(57)【要約】【課題】遠くの検知対象物の方向を検知することができるタッチパネル装置を提供すること。【解決手段】制御回路５２は、送信電極群４３と受信電極群４１により検知できない遠距離から透明タッチパネルへ接近する検知対象物を検知する際に、全ての送信電極４３Ａ〜４３Ｆから電界を放射するとともに、全ての受信電極４１Ａ〜４１Ｆをオープン電位に設定し、４ヶ所の外周電極により、順次、受信信号の検知を行い、前記受信信号の信号レベル値に基づいて、前記検知対象物の方向を判断する。【選択図】図４
2015046085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信電極からなる送信電極群と、前記送信電極と上面視で交差する複数の受信電極からなる受信電極群とを備えた静電容量方式の透明タッチパネルと、
前記透明タッチパネルの下方に配置された表示装置と、
前記送信電極群、又は前記受信電極群と実質的に同一平面上にあり前記送信電極群、又は前記受信電極群の周囲に配置される外周電極と、
前記送信電極群、前記受信電極群、および前記外周電極と接続される制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記送信電極群と前記受信電極群により検知できない遠距離から前記透明タッチパネルへ接近する検知対象物を検知する際に、
全ての前記送信電極から電界を放射するとともに、全ての前記受信電極をオープン電位に設定し、
前記外周電極により、順次、受信信号の検知を行い、前記受信信号の信号レベル値に基づいて、前記検知対象物の方向を判断するようにしたタッチパネル装置。
【請求項２】
複数の送信電極からなる送信電極群と、前記送信電極と上面視で交差する複数の受信電極からなる受信電極群とを備えた静電容量方式の透明タッチパネルと、
前記透明タッチパネルの下方に配置された表示装置と、
前記表示装置の周囲で、前記表示装置の上面と実質的に同一面に配置される外周電極と、
前記送信電極群、前記受信電極群、および前記外周電極と接続される制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記送信電極群と前記受信電極群により検知できない遠距離から前記透明タッチパネルへ接近する検知対象物を検知する際に、
全ての前記送信電極から電界を放射するとともに、全ての前記受信電極をオープン電位に設定し、
前記外周電極により、順次、受信信号の検知を行い、前記受信信号の信号レベル値に基づいて、前記検知対象物の方向を判断するようにしたタッチパネル装置。
【請求項３】
前記外周電極は前記送信電極群、前記受信電極群、または前記表示装置の外周部分における上下位置、および左右位置に配置される構成を備え、
前記制御回路は、前記検知対象物の検知を、上下位置の前記外周電極の前記信号レベル値に基づいて行う動作と、左右位置の前記外周電極の前記信号レベル値に基づいて行う動作とを繰り返すようにした請求項１、または２に記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
前記信号レベル値が所定値まで低下すれば、前記制御回路は前記外周電極による前記信号レベルの検出を中断するようにした請求項１、または２に記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記信号レベル値により検知される前記検知対象物の方向が同時に複数方向である場合、前記検知対象物が前記透明タッチパネルの中央部分の垂直方向上方から接近していると判断するようにした請求項１、または２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を使用したタッチパネル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、音楽プレーヤ、あるいはスマートフォン等の各種電子機器の高機能化や小型化が進むに伴い、静電容量方式のタッチパネルを介して直感的な操作を行えるタッチパネル装置を備えた電子機器が主流となってきている。
【０００３】
このようなタッチパネル装置は、ユーザの指の近接を検出するための近接検出装置を備える。このような従来の近接検出装置の構成図を図１０に示す。図１０において、検知電極２０２ａ〜２０２ｄはタッチパネル２０１に配置されており、検知対象物であるユーザの指２０３の近接によって静電容量が変化する。制御回路２０４は遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を出力し、または、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を出力するなどの処理を実施する。
【０００４】
検出電極結合回路２０５は制御回路２０４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検知電極２０２ａと検知電極２０２ｂを電気的に結合するとともに、検知電極２０２ｃと検知電極２０２ｄを電気的に結合し、制御回路２０４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検知電極２０２ａと検知電極２０２ｂを電気的に分離するとともに、検知電極２０２ｃと検知電極２０２ｄを電気的に分離する。
【０００５】
静電容量検出回路２０６は制御回路２０４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検出電極結合回路２０５により電気的に結合されている検知電極Ａ（検知電極２０２ａ＋検知電極２０２ｂ）及び検知電極Ｂ（検知電極２０２ｃ＋検知電極２０２ｄ）の静電容量を検出し、制御回路２０４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検出電極結合回路２０５により分離された検知電極２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄの静電容量を検出する。また、静電容量検出回路２０６は検出した静電容量が基準容量以上である場合、検知対象物の近接を認定して、近接検出信号を出力する。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１５３０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の近接検出装置によると、遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離するので、検知対象物の遠近を検知することはできるが、遠方の場合、どの方向から検知対象物（ユーザの指）が接近しているかを検知することができないという課題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、遠くの検知対象物の方向を検知することができるタッチパネル装置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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明のタッチパネル装置は、複数の送信電極からなる送信電極群と、前記送信電極と上面視で交差する複数の受信電極からなる受信電極群とを備えた静電容量方式の透明タッチパネルと、前記透明タッチパネルの下方に配置された表示装置と、前記送信電極群、又は前記受信電極群と実質的に同一平面上にあり前記送信電極群、又は前記受信電極群の周囲に配置される外周電極と、前記送信電極群、前記受信電極群、および前記外周電極と接続される制御回路と、を備える。そして、前記制御回路は、前記送信電極群と前記受信電極群により検知できない遠距離から前記透明タッチパネルへ接近する検知対象物を検知する際に、全ての前記送信電極から電界を放射するとともに、全ての前記受信電極をオープン電位に設定し、前記外周電極により、順次、受信信号の検知を行い、前記受信信号の信号レベル値に基づいて、前記検知対象物の方向を判断するようにしたものである。
【００１１】
また、本発明のタッチパネル装置は、複数の送信電極からなる送信電極群と、前記送信電極と上面視で交差する複数の受信電極からなる受信電極群とを備えた静電容量方式の透明タッチパネルと、前記透明タッチパネルの下方に配置された表示装置と、前記表示装置の周囲で、前記表示装置の上面と実質的に同一面に配置される外周電極と、前記送信電極群、前記受信電極群、および前記外周電極と接続される制御回路と、を備える。そして、前記制御回路は、前記送信電極群と前記受信電極群により検知できない遠距離から前記透明タッチパネルへ接近する検知対象物を検知する際に、全ての前記送信電極から電界を放射するとともに、全ての前記受信電極をオープン電位に設定し、前記外周電極により、順次、受信信号の検知を行い、前記受信信号の信号レベル値に基づいて、前記検知対象物の方向を判断するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、送信電極群から、表示装置よりも外側の位置に配した外周電極への電界の変化差を検知するので、検知対象物が遠距離にある場合、表示装置より外側のどの方向から接近しているかを検知することができるタッチパネル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置を用いた電子機器の分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の断面図
【図３】本発明の実施の形態１による他のタッチパネル装置の断面図
【図４】本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置のブロック回路図
【図５】本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の遠距離モード検出処理時の出力信号説明図で、（ａ）は第３外周電極がオンの場合の出力信号説明図、（ｂ）は第４外周電極がオンの場合の出力信号説明図
【図６】本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の中距離モード検出処理時の出力信号説明図で、（ａ）は送信電極から受信電極への電界に対する出力信号説明図、（ｂ）は送信電極から他の受信電極への電界に対する出力信号説明図
【図７】本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の近距離モード検出処理時の出力信号説明図で、（ａ）は送信電極から受信電極への電界に対する出力信号説明図、（ｂ）は送信電極から他の受信電極への電界に対する出力信号説明図
【図８】本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の制御回路による位置検出動作を示すフローチャート
【図９】本発明の実施の形態２によるタッチパネル装置の断面図
【図１０】従来の近接検出装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図９を用いて説明する。
【００１５】
なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置を用いた電子機器の分解斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の断面図である。図３は、本発明の実施の形態１による他のタッチパネル装置の断面図である。図４は、本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置のブロック回路図である。図５は、本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の遠距離モード検出処理時の出力信号説明図で、（ａ）は第３外周電極がオンの場合の出力信号説明図、（ｂ）は第４外周電極がオンの場合の出力信号説明図である。図６は、本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の中距離モード検出処理時の出力信号説明図で、（ａ）は送信電極から受信電極への電界に対する出力信号説明図、（ｂ）は送信電極から他の受信電極への電界に対する出力信号説明図である。図７は、本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の近距離モード検出処理時の出力信号説明図で、（ａ）は送信電極から受信電極への電界に対する出力信号説明図、（ｂ）は送信電極から他の受信電極への電界に対する出力信号説明図である。図８は、本発明の実施の形態１によるタッチパネル装置の制御回路による位置検出動作を示すフローチャートである。
【００１７】
図２、図３において、タッチパネル装置７は、複数の送信電極４３Ａ〜４３Ｆからなる送信電極群４３と、送信電極４３Ａ〜４３Ｆと上面視で交差する複数の受信電極４１Ａ〜４１Ｆからなる受信電極群４１とを備えた静電容量方式の透明タッチパネル１０と、透明タッチパネル１０の下方に配置された表示装置１２と、送信電極群４３、又は受信電極群４１と実質的に同一平面上にあり送信電極群４３、又は受信電極群４１の周囲に配置される外周電極と、送信電極群４３、受信電極群４１、および前記外周電極と接続される制御回路５２と、を備える。そして、制御回路５２は、送信電極群４３と受信電極群４１により検知できない遠距離から透明タッチパネル１０へ接近する検知対象物を検知する際に、全ての送信電極４３Ａ〜４３Ｆから電界を放射するとともに、全ての受信電極４１Ａ〜４１Ｆをオープン電位に設定し、前記外周電極により、順次、受信信号の検知を行い、前記受信信号の信号レベル値に基づいて、前記検知対象物の方向を判断する。
【００１８】
これにより、送信電極群４３から、表示装置１２よりも外側の位置に配した外周電極への電界の変化差を検知するので、検知対象物が遠距離にある場合、表示装置１２より外側のどの方向から接近しているかを検知することができるタッチパネル装置７を提供することができる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態１におけるタッチパネル装置７について詳細な構成、動作を説明する。
【００２０】
図１において、電子機器１は、例えばスマートフォンである。この電子機器１は、パネルシート３、上筐体５、タッチパネル装置７、および下筐体９から構成される。具体的には、電子機器１は、略箱型で絶縁樹脂製の上筐体５の上面にフィルム状のパネルシート３が貼付されると共に、上筐体５と下筐体９内にタッチパネル装置７が収納される。
【００２１】
ここで、タッチパネル装置７は、透明タッチパネル１０と、表示装置１２と、ダンパシート１３と、回路基板３４を備える。
【００２２】
この透明タッチパネル１０は、図１の一点鎖線における断面図である図２に示すように、カバーレンズ３８と送信電極群４３と第１基板３６と受信電極群４１と第２基板４４とを備えるとともに、図１に示すように接続基板１１を備える。
【００２３】
ここで、図２に戻り、第１基板３６はガラス或いは光透過性樹脂などを材料とするシート、第２基板４４は同じくガラス或いは光透過性樹脂などを材料とするシートである。
【００２４】
第１基板３６の上面には、略帯状で酸化インジウム錫等の光透過性の送信電極群４３が形成される。さらに、送信電極群４３を覆って光透過性のカバーレンズ３８が配置される。
【００２５】
また、光透過性の第２基板４４の上面には、略帯状で酸化インジウム錫等の光透過性の受信電極群４１が形成される。ここで、送信電極群４３と受信電極群４１は直交して配置される。
【００２６】
また、接続基板１１はフレキシブルプリント配線板等の可撓性を有する基板で第１基板３６と第２基板４４の間に挟まれて配置されており、その一端は、送信電極群４３及び受信電極群４１を構成する複数の電極と電気的に接続される。
【００２７】
表示装置１２は上面を表示面とする液晶ディスプレイ等で、ダンパシート１３は角孔１４を有するゴム等を材料としたシートである。
【００２８】
また、回路基板３４は、配線基板５１と、配線基板５１の上面に配置された制御回路５２と、検出回路５３と、駆動回路５４を有する。
【００２９】
なお、制御回路５２は、マイクロコンピュータ等の半導体素子から形成され、検出回路５３や駆動回路５４は抵抗やダイオードなどの電子部品から構成される。そして、配線基板５１には、接続基板１１の他端が電気的に接続される。また、配線基板５１に形成された配線を介して、検出回路５３や駆動回路５４が送信電極群４３と受信電極群４１に接続される。また、検出回路５３や駆動回路５４は配線基板５１に形成された配線を介して、制御回路５２に接続される。
【００３０】
また、受信電極群４１の周囲には、第３外周電極７５と第４外周電極７７が配置される。第３外周電極７５と第４外周電極７７は、遠くからの検知対象物（指など）の方向を検知するための電極で、これらを用いた動作の詳細については後述する。
【００３１】
これらの外周電極は、図２の構成では受信電極群４１と実質的に同一平面上に位置する。ここで、実質的に同一平面上に位置するとは、受信電極群４１と、第３外周電極７５、および第４外周電極７７とを形成する加工精度範囲内で同一平面上に位置することであると、以下、定義する。なお、本実施の形態１では、受信電極群４１と、第３外周電極７５、および第４外周電極７７とを同一プロセスで同時に形成するようにしている。
【００３２】
また、本実施の形態１では、受信電極群４１の周囲に、第３外周電極７５と第４外周電極７７を配置しているが、これは、図３に示すように、送信電極群４３の周囲に、第３外周電極７５と第４外周電極７７を配置するようにしてもよい。このような構成でも、後述する検知対象物の遠方からの方向を検知できる。但し、この構成において、送信電極群４３の周囲に、第３外周電極７５と第４外周電極７７を実質的に同一平面上に構成するためには、第３外周電極７５と第４外周電極７７の下部に、スペーサ４５が必要となる。従って、図２に比べ、構成が複雑になる。
【００３３】
また、図２には記載していないが、本実施の形態１において、外周電極は第３外周電極７５と第４外周電極７７以外に、第１外周電極と第２外周電極を備える。これらは、送信電極群４３と略平行方向に形成される。このような構成により、透明タッチパネル１０の外周には４つの外周電極が形成される構成となる。ゆえに、４つの外周電極は、上記したように、送信電極群４３の周囲と実質的に同一平面上に配置されてもよいし、受信電極群４１の周囲と実質的に同一平面上に配置されてもよい。さらに、４つの外周電極のうち、任意のものを送信電極群４３の周囲と実質的に同一平面上に配置し、他のものを受信電極群４１の周囲と実質的に同一平面上に配置してもよい。但し、構造の簡易性から、４つの外周電極を受信電極群４１、または送信電極群４３の周囲と実質的に同一平面上に配置する構成が望ましい。
【００３４】
以上の構成において、表示装置１２に、例えば複数のアイコン等のメニュー（図示せず）が表示された状態で、所望のアイコン上に操作者が指を接触すると、駆動回路５４に接続された送信電極群４３から放射された電界の一部が指で吸収される。これにより電界が変化し、この変化が受信電極群４１に接続された検出回路５３で検出される。その結果、制御回路５２は指の接触位置を判定し、所定のアイコン等を選択する。表示装置１２には選択したアイコンに対応した各種アプリケーションが表示される。
【００３５】
また、操作者が指をタッチパネル装置７の上面に近づけるだけで、制御回路５２が指の近接を検出する場合には、駆動回路５４が複数の送信電極群４３から同時に電界を放射することにより電界の放射量を増やし、操作者の指の近接による電界の変化を検出回路５３で検出するようにすればよい。
【００３６】
次に、タッチパネル装置７の詳細構成を図４により説明する。
【００３７】
まず、受信電極群４１は複数の帯状の受信電極４１Ａ〜４１Ｆから構成され、受信電極４１Ａ〜４１Ｆは光透過性の酸化インジウム錫や酸化錫等を材料とする。受信電極群４１は第１基板３６の上面にスパッタ法等で形成される。なお、受信電極群４１を受信電極４１Ａ〜４１Ｆの６本としたのは簡略に示したものであり、通常は十本から数十本の帯状の電極で構成される。以下の説明では、受信電極群４１が６本からなるものとして説明する。
【００３８】
送信電極群４３は複数の帯状の送信電極４３Ａ〜４３Ｆから構成され、送信電極４３Ａ〜４３Ｆは光透過性の酸化インジウム錫や酸化錫等を材料とする。送信電極群４３は第２基板４４の上面にスパッタ法等で形成される。なお、送信電極４３Ａ〜４３Ｆは上面視で受信電極４１Ａ〜４１Ｆと交差するように配置される。また、送信電極群４３を送信電極４３Ａ〜４３Ｆの６本としたのは簡略に示したものであり、通常は十本から数十本の帯状の電極で構成される。以下の説明では、送信電極群４３が６本からなるものとして説明する。
【００３９】
回路基板３４に設けた駆動回路５４は、主に配線基板５１に配置されたリアクタンス素子６６と、制御回路５２に内蔵される発振回路部６５とから構成される。なお、配線基板５１は、ガラスエポキシ基板や紙エポキシ基板等のプリント基板である。配線基板５１には可撓性の無いリジッド基板或いは可撓性のあるフレキシブル基板のいずれを用いても良い。
【００４０】
これらのことから、タッチパネル装置７は図２に示すように、まずカバーレンズ３８が透明タッチパネル１０の上面に配置される。そして、透明タッチパネル１０の下方に表示装置１２が配置され、その下方にダンパシート１３と回路基板３４が配置される構成を備える。
【００４１】
次に、制御回路５２に関し、その構成と機能を詳細に説明する。
【００４２】
図４に示すように、制御回路５２は、第１スイッチ回路部６１と、検出回路部６２と、第２スイッチ回路部６３と、スイッチ制御部６４と、発振回路部６５とを備える。さらに、制御回路５２は、第１外周電極７１、検出回路部６２、およびグランド電位と電気的に接続される第１スイッチ８１を備える。同様に、制御回路５２は、第２外周電極７３、検出回路部６２、およびグランド電位と電気的に接続される第２スイッチ８３を備える。また、制御回路５２は、第３外周電極７５、検出回路部６２、およびグランド電位と電気的に接続される第３スイッチ８５を備える。また、制御回路５２は、第４外周電極７７、検出回路部６２、およびグランド電位と電気的に接続される第４スイッチ８７を備える。なお、第１スイッチ８１から第４スイッチ８７はスイッチ制御部６４とも電気的に接続されている。
【００４３】
制御回路５２は、半導体を用いてＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）として構成するのが小型化の観点から適している。制御回路５２は一つの部品として構成しても良いし、複数の部品の集合として構成しても良い。
【００４４】
第１スイッチ回路部６１は、スイッチ回路６１Ａ〜６１Ｆを備える。スイッチ回路６１Ａ〜６１Ｆはそれぞれ受信電極４１Ａ〜４１Ｆに接続されている。そして、スイッチ回路６１Ａ〜６１Ｆはスイッチ制御部６４から入力された信号により、受信電極４１Ａ〜４１Ｆを検出回路部６２、グランド電位、オープン電位のいずれに接続するか、個々に切り替える。
【００４５】
第２スイッチ回路部６３は、スイッチ回路６３Ａ〜６３Ｆを備える。スイッチ回路６３Ａ〜６３Ｆはそれぞれ送信電極４３Ａ〜４３Ｆに接続されている。そして、スイッチ制御部６４から入力された信号により、送信電極４３Ａ〜４３Ｆを発振回路部６５、グランド電位、オープン電位のいずれに接続するか個々に切り替える。
【００４６】
発振回路部６５は交流の電界を生成しており、コイル等のリアクタンス素子６６を介して第２スイッチ回路部６３に接続される。リアクタンス素子６６を用いることにより、送信電極４３Ａ〜４３Ｆを共振させた状態で交流の電界を放射させることができる。つまりアンテナが電波を送信するのと似た原理を利用し交流の電界を放射させることができるため、発振回路部６５により発生する電界を送信電極４３Ａ〜４３Ｆから効率よく放射できる。
【００４７】
なお、リアクタンス素子６６は、制御回路５２を一つの半導体素子で構成する場合は、制御回路５２とは別体とするのが適している。送信電極４３Ａ〜４３Ｆの長さによりリアクタンス素子６６のリアクタンス値を調整して選定する必要があるためである。
【００４８】
リアクタンス素子６６は無くても良く、発振回路部６５から直接、第２スイッチ回路部６３に接続しても良い。
【００４９】
検出回路部６２は、第１スイッチ回路部６１と、スイッチ制御部６４に接続される。そして、スイッチ制御部６４に第１スイッチ回路部６１と第２スイッチ回路部６３を制御するスイッチ制御信号Ｓｉｇ１を送ると共に、第１スイッチ回路部６１を経由して入力された受信電極４１Ａ〜４１Ｆからの受信信号を基に指等の検知対象物の近接／接触位置を検出する。また、制御回路５２の外部に検知対象物の近接／接触位置を示す検出信号Ｓｉｇ２を出力する。なお検知対象物は、指以外にもスタイラスペン等、電界を吸収することが可能であれば良く様々な形態が可能である。
【００５０】
次に、本実施の形態１の特徴である、遠方の検知対象物の方向を検知する動作について説明する。
【００５１】
まず、図５（ａ）において、検知対象物である指９０は受信電極４１Ａ、４１Ｂの上方から接近している。ここで、スイッチ制御部６４は、発振回路部６５とリアクタンス素子６６が全ての送信電極４３Ａ〜４３Ｆ（図５では送信電極４３Ｄのみを示している。）と接続されるように第２スイッチ回路部６３を制御する。そして、スイッチ制御部６４は、第１スイッチ回路部６１における全てのスイッチ回路６１Ａ〜６１Ｆをオープン電位にする。これにより、送信電極群４３から発せられる電界は、受信電極群４１により受信されない。一方、４つの外周電極の内、第３外周電極のみが検出回路部６２と接続されるように、スイッチ制御部６４は第３スイッチ８５を切り替える。そして、スイッチ制御部６４は、第１外周電極７１、第２外周電極７３、および第４外周電極７７がグランド電位に接続されるように、それぞれ、第１スイッチ８１、第２スイッチ８３、および第４スイッチ８７を切り替える。これにより、送信電極群４３から放射された電界は、オープン電位の受信電極群４１を透過して遠距離まで至る。
【００５２】
この状態における第３外周電極７５に至る電界は、検出回路部６２で検出される。このときの検出信号Ｓｉｇ２の波形を図５（ａ）のグラフに示す。指９０が遠距離にある時は、指９０による電界の吸収が少ないので、前記グラフの破線に示す第１波形９１のように、検出信号Ｓｉｇ２の振幅は大きい。
【００５３】
次に、指９０が遠距離（受信電極４１Ａ、４１Ｂの上方）からタッチパネル装置７に接近する。その結果、指９０が電界を吸収する。このときの電界分布が図５（ａ）の点線で示される。電界が強い部分ほど太い点線となる。図５（ａ）より、指９０はやや弱めの電界を吸収している様子がわかる。その結果、検出信号Ｓｉｇ２は、図５（ａ）のグラフの実線に示す第２波形９２のように、振幅が小さくなる。したがって、制御回路５２は検出信号Ｓｉｇ２の振幅を読み込むことにより、指９０が遠距離から接近しているか否かを判断できる。
【００５４】
しかし、この結果だけでは、指９０が接近していることはわかるが、どの方向から接近しているかを検知できない。そこで、本実施の形態１では、図５（ａ）の状態で検知が終わった後、図５（ｂ）の状態で検知を行うようにしている。すなわち、図５（ｂ）では、図５（ａ）に対して検出回路部６２を第３外周電極７５から第４外周電極７７に接続するとともに、第３外周電極７５をグランド電位に接続するよう、スイッチ制御部６４が第３スイッチ８５と第４スイッチ８７を制御する。
【００５５】
その結果、送信電極４３Ｄから放射された電界は、指９０が遠距離にあるため、指９０ではほとんど吸収されず、図５（ｂ）の太点線に示すように、第４外周電極７７に至る。その電界強度は検出回路部６２で検出される。この波形を図５（ｂ）のグラフに示す。グラフにおける点線で示す第３波形９３は、指９０による電界の吸収がほとんど無いため、振幅が大きい。
【００５６】
次に、この状態で指９０がタッチパネル装置７へ近づく。しかし、図５（ｂ）の電界強度を示す点線から判るように、指９０が接近しても、指９０へは、ほとんど電界が至らない。そのため、指９０による電界の吸収も小さくなる。その様子を図５（ｂ）のグラフに示す。実線で示したグラフの第４波形９４が、指９０の接近時における検出信号Ｓｉｇ２である。第３波形９３と比較しても、その変化が小さいことがわかる。
【００５７】
これらのことから、同じように指９０が遠距離から接近しているにもかかわらず、図５（ａ）の場合は波形の変化、すなわち信号レベル値が大きく、一方、図５（ｂ）の場合は、信号レベル値が小さい。ゆえに、制御回路５２は、図５（ａ）と図５（ｂ）の状態を交互に高速に切り替えて信号レベル値を検知することで、図５において、指９０がタッチパネル装置７の上方左側から接近していることがわかり、接近方向を判断することが可能となる。
【００５８】
但し、遠距離の場合は、電界を遠方まで放射するために、全ての送信電極４３Ａ〜４３Ｆ（送信電極群４３）から電界を放射するとともに、全ての受信電極４１Ａ〜４１Ｆ（受信電極群４１）を全てオープン電位にしている。従って、制御回路５２は、どの方向から接近しているかを判断することはできても、透明タッチパネル１０上のどの座標に指９０があるかを高精度に知ることは困難である。そこで、この場合は、中距離や近距離まで指９０が接近してから、後述する透明タッチパネル１０における座標検知動作を行うようにしている。その結果、遠距離で精度が悪い状態における座標検知を行うことに起因した電子機器１の誤動作を低減することができる。
【００５９】
なお、図５では示されていないが、第１外周電極７１と第２外周電極７３も同様にして検出回路部６２に順次接続することで、透明タッチパネル１０の上下左右のどの方向から指９０が接近しているかを判断することができる。すなわち、本実施の形態１では、４つの外周電極は送信電極群４３、または受信電極群４１の外周部分における上下位置、および左右位置に配置される構成を備える。そして、制御回路５２は、検知対象物の検知を、上下位置の前記外周電極の信号レベル値に基づいて行う動作と、左右位置の前記外周電極の信号レベル値に基づいて行う動作とを繰り返すようにしている。これにより、４つの外周電極の波形におけるどの信号レベル値が最も大きいかを判断することで、検知対象物（指９０）のおよその接近方向を知ることができる。
【００６０】
但し、電子機器１の種類により、透明タッチパネル１０の上下方向、もしくは左右方向の遠距離接近検知のみでよい場合は、４つの外周電極を全て設ける必要はなく、上下のみ（図４では第１外周電極７１と第２外周電極７３）、または左右のみ（図４では第３外周電極７５と第４外周電極７７）を形成すればよい。
【００６１】
なお、図６のグラフにおいて、制御回路５２は、信号レベル値により指９０の方向判断を行っているが、検出信号Ｓｉｇ２のピーク値が、予め決定した遠距離所定値Ｖｄ以下の場合に、その際の外周電極（ここでは第３外周電極７５）の上部に指９０が存在すると判断する。従って、信号レベル値があったとしても、全ての外周電極における検出信号Ｓｉｇ２のピーク値が遠距離所定値Ｖｄを上回っていれば、指９０を認識しない。また、任意の外周電極における検出信号Ｓｉｇ２のピーク値が遠距離所定値Ｖｄ以下であれば、制御回路５２は、指９０の方向判断を行うとともに、指９０が透明タッチパネル１０に接近してくる可能性があるため、指９０の検知モードを、上記した方法による方向判断モード（以下、遠距離モードという）から、後述する中距離モードに切り替える。この場合、信号レベル値が所定値（遠距離所定値Ｖｄ）まで低下すれば、制御回路５２は４つの外周電極による信号レベルの検出を中断する。これにより、制御回路５２は遠距離モードにおける信号レベル検出をしなくてよくなるため、制御が簡単になる。
【００６２】
なお、制御回路５２による４つの外周電極の信号レベル検出の中断は、必ずしも行わなくてもよい。この場合、４つの外周電極の信号レベル検出が継続されるので、前記中距離モードなどにおいて制御が複雑化するものの、指９０が急に透明タッチパネル１０から遠ざかった場合に検知速度を向上することができる。従って、電子機器１が使われる環境や仕様に応じて、４つの外周電極の信号レベル検出の中断を行うか否かを適宜決定すればよい。
【００６３】
４つの外周電極による信号レベルの検出の中断により、以下に述べる中距離モードと近距離モードにおいては、制御回路５２は第１外周電極７１、第２外周電極７３、第３外周電極７５、第４外周電極７７がグランド電位になるように第１スイッチ８１、第２スイッチ８３、第３スイッチ８５、第４スイッチ８７を、それぞれ制御する。
【００６４】
次に、指９０が透明タッチパネル１０へ中距離まで近づいた場合について図６により説明する。なお、中距離とは、上記した遠距離と後述する近距離との間の距離で、例えば電子機器１がスマートフォンであれば、スマートフォンから指９０までの距離が１ｃｍ程度から５ｃｍ程度であるとする。
【００６５】
この場合、制御回路５２は、既に遠方に指９０がある状態を検知する遠距離モードで、指９０が遠距離にあることを検知しているので、次に、制御回路５２は、指９０が透明タッチパネル１０に接近しているか否かを判断する中距離モードの処理を行う。この場合、まず、制御回路５２は、遠方の指９０の検知が不要となったため、全ての外周電極がグランド電位になるように、第１スイッチ８１から第４スイッチ８７までを切り替える。これにより、全ての外周電極による中距離、または近距離における指９０の検出に対する影響を低減している。
【００６６】
次に、制御回路５２は、第２スイッチ回路部６３の６個のスイッチ回路６３Ａ〜６３Ｆを切り替えて、順次、送信電極４３Ａ〜４３Ｆと発振回路部６５とを接続するとともに、発振回路部６５に接続する毎に、第１スイッチ回路部６１の６個のスイッチ回路６１Ａ〜６１Ｆを、順次、切り替えて検出回路部６２と受信電極４１Ａ〜４１Ｆとを接続する。これにより、送信電極群４３から放射された電界が、受信電極群４１との組み合わせにより順次、受信される。従って、中距離であっても、およその指９０の位置を検知することができる。
【００６７】
具体的には、次のように動作する。まず、図６（ａ）において、例えば送信電極４３Ｄには、リアクタンス素子６６を介して発振回路部６５が接続された状態であるので、送信電極４３Ｄからは電界が放射される。このとき、図６（ａ）では記載されないが、送信電極４３Ｄの両隣（送信電極４３Ｃ、４３Ｅ）はスイッチ回路６３Ｃ、６３Ｅにより、オープン電位に設定される。そして、その他の送信電極４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｆはグランド電位に設定される。このように設定することにより、両隣の送信電極４３Ｃ、４３Ｅの影響が低減され、中距離まで電界を放射できる。
【００６８】
また、受信電極４１Ｃが検出回路部６２に接続される際には、その他の受信電極４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｄ、４１Ｅ、４１Ｆは、それぞれスイッチ回路６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｄ、６１Ｅ、６１Ｆにより、オープン電位に設定される。
【００６９】
従って、図６（ａ）では、送信電極４３Ｄからの電界が、受信電極４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｄ、４１Ｅ、４１Ｆにほとんど影響されずに中距離まで十分に放射される。そして、受信電極４１Ｃで電界が検知される。この際の電界の空間分布の様子を一点鎖線で示す。この電界の空間分布は指９０に吸収されるものを主に示している。
【００７０】
図６（ａ）より、送信電極４３Ｄと受信電極４１Ｃとの直接的な電界のつながりが強いことがわかるが、それ以外でも、受信電極４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｄ、４１Ｅ、４１Ｆであっても、弱いながら指９０まで電界が届いていることがわかる。
【００７１】
今、図６（ａ）の場合は、指９０が送信電極４３Ｄと受信電極４１Ｃとの交点上であって、中距離に存するため、指９０が透明タッチパネル１０に接近すると、検出信号Ｓｉｇ２は、図６（ａ）のグラフに示すように、第５波形９５（指９０が破線の位置にある時の波形）から第６波形９６（指９０が実線の位置にある時の波形）に変化する。そして、その振幅が小さくなるので、検出信号Ｓｉｇ２の信号レベル値を監視することで、制御回路５２は指９０が中距離で、おおよそ送信電極４３Ｄと受信電極４１Ｃとの交点上の位置にあると判断できる。このような判断結果を用いて、電子機器１は、指が接近した位置の画像を拡大したり、ホバー操作を行ったりすることが可能となる。
【００７２】
一方、図６（ｂ）の場合、指９０の位置は図６（ａ）と同じであるが、受信電極４１Ｆが検出回路部６２と接続される。そして、その他の受信電極４１Ａ〜４１Ｅがオープン電位に接続される。この状態では、図６（ｂ）に示すように、送信電極４３Ｄから放射された電界は主に受信電極４１Ｆに至る。しかし、電界強度は図６（ａ）よりさらに弱いものの、指９０にも電界が至る。その結果、図６（ｂ）のグラフに示すように、検出信号Ｓｉｇ２は指９０が破線の位置にある際の第７波形９７から、指９０が実線の位置にある際の第８波形９８に変化する。この信号レベル値は、図６（ａ）に比べると小さいため、制御回路５２は、送信電極４３Ｄと受信電極４１Ｆの交点の上部に指９０が存在しないと判断する。
【００７３】
このようにして、制御回路５２は、送信電極群４３と受信電極群４１の組み合わせを高速にスキャンして波形比較を行うことにより、指９０が透明タッチパネル１０の、どの座標に存在するかを、おおよそ知ることができる。なお、指９０は透明タッチパネル１０から中距離だけ離れているので、後述する近距離の場合に比べて、指９０の座標位置の精度は低い。
【００７４】
なお、図６（ａ）、（ｂ）のグラフにおいては、縦軸（検出信号Ｓｉｇ２のピーク値）に、予め決定した中距離上限所定値Ｖｃと中距離下限所定値Ｖａを定義している。これにより、制御回路５２は、第６波形９６のピーク値が中距離下限所定値Ｖａ以下であれば、指９０がさらに透明タッチパネル１０に接近していると判断し、後述する近距離モードに切り替える。一方、前記ピーク値が中距離上限所定値Ｖｃを超えていれば、制御回路５２は指９０が透明タッチパネル１０から遠ざかっていると判断し、上記した遠距離モードに切り替える。
【００７５】
ここで、中距離上限所定値Ｖｃは中距離下限所定値Ｖａより大きくしているが、これは中距離モードから近距離モード、あるいは遠距離モードに切り替える際に、チャタリングが発生しないようヒステリシスを持たせているためである。
【００７６】
次に、さらに指９０が透明タッチパネル１０に接近し、ほとんど接触するか、実際に接触した場合の動作（近距離モード）について、図７により説明する。
【００７７】
まず、図７（ａ）における各電極の基本的な電気的接続状態は図６（ａ）と同じであるが、検出回路部６２と接続される受信電極４１Ｃの両隣である受信電極４１Ｂ、４１Ｄをオープン電位とし、その他の受信電極４１Ａ、４１Ｅ、４１Ｆはグランド電位となるように接続される。これにより、受信電極４１Ａ、４１Ｅ、４１Ｆの指９０の検出に対する影響を低減している。
【００７８】
ここで、指９０は送信電極４３Ｄと受信電極４１Ｃとの交点のほぼ真上まで接近するので、図７（ａ）の電界分布に示すように、送信電極４３Ｄから放射された電界が主に指９０で吸収される。従って、図７（ａ）のグラフに示すように、指９０が破線の位置にある場合の検出信号Ｓｉｇ２の第９波形９９は、指９０が実線の位置、すなわち、透明タッチパネル１０の、ほぼ真上で、接触直前か接触している状態の位置に至ると、電界の吸収が大きくなり、検出信号Ｓｉｇ２の第１０波形１００の、第９波形９９との信号レベル値も大きくなる。これは、図７（ａ）のグラフに示すように、第１０波形１００の振幅が小さくなることを意味する。その結果、制御回路５２は、近距離における指９０の接近を検知することができる。
【００７９】
次に、図７（ｂ）について説明する。図７（ｂ）における各電極の電気的な接続状態は図７（ａ）と基本的に同じであるが、検出回路部６２には受信電極４１Ｆが接続され、その隣の受信電極４１Ｅがオープン電位となる。そして、その他の受信電極４１Ａ〜４１Ｄはグランド電位となるように接続される。このように接続する理由は図７（ａ）と同じである。
【００８０】
ここで、指９０は送信電極４３Ｄと受信電極４１Ｃとの交点のほぼ真上まで接近するので、図７（ｂ）の電界分布に示すように、送信電極４３Ｄから放射された電界が主に指９０で吸収される。しかし、検出回路部６２と接続される受信電極４１Ｆは、指９０から遠いため、指９０が接近しても、図７（ｂ）の電界分布に示すように、受信電極４１Ｆが受信する電界は、送信電極４３Ｄから放射された電界が主となり、指９０で吸収される電界の影響が小さくなる。その結果、図７（ｂ）のグラフに示すように、指９０が破線の位置にある場合の検出信号Ｓｉｇ２の第１１波形１０１と、指９０が実線の位置にある場合の検出信号Ｓｉｇ２の第１２波形１０２との信号レベル値は、図７（ａ）に比べ小さくなる。すなわち、第１２波形１０２の振幅は、第１０波形１００の振幅より大きくなる。その結果、制御回路５２は、受信電極４１Ｆが指９０より遠ければ、感度が下がるので、それにより、受信電極４１Ｆと送信電極４３Ｄの交点上には指９０が接近、または近接していないと判断する。
【００８１】
このようにして、制御回路５２は、中距離モードと同様に、送信電極群４３と受信電極群４１の組み合わせを高速にスキャンして波形比較を行うことにより、指９０が透明タッチパネル１０の、どの座標に存在するかを高精度に知ることができる。
【００８２】
なお、図７（ａ）、（ｂ）のグラフにおいては、縦軸（検出信号Ｓｉｇ２のピーク値）に、予め決定した近距離所定値Ｖｂを定義している。これにより、制御回路５２は、第１０波形１００のピーク値が近距離所定値Ｖｂ以下であれば、指９０が透明タッチパネル１０にほぼ近接していると判断し、高精度に指９０の座標を確定する。一方、前記ピーク値が近距離所定値Ｖｂを超えていれば、制御回路５２は指９０が透明タッチパネル１０から遠ざかっていると判断し、上記した中距離モードに切り替える。
【００８３】
次に、上記した動作を図８のフローチャートにより、まとめて説明する。なお、図８のフローチャートは、制御回路５２を構成する前記マイクロコンピュータにより実行されるメインルーチン（図示せず）から呼び出だされるサブルーチンである。
【００８４】
図８のサブルーチンを実行する前に、制御回路５２は、電子機器１が電源投入後、初めて図８のサブルーチンを実行するか、またはスリープ状態から復帰して初めて図８のサブルーチンを実行する場合に、制御モードを前記遠距離モードに設定する。なお、制御モードとは、制御回路５２が、現在、どの検知を行っているかを示す変数であり、前記制御モードの中身は、遠距離モード、中距離モード、または近距離モードのいずれかである。
【００８５】
図８のサブルーチンが実行されると、制御回路５２は、制御モードが上記した３つのモードの内、どれであるか、の制御モード判断を行う（ステップ番号Ｓ１３）。
【００８６】
もし、前記制御モードが遠距離モードであれば、制御回路５２は、遠距離モードの検出処理を実行し（Ｓ１５）、検知対象物の位置判定を行う（Ｓ１７）。これらの動作は図５で説明したとおりである。従って、Ｓ１５とＳ１７の動作を行った後、制御回路５２は、指９０が透明タッチパネル１０の上下方向、または左右方向のどの方向から接近しているかを判断する。
【００８７】
その後、制御回路５２は、検出回路部６２の検出信号Ｓｉｇ２が遠距離所定値Ｖｄ以下に変化したか否かを判断する（Ｓ１９）。もし、検出信号Ｓｉｇ２が遠距離所定値Ｖｄ以下に変化していなければ（Ｓ１９のＮｏ）、制御回路５２は図８のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。この際、遠距離モードで指９０の接近位置情報が得られているので、それを基に、前記メインルーチンは表示装置１２に表示する画像の制御等を行う。あるいは、指９０が接近していないと判断される場合は、画像制御を行わない。
【００８８】
一方、検出信号Ｓｉｇ２が遠距離所定値Ｖｄ以下に変化していれば（Ｓ１９のＹｅｓ）、指９０が中距離まで接近していることになるので、制御回路５２は前記制御モードを中距離モードに更新する（Ｓ２１）。そして、Ｓ１３に戻る。これにより、制御回路５２は、中距離モードの動作を行って位置情報などのデータを返すことになるが、その動作について以下に述べる。
【００８９】
Ｓ１３において、制御モードが中距離モードであれば、制御回路５２は、中距離モードの検出処理を実行し（Ｓ２３）、検知対象物の位置判定を行う（Ｓ２５）。これらの動作は図６で説明したとおりである。従って、Ｓ２３とＳ２５の動作を行った後、制御回路５２は、指９０が透明タッチパネル１０の上方のおおよその位置情報を判断する。
【００９０】
その後、制御回路５２は、検出回路部６２の検出信号Ｓｉｇ２が中距離下限所定値Ｖａ以下に変化したか否かを判断する（Ｓ２７）。もし、検出信号Ｓｉｇ２が中距離下限所定値Ｖａ以下に変化していれば（Ｓ２７のＹｅｓ）、指９０が近距離まで接近しているので、制御モードを近距離モードに更新して（Ｓ２９）、Ｓ１３に戻る。これにより、制御回路５２は後述する近距離モードの動作を行う。
【００９１】
一方、検出信号Ｓｉｇ２が中距離下限所定値Ｖａ以下に変化していなければ（Ｓ２７のＮｏ）、次に、制御回路５２は検出信号Ｓｉｇ２が中距離上限所定値Ｖｃ以下に変化しているか否かを判断する（Ｓ３１）。もし、検出信号Ｓｉｇ２が中距離上限所定値Ｖｃ以下に変化していれば（Ｓ３１のＹｅｓ）、制御回路５２は図８のサブルーチンを終了し、前記メインルーチンに戻る。これにより、制御回路５２は、指９０が中距離に存在するため、表示装置１２の指９０が存在する近傍の表示を拡大するなどの動作を行う。
【００９２】
一方、検出信号Ｓｉｇ２が中距離上限所定値Ｖｃ以下に変化していなければ（Ｓ３１のＮｏ）、制御回路５２は制御モードを遠距離モードに更新して（Ｓ３３）、Ｓ１３に戻る。なお、このような中距離モードにおける制御モード更新動作についても図６で説明したとおりである。
【００９３】
次に、Ｓ１３で制御モードが近距離モードであった場合、制御回路５２は、近距離モードの検出処理を実行し（Ｓ３５）、検知対象物の位置判定を行う（Ｓ３７）。これらの動作は図７で説明したとおりである。従って、Ｓ３５とＳ３７の動作を行った後、制御回路５２は、透明タッチパネル１０上における指９０の座標を確定する。
【００９４】
その後、制御回路５２は、検出回路部６２の検出信号Ｓｉｇ２が近距離所定値Ｖｂ以下に変化したか否かを判断する（Ｓ３９）。もし、検出信号Ｓｉｇ２が近距離所定値Ｖｂ以下に変化していれば（Ｓ３９のＹｅｓ）、指９０が近距離まで接近しているので、その座標情報を確定した状態で図８のサブルーチンを終了し、前記メインルーチンに戻る。これにより、制御回路５２の前記メインルーチンは、指９０がタッチした部分の表示を更新するなどの動作を行う。
【００９５】
一方、検出信号Ｓｉｇ２が近距離所定値Ｖｂ以下に変化していなければ（Ｓ３９のＮｏ）、制御回路５２は、指９０がもはや透明タッチパネル１０上にないと判断し、制御モードを中距離モードに更新して（Ｓ４１）、Ｓ１３以降の動作を行う。
【００９６】
前記メインルーチンは、図８のサブルーチンを繰り返し実行することで、指９０の位置に応じた即時的な情報を返すことが可能となる。
【００９７】
以上の構成、動作により、送信電極群４３から、表示装置１２よりも外側の位置に配した外周電極への電界の変化差を検知するので、指９０などの検知対象物が遠距離にある場合、表示装置１２より外側のどの方向から接近しているかを検知することができるタッチパネル装置７を提供することができる。
【００９８】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２によるタッチパネル装置の断面図である。本実施の形態２におけるタッチパネル装置において、実施の形態１と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９９】
図９において、タッチパネル装置７は、複数の送信電極からなる送信電極群４３と、前記送信電極と上面視で交差する複数の受信電極からなる受信電極群４１とを備えた静電容量方式の透明タッチパネル１０と、透明タッチパネル１０の下方に配置された表示装置１２と、表示装置１２の周囲で、表示装置１２の上面と実質的に同一面に配置される外周電極と、送信電極群４３、受信電極群４１、および前記外周電極と接続される制御回路５２と、を備える。そして、制御回路５２は、送信電極群４３と受信電極群４１により検知できない遠距離から透明タッチパネル１０へ接近する検知対象物を検知する際に、全ての送信電極４３Ａ〜４３Ｆから電界を放射するとともに、全ての受信電極４１Ａ〜４１Ｆをオープン電位に設定する。そして、制御回路５２は、前記外周電極により、順次、受信信号の検知を行い、前記受信信号の信号レベル値に基づいて、前記検知対象物の方向を判断する。
【０１００】
これにより、送信電極群４３から、表示装置１２の上面と実質的に同一面に配した外周電極への電界の変化差を検知するので、検知対象物が遠距離にある場合、表示装置１２より外側のどの方向から接近しているかを検知することができるタッチパネル装置７を提供することができる。また、実施の形態１に比べ、外周電極を表示装置１２のできるだけ近傍に配置できることから、その分、小型のタッチパネル装置７を提供することができる。
【０１０１】
以下、本実施の形態２におけるタッチパネル装置７の詳細構成について説明する。
【０１０２】
図９において、図２、図３と異なる点は、第３外周電極７５と第４外周電極７７の位置である。すなわち、図２の構成では、第３外周電極７５と第４外周電極７７が受信電極群４１と実質的に同一面に形成されている。また、図３の構成では、第３外周電極７５と第４外周電極７７が送信電極群４３と実質的に同一面に形成されている。そのため、これらの構成では、第３外周電極７５と第４外周電極７７に加え、第１外周電極７１、第２外周電極７３の全てが受信電極群４１や送信電極群４３と電気的に接触しないように間隔をあける必要がある。
【０１０３】
これに対し、図９における本実施の形態２では、外周電極が表示装置１２の上面と実質的に同じ面に配される。その結果、外周電極は受信電極群４１や送信電極群４３と高さ方向で異なる位置に配されるため、前記ギャップを設ける必要がない。従って、その分、図９に示すように外周電極の位置を透明タッチパネル１０の中心方向に寄せて配置することができる。ゆえに、実施の形態１に比べさらに小型のタッチパネル装置７を実現できる。
【０１０４】
なお、本実施の形態２は、外周電極の位置が変わっただけであるので、その動作については、実施の形態１と同じである。ゆえに、指９０などの検知対象物が遠距離にある場合、表示装置１２より外側のどの方向から接近しているかを検知することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、４つの外周電極は表示装置１２の外周部分における上下位置、および左右位置に配置される構成を備える。そして、制御回路５２は、検知対象物の検知を、上下位置の前記外周電極の信号レベル値に基づいて行う動作と、左右位置の前記外周電極の信号レベル値に基づいて行う動作とを繰り返すようにしている。これにより、４つの外周電極の波形におけるどの信号レベル値が最も大きいかを判断することで、検知対象物（指９０）のおよその接近方向を知ることができる。
【０１０６】
以上の構成、動作により、送信電極群４３から、表示装置１２の上面と実質的に同一面に配した外周電極への電界の変化差を検知するので、検知対象物が遠距離にある場合、表示装置１２より外側のどの方向から接近しているかを検知することができる小型のタッチパネル装置７を実現できる。
【０１０７】
なお、実施の形態１、２において、遠距離モードによる検知対象物の検知をしている場合、前記検知対象物が例えば表示装置１２の中心で真上方向から接近していれば、４つの外周電極から得られる波形の信号レベル値は同様に変化する。従って、制御回路５２は、前記信号レベル値により検知される前記検知対象物の方向が同時に複数方向である場合、前記検知対象物が透明タッチパネル１０の中央部分の垂直方向上方から接近していると判断する。これにより、検知方向の判断範囲が広がり、方向判断の精度も向上する。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明によるタッチパネル装置は、検知対象物の検出距離を長距離化できるため、遠方からの検知対象物の接近に合わせて動作を制御する電子機器などに適用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  透明タッチパネル
１２  表示装置
４１  受信電極群
４１Ａ〜４１Ｆ  受信電極
４３  送信電極群
４３Ａ〜４３Ｆ  送信電極
５２  制御回路
７１  第１外周電極
７３  第２外周電極
７５  第３外周電極
７７  第４外周電極
９０  指
【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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