(57)【要約】【課題】検出感度の向上が可能な検出装置及び電子機器を提供する。【解決手段】複数の検出電極を有する絶縁性基板と、検出電極と隣り合う位置に配置される送信用導電体と、送信用導電体に接続される駆動信号生成部と、検出電極に接続される検出部と、を備え、駆動信号生成部は、検出用の駆動信号を生成して送信用導電体に供給し、検出部は、検出電極の容量の変化に応じた検出信号を検出する。【選択図】図２
2019066324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検出電極を有する絶縁性基板と、
前記検出電極と隣り合う位置に配置される送信用導電体と、
前記送信用導電体に接続される駆動信号生成部と、
前記検出電極に接続される検出部と、を備え、
前記駆動信号生成部は、検出用の駆動信号を生成して前記送信用導電体に供給し、
前記検出部は、前記検出電極の容量の変化に応じた検出信号を検出する、検出装置。
【請求項２】
前記絶縁性基板は基材を有し、
前記検出電極は前記基材の一方の面側に位置し、
前記一方の面からの前記送信用導電体の高さは、前記一方の面からの前記検出電極の高さよりも高い、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記検出電極は、第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とにそれぞれ並ぶ、請求項１又は２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記検出電極と前記検出部とを接続又は非接続にする接続回路を、さらに備え、
前記接続回路は、
前記複数の検出電極のうち第１選択対象の検出電極を前記検出部に接続される接続状態にし、前記第１選択対象に含まれない第２選択対象の検出電極を前記検出部に接続されない非接続状態にする第１選択動作と、
前記第１選択動作と異なるタイミングで、前記第１選択対象の検出電極を前記非接続状態にし、前記第２選択対象の検出電極を前記接続状態にする第２選択動作と、を行う請求項２又は３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記接続回路は、
複数の前記検出電極を含む検出電極ブロックごとに、前記第１選択動作と前記第２選択動作とを行う請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記接続回路は、
前記第１選択対象の検出電極と前記第２選択対象の検出電極とを、アダマール行列の正負の符号に基づいて決定する、請求項４又は５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記検出部は、
前記第１選択対象の検出電極から出力される検出信号が統合された第１検出信号と、前記第２選択対象の検出電極から出力される検出信号が統合された第２検出信号とに基づいて、前記複数の検出電極の各々から出力される検出信号を算出する、請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記接続回路は、前記第１選択動作と前記第２選択動作とを連続して行う請求項４乃至７のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項９】
前記検出電極と隣り合う位置に配置される容量検出用導電体、をさらに備える請求項１乃至８のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記検出電極と隣り合う位置に配置される容量検出用導電体と、
前記絶縁性基板に接続される第１回路基板と、
前記第１回路基板に設けられるアナログ・フロント・エンドと、をさらに備え、
前記検出電極は、前記接続回路を介して前記アナログ・フロント・エンドに接続し、
前記容量検出用導電体は、前記接続回路を介さずに、前記アナログ・フロント・エンドに接続する、請求項４乃至８のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記容量検出用導電体の容量は、前記送信用導電体の容量よりも小さい、請求項９又は１０に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記容量検出用導電体は、前記検出電極と前記送信用導電体との間に配置される、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記容量検出用導電体の容量値が予め設定した値以上の場合、前記駆動信号生成部は、前記送信用導電体に前記駆動信号を供給し、
前記容量検出用導電体の容量値が前記予め設定した値未満の場合、前記駆動信号生成部は、前記送信用導電体に前記駆動信号を供給しない、請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１４】
検出装置と、
前記検出装置に接続される被接続装置と、を備え、
前記検出装置は、
複数の検出電極を有する絶縁性基板と、
前記検出電極と隣り合う位置に配置される送信用導電体と、
前記送信用導電体に接続される駆動信号生成部と、
前記検出電極に接続される検出部と、を備え、
前記駆動信号生成部は、検出用の駆動信号を生成して前記送信用導電体に供給し、
前記検出部は、前記検出電極の容量の変化に応じた検出信号を検出する、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
指の表面の凹凸を検出することで、指紋の形状を検出する静電容量式の検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１７３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電容量式の検出装置において、検出感度の向上が望まれている。
【０００５】
本発明は、検出感度の向上が可能な検出装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様に係る検出装置は、複数の検出電極を有する絶縁性基板と、前記検出電極と隣り合う位置に配置される送信用導電体と、前記送信用導電体に接続される駆動信号生成部と、前記検出電極に接続される検出部と、を備え、前記駆動信号生成部は、検出用の駆動信号を生成して前記送信用導電体に供給し、前記検出部は、前記検出電極の容量の変化に応じた検出信号を検出する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態１に係る指紋検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、指紋検出装置の構成例を示す模式図である。
【図３】図３は、指紋検出装置が備える指紋センサ部の構成例を示す模式図である。
【図４】図４は、指紋検出装置が備える検出制御部の構成例を示すブロック図である。
【図５】図５は、相互静電容量方式の検出の基本原理を説明するための説明図である。
【図６】図６は、相互静電容量方式の検出の基本原理を説明するための等価回路の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、相互静電容量方式の検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。
【図８】図８は、送信用導電体から指を介して検出電極に交流矩形波が伝わる様子を模式的に示す図である。
【図９】図９は、絶縁性基板の構成例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、指紋検出装置の構成例を示す平面図である。
【図１１】図１１は、符号分割選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係る検出装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【図１３】図１３は、複数の検出電極ブロックについて、符号分割選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。
【図１４】図１４は、複数の検出電極ブロックについて、符号分割選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。
【図１５】図１５は、複数の検出電極ブロックについて、符号分割選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。
【図１６】図１６は、複数の検出電極ブロックについて、符号分割選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。
【図１７】図１７は、符号分割選択駆動の実行順（データの出力順）の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、検出電極の検出の順番を説明するための模式図である。
【図１９】図１９は、センサ番号と相関係数との関係を模式的に示すグラフである。
【図２０】図２０は、ノイズの周期的な変動を模式的に示す図である。
【図２１】図２１は、実施形態１に係る検出装置の検出手順の一例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、実施形態２に係る、第１検出動作及び第２検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。
【図２３】図２３は、第３検出動作及び第４検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。
【図２４】図２４は、第５検出動作及び第６検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。
【図２５】図２５は、第７検出動作及び第８検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。
【図２６】図２６は、第９検出動作及び第１０検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。
【図２７】図２７は、第１１検出動作及び第１２検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。
【図２８】図２８は、第１３検出動作及び第１４検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。
【図２９】図２９は、第１５検出動作及び第１６検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。
【図３０】図３０は、実施形態２に係る電子機器の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る指紋検出装置の構成例を示すブロック図である。図２は、指紋検出装置の構成例を示す模式図である。図３は、指紋検出装置が備える指紋センサ部の構成例を示す模式図である。図１に示すように、検出装置１００は、指紋センサ部１と、検出制御部１１と、マルチプレクサ１４と、ゲートドライバ１５と、検出部４０、送信用導電体７０と、を備える。
【００１０】
図２及び図３に示すように、指紋センサ部１は、絶縁性の基材１０１と、基材１０１の一方の面１０１ａ側に設けられたシールド層２４と、シールド層２４の上方に設けられた複数の検出電極２５と、複数の薄膜トランジスタＴｒと、薄膜トランジスタＴｒのゲートに接続するゲート線ＧＣＬと、薄膜トランジスタＴｒのソースに接続するデータ線ＳＧＬと、を備える。基材１０１は、例えばガラス製である。例えば、基材１０１の一方の面１０１ａとシールド層２４との間に、薄膜トランジスタＴｒ、ゲート線ＧＣＬ及びデータ線ＳＧＬがそれぞれ設けられている。
【００１１】
マルチプレクサ１４及びゲートドライバ１５は、基材１０１の一方の面１０１ａ側にそれぞれ設けられている。データ線ＳＧＬはマルチプレクサ１４に接続されている。ゲート線ＧＣＬはゲートドライバ１５に接続されている。シールド層２４は、固定電位（例えば、接地電位）に接続されている。これにより、検出電極２５の電位がデータ線ＳＧＬ等に影響してノイズとなることが抑制されている。なお、シールド層２４は、電位が固定されていないフローティング状態にされていてもよい。
【００１２】
図２に示すように、指紋センサ部１の周囲には、容量検出用導電体２６と、送信用導電体７０とが配置されている。容量検出用導電体２６は、外部物体（例えば、指）の指紋センサ部１への接近を検出するための電極である。例えば、指が容量検出用導電体２６に接近すると、容量検出用導電体２６と指との間に静電容量が生じ、容量検出用導電体２６の容量値が増大する。容量検出用導電体２６の容量値の変化を検出することで、外部物体（例えば、指）の指紋センサ部１への接近を検出することができる。
【００１３】
送信用導電体７０は、駆動信号Ｖｓを送信用導電体７０の外部に送信するための導電体である。検出装置１００では、例えば、指紋センサ部１の外側に容量検出用導電体２６が配置され、さらに外側に送信用導電体７０が配置されている。つまり、指紋センサ部１と送信用導電体７０との間に、容量検出用導電体２６が配置されている。検出電極２５、容量検出用導電体２６及び送信用導電体７０は、それぞれ離して配置されている。
【００１４】
検出制御部１１は、指紋センサ部１、マルチプレクサ１４、ゲートドライバ１５、検出部４０の各動作を制御する。また、検出制御部１１は、送信用導電体７０に検出用の駆動信号Ｖｓを供給する。ゲートドライバ１５は、検出制御部１１から供給される信号に基づいて、ゲート線ＧＣＬに走査信号を供給して、検出電極２５（後述の図１２参照）を選択する。選択された検出電極２５は、データ線ＳＧＬを介してマルチプレクサ１４に接続される。マルチプレクサ１４は、検出制御部１１から供給される信号に基づいて、データ線ＣＧＬを検出部４０に接続する。
【００１５】
例えば、図３に示すように、指紋センサ部１は、検出電極２５と、ゲート線ＧＣＬ（ｎ）、ＧＣＬ（ｎ＋１）…と、データ線ＳＧＬ（ｍ）、ＳＧＬ（ｍ＋１）…とを有する。ｎ、ｍはそれぞれ１以上の整数である。検出電極２５は、行方向（Ｘ方向）及び列方向（Ｙ方向）にそれぞれ並んで配置されている。ゲート線ＧＣＬ（ｎ）、ＧＣＬ（ｎ＋１）…は、薄膜トランジスタＴｒをオン、オフするための配線である。ゲート線ＧＣＬ（ｎ）、ＧＣＬ（ｎ＋１）…は、列方向（Ｙ方向）に並び、行方向（Ｘ方向）に延在している。データ線ＳＧＬ（ｍ）、ＳＧＬ（ｍ＋１）…は、検出信号Ｓｖｐを出力するための配線である。データ線ＳＧＬ（ｍ）、ＳＧＬ（ｍ＋１）…は、行方向（Ｘ方向）に並び、列方向（Ｙ方向）に延在している。なお、以下の説明で、ゲート線ＧＣＬ（ｎ）、ＧＣＬ（ｎ＋１）…を区別して説明する必要がないときは、単にゲート線ＧＣＬという。また、データ線ＳＧＬ（ｍ）、ＳＧＬ（ｍ＋１）…を区別して説明する必要がないときは、単にデータ線ＳＧＬという。
【００１６】
ゲートドライバ１５は、検出制御部１１から供給される信号に基づいて、複数のゲート線ＧＣＬの中から所定のゲート線（例えば、ＧＣＬ（ｎ）、ＧＣＬ（ｎ＋２））を選択する。そして、ゲートドライバ１５は、選択したゲート線ＣＧＬ（ｎ）、ＧＣＬ（ｎ＋２）に所定の電圧を印加する。これにより、ｎ行目に属する検出電極２５と、（ｎ＋２）行目に属する検出電極２５は、データ線ＳＧＬ（ｍ）、ＳＧＬ（ｍ＋１）…を介してマルチプレクサ１４に接続される。マルチプレクサ１４は、検出制御部１１から供給される信号に基づいて、複数のデータ線ＳＧＬの中から所定のデータ線ＳＧＬ（例えば、ＳＧＬ（ｎ））を選択する。そして、マルチプレクサ１４は、選択したデータ線ＳＧＬ（ｎ）を検出部４０に接続する。これにより、ｎ行ｎ列目の検出電極２５と、（ｎ＋２）行ｎ列目の検出電極２５とから検出部４０に検出信号Ｓｖｐが供給される。
【００１７】
検出部４０は、検出制御部１１から供給される信号と、マルチプレクサ１４から出力される検出信号Ｓｖｐとに基づいて、指紋センサ部１に接触又は近接する指等の表面の凹凸を検出して、指の形状や指紋を検出する回路である。検出部４０は、検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号演算部４４と、座標抽出部４５と、合成部４６と、検出タイミング制御部４７と、記憶部４８とを備える。検出タイミング制御部４７は、検出制御部１１から供給されるクロック信号に基づいて、検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号演算部４４と、座標抽出部４５と、合成部４６とが同期して動作するように制御する。
【００１８】
検出信号Ｓｖｐは、指紋センサ部１から検出部４０の検出信号増幅部４２に供給される。検出信号増幅部４２は、検出信号Ｓｖｐを増幅する。Ａ／Ｄ変換部４３は、検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００１９】
信号演算部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、指紋センサ部１に対する指の接触又は近接の有無を検出する論理回路である。信号演算部４４は、指による検出信号の差分の信号（絶対値｜ΔＶ｜）を取り出す処理を行う。信号演算部４４は、絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較し、この絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧未満であれば、指が非接触状態であると判断する。一方、信号演算部４４は、絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧以上であれば、指が接触又は近接状態であると判断する。このようにして、検出部４０は、指の接触又は近接を検出することが可能となる。
【００２０】
また、信号演算部４４は、後述するように、検出電極２５からの検出信号Ｓｖｐを受け取って、所定の符号に基づいて演算処置を行う。演算された検出信号Ｓｖｐが記憶部４８に一時的に保存される。さらに、信号演算部４４は、記憶部４８に保存された検出信号Ｓｖｐを受け取って、所定の符号に基づいて復号処理を行う。所定の符号は、例えば記憶部４８に予め記憶されている。検出制御部１１及び信号演算部４４は、記憶部４８に記憶された所定の符号を任意のタイミングで読み出すことができる。記憶部４８は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、レジスタ回路等であってもよい。
【００２１】
座標抽出部４５は、信号演算部４４において指の接触又は近接が検出されたときに、その検出座標を求める論理回路である。座標抽出部４５は、復号された検出信号に基づいて検出座標を算出し、得られた検出座標を合成部４６に出力する。合成部４６は、座標抽出部４５から出力された検出座標を組み合わせて、接触又は近接する指の形状や指紋を示す二次元情報を生成する。合成部４６は、二次元情報を検出部４０の出力Ｖｏｕｔとして出力する。または、合成部４６は、二次元情報に基づいた画像を生成し、画像情報を出力Ｖｏｕｔとしてもよい。
【００２２】
図４は、指紋検出装置が備える検出制御部の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、検出制御部１１は、クロック信号生成部１１０と、駆動信号生成部１１２と、ゲートドライバ制御部１１４と、カウンタ１１６と、マルチプレクサ制御部１１８とを有する。また、ゲートドライバ制御部１１４は、第１選択信号Ｖｇｃｌ＋（後述の図１２参照）を生成する選択信号生成部１１４Ａと、第１選択信号Ｖｇｃｌ＋の高レベル部分と低レベル部分とを反転させた第２選択信号Ｖｇｃｌ−（後述の図１２参照）を生成する反転回路１１４Ｂとを含む。
【００２３】
クロック信号生成部１１０は、クロック信号を生成する。このクロック信号は、例えば、検出制御部１１のカウンタ１１６と、検出部４０の検出タイミング制御部４７とに供給される。
【００２４】
カウンタ１１６は、クロック信号生成部１１０が生成するクロック信号のパルス数を計測する。そして、カウンタ１１６は、そのパルス数の計測値に基づいて、ゲート線ＧＣＬを選択するタイミングを制御するための第１タイミング制御信号を生成して、ゲートドライバ制御部１１４に供給する。ゲートドライバ制御部１１４は、カウンタ１１６から供給される第１タイミング制御信号に基づいて、検出電極２５（図３参照）を選択するための選択信号（例えば、後述の図１２に示す第１選択信号Ｖｇｃｌ＋、第２選択信号Ｖｇｃｌ−）を生成して、ゲートドライバ１５に供給する。ゲートドライバ１５は、ゲートドライバ制御部１１４から供給される選択信号に基づいて、ゲート線ＧＣＬに走査信号を供給する。これにより、複数のゲート線ＧＣＬの中から所定のゲート線ＧＣＬが選択される。選択されたゲート線ＧＣＬに接続する検出電極２５は、データ線ＳＧＬに接続される。
【００２５】
また、カウンタ１１６は、上記したクロック信号のパルスの計測値に基づいて、データ線ＳＧＬを選択するタイミングを制御するための第２タイミング制御信号を生成する。そして、カウンタ１１６は、生成した第２タイミング制御信号をマルチプレクサ制御部１１８に供給する。マルチプレクサ制御部１１８は、カウンタ１１６から供給される第２タイミング制御信号に基づいてマルチプレクサ１４に信号を送信して、マルチプレクサ１４内のスイッチを操作する。これにより、複数のデータ線ＳＧＬの中から所定のデータ線ＳＧＬが選択される。選択されたデータ線ＳＧＬは、マルチプレクサ１４を介して検出部４０に接続される。
【００２６】
駆動信号生成部１１２は、検出用の駆動信号Ｖｓを生成して、送信用導電体７０に出力する。
【００２７】
図１から図３に示した指紋センサ部１は、静電容量型の検出の基本原理に基づいて動作する。ここで、図５から図８を参照して、指紋センサ部１による検出の基本原理について説明する。図５は、相互静電容量方式の検出の基本原理を説明するための説明図である。図６は、相互静電容量方式の検出の基本原理を説明するための等価回路の一例を示す説明図である。図７は、相互静電容量方式の検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。図８は、送信用導電体から指を介して検出電極に交流矩形波が伝わる様子を模式的に示す図である。なお、図５に示す駆動電極Ｅ１は図８に示す送信用導電体７０に相当し、図５に示す検出電極Ｅ２は図８に示す検出電極２５に相当する。
【００２８】
例えば、図５に示すように、容量素子Ｃ１は、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極Ｅ１及び検出電極Ｅ２を備えている。図６に示すように、容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端は電圧検出器ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば、図１に示した検出部４０に含まれる積分回路である。
【００２９】
交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１（容量素子Ｃ１の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇが印加されると、検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端）側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、図７に示すような出力波形（検出信号Ｖｄｅｔ）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、図１に示した検出制御部１１が出力する駆動信号Ｖｓに相当するものである。
【００３０】
指が接触又は近接していない状態（非接触状態）では、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流が流れる。図６に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ１の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１（図７参照））に変換する。
【００３１】
一方、指が接触又は近接した状態（接触状態）では、図８に示すように、送信用導電体７０（駆動電極Ｅ１に相当）に指Ｆｉｎが接触する。そして、検出制御部１１から送信用導電体７０に供給される駆動信号Ｖｓ（交流矩形波Ｓｇに相当）は、指Ｆｉｎと、指紋センサ部１を保護する絶縁性の保護層（例えば、絶縁性樹脂）３３とを介して検出電極２５（検出電極Ｅ２に相当）に影響を与える。つまり、指Ｆｉｎが駆動電極Ｅ１の一部として作用する。このため、接触状態では、駆動電極Ｅ１と検出電極Ｅ２との離隔距離が実質的に小さくなり、図５に示した容量素子Ｃ１は、非接触状態での容量値よりも容量値の大きい容量素子として作用する。そして、図７に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ１の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ２）に変換する。
【００３２】
この場合、波形Ｖ２は、上述した波形Ｖ１と比べて振幅が大きくなる。これにより、波形Ｖ１と波形Ｖ２との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、指などの外部から接触又は近接する外部物体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器ＤＥＴは、波形Ｖ１と波形Ｖ２との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Ｓｇの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Ｒｅｓｅｔを設けた動作とすることがより好ましい。
【００３３】
検出部４０は、絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較し、絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧未満であれば、指が非接触状態であると判断する。一方、検出部４０は、絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧以上であれば、指が接触又は近接状態であると判断する。また、指が接触又は近接状態であると判断されると、検出部４０は、絶対値｜ΔＶ｜の差異に基づいて、指の表面の凹凸による容量変化を検出する。
【００３４】
図９は、絶縁性基板の構成例を示す断面図である。図９は、後述の図１０をＡ１１−Ａ１２線で切断した断面の一部を示す図である。上述の指紋センサ部１は、絶縁性基板１０に設けられている。図９に示すように、絶縁性基板１０は、例えばガラス製の基材１０１と、半導体層１０３と、第１層間絶縁膜１０５と、ゲート電極１０７と、配線層１０９と、第２層間絶縁膜１１１と、ソース電極１１３と、ドレイン電極１１５と、第３層間絶縁膜１１７と、シールド層２４と、第４層間絶縁膜１２１と、検出電極２５と、容量検出用導電体２６と、パシベーション膜１３１とを有する。
【００３５】
また、図９に示すように、絶縁性基板１０は、検出電極２５が配置される第１検出領域Ｒｓｅｎ１と、薄膜トランジスタＴｒが配置されるトランジスタ領域Ｒｔｆｔと、容量検出用導電体２６が配置される第２検出領域Ｒｓｅｎ２とを有する。
【００３６】
半導体層１０３は、トランジスタ領域Ｒｔｆｔの基材１０１の一方の面１０１ａ上に設けられている。第１層間絶縁膜１０５は、基材１０１上に設けられており、半導体層１０３を覆っている。第１層間絶縁膜１０５の上面は平坦化されている。
【００３７】
ゲート電極１０７は、トランジスタ領域Ｒｔｆｔの第１層間絶縁膜１０５上に設けられている。第２層間絶縁膜１１１は、第１層間絶縁膜１０５上に設けられており、ゲート電極１０７を覆っている。第２層間絶縁膜１１１の上面は平坦化されている。
【００３８】
トランジスタ領域Ｒｔｆｔの第２層間絶縁膜１１１及び第１層間絶縁膜１０５には、半導体層１０３を底面とする貫通穴が設けられている。また、トランジスタ領域Ｒｔｆｔの第２層間絶縁膜１１１上に、ソース電極１１３及びドレイン電極１１５が設けられている。ソース電極１１３及びドレイン電極１１５は、トランジスタ領域Ｒｔｆｔの第２層間絶縁膜１１１及び第１層間絶縁膜１０５に設けられた貫通穴を埋め込んでいる。これにより、ソース電極１１３及びドレイン電極１１５は、半導体層１０３にそれぞれ接続している。
【００３９】
第３層間絶縁膜１１７は、第２層間絶縁膜１１１上に設けられており、ソース電極１１３及びドレイン電極１１５を覆っている。第３層間絶縁膜１１７の上面は平坦化されている。第３層間絶縁膜１１７にシールド層２４が設けられている。第４層間絶縁膜１２１は、第３層間絶縁膜１１７に設けられており、シールド層２４を覆っている。第４層間絶縁膜１２１の上面は平坦化されている。第４層間絶縁膜１２１及び第３層間絶縁膜１１７には、ドレイン電極１１５を底面とする貫通穴が設けられている。検出電極２５は、第１検出領域Ｒｓｅｎ１の第４層間絶縁膜１２１上に設けられている。検出電極２５は、第４層間絶縁膜１２１及び第３層間絶縁膜１１７に設けられた貫通穴を埋め込んでいる。これにより、検出電極２５は、ドレイン電極１１５に接続している。また、容量検出用導電体２６は、第２検出領域Ｒｓｅｎ２の第４層間絶縁膜１２１上に設けられている。パシベーション膜１３１は、第４層間絶縁膜１２１上に設けられており、検出電極２５及び容量検出用導電体２６を覆っている。
【００４０】
基材１０１上に積層される各膜の材料について、一例を挙げる。第１層間絶縁膜１０５は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜又はシリコン酸化窒化膜で構成されている。また、第１層間絶縁膜１０５は単層に限定されず、積層構造の膜でもよい。例えば、第１層間絶縁膜１０５は、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜が形成された、積層構造の膜であってもよい。同様に、第２層間絶縁膜１１１、第３層間絶縁膜１１７及び第４層間絶縁膜１２１も、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜又はシリコン酸化窒化膜で構成されている。第２層間絶縁膜１１１、第３層間絶縁膜１１７及び第４層間絶縁膜１２１も単層に限定されず、積層構造の膜でもよい。
【００４１】
半導体層１０３は、ポリシリコン膜又は酸化物半導体膜で構成されている。ゲート電極１０７は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）又はこれらの合金膜で構成されている。ソース電極１１３と、ドレイン電極１１５は、チタンとアルミニウムとの合金である、チタンアルミニウム（ＴｉＡｌ）膜で構成されている。シールド層２４、検出電極２５及び容量検出用導電体２６は、可視光を透過可能な導電膜で構成されている。以下、可視光を透過可能な性質を透光性という。透光性の導電膜として、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜が挙げられる。パシベーション膜１３１は、絶縁膜であり、シリコン窒化膜等の無機材料の膜、又は樹脂膜で構成されている。
【００４２】
図１０は、指紋検出装置の構成例を示す平面図である。図１０に示すように、検出装置１００は、絶縁性基板１０と、第１回路基板２０と、第２回路基板３０とを備える。例えば、第２回路基板３０の一方の面３０ａ側に絶縁性基板１０と第１回路基板２０とが配置されている。第１回路基板２０は、フレキシブル基板である。第２回路基板３０は、プリント回路板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）等のリジッド基板である。第１回路基板２０は、絶縁性基板１０と第２回路基板３０とを中継している。
【００４３】
図１０に示すように、絶縁性基板１０には、指紋センサ部１と、マルチプレクサ１４と、ゲートドライバ１５と、カウンタ１１６とが設けられている。カウンタ１１６は、マルチプレクサ１４と、ゲートドライバ１５とに配線を介して接続している。指紋センサ部１は、複数の配線１６Ａを介してマルチプレクサ１４の入力側に接続している。
【００４４】
第１回路基板２０には、アナログ・フロント・エンド（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ；以下、ＡＦＥ）２１が設けられている。マルチプレクサ１４の出力側は、複数の配線１６Ｂを介してＡＦＥ２１の複数のチャンネルに接続している。また、容量検出用導電体２６は、配線１６Ｃを介してＡＦＥ２１の１つのチャンネルに接続している。また、カウンタ１１６は、配線を介してＡＦＥ２１に接続している。
【００４５】
図１に示した検出制御部１１の少なくとも一部の機能と、検出部４０の少なくとも一部の機能は、ＩＣ素子８０に含まれている。例えば、図１に示した検出部４０の各種機能のうち、信号演算部４４の機能と、座標抽出部４５の機能と、合成部４６の機能と、検出タイミング制御部４７の機能と、記憶部４８の機能は、ＩＣ素子８０に含まれている。また、図４に示した検出制御部１１の各種機能のうち、クロック信号生成部１１０の機能と、駆動信号生成部１１２の機能と、ゲートドライバ制御部１１４の機能と、マルチプレクサ制御部１１８の機能は、ＩＣ素子８０に含まれている。また、図１に示した検出部４０の少なくとも一部の機能は、ＡＦＥ２１に含まれている。例えば、図１に示した検出部４０の各種機能のうち、検出信号増幅部４２の機能と、Ａ／Ｄ変換部４３の機能は、ＡＦＥ２１に含まれている。
【００４６】
なお、図１に示した検出制御部１１の少なくとも一部の機能は、ゲートドライバ１５に含まれていてもよい。例えば、ゲートドライバ制御部１１４が有する選択信号生成部１１４Ａの機能と、反転回路１１４Ｂの機能は、ゲートドライバ１５に含まれていてもよい。また、図１に示した検出制御部１１の少なくとも一部の機能、又は、検出部４０の少なくとも一部の機能は、ＩＣ素子８０とは別個に設けられた、図示しないＩＣ素子、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に含まれていてもよい。また、絶縁性基板１０は、図示しない集積回路を有していてもよい。この場合、図１に示した検出制御部１１の少なくとも一部の機能、又は、検出部４０の少なくとも一部の機能は、絶縁性基板１０が有する集積回路に含まれていてもよい。例えば、検出部４０の各種機能のうち、信号演算部４４の機能は、絶縁性基板１０が有する集積回路に含まれていてもよい。また、カウンタ１１６は、ＩＣ素子８０に含まれていてもよいし、絶縁性基板１０が有する集積回路に含まれていてもよい。
【００４７】
第２回路基板３０の一方の面３０ａ側には、送信用導電体７０と、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）素子８０とが設けられている。ＩＣ素子８０は、配線を介して送信用導電体７０に接続している。また、ＩＣ素子８０は、配線を介してＡＦＥ２１にも接続している。送信用導電体７０は、指紋センサ部１を囲むリング形状でもよいが、図１０に示すように、指紋センサ部１を囲むリングの一部を欠いた形状であってもよい。例えば、指紋センサ部１を囲む矩形のリングにおいて、４辺のうちの１辺を欠いた形状であってもよい。このような構成であれば、例えば、指紋センサ部１とマルチプレクサ１４とを接続する配線１６Ａに送信用導電体７０が重畳することを防ぐことができる。または、マルチプレクサ１４とＡＦＥ２１とを接続する配線１６Ｂに送信用導電体７０が重畳することを防ぐことができる。これにより、送信用導電体７０に供給される駆動信号Ｖｓが、配線１６Ａ又は配線１６Ｂに影響してノイズとなることを抑制することができる。
【００４８】
次に、検出装置１００による指紋の検出方法について説明する。検出装置１００は、複数の検出電極２５を含む検出電極ブロック２５Ｂについて、符号分割選択駆動を行うことで、指紋を検出する。図１１は、符号分割選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。図１１の（Ａ）は、第１検出動作Ｔｄ０における検出電極２５の選択パターンを示す。図１１の（Ｂ）は、第２検出動作Ｔｄ１における検出電極２５の選択パターンを示す。図１１の（Ｃ）は、第３検出動作Ｔｄ２における検出電極２５の選択パターンを示す。図１１の（Ｄ）は、第４検出動作Ｔｄ３における検出電極２５の選択パターンを示す。図１２は、実施形態１に係る検出装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【００４９】
まず、１つの検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）について、符号分割選択駆動を行うことを説明する。図１１に示すように、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）は、列方向（Ｙ方向）に並ぶ４つの検出電極２５を含む。４つの検出電極２５は、薄膜トランジスタＴｒを介して共通のデータ線ＳＧＬ（ｍ）（図３参照）に接続している。ゲートドライバ１５は、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）において、選択された検出電極２５に対応するゲート線ＧＣＬに走査信号を供給して、薄膜トランジスタＴｒをオンにする。これにより、選択された検出電極２５はデータ線ＳＧＬ（ｍ）に接続され、データ線ＳＧＬ（ｍ）からマルチプレクサ１４に検出信号Ｓｖｐが出力される。
【００５０】
データ線ＳＧＬ（ｍ）から出力される検出信号Ｓｖｐと、それぞれの検出電極２５から出力される検出信号Ｓｉｑとの関係は、下記の式（１）で表される。式（１）が示すように、選択された検出電極２５の検出信号Ｓｉｑを統合した値が、検出信号Ｓｖｐとして出力される。すなわち、検出信号ＳＶｐは、選択された検出電極２５から出力される信号値Ｓｉｑの和で表される。なお、検出電極２５から出力される検出信号Ｓｉｑが、上述した相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理における検出信号Ｖｄｅｔに対応する。
【数１】
2019066324.tif 000003
【００５１】
検出信号Ｓｖｐは、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）のうち所定の符号に基づいて選択された検出電極２５から出力される信号を演算して求められる。所定の符号は、例えば、下記の式（２）の正方行列Ｈｖで定義される。正方行列Ｈｖは、アダマール行列であり、「１」又は「−１」を要素とし、任意の異なった２つの行が直交行列となる正方行列である。例えば、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）において、検出電極２５の選択は、アダマール行列の正負の符号に基づいて行われる。このため、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）から出力される信号（つまり、選択された検出電極２５から出力される信号）の位相は、アダマール行列の正負の符号によって決定される。
【数２】
2019066324.tif 000004
【００５２】
正方行列Ｈｖの次数は、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）に含まれる検出電極２５の数、すなわち、図１１に示す例では４となる。
【００５３】
図１１の（Ａ）から（Ｄ）に示すように、第１検出動作Ｔｄ０、第２検出動作Ｔｄ１、第３検出動作Ｔｄ２及び第４検出動作Ｔｄ３の４つの検出動作に分けて符号分割選択駆動の一例を説明する。第１検出動作Ｔｄ０、第２検出動作Ｔｄ１、第３検出動作Ｔｄ２及び第４検出動作Ｔｄ３はそれぞれ、正符号選択動作Ｔｄ０＋、Ｔｄ１＋、Ｔｄ２＋、Ｔｄ３＋と、負符号選択動作Ｔｄ０−、Ｔｄ１−、Ｔｄ２−、Ｔｄ３−とを含む。なお、以下の説明において、正符号選択動作Ｔｄ０＋、Ｔｄ１＋、Ｔｄ２＋、Ｔｄ３＋を区別して説明する必要がないときは、単に正符号選択動作Ｔｄ＋という。同様に、負符号選択動作Ｔｄ０−、Ｔｄ１−、Ｔｄ２−、Ｔｄ３−を区別して説明する必要がないときは、単に負符号選択動作Ｔｄ−という。なお、正符号選択動作は、本開示の「第１選択動作」に対応している。負符号選択動作は、本開示の「第２選択動作」に対応している。
【００５４】
図１２に示すように正符号選択動作Ｔｄｐ＋と負符号選択動作Ｔｄｐ−は連続して実行される。また、正符号選択動作Ｔｄｐ＋と負符号選択動作Ｔｄｐ−とが交互に実行される。本実施形態では、第１期間で実行される正符号選択動作Ｔｄ＋において、検出制御部１１（図１参照）は、正方行列Ｈｖの成分「１」に対応する第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に応じて、第１選択対象の検出電極２５を選択する。また、検出制御部１１は、検出電極２５のうち、第１選択対象の検出電極２５に含まれない第２選択対象の検出電極２５を選択する。検出制御部１１はゲートドライバ１５（図１参照）に第１選択信号Ｖｇｃｌ＋を供給し、ゲートドライバ１５は第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に基づく走査信号をゲート線ＧＣＬ（図３参照）に供給する。
【００５５】
これにより、第１選択対象の検出電極２５は検出部４０（図１参照）に対して接続状態となり、第２選択対象の検出電極２５は検出部４０に対して非接続状態となる。接続状態とは、選択された検出電極２５が、データ線ＳＧＬ及びマルチプレクサ１４（図１参照）を介して検出部４０に接続される状態のことである。非接続状態とは、選択された検出電極２５が検出部４０に接続されない状態のことである。なお、図１１の（Ａ）から（Ｄ）では、第１選択対象と第２選択対象とを区別しやすくするために、第１選択対象の検出電極２５に斜線を付して示している。
【００５６】
第１検出信号Ｓｖｐ＋（ｐ＝０、１、２、３）は、検出電極２５から１本のデータ線ＳＧＬ及びマルチプレクサ１４を介して検出部４０に出力される。ここで、第１検出信号Ｓｖｐ＋は、第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に応じて選択された第１選択対象の検出電極２５からの検出信号が統合された信号である。上述したように、第１選択信号は、正方行列Ｈｖの成分「１」に対応している。
【００５７】
第１期間と異なる第２期間で実行される負符号選択動作Ｔｄ−において、検出制御部１１は、正方行列Ｈｖの成分「−１」に対応する第２選択信号Ｖｇｃｌ−に応じて、第１選択対象の検出電極２５を選択する。また、検出制御部１１は、検出電極２５のうち、第１選択対象の検出電極２５に含まれない第２選択対象の検出電極２５を選択する。検出制御部１１はゲートドライバ１５（図１参照）に第２選択信号Ｖｇｃｌ−を供給し、ゲートドライバ１５は第２選択信号Ｖｇｃｌ−に基づく走査信号をゲート線ＧＣＬ（図３参照）に供給する。これにより、第１選択対象の検出電極２５は接続状態となり、第２選択対象の検出電極２５は非接続状態となる。ここで、正符号選択動作Ｔｄ＋における第１選択対象の検出電極２５は、負符号選択動作Ｔｄ−における第２選択対象の検出電極２５に対応する。つまり負符号選択動作Ｔｄ−は、正符号選択動作Ｔｄ＋の検出電極２５の選択パターンを反転させた動作となる。
【００５８】
第２検出信号Ｓｖｐ−（ｐ＝０、１、２、３）は、検出電極２５から１本のデータ線ＳＧＬ及びマルチプレクサ１４を介して検出部４０に出力される。ここで、第２検出信号Ｓｖｐ−は、第２選択信号に応じて選択された第１選択対象の検出電極２５からの検出信号が統合された信号である。上述したように、第２選択信号は、正方行列Ｈｖの成分「−１」に対応している。
【００５９】
検出部４０の信号演算部４４（図１参照）は、第１検出信号Ｓｖｐ＋と第２検出信号Ｓｖｐ−との差分を演算することにより、検出信号Ｓｖｐ＝Ｓｖｐ＋−Ｓｖｐ−を算出する。信号演算部４４は、検出信号Ｓｖｐを記憶部４８に出力して、検出信号Ｓｖｐを一時的に記憶させる。
【００６０】
正方行列Ｈｖの次数が４の場合、下記の式（３）に示すように、１つの検出電極ブロック２５Ｂから、４つの検出信号（Ｓｖ０、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｖ３）が得られる。この場合、４つの第１検出信号Ｓｖ０＋、Ｓｖ１＋、Ｓｖ２＋、Ｓｖ３＋と、４つの第２検出信号Ｓｖ０−、Ｓｖ１−、Ｓｖ２−、Ｓｖ３−から、検出信号（Ｓｖ０、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｖ３）がそれぞれ求められる。
【数３】
2019066324.tif 000005
【００６１】
以下の説明では、仮に、検出信号Ｓｉｑが（Ｓｉ０、Ｓｉ１、Ｓｉ２、Ｓｉ３）＝（１、７、３、２）である場合を例にとって説明する。検出信号Ｓｉ０は、検出電極２５（ｎ）から出力される信号である。検出信号Ｓｉ１は、検出電極２５（ｎ＋１）から出力される信号である。検出信号Ｓｉ２  は、検出電極２５（ｎ＋２）から出力される信号である。検出信号Ｓｉ３は、検出電極２５（ｎ＋３）から出力される信号である。検出センサ部１では、１つの検出電極ブロック２５Ｂから検出信号Ｓｉ０、Ｓｉ１、Ｓｉ２、Ｓｉ３を統合した１つの検出信号Ｓｖｐが出力される。そこで、検出部４０は、以下のような演算により個別の検出信号Ｓｉｑを算出する。
【００６２】
図１１の（Ａ）に示すように、第１検出動作Ｔｄ０の正符号選択動作Ｔｄ０＋において、検出制御部１１（図１参照）は、正方行列Ｈｖの１行目の成分「１」に対応する第１選択対象として、４つの検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋２）、２５（ｎ＋３）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋２）、２５（ｎ＋３）は接続状態になる。第２選択対象の検出電極２５は、選択されない。このとき、検出制御部１１は送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）から第１検出信号Ｓｖ０＋が出力される。第１検出信号Ｓｖ０＋は、正符号選択動作Ｔｄ０＋において、第１選択対象の検出電極２５から出力される検出信号Ｓｉｑが統合された信号値である。第１検出信号Ｓｖ０＋は、式（３）から、Ｓｖ０＋＝１×１＋１×７＋１×３＋１×２＝１３となる。
【００６３】
第１検出動作Ｔｄ０の負符号選択動作Ｔｄ０−において、検出制御部１１は、正方行列Ｈｖの１行目の成分「−１」が存在しないため、成分「−１」に対応する第１選択対象として検出電極２５は選択されない。検出制御部１１は、第２選択対象として、４つの検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋２）、２５（ｎ＋３）を選択する。このとき、検出制御部１１は送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）から第２検出信号Ｓｖ０−が出力される。第２検出信号Ｓｖ０−は、負符号選択動作Ｔｄ０−において、第１選択対象の検出電極２５から出力される検出信号Ｓｉｑが統合された信号値である。上述したように、負符号選択動作Ｔｄ０−では、第１選択対象として検出電極２５は選択されない。このため、第２検出信号Ｓｖ０−は、Ｓｖ０−＝０×１＋０×７＋０×３＋０×２＝０となる。第３検出信号Ｓｖ０は、第１検出信号Ｓｖ０＋と第２検出信号Ｓｖ０−との差分であり、Ｓｖ０＝Ｓｖ０＋−Ｓｖ０−＝１３−０＝１３が得られる。
【００６４】
次に、図１１の（Ｂ）に示すように、第２検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄ１＋において、検出制御部１１は、正方行列Ｈｖの２行目の成分「１」に対応する第１選択対象として、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋２）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋２）は接続状態になる。また、検出制御部１１は、第２選択対象として、検出電極２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋３）を選択する。このとき、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）から第１検出信号Ｓｖ１＋が出力される。第１検出信号Ｓｖ１＋は、正符号選択動作Ｔｄ１＋において、第１選択対象の検出電極２５から出力される検出信号Ｓｉｑが統合された信号値である。第１検出信号Ｓｖ１＋は、式（３）から、Ｓｖ１＋＝１×１＋０×７＋１×３＋０×２＝４となる。
【００６５】
第２検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄ１−において、検出制御部１１は、正方行列Ｈｖの２行目の成分「−１」に対応する第１選択対象として、検出電極２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋３）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋３）は接続状態になる。また、検出制御部１１は、第２選択対象として、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋２）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋２）は非接続状態になる。このとき、検出制御部１１は送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）から第２検出信号Ｓｖ１−が出力される。第２検出信号Ｓｖ１−は、負符号選択動作Ｔｄ１−において、第１選択対象の検出電極２５から出力される検出信号Ｓｉｑが統合された信号値である。第２検出信号Ｓｖ１−は、Ｓｖ１−＝０×１＋１×７＋０×３＋１×２＝９となる。第３検出信号Ｓｖ１は、第１検出信号Ｓｖ１＋と第２検出信号Ｓｖ１−との差分であり、Ｓｖ１＝Ｓｖ１＋−Ｓｖ１−＝４−９＝−５が得られる。
【００６６】
次に、図１１の（Ｃ）に示すように、第３検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄ２＋において、検出制御部１１は、正方行列Ｈｖの３行目の成分「１」に対応する第１選択対象として、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋１）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋１）は接続状態になる。また、検出制御部１１は、第２選択対象として、検出電極２５（ｎ＋２）、２５（ｎ＋３）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ＋２）、２５（ｎ＋３）は非接続状態になる。このとき、検出制御部１１は送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）から第１検出信号Ｓｖ２＋が出力される。第１検出信号Ｓｖ２＋は、式（３）から、Ｓｖ２＋＝１×１＋１×７＋０×３＋０×２＝８となる。
【００６７】
第３検出動作Ｔｄ２の負符号選択動作Ｔｄ２−において、検出制御部１１は、正方行列Ｈｖの３行目の成分「−１」に対応する第１検出対象として、検出電極２５（ｎ＋２）、２５（ｎ＋３）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ＋２）、２５（ｎ＋３）は接続状態になる。また、検出制御部１１は、第２選択対象として、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋１）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋１）は非接続状態になる。このとき、検出制御部１１は送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）から第２検出信号Ｓｖ２−が出力される。第２検出信号Ｓｖ２−は、Ｓｖ２−＝０×１＋０×７＋１×３＋１×２＝５となる。第３検出信号Ｓｖ２は、第１検出信号Ｓｖ２＋と第２検出信号Ｓｖ２−との差分であり、Ｓｖ２＝Ｓｖ２＋−Ｓｖ２−＝８−５＝３が得られる。
【００６８】
次に、図１１の（Ｄ）に示すように、第４検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄ３＋において、検出制御部１１は、正方行列Ｈｖの４行目の成分「１」に対応する第１選択対象として、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋３）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋３）は接続状態になる。また、検出制御部１１は、第２選択対象として、検出電極２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋２）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋２）は非接続状態になる。このとき、検出制御部１１は送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）から第１検出信号Ｓｖ３＋が出力される。第１検出信号Ｓｖ３＋は、式（３）から、Ｓｖ３＋＝１×１＋０×７＋０×３＋１×２＝３となる。
【００６９】
第４検出動作Ｔｄ３の負符号選択動作Ｔｄ３−において、検出制御部１１は、正方行列Ｈｖの４行目の成分「−１」に対応する第１選択対象として、検出電極２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋２）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋２）は接続状態となる。また、検出制御部１１は、第２選択対象として、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋３）を選択する。これにより、検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋３）は非接続状態になる。このとき、検出制御部１１は送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）から第２検出信号Ｓｖ３−が出力される。第２検出信号Ｓｖ３−は、Ｓｖ３−＝０×１＋１×７＋１×３＋０×２＝１０となる。第３検出信号Ｓｖ３は、第１検出信号Ｓｖ３＋と第２検出信号Ｓｖ３−との差分であり、Ｓｖ３＝Ｓｖ３＋−Ｓｖ３−＝３−１０＝−７が得られる。
【００７０】
信号演算部４４は、第１検出信号Ｓｖ＋と第２検出信号Ｓｖ−から検出信号Ｓｖを順次算出し、４つの検出信号（Ｓｖ０、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｖ３）＝（１３、−５、３、−７）を順次、記憶部４８に出力する。なお、信号演算部４４は、４つの第１検出信号Ｓｖ０＋、Ｓｖ１＋、Ｓｖ２＋、Ｓｖ３＋と、４つの第２検出信号Ｓｖ０−、Ｓｖ１−、Ｓｖ２−、Ｓｖ３−を、それぞれ記憶部４８に記憶させて、全ての期間の検出を行った後に４つの検出信号Ｓｖ０、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｖ３の演算を行ってもよい。
【００７１】
信号演算部４４は、４つの検出信号（Ｓｖ０、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｖ３）＝（１３、−５、３、−７）を下記の式（４）で復号する。信号演算部４４は、式（４）に基づいて、復号した検出信号（Ｓｉ０ｄ、Ｓｉ１ｄ、Ｓｉ２ｄ、Ｓｉ３ｄ）＝（４、２８、１２、８）を算出する。
【数４】
2019066324.tif 000006
【００７２】
復号した検出信号Ｓｉ０ｄは、検出電極２５（ｎ）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ１ｄは、検出電極２５（ｎ＋１）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ２ｄは、検出電極２５（ｎ＋２）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ３ｄは、検出電極２５（ｎ＋３）に割り当てられる。指が接触又は近接した場合、その位置に対応する検出電極２５の復号した検出信号Ｓｉ０ｄ、Ｓｉ１ｄ、Ｓｉ２ｄ、Ｓｉ３ｄの値が変化する。
【００７３】
以上の符号分割選択駆動によれば、部分検出信号値（Ｓｉ０、Ｓｉ１、Ｓｉ２、Ｓｉ３）＝（１、７、３、２）に対して、式（４）による信号演算部４４の復号処理により、復号した検出信号（Ｓｉ０ｄ、Ｓｉ１ｄ、Ｓｉ２ｄ、Ｓｉ３ｄ）＝（４、２８、１２、８）が得られる。検出信号（Ｓｉ０、Ｓｉ１、Ｓｉ２、Ｓｉ３）＝（１、７、３、２）と、復号した検出信号（Ｓｉ０ｄ、Ｓｉ１ｄ、Ｓｉ２ｄ、Ｓｉ３ｄ）＝（４、２８、１２、８）とを比較してわかるように、復号した検出信号Ｓｉｑｄは、検出信号Ｓｉｑの４倍の信号強度となっている。すなわち、駆動信号Ｖｓの電圧を上げることなく、時分割選択駆動の４倍の信号強度が得られることとなる。また、第３検出信号Ｓｖｐは、第１検出信号Ｓｖｐ＋と第２検出信号Ｓｖｐ−との差分により求められるため、外部からノイズが侵入した場合であっても、第１検出信号Ｓｖｐ＋のノイズ成分と第２検出信号Ｓｖｐ−のノイズ成分がキャンセルされる。これにより、検出装置１００のノイズ耐性を向上させることができる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、検出制御部１１は、所定の符号に基づいて選択された第１選択対象の検出電極２５と、第１検出対象に含まれない第２選択対象の検出電極２５とについて、接続状態と非接続状態とを切り換える。検出制御部１６の検出部４０は、異なる検出電極２５の選択パターンごとに検出電極２５から出力された各検出信号の復号処理を行う。
【００７５】
図１２は、実施形態１に係る検出部の一動作例を示すタイミング波形図である。図１２に示すように正符号選択動作Ｔｄｐ＋と負符号選択動作Ｔｄｐ−は連続して実行される。また、正符号選択動作Ｔｄｐ＋と負符号選択動作Ｔｄｐ−とが交互に実行される。例えば、１つの検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）（図１１参照）に対して、正符号選択動作Ｔｄ０＋、負符号選択動作Ｔｄ０−、正符号選択動作Ｔｄ１＋、負符号選択動作Ｔｄ１−、正符号選択動作Ｔｄ１＋、負符号選択動作Ｔｄ１−、正符号選択動作Ｔｄ１＋、負符号選択動作Ｔｄ１−が、この順で連続して実行される。正符号選択動作Ｔｄ＋と負符号選択動作Ｔｄ−とは異なるタイミングで実行されるので、検出電極間の容量結合を抑制して良好な検出感度が得られる。
【００７６】
次に、複数の検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）について、符号分割選択駆動を行うことを説明する。図１３から図１６は、複数の検出電極ブロックについて、符号分割選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。図１３から図１６のそれぞれの（Ａ）は、正符号選択動作Ｔｄ０＋、Ｔｄ１＋、Ｔｄ２＋、Ｔｄ３＋における検出電極２５の選択パターンを示す。図１３から図１６のそれぞれの（Ｂ）は、負符号選択動作Ｔｄ０−、Ｔｄ１−、Ｔｄ２−、Ｔｄ３−における検出電極２５の選択パターンを示す。図１７は、符号分割選択駆動の実行順（データの出力順）の一例を示す図である。
【００７７】
図１３から図１６に示すように、４つの検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）は、列方向に並ぶ４つの検出電極２５（ｎ）、２５（ｎ＋１）、２５（ｎ＋２）、２５（ｎ＋３）をそれぞれ有する。また、４つの検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）は行方向に等間隔で並んでいる。
【００７８】
また、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）に含まれる４つの検出電極２５は、薄膜トランジスタＴｒを介してデータ線ＳＧＬ（ｍ）に接続している。検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）に含まれる４つの検出電極２５は、薄膜トランジスタＴｒを介してデータ線ＳＧＬ（ｍ＋１）に接続している。同様に、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋２）に含まれる４つの検出電極２５はデータ線ＳＧＬ（ｍ＋２）に接続し、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋３）に含まれる４つの検出電極２５はデータ線ＳＧＬ（ｍ＋３）に接続している。なお、以下の説明で、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）を区別して説明する必要がないときは、単に検出電極ブロック２５Ｂという。
【００７９】
マルチプレクサ１４は、例えば、４つのスイッチＳＷ（ｍ）、ＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋２）、ＳＷ（ｍ＋３）を有する。スイッチＳＷ（ｍ）は、データ線ＳＧＬ（ｍ）と検出部４０との接続をオン、オフする。スイッチＳＷ（ｍ＋１）は、データ線ＳＧＬ（ｍ＋１）と検出部４０との接続をオン、オフする。同様に、スイッチＳＷ（ｍ＋２）、ＳＷ（ｍ＋３）は、データ線ＳＧＬ（ｍ＋２）、ＳＧＬ（ｍ＋３）と検出部４０との接続をオン、オフする。なお、以下の説明で、スイッチＳＷ（ｍ）、ＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋２）、ＳＷ（ｍ＋３）を区別して説明する必要がないときは、単にスイッチＳＷという。
【００８０】
検出装置１００は、それぞれの検出電極ブロック２５Ｂごとに、第１検出動作Ｔｄ０の正符号選択動作Ｔｄ０＋及び負符号選択動作Ｔｄ０−と、第２検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄ１＋及び負符号選択動作Ｔｄ１−と、第３検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄ２＋及び負符号選択動作Ｔｄ２−と、第４検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄ３＋及び負符号選択動作Ｔｄ３−と、を行う。
【００８１】
それぞれの検出電極ブロック２５Ｂに対する正符号選択動作Ｔｄ０＋、Ｔｄ１＋、Ｔｄ２＋、Ｔｄ３＋と、負符号選択動作Ｔｄ０−、Ｔｄ１−、Ｔｄ２−、Ｔｄ３−の実行順は特に限定されないが、一例を挙げると図１７の矢印が示す順で行うことが好ましい。
【００８２】
例えば、検出装置１００は、複数の検出電極ブロック２５Ｂについて、第１検出動作Ｔｄ０を順次行う。具体的には、図１３の（Ａ）に示すように、マルチプレクサ１４は、マルチプレクサ制御部１１８（図４参照）から供給される信号に基づいて、スイッチＳＷ（ｍ）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋２）、ＳＷ（ｍ＋３）をオフにする。これにより、４本のデータ線ＳＧＬのうち、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｍ）が検出部４０に接続され、他のデータ線ＳＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５（図１参照）は、ゲートドライバ制御部１１４（図４参照）から供給される第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に基づいて、図１３の（Ａ）に示すように第１検出動作Ｔｄ０の正符号選択動作Ｔｄ０＋を行う。次に、ゲートドライバ１５は、ゲートドライバ制御部１１４から供給される第２選択信号Ｖｇｃｌ−に基づいて、図１３の（Ｂ）に示すように第１検出動作Ｔｄ０の負符号選択動作Ｔｄ０−を行う。第１検出動作Ｔｄ０の正符号選択動作Ｔｄ０＋と負符号選択動作Ｔｄ０−の手順は、図１１の（Ａ）を参照しながら説明した手順と同じである。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ）から第１検出信号Ｓｖ０＋が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｍ）から第２検出信号Ｓｖ０−が出力される。
【００８３】
次に、マルチプレクサ１４は、マルチプレクサ制御部１１８からの信号に基づいて、スイッチＳＷ（ｍ＋１）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ）、ＳＷ（ｍ＋２）、ＳＷ（ｍ＋３）をオフにする。これにより、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｍ＋１）が検出部４０に接続され、他の接続線ＣＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５は、ゲートドライバ制御部１１４から供給される第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に基づいて、第１検出動作Ｔｄ０の正符号選択動作Ｔｄ０＋を行う。次に、ゲートドライバ１５は、ゲートドライバ制御部１１４から供給される第２選択信号Ｖｇｃｌ−に基づいて、第１検出動作Ｔｄ０の負符号選択動作Ｔｄ０−を行う。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ＋１）から第１検出信号Ｓｖ０＋が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｍ＋１）から第２検出信号Ｓｖ０−が出力される。
【００８４】
次に、マルチプレクサ１４は、マルチプレクサ制御部１１８からの信号に基づいて、スイッチＳＷ（ｍ＋２）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ）、ＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋３）をオフにする。これにより、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋２）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｍ＋２）が検出部４０に接続され、他の接続線ＣＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５は、ゲートドライバ制御部１１４から供給される第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に基づいて、第１検出動作Ｔｄ０の正符号選択動作Ｔｄ０＋を行う。次に、ゲートドライバ１５は、ゲートドライバ制御部１１４から供給される第２選択信号Ｖｇｃｌ−に基づいて、第１検出動作Ｔｄ０の負符号選択動作Ｔｄ０−を行う。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ＋２）から第１検出信号Ｓｖ０＋が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｍ＋２）から第２検出信号Ｓｖ０−が出力される。
【００８５】
次に、マルチプレクサ１４は、マルチプレクサ制御部１１８からの信号に基づいて、スイッチＳＷ（ｍ＋３）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ）、ＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋２）をオフにする。これにより、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋３）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｍ＋３）が検出部４０に接続され、他の接続線ＣＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５は、ゲートドライバ制御部１１４から供給される第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に基づいて、第１検出動作Ｔｄ０の正符号選択動作Ｔｄ０＋を行う。次に、ゲートドライバ１５は、ゲートドライバ制御部１１４から供給される第２選択信号Ｖｇｃｌ−に基づいて、第１検出動作Ｔｄ０の負符号選択動作Ｔｄ０−を行う。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ＋３）から第１検出信号Ｓｖ０＋が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｍ＋３）から第２検出信号Ｓｖ０−が出力される。
【００８６】
次に、検出装置１００は、複数の検出電極ブロック２５Ｂについて、第２検出動作Ｔｄ１を順次行う。具体的には、図１４の（Ａ）に示すように、マルチプレクサ１４は、マルチプレクサ制御部１１８からの信号に基づいて、スイッチＳＷ（ｍ）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋２）、ＳＷ（ｍ＋３）をオフにする。これにより、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｍ）が検出部４０に接続され、他の接続線ＣＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５は、第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に基づいて、図１４の（Ａ）に示すように第２検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄ１＋を行う。次に、ゲートドライバ１５は、第２選択信号Ｖｇｃｌ−に基づいて、図１４の（Ｂ）に示すように第２検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄ１−を行う。第２検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄ１＋と負符号選択動作Ｔｄ１−の手順は、図１１の（Ｂ）を参照しながら説明した手順と同じである。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ）から第１検出信号Ｓｖ１＋が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｍ）から第２検出信号Ｓｖ１−が出力される。
【００８７】
次に、マルチプレクサ１４は、マルチプレクサ制御部１１８からの信号に基づいて、スイッチＳＷ（ｍ＋１）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ）、ＳＷ（ｍ＋２）、ＳＷ（ｍ＋３）をオフにする。これにより、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｍ＋１）が検出部４０に接続され、他の接続線ＣＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５は、第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に基づいて、第２検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄ１＋を行う。次に、ゲートドライバ１５は、第２選択信号Ｖｇｃｌ−に基づいて、第２検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄ１−を行う。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ＋１）から第１検出信号Ｓｖ１＋が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｍ＋１）から第２検出信号Ｓｖ１−が出力される。
【００８８】
次に、マルチプレクサ１４は、マルチプレクサ制御部１１８からの信号に基づいて、スイッチＳＷ（ｍ＋２）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ）、ＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋３）をオフにする。これにより、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋２）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｍ＋２）が検出部４０に接続され、他の接続線ＣＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５は、第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に基づいて、第２検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄ１＋を行う。次に、ゲートドライバ１５は、第２選択信号Ｖｇｃｌ−に基づいて、第２検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄ１−を行う。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ＋２）から第１検出信号Ｓｖ１＋が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｍ＋２）から第２検出信号Ｓｖ１−が出力される。
【００８９】
次に、マルチプレクサ１４は、マルチプレクサ制御部１１８からの信号に基づいて、スイッチＳＷ（ｍ＋３）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ）、ＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋２）をオフにする。これにより、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋３）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｍ＋３）が検出部４０に接続され、他の接続線ＣＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５は、第１選択信号Ｖｇｃｌ＋に基づいて、第２検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄ１＋を行う。次に、ゲートドライバ１５は、第２選択信号Ｖｇｃｌ−に基づいて、第２検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄ１−を行う。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ＋３）から第１検出信号Ｓｖ１＋が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｍ＋３）から第２検出信号Ｓｖ１−が出力される。
【００９０】
次に、検出装置１００は、複数の検出電極ブロック２５Ｂについて、第３検出動作Ｔｄ２を順次行う。具体的には、図１５の（Ａ）に示すように、マルチプレクサ１４は、スイッチＳＷ（ｍ）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋２）、ＳＷ（ｍ＋３）をオフにする。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ）が検出部４０に接続され、他の接続線ＣＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５は、図１５の（Ａ）に示すように第３検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄ２＋を行い、次に、図１５の（Ｂ）に示すように第３検出動作Ｔｄ２の負符号選択動作Ｔｄ２−を行う。第３検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄ２＋と負符号選択動作Ｔｄ２−の手順は、図１１の（Ｃ）を参照しながら説明した手順と同じである。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ）から第１検出信号Ｓｖ２＋が出力され、次に、第２検出信号Ｓｖ２−が出力される。
【００９１】
第３検出動作Ｔｄ２においても、第１検出動作Ｔｄ１及び第２検出動作Ｔｄ２と同様に、マルチプレクサ１４はスイッチＳＷを切り替えて、データ線ＳＧＬ（ｍ）、ＳＧＬ（ｍ＋１）、ＳＧＬ（ｍ＋２）を検出部４０にそれぞれ１本ずつ接続する。ゲートドライバ１５は、データ線ＳＧＬを介して検出部４０に接続された検出電極ブロック２５Ｂに対して、第３検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄ２＋を行い、次に、第３検出動作Ｔｄ２の負符号選択動作Ｔｄ２−を行う。これにより、データ線ＳＧＬから検出部４０に第１検出信号Ｓｖ２＋が出力され、次に、第２検出信号Ｓｖ２−が出力される。
【００９２】
次に、検出装置１００は、複数の検出電極ブロック２５Ｂについて、第４検出動作Ｔｄ２を順次行う。具体的には、図１６の（Ａ）に示すように、マルチプレクサ１４は、スイッチＳＷ（ｍ）をオンにし、スイッチＳＷ（ｍ＋１）、ＳＷ（ｍ＋２）、ＳＷ（ｍ＋３）をオフにする。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ）が検出部４０に接続され、他の接続線ＣＧＬは検出部４０とは非接続となる。この状態で、ゲートドライバ１５は、図１６の（Ａ）に示すように第４検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄ３＋を行い、次に、図１６の（Ｂ）に示すように第４検出動作Ｔｄ３の負符号選択動作Ｔｄ３−を行う。第４検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄ３＋と負符号選択動作Ｔｄ３−の手順は、図１１の（Ｄ）を参照しながら説明した手順と同じである。これにより、データ線ＳＧＬ（ｍ）から第１検出信号Ｓｖ３＋が出力され、次に、第２検出信号Ｓｖ３−が出力される。
【００９３】
第４検出動作Ｔｄ３においても、第１検出動作Ｔｄ１及び第２検出動作Ｔｄ２と同様に、マルチプレクサ１４はスイッチＳＷを切り替えて、データ線ＳＧＬ（ｍ）、ＳＧＬ（ｍ＋１）、ＳＧＬ（ｍ＋２）を検出部４０にそれぞれ１本ずつ接続する。ゲートドライバ１５は、データ線ＳＧＬを介して検出部４０に接続された検出電極ブロック２５Ｂに対して、第４検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄ３＋を行い、次に、第４検出動作Ｔｄ３の負符号選択動作Ｔｄ３−を行う。これにより、データ線ＳＧＬから検出部４０に第１検出信号Ｓｖ３＋が出力され、次に、第２検出信号Ｓｖ３−が出力される。
【００９４】
信号演算部４４（図１参照）は、それぞれの検出電極ブロック２５Ｂごとに、４つの第３検出信号（Ｓｖ０、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｖ３）を算出する。第３検出信号Ｓｖ０は、第１検出信号Ｓｖ０＋と第２検出信号Ｓｖ０−とから算出される。第３検出信号Ｓｖ１は、第１検出信号Ｓｖ１＋と第２検出信号Ｓｖ１−とから算出される。第３検出信号Ｓｖ２は、第１検出信号Ｓｖ２＋と第２検出信号Ｓｖ２−とから算出される。第３検出信号Ｓｖ３は、第１検出信号Ｓｖ３＋と第２検出信号Ｓｖ３−とから算出される。そして、信号演算部４４は、それぞれの検出電極ブロック２５Ｂごとに、４つの第３検出信号（Ｓｖ０、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｖ３）を記憶部４８に出力する。信号演算部４４は、それぞれの検出電極ブロック２５Ｂごとに、４つの第３検出信号（Ｓｖ０、Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｖ３）を上記の式（４）で復号する。
【００９５】
それぞれの検出電極ブロック２５Ｂにおいて、復号した検出信号Ｓｉ０ｄは、検出電極２５（ｎ）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ１ｄは、検出電極２５（ｎ＋１）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ２ｄは、検出電極２５（ｎ＋２）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ３ｄは、検出電極２５（ｎ＋３）に割り当てられる。それぞれの検出電極ブロック２５Ｂにおいて、指が接触又は近接した場合、その位置に対応する検出電極２５の復号した検出信号Ｓｉ０ｄ、Ｓｉ１ｄ、Ｓｉ２ｄ、Ｓｉ３ｄの値が変化する。
【００９６】
座標抽出部４５は、それぞれの検出電極ブロック２５Ｂにおいて、復号した検出信号Ｓｉ０ｄ、Ｓｉ１ｄ、Ｓｉ２ｄ、Ｓｉ３ｄに基づいて、検出電極２５のうち指が接触又は近接した検出電極２５の座標を求めることができる。座標抽出部４５は、検出座標を合成部４６に出力する。合成部４６は、復号した検出信号Ｓｉ０ｄ、Ｓｉ１ｄ、Ｓｉ２ｄ、Ｓｉ３ｄを組み合わせて、接触又は近接する物体の形状を示す二次元情報を生成する。合成部４６は、二次元情報を検出部４０の出力Ｖｏｕｔとして出力する。または、合成部４６は、二次元情報に基づいた画像を生成し、画像情報を出力Ｖｏｕｔとしてもよい。なお、検出部４０は、座標抽出部４５が出力する座標を出力Ｖｏｕｔとして出力してもよい。また、検出部４０は、座標抽出部４５及び合成部４６を設けず、復号した検出信号Ｓｉ０ｄ、Ｓｉ１ｄ、Ｓｉ２ｄ、Ｓｉ３ｄを出力Ｖｏｕｔとして出力してもよい。
【００９７】
次に、図１８から図２０を参照して、ノイズの影響と検出タイミングとの関係を説明する。図１８は、検出電極の検出の順番を説明するための模式図である。図１９は、センサ番号と相関係数との関係を模式的に示すグラフである。図２０は、ノイズの周期的な変動を模式的に示す図である。図１８から図２０に関しては、本実施形態と同様の構成の検出装置において、ノイズの影響と検出タイミングとの関係を示すための図面であり、ノイズの影響がどのように推移するかを説明するための図面である。
【００９８】
図１８に示すように、検出電極２５は、検出電極２５（０）、２５（１）、２５（２）、…２５（７）の順番で選択されて、検出動作を行う。具体的には、まず、ゲート線ＧＣＬ（０）が選択される。マルチプレクサ１４は、スイッチを、スイッチＳＷ（１）、ＳＷ（２）、ＳＷ（３）、ＳＷ（４）の順に１つずつオンにする。スイッチＳＷ（１）、ＳＷ（２）、ＳＷ（３）、ＳＷ（４）のうち、オンになるスイッチは１つのみであり、他のスイッチはオフになる。また、図示しない送信用導電体が検出電極２５（１）、２５（２）、…２５（７）の周囲に配置されている。送信用導電体には、駆動信号Ｖｓが供給される。これにより、検出電極２５（０）、２５（１）、２５（２）、２５（３）の順番で検出が行われる。
【００９９】
次に、ゲート線ＧＣＬ（１）が選択される。マルチプレクサ１４は、スイッチを、スイッチＳＷ（１）、ＳＷ（２）、ＳＷ（３）、ＳＷ（４）の順に１つずつオンにする。ゲート線ＧＣＬ（０）が選択されたときと同様、スイッチＳＷ（１）、ＳＷ（２）、ＳＷ（３）、ＳＷ（４）のうち、オンになるスイッチは１つのみであり、他のスイッチはオフになる。これにより、検出電極２５（４）、２５（５）、２５（６）、２５（７）の順番で検出が行われる。なお、図１８に示す検出の順番は、説明のために示した順番であり、本実施形態において検出の順番はこれに限定されるものではない。
【０１００】
図１９及び図２０の横軸は、センサ番号であり、上述した検出電極２５の測定順番に対応する。図１９の縦軸は、各検出電極２５から出力される検出信号の相関係数である。図２０の縦軸は、ノイズ成分の大きさである。検出部４０にノイズが侵入した場合、各検出電極２５の検出信号に誤差が生じる。図１９に示すように各検出電極２５の検出信号の相関係数は、センサ番号が大きくなるにしたがって減少する傾向を示している。つまり、時間の経過とともにノイズによる誤差成分が大きくなることが示される。例えば、１番目に測定した検出電極２５（１）の検出信号と、５番目に測定した検出電極２５（５）の検出信号との間で、ノイズの影響による誤差が大きくなっている。これは、検出装置では、図２０に示すように、データの測定間隔よりも長い周期で変動するノイズ成分が支配的となりやすいからである。
【０１０１】
このため、正符号選択動作Ｔｄ＋と負符号選択動作Ｔｄ−は、図１７に示すように、Ｔｄ０＋、Ｔｄ０−、Ｔｄ１＋、Ｔｄ１−…のように交互に測定することが好ましい。これにより、第１検出信号Ｓｖｐ＋と第２検出信号Ｓｖｐ−との検出時間の間隔が小さくなり、第１検出信号Ｓｖｐ＋に含まれるノイズ成分と、第２検出信号Ｓｖｐ−に含まれるノイズ成分との差が小さくなる。第３検出信号Ｓｖｐは、Ｓｖｐ＝Ｓｖｐ＋−Ｓｖｐ−のように、第１検出信号Ｓｖｐ＋と第２検出信号Ｓｖｐ−との差分によって求められる。このため、第３検出信号Ｓｖｐにおいて、第１検出信号Ｓｖｐ＋のノイズ成分と第２検出信号Ｓｖｐ−のノイズ成分とがキャンセルされる。
【０１０２】
以上説明したように、実施形態１に係る検出装置１００は、複数の検出電極２５を有する絶縁性基板と、検出電極と隣り合う位置に配置される送信用導電体と、送信用導電体に接続される駆動信号生成部１１２と、検出電極に接続される検出部４０と、を備える。駆動信号生成部１１２は、送信用導電体７０に検出用の駆動信号Ｖｓを供給する。検出部４０は、検出電極２５の容量の変化に応じた第３検出信号Ｓｖｐを検出する。これによれば、送信用導電体７０から指Ｆｉｎ等を介して、検出電極２５に駆動信号Ｖｓを伝えることができる。駆動信号Ｖｓが指Ｆｉｎを介さない場合と比べて、指の表面の凹凸が検出電極２５の容量変化に反映され易く、指紋の検出感度が高くなる。このため、外部物体（例えば、指Ｆｉｎ）等に対する検出感度の向上が可能な検出装置１００を提供することができる。
【０１０３】
また、絶縁性基板１０は基材１０１を有する。検出電極２５は基材１０１の一方の面１０１ａ側に位置する。例えば図８に示すように、一方の面１０１ａからの送信用導電体７０の高さｈ３は、一方の面１０１ａからの検出電極２５の高さｈ１よりも高い。また、例えば図８に示すように、一方の面１０１ａからの送信用導電体７０の高さｈ３は、一方の面１０１ａからの絶縁性樹脂３３の高さｈ２よりも高い。これによれば、指Ｆｉｎが検出電極２５に近づいたときに、指Ｆｉｎが送信用導電体７０に自然に接触することが容易となる。
【０１０４】
検出電極２５は、第１方向と、第１方向と交差する第２方向とにそれぞれ並ぶ。例えば、第１方向は行方向であり、第２方向は列方向である。これによれば、指の形状や指紋の検出の解像度を高めることができる。
【０１０５】
また、検出装置１００は、検出電極２５と検出部４０とを接続又は非接続にする接続回路を備える。接続回路は、例えば、検出制御部１１、マルチプレクサ１４及びゲートドライバ１５である。接続回路は、複数の検出電極２５のうち第１選択対象の検出電極２５を検出部４０に接続される接続状態にし、第１選択対象に含まれない第２選択対象の検出電極２５を検出部４０に接続されない非接続状態にする正符号選択動作Ｔｄ＋を行う。また、上記の接続回路は、正符号選択動作Ｔｄ＋と異なるタイミングで、正符号選択動作Ｔｄ＋における第１選択対象の検出電極２５を非接続状態にし、正符号選択動作Ｔｄ＋における第２選択対象の検出電極を接続状態にする負符号選択動作Ｔｄ−と、を行う。これによれば、符号分割選択駆動により指紋を検出することができるので、駆動信号Ｖｓの電圧を上げることなく、時分割選択駆動よりも高い強度の信号を得ることができる。また、正符号選択動作Ｔｄ＋と負符号選択動作Ｔｄ−とは異なるタイミングで実行されるので、検出電極２５間の容量結合を抑制して良好な検出感度が得られる。
【０１０６】
正符号選択動作Ｔｄ＋において、第１選択対象の検出電極２５から検出部４０に第１検出信号Ｓｖｐ＋が出力される。負符号選択動作Ｔｄ−では、正符号選択動作Ｔｄ＋における第２選択対象の検出電極２５から検出部４０に第２検出信号Ｓｖｐ−が出力される。検出部４０は、第１検出信号Ｓｖｐ＋と第２検出信号Ｓｖｐ−との差分を算出する。第３検出信号Ｓｖｐは、第１検出信号Ｓｖｐ＋と第２検出信号Ｓｖｐ−との差分により求められるため、外部からノイズが侵入した場合であっても、第１検出信号Ｓｖｐ＋のノイズ成分と第２検出信号Ｓｖｐ−のノイズ成分がキャンセルされる。これにより、検出装置１００のノイズ耐性を向上させることができる。
【０１０７】
また、上記の接続回路は、第１選択対象の検出電極２５と第２選択対象の検出電極２５とを、アダマール行列の正負の符号に基づいて選択する。これによれば、検出電極２５から出力される検出信号Ｓｉｑの符号化と復号化とが容易である。
【０１０８】
また、検出部４０は、第１選択対象の検出電極２５から出力される検出信号が統合された第１検出信号Ｓｖｐ＋と、第２選択対象の検出電極２５から出力される検出信号が統合された第２検出信号Ｓｖｐ−とに基づいて、複数の検出電極２５の各々から出力される第３検出信号Ｓｖｐを算出する。例えば、第１検出信号Ｓｖｐ＋と第２検出信号Ｓｖｐ−の差分から、第３検出信号Ｓｖｐ＋が算出される。そして、第３検出信号Ｓｖｐが復号化されることによって、複数の検出電極２５の各々から出力される検出信号が算出される。検出部４０は、各検出電極２５の検出信号を統合した検出信号に基づいて復号処理を行うことで、各ノードの信号値の電圧を上げることなく、時分割選択駆動よりも高い信号強度を得ることができる。
【０１０９】
また、上記の接続回路は、正符号選択動作Ｔｄ＋と負符号選択動作Ｔｄ−とを連続して行う。これによれば、第１検出信号Ｓｖｐ＋と第２検出信号Ｓｖｐ−との検出時間の間隔が小さくなり、第１検出信号Ｓｖｐ＋に含まれるノイズ成分と、第２検出信号Ｓｖｐ−に含まれるノイズ成分との差が小さくなる。このため、検出装置１００のノイズ耐性をさらに向上させることが可能である。
【０１１０】
また、検出装置１００は、検出電極２５と隣り合う位置に配置される容量検出用導電体２６、を備える。これによれば、検出装置１００は、容量検出用導電体２６の容量値の変化を検出することで、指Ｆｉｎ等の検出電極２５への接近を検出することができる。検出装置１００は、容量検出用導電体２６の容量値の変化を検出してから、送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給して、検出電極２５による指紋検出を開始することができる。以下、その一例を示す。
【０１１１】
図２１は、実施形態１に係る検出装置の検出手順の一例を示すフローチャートである。検出装置１００（図１参照）は、容量検出用導電体２６（図３参照）の容量値を検出する（ステップＳＴ１）。次に、検出装置１００は、容量検出用導電体２６の容量値を所定の値と比較する（ステップＳＴ２）。例えば、指Ｆｉｎ（図３参照）が容量検出用導電体２６に接近すると、容量検出用導電体２６と指Ｆｉｎとの間に容量が生じ、容量検出用導電体２６の容量値が増大する。容量検出用導電体２６の容量値が所定の値以上の場合（ステップＳＴ２；Ｙｅｓ）、検出装置１００は、指紋センサ部１（図３参照）による指紋検出を開始する（ステップＳＴ３）。
【０１１２】
例えば、容量検出用導電体２６の容量値が予め設定した値以上の場合、検出制御部１１は、送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給する。また、図１３から図１７を参照しながら説明したように、検出制御部１１は、ゲートドライバ１５及びマルチプレクサ１４に信号を送信し、符号分割選択駆動によって指紋検出を行う。一方、容量検出用導電体２６の容量値が所定の値未満の場合（ステップＳＴ２；Ｎｏ）、検出制御部１１は、送信用導電体７０に駆動信号Ｖｓを供給しない。容量検出用導電体２６の容量値が所定の値未満の場合、検出手順のステップはステップＳＴ１に戻る。ステップＳＴ３の指紋検出が行われた後、検出装置１００は指紋センサ部１による指紋検出を停止する。そして、検出装置１００は、検出処理を継続するか否かを判断する（ステップＳＴ４）。検出装置１００が検出処理を継続すると判断する場合（ステップＳＴ４；Ｙｅｓ）、検出手順のステップは、ステップＳＴ１へ戻る。また、検出装置１００が検出処理を終了すると判断する場合（ステップＳＴ４；Ｎｏ）、図２１に示すフローは終了する。
【０１１３】
また、検出装置１００は、絶縁性基板１０に接続される第１回路基板２０と、第１回路基板２０に設けられるＡＦＥ２１と、を備える。検出電極２５はマルチプレクサ１４を介してＡＦＥ２１に接続する。容量検出用導電体２６は、マルチプレクサ１４を介さずに、ＡＦＥ２１に接続する。これによれば、図２１に示したステップＳＴ１（待ち受けモード）では、マルチプレクサ１４を動作させる必要がない。このため、検出装置１００は、待ち受けモードの消費電力を低減することができる。
【０１１４】
また、容量検出用導電体２６の容量は、送信用導電体７０の容量よりも小さい。これによれば、検容量検出用導電体として送信用導電体７０を使用する場合と比べて、容量検出用導電体の充電に伴う電力の損失が抑制される。このため、検出装置１００は、待ち受けモードの消費電力を低減することができる。
【０１１５】
また、容量検出用導電体２６は、検出電極２５と送信用導電体７０との間に配置される。これによれば、容量検出用導電体２６は送信用導電体７０よりも面積を小さくすることができる。このため、容量検出用導電体２６の低容量化が容易である。
【０１１６】
なお、実施形態１では、検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）に含まれる検出電極２５の個数が４つである場合について説明したが、これに限定されず、検出電極２５の個数は２つ、３つ又は５つ以上であってもよい。この場合、正方行列Ｈｖの次数も検出電極２５の個数に応じて変更される。例えば、１つの検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）に含まれる検出電極２５の個数は１５個でもよい。その場合、正方行列Ｈｖの次数は１５個となる。次数が１５個の正方行列Ｈｖとして、式（５）に示す正方行列Ａを用いることができる。式（５）に示す正方行列Ａは、次数が１５個のアダマール行列であり、「１」又は「−１」を要素とし、任意の異なった２つの行が直交行列となる正方行列である。
【数５】
2019066324.tif 000007
【０１１７】
また、上記の実施形態１では、検出装置１００が指Ｆｉｎの形状や指紋を検出することを説明した。しかしながら、検出装置１００の検出対象は指Ｆｉｎに限定されるものではない。検出装置１００は、指Ｆｉｎではなく、手のひらを検出対象としてもよい。また、検出装置１００、指Ｆｉｎ及び手のひらの両方を検出対象としてもよい。検出装置は、手のひらの凹凸による容量変化を検出することで、手のひらの形状や掌紋を検出することができる。
【０１１８】
（実施形態２）
実施形態１では、第２方向Ｄｙの指紋検出について、符号分割選択駆動を適用した場合の動作例を説明した。実施形態２では、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙの指紋検出について、符号分割選択駆動を適用した場合の動作例を説明する。
【０１１９】
図２２は、実施形態２に係る、第１検出動作及び第２検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。図２３は、第３検出動作及び第４検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。図２４は、第５検出動作及び第６検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。図２５は、第７検出動作及び第８検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。図２６は、第９検出動作及び第１０検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。図２７は、第１１検出動作及び第１２検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。図２８は、第１３検出動作及び第１４検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。図２９は、第１５検出動作及び第１６検出動作における検出対象として選択される第１電極の選択パターンの例を説明するための説明図である。
【０１２０】
図２２（Ａ）は、第１検出動作の正符号選択動作Ｔｅ００＋を示し、図２２（Ｂ）は、第１検出動作の負符号選択動作Ｔｅ００−を示し、図２２（Ｃ）は、第２検出動作の正符号選択動作Ｔｅ０１＋を示し、図２２（Ｄ）は、第２検出動作の負符号選択動作Ｔｅ０１−を示す。図２２（Ａ）において、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動は、式（２）に示す正方行列Ｈｖの１行目の成分「１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ）、ＢＫＮＢ（ｎ＋１）、ＢＫＮＢ（ｎ＋２）、ＢＫＮＢ（ｎ＋３）に属する検出電極２５が、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極２５として選択される。
【０１２１】
なお、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ）は、ゲート線ＧＣＬ（ｎ）に接続された検出電極２５である。第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ＋１）は、ゲート線ＧＣＬ（ｎ＋１）に接続された検出電極２５である。第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ＋２）は、ゲート線ＧＣＬ（ｎ＋２）に接続された検出電極２５である。第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ＋３）は、ゲート線ＧＣＬ（ｎ＋３）に接続された検出電極２５である。
【０１２２】
また、図２２（Ａ）において、第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正符号選択動作と負符号選択動作とが同時に実行される。下記の式（６）に示す正方行列Ｈｈの１行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）に属する検出電極２５が、正方行列Ｈｈの第１検出対象の検出電極２５として選択され、マルチプレクサ１４を介して第１検出器ＤＥＴ１に接続される。正方行列Ｈｈの１行目の成分「−１」が存在しないため、成分「−１」に対応する正方行列Ｈｈの第２検出対象として検出電極２５は選択されない。
【数６】
2019066324.tif 000008
【０１２３】
上記の式（６）の正方行列Ｈｈはアダマール行列であり、「１」又は「−１」を要素とし、任意の異なった２つの行が直交行列となる正方行列である。正方行列Ｈｈの次数は、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｍ）に含まれる検出電極２５の数、すなわち、図２２から図２９に示す例では４となる。
【０１２４】
なお、図２２から図２９に示す第１検出器ＤＥＴ１及び第２検出器ＤＥＴ２は、上述した静電容量型の検出の基本原理における電圧検出器ＤＥＴ（図６参照）に対応する。例えば、第１検出器ＤＥＴ１及び第２検出器ＤＥＴ２は、図１に示した検出部４０の検出信号増幅部４２にそれぞれ含まれている。
【０１２５】
各検出電極２５の検出信号を統合した信号が第１検出信号Ｓｖｈ００＋＋として出力される。第２検出信号Ｓｖｈ００＋−は、Ｓｖｈ００＋−＝０となる。これらの差分から、検出信号Ｓｖｈ００＋＝Ｓｖｈ００＋＋−Ｓｖｈ００＋−が算出される。
【０１２６】
図２２（Ｂ）において、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｖの１行目の成分「−１」が存在しないため、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ）、ＢＫＮＢ（ｎ＋１）、ＢＫＮＢ（ｎ＋２）、ＢＫＮＢ（ｎ＋３）に属する検出電極２５は、成分「−１」に対応する正方行列Ｈｖの第２検出対象として選択されない。
【０１２７】
第１検出信号Ｓｖｈ００−＋と第２検出信号Ｓｖｈ００−−とは、Ｓｖｈ００−＋＝Ｓｖｈ００−−＝０となる。これらの差分から、検出信号Ｓｖｈ００−＝Ｓｖｈ００−＋−Ｓｖｈ００−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ００＋と検出信号Ｓｖｈ００−の差分から、第１検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ００が算出される。
【０１２８】
図２２（Ｃ）、図２２（Ｄ）は、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動が図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）と同様の選択となっている。第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの２行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋２）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの２行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。図２２（Ｃ）に示す第２検出動作の正符号選択動作Ｔｅ０１＋では、検出信号Ｓｖｈ０１＋＝Ｓｖｈ０１＋＋−Ｓｖｈ０１＋−が算出される。図２２（Ｄ）に示す第２検出動作の負符号選択動作Ｔｅ０１−では、検出信号Ｓｖｈ０１−＝Ｓｖｈ０１−＋−Ｓｖｈ０１−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ０１＋と検出信号Ｓｖｈ０１−の差分から、第２検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ０１が算出される。
【０１２９】
図２３（Ａ）は、第３検出動作の正符号選択動作Ｔｅ０２＋を示し、図２３（Ｂ）は、第３検出動作の負符号選択動作Ｔｅ０２−を示し、図２３（Ｃ）は、第４検出動作の正符号選択動作Ｔｅ０３＋を示し、図２３（Ｄ）は、第４検出動作の負符号選択動作Ｔｅ０３−を示す。図２３（Ａ）から図２３（Ｄ）において、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動は、図２２（Ａ）から図２２（Ｄ）と同様である。つまり、正方行列Ｈｖの１行目の成分「１」に対応して、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極２５及び正方行列Ｈｖの第２検出対象の検出電極２５が選択される。
【０１３０】
図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）において、第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの３行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの３行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。図２３（Ａ）に示す第３検出動作の正符号選択動作Ｔｅ０２＋では、検出信号Ｓｖｈ０２＋＝Ｓｖｈ０２＋＋−Ｓｖｈ０２＋−が算出される。図２３（Ｂ）に示す第３検出動作の負符号選択動作Ｔｅ０２−では、検出信号Ｓｖｈ０２−＝Ｓｖｈ０２−＋−Ｓｖｈ０２−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ０２＋と検出信号Ｓｖｈ０２−の差分から、第３検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ０２が算出される。
【０１３１】
図２３（Ｃ）及び図２３（Ｄ）において、第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの４行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの４行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。図２３（Ｃ）に示す第４検出動作の正符号選択動作Ｔｅ０３＋では、検出信号Ｓｖｈ０３＋＝Ｓｖｈ０３＋＋−Ｓｖｈ０３＋−が算出される。図２３（Ｄ）に示す第４検出動作の負符号選択動作Ｔｅ０３−では、検出信号Ｓｖｈ０３−＝Ｓｖｈ０３−＋−Ｓｖｈ０３−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ０３＋と検出信号Ｓｖｈ０３−の差分から、第４検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ０３が算出される。
【０１３２】
図２４（Ａ）は、第５検出動作の正符号選択動作Ｔｅ１０＋を示し、図２４（Ｂ）は、第５検出動作の負符号選択動作Ｔｅ１０−を示し、図２４（Ｃ）は、第６検出動作の正符号選択動作Ｔｅ１１＋を示し、図２４（Ｄ）は、第６検出動作の負符号選択動作Ｔｅ１１−を示す。図２５（Ａ）は、第７検出動作の正符号選択動作Ｔｅ１２＋を示し、図２５（Ｂ）は、第７検出動作の負符号選択動作Ｔｅ１２−を示し、図２５（Ｃ）は、第８検出動作の正符号選択動作Ｔｅ１３＋を示し、図２５（Ｄ）は、第８検出動作の負符号選択動作Ｔｅ１３−を示す。
【０１３３】
図２４及び図２５に示すように、第５検出動作から第８検出動作における第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、図２２（Ａ）から図２２（Ｄ）及び図２３（Ａ）から図２３（Ｄ）と同様に、正方行列Ｈｈの第１検出対象と正方行列Ｈｈの第２検出対象の検出電極２５が選択される。
【０１３４】
図２４（Ａ）に示す第５検出動作の正符号選択動作Ｔｅ１０＋において、正方行列Ｈｖの２行目の成分「１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ）、ＢＫＮＢ（ｎ＋２）の検出電極２５が、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極２５として選択される。また、正方行列Ｈｈの１行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）に属する検出電極２５が、正方行列Ｈｈの第１検出対象の検出電極２５として選択される。図２４（Ａ）に示す第５検出動作の正符号選択動作Ｔｅ１０＋では、検出信号Ｓｖｈ１０＋＝Ｓｖｈ１０＋＋−Ｓｖｈ１０＋−が算出される。
【０１３５】
図２４（Ｂ）に示す第５検出動作の負符号選択動作Ｔｅ１０−において、正方行列Ｈｖの２行目の成分「−１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ＋１）、ＢＫＮＢ（ｎ＋３）の検出電極２５が、正方行列Ｈｖの第２検出対象の検出電極２５として選択される。図２４（Ｂ）に示す第５検出動作の負符号選択動作Ｔｅ１０−では、検出信号Ｓｖｈ１０−＝Ｓｖｈ１０−＋−Ｓｖｈ１０−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ１０＋と検出信号Ｓｖｈ１０−の差分から、第５検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ１０が算出される。
【０１３６】
図２４（Ｃ）、図２４（Ｄ）の第６検出動作は、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動が図２４（Ａ）、図２４（Ｂ）と同様の選択となっている。第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの２行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋２）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの２行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。図２４（Ｃ）に示す第６検出動作の正符号選択動作Ｔｅ１１＋では、検出信号Ｓｖｈ１１＋＝Ｓｖｈ１１＋＋−Ｓｖｈ１１＋−が算出される。図２４（Ｄ）に示す第６検出動作の負符号選択動作Ｔｅ１１−では、検出信号Ｓｖｈ１１−＝Ｓｖｈ１１−＋−Ｓｖｈ１１−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ１１＋と検出信号Ｓｖｈ１１−の差分から、第６検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ１１が算出される。
【０１３７】
図２５（Ａ）、図２５（Ｂ）に示す第７検出動作において、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動は、図２４（Ａ）、図２４（Ｂ）と同様の選択となっている。第７検出動作において、第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの３行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの３行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。
【０１３８】
図２５（Ａ）に示す第７検出動作の正符号選択動作Ｔｅ１２＋では、検出信号Ｓｖｈ１２＋＝Ｓｖｈ１２＋＋−Ｓｖｈ１２＋−が算出される。図２５（Ｂ）に示す第７検出動作の負符号選択動作Ｔｅ１２−では、検出信号Ｓｖｈ１２−＝Ｓｖｈ１２−＋−Ｓｖｈ１２−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ１２＋と検出信号Ｓｖｈ１２−の差分から、第７検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ１２が算出される。
【０１３９】
図２５（Ｃ）、図２５（Ｄ）に示す第８検出動作において、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動が、図２４（Ａ）、図２４（Ｂ）と同様の選択となっている。第８検出動作において、第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの４行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの４行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。
【０１４０】
図２５（Ｃ）に示す第８検出動作の正符号選択動作Ｔｅ１３＋では、検出信号Ｓｖｈ１３＋＝Ｓｖｈ１３＋＋−Ｓｖｈ１３＋−が算出される。図２５（Ｄ）に示す第８検出動作の負符号選択動作Ｔｅ１３−では、検出信号Ｓｖｈ１３−＝Ｓｖｈ１３−＋−Ｓｖｈ１３−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ１３＋と検出信号Ｓｖｈ１３−の差分から、第８検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ１３が算出される。
【０１４１】
図２６（Ａ）は、第９検出動作の正符号選択動作Ｔｅ２０＋を示し、図２６（Ｂ）は、第９検出動作の負符号選択動作Ｔｅ２０−を示し、図２６（Ｃ）は、第１０検出動作の正符号選択動作Ｔｅ２１＋を示し、図２６（Ｄ）は、第１０検出動作の負符号選択動作Ｔｅ２１−を示す。図２７（Ａ）は、第１１検出動作の正符号選択動作Ｔｅ２２＋を示し、図２７（Ｂ）は、第１１検出動作の負符号選択動作Ｔｅ２２−を示し、図２７（Ｃ）は、第１２検出動作の正符号選択動作Ｔｅ２３＋を示し、図２７（Ｄ）は、第１２検出動作の負符号選択動作Ｔｅ２３−を示す。
【０１４２】
図２６及び図２７に示すように、第９検出動作から第１２検出動作における第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、図２２（Ａ）から図２２（Ｄ）及び図２３（Ａ）から図２３（Ｄ）と同様に、正方行列Ｈｈの第１検出対象と正方行列Ｈｈの第２検出対象の検出電極２５が選択される。
【０１４３】
図２６（Ａ）に示す第９検出動作の正符号選択動作Ｔｅ２０＋において、正方行列Ｈｖの３行目の成分「１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ）、ＢＫＮＢ（ｎ＋１）の検出電極２５が、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極２５として選択される。また、正方行列Ｈｈの１行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）に属する検出電極２５が、正方行列Ｈｈの第１検出対象の検出電極２５として選択される。図２６（Ａ）に示す第９検出動作の正符号選択動作Ｔｅ２０＋では、検出信号Ｓｖｈ２０＋＝Ｓｖｈ２０＋＋−Ｓｖｈ２０＋−が算出される。
【０１４４】
図２６（Ｂ）に示す第９検出動作の負符号選択動作Ｔｅ２０−において、正方行列Ｈｖの３行目の成分「−１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ＋２）、ＢＫＮＢ（ｎ＋３）の検出電極２５が、正方行列Ｈｖの第２検出対象の検出電極２５として選択される。図２６（Ｂ）に示す第９検出動作の負符号選択動作Ｔｅ２０−では、検出信号Ｓｖｈ２０−＝Ｓｖｈ２０−＋−Ｓｖｈ２０−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ２０＋と検出信号Ｓｖｈ２０−の差分から、第９検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ２０が算出される。
【０１４５】
図２６（Ｃ）、図２６（Ｄ）の第１０検出動作は、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動が図２６（Ａ）、図２６（Ｂ）と同様の選択となっている。第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの２行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋２）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの２行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。図２６（Ｃ）に示す第１０検出動作の正符号選択動作Ｔｅ２１＋では、検出信号Ｓｖｈ２１＋＝Ｓｖｈ２１＋＋−Ｓｖｈ２１＋−が算出される。図２６（Ｄ）に示す第１０検出動作の負符号選択動作Ｔｅ２１−では、検出信号Ｓｖｈ２１−＝Ｓｖｈ２１−＋−Ｓｖｈ２１−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ２１＋と検出信号Ｓｖｈ２１−の差分から、第１０検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ２１が算出される。
【０１４６】
図２７（Ａ）、図２７（Ｂ）に示す第１１検出動作において、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動は、図２６（Ａ）、図２６（Ｂ）と同様の選択となっている。第１１検出動作において、第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの３行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの３行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。
【０１４７】
図２７（Ａ）に示す第１１検出動作の正符号選択動作Ｔｅ２２＋では、検出信号Ｓｖｈ２２＋＝Ｓｖｈ２２＋＋−Ｓｖｈ２２＋−が算出される。図２７（Ｂ）に示す第１１検出動作の負符号選択動作Ｔｅ２２−では、検出信号Ｓｖｈ２２−＝Ｓｖｈ２２−＋−Ｓｖｈ２２−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ２２＋と検出信号Ｓｖｈ２２−の差分から、第１１検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ２２が算出される。
【０１４８】
図２７（Ｃ）、図２７（Ｄ）に示す第１２検出動作において、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動が、図２６（Ａ）、図２６（Ｂ）と同様の選択となっている。第１２検出動作において、第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの４行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの４行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。
【０１４９】
図２７（Ｃ）に示す第１２検出動作の正符号選択動作Ｔｅ２３＋では、検出信号Ｓｖｈ２３＋＝Ｓｖｈ２３＋＋−Ｓｖｈ２３＋−が算出される。図２７（Ｄ）に示す第１２検出動作の負符号選択動作Ｔｅ２３−では、検出信号Ｓｖｈ２３−＝Ｓｖｈ２３−＋−Ｓｖｈ２３−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ２３＋と検出信号Ｓｖｈ２３−の差分から、第１２検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ２３が算出される。
【０１５０】
図２８（Ａ）は、第１３検出動作の正符号選択動作Ｔｅ３０＋を示し、図２８（Ｂ）は、第１３検出動作の負符号選択動作Ｔｅ３０−を示し、図２８（Ｃ）は、第１４検出動作の正符号選択動作Ｔｅ３１＋を示し、図２８（Ｄ）は、第１４検出動作の負符号選択動作Ｔｅ３１−を示す。図２９（Ａ）は、第１５検出動作の正符号選択動作Ｔｅ３２＋を示し、図２９（Ｂ）は、第１５検出動作の負符号選択動作Ｔｅ３２−を示し、図２９（Ｃ）は、第１６検出動作の正符号選択動作Ｔｅ３３＋を示し、図２９（Ｄ）は、第１６検出動作の負符号選択動作Ｔｅ３３−を示す。
【０１５１】
図２８及び図２９に示すように、第１３検出動作から第１６検出動作における第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、図２２（Ａ）から図２２（Ｄ）及び図２３（Ａ）から図２３（Ｄ）と同様に、正方行列Ｈｈの第１検出対象と正方行列Ｈｈの第２検出対象の検出電極２５が選択される。
【０１５２】
図２８（Ａ）に示す第１３検出動作の正符号選択動作Ｔｅ３０＋において、正方行列Ｈｖの４行目の成分「１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ）、ＢＫＮＢ（ｎ＋３）の検出電極２５が、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極２５として選択される。また、正方行列Ｈｈの１行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）に属する検出電極２５が、正方行列Ｈｈの第１検出対象の検出電極２５として選択される。図２８（Ａ）に示す第１３検出動作の正符号選択動作Ｔｅ３０＋では、検出信号Ｓｖｈ３０＋＝Ｓｖｈ３０＋＋−Ｓｖｈ３０＋−が算出される。
【０１５３】
図２８（Ｂ）に示す第１３検出動作の負符号選択動作Ｔｅ３０−において、正方行列Ｈｖの４行目の成分「−１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ＋１）、ＢＫＮＢ（ｎ＋２）の検出電極２５が、正方行列Ｈｖの第２検出対象の検出電極２５として選択される。図２８（Ｂ）に示す第１３検出動作の負符号選択動作Ｔｅ３０−では、検出信号Ｓｖｈ３０−＝Ｓｖｈ３０−＋−Ｓｖｈ３０−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ３０＋と検出信号Ｓｖｈ３０−の差分から、第１３検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ３０が算出される。
【０１５４】
図２８（Ｃ）、図２８（Ｄ）の第１４検出動作は、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動が図２８（Ａ）、図２８（Ｂ）と同様の選択となっている。第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの２行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋２）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの２行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。図２８（Ｃ）に示す第１４検出動作の正符号選択動作Ｔｅ３１＋では、検出信号Ｓｖｈ３１＋＝Ｓｖｈ３１＋＋−Ｓｖｈ３１＋−が算出される。図２８（Ｄ）に示す第１４検出動作の負符号選択動作Ｔｅ３１−では、検出信号Ｓｖｈ３１−＝Ｓｖｈ３１−＋−Ｓｖｈ３１−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ３１＋と検出信号Ｓｖｈ３１−の差分から、第１４検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ３１が算出される。
【０１５５】
図２９（Ａ）、図２９（Ｂ）に示す第１５検出動作において、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動は、図２８（Ａ）、図２８（Ｂ）と同様の選択となっている。第１５検出動作において、第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの３行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋１）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの３行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋２）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。
【０１５６】
図２９（Ａ）に示す第１５検出動作の正符号選択動作Ｔｅ３２＋では、検出信号Ｓｖｈ３２＋＝Ｓｖｈ３２＋＋−Ｓｖｈ３２＋−が算出される。図２９（Ｂ）に示す第１５検出動作の負符号選択動作Ｔｅ３２−では、検出信号Ｓｖｈ３２−＝Ｓｖｈ３２−＋−Ｓｖｈ３２−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ３２＋と検出信号Ｓｖｈ３２−の差分から、第１５検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ３２が算出される。
【０１５７】
図２９（Ｃ）、図２９（Ｄ）に示す第１６検出動作において、それぞれ、第２方向Ｄｙの符号分割選択駆動が、図２８（Ａ）、図２８（Ｂ）と同様の選択となっている。第１６検出動作において、第１方向Ｄｘの符号分割選択駆動は、正方行列Ｈｈの４行目の成分「１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）、２５Ｂ（ｍ＋３）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの４行目の成分「−１」に対応して、第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ＋１）、２５Ｂ（ｍ＋２）の検出電極２５が正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。
【０１５８】
図２９（Ｃ）に示す第１６検出動作の正符号選択動作Ｔｅ３３＋では、検出信号Ｓｖｈ３３＋＝Ｓｖｈ３３＋＋−Ｓｖｈ３３＋−が算出される。図２９（Ｄ）に示す第１６検出動作の負符号選択動作Ｔｅ３３−では、検出信号Ｓｖｈ３３−＝Ｓｖｈ３３−＋−Ｓｖｈ３３−−が算出される。検出信号Ｓｖｈ３３＋と検出信号Ｓｖｈ３３−の差分から、第１６検出動作における第３検出信号Ｓｖｈ３３が算出される。
【０１５９】
以上説明したように、第１検出動作から第１６検出動作により、信号演算部４４（図２参照）は、１６個の検出信号Ｓｖｈのデータを算出する。検出信号Ｓｖｈのデータは記憶部４７に保存される。座標抽出部４５（図２参照）は、記憶部４７から検出信号Ｓｖｈのデータを受け取って、式（７）に基づいて復号処理を行う。
【０１６０】
（数７）
Ｓｉｄ＝Ｈｖ×Ｓｖｈ×Ｈｈ  …（７）
【０１６１】
ここで、Ｓｉｄは、復号信号であり、図２２から図２９に示す各検出電極２５に対応する行列である。Ｈｖは式（２）に示す正方行列であり、第２方向Ｄｙの変換行列である。Ｈｈは式（６）に示す正方行列であり、第１方向Ｄｘの変換行列である。座標抽出部４５（図１参照）は、復号処理を実行することで第１検出電極ブロック２５Ｂ（ｍ）又は第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｎ）に含まれる各検出電極の検出信号を取得することができる。座標抽出部４５は、復号信号Ｓｉｄに基づいて、接触又は近接する指等の二次元座標を算出することができる。本実施形態においても、各検出電極２５の検出信号を統合した検出信号に基づいて復号処理を行うことで、各ノードの信号値の電圧を上げることなく、時分割選択駆動の１６倍の信号強度が得られることとなる。
【０１６２】
正符号選択動作と負符号選択動作とを連続して実行することで、ノイズ耐性を向上させることが可能である。例えば、図２２に示す第１検出動作において、４つの第１検出信号Ｓｖｈ００＋＋、第２検出信号Ｓｖｈ００＋−、第１検出信号Ｓｖｈ００−＋、第２検出信号Ｓｖｈ００−−は、時分割で測定する場合、この順で測定することが好ましい。正方行列Ｈｈの第１検出対象と、第２検出対象の検出時間の間隔が短くなるので、各検出信号にのったノイズ成分がキャンセルされる。又は、例えば、第１検出信号Ｓｖｈ００＋＋、第１検出信号Ｓｖｈ００−＋、第２検出信号Ｓｖｈ００＋−、第２検出信号Ｓｖｈ００−−の順に測定してもよい。この場合、正方行列Ｈｖの第１検出対象と、第２検出対象の検出時間の間隔が短くなるので、各検出信号にのったノイズ成分がキャンセルされる。又は、正符号選択動作を複数回連続して実行した後に負符号選択動作を実行してもよい。図２２から図２９に示した各検出動作の順番は適宜変更してもよい。
【０１６３】
（実施形態３）
図３０は、実施形態３に係る電子機器の構成例を示す模式図である。図３０に示すように、実施形態３に係る電子機器２００は、例えば、実施形態１で説明した検出装置１００（図３参照）と、検出装置１００に接続される液晶ディスプレイ３５０とを備える。液晶ディスプレイ３５０は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）等が形成されたＴＦＴ基板３１０と、対向基板３２０と、ＴＦＴ基板３１０と対向基板３２０との間に配置された液晶層（図示せず）と、を有する。この例では、ＴＦＴ基板３１０はパッド電極３１１を有する。パッド電極３１１は、例えば、第１回路基板２０のパッド電極２８とＡＣＦ３６９を介して接続されている。または、ＴＦＴ基板３１０は、第１回路基板３０、図示しない回路基板又は図示しない配線のいずれか１つ以上を介して、絶縁性基板１０に接続されていてもよい。
【０１６４】
このような構成であれば、検出機能付き電子機器２００は、検出装置１００による指紋等の検出結果を液晶ディスプレイ３５０に伝達することができる。電子機器２００は、検出装置１００による指紋等の検出結果に基づいて液晶ディスプレイ３５０の電源をオン、オフしたり、液晶ディスプレイ３５０に検出結果を表示したりすることができる。また、電子機器２００は、上述した検出装置１００を備える。このため、外部物体（例えば、指Ｆｉｎ）等に対する検出感度の向上が可能な電子機器２００を提供することができる。
【０１６５】
なお、実施形態３では、検出装置に接続される被接続装置として液晶ディスプレイ３５０を説明したが、被接続装置は液晶ディスプレイに限定されるものではない。被接続装置は、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイであってもよい。また、被接続装置は、ディスプレイ以外の他の機器であってもよい。
【０１６６】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。実施形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【０１６７】
例えば、本態様の検出装置及び電子機器は、以下の態様をとることができる。
（１）複数の検出電極を有する絶縁性基板と、
前記検出電極と隣り合う位置に配置される送信用導電体と、
前記送信用導電体に接続される駆動信号生成部と、
前記検出電極に接続される検出部と、を備え、
前記駆動信号生成部は、検出用の駆動信号を生成して前記送信用導電体に供給し、
前記検出部は、前記検出電極の容量の変化に応じた検出信号を検出する、検出装置。
（２）前記絶縁性基板は基材を有し、
前記検出電極は前記基材の一方の面側に位置し、
前記一方の面からの前記送信用導電体の高さは、前記一方の面からの前記検出電極の高さよりも高い、上記（１）に記載の検出装置。
（３）前記検出電極は、第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とにそれぞれ並ぶ、上記（１）又は（２）に記載の検出装置。
（４）前記検出電極と前記検出部とを接続又は非接続にする接続回路を、さらに備え、
前記接続回路は、
前記複数の検出電極のうち第１選択対象の検出電極を前記検出部に接続される接続状態にし、前記第１選択対象に含まれない第２選択対象の検出電極を前記検出部に接続されない非接続状態にする第１選択動作と、
前記第１選択動作と異なるタイミングで、前記第１選択対象の検出電極を前記非接続状態にし、前記第２選択対象の検出電極を前記接続状態にする第２選択動作と、を行う上記（２）又は（３）に記載の検出装置。
（５）前記接続回路は、複数の前記検出電極を含む検出電極ブロックごとに、前記第１選択動作と前記第２選択動作とを行う上記（４）に記載の検出装置。
（６）前記接続回路は、前記第１選択対象の検出電極と前記第２選択対象の検出電極とを、アダマール行列の正負の符号に基づいて決定する、上記（４）又は（５）に記載の検出装置。
（７）前記検出部は、前記第１選択対象の検出電極から出力される検出信号が統合された第１検出信号と、前記第２選択対象の検出電極から出力される検出信号が統合された第２検出信号とに基づいて、前記複数の検出電極の各々から出力される検出信号を算出する、上記（６）に記載の検出装置。
（８）前記接続回路は、前記第１選択動作と前記第２選択動作とを連続して行う上記（４）乃至（７）のいずれか１項に記載の検出装置。
（９）前記検出電極と隣り合う位置に配置される容量検出用導電体、をさらに備える上記（１）乃至（８）のいずれか１項に記載の検出装置。
（１０）前記検出電極と隣り合う位置に配置される容量検出用導電体と、
前記絶縁性基板に接続される第１回路基板と、
前記第１回路基板に設けられるアナログ・フロント・エンドと、をさらに備え、
前記検出電極は、前記接続回路を介して前記アナログ・フロント・エンドに接続し、
前記容量検出用導電体は、前記接続回路を介さずに、前記アナログ・フロント・エンドに接続する、上記（４）乃至（８）のいずれか１項に記載の検出装置。
（１１）前記容量検出用導電体の容量は、前記送信用導電体の容量よりも小さい、上記（９）又は（１０）に記載の検出装置。
（１２）前記容量検出用導電体は、前記検出電極と前記送信用導電体との間に配置される、上記（９）乃至（１１）のいずれか１項に記載の検出装置。
（１３）前記容量検出用導電体の容量値が予め設定した値以上の場合、前記駆動信号生成部は、前記送信用導電体に前記駆動信号を供給し、
前記容量検出用導電体の容量値が前記予め設定した値未満の場合、前記駆動信号生成部は、前記送信用導電体に前記駆動信号を供給しない、上記（９）乃至（１２）のいずれか１項に記載の検出装置。
（１４）検出装置と、
前記検出装置に接続される被接続装置と、を備え、
前記検出装置は、
複数の検出電極を有する絶縁性基板と、
前記検出電極と隣り合う位置に配置される送信用導電体と、
前記送信用導電体に接続される駆動信号生成部と、
前記検出電極に接続される検出部と、を備え、
前記駆動信号生成部は、検出用の駆動信号を生成して前記送信用導電体に供給し、
前記検出部は、前記検出電極の容量の変化に応じた検出信号を検出する、電子機器。
【符号の説明】
【０１６８】
１  指紋センサ部
１０  絶縁性基板
１１  検出制御部
１４  マルチプレクサ
１５  ゲートドライバ
１６  検出制御部
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ  配線
２０  第１回路基板
２４  シールド層
２５  検出電極
２５Ｂ  検出電極ブロック
２６  容量検出用導電体
２８  パッド電極
３０  第２回路基板
３３  絶縁性樹脂
４０  検出部
４２  検出信号増幅部
４３  Ａ／Ｄ変換部
４４  信号演算部
４５  座標抽出部
４６  合成部
４７  検出タイミング制御部
４８  記憶部
７０  送信用導電体
７０  送信用導電体
８０  ＩＣ素子
１００  検出装置
１０１  基材
１０１ａ  一方の面
１１０  クロック信号生成部
１１２  駆動信号生成部
１１４  ゲートドライバ制御部
１１４Ａ  選択信号生成部
１１４Ｂ  反転回路
１１６  カウンタ
１１８  マルチプレクサ制御部
２００  電子機器
３１０  ＴＦＴ基板
３１１  パッド電極
３２０  対向基板
３５０  液晶ディスプレイ
Ｔｄ０  第１検出動作
Ｔｄ＋、Ｔｄ０＋、Ｔｄ１＋、Ｔｄ２＋、Ｔｄ３＋  正符号選択動作
Ｔｄ−、Ｔｄ０−、Ｔｄ１−、Ｔｄ２−、Ｔｄ３−  負符号選択動作
Ｔｄ１  第２検出動作
Ｔｄ２  第３検出動作
Ｔｄ３  第４検出動作
Ｖｇｃｌ＋  第１選択信号
Ｖｇｃｌ−  第２選択信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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