JP5400930B2 - タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステム及びタッチパネルシステムの動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置の表面などに設けられるタッチパネルシステムや、当該タッチパネルシステムを制御するタッチパネルコントローラ、当該タッチパネルシステムの動作方法に関する。

近年、検出面上の指示体（例えば、ユーザの指やスタイラスなど、以下同じ）の位置を検出することでユーザの指示を受け付けるタッチパネルシステムが、携帯電話やパソコンなどの表示装置の表示面に対して設けられることが多くなってきている。また、最近では、より大型の表示装置の表示面やホワイトボードなどにもタッチパネルシステムを設けるべく、タッチパネルシステムの検出面の大型化が試みられている。

タッチパネルシステムの検出面を大型化する場合、指示体を漏れ無く検出するためには、指示体を検出する素子などを多数設ける必要がある。ただし、これらの素子を同時に動作させる場合、消費電力が増大するだけでなく、ノイズの発生などに起因して検出感度が低下するなどの問題が生じ得る。

そこで、例えば特許文献１では、検出面の垂直方向及び水平方向のそれぞれに沿って電極が配列される静電容量方式のタッチパネルシステムにおいて、電極を１本ずつ順番に検出するとともに、指示体が検出された位置に近い電極の検出期間を、他の電極よりも長くしたものが提案されている。

しかしながら、特許文献１で提案されるタッチパネルシステムでは、電極を１本ずつ順番に検出する必要があることから、指示体の検出に長い時間がかかり検出感度の低下が生じ得るため、問題となる。

そこで、例えば特許文献２では、検出面の水平方向に沿って複数の送信導体が配列されるとともに検出面の垂直方向に沿って複数の受信導体が配列される静電容量方式のタッチパネルシステムにおいて、所定本数（所定間隔）毎の送信導体に対して選択的かつ同時に信号を印加し、所定本数（所定間隔）毎の受信導体に生成される信号を選択的に取得するようにしたものが提案されている。なお、このタッチパネルシステムでは、信号を印加する送信導体と信号を取得する受信導体とのそれぞれを、上記の所定本数（所定間隔）の間隔を維持しながら所定時間毎に切り替えることで、全ての送信導体に対して信号を印加するとともに、全ての受信導体から信号を取得する。

特開２０１０−２６２４６０号公報 特開２０１１−１２８９８２号公報

しかしながら、特許文献２で提案されるタッチパネルシステムであっても、信号を印加する送信導体と信号を取得する受信導体とのそれぞれを、所定時間毎に切り替えて全てを選択する必要があることから、指示体の検出に時間がかかり検出感度の低下が生じ得るため、問題となる。

そこで、本発明は、消費電力を低減するとともに検出感度を向上したタッチパネルシステムや、当該タッチパネルシステムを制御するタッチパネルコントローラ、当該タッチパネルシステムの動作方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、検出面に沿って設けられる複数の平行なドライブラインを駆動する駆動部と、
前記検出面に沿って設けられ前記ドライブラインと立体交差する複数の平行なセンスラインに生成される状態信号を処理することで、前記検出面上の指示体の位置を算出する位置算出部と、
前記位置算出部が算出する前記指示体の位置に基づき、前記検出面内に設定されている有効領域を更新して、新たな前記有効領域を設定する領域設定部と、を備え、
前記駆動部が、現に設定されている前記有効領域を通る前記ドライブラインを選択的に駆動するとともに、
前記位置算出部が、現に設定されている前記有効領域を通る前記センスラインに生成される前記状態信号を、選択的に処理することを特徴とするタッチパネルコントローラを提供する。

この場合、駆動されるドライブラインとセンスラインとの立体交差部分やその近傍部分（検出領域）上の状態を示す状態信号が、当該センスラインに生成される。また、複数のドライブラインが駆動される場合、それぞれのドライブラインとセンスラインとが成すそれぞれの検出領域に対する指示体の近接状態を示す状態信号が、当該センスラインに生成される。

また、この場合、ドライブラインが無用に駆動されることを、防止することができる。そのため、ドライブラインの駆動にかかる消費電力を、低減することが可能になるとともに、ノイズの発生を抑制して検出感度を向上することが可能になる。また、ドライブラインを限定的に駆動することで、位置算出部における指示体の位置の算出精度を、向上させることができる。

また、この場合、状態信号の無用な処理を防止することができる。そのため、状態信号の処理にかかる消費電力を、低減することが可能になる。また、有効領域を通るセンスラインに生成される状態信号を限定的に処理することで、指示体の位置の算出精度を、向上させることができる。

なお、状態信号が示す指示体の近接状態には、検出面に対する指示体の接触の有無だけではなく、検出面に対して指示体がどの程度近接しているか（検出面に指示体が接触していない状態における検出面と指示体との距離、検出面に指示体が接触している状態において指示体が検出面に与える圧力など）も含まれ得る。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記駆動部は、
前記有効領域を通る前記ドライブラインのそれぞれに対して、前記ドライブライン毎に設定されている固有の駆動信号を印加し、
前記有効領域を通らない前記ドライブラインのそれぞれに対して、前記駆動信号を印加しないと、好ましい。

この場合、位置算出部は、検出面上に指示体が存在することで生じる状態信号の変動を、容易に識別することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記位置算出部が、前記有効領域を通る前記センスラインに生成される前記状態信号を選択的に増幅する増幅部を備えると、好ましい。

この場合、状態信号の無用な増幅を防止することができる。そのため、状態信号の増幅にかかる消費電力を、低減することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記位置算出部が、前記有効領域を通る前記センスラインに生成される前記状態信号を選択的に取得するとともに時分割で出力する信号取得部を備えると、好ましい。

この場合、信号取得部の後段に、無用な状態信号が出力されることを防止することができる。そのため、信号取得部の後段の処理にかかる消費電力を、低減することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記領域設定部は、前記位置算出部が算出する前記指示体の位置を含む新たな前記有効領域を設定すると、好ましい。

この場合、領域設定部が、次に指示体が検出される位置が含まれる可能性が高い新たな有効領域を、設定することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記領域設定部は、前記指示体の移動速度に応じた大きさの新たな前記有効領域を設定すると、好ましい。

この場合、領域設定部が、次に指示体が検出される位置が含まれる可能性が高い新たな有効領域を、設定することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記領域設定部は、前記位置算出部が前記指示体の位置を算出しない場合、前記検出面の全面となる新たな前記有効領域を設定すると、好ましい。

この場合、次に検出面上のどの位置に指示体が現れたとしても、状態検出部及び位置算出部が、当該指示体を検出してその位置を算出することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、第１モードが選択されているとき、前記領域設定部は、前記位置算出部が算出する前記指示体の位置に基づいて、新たな前記有効領域を設定し、
第２モードが選択されているとき、前記領域設定部は、前記検出面の全面となる新たな前記有効領域を継続的に設定すると、好ましい。

この場合、例えばタッチパネルシステムの設置環境や使用環境などに応じて、省電力及び検出感度の向上を図る第１モードと、検出面の全面から漏れ無く指示体を検出する第２モードと、のいずれかでタッチパネルシステムを動作させることが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記位置算出部が、複数の前記指示体の位置を算出するとき、
前記領域設定部が、前記位置算出部が算出する複数の前記指示体の位置に基づいて、新たな前記有効領域を設定すると、好ましい。

この場合、位置算出部が複数の指示体の位置を算出する場合（マルチタッチ時）においても、領域設定部が有効領域を設定することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記領域設定部が、前記位置算出部が算出する複数の前記指示体の位置に基づいて、新たな前記有効領域を設定するとき、それぞれの前記指示体の位置に対応する複数の新たな前記有効領域を、それぞれ設定すると、好ましい。

この場合、領域設定部が設定するそれぞれの有効領域の間に、隙間（有効領域ではない領域）を設けることが可能になる。そのため、領域設定部が設定する有効領域の総面積を、小さくすることが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記領域設定部が設定する新たな前記有効領域の数に、上限値が設定されていると、好ましい。

この場合、領域設定部が設定可能な有効領域の数が、上限値以下に制限される。そのため、領域設定部の演算量が過剰になったり、領域設定部が設定する有効領域の総面積が大きくなり過ぎたりすることを、抑制することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルコントローラにおいて、前記領域設定部が、所定のタイミング毎に、前記検出面の全面となる新たな前記有効領域を設定すると、好ましい。

この場合、領域設定部が、位置算出部が順次算出する指示体の位置に応じて有効領域を順次設定する動作（スポット駆動）を開始した後に、検出面上に新たに指示体が現れたとしても、所定のタイミングで検出面の全面となる有効領域が設定されるため、その指示体の位置を位置算出部が算出することが可能になる。

また、本発明は、上記特徴のタッチパネルコントローラと、
前記ドライブラインと、
前記センスラインと、
前記ドライブライン及び前記センスラインがパネル体に配線されて成る実装面と、
を備えることを特徴とするタッチパネルシステムを提供する。

また、本発明は、検出面に沿って設けられる複数の平行なドライブラインを駆動して、前記検出面に沿って設けられ前記ドライブラインと立体交差する複数の平行なセンスラインに状態信号を生成する状態検出ステップと、
前記センスラインに生成される前記状態信号を処理することで、前記検出面上の指示体の位置を算出する位置算出ステップと、
前記位置算出ステップで算出する前記指示体の位置に基づき、前記検出面内に設定されている有効領域を更新して、新たな前記有効領域を設定する有効領域設定ステップと、を備え、
前記状態検出ステップで、現に設定されている前記有効領域を通る前記ドライブラインを選択的に駆動するとともに、
前記位置算出ステップで、現に設定されている前記有効領域を通る前記センスラインに生成される前記状態信号を選択的に処理することを特徴とするタッチパネルシステムの動作方法。
の少なくとも一方を行うことを特徴とするタッチパネルシステムの動作方法を提供する。

上記特徴のタッチパネルコントローラやタッチパネルシステム、タッチパネルシステムの動作方法によれば、算出された指示体の位置に基づいて、指示体の検出を行うべき領域である有効領域が、検出面内で限定的に設定される。そのため、無用な検出を避けることで、消費電力を低減するとともに指示体の検出感度を向上することができる。

本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの構成例について示すブロック図。 第１動作例において検出面内に設定される有効領域の一例を示すブロック図。 第１動作例におけるドライブライン駆動部によるドライブラインの具体的な駆動方法の一例を示す図。 第１動作例における増幅部の具体的な動作の一例について示すブロック図。 第１動作例における選択取得部の具体的な動作の一例について示すブロック図。 第１動作例における領域設定部の具体的な動作の一例について示すフローチャート。 第１動作例における有効領域の設定方法の一例について示す図。 第１動作例における有効領域の設定方法の別例について示す図。 第２動作例において検出面内に設定される有効領域の一例を示すブロック図。 第２動作例におけるドライブライン駆動部によるドライブラインの具体的な駆動方法の一例を示す図。 第２動作例における増幅部の具体的な動作の一例について示すブロック図。 第２動作例における選択取得部の具体的な動作の一例について示すブロック図。 第２動作例における領域設定部の具体的な動作の一例について示すフローチャート。 第２動作例における有効領域の設定方法の一例について示す図。 第２動作例における有効領域の設定方法の別例について示す図。 第２動作例において検出面内に設定される有効領域の別例を示すブロック図。 第２動作例において検出面内に設定される有効領域の別例を示すブロック図。 第２動作例におけるドライブライン駆動部によるドライブラインの具体的な駆動方法の別例を示す図。 第２動作例における増幅部の具体的な動作の別例について示すブロック図。 第２動作例における選択取得部の具体的な動作の別例について示すブロック図。

以下、本発明の１つの実施形態として、ドライブラインとセンスラインとが検出面に沿って設けられる投影型の静電容量方式のタッチパネルシステムを例示して説明する。

＜＜タッチパネルシステムの構成例＞＞
最初に、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの構成例について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの構成例について示すブロック図である。

図１に示すように、タッチパネルシステム１は、検出面Ｐに対する指示体の近接状態を示す状態信号を生成する状態検出部２と、状態検出部２が生成した状態信号を処理することで検出面Ｐ上の指示体の位置を算出して指示体位置情報を生成する位置算出部３と、位置算出部３が生成する指示体位置情報に基づいて検出面Ｐ内に有効領域を設定し有効領域情報を生成する領域設定部４と、を備える。なお、状態信号が示す指示体の近接状態には、検出面Ｐに対する指示体の接触の有無だけではなく、検出面Ｐに対して指示体がどの程度近接しているか（検出面Ｐに指示体が接触していない状態における検出面Ｐと指示体との距離、検出面Ｐに指示体が接触している場合において指示体が検出面Ｐに与える圧力など）も含まれ得る。

＜状態検出部＞
状態検出部２は、検出面Ｐに沿って設けられる複数の平行なドライブラインＤＬ及び検出面Ｐに沿って設けられる複数の平行なセンスラインＳＬが例えば透明の樹脂材料から成るパネル体に配線されて成る実装面２１と、ドライブラインＤＬを駆動するドライブライン駆動部（駆動部）２２と、を備える。

ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬは立体交差し、駆動されるドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとの立体交差部分やその近傍部分（以下、検出領域Ｘとする）に対する指示体の近接状態を示す状態信号が、当該センスラインＳＬに生成される。状態信号は、ドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとの間の静電容量に応じた値となるが、検出領域Ｘ上に指示体が存在する場合の静電容量は、指示体が存在しない場合と比べて小さくなる。したがって、検出領域Ｘ上に指示体が存在するか否かに応じて、状態信号が変動する。

また、複数のドライブラインＤＬが駆動される場合、それぞれのドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとが成すそれぞれの検出領域Ｘ上の状態を示す状態信号が、当該センスラインＳＬに生成される。なお、図１では、ドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとが垂直に立体交差する場合について例示しているが、垂直以外の角度で立体交差してもよい。

ドライブライン駆動部２２は、有効領域情報を取得して、領域設定部４が設定した有効領域を把握する。そして、ドライブライン駆動部２２は、領域設定部４が設定した有効領域に基づいて、各ドライブラインＤＬを駆動する。なお、ドライブライン駆動部２２によるドライブラインＤＬの駆動方法の具体例については、後述する。

＜位置算出部＞
位置算出部３は、センスラインＳＬに生成される状態信号を増幅する増幅部３１と、増幅部３１が増幅した状態信号を取得して時分割で出力する信号取得部３２と、信号取得部３２が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３３と、Ａ／Ｄ変換部３３が変換したデジタル信号に基づいて検出領域Ｘが組み合わされて成る検出面Ｐ内の容量分布の変化量を求める復号処理部３４と、復号処理部３４が求めた容量分布の変化量に基づいて検出面Ｐ上の指示体の位置を算出し当該位置を示す指示体位置情報を生成する指示体位置算出部３５と、を備える。

増幅部３１及び信号取得部３２のそれぞれは、有効領域情報を取得して、領域設定部４が設定した有効領域を把握する。そして、増幅部３２は、領域設定部４が設定した有効領域に基づいて、センスラインＳＬに生成される状態信号の増幅を行う。また、信号取得部３２は、領域設定部４が設定した有効領域に基づいて、増幅部３１が増幅したセンスラインＳＬに生成される状態信号を選択するとともに時分割で出力する。なお、増幅部３１及び信号取得部３２による状態信号の増幅方法や取得方法の具体例については、後述する。

Ａ／Ｄ変換部３３は、信号取得部３２が出力するアナログ信号を、所定のビット数のデジタル信号に変換する。なお、Ａ／Ｄ変換部３３によって生成されるデジタル信号のビット数は、いくつであってもよいが、後段の復号処理部３４及び指示体位置算出部３５における処理の精度（指示体の検出精度）を考慮すると、例えば１２ビット以上１６ビット以下であれば、好ましい。

復号処理部３４は、Ａ／Ｄ変換部３３が変換したデジタル信号に基づいて、検出面Ｐ内の容量分布の変化量を求める。例えば、復号処理部３４は、指示体の検出前に、検出面Ｐ上に指示体が存在しない場合のデジタル信号を取得して、検出面Ｐ上に指示体が存在しない場合の容量分布をあらかじめ求めておく。そして、復号処理部３４は、指示体の検出時のデジタル信号を取得して容量分布を求め、あらかじめ求めておいた指示体が存在しない場合の容量分布と比較して、容量分布の変化量（指示体に起因する静電容量の変化量）を求める。なお、復号化処理部３４が、有効領域情報を取得することで、ドライブライン駆動部２２によって制御されるドライブラインＤＬの状態を把握してもよい。

指示体位置算出部３５は、復号処理部３４が求めた容量分布の変化量に基づいて、検出面Ｐ上の指示体の位置を算出し、指示体位置情報を生成する。例えば、指示体位置算出部３５は、検出面Ｐ内で静電容量の変化量が比較的大きくなっている部分に指示体が存在すると判断して、検出面Ｐ上の指示体の位置を算出する。なお、指示体位置算出部３５が、指示体の位置を算出できなかった場合に、算出できなかった旨を示す指示体位置情報を生成してもよい。

＜領域設定部＞
領域設定部４は、指示体位置情報に基づいて検出面Ｐ内に有効領域を設定して有効領域位置情報を生成する有効領域算出部４１と、有効領域算出部４１の演算に必要なパラメータ等が格納される記憶部４２と、を備える。

有効領域算出部４１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）から成り、指示体位置情報を取得して、位置算出部３が算出する検出面Ｐ上の指示体の位置を把握する。有効領域算出部４１は、位置算出部３が算出する検出面Ｐ上の指示体の位置に基づいて、検出面Ｐ内に有効領域を設定し、有効領域情報を生成する。記憶部４２は、有効領域算出部４１の演算に必要なパラメータ等を格納するレジスタ４２１を備える。なお、有効領域算出部４１における演算内容（有効領域の設定方法）の具体例については、後述する。

＜＜タッチパネルシステムの第１動作例＞＞
次に、図１に示したタッチパネルシステム１の第１動作例について、図面を参照して説明する。最初に、領域設定部４によって検出面Ｐ内に設定される有効領域の一例について、図面を参照して説明する。図２は、第１動作例において検出面内に設定される有効領域の一例を示すブロック図である。

図２に例示する有効領域Ａは、検出面Ｐ内の一部の領域に設定されるものである。また、ドライブラインｄｘ及びセンスラインｓｘ（図中の太い実線）のそれぞれが、有効領域Ａを通る。換言すると、ドライブラインｄｘ及びセンスラインｓｘが成す検出領域Ｘのそれぞれは、少なくとも一部が有効領域Ａに含まれている。

＜状態検出部＞
ここでは説明の具体化のため、検出面Ｐ内に、図２に示した有効領域Ａが設定されている場合を想定する。この場合、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａを通るドライブラインｄｘのそれぞれに対して、信号レベルが時間的に変化する駆動信号を印加する。一方、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａを通らないドライブラインのそれぞれに対しては、駆動信号を印加しない。

ドライブライン駆動部２２によるドライブラインＤＬの駆動方法の具体例について、図面を参照して説明する。図３は、第１動作例におけるドライブライン駆動部によるドライブラインの具体的な駆動方法の一例を示す図である。なお、図３（ａ）は、検出面Ｐの全面が有効領域として設定される場合を示すものであり、図３（ｂ）は、検出面の一部に有効領域が設定される場合（図２に示す有効領域Ａが設定される場合）を示すものである。

図３（ａ）に示すように、検出面Ｐの全面が有効領域として設定される場合、ドライブライン駆動部２２は、全てのドライブラインＤＬに対して駆動信号を印加する。このとき、ドライブライン駆動部２２は、ドライブラインＤＬ毎に設定されている固有の駆動信号を印加する。駆動信号は、ハイレベル（「１」）とローレベル（「０」）の組み合わせから成り、時間方向に対して信号レベルが変化する。

一方、図３（ｂ）に示すように、検出面Ｐの一部に有効領域Ａが設定される場合、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａを通るドライブラインｄｘに対しては、駆動信号を印加する。このとき、ドライブライン駆動部２２は、ドライブラインｄｘに対して上述した固有の駆動信号を印加する。また、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａを通らないドライブラインのそれぞれを接地するなどして、当該ドライブラインの信号レベルが時間的に変化することを抑制する。

したがって、図３（ｂ）に示す例では、有効領域Ａを通るドライブラインｄｘに印加される駆動信号が、図３（ａ）に示す場合に当該ドライブラインｄｘに印加される駆動信号と、同じものになる。さらに、図３（ｂ）に示す例では、有効領域Ａを通らないドライブラインの信号レベルが、時間方向に対して不変の値「０」になる。なお、有効領域Ａを通らないドライブラインの信号レベルは、時間方向に対して不変であれば「０」に限られるものではなく、「１」であってもよいし、「１」と「０」の組み合わせ（例えば、隣接する２つのドライブラインの一方が「０」、他方が「１」）であってもよい。

このように、ドライブライン駆動部２２が、有効領域Ａを通るドライブラインｄｘを選択的に駆動すると、ドライブラインＤＬが無用に駆動されることを、防止することができる。そのため、ドライブラインＤＬの駆動にかかる消費電力を、低減することが可能になるとともに、ノイズの発生を抑制して検出感度を向上することが可能になる。また、ドライブラインｄｘを限定的に駆動することで、位置算出部３における指示体の位置の算出精度を、向上させることができる。

また、ドライブライン駆動部２２が、図３に示すようにドライブラインＤＬを制御することで、位置算出部３（特に、復号処理部３４）は、検出面Ｐ上に指示体が存在することで生じる状態信号の変動を、容易に識別することが可能になる。

＜位置算出部＞
ここでは説明の具体化のため、検出面Ｐ内に、図２に示した有効領域Ａが設定されている場合を想定する。この場合、増幅部３１は、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに生成される状態信号を、選択的に増幅する。この増幅部３１の具体的な動作例について、図面を参照して説明する。図４は、第１動作例における増幅部の具体的な動作の一例について示すブロック図である。

図４に示すように、増幅部３１は、センスラインＳＬのそれぞれに対応する増幅器３１１と、センスラインＳＬに生成された状態信号を増幅器３１１に供給するか否かを制御する開閉スイッチ３１２と、を備える。ただし、それぞれの開閉スイッチ３１２は、有効領域情報に応じて制御される。

具体的に、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに生成される状態信号が供給される開閉スイッチ３１２は、導通状態になる。これにより、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに生成される状態信号が、増幅器３１１で増幅されて、増幅部３１から出力される。一方、有効領域Ａを通らないセンスラインに生成される状態信号が供給される開閉スイッチ３１２は、非導通状態になる。これにより、有効領域Ａを通らないセンスラインに生成される状態信号は、増幅器３１１で増幅されず、増幅部３１から出力されないことになる。

このように、増幅部３１が、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに生成される状態信号を選択的に増幅することで、状態信号の増幅にかかる消費電力を、低減することが可能になる。なお、状態信号を選択的に増幅するための構造は、例示した増幅器３１１及び開閉スイッチ３１２に限られるものではなく、同様の効果を得ることが可能である限り、他の構造であってもよい。例えば、開閉スイッチ３１２に代えて（または加えて）、増幅器３１１の活性／非活性を切替可能なスイッチを備えてもよい。

また、信号取得部３２は、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに生成された状態信号を、選択的に取得するとともに時分割で出力する。この信号取得部３２の具体的な動作例について、図面を参照して説明する。図５は、第１動作例における選択取得部の具体的な動作の一例について示すブロック図である。

図５に示すように、信号取得部３２は、センスラインＳＬのそれぞれに対応する端子から一つを選択して後段に接続する分岐スイッチ３２１を備える。ただし、分岐スイッチ３２１は、有効領域情報に応じて制御される。

具体的に、分岐スイッチ３２１は、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに対応する端子とは接続し得る。これにより、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに生成されて増幅部３１で増幅された状態信号が、後段に出力される。一方、分岐スイッチ３２１は、有効領域Ａを通らないセンスラインに対応する端子とは接続しない。これにより、有効領域Ａを通らないセンスラインに生成される状態信号は、後段に出力されないことになる。

このように、信号取得部３２が、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに生成された状態信号を、選択的に取得するとともに時分割で出力することで、信号取得部３２の後段に、無用な状態信号が出力されることを防止することができる。そのため、信号取得部３２の後段（例えば、Ａ／Ｄ変換部３３、復号処理部３４及び指示体位置算出部３５）の処理にかかる消費電力を、低減することが可能になる。なお、状態信号を選択的に取得するとともに時分割で出力するための構造は、例示した分岐スイッチ３２１に限られるものではなく、同様の効果を得ることが可能である限り、他の構造であってもよい。

そして、Ａ／Ｄ変換部３３が、信号取得部３２が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換し、復号処理部３４が、当該デジタル信号に基づいて検出面Ｐ（有効領域Ａ）内の容量分布の変化量を求め、指示体位置算出部３５が、当該容量分布の変化量を参照することで検出面Ｐ（有効領域Ａ）上の指示体の位置を算出して指示体位置情報を生成する。

このように、位置算出部３は、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに生成される状態信号を、選択的に処理する。そのため、状態信号の無用な処理を防止することができる。したがって、状態信号の処理にかかる消費電力を、低減することが可能になる。また、有効領域Ａを通るセンスラインｓｘに生成される状態信号を限定的に処理することで、指示体の位置の算出精度を、向上させることができる。

＜領域設定部＞
上述のように、状態検出部２及び位置算出部３は、領域設定部４が設定した有効領域Ａに基づいた動作を行う。一方、領域設定部４は、位置算出部３が算出する検出面Ｐ上の指示体の位置に基づき、検出面Ｐ内に設定されている有効領域Ａを更新して、新たな有効領域を設定する。

以下、領域設定部４の具体的な一連の動作例について、図面を参照して説明する。図６は、第１動作例における領域設定部の具体的な動作の一例について示すフローチャートである。また、図７は、第１動作例における有効領域の設定方法の一例について示す図である。

以下では説明の便宜上、図７に示すように、センスラインＳＬの整列方向（図中の上下方向、Ｘ方向）の位置をＸ、ドライブラインＤＬの整列方向（図中の左右方向、Ｙ方向）の位置をＹとして、検出面Ｐ内の位置を（Ｘ，Ｙ）の座標で表現する。また、検出面Ｐの左上隅の座標を（０，０）、右下隅の座標を（ｎ，ｍ）とする。ただし、ｎ及びｍは、少なくとも一方が２以上となる自然数であり、検出面Ｐ内にｎ本のセンスラインＳＬと、ｍ本のドライブラインＤＬが設けられているものとする。また、有効領域Ａの左上隅の座標を（Ｘｓ，Ｙｓ）、有効領域Ａの右下隅の座標を（Ｘｅ，Ｙｅ）とする。

また、図７は、有効領域Ａが、指示体の位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を中心として、Ｘ方向の長さがＷＤ＿Ｓ、Ｙ方向の長さがＷＤ＿Ｄとして設定される場合を、例示している。なお、この有効領域Ａの設定方法の詳細については、後述する。

図６に示すように、有効領域算出部４１は、タッチパネルシステム１の動作の開始時において、検出面Ｐの全面となる有効領域を設定するべく、（Ｘｓ，Ｙｓ）＝（０，０）かつ（Ｘｅ，Ｙｅ）＝（ｎ，ｍ）となる有効領域情報を算出する（ステップ＃１）。そして、有効領域算出部４１は、算出した有効領域情報を出力する（ステップ＃２）。

次に、有効領域算出部４１は、位置算出部３が生成した指示体位置情報を取得する（ステップ＃３）。このとき、有効領域算出部４１は、記憶部４２のレジスタ４２１に格納されているパラメータを確認することで、指示体の位置に基づいて新たな有効領域を設定する「スポット駆動モード」（第１モード）であるか、検出面Ｐの全面を新たな有効領域として継続的に設定する「全面検出モード」（第２モード）であるか、を確認する（ステップ＃４）。

「スポット駆動モード」及び「全面検出モード」は、例えばユーザの指示（操作）によって切替可能である。そのため、ユーザは、例えばタッチパネルシステムの設置環境や使用環境などに応じて、省電力及び検出感度の向上を図る「スポット駆動モード」と、検出面Ｐの全面から漏れ無く指示体を検出する「全面検出モード」と、のいずれかでタッチパネルシステム１を動作させることが可能である。なお、タッチパネルシステム１が、ユーザの指示以外の要因に応じてこれらのモードを自動的に選択し、動作する構成であってもよい。

「全面検出モード」の場合（ステップ＃４、ＮＯ）、有効領域算出部４１は、検出面Ｐの全面となる新たな有効領域を設定するべく、（Ｘｓ，Ｙｓ）＝（０，０）かつ（Ｘｅ，Ｙｅ）＝（ｎ，ｍ）となる有効領域情報を算出する（ステップ＃５）。そして、有効領域算出部４１は、算出した有効領域情報を出力する（ステップ＃６）。

そして、新たな指示体位置情報が出力される場合は（ステップ＃７、ＹＥＳ）、ステップ＃３に戻り当該指示体位置情報を取得する。一方、新たな指示体位置情報が出力されない場合は（ステップ＃７、ＮＯ）、動作を終了する。

「スポット駆動モード」の場合（ステップ＃４、ＹＥＳ）であり、検出面Ｐ上の指示体の位置が算出されない場合（ステップ＃８、ＮＯ）、有効領域算出部４１は、上記の「全面検出モード」の場合と同様の動作を行う（ステップ＃５〜＃７）。これにより、有効領域が検出面Ｐの全面に設定されるため、次に検出面Ｐ上のどの位置に指示体が現れたとしても、状態検出部２及び位置算出部３が、当該指示体を検出してその位置を算出することが可能になる。

一方、「スポット駆動モード」の場合（ステップ＃４、ＹＥＳ）であり、検出面Ｐ上の指示体の位置が算出されている場合（ステップ＃８、ＹＥＳ）、有効領域算出部４１は、指示体の位置を含む新たな有効領域を設定するべく、図７に示すように、Ｘｓ＝Ｘｐ−ＷＤ＿Ｓ／２、Ｙｓ＝Ｙｐ−ＷＤ＿Ｄ／２、Ｘｅ＝Ｘｐ＋ＷＤ＿Ｓ／２、Ｙｅ＝Ｙｐ＋ＷＤ＿Ｄ／２となる新たな有効領域情報を算出する（ステップ＃９）。そして、有効領域算出部４１は、算出した有効領域情報を出力する（ステップ＃６）。これにより、有効領域算出部４１が、次に指示体が検出される位置が含まれる可能性が高い新たな有効領域Ａを、設定することが可能になる。

そして、新たな指示体位置情報が出力される場合は（ステップ＃７、ＹＥＳ）、ステップ＃３に戻り当該指示体位置情報を取得する。一方、新たな指示体位置情報が出力されない場合は（ステップ＃７、ＮＯ）、動作を終了する。

以上のように、本例のタッチパネルシステム１では、算出された指示体の位置に基づいて、指示体の検出を行うべき領域である有効領域が、検出面Ｐ内で限定的に設定される。そのため、無用な検出を避けることで、消費電力を低減するとともに指示体の検出感度を向上することができる。

なお、上述した状態検出部２及び位置算出部３の動作と、領域設定部４の動作（図６のステップ＃３〜＃９の動作）と、は所定のフレームレート（例えば、１２０Ｈｚ）で繰り返し行われる。

また、有効領域算出部４１が、「スポット駆動モード」であるか「全面検出モード」であるかを動作中に逐次確認することとしたが（ステップ＃４）、この確認を逐次行わなくてもよい。例えば、有効領域算出部４１が、ステップ＃２の後にこの確認を行い、その後ユーザ等から何らかの指示が入力されるまで、それぞれのモードに応じた動作を行ってもよい。

なお、領域設定部４が設定する有効領域の大きさ（例えば、ＷＤ＿Ｄ及びＷＤ＿Ｓ）は、固定値であってもよいが、可変値であってもよい。有効領域の大きさを可変値にする場合、領域設定部４が、指示体の移動速度に応じた大きさの新たな有効領域を設定すると、次に指示体が検出される位置が、当該新たな有効領域に含まれる可能性を高くすることができるため、好ましい。

この場合における有効領域の具体的な設定方法の例について、図８を参照して説明する。図８は、第１動作例における有効領域の設定方法の別例について示す図である。図８は、現フレームにおける指示体の位置が（Ｘｐａ，Ｙｐａ）、次フレームにおける指示体の位置が（Ｘｐｂ，Ｙｐｂ）である場合について例示している。また、現フレームにおける指示体のＸ方向の移動速度をＶｘ、Ｙ方向の移動速度をＶｙ、フレームレートをｆとする。

領域設定部４は、現フレームにおける指示体の位置（Ｘｐａ，Ｙｐａ）及び移動速度（Ｖｘ，Ｖｙ）に基づいて、次フレームにおける指示体の位置（Ｘｐｂ，Ｙｐｂ）が含まれるように、新たな有効領域を設定する。即ち、領域設定部４は、ＷＤ＿Ｓ≧２×Ｖｘ／ｆ、ＷＤ＿Ｄ≧２×Ｖｙ／ｆとなるように、新たな有効領域を設定する。例えば、Ｖｙ＝１０００ｍｍ／ｓ、ｆ＝１２０Ｈｚの場合、ＷＤ＿Ｄ≧１６．７ｍｍとなる。

また、領域設定部４において、順次得られる指示体の位置を記憶部４２に記憶するなどして指示体の位置の変動量を求め、当該変動量に基づいて現フレームにおける指示体の移動速度を求めてもよい。

また、領域設定部４は、必ずしも指示体の位置を中心とした有効領域を設定しなくてもよい。例えば、検出面Ｐの端辺近傍で指示体が検出された場合、領域設定部４は、当該端辺側に指示体の位置が偏った有効領域を設定してもよい。また、領域設定部４は、指示体の移動方向に基づいた有効領域を設定してもよい。例えば、領域設定部４は、指示体の移動方向とは反対方向に指示体の位置が偏った有効領域を設定してもよい。

＜＜タッチパネルシステムの第２動作例＞＞
図１に示したタッチパネルシステム１は、状態検出部２及び位置算出部３が、検出面Ｐ内の容量分布の変化量に基づいて指示体の位置を算出するため、検出面Ｐ上に複数の指示体が存在したとしても、それぞれの指示体を別々に検出することができる（マルチタッチに対応可能である）。そこで、以下では、マルチタッチに対応するタッチパネルシステム１の動作例（第２動作例）について、説明する。

第２動作例は、位置算出部３が複数の指示体の位置を算出し得るとともに、領域設定部４が複数の指示体の位置に基づいて有効領域を設定し得るものであるが、その基本的な動作は、上述の第１動作例と共通する。そのため、以下の第２動作例の説明において、第１動作例と共通する部分については、第１動作例の説明を適宜参酌するものとして、その詳細な説明を省略する。

最初に、領域設定部４によって検出面Ｐ内に設定される有効領域の一例について、図面を参照して説明する。図９は、第２動作例において検出面内に設定される有効領域の一例を示すブロック図である。なお、図９は、２つの指示体が、検出面Ｐ上の離間した位置に存在する場合に設定される有効領域Ａ１，Ａ２を例示したものである。

図９に例示する有効領域Ａ１，Ａ２のそれぞれは、検出面Ｐ内の一部の領域に設定される。また、ドライブラインｄｘ１及びセンスラインｓｘ１（図中の太い実線）のそれぞれが有効領域Ａ１を通り、ドライブラインｄｘ２及びセンスラインｓｘ２（図中の太い実線）のそれぞれが有効領域Ａ２を通る。換言すると、ドライブラインｄｘ１及びセンスラインｓｘ１が成す検出領域Ｘのそれぞれは、その少なくとも一部が有効領域Ａ１に含まれ、ドライブラインｄｘ２及びセンスラインｓｘ２が成す検出領域Ｘのそれぞれは、その少なくとも一部が有効領域Ａ２に含まれる。

＜状態検出部＞
ここでは説明の具体化のため、検出面Ｐ内に、図９に示した有効領域Ａ１，Ａ２が設定されている場合を想定する。この場合、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａ１を通るドライブラインｄｘ１と、有効領域Ａ２を通るドライブラインｄｘ２と、のそれぞれに対して駆動信号を印加する。一方、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないドライブラインのそれぞれに対しては、駆動信号を印加しない。

第２動作例におけるドライブライン駆動部２２によるドライブラインＤＬの駆動方法の具体例について、図面を参照して説明する。図１０は、第２動作例におけるドライブライン駆動部によるドライブラインの具体的な駆動方法の一例を示す図である。

図１０に示すように、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａ１を通るドライブラインｄｘ１と、有効領域Ａ２を通るドライブラインｄｘ２と、のそれぞれに対して、上述した固有の駆動信号（図３参照）を印加する。さらに、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないドライブラインのそれぞれを接地するなどして、当該ドライブラインの信号レベルが時間的に変化することを抑制する。

このように、マルチタッチ時においても、ドライブライン駆動部２２が、有効領域Ａ１，Ａ２を通るドライブラインｄｘ１，ｄｘ２を選択的に駆動することで、ドライブラインＤＬが無用に駆動されることを防止することができる。そのため、ドライブラインＤＬの駆動にかかる消費電力を、低減することが可能になるとともに、ノイズの発生を抑制して検出感度を向上することが可能になる。また、ドライブラインｄｘ１，ｄｘ２を限定的に駆動することで、位置算出部３における指示体の位置の算出精度を、向上させることができる。

＜位置算出部＞
ここでは説明の具体化のため、検出面Ｐ内に、図９に示した有効領域Ａ１，Ａ２が設定されている場合を想定する。この場合、増幅部３１は、有効領域Ａ１を通るセンスラインｓｘ１と、有効領域Ａ２を通るセンスラインｓｘ２と、のそれぞれに生成される状態信号を選択的に増幅する。この増幅部３１の具体的な動作例について、図面を参照して説明する。図１１は、第２動作例における増幅部の具体的な動作の一例について示すブロック図である。なお、図１１に示す増幅部３１は、第１動作例で説明した増幅部３１（図４参照）と同様のものである。

図１１に示すように、有効領域Ａ１を通るセンスラインｓｘ１と、有効領域Ａ２を通るセンスラインｓｘ２と、のそれぞれに生成される状態信号が供給される開閉スイッチ３１２は、導通状態になる。これにより、有効領域Ａ１を通るセンスラインｓｘ１と、有効領域Ａ２を通るセンスラインｓｘ２と、のそれぞれに生成される状態信号が、増幅器３１１で増幅されて、増幅部３１から出力される。一方、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないセンスラインに生成される状態信号が供給される開閉スイッチ３１２は、非導通状態になる。これにより、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないセンスラインに生成される状態信号は、増幅器３１１で増幅されず、増幅部３１から出力されないことになる。

このように、増幅部３１が、有効領域Ａ１，Ａ２を通るセンスラインｓｘ１，ｓｘ２に生成される状態信号を選択的に増幅することで、状態信号の増幅にかかる消費電力を、低減することが可能になる。

また、信号取得部３２は、有効領域Ａ１を通るセンスラインｓｘ１に生成された状態信号と、有効領域Ａ２を通るセンスラインｓｘ２に生成された状態信号と、を選択的に取得するとともに時分割で出力する。この信号取得部３２の具体的な動作例について、図面を参照して説明する。図１２は、第２動作例における選択取得部の具体的な動作の一例について示すブロック図である。なお、図１２に示す信号取得部３２は、第１動作例で説明した信号取得部３２（図５参照）と同様のものである。

図１２に示すように、分岐スイッチ３２１は、有効領域Ａ１を通るセンスラインｓｘ１と、有効領域Ａ２を通るセンスラインｓｘ２と、のそれぞれに対応する端子とは接続し得る。これにより、有効領域Ａ１を通るセンスラインｓｘ１と、有効領域Ａ２を通るセンスラインｓｘ２と、のそれぞれに生成されて増幅部３１で増幅された状態信号が、後段に出力される。一方、分岐スイッチ３２１は、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないセンスラインに対応する端子とは接続しない。これにより、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないセンスラインに生成される状態信号は、後段に出力されないことになる。

このように、信号取得部３２が、有効領域Ａ１，Ａ２を通るセンスラインｓｘ１，ｓｘ２に生成された状態信号を、選択的に取得するとともに時分割で出力することで、信号取得部３２の後段に、無用な状態信号が出力されることを防止することができる。そのため、信号取得部３２の後段（例えば、Ａ／Ｄ変換部３３、復号処理部３４及び指示体位置算出部３５）の処理にかかる消費電力を、低減することが可能になる。

そして、Ａ／Ｄ変換部３３が、信号取得部３２が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換し、復号処理部３４が、当該デジタル信号に基づいて検出面Ｐ（有効領域Ａ１，Ａ２）内の容量分布の変化量を求め、指示体位置算出部３５が、当該容量分布の変化量を参照することで検出面Ｐ（有効領域Ａ１，Ａ２）上の指示体の位置を算出して指示体位置情報を生成する。このとき、復号処理部３４及び指示体位置算出部３５は、有効領域Ａ１，Ａ２上だけでなく、ドライブラインｄｘ１とセンスラインｓｘ２が通る領域上と、ドライブラインｄｘ２とセンスラインｓｘ１が通る領域上と、についても指示体の位置を算出することが可能である。

このように、マルチタッチ時においても、位置算出部３が、有効領域Ａ１，Ａ２を通るセンスラインｓｘ１，ｓｘ２に生成される状態信号を、選択的に処理することで、状態信号の無用な処理を防止することができる。したがって、状態信号の処理にかかる消費電力を、低減することが可能になる。また、有効領域Ａ１，Ａ２を通るセンスラインｓｘ１，ｓｘ２に生成される状態信号を限定的に処理することで、指示体の位置の算出精度を、向上させることができる。

＜領域設定部＞
次に、領域設定部４が有効領域を設定（更新）する具体的な一連の動作例について、図面を参照して説明する。図１３は、第２動作例における領域設定部の具体的な動作の一例について示すフローチャートである。また、図１４は、第２動作例における有効領域の設定方法の一例について示す図である。なお、以下では、第１動作例における説明（図７参照）と同様に、センスラインＳＬの整列方向（図１４中の上下方向、Ｘ方向）の位置をＸ、ドライブラインＤＬの整列方向（図１４中の左右方向、Ｙ方向）の位置をＹとして、検出面Ｐ内の位置を（Ｘ，Ｙ）の座標で表現するとともに、検出面Ｐの左上隅の座標を（０，０）、右下隅の座標を（ｎ，ｍ）とする。また、有効領域Ａｉの左上隅の座標を（Ｘｓｉ，Ｙｓｉ）、有効領域Ａｉの右下隅の座標を（Ｘｅｉ，Ｙｅｉ）とする。

ｉは、有効領域及び有効領域情報を識別するための番号であり、１以上かつｍａｘ以下の値をとる（ｍａｘは２以上の自然数）。即ち、ｍａｘは、領域設定部４が設定可能な有効領域の数の上限値であり、例えば、位置算出部３が算出可能な指示体の位置の数と等しい数であってもよい。このように、領域設定部４が設定可能な有効領域の数に上限値（ｍａｘ）を設定すると、領域設定部４の演算量が過剰になったり、領域設定部４が設定する有効領域の総面積が大きくなり過ぎたりすることを、抑制することが可能になるため、好ましい。

図１４は、有効領域Ａ１が、指示体の位置（Ｘｐ１，Ｙｐ１）を中心として、Ｘ方向の長さがＷＤ＿Ｓ１、Ｙ方向の長さがＷＤ＿Ｄ１として設定されるとともに、有効領域Ａ２が、指示体の位置（Ｘｐ２，Ｙｐ２）を中心として、Ｘ方向の長さがＷＤ＿Ｓ２、Ｙ方向の長さがＷＤ＿Ｄ２として設定される場合を例示している。なお、この有効領域Ａ１，Ａ２の設定方法の詳細については、後述する。

図１３に示すように、有効領域算出部４１は、タッチパネルシステム１の動作の開始時において、検出面Ｐの全面となる有効領域を設定するべく、（Ｘｓ１，Ｙｓ１）＝（０，０）かつ（Ｘｅ１，Ｙｅ１）＝（ｎ，ｍ）となる有効領域情報を算出する。このとき、有効領域算出部４１は、残りのｉ＝２〜ｍａｘの有効領域情報をどのような値として算出してもよいが、本例ではｉ＝１の有効領域情報と同じく、（Ｘｓｉ，Ｙｓｉ）＝（０，０）かつ（Ｘｅｉ，Ｙｅｉ）＝（ｎ，ｍ）として算出するものとしている（ステップ＃１１）。

次に、有効領域算出部４１は、ステップ＃１１で算出したｉ＝１〜ｍａｘの有効領域情報を出力する（ステップ＃１２）。なお、状態検出部２や位置算出部３の各部は、ｉ＝１の有効領域情報に対応する有効領域Ａ１に基づいて、ドライブラインＤＬの駆動や状態信号の処理を行うが、ｉ＝２〜ｍａｘの有効領域情報については無視する。

次に、有効領域算出部４１は、位置算出部３が生成した指示体位置情報を取得する（ステップ＃１３）。このとき、有効領域算出部４１は、記憶部４２のレジスタ４２１に格納されているパラメータを確認することで、「スポット駆動モード」（第１モード）であるか、「全面検出モード」（第２モード）であるか、を確認する（ステップ＃１４）。

「全面検出モード」の場合（ステップ＃１４、ＮＯ）、有効領域算出部４１は、検出面Ｐの全面となる新たな有効領域を設定するべく、（Ｘｓ１，Ｙｓ１）＝（０，０）かつ（Ｘｅ１，Ｙｅ１）＝（ｎ，ｍ）となる有効領域情報を算出する。このとき、有効領域算出部４１は、残りのｉ＝２〜ｍａｘの有効領域情報をどのような値として算出してもよいが、本例ではｉ＝１の有効領域情報と同じく、（Ｘｓｉ，Ｙｓｉ）＝（０，０）かつ（Ｘｅｉ，Ｙｅｉ）＝（ｎ，ｍ）として算出するものとしている（ステップ＃１５）。

次に、有効領域算出部４１は、ステップ＃１５で算出したｉ＝１〜ｍａｘの有効領域情報を出力する（ステップ＃１６）。なお、状態検出部２や位置算出部３の各部は、ｉ＝１の有効領域情報に対応する有効領域Ａ１に基づいて、ドライブラインＤＬの駆動や状態信号の処理を行うが、ｉ＝２〜ｍａｘの有効領域情報については無視する。

そして、新たな指示体位置情報が出力される場合は（ステップ＃１７、ＹＥＳ）、ステップ＃１３に戻り当該指示体位置情報を取得する。一方、新たな指示体位置情報が出力されない場合は（ステップ＃１７、ＮＯ）、動作を終了する。

「スポット駆動モード」の場合（ステップ＃１４、ＹＥＳ）であり、検出面Ｐ上の指示体の位置が算出されない場合（ステップ＃１８、ＮＯ）、有効領域算出部４１は、上記の「全面検出モード」の場合と同様の動作を行う（ステップ＃１５〜＃１７）。これにより、有効領域が検出面Ｐの全面に設定されるため、次に検出面Ｐ上のどの位置に指示体が現れたとしても、状態検出部２及び位置算出部３が、当該指示体を検出してその位置を算出することが可能になる。

一方、「スポット駆動モード」の場合（ステップ＃１４、ＹＥＳ）であり、検出面Ｐ上の指示体の位置が算出されている場合（ステップ＃１８、ＹＥＳ）、有効領域算出部４１は、指示体の位置を含む新たな有効領域を設定するべく、例えば図１４に示すように、Ｘｓｉ＝Ｘｐｉ−ＷＤ＿Ｓｉ／２、Ｙｓｉ＝Ｙｐｉ−ＷＤ＿Ｄｉ／２、Ｘｅｉ＝Ｘｐｉ＋ＷＤ＿Ｓｉ／２、Ｙｅｉ＝Ｙｐｉ＋ＷＤ＿Ｄｉ／２となるｉ＝１〜ｎｕｍの新たな有効領域情報（図１４の例ではｎｕｍ＝２）を算出する。即ち、ｎｕｍは、有効領域算出部４が設定しようとする有効領域の数であり、例えば、位置算出部３が算出した指示体の位置の数と等しい数であってもよい。このとき、有効領域算出部４１は、残りのｉ＝ｎｕｍ＋１〜ｍａｘの有効領域情報をどのような値として算出してもよいが、本例では（Ｘｓｉ，Ｙｓｉ）＝（０，０）かつ（Ｘｅｉ，Ｙｅｉ）＝（ｎ，ｍ）として算出するものとしている（ステップ＃１９）。

次に、有効領域算出部４１は、ステップ＃１９で算出したｉ＝１〜ｍａｘの有効領域情報を出力する（ステップ＃１６）。なお、状態検出部２や位置算出部３の各部は、ｉ＝１〜ｎｕｍの有効領域情報のそれぞれに対応する有効領域Ａ１〜Ａｎｕｍに基づいて、ドライブラインＤＬの駆動や状態信号の処理を行うが、ｉ＝ｎｕｍ＋１〜ｍａｘの有効領域情報については無視する。これにより、有効領域算出部４１が、次に指示体が検出される位置が含まれる可能性が高い新たな有効領域Ａ１〜Ａｎｕｍを、設定することが可能になる。

そして、新たな指示体位置情報が出力される場合は（ステップ＃１７、ＹＥＳ）、ステップ＃１３に戻り当該指示体位置情報を取得する。一方、新たな指示体位置情報が出力されない場合は（ステップ＃１７、ＮＯ）、動作を終了する。

以上のように、本例のタッチパネルシステム１では、位置算出部３が複数の指示体の位置を算出する場合（マルチタッチ時）であっても、領域設定部４は有効領域を設定することが可能である。そして、本例のタッチパネルシステム１では、算出されたそれぞれの指示体の位置に基づいて、指示体の検出を行うべき領域である有効領域が、検出面Ｐ内で限定的に設定される。そのため、無用な検出を避けることで、消費電力を低減するとともに指示体の検出感度を向上することができる。

また、本例のタッチパネルシステム１では、算出されたそれぞれの指示体の位置に対応する有効領域が、それぞれ設定される。そのため、領域設定部４が設定するそれぞれの有効領域の間に、隙間（有効領域ではない領域）を設けることが可能になる。そのため、領域設定部４が設定する有効領域の総面積を、小さくすることが可能になる。

なお、上述した状態検出部２及び位置算出部３の動作と、領域設定部４の動作（図１３のステップ＃１３〜＃１９の動作）と、は所定のフレームレート（例えば、１２０Ｈｚ）で繰り返し行われる。

また、有効領域算出部４１が、「スポット駆動モード」であるか「全面検出モード」であるかを動作中に逐次確認することとしたが（ステップ＃１４）、この確認を逐次行わなくてもよい。例えば、有効領域算出部４１が、ステップ＃１２の後にこの確認を行い、その後ユーザ等から何らかの指示が入力されるまで、それぞれのモードに応じた動作を行ってもよい。

また、有効領域算出部４１が、「スポット駆動モード」であるときに、位置算出部３によって指示体の位置が算出されたか否かにかかわらず、所定のタイミング（例えば、所定のフレーム数毎に）で、検出面Ｐの全面となる新たな有効領域を設定してもよい。具体的に例えば、図１３において、ステップ＃１８を行う前に所定のタイミングか否かを判断し、所定のタイミングであればステップ＃１５を行い、そうでなければステップ＃１８を行うようにしてもよい。

このようにすると、領域設定部４が、位置算出部３が順次算出する指示体の位置に応じて有効領域を順次設定する動作（スポット駆動）を開始した後に、検出面Ｐ上に新たに指示体が現れたとしても、所定のタイミングで検出面Ｐの全面となる有効領域が設定されるため、その指示体の位置を位置算出部３が算出することが可能になる。

なお、領域設定部４が設定する有効領域の大きさ（例えば、ＷＤ＿Ｄｉ及びＷＤ＿Ｓｉ）は、同じであってもよいが、有効領域毎（ｉ毎）に異ならせてもよい。また、領域設定部４が設定する有効領域の大きさ（例えば、ＷＤ＿Ｄｉ及びＷＤ＿Ｓｉ）は、固定値であってもよいが、可変値であってもよい。有効領域の大きさを可変値にする場合、第１動作例でも述べたように（図８参照）、領域設定部４が、指示体の移動速度に応じた大きさの新たな有効領域を設定すると、次に指示体が検出される位置が、当該新たな有効領域に含まれる可能性を高くすることができるため、好ましい。

この場合における有効領域の具体的な設定方法の例について、図１５を参照して説明する。図１５は、第２動作例における有効領域の設定方法の別例について示す図である。図１５は、現フレームにおける第１の指示体の位置が（Ｘｐ１ａ，Ｙｐ１ａ）、第２の指示体の位置が（Ｘｐ２ａ，Ｙｐ２ａ）であり、次フレームにおける第１の指示体の位置が（Ｘｐ１ｂ，Ｙｐ１ｂ）、第２の指示体の位置が（Ｘｐ２ｂ，Ｙｐ２ｂ）である場合について例示している。また、現フレームにおける第１の指示体のＸ方向の移動速度をＶｘ１、Ｙ方向の移動速度をＶｙ１、現フレームにおける第２の指示体のＸ方向の移動速度をＶｘ２、Ｙ方向の移動速度をＶｙ２とするとともに、フレームレートをｆとする。

領域設定部４は、現フレームにおける第１の指示体の位置（Ｘｐ１ａ，Ｙｐ１ａ）及び移動速度（Ｖｘ１，Ｖｙ１）に基づいて、次フレームにおける指示体の位置（Ｘｐ１ｂ，Ｙｐ１ｂ）が含まれるように、新たな有効領域を設定する。即ち、領域設定部４は、ＷＤ＿Ｓ１≧２×Ｖｘ１／ｆ、ＷＤ＿Ｄ１≧２×Ｖｙ１／ｆとなるように、新たな有効領域を設定する。同様に、領域設定部４は、現フレームにおける第２の指示体の位置（Ｘｐ２ａ，Ｙｐ２ａ）及び移動速度（Ｖｘ２，Ｖｙ２）に基づいて、次フレームにおける指示体の位置（Ｘｐ２ｂ，Ｙｐ２ｂ）が含まれるように、新たな有効領域を設定する。即ち、領域設定部４は、ＷＤ＿Ｓ２≧２×Ｖｘ２／ｆ、ＷＤ＿Ｄ２≧２×Ｖｙ２／ｆとなるように、新たな有効領域を設定する。

また、領域設定部４において、順次得られるそれぞれの指示体の位置を記憶部４２に記憶するなどしてそれぞれの指示体の位置の変動量を求め、当該変動量に基づいて現フレームにおけるそれぞれの指示体の移動速度を求めてもよい。

また、領域設定部４は、必ずしもそれぞれの指示体の位置を中心としたそれぞれの有効領域を設定しなくてもよい。例えば、検出面Ｐの端辺近傍で、ある指示体が検出された場合、領域設定部４は、当該端辺側に当該ある指示体の位置が偏った有効領域を設定してもよい。また、領域設定部４は、指示体の移動方向に基づいた有効領域を設定してもよい。例えば、領域設定部４は、ある指示体の移動方向とは反対方向に当該ある指示体の位置が偏った有効領域を設定してもよい。

また、これまでの第２動作例の説明において、主として検出面Ｐ上に２つの指示体が離間して存在する場合について例示してきたが、図１に示すタッチパネルシステム１は、検出面Ｐ上に３つ以上の指示体が存在しても同様に動作することができる。これについて、図面を参照して説明する。図１６は、第２動作例において検出面内に設定される有効領域の別例を示すブロック図である。なお、図１６では、検出面Ｐ上に３つの指示体が離間して存在する場合を例示している。

図１６に示すように、検出面Ｐ上に３つの指示体が存在したとしても、領域設定部４は、それぞれの指示体の位置に対応する有効領域Ａ１〜Ａ３を設定することができる（図１３参照）。このとき、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａ１を通るドライブラインｄｘ１と、有効領域Ａ２を通るドライブラインｄｘ２と、有効領域Ａ３を通るドライブラインｄｘ３と、をそれぞれ選択的に駆動すればよい。またこのとき、位置算出部３は、有効領域Ａ１を通るセンスラインｓｘ１と、有効領域Ａ２を通るセンスラインｓｘ２と、有効領域Ａ３を通るセンスラインｓｘ３と、のそれぞれに生じる状態信号を選択的に処理すればよい。なお、ドライブラインｄｘ１〜ｄｘ３及びセンスラインｓｘ１〜ｓｘ３は、図中において太い実線で表示している。

このように、検出面Ｐ上に存在する指示体の数が変動したとしても、領域設定部４が設定する有効領域の変動に合わせて、駆動すべきドライブラインや状態信号を処理すべきセンスラインが変動するだけである。したがって、図１に示すタッチパネルシステム１は、検出面Ｐ上に３つ以上の指示体が存在するマルチタッチについても、２つの指示体が存在する場合（図９〜図１５参照）と同様に対応することができる。

ところで、これまでの第２動作例の説明では、検出面Ｐ上で指示体が離間して存在する場合について例示してきたが、検出面Ｐ上で指示体が接近して存在する場合もあり得る。この場合における、図１に示したタッチパネルシステム１の動作例について、図面を参照して説明する。図１７は、第２動作例において検出面内に設定される有効領域の別例を示すブロック図である。なお、図１７では、検出面Ｐ上に２つの指示体が接近して存在する場合を例示している。

図１７に示すように、検出面Ｐ上に指示体が接近して存在する場合、領域設定部４は、一部の領域が重複した有効領域Ａ１，Ａ２を設定し得る。このとき、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａ１のみを通るドライブラインｄｘ１１と、有効領域Ａ２のみを通るドライブラインｄｘ２２と、有効領域Ａ１，Ａ２の両方を通るドライブラインｄｘ１２と、をそれぞれ選択的に駆動する。またこのとき、位置算出部３は、有効領域Ａ１のみを通るセンスラインｓｘ１１と、有効領域Ａ２のみを通るセンスラインｓｘ２２と、有効領域Ａ１，Ａ２の両方を通るセンスラインｓｘ１２と、のそれぞれに生じる状態信号を選択的に処理する。なお、ドライブラインｄｘ１１，ｄｘ２２，ｄｘ１２及びセンスラインｓｘ１１，ｓｘ２２，ｓｘ２２は、図中において太い実線で表示している。

この場合における、ドライブライン駆動部２２によるドライブラインＤＬの駆動方法の具体例について、図面を参照して説明する。図１８は、第２動作例におけるドライブライン駆動部によるドライブラインの具体的な駆動方法の別例を示す図である。なお、図１８は、図１７に示す有効領域Ａ１，Ａ２が設定される場合を想定したものである。

図１８に示すように、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａ１のみを通るドライブラインｄｘ１１と、有効領域Ａ２のみを通るドライブラインｄｘ２２と、有効領域Ａ１，Ａ２の両方を通るドライブラインｄｘ１２と、のそれぞれに対して、上述した固有の駆動信号（図３参照）を印加する。さらに、ドライブライン駆動部２２は、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないドライブラインのそれぞれを接地するなどして、当該ドライブラインの信号レベルが時間的に変化することを抑制する。

また、この場合における、増幅部３１の具体的な動作例について、図面を参照して説明する。図１９は、第２動作例における増幅部の具体的な動作の別例について示すブロック図である。なお、図１９に示す増幅部３１は、図１１に示した増幅部３１と同様のものである。また、図１９は、図１７に示す有効領域Ａ１，Ａ２が設定される場合を想定したものである。

図１９に示すように、有効領域Ａ１のみを通るセンスラインｓｘ１１と、有効領域Ａ２のみを通るセンスラインｓｘ２２と、有効領域Ａ１，Ａ２の両方を通るセンスラインｓｘ１２と、のそれぞれに生成される状態信号が供給される開閉スイッチ３１２は、導通状態になる。これにより、有効領域Ａ１のみを通るセンスラインｓｘ１１と、有効領域Ａ２のみを通るセンスラインｓｘ２２と、有効領域Ａ１，Ａ２の両方を通るセンスラインｓｘ１２と、のそれぞれに生成される状態信号が、増幅器３１１で増幅されて、増幅部３１から出力される。一方、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないセンスラインに生成される状態信号が供給される開閉スイッチ３１２は、非導通状態になる。これにより、有効領域Ａを通らないセンスラインに生成される状態信号は、増幅器３１１で増幅されず、増幅部３１から出力されないことになる。

また、この場合における、信号取得部３２の具体的な動作例について、図面を参照して説明する。図２０は、第２動作例における選択取得部の具体的な動作の別例について示すブロック図である。なお、図２０に示す信号取得部３２は、図１２に示した信号取得部３２と同様のものである。また、図２０は、図１７に示す有効領域Ａ１，Ａ２が設定される場合を想定したものである。

図２０に示すように、分岐スイッチ３２１は、有効領域Ａ１のみを通るセンスラインｓｘ１１と、有効領域Ａ２のみを通るセンスラインｓｘ２２と、有効領域Ａ１，Ａ２の両方を通るセンスラインｓｘ１２と、のそれぞれに対応する端子とは接続し得る。これにより、有効領域Ａ１のみを通るセンスラインｓｘ１１と、有効領域Ａ２のみを通るセンスラインｓｘ２２と、有効領域Ａ１，Ａ２の両方を通るセンスラインｓｘ１２と、のそれぞれに生成されて増幅部３１で増幅された状態信号が、後段に出力される。一方、分岐スイッチ３２１は、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないセンスラインに対応する端子とは接続しない。これにより、有効領域Ａ１，Ａ２のいずれも通らないセンスラインに生成される状態信号は、後段に出力されないことになる。

このように、検出面Ｐ上に存在する複数の指示体が近接したとしても、領域設定部４が設定する有効領域の変動に合わせて、駆動すべきドライブラインや状態信号を処理すべきセンスラインを変動させるだけである。したがって、図１に示すタッチパネルシステム１は、検出面Ｐ上に存在する複数の指示体が近接した場合におけるマルチタッチについても、指示体が離間して存在する場合（図９〜図１５参照）と同様に対応することができる。

上記のように、検出面Ｐ上に存在する複数の指示体が近接している状況では、実質的に、領域設定部４が、それぞれの指示体の位置を包含する有効領域を設定することになる。なお、領域設定部４が、検出面Ｐ上に存在する複数の指示体が近接している場合において、それぞれの指示体の位置を包含する有効領域を設定するように、有効領域情報の算出などを行なってもよい。

また、検出面Ｐ上に存在する複数の指示体の近接の有無にかかわらず、領域設定部４が、位置算出部３が算出した複数の指示体の位置に基づいて、有効領域を設定してもよい。具体的に例えば、領域設定部４が、位置算出部３が算出したそれぞれの指示体の位置を包含する有効領域を設定してもよい。

＜＜変形等＞＞
［１］ 増幅部３１及び信号取得部３２の双方が、有効領域情報に基づいて状態信号を選択的に処理する構成について例示したが、いずれか一方が選択的な処理を行う構成であってもよい。これらの処理のいずれか一方が行われる場合であっても、消費電力を低減することは可能である。

［２］ 状態検出部２が選択的に状態信号を生成する動作（第１動作）と、位置算出部３が状態信号を選択的に処理する動作（第２動作）と、が共に行われる場合について例示したが、いずれか一方の動作が行われてもよい。これらの動作のいずれか一方が行われる場合であっても、消費電力の低減や検出感度の向上を図ることができる。

［３］ 本発明の１つの実施形態として、投影型の静電容量方式のタッチパネルシステムについて例示したが、本発明は、別の投影型の静電容量方式や、表面型の静電容量方式、光学式など、状態信号の選択的な生成または処理が可能であるタッチパネルシステムであれば、どのような方式のタッチパネルシステムであっても適用することが可能である。

本発明に係るタッチパネルシステムやその動作方法は、例えば大型のタッチパネルシステム等に、好適に利用され得る。

１ ： タッチパネルシステム
２ ： 状態検出部
２１ ： 実装面
２２ ： ドライブライン駆動部
３ ： 位置算出部
３１ ： 増幅部
３１１ ： 増幅器
３１２ ： 開閉スイッチ
３２ ： 信号取得部
３２１ ： 分岐スイッチ
３３ ： Ａ／Ｄ変換部
３４ ： 復号処理部
３５ ： 指示体位置算出部
４ ： 領域設定部
４１ ： 有効領域算出部
４２ ： 記憶部
４２１ ： レジスタ
ＤＬ，ｄｘ，ｄｘ１〜ｄｘ３ ： ドライブライン
ＳＬ，ｓｘ，ｓｘ１〜ｓｘ３ ： センスライン
Ｐ ： 検出面
Ｘ ： 検出領域
Ａ、Ａ1〜Ａ３ ： 有効領域

Claims (13)

1. 検出面に沿って設けられる複数の平行なドライブラインを駆動する駆動部と、
   前記検出面に沿って設けられ前記ドライブラインと立体交差する複数の平行なセンスラインに生成される状態信号を処理することで、前記検出面上の指示体の位置を算出する位置算出部と、
   前記位置算出部が算出する前記指示体の位置に基づき、前記検出面内に設定されている有効領域を更新して、新たな前記有効領域を設定する領域設定部と、を備え、
   前記駆動部が、現に設定されている前記有効領域を通る前記ドライブラインを選択的に駆動するとともに、
   前記位置算出部が、現に設定されている前記有効領域を通る前記センスラインに生成される前記状態信号を、選択的に処理することを特徴とするタッチパネルコントローラ。
2. 前記駆動部は、
   前記有効領域を通る前記ドライブラインのそれぞれに対して、前記ドライブライン毎に設定されている固有の駆動信号を印加し、
   前記有効領域を通らない前記ドライブラインのそれぞれに対して、前記駆動信号を印加しないことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルコントローラ。
3. 前記位置算出部が、前記有効領域を通る前記センスラインに生成される前記状態信号を選択的に増幅する増幅部を、備えることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネルコントローラ。
4. 前記位置算出部が、前記有効領域を通る前記センスラインに生成される前記状態信号を選択的に取得するとともに時分割で出力する信号取得部を、備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラ。
5. 前記領域設定部は、前記位置算出部が算出する前記指示体の位置を含む新たな前記有効領域を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラ。
6. 前記領域設定部は、前記位置算出部が前記指示体の位置を算出しない場合、前記検出面の全面となる新たな前記有効領域を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラ。
7. 第１モードが選択されているとき、前記領域設定部は、前記位置算出部が算出する前記指示体の位置に基づいて、新たな前記有効領域を設定し、
   第２モードが選択されているとき、前記領域設定部は、前記検出面の全面となる新たな前記有効領域を継続的に設定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラ。
8. 前記位置算出部が、複数の前記指示体の位置を算出するとき、
   前記領域設定部が、前記位置算出部が算出する複数の前記指示体の位置に基づいて、新たな前記有効領域を設定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラ。
9. 前記領域設定部が、前記位置算出部が算出する複数の前記指示体の位置に基づいて、新たな前記有効領域を設定するとき、それぞれの前記指示体の位置に対応する複数の新たな前記有効領域を、それぞれ設定することを特徴とする請求項８に記載のタッチパネルコントローラ。
10. 前記領域設定部が設定する新たな前記有効領域の数に、上限値が設定されていることを特徴とする請求項８または９に記載のタッチパネルコントローラ。
11. 前記領域設定部が、所定のタイミング毎に、前記検出面の全面となる新たな前記有効領域を設定することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラ。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のタッチパネルコントローラと、
    前記ドライブラインと、
    前記センスラインと、
    前記ドライブライン及び前記センスラインがパネル体に配線されて成る実装面と、
    を備えることを特徴とするタッチパネルシステム。
13. 検出面に沿って設けられる複数の平行なドライブラインを駆動して、前記検出面に沿って設けられ前記ドライブラインと立体交差する複数の平行なセンスラインに状態信号を生成する状態検出ステップと、
    前記センスラインに生成される前記状態信号を処理することで、前記検出面上の指示体の位置を算出する位置算出ステップと、
    前記位置算出ステップで算出する前記指示体の位置に基づき、前記検出面内に設定されている有効領域を更新して、新たな前記有効領域を設定する有効領域設定ステップと、を備え、
    前記状態検出ステップで、現に設定されている前記有効領域を通る前記ドライブラインを選択的に駆動するとともに、
    前記位置算出ステップで、現に設定されている前記有効領域を通る前記センスラインに生成される前記状態信号を選択的に処理することを特徴とするタッチパネルシステムの動作方法。

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