(57)【要約】      （修正有）【課題】センサアレイの読み出し速度を高速化することが可能なセンサ装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】２次元状に複数のセンサ１０が配置されたセンサアレイ１と、複数の前記センサから信号を読み出す読み出し回路２と、読み出し回路を制御し、複数のセンサから読み出した信号に基づいて、センサアレイの中の信号に変化が生じた位置座標を検出する制御演算部３と、を備える。制御演算部は、センサアレイにおいて、所定の第１走査ブロックごとに１次走査を行い、１次走査で読み出された複数の信号に基づいて、位置座標が含まれる第１走査ブロックを選択し、第１走査ブロックを含む第２走査領域において、第１走査ブロックよりも小さい所定の第２走査ブロックごとに２次走査を行う。【選択図】図１
2019061543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に複数のセンサが配置されたセンサアレイと、
複数の前記センサから信号を読み出す読み出し回路と、
前記読み出し回路を制御し、複数の前記センサから読み出した信号に基づいて、前記センサアレイの中の前記信号の変化が生じた位置座標を検出する制御演算部と、
を備え、前記制御演算部は、
前記センサアレイにおいて、所定の第１走査ブロックごとに１次走査を行い、
前記１次走査で読み出された複数の信号に基づいて、前記位置座標が含まれる前記第１走査ブロックを選択し、
前記第１走査ブロックを含む第２走査領域において、前記第１走査ブロックよりも小さい所定の第２走査ブロックごとに２次走査を行う
センサ装置。
【請求項２】
前記読み出し回路は、
前記１次走査において前記第１走査ブロックに含まれる前記センサから出力される信号を加算して読み出し、
前記２次走査において前記第２走査ブロックに含まれる前記センサから出力される信号を加算して読み出す
請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記センサは、静電容量方式である
請求項１又は２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記制御演算部は、前記２次走査で読み出された複数の信号に基づいて、前記信号の変化が生じた重心を算出する
請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記制御演算部は、
前記２次走査で読み出された複数の信号に基づいて、前記信号の変化が生じた位置座標が含まれる前記第２走査ブロックを選択し、
前記第２走査ブロックを含む第３走査領域に配置された前記センサを順に走査し、
前記第３走査領域に配置された前記センサから読み出された複数の信号に基づいて、前記信号の変化が生じた重心を算出する
請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記第３走査領域は、前記第２走査領域よりも小さい
請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記第１走査ブロックの行範囲と列範囲とが等しく、
前記第２走査ブロックの行範囲と列範囲とが等しい
請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記制御演算部は、前記２次走査において、走査領域を段階的に小さくしながら複数回の走査を行う
請求項１から７のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項９】
前記読み出し回路は、前記センサアレイの同一列の複数の前記センサから１以上の行を選択して信号を加算する行選択回路を列ごとに有する
請求項１から８のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
前記読み出し回路は、各列の前記行選択回路によって選択された複数の前記センサから１以上の列を選択して信号を加算する列選択回路を有する
請求項９に記載のセンサ装置。
【請求項１１】
２次元状に複数のセンサが配置されたセンサアレイと、
複数の前記センサから信号を読み出す読み出し回路と、
前記読み出し回路を制御し、複数の前記センサから読み出した信号に基づいて、前記センサアレイの中の前記信号の変化が生じた位置座標を検出する制御演算部と、
を備えたセンサ装置の制御方法であって、前記制御演算部において、
前記センサアレイにおいて、所定の第１走査ブロックごとに１次走査を行うステップと、
前記１次走査で読み出された複数の信号に基づいて、前記位置座標が含まれる前記第１走査ブロックを選択するステップと、
前記第１走査ブロックを含む第２走査領域において、前記第１走査ブロックよりも小さい所定の第２走査ブロックごとに２次走査を行うステップと
を有する制御方法。
【請求項１２】
２次元状に複数のセンサが配置されたセンサアレイと、
複数の前記センサから信号を読み出す読み出し回路と、
前記読み出し回路を制御し、複数の前記センサから読み出した信号に基づいて、前記センサアレイの中の前記信号の変化が生じた位置座標を検出する制御演算部と、
を備えたセンサ装置において、コンピュータを、
前記センサアレイにおいて、所定の第１走査ブロックごとに１次走査を行う手段と、
前記１次走査で読み出された複数の信号に基づいて、前記位置座標が含まれる前記第１走査ブロックを選択する手段と、
前記第１走査ブロックを含む第２走査領域において、前記第１走査ブロックよりも小さい所定の第２走査ブロックごとに２次走査を行う手段と
して機能させるプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサ装置及びその制御方法に関し、特にセンサアレイの読み出し速度の高速化技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ユーザーによるタッチ操作の位置座標を検出することが可能なタッチパネルは、直感的な操作を実現する優れたユーザーインターフェースとして、ディスプレイや携帯端末に広く利用されている。例えば、特許文献１に記載のタッチパネルでは、２次元状に配置された複数のセンサから出力される信号に基づいてタッチ操作の位置座標を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１２０４１８号公報
【特許文献２】特開２０１７−０４９６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年のディスプレイや携帯端末の大型化に伴い、タッチパネルも大型化している。しかし、特許文献１のタッチパネルでは、２次元状に配置された複数のセンサを順に走査しているため、センサアレイに配置されたセンサの総数が多くなると、センサアレイの読み出しに時間を要し、タッチパネルの反応速度が低下してしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、２次元状に複数のセンサが配置されたセンサアレイと、複数の前記センサから信号を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路を制御し、複数の前記センサから読み出した信号に基づいて、前記センサアレイの中の前記信号の変化が生じた位置座標を検出する制御演算部と、を備え、前記制御演算部は、前記センサアレイにおいて、所定の第１走査ブロックごとに１次走査を行い、前記１次走査で読み出された複数の信号に基づいて、前記位置座標が含まれる前記第１走査ブロックを選択し、前記第１走査ブロックを含む第２走査領域において、前記第１走査ブロックよりも小さい所定の第２走査ブロックごとに２次走査を行うセンサ装置が提供される。
【０００６】
本発明の別観点によれば、２次元状に複数のセンサが配置されたセンサアレイと、複数の前記センサから信号を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路を制御し、複数の前記センサから読み出した信号に基づいて、前記センサアレイの中の前記信号の変化が生じた位置座標を検出する制御演算部と、を備えたセンサ装置の制御方法であって、前記制御演算部において、前記センサアレイにおいて、所定の第１走査ブロックごとに１次走査を行うステップと、前記１次走査で読み出された複数の信号に基づいて、前記位置座標が含まれる前記第１走査ブロックを選択するステップと、前記第１走査ブロックを含む第２走査領域において、前記第１走査ブロックよりも小さい所定の第２走査ブロックごとに２次走査を行うステップとを有する制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、センサアレイの読み出し速度を高速化することが可能なセンサ装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係るセンサ装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るセンサ装置の制御方法を模式的に示す図である。
【図３】第１実施形態に係るセンサ装置における読み出し回路の構成を模式的に示す図である。
【図４】第１実施形態に係るセンサ装置におけるセンサの電極の形状の例を示す図である。
【図５】従来のセンサ装置においてセンサアレイから読み出される信号のタイミングチャートである。
【図６】第１実施形態に係るセンサ装置においてセンサアレイから読み出される信号のタイミングチャートである。
【図７】第１実施形態に係るセンサ装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係るセンサ装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、各図において同一、又は相当する機能を有するものは、同一符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るセンサ装置の構成を模式的に示すブロック図である。本実施形態のセンサ装置は、センサアレイ１、読み出し回路２、及び制御演算部３を備えて構成される。図１に示すセンサ装置は、例えばディスプレイや携帯端末用のタッチパネルとして適用され得る。
【００１１】
センサアレイ１は、２次元状に配置され、ユーザーによるタッチ走査を受け付ける複数のセンサ１０を有している。センサ１０は、原理的にユーザーによるタッチ操作を検出可能なものであればよい。以下の説明では、センサ１０が、電極を有する自己容量型や相互容量型の静電容量方式であって、静電容量の変化を測定してタッチ操作の位置座標を検出することを想定する。
【００１２】
読み出し回路２は、センサアレイ１から信号出力線１１を介して信号を読み出す。本実施形態の読み出し回路２は、センサアレイ１の行及び列を間引きながら、或いは所定の走査ブロックごとに走査を行うことが可能な構成を有している。読み出し回路２の具体的な構成については、後で図３を用いて説明する。
【００１３】
制御演算部３は、マイクロプロセッサ及びメモリを備えた半導体ＩＣである。制御演算部２０は、不図示の記憶部に記録されたプログラムを実行して読み出し回路２を制御し、センサアレイ１から読み出した複数の信号に基づいて、ユーザーによるタッチ操作の位置座標を検出する。制御演算部２０は、典型的には、センサアレイ１や読み出し回路２とは別の基板に実装されるが、制御演算部２０は、センサアレイ１又は読み出し回路２と同じ基板に実装されてもよい。
【００１４】
なお、図１には便宜上、センサアレイ１の４行×４列の計１６のセンサ１０のみを図示したが、一般的なセンサアレイ１は更に多くのセンサ１０を有している。特に大型のディスプレイ用のセンサアレイ１には、数万を超えるセンサ１０を有するものもある。
【００１５】
前述のように、従来のセンサ装置の制御方法では、２次元状に配置された複数のセンサ１０を順に走査している。このため、センサアレイ１に配置されたセンサ１０の総数が多くなると、センサアレイ１の読み出しに時間を要し、タッチパネルの反応速度が低下してしまうという課題があった。
【００１６】
しかし、ユーザーにより同時にタッチされる面積は、仮に１０ポイント程度のマルチタッチが行われた場合であってもセンサアレイ１の面積に比べると十分に小さい。従って、タッチパネルのようなセンサ装置においては必ずしもセンサアレイ１の全領域を順に走査する必要はない。そこで、本実施形態では、センサアレイ１の走査を、全領域において行う粗い走査と、タッチ操作が含まれる一部領域において行う細かい走査と、に分けることで、センサアレイ１の読み出し速度を高速化させる。
【００１７】
図２は、第１実施形態に係るセンサ装置の制御方法を模式的に示す図である。以下では、図２（ａ）に示すタッチ操作の位置座標Ｐ０を、本実施形態のセンサアレイ１の読み出し方法を用いて検出する場合の例について、図２（ｂ）〜図２（ｄ）を参照しながら説明する。
【００１８】
なお、図２には便宜上、１２行×１２列の計１４４のセンサ１０を有するセンサアレイ１を示しているが、本実施形態ではセンサ１０の数は特に制限されない。但し後述するように、本実施形態のセンサアレイ１の読み出し方法は、センサアレイ１に配置されたセンサ１０の総数が多い場合に、特に優れた効果が得られる。
【００１９】
まず、制御演算部３は、図２（ｂ）に示すように、太い枠の矩形で示す所定の第１走査ブロックを単位として、第１走査ブロックごとにセンサアレイ１を粗く走査する第１の走査を行う。この際、読み出し回路２は、第１走査ブロックに含まれるセンサ１０から出力される信号を加算して読み出す。図２（ｂ）は、第１走査ブロックの行範囲ｃ１、及び列範囲ｄ１がともに４である場合の例を示している。ここで、行範囲の値及び列範囲の値はセンサ１０の配置間隔を単位とした値であり、以下の説明でも同様である。
【００２０】
第１走査ブロックの行範囲ｃ１、及び列範囲ｄ１は、下式（１）を満たすように設定される。ここで、センサアレイ１にはＭ行×Ｎ列のセンサ１０が配置されているものとする。
ｃ１  ＜  Ｍ、
ｄ１  ＜  Ｎ    （１）
【００２１】
続いて、制御演算部３は、第１の走査で読み出した信号の大きさが所定値以上又は最大である第１走査ブロックを選択する。そして、制御演算部３は、図２（ｂ）に示すように、選択した第１走査ブロックを含む所定の領域を、次の第２の走査を行う第２走査領域Ｒ２として設定する。第２走査領域Ｒ２にはユーザーによるタッチ操作の位置座標Ｐ０が含まれる。
【００２２】
図２（ｂ）では、第２走査領域Ｒ２の大きさを８行×８列としたが、第２走査領域Ｒ２の行範囲は、選択した第１走査ブロックの行範囲ｃ１以上であればよい。また、第２走査領域Ｒ２の列範囲は、選択した第１走査ブロックの列範囲ｄ１以上であればよい。
【００２３】
次に、制御演算部３は、図２（ｃ）に示すように、太い枠の矩形で示す第１走査ブロックよりも小さい所定の第２走査ブロックを単位として、第２走査ブロックごとに第２走査領域Ｒ２を細かい走査間隔で走査する第２の走査を行う。この際、読み出し回路２は、第２走査ブロックに含まれるセンサ１０から出力される信号を加算して読み出す。図２（ｃ）は、第２走査ブロックの行範囲ｃ２、及び列範囲ｄ２がともに２である場合の例を示している。
【００２４】
第２走査ブロックの行範囲ｃ２、及び列範囲ｄ２は、下式（２）を満たすように設定される。
ｃ２  ＜  ｃ１、
ｄ２  ＜  ｄ１    （２）
【００２５】
続いて、制御演算部３は、第２の走査で読み出した信号の大きさが所定値以上又は最大である第２走査ブロックを選択する。そして、制御演算部３は、図２（ｃ）に示すように、選択した第２走査ブロックを含む所定の領域を、次の第３の走査を行う第３走査領域Ｒ３として設定する。第３走査領域Ｒ３にはユーザーによるタッチ操作の位置座標Ｐ０が含まれる。
【００２６】
図２（ｃ）では、第３走査領域Ｒ３の大きさを４行×４列としたが、第３走査領域Ｒ３の行範囲は、選択した第２走査ブロックの行範囲ｃ２以上であればよい。また、第３走査領域Ｒ３の列範囲は、選択した第２走査ブロックの列範囲ｄ２以上であればよい。
【００２７】
次に、制御演算部３は、図２（ｄ）に示すように、第３走査領域Ｒ３に配置されたセンサ１０を順に走査する第３の走査を行う。
【００２８】
続いて、制御演算部３は、第３の走査で読み出した複数の信号のセンサアレイ１における２次元分布に基づいて、図２（ａ）に示したユーザーによるタッチ操作の位置座標Ｐ０を検出する。この際、制御演算部３は、ユーザーによるタッチ操作の重心Ｇを下式（３）で算出して、タッチ操作の位置座標Ｐ０をセンサ１０の配置間隔よりも小さい精度で検出する。
Ｇ＝Σ（Ｓ（Ｐｉｊ）・Ｐｉｊ）／ΣＳ（Ｐｉｊ）    （３）
【００２９】
ここで、重心Ｇ及び位置座標Ｐｉｊはベクトルである。信号Ｓ（Ｐｉｊ）は、位置座標Ｐｉｊに配置されたセンサ１０から読み出した信号値であり、位置座標Ｐｉｊの添え字は、センサ１０の行番号ｉ及び列番号ｊを表している。Σは、第３走査領域Ｒ３内の全ての位置座標Ｐｉｊにおける和を表している。
【００３０】
このように、本実施形態のセンサアレイ１の読み出し方法は、まず、センサアレイ１において、所定の走査ブロックごとに粗い走査（１次走査、第１の走査）を行う。そして、粗い走査で読み出した複数の信号に基づいて次の走査領域を設定し、設定した走査領域においてより小さい走査ブロックごとに細かい走査（２次走査、第２及び第３の走査）を行う。
【００３１】
これにより、例えば図２に示したセンサアレイ１の読み出し方法では、従来のようにセンサアレイ１の１２×１２のセンサ１０を順に走査する代わりに、第１〜第３の走査においてそれぞれ９、１６、１６の走査ブロック又はセンサ１０を走査するだけでよい。この結果、センサアレイ１を読み出す際に走査する走査ブロック又はセンサ１０の数を（９＋１６＋１６）／（１２×１２）≒１／３に低減することができる。
【００３２】
より一般的には、センサアレイ１にＭ×Ｎのセンサ１０が配置されている場合は、従来のようにセンサアレイ１のＭ×Ｎのセンサ１０を順に走査する代わりに、第１の走査では（Ｍ／ｃ１）×（Ｎ／ｄ１）の走査ブロックを走査するだけでよい。また、第２〜第３の走査では、それぞれ１６の走査ブロック又はセンサ１０を走査するだけでよい。この結果、センサアレイ１を読み出す際に走査する走査ブロック又はセンサ１０の数を下式（４）のように低減することができる。
｛（Ｍ／ｃ１）×（Ｎ／ｄ１）＋１６＋１６｝／（Ｍ×Ｎ）
＝１／（ｃ１×ｄ１）  ＋  ３２／（Ｍ×Ｎ）    （４）
【００３３】
センサアレイ１に配置されたセンサ１０の総数Ｍ×Ｎが多くなると、上式（４）の第２項は、第１項に対して相対的に無視できる。従って、本実施形態のセンサアレイ１の読み出し方法は、センサアレイ１に配置されたセンサ１０の総数が多い場合に、特に優れた効果が得られる。
【００３４】
図２では、ユーザーにより同時に操作されるタッチの数が１つであるシングルタッチの場合の例を示したが、ユーザーにより同時に操作されるタッチの数が複数であるマルチタッチの場合でも、本実施形態の手法を適用することが可能である。
【００３５】
図３は、第１実施形態に係るセンサ装置における読み出し回路２の構成を模式的に示す図である。本実施形態の読み出し回路２は、複数の行選択回路２１、及び列選択回路２２を有して構成される。読み出し回路２は、読み出した信号のノイズを低減するためのフィルタ回路等を更に有していてもよい。
【００３６】
行選択回路２１は、センサアレイ１の列ごとに設けられており、信号出力線１１を介して同一列の複数のセンサ１０に接続されている。また、列選択回路２２は、複数の行選択回路２１に接続されている。行選択回路２１及び列選択回路２２は、行又は列を選択するためのスイッチ回路、選択した信号を加算する加算回路、及び選択したセンサ１０から出力される信号を増幅する増幅回路をそれぞれ有している。
【００３７】
制御演算部３は、行選択回路２１及び列選択回路２２と接続されており、行選択回路２１及び列選択回路２２を制御してセンサアレイ１の行及び列を選択する。
【００３８】
行選択回路２１は、センサアレイ１の同一列の複数のセンサ１０から、１以上の行を選択して信号を加算する。また、列選択回路２２は、各列の行選択回路２１によって選択された複数のセンサ１０から、１以上の列を選択して信号を加算する。列選択回路２２は、例えば、行選択回路２１と同様の選択回路を含んで構成される。制御演算部３は、行選択回路２１及び列選択回路２２により選択されたセンサ１０から、信号を順に読み出す。
【００３９】
図４は、第１実施形態に係るセンサ装置におけるセンサ１０の電極の形状の例を示す図である。上述の図１〜図３では、センサ１０の電極の形状が図４（ａ）に示すような四角形であることを想定したが、本実施形態のセンサ１０の電極はこのような形状に限定されない。例えば図４（ｂ）〜図４（ｈ）に示すような、それぞれ、ダイヤモンド、クロス、三角形、ステップ、凹凸、Ｈ形、Ｆｉｓｈ  ｂｏｎｅの電極形状であってもよい。
【００４０】
また、センサ１０は、必ずしも上述の説明のように、センサアレイ１に行列状に配置されていなくてもよい。センサ１０は、センサアレイ１に概ね２次元状に配置されて、図３に示した読み出し回路２により読み出される構成を有していればよい。実際のセンサアレイ１におけるセンサ１０のレイアウトは、ユーザーによるタッチ操作の位置座標の検出精度を向上させるために、例えば特許文献２に記載されるように様々に工夫され得る。
【００４１】
図５は、従来のセンサ装置においてセンサアレイ１から読み出される信号のタイミングチャートである。図５には、従来のセンサ装置においてセンサアレイ１の第１行〜第６行、及び第１列〜第６列のセンサ１０から読み出される信号を示している。読み出される信号の行番号は第１列のみに示している。
【００４２】
従来のセンサ装置では、シフトレジスタ等を用いて、図５に示すように、センサアレイ１の第１行第１列から順に走査が行われる。なお、図５では、同一行の信号が同じタイミングで並列に読み出されるように図示されているが、実際には、順に読み出しが行われる。このため、従来のセンサ装置の制御方法では、センサアレイ１に配置されたセンサ１０の総数が多くなると、センサアレイ１の走査期間Ｔが大きくなり、タッチパネルの反応速度が低下してしまう。
【００４３】
しかし、ユーザーにより同時にタッチされる面積は、仮に１０ポイント程度のマルチタッチが行われた場合であってもセンサアレイ１の面積に比べると十分に小さい。従って、タッチパネルのようなセンサ装置においては必ずしもセンサアレイ１の全領域を順に走査する必要はない。そこで、本実施形態では、センサアレイ１の走査を、全領域において行う粗い走査と、タッチ操作が含まれる一部領域において行う細かい走査と、に分けることで、センサアレイ１の読み出し速度を高速化させる。
【００４４】
図６は、第１実施形態に係るセンサ装置においてセンサアレイ１から読み出される信号のタイミングチャートである。図６には、図２に示したセンサ装置の制御方法を用いた場合に、センサアレイ１の第１行〜第６行、及び第１列〜第６列のセンサ１０から読み出される信号をそれぞれ示している。読み出される信号の行番号は各信号の上に示している。
【００４５】
本実施形態のセンサ装置では、図２で説明したように、第１〜第３の走査に分けてセンサアレイ１の走査が行われる。第１〜第３の走査は、図６に示す走査期間Ｔ１〜Ｔ３においてそれぞれ行われる。なお、図６では、同一行の信号が同じタイミングで並列に読み出されるように図示されているが、実際には、順に読み出しが行われる。
【００４６】
図６に示すタイミングチャートでは、図２で説明したように、従来のセンサ装置におけるセンサアレイ１の走査期間Ｔに対して、上式（４）のように走査期間Ｔ１〜Ｔ３が短縮される。これにより、センサアレイ１に配置されたセンサ１０の総数が多い場合でも、センサアレイ１の走査期間Ｔを小さくして、センサアレイ１の読み出し速度を高速化することができる。
【００４７】
図７は、第１実施形態に係るセンサ装置の制御方法を示すフローチャートである。以下では、図２に示したセンサ装置の制御方法について、図７を参照しながら説明する。
【００４８】
まず、制御演算部３は、センサアレイ１において、所定の第１走査ブロックを単位として、第１走査ブロックごとに第１の走査を行う（ステップＳ１０１）。第１の走査では、センサアレイ１の全領域を粗く走査する。続いて、制御演算部３は、第１の走査で読み出した複数の信号に基づいて、ユーザーによるタッチ操作の位置座標Ｐ０が含まれる第１走査ブロックを選択する。そして、選択した第１走査ブロックを含む所定の領域を次の第２の走査を行う第２走査領域Ｒ２として設定する（ステップＳ１０２）。
【００４９】
次に、制御演算部３は、第２走査領域Ｒ２において、第１走査ブロックよりも小さい所定の第２走査ブロックを単位として、第２走査ブロックごとに第２の走査を行う（ステップＳ１０３）。第２の走査では、第２走査領域Ｒ２を細かく走査する。続いて、制御演算部３は、第２の走査で読み出した複数の信号に基づいて、ユーザーによるタッチ操作の位置座標Ｐ０が含まれる第２走査ブロックを選択する。そして、選択した第２走査ブロックを含む所定の領域を次の第３の走査を行う第３走査領域Ｒ３として設定する（ステップＳ１０４）。
【００５０】
次に、制御演算部３は、第３走査領域Ｒ３に配置されたセンサ１０を順に走査する第３の走査を行う（ステップＳ１０５）。そして、制御演算部３は、第３の走査で読み出した信号に基づいて、ユーザーによるタッチ操作の重心Ｇを、上式（３）により算出する（ステップＳ１０６）。
【００５１】
このように、本実施形態のセンサ装置は、センサアレイ１において、所定の走査ブロックごとに粗い走査（１次走査、第１の走査）を行う。そして、粗い走査で読み出した複数の信号に基づいて次の走査領域を設定し、設定した走査領域においてより小さい走査ブロックごとに細かい走査（２次走査、第２及び第３の走査）を行う。
【００５２】
このような構成によれば、センサアレイ１の読み出し速度を高速化することが可能なセンサ装置及びその制御方法を提供することができる。特に本実施形態のセンサ装置及びその制御方法は、センサアレイ１に配置されたセンサ１０の総数が多い場合に優れた効果が得られる。
【００５３】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係るセンサ装置の構成を模式的に示すブロック図である。本実施形態のセンサ装置は、センサアレイ１、垂直走査回路２ａ、読み出し回路２ｂ、及び制御演算部３を備えて構成される。図８に示す本実施形態のセンサ装置は、第１実施形態のセンサ装置と比較して、読み出し回路２の代わりに、垂直走査回路２ａ及び読み出し回路２ｂを備えている点を特徴としている。
【００５４】
従来の垂直走査回路や読み出し回路は、シフトレジスタ等を用いて構成され、センサアレイの行及び列を順に走査していた。一方、図８に示す本実施形態の垂直走査回路２ａは、センサアレイ１の行を間引きながら、或いは所定の行範囲を単位として、走査を行うことが可能な構成を有している。また、本実施形態の読み出し回路２ｂは、センサアレイ１の列を間引きながら、或いは所定の列範囲を単位として、走査を行うことが可能な構成を有している。
【００５５】
より具体的には、本実施形態の垂直走査回路２ａ及び読み出し回路２ｂは、図３に示したような行選択回路２１や列選択回路２２を有して構成される。その他の構成については第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【００５６】
このような構成によっても、第１実施形態と同様に、センサアレイ１の走査を、全領域において行う粗い走査と、タッチ操作が含まれる一部領域において行う細かい走査と、に分けて、センサアレイ１の読み出し速度を高速化させることができる。
【００５７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００５８】
センサ１０は、静電容量方式以外にも、例えば圧力に応じて抵抗値が変化する感圧導電ゴム等を利用した圧力センサであってもよい。この場合、圧力センサはアクティブマトリックスとされ、図８に示した第２実施形態の構成により制御され得る。また、タッチセンサ以外に、温度センサや湿度センサ等を更に有してもよい。
【００５９】
また、上述の実施形態では、３回の第１〜第３の走査を行う場合の例を示したが、本発明では走査の回数は特に限定されない。例えば、第２の走査を省略してもよいし、第２の走査において、走査領域を段階的に小さくしながら複数回の走査を行ってもよい。或いは、第３の走査を省略して、第２の走査で読み出した複数の信号に基づいてタッチ操作の位置座標を検出してもよい。
【００６０】
上述の実施形態の１以上の機能を実現するためのプログラムも本発明の範疇に含まれる。当該プログラムは、ネットワーク又は記録媒体を介してシステム又は装置に供給され得る。そのシステム又は装置に含まれるコンピュータにおいて、１以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行することにより上述の実施形態の１以上の機能が実現され得る。また、上述の実施形態の１以上の機能は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の回路により実現されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１          ：センサアレイ
２、２ｂ    ：読み出し回路
２ａ        ：垂直走査回路
３          ：制御演算部
１０        ：センサ
１１        ：信号出力線
２０        ：制御演算部
２１        ：行選択回路
２２        ：列選択回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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