(57)【要約】  タッチパネル装置は、第１と第２の電極とを有するタッチパネルと、交流信号を第１の電極に入力する交流信号源と、交流信号源と第１の電極との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、検出対象物がタッチパネルにタッチした際の第１の電極と第２の電極の間の静電容量の変化を少なくとも第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路とを備える。このタッチパネル装置は、簡単な構成により検出感度を高めることができる。
2013069290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極の間の静電容量の変化を前記複数の第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記インダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極のぞれぞれと前記検出回路との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
前記交流信号源と前記第１の電極切替スイッチとの間で前記インダクタンス素子と電気的に直列接続された可変容量コンデンサと、
を備えたタッチパネル装置。
【請求項２】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極の間の静電容量の変化を前記複数の第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記インダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極のそれぞれと前記検出回路との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
前記交流信号源と前記インダクタンス素子との間の接続点と前記インダクタンス素子と前記第１の電極切替スイッチとの間の接続点とのうちの一方の接続点とグランドとの間に電気的に直列接続された可変容量コンデンサと、
を備えたタッチパネル装置。
【請求項３】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極と前記交流信号源との間に電気的にそれぞれ直列接続された複数のインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極の間の静電容量の変化を前記複数の第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極と前記複数のインダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極と前記検出回路との接続状態を開放状態と短絡
状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記第１の電極切替スイッチとの間に前記複数のインダクタンス素子と電気的にそれぞれ直列接続された複数のコンデンサと、
を備えたタッチパネル装置。
【請求項４】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極と前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極の間の静電容量の変化を前記複数の第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極のぞれぞれと前記インダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極のぞれぞれと前記検出回路との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記第１の電極切替スイッチとの間の複数の接続点とグランドとの間に電気的にそれぞれ直列接続された複数のコンデンサと、
を備えたタッチパネル装置。
【請求項５】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極のそれぞれとグランドとの間の静電容量の変化または前記複数の第２の電極のそれぞれとグランドとの間の静電容量の変化を、前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極とから出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記インダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極と前記交流信号源との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
前記交流信号源と前記第１の電極切替スイッチとの間で前記インダクタンス素子と電気的に直列接続された可変容量コンデンサと、
を備えたタッチパネル装置。
【請求項６】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極のそれぞれとグランドとの間の静電容量の変化または前記複数の第２の電極のそれぞれとグランドとの間の静電容量の変化を、前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極とから出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記インダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極のぞれぞれと前記交流信号源との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
前記交流信号源と前記インダクタンス素子との間の接続点と前記インダクタンス素子と前記第１の電極切替スイッチとの間の接続点とのうちの一方の接続点とグランドとの間に電気的に直列接続された可変容量コンデンサと、
を備えたタッチパネル装置。
【請求項７】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
所定の周波数の交流信号を前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルタッチした際の前記複数の第１の電極のそれぞれとグランドとの間の静電容量の変化または前記複数の第２の電極のそれぞれとグランドとの間の静電容量の変化を、前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極とから出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極のぞれぞれと前記インダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極と前記交流信号源との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
前記複数の第１の電極のぞれぞれと前記第１の電極切替スイッチとの間にそれぞれ電気的に直列接続された複数のコンデンサと、
を備えたタッチパネル装置。
【請求項８】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極のそれぞれとグランドとの間の静電容量の変化または前記複数の第２の電極とグランドとの間の静電容量の変化を、前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極とから出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記インダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極のそれぞれと前記交流信号源との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記第１の電極切替スイッチとの間の複数の接続点でグランドとの間にそれぞれ電気的に直列接続された複数のコンデンサと、
を備えたタッチパネル装置。
【請求項９】
第１の電極と第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記第１の電極に入力する交流信号源と、
前記交流信号源と前記第１の電極との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記第１の電極と前記第２の電極の間の静電容量の変化を前記第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
を備え、
前記検出対象物が前記タッチパネルの検出可能範囲に存在しない場合の前記第１の電極および前記第２の電極の中の１つの電極の共振周波数は周波数ｆ０であり、
前記共振周波数ｆ０と前記交流信号の周波数ｆｂは以下の関係を満たす、タッチパネル装置。
【数１０】
2013069290.tif 000012
【請求項１０】
第１の電極と第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記第１の電極に入力する交流信号源と、
前記交流信号源と前記第１の電極との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記第１の電極と前記第２の電極の間の静電容量の変化を前記第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
を備え、
前記検出対象物が前記タッチパネルの検出可能範囲に存在しない場合の前記第１の電極および前記第２の電極の中の１つの電極の共振周波数は周波数ｆ０であり、
前記検出対象物が前記タッチパネルの表面をタッチした場合の前記第１の電極および前記第２の電極の中の前記１つの電極の共振周波数は周波数ｆ１であり、
前記周波数ｆ０と前記周波数ｆ１と前記交流信号の周波数ｆｂは以下の関係を満たす、タッチパネル装置。
【数１１】
2013069290.tif 000013
【請求項１１】
第１の電極と第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記第１の電極および前記第２の電極に入力する交流信号源と、
前記交流信号源と前記第１の電極との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記第１の電極とグランドとの間の静電容量の変化または前記第２の電極とグランドとの間の静電容量の変化を前記第１の電極と前記第２の電極とから出力される信号の変化により検出する検出回路と、
を備え、
検出対象物が前記タッチパネルの検出可能範囲に存在しない場合の前記第１の電極および前記第２の電極の中の１つの電極の共振周波数は周波数ｆ０であり、
前記周波数ｆ０と前記交流信号の周波数ｆｂは以下の関係を満たす、タッチパネル装置。
【数１２】
2013069290.tif 000014
【請求項１２】
第１の電極と第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記第１の電極および前記第２の電極に入力する交流信号源と、
前記交流信号源と前記第１の電極との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記第１の電極とグランドとの間の静電容量の変化または前記第２の電極とグランドとの間の静電容量の変化を前記第１の電極と前記第２の電極とから出力される信号の変化により検出する検出回路と、
を備え、
前記検出対象物が前記タッチパネルの検出可能範囲に存在しない場合の前記第１の電極および前記第２の電極の中の１つの電極の共振周波数は周波数ｆ０であり、
前記検出対象物が前記タッチパネルをタッチした場合の前記第１の電極および前記第２の電極の中の前記１つの電極の共振周波数は周波数ｆ１であり、
前記周波数ｆ０と前記周波数ｆ１と前記交流信号の周波数ｆｂは以下の関係を満たす、タッチパネル装置。
【数１３】
2013069290.tif 000015
【請求項１３】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極の間の静電容量の変化を前記複数の第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
を備え、
前記複数の第１の電極のうち少なくとも２つの電極に入力する交流信号の周波数は互いに異なる、タッチパネル装置。
【請求項１４】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極と前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極のそれぞれとグランドとの間の静電容量の変化または前記複数の第２の電極のそれぞれとグランドとの間の静電容量の変化を、前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極とから出力される信号の変化により検出する検出回路と、
を備え、
前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極のうち少なくとも２つの電極に入力する交流信号の周波数は互いに異なる、タッチパネル装置。
【請求項１５】
前記交流信号源は前記複数の第１の電極のうちの１つの電極に入力する交流信号の周波数を時間的に切り替える、請求項１３または請求項１４に記載のタッチパネル装置。
【請求項１６】
前記タッチパネルの周囲環境を検出する環境センサを更に備え、
前記交流信号源は前記検出された周囲環境に基づいて前記複数の第１の電極のうちの前記１つの電極に入力する前記交流信号の前記周波数を決定する、請求項１５に記載のタッチパネル装置。
【請求項１７】
前記交流信号源は前記複数の第１の電極のうちの少なくとも１つの第１の電極の共振周波数を検出し、前記検出された共振周波数を基に前記交流信号の前記周波数を決定する、請求項１３または請求項１４に記載のタッチパネル装置。
【請求項１８】
前記少なくとも２つの電極に入力する前記交流信号の前記周波数は、それぞれ、前記少なくとも２つの電極の共振周波数に基づいて決定される、請求項１３または請求項１４に記載のタッチパネル装置。
【請求項１９】
前記交流信号は正弦波である、請求項１３または請求項１４に記載のタッチパネル装置。
【請求項２０】
前記交流信号は矩形波である、請求項１３または請求項１４に記載のタッチパネル装置。
【請求項２１】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極の間の静電容量の変化を前記複数の第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記インダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極のそれぞれと前記検出回路との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
を備え、
前記交流信号の周波数は前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチの接続状態に基づいて決定され、
前記交流信号源は前記複数の第１の電極のうちの１つの電極に入力する交流信号の周波数を時間的に切り替える、タッチパネル装置。
【請求項２２】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
所定の周波数の交流信号を前記複数の第１の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極のそれぞれと前記複数の第２の電極のそれぞれとの間の静電容量の変化を前記複数の第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記インダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極のそれぞれと前記検出回路との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
を備え、
前記第１の電極切替スイッチが前記複数の第１の電極のうちの或る第１の電極と前記インダクタンス素子とを接続し、かつ前記第２の電極切替スイッチが前記複数の第２の電極のうちの或る第２の電極と前記検出回路とを接続したときに前記交流信号源から前記検出回路までの伝送ロスが最大となり、
前記所定の周波数は、前記第１の電極切替スイッチが前記複数の第１の電極のうちの或る第１の電極と前記インダクタンス素子とを接続し、かつ前記第２の電極切替スイッチが前記複数の第２の電極のうちの或る第２の電極と前記検出回路とを接続したときの前記或る第１の電極の共振周波数に基づいて決定される、タッチパネル装置。
【請求項２３】
前記所定の周波数は前記共振周波数と同一である、請求項２２に記載のタッチパネル装置。
【請求項２４】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
所定の周波数の交流信号を前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極とに入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極とグランドとの間の静電容量の変化または前記複数の第２の電極とグランドとの間の静電容量の変化を前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極とから出力される信号の変化により検出する検出回路と、
を備え、
前記交流信号源が、前記複数の第１の電極のうちの或る第１の電極と前記複数の第２の電極のうちの或る第２の電極とに前記交流信号を入力したときに前記交流信号源から前記検出回路までの伝送ロスが最大となり、
前記所定の周波数は、前記或る第１の電極の共振周波数に基づいて決定される、タッチパネル装置。
【請求項２５】
前記交流信号の周波数は前記共振周波数と同一である、請求項２４に記載のタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量方式のタッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末、パーソナルコンピュータ、銀行のＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）端末などでディスプレイに表示された画像を指でタッチして必要な情報を入力するタッチパネル装置が普及している。タッチパネル装置は、表面にタッチされた指等の検出対象物の位置を精度よく高感度で検出する必要がある。【０００３】
タッチパネルの検出方式としては、抵抗薄膜方式、静電容量方式などが知られている。静電容量方式のタッチパネル装置は、抵抗薄膜方式と比較して、その寿命、応答性および検出精度の点で優れており、広く使用されている。静電容量方式のタッチパネル装置は検出対象物がタッチパネル装置の表面に接触したときの静電容量の変化を監視し、タッチ位置を検出する。【０００４】
特許文献１はタッチパネルの複数の検出電極を電気的に結合し、検出する静電容量の変化量を大きくして検出感度を高くしたタッチパネル装置を開示している。【０００５】
しかし、複数の検出電極を電気的に結合すると位置検出精度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１５３０２５号公報
【発明の概要】
【０００７】
タッチパネル装置は、第１と第２の電極とを有するタッチパネルと、交流信号を第１の電極に入力する交流信号源と、交流信号源と第１の電極との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、検出対象物がタッチパネルにタッチした際の第１の電極と第２の電極の間の静電容量の変化を少なくとも第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路とを備える。
【０００８】
このタッチパネル装置は、簡単な構成により検出感度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は実施の形態１におけるタッチパネル装置のタッチパネルの断面模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは相互容量型のタッチパネル装置の動作原理を説明する断面模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは図２Ａに示すタッチパネル装置の等価回路図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは図２Ａに示すタッチパネル装置の等価回路図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは図２Ａに示すタッチパネル装置の電極の電圧の波形を示す図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは図２Ａに示すタッチパネル装置の電極の電圧の波形を示す図である。
【図３】図３は実施の形態１におけるタッチパネル装置の構成図である。
【図４】図４は実施の形態１におけるタッチパネル装置の切替制御信号を示すタイミングチャートである。
【図５Ａ】図５Ａは実施の形態１におけるタッチパネル装置の構成図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは図５Ａに示すタッチパネル装置の等価回路図である。
【図６Ａ】図６Ａは比較例のタッチパネル装置の断面模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは実施の形態１におけるタッチパネル装置の断面模式図である。
【図７Ａ】図７Ａは実施の形態１における他のタッチパネル装置の構成図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは実施の形態１における更に他のタッチパネル装置の構成図である。
【図８】図８は実施の形態１における更に他のタッチパネル装置の構成図である。
【図９】図９は実施の形態２におけるタッチパネル装置の構成図である。
【図１０】図１０は実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例１の構成図である。
【図１１】図１１は実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例２の構成図である。
【図１２】図１２は実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例３の構成図である。
【図１３】図１３は実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例４の構成図である。
【図１４】図１４は実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例５の構成図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例６の構成図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例７の構成図である。
【図１６】図１６は実施の形態３におけるタッチパネル装置の構成図である。
【図１７】図１７は図１６に示すタッチパネル装置の構成図である。
【図１８】図１８は実施の形態３における他のタッチパネル装置の構成図である。
【図１９】図１９は図１８に示すタッチパネル装置の構成図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは実施の形態４におけるタッチパネル装置の断面模式図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは実施の形態４におけるタッチパネル装置の信号の波形を示す図である。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは実施の形態４における他のタッチパネル装置の断面模式図である。
【図２１】図２１は実施の形態５におけるタッチパネル装置の構成図である。
【図２２】図２２は実施の形態６におけるタッチパネル装置の断面模式図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは自己容量型のタッチパネル装置の動作原理を説明する断面模式図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは図２Ａに示すタッチパネル装置の等価回路図である。
【図２３Ｃ】図２３Ｃは図２Ａに示すタッチパネル装置の電極の電圧の波形を示す図である。
【図２３Ｄ】図２３Ｄは図２Ａに示すタッチパネル装置の電極の電圧の波形を示す図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは実施の形態６におけるタッチパネル装置の構成図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは実施の形態６における他のタッチパネル装置の構成図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは実施の形態７におけるタッチパネル装置の断面模式図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは実施の形態７における他のタッチパネル装置の断面模式図である。
【図２６】図２６は実施の形態８におけるタッチパネル装置のタッチパネルの構成図である。
【図２７】図２７は実施の形態８における他のタッチパネル装置のタッチパネルの構成図である。
【図２８】図２８は実施の形態９におけるタッチパネル装置の構成図である。
【図２９Ａ】図２９Ａは実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置の電極を伝搬する信号の周波数特性を示す図である。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは比較例のタッチパネル装置の電極を伝搬する信号の周波数特性を示す図である。
【図３０Ａ】図３０Ａは実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置の電極を伝搬する信号の周波数特性を示す図である。
【図３０Ｂ】図３０Ｂは比較例のタッチパネル装置の電極を伝搬する信号の周波数特性を示す図である。
【図３１】図３１は実施の形態１０におけるタッチパネル装置の構成図である。
【図３２】図３２は実施の形態１０における他のタッチパネル装置の構成図である。
【図３３】図３３は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置の構成図である。
【図３４】図３４は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置の構成図である。
【図３５】図３５は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置の構成図である。
【図３６】図３６は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置の構成図である。
【図３７】図３７は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置の構成図である。
【図３８】図３８は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
静電容量方式のタッチパネル装置は誘電体などの絶縁層を挟んで格子状に対向した透明電極の容量変化を検出するものである。静電容量方式のタッチパネル装置には、その電極自身の静電容量（電極とグランド間の静電容量）変化を検出する自己容量型と、対向する電極間の容量変化を検出する相互容量型の２種類がある。以下に記載する実施の形態におけるタッチパネル装置は、自己容量型および相互容量型の両方の方式のタッチパネル装置に適用可能である。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１におけるタッチパネル装置１に搭載されるタッチパネル１００の断面模式図である。タッチパネル装置１は相互容量型のタッチパネル装置である。タッチパネル１００は、画像表示素子である液晶表示素子（以下、ＬＣＤという）１０７と電極層１０８とガラス層１０５とシールド層１０６と保護層１０１とを備える。電極層１０８とガラス層１０５とシールド層１０６と保護層１０１は透明である。ＬＣＤ１０７と電極層１０８とがガラス層１０５とシールド層１０６を介して対向配置されている。操作者の指等の検出対象物がタッチする電極層１０８の上側（表面側）は保護層１０１により覆われて保護されている。電極層１０８は、駆動電極１０４と、絶縁層であるガラス層１０３と、ガラス層１０３を挟んで駆動電極１０４に対向する検出電極１０２とを備える。駆動電極１０４および検出電極１０２はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極を互いに直交する方向に格子状に配列して形成されている。駆動電極１０４には、交流信号が入力され、検出電極１０２から出力される。この交流信号を検出することにより駆動電極１０４と検出電極１０２間の静電容量の変化を検出する。静電容量に変化があると、指等の検出対象物がタッチパネル１００にタッチしたことが分かる。透明なシールド層１０６はグランドに接続されており、ＬＣＤ１０７を駆動する際に発生するノイズが駆動電極１０４および検出電極１０２に飛び込み、タッチパネル１００が誤動作することを防止している。また、ＬＣＤ１０７を搭載したＬＣＤ基板もグランドに接続されている。以下、シールド層１０６およびＬＣＤ基板を総称してパネルグランドと称する。なお、シールド層１０６については、実施の形態におけるタッチパネル装置に不可欠な構成ではない。
【００１２】
図２Ａは相互容量型のタッチパネル装置１の動作原理を説明するための断面模式図であり、電極層１０８の拡大図である。図２Ｂはタッチパネル１００に操作者の指等の検出対象物Ｆがタッチしていない状態のタッチパネル装置１の等価回路図である。図２Ｃはタッチパネル１００に検出対象物Ｆがタッチした状態のタッチパネル装置１の等価回路図である。図２Ｄは駆動電極１０４に印加される交流信号である駆動電圧Ｖｓの波形を示す。図２Ｅは検出電極１０２から検出される交流信号である検出電圧Ｖｄの波形を示す。なお、図２Ｂと図２Ｃに示す等価回路図では、相互容量型のタッチパネル装置１の動作原理の理解が容易となるように、検出電極１０２とグランドとの間の浮遊容量や駆動電極１０４とグランドの間の浮遊容量等は考慮していない。図２Ａに示すように、駆動電極１０４と検出電極１０２とが絶縁層１０３を介して交差している交差部では駆動電極１０４と検出電極１０２との間に結合容量Ｃｅが存在している。駆動電極１０４に交流信号の駆動電圧Ｖｓが印加されると、交流信号電流ｉ１が結合容量Ｃｅを介して検出電極１０２に流れ、抵抗Ｒにより検出電圧Ｖｄに変換される。
【００１３】
検出対象物Ｆがタッチパネル１００にタッチしていない状態では、図２Ｂに示すように、交流信号電流ｉ１はすべて抵抗Ｒに流れ、抵抗Ｒには検出電圧Ｖｄ１が発生する。
【００１４】
一方、検出対象物Ｆがタッチパネル１００にタッチした状態では、検出対象物Ｆと検出電極１０２との間に結合容量Ｃｅと並列に静電容量Ｃｆが接続されることになる。このとき、結合容量Ｃｅに蓄積された電荷の一部が静電容量Ｃｆを介してグランドに逃げていく。従って、図２Ｃに示すように、交流信号電流ｉ１の一部（電流ｉ３）が静電容量Ｃｆに流れ、抵抗Ｒに流れる電流ｉ２は電流ｉ１より減少する。したがって、抵抗Ｒに発生する検出電圧Ｖｄ２は、検出対象物Ｆがタッチしていない場合の検出電圧Ｖｄ１よりも小さい値となる。そこで、検出電圧Ｖｄ１と検出電圧Ｖｄ２の間に所定の閾値電圧Ｖｔｈを設定し、後述する検出回路１１４で検出電圧Ｖｄと閾値電圧Ｖｔｈを比較する。もし検出電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい場合には、検出対象物Ｆがタッチしていないと判定し、逆に検出電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｈよりも小さい場合には、検出対象物Ｆがタッチしたと判定する。
【００１５】
図３は実施の形態１におけるタッチパネル装置１の構成図である。タッチパネル装置１は、タッチパネル１００と、交流信号源１１０と、駆動電極切替スイッチ１１２と、検出電極切替スイッチ１１３と、検出回路１１４と、制御回路１１５とを備える。交流信号源１１０と駆動電極切替スイッチ１１２との間には整合素子としてのインダクタンス素子１１１が直列に接続されている。
【００１６】
図３において、タッチパネル１００の長手方向をＸ軸、Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とする。タッチパネル１００は、Ｘ軸方向（第１の方向）に略等間隔に配列され、Ｙ軸方向（第２の方向）に延在した複数の駆動電極１０４（第１の電極）と、Ｙ軸方向に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向に延在した複数の検出電極１０２（第２の電極）から構成される。説明を簡単にするために本実施の形態では、駆動電極１０４は６本の駆動電極Ｘ１〜Ｘ６から構成され、検出電極１０２は６本の検出電極Ｙ１〜Ｙ６から構成されているものとする。駆動電極Ｘ１〜Ｘ６と検出電極Ｙ１〜Ｙ６とはお互いが直交するように格子状に配列されている。
【００１７】
交流信号源１１０は、例えば１．０ＭＨｚ〜１．５ＭＨｚ程度の周波数の交流信号を発生する。駆動電極切替スイッチ１１２（第１の電極切替スイッチ）は、駆動電極Ｘ１〜Ｘ６のそれぞれと電気的に接続されたスイッチＴＳＷ１〜ＴＳＷ６からなり、インダクタンス素子１１１と電気的に接続される駆動電極Ｘｍ（ｍは１≦ｍ≦６を満たす整数）を選択するとともに、選択されなかった他の駆動電極をグランドに接続する。すなわち、駆動電極切替スイッチ１１２は、一方の端子が駆動電極Ｘ１〜Ｘ６に電気的に接続され、他方の端子がインダクタンス素子１１１と電気的に接続されている。そして、駆動電極切替スイッチ１１２は、駆動電極Ｘ１〜Ｘ６とインダクタンス素子１１１との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える。開放状態となった駆動電極はグランドと接続される。
【００１８】
例えば、図３において、駆動電極Ｘ３が選択された場合には、選択されなかった駆動電極Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６はグランドに接続される。交流信号源１１０は、駆動電極切替スイッチ１１２で選択された駆動電極Ｘ３にインダクタンス素子１１１を介して交流信号を入力する。このように、駆動電極Ｘ３とインダクタンス素子１１１とが短絡状態に切り替えられた場合には、開放状態となった駆動電極Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６がグランドと接続されることになる。
【００１９】
検出電極切替スイッチ１１３（第２の電極切替スイッチ）は、検出電極Ｙ１〜Ｙ６のそれぞれと電気的に接続されているスイッチＲＳＷ１〜ＲＳＷ６からなり、検出回路１１４と電気的に接続する検出電極Ｙｎ（ｎは１≦ｎ≦６を満たす整数）を選択するとともに、選択されなかった他の検出電極をグランドに接続する。すなわち、検出電極切替スイッチ１１３の一方の端子が検出電極Ｙ１〜Ｙ６に電気的に接続され、他方の端子が検出回路１１４の入力側と電気的に接続されている。そして、検出電極Ｙ１〜Ｙ６と検出回路１１４との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える。開放状態となった検出電極がグランドと接続される。
【００２０】
例えば、図３において、検出電極Ｙ３が選択された場合には、選択されなかった検出電極Ｙ１、Ｙ２、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６はグランドに接続される。このように、検出電極Ｙ３と検出回路１１４とが短絡状態に切り替えられた場合には、開放状態となった検出電極Ｙ１、Ｙ２、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６がグランドに接続されることになる。
【００２１】
上記説明において、交流信号源１１０に対して開放状態となった駆動電極と、検出回路１１４に対して開放状態となった検出電極とをグランドに接続するのは、交流信号源１１０に対して短絡状態となった駆動電極と、検出回路１１４に対して短絡状態となった検出電極とに対するＬＣＤ１０７の駆動時に発生するノイズの影響を低減するためである。この構成により、図１のシールド層１０６を削除した構成であっても、ＬＣＤ１０７の駆動時に発生するノイズの影響を低減できる。なお、交流信号源１１０に対して開放状態となった駆動電極、および、検出回路１１４に対して開放状態となった検出電極を必ずしもグランドに接続する必要はない。開放状態となった電極をグランドに接続するか否かは、ＬＣＤ１０７が発生するノイズの量や、シールド層１０６が配置されているか否かに応じて、適宜、判断してもよい。
【００２２】
制御回路１１５は、駆動電極切替スイッチ１１２に切替制御信号ＳＥＬ１を出力し、各スイッチＴＳＷ１〜ＴＳＷ６の切り替えを制御する。同様に、制御回路１１５は、検出電極切替スイッチ１１３に切替制御信号ＳＥＬ２を出力して、各スイッチＲＳＷ１〜ＲＳＷ６の切り替えを制御する。
【００２３】
検出回路１１４は、検出電極切替スイッチ１１３により選択された（検出回路１１４と短絡状態となった）検出電極Ｙｎ（１≦ｎ≦６）から出力される交流信号から検出電圧Ｖｄを生成し、閾値電圧Ｖｔｈと比較することにより、検出対象物Ｆがタッチパネル１００にタッチしたか否かを検出する。
【００２４】
以下の説明において、駆動電極切替スイッチ、検出電極切替スイッチにより、交流信号源、インダクタンス素子、検出回路などとの間が短絡状態となる電極のことを「選択された電極または選択電極」と呼び、開放状態となる電極のことを「選択されなかった電極または非選択電極」と呼ぶことがある。
【００２５】
次に、タッチパネル１００上のタッチ位置を検出する原理を説明する。図４は、駆動電極切替スイッチ１１２の各スイッチＴＳＷ１〜ＴＳＷ６を制御する切替制御信号ＳＥＬ１、および検出電極切替スイッチ１１３の各スイッチＲＳＷ１〜ＲＳＷ６を制御する切替制御信号ＳＥＬ２の切り替えタイミングを示すタイミングチャートである。
【００２６】
図４において、スイッチＴＳＷ１〜ＴＳＷ６の切替制御信号ＳＥＬ１がハイレベル“Ｈ”の期間（Ｔｄ）では、駆動電極Ｘ１〜Ｘ６がインダクタンス素子１１１を介して交流信号源１１０に接続され、切替制御信号ＳＥＬ１がローレベル“Ｌ”の期間では駆動電極Ｘ１〜Ｘ６がグランドに接続される。同様に、スイッチＲＳＷ１〜ＲＳＷ６の切替制御信号ＳＥＬ２がハイレベル“Ｈ”の期間（Ｔｓ）では、検出電極Ｙ１〜Ｙ６が検出回路１１４に接続され、切替制御信号ＳＥＬ２がローレベル“Ｌ”の期間は、検出電極Ｙ１〜Ｙ６がグランドに接続される。
【００２７】
図４に示すように、駆動電極切替スイッチ１１２は交流信号源１１０に接続する駆動電極Ｘ１〜Ｘ６を一定の時間間隔Ｔｄで順次選択するようにスキャンする。ある特定の駆動電極Ｘｍ（１≦ｍ≦６）が交流信号源１１０と接続されている期間（交流信号が入力されている期間）に、検出電極切替スイッチ１１３は、すべての検出電極Ｙ１〜Ｙ６を一定の時間間隔Ｔｓで順次選択するようにスキャンし、選択された検出電極Ｙｎ（１≦ｎ≦６）から交流信号を検出回路１１４に出力する。駆動電極Ｘ６の選択が終了すると、最初の駆動電極Ｘ１に戻ってこのスキャンを繰り返す。駆動電極Ｘ１〜Ｘ６、検出電極Ｙ１〜Ｙ６はフレーム時間Ｔｆですべてのスキャンが終了し、次のフレームのスキャンに移る。このスキャン動作が制御回路１１５の制御により順次繰り返される。
【００２８】
このフレームのスキャンの速度は検出対象物Ｆの動きに比べて十分速い（フレーム時間Ｔｆは十分小さい）ので、検出対象物Ｆのタッチ位置を、駆動電極と検出電極の交差点の間隔精度で検出することができる。検出回路１１４は、制御回路１１５から入力される切替制御信号ＳＥＬ１、ＳＥＬ２と、検出電圧Ｖｄと閾値電圧Ｖｔｈとの比較結果とにより、検出対象物Ｆがタッチしたタッチパネル１００上の位置を検出する。
【００２９】
例えば、図３において、タッチパネル１００上の駆動電極Ｘ３と検出電極Ｙ３が交差する位置に検出対象物Ｆがタッチした場合、スイッチＴＳＷ３の切替制御信号ＳＥＬ１がハイレベル“Ｈ”で、スイッチＲＳＷ３の切替制御信号ＳＥＬ２がハイレベル“Ｈ”のタイミング（図４のタイミングＴｐ）で、検出回路１１４は閾値電圧Ｖｔｈよりも小さい検出電圧Ｖｄを検出することになる。
【００３０】
言い換えれば、駆動電極Ｘ３が交流信号源１１０に接続され、かつ、検出電極Ｙ３が検出回路１１４と接続されたタイミングで、検出回路１１４は検出対象物Ｆのタッチを検出することになる。
【００３１】
本実施の形態におけるタッチパネル装置１では、交流信号源１１０と駆動電極Ｘ１〜Ｘ６との間にインダクタンス素子１１１が接続されている。以下にインダクタンス素子１１１の効果を説明する。図５Ａは、図３に示すタッチパネル装置１の検出対象物Ｆがタッチしている領域の構成図である。図５Ｂは、交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送路の等価回路図である。
【００３２】
タッチパネル装置１において、駆動電極Ｘ３および検出電極Ｙ３がそれぞれ選択されると、交流信号源１１０、インダクタンス素子１１１、駆動電極Ｘ３の入力端Ｐ１、駆動電極Ｘ３と検出電極Ｙ３の交差点Ｐ３３、検出電極Ｙ３の出力端Ｐ３を経由して検出回路１１４に至る交流信号電流が流れる伝送路１１７が形成される。
【００３３】
駆動電極Ｘ３の入力端Ｐ１から駆動電極Ｘ３と検出電極Ｙ３の交差点Ｐ３３までには抵抗Ｒｄが存在し、交差点Ｐ３３から検出電極Ｙ３の出力端Ｐ３までには抵抗Ｒｓが存在している。
【００３４】
また、駆動電極Ｘ３に隣り合う駆動電極Ｘ２、Ｘ４はグランドに接続されている。そのため、駆動電極Ｘ３と駆動電極Ｘ２、Ｘ４間には、浮遊容量Ｃｓ１、Ｃｓ２がそれぞれ存在する。さらに、駆動電極Ｘ３とパネルグランドとの間にも浮遊容量Ｃｓ３が存在する。
【００３５】
同様に、検出電極Ｙ３に隣り合う検出電極Ｙ２、Ｙ４はグランドに接続されている。そのため、検出電極Ｙ３と検出電極Ｙ２、Ｙ４間には、浮遊容量Ｃｓ４およびＣｓ５が存在する。さらに、検出電極Ｙ３とパネルグランドとの間にも浮遊容量Ｃｓ６が存在する。
【００３６】
図５Ｂに示すように、伝送路１１７にはインダクタンス素子１１１のインダクタンスＬと、駆動電極Ｘ３の浮遊容量Ｃｓｄ（＝Ｃｓ１＋Ｃｓ２＋Ｃｓ３）、結合容量Ｃｅおよび検出電極Ｙ３の浮遊容量Ｃｓｓ（＝Ｃｓ４＋Ｃｓ５＋Ｃｓ６）で決まる静電容量によって直列共振回路が形成される。ここで、結合容量Ｃｅの値は、浮遊容量Ｃｓｄ、Ｃｓｓの値と比較して十分小さいため、この直列共振回路の共振周波数ｆｒｅｓは、（数１）で表される。
【００３７】
【数１】
2013069290.tif 000003
【００３８】
ここで、浮遊容量Ｃｓｄは駆動電極Ｘ３の幅、隣り合う駆動電極Ｘ２、Ｘ４やパネルグランド、シールド層１０６等までの距離などにより決まる。このように、インダクタンス素子１１１を駆動電極と交流信号源１１０との間に電気的に接続する事により、交流信号の周波数において駆動電極を共振させることが可能となり、駆動電極を流れる交流信号の振幅値を大きくできる。その結果、駆動電極近傍の電界強度・磁界強度を増強させることができ、タッチパネル１００の感度の向上が可能となる。
【００３９】
一般的な情報端末（例えば、スマートフォンやタブレットＰＣ等）に装着されているタッチパネルにおいて、駆動電極と交流信号源１１０との間にインダクタンス素子１１１を電気的に接続しない場合には、駆動電極の共振周波数は数１０ＭＨｚ以上の高い周波数となってしまう。一方、一般的な情報端末に装着されているタッチパネル装置の交流信号源１１０の出力する交流信号の周波数は、数１０ｋＨｚから５００ｋＨｚ程度が用いられている。このことからも、インダクタンス素子１１１が駆動電極と交流信号源１１０との間に電気的に接続されていなければ、一般的に、交流信号の周波数において、駆動電極を共振させることは困難である。実施の形態１におけるタッチパネル装置１では、インダクタンス素子１１１が駆動電極と交流信号源１１０との間に電気的に接続されているため、駆動電極の共振周波数を低減でき、その結果、交流信号の周波数において駆動電極を共振させることができ、タッチパネル１００の感度向上が可能となる。
【００４０】
なお、一般的な情報端末に装着されているタッチパネル装置の交流信号源１１０が出力する交流信号の周波数が数１０ｋＨｚから５００ｋＨｚ程度である理由としては、駆動電極および検出電極を交流信号が伝送する際、駆動電極および検出電極はローパスフィルタとして機能し、５００ｋＨｚ以上の高い周波数の交流信号を入力した場合には、交流信号が各電極を伝送中に大幅に減衰してしまうためである。そのため、一般的に交流信号の周波数としては、駆動電極および検出電極がローパスフィルタとして機能したときのカットオフ周波数以下の周波数を採用し、各電極を信号が伝送中の電力ロスの低減を図っている。実施の形態１では、更に、インダクタンス素子１１１のインダクタンスを大きくすることにより、駆動電極等の共振周波数を下げることが可能となるため、例えば、５００ｋＨｚ以下の周波数においても駆動電極等を共振させることが可能となる。これにより高感度なタッチパネル装置１を実現できる。
【００４１】
しかしながら、駆動電極等の共振周波数を駆動電極等のカットオフ周波数以下に下げるため、インダクタンス素子１１１のインダクタンスを大きくしていくと、インダクタンスの大きさに比例してインダクタンス素子１１１の抵抗損失も増えてしまう。インダクタンスを大きくしすぎた場合には、インダクタンス素子１１１での電力損失によりタッチパネル装置１の感度が下がってしまう恐れもある。このため、駆動電極等のカットオフ周波数ができるだけ高くなるように駆動電極等の構造等を設計してもよい。そして、インダクタンス素子１１１と駆動電極等による共振周波数の目標値を駆動電極等のカットオフ周波数付近（一般的な通信機器用のタッチパネル装置であれば、例えば、１．０ＭＨｚ〜１．５ＭＨｚ程度）に設定し、インダクタンス素子１１１のインダクタンスが大きくなりすぎないように配慮する構成としても良い。交流信号源１１０の出力する交流信号の周波数は、インダクタンス素子１１１と駆動電極等とによる共振周波数ｆｒｅｓ付近に設定される。
【００４２】
図５Ｂの等価回路に示すように、伝送路１１７のカットオフ周波数ｆｃは、駆動電極Ｘ３により構成されるローパスフィルタの時定数（Ｒｄ×Ｃｓｄ）および検出電極Ｙ３により構成されるローパスフィルタの時定数（Ｒｓ×Ｃｓｓ）と（数２）の関係を有する。
【００４３】
【数２】
2013069290.tif 000004
【００４４】
従って、カットオフ周波数ｆｃを高くするためには、駆動電極Ｘ３の抵抗Ｒｄ、浮遊容量Ｃｓｄ、検出電極Ｙ３の抵抗Ｒｓ、浮遊容量Ｃｓｓの少なくともいずれかを小さくする必要がある。
【００４５】
図６Ａは、インダクタンス素子１１１が接続されていない比較例のタッチパネル装置における駆動電極から検出電極へ到達する電界の強度を示す。図６Ｂは、インダクタンス素子１１１により駆動電極等を交流信号源１１０の交流信号の周波数において共振させる実施の形態１におけるタッチパネル装置１における駆動電極から検出電極へ到達する電界の強度を示す図である。
【００４６】
図６Ｂに示すように、インダクタンス素子１１１のインダクタンスＬと浮遊容量Ｃｓｄによって決まる共振周波数ｆｒｅｓの交流信号電圧が駆動電極１０４へ印加されると、駆動電極１０４には振幅値の大きな共振電流が流れる。この共振電流により、駆動電極１０４から検出電極１０２に到達する電界Ｅ２の強度は、図６Ａに示す比較例のタッチパネル装置の電極近傍の電界Ｅ１の強度よりも大きくなる。その結果、電界Ｅ２はタッチパネル１００の表面から遠くまで到達することになる。電界Ｅ２の到達範囲内に検出対象物Ｆが接近すると検出対象物Ｆと検出電極１０２との間に、前述した静電容量Ｃｆが形成される。従って、電界の到達距離が大きいほどタッチパネル１００の検出対象物Ｆに対する検出感度は上がることになる。
【００４７】
図３に示すタッチパネル装置１では、すべての駆動電極Ｘ１〜Ｘ６に同じインダクタンス素子１１１が接続される。しかし、駆動電極Ｘ１〜Ｘ６の抵抗Ｒｄ、浮遊容量Ｃｓｄの値にはバラツキがあるので、各駆動電極の入力インピーダンスは一致しておらず、ばらついている。よって、同じインダクタンス素子１１１を用いて各駆動電極Ｘ１〜Ｘ６を共振させた場合、各駆動電極Ｘ１〜Ｘ６の共振周波数は異なった値となる。その結果、交流信号の周波数が１種類の場合には、すべての駆動電極Ｘ１〜Ｘ６で大きな共振電流を流すことが困難となる場合がある。
【００４８】
そこで、インダクタンス素子１１１の代わりに、インダクタンスの異なる複数のインダクタンス素子をスイッチで選択し、交流信号を入力する電極に応じて最適なインダクタンスを有するインダクタンス素子を選択する構成としても良い。図７Ａは、実施の形態１における他のタッチパネル装置１００２の構成図である。図７Ａにおいて、図１に示すタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図７Ａに示すタッチパネル装置１００２では、駆動電極Ｘ１〜Ｘ６を、入力インピーダンスの近い駆動電極Ｘ１〜Ｘ３からなるグループＧＡと、入力インピーダンスの近い駆動電極Ｘ４〜Ｘ６からなるグループＧＢの２つのグループに分割する例を示す。グループＧＡに属する駆動電極Ｘ１〜Ｘ３には、インダクタンスＬａを有するインダクタンス素子１１１ａが直列に接続される。グループＧＢに属する駆動電極Ｘ４〜Ｘ６には、インダクタンスＬｂを有するインダクタンス素子１１１ｂが直列に接続される。このようにすると、入力インピーダンスの近い電極グループごとに、最適なインダクタンスＬを持つインダクタンス素子が接続されるので、グループ間で共振周波数のバラツキを抑えることができる。その結果、各電極を駆動時に、振幅値の大きな共振電流を流すことが可能となり、タッチパネル装置１００２の感度を向上させることができる。
【００４９】
駆動電極のグループ分けの方法として、各々の駆動電極の周囲状況（グランド等や他電極との位置関係）を確認し、その周囲状況が似ている駆動電極同士をグループ化する、すなわち浮遊容量Ｃｓｄの値の近い複数のグループに分けてもよい。周囲状況が似ていれば、その駆動電極の持つ浮遊容量の大きさも近似してくるため、グループ化した電極同士の入力インピーダンスのバラツキを低く抑えることが可能となる。図７Ｂは、実施の形態１における更に他のタッチパネル装置１００３の構成図である。図７Ｂにおいて、図７Ａに示すタッチパネル装置１００２と同じ部分には同じ参照番号を付す。図７Ｂに示すタッチパネル装置１００３では、両端にある駆動電極Ｘ１、Ｘ６をグループＧＡにグループ化し、駆動電極Ｘ１、Ｘ６間にある駆動電極Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５をグループＧＢにグループ化する。両端にある駆動電極Ｘ１、Ｘ６は、駆動電極Ｘ１、Ｘ６間にある駆動電極Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５と周囲状況が異なり、浮遊容量が異なると考えられる。一方、グループＧＡに属する駆動電極Ｘ１、Ｘ６は互いに類似する周囲状況にあり、したがって類似する浮遊容量を有する。また、グループＧＢに属する駆動電極Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５は互いに類似する周囲状況にあり、したがって類似する浮遊容量を有する。これにより、グループＧＡ、ＧＢの駆動電極の入力インピーダンスのバラツキを低減できる。
【００５０】
更に、図３のインダクタンス素子１１１の代わりに、各駆動電極Ｘ１〜Ｘ６と駆動電極切替スイッチ１１２との間に、それぞれの駆動電極を共振させられるインダクタンス素子を電気的に接続する構成としても良い。このような構成を採用することで、それぞれの電極が共振する最適なインダクタンスを選択でき、電極周囲の電界・磁界強度を向上させることができる。
【００５１】
図８は、実施の形態１における更に他のタッチパネル装置１００４の構成図である。図８において、図１に示すタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図８に示すタッチパネル装置１００４では、インダクタンス素子１１１−１〜１１１−６を、駆動電極切替スイッチ１１２と各駆動電極Ｘ１〜Ｘ６の間に配置し、すべての駆動電極Ｘ１〜Ｘ６にそれぞれ異なるインダクタンス素子１１１−１〜１１１−６を接続する。すなわち、図８では、駆動電極切替スイッチ１１２の一方の端子がインダクタンス素子１１１−１〜１１１−６と接続され、他方の端子が交流信号源１１０と接続されている。そして、駆動電極切替スイッチ１１２はインダクタンス素子１１１−１〜１１１−６と交流信号源１１０との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える。
【００５２】
このようにすると、駆動電極ごとにインダクタンス素子のインダクタンスを調整できるので、より正確に共振周波数ｆｒｅｓを合わすことができる。その結果、すべての駆動電極Ｘ１〜Ｘ６において検出感度を揃えることができる。
【００５３】
なお、上記においては、インダクタンス素子の数を増やして、駆動電極等の入力インピーダンスのバラツキに対応したが、各電極の入力インピーダンスと図３のインダクタンスとにより各電極が共振する周波数に、交流信号源の出力信号の周波数を駆動する電極ごとに変更しても良い。これにより、インダクタンス素子の数を増やさず、各電極において共振現象を起こすことが可能となり、小型で安価なタッチパネル装置を実現できる。
【００５４】
尚、実施の形態１におけるタッチパネル装置１において、検出電極（第２の電極）Ｙ１〜Ｙ６と検出回路１１４との間には、検出電極Ｙ１〜Ｙ６を共振させる為のインダクタンス素子が電気的に接続されない構成としてもよい。この構成においては、検出電極Ｙ１〜Ｙ６のそれぞれの共振周波数と交流信号の周波数とが異なることになり、検出電極Ｙ１〜Ｙ６の検出感度が高くなりすぎる事を回避できる。結果、タッチパネル装置の近傍に液晶パネル等のノイズ源が存在する場合に、それらノイズ源から放射されるノイズを検出電極Ｙ１〜Ｙ６が感度良く受信してしまい、検出回路１１４において交流信号が検出困難となる状況を回避できる。
【００５５】
尚、実施の形態１における「共振周波数」とは、インダクタンス素子の交流信号源との接続点または検出回路の検出信号の入力点から、第１の電極切替スイッチ（駆動電極切替スイッチやＸ電極切替スイッチ等を指す）または第２の電極切替スイッチ（検出電極切替スイッチやＹ電極切替スイッチ等を指す）を介して対象の電極を見たときの入力インピーダンス特性において、虚数成分が０となる周波数を指している。
【００５６】
（実施の形態２）
図９は実施の形態２におけるタッチパネル装置２の構成図である。本実施の形態が、図９において、図１に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態２におけるタッチパネル装置２は、タッチパネル１００に代えてタッチパネル１２０を備え、分割電極切替スイッチ１２７を更に備える。
【００５７】
図９に示すように、タッチパネル１２０では、駆動電極Ｘｍ（１≦ｍ≦６）がＹ軸方向の略中央部において駆動電極Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）（第３の電極）とＸｍ２（１≦ｍ≦６）（第４の電極）の２つの駆動電極に２分割されている。
【００５８】
そして、１つの交流信号源１１０から２つの駆動電極Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）とＸｍ２（１≦ｍ≦６）に交流信号を入力するために、駆動電極切替スイッチ１１２にさらに分割電極切替スイッチ１２７を直列接続している。分割電極切替スイッチ１２７はスイッチＴＳＷ７〜ＴＳＷ１２からなる。制御回路１１５は分割電極切替スイッチ１２７を制御して、検出電極切替スイッチ１１３が検出電極Ｙ１〜Ｙ３をスキャンしている間に駆動電極Ｘｍ２（１≦ｍ≦６）を交流信号源１１０に接続し、検出電極切替スイッチ１１３が検出電極Ｙ４〜Ｙ６をスキャンしている間に駆動電極Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）を交流信号源１１０に接続して、交流信号を駆動電極に入力する。このように駆動電極Ｘ１〜Ｘ６を２分割すると、分割前の駆動電極と比較して分割後の各駆動電極の実効長を短く（図９においては略１／２）することができる。その結果、駆動電極の抵抗Ｒｄおよび浮遊容量Ｃｓｄの値が分割しない駆動電極に比べて小さくなる。これにより、駆動電極を伝送路として見たときのカットオフ周波数ｆｃを、駆動電極を分割しない場合のカットオフ周波数ｆｃと比較して高くすることができる。その結果、駆動電極を分割しない場合と比較して交流信号の周波数を上げることが可能となるため、インダクタンス素子１１１のインダクタンスを下げることができ、インダクタンス素子１１１での抵抗損失を低減できる。これにより、駆動電極から放射される電界・磁界を増強させることができる。
【００５９】
また、図９において、例えばタッチを検出する位置が交差点Ｐ１３の場合、駆動電極を分割していない実施の形態１では、交流信号源１１０から入力された交流信号は経路１２２を通ることになる。一方、駆動電極を２分割した本実施の形態では、交流信号源１１０から入力された交流信号は経路１２３を通ることとなる。経路１２３に含まれる駆動電極Ｘ３２の長さは、経路１２２に含まれる駆動電極（Ｘ３）の長さよりも短くなる。これにより、交流信号が駆動電極を伝送する際に、駆動電極において損失されるエネルギー損失量を抑圧でき、高感度なタッチパネル装置を実現できる。
【００６０】
また、図９に示すタッチパネル装置２のように、インダクタンス素子１１１が駆動電極切替スイッチ１１２と交流信号源１１０との間に電気的に接続されている構成によれば、インダクタンス素子１１１が１素子で済み、回路構成が簡単になり、小型で安価なタッチパネル装置を実現できる。また、図９のタッチパネル装置２は、１系統の交流信号源１１０で実現可能であるため、回路構成が簡単になると共に、消費電力を下げることができる。
【００６１】
なお、図９において、分割電極切替スイッチ１２７を駆動電極切替スイッチ１１２とは別のスイッチとして構成しているが、分割電極切替スイッチ１２７を駆動電極切替スイッチ１１２に含めた構成としてもよい。
【００６２】
また、図９において、駆動電極はＹ軸方向の略中央部において２分割されているが、略中央部で電極を分割することにより、分割後の電極のペア（例えば、駆動電極Ｘ１１とＸ１２のペア）の入力インピーダンスが近似するため、分割後の電極それぞれに対してインダクタンス素子を用意する必要はなくなる。これにより、小型なタッチパネル装置を実現できる。
【００６３】
以下、実施の形態２の変形例１〜７について図１０から図１５Ｂを参照して説明する。図１０から図１５Ｂにおいて、図９に示すタッチパネル装置２と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【００６４】
（変形例１）
図１０は、実施の形態２におけるタッチパネル装置２の変形例１の構成図である。本変形例では、２つの分割された駆動電極Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）および駆動電極Ｘｍ２（１≦ｍ≦６）に１つの交流信号源１１０から互いに逆相の交流信号を同時に入力する。
【００６５】
交流信号源１１０には、インダクタンス素子１１１が接続されている。インダクタンス素子１１１は駆動電極切替スイッチ１２４と直接および、位相反転回路１２５を介して接続されている。駆動電極切替スイッチ１２４は、順次切り替えられる６個のスイッチＴＳＷ１３〜１８から構成され、それぞれのスイッチＴＳＷ１３〜１８は、互いに同時に断続するように動作する２つのスイッチＳＷ１、ＳＷ２から構成されている。したがって、駆動電極切替スイッチ１２４により選択された２つの駆動電極Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）および駆動電極Ｘｍ２（１≦ｍ≦６）には交流信号源１１０から同時にお互いに位相の反転した交流信号が入力される。
【００６６】
これにより、本変形例では図９の分割電極切替スイッチ１２７が不要となり、回路構成が簡略化できる。
【００６７】
（変形例２）
図１１は、実施の形態２におけるタッチパネル装置２の変形例２の構成図である。本変形例では、２つの分割された駆動電極Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）および駆動電極Ｘｍ２（１≦ｍ≦６）に１つの交流信号源１１０から同相の交流信号を同時に入力する。本変形例がタッチパネル装置２と異なる点は、駆動電極Ｘｍ１と駆動電極Ｘｍ２を切り替えずに同時に交流信号源１１０に接続して、同相の交流信号を同時にそれぞれの駆動電極に入力している点である。
【００６８】
これにより、本変形例では図９の分割電極切替スイッチ１２７が不要となり、回路構成が簡略化できると共に、図１０の位相反転回路１２５も不要となり回路構成をさらに簡略化できる。
【００６９】
（変形例３）
図１２は、実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例３の構成図である。本変形例では、２つの分割された駆動電極にそれぞれ異なる交流信号源から交流信号を同時に入力する。
【００７０】
２つに分割された駆動電極Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）および駆動電極Ｘｍ２（１≦ｍ≦６）には、２つの異なる交流信号源１１０ａ、１１０ｂから交流信号がそれぞれ入力される。駆動電極Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）は、駆動電極切替スイッチ１１２ａ、インダクタンス素子１１１ａを介して交流信号源１１０ａに接続される。一方、駆動電極Ｘｍ２（１≦ｍ≦６）は、駆動電極切替スイッチ１１２ｂ、インダクタンス素子１１１ｂを介して交流信号源１１０ｂに接続される。駆動電極切替スイッチ１１２ａおよび駆動電極切替スイッチ１１２ｂは、同時刻に整数ｍの同じ駆動電極Ｘｍ１、Ｘｍ２を選択するように切り替え動作が行われる。
【００７１】
このように、２つに分割された駆動電極に２つの異なる交流信号源から交流信号を入力することにより、交流信号源から駆動電極までの配線を互いに絶縁するようにブリッジさせる必要がないので、配線基板等の配線層数を少なくすることができる。
【００７２】
（変形例４）
図１３は、実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例４の構成図である。変形例１〜３では、駆動電極Ｘ１〜Ｘ６が分割されているが、検出電極Ｙ１〜Ｙ６を分割しても同様の効果がある。本変形例では、検出電極Ｙ１〜Ｙ６をＸ軸方向の略中央部で２つに分割し、分割された検出電極Ｙｎ１（１≦ｎ≦６）（第５の電極）および検出電極Ｙｎ２（１≦ｎ≦６）（第６の電極）から別々に交流信号を出力する。
【００７３】
本変形例のタッチパネル１２１では、検出電極Ｙ１〜Ｙ６をそれぞれ検出電極Ｙｎ１（１≦ｎ≦６）および検出電極Ｙｎ２（１≦ｎ≦６）の２つの検出電極に分割する。検出電極Ｙｎ１（１≦ｎ≦６）は検出電極切替スイッチ１１３ａを介して検出回路１１４ａと接続される。検出電極Ｙｎ２（１≦ｎ≦６）は検出電極切替スイッチ１１３ｂを介して検出回路１１４ｂと接続される。検出電極切替スイッチ１１３ａは、駆動電極切替スイッチ１１２により、駆動電極Ｘ１〜Ｘ３が選択されている間に、検出電極Ｙｎ１（１≦ｎ≦６）を検出回路１１４ａに順次接続するようにスキャンする。検出電極切替スイッチ１１３ｂは、駆動電極切替スイッチ１１２により、駆動電極Ｘ４〜Ｘ６が選択されている間に、検出電極Ｙｎ２（１≦ｎ≦６）を検出回路１１４ｂに順次接続するようにスキャンする。
【００７４】
このように、検出電極を２分割すると、交流信号源１１０から検出回路１１４ａまたは検出回路１１４ｂまでの伝送路中の検出電極の平均実効長を短くできる。その結果、検出電極の抵抗Ｒｓおよび浮遊容量Ｃｓｓの平均実効値が分割前に比べて小さくなる。これにより、伝送路のカットオフ周波数ｆｃを、検出電極を分割しない場合のカットオフ周波数ｆｃに比べて高くすることができる。実施の形態２のタッチパネル１２１は、Ｘ電極より長い長軸の電極（Ｙ電極）を検出電極としているために、検出電極を分割した方がカットオフ周波数を高くする効果は大きくなる。この技術思想から、電極長の長いものから優先して電極の分割化を行っても良い。
【００７５】
なお、検出電極Ｙｎ１（１≦ｎ≦６）に対向している駆動電極（図１３においては、駆動電極Ｘｎ（１≦ｎ≦３））の内の１つの駆動電極と、検出電極Ｙｎ２（１≦ｎ≦６）に対向している駆動電極（図１３においては、駆動電極Ｘｎ（４≦ｎ≦６））の内の１つの駆動電極とに、交流信号源１１０からの交流信号が入力されるように駆動電極切替スイッチ１１２が制御される構成としても良い。これにより駆動電極Ｘ１〜Ｘ６の電極の内、２つの電極を同時にスキャンすることが可能となり、駆動電極Ｘ１〜Ｘ６のスキャン時間を短縮することが可能となる。
【００７６】
このような効果が得られるのも、検出電極が分割されている為である。
【００７７】
また、図１３においては、分割した検出電極それぞれに検出回路１１４ａ、１１４ｂを接続したが、検出電極切替スイッチ１１３ａおよび検出回路１１４ａと、検出電極切替スイッチ１１３ｂおよび検出回路１１４ｂとを同時に動作させない構成とすることで、図９に示すタッチパネル装置２と同様に、１つの検出電極切替スイッチおよび１つの検出回路を、分割電極切替スイッチで切替制御することもできる。このようにすると、検出回路が１系統で済むので回路構成が簡単になるとともに、消費電力を下げることができる。
【００７８】
（変形例５）
図１４は、実施の形態２におけるタッチパネル装置の変形例５の構成図である。本変形例では、駆動電極と検出電極の両方をそれぞれの略中央部で２分割する。駆動電極Ｘｍ（１≦ｍ≦６）が駆動電極Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）および駆動電極Ｘｍ２（１≦ｍ≦６）に分割され、検出電極Ｙｎ（１≦ｎ≦６）が検出電極Ｙｎ１（１≦ｎ≦６）と検出電極Ｙｎ２（１≦ｎ≦６）に分割されている。その他の構成は、図１２、図１３と同じであるので、説明を省略する。
【００７９】
これにより、交流信号源１１０ａから検出回路１１４ａまでの伝送路中および、交流信号源１１０ｂから検出回路１１４ｂまでの伝送路中の駆動電極および検出電極の平均実効長がさらに短くなる。その結果、駆動電極の抵抗Ｒｄ、検出電極の抵抗Ｒｓおよび駆動電極の浮遊容量Ｃｓｄ、検出電極の浮遊容量Ｃｓｓの平均実効値が分割されていない電極を有するタッチパネル装置に比べてさらに小さくなる。これにより、伝送路のカットオフ周波数ｆｃを、電極を分割しない場合のカットオフ周波数ｆｃに比べてさらに高くすることができる。
【００８０】
なお、変形例４同様に、交流信号源、駆動電極切替スイッチおよび検出電極切替スイッチを１系統とし、分割された駆動電極および検出電極をそれぞれ切り替えてもよい。更に、変形例４同様に、検出電極Ｙｎ１（１≦ｎ≦６）に対向している駆動電極（図１４においては、Ｘｎ１（１≦ｎ≦３）のうちの１つとＸｎ２（１≦ｎ≦３）のうちの１つとのペア）の内の１つの駆動電極と、検出電極Ｙｎ２（１≦ｎ≦６）に対向している駆動電極（図１４においては、Ｘｎ１（４≦ｎ≦６）のうちの１つとＸｎ２（４≦ｎ≦６）のうちの１つとのペア）の内の１つの駆動電極とに、交流信号源１１０ａ、１１０ｂからの交流信号が印加されるように駆動電極切替スイッチ１１２ａ、１１２ｂが制御される構成としても良い。
【００８１】
上記いずれの変形例でも、短軸の電極（Ｘ電極）を駆動電極とした場合を例示しているが、長軸の電極（Ｙ電極）を駆動電極としてもよい。Ｙ電極を駆動電極とする場合は、駆動電極の抵抗Ｒｄおよび浮遊容量ＣｓｄがＸ電極を駆動電極する場合と比較して大きくなるので、電極を分割する効果はより大きくなる。
【００８２】
（変形例６）
図１５Ａは、実施の形態２のタッチパネル装置の変形例６の構成図である。本変形例は、２つの検出電極に接続された差動増幅器により交流信号を検出する。なお、図１５Ａでは選択された電極のみを実線で示し、選択されなかった電極は破線で示している。
【００８３】
図１５Ａは、図１０に示す変形例２の検出に関するものである。差動増幅器１２６は非反転入力端子（＋）と反転入力端子（−）と出力端子とを有し、非反転入力端子に入力された信号から反転入力端子に入力された信号を引いて得られた差を出力端子から出力する。駆動電極Ｘ３が駆動電極Ｘ３１と駆動電極Ｘ３２に分割されている。駆動電極Ｘ３２と交差する検出電極Ｙ２からの検出信号は差動増幅器１２６の非反転入力端子に接続されている。一方、駆動電極Ｘ３１と交差する検出電極Ｙ４からの検出信号が差動増幅器１２６の反転入力端子に接続されている。差動増幅器１２６は、検出電極Ｙ２の検出信号と検出電極Ｙ４の検出信号の差分を検出回路１１４へ出力する。これにより、検出電極Ｙ２および検出電極Ｙ４が拾うＬＣＤ１０７等からの同相ノイズを除去することができ、タッチパネル装置２の検出感度を高めることができる。なお、図１５Ａにおいて、検出電極Ｙ２、Ｙ４のどちらにタッチがあったかについての検出は、差動増幅器１２６の検出信号の極性により特定することが可能である。検出対象物Ｆにより近い検出電極から出力される信号の電圧は図２Ｅに示すように低くなる。したがって、図１５Ａに示す回路では、差動増幅器１２６から出力された信号が正でありかつその信号の絶対値が所定の閾値以上である場合には、検出電極Ｙ４の近くにタッチされたと検出回路１１４は判定できる。また、差動増幅器１２６から出力された信号が負でありかつその信号の絶対値が所定の閾値以上である場合には検出電極Ｙ２の近くにタッチされたと検出回路１１４は判定できる。差動増幅器１２６から出力された信号の絶対値が所定の閾値未満である場合には検出電極Ｙ２、Ｙ４のいずれの近くにもタッチされていないと検出回路１１４は判定できる。
【００８４】
（変形例７）
図１５Ｂは、実施の形態２のタッチパネル装置の変形例７の構成図である。図１５Ｂは、図１３に示した変形例４の検出に関するものである。検出電極Ｙ２が２つの検出電極Ｙ２１および検出電極Ｙ２２に分割されている。駆動電極Ｘ５と交差する検出電極Ｙ２２からの検出信号が差動増幅器１２６の非反転入力端子に接続されている。一方、駆動電極Ｘ５と交差しない検出電極Ｙ２１からの検出信号は差動増幅器１２６の反転入力端子に接続されている。差動増幅器１２６は、検出電極Ｙ２２の検出信号と検出電極Ｙ２１の検出信号の差分を検出回路１１４へ出力する。これにより、検出電極Ｙ２１、Ｙ２２が拾うＬＣＤ１０７等からの同相ノイズを除去することができ、タッチパネル装置２の検出感度を高めることができる。なお、図１５Ｂにおいて、検出電極Ｙ２１、Ｙ２２のどちらにタッチがあったかについての検出は、差動増幅器１２６の検出信号の極性により特定することが可能である。図１５Ａに示す回路と同様に、図１５Ｂに示す回路では、差動増幅器１２６から出力された信号が正でありかつその信号の絶対値が所定の閾値以上である場合には、検出電極Ｙ２１の近くにタッチされたと検出回路１１４は判定できる。また、差動増幅器１２６から出力された信号が負でありかつその信号の絶対値が所定の閾値以上である場合には検出電極Ｙ２２の近くにタッチされたと検出回路１１４は判定できる。差動増幅器１２６から出力された信号の絶対値が所定の閾値未満である場合には検出電極Ｙ２１、Ｙ２２のいずれの近くにもタッチされていないと検出回路１１４は判定できる。
【００８５】
変形例６、７において、差動増幅器１２６の反転入力端子と非反転入力端子に接続される検出電極は図１５Ａと図１５Ｂに示す検出電極と逆であっても同様にタッチされた位置に近い検出電極を検出することができる。
【００８６】
（実施の形態３）
図１６と図１７は実施の形態３におけるタッチパネル装置３の構成図である。図１６において、図３に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態３におけるタッチパネル装置３では、実施の形態１と異なり、１つの駆動電極の両端から交流信号が入力される。
【００８７】
図１６では、駆動電極Ｘ３と検出電極Ｙ５が選択された状態（交差点Ｐ３５のタッチを検出する状態）で、１つの交流信号源１１０により駆動電極Ｘ３の一方の端部Ｐｅ１および他方の端部Ｐｅ２から交流信号が入力されている。ここで、駆動電極Ｘ３の両端（端部Ｐｅ１および端部Ｐｅ２）は電気的に接続されている。すなわち、駆動電極切替スイッチの駆動電極Ｘ３と電気的に接続される一方の端子は、駆動電極Ｘ３のＹ軸方向の２つの端部と電気的に短絡状態で接続されている。この場合、交流信号源１１０から検出回路１１４まで交流信号が通過する経路としては、図１６に示すような経路１３１および経路１３２が存在する。経路１３１は、駆動電極Ｘ３の端部Ｐｅ１、交差点Ｐ３５を経由して検出回路１１４に至る経路である。経路１３２は、駆動電極Ｘ３の端部Ｐｅ２、交差点Ｐ３５を経由して検出回路１１４に至る経路である。ここで、経路１３１に含まれる駆動電極Ｘ３の長さは経路１３２に含まれる駆動電極Ｘ３の長さより短くなる。従って、経路１３１に含まれる駆動電極Ｘ３の抵抗Ｒｄ１は、経路１３２に含まれる駆動電極Ｘ３の抵抗Ｒｄ２よりも小さい。したがって、より大きな交流信号電流が経路１３１を流れることになる。
【００８８】
図１７では、駆動電極Ｘ３と検出電極Ｙ２が選択された状態（交差点Ｐ３２のタッチを検出する状態）で、１つの交流信号源１１０から駆動電極Ｘ３の一方の端部Ｐｅ１および他方の端部Ｐｅ２から交流信号が入力されている。ここで、駆動電極Ｘ３の２つの端部（端部Ｐｅ１および端部Ｐｅ２）は電気的に短絡状態で接続されている。この場合、交流信号源１１０から検出回路１１４まで交流信号電流が流れる経路としては、経路１３３および経路１３４が存在する。経路１３３は、駆動電極Ｘ３の端部Ｐｅ１、交差点Ｐ３２を経由して検出回路１１４に至る経路である。経路１３４は、駆動電極Ｘ３の端部Ｐｅ２、交差点Ｐ３２を経由して検出回路１１４に至る経路である。ここで、経路１３４に含まれる駆動電極Ｘ３の長さは経路１３３に含まれる駆動電極Ｘ３の長さより短くなる。従って、経路１３４に含まれる駆動電極Ｘ３の抵抗Ｒｄ４は、経路１３３に含まれる駆動電極Ｘ３の抵抗Ｒｄ３よりも小さい。したがって、より大きな交流信号電流が経路１３４を流れることになる。
【００８９】
このように、１つの駆動電極の両端を電気的に接続し、両端から交流信号電圧を印加すると、交流信号源１１０から検出回路１１４までのより短い経路（より抵抗の小さい経路）を通って、より多くの交流信号電流が流れる。したがって、駆動電極の一方の端部Ｐｅ１のみから交流信号電圧を印加する場合に比べて、伝送路の実効抵抗を小さくすることができるので、伝送路のカットオフ周波数ｆｃを高くすることが可能となる。同様に、伝送路の実効抵抗を小さくすることができるので、交流信号の伝送ロスを低減でき、低消費なタッチパネル装置３を実現できる。
【００９０】
図１６と図１７に示すタッチパネル装置３では、１つの駆動電極の両端から交流信号が入力されるが、同様の思想で、１つの検出電極の両端から検出信号を出力しても、検出電極の抵抗を下げることができ、カットオフ周波数ｆｃを高くすることができる。
【００９１】
図１８と図１９は実施の形態３における他のタッチパネル装置３Ａの構成図である。図１８と図１９において、図３に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図１８に示すタッチパネル装置３Ａでは、駆動電極Ｘ２と検出電極Ｙ２が選択された状態（交差点Ｐ２２のタッチを検出する状態）で、交流信号源１１０から駆動電極Ｘ２へ交流信号が入力され、検出電極Ｙ２の一方の端部Ｐｓ１および他方の端部Ｐｓ２が１つの検出回路１１４に接続されている。ここで、検出電極Ｙ２の両端（端部Ｐｓ１および端部Ｐｓ２）は電気的に接続されている。すなわち、検出電極切替スイッチの検出電極Ｙ２と電気的に接続される一方の端子は、検出電極Ｙ２のＸ軸方向の両端部と電気的に短絡状態で接続されている。この場合、交流信号源１１０から検出回路１１４まで交流信号電流が流れる経路としては、経路１３５および経路１３６が存在する。経路１３５は、交流信号源１１０、交差点Ｐ２２、端部Ｐｓ１を経由して検出回路１１４に至る経路である。経路１３６は、交流信号源１１０、交差点Ｐ２２、端部Ｐｓ２を経由して検出回路１１４に至る経路である。ここで、経路１３５に含まれる検出電極Ｙ２の長さは経路１３６に含まれる検出電極Ｙ２の長さより短くなる。従って、経路１３５に含まれる検出電極Ｙ２の抵抗Ｒｓ１は、経路１３６に含まれる検出電極Ｙ２の抵抗Ｒｓ２よりも小さい。したがって、より多くの交流信号電流が経路１３５を流れることになる。
【００９２】
一方、図１９では、駆動電極Ｘ５と検出電極Ｙ２が選択された状態（交差点Ｐ２５のタッチを検出する状態）で、交流信号源１１０から駆動電極Ｘ５へ交流信号が入力され、検出電極Ｙ２の一方の端部Ｐｓ１および他方の端部Ｐｓ２を１つの検出回路１１４に接続されている。ここで、検出電極Ｙ２の両端（端部Ｐｓ１および端部Ｐｓ２）は電気的に接続されている。この場合、交流信号源１１０から検出回路１１４まで交流信号電流が流れる経路は、経路１３７および経路１３８が存在する。経路１３７は、交流信号源１１０、交差点Ｐ２５、端部Ｐｓ１を経由して検出回路１１４に至る経路である。経路１３８は、交流信号源１１０、交差点Ｐ２５、端部Ｐｓ２を経由して検出回路１１４に至る経路である。ここで、経路１３８に含まれる検出電極Ｙ２の長さは経路１３７に含まれる検出電極Ｙ２の長さより短くなる。従って、経路１３８に含まれる検出電極Ｙ２の抵抗Ｒｓ４は、経路１３７に含まれる検出電極Ｙ２の抵抗Ｒｓ３よりも小さい。したがって、より多くの交流信号電流は経路１３８を流れることになる。
【００９３】
このように、１つの検出電極の両端を電気的に接続し、この両端から交流信号を出力すると、交流信号源から検出回路までのもっとも短い経路（伝送抵抗の小さい経路）を通って交流信号電流は流れる。したがって、検出電極の一方の端部Ｐｓ１のみから交流信号電流を取り出す場合に比べて、伝送路の実効抵抗を小さくすることができるので、伝送路のカットオフ周波数ｆｃを高くすることが可能となる。同様に、伝送路の実効抵抗を小さくすることができるので、交流信号の伝送ロスを低減でき、低消費なタッチパネル装置３Ａを実現できる。
【００９４】
（実施の形態４）
図２０Ａは実施の形態４におけるタッチパネル装置１０００の断面模式図である。図２０Ｂはタッチパネル装置１０００の信号の波形を示す図である。図２０Ａにおいて、図１に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態４では、ＬＣＤ１０７等から発生するノイズを効率よく遮蔽する。
【００９５】
図２０Ａに示すようにタッチパネル１００にはＬＣＤ１０７と電極層１０８との間にシールド層１０６が配置されている。電極層１０８の近くにシールド層１０６が配置されていると、駆動電極１０４および検出電極１０２と、シールド層１０６との間に浮遊容量（図５Ａの浮遊容量Ｃｓ３、Ｃｓ６）が発生し、伝送路のカットオフ周波数ｆｃが下がる。実施の形態４におけるタッチパネル装置１０００は、シールド層１０６とグランドとの間に接続されて制御回路１１５により制御される接地スイッチＳＷ１０を更に備える。接地スイッチＳＷ１０の制御により、ＬＣＤ１０７等からのノイズを遮蔽しつつ、上記浮遊容量を低減することができる。
【００９６】
ＬＣＤ１０７では、自身の損傷を防ぐために、ＬＣＤ１０７の駆動信号の極性を周期的に反転している。この極性を反転する時の所定の期間Ｔｎ（以下、ノイズ期間Ｔｎという）にスパイク状のノイズが発生する。ノイズ期間Ｔｎは、画像を表示する画像表示フレーム期間Ｔ（例えば、１／６０Ｈｚ）のうちの所定の期間である。タッチパネル１００の駆動電極１０４および検出電極１０２がこのノイズを拾うと誤検出の原因となる。ＬＣＤ１０７はノイズ期間Ｔｎでは、それ以外の期間より大きいノイズを発生する。
【００９７】
図２０Ｂに示すように、ノイズ期間Ｔｎの間はシールド層１０６をグランドに接続し、ノイズ期間Ｔｎを除く期間の一部または全部の期間はシールド層１０６をグランドから切り離すように制御回路１１５が接地スイッチＳＷ１０を制御する。
【００９８】
このような制御をすることにより、ＬＣＤ１０７から発生するノイズが駆動電極１０４および検出電極１０２に飛び込むのを遮蔽するとともに、駆動電極１０４および検出電極１０２とシールド層１０６との間の浮遊容量を低減することが可能となる。
【００９９】
また、接地スイッチＳＷ１０を制御してシールド層１０６をグランドと接続しているノイズ期間Ｔｎは、浮遊容量が大きくなってカットオフ周波数が下がるので、制御回路１１５はノイズ期間Ｔｎだけ交流信号の周波数を低下させてカットオフ周波数以下となり、ノイズ期間Ｔｎ以外の期間での周波数より下げるように交流信号源１１０を制御してもよい。
【０１００】
図２０Ｃは実施の形態４における他のタッチパネル装置１０００Ａの断面模式図である。図２０Ｃにおいて、図２０Ａに示すタッチパネル装置１０００と同じ部分には同じ参照番号を付す。図２０Ｃに示すタッチパネル装置１０００Ａは、インダクタンス素子１１１の代わりに、インダクタンスを変えられる可変インダクタンス素子１１１Ｖを備える。タッチパネル装置１０００Ａでは、交流信号の周波数を低くする際に、制御回路１１５は共振周波数を低くするように可変インダクタンス素子１１１Ｖのインダクタンスを切り替える。具体的には、制御回路１１５はノイズ期間Ｔｎでの可変インダクタンス素子１１１Ｖのインダクタンスをノイズ期間Ｔｎ以外の期間より大きくして、接地スイッチＳＷ１０が導通することで浮遊容量が大きくなっても、共振周波数を交流信号の周波数に一致させることができる。これにより高感度なタッチパネル装置１０００Ａを実現できる。可変インダクタンス素子１１１Ｖは、例えば、制御回路１１５により選択される複数のインダクタンス素子により構成することができる。もしくは、可変インダクタンス素子１１１Ｖは、直列に接続された複数のインダクタンス素子と、それらのインダクタンス素子にそれぞれ並列接続された複数のスイッチとで構成することもできる。
【０１０１】
（実施の形態５）
図２１は実施の形態５におけるタッチパネル装置１００５の構成図である。図２１において、図３に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。実施の形態５におけるタッチパネル装置１００５は、ＬＣＤ１０７（図１）等から発生するノイズを効率よく遮蔽する。
【０１０２】
図３に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１では、タッチパネル１００において選択されていない電極（駆動電極および検出電極）はグランドに接続されて、ＬＣＤ１０７等からのノイズが選択された電極に影響を与えるのを防止している。しかしながら、選択された電極の周囲の電極がグランドに接続されている状態では、選択された電極と周囲の電極との間の浮遊容量Ｃｓ１、Ｃｓ２、Ｃｓ４、Ｃｓ５（図５Ａ）が大きくなり、交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送路のカットオフ周波数ｆｃが低くなる。その結果、交流信号源１１０から入力された交流信号の減衰量が大きくなり、タッチパネル１００の検出感度が低下する。
【０１０３】
実施の形態５におけるタッチパネル装置１００５では、制御回路１１５は選択電極との間の浮遊容量が最も大きい選択電極に隣り合う電極のみをグランドと交流信号源１１０と検出回路１１４とから切り離して開放し、選択電極とそれに隣り合う電極選択電極以外の電極をグランドに接続するように、駆動電極切替スイッチ１１２および検出電極切替スイッチ１１３を制御する。例えば、図２１に示すように、或る駆動電極Ｘ３と或る検出電極Ｙ３が選択された状態では、制御回路１１５は或る駆動電極Ｘ３に隣り合う別の駆動電極Ｘ２、Ｘ４および或る検出電極Ｙ３に隣り合う別の検出電極Ｙ２、Ｙ４をグランドから切り離して開放し、駆動電極Ｘ１、Ｘ５、Ｘ６および検出電極Ｙ１、Ｙ５、Ｙ６をグランドに接続するように駆動電極切替スイッチ１１２および検出電極切替スイッチ１１３を制御する。
【０１０４】
このような制御により、カットオフ周波数ｆｃの低下を防ぎ、かつＬＣＤ１０７等からのノイズの遮蔽を両立させることが可能となり、検出感度の高いタッチパネル装置１００５を実現できる。更に、選択電極に近接した電極がグランドから切り離されるので、選択電極から放射される電磁界強度が大きくなり、より遠方の検出対象物の検知が可能となる。
【０１０５】
なお、グランドから切り離す電極は駆動電極および検出電極の両方である必要はなく、少なくとも一方の電極であってもよい。また、図２０Ａと図２０Ｃに示す実施の形態４におけるタッチパネル装置１０００、１０００Ａと同様に、制御回路１１５はノイズ期間Ｔｎの間は選択電極以外をグランドに接続し、ノイズ期間Ｔｎを除く期間の一部または全部で選択電極に隣り合う電極をグランドと切り離すようにしてもよい。また、グランドとの接続を切り離す電極は、隣り合う電極のみでなく、さらに選択電極から離れた電極をグランドから切り離してもよい。
【０１０６】
（実施の形態６）
実施の形態６におけるタッチパネル装置６について図２２〜図２４Ｂを用いて説明する。実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置は、相互容量型のタッチパネル装置であるが、実施の形態６におけるタッチパネル装置は自己容量型のタッチパネル装置である。
【０１０７】
まず自己容量型のタッチパネル装置の動作原理を簡単に説明する。相互容量型が格子状に配列された駆動電極と検出電極の交差部の相互容量の変化を検出するのに対して、自己容量型は１つの電極が駆動電極と検出電極の役割を果たし、電極自身とグランド間の静電容量（自己容量）の変化を検出するものである。
【０１０８】
図２２は、実施の形態６におけるタッチパネル装置６に搭載されるタッチパネル２００の断面模式図である。図２２において、図１に示す実施の形態１におけるタッチパネル１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。タッチパネル２００は自己容量型のタッチパネルであり、相互容量型のタッチパネル１００とほぼ同様の構造を有する。タッチパネル２００は、図２２に示すように、絶縁層であるガラス層１０３と、ガラス層１０３を挟んで互いに対向するＹ電極２０２とＸ電極２０４とを備える。ガラス層１０３とＹ電極２０２とＸ電極２０４は電極層２０８を構成する。Ｙ電極２０２とＸ電極２０４は互いに直角に延びるように格子状に配列されている。それぞれの電極には、交流信号源から交流信号である駆動電圧Ｖｓが印加され、各電極の自己容量の変化を交流信号電圧の変化として検出する。Ｙ電極２０２はＸ電極２０４に比べて保護層１０１の近くに位置する。Ｘ電極２０４、Ｙ電極２０２はともに同じ原理で動作するので、以下、保護層１０１すなわち表面により近いＹ電極２０２について説明する。
【０１０９】
図２３Ａから図２３Ｄは自己容量型のタッチパネル装置６の動作原理を説明する図である。図２３Ａはタッチパネル装置６のタッチパネル２００の電極層２０８の断面模式図である。図２３Ｂは図２３Ａに示すタッチパネル２００の等価回路図である。図２３ＣはＹ電極２０２に印加される駆動電圧Ｖｓの波形を示す。図２３Ｄは操作者の指等の検出対象物Ｆのタッチが無い場合の検出電圧Ｖｄ３の波形および、タッチがある場合の検出電圧Ｖｄ４の波形を示す。
【０１１０】
Ｙ電極２０２とグランドの間には浮遊容量Ｃｓｙが存在している。この状態で、検出対象物Ｆがタッチパネル２００の表面にタッチするとＹ電極２０２と検出対象物Ｆとの間で静電容量Ｃｅｙが発生する。静電容量Ｃｅｙにより、浮遊容量Ｃｓｙに充電された電荷の一部が指を通してグランドに逃げるので、検出電圧Ｖｄ４は、タッチのない場合の検出電圧Ｖｄ３より小さくなる。従って、予め設定した閾値電圧Ｖｔｈと検出電圧Ｖｄを比較することで、タッチパネル２００へのタッチを検出することが可能となる。Ｘ電極２０４もＹ電極２０２と同様に動作する。
【０１１１】
図２４Ａは、実施の形態６におけるタッチパネル装置６の構成図である。図２４Ａに示すように、タッチパネル装置６は、タッチパネル２００と、交流信号源２１０ａ、２１０ｂと、Ｘ電極切替スイッチ２１２ａと、Ｙ電極切替スイッチ２１２ｂと、検出回路２１４ａ、２１４ｂと、制御回路２１５とを備える。
【０１１２】
図２４Ａにおいて、タッチパネル２００の長手方向をＸ軸、Ｘ軸に直交する方向をＹ軸とする。タッチパネル２００は、複数のＸ電極２０４（第１の電極）と、複数のＹ電極２０２（第２の電極）から構成される。複数のＸ電極２０４は、Ｘ軸方向（第１の方向）に略等間隔に配列され、Ｙ軸方向（第２の方向）に延在する。複数のＹ電極２０２は、Ｙ軸方向に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向に延在する。説明を簡単にするために本実施の形態では、Ｘ電極２０４は６本のＸ電極ＸＳ１〜ＸＳ６から構成され、Ｙ電極２０２は６本のＹ電極ＹＳ１〜ＹＳ６から構成されているものとする。Ｘ電極ＸＳ１〜ＸＳ６はＹ電極ＹＳ１〜ＹＳ６と直角に延びてガラス層１０５を介して互いに対向するように格子状に配列されている。
【０１１３】
交流信号源２１０ａは、インダクタンス素子２１１ａを介してＸ電極切替スイッチ２１２ａ（第１の電極切替スイッチ）および検出回路２１４ａに接続されている。Ｘ電極切替スイッチ２１２ａはＸ電極ＸＳ１〜ＸＳ６に接続されている。交流信号源２１０ｂはインダクタンス素子２１１ｂを介してＹ電極切替スイッチ２１２ｂ（第２の電極切替スイッチ）および検出回路２１４ｂに接続されている。Ｙ電極切替スイッチ２１２ｂはＹ電極ＹＳ１〜ＹＳ６に接続されている。
【０１１４】
Ｘ電極切替スイッチ２１２ａおよびＹ電極切替スイッチ２１２ｂは、制御回路２１５により制御される。Ｘ電極切替スイッチ２１２ａおよびＹ電極切替スイッチ２１２ｂの構成および動作は、実施の形態１の駆動電極切替スイッチ１１２および検出電極切替スイッチ１１３と同様に動作する。
【０１１５】
タッチパネル装置６においては、Ｘ電極ＸＳ１〜ＸＳ６とグランドとの間には浮遊容量Ｃｓｘが存在する。交流信号源２１０ａから検出回路２１４ａまでの伝送路の直列共振回路の共振周波数ｆｒｅｓｘは、インダクタンス素子２１１ａのインダクタンスＬａの値と浮遊容量Ｃｓｘとで決まり、（数３）で表される。
【０１１６】
【数３】
2013069290.tif 000005
【０１１７】
従って、交流信号源２１０ａから周波数ｆｒｅｓｘの交流信号電圧を印加すると共振電流が流れ、実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じようにタッチパネル装置６の検出感度を高くすることができる。
【０１１８】
また、交流信号源２１０ａから検出回路２１４ａまでの伝送路のカットオフ周波数ｆｃｘは、Ｘ電極ＸＳ１〜ＸＳ６の抵抗Ｒｘと、浮遊容量Ｃｓｘとの積で決まる時定数（Ｒｘ×Ｃｓｘ）の逆数に比例する。すなわち、カットオフ周波数ｆｃｘは（数４）で表される。
【０１１９】
【数４】
2013069290.tif 000006
【０１２０】
従って、Ｘ電極ＸＳ１〜ＸＳ６を含む伝送路のカットオフ周波数ｆｃｘを高くするためには、抵抗Ｒｘおよび浮遊容量Ｃｓｘの少なくとも一方を小さくする必要がある。
【０１２１】
同様に、Ｙ電極ＹＳ１〜ＹＳ６とグランドとの間には浮遊容量Ｃｓｙが存在する。交流信号源２１０ｂから検出回路２１４ｂまでの伝送路の直列共振回路の共振周波数ｆｒｅｓｙは、インダクタンス素子２１１ｂのインダクタンスＬｂの値と浮遊容量Ｃｓｙとで決まり、（数５）で表される。
【０１２２】
【数５】
2013069290.tif 000007
【０１２３】
従って、交流信号源２１０ｂから周波数ｆｒｅｓｙの交流信号電圧を印加すると共振電流が流れ、実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じようにタッチパネル装置６の検出感度を高くすることができる。
【０１２４】
また、交流信号源２１０ｂから検出回路２１４ｂまでの伝送路のカットオフ周波数ｆｃｙは、Ｙ電極ＹＳ１〜ＹＳ６の抵抗Ｒｙと、浮遊容量Ｃｓｙとの積で決まる時定数（Ｒｙ×Ｃｓｙ）の逆数に比例する。すなわち、カットオフ周波数ｆｃｙは（数６）で表される。
【０１２５】
【数６】
2013069290.tif 000008
【０１２６】
従って、Ｙ電極ＹＳ１〜ＹＳ６を含む伝送路のカットオフ周波数ｆｃｙを高くするためには、抵抗Ｒｙおよび浮遊容量Ｃｓｙの少なくとも一方を小さくする必要がある。
【０１２７】
このように、実施の形態６によれば、自己容量型のタッチパネル装置６でも、交流信号源と電極間にインダクタンス素子を接続することで、共振回路を構成し、電極に共振電流を流すことによって、電極周囲の電界強度を高めることができ、検出感度を向上させることが可能となる。
【０１２８】
また、上述したように、自己容量型のタッチパネル装置は、相互容量型のタッチパネル装置と検出原理は異なるが、伝送路の共振周波数を決める要因、カットオフ周波数を決める要因、ＬＣＤからのノイズの影響等は相互容量型のタッチパネル装置と同様である。従って、実施の形態１〜実施の形態５におけるタッチパネル装置の技術は、実施の形態６におけるタッチパネル装置６にも同様に適用でき、同様の効果を有する。
【０１２９】
図２４Ｂは実施の形態６における他のタッチパネル装置６Ａの構成図である。図２４Ｂにおいて、図２４Ａに示すタッチパネル装置６と同じ部分には同じ参照番号を付す。タッチパネル装置６Ａは図２４Ａに示すタッチパネル装置６のインダクタンス素子２１１ａ、２１１ｂの代わりにインダクタンス素子２１１ａ−１〜２１１ａ−６、２１１ｂ−１〜２１１ｂ−６を備え、Ｘ電極切替スイッチ１２１２ａとＹ電極切替スイッチ１２１２ｂとを更に備える。図８に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１００４と同様に、交流信号が入力されるＸ電極ＸＳ１〜ＸＳ６とＸ電極切替スイッチ２１２ａとの間にインダクタンス素子２１１ａ−１〜２１１ａ−６がそれぞれ直列に接続され、交流信号が入力されるＹ電極ＹＳ１〜ＹＳ６とＹ電極切替スイッチ２１２ｂとの間にインダクタンス素子２１１ｂ−１〜２１１ｂ−６がそれぞれ直列に接続されている。Ｘ電極切替スイッチ１２１２ａはＸ電極切替スイッチ２１２ａと同様に、Ｘ電極ＸＳ１〜ＸＳ６を順次検出回路２１４ａに接続し、Ｙ電極切替スイッチ１２１２ｂはＹ電極切替スイッチ２１２ｂと同様に、Ｙ電極ＹＳ１〜ＹＳ６を順次検出回路２１４ｂに接続する。詳細には、Ｘ電極切替スイッチ２１２ａがインダクタンス素子２１１ａ−ｍ（１≦ｍ≦６）を交流信号源２１０ａに接続しているときに、Ｘ電極切替スイッチ１２１２ａはＸ電極ＸＳｍを検出回路２１４ａに接続する。また、Ｙ電極切替スイッチ２１２ｂがインダクタンス素子２１１ｂ−ｎ（１≦ｎ≦６）を交流信号源２１０ｂに接続しているときに、Ｙ電極切替スイッチ１２１２ｂはＹ電極ＹSｎを検出回路２１４ｂに接続する。この動作により、Ｘ電極ＸＳ１〜ＸＳ６とＹ電極ＹＳ１〜ＹＳ６のそれぞれに対して図２４Ａに示すタッチパネル装置６と同様の回路を形成でき、検出対象物Ｆがタッチパネル２００にタッチした位置を高感度に且つ高精度に検出することができる。
【０１３０】
（実施の形態７）
図２５Ａは実施の形態７におけるタッチパネル装置１００７の断面模式図である。図２５Ａにおいて、図１に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図２５Ａに示すタッチパネル装置１００７は、実施の形態１におけるタッチパネル装置１の駆動電極１０４の入力側とグランドとの間に直列に接続されたインダクタンス素子１４０を更に備える。すなわち、駆動電極１０４のインダクタンス素子１１１と電気的に接続されている一方の端部とグランドとの間にインダクタンス素子１４０が直列に接続されている。ここで、交流信号源１１０の交流信号の周波数において、インダクタンス素子１４０と駆動電極１０４の浮遊容量Ｃｓｄとが共振するように、インダクタンス素子１４０のインダクタンスを選択することで、駆動電極１０４の浮遊容量Ｃｓｄを見かけ上小さくすることができる。これにより、駆動電極のカットオフ周波数を上げることが可能となり、インダクタンス素子１１１のインダクタンスを小さくすることができる。これにより、インダクタンス素子１１１における抵抗ロスを低減でき、タッチパネル装置１００７の感度を高めることができる。
【０１３１】
図２５Ｂは実施の形態７における他のタッチパネル装置１００７Ａの断面模式図である。図２５Ｂにおいて、図１に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図２５Ｂに示すタッチパネル装置１００７Ａは、実施の形態１におけるタッチパネル装置１の駆動電極１０４の出力側の端部とグランドとの間に直列に接続されたシャント用のコンデンサ１４１を更に備える。すなわち、インダクタンス素子１１１と電気的に接続される駆動電極１０４の延在する方向の少なくとも一方の端部とグランドの間にコンデンサ１４１が直列に接続されている。これにより、駆動電極１０４の共振周波数を下げることが可能となり、結果、インダクタンス素子１１１のインダクタンスを低減させることができる。これにより、インダクタンス素子１１１における抵抗ロスを低減でき、タッチパネル装置１００７Ａの感度を高めることができる。
【０１３２】
（実施の形態８）
図２６は実施の形態８におけるタッチパネル装置のタッチパネル２２１の構成図である。図２６において、図２４Ａに示す実施の形態６におけるタッチパネル装置６のタッチパネル２００と同じ部分には同じ参照番号を付す。一般的に長軸の電極（図２６ではＹ電極）は、短軸の電極（図２６ではＸ電極）に比べて抵抗が大きくなる。図２６に示すタッチパネル２２１では、長軸の電極の延びるＸ軸の方向と直角の方向の幅Ｗ１を、短軸の電極の延びるＹ方向と直角の方向の幅Ｗ２よりも広くする。これにより、交流信号源から検出器までの伝送路のカットオフ周波数を高くすることができる。
【０１３３】
図２７は実施の形態８における他のタッチパネル装置のタッチパネル２２２の構成図である。図２６において、図２２と図２４Ａに示す実施の形態６におけるタッチパネル装置６のタッチパネル２００と同じ部分には同じ参照番号を付す。一般的にシールド層１０６により近い電極（図２７ではＸ電極）は、シールド層１０６からより遠い電極（図２７ではＹ電極）に比べてシールド層１０６との浮遊容量が大きくなる。図２７に示す実施の形態８におけるタッチパネル２２２では、シールド層１０６から近いＸ電極の延びるＹ軸の方向と直角の方向の幅Ｗ４をシールド層１０６から遠いＹ電極の延びるＸ軸の方向と直角の方向の幅Ｗ３よりも広くすることが好ましい。これにより、シールド層１０６から近いＸ電極の抵抗を下げることができ、交流信号源から検出器までの伝送路のカットオフ周波数を高くすることができる。
【０１３４】
なお、図２５Ａから図２７に示す実施の形態７、８におけるタッチパネル装置の構成は、実施の形態１〜６におけるタッチパネル装置の全てに適用でき、同じ効果を有する。
【０１３５】
（実施の形態９）
図２８は実施の形態９におけるタッチパネル装置の構成図である。図２８において、図１に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図２８に示すタッチパネル装置１００９は実施の形態１におけるタッチパネル１００の代わりにタッチパネル１０１９を備える。タッチパネル１０１９では駆動電極Ｘ１〜Ｘ６の延びる方向は検出電極Ｙ１〜Ｙ６の延びる方向と直角ではない。しかし、実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同様に、駆動電極Ｘ１〜Ｘ６が検出電極Ｙ１〜Ｙ６に対向する交差部のうち、検出対象物Ｆがタッチした交差部を高感度に検出することができ、同様の効果を有する。
【０１３６】
なお、図１に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１では、タッチパネル１００は１つのみの駆動電極Ｘ１と、駆動電極Ｘ１に対向する１つのみの検出電極Ｙ１とを備えてもよい。このタッチパネル装置は検出対象物がタッチパネル１００にタッチしたか否かを高感度に検出するタッチセンサとして用いることができ、実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同様の効果を有する。
【０１３７】
なお、実施の形態９におけるタッチパネル装置の構成は、実施の形態１〜８におけるタッチパネル装置の全てに適用でき、同じ効果を有する。
【０１３８】
以上説明したように、実施の形態１〜８におけるタッチパネル装置は、簡単な構成で検出位置精度および検出感度をともに高くすることが可能である。
【０１３９】
なお、上記実施の形態では、タッチパネル１００、２００にはＬＣＤ１０７が装着される。タッチパネル表面に画像を表示せずにタッチ検出する用途ではＬＣＤ１０７は必ずしも不可欠な構成部品ではない。
【０１４０】
また、上記実施の形態では、駆動電極１０４、検出電極１０２、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２は、略等間隔で配列されているが、必ずしも等間隔で配列されていなくてもよく、位置により異なった間隔で配列されていてもよい。例えば、タッチパネル１００で、指が頻繁にタッチされる領域が特定されていれば、その領域の電極１０２、１０４の間隔を他の領域より狭く配置することで、タッチ位置の分解能を高めることができる。
【０１４１】
また、上記実施の形態では、制御回路１１５、２１５は駆動電極切替スイッチ１１２、検出電極切替スイッチ１１３、Ｘ電極切替スイッチ２１２ａおよびＹ電極切替スイッチ２１２ｂを順次切り替えるが、電極の切り替えは必ずしも順次行われていなくてもよく、１本以上の電極を飛ばしながら切り替えてもよい。
【０１４２】
また、制御回路１１５、２１５は複数の電極を同時に選択するように電極切替スイッチ１１２、１１３、２１２ａ、２１２ｂを切り替えてもよい。
【０１４３】
例えば、図３に示すタッチパネル装置１では、制御回路１１５は、複数の駆動電極Ｘ１〜Ｘ６のうち互いに隣り合う複数の駆動電極Ｘ１、Ｘ２を同時にインダクタンス素子１１１に接続維持し、その後、駆動電極Ｘ１をインダクタンス素子１１１から切り離して互いに隣り合う駆動電極Ｘ２、Ｘ３を同時にインダクタンス素子１１１に接続維持するように駆動電極切替スイッチ１１２を制御してもよい。これにより、タッチパネル装置１の感度を上げることができる。図８に示すタッチパネル装置１００４も同様に動作させても良い。
【０１４４】
また、図２４Ａに示すタッチパネル装置６では、複数のＸ電極ＸＳ１〜ＸＳ６のうち互いに隣り合う複数のＸ電極ＸＳ１、ＸＳ２を同時にインダクタンス素子２１１ａに接続維持して複数のＹ電極ＹＳ１〜ＹＳ６のうち互いに隣り合う複数のＹ電極ＹＳ１、ＹＳ２を同時にインダクタンス素子２１１ｂに接続維持し、その後、電極ＸＳ１、ＹＳ１をインダクタンス素子２１１ａ、２１１ｂから切り離して互いに隣り合う複数のＸ電極ＸＳ２、ＸＳ３を同時にインダクタンス素子２１１ａに接続して互いに隣り合う複数のＹ電極ＹＳ２、ＹＳ３を同時にインダクタンス素子２１１ｂに接続するように電極切替スイッチ２１２ａ、２１２ｂを制御してもよい。これにより、タッチパネル装置６の感度を上げることができる。図２４Ｂに示すタッチパネル装置６Ａも同様に動作させても良い。
【０１４５】
上記において、同時に選択される複数の電極は互いに隣り合っていなくてもよい。
【０１４６】
また、上記実施の形態では、検出回路１１４、２１４は、検出電極１０２、Ｙ電極２０２から交流信号を入力して電極間または電極とグランドとの間の静電容量の変化を検出するが、必ずしも交流信号でなくてもよく、直流信号など他の信号であってもよい。
【０１４７】
また、実施の形態２では、駆動電極１０４および検出電極１０２は、それぞれの電極が延在する方向の略中央部において電極を分割されるが、必ずしも電極の略中央部で電極を分割する必要はなく、電極の延在する方向における略中央部以外の任意の位置で電極を分割してもよい。また、タッチパネルの使用状態等を勘案し、各電極において分割位置が異なっていても良い。これにより、例えば駆動電極を分割した場合、交流信号が駆動電極を伝送する際に、駆動電極において損失されるエネルギー損失量を最大限抑圧でき、高感度なタッチパネル装置を実現できる。更に、上記実施の形態においては、電極を２つに分割するが、３つ以上の電極に分割しても、同様の効果が得られる。
【０１４８】
尚、上記のすべての実施の形態におけるタッチパネル装置において、交流信号として矩形波を用いてもよい。各電極の共振周波数は、電極ごとにばらつく場合がある。この場合には、交流信号として正弦波を採用した場合、交流信号の周波数と各電極の共振周波数とが大きく異なり、感度の低い電極が発生する恐れがある。そこで、正弦波より広い周波数占有帯域を有する矩形波を交流信号として用いる事により、各電極の共振周波数がばらついたとしても、交流信号の周波数と各電極の共振周波数とが大きく異なることを防ぐことができる。
【０１４９】
尚、相互容量型タッチパネルを用いた実施の形態に係るタッチパネル装置は、駆動電極（第１の電極）１０４と検出電極（第２の電極）１０２とを有するタッチパネル１００と、所定の周波数の交流信号を駆動電極１０４に入力する交流信号源１１０と、交流信号源１１０と駆動電極１０４との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子１１１と、検出回路１１４とを備える。検出回路１１４は、検出対象物がタッチパネル１００の表面にタッチした際の駆動電極１０４と検出電極１０２の間の静電容量の変化を検出電極１０２から出力される信号の変化により検出してもよい。尚、駆動電極１０４と検出電極１０２とは、相互に、直流的に絶縁された状態で配置されている。
【０１５０】
例えば、実施の形態１〜５に示したタッチパネル装置では、駆動電極１０４は、Ｘ軸方向（第１の方向）に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向（第２の方向）に延在しており、検出電極１０２（第２の電極）は、Ｙ軸方向に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向に延在している。しかし、駆動電極１０４および検出電極１０２の構成はこれに限られる必要は無く、駆動電極１０４および検出電極１０２は任意の方向に配列および延在していてもよい。実施の形態１〜５におぇるタッチパネル装置の効果は、駆動電極１０４および検出電極１０２の配列方向および延在方向が任意であっても同様に発揮される。尚、駆動電極１０４および検出電極１０２が任意の方向に配列および延在されている構成において、駆動電極１０４及び検出電極１０２とは、複数の電極から構成されている場合だけでなく、１つの電極から構成される場合も含んでいる。
【０１５１】
また、上述の通り、駆動電極１０４および検出電極１０２の配列方向および延在方向が任意方向であった場合に、駆動電極１０４（第１の電極）と検出電極１０２（第２の電極）とは共にタッチパネル１００の同一層に形成される構成であってもよい。例えば、駆動電極１０４および検出電極１０２が相互に交差しないように、駆動電極１０４および検出電極１０２の配列方向、延在方向が決定されている場合には、タッチパネル１００の同一層に駆動電極１０４および検出電極１０２の両方が形成されていても、相互に短絡することはない。このように、駆動電極１０４および検出電極１０２の両方の電極をタッチパネル１００の同一層に形成する事により、タッチパネル１００の薄型化や製造プロセスの簡易化を図ることができる。
【０１５２】
尚、相互容量型タッチパネルを用いた実施の形態に係るタッチパネル装置は、タッチパネル１００と交流信号源１１０とインダクタンス素子１１１と検出回路１１４とを備える。タッチパネル１００は、第１の方向に任意の間隔で配列され、第１の方向と異なる第２の方向へ延在する駆動電極１０４（第１の電極）と、第３の方向に任意の間隔で配列され、第３の方向と異なり且つ第２の方向と立体交差する第４の方向へ延在し、駆動電極１０４と絶縁層を挟んで対向配置された検出電極１０２（第２の電極）とを有する。交流信号源１１０は、所定の周波数の交流信号を駆動電極１０４に入力する。インダクタンス素子１１１は交流信号源１１０と駆動電極１０４との間に電気的に直列接続されている。検出回路１１４は、検出対象物がタッチパネル１００の表面にタッチした際の駆動電極１０４と検出電極１０２の交差部の静電容量の変化を検出電極１０２から出力される信号の変化により検出する。例えば、実施の形態１〜５に示したタッチパネル装置では、駆動電極１０４は、Ｘ軸方向（第１の方向）に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向（第２の方向）に延在しており、検出電極１０２（第２の電極）は、Ｙ軸方向に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向に延在しているが、駆動電極１０４および検出電極１０２の構成はこれに限られる必要は無い。具体的には、駆動電極１０４の延在方向（第２の方向）と検出電極１０２の延在方向（第４の方向）とが立体交差する関係であり、且つ、第１の方向と第２の方向が異なり、且つ、第３の方向と第４の方向とが異なるという条件を満たしさえすれば、第１、２、３、４の方向は自由に選択することができる。例えば、第１の方向と第３の方向とが同一方向でも良いし、または、第１の方向と第４の方向とが同一方向でもよいし、または、第２の方向と第３の方向とが同一方向でもよい。第１、２、３、４の方向がこのような関係であったとしても、実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置の効果は同様に発揮される。
【０１５３】
尚、上記の相互容量型タッチパネルを用いた実施の形態におけるタッチパネル装置において、駆動電極１０４（第１の電極）と検出電極１０２（第２の電極）とは共に複数の電極で構成されていてもよい。そのタッチパネル装置は、複数の駆動電極１０４の中から、交流信号が入力される電極を選択する駆動電極切替スイッチ１１２（第１の電極切替スイッチ）と、複数の検出電極１０２の中から出力される信号が検出回路１１４において検出される電極を選択する検出電極切替スイッチ１１３（第２の電極切替スイッチ）と、駆動電極切替スイッチ１１２と検出電極切替スイッチ１１３を制御する制御回路１１５とを備えた構成であっても良い。つまり、駆動電極切替スイッチ１１２は、複数の駆動電極１０４の中から交流信号が入力される電極を選択する機能を有しており、検出電極切替スイッチ１１３は、複数の検出電極１０２の中から、出力される信号が検出回路１１４において検出される電極を選択する機能を有していれば、上記の相互容量型タッチパネルを用いた実施の形態におけるタッチパネル装置の効果を発揮する事ができる。
【０１５４】
自己容量型タッチパネルを用いた実施の形態に係るタッチパネル装置は、Ｘ電極２０４（第１の電極）とＹ電極２０２（第２の電極）とを有するタッチパネル２００と、所定の周波数の交流信号をＸ電極２０４およびＹ電極２０２にそれぞれ入力する交流信号源２１０ａ、２１０ｂと、交流信号源２１０ａとＸ電極２０４との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子２１１ａと、検出回路１１４ａ、１１４ｂとを備える。検出回路１１４ａ、１１４ｂは検出対象物がタッチパネル２００の表面にタッチした際のＸ電極２０４とグランドとの間の静電容量の変化またはＹ電極２０２とグランドとの間の静電容量の変化をＸ電極２０４とＹ電極２０２とから出力される信号の変化により検出する。例えば、実施の形態６におけるタッチパネル装置６では、Ｘ電極２０４は、Ｘ軸方向（第１の方向）に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向（第２の方向）に延在しており、Ｙ電極２０２（第２の電極）は、Ｙ軸方向に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向に延在しているが、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２の構成はこれに限られる必要は無く、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２は任意の方向に配列および延在していてもよい。実施の形態６におけるタッチパネル装置６の効果は、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２の配列方向および延在方向が任意であっても同様に発揮される。尚、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２が任意の方向に配列および延在されている構成において、Ｘ電極２０４及びＹ電極２０２とは、複数の電極から構成されている場合だけでなく、１つのみの電極から構成される場合も含んでいる。この場合、図２４ＡにおけるＸ電極切替スイッチ２１２ａ、Ｙ電極切替スイッチ２１２ｂが不要となる。
【０１５５】
また、上述の通り、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２の配列方向および延在方向が任意方向であった場合に、Ｘ電極２０４（第１の電極）とＹ電極２０２（第２の電極）とは共にタッチパネル２００の同一層に形成される構成であってもよい。例えば、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２が相互に交差しないように、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２の配列方向、延在方向が決定されている場合には、タッチパネル２００の同一層にＸ電極２０４およびＹ電極２０２の両方が形成されていても、相互に短絡することはない。このように、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２の両方の電極をタッチパネル２００の同一層に形成する事により、タッチパネル２００の薄型化や製造プロセスの簡易化を図ることができる。
【０１５６】
尚、自己容量型タッチパネルを用いた実施の形態に係るタッチパネル装置は、タッチパネル２００と交流信号源２１０ａ、２１０ｂとインダクタンス素子２１１ａ、２１１ｂと検出回路２１４ａ、２１４ｂとを備える。タッチパネル２００は、第１の方向に任意の間隔で配列され、第１の方向と異なる第２の方向へ延在する複数のＸ電極２０４（第１の電極）と、第３の方向に任意の間隔で配列され、第３の方向と異なり且つ第２の方向と交差する第４の方向へ延在し、Ｘ電極２０４と絶縁層を挟んで対向配置された複数のＹ電極２０２（第２の電極）とを有する。交流信号源２１０ａ、２１０ｂは、所定の周波数の交流信号をＸ電極２０４およびＹ電極２０２に入力する。インダクタンス素子２１１ａは交流信号源２１０ａとＸ電極２０４との間に電気的に直列接続されている。インダクタンス素子２１１ｂは交流信号源２１０ａとＹ電極２０２との間に電気的に直列接続されている。検出回路２１４ａ、２１４ｂは検出対象物がタッチパネル２００の表面にタッチした際のＸ電極２０４とグランドとの間の静電容量の変化またはＹ電極２０２とグランドとの間の静電容量の変化をＸ電極２０４とＹ電極２０２とから出力される信号の変化により検出する。例えば、実施の形態６に示したタッチパネル装置６では、Ｘ電極２０４は、Ｘ軸方向（第１の方向）に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向（第２の方向）に延在しており、Ｙ電極２０２（第２の電極）は、Ｙ軸方向に略等間隔に配列され、Ｘ軸方向に延在しているが、Ｘ電極２０４およびＹ電極２０２の構成はこれに限られる必要は無い。具体的には、Ｘ電極２０４の延在方向（第２の方向）とＹ電極２０２の延在方向（第４の方向）とが立体交差する関係であり、且つ、第１の方向と第２の方向が異なり、且つ、第３の方向と第４の方向とが異なるという条件を満たしさえすれば、第１、２、３、４の方向は自由に選択することができる。例えば、第１の方向と第３の方向とが同一方向でも良いし、または、第１の方向と第４の方向とが同一方向でもよいし、または、第２の方向と第３の方向とが同一方向でもよい。第１、２、３、４の方向がこのような関係であったとしても、実施の形態６におけるタッチパネル装置の効果は同様に発揮される。
【０１５７】
尚、上記の自己容量型タッチパネルを用いた実施の形態におけるタッチパネル装置において、Ｘ電極２０４とＹ電極２０２とは共に複数の電極で構成されていてもよい。そのタッチパネル装置は、複数のＸ電極２０４のうち交流信号を入力する電極を選択するＸ電極切替スイッチ２１２ａと、Ｙ電極２０２のうち交流信号を入力する電極を選択するＹ電極切替スイッチ２１２ｂと、Ｘ電極切替スイッチ２１２ａおよびＹ電極切替スイッチ２１２ｂを制御する制御回路２１５とを備えた構成であっても良い。つまり、Ｘ電極切替スイッチ２１２ａは、複数のＸ電極２０４の中から、交流信号が入力される電極を選択する機能を有しており、Ｙ電極切替スイッチ２１２ｂは、複数のＹ電極２０２の中から、出力される信号が検出回路２１４において検出される電極を選択する機能を有していれば、上記の自己容量型タッチパネルを用いた実施の形態において説明した効果を発揮する事ができる。
【０１５８】
尚、自己容量型タッチパネルおよび相互容量型タッチパネルを用いた実施の形態に係るタッチパネル装置の第１の電極（駆動電極１０４またはＸ電極２０４）は、任意の位置において第３の電極および第４の電極に分割されている。制御回路（１１５または２１５）は交流信号源（１１０ａ、１１０ｂまたは２１０ａ）から同相または逆相の交流信号を第３の電極および第４の電極に同時または交互に入力するように第１の電極切替スイッチ（駆動電極切替スイッチ１１２ａ、１１２ｂまたはＸ電極切替スイッチ２１２ａ）を制御する構成としてもよい。例えば、図１４に示すタッチパネル装置は、駆動電極１０４がＹ軸上の任意の位置で第３の電極Ｘｎ１と第４の電極Ｘｎ２とに分割されているが、Ｙ軸上に限られる必要はなく、例えば駆動電極１０４の延在する方向がＹ軸方向以外であるタッチパネル装置においても、図１４に示すタッチパネル装置の効果を得る事ができる。また、この構成は、相互容量型タッチパネルだけでなく、自己容量型タッチパネルに適用でき、同様の効果を有する。具体的には、図２４Ａに示す自己容量型タッチパネルを用いた実施の形態において、Ｘ電極２０４がＹ軸方向で任意の位置で第３の電極と第４の電極に分割されており、Ｘ電極切替スイッチ２１２ａが、第３の電極および第４の電極と、交流信号源２１０ａおよび検出回路２１４ａとの電気的な接続状態を決定する構成であっても、図１４に示す分割された電極による効果を同様に発揮することができる。
【０１５９】
尚、自己容量型タッチパネルおよび相互容量型タッチパネルを用いた実施の形態に係るタッチパネル装置の第２の電極（検出電極１０２またはＹ電極２０２）は、任意の位置において第５および第６の電極に分割されていてもよい。この場合には、制御回路（１１５または２１５）は第５の電極および第６の電極から出力される信号を検出回路に入力するように第２の電極切替スイッチを制御する構成としても良い。例えば、図１４に示すタッチパネル装置は、検出電極１０２がＸ軸の方向の任意の位置で第５の電極Ｙｎ１と第６の電極Ｙｎ２とに分割されているが、Ｘ軸の方向に限られる必要はない。例えば検出電極１０２の延在する方向がＸ軸方向以外であるタッチパネル装置においても、図１４に示すタッチパネル装置の有利な効果を得る事ができる。また、この構成は、相互容量型タッチパネルだけでなく、自己容量型タッチパネルを用いたタッチパネル装置にも同様に適用できる。具体的には、図２４Ａに示す自己容量型タッチパネルを用いた実施の形態において、Ｙ電極２０２がＸ軸の方向において任意の位置で第５の電極と第６の電極に分割されてもよい。この場合には、Ｙ電極切替スイッチ２１２ｂが、第５の電極および第６の電極と、交流信号源２１０ｂおよび検出回路２１４ｂとの電気的な接続状態を決定する構成であっても、図１４に示す分割された電極の効果を同様に発揮することができる。
【０１６０】
尚、実施の形態に係るタッチパネル装置においては、便宜上、各電極の形状を長方形状にて図示したが、これに限られる必要はなく、現行のタッチパネル装置において使用されているダイヤモンド形状やバックギャモン形状等の別形状であっても、同様の効果が得られる。
【０１６１】
尚、実施の形態において、「検出対象物がタッチパネルの表面にタッチした際の第１の電極（Ｘ電極）または第２の電極（Ｙ電極）と、グランドと、の間の静電容量の変化を、第１の電極と第２の電極とから出力される信号の変化により検出する」とは、第１の電極とグランドとの間の静電容量の変化または第２の電極とグランドとの間の静電容量の変化を、第１の電極から出力される信号の変化のみから検出回路が検出する場合と、第２の電極から出力される信号の変化のみから検出回路が検出する場合と、第１の電極および第２の電極の両方の電極から出力される信号の変化から検出回路が検出する場合とを含んでいる。例えば図２４Ａに示すタッチパネル装置６では、交流信号源２１０ａからＸ電極２０４（第１の電極）へ交流信号を入力した場合、Ｘ電極２０４から出力される信号の変化からＸ電極２０４とグランドの間の静電容量の変化を検出回路２１４ａが検出しても良いし、Ｙ電極２０２から出力される信号の変化からＹ電極２０２とグランドとの間の静電容量の変化を検出回路２１４ｂが検出しても良い。また、検出回路２１４ａと検出回路２１４ｂにより、Ｘ電極２０４とグランドの間の静電容量の変化とＹ電極２０２とグランドの間の静電容量の変化をそれぞれ検出しても良い。交流信号源２１０ｂからＹ電極２０２（第２の電極）へ交流信号を入力した場合も同様である。
【０１６２】
尚、実施の形態におけるインダクタンス素子とは、交流信号の周波数においてインダクタンス成分を有するチップ部品等を指しており、交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送路を指していない。
【０１６３】
実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置１の交流信号源１１０の交流信号の周波数は、交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送ロスが最大となる第１の電極切替スイッチ１１２および第２の電極切替スイッチ１１３の接続状態の組み合わせにおける電極の共振周波数に基づいて決定される。このため、交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送ロスが最大となる第１の電極と第２の電極の組み合わせにおいて、電極の共振周波数と交流信号の周波数の関係が最適化でき、共振電流を当該電極へ流す事が可能となるため、タッチパネル装置１の検出感度が最も劣化する電極の感度底上げを図ることができる。例えば、交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送ロスが最大となる第１の電極と第２の電極の組み合わせが、図３において電極Ｘ３と電極Ｙ３の組み合わせである場合の例について説明する。つまり、電極Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ６、電極Ｙ１、Ｙ２、Ｙ４〜Ｙ６はグランドに対して短絡状態となっており、電極Ｘ３がインダクタンス素子１１１と短絡状態となり、電極Ｙ３が検出回路１１４と短絡状態となるように、第１の電極切替スイッチ１１２と第２の電極切替スイッチ１１３が制御回路１１５により制御された場合に、交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送ロスが最大となる。
【０１６４】
すなわち、タッチパネル装置１において、電極切替スイッチ１１２が複数の第１の電極Ｘ１〜Ｘ２のうちの或る第１の電極Ｘ３とインダクタンス素子１１１とを接続して、かつ第２の電極切替スイッチ１１３が複数の第２の電極Ｙ１〜Ｙ２のうちの或る第２の電極Ｙ３と検出回路１１４とを接続して、他の第１の電極Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ６をインダクタンス素子１１１に接続せずにグランドに接続し、他の第２の電極Ｙ１、Ｙ２、Ｙ４〜Ｙ６を検出回路１１４に接続せずにグランドに接続したときに交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送ロスが最大となる。交流信号源１１０の周波数を交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送ロスが最大となるときの或る第１の電極Ｘ３の共振周波数基づいて決定する。例えば、交流信号源１１０の周波数をこの共振周波数と同一にする。
【０１６５】
また、図２４Ａと図２４Ｂに示すタッチパネル装置６、６Ａにおいて、交流信号源２１０ａ、２１０ｂが、例えば、複数の第１の電極ＸＳ１〜ＸＳ６のうちの或る第１の電極ＸＳ３と複数の第２の電極ＹＳ１〜ＹＳ６のうちの或る第２の電極ＹＳ３とに交流信号を入力したときに交流信号源２１０ａから検出回路２１４ａまでの伝送ロスが最大となり、交流信号源２１０ｂから検出回路２１４ｂまでの伝送ロスが最大となる。この場合に、交流信号の周波数は、或る第１の電極ＸＳ３の共振周波数に基づいて決定される。交流信号の周波数はこの共振周波数と同一であってもよい。
【０１６６】
尚、ここでの伝送ロスとは、タッチパネル１００近傍の検出対象物を検知できる領域に検出対象物か存在しない状態での伝送ロスを指している。また、伝送ロスとは、交流信号源１１０から出力された交流信号が検出回路１１４へ入力される場合に、交流信号源１１０から出力された交流信号の電力レベルに対する検出回路１１４へ入力された交流信号の電力レベルの減少の度合いを指している。
【０１６７】
上記の通り、制御回路１１５が第１の電極切替スイッチ１１２と第２の電極切替スイッチ１１３を制御し、電極Ｘ３と電極Ｙ３の組み合わせが選択された場合に、交流信号が入力されている電極Ｘ３の共振周波数を周波数ｆ１とする。ここで、交流信号の周波数を周波数ｆ１とした場合、最も伝送ロスが大きく、タッチパネルの検出感度が落ちる恐れのある電極Ｘ３と電極Ｙ３の組み合わせにおいて、検出感度の向上に寄与する共振電流を発生させる事ができる。この事例では、交流信号の周波数を電極Ｘ３の共振周波数ｆ１と同一にしたが、これに限る必要はなく、共振周波数ｆ１に基づいて、共振周波数ｆ１周辺の周波数を選択すればよい。透明電極等の導電率は低い為、電極のＱ値はそれほど高い値とはならないため、電極の共振周波数から少々ずれても、電極を流れる交流信号の電流値は共振周波数における共振電流値から大きく減少する事はない。
【０１６８】
このような構成により、交流信号源から入力される交流信号をインダクタンス素子と電極の浮遊容量により形成された共振回路で共振させて、電極に大きな共振電流を流すことができる。この共振電流によりタッチパネルから発生する電界の強度を大きくすることができるので検出位置精度および検出感度がともに高いタッチパネル装置を提供できる。
【０１６９】
尚、各電極の共振周波数は、各電極で異なる場合が多い。これは、各電極と交流信号源との間の伝送路の長さが異なる為であり、また、各電極で浮遊容量の値が異なる為でもある。よって、交流信号源から各電極へ供給する交流信号の周波数を同じ周波数で共通化した場合、ある電極においては電極の共振周波数と交流信号の周波数とが大きく異なってしまい、大きな共振電流を流す事が困難な場合も発生する。実施の形態におけるタッチパネル装置の交流信号源は、交流信号源から検出回路までの伝送ロスが最大となる第１および第２の電極切替スイッチの接続状態の組み合わせにおける電極の共振周波数に基づいて交流信号の周波数を決定している。このため、交流信号源から検出回路までの伝送ロスが最大となる第１の電極と第２の電極の組み合わせにおいて、電極の共振周波数と交流信号の周波数の関係が最適化でき、共振電流を当該電極へ流す事が可能となるため、タッチパネル装置の検出感度が最も低い電極の感度を上げることができる。
【０１７０】
尚、実施の形態における「共振周波数」とは、インダクタンス素子１１１（１１１−１〜１１１−６）と交流信号源１１０との接続点から、第１の電極切替スイッチ（駆動電極切替スイッチやＸ電極切替スイッチ）または第２の電極切替スイッチ（検出電極切替スイッチやＹ電極切替スイッチ）を介して対象の電極を見たときの入力インピーダンスの虚数成分が０となる周波数を指している。
【０１７１】
尚、交流信号の周波数が、交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送ロスが最大となる第１および第２の電極切替スイッチ１１２、１１３の接続状態の組み合わせにおいて、交流信号源１１０と電気的に接続された電極の共振周波数に基づいて決定される」又は「交流信号の周波数が、交流信号源１１０から検出回路１１４までの伝送ロスが最大となる第１の電極切替スイッチ１１２および第２の電極切替スイッチ１１３の接続状態の組み合わせにおいて、交流信号源１１０と電気的に接続された電極の共振周波数と同一である」という技術思想は実施の形態１〜５における相互容量型のタッチパネル装置以外にも適応できる。具体的には、実施の形態６に示した自己容量型のタッチパネル装置に対しても、同様の技術思想である「交流信号の周波数が、複数の第１の電極および複数の第２の電極のうち交流信号源１１０からの伝送ロスが最大となる電極の共振周波数に基づいて決定される」又は「交流信号の周波数が、複数の第１の電極および複数の第２の電極のうち交流信号源１１０からの伝送ロスが最大となる電極の共振周波数と同一である」構成を採用することで、相互容量型のタッチパネル装置で得られる有利な効果を、自己容量型のタッチパネル装置でも同様に得る事ができる。
【０１７２】
図２９Ａは図３に示す実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置１において電極Ｘ２の或る部位を伝搬する信号の電力の周波数特性Ｑ１、Ｑ２を示す。図２９Ｂは比較例のタッチパネル装置において電極Ｘ２の或る部位を伝搬する信号の電力の周波数特性Ｑ１、Ｑ２を示す。図２９Ａと図２９Ｂにおいて、縦軸は電極Ｘ２のその部位を伝播する電力を示し、横軸は周波数を示す。図３に示す実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置１において検出対象物がタッチパネル１００の検出可能範囲に存在しない状態である第１の状態での複数の第１の電極Ｘ１〜Ｘ６および複数の第２の電極Ｙ１〜Ｙ６の中のある１つの電極の共振周波数が周波数ｆ０である。この場合に、交流信号源１１０が出力する交流信号の周波数ｆｂは（数７）の関係を満たしていてもよい。
【０１７３】
【数７】
2013069290.tif 000009
【０１７４】
このような構成により、交流信号源１１０から入力する交流信号をインダクタンス素子１１１と電極Ｘｍ、Ｙｎ（１≦ｍ≦６、１≦ｎ≦６）の浮遊容量により形成された共振回路で共振させて、電極Ｘｍ、Ｙｎに大きな共振電流を流すことができる。この共振電流によりタッチパネルから発生する電界の強度を大きくすることができるので検出位置精度および検出感度がともに高いタッチパネル装置１を提供できる。
【０１７５】
図３に示すタッチパネル装置１において、検出対象物がタッチパネル１００の表面をタッチした状態である第２の状態における電極Ｘ２の共振周波数は周波数ｆ０より低い周波数ｆ１である。図２９Ａに示すように、交流信号の周波数ｆｂは第１の状態における電極Ｘ２の共振周波数ｆ０と概ね同一である。第２の状態においては操作者の指等の検出対象物の影響により、電極Ｘ２の共振周波数は変化量Δｆだけ低い方へ変化し、周波数ｆ１となる。この結果、電極Ｘ２の任意の部位を伝搬する電力は、第１の状態の場合の電力Ｐ０から第２の状態の場合の電力Ｐ１へ大きく変化して低下する。これに伴い、電極Ｙ１〜Ｙ６のそれぞれの電極から出力される信号の電力も、第１の状態と第２の状態とでは大きく異なる事になる。電極Ｙ１〜Ｙ６のそれぞれの電極から出力される信号の電力の変化量を検出回路１１４で検出する事により、タッチパネル１００の表面または近傍に検出対象物がタッチしたか否かを感度よく検知する事ができる。尚、（数７）の条件を満たす限り、例えば、第１の状態における電極Ｙ１から出力される信号の電力と第２の状態における電極Ｙ１から出力される信号の電力とに差をもたらす事ができ、この事は、電極Ｙ１以外の電極Ｙ２〜Ｙ６においても同様に適用できる。
【０１７６】
一方、図２９Ｂに示す比較例のタッチパネル装置では、交流信号の周波数ｆｂが共振周波数ｆ０、ｆ１間にあり、周波数特性Ｑ１、Ｑ２が交わる周波数である。この場合には、第１の状態における電極Ｘ２の任意の部位を伝搬する信号の電力Ｐ０と第２の状態における電極Ｘ２のその部位を伝搬する信号の電力Ｐ１とは概ね同一となる。この結果、例えば、第１の状態における電極Ｙ１から出力される信号の電力値と第２の状態における電極Ｙ１から出力される信号の電力値との差が小さくなる。この事は、電極Ｙ１以外の電極Ｙ２〜Ｙ６においても同様に言える。よって、タッチパネル１００の表面または近傍に検出対象物がタッチしたか否かを感度よく検知する事が困難となる。しかし、このような状況は、第１の状態における電極Ｘ２の共振周波数ｆ０と交流信号の周波数ｆｂとが（数７）の関係を満たす限り発生しないため、（数７）の関係を満たしているタッチパネル装置はタッチパネル１００の表面または近傍に検出対象物がタッチしたか否かを感度よく検知する事が可能である。
【０１７７】
交流信号の周波数ｆｂが、電極Ｘｍ（１≦ｍ≦６）の共振周波数ｆ０よりも低い周波数であり、且つ、検出対象物がタッチパネルの表面をタッチした場合または近傍に位置した場合の電極Ｘｍの共振周波数ｆ１と同一である場合には、検出対象物がタッチパネルの表面をタッチした状況の方が、検出対象物がタッチパネルの検出可能範囲に存在しない状況よりも電極を伝搬する信号の電力がＭａ倍（Ｍａ＞１）だけ大きくなる。一方、検出対象物がタッチパネルの表面をタッチする際には、電極Ｘｍ、Ｙｎ（１≦ｎ≦６）を伝搬する信号の電力の一部が検出対象物に漏れ出す為、電極Ｘｍ、Ｙｎを伝搬する信号の電力は１／Ｍｂ倍となる。ここで、ＭａとＭｂとが（数８）の関係にある場合、検出対象物がタッチパネルの表面をタッチしている場合の電極Ｙｎから出力される信号の値と、検出対象物がタッチパネルの検出可能範囲に存在しない場合の電極Ｙｎから出力される信号の値との差が小さなものとなる。
【０１７８】
【数８】
2013069290.tif 000010
【０１７９】
ＭａとＭｂとが（数８）の関係にあると、検出対象物がタッチパネルの表面をタッチしたことによる電極Ｘｍ、Ｙｎ上を伝搬する信号の増加分と減少分とが相殺される為、電極Ｙｎから出力される信号の値に変化が生じず、検出対象物がタッチパネルの表面をタッチしているか否かを判定できなくなる。
【０１８０】
実施の形態におけるタッチパネル装置では、検出対象物がタッチパネルの検出可能範囲に存在しない場合の電極の共振周波数ｆ０と、交流信号の周波数ｆｂとが、（数７）の関係を満たす。これにより、検出対象物がタッチパネルの表面をタッチした場合には、必ず、交流信号の周波数ｆｂが電極の共振周波数ｆ１（検出対象物がタッチパネルの表面をタッチした場合の電極Ｘｍの共振周波数）と異なり、結果、検出対象物がタッチパネルの検出可能範囲に存在しない場合と比べて電極Ｘｍを伝搬する信号の電力は小さくなる。つまり、Ｍａは１より小さな値を取る。これにより実施の形態のタッチパネル装置は（数８）を満たさない為、検出対象物がタッチパネルの表面をタッチしている場合の第２の電極Ｙｎから出力される信号の値と、検出対象物がタッチパネルの検出可能範囲に存在しない場合の第２の電極Ｙｎから出力される信号の値との差が大きなものとなる。よって、検出対象物の検出感度の高いタッチパネル装置１を実現する事ができる。
【０１８１】
図３０Ａは図３に示す実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置１において電極Ｘ２の或る部位を伝搬する信号の正規化電力の周波数特性Ｑｎ１、Ｑｎ２を示す。図３０Ｂは比較例のタッチパネル装置において電極Ｘ２の或る部位を伝搬する信号の電力の周波数特性Ｑｎ１、Ｑｎ２を示す。図３０Ａと図３０Ｂにおいて、縦軸は電極Ｘ２のその部位を伝播する正規化電力を示し、横軸は周波数を示す。正規化電力は、図２９Ａに示す電力の値をその電力の最大値すなわち共振周波数での電力の値で割った値である。実施の形態１〜５に係るタッチパネル装置１において、共振周波数ｆ０、ｆ１と交流信号の周波数ｆｂとが（数９）に示す条件を満たす関係で構成されていても良い。
【０１８２】
【数９】
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【０１８３】
図３０Ａに示す周波数ｆｂは（数９）の関係を満たし、周波数ｆ１からに比べて周波数ｆ０からより離れている。この場合、第１の状態から第２の状態へ変化した際、電極Ｘ２の任意の部位を伝搬する信号の正規化電力は正規化電力Ｐｎ１から正規化電力Ｐｎ２へ変化する。つまり、第１の状態から第２の状態へ変化することで、交流信号の周波数ｆｂと電極Ｘ２の共振周波数との差分の絶対値は差分Δｆ０から差分Δｆ１へと大きくなる。電極Ｘ２の共振周波数から交流信号の周波数ｆｂが離れるほど、電極Ｘの任意の部位を伝搬する信号の電力は減少していく。したがって、電極Ｘ２のその部位を伝搬する信号の共振周波数での電力値からの減衰量は第１の状態より第２の状態の方が大きい。ここに、更に、検出対象物の近接に伴う電力ロスが加わるため、第１の状態から第２の状態へ変化する事による電極Ｘ２の任意の部位を伝搬する信号の電力値の変化量は大きなものとなる。故に、共振周波数ｆ０、ｆ１と交流信号の周波数ｆｂの関係が（数９）を満たしているタッチパネル装置は、検出対象物に対する高い感度を有している。
【０１８４】
一方、図３０Ｂに示す比較例のタッチパネル装置では、共振周波数ｆ０、ｆ１と交流信号の周波数ｆｂが（数９）の関係を満たさない。この場合には、第１の状態から第２の状態へ変化することで、交流信号の周波数ｆｂと電極Ｘ２の共振周波数との差分の絶対値は差分Δｆ０から差分Δｆ１へと小さくなる。つまり、電極Ｘ２の任意の部位を伝搬する信号の共振周波数での電力値からの減衰量は、第１の状態より第２の状態の方が小さい。つまり、第１の状態に対し第２の状態の方が、共振現象の観点からは、より多くの電力を電極Ｘ２に伝搬させる事ができる。第１の状態から第２の状態へ変化した際には検出対象物の近接に伴う電力ロスが上記の変化と逆の方向に加わり、電極Ｘ２を伝搬する信号は減衰する。よって、（数９）の条件を満たさないタッチパネル装置は（数９）の条件を満たしたタッチパネル装置と比べ、検出感度が下がる。
【０１８５】
尚、図２９Ａと図２９Ｂに示す関係は、電極Ｘ２のみならず電極Ｘ２以外の電極においても適用できる。また、これらの関係は、実施の形態１〜５における相互容量型のタッチパネル装置のみならず、実施の形態６に示す自己容量型のタッチパネルについても同様に適用でき、同様の効果が得られる。
【０１８６】
また、実施の形態における「検出可能範囲」とは、タッチパネル装置の検出回路が検出対象物を検出可能な範囲を指している。
【０１８７】
更に、実施の形態における「共振周波数」とは、インダクタンス素子の交流信号源との接続点から、第１の電極切替スイッチ（駆動電極切替スイッチやＸ電極切替スイッチ等を指す）または第２の電極切替スイッチ（検出電極切替スイッチやＹ電極切替スイッチ等を指す）を介して対象の電極を見たときのインピーダンス特性において、虚数成分が０となる周波数を指している。また、実施の形態における「交流信号の周波数」は電極ごとに異なっていても良い。これにより、各電極の共振周波数ｆ０、ｆ１との関係が（数７）または（数９）を満たすように容易に変更することができる。
【０１８８】
尚、「検出対象物がタッチパネル１００の検出可能範囲に存在しない場合の複数の第１の電極および複数の第２の電極の中の１つの電極の共振周波数をｆ０とした場合に、交流信号の周波数ｆｂは（数７）の関係を満たす」又は「検出対象物がタッチパネル１００の検出可能範囲に存在しない場合の複数の第１の電極および複数の第２の電極の中の１つの電極の共振周波数をｆ０とし、検出対象物がタッチパネル１００の表面をタッチした場合の複数の第１の電極および複数の第２の電極の中の１つの電極の共振周波数をｆ１とした場合に、交流信号の周波数ｆｂは（数９）の関係を満たす」という技術思想は実施の形態１〜５に示した相互容量型のタッチパネル装置以外にも適応できる。具体的には、実施の形態６に示した自己容量型のタッチパネル装置に対しても、相互容量型のタッチパネル装置で得られる有利な効果を同様に得る事ができる。
【０１８９】
（実施の形態１０）
図３１は実施の形態１０におけるタッチパネル装置２００１の構成図である。図３１において、図３に示す実施の形態１におけるタッチパネル装置１と同じ部分には同じ参照番号を付す。タッチパネル装置２００１は、交流信号源１１０と駆動電極切替スイッチ１１２との間にインダクタンス素子１１１と電気的に直列接続された可変容量コンデンサ１５０ａをさらに備える。タッチパネル装置２００１では、可変容量コンデンサ１５０ａは交流信号源１１０とインダクタンス素子１１１との間に直列に接続されている。
【０１９０】
電極Ｘ１〜Ｘ６のうち交流信号源１１０に電気的に接続される電極ごとに可変容量コンデンサ１５０ａの容量値を調整する事により、各電極Ｘ１〜Ｘ６の共振周波数を概ね同一の値に設計する事が可能となる。その結果、交流信号源１１０から出力される交流信号の周波数を、その共振周波数近辺に固定する事により、各電極Ｘ１〜Ｘ６に大きな共振電流を流す事が可能となる。可変容量コンデンサ１５０ａの容量値の制御は、制御回路１１５により行われる。制御回路１１５は、少なくとも駆動電極切替スイッチ１１２の接続状態を確認し、電極Ｘ１〜Ｘ６のうちの交流信号源１１０に電気的に接続されている電極を認知し、その電気的に接続されている電極の共振周波数を交流信号源１１０の出力信号の周波数近傍へシフトさせるため、可変容量コンデンサ１５０ａの容量値を所望の値に調整する。各電極の共振周波数を交流信号源１１０の出力信号の周波数近傍にシフトするために必要となる可変容量コンデンサ１５０ａの容量値は、制御回路１１５の記憶部に各電極に対応させて保存されていても良い。図３１では、駆動電極切替スイッチ１１２のスイッチＴＳＷ３のみが交流信号源１１０側に電気的に接続されている、すなわち電極Ｘ１〜Ｘ６のうち電極Ｘ３のみが交流信号源１１０に電気的に接続されている。このとき、制御回路１１５は記憶部に記録されている電極Ｘ３に対応する容量値を読み出し、可変容量コンデンサ１５０ａの容量値をこの読み出した容量値に調整するための制御信号を可変容量コンデンサ１５０ａへ送信する。尚、記憶部に記録されている可変容量コンデンサ１５０ａの容量値は、駆動電極切替スイッチ１１２の接続状態に対応したものだけでなく、駆動電極切替スイッチ１１２と検出電極切替スイッチ１１３の接続状態の組み合わせに対応して容量値を設定してもよい。また、図３１においては、交流信号源１１０に電気的に接続されているのは電極Ｘ３のみであるが、タッチパネル装置２００１では電極Ｘ１〜Ｘ６のうち２つ以上の電極が同時に交流信号源１１０に電気的に接続されてもよい。この場合、複数の電極が交流信号源１１０に電気的に接続される状態で、複数の電極の共振周波数が交流信号源１１０の出力信号の周波数近傍となるように可変容量コンデンサ１５０ａの容量値が調整される。つまり、電極Ｘ１〜Ｘ６のうちから選択された複数の電極の組合わせに対応した可変容量コンデンサ１５０ａの最適な容量値を、制御回路１１５は記憶部に保持している。これにより、複数の電極を結合して等価的に電極の導電率が増加させると共に、共振電流をこの結合した電極に流す事ができるので、タッチパネル装置２００１の感度を著しく向上させることが可能となる。
【０１９１】
尚、図３１においては、可変容量コンデンサ１５０ａが交流信号源１１０とインダクタンス素子１１１との間に電気的に直列接続されるが、可変容量コンデンサ１５０ａがインダクタンス素子１１１と駆動電極切替スイッチ１１２との間に電気的に直列接続されていてもよく、同様の効果を得ることができる。また、可変容量コンデンサ１５０ａは制御回路１１５と一体化されていてもよい。更に、可変容量コンデンサ１５０ａは制御回路１１５と同一の半導体プロセスにより形成されても良い。これにより、小型で且つ安価なタッチパネル装置２００１を実現する事ができる。
【０１９２】
図３２は実施の形態１０における他のタッチパネル装置２００２の構成図である。図３２において、図３１に示すタッチパネル装置２００１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図３２に示すタッチパネル装置２００２は、図３１に示すタッチパネル装置２００１の可変容量コンデンサ１５０ａの代わりに可変容量コンデンサ１５０ｂを備える。可変容量コンデンサ１５０ｂは交流信号源１１０とインダクタンス素子１１１との間に電気的に直列接続されず、交流信号源１１０とインダクタンス素子１１１との間の交流信号源１１０とインダクタンス素子１１１とが接続されている接続点１１５０ｂとグランドとの間に電気的に直列接続されている。図３２に示すタッチパネル装置２００２でも、インダクタンス素子１１１のインダクタンスと可変容量コンデンサ１５０ｂの容量値の組み合わせにより、図３２のタッチパネル装置２００１と同様の有利な効果を得ることが可能となる。図３２の可変容量コンデンサ１５０ｂの一端がインダクタンス素子１１１と交流信号源１１０との間の接続点１１５０ｂではなく、インダクタンス素子１１１と駆動電極切替スイッチ１１２との間のインダクタンス素子１１１と駆動電極切替スイッチ１１２とが接続されている接続点２１５０ｂに接続されていても、図３２に示すタッチパネル装置２００２と同様の有利な効果を得ることができる。
【０１９３】
図３３は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置２００３の構成図である。図３３において、図３１と図３２に示すタッチパネル装置２００１、２００２と同じ部分には同じ参照番号を付す。図３３に示すタッチパネル装置２００３は、図３１と図３２に示す可変容量コンデンサ１５０ａ、１５０ｂの代わりに固定容量を有するコンデンサ１４２ａ〜１４２ｆを備える。用い、コンデンサ１４２ａ〜１４２ｆは電極Ｘ１〜Ｘ６と駆動電極切替スイッチ１１２との間に直列接続されている。コンデンサ１４２ａ〜１４２ｆの容量値を、コンデンサ１４２ａ〜１４２ｆが接続される電極Ｘ１〜Ｘ６ごとに調整する事により、電極Ｘ１〜Ｘ６の共振周波数を概ね同一の値に設計する事が可能となる。交流信号源１１０から出力される交流信号の周波数をその共振周波数近辺に固定する事により、各電極に大きな共振電流を流す事が可能となる。タッチパネル装置２００３では、制御回路１１５によりコンデンサの容量値を制御する必要が無い為、タッチパネル装置２００３の構造を簡略化することができる。尚、図３３に示すタッチパネル装置２００３では、電極Ｘ１〜Ｘ６がコンデンサ１４２ａ〜１４２ｆとそれぞれ電気的に接続されている。電極Ｘ１〜Ｘ６のうちの少なくとも１つの電極はコンデンサに電気的に接続しなくてもよい。コンデンサに接続されない電極がインダクタンス素子１１１のインダクタンスにより周波数ｆ１に共振させ、それ以外の電極については駆動電極切替スイッチ１１２との間にコンデンサを直列接続する事で周波数ｆ１に共振させる事が可能である。
【０１９４】
尚、図３３に示すタッチパネル装置２００３では、コンデンサ１４２ａ〜１４２ｆは固定容量値を有する固定容量コンデンサではなく可変容量コンデンサであってもよい。この場合には、制御回路１１５によりコンデンサ１４２ａ〜１４２ｆの容量値を制御することにより、電極Ｘ１〜Ｘ６を交流信号源１１０の出力する交流信号の周波数で共振させる事ができる。
【０１９５】
図３４は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置２００４の構成図である。図３４において、図３３に示すタッチパネル装置２００３と同じ部分には同じ参照番号を付す。図３４に示すタッチパネル装置２００４は、図３３に示すタッチパネル装置２００３のコンデンサ１４２ａ〜１４２ｆの代わりにコンデンサ１４３ａ〜１４３ｆを備える。コンデンサ１４３ａ〜１４３ｆは駆動電極Ｘ１〜Ｘ６と駆動電極切替スイッチ１１２との間で駆動電極Ｘ１〜Ｘ６と駆動電極切替スイッチ１１２とが接続されている接続点１１４３ａ〜１１４３ｆとグランドとの間にそれぞれ電気的に直列接続されている。このような構成においても、インダクタンス素子１１１のインダクタンスとコンデンサ１４３ａ〜１４３ｆの容量値との組み合わせにより、図３３に示すタッチパネル装置２００３と同様の有利な効果を得ることが可能となる。
【０１９６】
図３５は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置３００６の構成図である。図３５において、図２４Ａに示す実施の形態６における自己容量型のタッチパネル装置６と同じ部分には同じ参照番号を付す。タッチパネル装置３００６は可変容量コンデンサ２５０ａ、２５０ｂを更に備える。可変容量コンデンサ２５０ａは交流信号源２１０ａとインダクタンス素子２１１ａとの間、または、インダクタンス素子２１１ａとＸ電極切替スイッチ２１２ａとの間に電気的に直列接続されている。すなわち、可変容量コンデンサ２５０ａは交流信号源２１０ａとＸ電極切替スイッチ２１２ａとの間にインダクタンス素子２１１ａと電気的に直列接続されている。可変容量コンデンサ２５０ｂは、交流信号源２１０ｂとインダクタンス素子２１１ｂとの間、または、インダクタンス素子２１１ｂとＹ電極切替スイッチ２１２ｂとの間に電気的に直列接続されている。すなわち、可変容量コンデンサ２５０ｂは、交流信号源２１０ｂとＹ電極切替スイッチ２１２ｂとの間にインダクタンス素子２１１ｂと電気的に直列接続されている。
【０１９７】
尚、各電極の共振周波数は、各電極で異なる場合が多い。これは、各電極と交流信号源との間の伝送線路の長さが異なる為でもあり、また、各電極で浮遊容量の値が異なる為でもある。よって、交流信号源１１０から各電極へ供給する交流信号の周波数を同じ周波数で共通化した場合、ある電極においては電極の共振周波数と交流信号の周波数とが大きく異なってしまい、大きな共振電流を流す事が困難な場合も発生する。
【０１９８】
図３５に示す相互容量型のタッチパネル装置３００６では、可変容量コンデンサ２５０ａの容量値を交流信号源２１０ａに電気的に接続されるＸ電極ごとに調整する事により、各電極ＸＳ１〜ＸＳ６の共振周波数を概ね同一の値に設計する事が可能となる。その結果、交流信号源２１０ａから出力される交流信号の周波数をその共振周波数近辺の周波数に固定する事により、各電極に大きな共振電流を流す事が可能となる。可変容量コンデンサ２５０ａの容量値の制御は、制御回路２１５により行われる。制御回路２１５は、少なくともＸ電極切替スイッチ２１２ａの接続状態を確認し、複数のＸ電極のうちの交流信号源２１０ａに電気的に接続されているＸ電極を認知した後、その電極の共振周波数を交流信号源２１０ａの出力信号の周波数近傍へシフトさせるため、可変容量コンデンサ２５０ａの容量値を所望の値に調整する。各電極の共振周波数を交流信号源２１０ａの出力信号の周波数近傍にシフトするために必要となる可変容量コンデンサ２５０ａの容量値は、制御回路２１５の記憶部に各電極に対応する形で保存されていても良い。尚、記憶部に記録されている可変容量コンデンサ２５０ａの容量値は、Ｘ電極切替スイッチ２１２ａの接続状態に対応したものだけでなく、Ｘ電極切替スイッチ２１２ａとＹ電極切替スイッチ２１２ｂの接続状態の組み合わせに対して容量値を設定してもよい。また、タッチパネル装置３００６は、同時に２つ以上の電極が交流信号源２１０ａに電気的に接続されることもある。この場合、複数の電極が交流信号源２１０ａに電気的に接続される状態で、複数の電極の共振周波数が交流信号源２１０ａの出力信号の周波数近傍となるように可変容量コンデンサ２５０ａの容量値が調整される。つまり、電極ＸＳ１〜ＸＳ６のうちから選択された複数の電極の組み合わせに対応した可変容量コンデンサ２５０ａの最適な容量値を、制御回路２１５は記憶部に保持していても良い。これにより、複数の電極を結合する事により等価的に電極の導電率が大きくなり、共振電流をこの結合された電極に流す事ができるため、タッチパネル装置３００６の感度を著しく向上させることが可能となる。可変容量コンデンサ２５０ｂはＹ電極ＹＳ１〜ＹＳ２に対して可変容量コンデンサ２５０ａと同様に動作し同様の効果が得られる。
【０１９９】
尚、図３５においては、可変容量コンデンサ２５０ａが交流信号源２１０ａとインダクタンス素子２１１ａとの間に電気的に直列接続されるが、可変容量コンデンサ２５０ａがインダクタンス素子２１１ａとＸ電極切替スイッチ２１２ａとの間に電気的に直列接続されても、同様の効果を得ることができる。同様に、図３５においては、可変容量コンデンサ２５０ｂが交流信号源２１０ｂとインダクタンス素子２１１ｂとの間に電気的に直列接続されるが、可変容量コンデンサ２５０ｂがインダクタンス素子２１１ｂとＹ電極切替スイッチ２１２ｂとの間に電気的に直列接続されても、同様の効果を得ることができる。
【０２００】
また、可変容量コンデンサ２５０ａ、２５０ｂのうち少なくとも一方は、制御回路２１５と一体化されていてもよい。更に、可変容量コンデンサ２５０ａ、２５０ｂのうち少なくとも一方は、制御回路２１５と同一の半導体プロセスにより形成されても良い。これにより、小型で且つ安価なタッチパネル装置３００６を実現する事ができる。
【０２０１】
尚、タッチパネル装置３００６は可変容量コンデンサ２５０ａ、２５０ｂのうちの一方を備えていなくてもよい。
【０２０２】
図３６は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置３００７の構成図である。図３６において、図３５に示すタッチパネル装置３００６と同じ部分には同じ参照番号を付す。図３６に示すタッチパネル装置３００７は、図３５に示すタッチパネル装置３００６の可変容量コンデンサ２５０ａ、２５０ｂの代りに可変容量コンデンサ２５０ｃ、２５０ｄを備える。可変容量コンデンサ２５０ｃは、交流信号源２１０ａとインダクタンス素子２１１ａとの間の交流信号源２１０ａとインダクタンス素子２１１ａとが接続されている接続点１２５０ｃとグランドとの間に電気的に直列接続されている。可変容量コンデンサ２５０ｄは、交流信号源２１０ｂとインダクタンス素子２１１ｂとの間の交流信号源２１０ｂとインダクタンス素子２１１ｂとが接続されている接続点１２５０ｄとグランドとの間に電気的に直列接続されている。
【０２０３】
図３６に示すタッチパネル装置３００７では、インダクタンス素子２１１ａのインダクタンスと可変容量コンデンサ２５０ｃの容量値の組み合わせ、および、インダクタンス素子２１１ｂのインダクタンス値と可変容量コンデンサ２５０ｄの容量値の組み合わせにより、図３５のタッチパネル装置３００６と同様の有利な効果を得ることが可能となる。
【０２０４】
可変容量コンデンサ２５０ｃは接続点１２５０ｃではなく、インダクタンス素子２１１ａとＸ電極切替スイッチ２１２ａとの間のインダクタンス素子２１１ａとＸ電極切替スイッチ２１２ａとが接続されている接続点２２５０ｃとグランドとの間に電気的に直列接続されても、図３６に示すタッチパネル装置３００７と同様の有利な効果を得ることができる。同様に、可変容量コンデンサ２５０ｄは接続点１２５０ｄではなく、インダクタンス素子２１１ｂとＹ電極切替スイッチ２１２ｂとの間のインダクタンス素子２１１ｂとＹ電極切替スイッチ２１２ｂとが接続されている接続点２２５０ｄとグランドとの間に電気的に直列に接続されていても、図３６に示すタッチパネル装置３００７と同様の有利な効果を得ることができる。
【０２０５】
図３７は実施の形態１０における更に他のタッチパネル装置３００８の構成図である。図３７において、図３５と図３６に示すタッチパネル装置３００６、３００７と同じ部分には同じ参照番号を付す。図３７に示すタッチパネル装置３００８は、図３５と図３６に示す可変容量コンデンサ２５０ａ〜２５０ｄの代わりに固定容量を有するコンデンサ２４２ａ〜２４２ｌを備える。コンデンサ２４２ａ〜２４２ｆは電極ＸＳ１〜ＸＳ６のそれぞれとＸ電極切替スイッチ２１２ａとの間にそれぞれ電気的に直列接続されている。コンデンサ２４２ｇ〜２４２ｌは電極ＹＳ１〜ＹＳ６のそれぞれとＹ電極切替スイッチ２１２ｂとの間に電気的に直列接続されている。コンデンサ２４２ａ〜２４２ｆの容量値をＸ電極ＸＳ１〜ＸＳ６ごとに調整する事により、電極ＸＳ１〜ＸＳ６の共振周波数を概ね同一の値に設計する事が可能となる。交流信号源２１０ａから出力される交流信号の周波数をその共振周波数近辺の周波数に固定する事により、各電極ＸＳ１〜ＸＳ６に大きな共振電流を流す事が可能となる。同様に、コンデンサ２４２ｇ〜２４２ｌの容量値を、Ｙ電極ＹＳ１〜ＹＳ６ごとに調整する事により、各電極ＹＳ１〜ＹＳ６の共振周波数を概ね同一の値に設計する事が可能となる。交流信号源２１０ｂから出力される交流信号の周波数をその共振周波数近辺の周波数に固定する事により、電極ＹＳ１〜ＹＳ６に大きな共振電流を流す事が可能となる。
【０２０６】
タッチパネル装置３００８では、制御回路２１５によりコンデンサの容量値を制御する必要が無い為、構造を簡略化することができる。尚、タッチパネル装置３００８においては、電極ＸＳ１〜ＸＳ６、ＹＳ１〜ＹＳ６がそれぞれコンデンサ２４２ａ〜２４２ｆ、２４２ｇ〜２４２ｌと電気的に接続されているが、電極ＸＳ１〜ＸＳ６、ＹＳ１〜ＹＳ６のうちの少なくとも１つの電極にコンデンサが電気的に接続しなくてもよい。コンデンサを接続しない電極については、インダクタンス素子２１１ａのインダクタンスまたはインダクタンス素子２１１ｂのインダクタンスにより例えば周波数ｆ１に共振させ、それ以外の電極についてはＸ電極切替スイッチ２１２ａまたはＹ電極切替スイッチ２１２ｂとの間にコンデンサを直列接続する事で周波数ｆ１に共振させる事が可能である。
【０２０７】
尚、コンデンサ２４２ａ〜２４２ｌは可変容量コンデンサであってもよい。この場合には、制御回路２１５により可変容量コンデンサ２４２ａ〜２４２ｌの容量値を制御することで、電極を交流信号源２１０ａ、２１０ｂの出力する交流信号の周波数で共振させる事ができる。
【０２０８】
図３８は実施の形態１０におけるタッチパネル装置３００９の構成図である。図３８において、図３７に示すタッチパネル装置３００８と同じ部分には同じ参照番号を付す。図３８に示すタッチパネル装置３００９は、図３７に示すタッチパネル装置３００８のコンデンサ２４２ａ〜２４２ｌの代わりにコンデンサ２４３ａ〜２４３ｌを備える。コンデンサ２４３ａ〜２４３ｆは、Ｘ電極ＸＳ１〜ＸＳ６のそれぞれとＸ電極切替スイッチ２１２ａとの間でＸ電極ＸＳ１〜ＸＳ６のそれぞれとＸ電極切替スイッチ２１２ａとが接続された接続点１２４３ａ〜１２４３ｆとグランドとの間に電気的に直列接続されている。コンデンサ２４３ｇ〜２４３ｌは、Ｙ電極ＹＳ１〜ＹＳ６のそれぞれとＹ電極切替スイッチ２１２ｂとの間でＹ電極ＹＳ１〜ＹＳ６のそれぞれとＹ電極切替スイッチ２１２ｂとが接続された接続点１２４３ｇ〜１２４３ｌとグランドとの間に電気的に直列接続されている。タッチパネル装置３００９では、コンデンサ２４３ａ〜２４３ｆの容量値のそれぞれとインダクタンス素子２１１ａのインダクタンスとの組み合わせ、および、コンデンサ２４３ｇ〜２４３ｌの容量値のそれぞれとインダクタンス素子２１１ｂのインダクタンスとの組み合わせにより、図３７に示すタッチパネル装置３００８と同様の有利な効果を得ることが可能となる。
【０２０９】
実施の形態１０における図３１〜図３８に示すタッチパネル装置２００１〜２００４、３００６〜３００９においては、コンデンサ等のリアクタンス素子を電極と交流信号源の間に接続することにより、各電極の共振周波数のばらつきを小さくするが、タッチパネル装置の構造により、各電極の共振周波数のばらつきを小さくしても良い。たとえば、タッチパネル１００、２００の各電極とグランド間の浮遊容量の値のばらつきを低減したり、または、交流信号源から各電極までの電気長のばらつきを低減したりすることで、各電極の共振周波数のばらつきを抑圧する事ができる。
【０２１０】
尚、「共振周波数」とは、インダクタンス素子の交流信号源との接続点から、第１の電極切替スイッチ（駆動電極切替スイッチやＸ電極切替スイッチ等を指す）または第２の電極切替スイッチ（検出電極切替スイッチやＹ電極切替スイッチ等を指す）を介して対象の電極を見たときのインピーダンス特性において、虚数成分が０となる周波数を指している。また、検出回路の入力段にはノイズ除去用のフィルタが設けられており。そのフィルタは、交流信号源が出力する交流信号の周波数を概ね通過できる通過帯域を有している。
【０２１１】
尚、図３１と図３２、図３５、図３６に示すタッチパネル装置２００１、２００２、３００６、３００７において、駆動電極切替スイッチ１１２または検出電極切替スイッチ１１３の状態に応じて選択される可変容量コンデンサ１５０ａ、１５０ｂ、２５０ａ〜２５０ｄの容量値は制御回路１１５の記憶部に使用前に予め記録されているが、そのような構成に限られるわけではない。タッチパネル装置２００１、２００２、３００６、３００７の使用中に、制御回路１１５が電極ごとに共振させるために必要となる容量値を測定して記憶部に記録しても良い。制御回路１１５が電極ごとに共振させるために必要となる容量値を測定する方法としては、測定したい電極に交流信号が供給される状態に駆動電極切替スイッチ１１２および検出電極切替スイッチ１１３を制御した後、可変容量コンデンサの容量値をスイープさせて、検出回路１１４において検出される信号の値が最も大きくなる時の容量値を求める方法が考えられる。これにより、工場出荷時からタッチパネル装置の状態が変化し、各電極の共振周波数が変化してしまったとしても、最適な可変容量コンデンサの素子値を電極ごとに選択することが可能となり、長期間安定して高い感度を維持できるタッチパネル装置を実現できる。
【０２１２】
尚、実施の形態１０におけるタッチパネル装置においては、インダクタンス素子は交流信号源と電極との間に電気的に直列接続されているが、これに限らず、交流信号源と電極との間の接続点とグランドとの間に電気的に直列接続されていても、同様の効果を有する。
【０２１３】
（実施の形態１１）
実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置１の交流信号源１１０は、複数の第１の電極Ｘ１〜Ｘ６のうち少なくとも２つの電極に入力する交流信号の周波数を互いに異ならせる。例えば、図３において、複数の第１の電極Ｘ１〜Ｘ６のうちの２つの電極Ｘ１、Ｘ６に入力する交流信号の周波数を異ならせた場合のタッチパネル装置１の動作について、以下、説明する。尚、「共振周波数」とは、インダクタンス素子の交流信号源との接続点から、第１の電極切替スイッチ（駆動電極切替スイッチやＸ電極切替スイッチ等を指す）または第２の電極切替スイッチ（検出電極切替スイッチやＹ電極切替スイッチ等を指す）を介して対象の電極を見たときのインピーダンス特性において、虚数成分が０となる周波数を指している。また、検出回路の入力段にはノイズ除去用のフィルタが設けられており、このフィルタは交流信号の周波数を概ね通過できる通過帯域を有している。
【０２１４】
図３におけるタッチパネル装置１で、駆動電極切替スイッチ１１２が電極Ｘ１〜Ｘ６のそれぞれと交流信号源１１０とを順次電気的に接続する場合に、交流信号源１１０から電極Ｘ１までの信号線路の電気長は、交流信号源１１０から電極Ｘ６までの信号線路の電気長よりも長い。各電極の共振周波数は、交流信号源１１０から各電極までの信号線路の電気長によっても変化し、電極Ｘ１の共振周波数は電極Ｘ６の共振周波数よりも低い。この状態で、交流信号源１１０が出力する交流信号の周波数が電極Ｘ１の共振周波数と同一であった場合、電極Ｘ６の共振周波数と交流信号の周波数とが大きく異なる場合がある。この結果、電極Ｘ６上に共振電流を流す事が困難となり、電極Ｘ６を用いた検出対象物の検出感度が電極Ｘ１を用いた場合と比べて大きく下がる。実施の形態１１におけるタッチパネル装置１は、電極Ｘ１へ入力する交流信号の周波数と電極Ｘ６へ入力する交流信号の周波数とは互いに異なる。例えば、電極Ｘ１へ入力する交流信号の周波数が電極Ｘ１の共振周波数と同一であり、電極Ｘ６へ入力する交流信号の周波数が電極Ｘ６の共振周波数と同一である。この構成により、実施の形態１１におけるタッチパネル装置１は電極Ｘ１の検出感度に対し電極Ｘ６の検出感度が著しく劣化する状況を回避できる。この例では、各電極へ入力される交流信号の周波数を各電極の共振周波数と同一としたが、各電極へ入力する交流信号の周波数はこれに限らず、各電極の共振周波数周辺の周波数であれば問題ない。また、上記では電極Ｘ１と電極Ｘ６へ入力される交流信号の周波数が互いに異なるが、他の２つの電極や３つ以上の電極へ入力される交流信号の周波数を互いに異ならせてもよく、同様の効果が得られる。入力される電極により交流信号の周波数を異ならせることは実施の形態１〜５における相互容量型のタッチパネル装置だけでなく、実施の形態６における自己容量型のタッチパネル装置にも同様に適用できる。この場合、複数の第１の電極および複数の第２の電極のうち少なくとも２つの電極に入力する交流信号の周波数を互いに異ならせることで同様の効果が得られる。
【０２１５】
尚、実施の形態１〜５におけるタッチパネル装置１では、複数の第１の電極（電極Ｘ１〜Ｘ６）のうち少なくとも２つの電極に入力する交流信号の周波数を異ならせる場合には、交流信号源１１０は複数の第１の電極のうちの１つの電極に入力する交流信号の周波数を時間的に切り替えても良い。同様に、実施の形態６におけるタッチパネル装置６、６Ａでは、複数の第１の電極（電極ＸＳ１〜ＸＳ６）および複数の第２の電極（電極ＹＳ１〜ＹＳ６）のうち少なくとも２つの電極に入力する交流信号の周波数を異ならせる場合には、交流信号源１１０ａ、１１０ｂは複数の第１の電極および複数の第２の電極の内の１つの電極に入力する交流信号の周波数を時間的に切り替えても良い。タッチパネル１００の温度等の周囲環境が変化した場合、電極の共振周波数が変化する恐れがあり、結果、電極の共振周波数とその電極へ入力される交流信号の周波数とが大きく異なる恐れがあるが、環境変化に応じて適切な交流信号の周波数を選択する事で、検出感度の高いタッチパネル装置を実現する事ができる。時間的に電極の共振周波数の変化量が予め得られている場合には、交流信号源はその変化量を考慮して交流信号の周波数を変化させても良い。
【０２１６】
また、図３１〜図３８に示すように、タッチパネル装置はタッチパネル装置の周囲環境を検出する温度センサ等の環境センサ９０１を更に備えていてもよい。この場合には、環境センサ９０１からの出力値に基づいて交流信号の周波数を決定する。この場合、電極の共振周波数と環境センサ９０１の出力値との相関データを予め格納しておくことで、環境センサ９０１からの出力値に基づいて交流信号の周波数を決定することが可能となる。
【０２１７】
尚、交流信号源１１０は、複数の第１の電極Ｘ１〜Ｘ６のうちの少なくとも１つの電極の共振周波数を検出し、検出された共振周波数を基に交流信号の周波数を決定してもよい。また、交流信号源１１０ａ、１１０ｂは、複数の第１の電極ＸＳ１〜ＸＳ６および複数の第２の電極ＹＳ１〜ＹＳ６のうちの少なくとも１つの電極の共振周波数を検出し、検出された共振周波数を基に交流信号の周波数を決定してもよい。交流電源１１０（１１０ａ、１１０ｂ、２１０ａ、２１０ｂ）は、例えば、各電極に入力する交流信号の周波数を遷移させて、検出回路１１４（１１４ａ、１１４ｂ、２１４ａ、２１４ｂ）で検出される電圧値が最も高くなる周波数をその電極の共振周波数として検出することができる。交流信号源１１０（１１０ａ、１１０ｂ）はタッチパネル装置の起動時に各電極の共振周波数を検出してもよく、また、タッチパネル装置の起動後、所定期間毎に共振周波数の検出を繰り返してもよい。起動後に所定期間毎に交流信号源１１０（１１０ａ、１１０ｂ）が各電極の共振周波数を検出する事で、各電極の共振周波数が時間的に変動したとしても、随時、適切な交流信号の周波数を選択し、各電極へ入力することが可能となる。検出された各電極の共振周波数を基に各電極へ入力される交流信号の周波数を決定する際は、例えば、交流信号の周波数は各電極の共振周波数と同一またはその周辺値が選択される。尚、各電極の共振周波数は、タッチパネル装置の製造時に測定し、その測定された共振周波数を制御回路１１５に記憶しておき、交流電源１１０（１１０ａ、１１０ｂ）は記録された共振周波数を基に各電極へ入力する交流信号の周波数を決定してもよい。
【０２１８】
上記の実施の形態におけるタッチパネル装置では、交流信号としては正弦波の信号を用いてもよい。各電極の共振周波数がばらつく恐れがある場合には、一般的には、矩形波等の広帯域の周波数成分を有する信号が交流信号として用いられる。しかし、上記の実施の形態におけるタッチパネル装置では、各電極の共振周波数に基づき、適切な交流信号の周波数を電極毎に決定することが可能である為、交流信号として正弦波の信号を用いることで、検出回路で検出される信号の振幅を大きくすることが可能である。一方、交流信号として矩形波の信号を用いてもよい。正弦波の信号に比べ、矩形波の信号を生成する回路は簡易であるため、交流信号源の回路規模を小さくする事が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０２１９】
本発明におけるタッチパネル装置は、携帯端末、パーソナルコンピュータ、ＡＴＭ端末などに使用されるタッチパネル装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【０２２０】
１，２，３，６    タッチパネル装置
１００，１２０，１２１，２００，２２１，２２２    タッチパネル
１０２    検出電極（第２の電極）
１０３    ガラス層（絶縁層）
１０４    駆動電極（第１の電極）
１０６    シールド層
１０７    液晶表示素子（画像表示素子）
１１０，１１０ａ，１１０ｂ，２１０ａ，２１０ｂ    交流信号源
１１１，１１１ｂ，１１１−１〜１１１−６，１４０，２１１ａ，２１１ｂ    インダクタンス素子
１１２，１１２ａ，１１２ｂ    駆動電極切替スイッチ（第１の電極切替スイッチ）
１１３，１１３ａ，１１３ｂ    検出電極切替スイッチ（第２の電極切替スイッチ）
１１４，１１４ａ，１１４ｂ，２１４ａ，２１４ｂ    検出回路
１１５，２１５    制御回路
１４１    コンデンサ
２０２    Ｙ電極（第２の電極）
２０４    Ｘ電極（第１の電極）
２１２ａ    Ｘ電極切替スイッチ（第１の電極切替スイッチ）
２１２ｂ    Ｙ電極切替スイッチ（第２の電極切替スイッチ）
９０１    環境センサ
Ｘ１〜Ｘ６    駆動電極（第１の電極）
Ｙ１〜Ｙ６    検出電極（第２の電極）
Ｘｍ１（１≦ｍ≦６）    駆動電極（第３の電極）
Ｘｍ２（１≦ｍ≦６）    駆動電極（第４の電極）
Ｙｎ１（１≦ｎ≦６）    検出電極（第３の電極、第５の電極）
Ｙｎ２（１≦ｎ≦６）    検出電極（第４の電極、第６の電極）
ＸＳ１〜ＸＳ６    Ｘ電極（第１の電極）
ＹＳ１〜ＹＳ６    Ｙ電極（第２の電極）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
2013069290.tif 000039
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2013069290.tif 000042
【図２０Ａ】
2013069290.tif 000043
【図２０Ｂ】
2013069290.tif 000044
【図２０Ｃ】
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【図２１】
2013069290.tif 000046
【図２２】
2013069290.tif 000047
【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
2013069290.tif 000049
【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
2013069290.tif 000051
【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
2013069290.tif 000053
【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
2013069290.tif 000057
【図２８】
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【図２９Ａ】
2013069290.tif 000059
【図２９Ｂ】
2013069290.tif 000060
【図３０Ａ】
2013069290.tif 000061
【図３０Ｂ】
2013069290.tif 000062
【図３１】
2013069290.tif 000063
【図３２】
2013069290.tif 000064
【図３３】
2013069290.tif 000065
【図３４】
2013069290.tif 000066
【図３５】
2013069290.tif 000067
【図３６】
2013069290.tif 000068
【図３７】
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【図３８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月4日(2013.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
複数の第１の電極と複数の第２の電極とを有するタッチパネルと、
交流信号を前記複数の第１の電極に入力する交流信号源と、
前記複数の第１の電極と前記交流信号源との間に電気的に直列接続されたインダクタンス素子と、
検出対象物が前記タッチパネルにタッチした際の前記複数の第１の電極と前記複数の第２の電極の間の静電容量の変化を前記複数の第２の電極から出力される信号の変化により検出する検出回路と、
前記複数の第１の電極と前記複数のインダクタンス素子との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第１の電極切替スイッチと、
前記複数の第２の電極と前記検出回路との接続状態を開放状態と短絡状態の間で切り替える第２の電極切替スイッチと、
前記第１の電極切替スイッチおよび前記第２の電極切替スイッチを制御する制御回路と、
前記複数の第１の電極のそれぞれと前記第１の電極切替スイッチとの間に電気的にそれぞれ直列接続された複数のコンデンサと、
を備えたタッチパネル装置。
【国際調査報告】
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