(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物の接近又は接触の検出精度の低下を抑制できるタッチ検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置を提供する。【解決手段】第１の方向に延在するとともに、第１の方向に交差する第２の方向に複数配置される駆動電極と、第２の方向に延在するとともに、第１の方向に配列されて、駆動電極との交差部分に静電容量を形成するように複数配置される複数の検出電極と、駆動信号を印加する対象とする駆動電極を、複数の駆動電極から所定の複数本ずつ時分割的に順次選択し、選択された複数本の前記駆動電極を含む駆動範囲の全幅よりも小さい走査ピッチで走査駆動を行う走査駆動部と、外部の物体がタッチ検出面に接近または接触する位置である入力位置と、検出電極により検出される検出位置との関係から求められる補正情報を用いて、第１の方向における検出位置を補正する座標補正部４６とを有する。【選択図】図１
2016206992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に延在するとともに、前記第１の方向に交差する第２の方向に複数配置される駆動電極と、
前記第２の方向に延在するとともに、前記第１の方向に配列されて、前記駆動電極との交差部分に静電容量を形成するように複数配置される複数の検出電極と、
駆動信号を印加する対象とする駆動対象電極を、複数の前記駆動電極から所定の複数本ずつ時分割的に順次選択し、選択された複数本の前記駆動対象電極を含む駆動範囲の全幅よりも小さい走査ピッチで走査駆動を行う走査駆動部と、
外部の物体がタッチ検出面に接近または接触する位置である入力位置と、前記検出電極により検出される検出位置との関係から求められる補正情報を用いて、前記第１の方向における前記検出位置を補正する座標補正部とを有するタッチ検出装置。
【請求項２】
前記座標補正部は、前記検出電極が出力する検出信号の分布に基づいて、前記検出信号が所定の値以上を示す前記検出信号の分布の範囲の面積が、所定の面積以下の場合に前記検出位置の補正を行う請求項１に記載のタッチ検出装置。
【請求項３】
前記座標補正部は、前記検出電極が出力する検出信号の分布に対応する複数の補正情報を記憶する記憶部を含む請求項１または請求項２に記載のタッチ検出装置。
【請求項４】
前記座標補正部は、入力操作を行うための位置指示部の傾きの方向を、前記検出信号の分布に基づいて判定し、前記位置指示部の傾きの方向に対応する前記補正情報を選択する請求項３に記載のタッチ検出装置。
【請求項５】
前記座標補正部は、前記タッチ検出面の前記入力位置を中心として、前記第１の方向に３分割した３つの領域を設定し、前記位置指示部の傾きの方向が、前記３つの領域のいずれの方向であるかを判定する請求項４に記載のタッチ検出装置。
【請求項６】
前記座標補正部は、前記タッチ検出面の前記入力位置を中心として、前記第１の方向に５分割した５つの領域を設定し、前記位置指示部の傾きの方向が、前記５つの領域のいずれの方向であるかを判定する請求項４に記載のタッチ検出装置。
【請求項７】
前記座標補正部は、前記タッチ検出面の前記入力位置を中心として、前記第１の方向に３分割し、かつ、前記第２の方向に３分割した９つの領域を設定し、前記位置指示部の傾きの方向が、前記９つの領域のいずれの方向であるかを判定する請求項４に記載のタッチ検出装置。
【請求項８】
第１の方向に延在するとともに、前記第１の方向に交差する第２の方向に複数配置される駆動電極と、
前記第２の方向に延在するとともに、前記第１の方向に配列されて、前記駆動電極との交差部分に静電容量を形成するように複数配置される複数の検出電極と、
画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示を行う表示部と、
前記駆動電極に前記表示駆動信号を時分割的に順次印加する第１の走査駆動と、外部の物体の接近または接触を検出するための駆動信号を前記駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動とを行い、前記第２の走査駆動は、駆動信号を印加する対象とする駆動対象電極を、複数の前記駆動電極から所定の複数本ずつ時分割的に順次選択し、選択された複数本の前記駆動対象電極を含む駆動範囲の全幅よりも小さい走査ピッチで走査駆動を行う走査駆動部と、
外部の物体がタッチ検出面に接近または接触する位置である入力位置と、前記検出電極により検出される検出位置との関係から求められる補正情報を用いて、前記第１の方向における前記検出位置を補正する座標補正部とを有するタッチ検出機能付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部から接近する物体を対象物として検出可能なタッチ検出装置が注目されている。下記特許文献１には、複数の駆動電極と、複数の検出電極と、走査駆動部とを備えるタッチ検出装置が記載されている。特許文献１に記載のタッチ検出装置は、駆動電極と検出電極とが互いに交差する方向に延在し、その交差部分に静電容量が形成される、静電容量式のタッチ検出装置である。走査駆動部は、複数の駆動電極から駆動対象電極を所定の複数本ずつ時分割的に順次選択し、選択された駆動対象電極に対して外部近接物体を検出するための駆動信号を印加することにより走査駆動を行う。駆動電極に対する走査駆動の走査ピッチを、選択された複数本の駆動対象電極の全幅よりも小さくすることにより、検出感度を高めつつ、高い位置分解能を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６８９８０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、特許文献１に記載されているタッチ検出装置は、駆動信号を走査する走査駆動方向において検出精度を向上させることができるが、走査駆動方向と交差する方向、すなわち駆動電極の延在方向における検出精度について記載されていない。また、スタイラスペンなどの位置指示装置を用いて入力操作を行った場合、位置指示装置の使用状態によって実際に入力した入力位置と、検出電極で検出される検出位置とで、誤差が生じる場合がある。
【０００５】
本発明は、対象物の接近又は接触の検出精度の低下を抑制できるタッチ検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様のタッチ検出装置は、第１の方向に延在するとともに、前記第１の方向に交差する第２の方向に複数配置される駆動電極と、前記第２の方向に延在するとともに、前記第１の方向に配列されて、前記駆動電極との交差部分に静電容量を形成するように複数配置される複数の検出電極と、駆動信号を印加する対象とする前記駆動電極を、複数の前記駆動電極から所定の複数本ずつ時分割的に順次選択し、選択された複数本の前記駆動電極を含む駆動範囲の全幅よりも小さい走査ピッチで走査駆動を行う走査駆動部と、外部の物体がタッチ検出面に接近または接触する位置である入力位置と、前記検出電極により検出される検出位置との関係から求められる補正情報を用いて、前記第１の方向における前記検出位置を補正する座標補正部とを有する。
【０００７】
本発明の一態様のタッチ検出機能付き表示装置は、第１の方向に延在するとともに、前記第１の方向に交差する第２の方向に複数配置される駆動電極と、前記第２の方向に延在するとともに、前記第１の方向に配列されて、前記駆動電極との交差部分に静電容量を形成するように複数配置される複数の検出電極と、画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示を行う表示部と、前記駆動電極に前記表示駆動信号を時分割的に順次印加する第１の走査駆動と、外部の物体の接近または接触を検出するための駆動信号を前記駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動とを行い、前記第２の走査駆動は、駆動信号を印加する対象とする前記駆動電極を、複数の前記駆動電極から所定の複数本ずつ時分割的に順次選択し、選択された複数本の前記駆動電極を含む駆動範囲の全幅よりも小さい走査ピッチで走査駆動を行う走査駆動部と、外部の物体がタッチ検出面に接近または接触する位置である入力位置と、前記検出電極により検出される検出位置との関係から求められる補正情報を用いて、前記第１の方向における前記検出位置を補正する座標補正部とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係るタッチ検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、静電容量型タッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。
【図３】図３は、図２に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図４】図４は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接した状態を表す説明図である。
【図５】図５は、図４に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図６】図６は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図７】図７は、実施形態に係るタッチ検出装置のタッチ検出部を示す分解斜視図である。
【図８】図８は、タッチ検出部の走査駆動の動作例を説明する模式平面図である。
【図９】図９は、タッチ検出装置の動作例を表すタイミング波形図である。
【図１０】図１０は、Ｙ方向における入力位置と検出位置との関係を模式的に示すグラフである。
【図１１】図１１は、Ｘ方向における入力位置と検出位置との関係を模式的に示すグラフである。
【図１２】図１２は、検出電極を拡大して示す部分拡大平面図である。
【図１３】図１３は、座標補正部の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、座標補正方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１５は、位置指示装置の先端部の面積の判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示すグラフである。
【図１６】図１６は、指により入力操作を行った場合の入力面積の判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示すグラフである。
【図１７】図１７は、位置指示装置の傾きの判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示すグラフである。
【図１８】図１８は、位置指示装置の傾きの判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示すグラフであり、図１７とは逆向きに傾いた場合を示すグラフである。
【図１９】図１９は、位置指示装置が垂直の場合の補正カーブの一例を示すグラフである。
【図２０】図２０は、位置指示装置が＋Ｘ方向に傾いた場合の補正カーブの一例を示すグラフである。
【図２１】図２１は、位置指示装置が−Ｘ方向に傾いた場合の補正カーブの一例を示すグラフである。
【図２２】図２２は、本実施形態の第１変形例における位置指示装置の傾きの方向を模式的に説明する平面図である。
【図２３】図２３は、位置指示装置の傾きの判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示す表である。
【図２４】図２４は、本実施形態の第２変形例における位置指示装置の傾きの方向を模式的に説明する説明図である。
【図２５】図２５は、本実施形態の第３変形例を示す、位置指示装置の傾きの方向を模式的に説明する説明図である。
【図２６】図２６は、実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２７】図２７は、実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
図１は、実施形態に係るタッチ検出装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のタッチ検出装置１は、制御部１１と、駆動電極ドライバ１４と、タッチ検出部３０と、タッチ検出信号処理部４０とを備えている。
【００１１】
制御部１１は、駆動電極ドライバ１４及びタッチ検出信号処理部４０にそれぞれ制御信号を出力し、駆動電極ドライバ１４及びタッチ検出信号処理部４０を互いに同期させて制御する。駆動電極ドライバ１４は、制御部１１から入力される制御信号に基づいて、タッチ検出部３０に駆動信号Ｖｔを出力する回路である。タッチ検出部３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、外部の物体が接近または接触したときの静電容量変化に応じてタッチ検出信号Ｖｒを出力する。
【００１２】
タッチ検出信号処理部４０は、制御部１１から入力される制御信号と、タッチ検出部３０から入力される検出信号Ｖｒに基づいて、タッチ検出部３０に対するタッチ（後述する接触状態）の有無を検出し、タッチがある場合においてタッチ検出領域におけるその座標などを求める回路である。タッチ検出信号処理部４０は、タッチ検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、座標補正部４６と、検出タイミング制御部４７とを備えている。
【００１３】
タッチ検出信号増幅部４２は、タッチ検出部３０から入力される検出信号Ｖｒを増幅する。なお、タッチ検出信号増幅部４２は、検出信号Ｖｒに含まれる高い周波数成分（ノイズ成分）を除去して出力する低域通過アナログフィルタであるアナログＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を備えていてもよい。Ａ／Ｄ変換部４３は、駆動信号Ｖｔに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する回路である。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出部３０に対する入力操作の有無を検出する論理回路である。座標抽出部４５は、信号処理部４４において入力操作の検出がなされたときに、その入力位置を補間演算などにより求める論理回路である。座標補正部４６は、位置指示装置５１の傾き等を判定して、座標抽出部４５で求められた入力位置の補正を行う。検出タイミング制御部４７は、これらの回路が同期して動作するように制御するようになっている。
【００１４】
上述のとおり、タッチ検出部３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作する。ここで、図２〜図６を参照して、本実施形態のタッチ検出装置１のタッチ検出の基本原理について説明する。図２は、静電容量型タッチ検出の基本原理を説明するため、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。図３は、図２に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図４は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接した状態を表す説明図である。図５は、図４に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図６は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。以下の説明では、指で説明するが近接する物体は、指に限られず、スタイラスペン等の位置指示装置などでもよい。
【００１５】
例えば、図２に示すように、容量素子Ｃ１は、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極Ｅ１及びタッチ検出電極Ｅ２を備えている。図３に示すように、容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端は電圧検出器（タッチ検出部）ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図１に示すタッチ検出信号増幅部４２に含まれる積分回路である。
【００１６】
交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１（容量素子Ｃ１の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇを印加すると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端）側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、図６に示すような出力波形（検出信号Ｖｒ）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、駆動電極ドライバ１４から入力される駆動信号Ｖｔに相当するものである。
【００１７】
指が接触（または近接）していない状態（非接触状態）では、図２及び図３に示すように、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。図３に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ０の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ０（図６参照））に変換する。
【００１８】
一方、指が接触（または近接）した状態（接触状態）では、図４に示すように、指によって形成される静電容量Ｃ２がタッチ検出電極Ｅ２と接しているまたは近傍にあることにより、駆動電極Ｅ１及びタッチ検出電極Ｅ２の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られ、容量素子Ｃ１の容量値よりも容量値の小さい容量素子Ｃ１’として作用する。そして、図５に示す等価回路でみると、容量素子Ｃ１’に電流Ｉ１が流れる。図６に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ１の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１（図６参照））に変換する。この場合、波形Ｖ１は、上述した波形Ｖ０と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、指などの外部から近接する物体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器ＤＥＴは、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Ｓｇの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Ｒｅｓｅｔを設けた動作とすることがより好ましい。
【００１９】
図１に示すタッチ検出部３０は、駆動電極ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖｔに従って、後述する駆動範囲ごとに順次走査してタッチ検出を行うようになっている。
【００２０】
タッチ検出部３０は、複数の後述する検出電極３４から、図３または図５に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、検出ブロック毎にタッチ検出信号Ｖｒを出力し、タッチ検出信号処理部４０のタッチ検出信号増幅部４２に供給するようになっている。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換部４３は、駆動信号Ｖｔに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する。
【００２２】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に含まれる、検出信号Ｖｒをサンプリングした周波数以外の周波数成分（ノイズ成分）を低減するデジタルフィルタを備えている。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出部３０に対するタッチの有無を検出する。信号処理部４４は、指による電圧の差分のみ取り出す処理を行う。この指による電圧の差分は、上述した波形Ｖ０と波形Ｖ１との差分の絶対値｜ΔＶ｜である。信号処理部４４は、１つの駆動範囲当たりの絶対値｜ΔＶ｜を平均化する演算を行い、絶対値｜ΔＶ｜の平均値を求めてもよい。これにより、信号処理部４４は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部４４は、検出した指による電圧の差分を所定のしきい値電圧と比較し、電圧の差分がこのしきい値電圧以上であれば、外部近接物体が接触状態であると判断する。一方、信号処理部４４は、電圧の差分がしきい値電圧未満であれば、外部近接物体が非接触状態であると判断する。このようにして、タッチ検出信号処理部４０はタッチ検出が可能となる。
【００２３】
図７は、実施形態に係るタッチ検出装置のタッチ検出部を示す斜視図である。図７に示すように、タッチ検出部３０は、駆動電極３２と検出電極３４とを有している。駆動電極３２は、第１基板３１の上に設けられ、検出電極３４は第２基板３３の上に設けられる。駆動電極３２及び検出電極３４は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透光性導電材料が用いられる。また、第１基板３１及び第２基板３３は、ガラス基板や樹脂基板が用いられる。駆動電極３２はＸ方向に延在するとともに、複数の駆動電極３２ｍ（ｍ＝１、２…Ｍ）がＹ方向に間隔を有して配列されている。検出電極３４は、駆動電極３２の延在方向と交差する方向であるＹ方向に延在するとともに、複数の検出電極３４ｎ（ｎ＝１、２…Ｎ）がＸ方向に間隔を有して配列されている。駆動電極３２と検出電極３４との交差する部分に静電容量が形成される。なお、図７では、駆動電極３２と検出電極３４は、それぞれ別の基板に設けられているが、これに限定されない。例えば、１枚の基板の一方の面に検出電極３４を、他方の面に駆動電極３２を設けてもよい。
【００２４】
タッチ検出部３０は、駆動電極ドライバ１４が駆動電極３２ｍ（ｍ＝１、２…Ｍ）に順次駆動信号Ｖｔを印加することにより、検出電極３４から検出信号Ｖｒが出力される。駆動信号Ｖｔの走査方向Ｔａは、駆動電極３２ｍが配列される方向（−Ｙ方向）である。操作者が入力操作を行って、スタイラスペン等の位置指示装置５１又は指を、タッチ検出部３０に接触又は接近させた場合、駆動電極３２と検出電極３４との間の静電容量に、位置指示装置５１と検出電極３４等で形成される静電容量が付加される。これにより、検出信号Ｖｒが変化し、入力位置の検出が可能となる。
【００２５】
次に、タッチ検出部３０の、駆動信号Ｖｔの印加方法及び走査方法について説明する。図８は、タッチ検出部の走査駆動の動作例を説明する模式平面図である。図８に示すように、複数の駆動電極３２は、互いに同じ幅で形成され並設されている。駆動電極ドライバ１４（図１参照）は、所定本数の駆動電極３２（例えば駆動範囲Ａ１）を同時に駆動する。所定本数の駆動電極３２（例えば駆動範囲Ａ１）に対応する領域が、タッチ検出面における、その時のタッチ検出領域となる。すなわち、タッチ検出領域の幅（Ｙ方向の長さ）は駆動範囲Ａ１の幅と同じである。タッチ検出部３０では、この所定本数の駆動電極３２に印加された駆動信号Ｖｔが、静電容量を介して検出電極３４（図７参照）に伝わり、検出信号Ｖｒとして出力される。
【００２６】
駆動電極ドライバ１４（図１参照）は、駆動範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４…ＡＫの順に、駆動電極３２を時分割的に走査駆動する。本実施形態において、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極３２の駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の幅よりも小さい走査ピッチａ１、ａ２、ａ３…で走査駆動する。この例では、走査ピッチａ１、ａ２、ａ３…は、等しい走査ピッチ（以下、走査ピッチａとする）であり、駆動電極ドライバ１４は、５本の駆動電極３２を同時に駆動し、その駆動に係る駆動電極３２を４本ずつ（走査ピッチａ）シフトして走査する。隣り合う駆動範囲Ａｋと駆動範囲Ａｋ＋１とで、１本または複数の駆動電極３２が重複して駆動される。
【００２７】
図９は、タッチ検出装置１の動作例を表すタイミング波形図である。（Ａ）は駆動信号Ｖｔの波形を示し、（Ｂ）は検出信号Ｖｒの波形を示す。
【００２８】
駆動電極ドライバ１４は、駆動電極３２に対して、複数のパルス波形を有する駆動信号Ｖｔを、駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）ごとに時分割的に印加する（図９（Ａ））。タッチ検出部３０は、駆動信号Ｖｔに基づく信号を検出信号Ｖｒとして出力する（図９（Ｂ））。そして、タッチ検出信号処理部４０は、各駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の検出信号Ｖｒを、それぞれ別々に解析して、タッチの有無およびタッチ位置などを検出する。
【００２９】
具体的には、期間ｔ１において、駆動電極ドライバ１４は、駆動範囲Ａ１に係る駆動電極３２に対して、複数のパルス波形を有する駆動信号Ｖｔを印加する（図９（Ａ）のＶｔ（Ａ１））。タッチ検出部３０では、駆動範囲Ａ１に係る駆動電極３２と、検出電極３４との間の静電容量を介して、この駆動信号Ｖｔが検出電極３４に伝わり、検出信号Ｖｒが変化する（図９（Ｂ））。タッチ検出信号処理部４０のＡ／Ｄ変換部４３は、この検出信号Ｖｒが入力されたアナログＬＰＦ部４２の出力信号を、駆動信号Ｖｔの複数のパルス波形の遷移に対応したサンプリングタイミングｔｓでサンプリングし（図９（Ｂ））、Ａ／Ｄ変換する。信号処理部４４は、この複数のＡ／Ｄ変換結果に基づいて、駆動範囲Ａ１に対応する領域におけるタッチの有無を求める。期間ｔ２、ｔ３、ｔ４・・・では、それぞれ駆動範囲Ａ２、Ａ３、Ａ４に走査駆動して、同様に検出を行う。
【００３０】
走査ピッチａは、タッチ位置を検出する際の位置分解能と相関がある。すなわち、一般に、走査ピッチａを小さくすると、位置分解能を高くすることができる。一方、駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）は、タッチに対する検出感度と相関がある。一般に、駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）を大きくすると、検出感度を高くすることができる。これは、駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の面積が大きくなると、駆動電極３２からの電気力線の本数が増加するためである。
【００３１】
タッチ検出装置１では、走査ピッチａおよび駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）をそれぞれ独立して設定することができるため、位置分解能および検出感度をそれぞれ独立して設定することができる。例えば、検出感度を維持したまま、位置分解能を高くしたい場合には、駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の幅を維持したまま走査ピッチａを小さくすればよい。一方、例えば、位置分解能を維持したまま、検出感度を高くしたい場合には、走査ピッチａを維持したまま駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の幅を大きくすればよい。また、例えば、位置分解能と検出感度の両方を高くしたい場合には、駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の幅を大きくするとともに、走査ピッチａを小さくすればよい。
【００３２】
本実施形態において、駆動信号Ｖｔを印加する対象とする駆動電極３２を、複数の前記駆動電極３２から所定の複数本ずつ時分割的に順次選択し、選択された複数本の駆動電極３２の全幅（駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の幅）よりも小さい走査ピッチａで走査駆動を行うことにより、駆動電極３２の配列方向（Ｙ方向）における位置分解能を高くすることができ、検出精度の低下を抑制することができる。
【００３３】
図１０は、Ｙ方向における入力位置と検出位置との関係を模式的に示すグラフである。図１１は、Ｘ方向における入力位置と検出位置との関係を模式的に示すグラフである。図１０及び図１１の横軸に示す入力位置は、位置指示装置５１（図７参照）等の外部の物体が、タッチ検出面に接近または接触した位置を示す。また、縦軸の検出位置は、外部の物体がタッチ検出面に接近または接触したときの検出信号Ｖｒに基づいて、座標抽出部４５が演算した位置である。図１０及び図１１に示す点線は、入力位置と検出位置とが一致している理想線を示す。
【００３４】
ここで、図８に示すように、複数の駆動電極３２について、それぞれの駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の駆動走査方向（Ｙ方向）の中心位置を駆動範囲中心Ｔｃｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）とする。駆動範囲Ａｋの＋Ｙ方向に隣り合う駆動範囲Ａｋ−１の駆動範囲中心Ｔｃｋ−１と、駆動範囲Ａｋの駆動範囲中心Ｔｃｋとの中点位置を、第１駆動範囲端部Ｔｅｋとする。また、駆動範囲Ａｋの−Ｙ方向に隣り合う駆動範囲Ａｋ＋１の駆動範囲中心Ｔｃｋ＋１と、駆動範囲中心Ｔｃｋとの中点位置を、第２駆動範囲端部Ｔｅｋ＋１とする。
【００３５】
図１２は、検出電極を拡大して示す部分拡大平面図である。複数の検出電極３４ｎ（ｎ＝１、２…Ｎ）について、例えば検出電極３４ｎの幅方向（Ｘ方向）の中心を、検出電極３４ｎの検出範囲中心Ｒｃｎとする。検出電極３４ｎの−Ｘ方向に隣り合う検出電極３４ｎ−１の検出範囲中心Ｒｃｎ−１と、検出電極３４ｎの検出範囲中心Ｒｃｎとの中点位置を、第１検出範囲端部Ｒｅｎとする。検出電極３４ｎの＋Ｘ方向に隣り合う検出電極３４ｎ＋１の検出範囲中心Ｒｃｎ＋１と、検出電極３４ｎの検出範囲中心Ｒｃｎとの中点位置を、第２検出範囲端部Ｒｅｎ＋１とする。検出電極３４ｎの走査ピッチｂは、隣り合う検出範囲中心Ｒｃｎと検出範囲中心Ｒｃｎ＋１との間隔と等しい。
【００３６】
図１０は、駆動範囲Ａｋについて、第１駆動範囲端部Ｔｅｋから第２駆動範囲端部Ｔｅｋ＋１までの範囲における、入力位置及び検出位置をＹ座標で示す。図１０は、入力位置のＸ座標を、第１検出範囲端部Ｒｅｎ、検出範囲中心Ｒｃｎ、第２検出範囲端部Ｒｅｎ＋１と変えた場合について、それぞれ示している。また、図１１は、１つの検出電極３４ｎについて第１検出範囲端部Ｒｅｎから第２検出範囲端部Ｒｅｎ＋１までの範囲における、入力位置及び検出位置をＸ座標で示す。図１１は、入力位置のＹ座標を、第１駆動範囲端部Ｔｅｋ、駆動範囲中心Ｔｃｋ、第２駆動範囲端部Ｔｅｋ＋１と変えた場合についてそれぞれ示している。
【００３７】
図１０により、Ｙ方向の入力位置と検出位置との関係は、点線に示す理想線に沿っており、入力位置と検出位置との誤差は小さい。このように、図８に示すように駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）よりも小さい走査ピッチａで走査駆動を行うことにより、駆動電極３２の配列方向（Ｙ方向）における位置分解能を高くすることができ、検出精度の低下を抑制することができる。これに対し、図１１に示すように、Ｘ方向の入力位置と検出位置との関係は、点線に示す理想線に対するずれが大きくなっている。例えば、検出範囲中心Ｒｃｎに入力した場合、第１検出範囲端部Ｒｅｎ側にずれた位置に検出される。図１１は、第１検出範囲端部Ｒｅｎから第２検出範囲端部Ｒｅｎ＋１までの範囲内における検出誤差を示しており、接触面積が大きい指などで入力操作を行う場合は、入力位置と検出位置の誤差は問題とならない場合が多い。入力操作を行う先端部の面積が小さいスタイラスペン等の位置指示装置５１で入力操作を行う場合、Ｘ方向における入力位置と検出位置との誤差が生じ、操作者の意図する入力操作を実行できない可能性がある。また、位置指示装置５１が傾いたタッチ検出面に対して傾いた状態で入力された場合、位置指示装置５１を把持する指等で形成される静電容量が検出されると、検出位置の誤差が生じる可能性がある。
【００３８】
次に、駆動電極３２の延在方向（Ｘ方向）における検出位置の補正方法について説明すする。図１３は、座標補正部の構成例を示すブロック図である。座標補正部４６は、補正制御部４６Ａと、位置指示装置判定部４６Ｂと、座標演算部４６Ｃと、記憶部４６Ｄとを有する。補正制御部４６Ａは、図１に示す座標抽出部４５から、検出信号Ｖｒと補間演算等により求められた検出位置の座標の情報を受け取って、位置指示装置判定部４６Ｂと、座標演算部４６Ｃと、記憶部４６Ｄを制御する。記憶部４６Ｄは、ハードディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭなどである。
【００３９】
位置指示装置判定部４６Ｂは、検出信号Ｖｒの分布に基づいて、位置指示装置５１の入力面積や傾きを判定する。座標演算部４６Ｃは、座標抽出部４５から入力された検出位置の補正を行う。記憶部４６Ｄは、位置指示装置判定部４６Ｂの判定のための情報や、座標演算部４６Ｃが補正を行うための補正情報として補正カーブを記憶する。
【００４０】
図１４は、座標補正方法の一例を説明するためのフローチャートである。補正制御部４６Ａが、座標抽出部４５（図１参照）から、検出信号Ｖｒと補間演算等により求められた検出位置の情報を受け取ると、位置指示装置判定部４６Ｂは、検出信号Ｖｒの情報を受け取って、位置指示部の先端部の面積が所定の面積以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１１）。位置指示部は、位置指示装置５１及び指等を含む。
【００４１】
図１５は、位置指示装置の先端部の面積の判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示すグラフである。図１５に示すグラフは、位置指示装置５１をタッチ検出部３０のタッチ検出面に対して垂直に入力操作を行った場合を示す。図１５は、複数の駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１〜Ｋ）と複数の検出電極３４ｎとの各交点における各検出信号Ｖｒの分布を示している。図１６は、指により入力操作を行った場合の入力面積の判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示すグラフである。
【００４２】
図１５に示すように、先端部の面積が小さい位置指示装置５１の場合、検出信号のピークが突出しており、ピーク位置の周囲での検出信号Ｖｒは小さくなる。図１６に示すように、接触面積が大きい指５２などの場合、ピーク位置の周囲での検出信号Ｖｒが図１５に比べて大きくなる。位置指示装置判定部４６Ｂは、ピーク位置の検出信号Ｖｒの最大値と、検出信号Ｖｒが所定の値（例えば、検出信号の最大値の５０％）以上を示す検出信号Ｖｒの分布の領域について面積を求める。位置指示装置判定部４６Ｂは、検出信号Ｖｒの分布の面積から、位置指示部（位置指示装置５１又は指等）の先端部の面積を求めることができる。なお、位置指示部（位置指示装置５１又は指等）の先端部の面積は、所定の値以上を示す検出信号Ｖｒの領域を、ピーク位置を中心とする平面視での円に近似して、近似した円の直径として求めてもよい。
【００４３】
位置指示部（位置指示装置５１又は指等）の先端部の面積が所定の値よりも大きい場合（図１４、ステップＳ１１−Ｎｏ）、補正制御部４６Ａは、検出位置のＸ座標の補正を行わず、座標抽出部４５（図１参照）が演算した検出位置を出力信号Ｖｏｕｔとして出力する（ステップＳ１６）。位置指示装置５１の先端部の面積が所定の値以下である場合（図１４、ステップＳ１１−Ｙｅｓ）、位置指示装置判定部４６Ｂは位置指示装置５１の傾きを判定する（ステップＳ１２）。ここで、位置指示装置５１の先端部の面積は、先端部を円に近似したときに、検出電極３４の走査ピッチｂに対して所定の直径の大きさ以下であるかどうかで判定してもよい。例えば、走査ピッチｂに対して４０％以下の直径の場合に図１４に示すステップＳ１２以下の補正を実行する。より好ましくは、走査ピッチｂに対して７０％以下の直径の場合に補正を実行する。
【００４４】
図１７は、位置指示装置の傾きの判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示すグラフである。図１８は、位置指示装置の傾きの判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示すグラフであり、図１７とは逆向きに傾いた場合を示すグラフである。
【００４５】
位置指示装置５１をタッチ検出部３０のタッチ検出面に対して垂直に入力操作を行った場合（図１５参照）、検出信号Ｖｒは、ピーク位置を中心としてＸ方向及びＹ方向にほぼ対称に分布する。図１７に示すように、位置指示装置５１が＋Ｘ方向に傾いて入力操作が行われた場合、位置指示装置５１の先端部よりも＋Ｘ方向において、位置指示装置５１を把持する手や指と、検出電極３４との間に静電容量が形成される。このため、検出信号Ｖｒは、ピーク位置から＋Ｘ方向に拡がって検出され、ピーク位置から−Ｘ方向では小さい値となる。図１８に示すように、位置指示装置５１が−Ｘ方向に傾いて入力操作が行われた場合、位置指示装置５１の先端部よりも−Ｘ方向において、位置指示装置５１を把持する手や指と、検出電極３４との間に静電容量が形成される。このため、検出信号Ｖｒは、ピーク位置から−Ｘ方向に拡がって検出され、ピーク位置から＋Ｘ方向では小さい値となる。位置指示装置判定部４６Ｂは、検出信号Ｖｒの分布の偏りに基づいて位置指示装置５１の傾きを判定する。
【００４６】
記憶部４６Ｄ（図１３参照）は、位置指示装置判定部４６Ｂの傾き方向に応じた複数の補正カーブをあらかじめ記憶する。位置指示装置判定部４６Ｂが、位置指示装置５１がタッチ検出面に対して垂直であると判定した場合（ステップＳ１２、垂直）、補正制御部４６Ａは、位置指示装置判定部４６Ｂから傾きの情報を受け取って、垂直用補正カーブを選択して記憶部４６Ｄから受け取る（ステップＳ１３−１）。
【００４７】
位置指示装置判定部４６Ｂが、位置指示装置５１の傾きが＋Ｘ方向であると判定した場合（ステップＳ１２、＋Ｘ方向傾き）、補正制御部４６Ａは、位置指示装置判定部４６Ｂから傾きの情報を受け取って、座標抽出部４５の検出位置を補正するための＋Ｘ方向傾き用補正カーブを選択して記憶部４６Ｄから受け取る（ステップＳ１３−２）。また、位置指示装置判定部４６Ｂが、位置指示装置５１の傾きが−Ｘ方向であると判定した場合（ステップＳ１２、−Ｘ方向傾き）、補正制御部４６Ａは、位置指示装置判定部４６Ｂから傾きの情報を受け取って、−Ｘ方向傾き用補正カーブを選択して記憶部４６Ｄから受け取る（ステップＳ１３−３）。
【００４８】
図１９は、位置指示装置が垂直の場合の補正カーブの一例を示すグラフである。図１９は、垂直用補正カーブを示し、横軸が補正前のＸ座標、縦軸が補正後のＸ座標を示す。いずれも、検出電極３４ｎの第１検出範囲端部Ｒｅｎから第２検出範囲端部Ｒｅｎ＋１までの範囲のＸ座標を示している。なお、補正カーブは、図１１に示すような、Ｘ方向の入力位置と検出位置との関係を示すグラフから求められ、ある入力位置での検出位置と、点線に示す理想線との誤差を相殺する補正カーブが作成される。垂直用補正カーブは、図１９に示すように、例えば補正前の検出位置のＸ座標が、検出電極３４ｎの検出範囲中心Ｒｃｎの場合、補正後のＸ座標は、検出範囲中心Ｒｃｎよりも第２検出範囲端部Ｒｅｎ＋１側にずれた座標に補正される。
【００４９】
同様に、図２０は、位置指示装置が＋Ｘ方向に傾いた場合の補正カーブの一例を示すグラフである。また、図７１は、位置指示装置が−Ｘ方向に傾いた場合の補正カーブの一例を示すグラフである。図２０及び図２１は、いずれも、横軸が補正前のＸ座標、縦軸が補正後のＸ座標を示す。図２０に示す＋Ｘ方向傾き用補正カーブでは、図１９に示す垂直用補正カーブよりも補正カーブが大きく湾曲し、Ｘ座標の補正量が大きくなる。例えば補正前のＸ座標が、検出電極３４ｎの検出範囲中心Ｒｃｎの場合、補正後のＸ座標は、検出範囲中心Ｒｃｎから第２検出範囲端部Ｒｅｎ＋１側に大きくずれた座標に補正される。図２１に示す−Ｘ方向傾き用補正カーブは、図２０に示す＋Ｘ方向傾き用補正カーブと対称の補正カーブを有している。例えば補正前のＸ座標が、検出電極３４ｎの検出範囲中心Ｒｃｎの場合、補正後のＸ座標は、検出範囲中心Ｒｃｎから第１検出範囲端部Ｒｅｎ側に大きくずれた座標に補正される。
【００５０】
図１４に示すように、補正制御部４６Ａは、位置指示装置５１の傾き方向に応じた補正カーブを選択した後、選択された補正カーブに基づいて検出位置のＸ座標の補正を実行する（ステップＳ１４）。具体的には、座標演算部４６Ｃが、座標抽出部４５（図１参照）から受け取った検出位置のＸ座標の値を補正カーブに当てはめて、補正後のＸ座標を演算する。補正制御部４６Ａは、補正後のＸ座標の情報を座標演算部４６Ｃから受け取って、補正を行っていないＹ座標の情報と合わせて補正後の検出位置の座標を出力する（ステップＳ１５）。
【００５１】
以上のように、本実施形態のタッチ検出装置１によれば、駆動電極３２の駆動走査方向（Ｙ方向）については、駆動信号を印加する対象とする駆動電極３２を、複数本の駆動電極３２を含む駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）ごとに時分割的に順次選択し、選択された複数本の駆動電極の全幅（各駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の幅）よりも小さい走査ピッチａで走査駆動を行う。これにより、駆動電極３２の配列方向（Ｙ方向）における位置分解能を高くすることができ、検出精度の低下を抑制することができる。
【００５２】
さらに、駆動電極３２の延在方向（Ｘ方向）については、座標補正部４６は、外部の物体がタッチ検出面に接触又は接近する位置である入力位置と、検出電極３４で検出される検出位置との関係から求められる補正カーブを用いて、検出位置の少なくともＸ座標を補正する。これにより、駆動電極３２の延在方向（Ｘ方向）における入力位置と検出位置との誤差が低減されるため、検出精度の低下を抑制することができる。
【００５３】
また、位置指示装置判定部４６Ｂが位置指示装置５１の傾きを判定し、補正制御部４６Ａが位置指示装置５１の傾き方向に応じた補正カーブを選択して座標の補正を行うため、駆動電極３２の延在方向（Ｘ方向）における入力位置と検出位置との誤差をより小さくして、検出精度の低下を抑制することができる。
【００５４】
（第１変形例）
図２２は、位置指示装置の傾きの方向を模式的に説明する平面図である。図２３は、位置指示装置の傾きの判定を説明するための検出信号の分布の一例を模式的に示す表である。図１５、図１７及び図１８では、位置指示装置５１が＋Ｘ方向に傾いた場合、垂直の場合、又は−Ｘ方向に傾いた場合の検出信号の分布を例示したが、実際に操作者が入力操作を行う際には、位置指示装置５１は、Ｘ方向に限られず、Ｙ方向にも傾く。図２２は、タッチ検出部３０のタッチ検出面のＸＹ平面視において、位置指示装置５１の先端部５１ｊの位置に対して傾く方向を矢印５１ｂ〜５１ｉで示している。なお、中心５１ａは、位置指示装置５１が垂直状態を示す。例えば、矢印５１ｂは、Ｘ方向には傾いておらず、＋Ｙ方向に傾く場合であり、矢印５１ｂは＋Ｘ方向に傾くと同時に＋Ｙ方向にも傾く場合である。
【００５５】
本実施形態において、位置指示装置判定部４６Ｂ（図１３参照）は、図２２に示すように位置指示装置５１の傾き方向を領域Ｓａ１〜領域Ｓａ３の３通りに分割している。本変形例では、Ｘ方向の傾きの大きさによって領域Ｓａ１〜領域Ｓａ３に分けられる。位置指示装置５１が垂直の場合、＋Ｘ方向の傾きが小さい場合及び−Ｘ方向の傾きが小さい場合は領域Ｓａ１である。位置指示装置５１が、＋Ｘ方向に大きく傾いている場合領域Ｓａ２であり、−Ｘ方向に大きく傾いている場合領域Ｓａ３である。各領域Ｓａ１〜Ｓａ３はＹ方向に沿った略矩形状であり、位置指示装置５１がＹ方向に傾いた場合でも、位置指示装置５１の傾き方向の領域は変化しない。本変形例では、各領域に応じた補正カーブを記憶部４６Ｄ（図１３参照）が保持している。
【００５６】
位置指示装置判定部４６Ｂ（図１３参照）は、位置指示装置５１が領域Ｓａ１〜領域Ｓａ３のいずれに傾いているかを、図２３に示すような、検出信号Ｖｒの分布に基づいて判定する。図２３は、例えば、検出電極３４ｎの検出範囲中心Ｒｃｎ（ｎ＝１、２…Ｎ）をＸ座標とし、駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の駆動範囲中心Ｔｃｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）をＹ座標として、各交点における検出信号Ｖｒの分布を示している。図２３に示すＶｒｎ、ｋは、座標（Ｘｎ、Ｙｋ）における検出信号の値を示す。
【００５７】
本変形例において、検出信号Ｖｒがピーク位置Ｐ１において最大値となる場合、位置指示装置判定部４６Ｂは、ピーク位置Ｐ１よりも＋Ｘ側の領域Ｑ２の検出信号の大きさの合計（Ｖｒ２）と、ピーク位置Ｐ１よりも−Ｘ側の領域Ｑ１の検出信号の大きさの合計（Ｖｒ１）とを比較する。図２３において、領域Ｑ１、領域Ｑ２はそれぞれ、Ｘ方向が２列、Ｙ方向が５行の範囲としているが、模式的に示したものであり、領域Ｑ１、領域Ｑ２は適宜設定することができる。
【００５８】
領域Ｑ１の各検出信号Ｖｒの大きさの合計（Ｖｒ１）と、領域Ｑ２の各検出信号Ｖｒの大きさの合計（Ｖｒ２）との差分（Ｖｒ１−Ｖｒ２）が、所定の値の範囲内である場合、すなわち、Ｖｒ１とＶｒ２との差が小さい場合、位置指示装置判定部４６Ｂは、位置指示装置５１が領域Ｓａ１に傾いていると判定する。そして、補正制御部４６Ａは、領域Ｓａ１に対応する補正カーブを選択する。
【００５９】
領域Ｑ１の各検出信号Ｖｒの大きさの合計（Ｖｒ１）と、領域Ｑ２の各検出信号Ｖｒの大きさの合計（Ｖｒ２）との差分の絶対値（｜Ｖｒ１−Ｖｒ２｜）が、所定の値よりも大きいく、かつ、Ｖｒ１＞Ｖｒ２である場合、位置指示装置判定部４６Ｂは、位置指示装置５１が領域Ｓａ３に傾いていると判定する。そして、補正制御部４６Ａは、領域Ｓａ３に対応する補正カーブを選択する。また、差分の絶対値（｜Ｖｒ１−Ｖｒ２｜）が、所定の値よりも大きく、かつ、Ｖｒ２＞Ｖｒ１である場合、位置指示装置判定部４６Ｂは、位置指示装置５１が領域Ｓａ２に傾いていると判定する。そして、補正制御部４６Ａは、領域Ｓａ２に対応する補正カーブを選択する。
【００６０】
以上のように、位置指示装置判定部４６Ｂは、検出信号ＶｒのＹ方向の分布を含むＸＹ座標の分布に基づいて、位置指示装置５１の傾きをより正確に判定することができる。
【００６１】
なお、検出信号Ｖｒの分布に基づく位置検知装置５１の傾きの判定方法は、上記の方法に限定されない。例えば、ピーク位置Ｐ１を中心とする所定の範囲の領域Ｐ２を設定して、領域Ｑ１の領域Ｐ２と重ならない部分について各検出信号Ｖｒの大きさの合計（Ｖｒ１´）を求め、領域Ｑ２の領域Ｐ２と重ならない部分について各検出信号Ｖｒの大きさの合計（Ｖｒ２´）を求めてもよい。位置指示装置判定部４６Ｂは、領域Ｑ１と領域Ｑ２との検出信号の差分（Ｖｒ１´−Ｖｒ２´）により、位置検知装置５１の傾きを判定する。このように、ピーク位置Ｐ１近傍の領域Ｐ２を除いて傾き判定することにより、ピーク位置Ｐ１のずれ等による検出信号Ｖｒの合計値の誤差が抑制され、傾き判定の精度を向上させることができる。
【００６２】
（第２変形例）
図２４は、本実施形態の第２変形例における位置指示装置の傾きの方向を模式的に説明する説明図である。第１変形例では、図２２に示すように位置指示装置５１の傾き方向を、Ｘ方向の傾きにより、領域Ｓａ１〜領域Ｓａ３の３通りに分割しているが、Ｙ方向の傾きにより各領域を分割してもよい。図２４に示すように、位置指示装置５１が中心位置５１ａに示す垂直の場合、Ｘ方向の傾きが小さくかつ＋Ｙ方向に傾く場合（矢印５１ｂ）、及び−Ｙ方向に傾く場合（矢印５１ｆ）は、位置指示装置５１の傾き位置は領域Ｓｂ１である。位置指示装置５１が、領域Ｓｂ１よりも＋Ｘ側において、Ｘ軸及びＹ軸に対して４５°方向に沿った方向に傾いている場合（矢印５１ｃ、矢印５１ｅ）、位置指示装置５１の傾き位置は領域Ｓｂ２である。
【００６３】
さらに、位置指示装置５１の＋Ｘ方向に大きく傾いて、Ｙ方向の傾きが比較的小さい場合、位置指示装置５１の傾き方向は、領域Ｓｂ３である。また、領域Ｓｂ１よりも−Ｘ側においても同様に領域Ｓｂ４、領域Ｓｂ５に分割される。このように位置指示装置５１の傾き方向は、タッチ検出部３０のタッチ検出面のＸＹ平面視において、主にＸ方向の傾きにより領域Ｓｂ１〜Ｓｂ５の５つの領域に分割される。なお、位置指示装置５１が垂直の場合、領域Ｓｂ１に含まれる。本変形例では、各領域Ｓｂ１〜Ｓｂ５に応じた５種類の補正カーブを、記憶部４６Ｄ（図１３参照）が保持している。
【００６４】
この場合、図２３に示した検出信号Ｖｒの分布から傾き方向を求める際に、領域Ｑ１と領域Ｑ２とをそれぞれＹ方向に２分割して、領域Ｑ１でのＹ方向の傾き、又は、領域Ｑ２でのＹ方向の傾きを求める。このように、位置指示装置判定部４６Ｂは、位置指示装置５１の傾き方向が領域Ｓｂ１〜Ｓｂ５のいずれであるかを判定し、補正制御部４６Ａは領域Ｓｂ１〜Ｓｂ５に応じた補正カーブを選択する。これにより、Ｘ座標の検出誤差を精度よく補正することができ、検出精度の低下を抑制することができる。
【００６５】
（第３変形例）
図２５は、本実施形態の第３変形例における位置指示装置の傾きの方向を模式的に説明する説明図である。第３変形例では、位置指示装置５１の傾き方向が、位置指示装置５１の先端部５１ｊを中心として、Ｘ方向において３分割され、かつ、Ｙ方向において３分割され、全体で９つの領域Ｓｃ１〜Ｓｃ９に分割されている。位置指示装置判定部４６Ｂは、位置指示装置５１の傾き方向が９つの領域Ｓｃ１〜Ｓｃ９のいずれの方向であるかを判定する。本変形例において、各領域Ｓｃ１〜Ｓｃ９に応じた９種類の補正カーブを、記憶部４６Ｄ（図１３参照）が保持している。
【００６６】
この場合、図２３に示した検出信号Ｖｒの分布から傾き方向を求める際に、検出信号Ｖｒの分布を、Ｘ方向に３分割し、かつ、Ｙ方向に３分割し、全体で９つの領域に分割する。そして各領域の検出信号Ｖｒの合計を比較する。このように、位置指示装置の傾きを精度よく求めることで、傾き方向に応じた補正カーブが適切に選択されるため、検出位置を精度よく補正することができ、検出精度の低下を抑制することができる。
【００６７】
（タッチ検出機能付き表示装置）
図２６は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。タッチ検出機能付き表示装置１０は、タッチ検出機能付き表示部２０と、制御部１１と、ゲートドライバ１２と、ソースドライバ１３と、ソースセレクタ部１３Ｓと、駆動電極ドライバ１４と、タッチ検出信号処理部４０とを備えている。このタッチ検出機能付き表示装置１０は、タッチ検出機能付き表示部２０がタッチ検出機能を内蔵した表示部である。タッチ検出機能付き表示部２０は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示部２５と静電容量型のタッチ検出部３０とを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。なお、タッチ検出機能付き表示部２０は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示部２５の上に、静電容量型のタッチ検出部３０を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。
【００６８】
液晶表示部２５は、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Ｖｓｃａｎに従って、１水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖｄｉｓｐに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４、及びタッチ検出座標処置部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。本発明における制御装置は、制御部１１、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４を含む。
【００６９】
ゲートドライバ１２は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部２０の表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有している。
【００７０】
ソースドライバ１３は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部２０の、図示しない各画素（副画素）に画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。ソースドライバ１３は、１水平ライン分の映像信号Ｖｄｉｓｐから、液晶表示部２５の複数の副画素の画素信号Ｖｐｉｘを時分割多重化した画素信号を生成し、ソースセレクタ部１３Ｓに供給する。また、ソースドライバ１３は、画像信号Ｖｓｉｇに多重化された画素信号Ｖｐｉｘを分離するために必要なスイッチ制御信号Ｖｓｅｌを生成し、画素信号Ｖｐｉｘとともにソースセレクタ部１３Ｓに供給する。なお、ソースセレクタ部１３Ｓは、ソースドライバ１３と制御部１１との間の配線数を少なくすることができる。
【００７１】
図２７は、実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を示す断面図である。図２７に示すように、タッチ検出機能付き表示部２０は、画素基板２と、この画素基板２の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板３と、画素基板２と対向基板３との間に挿設された液晶層６とを備えている。
【００７２】
液晶層６は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）またはＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスが用いられる。なお、図８に示す液晶層６と画素基板２との間、及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設されてもよい。
【００７３】
また、対向基板３は、ガラス基板３６と、このガラス基板３６の一方の面に形成されたカラーフィルタ３７とを含む。ガラス基板３６の他方の面には、タッチ検出部３０の検出電極３４であるタッチ検出電極ＴＤＬが形成され、さらに、このタッチ検出電極ＴＤＬの上には、偏光板３５が配設されている。カラーフィルタ３７は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ層を周期的に配列して構成したもので、各表示画素にＲ、Ｇ、Ｂの３色が１組として対応付けられている。
【００７４】
画素基板２は、回路基板としての透光性基板２１と、この透光性基板２１上にマトリクス状に配設された複数の画素電極２２と、透光性基板２１及び画素電極２２の間に形成された複数の駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとを絶縁する絶縁層２４と、を含む。駆動電極ＣＯＭＬは、複数の画素に基準となる共通の電位（共通電位）を供給するための電極である。この駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示動作のための共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出動作のための駆動電極３２としても機能する。駆動電極ＣＯＭＬの上には絶縁層２４が形成され、その上に画素電極２２が形成される。画素電極２２は、表示を行うための画素信号を供給するための電極であり、透光性を有する。駆動電極ＣＯＭＬ及び画素電極２２は、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）により構成される。駆動電極ＣＯＭＬの電圧と画素電極２２の電圧との電位差により電界が発生し、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２との間に形成される電界のうち、画素電極２２の開口からもれた電界（フリンジ電界）により液晶が駆動する。
【００７５】
駆動電極ＣＯＭＬは、図２７に示すように、透光性基板２１の表面に対する垂直方向において、画素電極２２に対向している。タッチ検出部３０は、画素基板２に設けられた駆動電極ＣＯＭＬ（３２）と、対向基板３に設けられたタッチ検出電極ＴＤＬ（３４）により構成されている。タッチ検出電極ＴＤＬ（３４）は、駆動電極ＣＯＭＬ（３２）の電極パターンの延在方向と交差する方向に延びるストライプ状の電極パターンから構成されている。そして、タッチ検出電極ＴＤＬ（３４）は、透光性基板２１の表面に対する垂直な方向において、駆動電極ＣＯＭＬ（３２）と対向している。タッチ検出電極ＴＤＬ（３４）の各電極パターンは、タッチ検出信号処理部４０のタッチ検出信号増幅部４２の入力にそれぞれ接続されている。駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を生じさせている。なお、タッチ検出電極ＴＤＬ（３４）又は駆動電極ＣＯＭＬ（３２）は、ストライプ状に複数に分割される形状に限られない。例えば、タッチ検出電極ＴＤＬ又は駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、櫛歯形状であってもよい。あるいはタッチ検出電極ＴＤＬ又は駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、複数に分割されていればよく、駆動電極ＣＯＭＬを分割するスリットの形状は直線であっても、曲線であってもよい。
【００７６】
この構成により、タッチ検出部３０では、タッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ１４が、駆動範囲Ａｋ（図８参照）を時分割的に順次走査するように駆動する。そして、タッチ検出部３０は、タッチ検出電極ＴＤＬ（３４）からタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力する。このようにタッチ検出部３０は、１駆動範囲Ａｋのタッチ検出が行われるようになっている。タッチ検出部３０は、図８に示す走査駆動の動作例と同様に、駆動電極ＣＯＭＬ（３２）の駆動走査方向（Ｙ方向）については、駆動信号を印加する対象とする駆動電極ＣＯＭＬ（３２）を、複数本の駆動電極ＣＯＭＬ（３２）を含む駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）ごとに時分割的に順次選択し、各駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）の幅よりも小さい走査ピッチａで走査駆動を行う。これにより、駆動電極ＣＯＭＬ（３２）の配列方向（Ｙ方向）における位置分解能を高くすることができ、検出精度の低下を抑制することができる。
【００７７】
さらに、駆動電極ＣＯＭＬ（３２）の延在方向（Ｘ方向）については、座標補正部４６は、外部の物体がタッチ検出面に接触又は接近する位置である入力位置と、タッチ検出電極ＴＤＬ（３４）で検出される検出位置との関係から求められる補正カーブを用いて、検出位置の少なくともＸ座標を補正する。これにより、駆動電極ＣＯＭＬ（３２）の延在方向（Ｘ方向）における入力位置と検出位置との誤差が低減されるため、検出精度の低下を抑制することができる。
【００７８】
本実施形態では、タッチ検出部３０と液晶表示部２５とを一体化したので、タッチ検出機能付き表示装置１０をコンパクトにすることができる。なお、本実施形態に限定されず、上述のように、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。この場合、液晶表示部２５の共通駆動電極ＣＯＭＬと、タッチ検出部３０の駆動電極３２とはそれぞれ別に設けられる。また、図２７では、ＦＦＳを含むＩＰＳ等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示部２５とタッチ検出部とを一体化してタッチ検出機能付き表示部２０を構成したが、これに代えて、ＴＮ（ツイステッドネマティック）、ＶＡ（垂直配向）、ＥＣＢ（電界制御複屈折）等の各種モードの液晶を用いてもよい。この場合、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２は、液晶層６を上下方向に挟んで画素基板２と対向基板３とにそれぞれ設けられる。
【００７９】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【００８０】
例えば、駆動電極３２の駆動走査方法について、図８に示すような、駆動範囲Ａｋの幅に対して、小さい走査ピッチａで走査駆動を行わずに、駆動電極３２の走査方向（Ｙ方向）についても、Ｙ座標用の補正カーブを用意して、図１４と同様にＹ座標の補正を行ってもよい。
【００８１】
また、検出電極３４の走査ピッチｂを小さくすることで、Ｘ座標の補正を行うことなく、検出精度の低下を抑制することができる。この場合、検出電極３４の本数を増やし、検出電極３４の幅及び隣り合う検出電極３４同士の間隔を小さくする。例えば、検出電極３４の走査ピッチｂを、位置指示装置５１の先端部の直径と同程度にしてもよい。検出電極３４の走査ピッチｂを小さくした場合において、駆動電極３２の駆動走査方法は、図８に示すような、駆動範囲Ａｋの幅に対して、小さい走査ピッチａで走査駆動を行ってもよい。もしくは、Ｙ座標用の補正カーブを用意して、図１４と同様にＹ座標の補正を行ってもよい。また、補正を行うための補正情報は、図１９〜図２１に示す補正カーブに限定されず、複数の補正データ間を直線で結んだグラフや、入力位置と検出位置との相関を表す補正関数や、入力位置と検出位置との相関を座標データで表した補正テーブル等であってもよい。
【００８２】
図８に示すように、複数の駆動電極３２は、いずれも同じ幅であるが、これに限定されない。１つの駆動範囲Ａｋ（ｋ＝１、２…Ｋ）において異なる幅の駆動電極を有していてもよい。例えば、幅の大きい駆動電極を含むことで、駆動電極の全体の本数が減少し、駆動電極ドライバ１４（図１参照）の構成が簡略化される。
【００８３】
本実施形態において、タッチ検出機能付き表示装置１０の表示部として液晶表示部を示したが、これに限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＯＥＬ）ディスプレイ、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）などであってもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１  タッチ検出装置
１０  タッチ検出機能付き表示装置
１４  駆動電極ドライバ
３０  タッチ検出部
３１  第１基板
３２、ＣＯＭＬ  駆動電極
３３  第２基板
３４  検出電極
４６  座標補正部
４６Ａ  補正制御部
４６Ｂ  位置指示装置判定部
４６Ｃ  座標演算部
４６Ｄ  記憶部
５１  位置指示装置
５２  指
Ａｋ  駆動範囲
ａ、ｂ  走査ピッチ
Ｔｃｋ  駆動範囲中心
Ｔｅｋ  第１駆動範囲端部
Ｔｅｋ＋１  第２駆動範囲端部
Ｒｃｎ  検出範囲中心
Ｒｅｎ  第１検出範囲端部
Ｒｅｎ＋1  第２検出範囲端部
Ｓａ１〜Ｓａ３、Ｓｂ１〜Ｓｂ５、Ｓｃ１〜Ｓｃ９  領域
ＴＤＬ  タッチ検出電極
Ｖｔ  駆動信号
Ｖｒ  検出信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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