(57)【要約】【課題】位置検出センサの受信導体の自己容量の影響を受けて指示体の検出感度が変動する問題を改善できる信号処理回路を提供する。【解決手段】複数の導体が配置されるとともに自己容量を有する位置検出センサの導体に接続されて、導体と指示体との間で生じる電荷の変化をコンデンサ回路に生じる電圧信号の変化として検出する信号処理回路であって、コンデンサ回路と導体との接続を制御するスイッチ回路を備える。スイッチ回路の制御と協働して、導体が接続されるスイッチ回路の一端を一時的に所定の電圧に設定すると共に、スイッチ回路の一端とコンデンサ回路が接続されるスイッチ回路の他端との間に所定の電位差を設定する電圧供給制御回路を備える。所定の電位差の設定によって生じるスイッチ回路の他端での電圧変化に基づいて受信導体の自己容量に対応した信号を生成し、指示体の位置検出信号の補正用とする。【選択図】図８
2015156159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体が配置されるとともに自己容量を有する位置検出センサの前記導体に接続されて、前記導体と指示体との間で生じる電荷の変化をコンデンサ回路に生じる電圧信号の変化として検出する信号処理回路であって、
前記コンデンサ回路と前記導体との接続を制御するスイッチ回路を備えるとともに、前記スイッチ回路の制御と協働して、前記導体が接続される前記スイッチ回路の一端を一時的に所定の電圧に設定するとともに、前記スイッチ回路の一端と前記コンデンサ回路が接続される前記スイッチ回路の他端との間に所定の電位差を設定する電圧供給制御回路を備えており、前記スイッチ回路の制御に協働した前記所定の電圧と前記所定の電位差の設定によって生じる前記スイッチ回路の前記他端での電圧変化に基づいて前記位置検出センサが有する前記自己容量に対応した信号を生成するようにしたことを特徴とする信号処理回路。
【請求項２】
前記導体が前記スイッチ回路を介して前記コンデンサ回路と接続された状態で電圧供給制御回路によって前記スイッチ回路の前記一端を一時的に前記所定の電圧に設定した後に、前記スイッチ回路の他端に接続された前記コンデンサ回路の一端とは異なる他端を前記電圧供給制御回路によって前記所定の電圧とは異なる電圧に設定することで前記電位差を生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項３】
前記導体が前記スイッチ回路によって前記コンデンサ回路と非接続とされた状態で電圧供給制御回路によって前記スイッチ回路の前記一端を一時的に所定の電圧に設定するとともに前記スイッチ回路の前記他端を一時的に前記所定の電圧とは異なる電圧に設定した後に、前記スイッチ回路を介して前記導体と前記コンデンサ回路を接続することで前記電位差を生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項４】
電圧供給制御回路によって、前記導体が前記スイッチ回路を介して前記コンデンサ回路と接続された状態で前記スイッチ回路の前記一端を一時的に所定の電圧に設定した後に前記スイッチ回路によって前記導体と前記コンデンサ回路とを非接続状態と成して前記スイッチ回路の前記一端を一時的に前記所定の電圧とは異なる電圧に設定し、前記スイッチ回路の前記一端を前記異なる電圧に設定した後に前記スイッチ回路を介して前記導体と前記コンデンサ回路とを接続することで前記電位差を生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項５】
前記電圧供給制御回路は、前記スイッチ回路の前記一端を前記所定の電圧に設定する際には、前記コンデンサ回路の前記他端に設定される前記電圧とは異なる電圧を前記コンデンサ回路の前記他端に設定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の信号処理回路。
【請求項６】
前記信号処理回路は単一の電源電圧で駆動されており、前記電圧供給制御回路によって前記スイッチ回路の前記一端に与えられる前記所定の電圧は、前記電源電圧と接地電位の中央値の電圧とされることを特徴とする請求項２乃至４に記載の信号処理回路。
【請求項７】
前記信号処理回路は第1及び第２の電源電圧で駆動されており、前記電圧供給制御回路によって前記スイッチ回路の前記一端に与えられる前記所定の電圧は、前記第1及び第２の電源電圧の中央値の電圧とされることを特徴とする請求項２乃至４に記載の信号処理回路。
【請求項８】
前記コンデンサ回路からの電圧信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項９】
前記指示体による指示位置を検出する際に前記コンデンサ回路に生じる第１の電圧信号と前記電圧供給制御回路により前記所定の電位差が前記スイッチ回路の一端と他端との間に設定されることで前記コンデンサ回路に生じる第２の電圧信号のそれぞれが時分割的に生成されて前記アナログ−デジタル変換回路に供給されることで前記第１の電圧信号及び前記第２の電圧信号のそれぞれに対応した第１のデジタル信号及び第２のデジタル信号が生成されるとともに、前記第１のデジタル信号を前記第２のデジタル信号で補正するようにしたことを特徴とする請求項８に記載の信号処理回路。
【請求項１０】
前記自己容量に対応した第１の電圧信号を生成した後に、前記電圧供給制御回路によって前記スイッチ回路の一端と他端との間に前記所定の電位差に対して逆極性の関係の電位差を設定して前記自己容量に対応した第２の電圧信号を生成し、前記第１の電圧信号及び前記第２の電圧信号によって生成された差分信号に基づいて前記自己容量に対応した信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項１１】
複数の導体が配置されるとともに自己容量を有する位置検出センサと、前記位置検出センサの前記導体に接続されて前記導体と指示体との間で生じる電荷の変化をコンデンサ回路に生じる電圧信号の変化として検出する信号処理回路と、前記信号処理回路から出力される信号に基づいて前記指示体による指示位置を検出する位置検出回路とを備えており、
前記信号処理回路は、前記コンデンサ回路と前記導体との接続を制御するスイッチ回路を備えるとともに、前記スイッチ回路の制御と協働して、前記導体が接続される前記スイッチ回路の一端に一時的に所定の電圧を与えるとともに、前記スイッチ回路の一端と前記コンデンサ回路が接続される前記スイッチ回路の他端との間に所定の電位差を与える電圧供給制御回路を備えており、前記スイッチ回路の制御に協働した前記所定の電圧と前記所定の電位差の設定によって生じる前記スイッチ回路の前記他端に生じる電圧に基づいて前記位置検出センサが有する前記自己容量に対応した信号を生成し、前記指示体による指示位置を検出する際に前記コンデンサ回路に生じる電圧信号に対する補正用信号として供するように構成されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項１２】
表示装置と、前記請求項１１に記載された位置検出装置を備えており、前記位置検出装置を構成する前記位置検出センサは前記表示装置の表示画面に重畳配置されており、前記表示装置の表示画面には、前記位置検出装置を構成する前記位置検出回路によって検出された指示体による指示位置に基づいた表示が行われる、
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
複数の導体が配置されるとともに自己容量を有する位置検出センサの前記導体に接続されて、前記導体と指示体との間で生じる電荷の変化をコンデンサ回路に生じる電圧信号の変化として検出する信号処理方法であって、
前記コンデンサ回路と前記導体との接続を制御するスイッチ回路を備えるとともに、前記スイッチ回路の制御と協働して、前記導体が接続される前記スイッチ回路の一端に一時的に所定の電圧を与えるとともに、前記スイッチ回路の一端と前記コンデンサ回路が接続される前記スイッチ回路の他端との間に所定の電位差を与える電圧供給制御を行うことで、前記スイッチ回路の制御に協働した前記所定の電圧と前記所定の電位差の設定によって生じる前記スイッチ回路の前記他端に生じる電圧に基づいて前記位置検出センサが有する前記自己容量に対応した信号を生成するようにしたことを特徴とする信号処理方法。
【請求項１４】
前記導体が前記スイッチ回路を介して前記コンデンサ回路と接続された状態で電圧供給制御回路によって前記スイッチ回路の前記一端を一時的に前記所定の電圧に設定した後に、前記スイッチ回路の他端に接続された前記コンデンサ回路の一端とは異なる他端を前記電圧供給制御回路によって前記所定の電圧とは異なる電圧に設定することで前記電位差を生成するようにしたことを特徴とする請求項１３に記載の信号処理方法。
【請求項１５】
前記導体が前記スイッチ回路によって前記コンデンサ回路と非接続とされた状態で電圧供給制御回路によって前記スイッチ回路の前記一端を一時的に所定の電圧に設定するとともに前記スイッチ回路の前記他端を一時的に前記所定の電圧とは異なる電圧に設定した後に、前記スイッチ回路を介して前記導体と前記コンデンサ回路を接続することで前記電位差を生成するようにしたことを特徴とする請求項１３に記載の信号処理方法。
【請求項１６】
電圧供給制御回路によって、前記導体が前記スイッチ回路を介して前記コンデンサ回路と接続された状態で前記スイッチ回路の前記一端を一時的に所定の電圧に設定した後に前記スイッチ回路によって前記導体と前記コンデンサ回路とを非接続状態と成して前記スイッチ回路の前記一端を一時的に前記所定の電圧とは異なる電圧に設定し、前記スイッチ回路の前記一端を前記異なる電圧に設定した後に前記スイッチ回路を介して前記導体と前記コンデンサ回路とを接続することで前記電位差を生成するようにしたことを特徴とする請求項１３に記載の信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、指、アクティブ静電ペン等の複数の指示体によるそれぞれの指示位置の検出を可能にした、静電容量方式の位置検出センサとともに使用して好適な信号処理回路、信号処理方法、及びこれらを備えた位置検出装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル等の位置検出装置が広く用いられるようになり、位置検出装置に関する種々の発明がなされている。例えば、特許文献１（特開２０１１−２４３０８１号公報）には、静電容量方式のタッチパネル装置に関する発明が開示されている。特許文献１に開示された位置検出装置では、図１に示すように、複数の送信電極（送信導体）２と複数の受信電極（受信導体）３とを格子状に配置してパネル本体４（位置検出センサ）を形成し、送信電極２に所定の信号を供給する。指示体としての指によって指示された位置では指を介して電流（電荷）が分流されることで送信電極２と受信電極３の間に形成される静電容量（相互容量）が変化し、この静電容量の変化に基づく受信電極３における電流の変化を検出する。
【０００３】
したがって、送信電極２と受信電極３とのそれぞれの交点における相互容量の変化に基づく電流の変化を検出することにより、指示体により指示されたパネル本体４上の位置を検出することができる。
【０００４】
しかし、指などの指示体により指示された位置の受信電極３で変化する電流は微弱である。このため、微弱な電流を適切な信号レベルの電圧または電流に変換して処理することが行われる。上述した特許文献１においても、オペアンプ（演算増幅器）ＯＰＡ（図５）を使用したＩＶ変換部（電流電圧変換部または電荷量電圧変換部）３１を用いて、受信電極３に流れる微弱な電流を電圧に変換して処理することが説明されている。
【０００５】
また、指示体としてアクティブ静電ペンとよばれる位置指示器も知られている。このアクティブ静電ペンは、自身が発信機を備え、その発信信号を位置検出装置に供給するタイプのものや、位置検出装置からの信号を受信し、それを増幅して、位置検出装置に供給するタイプのものが知られている。位置検出装置は、アクティブ静電ペンからの信号を電界結合によりセンサの電極（導体）で受信し、その受信信号を電極（導体）毎に判定することで、アクティブ静電ペンにより指示された位置を検出するようにするものである。
【０００６】
ところで、上述した特許文献１に開示されているようなＩＶ変換部を備えるタッチパネル装置は、近年、急速に普及してきているスマートフォンなどと呼ばれる携帯機器の入力装置としては不向きである。スマートフォンは、例えば４インチ程度の表示画面を備え、当該表示画面に配設されたタッチパネル装置（位置検出装置）を通じてユーザからペンあるいは指等の指示体による指示位置を検出する機能を備えており、携帯機器として、消費電力の省力化、小型化、軽量化が望まれる。
【０００７】
しかしながら、ＩＶ変換部は、上述した特許文献１の図５にも示されているように、オペアンプの入出力端間にコンデンサと抵抗が接続された構成が一般的であるが、オペアンプを用いて電流電圧変換を行うために消費電力が大きい。また、ＩＶ変換部には比較的容量値の大きなコンデンサが必要とされている。このため、ＩＶ変換部の集積回路化（ＩＣ化）において半導体プロセスを用いてコンデンサを形成する場合には、コンデンサを形成する半導体面積は他の回路素子に比べると非常に大きく、ＩＶ変換部のＩＣ化を難しくしている。
【０００８】
また、特許文献１に記載されたタッチパネル装置では、複数の受信電極が１つのＩＶ変換部３１を共用する構成を有しており、複数の受信電極が切り替え回路２１を通じて１つのＩＶ変換部３１に接続されて電流電圧変換されている。
【０００９】
しかし、複数の受信電極が１つのＩＶ変換部３１を共用する場合には、複数の受信電極（受信導体）を順次切り替えて１つのＩＶ変換部３１に接続させて電流を電圧に変換するための処理速度と、指示体のタッチパネル上での移動速度との関係によっては指示位置の検出処理がタイムリーに行われないことがあり、この場合には適切なタイミングでの指示体による指示位置の検出が見逃されてしまうことがある。
【００１０】
以上の問題点を改善するために、出願人は、電流電圧変換のためのオペアンプとコンデンサ及び抵抗からなるＩＶ変換器を用いることなく、受信導体に得られる電圧変化をコンデンサ回路で受けるように構成し、指示体による位置指示に対応した静電容量の変化が、このコンデンサ回路に電圧信号として得られるようにする信号処理回路を、特願２０１２−２２２４７２（２０１２年１０月４日出願）として提案している。この先願の信号処理回路を用いた位置検出装置によれば、消費電力が少なく、回路規模も小さくすることができるので、スマートフォンなどの携帯機器に好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−２４３０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献１のように、ＩＶ変換部を用いて、受信導体に流れる微弱電流を電圧に変換して処理する場合には、受信導体に流れる電流の全てがオペアンプの入出力端間に接続されるコンデンサ（ＩＣ内のコンデンサ）に流れるので、送信導体及び受信導体を含んで構成される位置検出センサの受信導体の自己容量の影響を受けることがない。
【００１３】
ところが、先の出願で提案した信号処理回路で用いた、指示体による位置指示に対応した静電容量の変化を、コンデンサ回路に電圧信号として得るようにする方式の場合には、コンデンサ回路は位置検出センサの受信導体の自己容量の影響を受けてしまう。
【００１４】
すなわち、特許文献１の場合のように、指を介して電流（電荷）が分流されることで送信電極２と受信電極３の間に形成される静電容量（相互容量）の変化を検出するタイプの位置検出センサにおいては、指を介して分流される分の電荷量を−Ｑとし、受信導体の自己容量をＣｘとし、さらに、コンデンサ回路の容量をＣｏとすると、指により指示された受信導体に生じる電圧変化Ｖは、−Ｑ／（Ｃｘ＋Ｃｏ）に比例するものとなり、受信導体の自己容量Ｃｘの影響を受ける。
【００１５】
同様に、アクティブ静電ペンの場合には、当該アクティブ静電ペンを通じて受信導体に加えられる電荷を＋Ｑとすると、当該アクティブ静電ペンにより指示された受信導体に生じる電圧変化Ｖは、＋Ｑ／（Ｃｘ＋Ｃｏ）に比例するものとなり、受信導体の自己容量Ｃｘの影響を受ける。
【００１６】
このため、位置検出センサに対して指などの指示体による指示入力（位置検出センサに接近（指のホバー状態）または指タッチ）がなされると、位置検出センサの受信導体の自己容量が増加するが、その自己容量の増加分のために、指示体による位置指示に対応した電圧信号が小さくなり、指示体の検出感度が変動してしまうという問題がある。
【００１７】
この発明は、以上の問題点に鑑み、指示体による位置指示に対応した静電容量の変化を電圧信号の変化として得るようにする場合において、位置検出センサの受信導体の自己容量の影響を受けて指示体の検出感度が変動する問題を改善するようにした信号処理回路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】
【００１８】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、
複数の導体が配置されるとともに自己容量を有する位置検出センサの前記導体に接続されて、前記導体と指示体との間で生じる電荷の変化をコンデンサ回路に生じる電圧信号の変化として検出する信号処理回路であって、
前記コンデンサ回路と前記導体との接続を制御するスイッチ回路を備えるとともに、前記スイッチ回路の制御と協働して、前記導体が接続される前記スイッチ回路の一端を一時的に所定の電圧に設定するとともに、前記スイッチ回路の一端と前記コンデンサ回路が接続される前記スイッチ回路の他端との間に所定の電位差を設定する電圧供給制御回路を備えており、前記スイッチ回路の制御に協働した前記所定の電圧と前記所定の電位差の設定によって生じる前記スイッチ回路の前記他端での電圧変化に基づいて前記位置検出センサが有する前記自己容量に起因した信号を生成するようにしたことを特徴とする信号処理回路を提供する。
【００１９】
上述の構成の請求項１の発明による信号処理回路によれば、電圧供給制御回路によって、導体が接続されるスイッチ回路の一端が一時的に所定の電圧に設定されると共に、スイッチ回路の一端と、コンデンサ回路が接続されるスイッチ回路の他端との間に所定の電位差が設定される。そして、スイッチ回路の制御に協働した、電圧供給制御回路による前記所定の電圧と前記所定の電位差の設定によって生じるスイッチ回路の他端での電圧変化に基づいて位置検出センサが有する自己容量に起因した信号が生成される。
【００２０】
すなわち、スイッチ回路の制御に協働した、電圧供給制御回路による前記所定の電圧と前記所定の電位差の設定によって生じるスイッチ回路の他端での電圧変化は、位置検出センサが有する自己容量の分を含んでいる。すなわち、位置検出センサが有する自己容量に起因して生じる前記スイッチ回路の他端での電圧変化に基づいて、指示体による指示位置を検出する際に、コンデンサ回路が接続されるスイッチ回路の他端に得られる電圧信号を補正することで、位置検出センサの受信導体の自己容量の影響を除去することができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、指示体による位置指示に対応した静電容量の変化を電圧信号の変化として得るようにする場合において、位置検出センサの受信導体の自己容量の影響を受けて指示体の検出感度が変動する問題を改善した信号処理回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明による電子機器の実施形態の例を説明するための図である。
【図２】この発明による位置検出装置の実施形態の構成例の概要を説明するためのブロック図である。
【図３】この発明による位置検出装置の実施形態の動作の説明のための図である。
【図４】この発明による位置検出装置の実施形態の指タッチ検出回路のブロック部である。
【図５】この発明による信号処理回路の第１の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５の信号処理回路の一部を構成するＡＤＣの構成例を示す図である。
【図７】この発明による位置検出装置の実施形態の指タッチ検出回路における指タッチの検出動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。
【図８】この発明による信号処理回路の第１の実施形態における要部の動作説明のための図である。
【図９】この発明による信号処理回路の第１の実施形態における要部の動作の流れを説明するためのフローチャートを示す図である。
【図１０】この発明による信号処理回路の第２の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図１１】この発明による信号処理回路の第２の実施形態における要部の動作説明のための図である。
【図１２】この発明による信号処理回路の第２の実施形態における要部の動作の流れを説明するためのフローチャートを示す図である。
【図１３】この発明による信号処理回路の第３の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図１４】この発明による信号処理回路の第３の実施形態における要部の動作説明のための図である。
【図１５】この発明による信号処理回路の第３の実施形態における要部の動作説明のための図である。
【図１６】この発明による信号処理回路の第３の実施形態における要部の動作の流れを説明するためのフローチャートを示す図である。
【図１７】この発明による位置検出装置の他の実施形態を説明するための図である。
【図１８】この発明による信号処理回路の第１の実施形態における要部の動作を説明するために用いる数式を示す図である。
【図１９】この発明による信号処理回路の第２の実施形態における要部の動作を説明するために用いる数式を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図を参照しながら、この発明の信号処理回路、信号処理方法、位置検出装置、電子機器の実施形態について説明する。この発明の信号処理回路、信号処理方法は、静電容量方式の位置検出センサに適用されて好適なものである。
【００２４】
［第１の実施形態］
［この発明の信号処理回路、信号処理方法が適用された位置検出装置］
図１は、この発明の信号処理回路、信号処理方法の一実施形態が適用されて構成された位置検出装置１を備えた電子機器の一例を示すものである。図１に示す例の電子機器２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置の表示画面２Ｄを備えるスマートフォンなどと呼ばれる携帯機器であり、表示画面２Ｄの前面部には位置検出装置１を構成するセンサ部（位置検出センサ）が配設されている。また、電子機器２の上部と下部には、受話器３及び送話器４がそれぞれ設けられている。
【００２５】
電子機器２の表示画面２Ｄの前面部に配設されたセンサ部上で指や位置指示器としてのアクティブ静電ペンなどの指示体により位置指示操作が行われると、位置検出装置１は指やアクティブ静電ペンで操作された位置を検出し、電子機器２が備えるマイクロコンピュータによって操作位置に応じた表示処理を施すことができる。
【００２６】
すなわち、この実施形態の電子機器２では、位置検出装置１は、センサ部に対する指による位置指示操作（指タッチ）のみではなく、送信信号を送出するアクティブ静電ペンによるペン指示操作をも検出することができるように構成されている。
【００２７】
［静電容量方式の位置検出装置１の構成例］
次に、図１に示した電子機器２等で用いられる位置検出装置１の構成例について説明する。図２は、この実施形態の位置検出装置１の概略構成例を説明するための図である。この例の位置検出装置１は、いわゆるクロスポイント（相互容量）構成のセンサ部を備えており、指などの静電タッチ、特にマルチタッチを検出する場合は、第１の方向に配置された導体に送信信号を与えると共に、第１の方向とは異なる第２の方向に配置された導体から信号を受信するように構成されている。また、指示体がアクティブ静電ペンの場合には、第１の方向及び第２の方向に配置されたそれぞれの導体から信号を受信する構成となる。なお、クロスポイント型静電容量方式の位置検出装置の原理等については、この出願の発明者の発明に係る出願の公開公報である特開２０１１−３０３５号公報、特開２０１１−３０３６号公報、特開２０１２−１２３５９９号公報等に詳しく説明されている。
【００２８】
この実施形態の位置検出装置１は、図２に示すように、タッチパネル（位置検出センサ）を構成するセンサ部１００と、制御装置部２００とで構成されている。制御装置部２００は、センサ部１００との入出力インターフェースを含むマルチプレクサ２０１と、指タッチ検出回路２０２と、ペン指示検出回路２０３と、制御回路２０４とからなる。
【００２９】
センサ部１００は、この例では、下層側から順に、送信導体群１２、絶縁層、受信導体群１１を積層して形成されたものである。送信導体群１２は、図２及び後述する図４に示すように、例えば、横方向（Ｘ軸方向）に延在した複数の送信導体１２Ｙ１、１２Ｙ２、…、１２Ｙ４６を互いに所定間隔離して並列配置したものである。また、受信導体群１１は、送信導体１２Ｙ１、１２Ｙ２、…、１２Ｙ４６に対して交差、この例では直交する縦方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の受信導体１１Ｘ１、１１Ｘ２、…、１１Ｘ７２を互いに所定間隔離して並列配置したものである。
【００３０】
この実施形態のセンサ部１００では、受信導体群１１を構成する複数の受信導体１１Ｘ１、１１Ｘ２、…、１１Ｘ７２が第１の導体であり、送信導体群１２を構成する複数の送信導体１２Ｙ１、１２Ｙ２、…、１２Ｙ４６が第２の導体である。このように、位置検出装置１では、送信導体と受信導体を交差させて形成したセンサパターンを用いて、指５やアクティブ静電ペン６などの指示体が指示する位置を検出する構成を備えている。
【００３１】
そして、この実施形態の位置検出装置１は、図１を用いて説明したようなスマートフォンと呼ばれる携帯機器などの電子機器２に搭載されて使用される。このため、センサ部１００は、電子機器２が備える表示装置の表示画面２Ｄの大きさに対応し、画面サイズが例えば４インチ前後の大きさの指示入力面１００Ｓを、光透過性を有する、受信導体群１１と送信導体群１２とによって形成している。
【００３２】
なお、受信導体群１１と送信導体群１２は、センサ基板の同一面側にそれぞれが配置される構成であってもよいし、センサ基板の一面側に受信導体群１１を配置し、他面側に送信導体群１２を配置する構成でもよい。
【００３３】
マルチプレクサ２０１は、制御回路２０４の切り替え制御により、センサ部１００を指タッチ検出回路２０２とペン指示検出回路２０３のいずれかに接続するようにする切替回路の機能を備える。
【００３４】
指タッチ検出回路２０２は、指５によるセンサ部１００におけるタッチを検出する検出回路であり、送信導体と受信導体を交差させて形成したセンサパターンのそれぞれの交点における静電容量が、指がタッチされた位置では変化するので、その静電容量の変化を検出することにより指タッチの位置を検出するようにする。
【００３５】
すなわち、指タッチ検出回路２０２では、例えば５０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度の周波数の送信信号を送信導体に供給し、受信導体による受信信号を信号処理回路に供給する。信号処理回路では、指がタッチされた位置では静電容量が変化することに基づいて、その位置の受信導体からの受信信号のレベルが変化することを検知することで、指タッチ位置を検出する。そして、指タッチ検出回路２０２は、指タッチの検出結果を制御回路２０４に供給する。
【００３６】
この指タッチ検出回路２０２は、この発明の信号処理回路および信号処理方法の一実施形態が適用されて構成されたものである。この指タッチ検出回路２０２の詳細な構成例については後述する。
【００３７】
ペン指示検出回路２０３は、アクティブ静電ペン６によるセンサ部１００における指示位置を検出する。アクティブ静電ペン６は、内部に発振回路６Ｓを備え、この発振回路６Ｓからの、例えば１．８ＭＨｚの周波数の信号を送出する。ペン指示検出回路２０３は、このアクティブ静電ペン６からの信号を、センサ部１００の受信導体群１１（第１の導体）のみならず、送信導体群１２（第２の導体）でも受信する。そして、ペン指示検出回路２０３は、第１の導体及び第２の導体を構成するそれぞれの導体について、アクティブ静電ペン６からの１．８ＭＨｚの信号のレベルをチェックして、１．８ＭＨｚの信号が高レベルとなっている受信導体上及び信号受信状態にある送信導体上に存在するアクティブ静電ペン６の位置を検出するようにする。そして、ペン指示検出回路２０３は、アクティブ静電ペン６が指示する位置についての検出結果を制御回路２０４に供給する。
【００３８】
なお、上述したように、指タッチ検出回路２０２で取り扱う信号の周波数は、５０〜２００ｋＨｚとされ、ペン指示検出回路２０３で取り扱う信号の周波数は、１．８ＭＨｚとされていて、使用周波数帯域が大きく異なるものとされているので、例えばバンドパスフィルタで、検出回路２０２、２０３で取り扱うそれぞれの信号を分離することができる。なお、ペン指示検出回路２０３は既知の構成で良いため、ここではその説明を省略する。両検出回路２０２，２０３とで取り扱う信号を、例えばバンドパスフィルタで帯域制限することで、相互の影響を除去することができるものである。
【００３９】
制御回路２０４は、位置検出装置１の全体の動作を制御するためのもので、この例では、ＭＰＵ（microprocessor unit）で構成されている。この実施形態の位置検出装置１は、指タッチの検出と、ペン指示の検出とを時分割で行うように制御する。すなわち、この実施形態の位置検出装置１では、図３に示すように、ペン指示の検出を実行するペン指示検出期間ＴＰと、指タッチの検出を実行する指タッチ検出期間ＴＦとを交互に時分割で実行するようにしている。
【００４０】
制御回路２０４は、ペン指示検出期間ＴＰでは、センサ部１００をペン指示検出回路２０３に接続するように、マルチプレクサ２０１を制御すると共に、ペン指示検出回路２０３を動作状態（アクティブ状態）にするように制御する。制御回路２０４は、また、指タッチ検出期間ＴＦでは、センサ部１００を指タッチ検出回路２０２に接続するように、マルチプレクサ２０１を制御すると共に、指タッチ検出回路２０２を動作状態（アクティブ状態）にするように制御する。
【００４１】
そして、この実施形態の位置検出装置１においては、指タッチ検出期間ＴＦを、さらに、指タッチの検出を実行する指タッチ検出実行期間ＴＦｍと自己容量測定を実行する自己容量測定期間とに区分して、それぞれを時分割で実行するようにする。自己容量測定期間は、この実施形態では、指タッチ検出期間ＴＦの開始直後で、指タッチ検出実行期間ＴＦｍの開始直前までの期間ＴＦｓｓと、指タッチ検出実行期間ＴＦｍの終了直後から指タッチ検出期間ＴＦの終了直前までの期間ＴＦｓｅの２期間とされている。
【００４２】
制御回路２０４は、この指タッチ検出期間ＴＦにおける指タッチ検出実行期間ＴＦｍと、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅとの切り替え制御を行うと共に、指タッチ検出実行期間ＴＦｍと、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅとにおける動作制御もまた行うものである。
【００４３】
図４は、この実施形態の位置検出装置１の指タッチ検出用期間における構成部分、すなわち、クロスポイント（相互容量）型指タッチ検出方式の構成部分を抜書きしたものであり、マルチプレクサ２０１及びペン指示検出回路２０３の部分は省略してある。
【００４４】
この図４に示すように、クロスポイント（相互容量）型の指タッチ検出回路２０２は、送信部２０と、受信部３０とからなる。クロック発生回路４０は、図２では図示を省略したが、所定のクロック信号ＣＬＫを発生し各部に供給する回路であり、場合によっては制御回路２０４に含まれる。指タッチ検出実行期間ＴＦｍでは、送信部２０及び受信部３０が動作状態とされて、以下に説明するようにして指による指示位置の検出を行う。一方、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅでは、送信部２０は動作状態とされず、送信信号が送信導体１２Ｙには供給されない。後述するように、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅでは、制御回路２０４の制御に基づいて受信部３０の信号処理回路３１で電圧供給制御が行われることで自己容量の測定が実行される。
【００４５】
この実施形態において、センサ部１００の送信導体群１２は、図２に示したように、４６本の送信導体１２Ｙ１〜１２Ｙ４６からなる。送信部２０の送信信号生成回路２１は、制御回路２０４の制御に応じて、クロック発生回路４０からのクロック信号ＣＬＫに基づいて形成されるタイミングで、４６個の異なる送信信号を生成し、送信導体１２Ｙ１、１２Ｙ２、…、１２Ｙ４６のそれぞれに所定の送信信号を供給する。なお、４６本の送信導体１２Ｙ１〜１２Ｙ４６のそれぞれに供給される送信信号の具体例としては、例えば、ＰＮ（pseudo random noise）符号やアダマール符号などの直交符号が適用可能である。
【００４６】
送信部２０の信号極性反転回路２２は、送信信号の符号列に基づいて、必要に応じて送信信号の極性を切り替える（反転させる）処理を行う。この実施形態の位置検出装置１は、上述したようにクロスポイント型静電容量方式を採用しており、送信導体１２Ｙ１、１２Ｙ２、…、１２Ｙ４６に供給される送信信号に応じて受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２からの信号の変化に基づいて指示体の位置を検出するものである。すなわち、指などの指示体による位置指示に対応した静電容量の変化に基づいた位置検出方式である。
【００４７】
このため、送信信号生成回路２１によって生成される送信信号に符号「０」が連続したり、逆に符号「１」が連続したりする場合に対応して、信号極性反転回路２２では、各送信導体１２Ｙ１、１２Ｙ２、…、１２Ｙ４６に対して直前に供給した信号（符号）と次に供給すべき信号（符号）が同じであるか否かを判定して、同一の信号（符号）が連続する場合には、送信信号の信号レベル（ハイレベル／ローレベル）が切り替えられた（あるいは反転させられた）送信信号（送信符号）を生成する。
【００４８】
なお、送信信号が「０１」や「１０」のように、異なる信号（符号）を送信する場合には、適切に送信信号の立ち上がりや立ち下りが設けられるので、送信信号の極性切り替え（極性反転）を行う必要はない。
【００４９】
このように、この実施形態の位置検出装置１の指タッチ検出回路２０２では、静電容量の変化に基づいて指等の指示体が指示する位置を検出する静電容量方式を採用している。従って、信号極性反転回路２２により、送信導体１２Ｙ１、１２Ｙ２、…、１２Ｙ４６に供給される送信信号の極性を制御することで、送信信号の立ち上がり、立ち下りが適切に設けられる。これに応じて、受信導体１１Ｘ１、１１Ｘ２、…、１１Ｘ７２からの受信信号の信号レベルも適切に変化する信号となる。そして、受信導体１１Ｘ１、１１Ｘ２、…、１１Ｘ７２からの受信信号を監視し、どの送信導体に供給された送信信号に対応した受信信号が変化したかを検出する。
【００５０】
すなわち、この実施形態の位置検出装置１の受信部３０において、送信導体１２Ｙ１、１２Ｙ２、…、１２Ｙ４６のそれぞれと受信導体１１Ｘ１、１１Ｘ２、…、１１Ｘ７２のそれぞれとの交差点（クロスポイント）での静電容量の変化に対応した信号の変化をクロスポイント毎に検出する。これにより、指等の指示体のセンサ部１００への接近あるいはタッチに対応して静電容量の変化したクロスポイントを特定することができる。
【００５１】
なお、各受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２からの受信信号は信号処理回路３１に供給されて、受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２からの受信信号のそれぞれが同時にＡ−Ｄ（Analog-Digital）変換（アナログ−デジタル変換）される構成を有する。そして、詳しくは後述するが、信号処理回路３１は、受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２のそれぞれからの信号を電流の形式で受信して電圧信号に変換し、これを多重積分型のＡＤＣ（Analog Digital Converter）でＡ−Ｄ変換する。多重積分型のＡＤＣは、コンデンサ回路にチャージされた電荷を、値の異なる複数の基準電流を用いてディスチャージ・チャージを順次行うことにより、コンデンサ回路にチャージされた電荷に対応したデジタル信号に変換するものである。
【００５２】
そして、位置検出回路３２は、送信信号生成回路２１から各送信導体１２Ｙ１、１２Ｙ２、…、１２Ｙ４６に供給された送信信号（送信符号）に対応した信号（符号）を用いた相関演算を行い、相関演算値を算出する。このため、相関演算に用いる信号（相関演算信号）が、送信信号生成回路２１から位置検出回路３２に供給されている。そして、位置検出回路３２は、制御回路２０４の制御に応じて動作して、算出された相関演算値に基づいて指等の指示体がセンサ部１００にて指示した位置を検出し、指示体の指示位置に応じた出力データは、例えば、図示しない携帯機器に設けられた表示制御部等に供給されることで、表示画面上に指示体の指示位置に応じた表示が行われる。
【００５３】
このような構成を有するこの実施形態の位置検出装置１は、４６本の送信導体１２Ｙ１〜１２Ｙ４６のそれぞれに送信信号を同時に供給し、７２本の受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２からの受信信号を同時に処理する。そして、４６本の送信導体１２Ｙ１〜１２Ｙ４６と７２本の受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２とが形成する３３１２個のクロスポイントにおける指示体の指示状態に基づいて、指示入力面１００Ｓ上で指示体が指示する位置を検出する。
【００５４】
なお、以下においては、特に区別して示す場合を除き、受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２のそれぞれを総称して受信導体１１Ｘと記載し、送信導体１２Ｙ１〜１２Ｙ４６のそれぞれを総称して送信導体１２Ｙと記載する。
【００５５】
「第１の実施形態の信号処理回路３１の具体的な構成例」
図５は、第１の実施形態の位置検出装置１で用いられる信号処理回路３１の構成例を説明するための図である。図５に示すように、第１の実施形態の信号処理回路３１は、７２本の受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２のそれぞれに対応する７２個の信号処理回路３１Ａ（１）〜３１Ａ（７２）を備える。この７２個の信号処理回路３１Ａ（１）〜３１Ａ（７２）のそれぞれは同じ構成を有する。このため、以下の説明においては、信号処理回路３１Ａ（１）〜３１Ａ（７２）のそれぞれを特に区別して示す場合を除き、信号処理回路３１Ａ（１）〜３１Ａ（７２）の一つを信号処理回路３１Ａと記載する。なお、信号処理回路３１Ａは、その複数個の構成要素をディスクリート部品として、それらを電気的に接続したものとして構成することもできるが、この例では、１チップのＩＣ（Integrated circuit）の構成とされている。
【００５６】
この実施形態においては、信号処理回路３１は、電源電圧Ｖｄｄが供給される単一電源を用いる。
【００５７】
図５に示すように、信号処理回路３１Ａは、クランプ回路を構成するスイッチ回路３１ａと、サンプリング用のゲート回路３１ｂと、サンプリングされた電圧をホールドするためのコンデンサ回路３１ｃと、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）３１ｄと、自己容量の測定のための電圧切替用のスイッチ回路３１ｅとを備えて構成されている。
【００５８】
そして、この第１の実施形態においては、図５に示すように、制御回路２０４から、スイッチ回路３１ａには切替制御信号ＳＷ１が、ゲート回路３１ｂにはゲート制御信号ＳＷ２が、スイッチ回路３１ｅには切替制御信号ＳＷ３が、それぞれ供給される。これらの切替制御信号ＳＷ１〜ＳＷ３は、クロック発生回路４０からのクロック信号ＣＬＫに同期した信号である。また、ＡＤＣ３１ｄは、制御回路２０４から動作制御信号ＣＴにより動作／非動作が制御される。
【００５９】
クランプ回路を構成するスイッチ回路３１ａの一端は受信導体１１Ｘに接続されており、他端は所定の電圧、この例では後述する基準電圧Ｖｒｅｆに設定される。また、ゲート回路３１ｂの一端もまた受信導体１１Ｘに接続されている。ゲート回路３１ｂの他端は、コンデンサ回路３１ｃの一端及びＡＤＣ３１ｄの入力端に接続されている。コンデンサ回路３１ｃの他端は、スイッチ回路３１ｅの共通端子ｓ０に接続されている。コンデンサ回路３１ｃの一端に生じる電圧はＡＤＣ３１ｄによってデジタル信号に変換される。
【００６０】
スイッチ回路３１ｅは、共通端子ｓ０を３つの端子ｓ１、ｓ２、ｓ３に切り替え接続することが可能な切替回路であり、その３つの端子の一つの端子ｓ１は、所定の電圧、この例では基準電圧Ｖｒｅｆに設定され、他の一つの端子ｓ２は、所定の電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）よりも所定値ＥＶだけ低い電圧、この例では接地電位ＧＮＤに設定され、残りの一つの端子ｓ３は、所定の電圧Ｖｒｅｆよりも前記所定値ＥＶだけ高い電圧、この例では電源電圧Ｖｄｄに設定される。前述した指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおいては、スイッチ回路３１ｅは、常に、基準電圧Ｖｒｅｆを選択する端子ｓ１に切り替えられる。スイッチ回路３１ｅの他の端子ｓ２，ｓ３は、後述するように、受信導体１１Ｘの自己容量を測定する自己容量測定期間ＴＦｓｓ，ＴＦｓｅにおいて用いられる。
【００６１】
スイッチ回路３１ａは、制御回路２０４からの切替制御信号ＳＷ１によりオンとされることにより、各受信導体１１Ｘを所定の電圧にクランプする。ゲート回路３１ｂは、制御回路２０４からの切替制御信号ＳＷ２によりオン・オフ制御（開閉制御）され、そのオン期間（閉期間）においてクランプ回路を構成するスイッチ回路３１ａを通じて所定の電圧にクランプされた受信導体１１Ｘをコンデンサ回路３１ｃに接続する。コンデンサ回路３１ｃは、受信導体１１Ｘがクランプされて設定された所定の電圧に対応した電荷を、ゲート回路３１ｂを介して蓄積する。コンデンサ回路３１ｃに蓄積された電荷に対応してコンデンサ回路３１ｃに生じた電圧がＡＤＣ３１ｄによってデジタル信号に変換される。
【００６２】
図５の例においては、基準電圧設定回路３１Ｙにより前記所定の電圧が設定されている。なお、図５の例においては、説明を簡単するため、信号処理回路３１内に基準電圧設定回路３１Ｙを設けている。しかし、基準電圧設定回路３１Ｙは信号処理回路３１内に設けられている必要はない。要は、スイッチ回路３１ａの他端とコンデンサ回路３１ｃの他端が所望する電圧となるように構成されていれば良い。
【００６３】
この実施形態においては、電源電圧Ｖｄｄが供給される単一電源を用いるため、基準電圧設定回路３１Ｙによって設定される基準電圧Ｖｒｅｆを電源電圧Ｖｄｄの２分の１（Ｖｒｅｆ＝１／２・Ｖｄｄ）とし、これにより、指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおいて、受信導体１１Ｘから得る受信信号の立ち上がりと立ち下りの両方を確実に検出可能にしている。簡単には、送信信号が「１」である場合には、コンデンサ回路３１ｃに生じる電圧は、基準電圧Ｖｒｅｆ（＝１／２・Ｖｄｄ）より大きくなり、逆に、送信信号が「０」である場合には、コンデンサ回路３１ｃに生じる電圧は、基準電圧Ｖｒｅｆ（＝１／２・Ｖｄｄ）より小さくなるというように、送信信号が「１」、「０」のいずれの場合であっても、コンデンサ回路３１ｃにおいて適切な信号レベルで電圧変化を生じさせることができるように構成されている。
【００６４】
なお、図５に示す信号処理回路３１では、指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおいては、スイッチ回路３１ａ及びコンデンサ回路３１ｃ、ＡＤＣ３１ｄは、同一の基準電圧Ｖｒｅｆ（＝１／２・Ｖｄｄ）が設定されるように構成されているが、それぞれを同一の電圧に設定することは必ずしも必要とされない。
【００６５】
但し、図５に示すように、スイッチ回路３１ａ及びコンデンサ回路３１ｃ、ＡＤＣ３１ｄが同一の電位に設定されていると、基準電圧が変動した場合に、それらが同じ電圧変動の影響を受けることになり、それらスイッチ回路３１ａ、コンデンサ回路３１ｃ、ＡＤＣ３１ｄの間では、実質的に電圧変動の影響が排除されるというメリットがある。
【００６６】
第１の実施形態の信号処理回路３１Ａで用いられるＡＤＣ３１ｄは、多重積分型ＡＤＣとされている。
【００６７】
図６は、ＡＤＣ３１ｄの構成例を説明するための図であり、コンパレータｄ１と、Ａ−Ｄ制御ロジック部ｄ２と、電流出力型ＤＡＣ（Digital Analog Converter）ｄ３とを備えている。
【００６８】
そして、後述もするが、指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおいては、信号処理回路３１Ａのコンデンサ回路３１ｃの他端側には、スイッチ回路３１ｅを通じて基準電圧Ｖｒｅｆが印加されているので、この基準電圧Ｖｒｅｆを基準電圧として、受信導体１１Ｘから供給される受信信号としての電荷がゲート回路３１ｂを通じてコンデンサ回路３１ｃに所定時間供給されて蓄積され、コンデンサ回路３１ｃには、その蓄積された電荷に応じた電圧が保持される。このコンデンサ回路３１ｃに保持される電圧はＡＤＣ３１ｄによりデジタル信号に変換される。ＡＤＣ３１ｄにおいて行われるＡ−Ｄ変換処理の概要を示すと以下のようになる。
【００６９】
すなわち、ＡＤＣ３１ｄにおいては、電流出力型ＤＡＣｄ３からの参照電流（図６に示した６４ＩＲＥＦ〜１ＩＲＥＦ（ＩＲＥＦは、所定の基準電流値））を、コンデンサ回路３１ｃとＡＤＣ３１ｄを構成するコンパレータｄ１との間に供給する。当該参照電流は、コンデンサ回路３１ｃに保持された電荷をキャンセルするように設定される。これにより、当該参照電流をコンデンサ回路３１ｃにおいて逆積分する処理が行われ、この逆積分処理を通じて、コンデンサ回路３１ｃに保持された電荷に対応したデジタル信号を生成する。
【００７０】
この場合、参照電流ＩＲＥＦを用いた逆積分処理により変化するコンデンサ回路３１ｃに生じる電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとをコンパレータｄ１で比較し、この比較結果がＡ−Ｄ制御ロジック部ｄ２に供給されて、コンデンサ回路３１ｃに生じる電圧の極性が切り換わったか否かが検出される。そして、ＡＤＣ３１ｄでは、逆積分→比較→極性反転検出という一連の処理を繰り返すことで、Ａ−Ｄ制御ロジック部ｄ２はコンデンサ回路３１ｃに保持された電荷に対応した処理時間を計測する。なお、Ａ−Ｄ制御ロジック部ｄ２は、図示しないが、クロック信号ＣＬＫに基づいて動作するカウンタや当該カウンタのリセットタイミングやカウント値の出力タイミング等を制御するコントローラ等を備えている。
【００７１】
なお、信号処理回路３１Ａを構成するコンデンサ回路３１ｃに生じる電圧をデジタル信号に変換するＡＤＣとしては、上述した積分型ＡＤＣに限定されるものではないが、上述の信号処理回路３１Ａと積分型ＡＤＣ３１ｄを組み合わせた場合には、積分型ＡＤＣ３１ｄは、信号処理回路３１Ａを構成するコンデンサ回路３１ｃに保持された電荷を所定の基準電流でキャンセルすることで、コンデンサ回路３１ｃに保持された電荷に対応したデジタル信号を出力することができる。すなわち、信号処理回路３１Ａを構成するコンデンサ回路３１ｃは積分型ＡＤＣ３１ｄの構成要素としても機能しており、信号処理回路３１Ａと積分型ＡＤＣ３１ｄとを集積回路として一体的に構成する場合に好適な組み合わせとなる。
【００７２】
［信号処理回路３１Ａの指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおける動作］
図７は、第１の実施形態の信号処理回路３１Ａの動作を説明するためのタイミングチャートである。図７Ａは、送信信号生成回路２１で生成される送信信号（送信符号）の具体例を示している。また、図７Ｂは送信信号生成回路２１及び信号極性反転回路２２を通じて送信導体１２Ｙに供給される信号の状態を示している。また、図７Ｃは、受信導体１１Ｘからの受信信号が信号処理回路３１Ａを構成するゲート回路３１ｂを介して供給されたコンデンサ回路３１ｃにおける信号の状態を示している。
【００７３】
また、図７Ｄは、制御回路２０４からスイッチ回路３１ａに供給される切替制御信号ＳＷ１を示している。図７Ｅは、制御回路２０４からゲート回路３１ｂに供給されるゲート制御信号ＳＷ２を示している。図７Ｆは、ＡＤＣ３１ｄでのＡ−Ｄ変換タイミングを示している。
【００７４】
図７Ａに示すように、この例においては、送信導体１２Ｙに供給される信号（送信符号）が例えば「００１０」であるものとする。この例の送信信号のように、「０」が連続したり、逆に「１」が連続したりする場合には、送信信号の立ち上がりや立ち下りを適切に設けることができず、コンデンサ回路３１ｃには送信信号の信号レベルの変化に対応した静電容量の変化を生じさせることができない。
【００７５】
このため、図７Ａの送信符号が「０」である場合、図７Ｂでは「１→０」と立ち下り波形にする。図７Ａの送信符号が「０」と続く場合、図７Ｂでは事前に「０→１」にして立ち下り波形の生成の準備をする。図７Ａの送信符号が「１」である場合、図７Ｂでは「０→１」と立ち上り波形にする。図７Ａの送信符号が「０」と続く場合、図７Ｂでは事前に「１→０」にして立ち上り波形の生成の準備をする。
【００７６】
このようにして送信導体１２Ｙへの信号送信に先立ち送信信号の極性（ハイレベル／ローレベル）を調整するために、制御回路２０４によって制御される信号極性反転回路２２が設けられている。
【００７７】
図７Ａに示される送信信号（送信符号）の信号レベルに対応した信号レベルの信号が送信導体１２Ｙに供給される。図７の例では、送信信号が「０」の場合に送信導体１２Ｙに供給される信号の信号レベルが立ち下り波形であり、送信信号が「１」の場合に送信導体１２Ｙに供給される信号の信号レベルが立ち上り波形である。図７Ｂには、送信信号の信号レベルが変化し得るタイミングを時点Ｓｄで表している。
【００７８】
以上のようにして、送信信号に「０」が連続したり、逆に「１」が連続したりする場合には、送信導体１２Ｙに供給される信号の信号レベルを一時的に極性反転させることで、たとえ送信信号に「０」が連続した場合でも、また、送信信号に「１」が連続した場合でも、コンデンサ回路３１ｃには静電容量の変化が生じるように構成される。なお、この例では、送信信号「０」に対応して信号レベルをローレベルとしたが、信号レベル「０」に対応して信号レベルをハイレベルとすることもできることは明らかである。また、送信信号はＰＳＫ変調（特にＢＰＳＫ変調）にしても構わない。
【００７９】
スイッチ回路３１ａは、図７Ｄに示す切替制御信号ＳＷ１により、図７Ｅに示す切替制御信号ＳＷ２によりスイッチ回路３１ｂがオフ（開状態）になった後に、オンにされる。これにより、図７Ｃに示すように、受信導体１１Ｘの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに迅速にクランプされる。なお、図７Ｄの例では、スイッチ回路３１ｅは、時点ｔ１においてオンにされているが、この時点に限るものではなく、Ａ−Ｄ変換開始時点ｔ６からＡ−Ｄ変換終了時点ｔ７までの期間においてオンに切り替えられれば良い。スイッチ回路３１ｅは、どれを選択されていてもＡ−Ｄ変換開始からＡ−Ｄ変換終了まで切替しないようにする。
【００８０】
スイッチ回路３１ａは、図７Ｄに示すように、次の送信信号の信号レベルの変化タイミングの時点Ｓｄの前までにオフにされる。これにより、受信導体１１Ｘの電圧を基準電圧Ｖｒｅｆにクランプする処理が完了する。なお、図７Ｄの例では、スイッチ回路３１ａは、時点ｔ３においてオフにされているが、この時点に限るものではなく、次の送信信号の信号レベルの変化タイミングの時点Ｓｄの前までの時点においてオフにされればよい。すなわち、スイッチ回路３１ａは、Ａ−Ｄ変換処理終了後であって、かつ、受信導体１１Ｘの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされた後であって電圧が安定した時点ｔ２から時点Ｓｄの間のｃｐの期間でオフに切り替えられれば良い。
【００８１】
ゲート回路３１ｂは、Ａ−Ｄ変換の終了後の時点ｔ２（図７Ｅでの点線矢印時点）からオン（閉状態）にすることができるが、この実施形態では、切替制御信号ＳＷ２により、図７Ｅに示すように、送信信号の信号レベルが変化し得るタイミング時点Ｓｄでオン（閉状態）とされる。そして、このゲート回路３１ｂがオン（閉）状態に制御されることにより、コンデンサ回路３１ｃには受信導体１１Ｘの電圧に応じた電荷が蓄積される。
【００８２】
時点Ｓｄでオンとされたゲート回路３１ｂは、送信導体１２Ｙに供給される信号の信号レベルが切り替えられ得る時点Ｓｊに先立つ時点ｔ５で、Ａ−Ｄ変換開始時点ｔ６よりも前にオフ（開状態）にされる。ゲート回路３１ｂがオフ（開状態）にされることで、コンデンサ回路３１ｃには受信信号の信号レベルに対応した電圧が保持される。このコンデンサ回路３１ｃに保持された電圧がＡＤＣ３１ｄでＡ−Ｄ変換されることで、ＡＤＣ３１ｄからは、受信信号の信号レベルに対応したデジタル信号が出力される。
【００８３】
受信導体１１Ｘに接続されたコンデンサ回路３１ｃに、送信導体１２Ｙに供給された信号に応じて生じる電圧波形は、およそ図７Ｃに示したような信号波形となる。すなわち、図７Ｃにおいて、記号ｃｐにより示される直線部分が示すように、送信信号の信号レベルを切り替える時点Ｓｄに先立つ所定期間においては、スイッチ回路３１ａがオンとされることにより、受信導体１１Ｘは基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｖｒｅｆ＝１／２・Ｖｃｃ）にクランプされている。
【００８４】
そして、図７Ｃに示すように、送信導体１２Ｙに供給される信号に応じた受信信号が受信導体１１Ｘに接続された信号処理回路３１Ａに供給される。すなわち、基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされた受信導体１１Ｘが、ゲート回路３１ｂを介してコンデンサ回路３１ｃに接続されることによって、コンデンサ回路３１ｃには、基準電圧Ｖｒｅｆを中心電圧として信号レベルが変動する、受信信号に応じた電圧が生じる。そして、図７Ｆに示すように、上述したＡＤＣ３１ｄにより、コンデンサ回路３１ｃの電圧がデジタル信号に変換される。
【００８５】
ＡＤＣ３１ｄにおけるコンデンサ回路３１ｃに保持された電圧のＡ−Ｄ変換処理は、時点ｔ５以降の時点ｔ６にてＡ／Ｄ変換処理が開始され、時点ｔ７で終了し、コンデンサ回路３１ｃに保持された電圧に対応したデジタル信号を出力する。なお、ＡＤＣ３１ｄは、制御回路２０４からの動作制御信号ＣＴにより、図７Ｆに示す動作タイミングで動作するように制御される。
【００８６】
なお、時点ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７、Ｓｄ、Ｓｊのそれぞれは、クロック発生回路４０で発生するクロック信号ＣＬＫに基づいて、制御回路２０４において設定されている。
【００８７】
［信号処理回路３１Ａの自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおける動作］
図８は、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおける信号処理回路３１Ａのスイッチ回路３１ａ，３１ｅの切替状態の遷移及びゲート回路３１ｂの開閉状態の遷移を説明するための図である。制御回路２０４は、図５に示したように、これらスイッチ回路３１ａ，３１ｅ及びゲート回路３１ｂに切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を供給して、後述するように、受信導体１１Ｘを一時的に所定の電圧に設定すると共に、スイッチ回路からなるゲート回路３１ｂの一端と他端との間に、所定の電位差を設定する機能を備える。すなわち、制御回路２０４は、電圧供給制御回路の機能を備える。
【００８８】
なお、前述したように、スイッチ回路３１ｅは、指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおいては、端子ｓ１に接続されて、コンデンサ回路３１ｃの他端には基準電圧Ｖｒｅｆが印加される状態とされるが、この自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおいては、この端子ｓ１は使用しない。そこで、説明の簡単のため、図８ではスイッチ回路３１ｅの端子ｓ１は省略する。
【００８９】
図８において、受信導体１１Ｘに接続されている容量Ｃｘは、自己容量を示している。この自己容量Ｃｘは、受信導体１１Ｘのパターン容量と浮遊容量とを含み、指が受信導体１１Ｘにタッチしているときには、そのタッチにより人体の容量分だけ増加することになる。
【００９０】
なお、この実施形態では、自己容量測定期間ＴＦｓｓと、自己容量測定期間ＴＦｓｅとでは、全く同様の動作を行って、それぞれの期間において受信導体１１Ｘの自己容量を検出するようにしている。したがって、以下に説明する自己容量測定動作は、自己容量測定期間ＴＦｓｓと、自己容量測定期間ＴＦｓｅとのいずれにおいても実行されるものである。図９は、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおける制御回路２０４による信号処理回路３１Ａに対する制御の流れの一例を示すフローチャートである。この図９では、主として、自己容量測定動作を実行するために、制御回路２０４が、信号処理回路３１Ａのスイッチ回路３１ａ，３１ｅの切替状態及びゲート回路３１ｂの開閉状態を制御する動作を示すものである。
【００９１】
前述もしたように、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅでは、送信部２０は非動作とされており、このため受信部３０では、受信信号を処理する動作を行わず、以下に説明するように、制御回路２０４は、信号処理回路３１Ａにおいて上述のような電圧の切り替え制御を行い、その電圧の切り替え制御に基づく自己容量の測定を行う。
【００９２】
なお、指タッチ検出実行期間ＴＦｍの長さに比べて、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅの長さは短くてよい。この実施形態では、指タッチ検出実行期間ＴＦｍの長さは送信信号である直交符号（拡散符号）の４７チップ分（１チップ分は拡散符号の１つの符号「１」または「０」の時間長分）の時間長とされるのに対して、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅの長さは直交符号の１チップ程度の時間長とされる。
【００９３】
図９に示すように、制御回路２０４は、自己容量測定期間ＴＦｓｓまたはＴＦｓｅの開始時点を監視し（ステップＳ１０１）、自己容量測定期間ＴＦｓｓまたはＴＦｓｅの開始時点となったと判別すると、以下に説明するような自己容量測定動作を行う。
【００９４】
すなわち、まず、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３により、図８（Ａ）に示すように、スイッチ回路３１ｅを端子ｓ２を介して接地電位ＧＮＤ側に切り替え、スイッチ回路３１ａをオン、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）とすることで、コンデンサ回路３１ｃの一端側と受信導体１１Ｘとを接続する。これによって、受信導体１１Ｘが接続されるゲート回路３１ｂの一端側が一時的に基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされると共に、ゲート回路３１ｂの他端側に接続されたコンデンサ回路３１ｃの一端側が基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされる（ステップＳ１０２）。
【００９５】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３により、図８（Ｂ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）のままとすると共に、スイッチ回路３１ａをオフとし、また、スイッチ回路３１ｅを端子ｓ３側に切り替え、コンデンサ回路３１ｃの、ゲート回路３１ｂの他端側と接続された一端側とは反対側の他端を電源電圧Ｖｄｄに設定する。これにより、コンデンサ回路３１ｃの一端側は、電源電圧Ｖｄｄにチャージアップされて、ゲート回路３１ｂの一端と他端との間に電位差が設定される（ステップＳ１０３）。
【００９６】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２により、図８（Ｃ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）にすると共に、ＡＤＣ３１ｄを動作制御信号ＣＴにより動作状態に制御して、ＡＤＣ３１ｄにより、コンデンサ回路３１ｃに保持されている電圧をデジタル信号Ｄ１＋に変換し、そのデジタル信号Ｄ１＋を一時保存する（ステップＳ１０４）。
【００９７】
以上のステップＳ１０２〜ステップＳ１０４により得られたデジタル信号Ｄ１＋から、自己容量Ｃｘの検出ができることを次に説明する。
【００９８】
ここで、コンデンサ回路３１ｃの内部容量（浮遊容量を含む）をＣｏとする。そして、コンデンサ回路３１ｃの一端とＡＤＣ３１ｄとの接続点、つまり、ＡＤＣ３１ｄの入力電圧をＶｃｏとする。
【００９９】
ステップＳ１０２で受信導体１１Ｘ及びＡＤＣ３１ｄの入力端を基準電圧ＶｒｅｆにクランプしたときのＡＤＣ３１ａの入力電圧をＶｃｏ（Ｂｅ）とすると、この電圧Ｖｃｏ（Ｂｅ）は、図１８の（式１）に示すように、電圧Ｖｃｏ（Ｂｅ）＝Ｖｒｅｆとなる。
【０１００】
そして、ステップＳ１０３において、コンデンサ回路３１ｃをチャージアップしたときのＡＤＣ３１ａの入力電圧をＶｃｏ（Ａｆ）とすると、この電圧Ｖｃｏ（Ａｆ）は、図１８の（式２）に示すようになる。
【０１０１】
この時、コンデンサ回路３１ｃには、スイッチ回路３１ｅを接地電位ＧＮＤから電源電圧Ｖｄｄに切り替えたときの電圧Ｖｃｏ（Ｂｅ）と電圧Ｖｃｏ（Ａｆ）の差の電圧変化ΔＶが保持される。このコンデンサ回路３１ｃに保持される電圧変化ΔＶは、図１８の（式３）のようになる。
【０１０２】
したがって、この（式３）に基づいて、自己容量Ｃｘを、図１８の（式４）に示すようにして測定することができる。すなわち、ステップＳ１０４で得られるＡ−Ｄ変換値Ｄ１＋から自己容量Ｃｘを測定することができる。しかし、ステップＳ１０４で得られるＡ−Ｄ変換値Ｄ１＋には、ＡＤＣ３１ｄで発生するオフセット分を含んだものとなっている。この実施形態では、このオフセット分を除去して、より正確な自己容量Ｃｘが測定できるようにするために、次に示すステップＳ１０５〜ステップＳ１０７を実行する。
【０１０３】
すなわち、ステップＳ１０４の後、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３により、図８（Ａ）において、スイッチ回路３１ｅを、点線で示すように、端子ｓ３を介して電源電圧Ｖｄｄ側に切り替え、スイッチ回路３１ａをオン、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）とすることで、コンデンサ回路３１ｃの一端側と受信導体１１Ｘとを接続する。これによって、これによって、受信導体１１Ｘが接続されるゲート回路３１ｂの一端側が一時的に基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされると共に、ゲート回路３１ｂの他端側に接続されたコンデンサ回路３１ｃの一端側が基準電圧Ｖｒｅｆにクランプされる（ステップＳ１０５）。
【０１０４】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３により、図８（Ｂ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）のままとすると共に、スイッチ回路３１ａをオフとし、また、スイッチ回路３１ｅを、点線で示すように、端子ｓ２を介して接地電位ＧＮＤ側に切り替え、コンデンサ回路３１ｃの、ゲート回路３１ｂの他端側と接続された一端側とは反対側の他端を接地電位ＧＮＤに設定する。これにより、コンデンサ回路３１ｃの一端側を、接地電位ＧＮＤにチャージダウンする（ステップＳ１０６）。
【０１０５】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２により、図８（Ｃ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）にすると共に、ＡＤＣ３１ｄを動作制御信号ＣＴにより動作状態に制御して、ＡＤＣ３１ｄにより、コンデンサ回路３１ｃに保持されている電圧をデジタル信号Ｄ１−に変換し、そのデジタル信号Ｄ１−を一時保存する（ステップＳ１０７）。
【０１０６】
次に、制御回路２０４は、ステップＳ１０７の次には、デジタル信号Ｄ１＋とデジタル信号Ｄ−との差を求める（ステップＳ１０８）。
【０１０７】
上記のステップＳ１０２〜ステップＳ１０４では、受信導体１１Ｘの電圧を基準電圧Ｖｒｅｆにクランプした状態から、コンデンサ回路３１ｃの他端を接地電位ＧＮＤから電源電圧Ｖｄｄに切り替えた。これに対して、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７では、受信導体１１Ｘの電圧を基準電圧Ｖｒｅｆにクランプした状態から、コンデンサ回路３１ｃの他端を電源電圧Ｖｄｄから接地電位ＧＮＤに切り替えている。したがって、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７においても、コンデンサ回路３１ｃの他端に対して印加する電圧を、基準電圧Ｖｒｅｆに対して、同じ大きさの電圧変化ΔＶを与えているが、その印加方向がステップＳ１０２〜ステップＳ１０４ではチャージアップ方向であり、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４ではその逆方向のチャージダウン方向となっている。
【０１０８】
そこで、デジタル信号Ｄ１＋とデジタル信号Ｄ−との差をとると、２倍のレベルで自己容量が測定できる。そして、デジタル信号Ｄ１＋とデジタル信号Ｄ−とには、同じＡＤＣ３１ｄのオフセット分が含まれているので、デジタル信号Ｄ１＋とデジタル信号Ｄ−との減算演算を行うと、オフセット分はキャンセルされて、より正確な自己容量Ｃｘを測定することができる。すなわち、ステップＳ１０８では、ＡＤＣ３１ｄで発生するオフセット分が除去されたより正確な自己容量Ｃｘを測定できる。
【０１０９】
制御回路２０４は、測定された自己容量Ｃｘに基づいて、指タッチ検出実行期間ＴＦｍでＡＤＣ３１ｄから得られた指タッチの検出結果（ＡＤＣ３１ｄからの出力信号）を補正するために使用される補正用信号を生成し、この補正用信号により、指タッチの検出結果（ＡＤＣ３１ｄからの出力信号）を補正する（ステップＳ１０９）。
【０１１０】
ＡＤＣ３１ｄにおける指タッチ検出結果についての感度変動は、図１８の（式５）のように表すことができる。そして、ＡＤＣ３１ｄからのデジタル信号については、図１８の（式６）に示すようにして、補正することができる。なお、（式５）及び（式６）において、Ｃｘ（Ｉｎｉ）は、指タッチなどにより変動する前の自己容量であり、ΔＶ（Ｉｎｉ）は、自己容量がＣｘ（Ｉｎｉ）であるときの電圧変化ΔＶ（＝Ｖｃｏ（Ａｆ）−Ｖｃｏ（Ｂｅ））である。
【０１１１】
以上のようにして、上述の実施形態によれば、指示体による位置指示に対応した静電容量の変化をコンデンサ回路から電圧信号として検出するように構成した位置検出装置の信号処理回路において、指タッチ検出実行期間で得られた指タッチ検出信号を、それぞれの受信導体について測定した自己容量に対応して生成された補正用信号で基づいて補正するようにするので、指がタッチされた受信導体の自己容量が増加しても、指タッチの検出感度が変動するのを防止することができる。
【０１１２】
なお、上述の説明は、信号処理回路３１が、電源電圧Ｖｄｄの単一電源で駆動される場合であったが、信号処理回路３１が、正負の電源電圧±Ｖｄｄを用いる２電源で駆動される場合にも適用可能である。信号処理回路３１が、正負の電源電圧±Ｖｄｄを用いる２電源で駆動される場合には、基準電圧（Ｖｒｅｆ）は、正の電源電圧＋Ｖｄｄと負の電源電圧−Ｖｄｄの中央値である接地電位を用いることが好ましい。そして、２電源の場合の上述の実施形態の基準電圧Ｖｒｅｆよりも所定値ＥＶだけ高い電圧は、正の電源電圧＋Ｖｄｄとし、基準電圧Ｖｒｅｆよりも所定値ＥＶだけ低い電圧は、負の電源電圧−Ｖｄｄとすることが好ましい。このことは、後述する第２の実施形態及び第３の実施形態においても同様である。
【０１１３】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、信号処理回路３１において、７２本の受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２のそれぞれに対応する７２個の信号処理回路の構成が、第１の実施形態と異なる。その他は、信号処理回路３１が、電源電圧Ｖｄｄの単一電源で駆動されることを含め、第１の実施形態と同様である。
【０１１４】
図１０は、第２の実施形態における信号処理回路３１の構成例を説明するための図である。図１０においては、第１の実施形態の場合と同一の構成部分には、同一参照符号を付してある。
【０１１５】
第２の実施形態においては、図１０に示すように、信号処理回路３１は、７２本の受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２のそれぞれに対応する７２個の信号処理回路３１Ｂ（１）〜３１Ｂ（７２）を備える。この７２個の信号処理回路３１Ｂ（１）〜３１Ｂ（７２）のそれぞれは同じ構成を有する。以下の説明においては、信号処理回路３１Ｂ（１）〜３１Ｂ（７２）のそれぞれを特に区別して示す場合を除き、信号処理回路３１Ｂ（１）〜３１Ｂ（７２）の一つを信号処理回路３１Ｂと記載する。なお、信号処理回路３１Ｂも、第１の実施形態の場合の信号処理回路３１Ａと同様に、この例では、１チップのＩＣの構成とされている。
【０１１６】
図１０に示すように、信号処理回路３１Ｂは、クランプ回路を構成するスイッチ回路３１ａと、サンプリング用のゲート回路３１ｂと、サンプリングされた電圧をホールドするためのコンデンサ回路３１ｃと、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）３１ｄと、自己容量測定のための電圧切替用のスイッチ回路３１ｆとを備える。スイッチ回路３１ｆは、前述の第１の実施形態におけるスイッチ回路３１ｅと同様に、共通端子ｓ０を３つの端子ｓ１、ｓ２、ｓ３に切り替え接続することが可能な切替回路である。
【０１１７】
第２の実施形態では、コンデンサ回路３１ｃの他端は、図５に示した第１の実施形態の信号処理回路３１Ａとは異なり、基準電圧Ｖｒｅｆに設定される。そして、この第２の実施形態では、コンデンサ回路３１ｃの一端とＡＤＣ３１ｄの入力端との接続点が、自己容量測定のための電圧切替用のスイッチ回路３１ｆの共通端子ｓ０に接続されている。そしてスイッチ回路３１ｆの端子ｓ１は遊端とされる。端子ｓ２は、基準電圧Ｖｒｅｆよりも所定値ＥＶだけ低い電圧、この例では接地電位ＧＮＤに設定される。端子ｓ３は、基準電圧Ｖｒｅｆよりも所定値ＥＶだけ高い電圧、この例では電源電圧Ｖｄｄに設定される。前述した指タッチ検出実行期間ＴＦｍ（図３参照）においては、スイッチ回路３１ｆは、常に、遊端とされている端子ｓ１に切り替えられる。スイッチ回路３１ｆの他の端子ｓ２，ｓ３は、後述するように、受信導体１１Ｘの自己容量を測定する自己容量測定期間ＴＦｓｓ，ＴＦｓｅ（図３参照）において用いられる。
【０１１８】
そして、この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、電圧供給制御回路の機能を備える制御回路２０４から、スイッチ回路３１ａには切替制御信号ＳＷ１が、ゲート回路３１ｂにはゲート制御信号ＳＷ２が、ＡＤＣ３１ｄには動作制御信号ＣＴが、それぞれ供給される。そして、この第２の実施形態では、制御回路２０４から、スイッチ回路３１ｆには切替制御信号ＳＷ４が供給される。
【０１１９】
この第２の実施形態における信号処理回路３１Ｂの指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおける動作は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１２０】
［信号処理回路３１Ｂの自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおける動作］
図１１は、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおける信号処理回路３１Ｂのスイッチ回路３１ａ，３１ｆの切替状態の遷移及びゲート回路３１ｂの開閉状態の遷移を説明するための図である。
【０１２１】
図１２は、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおける制御回路２０４による信号処理回路３１Ｂに対する制御動作の流れの一例を示すフローチャートである。この図１２では、主として、自己容量測定動作を実行するために、制御回路２０４が、信号処理回路３１Ｂのスイッチ回路３１ａ，３１ｆの切替状態及びゲート回路３１ｂの開閉状態を制御する動作を示すものである。
【０１２２】
図１２に示すように、制御回路２０４は、自己容量測定期間ＴＦｓｓまたはＴＦｓｅの開始時点を監視し（ステップＳ２０１）、自己容量測定期間ＴＦｓｓまたはＴＦｓｅの開始時点となったと判別すると、以下に説明するような自己容量測定動作を行う。
【０１２３】
すなわち、まず、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４により、図１１（Ａ）に示すように、スイッチ回路３１ｆを電源電圧Ｖｄｄ側に切り替え、スイッチ回路３１ａをオン、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）として、受信導体１１Ｘが接続されるゲート回路３１ｂの一端側を一時的に基準電圧Ｖｒｅｆにクランプすると共に、ゲート回路３１ｂの他端が接続されるコンデンサ回路３１ｃの一端側を、基準電圧Ｖｒｅｆとは異なる電圧である電源電圧Ｖｄｄに設定する（ステップＳ２０２）。
【０１２４】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４により、図１１（Ｂ）に示すように、スイッチ回路３１ａをオフとし、また、スイッチ回路３１ｆを遊端に切り替えると共に、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）としてコンデンサ回路３１ｃの一端側と受信導体１１Ｘとを接続する。すると、ゲート回路３１ｂの一端と他端との間の電位差により、コンデンサ回路３１ｃはディスチャージして、コンデンサ回路３１ｃの一端側の電圧は受信導体１１Ｘと同じ電圧になる（ステップＳ２０３）。なお、このディスチャージのとき、ゲート回路３１ｂは、複数回開閉を繰り返して、コンデンサ回路３１ｃからの電荷の移動を行うことで、コンデンサ回路３１ｃについての必要なディスチャージが正確に行われるようにしてもよい。
【０１２５】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２により、図１１（Ｃ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）にすると共に、ＡＤＣ３１ｄを動作制御信号ＣＴにより動作状態に制御して、ＡＤＣ３１ｄにより、コンデンサ回路３１ｃに保持されている電圧をデジタル信号Ｄ２＋に変換し、そのデジタル信号Ｄ２＋を一時保存する（ステップＳ２０４）。
【０１２６】
以上のステップＳ２０２〜ステップＳ２０４により得られたデジタル信号Ｄ１＋から、自己容量Ｃｘの測定ができることを次に説明する。
【０１２７】
ステップＳ２０２でＡＤＣ３１ｄの入力端を電源電圧ＶｄｄにクランプしたときのＡＤＣ３１ａの入力電圧をＶｃｏ（Ｂｅ）とすると、この電圧Ｖｃｏ（Ｂｅ）は、図１９の（式７）に示すように、電圧Ｖｃｏ（Ｂｅ）＝Ｖｄｄとなる。
【０１２８】
そして、ステップＳ２０３において、コンデンサ回路３１ｃをディスチャージしたときのＡＤＣ３１ａの入力電圧をＶｃｏ（Ａｆ）とすると、この電圧Ｖｃｏ（Ａｆ）は、図１９の（式８）に示すようになる。
【０１２９】
この時、コンデンサ回路３１ｃには、電圧Ｖｃｏ（Ｂｅ）と電圧Ｖｃｏ（Ａｆ）の差である電圧変化ΔＶが保持される。このコンデンサ回路３１ｃに保持されている電圧変化ΔＶは、図１９の（式９）のようになる。
【０１３０】
したがって、この（式９）に基づいて、自己容量Ｃｘを、図１９の（式１０）に示すようにして測定することができる。すなわち、ステップＳ２０４で得られるＡ−Ｄ変換値Ｄ２＋から自己容量Ｃｘを測定することができる。しかし、ステップＳ２０４で得られるＡ−Ｄ変換値Ｄ１＋には、ＡＤＣ３１ｄで発生するオフセット分を含んだものとなっているので、この第２の実施形態においても、このオフセット分を除去して、より正確な自己容量Ｃｘが測定できるようにするために、次に示すステップＳ２０５〜ステップＳ２０７を実行する。
【０１３１】
すなわち、ステップＳ２０４の後、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４により、図１１（Ａ）において、スイッチ回路３１ｆを、点線で示すように、接地電位ＧＮＤ側に切り替え、スイッチ回路３１ａをオン、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）として、受信導体１１Ｘが接続されるゲート回路３１ｂの一端側を一時的に基準電圧Ｖｒｅｆにクランプすると共に、ゲート回路３１ｂの他端が接続されるコンデンサ回路３１ｃの一端側を、基準電圧Ｖｒｅｆとは異なる電圧である接地電位ＧＮＤに設定する（ステップＳ２０５）。
【０１３２】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４により、図１１（Ｂ）に示すように、スイッチ回路３１ａをオフとし、また、スイッチ回路３１ｆを遊端側に切り替えると共に、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）としてコンデンサ回路３１ｃの一端側と受信導体１１Ｘとを接続する。すると、ゲート回路３１ｂの一端と他端との間の電位差により、コンデンサ回路３１ｃはチャージされるとともに、コンデンサ回路３１ｃの一端側の電圧は受信導体１１Ｘと同じ電圧になる（ステップＳ２０６）。
【０１３３】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２により、図１１（Ｃ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）にすると共に、ＡＤＣ３１ｄを動作制御信号ＣＴにより動作状態に制御して、ＡＤＣ３１ｄにより、コンデンサ回路３１ｃに保持されている電圧をデジタル信号Ｄ２−に変換し、そのデジタル信号Ｄ２−を一時保存する（ステップＳ２０７）。
【０１３４】
次に、制御回路２０４は、ステップＳ２０７の次には、デジタル信号Ｄ２＋とデジタル信号Ｄ２−との差を求めることで、オフセット分を除去した２倍のレベルの自己容量を得る（ステップＳ２０８）。
【０１３５】
制御回路２０４は、求めた自己容量Ｃｘに基づいて、指タッチ検出実行期間ＴＦｍでＡＤＣ３１ｄから得られた指タッチの検出結果（ＡＤＣ３１ｄからの出力信号）を補正するために使用される補正用信号を生成し、この補正用信号により、指タッチの検出結果（ＡＤＣ３１ｄからの出力信号）を補正する（ステップＳ２０９）。
【０１３６】
ＡＤＣ３１ｄにおける指タッチ検出結果についての感度変動は、図１９の（式１１）に示すように表すことができる。そして、ＡＤＣ３１ｄからのデジタル信号については、図１７の（式１２）に示すようにして、補正することができる。
【０１３７】
この第２の実施形態においても、指タッチ検出実行期間ＴＦｍで得られた指タッチ検出信号を、それぞれの受信導体について測定した自己容量に対応して生成された補正用信号で補正するようにするので、指がタッチされた受信導体の自己容量が増加しても、指タッチの検出感度が変動するのを防止することができる。
【０１３８】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、信号処理回路３１において、７２本の受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２のそれぞれに対応する７２個の信号処理回路の構成が、第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。その他は、信号処理回路３１が、電源電圧Ｖｄｄの単一電源で駆動されることを含め、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。
【０１３９】
図１３は、第３の実施形態における信号処理回路３１の構成例を説明するための図である。図１３においては、第１の実施形態の場合と同一の構成部分には、同一参照符号を付してある。
【０１４０】
第３の実施形態においては、図１３に示すように、信号処理回路３１は、７２本の受信導体１１Ｘ１〜１１Ｘ７２のそれぞれに対応する７２個の信号処理回路３１Ｃ（１）〜３１Ｃ（７２）を備える。この７２個の信号処理回路３１Ｃ（１）〜３１Ｃ（７２）のそれぞれは同じ構成を有する。以下の説明においては、信号処理回路３１Ｃ（１）〜３１Ｃ（７２）のそれぞれを特に区別して示す場合を除き、信号処理回路３１Ｃ（１）〜３１Ｃ（７２）の一つを信号処理回路３１Ｃと記載する。なお、信号処理回路３１Ｃも、第１の実施形態の場合の信号処理回路３１Ａと同様に、この例では、１チップのＩＣの構成とされている。
【０１４１】
図１３に示すように、信号処理回路３１Ｃは、サンプリング用のゲート回路３１ｂと、サンプリングされた電圧をホールドするためのコンデンサ回路３１ｃと、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）３１ｄと、電圧切替用のスイッチ回路３１ｇを備える。自己容量測定のための電圧切替用のスイッチ回路３１ｇは、指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおいてクランプ回路を構成する機能も備える。
【０１４２】
このスイッチ回路３１ｇは、共通端子ｓ０を４つの端子ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４に切り替え接続することが可能な切替回路である。
【０１４３】
第３の実施形態では、コンデンサ回路３１ｃの他端は、第２の実施形態の信号処理回路３１Ｂと同様に、基準電圧Ｖｒｅｆに設定される。そして、この第３の実施形態では、スイッチ回路３１ａに代えて、スイッチ回路３１ｇが接続される。すなわち、受信導体１１Ｘとゲート回路３１ｂとの接続端にスイッチ回路３１ｇの共通端子ｓ０が接続される。そして、スイッチ回路３１ｇの端子ｓ１は基準電圧Ｖｒｅｆに設定され、端子ｓ２は、接地電位ＧＮＤに設定され、端子ｓ３は、電源電圧Ｖｄｄに設定され、端子ｓ４は遊端とされる。
【０１４４】
指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおいては、スイッチ回路３１ｇは、遊端とされている端子ｓ４と、基準電圧Ｖｒｅｆが設定されている端子ｓ１とに切り替えられる。これは、前述の実施形態のスイッチ回路３１ａの指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおける動作と同じである。すなわち、スイッチ回路３１ｇは、指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおいては、スイッチ回路３１ａとして働く。
【０１４５】
そして、自己容量測定期間ＴＦｓｓ，ＴＦｓｅにおいては、スイッチ回路３１ｇは、端子ｓ１〜端子ｓ４が切り替えに用いられて、後述するように、受信導体１１Ｘの自己容量を測定するようにされる。
【０１４６】
そして、この第３の実施形態においても、電圧供給制御回路の機能を備える制御回路２０４から、ゲート回路３１ｂにはゲート制御信号ＳＷ２が、ＡＤＣ３１ｄには動作制御信号ＣＴが、それぞれ供給されると共に、スイッチ回路３１ｇに切替制御信号ＳＷ５が供給される。
【０１４７】
この第３の実施形態における信号処理回路３１Ｃの指タッチ検出実行期間ＴＦｍにおける動作は、上述した第１の実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１４８】
［信号処理回路３１Ｃの自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおける動作］
図１４及び図１５は、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおける信号処理回路３１Ｃのスイッチ回路３１ｇの切替状態の遷移及びゲート回路３１ｂの開閉状態の遷移を説明するための図である。
【０１４９】
図１６は、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅにおける制御回路２０４による信号処理回路３１Ｃに対する制御動作の流れの一例を示すフローチャートである。この図１６では、主として、自己容量測定動作を実行するために、制御回路２０４が、信号処理回路３１Ｃのスイッチ回路３１ｇの切替状態及びゲート回路３１ｂの開閉状態を制御する動作を示すものである。
【０１５０】
図１６に示すように、制御回路２０４は、自己容量測定期間ＴＦｓｓまたはＴＦｓｅの開始時点を監視し（ステップＳ３０１）、自己容量測定期間ＴＦｓｓまたはＴＦｓｅの開始時点となったと判別すると、以下に説明するような自己容量測定動作を行う。
【０１５１】
すなわち、まず、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２，ＳＷ５により、図１４（Ａ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）として、スイッチ回路３１ｇを基準電圧Ｖｒｅｆが設定されている端子ｓ１に切り替え、受信導体１１Ｘを基準電圧Ｖｒｅｆにクランプすると共に、コンデンサ回路３１ｃの一端側の電圧も基準電圧Ｖｒｅｆにする（ステップＳ３０２）。すなわち、制御回路２０４によるゲート回路３１ｂ及びスイッチ回路３１ｇの切替制御により、受信導体１１Ｘがゲート回路３１ｂを介してコンデンサ回路３１ｃと接続された状態で、受信導体１１Ｘが接続されるゲート回路３１ｂの一端側を一時的に基準電圧Ｖｒｅｆに設定する。
【０１５２】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２により、図１４（Ｂ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）にした後、切替制御信号ＳＷ５により、図１４（Ｃ）に示すように、スイッチ回路３１ｇを端子ｓ２に切り替え、受信導体１１Ｘが接続されるゲート回路３１ｂの一端側を基準電圧Ｖｒｅｆとは異なる電圧である接地電位ＧＮＤに設定する（ステップＳ３０３）。
【０１５３】
次いで、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ５により、図１５（Ｄ）に示すように、スイッチ回路３１ｇを遊端とされている端子ｓ４に切り替えた後、切替制御信号ＳＷ２により、図１５（Ｅ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）にする。すると、ゲート回路３１ｂの一端と他端との間の電位差により、コンデンサ回路３１ｃはディスチャージされて、コンデンサ回路３１ｃの一端側と受信導体１１Ｘとが同じ電圧になる（ステップＳ３０４）。なお、このとき、コンデンサ回路３１ｃのディスチャージが１回では所望のディスチャージが完了しない場合を考慮して、ゲート回路３１ｂは、複数回開閉を繰り返して、コンデンサ回路３１ｃをディスチャージするようにしてもよい。
【０１５４】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２により、図１５（Ｆ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）にする（ステップＳ３０５）。そして、制御回路２０４は、ＡＤＣ３１ｄを動作制御信号ＣＴにより動作状態に制御して、ＡＤＣ３１ｄにより、コンデンサ回路３１ｃに保持されている電圧をデジタル信号Ｄ３−に変換し、そのデジタル信号Ｄ３−を一時保存する（ステップＳ３０６）。
【０１５５】
次に、ステップＳ３０６の後、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２，ＳＷ５により、図１４（Ａ）に示す状態に戻す。すなわち、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）とした後、スイッチ回路３１ｇを基準電圧Ｖｒｅｆが設定されている端子ｓ１に切り替えて、受信導体１１Ｘを基準電圧Ｖｒｅｆにクランプすると共に、コンデンサ回路３１ｃの一端側と受信導体１１Ｘとを接続して同じ電圧にする（ステップＳ３０７）。すなわち、制御回路２０４によるゲート回路３１ｂ及びスイッチ回路３１ｇの切替制御により、受信導体１１Ｘがゲート回路３１ｂを介してコンデンサ回路３１ｃと接続された状態で、受信導体１１Ｘが接続されるゲート回路３１ｂの一端側を一時的に基準電圧Ｖｒｅｆに設定する。
【０１５６】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２により、図１４（Ｂ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）にした後、切替制御信号ＳＷ５により、図１４（Ｃ）において、点線で示すように、スイッチ回路３１ｇを端子ｓ３に切り替え、受信導体１１Ｘが接続されるゲート回路３１ｂの一端側を基準電圧Ｖｒｅｆとは異なる電圧である電源電圧Ｖｄｄに設定する（ステップＳ３０８）。
【０１５７】
次いで、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ５により、図１５（Ｄ）に示すように、スイッチ回路３１ｇを遊端とされている端子ｓ４に切り替えた後、切替制御信号ＳＷ２により、図１５（Ｅ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオン（閉状態）にする。すると、ゲート回路３１ｂの一端と他端との間の電位差により、コンデンサ回路３１ｃはチャージされ、コンデンサ回路３１ｃの一端側と受信導体１１Ｘとが同じ電圧になる（ステップＳ３０９）。なお、このとき、コンデンサ回路３１ｃのチャージが１回では所望のチャージが完了しない場合を考慮して、ゲート回路３１ｂは、複数回開閉を繰り返して、コンデンサ回路３１ｃをチャージするようにしてもよい。
【０１５８】
次に、制御回路２０４は、切替制御信号ＳＷ２により、図１５（Ｆ）に示すように、ゲート回路３１ｂをオフ（開状態）にする（ステップＳ３１０）。そして、制御回路２０４は、ＡＤＣ３１ｄを動作制御信号ＣＴにより動作状態に制御して、ＡＤＣ３１ｄにより、コンデンサ回路３１ｃに保持されている電圧をデジタル信号Ｄ３＋に変換し、そのデジタル信号Ｄ３＋を一時保存する（ステップＳ３１１）。
【０１５９】
次に、制御回路２０４は、ステップＳ３１１の次には、デジタル信号Ｄ３−とデジタル信号Ｄ３＋との差を求め、オフセット分を除去した２倍のレベルの自己容量を得る（ステップＳ３１２）。
【０１６０】
制御回路２０４は、求めた自己容量Ｃｘに基づいて、指タッチ検出実行期間ＴＦｍでＡＤＣ３１ｄから得られた指タッチの検出結果（ＡＤＣ３１ｄからの出力信号）を補正するために使用される補正用信号を生成し、この補正用信号により、指タッチの検出結果（ＡＤＣ３１ｄからの出力信号）を補正する（ステップＳ３１３）。
【０１６１】
この第３の実施形態においても、指タッチ検出実行期間で得られた指タッチ検出信号を、それぞれの受信導体について測定した自己容量に対応して生成された補正用信号で補正するようにするので、指がタッチされた受信導体の自己容量が増加しても、指タッチの検出感度が変動するのを防止することができる。
【０１６２】
［他の実施形態または変形例］
なお、上述の実施形態では、自己容量測定期間ＴＦｓｓ、ＴＦｓｅは、指タッチ検出実行期間ＴＦｍの直前及び直後の期間に配置するようにしたが、図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、指タッチ検出実行期間ＴＦｍの直前または直後の期間のいずれか一方にのみ配置するようにしてもよい。
【０１６３】
この場合に、図１７（Ａ）に示す指タッチ検出実行期間ＴＦｍの直前の自己容量測定期間ＴＦｓｓで測定された自己容量に対応して生成された信号は、その直後の指タッチ検出実行期間ＴＦｍで得られる指タッチの検出結果についての補正用信号とすることができる。また、図１７（Ｂ）に示す指タッチ検出実行期間ＴＦｍの直後の自己容量測定期間ＴＦｓｅで測定された自己容量に対応して生成された信号は、その直前の指タッチ検出実行期間ＴＦｍで得られた指タッチの検出結果の補正用信号とすることもできるし、後の指タッチ検出期間ＴＦにおける指タッチの検出結果の補正用信号とすることもできる。
【０１６４】
また、図１７（Ｃ）に示すように、指タッチ検出実行期間ＴＦｍの途中の期間に、自己容量測定期間ＴＦｓｍを設けるようにしてもよい。この場合には、指タッチ検出実行期間ＴＦｍは、自己容量測定期間ＴＦｓｍの前の期間ＴＦｍａと、自己容量測定期間ＴＦｓｍの後の期間ＴＦｍａとに分割されることになる。
【０１６５】
また、図１７（Ｄ）に示すように、指タッチ検出実行期間ＴＦｍの途中の期間に、複数の自己容量測定期間ＴＦｓｍ１及びＴＦｓｍ２を設けるようにしてもよい。この場合には、自己容量測定期間ＴＦｓｍ１及びＴＦｓｍ２で測定された自己容量の平均値に対応した信号を用いて、ＡＤＣ３１ｄのデジタル値の補正をするようにする。なお、指タッチ検出実行期間ＴＦｍは、期間ＴＦｍ１と、期間ＴＦｍ２と、期間ＴＦｍ３とに分割されることになる。
【０１６６】
また、上述の実施形態では、自己容量測定期間ＴＦｓｓ，ＴＦｓｅにおいては、基準電圧Ｖｒｅｆから接地電位ＧＮＤにして電圧変化（ΔＶ−）を得ると共に、基準電圧Ｖｒｅｆから電源電圧Ｖｄｄにして、電圧変化（ΔＶ＋）を得て、その差電圧の差分を求めることで、ＡＤＣ３１ｄにおけるオフセット分を除去するようにした。
【０１６７】
しかし、自己容量測定期間ＴＦｓｓ，ＴＦｓｅにおいては、基準電圧Ｖｒｅｆから接地電位ＧＮＤにして電圧変化（ΔＶ−）を得る処理と、基準電圧Ｖｒｅｆから電源電圧Ｖｄｄにして、電圧変化（ΔＶ＋）を得る処理とのいずれか一方を行うようにしてもよい。その場合に、電圧変化ΔＶは、基準電圧Ｖｒｅｆを基準にした変化とする必要はなく、任意の所定の電圧から、当該所定の電圧とは異なる任意の電圧に変化させるようにしても勿論よい。例えば、接地電位ＧＮＤから電源電圧Ｖｄｄに電圧を変化させたり、あるいはその逆の電源電圧Ｖｄｄから接地電位ＧＮＤに電圧を変化させたりしてもよい。
【０１６８】
また、電圧変化（ΔＶ−）を得ると共に電圧変化（ΔＶ＋）を得て、その差分電圧を求めることでＡＤＣ３１ｄにおけるオフセット分を除去する場合に、上述の実施形態では、電圧変化ΔＶは、基準電圧Ｖｒｅｆ＝（Ｖｄｄ−ＧＮＤ）／２を基準にして、接地電位ＧＮＤと、電源電圧Ｖｄｄとに電圧を切り替えるようにした。しかし、電圧変化（ΔＶ−）と、電圧変化（ΔＶ＋）を得る場合の基準の電圧は、上記基準電圧Ｖｒｅｆとする必要はなく、任意の電圧でよい。また、基準の電圧に対して、電圧変化（ΔＶ−）を得る場合と、電圧変化（ΔＶ＋）を得る場合とで変化させる電圧も、同じ絶対値の電圧であれば、任意の電圧値で良い。
【０１６９】
また、電圧変化（ΔＶ−）と、電圧変化（ΔＶ＋）を得る場合に、受信導体１１Ｘ側の電位と、コンデンサ回路３１ｃのＡＤＣとの接続端である一端側の電圧のいずれか一方を切り替えるようにしたが、受信導体１１Ｘ側の電圧と、コンデンサ回路３１ｃの一端側の電圧の両方を同期して切り替えるようにしてもよい。
【０１７０】
また、指タッチ検出期間ＴＦ内に２つの自己容量測定期間を設ける場合において、その一方の期間で基準電圧Ｖｒｅｆから接地電位ＧＮＤにして電圧変化（ΔＶ−）を得る処理を行い、他方の期間で基準電圧Ｖｒｅｆから電源電圧Ｖｄｄにして、電圧変化（ΔＶ＋）を得る処理を行い、両期間で得た電圧変化の差分（（ΔＶ−）−（ΔＶ＋））を算出することで、ＡＤＣ３１ｄのオフセットを除去するようにしてもよい。
【０１７１】
なお、第１の実施形態及び第２の実施形態では、受信導体１１Ｘ側の電圧を所定の電圧に固定すると共に、電子ホールド用のコンデンサ回路側の電圧を切り替えることで自己容量を測定するようにした。また、第３の実施形態では、電圧ホールド用のコンデンサ回路側の電圧を固定すると共に、受信導体１１Ｘ側の電圧を切り替えることで、自己容量を測定するようにした。しかし、受信導体１１Ｘ側の電圧と電圧ホールド用のコンデンサ回路側の電圧との両方を切り替えるようにしても、自己容量を測定することも可能である。
【０１７２】
なお、上述の実施形態では、指タッチ検出期間ＴＦにおいてのみ、自己容量を測定し、その測定結果によりタッチ検出の感度の変動を防止するようにしたが、ペン指示検出用期間ＴＰにおいても同様にして、自己容量測定期間を設けて、測定した自己容量に対応して生成された信号に基づいて、アクティブ静電ペンによるペン指示の検出結果について補正するようにすることもできる。そして、アクティブ静電ペンによるペン指示の際には、アクティブ静電ペン６を保持した使用者の手や、他方の手が、センサ部１００に近づいたり、タッチしたりすることで、センサ部１００の受信導体１１Ｘの自己容量が増加することがあるが、その場合にも、指タッチ検出期間ＴＦと同様にして、ペン指示の検出結果に対応した信号を補正することができるものである。
【０１７３】
なお、上述の実施形態では、位置検出装置の制御装置部２００では指タッチ検出回路２０２として、静電容量の変化に基づいて検出する指示体は、指としたが、指に限定される訳ではない。例えば、ペンの筐体を導体で構成した、いわゆるパッシブ静電ペンを指示体とすることもできることは言うまでもない。
【０１７４】
また、電圧変化ΔＶに応じてゲート回路３１ｂを介しての受信導体とコンデンサ回路３１ｃとの間で電荷を移動させる動作は、前述したように、スイッチ回路３１ｂを複数回オン、オフすることで、複数回行ってもよい。
【０１７５】
また、変換値Ｄ１＋、Ｄ２＋、Ｄ３＋や、変換値Ｄ１−、Ｄ２−、Ｄ３−の検出動作は複数回繰り返して行い、その複数回の検出動作で得られた結果から、ＡＤＣ３１ｄのための補正用信号を生成するようしてもよく、例えば、複数回の検出動作で得られた結果の平均値から補正用信号を生成するようにしてもよい。
【０１７６】
また、上述の実施形態では、複数個の送信導体と複数個の受信導体とが交差して配置された位置検出センサの場合について説明したが、いわゆる短冊型の複数の導体が、互いに平行となる状態で、一方向に配列された位置検出センサの場合にも、この発明は、適用可能である。この場合も、指示器は指やパッシブ静電ペンであってもよいし、アクティブ静電ペンであってもよいことは言うまでもない。
【０１７７】
なお、上述の実施形態では、位置検出センサの受信導体の自己容量に対応して生成された信号による指示体の指示位置の検出信号の補正は、ＡＤＣ３１ｄで変換されたデジタル信号において行うようにしたが、ＡＤＣ３１ｄの入力側のアナログ信号の段階で行うようにすることも勿論可能である。
【０１７８】
なお、上述したこの発明の説明においては、自己容量の測定という文言を使用したが、この自己容量の測定の文言は、受信導体の自己容量Ｃｘそれ自体を求めることを目的とした処理を意味するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１７９】
１…位置検出装置、２…電子機器、１１…受信導体群、１２…送信導体群、２０…送信部、３０…受信部、３１、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…信号処理回路、３１ｂ…ゲート回路、３１ｃ…コンデンサ回路、３１ｄ…ＡＤＣ、３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ…スイッチ回路、２０４…制御回路
【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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【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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