(57)【要約】【課題】指が検出領域の端を触れた場合などに精度良くタッチ位置を検出すること。【解決手段】静電容量式のタッチ位置検出装置では、タッチを検出する領域内にある複数のＸ電極とＹ電極の各組み合わせについて、指などのタッチによるＸ電極−Ｙ電極間の相互キャパシタンスの変化に応じた検出信号から、タッチされた座標を求めている。ここで、タッチによるＸ電極とＹ電極の各組み合わせにおける検出信号の理論値を２次元正規分布の同時確率密度関数と同じ形の関数であるとして、理論値と実際の検出信号の誤差の２乗和が最小となるパラメータを計算することで、タッチされた座標を求める。【選択図】図２
2014153936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチを検出する領域内にある複数の測定箇所のそれぞれについて導電物体の接近による電気的影響を測定するタッチ検出部と、
タッチ座標を含むパラメータに応じて前記複数の測定箇所のそれぞれの理論値を求める関数に基づいて、前記複数の測定箇所において測定された検出信号値と当該測定箇所について前記関数により計算された値との誤差の２乗和が最小になるパラメータを求めることでタッチ座標を求める座標計算部と、
を含むことを特徴とするタッチ位置検出装置。
【請求項２】
前記パラメータは前記関数のピーク値をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチ位置検出装置。
【請求項３】
前記関数は前記タッチ座標をピークとする２次元正規分布の同時確率密度関数と同じ関数である、
ことを特徴とする請求項２に記載のタッチ位置検出装置。
【請求項４】
前記座標計算部は、タッチが前記領域内の第１の領域においてされたか、前記領域内にあり前記第１の領域より端に近い第２の領域においてされたかを判定し、
前記座標計算部は、前記タッチが前記第２の領域においてされたと判断された場合に、前記複数の測定箇所において測定された検出信号値と当該測定箇所について前記関数により計算された値との誤差の２乗和が最小になるパラメータを求めることでタッチ座標を求め、前記タッチが前記第１の領域においてされたと判断された場合に、前記第２の領域と異なる計算方法でタッチ座標を求める、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチ位置検出装置。
【請求項５】
前記座標計算部は、反復解法を用いて前記誤差の２乗和が最小になるパラメータを計算することでタッチ座標を求め、
前記座標計算部は前回求めたタッチ座標を、前記反復解法の初期値とする、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のタッチ位置検出装置。
【請求項６】
前記タッチ検出部と前記座標計算部とが搭載されるタッチセンサ基板をさらに含み、
前記座標計算部が前記誤差の２乗和が最小になるパラメータを求めることでタッチ座標を求めているか否かを示す信号を前記タッチセンサ基板に接続されたコンピュータに送信する通信部をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のタッチ位置検出装置。
【請求項７】
タッチを検出する領域内にある複数の測定箇所のそれぞれについて導電物体の接近による電気的影響を測定するタッチ検出部と、
当該タッチパネルの特性を示す値を記憶する記憶部と、
前記タッチパネルの特性を示す値と、タッチ座標および前記特性を示す値とを含むパラメータに応じて前記複数の測定箇所のそれぞれの理論値を求める関数に基づいて、前記複数の測定箇所において測定された検出信号値と当該測定部について前記関数により計算された値との誤差の２乗和が最小になるようにタッチ座標を求める演算部に、前記複数の測定箇所において測定された検出信号値と、前記記憶部に記憶された特性を示す値を送信する通信部と、
を含むことを特徴とするタッチパネル。
【請求項８】
タッチを検出する領域内にある複数の測定箇所のそれぞれについて導電物体の接近による電気的影響を測定するステップと、
タッチ座標を含むパラメータに応じて前記複数の測定箇所のそれぞれの理論値を求める関数に基づいて、前記複数の測定箇所において測定された検出信号値と、当該測定箇所について前記関数により計算された値との誤差の２乗和が最小になるようにタッチ座標を求めるステップと、
を含むことを特徴とするタッチ位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチ位置検出装置およびタッチ位置検出方法に関し、特に静電容量式タッチパネルの座標検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は静電容量式のタッチパネルが多くの機器に用いられている。特許文献１には、静電容量式のタッチパネルの構造として、Ｘ方向に並ぶ複数のＸ電極とＹ方向に並ぶ複数のＹ電極を1枚のタッチセンサ用パネルに形成する構造が開示されている。特許文献２には、液晶表示素子の一部をY電極とし、X電極を液晶表示用のガラスに設け、タッチセンサ用のパネルを必要としないタッチセンサの構造が開示されている。いずれも、Ｘ電極とＹ電極の各組み合わせについてそれぞれの、指などのタッチによるＸ電極−Ｙ電極間の相互キャパシタンスの変化に応じた検出信号からタッチされた座標を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５１１７９９号公報
【特許文献２】特開２００９−２４４９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タッチされた座標を求める方法として、例えばＸ電極とＹ電極の各組み合わせにおける相互キャパシタンス変化に応じた検出信号を重みとし、各組み合わせの交差部分の中央を位置として計算された重心をタッチされた座標として求める方法がある。
【０００５】
指などでタッチがされた場合、理想的にはタッチされた位置を中心とする一定の範囲にある測定箇所、即ちＸ電極とＹ電極の各組み合わせの交差部分、において相互キャパシタンスの変化に応じた検出信号が得られると考えられる。一方、指などが上述の検出領域の端に触れた場合には、もし検出領域の端の外側に測定箇所があったら得られるであろう検出信号が得られなくなる。そのため、指などで検出領域の端をタッチした場合には、重心計算などにより算出された入力座標と実際にタッチした座標との乖離が検出領域の中央付近をタッチした場合に比べて大きくなっていた。また算出された入力座標を何らかの計算式を用いて補正することも考えられるが、それだけでは精度の向上に限界があった。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、本構成を有しない場合より精度良くタッチ位置を検出することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本出願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下
の通りである。
【０００８】
（１）タッチを検出する領域内にある複数の測定箇所のそれぞれについて各測定箇所へのタッチによる電気的影響の度合いを示す値を測定するタッチ検出部と、タッチ座標を含むパラメータに応じて前記複数の測定箇所のそれぞれの理論値を求める関数に基づいて、前記複数の測定箇所において測定された検出信号値と当該測定箇所について前記関数により計算された値との差に基づく目的関数が最小となるパラメータを求めることによりタッチ座標を求める座標計算部と、を含むことを特徴とするタッチ位置検出装置。
【０００９】
（２）（１）において、前記パラメータは前記関数のピーク値をさらに含むことを特徴とするタッチ位置検出装置。
【００１０】
（３）（２）において、前記関数は前記タッチ座標をピークとする２次元正規分布の同時確率密度関数と同じ関数であることを特徴とするタッチ位置検出装置。
【００１１】
（４）（１）から（３）のいずれかにおいて、前記座標計算部は、タッチが前記領域内の第１の領域においてされたか、前記領域内にあり前記第１の領域より端に近い第２の領域においてされたかを判定し、前記座標計算部は、前記タッチが前記第２の領域においてされたと判断された場合に、前記複数の測定箇所において測定された検出信号値と、当該測定箇所について前記関数により計算された値との差に基づく目的関数が最小となるパラメータを求めることによりタッチ座標を求め、前記タッチが前記第１の領域においてされたと判断された場合に、前記第２の領域と異なる計算方法でタッチ座標を求める、ことを特徴とするタッチ位置検出装置。
【００１２】
（５）（１）から（４）のいずれかにおいて、前記座標計算部は、反復解法を用いて前記誤差が最小になるようにタッチ座標を求め、前記座標計算部は前回求めたタッチ座標を、前記反復解法の初期値とする、ことを特徴とするタッチ位置検出装置。
【００１３】
（６）（１）から（５）のいずれかにおいて、前記取得部と前記座標計算部とが搭載されるタッチセンサ基板をさらに含み、前記座標計算部が前記誤差が最小になるようにタッチ座標を求めているか否かを示す信号を前記タッチセンサ基板に接続されたコンピュータに送信する通信部をさらに含む、ことを特徴とするタッチ位置検出装置。
【００１４】
（７）タッチを検出する領域内にある複数の測定箇所のそれぞれについてタッチによる電気的影響の度合いを示す値を測定する測定部と、当該タッチパネルの仕様及び個体によって異なるタッチによる信号値の特性を示す値を記憶する記憶部と、前記タッチパネルの特性を示す値と、タッチ座標および前記特性を示す値とを含むパラメータに応じて前記複数の測定箇所のそれぞれの理論値を求める関数に基づいて、前記複数の測定箇所において測定された検出信号値と、当該測定箇所について前記関数により計算された値との差に基づく目的関数が最小となるパラメータを求めることによりタッチ座標を求める演算部に、前記複数の測定箇所について測定された値と、前記記憶部に記憶された特性を示す値を送信する通信部と、を含むことを特徴とするタッチパネル。
【００１５】
（８）タッチを検出する領域内にある複数の測定箇所のそれぞれについてタッチによる電気的影響の度合いを示す値を測定するステップと、タッチ座標を含むパラメータに応じて前記複数の測定箇所のそれぞれの理論値を求める関数に基づいて、前記複数の測定箇所において測定された検出信号値と、当該測定箇所について前記関数により計算された値との差に基づく目的関数が最小となるパラメータを求めることによりタッチ座標を求めるステップと、を含むことを特徴とするタッチ位置検出方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、指が検出領域の端を触れた場合などに本構成を有しない場合より精度良くタッチ位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネル付デバイスのタッチ位置検出に関わる主な機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２】タッチ検出部、座標計算部および通信部の処理フローの一例を示す図である。
【図３】一部の測定箇所の検出信号値の一例を示す図である。
【図４】一部の測定箇所の検出信号値の他の一例を示す図である。
【図５】測定箇所の座標と理論的な検出信号を示す関数ｆの関係の一例を示す図である。
【図６】タッチ座標と目的関数との関係の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかるタッチパネル付デバイスのタッチ位置検出に関わる主な機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。実施形態は出現する構成要素のうち同一機能を有するものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネル付デバイスのタッチ位置検出に関わる主な機能構成の一例を示すブロック図である。タッチパネル付デバイスは、例えばスマートフォンやタブレットデバイス、タッチパネル付パーソナルコンピュータである。このタッチパネル付デバイスは、タッチセンサ付き表示パネルＤＰと、ホスト基板ＨＳとを含む。タッチセンサ付き表示パネルＤＰは例えば液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルのインセルタッチパネルであり、その表示領域に対応してタッチセンサの感知領域が設けられている。
【００２０】
タッチセンサ付き表示パネルＤＰには、複数のＸ電極ＬＸと、表示用駆動電極と共通である複数のＹ電極ＬＹと、集積回路パッケージＩＣと、メモリＦＭが設けられている。Ｘ電極ＬＸは横方向に並び、かつそれぞれ縦方向に延びており、左からＬＸ１，ＬＸ２，・・・，ＬＸｎとする。Ｙ電極ＬＹは縦方向に並び、かつそれぞれ横方向に延びており、上からＬＹ１，ＬＹ２，・・・，ＬＹｍとする。例えば、Ｘ電極ＬＸの本数ｎやＹ電極ＬＹの本数ｍは、それぞれ１０〜３０程度である。
【００２１】
集積回路パッケージＩＣには、タッチ検出部ＭＵと、座標計算部ＣＵと、送信部ＴＵと、パネル記憶部ＦＭとが実装されている。タッチ検出部ＭＵは、表示制御回路の一部とタッチ検出回路を含み、表示用駆動電極と共通であるＹ電極ＬＹおよびＸ電極ＬＸに接続されており、Ｘ電極ＬＸとＹ電極ＬＹの交点にあるマトリクス状の測定箇所ＭＰのそれぞれの相互キャパシタンスの変化に応じた検出信号を取得する。座標計算部ＣＵはＩＣが内蔵するプロセッサにより実現され、各測定箇所ＭＰにおける検出信号から、指などがタッチした位置を示す座標（タッチ座標）を算出する。その計算方法については後述する。送信部ＴＵは、算出されたタッチ座標などの情報をホスト基板ＨＳに向けて送信する。パネル記憶部ＦＭは不揮発性メモリやＤＲＡＭにより構成され、プロセッサの演算結果やプログラムなどを格納する。
【００２２】
ホスト基板ＨＳは一種のコンピュータであり、ホスト処理部ＰＲ、受信部ＲＵを含む。受信部ＲＵはタッチセンサ付き表示パネルＤＰの送信部ＴＵと接続されており、送信部ＴＵから送信されたタッチ座標などの情報を受信する。ホスト処理部ＰＲはプロセッサおよびメモリに相当し、受信したタッチ座標などの情報とパネルに表示している画像からユーザの操作を解釈し、その操作に応じてパネルに表示する画像やデバイス外部との通信など、デバイス全体に指令を発する。
これらにより、ホスト基板ＨＳを有するタッチパネル付デバイスは、ユーザに映像や情報などを提供したり、ユーザが各種コンテンツを作成することを支援することができる。
【００２３】
以下では測定箇所ＭＰのそれぞれのタッチ検出信号を取得し、タッチ座標を算出する処理について説明する。図２はタッチ検出部ＭＵ、座標計算部ＣＵおよび送信部ＴＵの処理フローの一例を示す図である。図２に示す処理は、タッチ座標を１回求める処理であり、この処理は時間の経過に伴い何度も繰返し行われる。
【００２４】
はじめに、タッチ検出部ＭＵは、Ｘ電極ＬＸとＹ電極ＬＹとが交差する箇所である複数の測定箇所ＭＰのそれぞれからタッチ検出信号を取得する（ステップＳ１０１）。より具体的には、タッチ検出部ＭＵは、Ｙ電極ＬＹに順にパルス信号を印加し、そのパルス信号を印加した際の各Ｘ電極ＬＸからタッチ検出部の検出回路に流れる電流の積分値を測定することで、各測定箇所ＭＰの相互キャパシタンスの変化に応じたタッチ検出信号を取得する。なお、相互キャパシタンスの変化量は指のサイズが大きいほど大きくなる傾向がある。そして、タッチ検出部ＭＵは、その検出信号の強さをデジタル値に変換する。この値が座標計算の元となる検出信号値である。
【００２５】
次に、座標計算部ＣＵは、ユーザの指などがタッチした位置が、検出領域のうち隅に近い縁部領域か、中央に近い中央領域かを判定する（ステップＳ１０２）。中央領域は例えば２番目のＸ電極ＬＸ２の中央線とｎ−１番目のＸ電極ＬＸｎ−１の中央線と、２番目のＹ電極ＬＹ２の中央線とｍ−１番目のＹ電極ＬＹｍ−１の中央線とにより囲まれる領域である。中央領域は検出領域のうちその端から予め定められた距離以上離れた領域としてもよい。縁部領域は検出領域のうち中央領域を除く領域であり、例えばＸ電極ＬＸ２の中央線より端側の領域、Ｘ電極ＬＸｎ−１の中央線より端側の領域、Ｙ電極ＬＹ２の中央線より端側の領域、およびＹ電極ＬＹｍ−１の中央線より端側の領域を足した領域である。
【００２６】
ステップＳ１０２では、座標計算部ＣＵは、タッチした位置が検出領域に含まれるか縁部領域に含まれるかを判定するために、仮のタッチ座標を算出する。仮のタッチ座標は、各測定箇所ＭＰで取得された検出信号値の重心である。この重心は、各測定箇所ＭＰの検出信号値が、その測定箇所ＭＰの中心の座標における値であるとして求める。各測定箇所ＭＰに番号をつけ、ｉ番目の測定箇所ＭＰにおける検出信号値をＤｉ、ｉ番目の測定箇所ＭＰの座標を（ｘｉ，ｙｉ）とすると。仮のタッチ座標（Ｘｇ，Ｙｇ）は以下の式で求められる。
【００２７】
【数１】
2014153936.tif 000003
【００２８】
そして、座標計算部ＣＵはその仮のタッチ座標が、中央領域に含まれるか、縁部領域に含まれるかを判定する。
【００２９】
図３は、一部の測定箇所ＭＰの検出信号値の一例を示す図である。本図の場合にはピークが４番目のＸ電極ＬＸ４と５番目のＹ電極ＬＹ５の交差する位置の測定箇所ＭＰにあり、重心により計算される仮のタッチ座標はそのピークの測定箇所ＭＰと隣接する測定箇所ＭＰにより囲まれる領域の内にあると考えられるので、このタッチ座標は中央領域内にある。
【００３０】
図４は、一部の測定箇所ＭＰの検出信号値の他の一例を示す図である。図４の破線は、検出領域の端を示している。本図の場合にはピークがｎ番目のＸ電極ＬＸｎと５番目のＹ電極ＬＹ５の交差する位置の測定箇所ＭＰにあり、重心により計算される仮のタッチ座標は、Ｘ電極ＬＸ（ｎ−１）より外側の領域にあると考えられる。よってこのタッチ座標は縁部領域内にある。なおこの場合、仮のタッチ座標は実際のタッチ位置より内側になる。
【００３１】
仮のタッチ座標が検出領域のうち縁部領域である場合には（ステップＳ１０２のＹ）、ステップＳ１０３以降の関数あてはめの処理を用いてタッチ位置の推定値であるタッチ座標を計算する。一方、仮のタッチ座標が検出領域のうち中央領域である場合には（ステップＳ１０２のＮ）、仮のタッチ座標として計算された重心の座標をタッチ座標として決定する（ステップＳ１０６）。
【００３２】
ステップＳ１０３では、座標計算部ＣＵは、送信部ＴＵに関数のあてはめの処理を行ってタッチ座標を計算することを示すフラグを受信部ＲＵに向けて送信させる。そして、座標計算部ＣＵはパネル記憶部ＦＭからタッチパネルＴＰの特性パラメータを取得する（ステップＳ１０４）。特性パラメータについては後述する。
【００３３】
次に、座標計算部ＣＵは、関数の当てはめを用いてタッチ座標（Ｘｔ，Ｙｔ）を計算する。より具体的には、座標計算部ＣＵは、理論的な検出信号値を示す関数ｆと、各測定箇所ＭＰにおける実際の検出信号値と、の誤差の２乗和を示す目的関数ｇ（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｓ）が最小となる最適解（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｓ）を求め、その結果をタッチ座標（Ｘｔ，Ｙｔ）とする。（ステップＳ１０５）。そして、送信部ＴＵは算出または決定されたタッチ座標をホスト基板ＨＳの受信部ＲＵに向けて送信する（ステップＳ１０７）。
【００３４】
以下ではステップＳ１０５におけるタッチ座標を求める処理についてさらに詳細に説明する。関数ｆは、検出領域内の或る測定箇所ＭＰの中心座標（ｘ，ｙ）における相互キャパシタンス変化に応じた検出信号を、タッチ座標（Ｘｔ，Ｙｔ）や仮想的なピークの高さＳをパラメータとして求める関数である。関数ｆは、以下の式で表される。
【００３５】
【数２】
2014153936.tif 000004
【００３６】
関数α、関数βは、タッチセンサ付き表示パネルＤＰの仕様に応じて決まる関数である。これらの関数の例を以下に示す。
【００３７】
【数３】
2014153936.tif 000005
【００３８】
ここで、Ａ０，Ａ１，Ｂ０，Ｂ１はタッチセンサ付き表示パネルＤＰの仕様および個体ばらつきにより定まる特性パラメータである。試作品の測定により仕様毎に、あるいは製造時の測定により個別に、特性パラメータが決定されあらかじめパネル記憶部ＦＭに格納されるものである。なお、特性パラメータは電源オンの際に不揮発性メモリからＤＲＡＭにコピーされてもよく、ステップＳ１０４では特性パラメータはＤＲＡＭから取得されてもよい。
【００３９】
図５は、理論的な検出信号の値を示す関数ｆにおける測定箇所ＭＰの中心座標（ｘ，ｙ）と検出信号の値の関係の一例を示す図である。関数ｆは、タッチ座標（Ｘｔ，Ｙｔ）でピークとなり、そのピークの値がＳとなる釣鐘型を示す。また関数α、関数βは、そのグラフの山の裾野の拡がりの程度を示している。
【００４０】
この関数ｆを用いると、各測定箇所ＭＰで測定された検出信号と、その測定箇所ＭＰについて関数ｆにより計算される値との誤差の２乗和である目的関数ｇは、以下のように表される。
【００４１】
【数４】
2014153936.tif 000006
【００４２】
前述と同じく、Ｄｉはｉ番目の測定箇所ＭＰにおける実際の検出信号値であり、（ｘｉ，ｙｉ）はｉ番目の測定箇所ＭＰの座標である。関数ｆにおいてＸｔ，Ｙｔ，Ｓの値が現時点で決定されていないパラメータであるため、目的関数ｇはＸｔ，Ｙｔ，Ｓの関数とみなすことができる。目的関数ｇは、各測定箇所ＭＰにおける測定値と理論値の差の２乗和として表される。なお、目的関数ｇは必ずしも上述のものには限られない。例えば測定箇所ＭＰの位置に応じて重み付けをしてもよい。
【００４３】
図６は、目的関数ｇ（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｓ）におけるタッチ座標（Ｘｔ，Ｙｔ）に対する目的関数ｇとの関係の一例を示す図である。本図は、イメージを掴みやすくするため、Ｓが一定であるとした場合のものを示している。例えばＳの影響を無視して考えると、図６において目的関数ｇ（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｓ）の値が最小となる（Ｘｔ，Ｙｔ）が算出されるべきタッチ座標である。
【００４４】
座標計算部ＣＵは、目的関数ｇの値を最小にする（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｓ）の値を反復的な数値的解法により求める。より具体的には例えば最小２乗線形テイラー微分補正法や最適化計算の手法によりこれらの値を求めることができる。
【００４５】
以下では最小２乗線形テイラー微分補正法の計算手法について説明する。この手法は、誤差の２乗和である目的関数ｇを最小にする（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｓ）が以下の数式に示す条件を満たすことを利用し、Ｘｔ，Ｙｔ，Ｓを数値的に求める方法である。
【００４６】
【数５】
2014153936.tif 000007
【００４７】
目的関数ｇが最小となる点の近傍に求める最適解（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｓ）の推定値（Ｘｔ０，Ｙｔ０，Ｓ０）を考える。関数ｆを推定値（Ｘｔ０，Ｙｔ０，Ｓ０）の近傍で１次の項までテイラー展開し、数５の式の条件と併せて考えると、以下の連立方程式が導かれる。
【００４８】
【数６】
2014153936.tif 000008
【００４９】
この式はδｃに関する連立１次方程式である。従ってガウスの消去法などによりδｃが求められる。求めたδｃを用いて推定値ｃ0をｃ0+δｃに置き換え、繰り返し計算することで、最適解（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｓ）が得られ、この（Ｘｔ，Ｙｔ）が算出されたタッチ座標となる。ここで、初回の計算で必要となる推定値ｃ0の初期値には、ステップＳ１０２で求めた仮のタッチ座標を使用するのが良い。他の方法として、前回のステップＳ１０１からＳ１０７の処理において算出されたタッチ座標を用いてもよい。前回の処理から今回の処理の間におけるタッチ座標の変化が小さい場合は、反復処理の回数を削減できることが期待できるからである。
【００５０】
この繰返し計算の収束条件は、‖δｃ‖が一定の値より小さくなることとすればよい。但し、タッチ座標の計算では処理速度が重要であるため、実用的には上述の計算を繰り返す回数の上限値を決めておくことが必要となる。よって、繰返し計算の回数は、その上限値以下となる。
【００５１】
このようにして関数のあてはめを用いてタッチ座標を求めることで、検出領域の端に近い部分がタッチされた場合でも精度良くタッチ位置を検出することができる。関数の当てはめを用いる場合には、例えばピークの右側に相当する測定箇所ＭＰが存在しなくても、ピークの左側に相当する測定箇所ＭＰの値、また上下に相当する測定箇所ＭＰの値を用いてタッチ座標を算出することが可能となるからである。
【００５２】
また、タッチ位置が端に近い場合のみに関数の当てはめによるタッチ座標の計算を行うことで、タッチセンサ付き表示パネルＤＰの処理負荷を減少させることも可能となる。またステップＳ１０３で関数の当てはめによりタッチ座標を算出するか否かをホスト基板ＨＳ側に送信しているが、このことをコンピュータで認識できるようにすることで、例えば、座標計算部ＣＵの計算能力の限界のために、関数の当てはめをする場合としない場合でタッチ座標を取得する時間間隔が変化するような場合でも、プログラム側で柔軟に対応させることが可能になる。
【００５３】
なお、ステップＳ１０２では関数当てはめを行うか否かを仮のタッチ位置が縁部領域か否かで判定しているが、それだけでなく、タッチのサイズ、即ち反応がある測定箇所ＭＰの数、またはマルチタッチであるかに基づいて判定してもよい。例えば手のひらでタッチしているような大きいサイズの場合は関数ｆの適用範囲外となり当てはめは難しいので重心計算や他のアルゴリズムで扱う必要があり、またマルチタッチの場合は精度を要求していない可能性が高いので、従来のアルゴリズムで問題ないと思われるからである。
【００５４】
［第２の実施形態］
図７は、本発明の第２の実施形態にかかるタッチパネル付デバイスのタッチ位置検出に関わる主な機能構成の一例を示すブロック図である。第２の実施形態では、主に座標計算部ＣＵがホスト基板ＨＳ側にある点が異なる。以下では第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５５】
タッチセンサ付き表示パネルには、複数のＸ電極ＬＸと、複数のＹ電極ＬＹと、集積回路パッケージＩＣとが設けられている。タッチ検出部ＭＵと送信部ＴＵとパネル記憶部ＦＭは集積回路パッケージＩＣに含まれる。但し、パネル記憶部ＦＭは集積回路パッケージＩＣと別のパッケージとすることも可能である。タッチ検出部ＭＵは、Ｘ電極ＬＸおよびＹ電極ＬＹに接続されており、Ｘ電極ＬＸとＹ電極ＬＹの交点にあるマトリクス状の測定箇所ＭＰのそれぞれの相互キャパシタンスの変化に応じた検出信号を取得する。パネル記憶部ＦＭは不揮発性メモリであり、タッチ座標を計算する際に用いる特性パラメータが格納されている。
【００５６】
送信部ＴＵは、算出された各測定箇所ＭＰの測定値やパネル記憶部ＦＭに格納された特性パラメータをホスト基板ＨＳに向けて送信する。第２の実施形態では、データ送信の効率化のため、特性パラメータの送信はタッチパネル付きデバイスの起動時に行うのが良い。
【００５７】
ホスト基板ＨＳは、ホスト処理部ＰＲ、ホスト記憶部ＭＭ、受信部ＲＵ、座標計算部ＣＵを含む。座標計算部ＣＵはホスト処理部ＰＲと同じプロセッサの処理により実現される。受信部ＲＵは、起動時には送信部ＴＵから送信された特性パラメータを受信しホスト記憶部ＭＭに渡し、通常の動作時には送信部ＴＵから送信されたタッチ検出信号の検出信号値を受信し座標計算部ＣＵに渡す。座標計算部ＣＵは、ホスト記憶部ＭＭから読み出した特性パラメータや受信されたタッチ検出信号の測定値に基づいてタッチ座標を算出する。タッチ座標を算出する方法は、第１の実施形態と同じであるので詳細の説明は省略する。
【００５８】
第２の実施形態では、座標計算部ＣＵがホスト基板ＨＳの側にある。一般的にホスト基板ＨＳのメインとなるプロセッサの演算能力はタッチセンサ付き表示パネルＤＰに実装されるプロセッサより処理能力が高いので、タッチ座標の取得にかかる時間の短縮化を図ることが可能となる。
【００５９】
また、特性パラメータをタッチセンサ付き表示パネルＤＰ側のパネル記憶部ＦＭに格納し、ホスト基板ＨＳ側に送信するようにすることで、タッチセンサ付き表示パネルＤＰの製造誤差等により生じる特性の違いを許容できる。即ち、タッチパネル付デバイスの特性を厳しく管理するような過剰品質による製造や検査の負荷を必要とせず、個々のデバイスの違いに対応することが可能になる。
【符号の説明】
【００６０】
ＣＵ  座標計算部、ＤＰ  タッチセンサ付き表示パネル、ＦＭ  パネル記憶部、ＨＳ  ホスト基板、ＩＣ  集積回路パッケージ、ＭＭ  ホスト記憶部、ＭＰ  測定箇所、ＭＵ  タッチ検出部、ＰＲ  プロセッサ、ＲＵ  受信部、ＴＵ  送信部、ＬＸ  Ｘ電極、ＬＹ  Ｙ電極。
【図１】
2014153936.tif 000009
【図２】
2014153936.tif 000010
【図３】
2014153936.tif 000011
【図４】
2014153936.tif 000012
【図５】
2014153936.tif 000013
【図６】
2014153936.tif 000014
【図７】
2014153936.tif 000015