(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体の接近を検知する検知装置において、
送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部と、
第１の傾きにより電圧値が上昇する期間と、一定の第１電位を維持した第１期間と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きにより電圧値が下降する期間と、前記第１電位とは異なる第２電位を維持した第２期間とが繰り返される台形波状の交流電圧を生成する電圧生成部と、
前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成部と、
前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成部と、
前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知部と
を含む検知装置。
【請求項２】
前記電圧生成部は、前記第１の傾きで上昇後の電圧値、又は前記第２の傾きで下降後の電圧値の少なくとも一方が、予め決められた所定期間だけ維持される前記交流電圧を生成し、
前記信号生成部は、前記交流電流に基づいて、前記所定期間で前記振幅が維持される前記検知用信号を生成する
請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記信号生成部は、前記受信電極に生成された交流電流を積分することにより得られる前記検知用信号を生成し、
前記検知部は、前記検知用信号の振幅と予め決められた閾値との比較に基づいて、前記導電体の接近を検知する
請求項２に記載の検知装置。
【請求項４】
階段波状の波形により構成される矩形波信号を発生する波形発生部をさらに含み、
前記電圧生成部は、前記波形発生部から発生した前記矩形波信号を積分することにより、前記台形波状の交流電圧を生成する
請求項３に記載の検知装置。
【請求項５】
前記波形発生部を制御して、前記矩形波信号を構成する階段波状の波形の振幅を変更させることにより、前記第１の傾き又は前記第２の傾きの少なくとも一方を調整する制御部を
さらに含む請求項４に記載の検知装置。
【請求項６】
前記電圧生成部は、外部から発生するノイズの周波数とは異なる周波数の前記交流電圧を生成する
請求項５に記載の検知装置。
【請求項７】
前記送信電極と前記受信電極は、画像を表示する表示部に内蔵されている
請求項６に記載の検知装置。
【請求項８】
前記信号生成部は、前記受信電極からの前記交流電流に基づいて、前記受信電極と直列に接続された抵抗で発生する電圧を、前記検知用信号として生成する
請求項２に記載の検知装置。
【請求項９】
前記信号生成部は、前記受信電極からの前記交流電流に基づいて、前記交流電流と同じ大きさの他の交流電流を抵抗に供給することにより、前記抵抗の抵抗値と前記他の交流電流の電流値を用いて、前記抵抗で発生する電圧を、前記検知用信号として生成する
請求項２に記載の検知装置。
【請求項１０】
導電体の接近を検知する検知装置の検知方法において、
前記検知装置は、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部を含み、
前記検知装置による、
第１の傾きにより電圧値が上昇する期間と、一定の第１電位を維持した第１期間と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きにより電圧値が下降する期間と、前記第１電位とは異なる第２電位を維持した第２期間とが繰り返される台形波状の交流電圧を生成する電圧生成ステップと、
前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成ステップと、
前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成ステップと、
前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知ステップと
を含む検知方法。
【請求項１１】
導電体の接近を検知する検知装置であって、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部を含む検知装置のコンピュータを、
第１の傾きにより電圧値が上昇する期間と、一定の第１電位を維持した第１期間と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きにより電圧値が下降する期間と、前記第１電位とは異なる第２電位を維持した第２期間とが繰り返される台形波状の交流電圧を生成する電圧生成部と、
前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成部と、
前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成部と、
前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知部と
して機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
表示部に対する導電体の接近を検知する表示装置において、
送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部と、
第１の傾きにより電圧値が上昇する期間と、一定の第１電位を維持した第１期間と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きにより電圧値が下降する期間と、前記第１電位とは異なる第２電位を維持した第２期間とが繰り返される台形波状の交流電圧を生成する電圧生成部と、
前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成部と、
前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成部と、
前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知部と、
前記センサ部と一体的に構成され、画像を表示する表示部と
を含む表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、検知装置、検知方法、プログラム、及び表示装置に関し、特に、例えば、導電体として接近するユーザの指等を、迅速に検知できるようにした検知装置、検知方法、プログラム、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ユーザの指等の接近を検知する静電容量方式のタッチパネルが存在する。このタッチパネルは、内蔵された容量（コンデンサ）の静電容量の変化に応じて、ユーザの指等がタッチパネルに接近したことを検知する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、例えば、このタッチパネルには、行方向に複数の送信電極が内蔵され、列方向に複数の受信電極が、複数の送信電極とそれぞれ交差する形で内蔵される。
【０００４】
そして、タッチパネルでは、複数の送信電極と、複数の受信電極とがそれぞれ交差する交点において、ユーザの指等の接近（距離がない場合を接触、距離がある場合を近接と称する）が検知される。すなわち、タッチパネルでは、ユーザの指等が距離D=０となるまでタッチパネルに接近した場合、ユーザの指等の接触が検知され、ユーザの指等が所定の距離D>0となるまでタッチパネルに接近した場合、ユーザの指等の近接が検知される。
【０００５】
具体的には、例えば、タッチパネルは、所定の送信電極に矩形波の駆動電圧を印加することにより、容量を介して所定の送信電極と接続されている受信電極で検出される電圧に基づいて、ユーザの指等の接触を検知する。
【０００６】
より詳細には、例えば、送信電極に矩形波の駆動電圧を印加すると、受信電極の電圧は、送信電極に印加された駆動電圧に応じて変化し、その後、一定の電圧値に安定する。このとき、タッチパネルは、安定した一定の電圧値が第１の閾値以下である場合、ユーザの指等の近接を検知する。また、タッチパネルは、安定した一定の電圧値が、第１の閾値よりも小さな第２の閾値以下である場合、ユーザの指等の接触を検知する。
【０００７】
なお、受信電極の電圧が、一定の電圧値に安定するまでに要する所要時間は、タッチパネルに設けられた抵抗や容量に応じて決定される時定数に比例する。この所要時間が短いほど、ユーザの指等の接近を検知するための検知時間は短いものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−３３５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、タッチパネルの時定数が比較的大きい場合、受信電極の電圧が、速やかに一定の電圧値とされないため、ユーザの指などの接近を迅速に検知できない。
【００１０】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、導電体の接近を迅速に検知できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の第１の側面の検知装置は、導電体の接近を検知する検知装置であって、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部と、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧を生成する電圧生成部と、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成部と、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成部と、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知部とを含む検知装置である。
【００１２】
前記電圧生成部では、前記第１の傾きで上昇後の電圧値、又は前記第２の傾きで下降後の電圧値の少なくとも一方が、予め決められた所定期間だけ維持される前記交流電圧を生成し、前記信号生成部では、前記交流電流に基づいて、前記所定期間で前記振幅が維持される前記検知用信号を生成することができる。
【００１３】
前記信号生成部では、前記受信電極に生成された交流電流を積分することにより得られる前記検知用信号を生成し、前記検知部では、前記検知用信号の振幅と予め決められた閾値との比較に基づいて、前記導電体の接近を検知することができる。
【００１４】
矩形波により構成される矩形波信号を発生する波形発生部をさらに設けることができ、前記電圧生成部では、前記波形発生部から発生した前記矩形波信号を積分することにより、前記交流電圧を生成することができる。
【００１５】
前記波形発生部を制御して、前記矩形波信号を構成する矩形波の振幅を変更させることにより、前記第１の傾き又は前記第２の傾きの少なくとも一方を調整する制御部をさらに設けることができる。
【００１６】
前記電圧生成部では、外部から発生するノイズの周波数とは異なる周波数の前記交流電圧を生成することができる。
【００１７】
前記送信電極と前記受信電極は、画像を表示する表示部に内蔵されているようにすることができる。
【００１８】
前記信号生成部では、前記受信電極からの前記交流電流に基づいて、前記受信電極と直列に接続された抵抗で発生する電圧を、前記検知用信号として生成することができる。
【００１９】
前記信号生成部では、前記受信電極からの前記交流電流に基づいて、前記交流電流と同じ大きさの他の交流電流を抵抗に供給することにより、前記抵抗の抵抗値と前記他の交流電流の電流値を用いて、前記抵抗で発生する電圧を、前記検知用信号として生成することができる。
【００２０】
本開示の第１の側面の検知方法は、導電体の接近を検知する検知装置の検知方法であって、前記検知装置は、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部を含み、前記検知装置による、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧を生成する電圧生成ステップと、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成ステップと、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成ステップと、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知ステップとを含む検知方法である。
【００２１】
本開示の第１の側面のプログラムは、導電体の接近を検知する検知装置であって、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部を含む検知装置のコンピュータを、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧を生成する電圧生成部と、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成部と、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成部と、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知部として機能させるためのプログラムである。
【００２２】
本開示の第１の側面によれば、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧が生成され、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流が、前記受信電極に生成され、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号が生成され、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近が検知される。
【００２３】
本開示の第２の側面の表示装置は、表示部に対する導電体の接近を検知する表示装置であって、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部と、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧を生成する電圧生成部と、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成部と、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成部と、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知部と、前記センサ部と一体的に構成され、画像を表示する表示部とを含む表示装置である。
【００２４】
本開示の第２の側面によれば、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧が生成され、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流が、前記受信電極に生成され、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号が生成され、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近が検知される。
【発明の効果】
【００２５】
本開示によれば、導電体の接近を迅速に検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施の形態である表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】パルス生成部が送信電極に矩形波信号を印加したときの一例を示す図である。
【図３】パルス生成部が送信電極に三角波信号を印加したときの一例を示す図である。
【図４】送信電極及び受信電極の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図５】パルス生成部に送信電極Tx1が接続され、信号検出部に受信電極Rx1が接続されているときの一例を示すブロック図である。
【図６】積分回路が矩形波信号を積分することにより、三角波信号を生成するときの一例を示す図である。
【図７】検知用信号の位相が、受信電極の時定数に起因して、三角波信号よりも遅れるときの一例を示す図である。
【図８】波形発生器及び積分回路が行う処理の他の一例を示す図である。
【図９】台形波信号が送信電極に印加された場合に、信号検出部が行う処理の一例を示す図である。
【図１０】図１の表示装置が行う検知処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】ボルテージフォロア回路等が設けられた信号検出部を用いて、直接に検知用信号を検出するときの一例を示すブロック図である。
【図１２】カレントミラー回路の構成例を示す図である。
【図１３】図５に示される各回路から計測された計測結果を示す図である。
【図１４】図１１に示される各回路から計測された計測結果を示す図である。
【図１５】受信電極の時定数によって、検知用信号の位相が遅延する様子の一例を示す図である。
【図１６】図５の受信電極の抵抗成分を増加させたときに、図５に示される各回路から計測された計測結果を示す図である。
【図１７】図１１の受信電極の抵抗成分を増加させたときに、図１１に示される各回路から計測された計測結果を示す図である。
【図１８】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本開示における実施の形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（積分回路を用いて検知用信号を検出するときの一例）
２．第２の実施の形態（ボルテージフォロア回路を用いて検知用信号を検出するときの一例）
３．第３の実施の形態（カレントミラー回路を用いて検知用信号を検出するときの一例）
４．変形例
【００２８】
<１．第１の実施の形態>
[表示装置１の構成例]
図１は、第１の実施の形態である表示装置１の構成例を示している。
【００２９】
この表示装置１は、パルス生成部２１、表示部２２、タッチパネル２３、信号検出部２４、及び制御部２５から構成される。なお、表示装置１としては、例えば、テレビジョン受像機やパーソナルコンピュータ等を採用することができる。また、表示装置１において、パルス生成部２１、タッチパネル２３、信号検出部２４、及び制御部２５は、表示部２２へのユーザの指等の接近を検知する検知装置として機能する。
【００３０】
パルス生成部２１は、制御部２５からの制御に従い、タッチパネル２３を駆動させる駆動電圧として、例えば三角波信号vin(t)（図３）を生成する。そして、パルス生成部２１は、制御部２５からの制御に従い、複数の送信電極Tx1乃至TxNのうち、任意の送信電極Txi(i=1,2,…,N)を選択し、選択した送信電極Txiに、生成した三角波信号vin(t)を印加（供給）する。
【００３１】
表示部２２は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)などであり、制御部２５からの制御にしたがって、所定の画像を表示する。
【００３２】
タッチパネル２３は、例えば表示部２２の表示面に設けられており、表示部２２と一体的に構成される。また、タッチパネル２３は、図中水平方向に配置された複数の送信電極Tx1乃至TxNと、図中垂直方向に配置された複数の受信電極Rx1乃至RxMを有している。
【００３３】
タッチパネル２３は、複数の送信電極Tx1乃至TxNと、複数の受信電極Rx1乃至RxMとの各交点において、ユーザの指等の接近を検知するためのセンサ部として機能する。
【００３４】
また、送信電極Tx1乃至TxNと、受信電極Rx1乃至RxMとは、それぞれ交差する各交点で容量Cを介して接続されている。表示装置１では、ユーザの指等の接近により生じる、容量Cの静電容量の変化に応じて、ユーザの指等の接近が検知される。
【００３５】
すなわち、容量Cの静電容量の変化は、静電容量と反比例する電圧の変化として、信号検出部２４により、電圧としての検知用信号vout(t)（図３）が検出される。そして、制御部２５において、検知用信号vout(t)に基づいて、ユーザの指等の接近が検知される。
【００３６】
なお、図１では、タッチパネル２３を表示部２２の表示面に設けるようにして、複数の送信電極Tx1乃至TxN及び複数の受信電極Rx1乃至RxMを、表示部２２の外側に設けるようにした。
【００３７】
しかしながら、その他、例えば、複数の送信電極Tx1乃至TxN及び複数の受信電極Rx1乃至RxMを、表示部２２に内蔵することにより、タッチパネル２３と表示部２２とを一体的に構成するようにしてもよい。
【００３８】
ここで、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMを表示部２２に内蔵する方法としては、例えば、表示部２２に内蔵されたカラーフィルタ基板と偏光板の間に、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMを形成するオンセルと呼ばれる方法を用いることができる。
【００３９】
また、例えば、表示部２２の表示面に表示される画素として発光する画素部の中に、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMを組み込むインセルと呼ばれる方法を用いるようにしてもよい。
【００４０】
送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMを表示部２２に内蔵する場合、タッチパネル２３を表示部２２の表示面に設ける場合と比較して、表示装置１の薄型化を実現できる。
【００４１】
また、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMを表示部２２に内蔵する場合、例えば、表示部２２の表示面に送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMを設けるためのシート等を省略できるので、表示装置１の軽量化を実現できる。
【００４２】
信号検出部２４は、制御部２５からの制御に従い、複数の受信電極Rx1乃至RxMのうち、任意の受信電極Rxj(j=1,2,…,M)を選択する。また、信号検出部２４は、選択した受信電極Rxjに生成される交流電流i(t)（図３）を、タッチパネル２３に対するユーザの指等の接近を検知するための電圧である検知用信号vout(t)に変換する。
【００４３】
さらに、信号検出部２４は、変換後の検知用信号vout(t)を、予め決められたサンプリング周波数でサンプルホールドする。そして、信号検出部２４は、サンプルホールドしたアナログ信号としての検知用信号vout(t)を、デジタル信号としての検知用信号vout(t)にAD（analog/digital）変換して、制御部２５に供給する。
【００４４】
制御部２５は、パルス生成部２１、表示部２２、及び信号検出部２４を制御する。また、制御部２５は、信号検出部２４からの検知用信号vout(t)の振幅に基づいて、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点における、ユーザの指等による接近を検知する。
【００４５】
ここで、検知用信号vout(t)の振幅とは、検知用信号vout(t)が振動する幅の1/2の大きさを表す。
【００４６】
また、検知用信号vout(t)の振幅は、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点から、ユーザの指等の導電体までの距離が近い程に、小さなものとなる。なお、検知用信号vout(t)の振幅は、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点に接近する導電体が大である程に、小さなものとなる。
【００４７】
したがって、制御部２５は、信号検出部２４からの検知用信号vout(t)の振幅に基づいて、ユーザの指等の接近を検知する。すなわち、例えば、制御部２５は、検知用信号vout(t)の振幅が第１の閾値以下である場合、ユーザの指等の近接を検知し、検知用信号vout(t)の振幅が、第１の閾値よりも小さな第２の閾値以下である場合、ユーザの指等の接触を検知する。
【００４８】
なお、ここでいう第１の閾値及び第２の閾値は、背景技術に記載の第１の閾値及び第２の閾値とは無関係の値である。
【００４９】
以下では、説明を簡単にするために、制御部２５は、信号検出部２４からの検知用信号vout(t)の振幅が、予め決められた閾値（例えば、後述する閾値TH'や閾値TH）以下であるか否かに基づいて、ユーザの指等の接近を検知するものとして説明する。
【００５０】
すなわち、例えば、予め決められた閾値が第１の閾値に対応する場合、制御部２５は、信号検出部２４からの検知用信号vout(t)の振幅が、予め決められた閾値以下であるか否かに基づいて、ユーザの指等の近接を検知するものとなる。
【００５１】
また、例えば、予め決められた閾値が第２の閾値に対応する場合、制御部２５は、信号検出部２４からの検知用信号vout(t)の振幅が、予め決められた閾値以下であるか否かに基づいて、ユーザの指等の接触を検知するものとなる。
【００５２】
さらに、第１の実施の形態では、ユーザの指等の接近の検知は、例えば、表示部２２に画像が表示されたときから、次の画像が表示されるまでの垂直ブランキング期間毎に行われるものとするが、ユーザの指等の接近の検知が行われる期間は、これに限定されない。
【００５３】
すなわち、ユーザの指等の接近の検知は、任意の期間に行われるようにすることができる。具体的には、例えば、ユーザの指等の接近の検知は、垂直ブランキング期間、又は画像を構成する所定の行が表示されたときから次の行が表示されるまでの水平ブランキング期間の少なくとも一方の期間に行われるようにすることができる。
【００５４】
さらに、ユーザの指等の接近の検知は、垂直ブランキング期間毎に行われるようにする他、例えば、奇数番目の垂直ブランキング期間にのみ行われるようにしてもよい。このことは、水平ブランキング期間についても同様である。
【００５５】
制御部２５は、信号検出部２４からの検知用信号vout(t)の振幅に基づく検知結果に応じた処理を行う。すなわち、例えば、制御部２５は、表示部２２に表示された所定のアイコンに、タッチパネル２３を介してユーザの指等が接触したことを検知した場合、所定のアイコンに対応付けられたアプリケーションを起動する。そして、制御部２５は、起動したアプリケーションの起動画面を、表示部２２に表示させる。
【００５６】
本開示では、パルス生成部２１は、矩形波の波形からなる矩形波信号vin(t)'（図２）ではなく、例えば三角波の波形からなる三角波信号vin(t)を、送信電極Txiに印加する点がポイントである。
【００５７】
したがって、図２及び図３を参照して、パルス生成部２１が、送信電極Txiに、矩形波信号vin(t)'を印加したときと、三角波信号vin(t)を印加したときとを比較しながら、三角波信号vin(t)を印加することによる利点を説明する。
【００５８】
なお、矩形波信号vin(t)'には、三角波信号vin(t)と区別するために、プライム（ダッシュ）"'"を付加するようにしている。このことは、後述する交流電流i(t)'及び検知信号vout(t)'などについても同様である。
【００５９】
次に、図２は、パルス生成部２１が、送信電極Txiに矩形波信号vin(t)'を印加したときの一例を示している。
【００６０】
図２Aは、送信電極Txiに印加される矩形波信号vin(t)'の一例を示している。この矩形波信号vin(t)'は、パルス幅T0毎に、HighとLowを交互に繰り返す。
【００６１】
図２Bは、図２Aに示される矩形波信号vin(t)'が送信電極Txiに印加されたことに対応して、受信電極Rxjに流れる交流電流i(t)'の一例を示している。交流電流i(t)'において、パルス幅T0のうち、パルス幅T0よりも短い期間T1で電流が流れ、その後、電流値は一定とされる。
【００６２】
図２Cは、図２Bに示される交流電流i(t)'を時間tで積分することにより得られる電圧としての検知用信号vout(t)'=∫i(t)'dtの一例を示している。
【００６３】
パルス生成部２１は、図２Aに示されるような矩形波信号vin(t)'を生成し、電気的に接続されている送信電極Txiに印加する。
【００６４】
これにより、受信電極Rxjには、図２Bに示されるような交流電流i(t)'が生成されることとなる。受信電極Rxjは、パルス生成部２１により、受信電極Rxjに生成された交流電流i(t)'を、信号検出部２４に供給する。
【００６５】
信号検出部２４は、受信電極Rxjから供給される電流i(t)'を時間tで積分することにより、図２Cに示されるような検知用信号vout(t)'を生成する。そして、信号検出部２４は、生成した検知用信号vout(t)'から、その最大値としての電圧値vmax'（検知用信号vout(t)'の振幅）をサンプリングして、制御部２５に供給する。
【００６６】
制御部２５は、信号検出部２４からの電圧値vmax'が予め決められた閾値TH'以下であるか否かに基づいて、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点付近で、ユーザの指等の接近を検知する。
【００６７】
すなわち、例えば、制御部２５は、信号検出部２４からの電圧値vmax'が予め決められた閾値TH'以下である場合、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点付近で、ユーザの指等の接近が行われたことを検知する。また、制御部２５は、信号検出部２４からの電圧値vmax'が予め決められた閾値TH'以下ではない場合、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点付近で、ユーザの指等の接近が行われなかったことを検知する。
【００６８】
ここで、図２Cにおいて、期間T1とは、交流電流i(t)'を積分することにより、検知用信号vout(t)'が一定の電圧値vmax'に安定するまでに要する期間であり、表示装置１の時定数、特に、受信電極Rxjの時定数が大である程に長いものとなる。
【００６９】
したがって、受信電極Rxjの時定数が比較的大きい場合に、矩形波信号vin(t)'を送信電極Txiに印加させるようにしたときには、期間T1が長いものとなってしまう。このため、短時間で、ユーザの指等の接近を検知できないことが生じ得る。
【００７０】
また、矩形波信号vin(t)'のパルス幅T0(>T1)も、期間T1に応じて広く設定する必要があるため、所定の時間において、ユーザの指等の接近を検知する検知回数も少なくなってしまう。
【００７１】
そこで、パルス生成部２１は、矩形波信号vin(t)'ではなく、例えば三角波信号vin(t)を、送信電極Txiに印加するようにしている。
【００７２】
これにより、受信電極Rxjに生成される交流電流i(t)（図３）は、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点における容量Cの静電容量(静電容量C)に比例した一定の電流ｉ＝Ｃ×（ｄＶ／ｄｔ）とされる。よって、信号検出部２４は、受信電極Rxjの配線抵抗に拘らず、一定の期間で検知用信号vout(t)を生成できるようになる。したがって、比較的、短時間でユーザの指等の接近を検知できるようになる。
【００７３】
また、信号検出部２４は、受信電極Rxjの配線抵抗に拘らず、検知用信号vout(t)を一定の期間で生成できるため、パルス生成部２１は、矩形波信号vin(t)'を印加する場合と比較して、三角波信号vin(t)を構成する三角波のパルス幅を自由に設定できるようになる。
【００７４】
このため、パルス生成部２１において、三角波信号vin(t)を印加する場合、三角波信号vin(t)を構成する三角波のパルス幅を狭くすることにより、所定の時間における検知回数を増加させることができる。
【００７５】
この場合、制御部２５は、検知用信号vout(t)の振幅に基づいて、ユーザの指等の接近を短時間で検知できるとともに、ユーザの指などの接近を検知する検知回数を増加させることができる。
【００７６】
次に、図３は、パルス生成部２１が、送信電極Txiに三角波信号vin(t)を印加したときの一例を示している。
【００７７】
図３Aは、送信電極Txiに印加される三角波信号vin(t)の一例を示している。この三角波信号vin(t)は、例えば、矩形波信号vin(t)'のパルス幅T0よりも狭いパルス幅T0/2の三角波で構成される。
【００７８】
また、図３Aにおいて、三角波信号vin(t)は、期間T0/4の周期で、予め決められた一定の傾きa(>0)での上昇と、一定の傾き-aでの下降とを交互に繰り返す。
【００７９】
図３Bは、図３Aに示される三角波信号vin(t)が送信電極Txiに印加されたことに対応して、受信電極Rxjに生成される交流電流i(t)の一例を示している。
【００８０】
図３Bにおいて、交流電流i(t)は、三角波信号vin(t)の電圧値が傾きaで変化している場合、その傾きaに応じた一定の電流値x(a)(>0)とされ、三角波信号vin(t)の電圧値が傾き-aで変化している場合、その傾き-aに応じた一定の電流値x(-a)とされる。
【００８１】
図３Cには、図３Bに示される交流電流i(t)を時間tで積分することにより得られる電圧としての検知用信号vout(t)=∫i(t)dtの一例を示している。図３Cにおいて、検知用信号vout(t)の電圧値は、点線で示される電圧値0を基準として、期間T0/4の周期で、交互に最大値vmaxと最小値vmin(=-vmax)をとる。したがって、最大値vmaxは、検知用信号vout(t)の振幅となる。
【００８２】
パルス生成部２１は、図３Aに示されるような三角波信号vin(t)を生成し、電気的に接続されている送信電極Txiに印加する。
【００８３】
これにより、受信電極Rxjには、図３Bに示されるような交流電流i(t)が生成されることとなる。受信電極Rxjは、受信電極Rxjに生成された交流電流i(t)を、信号検出部２４に供給する。
【００８４】
信号検出部２４は、受信電極Rxjから供給される交流電流i(t)を時間tで積分することにより、図３Cに示されるような検知用信号vout(t)を生成する。そして、信号検出部２４は、生成した検知用信号vout(t)に基づいて、その最大値としての電圧値vmax（検知用信号vout(t)の振幅）をサンプルホールドしてAD(Analog/Digital)変換した後、制御部２５に供給する。
【００８５】
制御部２５は、信号検出部２４からの電圧値vmaxが予め決められた閾値TH(>0)以下であるか否かに基づいて、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点における、ユーザの指等の接近を検知する。
【００８６】
なお、信号検出部２４が、生成した検知用信号vout(t)に基づいて、その最小値としての電圧値vmin（=-vmax）をサンプルホールドしてAD変換した後、制御部２５に供給するようにしてもよい。この場合、制御部２５は、例えば、信号検出部２４からの電圧値vminが閾値-TH以上であるか否か、又は電圧値vminの負値vmax（=-vmin）が閾値TH以下であるか否かに基づいて、ユーザの指等の接近を検知する。
【００８７】
パルス生成部２１は、図３Aに示されるような、一定の傾きで変化する三角波信号vin(t)を、送信電極Txiに印加するようにしたので、受信電極Rxjに生成される交流電流i(t)は、図３Bに示されるような、電流値が一定の変位で変化する定変位電流となる。
【００８８】
このため、信号検出部２４は、受信電極Rxjの配線抵抗に拘らず、一定の期間T0/2毎に、
図３Cに示されるような、検知用信号vout(t)の最大値としての電圧値vmaxを、サンプルホールドできる。信号検出部２４は、サンプルホールドした電圧値vmaxをAD変換して、制御部２５に供給する。
【００８９】
よって、制御部２５は、信号検出部２４から一定の期間T0/2毎に供給される電圧値vmaxが閾値TH以下であるか否かに基づいて、ユーザの指等の接近を短時間で検知できるようになる。
【００９０】
これに対して、パルス生成部２１が、図２Aに示されるような矩形波信号vin(t)'を、送信電極Txiに印加するようにした場合、電圧値vmax'を信号検出部２４でサンプルホールドするまでに要する期間T1が、受信電極Rxjの時定数、つまり、例えば、受信電極Rxjの配線抵抗に応じて長くなってしまう。
【００９１】
すなわち、この場合、信号検出部２４は、図２Cに示されるように、受信電極Rxjの時定数に応じて変化する期間T1だけ待って電圧値vmax'をサンプルホールドするので、受信電極Rxjの時定数によっては、ユーザの指等の接近を短時間で検知することができない。
【００９２】
次に、図４は、タッチパネル２３に内蔵された送信電極Tx1乃至TxN及び受信電極Rx1乃至RxMの詳細な構成例を示している。
【００９３】
図４において、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMとの間には、それぞれ、スイッチSWを介して２個の容量C1,C2が並列に接続された並列回路が設けられている。なお、実際には、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMとの間には、それぞれ、１個の容量Cのみが設けられることとなる。そして、ユーザの指等が、交点に接近したときには、その交点における容量Cの静電容量が増加する。
【００９４】
すなわち、図４では、ユーザの指等が接近していないときの容量Cを、容量C2として表し、ユーザの指等が接近することにより増加する容量を、容量C1として表すようにしている。
【００９５】
このため、図４において、ユーザの指等が所定の交点に接近すると、所定の交点に設けられた並列回路のスイッチSWはオン状態とされ、所定の交点の容量Cが、容量C2から、互いに並列に配置された容量C1,C2とされる。
【００９６】
また、ユーザの指等が所定の交点に接近していない状態では、所定の交点に設けられた並列回路のスイッチSWはオフ状態とされ、所定の交点の容量Cは、容量C2とされる。
【００９７】
図４では、図4に示される複数のスイッチSWのうち、送信電極Tx1と受信電極Rx1との交点に設けられた並列回路のスイッチSWのみがオン状態とされている。したがって、図４は、送信電極Tx1と受信電極Rx1との交点に、ユーザの指等が接近したときの様子を表す。
【００９８】
第１の実施の形態では、ユーザの指等の接近の検知は、例えば、表示部２２に表示させる画像の垂直ブランキング期間に行われるものとして説明する。なお、ユーザの指等の接近の検知は、上述したように、垂直ブランキング期間以外の、例えば水平ブランキング期間などで行われるようにすることができる。
【００９９】
すなわち、例えば、制御部２５は、パルス生成部２１に送信電極Txi（i=１,2,…,Nの整数）を選択させ、信号検出部２４に受信電極Rxj（j=１,2,…,Mの整数）を選択させる。
【０１００】
パルス生成部２１は、複数の送信電極Tx1乃至TxNのうち、制御部２５からの制御に従って選択した送信電極Txiを電気的に接続し、残りの送信電極Txi'(i'≠i)を、予め決められた固定電圧とする。なお、パルス生成部２１は、例えば、残りの送信電極Txi'を接地することにより固定電圧にすることができる他、残りの送信電極Txi'を接地する方法とは異なる方法で、残りの送信電極Txi'を固定電圧とすることができる。
【０１０１】
そして、パルス生成部２１は、電圧として、例えば三角波信号vin(t)を生成し、生成した三角波信号vin(t)を送信電極Txiに印加する。
【０１０２】
信号検出部２４は、複数の受信電極Rx1乃至RxMのうち、制御部２５からの制御に従って選択した受信電極Rxjのみを自身と電気的に接続する。そして、信号検出部２４は、接続済みの受信電極Rxjから供給される交流電流i(t)に基づいて、検知用信号vout(t)を生成し、生成した検知用信号vout(t)の電圧値vmaxをサンプルホールドしてAD変換し、制御部２５に供給する。
【０１０３】
制御部２５は、信号検出部２４からの電圧値vmaxに基づいて、送信電極Txiと受信電極Rxjとが交差する交点における、ユーザの指等の接近を検知する。
【０１０４】
次に、制御部２５は、複数の受信電極Rx1乃至RxMのうちの新たな受信電極Rxj+1を、信号検出部２４に選択させる。
【０１０５】
そして、制御部２５は、パルス生成部２１及び信号検出部２４を制御して、上述した場合と同様に、送信電極Txiと受信電極Rxj+1とが交差する交点における、ユーザの指等の接近を検知する。
【０１０６】
制御部２５は、パルス生成部２１に送信電極Txiを選択させた状態で、信号検出部２４に、順次、受信電極Rx1,Rx2,…,RxMを選択させ、ユーザの指等の接近を検知する。
【０１０７】
制御部２５は、パルス生成部２１に送信電極Txiを選択させた状態で、受信電極Rx1,Rx2,…,RxMを全て選択した場合、パルス生成部２１に新たな送信電極Txi+1を選択させる。
【０１０８】
そして、制御部２５は、パルス生成部２１に送信電極Txi+1を選択させた状態で、信号検出部２４に、順次、受信電極Rx1,Rx2,…,RxMを選択させ、ユーザの指等の接近を検知する。
【０１０９】
その後、制御部２５は、パルス生成部２１にさらに新たな送信電極Txi+2を選択させ、以降同様の処理を、パルス生成部２１に送信電極TxNを選択させ、送信電極TxNを選択させた状態で、信号検出部２４に、順次、受信電極Rx1,Rx2,…,RxMを選択させ、ユーザの指等の接近を検知するまで行う。
【０１１０】
なお、制御部２５は、各交点における検知結果に基づいて、ユーザの指等の動き等を判別し、その判別結果に応じた処理を行う。制御部２５は、それ以降に到来する各垂直ブランキング期間毎に同様の処理を繰り返す。
【０１１１】
また、制御部２５は、全ての送信電極Tx1乃至TxNと、全ての受信電極Rx1乃至RxMとを用いる他、例えば、偶数番目の送信電極Tx2,Tx4,…と、偶数番目の受信電極Rx2,Rx4,…とのみを用いて、ユーザの指等の接近を検知するようにしてもよい。
【０１１２】
次に、図５は、パルス生成部２１に送信電極Tx1が接続され、信号検出部２４に受信電極Rx1のみが電気的に接続されているときの一例を示している。
【０１１３】
すなわち、図５は、図４に示したように、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMとの間にそれぞれ設けられた並列回路のうち、送信電極Tx1と受信電極Rx1との間に設けられた並列回路のスイッチSWのみがオン（ユーザの指等の接近がある場合）され、残りの並列回路のスイッチSWはオフ（ユーザの指等の接近が無い場合）されたときの一例を示している。
【０１１４】
つまり、図５は、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMとの各交点のうち、送信電極Tx1と受信電極Rx1との交点にのみ、ユーザの指等が接近したときの一例を示している。
【０１１５】
また、図５において、容量Cx,C0は、それぞれ、送信電極Tx1と受信電極Rx1との間に設けられた並列回路の容量C1,C2（図２）である。
【０１１６】
なお、図５では、図面が煩雑になるのを避けるため、タッチパネル２３に内蔵された送信電極は、１１本の送信電極Tx1乃至Tx11のみであるものとして説明する。従って、送信電極Tx2乃至Tx11は、それぞれ、一端が容量Cp1乃至Cp10と接続され、他端が接地されている。
【０１１７】
また、図５では、パルス生成部２１に送信電極Tx1が、信号検出部２４に受信電極Rx1がそれぞれ接続された場合のみを説明し、それ以外の、送信電極と受信電極との組合せについては、送信電極Tx1と受信電極Rx1との組合せの場合と同様であるため、説明を省略する。
【０１１８】
さらに、１０個の抵抗Rs1乃至Rs10は、受信電極Rx1の分布抵抗を表す。ここで、抵抗Rs1乃至Rs10は、いずれも同一の抵抗値を有し、容量Cp1乃至Cp10は、いずれも同一の静電容量を有するとともに、一端が接地されている。
【０１１９】
パルス生成部２１は、主に、波形発生器４１、積分回路４２、及びボルテージフォロア回路４３から構成される。
【０１２０】
なお、波形発生器４１の一端は接地されている。また、波形発生器４１の他端は、接続端子６１を介して、一端が接地された抵抗６２の他端と接続され、抵抗６３，抵抗６４、容量６５、オペアンプ６６、及び抵抗６７から構成される積分回路４２と接続されている。
【０１２１】
積分回路４２において、抵抗６３の一端は、接続端子６１と接続され、その他端は、オペアンプ６６の反転入力端子と接続されている。抵抗６４及び容量６５は、並列に接続された状態で、オペアンプ６６の反転入力端子と出力端子に接続されている。
【０１２２】
オペアンプ６６の非反転入力端子は、一端が接地された抵抗６７の他端と接続されている。また、オペアンプ６６の出力端子は、ボルテージフォロア回路４３として機能するオペアンプ６８の非反転入力端子と接続されている。
【０１２３】
オペアンプ６８の出力端子は、接続端子６９と接続されている。また、オペアンプ６８の反転入力端子は、オペアンプ６８の出力端子と接続されている。
【０１２４】
波形発生器４１は、制御部２５からの制御に従い、例えば、電圧としての矩形波信号v0(t)を発生し、接続端子６１を介して、積分回路４２に供給する。
【０１２５】
積分回路４２は、例えば、図６に示されるように、波形発生器４１から接続端子６１を介して供給される矩形波信号v0(t)を時間tで積分することにより、電圧としての三角波信号vin(t)を生成し、ボルテージフォロア回路４３に出力する。なお、図６において、横軸は時間tを表し、縦軸は信号のレベル（電圧値）を表している。
【０１２６】
ここで、波形発生器４１は、矩形波の振幅が大きい矩形波信号v0(t)を発生し、接続端子６１を介して積分回路４２に供給すれば、積分回路４２において、三角波の傾きが急な三角波信号vin(t)を生成することができる。
【０１２７】
すなわち、制御部２５は、波形発生器４１を制御して、波形発生器４１から出力される矩形波信号v0(t)の振幅（の大きさ）を変更することにより、積分回路４２から出力される三角波信号vin(t)の三角波の傾き（a又は-aの少なくとも一方の傾き）を調整することができる。
【０１２８】
これにより、例えば、制御部２５は、三角波信号vin(t)の三角波の傾きを調整することで、検知回数を増減させることができる。このため、ユーザの指等の接近を検知する際の検知感度を任意に設定することができる。
【０１２９】
なお、制御部２５は、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点におけるユーザの指等の接近を、複数の検知回数で検知する場合、検知回数が多いほど、ノイズが検知回数の1/2乗で低減するため、検出感度が向上する。
【０１３０】
例えば、制御部２５は、送信電極Tx1乃至TxN及び受信電極Rx1乃至RxMの全てを用いて、タッチパネル２３に対するユーザの指等の接近を検知する場合、三角波信号vin(t)の三角波の傾きを緩やかにして、検知感度を低く設定することができる。
【０１３１】
また、例えば、制御部２５は、送信電極Tx1乃至TxN及び受信電極Rx1乃至RxMを間引いた形で用いることにより、タッチパネル２３に対するユーザの指等の接近を検知する場合、三角波信号vin(t)の三角波の傾きを急峻にして、検知感度を高く設定できる。
【０１３２】
さらに、例えば、制御部２５は、積分回路４２から出力される三角波信号vin(t)において、電圧が上昇するときの傾きa(>0)と電圧が下降するときの傾き-aとで、傾きの大きさaを異なる大きさに調整するようにしてもよい。
【０１３３】
すなわち、制御部２５は、電圧が上昇するときの傾きをaとし、電圧が下降するときの傾きを-b(b≠a)とするようにしてもよい。
【０１３４】
また、例えば、制御部２５は、波形発生器４１を制御して、波形発生器４１から出力される矩形波信号v0(t)の周波数を変更することにより、積分回路４２から出力される三角波信号vin(t)の周波数を調整することができる。
【０１３５】
したがって、例えば、制御部２５は、表示部２２から生じるノイズや、表示装置１と商用交流電源を接続するAC(Alternating Current)アダプタから生じるノイズによる干渉を避けるように、三角波信号vin(t)の周波数を調整できる。
【０１３６】
すなわち、例えば、制御部２５は、三角波信号vin(t)の周波数を、ノイズの周波数とは異なる周波数に調整することにより、ノイズによる干渉を防止することができる。
【０１３７】
この場合、送信電極Txiに印加される三角波信号vin(t)の波形が、ノイズにより歪むことは（殆ど）ないので、信号検出部２４で検出される検知用信号vout(t)に、ノイズによる歪みが生じることはない。
【０１３８】
なお、信号検出部２４は、三角波信号vin(t)の印加により生成される交流電流i(t)を積分することにより、検知用信号vout(t)を検出する。このため、送信電極Txiに印加される三角波信号vin(t)の波形が、ノイズにより歪んでいたとしても、信号検出部２４は、三角波信号vin(t)に生じたノイズに起因する歪みが、積分により抑制（平滑化）された検知用信号vout(t)を検出できる。
【０１３９】
さらに、信号検出部２４は、検出した検知用信号vout(t)を、ノイズの周波数（ノイズ周波数）とは異なる周波数でサンプルホールドすれば、歪みが生じている、検知用信号vout(t)の歪み部分を避けて、電圧値vをサンプルホールドできる。
【０１４０】
すなわち、信号検出部２４は、検知用信号vout(t)の歪み部分を避けて、検知用信号vout(t)の振幅としての電圧値vを、比較的、精度良く得ることができる。
【０１４１】
よって、制御部２５は、表示部２２やACアダプタから生じるノイズに拘らず、信号検出部２４により検出された検知用信号vout(t)の振幅に基づいて、ユーザの指等の接近を精度良く検知することが可能となる。
【０１４２】
図５のボルテージフォロア回路４３は、積分回路４２からの三角波信号vin(t)を低出力インピーダンスに変換し、接続端子６９を介して、ボルテージフォロア回路４３と接続されている送信電極Tx1に印加する。
【０１４３】
これにより、受信電極Rx1には、ボルテージフォロア回路４３により、図５に示されるような交流電流i=i(t)が生成される。そして、受信電極Rx1において、抵抗Rs1から出力された交流電流iは分流し、交流電流iのうち、交流電流ip(pは0以上１未満の値)が容量Cp1に供給され、残りの交流電流i-ipが抵抗Rs2に供給されることとなる。
【０１４４】
同様にして、抵抗Rs2から出力された交流電流i-ipは分流し、交流電流i-ipのうち、交流電流ipが容量Cp2に供給され、残りの交流電流i-2ipが抵抗Rs3に供給されることとなる。
【０１４５】
抵抗Rs3及び容量Cp3以降についても同様にして、交流電流の分流が行われる。したがって、抵抗Rsxには交流電流i-(x-1)ipが供給され、容量Cpxには電流ipが供給されることとなる。なお、図５では、x=1,2,…,10である。
【０１４６】
このため、抵抗Rs9から抵抗Rs10に供給され、抵抗Rs10から出力される交流電流i-9ipは分流し、交流電流i-9ipのうち、交流電流ipが容量Cp10に供給され、残りの交流電流i-10ipが信号検出部２４に供給される。
【０１４７】
信号検出部２４は、主に、積分回路８１、サンプルホールド回路８２、及びAD変換回路８３から構成される。
【０１４８】
なお、積分回路８１は、図５に示されるように、接続端子１０１を介して受信電極Rx1と電気的に接続されており、抵抗１０２、容量１０３、及びオペアンプ１０４から構成される。
【０１４９】
積分回路８１において、抵抗１０２及び容量１０３は、オペアンプ１０４の反転入力端子と出力端子の間に、並列に接続されている。オペアンプ１０４の反転入力端子には、抵抗１０２及び容量１０３の一端の他、接続端子１０１が接続されている。また、オペアンプ１０４の非反転入力端子は接地されており、その出力端子には、抵抗１０２及び容量１０３の他端の他、接続端子１０５が接続されている。
【０１５０】
積分回路８１は、受信電極Rx1から接続端子１０１を介して供給される電流i-10ipを時間tで積分することにより、電圧としての検知用信号vout(t)を生成し、接続端子１０５を介してサンプルホールド回路８２に供給する。
【０１５１】
サンプルホールド回路８２は、積分回路８１から接続端子１０５を介して供給される検知用信号vout(t)を、予め決められたサンプリング周波数でサンプルホールドし、サンプルホールドにより得られる電圧値vmaxを、AD変換回路８３に供給する。
【０１５２】
AD変換回路８３は、サンプルホールド回路８２から供給される、アナログ信号としての電圧値vmaxを、デジタル信号としての電圧値vmaxにAD変換し、制御部２５に供給する。
【０１５３】
制御部２５は、信号検出部２４のAD変換回路８３からの電圧値vmaxが、予め決められた閾値TH以下であるか否かに基づいて、ユーザの指等の接近を検知する。そして、制御部２５は、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMとの各交点での検知結果に基づいて、ユーザの指等の動きを判別し、その判別結果に基づく処理を行う。
【０１５４】
次に、図７は、検知用信号vout(t)の位相が、受信電極Rxの時定数、すなわち、受信電極Rx1の抵抗Rs1乃至Rs10や寄生容量Cp0乃至Cp10に起因して、三角波信号vin(t)よりも遅れるときの一例を示している。
【０１５５】
なお、三角波信号vin(t)の位相の遅延は、受信電極Rx1の抵抗Rs1乃至Rs10や寄生容量の他、表示部２２に内蔵される容量の静電容量や寄生容量などにも起因して生じる。
【０１５６】
図７には、検知用信号vout(t)の位相が、三角波信号vin(t)よりも、約ΣR×ΣC/2だけ遅延している様子の一例が示されている。
【０１５７】
ここで、ΣRとは、受信電極Rx1の抵抗Rs1乃至Rs10それぞれの抵抗値Rの総和を表し、ΣCとは、容量Cp1乃至Cp10それぞれの静電容量Cの総和を表す。
【０１５８】
また、検知用信号vout(t)は、受信電極Rx1の時定数、すなわち、受信電極Rx1の抵抗Rs1乃至Rs10や寄生容量Cp0乃至Cp10に起因して、図７に示されるように、正弦波に近似した波形となる。検知用信号vout(t)は、受信電極Rx1の時定数が大きい程に、正弦波に近似した波形とされる。
【０１５９】
サンプルホールド回路８２は、積分回路８１から接続端子１０５を介して印加される検知用信号vout(t)を、予め決められたサンプリング周波数でサンプルホールドする。
【０１６０】
すなわち、例えば、サンプルホールド回路８２は、下矢印（↓）で示されるタイミング（三角波信号vin(t)の極大値を過ぎた付近）で、検知用信号vout(t)をサンプルホールドし、その結果得られる電圧値を、AD変換回路８３に供給する。
【０１６１】
図７に示されるように、検知用信号vout(t)の位相に遅延が生じている場合でも、位相による遅延量ΣR×ΣC/2が非常に小であるときには、サンプルホールド回路８２は、電圧値vmaxに近い電圧値v（≒vmax)を、サンプルホールドできる。
【０１６２】
このため、制御部２５は、AD変換回路８３によりAD変換後の電圧値vが閾値TH以下であるか否かに基づいて、比較的、精度良く、ユーザの指等の接近を検知することができる。
【０１６３】
しかしながら、遅延量ΣR×ΣC/2が無視できない程度に大きい場合、サンプルホールド回路８２において、電圧値vmaxとは程遠い電圧値v（＜vmax)が、サンプルホールドされることが生じ得る。
【０１６４】
この場合、制御部２５は、AD変換回路８３によりAD変換後の電圧値vが閾値TH以下であるか否かに基づいて、ユーザの指等の接近を、精度良く検知できない。遅延量ΣR×ΣC/2が大であるときでも、ユーザの指等の接近を、精度良く検知できることが望ましい。
【０１６５】
次に、図８及び図９を参照して、遅延量ΣR×ΣC/2が大であるときでも、ユーザの指等の接近を、精度良く検知できるようにする方法の一例を説明する。
【０１６６】
図８は、パルス生成部２１の波形発生器４１及び積分回路４２が行う処理の他の一例を示している。
【０１６７】
図８は、波形発生器４１から発生される階段状の波形を有する矩形波信号vo(t)"と、その矩形波信号vo(t)"を積分することにより生成される台形波信号vin(t)"との一例を示している。
【０１６８】
波形発生器４１は、制御部２５からの制御に従い、図８に示されるような階段状の矩形波信号vo(t)"を発生し、接続端子６１を介して、積分回路４２に供給する。
【０１６９】
積分回路４２は、図８に示されるように、波形発生器４１から接続端子６１を介して供給される矩形波信号v0(t)"を時間tで積分することにより、電圧としての台形波信号vin(t)"を生成し、ボルテージフォロア回路４３に出力する。
【０１７０】
ボルテージフォロア回路４３は、積分回路４２からの台形波信号vin(t)"をインピーダンス変換し、接続端子６９を介して、ボルテージフォロア回路４３と接続されている送信電極Tx1に印加する。
【０１７１】
これにより、三角波信号vin(t)を送信電極Tx1に印加させた場合と同様にして、信号検出部２４の積分回路８１には、受信電極Rx1から接続端子１０１を介して、交流電流i-10ipが供給される。
【０１７２】
次に、図９は、台形波信号vin(t)"が送信電極Tx1に印加された場合に、信号検出部２４が行う処理の一例を示している。
【０１７３】
図９には、送信電極Tx1に印加された台形波信号vin(t)"とともに、台形波信号vin(t)"よりも、約ΣR×ΣC/2だけ遅延している検知用信号vout(t)"の一例が示されている。なお、検知用信号vout(t)"の位相は、図７の場合と同様に、台形波信号vin(t)"よりも、約ΣR×ΣC/2だけ遅延している。また、検知用信号vout(t)"の振幅は、台形波信号vin(t)"において振幅が維持された期間と同一の長さで維持される。すなわち、検知用信号vout(t)"の最大値（又は最小値）は、台形波信号vin(t)"において最大値（又は最小値）が維持された期間と同一の長さで維持される。
【０１７４】
積分回路８１は、受信電極Rx1から接続端子１０１を介して供給される交流電流i-10ipを時間tで積分することにより、検知用信号vout(t)"を生成し、接続端子１０５を介してサンプルホールド回路８２に供給する。
【０１７５】
サンプルホールド回路８２は、積分回路８１から接続端子１０５を介して印加される検知用信号vout(t)"を、予め決められたサンプリング周波数でサンプルホールドする。
【０１７６】
すなわち、例えば、サンプルホールド回路８２は、図９に示されるように、下矢印（↓）で示されるタイミング（台形波信号vin(t)"の上底の右端部分）で、検知用信号vout(t)"をサンプルホールドし、その結果得られる電圧値を、AD変換回路８３に供給する。
【０１７７】
図９に示されるように、検知用信号vout(t)"の位相に遅延が生じている場合でも、検知用信号vout(t)"の波形は、台形状の波形となっているので、比較的、遅延量ΣR×ΣC/2が大であるときでも、サンプルホールド回路８２は、検知用信号vout(t)"の最大値である電圧値vmaxを、サンプルホールドできる。
【０１７８】
このため、遅延量ΣR×ΣC/2が大であるときでも、制御部２５では、AD変換回路８３によりAD変換後の電圧値vmaxが閾値TH以下であるか否かに基づいて、比較的、精度良く、ユーザの指等の接近を検知することができる。
【０１７９】
[表示装置１の動作説明]
次に、図１０のフローチャートを参照して、表示装置１が行う検知処理の動作説明の一例を説明する。
【０１８０】
この検知処理は、例えば、垂直ブランキング期間が到来したときに開始される。このとき、制御部２５は、パルス生成部２１及び信号検出部２４を制御して、以下に示すような処理を行わせる。
【０１８１】
すなわち、ステップＳ２１において、制御部２５は、複数の送信電極Tx1乃至TxNのうち、所定の送信電極Txｉ（i＝１,2,…,Nの整数）を選択する。そして、制御部２５は、複数の送信電極Tx1乃至TxNのうち、選択した送信電極Txｉと、パルス生成部２１の接続端子６９とを電気的に接続させ、残りの送信電極を固定電圧に設定する。なお、パルス生成部２１は、例えば、残りの送信電極を接地することにより、所定の固定電圧に設定することができる。
【０１８２】
ステップＳ２２において、制御部２５は、複数の受信電極Rx1乃至RxMのうち、所定の受信電極Rxj（ｊ＝１〜Mの整数）を選択する。そして、制御部２５は、選択した受信電極Rxｊと、信号検出部２４の接続端子１０１とを電気的に接続させる。
【０１８３】
ステップＳ２３において、パルス生成部２１の波形発生器４１は、制御部２５からの制御に従い、例えば、電圧としての矩形波信号v0(t)を発生し、接続端子６１を介して、積分回路４２に供給する。
【０１８４】
ステップＳ２４において、積分回路４２は、制御部２５からの制御に従い、波形発生器４１から接続端子６１を介して供給される矩形波信号v0(t)を時間tで積分することにより、電圧としての三角波信号vin(t)を生成し、ボルテージフォロア回路４３に出力する。
【０１８５】
なお、ステップＳ２３では、波形発生器４１は、制御部２５からの制御に従い、矩形波信号v0(t)に代えて、階段状の矩形波信号v0(t)"を生成する。そして、ステップＳ２４では、積分回路４２は、ステップＳ２３で生成された階段状の矩形波信号v0(t)"を時間tで積分することにより、台形波信号vin(t)"を生成し、ボルテージフォロア回路４３に出力するようにしてもよい。
【０１８６】
しかしながら、ここでは、積分回路４２は、生成した三角波信号vin(t)を、ボルテージフォロア回路４３に出力するものとして、以下説明する。
【０１８７】
ステップＳ２５では、ボルテージフォロア回路４３は、積分回路４２からの、電圧としての三角波信号vin(t)をインピーダンス変換し、接続端子６９を介して接続されている送信電極Txiに印加する。これにより、受信電極Rxｊには、ユーザの指等の非接近時には容量Ｃ２を、ユーザの接近時には並列回路としての容量Ｃ１及びＣ２を介して、送信電極Txｉから交流電流iが流れることとなる。
【０１８８】
この交流電流iは、受信電極Rxｊに接続された各容量Cp1乃至Cp10に、それぞれ、交流電流ipだけ分流しながら、信号検出部２４に供給される。これにより、信号検出部２４の積分回路８１には、受信電極Rxｊから接続端子１０１を介して交流電流i-10ipが供給される。
【０１８９】
ステップＳ２６において、信号検出部２４の積分回路８１は、受信電極Rxｊから接続端子１０１を介して供給される電流i-10ipを時間tで積分することにより、電圧としての検知用信号vout(t)を生成し、接続端子１０５を介してサンプルホールド回路８２に印加する。
【０１９０】
ステップＳ２７において、サンプルホールド回路８２は、積分回路８１から接続端子１０５を介して印加される検知用信号vout(t)を、予め決められたサンプリング周波数でサンプルホールドし、サンプルホールドにより得られた電圧値を、AD変換回路８３に供給する。
【０１９１】
ステップＳ２８において、AD変換回路８３は、サンプルホールド回路８２からのアナログ信号としての電圧値を、デジタル信号としての電圧値に変換するAD変換を行い、AD変換後の電圧値を、制御部２５に供給する。
【０１９２】
ステップＳ２９において、制御部２５は、AD変換回路８３からの電圧値が、予め決められた閾値TH以下であるか否かに基づいて、送信電極Txiと受信電極Rxjとの交点における、ユーザの接近を検知する。
【０１９３】
ステップＳ３０では、制御部２５は、複数の受信電極Rx1乃至RxＭ全てを選択したか否かを判定し、まだ全てを選択していないと判定した場合、処理をステップＳ２２に戻す。
【０１９４】
ステップＳ２２では、制御部２５は、複数の受信電極Rx1乃至RxMのうち、まだ選択していない受信電極Rxjを新たに選択する。そして、制御部２５は、複数の受信電極Rx1乃至RxMのうち、新たに選択した受信電極Rxｊと、信号検出部２４の接続端子１０１とを電気的に接続させ、処理はステップＳ２３に進められ、それ以降同様の処理が行われる。
【０１９５】
また、ステップＳ３０では、制御部２５は、複数の受信電極Rx1乃至RxM全てを選択したと判定した場合、処理はステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、制御部２５は、複数の送信電極Tx1乃至TxN全てを選択したか否かを判定し、まだ全てを選択していないと判定した場合、処理をステップＳ２１に戻す。
【０１９６】
ステップＳ２１では、制御部２５は、複数の送信電極Tx1乃至TxNのうち、まだ選択していない送信電極Txｉを新たに選択する。そして、制御部２５は、複数の送信電極Tx1乃至TxNのうち、新たに選択した送信電極Txｉと、パルス生成部２１の接続端子６９とを電気的に接続させ、残りの送信電極を例えば接地させることにより、所定の固定電圧とし、処理はステップＳ２２に進められ、それ以降同様の処理が行われる。
【０１９７】
また、ステップＳ３１において、制御部２５は、複数の送信電極Tx1乃至TxN全てを選択したと判定した場合、処理をステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、制御部２５は、送信電極Tx1乃至TxNと受信電極Rx1乃至RxMとの各交点での検知結果に基づいて、ユーザの指等の動きを判別し、その判別結果に基づく処理を行う。すなわち、例えば、制御部２５は、その判別結果に基づいて、表示部２２の表示内容などを変更させる。以上で、図１０の検知処理は終了される。
【０１９８】
以上説明したように、図１０の検知処理によれば、パルス生成部２１が、例えば三角波信号vin(t)や台形波信号vin(t)"を送信電極Txｉに印加するようにした。このため、受信電極Rxjの配線抵抗に拘らず、短時間で検知を行うことができるとともに、所定の時間における検知回数を増加させることができる。
【０１９９】
したがって、例えば、表示部２２に表示される画像のフレームレートが高いため、ユーザの指等の検知が行われる期間（例えば、垂直ブランキング期間）が短い場合でも、ユーザの指等の接近を精度良く検知することが可能となる。
【０２００】
さらに、図１０の検知処理によれば、タッチパネル２３が一体的に構成された表示装置１の配線等による抵抗（特に、受信電極Rxjの配線抵抗）等に拘らず、短時間で検知を行うことができるとともに、所定の時間における検知回数を増加させることができる。よって、より多くの長い配線等を必要とする大型のディスプレイ等にも、本技術を適用することができる。
【０２０１】
また、図１０の検知処理によれば、矩形波信号vin(t)'と比較して、低電圧で高調波成分の少ない三角波信号vin(t)や台形波信号vin(t)"を送信電極Txｉに印加するようにした。このため、表示装置１では、高電圧や高調波による電波障害（EMI:Electro Magnetic Interference）が生じる事態を抑制できる。
【０２０２】
さらに、三角波信号vin(t)や台形波信号vin(t)"は、矩形波信号vin(t)'と比較して、低電圧であるため、矩形波信号vin(t)'を送信電極Txｉに印加する場合と比較して、ユーザの指等の接近の検知を、低消費電力で行うことができる。
【０２０３】
ところで、第１の実施の形態では、制御部２４は、パルス生成部２１に、受信電極Rxjを１つずつ個別に選択させるようにした。しかしながら、信号検出部２４の処理回路によっては、制御部２５は、パルス生成部２１に、複数又は全数の受信電極Rxjを同時に選択させるようにしてもよい。これにより、ユーザの指等の接近を検知する検知時間の短縮を図ることができ、特に、高精細な画像を表示部２２に表示するときに有効である。
【０２０４】
また、第１の実施の形態では、信号検出部２４の積分回路８１が、例えば受信電極Rxjから接続端子１０１を介して供給される電流i-10ipを時間tで積分することにより、検知用信号vout(t)を生成するようにした。しかしながら、検知用信号Vout(t)の生成方法はこれに限定されない。
【０２０５】
すなわち、例えば、ボルテージフォロア回路等を用いて、直接に、電圧としての検知用信号vout(t)を検出するようにしてもよい。
【０２０６】
＜２．第２の実施の形態＞
[ボルテージフォロア回路を用いるときの一例]
次に、図１１は、信号検出部２４に代えて、ボルテージフォロア回路等が設けられた信号検出部２４'を用いて、直接に検知用信号vout(t)を検出するときの一例を示している。
【０２０７】
なお、図１１において、図５の信号検出部２４に代えて、信号検出部２４'が設けられている他は、図５の場合と同様に構成される。
【０２０８】
また、図１１の信号検出部２４'において、図５の信号検出部２４と同様に構成される部分について、同一の記号を付すようにしているので、それらの説明は、以下、適宜省略する。
【０２０９】
すなわち、図１１の信号検出部２４'では、図５の積分回路８１に代えて、抵抗１２１及びオペアンプ１２２が設けられている他は、図５の場合と同様に構成される。
【０２１０】
抵抗１２１は、その一端が接地されており、他端が、オペアンプ１２２の非反転入力端子と接続されている。また、抵抗１２１は、受信電極Rx1と直列に接続されている。
【０２１１】
オペアンプ１２２は、その出力端子が、その反転入力端子に接続され、ボルテージフォロア回路１４１として機能する。また、オペアンプ１２２の出力端子は、接続端子１０５とも接続されている。
【０２１２】
すなわち、ボルテージフォロア回路１４１としてのオペアンプ１２２は、受信電極Rx1から接続端子１０１を介して供給される交流電流i-10ipに基づいて、抵抗１２１に発生する電圧を、検知用信号vout(t)として検出する。そして、オペアンプ１２２は、検出した検知用信号vout(t)を、接続端子１０５を介してサンプルホールド回路８２に印加する。
【０２１３】
また、ボルテージフォロア回路１４１としてのオペアンプ１２２は、入力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低いため、インピーダンス変換器として用いられる。
【０２１４】
＜３．第３の実施の形態＞
[カレントミラー回路を用いるときの一例]
その他、例えば、信号検出部２４の積分回路８１に代えて、図１２に示されるようなカレントミラー回路１６１を設けるようにしてもよい。この場合、カレントミラー回路１６１が、検知用信号vout(t)を検出し、接続端子１０５を介してサンプルホールド回路８２に供給することとなる。
【０２１５】
すなわち、例えば、カレントミラー回路１６１には、受信電極Rx1から接続端子１０１を介して、交流電流i-10ipが、図１２に示される交流電流Irefとして供給される。カレントミラー回路１６１は、そこに供給される交流電流Irefに基づいて、交流電流Irefと同じ大きさの交流電流Ioutを生成し、例えば、既知の抵抗値R[Ω]を有する抵抗（図示せず）に供給する。これにより、抵抗値Rと交流電流Iout(=Iref)との乗算結果R×Ioutを、図示せぬ抵抗に発生する電圧としての検知用信号vout(t)として算出（検出）することができる。なお、カレントミラー回路１６１において、検知用信号vout(t)の算出は、図示せぬ算出用回路により算出される。
【０２１６】
なお、カレントミラー回路１６１では、受信電極Rxｊから接続端子１０１を介して供給される交流電流Irefと同じ大きさの交流電流Ioutを生成するために必要なバイアス電流が、数10mAと大きくなってしまい、消費電力が増加する。
【０２１７】
このため、検知用信号vout(t)の検出には、比較的、低消費電力の積分回路８１（図５）やボルテージフォロア回路１４１（図１１）を用いることが望ましい。
【０２１８】
[実際の計測結果]
次に、図１３乃至図１７は、実際の計測結果を示している。
【０２１９】
図１３は、図５に示される各回路から計測された計測結果を示している。
【０２２０】
図１３Aには、パルス生成部２１の波形発生器４１から発生した矩形波信号v0(t)の計測結果が示されている。
【０２２１】
図１３Bには、パルス生成部２１の積分回路４２により生成された三角波信号vin(t)の計測結果が示されている。なお、図１３Bに示される三角波信号vin(t)の波形は、図６に示した三角波信号vin(t)とは逆になっている。これは、積分回路４２において、実際には、矩形波信号v0(t)を時間tで積分した積分結果の負値が出力されることによる。このことは、図１４以降の図面についても同様である。
【０２２２】
図１３Cには、受信電極Rx1に流れる交流電流iの計測結果が示されている。
【０２２３】
図１３Dには、信号検出部２４の積分回路８１により生成された検知用信号vout(t)の計測結果が示されている。なお、図１３Dにおいて、振幅が大きい検知用信号vout(t)は、ユーザの指等の接近がないときの検知用信号を表しており、振幅が小さい検知用信号vout(t)は、ユーザの指等の接近があったときの検知用信号を表している。
【０２２４】
図１３Dに示されるように、ユーザの指等が近づくほどに、検知用信号vout(t)の振幅は小さなものとなる。
【０２２５】
図１４は、図１１に示される各回路から計測された計測結果を示している。
【０２２６】
図１４Aには、パルス生成部２１の波形発生器４１から発生した矩形波信号v0(t)の計測結果が示されている。図１４Bには、パルス生成部２１の積分回路４２により生成された三角波信号vin(t)の計測結果が示されている。図１４Cには、受信電極Rx1から、信号検出部２４'の抵抗１２１に印加された電圧としての三角波信号vin(t)の計測結果が示されている。
【０２２７】
図１４Dには、信号検出部２４'のボルテージフォロア回路１４１により検出された検知用信号vout(t)の計測結果が示されている。なお、図１４Dにおいて、振幅が大きい検知用信号vout(t)は、ユーザの指等の接近がないときの検知用信号を表しており、振幅が小さな検知用信号vout(t)は、ユーザの指等の接近があったときの検知用信号を表している。
【０２２８】
図１４Dに示されるように、ユーザの指等が近づくほどに、検知用信号vout(t)の振幅は小さなものとなる。
【０２２９】
次に、図１５は、受信電極Rx1の時定数によって、検知用信号vout(t)の位相が遅延する様子の一例を示している。
【０２３０】
図１５Aには、パルス生成部２１の波形発生器４１から発生した矩形波信号v0(t)の計測結果が示されている。図１５Bには、パルス生成部２１の積分回路４２により生成された三角波信号vin(t)の計測結果が示されている。
【０２３１】
図１５Cにおいて、振幅が１番目に大きな波形は、図５のスイッチSWと抵抗Rs1との接続点における電圧の波形を表しており、振幅が２番目に大きな波形は、図５の抵抗Rs6と抵抗Rs7との接続点における電圧の波形を表している。
【０２３２】
また、図１５Cにおいて、振幅が３番目に大きな波形は、図５の抵抗Rs10と接続端子１０１との接続点における電圧(抵抗１２１に印加される電圧)の波形を表している。
【０２３３】
図１５Cに示されるように、受信電極Rx1の時定数（分布定数）により、検知用信号vout(t)として検出される電圧の振幅が小さくなるとともに、電圧の位相が遅延していくことがわかる。
【０２３４】
次に、図１６は、図５の受信電極Rx1の抵抗成分を増加させたときに、図５に示される各回路から計測された計測結果を示している。
【０２３５】
図１６Aには、パルス生成部２１の波形発生器４１から発生した矩形波信号v0(t)の計測結果が示されている。図１６Bには、パルス生成部２１の積分回路４２により生成された三角波信号vin(t)の計測結果が示されている。図１６Cには、受信電極Rx1に生成された交流電流iの計測結果が示されている。
【０２３６】
図１６Dには、信号検出部２４の積分回路８１から出力される検知用信号vout(t)が示されている。なお、図１６Dにおいて、検知用信号vout(t)として、複数の波形が存在するのは、周囲のノイズの影響で揺れが発生しているためである。この点、図５において、サンプルホールド回路８２でサンプルホールド後に、積分回路８１の容量１０３をOVに放電するリセット（図示せず）を行うことにより、検知用信号vout(t)の揺れを抑制することができる。
【０２３７】
このため、サンプルホールド回路８２は、検知用信号vout(t)の揺れが抑制されない場合と比較して、検知用信号vout(t)の振幅を表す電圧値を正確にサンプルホールドできるようになる。したがって、制御部２５は、サンプルホールドされてAD変換後の電圧値に基づいて、ユーザの指等の接近を精度良く検知できるようになる。
【０２３８】
また例えば、受信電極Rx1の抵抗成分が大きいため、受信電極Rx1の時定数も大きくなっている場合、図１６Dに示されるように、図５の積分回路８１から出力される検知用信号vout(t)は正弦波に近い波形となる。
【０２３９】
次に、図１７は、図１１の受信電極Rx1の抵抗成分を増加させたときに、図１１に示される各回路から計測された計測結果を示している。
【０２４０】
図１７Aには、パルス生成部２１の波形発生器４１から発生した矩形波信号v0(t)の計測結果が示されている。図１７Bには、パルス生成部２１の積分回路４２により生成された三角波信号vin(t)の計測結果が示されている。
【０２４１】
図１７Cには、受信電極Rx1から接続端子１０１を介して、信号検出部２４'の抵抗１２１に印加される電圧の計測結果が示されている。複数の波形のうち、振幅が最も大きな波形は、ユーザの指等が接近していないときの電圧を表しており、その他の波形は、ユーザの指等が接近したときの電圧を表す。
【０２４２】
図１７Dには、信号検出部２４'のボルテージフォロア回路１４１から出力される検知用信号vout(t)が示されている。すなわち、図１７Dにおいて、複数の波形のうち、振幅が最も大きな波形は、ユーザの指等が接近していないときの検知用信号vout(t)を表しており、その他の波形は、ユーザの指等が接近したときの検知用信号vout(t)を表す。
【０２４３】
例えば、受信電極Rx1の抵抗成分が大きいため、受信電極Rx1の時定数も大きくなっている場合、図１７Dに示されるように、図１１のボルテージフォロア回路１４１から出力される検知用信号vout(t)は、やはり、正弦波に近い波形となる。
【０２４４】
＜４．変形例＞
第１の実施の形態において、制御部２５は、信号検出部２４からの電圧値が閾値TH以下であるか否かに基づいて、ユーザの指等の接近を検知するようにした。しかしながら、信号検出部２４において、サンプルホールド回路８２に代えて、コンパレータを設けるようにし、コンパレータからの出力に基づいて、ユーザの指等の接近を検知してもよい。
【０２４５】
なお、コンパレータは、図５の積分回路８１から供給される検知用信号vout(t)の電圧値を、予め決められた比較値と比較する。そして、コンパレータは、その比較結果に基づいて、検知用信号vout(t)の電圧値が比較値以上である場合、Highとされた信号を出力し、検知用信号vout(t)の電圧値が比較値未満である場合、Lowとされた信号を出力する。
【０２４６】
また、第１の実施の形態において、積分回路４２は、図８に示されるような台形波信号vin(t)"を生成してもよいことを説明したが、その他、例えば、台形波信号vin(t)"において、信号のレベル（電圧値）が下降した後、下降後の電圧値がそのまま維持される期間を省略した台形波信号vin(t)'''を生成するようにしてもよい。
【０２４７】
つまり、積分回路４２は、第１の傾きa'で上昇し、上昇後の電圧値を一定期間だけ維持した後、第２の傾き-a'で下降し、下降後の電圧値から第１の傾きa'で再上昇して、それ以降同様にして電圧値が変化する台形波信号vin(t)'''を生成するようにしてもよい。
【０２４８】
また、例えば、積分回路４２は、第２の傾き-a'で下降し、下降後の電圧値を一定期間だけ維持した後、第1の傾きa'で上昇し、上昇後の電圧値から第２の傾き-a'で再下降して、それ以降同様にして電圧値が変化する台形波信号vin(t)''''を生成してもよい。
【０２４９】
この場合、サンプルホールド回路８２では、台形波信号vin(t)''''と同様の波形とされる検知用信号vout(t)''''のうち、振幅が一定期間だけ維持される最小値を電圧値v(<0)としてサンプルホールドして、AD変換回路８３に供給する。
【０２５０】
AD変換回路８３は、サンプルホールド回路８２からの電圧値vをAD変換し、制御部２５に供給する。制御部２５は、例えば、AD変換回路８３からの電圧値vに-1を乗算した乗算結果-v(>0)が閾値TH以下であるか否か、又は電圧値vが閾値-TH以上であるか否かに基づいて、ユーザの指等の接近を検知する。
【０２５１】
ところで、本技術は、以下の構成をとることができる。
（１）導電体の接近を検知する検知装置において、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部と、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧を生成する電圧生成部と、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成部と、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成部と、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知部とを含む検知装置。
（２）前記電圧生成部は、前記第１の傾きで上昇後の電圧値、又は前記第２の傾きで下降後の電圧値の少なくとも一方が、予め決められた所定期間だけ維持される前記交流電圧を生成し、前記信号生成部は、前記交流電流に基づいて、前記所定期間で前記振幅が維持される前記検知用信号を生成する前記（１）に記載の検知装置。
（３）前記信号生成部は、前記受信電極に生成された交流電流を積分することにより得られる前記検知用信号を生成し、前記検知部は、前記検知用信号の振幅と予め決められた閾値との比較に基づいて、前記導電体の接近を検知する前記（１）又は（２）に記載の検知装置。
（４）矩形波により構成される矩形波信号を発生する波形発生部をさらに含み、前記電圧生成部は、前記波形発生部から発生した前記矩形波信号を積分することにより、前記交流電圧を生成する前記（１）乃至（３）に記載の検知装置。
（５）前記波形発生部を制御して、前記矩形波信号を構成する矩形波の振幅を変更させることにより、前記第１の傾き又は前記第２の傾きの少なくとも一方を調整する制御部をさらに含む前記（４）に記載の検知装置。
（６）前記電圧生成部は、外部から発生するノイズの周波数とは異なる周波数の前記交流電圧を生成する前記（１）乃至（５）に記載の検知装置。
（７）前記送信電極と前記受信電極は、画像を表示する表示部に内蔵されている前記（１）乃至（６）に記載の検知装置。
（８）前記信号生成部は、前記受信電極からの前記交流電流に基づいて、前記受信電極と直列に接続された抵抗で発生する電圧を、前記検知用信号として生成する前記（１）又は（２）に記載の検知装置。
（９）前記信号生成部は、前記受信電極からの前記交流電流に基づいて、前記交流電流と同じ大きさの他の交流電流を抵抗に供給することにより、前記抵抗の抵抗値と前記他の交流電流の電流値を用いて、前記抵抗で発生する電圧を、前記検知用信号として生成する前記（１）又は（２）に記載の検知装置。
（１０）導電体の接近を検知する検知装置の検知方法において、前記検知装置は、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部を含み、前記検知装置による、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧を生成する電圧生成ステップと、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成ステップと、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成ステップと、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知ステップとを含む検知方法。
（１１）導電体の接近を検知する検知装置であって、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部を含む検知装置のコンピュータを、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧を生成する電圧生成部と、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成部と、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成部と、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知部として機能させるためのプログラム。
（１２）表示部に対する導電体の接近を検知する表示装置において、送信電極と、前記送信電極に交差して配置された受信電極とを有し、前記送信電極と前記受信電極とが交差する交点に対する前記導電体の接近を検知するためのセンサ部と、第１の傾きによる電圧値の上昇と、前記第１の傾きとは異なる第２の傾きによる電圧値の下降とが交互に繰り返される交流電圧を生成する電圧生成部と、前記送信電極に前記交流電圧を印加することにより、前記交流電圧の電圧値が上昇中であるときには前記第１の傾きに応じた一定の電流値とされ、前記交流電圧の電圧値が下降中であるときには前記第２の傾きに応じた一定の電流値とされる交流電流を、前記受信電極に生成する電流生成部と、前記受信電極に生成された交流電流に基づいて、前記交点と前記導電体との距離に応じた振幅で振動する検知用信号を生成する信号生成部と、前記検知用信号の振幅に基づいて、前記交点に対する前記導電体の接近を検知する検知部と、前記センサ部と一体的に構成され、画像を表示する表示部とを含む表示装置。
【０２５２】
上述した一連の処理は、例えばハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータに各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０２５３】
[コンピュータの構成例]
図１８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータとしての制御部２５のハードウェアの構成例を示している。
【０２５４】
CPU（Central Processing Unit）２０１は、ROM（Read Only Memory）２０２、又は記憶部２０８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（Random Access Memory）２０３には、CPU２０１が実行するプログラムやデータ等が適宜記憶される。これらのCPU２０１、ROM２０２、及びRAM２０３は、バス２０４により相互に接続されている。
【０２５５】
CPU２０１にはまた、バス２０４を介して入出力インタフェース２０５が接続されている。入出力インタフェース２０５には、キーボード、マウス、マイクロホン等よりなる入力部２０６、ディスプレイ、スピーカ等よりなる出力部２０７が接続されている。CPU２０１は、入力部２０６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU２０１は、処理の結果を出力部２０７に出力する。
【０２５６】
入出力インタフェース２０５に接続されている記憶部２０８は、例えばハードディスクからなり、CPU２０１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部２０９は、インターネットやローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して外部の装置と通信する。
【０２５７】
また、通信部２０９を介してプログラムを取得し、記憶部２０８に記憶してもよい。
【０２５８】
入出力インタフェース２０５に接続されているドライブ２１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等のリムーバブルメディア２１１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータ等を取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部２０８に転送され、記憶される。
【０２５９】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを記録（記憶）する記録媒体は、図１８に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ（Mini-Disc）を含む）、もしくは半導体メモリ等よりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア２１１、又は、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM２０２や、記憶部２０８を構成するハードディスク等により構成される。記録媒体へのプログラムの記録は、必要に応じてルータ、モデム等のインタフェースである通信部２０９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線又は無線の通信媒体を利用して行われる。
【０２６０】
なお、本明細書において、上述した一連の処理を記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２６１】
さらに、本開示は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０２６２】
１  表示装置，  ２１  パルス生成部，  ２２  表示部，  ２３  タッチパネル，  ２４，２４'  信号検出部，  ２５  制御部，  ４１  波形発生器，  ４２  積分回路，  ４３  ボルテージフォロア回路，  ８１  積分回路，  ８２  サンプルホールド回路，  ８３  AD変換回路，  １２１  抵抗，  １４１  ボルテージフォロア回路，  １６１  カレントミラー回路
【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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