検出配線の検出値を用いて、ピーク検出配線の中心とその両隣の隣接検出配線の中心との間のタッチ座標を補間して求める。
【０１５０】
２つの列検出配線組Ｘ（１），Ｘ（２）に対応する静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａ，Ｘ（２）２１ｂの静電容量検出感度には、たとえば第１の実施の形態のように弛張発振回路を用いる場合には抵抗素子および回路伝播遅延などのばらつきから、偏差が生じる。
【０１５１】
ここで、２つの列検出配線組Ｘ（１），Ｘ（２）の境界部の検出配線である第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）または第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）がピーク検出配線となった場合、その両隣の隣接検出配線のうちの１つは、他方の列検出配線組に属することとなり、別の静電容量検出回路で静電容量の検出が行われることとなる。
【０１５２】
したがって、このような場合は、タッチ座標算出の補間演算処理に用いる検出値の少なくとも１つが、別の静電容量検出回路で検出されたものとなり、回路間の検出感度に偏差が生じる。この検出感度の偏差は、算出されるタッチ座標の誤差の原因となる。このような問題は、行検出配線における静電容量の検出においても同様に生じる。
【０１５３】
そこで本実施の形態においては、検出配線組の境界部の検出配線を、その検出配線組に隣接する検出配線組の静電容量検出回路でもスキャンして、静電容量の検出を行う。
【０１５４】
図１１は、本発明の第２の実施の形態におけるタッチスクリーン１および検出処理回路１９Ａの構成を示すブロック図である。本実施の形態におけるタッチスクリーン１は、前述の第１の実施の形態におけるタッチスクリーン１と構成が同一であるので、対応する部分に同一の参照符を付して、説明を省略する。また本実施の形態における検出処理回路１９Ａは、前述の第１の実施の形態における検出処理回路１９Ａと構成が類似するので、対応する部分については同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
【０１５５】
本実施の形態では、前述の第１の実施の形態と同様に、タッチスクリーン１の列検出配線６の本数を２ｍ（ｍは正の整数）とし、行検出配線７の本数を２ｎ（ｎは正の整数）とした場合について示す。列検出配線６は、２つの列検出配線組Ｘ（１），Ｘ（２）に分けられる。第１の列検出配線組Ｘ（１）は、第１〜第ｍのｍ本の列検出配線Ｗｘ（１）〜Ｗｘ（ｍ）を含む。第２の列検出配線組Ｘ（２）は、第ｍ＋１〜第２ｍのｍ本の列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）〜Ｗｘ（２ｍ）を含む。
【０１５６】
また行検出配線７は、２つの行検出配線組Ｙ（１），Ｙ（２）に分けられる。第１の行検出配線組Ｙ（１）は、第１〜第ｎのｎ本の行検出配線Ｗｙ（１）〜Ｗｙ（ｎ）を含む。第２の行検出配線組Ｙ（２）は、第ｎ＋１〜第２ｎのｎ本の行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）〜Ｗｙ（２ｎ）を含む。
【０１５７】
２つの列検出配線組Ｘ（１），Ｘ（２）は、それぞれ第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａ、および第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂに振り分けて接続される。同様に、２つの行検出配線組Ｙ（１），Ｙ（２）は、それぞれ第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃ、および第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄに振り分けて接続される。
【０１５８】
本実施の形態では、列検出配線組Ｘ（１），Ｘ（２）の境界部にある列検出配線Ｗｘ（ｍ），Ｗｘ（ｍ＋１）のうち、第１の列検出配線組Ｘ（１）に属する第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）は、他方の第２の列検出配線組Ｘ（２）に対応する第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂにも接続される。また、第２の列検出配線組Ｘ（２）に属する第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）は、他方の第１の列検出配線組Ｘ（１）に対応する第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａにも接続される。
【０１５９】
そして、第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）および第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）は、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａを介して、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａによって検出が行われるとともに、第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂを介して、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂによっても検出が行われる。すなわち、第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）および第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）は、それぞれ２回の検出が行われて、第１の実施の形態と同様に、タッチ座標算出回路２７によって、その検出値が取得される。
【０１６０】
同様に、行検出配線組Ｙ（１），Ｙ（２）の境界部にある行検出配線Ｗｙ（ｎ），Ｗｙ（ｎ＋１）のうち、第１の行検出配線組Ｙ（１）に属する第ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ）は、他方の第２の行検出配線組Ｙ（２）に対応する第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄにも接続される。また、第２の行検出配線組Ｙ（２）に属する第ｎ＋１行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）は、他方の第１の行検出配線組Ｙ（１）に対応する第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃにも接続される。
【０１６１】
そして、第ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ）および第ｎ＋１行検出配線Ｗｙ（ｎ+１）は、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃを介して、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃによって検出が行われるとともに、第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄを介して、第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄによっても検出が行われる。すなわち、第ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ）および第ｎ＋１行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）は、それぞれ２回の検出が行われて、第１の実施の形態と同様に、タッチ座標算出回路２７によって、その検出値が取得される。
【０１６２】
図１２および図１３は、本発明の第２の実施の形態おけるタッチ検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。図１２は、列検出配線のスキャンおよび検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートであり、図１３は、行検出配線のスキャンおよび検出動作、ならびにタッチ座標の算出処理動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。図１２および図１３に示すタイミングチャートでは、紙面に向かって左側から右側に時間が進行している。
【０１６３】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、検出制御回路２８の指示によって、各選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄを切替えて、第１列検出配線Ｗｘ（１），・・・，第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ），第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１），・・・，第２ｍ列検出配線Ｗｘ（２ｍ）という順に順次、検出対象配線を選択すなわちスキャンして、検出する。その後、第１行検出配線Ｗｙ（１），・・・，第ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ），第ｎ＋１行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１），・・・，第２ｎ行検出配線Ｗｙ（２ｎ）という順に順次、検出対象配線を選択すなわちスキャンして、検出する。
【０１６４】
このとき、本実施の形態では、２つの列検出配線組Ｘ（１），Ｘ（２）の境界部で隣接する第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）および第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）については、２回検出を行う。また２つの行検出配線組Ｙ（１），Ｙ（２）の境界部で隣接する第ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ）および第ｎ＋１行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）については、２回検出を行う。
【０１６５】
このようにして全検出配線の検出値が得られた後、それに基づいてタッチ座標算出回路２７によって、タッチの有無を判定するタッチ判定が行われる。タッチ座標算出回路２７によって、タッチ有りと判定されたときには、タッチ座標算出回路２７は、座標算出を行った後、算出結果を検出座標データとして外部へ出力する。検出処理回路１９Ａは、以上の検出配線の選択、静電容量の検出、検出値の取得および座標算出処理という一連の動作を繰り返す。
【０１６６】
さらに具体的に述べると、まず、検出対象配線組として、第１の列検出配線組Ｘ（１）が選択され、第１の列検出配線組Ｘ（１）を構成する各列検出配線Ｗｘ（１），・・・，Ｗｘ（ｍ）のスキャンおよび静電容量の検出が行われる。
【０１６７】
このとき、検出処理回路１９Ａは、第１の実施の形態における検出処理回路１９と同様に、第１の列検出配線組Ｘ（１）を構成する列検出配線のうち、検出対象配線に対応する第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａのセレクタ回路３０を、図５に示す第１端子ａ側に順次切替える。これによって検出処理回路１９Ａは、第１の列検出配線組Ｘ（１）を構成する列検出配線を１本ずつ、順次検出対象配線として選択して、検出対象配線組である第１の列検出配線組Ｘ（１）に対応する第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの検出ノードＮｘ（１）に接続する。
【０１６８】
このとき、第１バッファ回路２２ａの後段の第１列後段スイッチ回路２３ａが導通状態とされるとともに、その他のバッファ回路２２ｂ〜２２ｄの後段の第２列後段スイッチ回路２３ｂ、第１行後段スイッチ回路２３ｃおよび第２行後段スイッチ回路２３ｄが遮断状態とされる。これによって、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの検出ノードＮｘ（１）に現れる検出電圧が第１バッファ回路２２ａでバッファリングされた電圧が、後段スイッチ回路２３ａ〜２３ｄの共通接続ノードＮａに出力される。第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの検出ノードＮｘ（１）に現れる検出電圧は、本実施の形態では、静電容量検出回路を構成する弛張発振回路の充放電電圧である。
【０１６９】
本実施の形態では、選択スイッチ回路２０ａ〜２０ｄの非選択検出配線に対応するスイッチ用セレクタ回路３０のうち、検出配線組の境界部の検出配線に接続されるスイッチ用セレクタ回路３０は、図５に示す第１端子ａ側および第２端子ｂ側のいずれにも切替えない状態（以下「非接続状態」という場合がある）とされ、それ以外のセレクタ回路３０は、図５に示す第２端子ｂ側に切替えられる。図１２および図１３では、非接続状態を記号「ｚ」で表している。非選択検出配線には、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの検出ノードＮｘ（１）の検出電圧を第１バッファ回路２２ａでバッファリングした電圧が印加される。
【０１７０】
第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａにおいて、非接続状態とされるスイッチ用セレクタ回路３０は、第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）に接続されるスイッチセレクタ回路３０である。第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂにおいて、非接続状態とされるスイッチ用セレクタ回路３０は、第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）に接続されるスイッチ用セレクタ回路３０である。
【０１７１】
第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃにおいて、非接続状態とされるスイッチ用セレクタ回路３０は、第ｎ＋１列検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）に接続されるスイッチ用セレクタ回路３０である。第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄにおいて、非接続状態とされるスイッチ用セレクタ回路３０は、第ｎ列検出配線Ｗｙ（ｎ）に接続されるスイッチ用セレクタ回路３０である。
【０１７２】
また、セレクタ回路２４は、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、図１１に示す第１入力端子ａを選択する。これによって、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの出力が第１計数回路２５へ入力される。そして前述の第１の実施の形態と同様に、第１計数回路２５の計数値が第２計数回路２６へ与えられ、第２計数回路２６の計数値が、検出対象配線の検出値としてタッチ座標算出回路２７によって、順次取得される。
【０１７３】
その後、隣接する第２の列検出配線組Ｘ（２）との境界部にある第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）については、さらにもう１度、第２の列検出配線組Ｘ（２）に対応する第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂでスキャンされ、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂによって検出が行われる。
【０１７４】
このとき、第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂの第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）に対応するスイッチ用セレクタ回路３０は、図５に示す第１端子ａ側に切替えられ、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａの第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）に対応するスイッチ用セレクタ回路３０は、非接続状態ｚとされる。これによって、第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）は、第２の列検出配線組Ｘ（２）に対応する第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂの検出ノードＮｘ（ｂ）に接続される。第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａおよび第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂ以外のスイッチ用セレクタ回路３０は、全て第２端子ｂ側に切替えられる。
【０１７５】
さらに、第２バッファ回路２２ｂの後段の第２列後段スイッチ回路２３ｂが導通状態とされ、他の第１列後段スイッチ回路２３ａ、第１行後段スイッチ回路２３ｃおよび第２行後段スイッチ回路２３ｄは遮断状態とされる。非選択検出配線には、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂの検出ノードＮｘ（２）の検出電圧を第２バッファ回路２２ｂでバッファリングした電圧が印加される。
【０１７６】
第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）の２回目のスキャンおよび検出時には、セレクタ回路２４は、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、図１１に示す第２入力端子ｂを選択する。これによって、第２列静電容量検出回路Ｘ（２）の出力が第１計数回路２５へ入力される。そして前述の１回目のスキャンおよび検出のときと同様に、第１計数回路２５の計数値が第２計数回路２６へ与えられ、第２計数回路２６の計数値が、検出対象配線の検出値として、タッチ座標算出回路２７によって取得される。
【０１７７】
次に、第２の列検出配線組Ｘ（２）の列検出配線のスキャンおよび検出動作へ移行する。まず、隣接する第１の列検出配線組Ｘ（１）との境界部にある第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）が、第１の列検出配線組Ｘ（１）に対応する第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａでスキャンされ、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａによって検出が行われる。
【０１７８】
このとき、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａの第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）に対応するスイッチ用セレクタ回路３０は、図５に示す第１端子ａ側に切替えられ、第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂの第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）に対応するスイッチ用セレクタ回路３０は、非接続状態ｚとされる。これによって、第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）は、第１の列検出配線組Ｘ（１）に対応する第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの検出ノードＮｘ（ａ）に接続される。第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａおよび第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂ以外のスイッチ用セレクタ回路３０は、全て図５に示す第２端子ｂ側に切替えられる。
【０１７９】
さらに、第１バッファ回路２２ａの後段の第１列後段スイッチ回路２３ａが導通状態とされ、他の第２列後段スイッチ回路２３ｂ、第１行後段スイッチ回路２３ｃおよび第２行後段スイッチ回路２３ｄは遮断状態とされる。非選択検出配線には、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）２１ａの検出ノードＮｘ（１）の検出電圧を第１バッファ回路２２ａでバッファリングした電圧が印加される。
【０１８０】
この第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）の１回目のスキャンおよび検出時には、セレクタ回路２４は、検出制御回路２８から与えられる制御信号に基づいて、図１１に示す第１入力端子ａを選択する。これによって、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）の出力が第１計数回路２５へ入力される。そして前述のように第１計数回路２５の計数値が第２計数回路２６へ与えられ、第２計数回路２６の計数値が、第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）の検出値として、タッチ座標算出回路２７によって取得される。
【０１８１】
第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）については、再度、第２の列検出配線組Ｘ（２）に対応する第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂによってスキャンされて、第２静電容量検出回路Ｘ（２）２１ｂで検出が行われ、その検出値が取得される。その後、残りの列検出配線Ｗｘ（ｍ＋２）〜Ｗｘ（２ｍ）が、第１の実施の形態と同様に、順次スキャンおよび検出されていく。
【０１８２】
行検出配線についても同様に行われる。具体的には、まず、第１の行検出配線組Ｙ（１）の第１行検出配線Ｗｙ（１），・・・，第ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ）が順次、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃによってスキャンされて、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃで検出処理がなされた後、その検出値が取得される。隣接する第２の行検出配線組Ｙ（２）との境界部にある第ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ）については、再度、第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄによってスキャンされて、第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄで検出処理がなされた後、その検出値が取得される。
【０１８３】
さらに、第２の行検出配線組Ｙ（２）の行検出配線のうち、隣接する第１の行検出配線組Ｙ（１）の境界部にある第ｎ＋１行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）が、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃによってスキャンされる。そして、第１行静電容量検出回路Ｙ（１）２１ｃで検出処理がなされ、検出値が取得される。その後、第ｎ＋１行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）は、再度、第２の行検出配線組Ｙ（２）に対応する第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄによってスキャンされる。そして、第２行静電容量検出回路Ｙ（２）２１ｄで検出が行われ、その検出値が取得される。
【０１８４】
次いで、残りの行検出配線である第ｎ＋２行検出配線Ｗｙ（ｎ＋２），・・・，第２ｎ行検出配線Ｗｙ（２ｎ）のスキャンおよび検出処理が行われる。以上のようにして、全検出配線のスキャンおよび検出処理が終了する。この時点で、タッチ座標算出回路２７では、全検出配線の検出値が取得されたこととなり、タッチ判定およびタッチ座標値の算出を含む座標算出処理が行われる。
【０１８５】
ここで、ピーク検出配線が、第１の列検出配線組Ｘ（１）および第２の列検出配線組Ｘ（２）の境界部にある第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）または第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）である場合を考える。この場合、２つの列検出配線組のうち、一方の列検出配線組にピーク検出配線が存在し、他方の列検出配線組にピーク検出配線の隣接検出配線のうちの１本が存在することになる。
【０１８６】
他方の列検出配線組に存在する隣接検出配線については、前述のように第１の検出配線組Ｘ（１）に対応する第１列静電容量検出回路２３ａと、第２の検出配線組Ｘ（２）に対応する第２列静電容量検出回路２３ｂとによって、２つの検出値が取得される。この２つの取得検出値のうち、ピーク検出配線が存在する列検出配線組に対応する静電容量検出回路２３で検出された方の検出値が、隣接検出配線の検出値として使用されて、タッチ座標の算出が行われる。
【０１８７】
たとえば、ピーク検出配線が第ｍ列検出配線Ｗｘ（ｍ）である場合、隣接検出配線である第ｍ＋１列検出配線Ｗｘ（ｍ＋１）で取得される２つの検出値のうち、第１の列検出配線組Ｘ（１）に対応する第１列静電容量検出回路２３ａで取得された検出値が、隣接検出配線の検出値として使用される。
【０１８８】
ピーク検出配線が、第１の行検出配線組Ｙ（１）および第２の行検出配線組Ｙ（２）の境界部にある第ｎ行検出配線Ｗｙ（ｎ）または第ｎ＋１行検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）である場合も同様である。具体的には、ピーク検出配線が一方の行検出配線組に存在する場合、他方の行検出配線組にある隣接検出配線Ｗｙ（ｎ＋１）またはＷｙ（ｎ）の２つの検出値のうち、ピーク検出配線が存在する行検出配線組に対応する静電容量検出回路２３で検出された方の検出値が、隣接検出配線の検出値として使用されて、タッチ座標の算出が行われる。
【０１８９】
このように、隣接する検出配線組の境界部にピーク検出配線が存在する場合、タッチ座標の算出には、ピーク検出配線が存在する側の検出系による検出値が使用される。これによって、隣接する検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出感度差に起因してタッチ座標の算出精度が劣化することを防ぐことができる。
【０１９０】
以上のように本発明の第２の実施の形態においては、第１の列検出配線組Ｘ（１）および第２の列検出配線組Ｘ（２）の境界部にある列検出配線Ｗｘ（ｍ），Ｗｘ（ｍ＋１）は、各組に対応する静電容量検出回路２３ａ，２３ｂの検出ノードにそれぞれ異なる期間で接続されて、２度の検出がなされ、２つの検出値が取得される。
【０１９１】
同様に、第１の行検出配線組Ｙ（１）および第２の行検出配線組Ｙ（２）の境界部にある行検出配線Ｗｙ（ｎ），Ｗｙ（ｎ＋１）は、各組に対応する静電容量検出回路２３ｃ，２３ｄの検出ノードにそれぞれ異なる期間で接続されて、２度の検出がなされ、２つの検出値が取得される。
【０１９２】
そして、タッチ座標算出回路２７では、ピーク検出配線が属する方の組の隣接検出配線の検出値を用いて差分検出値が求められ、座標算出が行われる。これによって、第１列静電容量検出回路Ｘ（１）と第２列静電容量検出回路Ｘ（２）との間、および第１行静電容量検出回路Ｙ（１）と第２行静電容量検出回路Ｙ（２）との間に、検出感度の差がある場合でも、同じ静電容量検出回路の検出値に基づく差分検出値を用いて、タッチ座標の算出を行うことができる。したがって、タッチ座標の精度を確保することができる。
【０１９３】
以上に述べた本実施の形態では、列検出配線６および行検出配線７について、それぞれ、ピーク検出配線およびその両隣の隣接検出配線という３本分の検出配線の検出値から、タッチ座標を算出しているが、さらに多くの検出配線６，７の検出値を使用してタッチ座標を算出するようにしてもよい。この場合には、検出値を使用する検出配線６，７の本数に応じて、検出配線組の境界部の検出配線６，７のうち、隣接する検出配線組に対応する選択スイッチ回路および静電容量検出回路において、重複してスキャンおよび検出する検出配線６，７の本数を増やす。これによって、本実施の形態と同様に実施することができる。
【０１９４】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態では、前述の第１の実施の形態におけるタッチスクリーン１を液晶表示パネル６１と貼合わせることによって、タッチパネルと液晶表示パネルとを一体に構成した液晶表示装置について説明する。
【０１９５】
図１４は、本発明の第３の実施の形態である液晶表示装置の構成を示す断面図である。液晶表示装置は、前述の図３に示すタッチスクリーン１を含むタッチパネル１００と、液晶表示パネル６１と、バックライト６９とを備えて構成される。液晶表示パネル６１は、偏光板６２と、粘着層６３と、カラーフィルタ基板６４と、液晶層６５と、ＴＦＴアレイ基板６６と、粘着層６７と、偏光板６８とを備えて構成される。図１４では、理解を容易にするために、図３に示すＦＰＣ基板１７およびコントローラ基板１８の記載を省略する。
【０１９６】
カラーフィルタ基板６４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、および配向膜が形成されて成る。ＴＦＴアレイ基板６６は、ガラス基板上にスイッチング素子、たとえば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；略称：ＴＦＴ）が形成されて成る。液晶層６５は、カラーフィルタ基板６４とＴＦＴアレイ基板６６との間に挟持され、たとえばツイステッドネマティック（Twisted Nematic；略称：ＴＮ）液晶から成る。
【０１９７】
偏光板６８は、粘着層６７によってＴＦＴアレイ基板６６の厚み方向他方側の表面に粘着されている。さらに、カラーフィルタ基板６４の厚み方向一方側の表面には、粘着層６３によって、偏光板６２が粘着されている。また、液晶表示パネル６１の背面側である厚み方向他方側には、光源であるバックライト６９が配設されている。
【０１９８】
また、前述の第１の実施の形態に係るタッチスクリーン１は、粘着層６０によって、液晶表示パネル６１の前面側である厚み方向一方側に配置される偏光板６２に粘着されている。
【０１９９】
ＴＦＴアレイ基板６６には、図示しない外部のドライバ回路から、表示する画像に応じた信号（以下「画像信号」という場合がある）が入力される。ＴＦＴアレイ基板６６は、入力された画像信号に応じて、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６５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。
【０２００】
バックライト６９からの入射光は、偏光板６８を通過して直線偏光の光となり、液晶層６５を通過することによって、表示する画像の信号に応じて振動方向が曲げられる。そして振動方向が曲げられた光は、カラーフィルタ基板６４に形成されたカラーフィルタを通過することによって、三原色の光に分離され、さらに前面側の偏光板６２を通過することによって、画像信号に応じた光強度を有する光となる。そして、さらに、偏光板６２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。
【０２０１】
このようにして、画像信号に応じて、バックライト６９からの光の透過率を制御することによって、液晶表示装置は所望の表示を行う。また、タッチスクリーン１を含むタッチパネル１００は、前述の第１の実施の形態と同様にして、発振周期の変化に基づいてタッチ座標値を算出して、算出したタッチ座標値をタッチ座標データとして出力する。
【０２０２】
前述のように、タッチパネル１００では、所望の応答時間から制約される検出時間において、指示体と検出用配線との間に形成されるタッチ容量の検出感度を向上することができる。また、所望のタッチ座標精度から要求される検出感度でタッチ容量を検出するために必要な検出時間を短縮することができる。したがって、タッチパネルにおけるタッチ容量の検出感度が向上され、また検出時間が短縮されるので、可及的に短い検出時間で、タッチ容量に対する所望の検出感度を得ることができるタッチパネル機能を有する液晶表示装置を実現することができる。
【０２０３】
また本実施の形態の液晶表示装置では、タッチスクリーン１を表示パネル６１に貼付けて一体に構成したので、従来必要であったタッチスクリーンの保持機構を無くすことができ、装置全体を薄くすることが可能となる。
【０２０４】
またタッチスクリーン１と表示パネル６１とが一体に構成されるので、タッチスクリーン１と表示パネル６１との間隙に塵埃などが混入することを防ぎ、塵埃などの混入によって生じる表示への悪影響を防止することができる。
【０２０５】
また前述の第１の実施の形態で説明したように、タッチスクリーン１では、複数の検出用配線２，３によって検出用配線群６，７を構成して、検出用配線２，３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。これによって、偏光板６２を通過した殆どの光は、タッチスクリーン１を通過して表示光となる。したがって、タッチスクリーン１が液晶表示パネル６１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。
【０２０６】
本実施の形態では、液晶表示装置は、前述の第１の実施の形態に係るタッチスクリーン１を含むタッチパネル１００を備えて構成されるが、前述の第２の実施の形態に係るタッチスクリーン１を含むタッチパネルを備えて構成されてもよい。
【０２０７】
前述の各実施の形態では、検出用列配線群および検出用行配線群をそれぞれ２組に分けて構成する場合について説明したが、３組以上に分けて構成した場合でも、前述の各実施の形態と同様に実施することができる。
【０２０８】
また、検出用列配線群の組数と検出用行配線群の組数とは、必ずしも同一である必要はなく、検出用列配線群および検出用行配線群のいずれか一方のみを複数の組に分けるように構成してもよい。
【０２０９】
また、検出用列配線群と検出用行配線群との双方を含む検出用配線群が存在するように構成してもよい。
【０２１０】
また、前述の各実施の形態では、第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）２０ａ、第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）２０ｂ、第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）２０ｃおよび第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）２０ｄを、複数のスイッチ用セレクタ回路３０を備えて構成したが、各検出配線と静電容量検出回路との接続を選択して切替えるとともに、静電容量検出回路の検出時に検出ノードに現れる検出電圧をバッファリングした電圧を、非選択配線に印加できる構成であればよい。
【符号の説明】
【０２１１】
１  タッチスクリーン、２  検出用列配線、３  検出用行配線、４  列接続用配線、５  行接続用配線、６  検出用列配線群、７  検出用行配線群、８，９  引き出し配線、１０  端子、１２  ベース基板、１３  層間絶縁膜、１４  保護膜、１７  フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、１８  コントローラ基板、１９，１９Ａ  検出処理回路、２０ａ  第１列選択スイッチ回路Ｘ（１）、２０ｂ  第２列選択スイッチ回路Ｘ（２）、２０ｃ  第１行選択スイッチ回路Ｙ（１）、２０ｄ  第２行選択スイッチ回路Ｙ（２）、２１ａ  第１列静電容量検出回路Ｘ（１）、２１ｂ  第２列静電容量検出回路Ｘ（２）、２１ｃ  第１行静電容量検出回路Ｙ（１）、２１ｄ  第２行静電容量検出回路Ｙ（２）、２４  セレクタ回路、２５  第１計数回路、２６  第２計数回路、２７  タッチ座標算出回路、２８  検出制御回路、６１  液晶表示パネル、１００  タッチパネル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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