(57)【要約】      （修正有）【課題】接触点が接近した多点接触による入力があった場合でも、多点入力を正確に検出できる入力検出方法、入力検出装置、入力検出プログラム及び記録媒体を提供する。【解決手段】タッチセンサに多点接触による入力があったときに、各接触点を分離して検出する入力検出方法であって、第１の電極ラインをスキャンし、複数の接触領域４３、４５が、非接触領域４４を挟んで検出されたときには、前記複数の接触領域４３、４５に順次ラベルを付すステップと、前記ラベル間の前記非接触領域が所定の間隔以内のときには、前記非接触領域の位置を分離領域と判定するステップと、前記分離領域が検出された前記第１の電極ラインの次の第２の電極ラインをスキャンするときに、該第２の電極ライン上における前記第１の電極ライン上の前記分離領域に対応する領域を非接触領域として扱うステップと、前記各ステップを順次各電極ラインに実行し、前記ラベルを検出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された電極を内部に有し、前記電極が配置された電極ラインを順次スキャンして接触を検出するタッチセンサに、多点接触による入力があったときに、各接触点を分離して検出する入力検出方法であって、
第１の電極ラインをスキャンし、スキャン方向において複数の接触領域が、非接触領域を挟んで検出されたときには、前記複数の接触領域に順次ラベルを付すラベリングステップと、
前記ラベル間の前記非接触領域が所定の間隔以内のときには、前記非接触領域の位置を分離領域と判定する分離領域検出ステップと、
前記分離領域が検出された前記第１の電極ラインの次のスキャンラインである第２の電極ラインをスキャンするときに、該第２の電極ライン上における前記第１の電極ライン上の前記分離領域に対応する領域の検出信号を強制的にオフとし、非接触領域として扱う強制オフステップと、
前記ラベリングステップ、前記分離領域検出ステップ及び前記強制オフステップを順次各電極ラインに実行し、前記ラベルを接触点として検出する接触点検出ステップと、を有することを特徴とする入力検出方法。
【請求項２】
前記タッチセンサには、所定の座標系が設定され、前記所定の間隔は、座標点の１個分又は２個分の距離であることを特徴とする請求項１に記載の入力検出方法。
【請求項３】
前記電極は、マトリクス状の配置のうちの少なくとも１方向について順次スキャンされることを特徴とする請求項１又は２に記載の入力検出方法。
【請求項４】
前記電極は、マトリクス状の配置の双方向について順次スキャンされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の入力検出方法。
【請求項５】
前記電極は、マトリクス状の配置の１方向が総てスキャンされてから、もう１つの方向についてスキャンされることを特徴とする請求項４に記載の入力検出方法。
【請求項６】
前記電極は、水平方向のスキャンについては、下端の電極ラインから上端の電極ラインに向かう順序のスキャンと、上端の電極ラインから下端の電極ラインに向かう順序のスキャンの双方が行われ、鉛直方向のスキャンについては、左端の電極ラインから右端の電極ラインに向かう順序のスキャンと、右端の電極ラインから左端の電極ラインに向かう順序のスキャンの双方が行われることを特徴とする請求項５に記載の入力検出方法。
【請求項７】
マトリクス状に配置された電極を内部に有し、前記電極が配置された電極ラインを順次スキャンして接触を検出するタッチセンサに、多点接触による入力があったときに、各接触点を分離して検出する入力検出装置であって、
第１の電極ライン上の接触領域と非接触領域とを検出するように、第１の電極ラインをスキャンするスキャン手段と、
該スキャン手段により、スキャン方向において複数の接触領域が、非接触領域を挟んで検出されたときには、前記複数の接触領域に順次ラベルを付すラベリング手段と、
前記非接触領域が所定の間隔以内のときに、前記非接触領域の位置を分離領域と判定する分離領域検出手段と、
前記分離領域が検出された前記第１の電極ラインの次のスキャンラインである第２の電極ラインを前記スキャン手段がスキャンするときに、該第２の電極ライン上における前記第１の電極ライン上の前記分離領域に対応する領域の検出信号を強制的にオフとし、非接触領域として扱う処理を行う強制オフ手段と、
各電極ラインを順次前記スキャン手段にスキャンさせることにより、前記ラベルを各接触点に付し、前記ラベルから各接触点の位置を算出する位置算出手段と、を有することを特徴とする入力検出装置。
【請求項８】
前記タッチセンサには、所定の座標系が設定され、前記所定の間隔は、座標点の１個分又は２個分の距離であることを特徴とする請求項７に記載の入力検出装置。
【請求項９】
前記スキャン手段は、マトリクス状の配置のうちの少なくとも１方向の前記電極ラインを順次スキャンすることを特徴とする請求項７又は８に記載の入力検出装置。
【請求項１０】
前記スキャン手段は、マトリクス状の配置の双方向の前記電極ラインを順次スキャンすることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の入力検出装置。
【請求項１１】
前記スキャン手段は、マトリクス状の配置の１方向の前記電極ラインを総てスキャンしてから、もう１つの方向の前記電極ラインをスキャンすることを特徴とする請求項１０に記載の入力検出装置。
【請求項１２】
前記スキャン手段は、水平方向の電極ラインについては、下端の電極ラインからスキャンを開始して上端の電極ラインでスキャンを終了する順序のスキャンと、上端の電極ラインからスキャンを開始して下端の電極ラインでスキャンを終了する順序のスキャンの双方を行い、鉛直方向の電極ラインについては、左端の電極ラインからスキャンを開始して右端の電極ラインでスキャンを終了する順序のスキャンと、右端の電極ラインからスキャンを開始して左端の電極ラインでスキャンを終了する順序のスキャンの双方を行うことを特徴とする請求項１１に記載の入力検出装置。
【請求項１３】
タッチセンサモジュールと、
該タッチセンサモジュールの駆動回路を備えたことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の入力検出装置。
【請求項１４】
前記タッチセンサと重なるように配置され、前記タッチセンサの入力画面を表示する液晶表示デバイスを更に備えたことを特徴とする請求項１３に記載の入力検出装置。
【請求項１５】
マトリクス状に配置された電極を内部に有し、前記電極をライン状にスキャンして接触を検出するタッチセンサに、多点接触による入力があったときに、コンピュータに、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の入力検出方法を実行させるための入力検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１６】
マトリクス状に配置された電極を内部に有し、前記電極をライン状にスキャンして接触を検出するタッチセンサに、多点接触による入力があったときに、コンピュータに、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の入力検出方法を実行させるための入力検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力検出方法及び入力検出装置、並びに入力検出プログラム及びその記録媒体に関し、特に、マトリクス状に配置された電極を内部に有し、前記電極をライン状にスキャンして接触を検出するタッチセンサに、多点接触による入力があったときに、各接触点を分離して検出する入力検出方法、入力検出装置、入力検出プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、２値化データによって表現される撮像画像において、各画素を順次走査した際に、注目画素およびその周辺画素の画素データの値に応じて、撮像画像内における連結領域ごとの識別番号を示すレジスタ番号（ラベル情報）を注目画素において随時割り当てつつ、各ラベル情報に対応する連結領域ごとの付加情報（位置情報および面積情報）を随時更新するようにした画像処理装置、画像処理方法、画像入力装置および画像入出力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる処理により、１回の順次走査によって、撮像画像全体についてのラベル情報、位置情報をそれぞれ得ることができ、高速なラベリング処理を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３９７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の構成では、画像入力装置として用いる場合には、２本の指が接近して接触した多点接触による入力があった場合には、２本の指が１つの固まりとして認識され、２本の指に１つのラベルしか付されず、多点入力を正確に検出できないという問題があった。
【０００５】
一方、近年、スマートフォン等においては、マルチタッチスクリーンが多く利用されるようになっているが、多点接触を正確に認識できないと、２本の指で画面上の操作対象をつまむように動かして画面を縮小させるピンチインの操作や、２本の指を広げるように動かして画面を拡大させるピンチアウトの操作等を正しく認識できず、誤動作をするおそれがあるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、接触点が接近した多点接触による入力があった場合でも、多点入力を正確に検出できる入力検出方法、入力検出装置、入力検出プログラム及び記録媒体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】
【０００７】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る入力検出方法は、マトリクス状に配置された電極を内部に有し、前記電極が配置された電極ラインを順次スキャンして接触を検出するタッチセンサに、多点接触による入力があったときに、各接触点を分離して検出する入力検出方法であって、
第１の電極ラインをスキャンし、スキャン方向において複数の接触領域が、非接触領域を挟んで検出されたときには、前記複数の接触領域に順次ラベルを付すラベリングステップと、
前記ラベル間の前記非接触領域が所定の間隔以内のときには、前記非接触領域の位置を分離領域と判定する分離領域検出ステップと、
前記分離領域が検出された前記第１の電極ラインの次のスキャンラインである第２の電極ラインをスキャンするときに、該第２の電極ライン上における前記第１の電極ライン上の前記分離領域に対応する領域の検出信号を強制的にオフとし、非接触領域として扱う強制オフステップと、
前記ラベリングステップ、前記分離領域検出ステップ及び前記強制オフステップを順次各電極ラインに実行し、前記ラベルを接触点として検出する接触点検出ステップと、を有することを特徴とする。
【０００８】
これにより、複数本の指が接近してタッチパネルに接触した場合には、指の間に生じる隙間を確実に検出し、検出した隙間から多点接触であることを正確に検出することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明に係る入力検出方法において、
前記タッチセンサには、所定の座標系が設定され、前記所定の間隔は、座標点の１個分又は２個分の距離であることを特徴とする。
【００１０】
これにより、接近した複数の指による接触の典型的な接触状態を正確に検出できるとともに、検出が困難でない離れた指の検出や、押圧力の偏りによる非接触領域は排除することができ、ターゲットとなる接近した指の多点入力を的確に検出することができる。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る入力検出方法において、
前記電極は、マトリクス状の配置のうちの少なくとも１方向について順次スキャンされることを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係る入力検出方法において、
前記電極は、マトリクス状の配置の双方向について順次スキャンされることを特徴とする。
【００１３】
これにより、通常のスキャン方向と異なる方向に間隔がある場合でも、確実に多点接触を検出することができる。
【００１４】
第５の発明は、第４の発明に係る入力検出方法において、
前記電極は、マトリクス状の配置の１方向が総てスキャンされてから、もう１つの方向についてスキャンされることを特徴とする。
【００１５】
第６の発明は、第５の発明に係る入力検出方法において、
前記電極は、水平方向のスキャンについては、下端の電極ラインから上端の電極ラインに向かう順序のスキャンと、上端の電極ラインから下端の電極ラインに向かう順序のスキャンの双方が行われ、鉛直方向のスキャンについては、左端の電極ラインから右端の電極ラインに向かう順序のスキャンと、右端の電極ラインから左端の電極ラインに向かう順序のスキャンの双方が行われることを特徴とする。
【００１６】
これにより、各方向において二重にスキャンを行うため、確実に多点接触を検出することができる。
【００１７】
第７の発明に係る入力検出装置は、マトリクス状に配置された電極を内部に有し、前記電極が配置された電極ラインを順次スキャンして接触を検出するタッチセンサに、多点接触による入力があったときに、各接触点を分離して検出する入力検出装置であって、
第１の電極ライン上の接触領域と非接触領域とを検出するように、第１の電極ラインをスキャンするスキャン手段と、
該スキャン手段により、スキャン方向において複数の接触領域が、非接触領域を挟んで検出されたときには、前記複数の接触領域に順次ラベルを付すラベリング手段と、
前記非接触領域が所定の間隔以内のときに、前記非接触領域の位置を分離領域と判定する分離領域検出手段と、
前記分離領域が検出された前記第１の電極ラインの次のスキャンラインである第２の電極ラインを前記スキャン手段がスキャンするときに、該第２の電極ライン上における前記第１の電極ライン上の前記分離領域に対応する領域の検出信号を強制的にオフとし、非接触領域として扱う処理を行う強制オフ手段と、
各電極ラインを順次前記スキャン手段にスキャンさせることにより、前記ラベルを各接触点に付し、前記ラベルから各接触点の位置を算出する位置算出手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
第８の発明は、第７の発明に係る入力検出装置において、
前記タッチセンサには、所定の座標系が設定され、前記所定の間隔は、座標点の１個分又は２個分の距離であることを特徴とする。
【００１９】
第９の発明は、第７又は第８の発明に係る入力検出装置において、
前記スキャン手段は、マトリクス状の配置のうちの少なくとも１方向の前記電極ラインを順次スキャンすることを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明は、第７〜９のいずれかの発明に係る入力検出装置において、
前記スキャン手段は、マトリクス状の配置の双方向の前記電極ラインを順次スキャンすることを特徴とする。
【００２１】
第１１の発明は、第１０の発明に係る入力検出装置において、
前記スキャン手段は、マトリクス状の配置の１方向の前記電極ラインを総てスキャンしてから、もう１つの方向の前記電極ラインをスキャンすることを特徴とする。
【００２２】
第１２の発明は、第１１の発明に係る入力検出装置において、
前記スキャン手段は、水平方向の電極ラインについては、下端の電極ラインからスキャンを開始して上端の電極ラインでスキャンを終了する順序のスキャンと、上端の電極ラインからスキャンを開始して下端の電極ラインでスキャンを終了する順序のスキャンの双方を行い、鉛直方向の電極ラインについては、左端の電極ラインからスキャンを開始して右端の電極ラインでスキャンを終了する順序のスキャンと、右端の電極ラインからスキャンを開始して左端の電極ラインでスキャンを終了する順序のスキャンの双方を行うことを特徴とする。
【００２３】
第１３の発明は、第７〜１２のいずれかの発明に係る入力検出装置において、
タッチセンサモジュールと、
該タッチセンサモジュールの駆動回路を備えたことを特徴とする。
【００２４】
第１４の発明は、第１３の発明に係る入力検出装置において、
前記タッチセンサと重なるように配置され、前記タッチセンサの入力画面を表示する液晶表示デバイスを更に備えたことを特徴とする。
【００２５】
第１５の発明に係る記録媒体は、マトリクス状に配置された電極を内部に有し、前記電極をライン状にスキャンして接触を検出するタッチセンサに、多点接触による入力があったときに、コンピュータに、第１〜６のいずれかの発明に係る入力検出方法を実行させるための入力検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体である。
【００２６】
第１６の発明に係る入力検出プログラムは、マトリクス状に配置された電極を内部に有し、前記電極をライン状にスキャンして接触を検出するタッチセンサに、多点接触による入力があったときに、コンピュータに、第１〜６のいずれかの発明に係る入力検出方法を実行させるための入力検出プログラムである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、タッチセンサへの多点接触による入力を分離して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１に係る入力装置の全体構成の一例を示した機能ブロック図である。
【図２】タッチセンサの内部構成の一例を示した図である。
【図３】実施例１に係る入力検出方法の全体の処理フローの一例を示した図である。
【図４】実施例１に係る入力検出方法の指ラベル分離アルゴリズムの説明図である。
【図５】実施例１に係る入力検出方法及び入力検出装置における分離領域の判定方法の説明図である。図５（Ａ）は、多点接触の状態の一例を示した図である。図５（Ｂ）は、Ｖゾーン領域を拡大して示した図である。図５（Ｃ）は、指の一部が非接触として検出された状態を示した図である。
【図６】実施例１に係る入力検出方法及び入力検出装置で行う指ラベル分離アルゴリズムの１ラインの処理フローの一例を示した図である。
【図７】比較例として従来の入力検出方法及び入力検出装置による入力検出結果を示した図である。図７（Ａ）は、２本の指が１座標分の間隔のＶゾーンとして検出された場合を示した図である。図７（Ｂ）は、２本の指が２座標分の間隔のＶゾーンとして検出された場合を示した図である。
【図８】実施例１に係る入力検出方法及び入力検出装置による入力検出結果を示した図である。図８（Ａ）は、２本の指が１座標分の間隔のＶゾーンとして検出された場合を示した図である。図８（Ｂ）は、２本の指が２座標分の間隔のＶゾーンとして検出された場合を示した図である。
【図９】実施例２に係る入力検出方法及び入力検出装置の一例を示した図である。
【図１０】実施例３に係る入力検出方法及び入力検出装置の一例を示した図である。
【図１１】実施例４に係る入力検出装置の構成の一例を示した図である。図１１（Ａ）は、Ｙ電極の構成の一例を示した図である。図１１（Ｂ）は、Ｘ電極の構成の一例を示した図である。
【図１２】Ｘ電極１１とＹ電極２１とを重ね合わせた状態を示した図である。図１２（Ａ）は、Ｘ電極１１とＹ電極２１とを重ね合わせたタッチセンサ検出部を示した平面図である。図１２（Ｂ）は、ガラスカバーを含めたタッチセンサ全体を示した斜視図である。
【図１３】実施例５に係る入力検出装置の一例を示した図である。
【図１４】実施例６に係る入力検出装置の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【実施例１】
【００３０】
図１は、本発明の実施例１に係る入力装置の全体構成の一例を示した機能ブロック図である。図１において、実施例１に係る入力装置は、Ｘ電極１０と、Ｙ電極２０と、タッチセンサ３０と、タッチセンサ駆動回路８０と、演算処理手段９０と、記憶手段１００とを備える。また、タッチセンサ駆動回路８０は、Ｘ電極スキャン手段８１と、Ｙ電極スキャン手段８２とを備え、演算処理手段９０は、ラベリング手段９１と、分離領域検出手段９２と、強制オフ手段９３と、位置算出手段９４とを備える。なお、タッチセンサ駆動回路８０と、演算処理手段９０と、記憶手段１００とで、タッチセンサコントローラ１１０を構成する。
【００３１】
タッチセンサ３０は、ガラス等の透明な材料で覆われた入力面を有し、入力面が指や導電性を有する物体で接触されることにより、接触入力を検出する入力検出手段である。タッチセンサ３０は、相互に直交するマトリクス状に配置されたＸ電極１０とＹ電極２０とを内部に備える。タッチセンサ３０は、多点検出が可能であれば、種々のタッチセンサが用いられてよいが、例えば、投影型相互容量式タッチセンサが用いられてもよい。投影型相互容量式タッチセンサは、Ｘ電極１０又はＹ電極２０の一方を駆動電極、他方を受信電極として構成される。駆動電極から駆動パルスを供給し、指等の導体が入力面に接触したときに流れる電流から、相互キャパシタンスを測定して入力面への接触を検出する。
【００３２】
Ｘ電極１０は、水平方向の接触入力位置を検出するための電極であり、入力面の垂直（縦）方向に延在して平行に配置される電極である。Ｙ電極２０は、垂直方向の接触入力位置を検出するための電極であり、入力面の水平（横）方向に平行に配置される電極である。図１においては、ストライプ形状の電極が示されているが、垂直方向及び水平方向にライン状に配置された電極同士が直交して交わり、マトリクス状に配置されていれば、Ｘ電極１０及びＹ電極２０の形状は種々の形状で構成することができる。例えば、正方形のダイヤモンドを角で接続するようにして、垂直方向及び水平方向に連続的に配置した構成であってもよい。
【００３３】
タッチセンサ３０の入力面には、検出単位となる所定の座標が設定される。座標は、Ｘ電極１０とＹ電極２０との交点に設定されてもよいし、複数本の電極で静電容量の平均をとるような検出を行う場合には、Ｘ電極１０とＹ電極２０との交点から外れた位置に座標が設定されてもよい。
【００３４】
タッチセンサコントローラ１１０は、タッチセンサ３０を制御するための手段であり、タッチセンサ駆動回路８０と、演算処理手段９０と、記憶手段１００とを備える。
【００３５】
タッチセンサ駆動回路８０は、タッチセンサ３０を駆動させるための回路であり、上述の駆動パルスの供給や、Ｘ電極１０又はＹ電極２０のスキャンを行い、タッチセンサ３０の入力面への接触の有無、接触位置等の接触情報を検出するための電気的制御駆動を行う。
【００３６】
タッチセンサ駆動回路８０は、水平スキャン手段８１と、垂直スキャン手段８２とを備える。水平スキャン手段８１は、Ｙ電極２０が配置された電極ラインに沿って水平方向に電極ラインのスキャンを行い、水平方向のラインにおける静電容量を測定する。垂直スキャン手段８２は、Ｘ電極１０が配置された電極ラインに沿って垂直方向に電極ラインのスキャンを行い、垂直方向のラインにおける静電容量を測定する。なお、電極のスキャンが、Ｘ電極１０又はＹ電極２０の一方についてのみ行われる場合には、水平スキャン手段８１及び垂直スキャン手段８２のうち、いずれか一方のみを設けるように構成してもよい。
【００３７】
演算処理手段９０は、種々の演算処理を行う手段であり、多点接触を分離して検出するための演算処理も行う。演算処理手段９０は、必要な演算処理を行うことができれば、種々の手段で構成されてよい。例えば、演算処理手段９０は、プログラムにより動作するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）や、特定の機能を実現するＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等の電子回路で構成されてもよい。
【００３８】
演算処理手段９０は、具体的な機能を実現する手段として、ラベリング手段９１と、分離領域検出手段９２と、強制オフ手段９３と、位置算出手段９４とを備える。ラベリング手段９１は、入力面への接触入力を検出したら、各接触入力に対してラベル付けを行い、検出された接触データへのラベリングを行う手段である。分離領域検出手段９２は、ラベリング手段９１により、同一のラインで複数のラベル付けが行われ、付されたラベル間の距離が所定間隔以内である場合に、ラベル間の非接触領域を分離領域として判定し、当該分離領域を検出する手段である。強制オフ手段９３は、あるラインのスキャンで分離領域検出手段により分離領域が検出された場合に、次のラインをスキャンするときに、分離領域を当該次のラインに平行移動させた位置を強制的にオフにし、非接触データとして取り扱う処理を行う手段である。位置算出手段９４は、ラベル付けが終了した後に、付したラベルに基づいて接触位置を算出する手段である。
【００３９】
演算処理手段９０は、ラベリング手段９１、分離領域検出手段９２、強制オフ手段９３及び位置算出手段９４を用いて、接近した位置での多点接触入力があった場合に、各接触点を分離して検出するための分離アルゴリズムを実行する。なお、各手段９１〜９４が果たす具体的な機能は後述する。
【００４０】
記憶手段１００は、分離領域検出手段９２が検出した分離領域の位置を記憶するための手段である。水平方向又は垂直方向の一方向のみのスキャンしか行わない場合には、必ずしも入力面全体の検出データを記憶するフレームメモリまでは必要無いが、少なくとも１ライン分の検出データを記憶するラインメモリが記憶手段１００として必要である。また、必要に応じて、複数ライン分の検出データを記憶できる記憶手段１００を備えてもよい。また、ライン水平方向及び垂直方向の双方向のスキャンを行う場合には、フレームメモリとして構成された記憶手段１００を用いる。記憶手段１００で記憶した分離領域の位置は、強制オフ手段９３において、強制オフする位置を設定するのに用いられる。
【００４１】
タッチセンサコントローラ１１０は、上述のような各手段を備えるが、その他、タッチセンサ３０の制御に必要な機能を実現する手段を備えてよい。
【００４２】
図２は、タッチセンサ３０の内部構成の一例を示した図である。図１において説明したように、タッチセンサ３０の内部には、垂直方向に平行に延在して電極ラインとして配置されたＸ電極１０と、水平方向に平行に延在して電極ラインとして配置されたＹ電極２０とが、マトリクス状に直交して配置されている。図２において、Ｘ電極１０がＭ本、Ｙ電極２０がＮ本備えられ、Ｍ×Ｎ（Ｍ行Ｎ列）のマトリクス状に配置されている。また、マトリクスに対応させて座標系が設定されており、左下隅が（Ｘ，Ｙ）＝（１，１）とし、右下隅が（Ｍ，１）、左上隅が（１，Ｎ）、右上隅が（Ｍ，Ｎ）に設定されている。
【００４３】
かかる座標系において、水平方向に下端のＹ電極２０から上端のＹ電極２０に向かって順次スキャンを行った場合、各座標毎に、（１，１）→（２，１）→・・・（Ｍ，１）→（１，２）→・・・（Ｍ−１，Ｎ）、（Ｍ，Ｎ）のように順次接触の検出データが読み取られることになる。このように、各電極ラインについて、座標点の１点ずつ信号の読み取りが行われてスキャンされ、１ラインのスキャンが終わったら次のラインのスキャン、というように順次スキャンが行われて各ラインの検出データが読み取られ、最終的に総ての電極ラインの総ての座標について検出データが読み取られる。
【００４４】
図３は、実施例１に係る入力検出方法の全体の処理フローの一例を示した図である。なお、今まで説明した構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
図３において、ステップ１００では、タッチセンサ３０のデータ入力が行われる。つまり、入力面への接触の有無のデータがスキャン手段８１、８２により読み取られ、検出データ入力が行われる。なお、検出データは、接触の有無のみを示す２値データであってもよいが、例えば、接触の強弱を示すために、６ｂｉｔ、８ｂｉｔといったｂｉｔ数で表示されてもよい。
【００４６】
ステップ１１０では、接触した指に対応して付されたラベルを分離する分離アルゴリズムが実行される。なお、この分離アルゴリズムの詳細については、後述する。
【００４７】
ステップ１２０では、指画像のラベリングが行われる。具体的には、ステップ１１０で分離アルゴリズムを実行することにより、分離されて認識された指画像にラベルを付す処理を行う。つまり、分離アルゴリズムは、各ラインの各座標単位で実行されるアルゴリズムであるが、これを終了したときに、接合した構成要素毎にラベリングを行う。これにより、１本の指が１つの塊として認識されることになる。
【００４８】
ステップ１３０では、指位置の算出が行われる。ステップ１２０において行ったラベリングは、指の座標として位置が特定されるとともに、検出した信号の強弱も認識することができる。よって、信号の強弱と座標の双方を乗じて加算すると、重み付けにより指の位置を算出することができる。これにより、指の位置を用いたその後の処理を行うことが容易になる。
【００４９】
このように、本実施例に係る入力検出装置においては、入力された指の位置を正確に検出し、検出した指の位置に基づいて指の動きに応じた適切な操作入力の処理を行うことができる。
【００５０】
なお、本実施例においては、指による接触入力を例に挙げて説明するが、指以外にも、導電性を有する物体で接触入力を行うことは可能であるので、入力の対象物は特に限定しないものとする。
【００５１】
図４は、実施例１に係る入力検出方法の指ラベル分離アルゴリズムを説明するための図である。図４において、２点の接触画像４１、４２が検出された状態が示されている。この状態で、ラインＡからラインＦに向かう順序で、各ラインＡ〜Ｆについて順次スキャンを行い、指ラベル分離アルゴリズムを実行する例について説明する。
【００５２】
まず、ラインＡを、水平スキャン手段８１が図４中の左から右に向かってスキャンすると、最初にラインＡ上に接触領域４３を検出するので、この段階で接触領域４３にラベル１を付す。ラベルを付すのは、ラベリング手段９１が行うようにしてよい。次いで、更に右にスキャンすると、２座標分の非接触領域４４を検出する。非接触領域４４は、接触信号のデータが検出されないオフ信号として検出される。次いで、右にスキャンを続けると、接触領域４５を検出するので、この段階で、接触領域４５にラベル２を付す。また、接触領域４３と接触領域４５との間に検出された非接触領域４４が所定間隔以下の場合には、非接触領域４４を分離領域として判定し、指ラベル分離アルゴリズムを有効にする。この間隔は、例えば、距離を単位として定めてもよいし、本実施例のように所定の座標系が設定されている場合には、座標点の数を単位として定めてもよい。実施例１においては、非接触領域４４が、２座標点分以下の間隔を有する場合に、指ラベル分離アルゴリズムを有効にするものとする。そうすると、図４に示す非接触領域４４のスペースは２座標点分であるので、指分離アルゴリズムを有効に作動させる。なお、非接触領域４４が分離領域であるか否かの判定及び検出は、分離領域検出手段９２で行うようにしてよい。また、分離領域（非接触領域４４）の位置は、必要に応じて、記憶手段１００に記憶される。
【００５３】
次いで、水平スキャン手段８１は、ラインＢを、左から右にスキャンする。ラインＢにおいて、接触領域４６が検出され、ラベル１がラベリング手段により９１により割り当てられるが、前のラインＡで検出された分離領域（非接触領域４４）の位置をラインＢ上に平行移動させた２座標分の間隔を、強制オフして強制オフ領域４７とし、非接触領域として取り扱う。強制オフ領域４７では、実際には接触信号が検出されているが、指ラベル分離アルゴリズムにより、接触信号が検出されていないものとして取り扱うことになる。そうすると、ラインＢ上の接触領域４８をスキャンしたときに、接触領域４８にはラベル２を付す処理を行うことができる。なお、ラインＢ上に強制オフ領域４７を設ける処理は、強制オフ手段９３により行うようにしてよい。強制オフ手段９３は、タッチセンサコントローラ１１０の記憶手段１００が１ライン分のラインメモリしか有していない場合には、前のラインＡで記憶した非接触領域４４を書き換えない処理を行うようにしてもよいし、記憶手段１００に記憶されたラインＡの分離領域（非接触領域４４）の位置情報を用いて、次のラインＢに強制オフ領域４７を設定する処理を行うようにしてもよい。
【００５４】
また、ラベルＢのスキャンで、２座標点分の強制オフ領域４７が検出されたことにより、分離領域検出手段９２により強制オフ領域４７が分離領域として認識され、次のラインＣのスキャンにおいても、指ラベル分離アルゴリズムを有効にする処理が行われる。更に、必要に応じて、強制オフ領域４７は、分離領域として記憶手段１００に記憶される。
【００５５】
次いで、ラインＣが水平スキャン手段８１によりスキャンされる。前のラインＢで、分離領域（強制オフ領域４７）の存在が認識されているので、ラインＣのスキャン時には、強制オフ領域４７をラインＣ上に平行移動させた２座標分の位置は、強制オフ領域５０とされ、非接触として扱われる。また、ラインＣのスキャンにより、２つの接触領域４９、５１が、強制オフ領域４７を挟んで検出されるので、接触領域４９にはラベル１、接触領域５１にはラベル２が順次付されるとともに、強制オフ領域５０は、分離領域として判定され、次のラインＤにおける指ラベル分離アルゴリズムが有効になる。
【００５６】
ラインＤのスキャンにおいても、前のラインＣにおける強制オフ領域５０を平行移動させた領域は、強制オフされて強制オフ領域５３とされ、非接触領域として扱われる。ラインＤにおいては、実際の検出信号も非接触であるが、ラインＣのスキャンにより、指ラベル分離アルゴリズムが動作しているので、実際の検出信号に関係無く、強制オフ領域５３は非接触領域として扱われる。ラインＤにおいても、複数の接触領域５２、５４が強制オフ領域５３を挟んで検出されているので、各々ラベル１、２が付される。また、強制オフ領域５３は、２座標点分の非接触領域であるので、分離領域と判定され、次ラインにおいても指ラベル分離アルゴリズムが有効となる。
【００５７】
次いで、ラインＥがスキャンされるが、ラインＥにおいては、接触領域５５と、非接触領域５６と、接触領域５７が検出される。ここで、非接触領域５６は、強制オフ領域５３をラインＥ上に平行移動させて強制オフとされた２座標点分の領域が含まれているが、実際に非接触として検出されている領域がそれよりも広く、４座標点分の非接触領域５６が
検出されている。この場合、非接触領域５６が所定間隔以下の２座標点分以下ではないので、次のラインにおける指ラベル分離アルゴリズムは有効とならず、実行されない。そして、接触領域５５、５７には、各々ラベル１、２が付される。
【００５８】
次のラインＦのスキャンにおいては、指ラベル分離アルゴリズムは実行されず、強制オフとなる領域の無い状態で、ラインのスキャンが行われる。接触領域が検出されれば、順次ラベルが付されるが、図４においては、接触信号が存在しないので、ラベル１、２のラベリングは終了したことになる。
【００５９】
その後、総てのラインをスキャンし、ラベルの位置に基づいて接触点を検出する場合には、ラベル１、２が各々独立して検出され、各々の位置が算出されるので、ラベル１、２を分離して検出することができ、多点接触を検出することができる。
【００６０】
このように、本実施例に係る入力検出方法及び入力検出装置によれば、多点接触による入力を正確に分離して検出することができる。
【００６１】
図５は、実施例１に係る入力検出方法及び入力検出装置において、分離領域の判定について説明するための図である。
【００６２】
図５（Ａ）は、２本の指１５０、１５１が接近してタッチパネル３０を接触している多点接触の状態の一例を示した図である。図５（Ａ）に示すように、２本の指１５０、１５１が接近している場合には、鋭角のＶゾーン領域１５３が形成される。
【００６３】
図５（Ｂ）は、Ｖゾーン領域１５３を拡大して示した図である。図５（Ｂ）に示すように、Ｖゾーン領域１５３には、指１５０、１５１の間に１座標点分及び／又は２座標点分の間隔が形成される。よって、このような１座標点分、２座標点分の間隔を検出することにより、指１５０、１５１が接近した状態であることを判定・検出することができる。
【００６４】
図５（Ｃ）は、指１５４による接触の押圧力に偏りが生じており、指１５４の一部が非接触として検出された状態を示した図である。このような状態では、指１５４の領域内での非接触領域１５５は、図５（Ｃ）に示すように、３座標点以上の間隔で検出されることが多い。これは、図５（Ａ）、（Ｂ）に示したＶゾーン領域１５３による非接触領域とは異なる状態である。よって、Ｖゾーン領域１５３の形成によってのみ発生する１座標点分及び／又は２座標点分以下の間隔の非接触領域を検出したときに、多点接触による入力があったと判定し、ラベルを分離する処理を行うようにすれば、図５（Ｃ）に示した１本の指による不均衡接触を排除し、これを多点接触と判定する誤操作を防止することができる。よって、実施例１においては、複数の接触領域４３、４５が、２座標点以下の間隔の非接触領域４４を挟んで検出された場合に、多点接触入力と判定してラベルを分離する処理を行った。このように、非接触領域４４の長さをＶゾーン領域１５３の発生を検出できる適切な距離に設定することにより、高精度に接近した多点接触を検出することができる。
【００６５】
なお、本実施例においては、２座標点以下の間隔を分離領域と判定したが、例えば、検出素子の単位が非常に小さい場合には、３座標点以下の間隔を分離領域と判定したり、逆に検出素子の単位が大きい場合には、１座標点以下の間隔を分離領域と判定したりするような処理を行うこともできる。分離領域と判定する非接触領域４４の間隔は、用途やタッチパネル３０の仕様に応じて、適切に設定することができる。
【００６６】
図６は、本発明の実施例１に係る入力検出方法及び入力検出装置で行う指ラベル分離アルゴリズムの１ラインの処理フローの一例を示した図である。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には、同一の参照符号を付すとともに、処理フローは、理解の容易のため、図４の内容及び構成要素に対応させて行うものとする。
【００６７】
ステップ２００では、スキャン対象となるラインのスキャンが、水平スキャン手段８１により開始される。
【００６８】
ステップ２１０では、接触領域を検出したか否かが判定される。接触領域４３が検出されたときには、ステップ２２０に進む。一方、接触領域が検出されなかった場合には、処理フローを終了し、次のスキャン対象となるラインに対して、本処理フローを最初から繰り返す。
【００６９】
ステップ２２０では、検出された接触領域４３に対して、ラベルを付す。ライン上で最初に検出された接触領域４３であるので、ラベル１が通常は付される。ラベル１を付した後は、同一ラインのスキャンを継続する。
【００７０】
ステップ２３０では、複数番目の接触領域が検出されたか否かが判定される。複数番目の接触領域４５が検出された場合には、ステップ２４０に進む。一方、複数番目の接触領域が検出されなかったときには、ステップ２８０に進み、１ラインのスキャンが終了したか否かが判定される。１ラインのスキャンが総て終了した場合には、処理フローを終了し、次のラインについて、本処理フローを最初から繰り返す。一方、１ラインのスキャンが終了していない場合には、ステップ２３０に戻ってスキャンを継続する。
【００７１】
ステップ２４０では、複数番目の接触領域４５にラベルが付される。ラベルは、検出された順序に従い、順次付される。通常、２番目に検出されたらラベル２が付され、３番目に検出されたらラベル３が付される。
【００７２】
なお、ステップ２００〜２４０を、ラベリングステップと呼ぶこととする。
【００７３】
ステップ２５０では、ステップ２４０で検出された接触領域４５と、その直前に検出された接触領域４３との間にある非接触領域４４の間隔（距離）が、所定の間隔以内であるか否かが判定される。例えば、所定の間隔が、２座標点以下と定められている場合には、非接触領域４４の長さが２座標点以内であるか否かが判定される。
【００７４】
ステップ２５０において、接触領域４３、４５間の非接触領域４４の距離が所定間隔以内であったときには、ステップ２６０に進む。一方、所定間隔より長かった場合には、ステップ２８０に進み、１ライン総てのスキャンが終了したか否かが判定される。１ラインのスキャンがまだ終了していないと判定された場合には、ステップ２３０に戻り、スキャンを継続する。
【００７５】
ステップ２６０では、非接触領域４４を分離領域であると判定し、次ラインの指ラベル分離アルゴリズムの動作を有効とする。これにより、複数のラベルを分離する分離領域が検出され、次ラインのスキャンにおいて、指ラベル分離アルゴリズムを動作させることになる。なお、ステップ２５０及びステップ２６０を、分離領域検出ステップと呼ぶこととする。
【００７６】
ステップ２７０では、分離領域を次ラインに平行移動させた領域を強制オフとするのに必要な処理が行われる。例えば、分離領域の位置を記憶手段１００に記憶する処理を行ったり、次のラインのスキャン時に分離領域に対応する領域をオフのままにして書き換えないようにする処理を行ってもよい。なお、ステップ２７０を、強制オフステップと呼んでもよいこととする。
【００７７】
ステップ２８０では、１ラインのスキャンが総て終了したか否かが判定される。１ラインのスキャンが総て終了していないと判定された場合には、ステップ２３０に戻り、スキャンを継続する。一方、１ラインのスキャンが総て終了したと判定されたときには、本処理フローを終了する。そして、次のラインについて、本処理フローを実行する。その際、ステップ２７０の次ライン強制オフステップが実行されている場合には、次ラインに分離領域を平行移動させた領域が非接触領域として扱われ、本処理フローが継続して実行されることになる。なお、ステップ２７０とともに、又はステップ２７０の代わりに、次のラインのスキャン時に強制オフの処理を行う段階を強制オフステップと呼んでもよい。
【００７８】
最終的には、タッチセンサ３０の総てのラインについて本処理フローが実行され、ラベリングが完了したら、図３で説明した処理フローに従い、接触入力が行われた位置を算出する。
【００７９】
このように、本実施例に係る入力検出方法及び入力検出装置によれば、画像処理等の複雑な演算処理を行うことなく、リアルタイムで多点接触入力の分離を行うことができる。
【００８０】
図７は、比較例として、従来の入力検出方法及び入力検出装置による入力検出結果を示した図である。図７（Ａ）は、２本の指が１座標分の間隔のＶゾーンとして検出された場合を示した図であり、図７（Ｂ）は、２本の指が２座標分の間隔のＶゾーンとして検出された場合を示した図である。
【００８１】
図７（Ａ）において、２本の指の間に、１座標点分の間隔を有するラインが２本存在するが、そのまま各ラインをスキャンして検出すると、中央に繋がった部分が存在するために、１つの大きな塊の接触画像１６１として認識され、１つのラベルのみが付されてしまう。そして、本来は間隔であるはずの接触画像１６１の中央部分が接触点の位置座標として算出されてしまう。
【００８２】
図７（Ｂ）においては、２本の指の間に、２座標点分の間隔があるラインが２本存在するが、中央部分が接触領域として検出されたため、やはり１つの大きな塊の接触画像１６２として認識されている。そして、やはり本来は間隔の位置である接触画像１６２の中央部分が接触点の位置座標として算出されてしまう。
【００８３】
このような誤検出は、２本の指を使ったピンチイン、ピンチアウト、スライド等に動作を正確に認識できず、誤動作を発生させてしまう。
【００８４】
図８は、実施例１に係る入力検出方法及び入力検出装置による入力検出結果を示した図である。図８（Ａ）は、２本の指が１座標分の間隔のＶゾーンとして検出された場合を示した図であり、図８（Ｂ）は、２本の指が２座標分の間隔のＶゾーンとして検出された場合を示した図である。
【００８５】
図８（Ａ）において、図７（Ａ）と指の接触及び検出データの状態は同一であるが、接触画像６１にラベル１が付され、接触画像６２にラベル２が各々付され、ラベル１とラベル２が分離されて検出されている。そして、接触画像６１の中心位置及び接触画像６２の中心位置が、接触画像６１、６２の各々の位置座標として算出されている。図８（Ａ）においては、最も下のラインにおいて、複数の接触領域６３、６５の間に、１座標点の非接触領域６４が検出され、これにより指ラベル分離アルゴリズムが動作し、接触画像６１にはラベル１、接触画像６２にはラベル２を付して２本の指による接触を分離検出できている。
【００８６】
図８（Ｂ）は、図７（Ｂ）と指の接触及び検出データの状態は同一であるが、図８（Ａ）と同様に、接触画像４１にラベル１、接触画像４２にラベル２が付され、複数の接触点が分離して検出され、その座標も接触画像４１、４２の各々の中心位置とされ、正しい位置検出がなされている。なお、図８（Ｂ）は、図４と同じ図であるので、図４で付した参照符号と同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８７】
このように、従来の入力検出方法及び入力検出装置においては、接近した多点接触による入力の検出が、データ上は１つの塊となってしまうために、正確に分離して検出することが困難であったが、実施例１に係る入力検出方法及び入力検出装置によれば、Ｖゾーン領域１５３の存在を検出し、指ラベル分離アルゴリズムを実行することにより、多点接触を適切に検出することができる。また、複雑な演算処理を必要とする画像処理を行うことなく、簡素な構成で、リアルタイムで多点接触による入力を検出することができ、小型化、低コスト等の要請に応えることができる。
【実施例２】
【００８８】
図９は、本発明の実施例２に係る入力検出方法及び入力検出装置の一例を示した図である。実施例１に係る入力検出方法及び検出装置においては、タッチセンサ３０の入力面に、指が横方向（水平方向）に並んで入力され、複数の接触領域４３、４５の間に所定間隔以下の非接触点領域４４が存在するデータパターンが、水平ライン中に含まれている例について説明した。実施例２に係る入力方法及び入力検出装置においては、タッチセンサ３０の入力面に、指が縦方向（垂直方向）に並んで入力された場合の検出例について説明する。なお、実施例２においても、非接触領域が２座標点以下の間隔の場合に、分離点と判定するアルゴリズムを採用している例について説明する。なお、実施例２において、実施例１と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００８９】
図９において、２本の指の接触画像７１、７２が垂直方向に接近して並んで検出された状態が示されている。このような状態では、水平方向にスキャンを行っても、複数の接触領域に間に非接触領域が挟まれた信号パターンは検出されず、多点接触を検出することができない。このような状態においては、水平方向ではなく、縦方向にスキャンして、多点接触を検出すればよい。図９において、左側のラインから右側のラインに向かい、各ラインは下から上に向かってスキャンされる状態が示されている。
【００９０】
ラインＡにおいては、垂直方向のラインについて、下から上に向かってスキャンがなされる。このとき、接触領域７３を検出してラベル１が付され、非接触領域７４を検出した後、接触領域７５を検出してラベル２が付される。しかしながら、非接触領域７４は、４座標点分の間隔であるので、指ラベル分離アルゴリズムは有効とならず、動作しない。
【００９１】
なお、垂直方向のスキャンは、垂直スキャン手段８２により行い、ラベリングはラベリング手段９１により行うようにしてよい。また、非接触領域７４が分離領域であるか否かの判定は、分離領域検出手段９２により行うようにしてよい。
【００９２】
ラインＢにおいては、垂直スキャン手段８２のスキャンにより、複数の接触領域７６、７８が、２座標点の間隔の非接触領域７７を挟んで検出される。複数の接触領域７６、７８には、ラベリング手段９１により、順次ラベル１、２が付される。また、分離領域検出手段９２は、非接触領域７７が２座標点以下であるので、非接触領域７７を分離領域であると判定し、指ラベル分離アルゴリズムを有効とする。なお、必要に応じて、分離領域（非接触領域７７）の位置座標が記憶手段１００に記憶される。
【００９３】
ラインＣにおいては、前のラインＢにおいて分離領域として判定及び検出された位置をラインＣ上に平行移動させた位置を強制オフとし、ラインＣのスキャンを行う。そうすると、ラインＣ上でも強制オフによる分離領域が検出されるので、ラインＢで行った動作を繰り返すことになる。
【００９４】
ラインＤにおいても、ラインＣと同様の動作を行う。ラインＤの信号パターンも、ラインＣと同様であるので、次のラインＥに指ラベル分離アルゴリズムが適用される。
【００９５】
ラインＥにおいては、強制オフ領域と実際の非接触領域が一致しているが、強制オフによりラインＥのスキャンが行われる。次のラインＦについても、指ラベル分離アルゴリズムが有効とされる。
【００９６】
ラインＦにおいては、強制オフ領域も含めて、ライン全体が非接触領域であるので、次のラインでは指ラベル分離アルゴリズムは有効とならない。総てのラインを垂直方向にスキャンすると、ラベル１、２が分離して検出され、縦方向の多点接触も適切に分離して検出することができる。
【００９７】
このように、垂直方向に指が並んで多点接触入力があった場合でも、スキャン方向を垂直方向とすることにより、多点接触を分離して正確に検出することができる。
【００９８】
なお、多点接触によるが入力動作が、垂直方向のみの操作であることを想定している場合には、垂直方向のみスキャンする入力検出方法及び入力検出装置として構成すればよい。一方、多点接触による入力動作が、水平方向の場合も垂直方向の場合もあり得るような場合には、例えば、最初に水平方向のスキャンを行って、実施例１で説明した指ラベル分離アルゴリズムを実行し、次に垂直方向のスキャンを行って、実施例２で説明した指ラベル分離アルゴリズムを実行するようにすればよい。これにより、水平方向のライン又は垂直方向のラインのいずれかで、複数の接触領域に挟まれた分離領域が検出された場合には、指ラベル分離アルゴリズムが動作するので、種々の方向に並ぶ多点接触の位置を検出することができる。なお、水平方向と垂直方向のスキャン順序は、いずれが先でもよいことは言うまでも無い。
【実施例３】
【００９９】
図１０は、本発明の実施例３に係る入力検出方法及び入力検出装置の一例を示した図である。実施例２において、水平方向と垂直方向の両方向にスキャンを行い、多点接触を検出する例を説明したが、実施例３においては、水平方向と垂直方向の両方向にスキャンを行うとともに、水平方向の各ラインについては下端ラインから上端ラインに向かう順序のスキャンと、上端ラインから下端ラインに向かう順序のスキャンの２パターンのスキャンを行う。同様に、垂直方向についても、左端のラインから右端のラインに向かって順次スキャンするパターンと、右端のラインから左端のラインに向かって順次スキャンするパターンの２つのパターンのスキャン動作を行う。
【０１００】
図１０においては、最初に、水平方向のラインについて、下端のラインから上端のラインに向かって順次スキャンを行う。総ての水平方向のラインについてスキャンを行った後、同様に水平方向のラインについて、上端のラインから下端のラインに向かって順次スキャンを行う。なお、水平方向のスキャンの向きについては、いずれも左側から右側というように統一されていてよい。水平方向のラインについて、下端からと上端からで２回繰り返してスキャンを行った後、垂直方向のラインについて、左端のラインから右端のラインに向かって順次スキャンを行う。右端のラインをスキャンし、総ての垂直方向のラインをスキャンした後は、逆に右端のラインから、左端のラインに向かって順次スキャンを開始する。このとき、各垂直方向のラインをスキャンする向きについては、下から上というように統一されていてよい。左端のラインをスキャンし終えたら、４方向の総てのスキャンを終了し、ラベルから各接触点の位置を算出する。
【０１０１】
このように、４方向についてスキャンし、異なる方向からの繰り返しスキャンを行うことにより、多点接触を確実に検出することができる。なお、スキャンの順序は、用途に応じて種々変化させて設定することができる。また、実施例３に係る入力装置は、実施例１の図１に示した入力装置と同様の構成とすることができ、水平スキャン手段８１と垂直スキャン手段８２によるスキャンに、異なるスキャン順序で水平ライン及び垂直ラインのスキャンを行う機能と搭載すればよい。
【０１０２】
実施例３に係る位置検出方法及び位置検出装置によれば、異なる方向からの複数回スキャンにより、多点接触点の位置を確実に検出することができる。
【実施例４】
【０１０３】
図１１は、本発明の実施例４に係る入力検出装置の構成の一例を示した図である。実施例１乃至実施例４においては、ストライプ状のＸ電極１０及びＹ電極２０を用いて入力検出装置を構成する例を説明したが、実施例４においては、異なる形状の電極を用いて入力装置を構成した例について説明する。
【０１０４】
図１１（Ａ）は、Ｙ電極２１の構成の一例を示した図である。図１１（Ａ）に示すように、実施例４に係る入力検出装置においては、四角のパターンを水平方向に行をなして配置したＹ電極２１を備えている。四角のパターンは、水平方向において串刺しされたように接続され、全体の配置としては、水平方向に複数のＹ電極２１が平行に配置された電極ラインを有する構成となっている。つまり、全体としては、図２のＹ電極２０と同様の配置パターンとなっている。
【０１０５】
図１１（Ｂ）は、Ｘ電極１１の構成の一例を示した図である。図１１（Ｂ）に示すように、実施例４に係る入力検出装置においては、四角のパターンを垂直方向に列をなして配置したＸ電極１１を備えている。四角のパターンは、垂直方向において串刺しされたように接続され、全体の配置としては、垂直方向に複数のＸ電極１１が平行に配置された電極ラインを有する構成となっている。全体としては、Ｘ電極１１も、図２のＸ電極１０と同様の配置パターンを構成している。
【０１０６】
図１２は、Ｘ電極１１とＹ電極２１とを重ね合わせた状態を示した図である。図１２（Ａ）は、Ｘ電極１１とＹ電極２１とを重ね合わせたタッチセンサ電極部３１を示した平面図であり、図１２（Ｂ）は、ガラスカバー３２を含めたタッチセンサ３３全体を示した斜視図である。
【０１０７】
図１２（Ａ）において、Ｘ電極１１とＹ電極２１は、四角の電極パターン同士が互いに重ならないように配置されている。Ｘ電極１１とＹ電極２１は、マトリクス状に配置されて、Ｘ方向とＹ方向に電極ラインを有するタッチセンサ電極部３１が構成される。例えば、このような電極配置で、タッチセンサ電極部３１が構成されてもよい。
【０１０８】
図１２（Ｂ）において、Ｘ電極１１及びＹ電極２１の上に、ガラスカバー３２が載置された例が示されている。このように、内部にあるタッチセンサ電極部３１を、ガラスカバー３２で覆うことにより、タッチセンサ３３が構成される。
【０１０９】
例えば、このような構成のタッチパネル電極部３１を用いるとともに、図１に示したタッチセンサコントローラ１１０を用いて、入力検出装置を構成してもよい。入力検出方法は、実施例１乃至３に示されたものを適用することにより、多点接触を適切に検出することができる。
【０１１０】
このように、タッチセンサ３０、３３の電極構成は、用途に応じて種々の構成とすることができる。
【実施例５】
【０１１１】
図１３は、本発明の実施例５に係る入力検出装置の一例を示した図である。実施例５に係る入力検出装置は、インセル式タッチパネルとして入力検出装置を構成している。実施例５に係る入力検出装置は、タッチセンサ３４と、カラーフィルタガラス１２０と、アレイガラス１３０と、タッチセンサコントローラ１１０と、液晶駆動回路１４０とを備える。
【０１１２】
実施例５に係る入力検出装置は、液晶ディスプレイモジュールの中に、タッチセンサモジュールが組み込まれた構成となっている。図１３において、タッチセンサ３４及びタッチセンサコントローラ１１０でタッチセンサモジュールを構成し、カラーフィルタガラス１２０と、アレイガラス１３０と、液晶駆動回路１４０とで液晶ディスプレイモジュールを構成している。
【０１１３】
カラーフィルタガラス１２０とアレイガラス１３０との間にタッチセンサ３４が挟まれて配置され、液晶ディプレイモジュールの中にタッチセンサモジュールが組み込まれて構成されている。
【０１１４】
本実施例に係る入力検出装置は、このようなインセル式タッチパネルとして構成されてもよい。タッチセンサ３４には、実施例１において説明したタッチセンサ３０と、実施例４において説明したタッチセンサ３３を含めて種々の電極構成のタッチセンサを用いることができる。
【０１１５】
また、タッチセンサコントローラ１１０は、実施例１乃至４において説明した指ラベル分離アルゴリズムを搭載したタッチセンサコントローラ１１０が用いられる。
【０１１６】
実施例５に係る入力検出装置によれば、入力検出装置全体を薄くできるとともに、多点接触を高精度に検出することができ、誤動作の少ない多点接触入力が可能なタッチパネルとして構成することができる。
【実施例６】
【０１１７】
図１４は、本発明の実施例６に係る入力検出装置の一例を示した図である。実施例６に係る入力検出装置は、タッチセンサモジュールと液晶ディスプレイモジュールとを独立して設けたタッチパネルとして構成されている。
【０１１８】
実施例６に係る入力検出装置は、タッチセンサ３５と、センサガラス３６と、タッチセンサコントローラ１１０と、カラーフィルタガラス１２０と、アレイガラス１３０と、液晶駆動回路１４０とを備える。タッチセンサ３５と、センサガラス３６と、タッチセンサコントローラ１１０でタッチセンサモジュールを構成し、カラーフィルタガラス１２０、アレイガラス１３０及び液晶駆動回路１４０で液晶ディスプレイモジュールを構成する。
【０１１９】
タッチセンサ３５には、実施例１において説明したタッチセンサ３０と、実施例４において説明したタッチセンサ３３を含めて、種々の電極構成のタッチセンサを用いることができる。
【０１２０】
また、タッチセンサコントローラ１１０には、実施例１乃至実施例３において説明した指ラベル分離アルゴリズムを搭載したコントローラを用いる。これにより、多点接触入力を高精度に、簡素な構成で検出することができる。
【０１２１】
実施例６に係る入力装置によれば、入力検出装置の全体の厚さはやや厚くなるが、液晶ディスプレイからの静電気等の影響無く、確実に多点接触入力を検出することができる。
【０１２２】
なお、実施例６に係る入力検出装置の変形例として、図１４において、センサガラス３６を除去し、カラーフィルタガラス１２０の上にタッチセンサ３５が直接設置されたオンセル式の構成としてもよい。かかるオンセル式タッチパネルにおいても、実施例１乃至実施例３において説明した指ラベル分離アルゴリズムを搭載したタッチセンサコントローラ１１０を用いることにより、多点接触入力を高精度に検出することができる。
【０１２３】
このように、実施例１乃至実施例３において説明した指ラベル分離アルゴリズムは、種々の形態の入力検出装置に適用することができる。
【０１２４】
また、実施例１乃至６においては、指ラベル分離アルゴリズムをタッチセンサコントローラ１１０内に搭載した例について説明したが、指ラベル分離アルゴリズムの機能をコンピュータで実行可能な入力検出プログラム、又はその入力検出プログラムがコンピュータで読み取り可能に記録された記録媒体として構成されてもよい。
【０１２５】
また、これまで、マトリクス状の電極を有する投影型相互容量方式を元に説明したが、マトリクス状に配置された独立ボタンタイプの投影型自己容量方式でも、ボタンサイズが十分小さく高精細であれば、本発明は適用可能である。
【０１２６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明は、タッチセンサ、タッチパネル等の接触により入力操作を行う入力装置全般
に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０、１１    X電極
２０、２１    Y電極
３０、３３、３４、３５    タッチセンサ
３１    タッチセンサ電極部
３２    ガラスカバー
４１、４２、６１、６２、７１、７２    接触画像
４３、４５、４６、４８、４９、５１、５２、５４、５５、５７、６３、６５、７３、７５、７６、７８    接触領域
４４、４７、５０、５３、５６、６４、７４、７７、１５５    非接触領域
８０    タッチセンサ駆動回路
８１    水平スキャン手段
８２    垂直スキャン手段
９０    演算処理手段
９１    ラベリング手段
９２    分離領域検出手段
９３    強制オフ手段
９４    位置算出手段
１００    記憶手段
１１０    タッチセンサコントローラ
１２０    カラーフィルタガラス
１３０    アレイガラス
１４０    液晶駆動回路
１５０、１５１、１５４    指
１５３    Vゾーン領域
【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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