(57)【要約】【課題】タッチ検出装置の製造にかかるコストを削減する。【解決手段】タッチ検出装置（１）は、ドライブライン（１２０）を含む第１領域（１０）と、操作ボタン（２２０〜２４０）が設けられている第２領域（２０）とを有するタッチパネル（１００）を備え、操作ボタン（２２０〜２４０）は複数のドライブライン（１２０）のうち１つと接続され、操作ボタン（２２０〜２４０）のセンス信号は、ダミーライン（Ｄ）と、操作ボタン（２２０〜２４０）の静電容量の電圧との値の差分により検出される。【選択図】図１
2018181065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンスラインに対して交差して設けられている複数のドライブラインを含む第１領域と、操作ボタンが設けられている第２領域とを有するタッチパネルを備え、
前記操作ボタンは複数の前記ドライブラインのうち１つと接続され、
前記第１領域の前記センスラインから供給されたセンス信号は、前記センスライン間の静電容量の値の差分により検出され、前記操作ボタンのセンス信号は、前記タッチパネルに設けられているグラウンドと、前記操作ボタンの静電容量の電圧との値の差分により検出されることを特徴とするタッチ検出装置。
【請求項２】
前記第１領域と前記第２領域との境界に設けられた、前記グラウンドであるダミーラインをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のタッチ検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のタッチ検出装置を備えるタッチ検出システムにおいて、
前記第１領域は、前記タッチパネルの表示画面と重なることを特徴とするタッチ検出システム。
【請求項４】
前記第１領域のキャリブレーションと前記第２領域のキャリブレーションとは別々に行われることを特徴とする請求項３に記載のタッチ検出システム。
【請求項５】
前記第１領域は、複数の領域に分割され、分割された複数の領域ごとにキャリブレーションが行われることを特徴とする請求項４に記載のタッチ検出システム。
【請求項６】
前記第１領域及び前記第２領域はそれぞれ、互いに反対側を向くことを特徴とする請求項４または５に記載のタッチ検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチ検出装置及びタッチ検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン等の表示装置を備えた情報端末等では、指やペンにより入力が可能なタッチパネルが備えられている。タッチパネルは、ソフトウェアで種々の入力ボタンを表示することができるため、入力装置として、無限の入力のパターンを備えると言える。
【０００３】
しかしながら、必要とする入力ボタンを表示させてから入力を行う必要があり、タッチパネルには、頻繁に、使用されるボタンを表示させる機能が求められている。このため一部の入力装置では、特許文献１に開示されている操作機器のように、タッチパネルとは別の入力キー（操作ボタン）が設けられている。入力キーが押された場合に決まった処理が行われるようにしている。一般的にこの入力キーはホームキーと呼ばれる。
【０００４】
ホームキーで行われる処理は、予め決められた機能を立ち上げるためのボタンを表示する、カメラ等の機能を直接起動する、スタンバイ状態を解除しセキュリティー画面を表示する、及び電源のオンオフを行う等がある。
【０００５】
また、特許文献２に開示されているタッチパネルシステムでは、互いに直交するドライブラインとセンスラインとを有するタッチパネルを備え、ドライブラインを並列に駆動し、ドライブラインの信号により励起されるセンスラインの信号を読み出す。このとき、センスライン間の差分を読み出すことにより、タッチパネル上の静電容量の分布を検出し、タッチ位置を判定する。
【０００６】
さらに、従来のタッチ検出装置として、図７に示すタッチ検出装置９がある。タッチ検出装置９では、端子Ｓ０〜Ｓｎは、接続切り替え部９１０を介して差動アンプであるセンスアンプ９２０＿０〜センスアンプ９２０＿ｎ／２−１と接続される。接続切り替え部９１０には、切り替えパターン１と切り替えパターン２とがある。
【０００７】
切り替えパターン１では、端子Ｓ０と端子Ｓ１、端子Ｓ２と端子Ｓ３、・・・、端子Ｓｎ−４と端子Ｓｎ−３、端子Ｓｎ−２と端子Ｓｎ−１がそれぞれ接続される。切り替えパターン２では、端子Ｓ１と端子Ｓ２、端子Ｓ３と端子Ｓ４、・・・、端子Ｓｎ−３と端子Ｓｎ−２、端子Ｓｎ−１と端子Ｓｎがそれぞれ接続される。接続切り替え部９１０によって、切り替えパターン１と切り替えパターン２とが切り替えられることにより、タッチ検出装置９は、互いに隣接したセンスライン間の差分を取得することができる。
【０００８】
タッチパネルの大型化及び高精細化によりセンスラインの本数が増加している。この状況に対応するために、タッチパネル上の静電容量の分布を検出するとき、上述したように、ドライブラインを並列に駆動することが効果的である。また、タッチパネル全体に発生するノイズを除去してタッチパネルからの微小信号を取得するためには、上述したように、センスライン間の差分を取得することが効果的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１７１９６０号公報（２０１１年９月１日公開）
【特許文献２】特開２０１２−１６８９１９号公報（２０１２年９月６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示されている操作機器では、タッチパネルとホームキーとが互いに独立しているため、タッチパネルのタッチ検出と、ホームキーのタッチ検出とを別々に行う必要がある。
【００１１】
そこで、タッチパネルのタッチ検出と、ホームキーのタッチ検出とを、共通のドライブラインと共通のセンスラインとで検出を行う場合を考える。この場合、ホームキーと、ドライブライン上でホームキーと隣接するタッチパネル上のポイントとが同時に押された場合、センスライン間で差分が小さくなる。
【００１２】
また、タッチパネル上のポイントと、ホームキーとの静電容量の値が異なる場合、タッチパネル上のポイント及びホームキーそれぞれから互いに異なるレベルの信号が出力される。一方の信号のレベルが他方の信号のレベルに対し、極端に高くなる場合、レベルが小さい方の信号が検出されにくくなる。
【００１３】
よって、タッチパネルのタッチ検出と、ホームキーのタッチ検出とを、共通のドライブラインと共通のセンスラインとで検出を行う場合、タッチパネルのタッチ検出、及びホームキーのタッチ検出それぞれを検出することが困難になる。
【００１４】
このため、タッチパネルのタッチ検出、及びホームキーのタッチ検出それぞれを検出するためには、タッチ検出の処理を行う処理部が複数必要になり、コストが高くなるという問題がある。
【００１５】
本発明の一態様は、タッチ検出装置の製造にかかるコストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るタッチ検出装置は、複数のセンスラインに対して交差して設けられている複数のドライブラインを含む第１領域と、操作ボタンが設けられている第２領域とを有するタッチパネルを備え、前記操作ボタンは複数の前記ドライブラインのうち１つと接続され、前記第１領域の前記センスラインから供給されたセンス信号は、前記センスライン間の静電容量の値の差分により検出され、前記操作ボタンのセンス信号は、前記タッチパネルに設けられているグラウンドと、前記操作ボタンの静電容量の電圧との値の差分により検出される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、タッチ検出装置の製造にかかるコストを削減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係るタッチ検出装置の構造を示す平面図である。
【図２】上記タッチ検出装置の構造を示すブロック図である。
【図３】上記タッチ検出装置を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２に係るタッチ検出装置の構造を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態３に係るタッチ検出装置の構造を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態４に係るタッチ検出装置の内部構造を示す構造図であり、（ｂ）は、上記タッチ検出装置のセンサシートの構造を示す平面図である。
【図７】従来のタッチ検出装置の構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態について、図１〜図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。図１は、本発明の実施形態１に係るタッチ検出装置１の構造を示す平面図である。図２は、タッチ検出装置１の構造を示すブロック図である。図３は、タッチ検出装置１を示す図である。
【００２０】
（タッチ検出装置１の構造）
タッチ検出装置１は、図２に示すように、ドライブライン駆動部３１０、タッチパネル１００、増幅回路３２０、信号選択部３３０、ＡＤ変換部３４０、復号処理部３５０、容量検出部３６０、タッチ位置検出部３７０、及び操作ボタン判定部３８０を備えている。
【００２１】
ドライブライン駆動部３１０は、タッチパネル１００の複数のドライブライン１２０に接続されており、複数のドライブライン１２０を並列に駆動する。具体的には、タッチ検出装置１を起動すると、ドライブライン駆動部３１０は、ドライブライン１２０に一定周期で電位を印加する。
【００２２】
タッチパネル１００は、図３に示すように、第１領域１０及び第２領域２０を備えている。第１領域１０は、タッチパネル１００の表示画面（液晶表示画面）と重なっており、第２領域２０は、タッチパネル１００の操作ボタンの表示と重なっている。また、タッチパネル１００は、図１に示すように、複数のセンスライン１１０と、複数のセンスライン１１０に対して交差して設けられている複数のドライブライン１２０を備えている。タッチパネル１００は、操作ボタン２２０・２３０・２４０を通るセンスライン２１０を備えている。タッチパネル１００は、ユーザによるタッチ操作に応じた、センスライン１１０及びセンスライン２１０のセンス信号を増幅回路３２０に供給する。タッチパネル１００の具体的な構造については後述する。
【００２３】
増幅回路３２０は、タッチパネル１００のセンスライン１１０及びセンスライン２１０と接続されており、センスライン１１０及びセンスライン２１０からセンス信号が供給される。増幅回路３２０は、供給されたセンス信号を増幅させて、増幅させたセンス信号を信号選択部３３０に供給する。
【００２４】
信号選択部３３０は、増幅回路３２０と接続されており、増幅回路３２０から増幅されたセンス信号が供給される。信号選択部３３０は、センスライン毎に読み出された複数のセンス信号の１つを選択し、ＡＤ変換部３４０に供給する。
【００２５】
ＡＤ変換部３４０は、信号選択部３３０と接続されており、信号選択部３３０からセンス信号が供給される。ＡＤ変換部３４０は、供給された、アナログ信号であるセンス信号をデジタル信号に変換する。ＡＤ変換部３４０は、変換したセンス信号を復号処理部３５０に供給する。
【００２６】
復号処理部３５０は、ＡＤ変換部３４０と接続されており、ＡＤ変換部３４０からセンス信号が供給される。復号処理部３５０は、供給されたセンス信号を復号する。復号処理部３５０は、復号したセンス信号を容量検出部３６０に供給する。
【００２７】
容量検出部３６０は、復号処理部３５０と接続されており、復号処理部３５０からセンス信号が供給される。容量検出部３６０は、供給されたセンス信号から、第１領域１０上のポイントの静電容量Ｃの変化量を検出する。また、容量検出部３６０は、供給されたセンス信号から、第２領域２０上の操作ボタン２２０・２３０・２４０の静電容量の変化量を検出する。容量検出部３６０は、検出した、第１領域１０上のポイントの静電容量Ｃの変化量のデータをタッチ位置検出部３７０に供給する。また、容量検出部３６０は、検出した、第２領域２０上の操作ボタン２２０・２３０・２４０の静電容量の変化量のデータを操作ボタン判定部３８０に供給する。
【００２８】
タッチ位置検出部３７０は、供給された、第１領域１０上のポイントの静電容量Ｃの変化量のデータから、第１領域１０上のタッチされたポイントを検出する。具体的には、タッチ位置検出部３７０は、第１領域１０上のポイントの静電容量Ｃの変化量のうち、第１所定閾値以上である値があるか否かを判定する。タッチ位置検出部３７０は、第１所定閾値以上である値がない場合、第１領域１０がタッチされていないと判定し、第１所定閾値以上である値がある場合、第１所定閾値以上である値に該当する、第１領域１０上のポイントがタッチされていると判定する。
【００２９】
操作ボタン判定部３８０は、供給された、第２領域２０上のタッチされた操作ボタンの静電容量の変化量のデータから、操作ボタン２２０・２３０・２４０それぞれがタッチされたか否かを判定する。具体的には、操作ボタン判定部３８０は、第２領域２０上の操作ボタン２２０・２３０・２４０の静電容量の変化量のうち、第２所定閾値以上である値があるか否かを判定する。操作ボタン判定部３８０は、第２所定閾値以上である値がない場合、第２領域２０上の操作ボタン２２０・２３０・２４０がタッチされていないと判定する。また、操作ボタン判定部３８０は、第２所定閾値以上である値がある場合、第２所定閾値以上である値に該当する、第２領域２０上の操作ボタン２２０・２３０・２４０がタッチされていると判定する。
【００３０】
なお、タッチ検出装置１を用いたタッチ検出システムを実現してもよい。
【００３１】
（タッチパネル１００の構造）
次に、タッチパネル１００の構造について、図１に基づいて説明する。タッチパネル１００は、図１に示すように、第１領域１０及び第２領域２０を備えている。第１領域１０と第２領域２０とは、互いに隣接して設けられている。タッチパネル１００は、使用者が指またはペン等により、タッチパネル１００の表面をタッチ操作することによって、各種の操作指示を入力する。タッチパネル１００は静電容量方式のセンサである。
【００３２】
第１領域１０は、複数のセンスライン１１０及び複数のドライブライン１２０を備えており、タッチパネル１００の表示画面と重なっている。タッチパネル１００の表示画面とは、タッチパネル１００上において、操作ボタン２２０・２３０・２４０が表示されている部分以外の部分である。
【００３３】
センサシート２０１及びセンサシート２０２は、第１領域１０と第２領域２０とに亘って設けられている。センサシート２０１の片面には、複数のドライブライン１２０、センスライン２１０、操作ボタン２２０・２３０・２４０、及びダミーラインＤが設けられている。センサシート２０２の片面には、複数のセンスライン１１０が設けられている。
【００３４】
センサシート２０１においてドライブライン１２０が設けられていない側の片面と、センサシート２０２においてセンスライン１１０が設けられている側の片面とが向かい合うように、センサシート２０１とセンサシート２０２とを貼り合わせる。センサシート２０１とセンサシート２０２とを貼り合わせることで、複数のセンスライン１１０それぞれは、複数のドライブライン１２０それぞれと交差している。
【００３５】
センスライン１１０は、線状電極からなるものであり、増幅回路３２０と接続されている。ドライブライン１２０は、センスライン１１０と同様に、線状電極からなるものであり、ドライブライン駆動部３１０によって駆動される。具体的には、ドライブライン１２０は、タッチ検出装置１が起動されると、ドライブライン駆動部３１０から一定周期で電位が印加される。ドライブライン１２０に電位が印加されることで、センスライン１１０及びセンスライン２１０からセンス信号が出力される。センスライン１１０とドライブライン１２０との交差部分には、静電容量Ｃが形成されている。
【００３６】
具体的には、センスライン１１０から出力されるセンス信号は、隣接するセンスライン１１０間の静電容量Ｃの変化量である。つまり、センスライン１１０から出力されるセンス信号は、隣接するセンスライン１１０間の静電容量Ｃの値の差分を算出し、出力された信号である。
【００３７】
第２領域２０は、センスライン２１０及び操作ボタン２２０・２３０・２４０を備えている。
【００３８】
センスライン２１０は、操作ボタン２２０・２３０・２４０を通っており、操作ボタン２２０・２３０・２４０の静電容量の電圧と、ダミーラインＤとの値の差分であるセンス信号を出力する。つまり、センスライン２１０から出力されたセンス信号は、ダミーラインＤがグラウンドであるため（後述する）、操作ボタン２２０・２３０・２４０の静電容量の値と一致する。このため、複数の操作ボタンがタッチされていたとしても、操作ボタンの静電容量の値の大きさで、タッチされている操作ボタンを判定することができる。センスライン２１０は、増幅回路３２０と接続されているため、出力されたセンス信号は、増幅回路３２０に供給される。センスライン２１０は、操作ボタン２２０・２３０・２４０の共通のセンスラインである。
【００３９】
操作ボタン２２０・２３０・２４０は、タッチパネル１００上の第２領域２０に表示されるボタンである。操作ボタン２２０・２３０・２４０は、複数のドライブライン１２０のうち、３本のドライブライン１２０と接続されている。つまり、操作ボタン２２０・２３０・２４０のドライブラインは、複数のドライブライン１２０のうち、３本のドライブライン１２０と共通である。操作ボタン２２０・２３０・２４０は、センスライン２１０上で互いに隣接している。なお、操作ボタン２２０・２３０・２４０と、ドライブライン１２０とを接続する配線は、ノイズ防止のため、ダミーラインＤを避けることが望ましい。
【００４０】
ダミーラインＤには基準信号が与えられてもよく、グラウンド（接地）であってもよい。ダミーラインＤは、操作ボタン２２０・２３０・２４０と隣接し、第１領域１０と第２領域２０との境界に設けられている。これにより、第１領域１０及び第２領域２０の互いの干渉をダミーラインＤにより防ぐことができる。よって、第１領域１０及び第２領域２０の互いの干渉によるタッチ検出の誤認識を防ぐことができる。
【００４１】
以上により、タッチ検出装置１は、第１領域１０及び第２領域２０の両方の領域で、タッチ検出を共通のドライブライン１２０で処理することができる。このため、タッチパネル１００に操作ボタン２２０・２３０・２４０を設けた場合でも、操作ボタン２２０・２３０・２４０を制御するための新たなコントローラを用意する必要がない。これにより、タッチ検出装置１に新たなコントローラを設ける必要がないため、タッチ検出装置１の製造にかかるコストを削減することができる。
【００４２】
また、操作ボタン２２０・２３０・２４０とドライブライン１２０上で隣接する第１領域１０上のポイントとが同時に押されたとき、操作ボタン２２０・２３０・２４０のセンス信号と、そのポイントのセンス信号とはそれぞれ別々に検出される。これは、第１領域１０のセンス信号は、センスライン間の静電容量Ｃの値の差分により検出され、操作ボタン２２０・２３０・２４０のセンス信号は、グラウンドと、操作ボタン２２０・２３０・２４０の静電容量の電圧との値の差分により検出されるためである。操作ボタン２２０・２３０・２４０のセンス信号と、そのポイントのセンス信号とが別々に検出されることより、操作ボタン２２０・２３０・２４０及びそのポイントの両方が押されたことを検出することができる。
【００４３】
また、例えば、第１領域１０上の静電容量Ｃと、操作ボタン２２０・２３０・２４０の静電容量とが異なる場合、一方のセンス信号が大きく、他方のセンス信号が小さくなる。このような場合であっても、操作ボタン２２０・２３０・２４０のセンス信号と、そのポイントのセンス信号とが別々に検出されるため、小さい方のセンス信号を検出することができる。
【００４４】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図４は、本発明の実施形態２に係るタッチ検出装置２の構造を示す平面図である。
【００４５】
（タッチ検出装置２の構造）
タッチ検出装置２は、図４に示すように、タッチ検出装置１と比べて、タッチパネル１００がタッチパネル１００ａに変更されている点が異なる。タッチパネル１００ａは、タッチパネル１００と比べて、第１領域１０が第１領域１０ａに変更されている点、及び第２領域２０が第２領域２０ａに変更されている点が異なる。
【００４６】
第１領域１０ａは、センスライン１１０ａ及びドライブライン１２０ａを備えている。センサシート２０３は、第１領域１０ａと第２領域２０ａとに亘って設けられている。センサシート２０３の片面には、センスライン１１０ａ、ドライブライン１２０ａ、静電容量Ｃ、センスライン２１０ａ、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａ、及びダミーラインＤが設けられている。複数のセンスライン１１０ａそれぞれは、複数のドライブライン１２０ａそれぞれと交差している。
【００４７】
センスライン１１０ａとドライブライン１２０ａとが交差する部分において、センスライン１１０ａとドライブライン１２０ａとは電気的に絶縁されている。例えば、図４に示すように、センスライン１１０ａとドライブライン１２０ａとが交差する部分において、センスライン１１０ａがドライブライン１２０ａの上を通ることで、センスライン１１０ａとドライブライン１２０ａとは電気的に絶縁されている。なお、センスライン１１０ａとドライブライン１２０ａとが交差する部分において、ドライブライン１２０ａがセンスライン１１０ａの上を通ってもよい。
【００４８】
センスライン１１０ａは、ドライブライン１２０ａと交差する部分を除いて局所的に面積が大きくなるセンスラインパッド部１３０を備える。同様に、ドライブライン１２０ａは、センスライン１１０ａと交差する部分を除いて局所的に面積が大きくなるドライブラインパッド部１４０を備える。図４に示すように、隣接するセンスラインパッド部１３０とドライブラインパッド部１４０との間に静電容量Ｃが形成される。センスラインパッド部１３０及びドライブラインパッド部１４０は電極パッドである。
【００４９】
第２領域２０ａは、センスライン２１０ａ及び操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａを備えている。
【００５０】
センスライン２１０ａは、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａと間隔を空けて隣接しており、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａの静電容量の電圧と、ダミーラインＤとの値の差分であるセンス信号を出力する。センスライン２１０ａは、増幅回路３２０と接続されているため、出力されたセンス信号は、増幅回路３２０に供給される。
【００５１】
センスライン２１０ａは、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａと向かう側に凹凸の形状を有する。また、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａはそれぞれ、センスライン２１０ａと向かう側に凹凸の形状を有する。センスライン２１０ａの凹凸と、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａそれぞれの凹凸とは、互いに間隔を空けて隣接している。具体的には、センスライン２１０ａの凹んだ部分には、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａそれぞれの突出した部分が入り込み、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａそれぞれの凹んだ部分には、センスライン２１０ａの突出した部分が入り込む。
【００５２】
これにより、センスライン２１０ａと、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａそれぞれとが向かい合う部分の面積が大きくなる。向かい合う部分の面積が大きくなるため、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａの静電容量を大きくすることができる。よって、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａの静電容量を検知し易くなり、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａのタッチ検出をより正確に行うことができる。
【００５３】
操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａは、タッチパネル１００ａ上の第２領域２０ａに表示されるボタンである。操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａは、複数のドライブライン１２０ａのうち、３本のドライブライン１２０ａと接続されている。なお、操作ボタン２２０ａ・２３０ａ・２４０ａと、ドライブライン１２０ａとを接続する配線は、ノイズ防止のため、ダミーラインＤを避けることが望ましい。
【００５４】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図５は、本発明の実施形態３に係るタッチ検出装置３の構造を示すブロック図である。
【００５５】
（タッチパネル１００のキャリブレーションについて）
タッチパネル１００には、表示画面と重なる第１領域１０と、表示画面外に操作ボタン２２０・２３０・２４０を設けた第２領域２０とがある。このとき、第１領域１０と第２領域２０とでは、液晶から発生するノイズの量が異なる。このため、タッチ位置を検出するとき、第１領域１０と第２領域２０とでは、ドライブライン１２０を駆動するタイミング、タッチ位置を検出する回数などが異なる。よって、第１領域１０に適した検出方法と、第２領域２０に適した検出方法とは別々にする必要がある。
【００５６】
タッチパネル１００のキャリブレーションでは、第１領域１０にタッチされていないことが判明しているとき、そのときの検出結果の一部または全部をキャリブレーションデータとして使用する。また、時間経過により、温度等がタッチパネル１００に影響を与えるため、キャリブレーションデータが変わっていく。このため、キャリブレーションは、タッチパネル１００にタッチされていないことが判明される度に行われることが望ましい。
【００５７】
それぞれ検出方法が異なる第１領域１０と第２領域２０とでは、キャリブレーションのタイミングが異なるため、キャリブレーションを別々に行う必要がある。なお、第１領域１０の検出方法で第２領域２０の検出が行われる場合がある。この検出による結果は第１領域１０に対してのみ有効であるとし、第２領域２０のタッチ位置の情報、及びキャリブレーションデータとしては、採用されない。第２領域２０についても、第２領域２０にタッチされていないことが判明すれば、そのときのデータを第２領域２０のキャリブレーションデータの全部、または一部として採用する。以下に、キャリブレーションを行うタッチ検出装置３の構造を説明する。
【００５８】
（タッチ検出装置３の構造）
タッチ検出装置３は、図５に示すように、タッチ検出装置１と比べて、判定部４１０、第１キャリブレーション実行部４２０、第２キャリブレーション実行部４３０、第１データ格納部４４０、及び第２データ格納部４５０を備えている点が異なる。また、タッチ検出装置３は、タッチ検出装置１と比べて、容量検出部３６０が容量検出部３６０ａに変更されている点が異なる。
【００５９】
容量検出部３６０ａは、容量検出部３６０が行う処理と同様の処理を行うが、一部異なる処理を行う。以下には容量検出部３６０ａが行う処理において、容量検出部３６０が行う処理と異なる処理を説明する。容量検出部３６０ａは、第１データ格納部４４０及び第２データ格納部４５０から、第１領域１０の校正値、及び第２領域２０の操作ボタン２２０・２３０・２４０の校正値を参照する。校正値とは、タッチパネル１００がタッチされていない状態で、予め検出された、タッチパネル１００上の静電容量Ｃの変化量である。
【００６０】
容量検出部３６０ａは、第１領域１０の校正値、及び第２領域２０の操作ボタン２２０・２３０・２４０の校正値に基づいて、今回検出した静電容量の変化量を補正する。具体的には、容量検出部３６０ａは、前回、第１データ格納部４４０及び第２データ格納部４５０に格納されたキャリブレーションデータと、校正値との差分を算出し、その差分に基づいて、今回検出した静電容量の変化量を補正する。キャリブレーションデータとは、第１データ格納部４４０及び第２データ格納部４５０に格納された、キャリブレーション時の静電容量の変化量のデータである。キャリブレーションデータは、タッチパネル１００がタッチされていないとき、随時更新されるものである。容量検出部３６０ａは、補正した静電容量の変化量のデータを、タッチ位置検出部３７０及び操作ボタン判定部３８０に供給する。
【００６１】
判定部４１０は、第１キャリブレーション実行部４２０及び第２キャリブレーション実行部４３０によるキャリブレーションの実行要否を判定する。判定部４１０は、タッチ位置検出部３７０及び操作ボタン判定部３８０から、検出結果、判定結果、及び静電容量の変化量のデータを受け取る。判定部４１０は、そのデータを受け取ると、タッチパネル１００がタッチされていると判定されているか否かに基づいて、キャリブレーションの実行要否を判定する。
【００６２】
具体的には、判定部４１０は、第１領域１０がタッチされていないと判定された場合、第１キャリブレーション実行部４２０にキャリブレーションを実行するように指示を出す。また、判定部４１０は、第２領域２０がタッチされていないと判定された場合、第２キャリブレーション実行部４３０にキャリブレーションを実行するように指示を出す。
【００６３】
第１キャリブレーション実行部４２０は、判定部４１０からキャリブレーションを実行するように指示を受けると、タッチパネル１００の第１領域１０のキャリブレーションを実行する。具体的には、第１キャリブレーション実行部４２０は、キャリブレーション実行時において第１領域１０の各静電容量Ｃの変化量のデータをキャリブレーションデータとして第１データ格納部４４０に記憶させる。第１領域１０に何も接触していない状態でキャリブレーションを実行することにより、第１データ格納部４４０には、非接触状態において各静電容量Ｃの値がキャリブレーションデータとして記憶される。
【００６４】
第１データ格納部４４０は、タッチパネル１００の第１領域１０のキャリブレーションデータを記憶するメモリである。
【００６５】
第２キャリブレーション実行部４３０は、判定部４１０からキャリブレーションを実行するように指示を受けると、タッチパネル１００の第２領域２０のキャリブレーションを実行する。具体的には、第１キャリブレーション実行部４２０が、キャリブレーション実行時にて第１領域１０に関して行う処理において、第２キャリブレーション実行部４３０は、第２領域２０に関してその処理を行う。
【００６６】
第２データ格納部４５０は、タッチパネル１００の第２領域２０のキャリブレーションデータを記憶するメモリである。
【００６７】
以上により、タッチ検出装置３では、第１領域１０のキャリブレーションと第２領域２０のキャリブレーションとは別々に行われる。これにより、第１領域１０にタッチされているとき、第２領域２０のキャリブレーションを行うことができる。また、第２領域２０にタッチされているとき、第１領域１０のキャリブレーションを行うことができる。よって、第１領域１０及び第２領域２０の両方をまとめてキャリブレーションを行う場合と比較して、キャリブレーションを行うことができる可能性が高くなるため、キャリブレーションの頻度を高くすることができる。このように処理が行われることで、第１領域１０及び第２領域２０の状況変化を素早く捉えて、タッチ検出をより正確に行うことができ、タッチ検出の性能を向上させることができる。
【００６８】
（第１領域１０の分割について）
第１データ格納部４４０及び第２データ格納部４５０に格納されている校正値のデータは、上述したようにタッチされていないときの情報である。
【００６９】
第１領域１０を１つの領域にすると、第１領域１０に全くタッチされなくなるまで、第１領域１０に関するキャリブレーションデータを第１データ格納部４４０に格納することができない。そこで、第１領域１０を分割することを考える。第１領域１０の分割について以下に説明する。
【００７０】
第１領域１０は、複数の領域に分割されてもよく、分割された複数の領域ごとにキャリブレーションが行われてもよい。例えば、第１領域１０を４つの領域（領域Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ）に分割し、第１キャリブレーション実行部４２０は、領域Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄごとにキャリブレーションを実行する場合を考える。この場合について以下に説明する。
【００７１】
判定部４１０は、上述したように、タッチ位置検出部３７０及び操作ボタン判定部３８０から、検出結果、判定結果、及び静電容量の変化量のデータを受け取る。判定部４１０は、そのデータを受け取ると、領域Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄがタッチされていると判定されているか否かに基づいて、領域Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄのキャリブレーションの実行要否を判定する。判定部４１０は、例えば、領域Ａがタッチされている場合、第１キャリブレーション実行部４２０に領域Ｂ・Ｃ・Ｄのキャリブレーションを実行するように指示を出す。
【００７２】
第１キャリブレーション実行部４２０は、判定部４１０から領域Ｂ・Ｃ・Ｄのキャリブレーションを実行するように指示を受けると、タッチパネル１００の領域Ｂ・Ｃ・Ｄのキャリブレーションを実行する。また、別の例では、判定部４１０は、領域Ａ・Ｂがタッチされている場合、第１キャリブレーション実行部４２０に領域Ｃ・Ｄのキャリブレーションを実行するように指示を出す。
【００７３】
つまり、判定部４１０は、領域Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄにおいて、タッチされていない領域のキャリブレーションを、第１キャリブレーション実行部４２０に指示する。
【００７４】
以上により、タッチ検出装置３では、分割された複数の領域Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄごとにキャリブレーションが行われる。これにより、領域Ａにタッチされているときは、領域Ｂ・Ｃ・Ｄのキャリブレーションを行うことができる。また、領域Ｂにタッチされているときは、領域Ａ・Ｃ・Ｄのキャリブレーションを行うことができる。さらに、領域Ａ・Ｂにタッチされているときは、領域Ｃ・Ｄのキャリブレーションを行うことができる。よって、第１領域１０全体でキャリブレーションを行う場合と比較して、キャリブレーションを行うことができる可能性が高くなるため、キャリブレーションの頻度を高くすることができる。このように処理が行われることで、第１領域１０の状況変化を素早く捉えて、タッチ検出をより正確に行うことができ、タッチ検出の性能を向上させることができる。
【００７５】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図６の（ａ）は、本発明の実施形態４に係るタッチ検出装置４の内部構造を示す構造図であり、図６の（ｂ）は、タッチ検出装置４のセンサシート５３０の構造を示す平面図である。
【００７６】
（タッチ検出装置４の構造）
タッチ検出装置４は、図６の（ａ）に示すように、カバーガラス５１０・５２０、センサシート５３０、表示装置５４０、及び制御基板５５０を備えている。カバーガラス５１０が設けられている側を上側、カバーガラス５２０が設けられている側を下側とする。
【００７７】
タッチ検出装置４では、制御基板５５０の上に表示装置５４０が設けられており、表示装置５４０及び制御基板５５０をセンサシート５３０で挟んでいる。このとき、制御基板５５０の下側には、センサシート５３０の後部５７０が配置され、表示装置５４０の上側には、センサシート５３０の前部５６０が配置される。センサシート５３０の前部５６０の上側にカバーガラス５１０を設け、センサシート５３０の後部５７０の下側にカバーガラス５２０を設ける。前部５６０と後部５７０とは中央部５８０を介して繋がっている。つまり、センサシート５３０を曲げることで、表示装置５４０及び制御基板５５０をセンサシート５３０で挟んでいる。
【００７８】
カバーガラス５１０・５２０は、ガラスまたは樹脂などの透光性部材である。表示装置５４０は、第１領域１０に画面を表示させるための液晶表示装置である。制御基板５５０は、表示装置５４０を制御する。
【００７９】
（センサシート５３０の構造）
次に、センサシート５３０の構造について、図６の（ｂ）に基づいて説明する。センサシート５３０は、図６の（ｂ）に示すように、前部５６０、後部５７０、及び中央部５８０を備えている。
【００８０】
前部５６０は第１領域１０ｂを有し、第１領域１０ｂにはセンスライン１１０及びドライブライン１２０が設けられている。後部５７０は第２領域２０ｂを有し、第２領域２０ｂには操作ボタン２２０・２３０・２４０が設けられている。
【００８１】
中央部５８０は、前部５６０と後部５７０とを繋げるものであり、前部５６０と後部５７０との間にある。中央部５８０には、ドライブライン１２０と、操作ボタン２２０・２３０・２４０それぞれとを繋げる配線が通っている。また、中央部５８０にはダミーラインＤが設けられている。
【００８２】
このように、操作ボタン２２０・２３０・２４０が設けられた第２領域２０ｂは、必ずしも第１領域１０ｂ（液晶表示画面）の周囲にある必要はない。例えば、スマートフォンなどの小型機器はＬＣＤ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）の表示領域より一回り大きい本体ケースに収められる。
【００８３】
第１領域１０ｂ及び第２領域２０ｂそれぞれが液晶表示側と裏面の２箇所に配置される場合、表示装置５４０から第１領域１０ｂに有害なノイズが放射されるため、第１領域１０ｂではこのノイズを避けるような検出方法が必要である。また、第２領域２０ｂは制御基板５５０から、第１領域１０ｂに放射されたノイズとは別の種類のノイズが放射されるため、第２領域２０ｂには、このノイズを避けるような、第１領域１０ｂとは別の検出方法が必要である。
【００８４】
このため、第１領域１０ｂ及び第２領域２０ｂそれぞれの検出方法に対応するために、第１領域１０ｂと第２領域２０ｂとでは、キャリブレーションが別々に行われることが望ましい。これにより、タッチ検出の性能を向上させることができる。
【００８５】
なお、裏面に操作ボタンを設ける構造に限らず、例えば、タッチ検出装置の側面に操作ボタンを配置し、その操作ボタンを音量調節等のボタンとしてもよい。
【００８６】
以上により、タッチ検出装置４は、第１領域１０ｂ及び第２領域２０ｂはそれぞれ、互いに反対側を向く。これにより、ユーザがタッチ検出装置４を片手で操作するとき、例えば、タッチ検出装置４の表面に触れる親指だけで操作するのではなく、タッチ検出装置４の裏面に触れる中指又は人差し指で操作することができる。よって、タッチ検出装置４の操作性を向上させることができる。
【００８７】
〔ソフトウェアによる実現例〕
タッチ検出装置１の制御ブロック（特にタッチ位置検出部３７０及び操作ボタン判定部３８０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００８８】
後者の場合、タッチ検出装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００８９】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るタッチ検出装置（１、２、３、４）は、複数のセンスライン（１１０、１１０ａ）に対して交差して設けられている複数のドライブライン（１２０、１２０ａ）を含む第１領域（１０、１０ａ、１０ｂ）と、操作ボタン（２２０、２２０ａ、２３０、２３０ａ、２４０、２４０ａ）が設けられている第２領域（２０、２０ａ、２０ｂ）とを有するタッチパネル（１００、１００ａ）を備え、前記操作ボタンは複数の前記ドライブラインのうち１つと接続され、前記第１領域のセンス信号は、前記センスライン間の静電容量（Ｃ）の値の差分により検出され、前記操作ボタンのセンス信号は、前記タッチパネルに設けられているグラウンド（ダミーラインＤ）と、前記操作ボタンの静電容量の電圧との値の差分により検出される。
【００９０】
上記の構成によれば、第１領域及び第２領域の両方の領域で、タッチ検出を共通のドライブラインで処理することができるため、タッチパネルに操作ボタンを設けた場合でも、操作ボタンを制御するための新たなコントローラを用意する必要がない。これにより、タッチ検出装置に新たなコントローラを設ける必要がないため、タッチ検出装置の製造にかかるコストを削減することができる。
【００９１】
また、操作ボタンとドライブライン上で隣接する第１領域上のポイントとが同時に押されたとき、操作ボタンのセンス信号と、そのポイントのセンス信号とはそれぞれ別々に検出される。これは、第１領域のセンス信号は、センスライン間の静電容量の値の差分により検出され、操作ボタンのセンス信号は、グラウンドと、操作ボタンの静電容量の電圧との値の差分により検出されるためである。操作ボタンのセンス信号と、そのポイントのセンス信号とが別々に検出されることより、操作ボタン及びそのポイントの両方が押されたことを検出することができる。
【００９２】
また、例えば、第１領域上の静電容量と、操作ボタンの静電容量とが異なる場合、一方のセンス信号が大きく、他方のセンス信号が小さくなる。このような場合であっても、操作ボタンのセンス信号と、そのポイントのセンス信号とが別々に検出されるため、小さい方のセンス信号を検出することができる。
【００９３】
本発明の態様２に係るタッチ検出装置（１、２、３、４）は、上記態様１において、前記第１領域（１０、１０ａ、１０ｂ）と前記第２領域（２０、２０ａ、２０ｂ）との境界に設けられた、前記グラウンドであるダミーライン（Ｄ）をさらに備えてもよい。
【００９４】
上記の構成によれば、第１領域と前記第２領域との境界にダミーラインが設けられる。これにより、第１領域及び第２領域の互いの干渉をダミーラインにより防ぐことができる。よって、第１領域及び第２領域の互いの干渉によるタッチ検出の誤認識を防ぐことができる。
【００９５】
本発明の態様３に係るタッチ検出システムは、上記態様１または２において、前記タッチ検出装置（１、２、３、４）を備えるタッチ検出システムにおいて、前記第１領域（１０、１０ａ、１０ｂ）は、前記タッチパネル（１００、１００ａ）の表示画面と重なってもよい。
【００９６】
上記の構成によれば、第１領域は、タッチパネルの表示画面と重なる。これにより、ユーザが第１領域をタッチすることで、表示画面上の操作を行うことができる。
【００９７】
本発明の態様４に係るタッチ検出システムは、上記態様３において、前記第１領域（１０、１０ａ、１０ｂ）のキャリブレーションと前記第２領域（２０、２０ａ、２０ｂ）のキャリブレーションとは別々に行われてもよい。
【００９８】
上記の構成によれば、第１領域のキャリブレーションと第２領域のキャリブレーションとは別々に行われる。これにより、第１領域にタッチされているとき、第２領域のキャリブレーションを行うことができる。また、第２領域にタッチされているとき、第１領域のキャリブレーションを行うことができる。よって、第１領域及び第２領域の両方をまとめてキャリブレーションを行う場合と比較して、キャリブレーションを行うことができる可能性が高くなるため、キャリブレーションの頻度を高くすることができる。このように処理が行われることで、第１領域及び第２領域の状況変化を素早く捉えて、タッチ検出をより正確に行うことができ、タッチ検出の性能を向上させることができる。
【００９９】
本発明の態様５に係るタッチ検出システムは、上記態様４において、前記第１領域（１０、１０ａ、１０ｂ）は、複数の領域に分割され、分割された複数の領域ごとにキャリブレーションが行われてもよい。
【０１００】
上記の構成によれば、分割された複数の領域ごとにキャリブレーションが行われる。これにより、例えば、第１領域を領域Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄの４つに分割する場合を考える。領域Ａにタッチされているときは、領域Ｂ・Ｃ・Ｄのキャリブレーションを行うことができる。また、領域Ｂにタッチされているときは、領域Ａ・Ｃ・Ｄのキャリブレーションを行うことができる。さらに、領域Ａ・Ｂにタッチされているときは、領域Ｃ・Ｄのキャリブレーションを行うことができる。よって、第１領域全体でキャリブレーションを行う場合と比較して、キャリブレーションを行うことができる可能性が高くなるため、キャリブレーションの頻度を高くすることができる。このように処理が行われることで、第１領域の状況変化を素早く捉えて、タッチ検出をより正確に行うことができ、タッチ検出の性能を向上させることができる。
【０１０１】
本発明の態様６に係るタッチ検出システムは、上記態様４または５において、前記第１領域（１０ｂ）及び前記第２領域（２０ｂ）はそれぞれ、互いに反対側を向いてもよい。
【０１０２】
上記の構成によれば、第１領域及び第２領域はそれぞれ、互いに反対側を向く。これにより、ユーザがタッチ検出装置を片手で操作するとき、例えば、タッチ検出装置の表面に触れる親指だけで操作するのではなく、タッチ検出装置の裏面に触れる中指又は人差し指で操作することができる。よって、タッチ検出装置の操作性を向上させることができる。
【０１０３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１、２、３、４  タッチ検出装置
１０、１０ａ、１０ｂ  第１領域
２０、２０ａ、２０ｂ  第２領域
１００、１００ａ  タッチパネル
１１０、１１０ａ、２１０、２１０ａ  センスライン
１２０、１２０ａ  ドライブライン
１３０  センスラインパッド部
１４０  ドライブラインパッド部
２０１、２０２、２０３  センサシート
２２０、２２０ａ、２３０、２３０ａ、２４０、２４０ａ  操作ボタン
３１０  ドライブライン駆動部
３２０  増幅回路
３３０  信号選択部
３４０  ＡＤ変換部
３５０  復号処理部
３６０、３６０ａ  容量検出部
３７０  タッチ位置検出部
３８０  操作ボタン判定部
４１０  判定部
４２０  第１キャリブレーション実行部
４３０  第２キャリブレーション実行部
４４０  第１データ格納部
４５０  第２データ格納部
５１０、５２０  カバーガラス
５３０  センサシート
５４０  表示装置
５５０  制御基板
５６０  前部
５７０  後部
５８０  中央部
Ｃ  静電容量
Ｄ  ダミーライン
９  タッチ検出装置
９１０  接続切り替え部
９２０＿０〜９２０＿ｎ／２−１  センスアンプ
Ｓ０〜Ｓｎ  端子
【図１】
2018181065.tif 000003
【図２】
2018181065.tif 000004
【図３】
2018181065.tif 000005
【図４】
2018181065.tif 000006
【図５】
2018181065.tif 000007
【図６】
2018181065.tif 000008
【図７】
2018181065.tif 000009