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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5715703
(24)【登録日】2015年3月20日
(45)【発行日】2015年5月13日
(54)【発明の名称】タッチセンサの信号処理回路、およびタッチセンサ
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20150423BHJP
G06F 3/044 20060101ALI20150423BHJP
【ＦＩ】
G06F3/041 512
G06F3/044 120
【請求項の数】38
【全頁数】52
(21)【出願番号】特願2013-535836(P2013-535836)
(86)(22)【出願日】2012年7月19日
(86)【国際出願番号】JP2012004610
(87)【国際公開番号】WO2013046513
(87)【国際公開日】20130404
【審査請求日】2013年10月10日
(31)【優先権主張番号】特願2011-218649(P2011-218649)
(32)【優先日】2011年9月30日
(33)【優先権主張国】JP
(31)【優先権主張番号】特願2012-104524(P2012-104524)
(32)【優先日】2012年5月1日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】303046277
【氏名又は名称】旭化成エレクトロニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(72)【発明者】
【氏名】島高 直人
(72)【発明者】
【氏名】笹原 英明
【審査官】
遠藤 尊志
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−０１５４８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１００２１５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０６Ｆ ３／０４１
Ｇ０６Ｆ ３／０４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の第１のラインと、前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインと、を備えるタッチパネルを含むタッチセンサの信号処理回路であって、
第１の駆動端子および第２の駆動端子と、第１の検出端子および第２の検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を第１の容量差として求め、前記第１の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第３の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第４の静電容量との差を第２の容量差として求め、前記第１の容量差と第２の容量差との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、
前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、前記第１の検出ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の検出ライン群として選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記第１の検出端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の検出端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記第２の検出端子に接続する選択回路と、
を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路。
第１の駆動端子および第２の駆動端子と、第１の検出端子および第２の検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を第１の容量差として求め、前記第１の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第３の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第４の静電容量との差を第２の容量差として求め、前記第１の容量差と第２の容量差との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、
前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、前記第１の検出ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の検出ライン群として選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記第１の検出端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の検出端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記第２の検出端子に接続する選択回路と、
を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路。
【請求項2】
複数の第１のラインと、前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインと、を備えるタッチパネルを含むタッチセンサの信号処理回路であって、
第１の駆動端子および第２の駆動端子と、第１の検出端子および第２の検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を第１の容量差として求め、前記第１の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第３の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第４の静電容量との差を第２の容量差として求め、前記第１の容量差と第２の容量差との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、
前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動端子と前記第２の検出端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、前記第１の検出ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の検出ライン群として選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記第１の検出端子に接続するとともに前記第２の駆動端子と前記第１の検出端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の検出端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記第２の検出端子に接続する選択回路と、
を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路。
第１の駆動端子および第２の駆動端子と、第１の検出端子および第２の検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を第１の容量差として求め、前記第１の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第３の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第４の静電容量との差を第２の容量差として求め、前記第１の容量差と第２の容量差との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、
前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動端子と前記第２の検出端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、前記第１の検出ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の検出ライン群として選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記第１の検出端子に接続するとともに前記第２の駆動端子と前記第１の検出端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の検出端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記第２の検出端子に接続する選択回路と、
を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路。
【請求項3】
前記選択回路は、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から、少なくとも１つのラインを前記第２の検出ライン群として選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から、少なくとも１つのラインを前記第２の検出ライン群として選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項4】
前記選択回路は、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを前記第２の検出ライン群として選択し、
前記容量測定回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路を、さらに備えることを特徴とする請求項２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを前記第２の検出ライン群として選択し、
前記容量測定回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路を、さらに備えることを特徴とする請求項２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項5】
前記選択回路は、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から少なくとも前記第１の駆動ライン群を選択し、
前記駆動パターンは、前記複数の第１のラインの中から、前記第１の駆動ライン群を選択すると共に、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択する駆動パターンを含み、
前記選択回路は、
前記第２の駆動ライン群を選択するときには、
前記第２の駆動端子と前記第１の検出端子との間及び前記第２の駆動端子と前記第２の検出端子との間それぞれに前記オフセット調整コンデンサを接続せずに、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続すると共に、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、前記第１の検出ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の検出ライン群として選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記第１の検出端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の検出端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記第２の検出端子に接続する、
ことを特徴とする請求項２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から少なくとも前記第１の駆動ライン群を選択し、
前記駆動パターンは、前記複数の第１のラインの中から、前記第１の駆動ライン群を選択すると共に、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択する駆動パターンを含み、
前記選択回路は、
前記第２の駆動ライン群を選択するときには、
前記第２の駆動端子と前記第１の検出端子との間及び前記第２の駆動端子と前記第２の検出端子との間それぞれに前記オフセット調整コンデンサを接続せずに、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続すると共に、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、前記第１の検出ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の検出ライン群として選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記第１の検出端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の検出端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記第２の検出端子に接続する、
ことを特徴とする請求項２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項6】
前記選択回路は、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から、前記第１の検出ライン群及び前記第２の検出ライン群を選択し、
前記容量測定回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された第１の駆動ライン群と前記選択された第１と第２の各検出ライン群との各交差部における静電容量と、これに対応する、前記選択された第２の駆動ライン群と前記選択された第１と第２の各検出ライン群との各交差部における静電容量との差の静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路を、さらに備えることを特徴とする請求項１または請求項５に記載のタッチセンサの信号処理回路。
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から、前記第１の検出ライン群及び前記第２の検出ライン群を選択し、
前記容量測定回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された第１の駆動ライン群と前記選択された第１と第２の各検出ライン群との各交差部における静電容量と、これに対応する、前記選択された第２の駆動ライン群と前記選択された第１と第２の各検出ライン群との各交差部における静電容量との差の静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路を、さらに備えることを特徴とする請求項１または請求項５に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項7】
前記変換行列は、アダマール変換行列であることを特徴とする請求項３乃至請求項６のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項8】
前記変換行列はアダマール変換行列であり、
前記アダマール変換行列はｎ行×ｎ列からなり（ｎ＝２、４の倍数）、前記複数の検出パターンはｎ個の検出パターンであり、前記選択される第１と第２の検出ライン群に属する全ライン数はｎ個であることを特徴とする請求項３、請求項４、及び請求項６のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記アダマール変換行列はｎ行×ｎ列からなり（ｎ＝２、４の倍数）、前記複数の検出パターンはｎ個の検出パターンであり、前記選択される第１と第２の検出ライン群に属する全ライン数はｎ個であることを特徴とする請求項３、請求項４、及び請求項６のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項9】
前記選択回路は、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から前記第１の駆動ライン群及び前記第２の駆動ライン群を選択し、
予め決めてある前記変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から前記第２の検出ライン群のみ、または前記第１の検出ライン群及び前記第２の検出ライン群を選択することを特徴とする請求項１または請求項５に記載のタッチセンサの信号処理回路。
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から前記第１の駆動ライン群及び前記第２の駆動ライン群を選択し、
予め決めてある前記変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から前記第２の検出ライン群のみ、または前記第１の検出ライン群及び前記第２の検出ライン群を選択することを特徴とする請求項１または請求項５に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項10】
前記選択回路は、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から前記第１の駆動ライン群を選択し、
予め決めてある前記変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から前記第２の検出ライン群のみ、または前記第１の検出ライン群及び前記第２の検出ライン群を選択することを特徴とする請求項２または請求項５に記載のタッチセンサの信号処理回路。
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から前記第１の駆動ライン群を選択し、
予め決めてある前記変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から前記第２の検出ライン群のみ、または前記第１の検出ライン群及び前記第２の検出ライン群を選択することを特徴とする請求項２または請求項５に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項11】
前記駆動パターンは、前記複数の第１のラインの中から、前記第１の駆動ライン群を選択すると共に、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択する駆動パターンを含み、
前記選択回路は、
前記選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から前記第１の駆動ライン群のみ、または前記第１の駆動ライン群及び前記第２の駆動ライン群を選択することを特徴とする請求項１０に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記選択回路は、
前記選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から前記第１の駆動ライン群のみ、または前記第１の駆動ライン群及び前記第２の駆動ライン群を選択することを特徴とする請求項１０に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項12】
前記容量測定回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記複数の第１のラインと前記複数の第２のラインとの交差部に形成される容量マトリクスのそれぞれの静電容量を算出する容量算出回路を、さらに備えることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項13】
前記変換行列は、アダマール変換行列であることを特徴とする請求項９乃至請求項１２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項14】
前記アダマール変換行列が、第１の方向にｍ行×ｍ列（ｍ＝２、４の倍数）、第２の方向にｎ行×ｎ列（ｎ＝２、４の倍数）の場合には、前記駆動パターンおよび前記検出パターンの組み合わせは（ｍ×ｎ）個となり、各駆動パターンおよび検出パターンに応じて、前記選択される第１と第２の駆動ライン群に属する全ライン数はｍ個、前記選択される第１と第２の検出ライン群に属する全ライン数はｎ個であることを特徴とする請求項１３に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項15】
前記選択回路は、
前記駆動パターン及び前記検出パターンが所定のパターンのときには、前記第１の駆動端子に接続するラインとして選択したラインの前記第１の駆動端子への接続を前記第２の検出端子への接続に変更し、前記第２の駆動端子に接続するラインとして選択したラインの前記第２の駆動端子への接続を前記第１の検出端子への接続に変更し、前記第１の検出端子に接続するラインとして選択したラインの前記第１の検出端子への接続を前記第２の駆動端子への接続に変更し、前記第２の検出端子に接続するラインとして選択したラインの前記第２の検出端子への接続を第１の駆動端子への接続に変更することを特徴とする請求項９乃至請求項１４のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記駆動パターン及び前記検出パターンが所定のパターンのときには、前記第１の駆動端子に接続するラインとして選択したラインの前記第１の駆動端子への接続を前記第２の検出端子への接続に変更し、前記第２の駆動端子に接続するラインとして選択したラインの前記第２の駆動端子への接続を前記第１の検出端子への接続に変更し、前記第１の検出端子に接続するラインとして選択したラインの前記第１の検出端子への接続を前記第２の駆動端子への接続に変更し、前記第２の検出端子に接続するラインとして選択したラインの前記第２の検出端子への接続を第１の駆動端子への接続に変更することを特徴とする請求項９乃至請求項１４のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項16】
前記変換行列は、第１の変換行列と第２の変換行列とを使用し且つ、前記第１の変換行列および第２の変換行列の少なくともいずれか一方は、前記複数の第１のラインの個数以上のサイズの第１の変換行列であるかまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの第２の変換行列であって、前記複数の検出パターンは、前記第１の変換行列と前記第２の変換行列とを基に予め定め、且つ前記第１の変換行列のサイズが前記複数の第１のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第１の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第３の変換行列を前記第１の変換行列として用い、前記第２の変換行列のサイズが前記複数の第２のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第２の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第４の変換行列を前記第２の変換行列として用いて予め定め、
前記容量算出回路は、前記第１の変換行列および前記第２の変換行列の各転置行列またはそれらの各一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項１２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記容量算出回路は、前記第１の変換行列および前記第２の変換行列の各転置行列またはそれらの各一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項１２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項17】
前記容量算出回路で算出した各静電容量に基づいて前記タッチパネル上のタッチ位置を検出するタッチ位置検出回路を、さらに備えることを特徴とする請求項４、請求項６、請求項１２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項18】
前記変換行列は、前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの変換行列を使用し、
前記複数の検出パターンは、前記変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いて行数または列数を前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数に一致させた行列を基に予め定め、
前記容量算出回路は、前記行列の転置行列または一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項４、請求項６、請求項１２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記複数の検出パターンは、前記変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いて行数または列数を前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数に一致させた行列を基に予め定め、
前記容量算出回路は、前記行列の転置行列または一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項４、請求項６、請求項１２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項19】
前記容量算出回路は、
前記複数の検出パターンのうち所定の検出パターンのときには、前記容量測定回路の出力信号を０として処理することを特徴とする請求項４または請求項６に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記複数の検出パターンのうち所定の検出パターンのときには、前記容量測定回路の出力信号を０として処理することを特徴とする請求項４または請求項６に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項20】
前記容量算出回路は、
前記複数の検出パターンおよび駆動パターンのうち所定の検出パターンおよび駆動パターンのときには、前記容量測定回路の出力信号を０として処理することを特徴とする請求項１２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記複数の検出パターンおよび駆動パターンのうち所定の検出パターンおよび駆動パターンのときには、前記容量測定回路の出力信号を０として処理することを特徴とする請求項１２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項21】
複数の第１のラインと、前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインと、を備えるタッチパネルを含むタッチセンサの信号処理回路であって、
第１の駆動端子および第２の駆動端子と、検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを検出ライン群として選択し、前記検出ライン群を前記検出端子に接続する選択回路と、
前記容量測定回路が検出した各所定の信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路と、
を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路。
第１の駆動端子および第２の駆動端子と、検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを検出ライン群として選択し、前記検出ライン群を前記検出端子に接続する選択回路と、
前記容量測定回路が検出した各所定の信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路と、
を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路。
【請求項22】
複数の第１のラインと、前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインと、を備えるタッチパネルを含むタッチセンサの信号処理回路であって、
第１の駆動端子および第２の駆動端子と、検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動端子と前記検出端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを検出ライン群として選択し、前記検出ライン群を前記検出端子に接続する選択回路と、
前記容量測定回路が検出した各所定の信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路と、
を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路。
第１の駆動端子および第２の駆動端子と、検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動端子と前記検出端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを検出ライン群として選択し、前記検出ライン群を前記検出端子に接続する選択回路と、
前記容量測定回路が検出した各所定の信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路と、
を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路。
【請求項23】
前記駆動パターンは、前記複数の第１のラインの中から、前記第１の駆動ライン群を選択すると共に、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択する駆動パターンを含み、
前記選択回路は、
前記第２の駆動ライン群を選択するときには、
前記第２の駆動端子と前記検出端子との間に前記オフセット調整コンデンサを接続せずに、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続すると共に、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを検出ライン群として選択し、前記検出ライン群を前記検出端子に接続する、
ことを特徴とする請求項２２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記選択回路は、
前記第２の駆動ライン群を選択するときには、
前記第２の駆動端子と前記検出端子との間に前記オフセット調整コンデンサを接続せずに、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続すると共に、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを検出ライン群として選択し、前記検出ライン群を前記検出端子に接続する、
ことを特徴とする請求項２２に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項24】
前記変換行列は、アダマール変換行列であることを特徴とする請求項２１乃至請求項２３のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項25】
前記アダマール変換行列はｎ行×ｎ列からなり（ｎ＝２、４の倍数）、前記複数の駆動パターンはｎ個の駆動パターンであり、前記選択される第１と第２の駆動ライン群に属する全ライン数はｎ個であることを特徴とする請求項２４に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項26】
前記容量算出回路で算出した各静電容量に基づいて前記タッチパネル上のタッチ位置を検出するタッチ位置検出回路を、さらに備えることを特徴とする請求項２１乃至請求項２５のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項27】
前記変換行列は、前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの変換行列を使用し、
前記複数の駆動パターンは、前記変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いて行数または列数を前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数に一致させた行列を基に予め定め、
前記容量算出回路は、前記行列の転置行列または一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項２１乃至請求項２５のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記複数の駆動パターンは、前記変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いて行数または列数を前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数に一致させた行列を基に予め定め、
前記容量算出回路は、前記行列の転置行列または一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項２１乃至請求項２５のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項28】
前記容量算出回路は、
前記複数の駆動パターンのうち所定の駆動パターンのときには、前記容量測定回路の出力信号を０として処理することを特徴とする請求項２１乃至請求項２５のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
前記複数の駆動パターンのうち所定の駆動パターンのときには、前記容量測定回路の出力信号を０として処理することを特徴とする請求項２１乃至請求項２５のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路。
【請求項29】
請求項１乃至請求項２８のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理回路を備えることを特徴とするタッチセンサ。
【請求項30】
複数の第１のライン及び前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインを備えるタッチパネルと、
駆動電圧を出力する第１の出力端子及び第２の出力端子を有する駆動回路と、
第１の入力端子の入力電圧に応じた第１の電圧と第２の入力端子の入力電圧に応じた第２の電圧との差分電圧を検出する電圧検出回路と、
前記複数の第１のラインと前記駆動回路の第１の出力端子または第２の出力端子との間の選択的な接続と、前記複数の第２のラインと前記電圧検出回路の第１の入力端子または第２の入力端子との間の選択的な接続を行う選択回路と、
を含むタッチセンサの信号処理方法であって、
コンピュータが、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数のパターンのうちの１つのパターンを選択し、当該選択されたパターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記駆動回路の第１の出力端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記駆動回路の第２の出力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第１ステップと、
前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、第２の検出ライン群として１つ以上のラインを選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記電圧検出回路の第１の入力端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の入力端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記電圧検出回路の第２の入力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第２ステップと、
前記駆動回路が所定の駆動電圧を出力するように前記駆動回路の動作を制御し、前記電圧検出回路が前記差分電圧を検出するように前記電圧検出回路の動作を制御する第３ステップと、
前記電圧検出回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する第４ステップと、
を実行することを特徴とするタッチセンサの信号処理方法。
駆動電圧を出力する第１の出力端子及び第２の出力端子を有する駆動回路と、
第１の入力端子の入力電圧に応じた第１の電圧と第２の入力端子の入力電圧に応じた第２の電圧との差分電圧を検出する電圧検出回路と、
前記複数の第１のラインと前記駆動回路の第１の出力端子または第２の出力端子との間の選択的な接続と、前記複数の第２のラインと前記電圧検出回路の第１の入力端子または第２の入力端子との間の選択的な接続を行う選択回路と、
を含むタッチセンサの信号処理方法であって、
コンピュータが、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数のパターンのうちの１つのパターンを選択し、当該選択されたパターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記駆動回路の第１の出力端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記駆動回路の第２の出力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第１ステップと、
前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、第２の検出ライン群として１つ以上のラインを選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記電圧検出回路の第１の入力端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の入力端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記電圧検出回路の第２の入力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第２ステップと、
前記駆動回路が所定の駆動電圧を出力するように前記駆動回路の動作を制御し、前記電圧検出回路が前記差分電圧を検出するように前記電圧検出回路の動作を制御する第３ステップと、
前記電圧検出回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する第４ステップと、
を実行することを特徴とするタッチセンサの信号処理方法。
【請求項31】
複数の第１のライン及び前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインを備えるタッチパネルと、
駆動電圧を出力する第１の出力端子及び第２の出力端子を有する駆動回路と、
第１の入力端子の入力電圧に応じた第１の電圧と第２の入力端子の入力電圧に応じた第２の電圧との差分電圧を検出する電圧検出回路と、
前記複数の第１のラインと前記駆動回路の第１の出力端子または第２の出力端子との間の選択的な接続と、前記複数の第２のラインと前記電圧検出回路の第１の入力端子または第２の入力端子との間の選択的な接続を行う選択回路と、
を含むタッチセンサの信号処理方法であって、
コンピュータが、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数のパターンのうちの１つのパターンを選択し、当該選択されたパターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記駆動回路の第１の出力端子に接続し、前記第２の入力端子と前記駆動回路の第２の出力端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続するように、前記選択回路の動作を制御する第１ステップと、
前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、第２の検出ライン群として１つ以上のラインを選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記電圧検出回路の第１の入力端子に接続するとともに前記第２の出力端子と前記第１の入力端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の入力端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記電圧検出回路の第２の入力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第２ステップと、
前記駆動回路が所定の駆動電圧を出力するように前記駆動回路の動作を制御し、前記電圧検出回路が前記差分電圧を検出するように前記電圧検出回路の動作を制御する第３ステップと、
前記電圧検出回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する第４ステップと、
を実行することを特徴とするタッチセンサの信号処理方法。
駆動電圧を出力する第１の出力端子及び第２の出力端子を有する駆動回路と、
第１の入力端子の入力電圧に応じた第１の電圧と第２の入力端子の入力電圧に応じた第２の電圧との差分電圧を検出する電圧検出回路と、
前記複数の第１のラインと前記駆動回路の第１の出力端子または第２の出力端子との間の選択的な接続と、前記複数の第２のラインと前記電圧検出回路の第１の入力端子または第２の入力端子との間の選択的な接続を行う選択回路と、
を含むタッチセンサの信号処理方法であって、
コンピュータが、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数のパターンのうちの１つのパターンを選択し、当該選択されたパターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記駆動回路の第１の出力端子に接続し、前記第２の入力端子と前記駆動回路の第２の出力端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続するように、前記選択回路の動作を制御する第１ステップと、
前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、第２の検出ライン群として１つ以上のラインを選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記電圧検出回路の第１の入力端子に接続するとともに前記第２の出力端子と前記第１の入力端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の入力端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記電圧検出回路の第２の入力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第２ステップと、
前記駆動回路が所定の駆動電圧を出力するように前記駆動回路の動作を制御し、前記電圧検出回路が前記差分電圧を検出するように前記電圧検出回路の動作を制御する第３ステップと、
前記電圧検出回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する第４ステップと、
を実行することを特徴とするタッチセンサの信号処理方法。
【請求項32】
前記コンピュータが、
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数のパターンのうちの１つのパターンを選択し、当該選択されたパターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記駆動回路の第１の出力端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記駆動回路の第２の出力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第５ステップと、
前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、第２の検出ライン群として１つ以上のラインを選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記電圧検出回路の第１の入力端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の入力端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記電圧検出回路の第２の入力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第６ステップと、
を実行可能となっており、
前記選択されたパターンが前記第２の駆動ライン群を選択するパターンの場合には、前記第１ステップに代えて前記第５ステップを実行し、前記第２ステップに代えて前記第６ステップを実行することを特徴とする請求項３１に記載のタッチセンサの信号処理方法。
予め決めてある変換行列に応じて定められた複数のパターンのうちの１つのパターンを選択し、当該選択されたパターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記駆動回路の第１の出力端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記駆動回路の第２の出力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第５ステップと、
前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、第２の検出ライン群として１つ以上のラインを選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記電圧検出回路の第１の入力端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の入力端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記電圧検出回路の第２の入力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第６ステップと、
を実行可能となっており、
前記選択されたパターンが前記第２の駆動ライン群を選択するパターンの場合には、前記第１ステップに代えて前記第５ステップを実行し、前記第２ステップに代えて前記第６ステップを実行することを特徴とする請求項３１に記載のタッチセンサの信号処理方法。
【請求項33】
前記複数のパターンのうちの所定のパターンのときには、
前記第１ステップでは、前記選択した第１の駆動ライン群の前記駆動回路の第１の出力端子への接続を前記電圧検出回路の第２の入力端子への接続に変更し、前記選択した第２の駆動ライン群の前記駆動回路の第２の出力端子への接続を前記電圧検出回路の第１の入力端子への接続に変更し、
前記第２ステップでは、前記選択した第１の検出ライン群の前記電圧検出回路の第１の入力端子への接続を前記駆動回路の第２の出力端子への接続に変更し、前記選択した第２の検出ライン群の前記電圧検出回路の第２の入力端子への接続を前記駆動回路の第１の出力端子への接続に変更することを特徴とする請求項３０に記載のタッチセンサの信号処理方法。
前記第１ステップでは、前記選択した第１の駆動ライン群の前記駆動回路の第１の出力端子への接続を前記電圧検出回路の第２の入力端子への接続に変更し、前記選択した第２の駆動ライン群の前記駆動回路の第２の出力端子への接続を前記電圧検出回路の第１の入力端子への接続に変更し、
前記第２ステップでは、前記選択した第１の検出ライン群の前記電圧検出回路の第１の入力端子への接続を前記駆動回路の第２の出力端子への接続に変更し、前記選択した第２の検出ライン群の前記電圧検出回路の第２の入力端子への接続を前記駆動回路の第１の出力端子への接続に変更することを特徴とする請求項３０に記載のタッチセンサの信号処理方法。
【請求項34】
前記複数のパターンのうち所定のパターンのときには、
前記第１ステップから前記第３ステップまでの各処理または前記第５ステップ、第６ステップ及び第３ステップまでの各処理を省略し、前記第４ステップにおいて前記電圧検出回路の出力信号を０として処理することを特徴とする請求項３０乃至請求項３２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理方法。
前記第１ステップから前記第３ステップまでの各処理または前記第５ステップ、第６ステップ及び第３ステップまでの各処理を省略し、前記第４ステップにおいて前記電圧検出回路の出力信号を０として処理することを特徴とする請求項３０乃至請求項３２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理方法。
【請求項35】
前記変換行列は、前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの変換行列を使用し、
前記複数のパターンは、前記変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いて行数または列数を前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数に一致させた行列を基に予め定め、
前記第１ステップと前記第２ステップの各処理、または前記第５ステップと前記第６ステップの各処理では、前記定められている複数の検出パターンを使用し、
前記第４ステップの処理では、前記行列の転置行列または一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項３０乃至請求項３２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理方法。
前記複数のパターンは、前記変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いて行数または列数を前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数に一致させた行列を基に予め定め、
前記第１ステップと前記第２ステップの各処理、または前記第５ステップと前記第６ステップの各処理では、前記定められている複数の検出パターンを使用し、
前記第４ステップの処理では、前記行列の転置行列または一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項３０乃至請求項３２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理方法。
【請求項36】
前記変換行列は、第１の変換行列と第２の変換行列とを使用し且つ、前記第１の変換行列および第２の変換行列の少なくともいずれか一方は、前記複数の第１のラインの個数以上のサイズの第１の変換行列であるかまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの第２の変換行列であって、
前記複数のパターンは、前記第１の変換行列と前記第２の変換行列とを基に予め定め、且つ前記第１の変換行列のサイズが前記複数の第１のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第１の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第３の変換行列を前記第１の変換行列として用い、前記第２の変換行列のサイズが前記複数の第２のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第２の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第４の変換行列を前記第２の変換行列として用いて予め定め、
前記第１ステップと前記第２ステップの各処理、または前記第５ステップと前記第６ステップの各処理では、前記第１の変換行列および第２の変換行列によって定められている複数のパターンを使用し、
前記第４ステップの処理では、前記第１の変換行列および前記第２の変換行列の各転置行列またはそれらの各一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項３０乃至請求項３２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理方法。
前記複数のパターンは、前記第１の変換行列と前記第２の変換行列とを基に予め定め、且つ前記第１の変換行列のサイズが前記複数の第１のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第１の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第３の変換行列を前記第１の変換行列として用い、前記第２の変換行列のサイズが前記複数の第２のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第２の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第４の変換行列を前記第２の変換行列として用いて予め定め、
前記第１ステップと前記第２ステップの各処理、または前記第５ステップと前記第６ステップの各処理では、前記第１の変換行列および第２の変換行列によって定められている複数のパターンを使用し、
前記第４ステップの処理では、前記第１の変換行列および前記第２の変換行列の各転置行列またはそれらの各一般化逆行列を使用することを特徴とする請求項３０乃至請求項３２のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理方法。
【請求項37】
前記変換行列は、アダマール変換行列であることを特徴とする請求項３０乃至請求項３６のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理方法。
【請求項38】
請求項３０乃至請求項３７のうちのいずれか１項に記載のタッチセンサの信号処理方法における各ステップを、コンピュータに実行させることを特徴とするタッチセンサの信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、静電容量型のタッチパネルを含むタッチセンサの信号処理回路などに関するものである。【背景技術】
【0002】
従来、この種のタッチパネルを含むタッチセンサに関する発明としては、特許文献１、特許文献２に記載される発明が知られている。まず、特許文献１の発明は、第１の方向に延びる複数の第１電極と、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる複数の第２電極と、駆動回路と、検出回路と、座標位置演算回路とを有している。
【0003】
駆動回路は、複数の第１電極の中から２つの第１電極を順次選択し、当該選択された２つの第１電極の一方に基準電圧よりも高電位の電圧を供給し、他方には基準電圧を供給する。また、検出回路は、選択した第２電極と高電位の電圧が供給された第１電極との間の静電容量Ａと、選択した第２電極と基準電圧が供給された第１電極との間の静電容量Ｂとの間の容量差（Ａ−Ｂ）を検出する。さらに、座標位置演算回路は、選択された第１電極および第２電極の位置と、容量差（Ａ−Ｂ）とに基づき観察者のタッチパネルへのタッチ位置を演算する。【0004】
次に、特許文献２の発明は、タッチパネル上のタッチ位置を検出するタッチセンサ用の信号処理回路であって、駆動回路と、マルチプレクサと、２つの基準容量と、電荷増幅器と、を備えている。駆動回路は、基板上の一方向に延びた複数の駆動ラインの中から２本の駆動ラインを選択し、選択された駆動ラインに交流駆動電圧を供給する。また、マルチプレクサは、複数の駆動ラインと交差するように延びた基板上の複数のセンスラインの中から、２本のセンスラインを選択する。
【0005】
さらに、電荷増幅器は、差動増幅器が使用され、マルチプレクサによって選択された２つのセンスラインと駆動回路により選択された２つの駆動ラインとの間の容量値Ａ１、Ａ２と、２つの基準容量の容量値Ｂ１、Ｂ２との差に応じた出力電圧を出力する。そして、特許文献２の発明の信号処理回路では、電荷増幅器から出力された出力電圧に基づいてタッチ位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００９−１５４８９号公報
【特許文献2】特開２０１０−２８２５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１に記載の発明によれば、寄生容量をキャンセルして、小さな電極間容量を検出することが可能となり、電極数が多い高分解能のタッチセンサを実現することが可能となる。しかし、タッチパネルに指を触れるときに発生するノイズを軽減（抑圧）することができない。これに対して、特許文献２に記載の発明によれば、電荷増幅器で差動増幅を行うので、タッチパネルに指を触れるときに発生するノイズを軽減することができる。しかし、指などの被検出物体が２つの電極のちょうど中間に来た場合に出力が出ず、非タッチ時と区別できないという問題点がある。
【0008】
このような背景の下において、タッチセンサの信号処理に関し、新たな信号処理を採用するようにしたタッチセンサの信号処理回路の新たな出現が望まれる。さらに、タッチセンサの信号処理回路の新たな出現に際しては、タッチパネルに指を触れるときに発生するノイズを軽減することができる上に、Ｓ／Ｎの向上を図ることが望まれる。
【0009】
そこで、本発明の目的は、タッチセンサの信号処理に関し、新たな信号処理を採用するようにしたタッチセンサの信号処理回路を提供することにある。また、本発明の他の目的は、タッチセンサの信号処理に関し、タッチパネルに指を触れるときに発生するノイズを軽減することができる上に、Ｓ／Ｎの向上を図ることができるようにしたタッチセンサの信号処理回路などを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様は、複数の第１のラインと、前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインと、を備えるタッチパネルを含むタッチセンサの信号処理回路であって、第１の駆動端子および第２の駆動端子と、第１の検出端子および第２の検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を第１の容量差として求め、前記第１の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第３の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第４の静電容量との差を第２の容量差として求め、前記第１の容量差と第２の容量差との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、前記第１の検出ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の検出ライン群として選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記第１の検出端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の検出端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記第２の検出端子に接続する選択回路と、を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路である。本発明の他の態様は、複数の第１のラインと、前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインと、を備えるタッチパネルを含むタッチセンサの信号処理回路であって、第１の駆動端子および第２の駆動端子と、第１の検出端子および第２の検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第１の検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を第１の容量差として求め、前記第１の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第３の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記第２の検出端子の間に接続された第４の静電容量との差を第２の容量差として求め、前記第１の容量差と第２の容量差との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動端子と前記第２の検出端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、前記第１の検出ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の検出ライン群として選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記第１の検出端子に接続するとともに前記第２の駆動端子と前記第１の検出端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の検出端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記第２の検出端子に接続する選択回路と、を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路である。
【0011】
上記の構成において、前記選択回路は、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から、少なくとも１つのラインを前記第２の検出ライン群として選択するものであってよい。
【0014】
上記の構成において、前記選択回路は、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを前記第２の検出ライン群として選択し、前記容量測定回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路を、備えていてよい。また、上記の構成において、前記選択回路は、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から少なくとも前記第１の駆動ライン群を選択し、前記駆動パターンは、前記複数の第１のラインの中から、前記第１の駆動ライン群を選択すると共に、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択する駆動パターンを含み、前記選択回路は、前記第２の駆動ライン群を選択するときには、前記第２の駆動端子と前記第１の検出端子との間及び前記第２の駆動端子と前記第２の検出端子との間それぞれに前記オフセット調整コンデンサを接続せずに、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続すると共に、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、前記第１の検出ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の検出ライン群として選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記第１の検出端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の検出端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記第２の検出端子に接続するものであってよい。
また、前記選択回路は、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から、前記第１の検出ライン群及び前記第２の検出ライン群を選択し、前記容量測定回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された第１の駆動ライン群と前記選択された第１と第２の各検出ライン群との各交差部における静電容量と、これに対応する、前記選択された第２の駆動ライン群と前記選択された第１と第２の各検出ライン群との各交差部における静電容量との差の静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路を、備えていてよい。
上記の構成において、前記変換行列は、アダマール変換行列であってよい。
さらに、前記変換行列はアダマール変換行列であり、前記アダマール変換行列はｎ行×ｎ列からなり（ｎ＝２、４の倍数）、前記複数の検出パターンはｎ個の検出パターンであり、前記選択される第１と第２の検出ライン群に属する全ライン数はｎ個であってよい。
【0015】
上記の構成において、前記選択回路は、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から前記第１の駆動ライン群及び前記第２の駆動ライン群を選択し、予め決めてある前記変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から前記第２の検出ライン群のみ、または前記第１の検出ライン群及び前記第２の検出ライン群を選択するものであってよい。上記の構成において、前記選択回路は、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から前記第１の駆動ライン群を選択し、予め決めてある前記変換行列に応じて定められた複数の検出パターンのうちの１つの検出パターンが選択されるたびに、当該選択される検出パターンに応じて、前記複数の第２のラインの中から前記第２の検出ライン群のみ、または前記第１の検出ライン群及び前記第２の検出ライン群を選択するものであってよい。
さらに、前記駆動パターンは、前記複数の第１のラインの中から、前記第１の駆動ライン群を選択すると共に、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択する駆動パターンを含み、前記選択回路は、前記選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から前記第１の駆動ライン群のみ、または前記第１の駆動ライン群及び前記第２の駆動ライン群を選択するものであってよい。
【0016】
さらに、前記容量測定回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記複数の第１のラインと前記複数の第２のラインとの交差部に形成される容量マトリクスのそれぞれの静電容量を算出する容量算出回路を、さらに備えていてよい。上記の構成において、前記変換行列は、アダマール変換行列であってよい。
【0017】
さらに、前記アダマール変換行列が、第１の方向にｍ行×ｍ列（ｍ＝２、４の倍数）、第２の方向にｎ行×ｎ列（ｎ＝２、４の倍数）の場合には、前記駆動パターンおよび前記検出パターンの組み合わせは（ｍ×ｎ）個となり、各駆動パターンおよび検出パターンに応じて、前記選択される第１と第２の駆動ライン群に属する全ライン数はｍ個、前記選択される第１と第２の検出ライン群に属する全ライン数はｎ個であってよい。
【0019】
上記の構成において、前記選択回路は、前記駆動パターン及び前記検出パターンが所定のパターンのときには、前記第１の駆動端子に接続するラインとして選択したラインの前記第１の駆動端子への接続を前記第２の検出端子への接続に変更し、前記第２の駆動端子に接続するラインとして選択したラインの前記第２の駆動端子への接続を前記第１の検出端子への接続に変更し、前記第１の検出端子に接続するラインとして選択したラインの前記第１の検出端子への接続を前記第２の駆動端子への接続に変更し、前記第２の検出端子に接続するラインとして選択したラインの前記第２の検出端子への接続を第１の駆動端子への接続に変更するものであってよい。
【0020】
上記の構成において、前記変換行列は、第１の変換行列と第２の変換行列とを使用し且つ、前記第１の変換行列および第２の変換行列の少なくともいずれか一方は、前記複数の第１のラインの個数以上のサイズの第１の変換行列であるかまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの第２の変換行列であって、前記複数の検出パターンは、前記第１の変換行列と前記第２の変換行列とを基に予め定め、且つ前記第１の変換行列のサイズが前記複数の第１のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第１の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第３の変換行列を前記第１の変換行列として用い、前記第２の変換行列のサイズが前記複数の第２のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第２の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第４の変換行列を前記第２の変換行列として用いて予め定め、前記容量算出回路は、前記第１の変換行列および前記第２の変換行列の各転置行列またはそれらの各一般化逆行列を使用するものであってよい。
【0021】
上記の構成において、前記容量算出回路で算出した各静電容量に基づいて前記タッチパネル上のタッチ位置を検出するタッチ位置検出回路を、さらに備えていてよい。上記の構成において、前記変換行列は、前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの変換行列を使用し、前記複数の検出パターンは、前記変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いて行数または列数を前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数に一致させた行列を基に予め定め、前記容量算出回路は、前記行列の転置行列または一般化逆行列を使用するものであってよい。
【0022】
上記の構成において、前記容量算出回路は、前記複数の検出パターンのうち所定の検出パターンのときには、前記容量測定回路の出力信号を０として処理するものであってよい。上記の構成において、前記容量算出回路は、前記複数の検出パターンおよび駆動パターンのうち所定の検出パターンおよび駆動パターンのときには、前記容量測定回路の出力信号を０として処理するものであってよい。
【0023】
本発明の他の態様は、複数の第１のラインと、前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインと、を備えるタッチパネルを含むタッチセンサの信号処理回路であって、第１の駆動端子および第２の駆動端子と、検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを検出ライン群として選択し、前記検出ライン群を前記検出端子に接続する選択回路と、前記容量測定回路が検出した各所定の信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路と、を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路である。本発明の他の態様は、複数の第１のラインと、前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインと、を備えるタッチパネルを含むタッチセンサの信号処理回路であって、第１の駆動端子および第２の駆動端子と、検出端子と、出力端子とを有し、前記第１の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第１の静電容量と、前記第２の駆動端子および前記検出端子の間に接続された第２の静電容量との差を所定の信号に変換して出力する容量測定回路と、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数の駆動パターンのうちの１つの駆動パターンが選択されるたびに、当該選択される駆動パターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続し、前記第２の駆動端子と前記検出端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを検出ライン群として選択し、前記検出ライン群を前記検出端子に接続する選択回路と、前記容量測定回路が検出した各所定の信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する容量算出回路と、を備えることを特徴とするタッチセンサの信号処理回路である。
上記の構成において、前記駆動パターンは、前記複数の第１のラインの中から、前記第１の駆動ライン群を選択すると共に、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択する駆動パターンを含み、前記選択回路は、前記第２の駆動ライン群を選択するときには、前記第２の駆動端子と前記検出端子との間に前記オフセット調整コンデンサを接続せずに、前記第１の駆動ライン群を前記第１の駆動端子に接続すると共に、前記第２の駆動ライン群を前記第２の駆動端子に接続し、かつ、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを検出ライン群として選択し、前記検出ライン群を前記検出端子に接続するものであってよい。
【0024】
上記の構成において、前記変換行列は、アダマール変換行列であってよい。さらに、前記アダマール変換行列はｎ行×ｎ列からなり（ｎ＝２、４の倍数）、前記複数の駆動パターンはｎ個の駆動パターンであり、前記選択される第１と第２の駆動ライン群に属する全ライン数はｎ個であってよい。
上記の構成において、前記容量算出回路で算出した各静電容量に基づいて前記タッチパネル上のタッチ位置を検出するタッチ位置検出回路を、さらに備えていてよい。
【0025】
上記の構成において、前記変換行列は、前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの変換行列を使用し、前記複数の駆動パターンは、前記変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いて行数または列数を前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数に一致させた行列を基に予め定め、前記容量算出回路は、前記行列の転置行列または一般化逆行列を使用するものであってよい。
【0026】
上記の構成において、前記容量算出回路は、前記複数の駆動パターンのうち所定の駆動パターンのときには、前記容量測定回路の出力信号を０として処理するものであってよい。本発明の他の態様は、上記態様のいずれかに記載のタッチセンサの信号処理回路を備えることを特徴とするタッチセンサである。
【0027】
本発明の他の態様は、複数の第１のライン及び前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインを備えるタッチパネルと、駆動電圧を出力する第１の出力端子及び第２の出力端子を有する駆動回路と、第１の入力端子の入力電圧に応じた第１の電圧と第２の入力端子の入力電圧に応じた第２の電圧との差分電圧を検出する電圧検出回路と、前記複数の第１のラインと前記駆動回路の第１の出力端子または第２の出力端子との間の選択的な接続と、前記複数の第２のラインと前記電圧検出回路の第１の入力端子または第２の入力端子との間の選択的な接続を行う選択回路と、を含むタッチセンサの信号処理方法であって、コンピュータが、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数のパターンのうちの１つのパターンを選択し、当該選択されたパターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記駆動回路の第１の出力端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記駆動回路の第２の出力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第１ステップと、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、第２の検出ライン群として１つ以上のラインを選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記電圧検出回路の第１の入力端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の入力端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記電圧検出回路の第２の入力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第２ステップと、前記駆動回路が所定の駆動電圧を出力するように前記駆動回路の動作を制御し、前記電圧検出回路が前記差分電圧を検出するように前記電圧検出回路の動作を制御する第３ステップと、前記電圧検出回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する第４ステップと、を実行することを特徴とするタッチセンサの信号処理方法である。本発明の他の態様は、複数の第１のライン及び前記複数の第１のラインと絶縁層を介して交差するように配置される複数の第２のラインを備えるタッチパネルと、駆動電圧を出力する第１の出力端子及び第２の出力端子を有する駆動回路と、第１の入力端子の入力電圧に応じた第１の電圧と第２の入力端子の入力電圧に応じた第２の電圧との差分電圧を検出する電圧検出回路と、前記複数の第１のラインと前記駆動回路の第１の出力端子または第２の出力端子との間の選択的な接続と、前記複数の第２のラインと前記電圧検出回路の第１の入力端子または第２の入力端子との間の選択的な接続を行う選択回路と、を含むタッチセンサの信号処理方法であって、コンピュータが、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数のパターンのうちの１つのパターンを選択し、当該選択されたパターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記駆動回路の第１の出力端子に接続し、前記第２の入力端子と前記駆動回路の第２の出力端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続するように、前記選択回路の動作を制御する第１ステップと、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、第２の検出ライン群として１つ以上のラインを選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記電圧検出回路の第１の入力端子に接続するとともに前記第２の出力端子と前記第１の入力端子との間に予め定めた静電容量値を有するオフセット調整コンデンサを接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の入力端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記電圧検出回路の第２の入力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第２ステップと、前記駆動回路が所定の駆動電圧を出力するように前記駆動回路の動作を制御し、前記電圧検出回路が前記差分電圧を検出するように前記電圧検出回路の動作を制御する第３ステップと、前記電圧検出回路の出力信号と前記変換行列とを基に演算を行い、前記選択された駆動ラインと前記選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量をそれぞれ算出する第４ステップと、を実行することを特徴とするタッチセンサの信号処理方法である。
上記の構成において、前記コンピュータが、予め決めてある変換行列に応じて定められた複数のパターンのうちの１つのパターンを選択し、当該選択されたパターンに応じて、前記複数の第１のラインの中から、１つ以上のラインを第１の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群とは異なる１つ以上のラインを第２の駆動ライン群として選択し、前記第１の駆動ライン群を前記駆動回路の第１の出力端子に接続し、前記第２の駆動ライン群を前記駆動回路の第２の出力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第５ステップと、前記複数の第２のラインの中から、１つ以上のラインを第１の検出ライン群として選択するかまたは第１の検出ライン群は選択せず、第２の検出ライン群として１つ以上のラインを選択し、１つ以上の前記第１の検出ライン群を選択した場合には当該第１の検出ライン群を前記電圧検出回路の第１の入力端子に接続する一方で前記第１の検出ライン群を選択しなかった場合には基準電圧を前記第１の入力端子に接続し、前記第２の検出ライン群を前記電圧検出回路の第２の入力端子に接続するように、前記選択回路の動作を制御する第６ステップと、を実行可能となっており、前記選択されたパターンが前記第２の駆動ライン群を選択するパターンの場合には、前記第１ステップに代えて前記第５ステップを実行し、前記第２ステップに代えて前記第６ステップを実行するものであってよい。
【0029】
上記の構成において、前記複数のパターンのうちの所定のパターンのときには、前記第１ステップでは、前記選択した第１の駆動ライン群の前記駆動回路の第１の出力端子への接続を前記電圧検出回路の第２の入力端子への接続に変更し、前記選択した第２の駆動ライン群の前記駆動回路の第２の出力端子への接続を前記電圧検出回路の第１の入力端子への接続に変更し、前記第２ステップでは、前記選択した第１の検出ライン群の前記電圧検出回路の第１の入力端子への接続を前記駆動回路の第２の出力端子への接続に変更し、前記選択した第２の検出ライン群の前記電圧検出回路の第２の入力端子への接続を前記駆動回路の第１の出力端子への接続に変更するものであってよい。
【0030】
さらに、前記複数のパターンのうち所定のパターンのときには、前記第１ステップから前記第３ステップまでの各処理を省略し、前記第４ステップにおいて前記電圧検出回路の出力信号を０として処理するものであってよい。上記の構成において、前記変換行列は、前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの変換行列を使用し、前記複数のパターンは、前記変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いて行数または列数を前記複数の第１のラインまたは前記複数の第２のラインの個数に一致させた行列を基に予め定め、前記第１ステップと前記第２ステップの各処理では、前記定められている複数の検出パターンを使用し、前記第４ステップの処理では、前記行列の転置行列または一般化逆行列を使用してよい。
【0031】
上記の構成において、前記変換行列は、第１の変換行列と第２の変換行列とを使用し且つ、前記第１の変換行列および第２の変換行列の少なくともいずれか一方は、前記複数の第１のラインの個数以上のサイズの第１の変換行列であるかまたは前記複数の第２のラインの個数以上のサイズの第２の変換行列であって、前記複数のパターンは、前記第１の変換行列と前記第２の変換行列とを基に予め定め、且つ前記第１の変換行列のサイズが前記複数の第１のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第１の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第３の変換行列を前記第１の変換行列として用い、前記第２の変換行列のサイズが前記複数の第２のラインの個数以上のサイズである場合には、前記第２の変換行列の行ベクトルまたは列ベクトルの一部を除いた第４の変換行列を前記第２の変換行列として用いて予め定め、前記第１ステップと前記第２ステップの各処理、または前記第５ステップと前記第６ステップの各処理では、前記第１の変換行列および第２の変換行列によって定められている複数のパターンを使用し、前記第４ステップの処理では、前記第１の変換行列および前記第２の変換行列の各転置行列またはそれらの各一般化逆行列を使用してよい。
【0032】
上記の構成において、前記変換行列は、アダマール変換行列であってよい。本発明の他の態様は、上記態様に記載のタッチセンサの信号処理方法における各ステップを、コンピュータに実行させることを特徴とするタッチセンサの信号処理プログラムである。
【発明の効果】
【0033】
本発明によれば、タッチセンサの信号処理に関し、新たな信号処理を採用するようにしたタッチセンサの信号処理回路を提供することにある。また、本発明によれば、タッチパネルの信号処理に関し、タッチパネルに指を触れるときに発生するノイズを軽減することができる上に、Ｓ／Ｎの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の第１実施形態が適用されるタッチセンサの構成を示すブロック図である。
【図2】第１実施形態の選択回路の具体的な構成を示す回路図である。
【図3】第１実施形態の駆動部の具体的な構成を示す回路図である。
【図4】第１実施形態の電圧検出回路の具体的な構成を示す回路図である。
【図5】駆動回路および電圧検出回路の状態１、２の動作のタイミングと、そのときのスイッチのオンオフ状態を示す図である。
【図6】駆動回路および電圧検出回路の状態１〜４の動作のタイミングと、そのときのスイッチのオンオフ状態を示す図である。
【図7】駆動回路および電圧検出回路の状態１〜４の動作と、これに対応するスイッチのオンオフ状態との関係をまとめた図である。
【図8】第１実施形態の駆動回路と電圧検出回路の動作を説明する説明図である。
【図9】第１実施形態の検出パターン１〜４と、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図10】第１実施形態の検出パターン５〜８と、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図11】本発明の第２実施形態が適用されるタッチセンサの構成を示すブロック図である。
【図12】第２実施形態の静電容量回路の具体的な構成を示す回路図である。
【図13】第２実施形態の検出パターン１〜４と、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図14】第２実施形態の検出パターン５〜８と、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図15】第２実施形態の変形例を説明する図である。
【図16】本発明の第３実施形態が適用されるタッチセンサの構成を示すブロック図である。
【図17】第３実施形態の静電容量回路の具体的な構成を示す回路図である。
【図18】第３実施形態の駆動パターン１〜４と、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図19】第３実施形態の駆動パターン５〜８と、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図20】本発明の第４実施形態が適用されるタッチセンサの構成を示すブロック図である。
【図21】第４実施形態の１つ目の８つの変換パターンのうちの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図22】第４実施形態の１つ目の８つの変換パターンのうちの残りの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図23】第４実施形態の２つ目の８つの変換パターンのうちの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図24】第４実施形態の２つ目の８つの変換パターンのうちの残りの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図25】第４実施形態の３つ目の８つの変換パターンのうちの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図26】第４実施形態の３つ目の８つの変換パターンのうちの残りの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図27】第４実施形態の４つ目の８つの変換パターンのうちの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図28】第４実施形態の４つ目の８つの変換パターンのうちの残りの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図29】第４実施形態の５つ目の８つの変換パターンのうちの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図30】第４実施形態の５つ目の８つの変換パターンのうちの残りの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図31】第４実施形態の６つ目の８つの変換パターンのうちの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図32】第４実施形態の６つ目の８つの変換パターンのうちの残りの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図33】第４実施形態の７つ目の８つの変換パターンのうちの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図34】第４実施形態の７つ目の８つの変換パターンのうちの残りの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図35】第４実施形態の８つ目の８つの変換パターンのうちの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図36】第４実施形態の８つ目の８つの変換パターンのうちの残りの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図37】第４実施形態の変形例１の８つの変換パターンのうちの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図38】第４実施形態の変形例１の８つの変換パターンのうちの残りの４つと、それに対応する駆動回路および電圧検出回路と各ラインの接続関係を示す図である。
【図39】本発明の第５実施形態のコンピュータによる制御、演算の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。（第１実施形態の構成）
図１は、本発明の第１実施形態が適用されるタッチセンサの構成を示すブロック図である。
第１実施形態が適用されるタッチセンサは、図１に示すように、タッチパネル１と、選択回路２と、駆動回路３と、電圧検出回路４と、Ａ／Ｄ変換回路５と、容量算出回路６と、タッチ位置検出回路７と、制御回路８と、アドレス生成回路９と、メモリ１０と、ラッチ１１と、を備えている。
【0036】
タッチパネル１は、ガラスなどからなる基板（図示せず）で形成され、その基板上に、例えば８本のＸラインＸ１〜Ｘ８がＸ方向に所定の間隔で配置される。また、その基板上に、ＸラインＸ１〜Ｘ８と絶縁層を介して交差するように、例えば８本のＹラインＹ１〜Ｙ８がＹ方向に所定の間隔で配置される。このため、ＸラインＸ１〜Ｘ８とＹラインＹ１〜Ｙ８とは絶縁層を介して互いに絶縁され、かつ容量結合している。【0037】
選択回路２は、例えば、タッチパネル１のＹラインＹ１〜Ｙ８のうちの２つを駆動ラインとして選択し、この選択した２つの駆動ラインを駆動回路３と接続する。また、選択回路２は、タッチパネル１のＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの少なくとも２つを検出ラインとして選択し、その一部を電圧検出回路４の一方の入力端子(検出端子)と接続し、その残りを電圧検出回路４の他方の入力端子(検出端子)と接続する。【0038】
駆動回路３は、後述のように電圧値（振幅）が変化する電圧を生成し、この生成した電圧を、選択回路２で駆動ラインとして選択された２つのラインに、駆動電圧として供給する。電圧検出回路４は、選択回路２がＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの少なくとも２つを検出ラインとして選択し、この選択した検出ラインが２つの入力端子に接続されたときに、その接続に応じた電圧を出力電圧として出力する。
【0039】
Ａ／Ｄ変換回路５は、電圧検出回路４の出力電圧をＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換した電圧を容量算出回路６に出力する。容量算出回路６は、後述のように、Ａ／Ｄ変換回路５でＡ／Ｄ変換された電圧検出回路４の各出力電圧と、所定の変換行列とを基に演算を行う。そして、選択回路２で選択された一方の駆動ラインと選択回路２で選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量と、選択回路２で選択された他方の駆動ラインと選択回路２で選択された各検出ラインとの各交差部における静電容量との差の静電容量をそれぞれ算出する。
【0040】
タッチ位置検出回路７は、容量算出回路６が算出した各静電容量に基づいて、タッチパネル１のタッチ位置を検出する。制御回路８は、タッチパネル１のタッチ位置を検出するときに、駆動回路３、電圧検出回路４、アドレス生成回路９、およびラッチ１１を後述のようにそれぞれ制御する。
アドレス生成回路９は、制御回路８からの指示に基づき、メモリ１０に格納される選択回路２の動作を制御するための設定データを読み出すためのアドレスを生成する。
メモリ１０には、タッチパネル１のタッチ位置を検出するときに、その検出手順に応じて選択回路２の後述のスイッチをオンオフ制御するデータが、予め格納されている。
ラッチ１１は、選択回路２の後述のスイッチをオンオフ制御する場合に、メモリ１０から読み出される設定データを一時的に格納する。
【0041】
次に、図１の選択回路２の具体的な構成について、図２を参照して説明する。選択回路２は、スイッチ部２１−１〜２１−８と、スイッチ部２２−１〜２２−８と、デコーダ２３−１〜２３−８と、デコーダ２４−１〜２４−８と、接続ライン２５〜２９と、を備えている。ただし、図２では、スイッチ部２１−５〜２１−８、スイッチ部２２−５〜２２−８、デコーダ２３−５〜２３−８、およびデコーダ２４−５〜２４−８は省略されている。
【0042】
スイッチ部２１−１〜２１−８は、ＸラインＸ１〜Ｘ８と、電圧検出回路４、駆動回路３、およびグランド電圧ＶＳＳのうちのいずれかとの接続を、接続ライン２５〜２９を介して行うものである。スイッチ部２２−１〜２２−８は、ＹラインＹ１〜Ｙ８と、電圧検出回路４、駆動回路３、およびグランド電圧ＶＳＳのうちのいずれかとの接続を、接続ライン２５〜２９を介して行うものである。【0043】
このため、スイッチ部２１−１〜２１−８およびスイッチ部２２−１〜２２−８のそれぞれは、５つのスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５を備えている。ただし、図２では、スイッチ部２２−４のスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５のみ符号が付され、他のスイッチ部についてはそれらの符号は省略されている。スイッチＳＷ１１は、電圧検出回路４の入力端子４４とＸラインＸ１〜Ｘ８およびＹラインＹ１〜Ｙ８のうちの１つのラインとの接続のために使用する。スイッチＳＷ１２は、電圧検出回路４の入力端子４５とＸラインＸ１〜Ｘ８およびＹラインＹ１〜Ｙ８のうちの１つのラインとの接続のために使用する。
【0044】
スイッチＳＷ１３は、駆動回路３の出力端子３３とＸラインＸ１〜Ｘ８およびＹラインＹ１〜Ｙ８のうちの１つのラインとの接続のために使用する。スイッチＳＷ１４は、駆動回路３の出力端子３４とＸラインＸ１〜Ｘ８およびＹラインＹ１〜Ｙ８のうちの１つのラインとの接続のために使用する。スイッチＳＷ１５は、ＸラインＸ１〜Ｘ８およびＹラインＹ１〜Ｙ８のうちの１つのラインをグランド電圧ＶＳＳに接続するために使用する。【0045】
デコーダ２３−１〜２３−８は、ラッチ１１からの出力データに応じて、スイッチ部２１−１〜２１−８のそれぞれが備えるスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５のオンオフ制御を行う。デコーダ２４−１〜２４−８は、ラッチ１１から出力データに応じて、スイッチ部２２−１〜２２−８のそれぞれが備えるスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５のオンオフ制御を行う。【0046】
次に、図１の駆動回路３の具体的な構成について、図３を参照して説明する。駆動回路３は、図３に示すように、第１駆動回路３１と、第２駆動回路３２と、２つの出力端子３３、３４とを備えている。
第１駆動回路３１は、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２を直列に接続し、スイッチＳＷ１の一端に高電位の電源電圧ＶＤＤ（例えば３．３Ｖ）を印加し、スイッチＳＷ２の一端に低電位の電源電圧であるグランド電圧ＶＳＳ（例えば０Ｖ）を印加している。そして、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンオフ制御することにより、電源電圧ＶＤＤと電源電圧ＶＳＳとを出力端子３３から選択的に出力する。
【0047】
第２駆動回路３２は、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４を直列に接続し、スイッチＳＷ３の一端に電源電圧ＶＤＤを印加し、スイッチＳＷ４の一端に電源電圧ＶＳＳを印加している。そして、スイッチＳＷ３、ＳＷ４をオンオフ制御することにより、電源電圧ＶＤＤと電源電圧ＶＳＳとを出力端子３４から選択的に出力する。【0048】
次に、図１の電圧検出回路４の具体的な構成について、図４を参照して説明する。電圧検出回路４は、図４に示すように、後述の入力電圧を積分する積分回路４１と、後述の入力電圧を積分する積分回路４２と、積分回路４１の出力電圧と積分回路４２の出力電圧との差分を求める演算をする減算回路４３と、２つの入力端子４４、４５と、を備えている。
積分回路４１は、図４に示すように、オペアンプＯＰ１と、積分コンデンサＣｆと、スイッチＳＷ６と、を備えている。
【0049】
オペアンプＯＰ１の反転入力端子（−）には入力電圧が入力され、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子（＋）には電圧ＶＣＯＭ（ＶＤＤ／２）が印加される。また、オペアンプＯＰ１の反転入力端子と出力端子との間には、積分コンデンサＣｆとスイッチＳＷ６との並列回路が接続されている。積分回路４２は、図４に示すように、オペアンプＯＰ２と、積分コンデンサＣｆと、スイッチＳＷ５と、を備えている。
【0050】
オペアンプＯＰ２の反転入力端子には入力電圧が入力され、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子には電圧ＶＣＯＭ（ＶＤＤ／２）が印加される。また、オペアンプＯＰ２の反転入力端子と出力端子との間には、積分コンデンサＣｆとスイッチＳＷ５との並列回路が接続されている。減算回路４３は、図４に示すように、オペアンプＯＰ３と、４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、を備えている。
【0051】
オペアンプＯＰ３の反転入力端子には、積分回路４２の出力が抵抗Ｒ２を介して供給され、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子には、積分回路４１の出力が抵抗Ｒ１を介して供給される。また、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子は、抵抗Ｒ３を介して電圧ＶＣＯＭ（ＶＤＤ／２）に接続されている。そして、オペアンプＯＰ３の反転入力端子と出力端子との間には、帰還抵抗として抵抗Ｒ４が接続されている。【0052】
次に、駆動回路３および電圧検出回路４の動作について、図５および図６を参照して説明する。駆動回路３および電圧検出回路４で容量測定回路を構成する。駆動回路３および電圧検出回路４は、図５に示すように、「状態１」の動作（充電動作）と「状態２」の動作（電荷−電圧変換動作）を一つの動作とし、これを繰り返す。
「状態１」では、駆動回路３のスイッチＳＷ１、ＳＷ４がオン、ＳＷ２、ＳＷ３がオフとなり、電圧検出回路４のスイッチＳＷ５、ＳＷ６がオンになる。「状態２」では、駆動回路３のスイッチＳＷ１、ＳＷ４がオフ、ＳＷ２、ＳＷ３がオンとなり、電圧検出回路４のスイッチＳＷ５、ＳＷ６がオフとなる。
【0053】
また、駆動回路３および電圧検出回路４は、図６に示すように、「状態１」〜「状態４」の動作を一つの動作とし、これを繰り返すようにしても良い。図６の場合は、「状態１」および「状態２」では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６は第１の動作と同様にオンオフ動作する。そして、「状態３」では、駆動回路３のスイッチＳＷ１、ＳＷ４がオフ、ＳＷ２、ＳＷ３がオンとなり、電圧検出回路４のスイッチＳＷ５、ＳＷ６がオンになる。「状態４」では、駆動回路３のスイッチＳＷ１、ＳＷ４がオン、ＳＷ２、ＳＷ３がオフとなり、電圧検出回路４のスイッチＳＷ５、ＳＷ６がオフになる。
【0054】
このような「状態１」〜「状態４」の動作と、これに対応するスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフ状態をまとめると、図７のようになる。図６に示す動作の場合には、状態１、２と状態３、４では、駆動回路３が同一の駆動ラインに極性の異なる電圧を印加することができ、電圧検出回路４は２回の測定を行うことができる（図８参照）。前記２回の測定の差をとることにより、低周波ノイズを除去する効果がある。
【0055】
（第１実施形態の動作）次に、第１実施形態の動作について、図面を参照して説明する。
まず、駆動回路３および電圧検出回路４の動作について、図８を参照して説明する。
図８は、タッチパネル１のＹラインＹ１、Ｙ２が駆動回路３に接続され、タッチパネル１のＸラインＸ１、Ｘ２が電圧検出回路４に接続された場合であり、ＸラインＸ１、Ｘ２とＹラインＹ１、Ｙ２の各交差部に形成される静電容量をＣ１〜Ｃ４とする。
そして、駆動回路３および電圧検出回路４は、図５に示すような「状態１」と「状態２」の動作を行う。
【0056】
「状態１」の動作では、駆動回路３のスイッチＳＷ１、ＳＷ４がオン、ＳＷ２、ＳＷ３がオフとなり、電圧検出回路４のスイッチＳＷ５、ＳＷ６がオンになり、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフ状態は図８に示すようになる。このため、駆動回路３により、ＹラインＹ２には高電位の電源電圧ＶＤＤ（例えば３．３Ｖ）が印加され、ＹラインＹ１には低電位の電源電圧ＶＳＳ（例えば０Ｖ）が印加される。またスイッチＳＷ５、ＳＷ６がオンになることにより、オペアンプＯＰ１、ＯＰ２はボルテージフォロワとなり、ＸラインＸ１、Ｘ２は電圧ＶＣＯＭに駆動される。これにより、静電容量Ｃ１、Ｃ２が充電されるとともに静電容量Ｃ３、Ｃ４が充電される。
【0057】
その後、「状態２」の動作では、駆動回路３のスイッチＳＷ１、ＳＷ４がオフ、ＳＷ２、ＳＷ３がオンとなり、電圧検出回路４のスイッチＳＷ５、ＳＷ６がオフとなる。このため、静電容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に充電された電荷の一部が積分回路４１、４２の積分コンデンサＣｆに移動し、オペアンプＯＰ１の出力端子には、以下の（１Ａ）式のような出力電圧Ｖｏｕｔ１が現れ、オペアンプＯＰ２の出力端子には、以下の（１Ｂ）式のような出力電圧Ｖｏｕｔ２が現れる。Ｖｏｕｔ１＝ＶＣＯＭ＋｛（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃｆ｝×ＶＤＤ
・・・（１Ａ）
Ｖｏｕｔ２＝ＶＣＯＭ＋｛（Ｃ３−Ｃ４）／Ｃｆ｝×ＶＤＤ
・・・（１Ｂ）
【0058】
オペアンプＯＰ３では、オペアンプＯＰ１の出力電圧とオペアンプＯＰ２の出力電圧の差を求める演算が行われる。この結果、電圧検出回路４の出力電圧Ｖｏｕｔは、以下の（１Ｃ）式のようになる。Ｖｏｕｔ＝ＶＣＯＭ＋｛（Ｃ１−Ｃ２−Ｃ３＋Ｃ４）／Ｃｆ｝×ＶＤＤ
・・・（１Ｃ）
電圧検出回路４の出力電圧Ｖｏｕｔは、図５に示すように、「状態２」の期間内の所定のタイミングでＡ／Ｄ変換される。
【0059】
次に、第１実施形態において、タッチパネル１のタッチ位置を検出する場合の動作について、図１、図２などを参照して説明する。まず、選択回路２は、予め定めてある駆動パターンに応じて、タッチパネル１のＹラインＹ１〜Ｙ８のうち、予め定めてある２つのラインを駆動ラインとして選択する。この例では、駆動ラインとしてＹラインＹ１、Ｙ２を選択し、この選択したＹラインＹ１、Ｙ２を駆動回路３と接続する。
【0060】
また、選択回路２は、所定の変換行列に応じて予め定めてある８つの検出パターンのうちの１つが選択されたときに、その選択された検出パターンに応じて、タッチパネル１のＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの一部を電圧検出回路４の一方の入力端子と接続し、ＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの残りを電圧検出回路４の他方の入力端子と接続する。【0061】
図９（Ａ）〜（Ｄ）および図１０（Ｅ）〜（Ｈ）は、アダマール変換行列に応じて定めた８つの検出パターン１〜８と、これらの検出パターンに応じたＸラインＸ１〜Ｘ８と電圧検出回路４との接続状態を示している。例えば、図９（Ａ）に示す検出パターン１の場合には、ＸラインＸ１〜Ｘ８が電圧検出回路４の一方の入力端子に接続され、電圧検出回路４の他方の入力端子はＶＣＯＭに接続される。また、図９（Ｂ）に示す検出パターン２の場合には、ＸラインＸ１、Ｘ３、Ｘ５、Ｘ７が電圧検出回路４の一方の入力端子に接続され、ＸラインＸ２、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ８が電圧検出回路４の他方の入力端子に接続される。
【0062】
なお、図９および図１０における符号Ｃ１〜Ｃ８は、ＹラインＹ２と、ＸラインＸ１〜Ｘ８との各交差部に形成される静電容量であり、符号Ｃ９〜Ｃ１６は、ＹラインＹ１と、ＸラインＸ１〜Ｘ８との各交差部に形成される静電容量である。図９（Ａ）に示す検出パターン１の場合には、電圧検出回路４の出力電圧Ｄ１は次のようになる。
Ｄ１＝ＶＣＯＭ＋｛（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＋Ｃ６＋Ｃ７＋Ｃ８−Ｃ９
−Ｃ１０−Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４−Ｃ１５−Ｃ１６）／Ｃｆ｝×ＶＤＤ
図９、図１０で示した検出パターンによる出力電圧Ｄｎは、次の（１Ｄ）式で表すことができる。
【0063】
【数1】
【0064】
また、図９および図１０における符号「＋」と「−」は、「＋」がｓｋ＝＋１であることを意味し、「−」がｓｋ＝−１であることを意味する。次に、上記の検出パターン１〜８ごとに、駆動回路３および電圧検出回路４は、図５に示す「状態１」と「状態２」の動作を行い、電圧検出回路４はその検出パターンに応じた電位差を検出し、この検出電圧を出力電圧として出力する。
電圧検出回路４が、上記の検出パターン１〜８に応じて８つの電位差をそれぞれ検出する演算処理は、次の（２）式で表すことができる。なお、（１Ｄ）式のＶＣＯＭとＶＤＤ／Ｃｆは静電容量算出およびタッチ座標検出に関係しないため、簡略化のため省略する。
【0065】
【数2】
【0066】
（２）式において、Ｄ１〜Ｄ８は、８つの検出パターン１〜８に応じて得られる電圧検出回路４の出力電圧（検出電圧）である。右辺の変換行列は、アダマール変換行列である。Ｃ１〜Ｃ８は、ＹラインＹ２とＸラインＸ１〜Ｘ８との間の容量である。Ｃ９〜Ｃ１６は、ＹラインＹ１とＸラインＸ１〜Ｘ８との間の静電容量である。アダマール変換行列の８つの各行は、上記の８つの検出パターン１〜８に相当する。また、各行の１、−１とは、各検出パターンのＸラインＸ１〜Ｘ８と電圧検出回路４の接続状態に対応する。
【0067】
電圧検出回路４の出力電圧Ｄ１〜Ｄ８は、図５の「状態２」の動作の所定のタイミングにおいて、Ａ／Ｄ変換回路５でそれぞれＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変換された各出力電圧Ｄ１〜Ｄ８は、容量算出回路６に順次記憶される。そして、出力電圧Ｄ１〜Ｄ８の記憶が完了すると、容量算出回路６は、記憶した出力電圧Ｄ１〜Ｄ８と変換行列であるアダマール変換行列とに基づき、静電容量差（Ｃ１−Ｃ９）、（Ｃ２−Ｃ１０）・・・（Ｃ８−Ｃ１６）をそれぞれ算出する演算を行う。この容量算出回路６が行う演算処理は、次の（３）式で表すことができる。
【0068】
【数3】
【0069】
タッチ位置検出回路７は、容量算出回路６が算出した静電容量値（Ｃ１−Ｃ９）、（Ｃ２−Ｃ１０）・・・（Ｃ８−Ｃ１６）に基づいて、タッチパネル１の位置を検出する。以上の動作は、タッチパネル１上のタッチ位置を１次元的な動作により検出する例であるが、タッチパネル１上のタッチ位置を２次元的な動作により検出する場合には、上記の動作を繰り返すことになる。
この場合には、駆動パターンに応じて選択回路２がＹラインＹ１〜Ｙ８と駆動回路３との接続を順次変更し、この変更ごとに、電圧検出回路４が、上記の検出パターン１〜８に応じて８つの電圧を検出する演算処理を行う。
【0070】
次に、選択回路２の選択、接続の動作の具体例について、図１および図２を参照して説明する。この第１実施形態では、選択回路２の選択、接続の動作に係るデータは、予め定めてある駆動パターンおよび検出パターンごとに、メモリ１０に予め格納されている。すなわち、メモリ１０には、予め定めてある駆動パターンおよび検出パターン１〜８ごとに、選択回路２のスイッチ部２１−１〜２１−８およびスイッチ部２２−１〜２２−８のそれぞれのスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５をオンオフ制御するためのデータが格納されている。
【0071】
そして、制御回路８は、予め定めてある駆動パターンおよび検出パターン１〜８ごとに、そのデータを読み出すためのアドレスの生成をアドレス生成回路９に指示し、その生成アドレスにより必要なデータをラッチ１１に読み出す。ラッチ１１に読み出されたデータは、デコーダ２３−１〜２３−８およびデコーダ２４−１〜２４−８に転送される。これにより、デコーダ２３−１〜２３−８は、スイッチ部２１−１〜２１−８のスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５をオンオフ制御する。また、デコーダ２４−１〜２４−８は、スイッチ部２２−１〜２２−８のスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５をオンオフ制御する。
【0072】
例えば、駆動パターンに応じて、ＹラインＹ１、Ｙ２を駆動ラインとして選択し、この選択したＹラインＹ１、Ｙ２を駆動回路３と接続する場合には、デコーダ２４−１がスイッチ部２２−１のスイッチＳＷ１３をオンとし、デコーダ２４−２がスイッチ部２２−２のスイッチＳＷ１４をオンとする。【0073】
また、検出パターンに応じて、タッチパネル１のＸラインＸ１〜Ｘ８のうち、ＸラインＸ１〜Ｘ４を第１の検出ラインとし、ＸラインＸ５〜Ｘ８を第２の検出ラインとしてそれぞれ選択し、その選択したＸラインＸ１〜Ｘ４とＸラインＸ５〜Ｘ８とを電圧検出回路４にそれぞれ接続する場合には、以下のようになる。すなわち、デコーダ２３−１〜２３−４のそれぞれが、スイッチ部２１−１〜２１−４のスイッチＳＷ１１をオンとする。また、デコーダ２３−５〜２３−８のそれぞれが、スイッチ部２１−５〜２１−８のスイッチＳＷ１２をオンとする。
【0074】
以上のように、第１実施形態では、電圧検出回路４が、第１〜第８の検出パターンに応じた演算処理を行なって出力電圧Ｄ１〜Ｄ８をそれぞれ得るようにし、その各出力電圧Ｄ１〜Ｄ８を得るときに差動増幅を行うようにした。このため、その出力電圧Ｄ１〜Ｄ８を得るときにノイズを軽減できる上に、Ｓ／Ｎの向上を図ることができる。【0075】
また、第１実施形態では、電圧検出回路４が出力電圧Ｄ１〜Ｄ８を得るために、タッチパネル１のライン間に形成される静電容量をオフセット調整用のコンデンサとして使用するようにしたので、かかるコンデンサを特に設ける必要がない。なお、第１実施形態では、（２）式に示すように、８行×８列のアダマール変換行列を使用するようにした。しかし、４行×４列、１６行×１６列などのアダマール変換行列を使用することもできる。
【0076】
このため、ｎ行×ｎ列（ｎ＝２、４の倍数）のアダマール変換行列を使用する場合には、上記の検出パターンはｎ個となり、この各検出パターンに応じて電圧検出回路４に使用される検出用ラインはｎ個となる。上記の例では、検出パターンは図９および図１０に示すように８つとなり、この８つの検出パターンに応じて電圧検出回路４に使用される検出用ラインは８つとなる。【0077】
（第１実施形態の変形例１）この変形例１は、タッチパネルのライン数（電極数）が４の倍数でない場合であり、例えばＸ軸方向で７個の場合である。
この変形例１は、基本構成は図１と同一であり、タッチパネル１のサイズだけが異なっている。また、その動作も第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態と異なる部分だけを説明する。
【0078】
アダマール変換行列の大きさを電極数以上の４の倍数で選ぶ。ここではＸ軸方向の電極数は７であるので７以上の最小の４の倍数として８、すなわち８行×８列のアダマール変換行列を使用する。検出パターンは選択したサイズのアダマール変換行列に従い、８種類の検出パターンを使用する。すなわち、図９、図１０の電極Ｘ８を省略した形になっている。
電圧検出回路４が、前述の８種類の検出パターンに応じて８種類の電位差をそれぞれ検出する演算処理は次の（４）式で表すことができる。
【0079】
【数4】
【0080】
（４）式の係数行列は（２）式の係数行列である８行×８列のアダマール変換行列の第８列目（一番右の列）を削除して列数をＸ軸方向の電極数に一致させたものである。なお、削除する列の位置はどこでもよく、列を削除した結果列数がＸ軸方向の電極数に一致していれば良い。電圧検出回路４から出力される８個の出力電圧は、図５の「状態２」の動作の所定の夕イミングにおいて、Ａ／Ｄ変換回路５でそれぞれＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変換された各出力電圧は容量算出回路６に順次記憶される。そして、出力電圧Ｄ１〜Ｄ８の記憶が完了すると、容量算出回路６は、記憶した出力電圧Ｄ１〜Ｄ８と変換行列であるアダマール変換行列とに基づき、静電容量差（Ｃ１−Ｃ９）、（Ｃ２−Ｃ１０）・・・（Ｃ７−Ｃ１５）をそれぞれ算出する演算を行う。
この容量算出回路６が行う演算処理は、次の（５）式で表すことができる。
【0081】
【数5】
【0082】
但し、（５）式に現れる係数行列は（４）式の係数行列の転置行列かつムーア・ペンローズの一般化逆行列(のスカラー倍)の関係になっている。電圧検出回路４から出力される出力電圧は８個と電極数７個よりも多いが、（５）式の係数行列は（４）式の係数行列の一般化逆行列であるため、得られた（Ｃ１−Ｃ９）、（Ｃ２−Ｃ１０）・・・（Ｃ７−Ｃ１５）は（４）式を満たす最小二乗解になっている。そのため電圧検出回路４の出力電圧の個数が多ければ多いほどＳ／Ｎも改善される。
この変形例１は（４）式に現れる係数行列がアダマール変換の一部の列を削除したもの以外にも係数行列が直交行列および直交行列をスカラー倍したものの一部の列を削除したものでも適用可能である。
なお、この変形例１については、後述の第２、第３の各実施形態に適用することができる。
【0083】
（第１実施形態の変形例２）第１実施形態は図９、図１０の（Ａ）〜（Ｈ）に示すように、Ｙ１を駆動回路３の−端子３４、Ｙ２を駆動回路３の＋端子３３に接続し、Ｘ１〜Ｘ８は予め定められたパターンに従って電圧検出回路４の＋側端子４４、あるいは−側端子４５に接続するよう構成されているが、駆動回路３と電圧検出回路４は交換することができる。すなわち、Ｙ１を電圧検出回路４の−端子４５、Ｙ２を電圧検出回路４の＋端子に接続し、Ｘ１〜Ｘ８は予め定められたパターンに従って駆動回路３の＋側端子３３、あるいは−側端子３４に接続するよう構成することもできる。この構成でも電圧検出回路の出力は第１実施形態と全く同じであり、従って図１のメモリ１０に格納される駆動・検出パターンを変更するだけで図１と全く同一の構成を使用することができる。また、この場合は図９の（Ａ）のパターンを含め、全パターンが差動の構成で電圧検出されるため、コモンモードノイズヘの耐性が改善する。
なお、この変形例２は第１実施例の変形例１に適用することができる。
【0084】
（第２実施形態の構成）図１１は、本発明の第２実施形態が適用されるタッチセンサの概略構成を示すブロック図である。
第２実施形態が適用されるタッチセンサは、図１１に示すように、タッチパネル１と、選択回路２と、駆動回路３と、電圧検出回路４と、Ａ／Ｄ変換回路５と、容量算出回路６Ａと、タッチ位置検出回路７Ａと、制御回路８Ａと、アドレス生成回路９と、メモリ１０と、ラッチ１１と、オフセット調整用の静電容量回路１２と、を備えている。
【0085】
このように、第２実施形態は、図１に示す第１実施形態の構成を基本とし、図１の容量算出回路６、タッチ位置検出回路７、および制御回路８を、図１１に示すように、容量算出回路６Ａ、タッチ位置検出回路７Ａ、および制御回路８Ａに置き換え、かつ静電容量回路１２を追加したものである。【0086】
ここで、第２実施形態は、第１実施形態の構成要素と共通する部分があり、この共通の構成要素には同一符号を付してその説明はできるだけ省略する。静電容量回路１２は、図１２に示すように、それぞれが予め定めた静電容量値を有するオフセット調整用のコンデンサＣＲ１、ＣＲ２と、スイッチＳＷ７〜ＳＷ９とを備えている。
【0087】
コンデンサＣＲ１の一端側は電圧検出回路４の入力端子４４に接続され、コンデンサＣＲ１の他端側はスイッチＳＷ７を介して駆動回路３の出力端子３４に接続されている。また、コンデンサＣＲ２の一端側は電圧検出回路４の入力端子４５に接続され、コンデンサＣＲ２の他端側はスイッチＳＷ８を介して駆動回路３の出力端子３４に接続されている。さらに、スイッチＳＷ９の一端側は電圧検出回路４の入力端子４５に接続され、スイッチＳＷ９の他端側はＶＣＯＭに接続されている。制御回路８Ａは、タッチパネル１のタッチ位置を検出するときに、駆動回路３、電圧検出回路４、アドレス生成回路９、ラッチ１１、静電容量回路１２を後述のようにそれぞれ制御する。
【0088】
（第２実施形態の動作）次に、第２実施形態において、タッチパネル１のタッチ位置を検出する場合について、図１１〜図１４を参照して説明する。
まず、選択回路２は、予め定めてある駆動パターンに応じて、タッチパネル１のＹラインＹ１〜Ｙ８のうち、予め定めてある１つのラインを駆動ラインとして選択する。この例では、駆動ラインとしてＹラインＹ１を選択し、この選択したＹラインＹ１を駆動回路３の出力端子３３と接続する（図１３および図１４参照）。
【0089】
また、選択回路２は、所定の変換行列に応じて予め定めてある８つの検出パターンのうちの１つが選択されたときに、その選択された検出パターンに応じて、タッチパネル１のＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの一部を電圧検出回路４の入力端子４４と接続し、ＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの残りを電圧検出回路４の入力端子４５と接続する。【0090】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）および図１４（Ｅ）〜（Ｈ）は、アダマール変換行列に応じて定めた検出パターン１〜８と、これらの検出パターン１〜８に応じたＸラインＸ１〜Ｘ８と電圧検出回路４との接続状態を示している。例えば、図１３（Ａ）に示す検出パターン１の場合には、ＸラインＸ１〜Ｘ８が電圧検出回路４の入力端子４４に接続される。また、図１３（Ｂ）に示す第２の検出パターンの場合には、ＸラインＸ１、Ｘ３、Ｘ５、Ｘ７が電圧検出回路４の入力端子４４に接続され、ＸラインＸ２、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ８が電圧検出回路４の入力端子４５に接続される。
【0091】
なお、図１３および図１４における符号Ｃ１〜Ｃ８は、ＹラインＹ１と、ＸラインＸ１〜Ｘ８との間で形成されるそれぞれ静電容量（キャパシタ）である。次に、上記の検出パターン１〜８ごとに、駆動回路３および電圧検出回路４は、図５に示す「状態１」と「状態２」の動作を行い、電圧検出回路４はその検出パターン１〜８に応じた電位差を検出する。
【0092】
なお、図１３および図１４に示すように、検出パターン１の場合には、図１２に示すスイッチＳＷ７、ＳＷ９がオンとなる。このため、コンデンサＣＲ１が駆動回路３の出力端子３４と電圧検出回路４の入力端子４４との間に接続され、電圧検出回路４の入力端子４５はＶＣＯＭに接続される。また、検出パターン２〜８の場合には、図１２に示すスイッチＳＷ７、ＳＷ８がオンとなる。このため、コンデンサＣＲ１が駆動回路３の出力端子３４と電圧検出回路４の入力端子４４との間に接続され、コンデンサＣＲ２が駆動回路３の出力端子３４と電圧検出回路４の入力端子４５との間に接続される。
ここで、電圧検出回路４が、上記の検出パターン１〜８に応じて８つの電位差を検出する演算処理は、次の（６）式で表すことができる。
【0093】
【数6】
【0094】
（６）式において、Ｄ１〜Ｄ８は、８つの検出パターン１〜８に応じて得られる電圧検出回路４の出力電圧（検出電圧）である。右辺の変換行列は、アダマール変換行列である。Ｃ１〜Ｃ８は、ＹラインＹ１とＸラインＸ１〜Ｘ８との間の静電容量である。ここで、アダマール変換行列の８つの各行は、上記の８つの検出パターン１〜８に相当する。また、各行の１、−１とは、各検出パターンのＸラインＸ１〜Ｘ８と電圧検出回路４の接続状態に対応する。
【0095】
電圧検出回路４から出力される出力電圧Ｄ１〜Ｄ８は、図５の「状態２」の動作の所定のタイミングにおいて、Ａ／Ｄ変換回路５でそれぞれＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変換された各出力電圧Ｄ１〜Ｄ８は、容量算出回路６Ａに順次記憶される。そして、出力電圧Ｄ１〜Ｄ８の記憶が完了すると、容量算出回路６Ａは、記憶した出力電圧Ｄ１〜Ｄ８と変換行列であるアダマール変換行列とに基づき、静電容量Ｃ１〜Ｃ８をそれぞれ算出する演算を行う。この容量算出回路６Ａが行う演算処理は、次の（７）式で表すことができる。
【0096】
【数7】
【0097】
タッチ位置検出回路７Ａは、容量算出回路６Ａが算出した静電容量Ｃ１〜Ｃ８に基づいて、タッチパネル１のタッチ位置を検出する。以上の動作は、タッチパネル１上のタッチ位置を１次元的な動作により検出する例であるが、タッチパネル１上のタッチ位置を２次元的な動作により検出する場合には、上記の動作を繰り返すことになる。
この場合には、駆動パターンに応じてＹラインＹ１〜Ｙ８と駆動回路３との接続を順次変更し、この変更ごとに、電圧検出回路４が、上記の検出パターン１〜８に応じて８つの電圧を検出する演算処理を行う。
【0098】
以上のように、第２実施形態では、電圧検出回路４が、８つの検出パターンに応じた演算処理を行なって出力電圧Ｄ１〜Ｄ８をそれぞれ得るようにし、その各出力電圧Ｄ１〜Ｄ８を得るときに差動増幅を行うようにした。このため、その出力電圧Ｄ１〜Ｄ８を得るときにノイズを軽減できる上に、Ｓ／Ｎの向上を図ることができる。なお、第２実施形態では、（６）式に示すように、８行×８列のアダマール変換行列を使用するようにした。しかし、４行×４列、１６行×１６列などのアダマール変換行列を使用することもできる。
【0099】
このため、ｎ行×ｎ列（ｎ＝２、４の倍数）のアダマール変換行列を使用する場合には、上記の検出パターンはｎ個となり、この各検出パターンに応じて電圧検出回路４に使用される検出用ラインはｎ個となる。上記の例では、検出パターンは図１３および図１４に示すように８つとなり、この８つの検出パターンに応じて電圧検出回路４に使用される検出用ラインは８つとなる。【0100】
（第２実施形態の変形例１）次に、第２実施形態において、タッチパネル１に指が接触していないが、タッチパネル１上に接近した場合にその位置を特定する、ホバリングの検出例について、図１５を参照して説明する。
この例は、図１４（Ｅ）の検出パターン５と図１４（Ｇ）の検出パターン７とを組み合わせることにより、ホバリング検出を行うものである。
図１５（Ａ）（Ｂ）は、いずれも検出パターン５での検出状態を示す。（Ａ）は指１００が静電容量Ｃ１〜Ｃ４の近傍にある場合であり、電圧検出回路４の出力電圧Ｄ５は、Ｄ５＜０となる。（Ｂ）は指１００が静電容量Ｃ５〜Ｃ８の近傍にある場合であり、電圧検出回路４の出力電圧Ｄ５は、Ｄ５＞０となる。
【0101】
また、図１５（Ｃ）（Ｄ）は、いずれも検出パターン７での検出状態を示す。（Ｃ）は指１００が静電容量Ｃ３〜Ｃ６の近傍にある場合であり、電圧検出回路４の出力電圧Ｄ７は、Ｄ７＞０となる。（Ｄ）は指１００が静電容量Ｃ１、Ｃ２あるいは静電容量Ｃ７、Ｃ８の近傍にある場合であり、電圧検出回路４の出力電圧Ｄ７は、Ｄ７＜０となる。このため、電圧検出回路４の出力電圧Ｄ５、Ｄ７を基に、指の位置が静電容量Ｃ１、Ｃ２、静電容量Ｃ３、Ｃ４、静電容量Ｃ５、Ｃ６、あるいは静電容量Ｃ７、Ｃ８のいずれの近傍にあるかを判定できる。
【0102】
（第２実施形態の変形例２）多点タッチ検出が不要な場合、第２実施例の動作の代わりに次のような動作を行うことによりタッチ位置のＸ，Ｙ座標を検出することができる。なお、ここでいう多点タッチとは、タッチパネル上の異なる２以上のポイントが所定時間内にタッチされることをいう。
まず、選択回路２は、予め定めてある駆動パターンに応じて、タッチパネル１のＹラインＹ１〜Ｙ８のうち、予め定めてある１つのラインを駆動ラインとして選択する代わりに全ラインを選択する。それ以外は全て第２実施形態の動作の説明と同様である。これによりタッチ位置のＸ座標が検出できる。次に前述の動作をＸラインとＹラインを交換して再度行う。これによりタッチ位置のＹ座標が検出できる。
【0103】
（第３実施形態の構成）図１６は、本発明の第３実施形態が適用されるタッチセンサの概略構成を示すブロック図である。
第３実施形態が適用されるタッチセンサは、図１６に示すように、タッチパネル１と、選択回路２と、駆動回路３と、電圧検出回路４Ａと、Ａ／Ｄ変換回路５と、容量算出回路６Ａと、タッチ位置検出回路７Ａと、制御回路８Ｂと、アドレス生成回路９と、メモリ１０と、ラッチ１１と、オフセット調整用の静電容量回路１２Ａと、を備えている。
このように、第３実施形態は、図１１に示す第２実施形態の構成を基本とし、図１１の差動増幅型の電圧検出回路４、制御回路８Ａ、および静電容量回路１２を、図１６に示すように、シングル型の電圧検出回路４Ａ、制御回路８Ｂ、および静電容量回路１２Ａに置き換えたものである。
【0104】
ここで、第３実施形態は、第２実施形態の構成要素と共通する部分があり、この共通の構成要素には同一符号を付してその説明はできるだけ省略する。電圧検出回路４Ａは、図１７に示すように、オペアンプＯＰ４と、積分コンデンサＣｆと、スイッチＳＷ１０と、を備えている。
オペアンプＯＰ４の反転入力端子（−）には入力電圧が入力され、オペアンプＯＰ４の非反転入力端子（＋）はＶＣＯＭに接続されている。また、オペアンプＯＰ４の反転入力端子と出力端子との間には、積分コンデンサＣｆとスイッチＳＷ１０との並列回路が接続されている。
【0105】
静電容量回路１２Ａは、図１７に示すように、予め定めた静電容量値を有するオフセット調整用のコンデンサＣＲ３と、スイッチＳＷ２０とを備えている。コンデンサＣＲ３の一端側は電圧検出回路４Ａの入力端子に接続され、コンデンサＣＲ３の他端側はスイッチＳＷ２０を介して駆動回路３の出力端子３４に接続されている。制御回路８Ｂは、タッチパネル１のタッチ位置を検出するときに、駆動回路３、電圧検出回路４Ａ、アドレス生成回路９、ラッチ１１、および静電容量回路１２Ａをそれぞれ制御する。
【0106】
（第３実施形態の動作）次に、第３実施形態において、タッチパネル１のタッチ位置を検出する場合について、図１６〜図１９を参照して説明する。
まず、選択回路２は、予め定めてある検出パターンに応じて、タッチパネル１のＹラインＹ１〜Ｙ８のうち、予め定めてある１つのラインを検出ラインとして選択する。この例では、検出ラインとしてＹラインＹ１を選択し、この選択したＹラインＹ１を電圧検出回路４の入力端子と接続する（図１８および図１９参照）。
【0107】
また、選択回路２は、所定の変換行列に応じて予め定めてある８つの駆動パターンのうちの１つが選択されたときに、その選択された駆動パターンに応じて、タッチパネル１のＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの一部を駆動回路３の出力端子３３と接続し、ＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの残りを駆動回路３の出力端子３４と接続する。【0108】
図１８（Ａ）〜（Ｄ）および図１９（Ｅ）〜（Ｈ）は、アダマール変換行列に応じて定めた駆動パターン１〜８と、これらの駆動パターン１〜８に応じたＸラインＸ１〜Ｘ８と駆動回路との接続状態を示している。例えば、図１８（Ａ）に示す駆動パターン１の場合には、ＸラインＸ１〜Ｘ８が駆動回路３の出力端子３３に接続される。また、図１８（Ｂ）に示す第２の駆動パターンの場合には、ＸラインＸ１、Ｘ３、Ｘ５、Ｘ７が駆動回路３の出力端子３３に接続され、ＸラインＸ２、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ８が駆動回路３の出力端子３４に接続される。
【0109】
次に、上記の駆動パターン１〜８ごとに、駆動回路３および電圧検出回路４Ａは、図５に示す「状態１」と「状態２」に相当する動作として第１動作と第２動作と行い、電圧検出回路４Ａはその駆動パターン１〜８に応じた電圧を検出する。第１動作では、駆動回路３のスイッチＳＷ１、ＳＷ４がオン、ＳＷ２、ＳＷ３がオフとなり、電圧検出回路４ＡのスイッチＳＷ１０がオンになる。第２動作では、駆動回路３のスイッチＳＷ１、ＳＷ４がオフ、ＳＷ２、ＳＷ３がオンとなり、電圧検出回路４ＡのスイッチＳＷ１０がオフとなる。
【0110】
なお、図１８および図１９に示すように、駆動パターン１の場合には、図１７に示すスイッチＳＷ２０がオンとなる。このため、コンデンサＣＲ３が駆動回路３の出力端子３４と電圧検出回路４Ａの入力端子４４との間に接続される。ここで、電圧検出回路４Ａが、上記の駆動パターン１〜８に応じて８つの電圧を検出する演算処理は、上記の（６）式で表すことができる。
【0111】
アダマール変換行列の８つの各行は、上記の８つの駆動パターン１〜８に相当する。また、各行の１、−１とは、各駆動パターンのＸラインＸ１〜Ｘ８と駆動回路３の接続状態に対応する。電圧検出回路４Ａから出力される出力電圧Ｄ１〜Ｄ８は、Ａ／Ｄ変換回路５でそれぞれＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変換された各出力電圧Ｄ１〜Ｄ８は、容量算出回路６Ａに順次記憶される。
【0112】
そして、出力電圧Ｄ１〜Ｄ８の記憶が完了すると、容量算出回路６Ａは、記憶した出力電圧Ｄ１〜Ｄ８と変換行列であるアダマール変換行列とに基づき、静電容量Ｃ１〜Ｃ８をそれぞれ算出する演算を行う。この容量算出回路６Ａが行う演算処理は、上記の（７）式で表すことができる。タッチ位置検出回路７Ａは、容量算出回路６Ａが算出した静電容量Ｃ１〜Ｃ８に基づいて、タッチパネル１のタッチ位置を検出する。
【0113】
以上の動作は、タッチパネル１上のタッチ位置を１次元的な動作により検出する例であるが、タッチパネル１上のタッチ位置を２次元的な動作により検出する場合には、上記の動作を繰り返すことになる。この場合には、ＹラインＹ１〜Ｙ８と電圧検出回路４Ａとの接続を順次変更し、この変更ごとに、電圧検出回路４Ａが、上記の駆動パターン１〜８に応じて８つの電圧を検出する演算処理を行う。
【0114】
以上のように、第３実施形態では、電圧検出回路４Ａを図１７に示すようにシングル型で構成するようにしたので、その構成が簡易となる。また、第３実施形態では、図１７に示すコンデンサＣＲ３およびスイッチＳＷ２０を省略するようにしても良い。この場合には、図１８（Ａ）の場合の検出を省略して測定値として例えば０などの固定値を使用する。
【0115】
なお、第３実施形態では、（６）式に示すように、８行×８列のアダマール変換行列を使用するようにした。しかし、４行×４列、１６行×１６列などのアダマール変換行列を使用することもできる。このため、ｎ行×ｎ列（ｎ＝２、４の倍数）のアダマール変換行列を使用する場合には、上記の駆動パターンはｎ個となり、この各駆動パターンに応じて駆動回路３に接続される駆動ラインはｎ個となる。上記の例では、駆動パターンは図１８および図１９に示すように８つとなり、この８つの駆動パターンに応じて駆動回路３に接続される駆動ラインは８つとなる。
【0116】
（第３実施形態の動作の変形例）多点タッチ検出が不要な場合、第２実施形態の動作の代わりに次のような動作を行うことによりタッチ位置のＸ，Ｙ座標を検出することができる。
まず、選択回路２は、予め定めてある検出パターンに応じて、タッチパネル１のＹラインＹ１〜Ｙ８のうち、予め定めてある１つのラインを検出ラインとして選択する代わりに全てのＹラインを選択する。それ以外は全て第３実施形態の動作の説明と同様である。これによりタッチ位置のＸ座標が検出できる。次に前述の動作をＸラインとＹラインを交換して再度行う。これによりタッチ位置のＹ座標が検出できる。
【0117】
（第４実施形態の構成）図２０は、本発明の第４実施形態が適用されるタッチセンサの概略構成を示すブロック図である。
第４実施形態が適用されるタッチセンサは、図２０に示すように、タッチパネル１と、選択回路２と、駆動回路３と、電圧検出回路４と、Ａ／Ｄ変換回路５と、容量算出回路６Ｂと、タッチ位置検出回路７Ｂと、制御回路８Ｃと、アドレス生成回路９と、メモリ１０と、ラッチ１１と、オフセット調整用の静電容量回路１２と、を備えている。
すなわち、第４実施形態は、図１１に示す第２実施形態の構成を基本とし、図２０に示すように、図１１の容量算出回路６Ａ、タッチ位置検出回路７Ａ、および制御回路８Ａを、容量算出回路６Ｂ、タッチ位置検出回路７Ｂ、および制御回路８Ｃに置き換えたものである。
【0118】
ここで、第４実施形態は、第２実施形態の構成要素と共通する部分があり、この共通の構成要素には同一符号を付してその説明はできるだけ省略する。制御回路８Ｃは、タッチパネル１のタッチ位置を検出するときに、駆動回路３、電圧検出回路４、アドレス生成回路９、ラッチ１１、および静電容量回路１２をそれぞれ制御する。
【0119】
（第４実施形態の動作）次に、第４実施形態において、タッチパネル１のタッチ位置を検出する場合について、図２０〜図３６を参照して説明する。
まず、選択回路２は、所定の変換行列に応じて予め定めてある６４個の変換パターン（駆動パターンと検出パターンの組み合わせ）のうちの１つが選択されたときに、その選択された変換パターンに応じて、タッチパネル１のＹラインＹ１〜Ｙ８のうちの一部を駆動回路３の出力端子３３と接続し、ＹラインＹ１〜Ｙ８のうちの残りを駆動回路３の出力端子３４と接続する。
【0120】
また、選択回路２は、上記の変換パターンが選択されたときに、その選択された変換パターンに応じて、タッチパネル１のＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの一部を電圧検出回路４の入力端子４４と接続し、ＸラインＸ１〜Ｘ８のうちの残りを電圧検出回路４の入力端子４５と接続する。図２１〜図３６は、アダマール変換行列に応じて定めた６４個の変換パターンと、これら６４個の変換パターンに応じた、ＹラインＹ１〜Ｙ８と駆動回路３の接続状態、およびＸラインＸ１〜Ｘ８と電圧検出回路４との接続状態を示している。
【0121】
ここで、図２１および図２２は、パターン１と８つのパターン１〜８とを組み合わせた８つの変換パターンを示す。図２３および図２４は、パターン２と８つのパターン１〜８とを組み合わせた８つの変換パターンを示す。図２５および図２６は、パターン３と８つのパターン１〜８とを組み合わせた８つの変換パターンを示す。図２７および図２８は、パターン４と８つのパターン１〜８とを組み合わせた８つの変換パターンを示す。【0122】
また、図２９および図３０は、パターン５と８つのパターン１〜８とを組み合わせた８つの変換パターンを示す。図３１および図３２は、パターン６と８つのパターン１〜８とを組み合わせた８つの変換パターンを示す。図３３および図３４は、パターン７と８つのパターン１〜８とを組み合わせた８つの変換パターンを示す。図３５および図３６は、パターン８と８つのパターン１〜８とを組み合わせた８つの変換パターンを示す。【0123】
図２１〜図３６の例ではＹ軸を駆動回路３、Ｘ軸を電圧検出回路４に接続する構成をとっているが、逆にＸ軸を駆動回路３、Ｙ軸を電圧検出回路４に接続する構成にしてもよい。また、パターンごとに駆動回路３、電圧検出回路４をＸ軸に接続するかＹ軸に接続するか変えても良い。図２１、図２２の例では電圧検出回路４がシングルエンドの構成になっている。この場合、図２１（Ａ）の場合を除き、駆動回路３の＋端子と電圧検出回路４の＋端子を入れ替え、駆動回路３の−端子と電圧検出回路４の−端子を入れ替えることによって電圧検出回路４を差動の構成に変形することにより、図２１（Ａ）のパターンを除く全てのパターンで差動の構成の電圧検出回路４を利用することになり、Ｓ／Ｎをさらに向上させることができる。また、駆動回路３の＋端子と電圧検出回路４の＋端子、および駆動回路３の−端子と電圧検出回路４の−端子を入れ替えても容量算出回路６Ｂの動作は同一で良い。さらに図２１（Ａ）の測定を省略して測定値を０と扱うことにより、シングルエンド構成の電圧検出回路を全く用いないよう変換パターンを構成しても良く、さらにＳ／Ｎを向上させることができる。軸Ｘｉと軸Ｙｊの間に形成される静電容量をＣｉｊとすると、電圧検出回路４の出力Ｄｍｎに現れる値との関係は次の（７Ａ）式のようになる。
【0124】
【数8】
【0125】
なお、図２１〜図３６において、図中の符号「＋」はｓｍｉｓｎｊ＝＋１であり、符号「−」はｓｍｉｓｎｊ＝−１である。ｓｍｉ，ｓｎｊはそれぞれ後述の（９）式で表されるアダマール変換行列の（ｍ，ｉ）成分、（ｎ，ｊ）成分である。次に、上記の６４個の変換パターンごとに、駆動回路３および電圧検出回路４は、図５に示す「状態１」と「状態２」の動作を行い、電圧検出回路４はその６４個の変換パターンに応じた電位差を検出する。
ここで、電圧検出回路４が、上記の６４個の変換パターンに応じてそれぞれ電位差に応じた電圧を検出する演算処理は、次の（８）式で表すことができる。なお、（７Ａ）式のＶＣＯＭとＶＤＤ／Ｃｆの項は静電容量算出およびタッチ位置検出に無関係なため、簡略化のため省略した。
【0126】
【数9】
【0127】
（８）式において、Ｄは上記の６４個の変換パターンに応じて得られる電圧検出回路４の６４個の出力電圧（検出電圧）であり、８×８の行列である。（８）式の右辺のＨは、（９）式に示すアダマール変換行列である。また、（８）式において、Ｃは、タッチパネル１のＸラインＸ１〜Ｘ８とＹラインＹ１〜Ｙ８との各交差部における６４個の静電容量であり、８×８の行列である。さらに、（８）式の右辺のＨであって右肩に添字Ｔが付いたものは、（９）式のアダマール変換行列の行と列を入れ換えたものである。
【0128】
【数10】
【0129】
電圧検出回路４から出力される６４個の出力電圧は、図５の「状態２」の動作の所定のタイミングにおいて、Ａ／Ｄ変換回路５でそれぞれＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変換された各出力電圧は、容量算出回路６Ｂに順次記憶される。そして、その出力電圧の記憶が完了すると、容量算出回路６Ｂは、記憶した出力電圧と変換行列であるアダマール変換行列とに基づき、タッチパネル１のＸラインＸ１〜Ｘ８とＹラインＹ１〜Ｙ８との各交差部における６４個の静電容量をそれぞれ算出する演算を行う。この容量算出回路６Ｂが行う演算処理は、次の（１０）式で表すことができる。
【0130】
【数11】
【0131】
タッチ位置検出回路７Ｂは、容量算出回路６Ｂが算出した６４個の静電容量に基づいて、タッチパネル１のタッチ位置を検出する。以上のように、第４実施形態では、電圧検出回路４が、６４個の変換パターンに応じた演算処理を行なって６４個の出力電圧をそれぞれ得るようにし、その各出力電圧を得るときに差動増幅を行うようにした。このため、その各出力電圧を得るときにノイズを軽減できる上に、Ｓ／Ｎの向上を図ることができる。
なお、第４実施形態では、（８）（９）式に示すように、８行×８列のアダマール変換行列を使用するようにした。しかし、２行×２列、４行×４列、１６行×１６列などのアダマール変換行列を使用することもできる。
【0132】
さらに、Ｘ軸方向にｍ行×ｍ列（ｍ＝２、４の倍数）、Ｙ軸方向にｎ行×ｎ列（ｎ＝２、４の倍数）のアダマール変換行列を使用する場合には、上記の変換パターンは（ｍ×ｎ）個となり、各変換パターンに応じて、駆動回路３に接続される駆動ラインはｍ個となるとともに、電圧検出回路４に接続される検出ラインはｎ個となる。上記の例では、変換パターンは図２１〜図３６に示すように６４個となり、駆動回路３に接続される駆動ラインは８個、電圧検出回路４に接続される検出ラインは８個となる。
【0133】
（第４実施形態の変形例１）第４実施形態の変形例１の構成、動作は、第４実施形態と基本的に同一である。以下、第４実施形態と異なる部分について説明する。
ＸラインＸ１〜Ｘ８のうち、Ｘ１、Ｘ２をＸライングループ１、Ｘ３，Ｘ４をＸライングループ２、Ｘ５，Ｘ６をＸライングループ３、Ｘ７，Ｘ８をＸライングループ４にグループ分けする。すなわち、ＸラインＸ１〜Ｘ８は４つのグループに分けられる。
一方、ＹラインＹ１〜Ｙ８のうち、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４をＹライングループ１、Ｙ５，Ｙ６，Ｙ７，Ｙ８をＹライングループ２にグループ分けする。すなわち、ＹラインＹ１〜Ｙ８は２つのグループに分けられる。
【0134】
前述のグループ分けにより東ねられた電極を１本の電極とみなすと、Ｘラインは４本、Ｙラインは２本のパネルと見ることができる。後は第４実施形態と同様、Ｘラインは４行×４列のアダマール変換、Ｙラインは２行×２列のアダマール変換を適用した駆動・検出パターンを作成することができる。パターンの全ての組み合わせを図３７、図３８に示す。ＸラインとＹラインのグループ分けを符号「｛ 」で示す。【0135】
図３７、図３８で示される駆動・検出パタ−ンをメモリ１０に格納し、選択回路２、駆動回路３、電圧検出回路４、Ａ／Ｄ変換回路５を第４実施形態と同様に動作させてＡ／Ｄ変換した値を取得する。その後は、容量算出回路６ＢにおいてＸラインは４グル−プであるので４行×４列のアダマール変換、Ｙラインは２グル−プであるので２行×２列のアダマール変換を使用して第４実施形態と同様の処理を行う。【0136】
これにより、ＸラインＸ１，Ｘ２とＹラインＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４の交差部に形成される静電容量の合計、ＸラインＸ１，Ｘ２とＹラインＹ５，Ｙ６，Ｙ７，Ｙ８の交差部に形成される静電容量の合計、ＸラインＸ３，Ｘ４とＹラインＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４の交差部に形成される静電容量の合計、ＸラインＸ３，Ｘ４とＹラインＹ５，Ｙ６，Ｙ７，Ｙ８の交差部に形成される静電容量の合計がそれぞれ求められる。さらに、ＸラインＸ５，Ｘ６とＹラインＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４の交差部に形成される静電容量の合計、ＸラインＸ５，Ｘ６とＹラインＹ５，Ｙ６，Ｙ７，Ｙ８の交差部に形成される静電容量の合計、ＸラインＸ７，Ｘ８とＹラインＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４の交差部に形成される静電容量の合計、ＸラインＸ７，Ｘ８とＹラインＹ５，Ｙ６，Ｙ７，Ｙ８の交差部に形成される静電容量の合計がそれぞれ求められる。以上のように、第４実施形態の変形例１は第４実施形態に比べて測定点数が少ないため、低消費電カモ−ドでの動作に都合が良い。また、空間解像度が落ちた分、グル−プごとの容量変化が大きくとれるので特にホバリングの検出に都合が良い。【0137】
（第４実施形態の変形例２）この変形例２は、タッチパネルのライン数（電極数）が４の倍数でない場合であり、例えばＸ軸方向で７個、Ｙ軸方向で９個の場合である。
この変形例２は、基本構成は図２０と同一であり、タッチパネル１のサイズだけが異なっている。また、その動作も第４実施形態と同様である。以下、第４実施形態と異なる部分だけを説明する。
【0138】
Ｘ軸、Ｙ軸それぞれの方向でアダマール変換行列の大きさを電極数以上の４の倍数で選ぶ。ここではＸ軸方向の電極数は７であるのでＸ軸方向には７以上の最小の４の倍数として８、すなわち８行×８列のアダマール変換行列を使用する。Ｙ軸方向の電極数は９であるのでＹ軸方向には９以上の最小の４の倍数として１２、すなわち１２行×１２列のアダマール変換行列を使用する。【0139】
変換パタ−ンは選択したサイズのアダマール変換行列に従い、Ｘ軸方向に８種類、Ｙ軸方向に１２種類、これらの全ての組み合わせである８×１２＝９６種類の変換パタ−ンを使用する。軸Ｘｉと軸Ｙｊの間に形成される静電容量をＣｉｊとすると、電圧検出回路４の出力Ｄｍｎに現れる値との関係は（１１）式のようになる。
【0140】
【数12】
【0141】
但し、ｍ＝１，２，…，８、ｎ＝１，２，…，１２である。ｓｍｉは前述の８行×８列のアダマール変換行列の（ｍ，ｉ）成分であり、ｓｎｊ’は前述の１２行×１２列のアダマール変換行列の（ｎ，ｊ）成分である。但し、ｉ＝１，２，…，７、ｊ＝１，２，…，９であるのでアダマール変換行列の一部の成分は使用されない。
【0142】
次に上記の９６個の変換パターンごとに、駆動回路３と電圧検出回路４は、図５に示す「状態１」と「状態２」の動作を行い、電圧検出回路４はその９６個の変換パターンに応じた電位差を検出する。ここで電圧検出回路４が、上記の９６個の変換パターンに応じてそれぞれ電位差に応じた電圧を検出する演算処理は、次の（１２）式で表すことができる。なお、（１１）式のＶＣＯＭとＶＤＤ／Ｃｆの項は静電容量算出およびタッチ位置検出には無関係なため、簡略化のため省略した。
【0143】
【数13】
【0144】
この容量算出回路６Ｂが行う演算処理は、次の（１４）式で表すことができる。【0145】
【数14】
【0146】
但し、Ｈｘは（１３Ａ）式で表されるように８行×８列のアダマール変換行列の第８列目（一番右の列）を削除して列数をＸ軸方向の電極数に一致させたもので、（１１）式のｓｍｉの行列表現である。なお、削除する列の位置はどこでもよく、列を削除した結果列数がＸ軸方向の電極数に一致していれば良い。この転置行列ＨｘＴとＨｘは互いにムーア・ペンローズの一般化逆行列（のスカラー倍）の関係になっている。また、Ｈｙは（１３Ｂ）式で表されるように１２行×１２列のアダマール変換行列の第１０〜１２列目（一番右側の３列）を削除して列数をＹ軸方向の電極数に一致させたもので、（１１）式のｓｎｊ’の行列表現である。なお、削除する列の位置はどこでも良く、列を削除した結果列数がＹ軸方向の電極数に一致していれば良い。また削除する列が隣り合っていなくても良い。この転置行列ＨｙＴとＨｙは互いにムーア・ペンローズの一般化逆行列(のスカラー倍)の関係になっている。【0147】
電圧検出回路４から出力される出力電圧は９６個と電極数６３個よりも多いが、（１４）式のＨｘＴ，Ｈｙはそれぞれ（１２）式のＨｘ，ＨｙＴの一般化逆行列であるため、得られたＣｉｊは（１１）式を満たす最小二乗解になっている。そのため電圧検出回路４の出力電圧の個数が多ければ多いほどＳ／Ｎも改善される。なお、変形例２ではＨｘ，Ｈｙはアダマール変換行列の一部の行を削除したものを使用しているが、アダマール変換行列のみならず、直交変換行列および直交変換行列のスカラー倍の一部の列を削除した行列もその転置行列が元の行列と互いにムーア・ペンローズの一般化逆行列（のスカラー倍）の関係になるので、本変形例が適用可能である。
【0148】
タッチ位置検出回路７Ｂは、容量算出回路６Ｂが算出した６３個の静電容量に基づいて、タッチパネル１のタッチ位置を検出する。なお、本変形例は第４実施例の変形例１でグループ分けによる電極グループ数が２、または４の倍数でない場合においても適用可能である。
【0149】
（第５実施形態）第５実施形態は、図１に示すように、タッチパネル１、選択回路２、駆動回路３、電圧検出回路４、Ａ／Ｄ変換回路５、容量算出回路６、タッチ位置検出回路７、制御回路８、アドレス生成回路９、メモリ１０、およびラッチ１１を備えている。しかし、容量算出回路６、タッチ位置検出回路７、制御回路８などは、コンピュータに置き換えることが可能である。
【0150】
そこで、この第５実施形態は、図１に示す容量算出回路６、タッチ位置検出回路７、制御回路８などの機能をコンピュータ（図示せず）に置き換え、コンピュータが、選択回路２、駆動回路３、電圧検出回路４などの動作の制御を行うとともに、容量算出回路６やタッチ位置検出回路７の演算処理を行うようにした。このため、この第５実施形態では、図３９に示すように、予め定めた各種の制御や演算などの各処理の手順（プログラム）が例えば図１のメモリ１０に予め格納され、その手順によって、コンピュータが各種の制御や演算などの処理を行うようにした。
【0151】
次に、図１および図３９を参照して、第５実施形態のコンピュータによる各部の制御や演算の各処理について説明する。ここで、図１のメモリ１０の複数の各アドレスには、予め定めてある駆動パターンおよび予め定めてある変換行列（例えばアダマール変換行列）に応じて定められた検出パターンごとに、選択回路２、駆動回路３、および電圧検出回路４の動作を制御する制御データが予め格納されているものとする。
【0152】
ステップＳ１では、メモリ１０に格納される駆動パターンおよび検出パターンに応じた制御データを読み出すために、メモリ１０のアドレスを開始アドレスにセットする。ステップＳ２では、そのセットされたメモリ１０の開始アドレスに格納される駆動および検出のパターンに応じた制御データを読み出す。
ステップＳ３では、その制御データを基に、選択回路２のスイッチ部２１−１〜２１−８のスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５がオンオフ制御されて、その選択回路２のスイッチが設定される。
【0153】
この結果、タッチパネル１のＹラインＹ１〜Ｙ８のうち、予め定めてあるラインが駆動ラインとして選択され、駆動回路３の出力端子と接続される。また、タッチパネル１のＸラインのＸ１〜Ｘ８のうち、その一部が電圧検出回路４の一方の入力端子と接続され、その残りが電圧検出回路４の他方の入力端子と接続される。ステップＳ４では、メモリ１０の開始アドレスに格納される制御データを基に、駆動回路３と電圧検出回路４の動作を「状態１」になるように設定する（図５参照）。この設定は、駆動回路３のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４および電圧検出回路４のスイッチＳＷ５、ＳＷ６を制御することにより行う。
【0154】
その設定後、ステップＳ５では一定時間待機し、この待機が終了すると次のステップＳ６に進む。ステップＳ６では、メモリ１０の開始アドレスに格納される制御データを基に、駆動回路３と電圧検出回路４の動作を「状態２」になるように設定する（図５参照）。この設定後、ステップＳ７では一定時間待機し、この待機が終了する。
【0155】
上記の設定により、電圧検出回路４は、自己の２つの入力端子に入力される入力電圧の差分の電圧を検出し、この検出電圧をＡ／変換回路５に出力する。ステップＳ８では、Ａ／Ｄ変換回路５から出力されるＡ／Ｄ変換値を取得する。
ステップＳ９では、取得されたＡ／Ｄ変換値を記憶する。
ステップＳ１０では、メモリ１０の現在のアドレスが終了アドレスか否かを判定する。この判定の結果、終了アドレスでない場合には（ＮＯ）、アドレスをインクリメントして（ステップＳ１１）ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜Ｓ１０の一連の処理を行う。一方、終了アドレスの場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進む。
【0156】
ステップＳ１２では、ステップＳ９で記憶されたＡ／Ｄ変換値を基に、アダマール逆変換を行うことにより、静電容量差の算出を行う。この算出は、図１の容量算出回路６の機能に相当する。ステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出した静電容量差に基づいてタッチ位置の検出を行う。この検出は、図１のタッチ位置検出回路７の機能に相当する。
【0157】
ステップＳ１４では、ステップＳ１３で検出したタッチ位置の座標を出力する。以上のように、第５実施形態は、図１に示す容量算出回路６、タッチ位置検出回路７、制御回路８などの機能をコンピュータに置き換えたものである。
しかし、図１１の第２実施形態において、容量算出回路６Ａ、タッチ位置検出回路７Ａ、制御回路８Ａなどの機能をコンピュータに置き換えても良い。
また、図１６の第３実施形態において、容量算出回路６Ａ、タッチ位置検出回路７Ａ、制御回路８Ｂなどの機能をコンピュータに置き換えても良い。さらに、図２０の第４実施形態について、容量算出回路６Ｂ、タッチ位置検出回路７Ｂ、制御回路８８Ｃなどの機能をコンピュータに置き換えても良い。
【産業上の利用可能性】
【0159】
本発明のタッチセンサの信号処理回路は、タッチセンサに適用できる上に、そのタッチセンサを含む表示装置にも適用することができる。【符号の説明】
【0160】
１・・・タッチパネル２・・・選択回路
３・・・駆動回路
４、４Ａ・・・電圧検出回路
５・・・Ａ／Ｄ変換回路
６、６Ａ、６Ｂ・・・容量算出回路
７、７Ａ、７Ｂ・・・タッチ位置検出回路
８、８Ａ〜８Ｃ・・・制御回路
９・・・アドレス生成回路
１０・・・メモリ
１１・・・ラッチ
１２、１２Ａ・・・静電容量回路
２１−１〜２１−８、２２−１〜２２−８・・・スイッチ部
２３−１〜２３−８、２４−１〜２４−８・・・デコーダ
２５〜２９・・・接続ライン
ＳＷ１〜ＳＷ６・・・スイッチ
ＳＷ１１〜ＳＷ１５・・・スイッチ