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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】5997842
(24)【登録日】2016年9月2日
(45)【発行日】2016年9月28日
(54)【発明の名称】タッチパネルシステム及び電子情報機器
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20160915BHJP
G06F 3/044 20060101ALI20160915BHJP
【ＦＩ】
G06F3/041 520
G06F3/044 120
【請求項の数】4
【全頁数】33
(21)【出願番号】特願2015-527280(P2015-527280)
(86)(22)【出願日】2014年7月11日
(86)【国際出願番号】JP2014068570
(87)【国際公開番号】WO2015008705
(87)【国際公開日】20150122
【審査請求日】2015年11月17日
(31)【優先権主張番号】特願2013-149763(P2013-149763)
(32)【優先日】2013年7月18日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114476
【弁理士】
【氏名又は名称】政木 良文
(72)【発明者】
【氏名】堀山 貴史
【審査官】
円子 英紀
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１３−０３０１２０（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】
検出面の各位置に接触または近接する指示体の有無に対応した強度のセンス信号を生成するタッチパネルと、
前記タッチパネルが生成する前記センス信号を処理することで、前記検出面の各位置に接触または近接する前記指示体の有無を、前記検出面の各位置に対応する各信号値の大きさでそれぞれ表した検出対象信号を生成するセンス信号処理部と、
前記センス信号処理部の動作を監視する制御部と、を備え、
前記センス信号処理部は、生成する前記検出対象信号の前記各信号値が、指示体検出用閾値とキャリブレーション失敗検出用閾値との間の所定の値である基準値となるように、前記検出対象信号の前記各信号値の算出方法を決定するキャリブレーションを、所定のタイミングで実行するように構成され、
前記検出対象信号の、前記検出面のある位置に対応する信号値が、前記基準値から離れて前記指示体検出用閾値を超えている場合、前記検出面の当該ある位置に接触または近接する前記指示体が有ることを表しており、
前記制御部は、前記キャリブレーションが実行された後に前記センス信号処理部が生成する前記検出対象信号の前記各信号値の少なくとも１つが、前記基準値から離れて前記キャリブレーション失敗検出用閾値を超えている場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定することを特徴とするタッチパネルシステム。
前記タッチパネルが生成する前記センス信号を処理することで、前記検出面の各位置に接触または近接する前記指示体の有無を、前記検出面の各位置に対応する各信号値の大きさでそれぞれ表した検出対象信号を生成するセンス信号処理部と、
前記センス信号処理部の動作を監視する制御部と、を備え、
前記センス信号処理部は、生成する前記検出対象信号の前記各信号値が、指示体検出用閾値とキャリブレーション失敗検出用閾値との間の所定の値である基準値となるように、前記検出対象信号の前記各信号値の算出方法を決定するキャリブレーションを、所定のタイミングで実行するように構成され、
前記検出対象信号の、前記検出面のある位置に対応する信号値が、前記基準値から離れて前記指示体検出用閾値を超えている場合、前記検出面の当該ある位置に接触または近接する前記指示体が有ることを表しており、
前記制御部は、前記キャリブレーションが実行された後に前記センス信号処理部が生成する前記検出対象信号の前記各信号値の少なくとも１つが、前記基準値から離れて前記キャリブレーション失敗検出用閾値を超えている場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定することを特徴とするタッチパネルシステム。
【請求項2】
前記制御部は、前記検出対象信号の前記各信号値について、前記基準値から離れて前記キャリブレーション失敗検出用閾値を超えている数と、前記基準値から離れて前記指示体検出用閾値を超えている数と、の比較結果に基づいて、前記キャリブレーションの失敗の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルシステム。
【請求項3】
前記制御部は、前記キャリブレーションが失敗したと判定した場合に、前記センス信号処理部を制御して、前記キャリブレーションを再度実行させ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システム。
【請求項4】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のタッチパネルシステムを備えることを特徴とする電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、投影型の静電容量方式等のタッチパネルを備え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備えた電子情報機器、タッチパネルシステムの動作方法に関する。【背景技術】
【0002】
近年、タッチパネルの検出面に接触または近接する指示体（例えば、ユーザの指やスタイラスペンなど、以下同じ）の位置を検出することによって、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電子情報機器に搭載されることが多くなってきている。特に、マルチタッチが可能な投影型の静電容量方式のタッチパネルが、電子情報機器に搭載されることが多くなってきている。【0003】
このようなタッチパネルシステムでは、タッチパネルが生成する信号の処理結果に基づいて、検出面に接触または近接する指示体の検出が行われる。ただし、タッチパネルが生成する信号は、タッチパネルの構造上のばらつきのほか、検出面に付着した汚れ、経年劣化など、様々な影響を受ける。そのため、タッチパネルが生成する信号の処理結果を直接的に利用して指示体の検出を行った場合、検出面内における指示体の検出感度がばらついてしまう。【0004】
このように、検出面内における指示体の検出感度がばらつくと、例えば、検出面内のある位置では指示体が検出され易いが、他の位置では指示体が検出され難いという事態が生じ得る。【0005】
そこで、検出面に接触または近接する指示体が存在しない状態（以下、「無指示状態」という）でタッチパネルが生成した信号の処理結果に基づいて、キャリブレーションを実行することが考えられる。キャリブレーションを実行すると、その後に得られるタッチパネルが生成した信号の処理結果において、上記の様々な影響に起因するばらつきが抑制される。そのため、検出面内における指示体の検出感度のばらつきを、抑制することが可能になる。【0006】
また、タッチパネルが生成する信号は、使用環境（特に、温度）に応じても変動する。そのため、指示体の検出感度を常に高く保つためには、定期的に（例えば、タッチパネルシステムを備えた電子情報機器の起動時やスリープ状態からの復帰時に）キャリブレーションを実行すると、好ましい。【0007】
しかしながら、キャリブレーションを実行する際に、必ずしも無指示状態であるとは限らない。例えば、検出面内のある位置に指示体が接触または近接していた状態で、キャリブレーションを実行してしまうと、その後に生成される処理結果において、当該ある位置については検出面に接触または近接する指示体の影響が抑制されてしまう。そのため、当該ある位置については、指示体の検出感度が著しく低下し、場合によっては指示体を検出することが不可能となる。【0008】
そこで、特許文献１では、タッチパネルに接触または近接する指示体を検出する人感センサ（赤外線センサ、超音波センサ）によって、キャリブレーションを実行する際にタッチパネルの検出面に近接している物体の有無を確認することで、キャリブレーションの失敗の有無を判定することを可能にしたタッチパネルシステムが、提案されている。【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０１２−１１８８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、特許文献１で提案されているタッチパネルシステムでは、キャリブレーションの失敗の有無を判定するために、タッチパネルの他に人感センサが別途必要になる。そのため、このタッチパネルシステムでは、タッチパネルシステムの構造や信号処理方法が複雑化するため、問題となる。【0011】
そこで、本発明は、簡易な構造でキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能なタッチパネルシステムと、当該タッチパネルシステムを備えた電子情報機器と、簡易な方法でキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能なタッチパネルシステムの動作方法と、を提供する。【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的を達成するため、本発明は、検出面の各位置に接触または近接する指示体の有無に対応した強度のセンス信号を生成するタッチパネルと、前記タッチパネルが生成する前記センス信号を処理することで、前記検出面の各位置に接触または近接する前記指示体の有無を、前記検出面の各位置に対応する各信号値の大きさでそれぞれ表した検出対象信号を生成するセンス信号処理部と、前記センス信号処理部の動作を監視する制御部と、を備え、前記センス信号処理部は、生成する前記検出対象信号の前記各信号値が、所定の値である基準値となるように、前記検出対象信号の前記各信号値の算出方法を決定するキャリブレーションを、所定のタイミングで実行するように構成され、前記制御部は、前記キャリブレーションが実行された後に前記センス信号処理部が生成する前記検出対象信号の前記各信号値が、所定の特徴を有している場合、前記キャリブレーションが失敗したと判定することを特徴とするタッチパネルシステムを提供する。【0013】
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記基準値は、指示体検出用閾値とキャリブレーション失敗検出用閾値との間の値であり、前記検出対象信号の、前記検出面のある位置に対応する信号値が、前記基準値から離れて前記指示体検出用閾値を超えている場合、前記検出面の当該ある位置に接触または近接する前記指示体が有ることを表しており、前記制御部は、前記検出対象信号の前記各信号値の少なくとも１つが、前記基準値から離れて前記キャリブレーション失敗検出用閾値を超えている場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定すると、好ましい。【0014】
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記制御部は、前記検出対象信号の前記各信号値について、前記基準値から離れて前記キャリブレーション失敗検出用閾値を超えている数と、前記基準値から離れて前記指示体検出用閾値を超えている数と、の比較結果に基づいて、前記キャリブレーションの失敗の有無を判定すると、好ましい。【0015】
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記制御部は、前記検出対象信号の前記各信号値について、前記基準値から離れて前記キャリブレーション失敗検出用閾値を超えている数が、前記基準値から離れて前記指示体検出用閾値を超えている数よりも多い場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定すると、好ましい。【0016】
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記指示体検出用閾値として、第１閾値と、前記第１閾値と前記基準値との間の値である第２閾値と、が設定されているとともに、前記キャリブレーション失敗検出用閾値として、第３閾値と、前記第３閾値と前記基準値との間の値である第４閾値と、が設定されており、前記制御部は、前記検出対象信号の前記各信号値について、前記基準値から離れて前記第３閾値を超えている数が、前記基準値から離れて前記第１閾値を超えている数よりも多い場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定するとともに、前記検出対象信号の前記各信号値について、前記基準値から離れて前記第３閾値を超えている数と、前記基準値から離れて前記第１閾値を超えている数と、がともに０であり、かつ、前記基準値から離れて前記第４閾値を超えている数が、前記基準値から離れて前記第２閾値を超えている数よりも多い場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定すると、好ましい。【0017】
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記制御部は、前記キャリブレーションが失敗したと判定した場合に、前記センス信号処理部を制御して、前記キャリブレーションを再度実行させると、好ましい。【0018】
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記制御部は、所定回数連続して、前記キャリブレーションが失敗したと判定した場合に、前記センス信号処理部を制御して、前記キャリブレーションを再度実行させると、好ましい。【0019】
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記センス信号処理部が、前記検出面の各位置に対応する前記各信号値を一通り含む前記検出対象信号を生成する期間を、１フレームとするとき、前記制御部は、所定数のフレーム毎に、前記キャリブレーションの失敗の有無を判定すると、好ましい。【0020】
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記センス信号処理部が、前記検出面の各位置に対応する前記各信号値を一通り含む前記検出対象信号を生成する期間を、１フレームとするとき、前記制御部は、前記センス信号処理部が前記検出対象信号を生成し始めてから、所定数のフレームを生成するまでの間に、前記キャリブレーションが失敗したか否かを判定すると、好ましい。【0021】
さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記タッチパネルが、前記検出面に沿って互いに平行に設けられて外部から所定の電圧が与えられる複数のドライブラインと、前記ドライブラインと交差するように前記検出面に沿って互いに平行に設けられて前記センス信号を生成する複数の前記センスラインと、を備え、前記検出対象信号の前記各信号値の大きさが、前記検出面の各位置における前記ドライブライン及び前記センスラインが成す静電容量の大きさに対応していると、好ましい。【0022】
また、本発明は、上記のタッチパネルシステムを備えたことを特徴とする電子情報機器を提供する。【0023】
また、本発明は、タッチパネルの検出面の各位置に接触または近接する指示体の有無に対応した強度のセンス信号を処理して、前記検出面の各位置に接触または近接する前記指示体の有無を、前記検出面の各位置に対応する各信号値の大きさでそれぞれ表した検出対象信号を生成する検出対象信号生成動作と、生成される前記検出対象信号の前記各信号値が、所定の値である基準値となるように、前記検出対象信号の前記各信号値の算出方法を決定するキャリブレーションを、所定のタイミングで実行するキャリブレーション動作と、前記キャリブレーションが実行された後に生成される前記検出対象信号の前記各信号値が、所定の特徴を有している場合、前記キャリブレーションが失敗したと判定するキャリブレーション失敗判定動作と、が実行される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。【発明の効果】
【0024】
上記特徴のタッチパネルシステムによれば、指示体の検出に用いられる検出対象信号に基づいて、キャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となるため、簡易な構造でキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となる。【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの全体的な構造の一例を示すブロック図。
【図3】タッチパネルの電界の状態を示す模式図。
【図4】タッチパネルの直交並列駆動について説明する図。
【図5】タッチパネルを直交並列駆動する場合における容量分布信号の復号方法について説明する図。
【図6】容量分布信号とキャリブレーションデータと検出対象信号とのそれぞれについて示すグラフ。
【図7】検出面に指示体が接触した場合に生成される検出対象信号を示すグラフ。
【図8】キャリブレーションが失敗した後に生成される検出対象信号を示すグラフ。
【図9】キャリブレーションの失敗の有無を判定するために用いられる閾値を示すグラフ。
【図10】指示体が指である場合における検出対象信号の信号値の分布を示す表。
【図11】指示体がスタイラスペンである場合における検出対象信号の信号値の分布を示す表。
【図12】キャリブレーションが成功した後、検出面に掌が接触した状態で生成された検出対象信号の信号値の分布を示す表。
【図13】検出面の近接した複数の位置に指示体が接触した場合に形成される容量について示す回路図。
【図14】指示体が掌または複数の指である場合における検出対象信号の信号値の分布を示す表。
【図16】制御部の第１動作例について示すフローチャート。
【図17】制御部の第２動作例について示すフローチャート。
【図18】制御部の第３動作例について示すフローチャート。
【図19】制御部の第４動作例について示すフローチャート。
【図20】本発明の実施形態に係る電子情報機器の構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0026】
＜＜タッチパネルシステム＞＞＜全体構造例及び全体動作例＞
以下、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムについて、図面を参照して説明する。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全体的な構造及び動作の一例について、図面を参照して説明する。
【0027】
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全体的な構造の一例を示すブロック図である。【0028】
図１に示すように、タッチパネルシステム１は、タッチパネル１０と、ドライブライン駆動部２０と、センス信号処理部３０と、指示体位置検出部４０と、制御部５０と、を備える。【0029】
タッチパネル１０は、検出面Ｐに沿って互いに平行に設けられる複数のドライブラインＤＬと、検出面Ｐに沿って互いに平行に設けられるとともにドライブラインＤＬと交差する複数のセンスラインＳＬと、を備える。ドライブラインＤＬは、Ｘ方向（図中上下方向）に沿って延びるように設けられている。一方、センスラインＳＬは、Ｘ方向に対して垂直なＹ方向（図中左右方向）に沿って延びるように設けられている。即ち、図１に示すタッチパネルシステム１では、ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬが、垂直に交差する。なお、ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬは、垂直以外の角度で交差してもよい。【0030】
図２は、図１のタッチパネルが備えるドライブライン及びセンスラインの構造の一例について示す平面図及び等価回路図である。図２（ａ）は、タッチパネル１０が備えるドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬの構造について示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す構造と等価な回路を示す等価回路図である。【0031】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ドライブラインＤＬは、センスラインＳＬと交差する部分を除いて局所的に面積が大きくなるドライブラインパッド部ＤＬＰを備える。同様に、センスラインＳＬは、ドライブラインＤＬと交差する部分を除いて局所的に面積が大きくなるセンスラインパッド部ＳＬＰを備える。【0032】
ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬが交差する部分では、ドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとの間に静電容量（以下、単に「容量」という）Ｃが形成される。なお、図２（ａ）に例示する構造では、主として隣接するドライブラインパッド部ＤＬＰ及びセンスラインパッド部ＳＬＰの間（即ち、交差するドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬの間）で、容量Ｃが形成される。なお、ドライブラインＤＬにドライブラインパッド部ＤＬＰが設けられず、センスラインＳＬにセンスラインパッド部ＳＬＰが設けられなくてもよい。この場合でも、ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬの交差部分において、容量Ｃが形成される。【0033】
図３は、タッチパネルの電界の状態を示す模式図である。図３（ａ）は、検出面Ｐ上に指示体が存在しない場合の模式図であり、図３（ｂ）は、検出面Ｐ上に指示体（指Ｆ）が存在する場合の模式図である。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）のそれぞれにおいて、電気力線（静電力線）を矢印で示している。また、図３（ａ）及び図３（ｂ）では、図示の簡略化のため、ドライブラインパッド部ＤＬＰ及びセンスラインパッド部ＳＬＰが、同一平面に存在するように図示しているが、これらは異なる平面に存在していてもよい。【0034】
図３（ｂ）に示すように、検出面Ｐに指Ｆを接触または近接させると、指Ｆを含む人体は、接地された物体（即ち、シールド）として振る舞う。そのため、図３（ｂ）に示すように、検出面Ｐ上に指Ｆを接触または近接させると、図３（ａ）に示すような検出面Ｐ上に指Ｆが存在しない場合と比較して、ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬが形成する容量が小さくなる。なお、ドライブラインＤＬにドライブラインパッド部ＤＬＰが設けられず、センスラインＳＬにセンスラインパッド部ＳＬＰが設けられない場合であっても、容量Ｃは同様に変化する。【0035】
ドライブライン駆動部２０は、複数のドライブラインＤＬに対して、信号電圧の組み合わせが所定の順番で変動するドライブ信号Ｄｉを、繰り返し与えて駆動する。これにより、センスラインＳＬに、ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬが形成する容量に対応した強度のセンス信号Ｓｉが表れる。【0036】
センス信号処理部３０は、センス信号取得部３１と、信号値調整部３２と、記憶部３３と、を備える。センス信号取得部３１は、センスラインＳＬに表れるセンス信号Ｓｉを取得して、容量分布信号Ａｉを生成する。また、信号値調整部３２は、センス信号取得部３１から得られる容量分布信号Ａｉの各信号値を調整することで、検出対象信号Ｂｉの各信号値を生成する。また、記憶部３３は、信号値調整部３２における容量分布信号Ａｉの信号値の調整方法を示すデータ（換言すると、センス信号処理部３０における検出対象信号Ｂｉの信号値の算出方法を示すデータ、以下「キャリブレーションデータ」という）を、一時的に記憶する。【0037】
検出対象信号Ｂｉは、検出面Ｐの各位置に接触または近接する指示体の有無を、検出面Ｐの各位置に対応する各信号値の大きさでそれぞれ表した信号である。具体的に、図１に例示するタッチパネルシステム１において生成される検出対象信号Ｂｉは、ドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとが形成する容量の面内分布を示す信号となる。【0038】
指示体位置検出部４０は、検出対象信号Ｂｉに基づいて、検出面Ｐに接触または近接する指示体の位置を検出し、その検出結果を示す検出結果信号Ｔｉを生成する。具体的に、指示体位置検出部４０は、検出対象信号Ｂｉの各信号値によって表される容量の面内分布について、容量が変動している検出面Ｐ内の位置を検出することによって、指示体の位置を検出する。【0039】
検出結果信号Ｔｉには、検出された指示体の数や、それぞれの指示体の位置、それぞれの指示体の検出面Ｐに対する接触または近接の程度を示すデータなどが含まれ得る。そして、この検出結果信号Ｔｉは、例えばタッチパネルシステム１を備える電子情報機器において、ユーザの指示を示す信号として利用される。【0040】
制御部５０は、ドライブライン駆動部２０と、センス信号処理部３０と、指示体位置検出部４０と、の動作をそれぞれ制御する。特に、制御部５０は、センス信号処理部３０の動作（特に、後述するキャリブレーション）が正常に実行されたか否かを監視する（詳細は後述）。【0041】
なお、図１において、記憶部３３を、センス信号処理部３０の一部として示しているが、記憶部３３が記憶するデータは、センス信号処理部３０の動作に関連するデータには限られない。例えば、指示体位置検出部４０が、検出対象信号Ｂｉの他に過去の指示体の位置を利用して現在の指示体の位置を検出する場合や、指示体の移動速度や移動方向を示すデータを検出結果信号Ｔｉに含める場合において、記憶部３３が、過去（例えば、直近）に指示体位置検出部４０が検出した指示体の位置を示すデータを一時的に記憶するとともに、当該データを指示体位置検出部４０に対して与えてもよい。また、図１では、指示体位置検出部４０と制御部５０とを別体として表しているが、指示体位置検出部４０は、制御部５０の一部を成すものであってもよい。【0042】
＜タッチパネルの駆動方法と容量分布信号の生成方法＞次に、上述したタッチパネルシステム１の各部の具体的な動作例について、図面を参照して説明する。最初に、ドライブライン駆動部２０によるタッチパネル１０の駆動方法のと、センス信号取得部３１による容量分布信号Ａｉの生成方法について、図面を参照して説明する。なお、以下では説明の具体化のため、ドライブライン駆動部２０が、タッチパネル１０を直交並列駆動する場合について例示する。
【0043】
図４及び図５を参照して、タッチパネル１０の直交並列駆動について説明する。図４は、タッチパネルの直交並列駆動について説明する図である。また、図５は、タッチパネルを直交並列駆動する場合における容量分布信号の復号方法について説明する図である。なお、図４では説明の簡略化のために、１本のセンスラインＳＬ１と、４本のドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４のみを示している。また、センスラインＳＬ１とドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４のそれぞれとが成すそれぞれの容量を、Ｃ１１〜Ｃ４１とする。【0044】
図４の上側のブロック図に示すように、センス信号取得部３１は、増幅部３１１と、容量信号生成部３１２と、を備える。増幅部３１１は、センスラインＳＬ１が接続される反転入力端子（−）と出力端子とが増幅容量Ｃｉｎｔを介して接続されるとともに、非反転入力端子（＋）が接地電圧（ＧＮＤ）となるオペアンプによって構成されている。また、容量信号生成部３１２は、増幅部３１１の出力端子の電圧値ＶｏｕｔをＡＤ（Analog to Digital）変換した上で所定の演算を行うことにより容量Ｃ１１〜Ｃ４１に対応した変換値Ｃｔを得て、当該変換値Ｃｔを復号化して容量分布信号Ａｉを生成するように構成されている。【0045】
また、図４の下側の表に示すように、タッチパネル１０の直交並列駆動では、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に対して、信号電圧「１」（正の電圧、＋Ｖ）及び「−１」（負の電圧、−Ｖ）を成分として有するドライブ信号Ｄｉが与えられる。本例では、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に対して与えられるドライブ信号Ｄｉは、「１」及び「−１」の組み合わせが、図４の下側の表に示す順番で変動するとともに、繰り返されるものとなる（例えば、１回目、２回目、３回目、４回目、１回目、２回目、・・・）。【0046】
直交並列駆動では、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４の駆動によって、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４のそれぞれに正または負の電荷が蓄積される。そのため、センスラインＳＬ１には、全ての容量Ｃ１１〜Ｃ４１を加算または減算して組み合わせた値に対応した電圧値のセンス信号Ｓｉが表れ、増幅部３１１の出力端子の電圧値Ｖｏｕｔも、容量Ｃ１１〜Ｃ４１を加算または減算して組み合わせた値に対応した値となる。【0047】
具体的に、１回目の駆動では、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４の全てに対して「１」が与えられるため、増幅部３１１の出力端子の電圧値Ｖｏｕｔは、Ｖｏｕｔ＝（Ｃ１１＋Ｃ２１＋Ｃ３１＋Ｃ４１）・Ｖ／Ｃｉｎｔとなる。このとき、電圧Ｖ及び増幅容量Ｃｉｎｔが既知であるため、容量信号生成部３１２は、電圧値Ｖｏｕｔに対して簡単な演算を行う（Ｃｉｎｔ／Ｖを乗じる）だけで、容量Ｃ１１〜Ｃ４１を加算または減算して組み合わせた変換値Ｃｔを得ることができる。この１回目の駆動では、容量信号生成部３１２が演算を行うと、Ｃ１１＋Ｃ２１＋Ｃ３１＋Ｃ４１を示す変換値Ｃｔが得られる。【0048】
また、２回目の駆動では、ドライブラインＤＬ１，ＤＬ３に対して「１」が与えられ、ドライブラインＤＬ２，ＤＬ４に対しては「−１」が与えられるため、増幅部３１１の出力端子の電圧値Ｖｏｕｔは、Ｖｏｕｔ＝（Ｃ１１−Ｃ２１＋Ｃ３１−Ｃ４１）・Ｖ／Ｃｉｎｔとなる。そして、容量信号生成部３１２の演算によって、Ｃ１１−Ｃ２１＋Ｃ３１−Ｃ４１を示す変換値Ｃｔが得られる。【0049】
また、３回目の駆動では、ドライブラインＤＬ１，ＤＬ２に対して「１」が与えられ、ドライブラインＤＬ３，ＤＬ４に対しては「−１」が与えられるため、増幅部３１１の出力端子の電圧値Ｖｏｕｔは、Ｖｏｕｔ＝（Ｃ１１＋Ｃ２１−Ｃ３１−Ｃ４１）・Ｖ／Ｃｉｎｔとなる。そして、容量信号生成部３１２の演算によって、Ｃ１１＋Ｃ２１−Ｃ３１−Ｃ４１を示す変換値Ｃｔが得られる。【0050】
また、４回目の駆動では、ドライブラインＤＬ１，ＤＬ４に対して「１」が与えられ、ドライブラインＤＬ２，ＤＬ３に対しては「−１」が与えられるため、増幅部３１１の出力端子の電圧値Ｖｏｕｔは、Ｖｏｕｔ＝（Ｃ１１−Ｃ２１−Ｃ３１＋Ｃ４１）・Ｖ／Ｃｉｎｔとなる。そして、容量信号生成部３１２の演算によって、Ｃ１１−Ｃ２１−Ｃ３１＋Ｃ４１を示す変換値Ｃｔが得られる。【0051】
上記のようにして得られた変換値Ｃｔから、それぞれの容量Ｃ１１〜Ｃ４１を求めるためには、図５に示すような変換値Ｃｔの復号が必要となる。なお、図５では、４本のセンスラインＳＬ１〜ＳＬ４と、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４と、が形成する容量Ｃ１１〜Ｃ４４をそれぞれ求める場合について説明するが、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に与えられるドライブ信号Ｄｉは、図４と同様である。【0052】
また、図５（ａ）に示すように、センスラインＳＬ１とドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４とが形成する容量をＣ１１〜Ｃ４１、センスラインＳＬ２とドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４とが形成する容量をＣ１２〜Ｃ４２、センスラインＳＬ３とドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４とが形成する容量をＣ１３〜Ｃ４３、センスラインＳＬ４とドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４とが形成する容量をＣ１４〜Ｃ４４とする。さらに、１回目〜４回目の駆動時におけるセンスラインＳＬ１の変換値をＣｔ１１〜Ｃｔ４１、１回目〜４回目の駆動時におけるセンスラインＳＬ２の変換値をＣｔ１２〜Ｃｔ４２、１回目〜４回目の駆動時におけるセンスラインＳＬ３の変換値をＣｔ１３〜Ｃｔ４３、１回目〜４回目の駆動時におけるセンスラインＳＬ４の変換値をＣｔ１４〜Ｃｔ４４とする。【0053】
この場合、図５（ｂ）に示すように、変換値Ｃｔ１１〜Ｃｔ４４の行列「Ｃｔ」は、ドライブ信号Ｄｉの行列「Ｈ」と容量Ｃ１１〜Ｃ４４の行列「Ｃ」との内積になる。なお、行列「Ｃｔ」は、変換値が得られるセンスラインＳＬ１〜ＳＬ４を行、変換値が得られる順番を列としたものである。また、行列「Ｈ」は、ドライブ信号Ｄｉの成分（信号電圧）を与えるドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４を行、ドライブ信号Ｄｉの成分を与える順番を列としたものである。また、行列「Ｃ」は、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４が延びる方向（Ｘ方向）に沿った容量を行、センスラインＳＬ１〜ＳＬ４が延びる方向（Ｙ方向）に沿った容量を列としたものである。【0054】
ここで、説明の具体化のために、図４に示したセンスラインＳＬ１及び容量Ｃ１１〜Ｃ４１に着目する。なお、以下の説明は、これ以外のセンスラインＳＬ２〜ＳＬ４及び容量Ｃ１２〜Ｃ４２，Ｃ１３〜Ｃ４３，Ｃ１４〜Ｃ４４についても、同様に妥当するものである。【0055】
図５（ｂ）における内積「Ｈ」・「Ｃ」の第１行第１列の成分であるＣｔ１１は、下記式（１）となる。同様に、内積「Ｈ」・「Ｃ」の第２行第１列の成分であるＣｔ２１は下記式（２）、内積「Ｈ」・「Ｃ」の第３行第１列の成分であるＣｔ３１は下記式（３）、内積「Ｈ」・「Ｃ」の第４行第１列の成分であるＣｔ４１は下記式（４）となる。【0056】
Ｃｔ１１＝Ｃ１１＋Ｃ２１＋Ｃ３１＋Ｃ４１ ・・・（１）Ｃｔ２１＝Ｃ１１−Ｃ２１＋Ｃ３１−Ｃ４１ ・・・（２）
Ｃｔ３１＝Ｃ１１＋Ｃ２１−Ｃ３１−Ｃ４１ ・・・（３）
Ｃｔ４１＝Ｃ１１−Ｃ２１−Ｃ３１＋Ｃ４１ ・・・（４）
【0057】
直交並列駆動では、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に対して与えられるドライブ信号Ｄｉの成分「１」及び「−１」が直交系列となるため、行列「Ｈ」が直交行列になる。そのため、図５（ｃ）に示すように、ドライブ信号の行列「Ｈ」の転置行列（行の成分と列の成分を入れ替えた行列）「ＨＴ」と行列「Ｃｔ」との内積を求めるのみで、行列「Ｃ」（即ち、容量の面内分布）を求めることができる。なお、本例では、行列「ＨＴ」が行列「Ｈ」と等しくなる。【0058】
具体的に、内積「ＨＴ」・「Ｃｔ」の第１行第１列の演算結果は、下記式（５）となる。同様に、内積「ＨＴ」・「Ｃｔ」の第２行第１列の演算結果は下記式（６）となり、内積「ＨＴ」・「Ｃｔ」の第３行第１列の演算結果は下記式（７）となり、内積「ＨＴ」・「Ｃｔ」の第４行第１列の演算結果は下記式（８）となる。なお、下記式（５）〜（８）の右辺は、下記式（５）〜（８）の左辺に対して上記式（１）〜（４）をそれぞれ代入することで求められる。【0059】
Ｃｔ１１＋Ｃｔ２１＋Ｃｔ３１＋Ｃｔ４１＝４・Ｃ１１ ・・・（５）Ｃｔ１１−Ｃｔ２１＋Ｃｔ３１−Ｃｔ４１＝４・Ｃ２１ ・・・（６）
Ｃｔ１１＋Ｃｔ２１−Ｃｔ３１−Ｃｔ４１＝４・Ｃ３１ ・・・（７）
Ｃｔ１１−Ｃｔ２１−Ｃｔ３１＋Ｃｔ４１＝４・Ｃ４１ ・・・（８）
【0060】
直交並列駆動では、容量信号生成部３１２における復号処理（行列の演算）によって、ｔ倍（図５の例では４）の容量Ｃ１１〜Ｃ４１が求められるため、ノイズの影響がｔ１／２倍に低減される。【0061】
そして、以上のようにして生成される容量分布信号Ａｉは、検出面Ｐの各位置における容量の大きさを、各信号値の大きさで表したものとなる。特に、上記の方法で生成される容量分布信号Ａｉは、検出面Ｐに形成される容量が大きくなるほど、対応する信号値が小さくなる。これは、容量分布信号Ａｉを調整して生成される検出対象信号Ｂｉにおいても同様である。【0062】
ところで、上述のように、タッチパネル１０が生成するセンス信号Ｓｉは、タッチパネル１０の構造上のばらつきや、検出面Ｐに付着した汚れ、経年劣化、使用環境（特に、温度）などの様々な影響を受ける。センス信号Ｓｉを処理して得られる容量分布信号Ａｉも同様であり、これらの影響を受ける。そのため、容量分布信号Ａｉの各信号値は、無指示状態であってもばらついてしまい、不均一となる。したがって、この容量分布信号Ａｉを直接的に利用して指示体の検出を行った場合、指示体の検出感度が、検出面Ｐ内でばらつくことになる。【0063】
そこで、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム１では、以下において説明するキャリブレーションを実行することで、容量分布信号Ａｉの信号値の調整方法（検出対象信号Ｂｉの信号値の算出方法）を決定する。そして、信号値調整部３２が、この決定した容量分布信号Ａｉの信号値の調整方法（検出対象信号Ｂｉの信号値の算出方法）に基づいて検出対象信号Ｂｉを生成することによって、上記の様々な影響による指示体の検出感度のばらつきを抑制する。【0064】
＜キャリブレーションの実行＞次に、センス信号処理部３０の信号値調整部３２におけるキャリブレーションについて、図面を参照して説明する。
【0065】
図６は、容量分布信号とキャリブレーションデータと検出対象信号とのそれぞれについて示すグラフである。図６（ａ）は、容量分布信号Ａｉについて示すグラフである。図６（ｂ）は、キャリブレーションデータについて示すグラフである。図６（ｃ）は、検出対象信号Ｂｉについて示すグラフである。また、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す容量分布信号Ａｉ、キャリブレーションデータ及び検出対象信号Ｂｉは、それぞれ無指示状態で生成されたものである。【0066】
図６（ａ）に示すように、容量分布信号Ａｉの各信号値は、上述したように無指示状態であってもばらつくため、不均一となる。【0067】
そこで、信号値調整部３２は、キャリブレーションを実行することで、この容量分布信号Ａｉの各信号値のばらつきを抑制するための調整方法を決定する。具体的に、信号値調整部３２は、無指示状態において生成する検出対象信号Ｂｉの各信号値が、所定の値である基準値となるような、容量分布信号Ａｉの信号値の調整方法（キャリブレーションデータ）を決定する。なお、以下では説明の具体化のため、基準値が「０」である場合について例示する。【0068】
例えば、信号値調整部３２は、図６（ａ）に示す容量分布信号Ａｉの各信号値を基準値にするためのキャリブレーションデータを生成する。具体的に、信号値調整部３２は、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）の容量分布信号Ａｉの各信号値を基準値について反転させた値（即ち、基準値−信号値）を有するキャリブレーションデータを生成する。【0069】
そして、信号値調整部３２は、このキャリブレーションデータを用いて、キャリブレーションの実行後に取得した容量分布信号Ａｉの信号値を調整することで、検出対象信号Ｂｉの信号値を算出する。具体的に、信号値調整部３２は、容量分布信号Ａｉの各信号値に対して、対応するキャリブレーションデータの各値を加算することで、検出対象信号Ｂｉの各信号値を算出する。このようにして算出される検出対象信号Ｂｉの各信号値は、無指示状態において、図６（ｃ）に示すように基準値（または、基準値に近似した値）となるため、均一となる。【0070】
ここで、検出面Ｐに指示体が接触した場合に生成される検出対象信号Ｂｉについて、図面を参照して説明する。図７は、検出面に指示体が接触した場合に生成される検出対象信号を示すグラフである。図７（ａ）は、検出面Ｐに指が接触した場合に生成される検出対象信号Ｂｉを示すグラフである。図７（ｂ）は、検出面Ｐにスタイラスペンが接触した場合に生成される検出対象信号Ｂｉを示すグラフである。【0071】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、検出面Ｐに指示体（指、スタイラスペン）が接触すると、その接触位置に対応する検出対象信号Ｂｉの信号値が、基準値と比較して著しく大きくなる。一方、検出面Ｐの他の位置に対応する検出対象信号Ｂｉの信号値は、基準値（または、基準値に近似した値）のままである。【0072】
このように、キャリブレーションを実行すると、検出面Ｐに指示体が接触または近接した場合において、その接触位置に対応する信号値が、他の位置に対応する信号値とは顕著に異なる検出対象信号Ｂｉを、生成することが可能となる。そのため、指示体位置検出部４０が、この検出対象信号Ｂｉを利用して指示体の検出を行うことで、指示体を精度良く検出することが可能になる。【0073】
また、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、検出面Ｐに指が接触した場合における検出対象信号Ｂｉの信号値の増大量（容量の減少量）は、検出面Ｐにスタイラスペンが接触した場合における検出対象信号Ｂｉの信号値の増大量（容量の減少量）よりも、大きくなる。例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す例では、検出面Ｐに指が接触した場合における検出対象信号Ｂｉの信号値の増大量（容量の減少量）は、検出面Ｐにスタイラスペンが接触した場合における検出対象信号Ｂｉの信号値の増大量（容量の減少量）の、１０倍程度まで大きくなっている。【0074】
＜キャリブレーションの失敗＞上述のように、無指示状態における検出対象信号Ｂｉの信号値を均一にするためには、上記のキャリブレーションを無指示状態で実行する必要がある。キャリブレーションを実行する際に、検出面Ｐに接触または近接する指示体が存在していると、信号値調整部３２が、検出面Ｐに接触または近接する指示体の影響をも打ち消すような、容量分布信号Ａｉの各信号値の調整方法を決定するため、キャリブレーションが失敗する。
【0075】
ここで、キャリブレーションが失敗した後に生成される検出対象信号について、図面を参照して説明する。図８は、キャリブレーションが失敗した後に生成される検出対象信号を示すグラフである。図８（ａ）は、検出面Ｐに指が接触した状態でキャリブレーションが実行されることでキャリブレーションが失敗した後に生成される検出対象信号Ｂｉを示すグラフである。図８（ｂ）は、検出面Ｐにスタイラスペンが接触した状態でキャリブレーションが実行されることでキャリブレーションが失敗した後に生成される検出対象信号Ｂｉを示すグラフである。また、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すそれぞれのグラフは、無指示状態で生成された検出対象信号Ｂｉを示したものである。【0076】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、キャリブレーションを実行する際に、検出面Ｐに指示体（指、スタイラスペン）が接触していると、その後に生成される検出対象信号Ｂｉにおいて、その接触位置に対応する信号値は、基準値よりも著しく小さくなる。このとき、当該接触位置に対応する検出対象信号Ｂｉの信号値の減少量は、検出面Ｐに指示体（指、スタイラスペン）が接触した場合における増大量（図７（ａ）及び図７（ｂ）参照）と、同程度となる。【0077】
また、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、検出面Ｐに指が接触する状態でキャリブレーションが実行された後に生成される検出対象信号Ｂｉの接触位置に対応する信号値は、検出面Ｐにスタイラスペンが接触していた状態でキャリブレーションが実行された後に生成される検出対象信号Ｂｉの接触位置に対応する信号値よりも、小さくなる。例えば、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す例では、検出面Ｐに指が接触していた状態でキャリブレーションが実行された後に生成される検出対象信号Ｂｉの接触位置に対応する信号値が、検出面Ｐにスタイラスペンが接触していた状態でキャリブレーションが実行された後に生成される検出対象信号Ｂｉの接触位置に対応する信号値の、１０倍程度まで小さくなっている。【0078】
そして、信号値調整部３２が、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すような検出対象信号Ｂｉを生成する場合、基準値よりも著しく小さい信号値に対応する検出面Ｐの位置（キャリブレーションを実行する際に指示体が接触していた位置）に、指示体が接触または近接したとしても、当該位置に対応する信号値は信号値調整部３２によって小さくなるように調整されるため、基準値よりも著しく大きくなることは生じ難い。そのため、検出面Ｐの当該位置については、指示体の検出感度が著しく低下し、場合によっては指示体を検出することが不可能となる。【0079】
そこで、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム１では、以下において説明するように、制御部５０が、キャリブレーションの失敗の有無について判定する。【0080】
＜キャリブレーションの失敗の判定方法＞制御部５０によるキャリブレーションの失敗の判定方法について、図面を参照して説明する。図９は、キャリブレーションの失敗の有無を判定するために用いられる閾値を示すグラフである。
【0081】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示したように、検出面Ｐに指示体（指、スタイラスペン）が接触または近接すると、検出対象信号Ｂｉにおける少なくとも１つの信号値が、基準値よりも著しく大きくなる。一方、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示したように、キャリブレーションが失敗すると、検出対象信号Ｂｉの少なくとも一つの信号値が、基準値よりも著しく小さくなる。【0082】
そこで、図９に示すように、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値が、所定の閾値（キャリブレーション失敗検出用閾値：第３閾値Ｔｈ３及び第４閾値Ｔｈ４）を下回った場合に、キャリブレーションの失敗があったと判定する。一方、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値が、所定の閾値（指示体検出用閾値：第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２）を上回った場合に、検出面Ｐに対する指示体（指、スタイラスペン）の接触があったと判定する。ただし、基準値は、キャリブレーション失敗検出用閾値と指示体検出用閾値との間の値である。【0083】
また、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示したように、検出面Ｐに接触する指示体（指、スタイラスペン）に応じて、検出対象信号Ｂｉの信号値の増大量及び減少量が異なる。そのため、タッチパネルシステム１で使用され得る指示体の種類に応じた閾値がそれぞれ設定されると、好ましい。【0084】
図９に示す例では、指について、キャリブレーション失敗検出用閾値として第３閾値Ｔｈ３が設定されるとともに、指示体検出用閾値として第１閾値Ｔｈ１が設定されている。この場合、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値が第１閾値Ｔｈ１を上回った場合（基準値から離れて第１閾値Ｔｈ１を超えた場合）に、検出面Ｐに指が接触したと判定する。さらに、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値が第３閾値Ｔｈ３を下回った場合（基準値から離れて第３閾値Ｔｈ３を超えた場合）に、キャリブレーションの実行時に指が検出面Ｐに接触していたことによってキャリブレーションが失敗したと判定する。【0085】
また、図９に示す例では、スタイラスペンについて、キャリブレーション失敗検出用閾値として第４閾値Ｔｈ４を設定されるとともに、指示体検出用閾値として第２閾値Ｔｈ２が設定されている。この場合、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値が第２閾値Ｔｈ２を上回った場合（基準値から離れて第２閾値Ｔｈ２を超えた場合）に、検出面Ｐにスタイラスペンが接触したと判定する。さらに、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値が第４閾値Ｔｈ４を下回った場合（基準値から離れて第４閾値Ｔｈ４を超えた場合）に、キャリブレーションの実行時にスタイラスペンが検出面Ｐに接触していたことによってキャリブレーションが失敗したと判定する。【0086】
ただし、第２閾値Ｔｈ２は、第１閾値Ｔｈ１と基準値との間の値である。また、第４閾値は、第３閾値Ｔｈ３と基準値との間の値である。さらに、第１閾値Ｔｈ１及び第３閾値Ｔｈ３は、例えばその平均値が基準値になるように設定される。同様に、第２閾値Ｔｈ２及び第４閾値Ｔｈ４は、例えばその平均値が基準値になるように設定される。【0087】
このように、指示体検出用閾値及びキャリブレーション失敗検出用閾値を設定すると、検出面Ｐに接触する指示体の検出と、キャリブレーションの失敗の有無と、をそれぞれ区別して判定することが可能となる。なお、制御部５０と同様に、指示体位置検出部４０が、上述した指示体検出用閾値（第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２）を用いて指示体を検出してもよい。【0088】
ここで、制御部５０によるキャリブレーションの失敗の判定方法の具体例について、図面を参照して説明する。図１０は、指示体が指である場合における検出対象信号の信号値の分布を示す表である。図１０（ａ）は、キャリブレーションが成功した後、検出面Ｐに指が接触した状態で生成された検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を示す表である。図１０（ｂ）は、検出面Ｐに指が接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗した後、無指示状態で生成された検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を示す表である。なお、上述の通り、検出対象信号Ｂｉの各信号値は、検出面Ｐの各位置に対応した二次元的な分布を有している。しかし、紙面の都合上、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）では、検出面ＰのＸ方向（センスラインＳＬの整列方向）の各位置に対応する信号値の分布を捨象して、Ｙ方向（ドライブラインＤＬの整列方向）の各位置に対応する信号値の分布のみを示している。また、表中の数値は、左端の欄の条件を満たした検出対象信号Ｂｉの信号値の数を示している。【0089】
まず、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値と、第１閾値Ｔｈ１及び第３閾値Ｔｈ３と、の関係に基づいて判定を行う。図１０（ａ）に示す例では、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第１閾値Ｔｈ１を上回っているものがある（ドライブラインＤＬの２５〜２７本目の位置に対応する信号値）。一方、図１０（ａ）に示す例では、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第３閾値Ｔｈ３を下回っているものはない。この場合、制御部５０は、キャリブレーションが成功しているとともに、検出面Ｐに指が接触していると判定する。【0090】
これに対して、図１０（ｂ）に示す例では、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第１閾値Ｔｈ１を上回っているものがない。一方、図１０（ｂ）に示す例では、検出対象信号Ｂｉの信号値の中に、第３閾値Ｔｈ３を下回っているものがある（ドライブラインＤＬの２５〜２７本目の位置に対応する信号値）。この場合、制御部５０は、検出面Ｐに指が接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗したと判定する。【0091】
また、図１１は、指示体がスタイラスペンである場合における検出対象信号の信号値の分布を示す表である。図１１（ａ）は、キャリブレーションが成功した後、検出面Ｐにスタイラスペンが接触した状態で生成された検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を示す表である。図１１（ｂ）は、検出面Ｐにスタイラスペンが接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗した後、無指示状態で生成された検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を示す表である。なお、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示す表は、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す表と同じ方法で、検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を表したものである。【0092】
まず、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値と、第１閾値Ｔｈ１及び第３閾値Ｔｈ３と、の関係に基づいて判定を行う。図１１（ａ）に示す例では、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第１閾値Ｔｈ１を上回っているものがない。また、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第３閾値Ｔｈ３を下回っているものもない。この場合、制御部５０は、検出面Ｐに指が接触しておらず、また、検出面Ｐに指が接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗していないと判定する。なお、制御部５０は、図１１（ｂ）に示す例においても同様の判定を行う。【0093】
次に、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値と、第２閾値Ｔｈ２及び第４閾値Ｔｈ４と、の関係に基づいて判定を行う。図１１（ａ）に示す例では、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第２閾値Ｔｈ２を上回っているものがある（ドライブラインＤＬの２５本目の位置に対応する信号値）。一方、図１１（ａ）に示す例では、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第４閾値Ｔｈ４を下回っているものはない。この場合、制御部５０は、キャリブレーションが成功しているとともに、検出面Ｐにスタイラスペンが接触していると判定する。【0094】
これに対して、図１１（ｂ）に示す例では、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第２閾値Ｔｈ２を上回っているものはない。一方、図１１（ｂ）に示す例では、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第４閾値Ｔｈ４を下回っているものがある（ドライブラインＤＬの２５本目の位置に対応する信号値）。この場合、制御部５０は、検出面Ｐにスタイラスペンが接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗したと判定する。【0095】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、制御部５０は、検出面Ｐに接触または近接する指示体が存在する場合とは逆の特徴を検出対象信号Ｂｉの各信号値が有する場合に、キャリブレーションが失敗したと判定する。そのため、キャリブレーションが失敗した場合を、検出面Ｐに対する指示体の接触または近接した場合と区別して、精度良く検出することが可能となる。【0096】
また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの各信号値について、第１閾値Ｔｈ１を上回っているものがなく、かつ、第３閾値Ｔｈ３を下回っているものもない場合に、第２閾値Ｔｈ２を上回っているものがあるか否か、または、第４閾値を下回っているものがあるか否か、を判定する。即ち、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値に与える影響が大きい指示体である指に関する判定を先に実行し、検出対象信号Ｂｉの信号値に与える影響が小さい指示体であるスタイラスペンに関する判定を後に実行する。この順番で、制御部５０が判定を行うと、スタイラスペンに起因する検出対象信号Ｂｉ信号値の変動を、指に起因する検出対象信号Ｂｉ信号値の変動と精度良く区別することが可能となるため、好ましい。【0097】
以上のように、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム１は、指示体の検出に用いられる検出対象信号Ｂｉに基づいて、キャリブレーションの失敗の有無を判定するため、簡易な構造でキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となる。【0098】
ところで、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示す例では、検出対象信号の各信号値が、検出面Ｐに指示体が接触した場合の特徴を有する場合は、キャリブレーションが失敗した場合の特徴を有していない。また、これらの例では、検出対象信号の各信号値が、キャリブレーションが失敗した場合の特徴を有する場合は、検出面Ｐに指示体が接触した場合の特徴を有していない。【0099】
しかし、場合によっては、検出対象信号Ｂｉの各信号値が、検出面Ｐに指示体が接触または近接した場合の特徴と、キャリブレーションが失敗した場合の特徴と、の双方の特徴を有する場合がある。このような場合を考慮した、キャリブレーションの失敗の判定方法について、図面を参照して説明する。図１２は、キャリブレーションが成功した後、検出面に掌が接触した状態で生成された検出対象信号の信号値の分布を示す表である。なお、図１２に示す表は、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す表と同じ方法で、検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を表したものである。【0100】
図１２に示すように、掌のような連続した指示体（人体）が、検出面Ｐに対して同時かつ広範囲に接触すると、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中に、第１閾値Ｔｈ１を上回るものと、第３閾値Ｔｈ３を下回るものと、の双方が含まれる。【0101】
検出対象信号Ｂｉの各信号値が、図１２の表に示したような特徴を有することになる原因について、図面を参照して説明する。図１３は、検出面の近接した複数の位置に指示体が接触した場合に形成される容量について示す回路図である。なお、図１３（ａ）は、左右の手の指が同時に検出面Ｐに接触した場合に形成される容量について示す回路図である。また、図１３（ｂ）は、掌が検出面Ｐに接触した場合に形成される容量について示す回路図である。【0102】
図１３（ａ）に示すように、例えば左右の手の指のような不連続の指示体が検出面Ｐに対してそれぞれ接触する場合は、それぞれの指が独立したシールドとして作用する（図３（ｂ）参照）。そのため、それぞれの接触位置（ドライブラインＤＬ１及びセンスラインＳＬ１の交点、ドライブラインＤＬ４及びセンスラインＳＬ４の交点）に形成される容量がそれぞれ減少したことを示すセンス信号Ｓｉが、出力される。このような場合は、検出対象信号Ｂｉの各信号値が、図１２の表に示したような特徴を有するものとはならない。【0103】
一方、図１３（ｂ）に示すように、掌という連続した指示体が、検出面Ｐに対して同時かつ広範囲に接触する場合、それぞれの接触位置（ドライブラインＤＬ１及びセンスラインＳＬ１の交点、ドライブラインＤＬ４及びセンスラインＳＬ４の交点）が、高抵抗の指示体によって電気的に接続されて、フローティングノードが形成される。このとき、接触位置のドライブラインＤＬ１，ＤＬ４に同じ電位のドライブ信号Ｄｉが印加されて、フローティングノードの電圧が変化すると、接触位置を通過するセンスラインＳＬ１，ＳＬ４におけるセンス信号Ｓｉの強度が同時に変化する。これにより、接触位置を通過するドライブラインＤＬ１，ＤＬ４及びセンスラインＳＬ１，ＳＬ４が形成する容量のうち、接触位置ではない位置（ドライブラインＤＬ１及びセンスラインＳＬ４の交点、ドライブラインＤＬ４及びセンスラインＳＬ１の交点）に形成される容量が増大したかのようなセンス信号Ｓｉが、出力されることがある。このような場合に、検出対象信号Ｂｉの各信号値が、図１２の表に示したような特徴を有するものとなる。【0104】
そこで、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの各信号値について、キャリブレーション失敗検出用閾値（第３閾値Ｔｈ３及び第４閾値Ｔｈ４）を下回った数と、指示体検出用閾値（第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２）を上回った数と、の比較結果に基づいて、キャリブレーションの失敗の有無を判定する。【0105】
具体的に、制御部５０は、キャリブレーション失敗検出用閾値（第３閾値Ｔｈ３及び第４閾値Ｔｈ４）を下回った数が、指示体検出用閾値（第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２）を上回った数よりも多い場合に、キャリブレーションが失敗したと判定する。【0106】
このとき、制御部５０は、キャリブレーション失敗検出用閾値（第３閾値Ｔｈ３及び第４閾値Ｔｈ４）を下回った数が、指示体検出用閾値（第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２）を上回った数よりも１つでも多い場合に、キャリブレーションが失敗したと判定してもよいし、その差が２以上の所定の数以上となった場合に、キャリブレーションが失敗したと判定してもよい。後者の場合、突発的なノイズ等によって、キャリブレーション失敗検出用閾値（第３閾値Ｔｈ３及び第４閾値Ｔｈ４）を下回った数が、指示体検出用閾値（第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２）を上回った数よりも多くなったとしても、制御部５０によってキャリブレーションが失敗したと判定されることを、防止することが可能になる。【0107】
図１２に示す例において、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中で、第３閾値Ｔｈ３を下回っているものは４２個である。一方、図１２に示す例において、第１閾値Ｔｈ１を上回っているものは４３３個である。この場合、検出対象信号Ｂｉの各信号値について、第３閾値Ｔｈ３を下回った数が、第１閾値Ｔｈ１を上回った数以下となるため、制御部５０は、キャリブレーションが成功しているとともに、検出面Ｐに指が接触していると判定する。【0108】
また、制御部５０によるキャリブレーションの失敗の判定方法のさらなる具体例について、図面を参照して説明する。図１４は、指示体が掌または複数の指である場合における検出対象信号の信号値の分布を示す表である。図１５は、図１４に示す各表に対応する検出対象信号の信号値の面内分布を示すグラフである。図１４（ａ）は、検出面Ｐに掌が接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗した後、無指示状態で生成された検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を示す表である。図１４（ｂ）は、検出面Ｐに４本の指が接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗した後、無指示状態で生成された検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を示す表である。図１４（ｃ）は、検出面Ｐに２本の指が接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗した後、無指示状態で生成された検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を示す表である。なお、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に示す表は、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す表と同じ方法で、検出対象信号Ｂｉの信号値の分布を表したものである。また、図１５（ａ）は、図１４（ａ）の表に対応する検出対象信号Ｂｉの信号値の面内分布を示すグラフである。また、図１５（ｂ）は、図１４（ｂ）の表に対応する検出対象信号Ｂｉの信号値の面内分布を示すグラフである。また、図１５（ｃ）は、図１４（ｃ）の表に対応する検出対象信号Ｂｉの信号値の面内分布を示すグラフである。なお、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示すグラフでは、出用信号Ｂｉの信号値の大きさを、色の濃淡（白色に近いほど信号値が大きい）で表している。【0109】
まず、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値と、第１閾値Ｔｈ１及び第３閾値Ｔｈ３と、の関係に基づいて判定を行う。図１４（ａ）に示す例において、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中で、第３閾値Ｔｈ３を下回っているものは３３０個である。一方、図１４（ａ）に示す例において、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中で、第１閾値Ｔｈ１を上回っているものは９３個である。この場合、検出対象信号Ｂｉの各信号値について、第３閾値Ｔｈ３を下回った数が、第１閾値Ｔｈ１を上回った数よりも多くなるため、制御部５０は、検出面Ｐに指が接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗したと判定する。【0110】
同様に、図１４（ｂ）に示す例において、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中で、第３閾値Ｔｈ３を下回っているものは１７４個である。一方、図１４（ｂ）に示す例において、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中で、第１閾値Ｔｈ１を上回っているものは１７個である。この場合、検出対象信号Ｂｉの各信号値について、第３閾値Ｔｈ３を下回った数が、第１閾値Ｔｈ１を上回った数よりも多くなるため、制御部５０は、検出面Ｐに指が接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗したと判定する。【0111】
同様に、図１４（ｃ）に示す例において、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中で、第３閾値Ｔｈ３を下回っているものは９１個である。一方、図１４（ｃ）に示す例において、検出対象信号Ｂｉの各信号値の中で、第１閾値Ｔｈ１を上回っているものは０個である。この場合、検出対象信号Ｂｉの各信号値について、第３閾値Ｔｈ３を下回った数が、第１閾値Ｔｈ１を上回った数よりも多くなるため、制御部５０は、検出面Ｐに指が接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗したと判定する。【0112】
このように、制御部５０がキャリブレーションの失敗の有無を判定すると、検出対象信号Ｂｉの各信号値が、検出面Ｐに指示体が接触または近接した場合の特徴と、キャリブレーションが失敗した場合の特徴と、の双方の特徴を有する場合であっても、キャリブレーションが失敗したことを精度良く判定することが可能となる。また、制御部５０が、キャリブレーションが失敗した場合の特徴を有する信号値の数と、検出面Ｐに指示体が接触または近接した場合の特徴を有する信号値の数と、を比較するだけで、容易にキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となる。【0113】
また、検出対象信号Ｂｉの各信号値について、第３閾値Ｔｈ３を下回った数と、第１閾値Ｔｈ１を上回った数と、がともに０個である場合、制御部５０は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示した場合と同様の方法で、キャリブレーションの失敗の有無を判定する。即ち、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの信号値と、第２閾値Ｔｈ２及び第４閾値Ｔｈ４と、の関係に基づいて、キャリブレーションの失敗の有無を判定する。【0114】
具体的に、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉの各信号値について、第３閾値Ｔｈ３を下回った数と、第１閾値Ｔｈ１を上回った数と、がともに０個であり、かつ、第４閾値Ｔｈ４を下回った数が、第２閾値Ｔｈ２を上回った数よりも多くなると、検出面Ｐにスタイラスペンが接触した状態でキャリブレーションが実行されたためにキャリブレーションが失敗したと判定する。なお、このような判定が必要となる状況とは、例えば、スタイラスペンとそれを持つ指とが同時に検出面Ｐに接触した状態でキャリブレーションが実行された場合などである。【0115】
このように、制御部５０がキャリブレーションの失敗の有無を判定すると、使用される指示体の種類が複数存在する場合でも、制御部５０が、それぞれの指示体に応じたキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となる。【0116】
＜制御部の動作例＞［第１動作例］
次に、制御部５０の動作例について、図面を参照して説明する。最初に、制御部５０の第１動作例について、図面を参照して説明する。図１６は、制御部の第１動作例について示すフローチャートである。
【0117】
図１６に示すように、制御部５０は、最初に、１フレーム分の検出対象信号Ｂｉ（検出面Ｐの各位置に対応する各信号値を一通り含む検出対象信号Ｂｉ）を取得する（ステップ＃１）。【0118】
このとき、例えばタッチパネルシステム１を備えた電子情報機器の起動時やスリープ状態からの復帰時において、制御部５０が検出対象信号Ｂｉを取得するのが初めてである（記憶部３３にキャリブレーションデータが記憶されていない）場合（ステップ＃２、ＹＥＳ）、制御部５０は、信号値調整部３２を制御して、キャリブレーションを実行させる（ステップ＃３）。これにより、信号値調整部３２が生成したキャリブレーションデータが、記憶部３３に記憶される。そして、制御部５０は、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0119】
一方、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉを取得するのが初めてではない場合（ステップ＃２、ＮＯ）、上述したキャリブレーションの失敗の有無の判定を行う（ステップ＃４）。【0120】
制御部５０は、キャリブレーションが成功したと判定すると（ステップ＃５、ＮＯ）、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、例えばユーザの指示等に従って動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0121】
一方、制御部５０は、キャリブレーションが失敗したと判定すると（ステップ＃５、ＹＥＳ）、信号値調整部３２を制御して、キャリブレーションを再度実行させる（ステップ＃９）。これにより、信号値調整部３２が再度生成したキャリブレーションデータが、記憶部３３に記憶される。そして、制御部５０は、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0122】
上記のように制御部５０が動作すると、キャリブレーションが失敗しても、再度キャリブレーションを実行することによって、指示体の検出感度を改善することが可能となる。【0123】
［第２動作例］次に、制御部５０の第２動作例について、図面を参照して説明する。図１７は、制御部の第２動作例について示すフローチャートである。なお、以下説明する制御部５０の第２動作例において、第１動作例と同様となる動作については同じステップ番号を付し、その詳細な説明については省略している。
【0124】
図１７に示すように、制御部５０は、最初にカウンタ変数Ｅを０に設定する（ステップ＃Ａ１）。次に、制御部５０は、１フレーム分の検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。このとき、制御部５０が検出対象信号Ｂｉを取得するのが初めてである場合（ステップ＃２、ＹＥＳ）、制御部５０は、信号値調整部３２を制御して、キャリブレーションを実行させる（ステップ＃３）。そして、制御部５０は、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0125】
一方、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉを取得するのが初めてではない場合（ステップ＃２、ＮＯ）、キャリブレーションの失敗の有無の判定を行う（ステップ＃４）。【0126】
制御部５０は、キャリブレーションが成功したと判定すると（ステップ＃５、ＮＯ）、カウンタ変数Ｅを０に設定する（ステップ＃Ａ２）。さらに、制御部５０は、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0127】
一方、制御部５０は、キャリブレーションが失敗したと判定すると（ステップ＃５、ＹＥＳ）、カウンタ変数Ｅを１つ加算する（ステップ＃Ａ３）。【0128】
このとき、カウンタ変数Ｅが上限回数ＥＭＡＸになっていなければ（ステップ＃Ａ４、ＮＯ）、制御部５０は、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0129】
これに対して、カウンタ変数Ｅが上限回数ＥＭＡＸになっていれば（ステップ＃Ａ４、ＹＥＳ）、制御部５０は、信号値調整部３２を制御して、キャリブレーションを再度実行させる（ステップ＃９）。そして、制御部５０は、カウンタ変数Ｅを０に設定した上で（ステップ＃Ａ１）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0130】
上記のように制御部５０が動作すると、キャリブレーションが失敗している蓋然性が高い場合に限り、キャリブレーションが再度実行される。そのため、キャリブレーションの過度な実行によって処理速度が低下したり消費電力が大きくなったりすることを、防止することが可能となる。【0131】
［第３動作例］次に、制御部５０の第３動作例について、図面を参照して説明する。図１８は、制御部の第３動作例について示すフローチャートである。なお、以下説明する制御部５０の第３動作例において、第１動作例及び第２動作例と同様となる動作については同じステップ番号を付し、その詳細な説明については省略している。
【0132】
図１８に示すように、制御部５０は、最初にカウンタ変数Ｅを０に設定する（ステップ＃Ａ１）。次に、制御部５０は、１フレーム分の検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。このとき、制御部５０が検出対象信号Ｂｉを取得するのが初めてである場合（ステップ＃２、ＹＥＳ）、制御部５０は、信号値調整部３２を制御して、キャリブレーションを実行させる（ステップ＃３）。そして、制御部５０は、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0133】
一方、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉを取得するのが初めてではない場合（ステップ＃２、ＮＯ）、取得した検出対象信号Ｂｉが、制御部５０が順次取得するフレームにおける所定数毎のフレームである確認対象フレームであるか否かを確認する（ステップ＃Ｂ１）。【0134】
制御部５０は、取得した検出対象信号Ｂｉが確認対象フレームでなければ（ステップ＃Ｂ１、ＮＯ）、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0135】
これに対して、制御部５０は、取得した検出対象信号Ｂｉが確認対象フレームであれば（ステップ＃Ｂ１、ＹＥＳ）、キャリブレーションの失敗の有無の判定を行う（ステップ＃４）。【0136】
制御部５０は、キャリブレーションが成功したと判定すると（ステップ＃５、ＮＯ）、カウンタ変数Ｅを０に設定する（ステップ＃Ａ２）。さらに、制御部５０は、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0137】
一方、制御部５０は、キャリブレーションが失敗したと判定すると（ステップ＃５、ＹＥＳ）、カウンタ変数Ｅを１つ加算する（ステップ＃Ａ３）。【0138】
このとき、カウンタ変数Ｅが上限回数ＥＭＡＸになっていなければ（ステップ＃Ａ４、ＮＯ）、制御部５０は、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0139】
これに対して、カウンタ変数Ｅが上限回数ＥＭＡＸになっていれば（ステップ＃Ａ４、ＹＥＳ）、制御部５０は、信号値調整部３２を制御して、キャリブレーションを再度実行させる（ステップ＃９）。そして、制御部５０は、カウンタ変数Ｅを０に設定した上で（ステップ＃Ａ１）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0140】
上記のように制御部５０が動作すると、キャリブレーションの失敗の有無の判定を実行する頻度を抑えることができるため、処理速度が低下したり、消費電力が大きくなったりすることを、防止することが可能となる。【0141】
なお、上述した制御部５０の第３動作例において、ステップ＃Ａ１〜＃Ａ４を実行しなくてもよい。この場合、制御部５０は、カウンタ変数Ｅを０に設定することなく、１フレーム分の検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。また、制御部５０は、キャリブレーションが成功したと判定すると（ステップ＃５、ＮＯ）、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、キャリブレーションが失敗したと判定すると（ステップ＃５、ＹＥＳ）、信号値調整部３２を制御してキャリブレーションを再度実行させる（ステップ＃９）。【0142】
［第４動作例］次に、制御部５０の第４動作例について、図面を参照して説明する。図１９は、制御部の第４動作例について示すフローチャートである。なお、以下説明する制御部５０の第４動作例において、第１動作例〜第３動作例と同様となる動作については同じステップ番号を付し、その詳細な説明については省略している。
【0143】
図１９に示すように、制御部５０は、最初にカウンタ変数Ｅを０に設定する（ステップ＃Ａ１）。次に、制御部５０は、１フレーム分の検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。このとき、制御部５０が検出対象信号Ｂｉを取得するのが初めてである場合（ステップ＃２、ＹＥＳ）、制御部５０は、信号値調整部３２を制御して、キャリブレーションを実行させる（ステップ＃３）。そして、制御部５０は、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0144】
一方、制御部５０は、検出対象信号Ｂｉを取得するのが初めてではない場合（ステップ＃２、ＮＯ）、制御部５０は、タッチパネルシステム１が動作を開始してから（センス信号処理部３０が検出対象信号Ｂｉを生成し始めてから）所定数のフレームの検出対象信号Ｂｉが生成されるまでの期間である始動期間中であるか否かを確認する（ステップ＃Ｃ１）。【0145】
始動期間中ではない場合（ステップ＃Ｃ１、ＮＯ）、制御部５０は、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0146】
一方、始動期間中である場合（ステップ＃Ｃ１、ＹＥＳ）、制御部５０は、取得した検出対象信号Ｂｉが確認対象フレームであるか否かを確認する（ステップ＃Ｂ１）。【0147】
制御部５０は、取得した検出対象信号Ｂｉが確認対象フレームでなければ（ステップ＃Ｂ１、ＮＯ）、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0148】
これに対して、制御部５０は、取得した検出対象信号Ｂｉが確認対象フレームであれば（ステップ＃Ｂ１、ＹＥＳ）、キャリブレーションの失敗の有無の判定を行う（ステップ＃４）。【0149】
制御部５０は、キャリブレーションが成功したと判定すると（ステップ＃５、ＮＯ）、カウンタ変数Ｅを０に設定する（ステップ＃Ａ２）。さらに、制御部５０は、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0150】
一方、制御部５０は、キャリブレーションが失敗したと判定すると（ステップ＃５、ＹＥＳ）、カウンタ変数Ｅを１つ加算する（ステップ＃Ａ３）。【0151】
このとき、カウンタ変数Ｅが上限回数ＥＭＡＸになっていなければ（ステップ＃Ａ４、ＮＯ）、制御部５０は、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、その結果である検出結果信号Ｔｉを生成させる（ステップ＃７）。そして、制御部５０は、動作を終了する場合は動作を終了し（ステップ＃８、ＹＥＳ）、動作を継続する場合は（ステップ＃８、ＮＯ）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0152】
これに対して、カウンタ変数Ｅが上限回数ＥＭＡＸになっていれば（ステップ＃Ａ４、ＹＥＳ）、制御部５０は、信号値調整部３２を制御して、キャリブレーションを再度実行させる（ステップ＃９）。そして、制御部５０は、カウンタ変数Ｅを０に設定した上で（ステップ＃Ａ１）、次のフレームの検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。【0153】
タッチパネルシステム１では、ステップ＃３のキャリブレーションの実行時に検出面Ｐに接触または近接していた指示体が、その後に検出面Ｐから離間することで、制御部５０によってキャリブレーションの失敗が検出される。そして、この指示体の検出面Ｐからの離間は、ステップ＃３のキャリブレーションの実行時から所定の期間内に生じる蓋然性が高い。即ち、始動期間は、キャリブレーションが失敗した場合において、キャリブレーションの失敗が検出される蓋然性が高い期間であるため、キャリブレーションの失敗の有無を判定する必要性が高い期間であると言える。【0154】
したがって、上記のように制御部５０が動作すると、キャリブレーションの失敗の有無を判定する必要性が高い始動期間に限定して、キャリブレーションの失敗の有無を判定することができる。そのため、キャリブレーションの実行後において、いつまでもキャリブレーションの失敗の有無の判定が行われることで処理速度が低下したり消費電力が大きくなったりすることを、防止することが可能となる。【0155】
なお、上述した第４動作例では、タッチパネルシステム１が動作を開始してから所定数のフレームの検出対象信号Ｂｉが生成されるまでの期間（ステップ＃３のキャリブレーションの失敗の有無を判定する必要性が高い期間）を、始動期間としている。しかし、ステップ＃３だけでなく、ステップ＃９のキャリブレーションが失敗する可能性があることをも考慮して、キャリブレーションが実行されてから所定数のフレームの検出対象信号Ｂｉが生成されるまでの期間（ステップ＃３及び＃９のキャリブレーションの失敗の有無を判定する必要性が高い期間）を、始動期間としてもよい。【0156】
また、上述した制御部５０の第４動作例において、ステップ＃Ａ１〜＃Ａ４を実行しなくてもよい。この場合、制御部５０は、カウンタ変数Ｅを０に設定することなく、１フレーム分の検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。また、制御部５０は、キャリブレーションが成功したと判定すると（ステップ＃５、ＮＯ）、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、キャリブレーションが失敗したと判定すると（ステップ＃５、ＹＥＳ）、信号値調整部３２を制御してキャリブレーションを再度実行させる（ステップ＃９）。【0157】
また、上述した制御部５０の第４動作例において、ステップ＃Ｂ１を実行しなくてもよい。この場合、制御部５０は、始動期間中ではない場合（ステップ＃Ｃ１、ＮＯ）、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、始動期間中である場合（ステップ＃Ｃ１、ＹＥＳ）、キャリブレーションの失敗の有無の判定を行う（ステップ＃４）。【0158】
また、上述した制御部５０の第４動作例において、ステップ＃Ａ１〜＃Ａ４及びステップ＃Ｂ１を実行しなくてもよい。この場合、制御部５０は、カウンタ変数Ｅを０に設定することなく、１フレーム分の検出対象信号Ｂｉを取得する（ステップ＃１）。また、制御部５０は、キャリブレーションが成功したと判定すると（ステップ＃５、ＮＯ）、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、キャリブレーションが失敗したと判定すると（ステップ＃５、ＹＥＳ）、信号値調整部３２を制御してキャリブレーションを再度実行させる（ステップ＃９）。さらに、制御部５０は、始動期間中ではない場合（ステップ＃Ｃ１、ＮＯ）、指示体位置検出部４０を制御して指示体の検出を実行させ（ステップ＃６）、始動期間中である場合（ステップ＃Ｃ１、ＹＥＳ）、キャリブレーションの失敗の有無の判定を行う（ステップ＃４）。【0159】
＜＜電子情報機器＞＞上述のタッチパネルシステム１を備えた、本発明の実施形態に係る電子情報機器の構成例について、図２０を参照して説明する。図２０は、本発明の実施形態に係る電子情報機器の構成例を示すブロック図である。
【0160】
図２０に示すように、本発明の実施形態に係る電子情報機器１００は、表示装置１０１と、表示装置１０１を制御する表示装置制御部１０２と、上述のタッチパネル１０に相当するタッチパネル１０３と、上述のタッチパネルシステム１におけるタッチパネル１０を除いた各部（ドライブライン駆動部２０、センス信号処理部３０、指示体位置検出部４０及び制御部５０）に相当するタッチパネルコントローラ１０４と、ユーザに押下されることでユーザの指示を受け付けるボタンスイッチ部１０５と、撮像により画像データを生成する撮像部１０６と、入力される音声データを音声として出力する音声出力部１０７と、集音により音声データを生成する集音部１０８と、音声出力部１０７に与える音声データの処理や集音部１０８から与えられる音声データの処理を行う音声処理部１０９と、電子情報機器１００の外部の機器と無線により通信データを通信する無線通信部１１０と、無線通信部１１０が無線により通信する通信データを電磁波として放射するとともに電子情報機器１００の外部の機器から放射された電磁波を受信するアンテナ１１１と、電子情報機器１００の外部の機器と有線により通信データを通信する有線通信部１１２と、各種データを記憶するメモリ１１３と、電子情報機器１００の全体の動作を制御する本体制御部１１４と、を備える。【0161】
なお、上述の指示体位置検出部４０及び制御部５０の一部または全部を、タッチパネルコントローラ１０４ではなく、本体制御部１１４の一部としてもよい。同様に、上述の記憶部３３を、タッチパネルコントローラ１０４ではなく、メモリ１１３の一部としてもよい。【0162】
また、図２０に示す電子情報機器１００は、タッチパネルシステム１の適用例の１つに過ぎない。上述タッチパネルシステム１は、図２０に示す電子情報機器１００とは異なる構成の電子情報機器に対しても、当然に適用可能である。【0163】
＜＜変形等＞＞［１］ 上述の実施形態では、容量分布信号Ａｉ及び検出対象信号Ｂｉについて、検出面Ｐに形成される容量が大きくなるほど、対応する信号値が小さくなるものとして説明している。しかし、容量分布信号Ａｉ及び検出対象信号Ｂｉは、必ずしもこのような信号である必要はない。例えば、容量分布信号Ａｉ及び検出対象信号Ｂｉが、検出面Ｐに形成される容量が大きくなるほど、対応する信号値が大きくなるものであってもよい。
【0164】
［２］ 図４及び図５において、ドライブ信号Ｄｉの成分として直交系列を用いる場合について例示したが、擬似直交系列であるＭ系列を用いてもよい。即ち、ドライブ信号Ｄｉの成分である行列「Ｈ」を、１行目に符号長Ｎ（＝２ｎ−１）のＭ系列符号を当てはめ、２行目以降にはそれを順次１ｂｉｔ毎巡回シフトした符号を当てはめたものとしてもよい。この場合も、「Ｈ」の転置行列「ＨＴ」と行列「Ｃｔ」との内積を求めるのみで、行列「Ｃ」（即ち、容量の面内分布）を求めることができる。但し直交系列を用いた場合と異なり、Ｍ系列を用いた場合は内積演算結果に誤差を含むが、Ｎ＝６３または１２７のように符号長Ｎを大きくすることで、ＳＮ比の劣化を抑制することが可能である。【0165】
［３］ 上述の実施形態では、投影型の静電容量方式のタッチパネル１０を備えるタッチパネルシステム１に対して、本発明を適用する場合について説明した。しかし、本発明は、キャリブレーションが必要となるタッチパネルを備えたタッチパネルシステムであれば、他の方式のタッチパネルを備えたタッチパネルシステムにも、適用することが可能である。【0166】
＜＜まとめ＞＞本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム１及び電子情報機器１００、タッチパネルシステム１の動作方法は、例えば以下のように把握され得る。
【0167】
本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム１は、検出面Ｐの各位置に接触または近接する指示体の有無に対応した強度のセンス信号Ｓｉを生成するタッチパネル１０と、前記タッチパネル１０が生成する前記センス信号Ｓｉを処理することで、前記検出面Ｐの各位置に接触または近接する前記指示体の有無を、前記検出面Ｐの各位置に対応する各信号値の大きさでそれぞれ表した検出対象信号Ｂｉを生成するセンス信号処理部３０と、前記センス信号処理部３０の動作を監視する制御部５０と、を備え、前記センス信号処理部３０は、生成する前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値が、所定の値である基準値となるように、前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値の算出方法を決定するキャリブレーションを、所定のタイミングで実行するように構成され、前記制御部５０は、前記キャリブレーションが実行された後に前記センス信号処理部３０が生成する前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値が、所定の特徴を有している場合、前記キャリブレーションが失敗したと判定する。【0168】
このタッチパネルシステム１によれば、指示体の検出に用いられる検出対象信号Ｂｉに基づいて、キャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となるため、簡易な構造でキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となる。【0169】
さらに、上記のタッチパネルシステム１において、前記基準値は、指示体検出用閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２とキャリブレーション失敗検出用閾値Ｔｈ３，Ｔｈ４との間の値であり、前記検出対象信号Ｂｉの、前記検出面Ｐのある位置に対応する信号値が、前記基準値から離れて前記指示体検出用閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を超えている場合、前記検出面Ｐの当該ある位置に接触または近接する前記指示体が有ることを表しており、前記制御部５０は、前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値の少なくとも１つが、前記基準値から離れて前記キャリブレーション失敗検出用閾値Ｔｈ３，Ｔｈ４を超えている場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定する。【0170】
このタッチパネルシステム１によれば、制御部５０が、検出面Ｐに接触または近接する指示体が存在する場合とは逆の特徴を検出対象信号Ｂｉの各信号値が有する場合に、キャリブレーションが失敗したと判定する。そのため、キャリブレーションが失敗した場合を、検出面Ｐに対する指示体の接触または近接した場合と区別して、精度良く検出することが可能となる。【0171】
さらに、上記のタッチパネルシステム１において、前記制御部５０は、前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値について、前記基準値から離れて前記キャリブレーション失敗検出用閾値Ｔｈ３，Ｔｈ４を超えている数と、前記基準値から離れて前記指示体検出用閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を超えている数と、の比較結果に基づいて、前記キャリブレーションの失敗の有無を判定する。【0172】
このタッチパネルシステム１によれば、検出対象信号Ｂｉの各信号値が、検出面Ｐに指示体が接触または近接した場合の特徴と、キャリブレーションが失敗した場合の特徴と、の双方の特徴を有する場合であっても、キャリブレーションが失敗したことを精度良く判定することが可能となる。【0173】
さらに、上記のタッチパネルシステム１において、前記制御部５０は、前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値について、前記基準値から離れて前記キャリブレーション失敗検出用閾値Ｔｈ３，Ｔｈ４を超えている数が、前記基準値から離れて前記指示体検出用閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を超えている数よりも多い場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定する。【0174】
このタッチパネルシステム１によれば、制御部５０が、キャリブレーションが失敗した場合の特徴を有する信号値の数と、検出面Ｐに指示体が接触または近接した場合の特徴を有する信号値の数と、を比較するだけで、容易にキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となる。【0175】
さらに、上記のタッチパネルシステム１において、前記指示体検出用閾値として、第１閾値Ｔｈ１と、前記第１閾値Ｔｈ１と前記基準値との間の値である第２閾値Ｔｈ２と、が設定されているとともに、前記キャリブレーション失敗検出用閾値として、第３閾値Ｔｈ３と、前記第３閾値と前記基準値との間の値である第４閾値Ｔｈ４と、が設定されており、前記制御部５０は、前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値について、前記基準値から離れて前記第３閾値Ｔｈ３を超えている数が、前記基準値から離れて前記第１閾値Ｔｈ１を超えている数よりも多い場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定するとともに、前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値について、前記基準値から離れて前記第３閾値Ｔｈ３を超えている数と、前記基準値から離れて前記第１閾値Ｔｈ１を超えている数と、がともに０であり、かつ、前記基準値から離れて前記第４閾値Ｔｈ４を超えている数が、前記基準値から離れて前記第２閾値Ｔｈ２を超えている数よりも多い場合に、前記キャリブレーションが失敗したと判定する。【0176】
このタッチパネルシステム１によれば、使用される指示体の種類が複数存在する場合でも、制御部５０が、それぞれの指示体に応じたキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となる。【0177】
さらに、上記のタッチパネルシステム１において、前記制御部５０は、前記キャリブレーションが失敗したと判定した場合に、前記センス信号処理部３０を制御して、前記キャリブレーションを再度実行させる。【0178】
このタッチパネルシステム１によれば、キャリブレーションが失敗しても、再度キャリブレーションを実行することによって、指示体の検出感度を改善することが可能となる。【0179】
さらに、上記のタッチパネルシステム１において、前記制御部５０は、所定回数連続して、前記キャリブレーションが失敗したと判定した場合に、前記センス信号処理部３０を制御して、前記キャリブレーションを再度実行させる。【0180】
このタッチパネルシステム１によれば、キャリブレーションが失敗している蓋然性が高い場合に限り、キャリブレーションが再度実行される。そのため、キャリブレーションの過度な実行によって処理速度が低下したり消費電力が大きくなったりすることを、防止することが可能となる。【0181】
さらに、上記のタッチパネルシステム１において、前記センス信号処理部３０が、前記検出面Ｐの各位置に対応する前記各信号値を一通り含む前記検出対象信号Ｂｉを生成する期間を、１フレームとするとき、前記制御部５０は、所定数のフレーム毎に、前記キャリブレーションの失敗の有無を判定する。【0182】
このタッチパネルシステム１によれば、キャリブレーションの失敗の有無の判定を実行する頻度を抑えることができるため、処理速度が低下したり、消費電力が大きくなったりすることを、防止することが可能となる。【0183】
さらに、上記のタッチパネルシステム１において、前記センス信号処理部３０が、前記検出面Ｐの各位置に対応する前記各信号値を一通り含む前記検出対象信号Ｂｉを生成する期間を、１フレームとするとき、前記制御部５０は、前記センス信号処理部３０が前記検出対象信号Ｂｉを生成し始めてから、所定数のフレームを生成するまでの間に、前記キャリブレーションが失敗したか否かを判定する。【0184】
このタッチパネルシステム１によれば、キャリブレーションの失敗の有無を判定する必要性が高い始動期間に限定して、キャリブレーションの失敗の有無を判定することができる。そのため、キャリブレーションの実行後において、いつまでもキャリブレーションの失敗の有無の判定が行われることで処理速度が低下したり消費電力が大きくなったりすることを、防止することが可能となる。【0185】
さらに、上記のタッチパネルシステム１において、前記タッチパネル１０が、前記検出面Ｐに沿って互いに平行に設けられて外部から所定の電圧が与えられる複数のドライブラインＤＬと、前記ドライブラインＤＬと交差するように前記検出面Ｐに沿って互いに平行に設けられて前記センス信号Ｓｉを生成する複数の前記センスラインＳＬと、を備え、前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値の大きさが、前記検出面Ｐの各位置における前記ドライブラインＤＬ及び前記センスラインＳＬが成す静電容量の大きさに対応している。【0186】
このタッチパネルシステム１によれば、投影型の静電容量方式のタッチパネル１０を備えたタッチパネルシステム１において、指示体の検出に用いられる検出対象信号Ｂｉに基づいて、キャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となるため、簡易な構造でキャリブレーションの失敗の有無を判定することが可能となる。【0187】
また、本発明の実施形態に係る電子情報機器１００は、上記のタッチパネルシステム１を備える。【0188】
また、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステム１の動作方法は、タッチパネル１０の検出面Ｐの各位置に接触または近接する指示体の有無に対応した強度のセンス信号Ｓｉを処理して、前記検出面Ｐの各位置に接触または近接する前記指示体の有無を、前記検出面Ｐの各位置に対応する各信号値の大きさでそれぞれ表した検出対象信号Ｂｉを生成する検出対象信号生成動作と、生成される前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値が、所定の値である基準値となるように、前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値の算出方法を決定するキャリブレーションを、所定のタイミングで実行するキャリブレーション動作と、前記キャリブレーションが実行された後に生成される前記検出対象信号Ｂｉの前記各信号値が、所定の特徴を有している場合、前記キャリブレーションが失敗したと判定するキャリブレーション失敗判定動作と、が実行される【産業上の利用可能性】
【0189】
本発明は、投影型のタッチパネルを備え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備えた電子情報機器、当該タッチパネルシステムの動作方法に対して、好適に利用され得る。【符号の説明】
【0190】
１ ： タッチパネルシステム１０ ： タッチパネル
２０ ： ドライブライン駆動部
３０ ： センス信号処理部
３１ ： センス信号取得部
３２ ： 信号値調整部
３３ ： 記憶部
４０ ： 指示体位置検出部
５０ ： 制御部
１００ ： 電子情報機器
ＤＬ ： ドライブライン
ＳＬ ： センスライン
Ｐ ： 検出面
Ｄｉ ： ドライブ信号
Ｓｉ ： センス信号
Ａｉ ： 容量分布信号
Ｂｉ ： 検出対象信号