特開 2024-147238 検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024147238

(43)【公開日】2024-10-16

(54)【発明の名称】検出システム

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/03 20060101AFI20241008BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20241008BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

G06F3/03 400Z

G06F3/041 512

G06F3/044 120

G06F3/041 410

G06F3/041 580

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023060126

(22)【出願日】2023-04-03

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 薫

(72)【発明者】

【氏名】藤沢 晃彦

(72)【発明者】

【氏名】安部 大智

(57)【要約】

【課題】スタイラスのコストを低くしつつ、スタイラスの傾きの検出精度を向上できる技術を提供する。
【解決手段】検出システムは、検出領域に複数の第１検出電極を有する検出パネルと、先端に自己容量式の第２検出電極と、先端から所定の距離の領域にリング状の駆動電極と、を有するスタイラスと、検出パネルおよびスタイラスと通信可能なホストと、を含む。検出パネルは、スタイラスの先端の第２検出電極で検出した出力値に応じて、複数の第１検出電極で検出動作を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出領域に複数の第１検出電極を有する検出パネルと、
先端に自己容量式の第２検出電極と、前記先端から所定の距離の領域にリング状の駆動電極と、を有するスタイラスと、
前記検出パネルおよび前記スタイラスと通信可能なホストと、を含み、
前記検出パネルは、前記スタイラスの前記先端の前記第２検出電極で検出した出力値に応じて、前記複数の第１検出電極で検出動作を行う、
検出システム。

【請求項2】

請求項１の検出システムにおいて、
前記検出パネルは、前記スタイラスの前記先端の前記第２検出電極の出力値が所定値の範囲であるときに、前記複数の第１検出電極で前記スタイラスの前記先端から出力された信号の検出動作を行う、
検出システム。

【請求項3】

請求項２の検出システムにおいて、
前記検出パネルは、前記スタイラスの前記先端の前記第２検出電極の出力値が所定値の範囲にないとき、前記第１検出電極でセルフ検出動作を行う、
検出システム。

【請求項4】

請求項３の検出システムにおいて、
前記検出パネルの少なくとも１つの前記第１検出電極および前記スタイラスの前記第２検出電極が所定の範囲のときに、座標検出動作を行う、
検出システム。

【請求項5】

請求項４の検出システムにおいて、
前記スタイラスのリング状の前記駆動電極は自己容量式の第３検出電極とされる、
検出システム。

【請求項6】

請求項５の検出システムにおいて、
前記第２検出電極および前記第３検出電極からの出力値に応じて前記スタイラスの傾きが求められる、
検出システム。

【請求項7】

請求項１の検出システムにおいて、
前記リング状の駆動電極はリングの円周方向において複数の第３検出電極に分割されている、
検出システム。

【請求項8】

請求項７の検出システムにおいて、
前記第２検出電極および前記複数の第３検出電極からの出力値に応じて、前記スタイラスの傾きが求められる、検出システム。

【請求項9】

請求項８の検出システムにおいて、
前記検出パネルの検出領域の周辺領域に額縁配線を有する、
検出システム。

【請求項10】

請求項９の検出システムにおいて、
前記検出パネルは、表示領域を有する表示装置を含み、
前記表示領域と前記検出領域はオーバーラップしている、
検出システム。

【請求項11】

請求項１０の検出システムにおいて、
前記検出パネルは、画素電極と、前記画素電極に対向した共通電極と、を有し、
前記共通電極は、複数に分割され、前記第１検出電極と兼用される、
検出システム。

【請求項12】

請求項１１の検出システムにおいて、
前記検出パネルは、表示期間と検出期間とを有し、前記検出期間に前記検出動作を行う、
検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、検出システムに関し、特に、スタイラスと検出パネルとを備えた検出システムに適用可能である。

【背景技術】

【0002】

タブレットコンピュータ、スマートフォンなどの電子装置のスタイラス検知スクリーン（表示パネル）上にユーザが文字および図形を手書きすることが可能なスタイラス（アクティブペン、電子ペンとも言う）が知られている。この種のスタイラスの提案として、例えば、特開２０２２－１３０５０６号公報がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１３０５０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スタイラスの傾きや筆圧を検出する際は、（ケース１）スタイラス自体に半導体装置（ＩＣ）を搭載し、スタイラス単体で検出を行う場合と、（ケース２）スタイラスがパネルに信号を送って、パネル側のＩＣが検出を行う場合と、がある。（ケース１）の場合、スタイラスの内部に複数のＩＣ（例えば、タッチ機能用ＩＣ(タッチセンサ)、傾き検出用ＩＣ(ジャイロセンサ)、筆圧検出用ＩＣ(圧力センサ））を必要とするため、スタイラスのコストが上昇する。（ケース２）の場合、例えば、スタイラスのリング部の信号とスタイラスのペン先の信号の強さの比から計算によりスタイラスの傾き検出し、また、スタイラスの信号の周波数の変化を検出して筆圧を検出するので、上記（１）の場合と比べ、検出の精度が劣る。

【0005】

本開示は、スタイラスのコストを低くしつつ、スタイラスの傾きの検出精度を向上できる技術を提供することにある。

【0006】

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

【0008】

すなわち、検出システムは、
検出領域に複数の第１検出電極を有する検出パネルと、
先端に自己容量式の第２検出電極と、前記先端から所定の距離の領域にリング状の駆動電極と、を有するスタイラスと、
前記検出パネルおよび前記スタイラスと通信可能なホストと、を含み、
前記検出パネルは、前記スタイラスの前記先端の前記第２検出電極で検出した出力値に応じて、前記複数の第１検出電極で検出動作を行う。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る検出システムを説明する図である。

【図2】図２は、実施の形態のセンサ付き表示装置ＤＳＰにおける表示装置の概略の構成を示す図である。

【図3A】図３Ａは、実施の形態に係るセンサ付き表示装置ＤＳＰのミューチャル検出方式の代表的な基本構成を示す図である。

【図3B】図３Ｂは、実施の形態に係るセルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式の代表的な基本構成を示す図である。

【図4A】図４Ａは、実施の形態のセンサ付き表示装置ＤＳＰのミューチャル検出方式の駆動方法を説明するための図である。

【図4B】図４Ｂは、実施の形態のセンサ付き表示装置ＤＳＰのセルフ検出方式との駆動方法を説明するための図である。

【図5】図５は、実施の形態に係るセンサ付き表示装置ＤＳＰにおけるセンサの構成例を概念的に示す平面図である。

【図6】図６は、図１のセンサ付き表示装置ＤＳＰにおけるセンサの構成例を概念的に示す平面図である。

【図7】図７は、センサ付き表示装置ＤＳＰに設けられる検出回路とスタイラスＳＴＳに設けられる検出回路を説明する図である。

【図8】図８は、図１の検出システム１の第１動作モードについて説明する図である。

【図9】図９は、図１の検出システム１の第２動作モードについて説明する図である。

【図10】図１０は、検出システム１の処理フローを示す図である。

【図11】図１１は、スタイラスＳＴＳの座標検出について説明する図である。

【図12】図１２は、スタイラスＳＴＳの傾き検出について説明する図である。

【図13】図１３は、スタイラスＳＴＳが検出パネルＤＰＮＬの周辺領域にある場合のスタイラスＳＴＳの傾き検出について説明する図である。

【図14】図１４は、実施の形態に係るスタイラスの傾き検出フロー図である。

【図15】図１５は、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データの値と傾き角度との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0011】

なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

【0012】

また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0013】

本実施形態においては、表示装置の一例として、液晶表示装置を開示する。この液晶表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。

【0014】

「表示装置」とは、表示パネルを用いて映像を表示する表示装置全般を指す。「表示パネル」とは、電気光学層を用いて映像を表示する構造体を指す。例えば、表示パネルという用語は、電気光学層を含む表示セルを指す場合もあるし、表示セルに対して他の光学部材（例えば、偏光部材、バックライト、タッチパネル等）を装着した構造体を指す場合もある。ここで、「電気光学層」には、技術的な矛盾を生じない限り、液晶層、エレクトロクロミック（ＥＣ）層などが含まれ得る。したがって、後述する実施形態について、表示パネルとして、液晶層を含む液晶パネルを例示して説明するが、上述した他の電気光学層を含む表示パネルへの適用を排除するものではない。

【0015】

（実施形態）
図１は、実施形態に係る検出システムを説明する図である。

【0016】

図１に示す様に、検出システム１は、電子装置としての表示パネルＰＮＬを有するセンサ機能付きの表示装置ＤＳＰと、表示パネルＰＮＬの上にユーザが文字および図形を手書きすることが可能なスタイラス（アクティブペン、電子ペンとも言う）ＳＴＳと、表示装置ＤＳＰとスタイラスＳＴＳと通信可能なホスト装置（単に、ホストとも言う）ＨＯＳＴと、を含んで構成されている。

【0017】

表示装置ＤＳＰは、表示領域ＤＡＡとその周りに設けられた周辺領域（額縁領域）ＮＤＡＡとを含む表示パネルＰＮＬを有する。この例では、表示パネルＰＮＬは、検出パネルＤＰＮＬを含むように構成されている。検出パネルＤＰＮＬは、例えば、表示パネルＰＮＬの上側に配置されている。逆に、検出パネルＤＰＮＬが表示領域ＤＡＡを含む表示パネルＰＮＬを有すると言い換えることも可能である。

【0018】

検出パネルＤＰＮＬは、センサの活性領域(タッチ検出領域、検出領域とも言う)ＡＡを含む。検出領域ＡＡは、指やペン（ここでは、非アクティブペン、非電子ペンのことを意味する）等の接触を検出するタッチセンサのタッチ検出領域の機能と、スタイラスＳＴＳ（ここでは、アクティブペン、電子ペンのことを意味する）のタッチ検出領域の機能と、を含むように構成されている。検出領域ＡＡには、行列状に配置された複数の第１検出電極Ｓが設けられている。ここで、表示パネルＰＮＬの表示領域ＤＡＡと検出領域ＡＡとはオーバーラップしていると見なすことができる。検出領域ＡＡの周りは、周辺領域（額縁領域）ＮＤＡＡとされている。

【0019】

ドライバ装置ＴＤＤＩが表示装置ＤＳＰの周辺領域ＮＤＡＡに設けられており、ドライバ装置ＴＤＤＩはタッチコントローラ（タッチ制御装置）ＴＣおよびディスプレイコントローラ（表示制御装置ＤＩ）の機能を有する。ドライバ装置ＴＤＤＩは、複数の第１検出電極Ｓに、金属配線により構成された引き出し信号線（引き出し線）Ｗにより電気的に接続されている。ドライバ装置ＴＤＤＩは、また、表示装置ＤＳＰの外側に設けられたホスト装置ＨＯＳＴに電気的に接続されている。ホスト装置ＨＯＳＴは表示装置ＤＳＰの周辺領域ＮＤＡＡに設けられてもよい。

【0020】

スタイラスＳＴＳは、図１に拡大して示す様に、外形形状が円柱形状とされた筒部ＳＴＳ１と、筒部ＳＴＳ１の一端側に設けられた外形形状が円錐形状の先端部ＳＴＳ２と、を有する。筒部ＳＴＳ１はその内部に、充電可能な電池ＢＡＴと、ホスト装置ＨＯＳＴとの通信を行う通信装置ＣＯＭと、タッチペン制御装置ＴＰＩＣと含み、通信装置ＣＯＭとタッチペン制御装置ＴＰＩＣとは電池ＢＡＴから供給される電源により駆動されるように構成されている。通信装置ＣＯＭは、例えば、近距離無線通信により、ホスト装置ＨＯＳＴと電気的に接続されている。

【0021】

先端部ＳＴＳ２は、その先端ＴＩＰに自己容量式の第２検出電極ＳＴＳ２１と、その先端ＴＩＰから筒部ＳＴＳ１の方向に沿って所定の距離の領域にリング状の駆動電極ＳＴＳ２２と、を有する。リング状の駆動電極ＳＴＳ２２は、リングの円周方向において、リング状に配置された複数の駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃから構成されている。この例では、リング状の駆動電極ＳＴＳ２２は、３つの駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃに分割されている。第２検出電極ＳＴＳ２１と駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃとは、タッチペン制御装置ＴＰＩＣに、金属配線により構成された信号線ＷＬにより電気的に接続されている。リング状の駆動電極ＳＴＳ２２は自己容量式の第３検出電極と言い換えることができる。

【0022】

この構成による検出システム１によれば、以下の検出を行うことができる。

【0023】

１）スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの座標検出：
スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１からセルフセンシング信号としての駆動信号Ｔｘを送信し、その駆動信号Ｔｘを検出パネルＤＰＮＬの複数の第１検出電極Ｓ（Ｒｘ）で受けるように構成する。これにより、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの検出パネルＤＰＮＬに対する座標位置を検出することで、座標検出を行うことができる。

【0024】

２）スタイラスＳＴＳの傾き検出：
スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１とリング状の駆動電極ＳＴＳ２２（自己容量式の第３検出電極：３つの駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃに対応する）でそれぞれセルフセンシングを行って、検出パネルＤＰＮＬの複数の第１検出電極Ｓ（Ｒｘ）と３つの駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃとの容量をスタイラスＳＴＳ側で検出する。これらの容量からスタイラスＳＴＳの傾きを算出することで、傾き検出を行うことができる。

【0025】

スタイラスＳＴＳには、タッチペン制御装置ＴＰＩＣがあればよく、加速度センサが不要にできるので、スタイラスＳＴＳのコストが低減できる。スタイラスＳＴＳ側と検出パネルＤＰＮＬ側との両方で傾き検出ができるため、検出精度を向上することができる。

【0026】

次に、表示装置ＤＳＰの表示パネルＰＮＬおよび検出パネルＤＰＬＮについて説明する。図２は、実施の形態のセンサ付き表示装置ＤＳＰにおける表示装置の概略の構成を示す図である。図３Ａは、実施の形態に係るセンサ付き表示装置ＤＳＰのミューチャル検出方式の代表的な基本構成を示す図である。図３Ｂは、実施の形態に係るセルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式の代表的な基本構成を示す図である。図４Ａは、実施の形態のセンサ付き表示装置ＤＳＰのミューチャル検出方式の駆動方法を説明するための図である。図４Ｂは、実施の形態のセンサ付き表示装置ＤＳＰのセルフ検出方式との駆動方法を説明するための図である。図５は、実施の形態に係るセンサ付き表示装置ＤＳＰにおけるセンサの構成例を概念的に示す平面図である。図６は、図１のセンサ付き表示装置ＤＳＰにおけるセンサの構成例を概念的に示す平面図である。

【0027】

図２は、実施の形態のセンサ付きの表示装置ＤＳＰにおける表示装置の概略の構成を示す図である。なお、実施の形態において、表示装置ＤＳＰは液晶表示装置である。

【0028】

センサ付きの表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬと、表示パネルＰＮＬを背面側から照明するバックライトＢＬＴと、を備えている。そして表示パネルＰＮＬには、マトリクス状に配置された表示画素ＰＸを含む表示部が設けられている。

【0029】

図２に示すように、表示部においては、複数の表示画素ＰＸが配列する行に沿って延びるゲート線Ｇ（Ｇ１、Ｇ２…）と、複数の表示画素ＰＸが配列する列に沿って延びるソース線Ｓ（Ｓ１、Ｓ２…）と、ゲート線(走査線)Ｇとソース線(信号線)Ｓが交差する位置近傍に配置された画素スイッチＳＷとが備えられている。複数の表示画素ＰＸの各々は画素電極ＰＥと共通電極ＣＯＭＥを有し、対向する画素電極ＰＥと共通電極の間に液晶層を有する。複数の行方向（Ｙ）に延在された複数の共通電極ＣＯＭＥは列方向（Ｘ）に配置される。尚、複数の列方向（Ｘ）に延在された複数の共通電極ＣＯＭＥを行方向（Ｙ）に配置する構成としてもよい。

【0030】

画素スイッチＳＷは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備えている。画素スイッチＳＷのゲート電極は対応するゲート線Ｇと電気的に接続されている。画素スイッチＳＷのソース電極は対応するソース線Ｓと電気的に接続されている。画素スイッチＳＷのドレイン電極は対応する画素電極ＰＥと電気的に接続されている。

【0031】

また、複数の表示画素ＰＸを駆動する駆動手段として、ゲートドライバＧＤ（左側ＧＤ－Ｌおよび右側ＧＤ－Ｒ）、ソースドライバＳＤ、共通電極駆動回路ＣＤとが設けられている。複数のゲート線Ｇは各々ゲートドライバＧＤの出力部と電気的に接続されている。複数のソース線Ｓは各々ソースドライバＳＤの出力部と電気的に接続されている。共通電極ＣＯＭＥは共通電極駆動回路ＣＤの出力部と電気的に接続されている。図２においては、ソースドライバＳＤと共通電極駆動回路ＣＤとが、駆動回路ＤＤ内に設けられるように描かれている。

【0032】

ゲートドライバＧＤとソースドライバＳＤと共通電極駆動回路ＣＤとは、表示部の周囲の周辺領域（額縁領域）あるいは表示パネルＰＮＬに接続されたフレキシブル基板上に配置される。ゲートドライバＧＤは複数のゲート線Ｇにオン電圧を順次印加して、選択されたゲート線Ｇに電気的に接続された画素スイッチＳＷのゲート電極にオン電圧を供給する。ゲート電極にオン電圧が供給された画素スイッチＳＷの、ソース電極－ドレイン電極間が導通する。ソースドライバＳＤは、複数のソース線Ｓのそれぞれに対応する出力信号を供給する。ソース線Ｓに供給された信号は、ソース電極－ドレイン電極間が導通した画素スイッチＳＷを介して対応する画素電極ＰＥに供給される。

【0033】

ゲートドライバＧＤとソースドライバＳＤと共通電極駆動回路ＣＤは、表示パネルＰＮＬの外部あるいは内部に配置された制御回路（control circuit）ＣＴＲにより動作を制御される。さらに、制御回路ＣＴＲは、バックライトＢＬＴの動作を制御する。制御回路ＣＴＲは、図１のドライバ装置ＴＤＤＩのディスプレイコントローラ（表示制御装置）の機能の部分を示している。

【0034】

次に、センサ付き表示装置ＤＳＰに用いられるタッチセンサについて説明する。上述のようにタッチパネルに対して利用者の指或いはペン等の外部近接物体が触れていること、或いは近接していることを検出する方式として、ミューチャル（Ｍｕｔｕａｌ）検出方式と、セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式と、がある。

【0035】

（ミューチャル（Ｍｕｔｕａｌ）検出方式）
図３Ａは、実施の形態に係るセンサ付き表示装置ＤＳＰのミューチャル検出方式の代表的な基本構成を示す図である。センサとしては、共通電極ＣＯＭＥ（Ｔｘ）と検出電極ＤＥＴＥ（Ｒｘ）とが利用される。

【0036】

共通電極ＣＯＭＥ（Ｔｘ）は、複数の共通電極Ｃｏｍｅ１，Ｃｏｍｅ２，Ｃｏｍｅ３・・・・を含む。複数の共通電極Ｃｏｍｅ１，Ｃｏｍｅ２，Ｃｏｍｅ３・・・・は、例えば、ストライプ状とされる。この複数の共通電極Ｃｏｍｅ１，Ｃｏｍｅ２，Ｃｏｍｅ３・・・・が走査（駆動）方向（Ｙ方向またはＸ方向）に配列されている。

【0037】

一方、検出電極ＤＥＴＥ（Ｒｘ）は、複数の検出電極Ｄｅｔｅ１，Ｄｅｔｅ２，Ｄｅｔｅ３，・・・・（共通電極よりも細い）を含む。複数の検出電極Ｄｅｔｅ１，Ｄｅｔｅ２，Ｄｅｔｅ３，・・・・は、例えば、ストライプ状とされる。この複数の検出電極Ｄｅｔｅ１，Ｄｅｔｅ２，Ｄｅｔｅ３，・・・・は、共通電極（Ｔｘ）と直交あるいは交差する方向（Ｘ方向またはＹ方向）に配列されている。

【0038】

共通電極ＣＯＭＥと検出電極ＤＥＴＥは、間隔を置いて配置される。このために、複数の共通電極Ｃｏｍｅ１，Ｃｏｍｅ２，Ｃｏｍｅ３・・・・と、複数の検出電極Ｄｅｔｅ１，Ｄｅｔｅ２，Ｄｅｔｅ３，・・・・との間には、基本的に静電容量としての容量Ｃｃが存在する。

【0039】

複数の共通電極（Ｃｏｍｅ）は映像表示期間（表示期間）には共通して所定の電圧が印加され、タッチ検出期間（検出期間）にはパルス状の駆動パルスが印加される。そのため、検出期間においては、共通電極（Ｃｏｍｅ）は駆動電極（Ｔｘ）ということもできる。

【0040】

複数の共通電極Ｃｏｍｅ１，Ｃｏｍｅ２，Ｃｏｍｅ３・・・・、すなわち、タッチ検出時の駆動電極Ｔｘは所定の周期で駆動パルス（Ｓｉｇ）により走査される。今、ユーザの指が検出電極Ｄｅｔｅ２と駆動電極Ｔｘ２の交差部に近接して存在するものとする。この時、駆動電極Ｔｘ２に駆動パルス（Ｓｉｇ）が供給されると検出電極Ｒｘ（Ｄｅｔｅ１，Ｄｅｔｅ２，Ｄｅｔｅ３，・・・・）にはパルス状の波形が得られ、検出電極Ｄｅｔｅ２からは、他の検出電極から得られるパルスよりも振幅レベルの低いパルスが得られる。検出電極Ｒｘ（Ｄｅｔｅ１，Ｄｅｔｅ２，Ｄｅｔｅ３，・・・・）は駆動電極Ｔｘ（Ｃｏｍｅ１，Ｃｏｍｅ２，Ｃｏｍｅ３・・・・）からのフリンジ電界を監視しており、指のような導電物が近接すると、このフリンジ電界を遮蔽する効果がある。フリンジ電界が遮蔽されることで、検出電極Ｒｘの検出電位が低下する。

【0041】

ミューチャル検出では、この検出電位の差を、ポジションＤＥＴＰの検出パルスとして取り扱うことができる。図示される容量Ｃｘは、ユーザの指が検出電極ＤＥＴＥに近い場合と、遠い場合とで異なる。このために検出パルスのレベルもユーザの指が検出電極ＤＥＴＥに近い場合と、遠い場合とで異なる。よって、タッチパネルの平面に対する指の近接度を検出パルスの振幅レベルで判断することができる。駆動パルスＳｉｇによる電極駆動タイミングと、検出パルスの出力タイミングにより、タッチパネルの平面上の指の２次元上の位置を検出することができる。

【0042】

（セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式）
図３Ｂは、実施の形態に係るセルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式（セルフセンシングとも言う）の代表的な基本構成を示す図である。セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式では、検出電極ＤＥＴＥ（Ｒｘ）及び共通電極ＣＯＭＥ（Ｔｘ）にパルス状の自己検出用駆動パルスを順次供給して、外部近接物体であるユーザの指などの位置や座標を検出する。つまり、共通電極ＣＯＭＥは、複数に分割され、検出電極ＤＥＴＥ（Ｒｘ）とともに、第１検出電極（Ｒｘ）として兼用されるということができる。図３Ｂには、例示的に、検出電極Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２）と共通電極Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２）を示しており、また、検出電極Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２）と共通電極Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２）との交点部分に、ユーザの指Ｏ１が接近または接触している場合を示している。ユーザの指Ｏ１により、検出電極Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２）の静電容量は、Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２）の自己容量とユーザの指Ｏ１による容量Ｃｘ１とが加算された値に増加する。同様に、共通電極Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２）の静電容量は、共通電極Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２）の自己容量とユーザの指Ｏ１による容量Ｃｘ２とが加算された値に増加する。この状態において、例えば、最初に、検出電極Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２）が抵抗Ｒ１を介して自己検出用駆動パルスＳｉｇ１により駆動され、検出電極Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２）の増加された静電容量が自己検出用駆動パルスＳｉｇ１により充電される。検出回路ＤＥＴ１は、容量Ｃｘ１により増加した充電電圧の値に基づいて検出電極Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２）にユーザの指Ｏ１が有ることを検出する。次に、共通電極Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２）が抵抗Ｒ２を介して自己検出用駆動パルスＳｉｇ２により駆動され、共通電極Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２）の増加された静電容量が自己検出用駆動パルスＳｉｇ２により充電される。検出回路ＤＥＴ２は、容量Ｃｘ２により増加した充電電圧の値に基づいて検出電極Ｄｅｔｅ２にユーザの指Ｏ１が有ることを検出する。これにより、検出電極Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２）と共通電極Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２）との交点にユーザの指Ｏ１が有ることが検出され、タッチパネルの平面上のユーザの指Ｏ１の位置や座標が検出される。

【0043】

図３Ｂには図示されないが、図３Ａと同様に、センサとしては、共通電極ＣＯＭＥ（Ｔｘ）と検出電極ＤＥＴＥ（Ｒｘ）とが利用される。自己検出用駆動パルスＳｉｇ２により順次駆動（走査）される共通電極ＣＯＭＥは、図３Ａと同様に、複数のストライプ状の共通電極Ｃｏｍｅ１（Ｔｘ１），Ｃｏｍｅ２（ＴＸ２），Ｃｏｍｅ３（Ｔｘ３）・・・・を含む。この複数の共通電極Ｃｏｍｅ１（Ｔｘ１），Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２），Ｃｏｍｅ３（Ｔｘ３）・・・・がＹ方向またはＸ方向に配列されている。同様に、自己検出用駆動パルスＳｉｇ１により順次駆動（走査）される検出電極ＤＥＴＥは、複数のストライプ状の検出電極Ｄｅｔｅ１（Ｒｘ１），Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２），Ｄｅｔｅ３（Ｒｘ３），・・・・（実際には、図３Ａと同様に、ストライプ状の共通電極よりも細い）を含む。この複数の検出電極Ｄｅｔｅ１（Ｒｘ１），Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２），Ｄｅｔｅ３（Ｒｘ３），・・・・は、複数の共通電極Ｃｏｍｅ１（Ｔｘ１），Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２），Ｃｏｍｅ３（Ｔｘ３）・・・・と直交または交差する方向（Ｘ方向またはＹ方向）に配列されている。図３Ｂに示されるような構成を用いて、複数の検出電極Ｄｅｔｅ１（Ｒｘ１），Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２），Ｄｅｔｅ３（Ｒｘ３），・・・・と複数の共通電極Ｃｏｍｅ１（Ｔｘ１），Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２），Ｃｏｍｅ３（Ｔｘ３）・・・・の両方をセルフ検出方式で順次駆動(走査)することにより、複数の検出電極Ｄｅｔｅ１（Ｒｘ１），Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２），Ｄｅｔｅ３（Ｒｘ３），・・・・と複数の共通電極Ｃｏｍｅ１（Ｔｘ１），Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２），Ｃｏｍｅ３（Ｔｘ３）・・・・の交点における外部近接物体Ｏ１の位置を検出できる。なお、セルフ検出方式における検出期間において、複数の検出電極Ｄｅｔｅ１（Ｒｘ１），Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２），Ｄｅｔｅ３（Ｒｘ３），・・・・と複数の共通電極Ｃｏｍｅ１（Ｔｘ１），Ｃｏｍｅ２（Ｔｘ２），Ｃｏｍｅ３（Ｔｘ３）・・・・とは、検出電極と見做すことが出来る。

【0044】

また、このようなセルフ検出方式はタッチセンサが低消費電力モード時において検出電極Ｄｅｔｅ１（Ｒｘ１），Ｄｅｔｅ２（Ｒｘ２），Ｄｅｔｅ３（Ｒｘ３），・・・・のみを自己検出用駆動パルスＳｉｇ１により駆動し、指等の外部近接物体の有無のみを検出し、ミューチュアル検出に切り替え外部近接物体の座標を検出するようにしてもよい。

【0045】

尚、図３Ａ、図３Ｂには図示されないが、スイッチ等によりミューチャル（Ｍｕｔｕａｌ）検出方式と、セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式とを切り替え可能な構成にしてもよい。また、図３Ｂに示すセルフ検出方式の構成は一例であり、これに限定されるものではない。

【0046】

図４Ａ、図４Ｂは実施の形態のセンサ付き表示装置ＤＳＰのミューチャル検出方式とセルフ検出方式との駆動方法を説明するための図である。つまり、表示装置ＤＳＰの検出パネルＤＰＮＬ(表示パネルＰＮＬ）のミューチャル検出方式とセルフ検出方式との駆動方法とを説明する。上述のように、映像表示に使用される共通電極ＣＯＭＥがタッチ位置検知用の電極としても共用されているため、映像表示動作とタッチ位置検知動作とを時分割（タイムシェアリング）で駆動する。

【0047】

図４Ａに示すミューチャル検出方式では、映像を表示する表示期間とタッチ位置を検出する検出期間とをそれぞれ分割し、分割された映像表示期間（Display period）と分割されたタッチ位置検出期間（Tx period）とを交互に繰り返して１フレーム表示期間を構成する。即ち、ＲＧＢの３色を選択する信号（ＳＥＬＲ／Ｇ／Ｂ）に対応して色毎の映像信号（ＳＩＧｎ）を出力する動作を分割された複数の表示行について実行した後、分割された複数の駆動電極Ｔｘに駆動パルスＳｉｇを入力するミューチャル検出動作を実行する。そして、この動作を分割された複数の表示行と複数の駆動電極Ｔｘについて順次繰り返して実行する。この例では、１フレーム表示期間に、２フレームのタッチ検出が行われる。１フレームのタッチ検出期間には、駆動電極Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ３・・・・が順次、駆動パルスＳｉｇにより走査され、タッチ位置の検出が行われる。

【0048】

図４Ｂに示すセルフ検出方式では、１フレームの映像を表示した後、全検出電極ＤＥＴＥに自己検出用駆動パルス（Ｓｉｇ１）を入力してセルフ検出動作を実行する（映像を表示する表示期間の後に、タッチ位置を検出する検出期間を実行する）。即ち、ＲＧＢの３色を選択する信号（ＳＥＬＲ／Ｇ／Ｂ）に対応して色毎の映像信号（ＳＩＧｎ）を出力する動作を全表示行について実行した後、全検出電極ＤＥＴＥを対象として自己検出用駆動パルス（Ｓｉｇ１）を入力してセルフ検出動作を実行する。なお、全検出電極ＤＥＴＥ（Ｒｘ）を自己検出用駆動パルス（Ｓｉｇ１）で走査し、その後、全共通電極ＣＯＭＥ（Ｔｘ）を自己検出用駆動パルス（Ｓｉｇ２）で走査してセルフ検出動作を実行してもよい。セルフ検出方式で分割せずに一括してセンシング動作を行うのは、まとめてセンシングデータを取得することでセンシングの感度を高めることができるからである。尚、セルフ検出方式はミューチャル検出方式よりも高感度でセンシングすることができる方式である。また、図４Ｂの方式に限定されず図４Ａに示す検出期間にセルフセンシングしても良い（分割方式）。

【0049】

次に、図面を用いて、実施の形態に係るセンサの構成の概略を説明する。なお、以下の説明において、複数の共通電極Ｃｏｍｅ１，Ｃｏｍｅ２，Ｃｏｍｅ３・・・・は、駆動電極Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、・・・・の記号を付して示す。また、複数の検出電極Ｄｅｔｅ１，Ｄｅｔｅ２，Ｄｅｔｅ３，・・・・は、Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、・・・・の記号を付して示す。また、理解を容易とするためおよび図面を見やすくするため、駆動電極（Ｔｘ１、Ｔｘ２等）は点線で描かれ、検出電極（Ｒｘ１、Ｒｘ２等）は実線で描かれている。また、額縁配線（Ｍ１）と引き出し線（Ｗ１１、Ｗ１２等）とが描かれている。

【0050】

図５は、実施の形態に係るセンサ付き表示装置ＤＳＰにおけるセンサの構成例を概念的に示す平面図である。センサ付き表示装置ＤＳＰは、センサの活性領域(タッチ検出領域)ＡＡとその周りに設けられた周辺領域（額縁領域）とを含む検出パネルＤＰＮＬを有する。検出パネルＤＰＮＬは、図面において、第１辺（左辺）と、第１辺に対向する第２辺（右辺）と、第１辺および第２辺との間に設けられた第３辺（上辺）と、第３辺に対向する第４辺（下辺）と、を有する。センサの活性領域(タッチ検出領域)ＡＡの周りの周辺領域（額縁領域）には、左側の額縁領域Ｅ１と右側の額縁領域Ｅ２が例示される。

【0051】

センサの活性領域ＡＡには、例示的に示されるように、Ｘ方向（第１方向）に並走して設けられた複数の駆動電極Ｔｘ１－Ｔｘ８、および、Ｘ方向と交差するＹ方向（第２方向）に並走して設けられた複数の検出電極Ｒｘ１－Ｒｘ８が設けられる。図５において、左側の額縁領域Ｅ１には、複数の検出電極Ｒｘ１－Ｒｘ８にそれぞれ結合された複数の引き出し配線Ｗ１１－Ｗ１８が設けられる。複数の引き出し配線Ｗ１１－Ｗ１８は、タッチコントローラＴＣに接続される。

【0052】

額縁配線Ｍ１は、非表示領域ＮＤＡＡ、つまり、センサの活性領域(タッチ検出領域)ＡＡの周りの周辺領域（額縁領域）に設けられており、駆動電極Ｔｘ１－Ｔｘ８およびタッチ検出電極Ｒｘ１－Ｒｘ８の形成された表示領域ＤＡＡの周囲を囲む様に、環状（リング状）に設けられている。この例では、複数の引き出し配線Ｗ１１、Ｗ１２，Ｗ１３、Ｗ１４、・・・・、Ｗ１８も、額縁配線Ｍ１に囲まれる様に構成されている。額縁配線Ｍ１は、タッチコントローラ（タッチ制御回路)ＴＣに接続される。額縁配線Ｍ１は、ガードリング配線またはシールドリング配線と言うこともできる。また、額縁配線Ｍ１は環状（リング状）以外に途中で切断されたものであってもよい。

【0053】

駆動電極Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、・・・、Ｔｘ８は、複数の引き出し配線Ｗ２及び共通電極駆動回路ＣＤ（図示されない）を介してドライバ装置ＴＤＤＩに接続されており、例えば、図３Ａに示したミューチャル検出方式の場合には、タッチセンサの検出期間において、タッチコントローラＴＣからの指示に従って共通電極駆動回路ＣＤから駆動パルスＳｉｇにより順次駆動されるように構成されている。

【0054】

図６は、図１のセンサ付き表示装置ＤＳＰにおけるセンサの構成例を概念的に示す平面図である。図６は、セルフ検出方式に利用可能であり、センサ用の検出電極ＳＸ１１、ＳＸ１２、ＳＸ１３，ＳＸ２１，ＳＸ２２、ＳＸ２３、・・・、ＳＸ８１，ＳＸ８２、ＳＸ８３が、マトリクス状に、センサの活性領域(タッチ検出領域)ＡＡ上に配置された個別電極として形成するようにしてもよい。この場合には、検出電極ＳＸ１１－ＳＸ８３の各個別電極からの検出信号を引き出し配線Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２、Ｗ２３、・・・、Ｗ８１，Ｗ８２、Ｗ８３によって引き出し、直ちにタッチ位置を割り出すことが出来る。額縁配線Ｍ１は、非表示領域ＮＤＡＡ、つまり、センサの活性領域(タッチ検出領域)ＡＡの周りの周辺領域（額縁領域）に設けられており、検出電極ＳＸ１１－ＳＸ８３に形成された表示領域ＤＡＡの周囲を囲む様に、環状（リング状）に設けられている。この場合も、また、額縁配線Ｍ１は環状（リング状）以外に途中で切断されたものであってもよい。

【0055】

図５および図６において、額縁配線Ｍ１は、ノイズの検出のために固定電位とする場合、ノイズの検出のために検出電極Ｒｘ（ＳＸ１１-ＳＸ８３）と同相の信号により駆動（アクティブガード駆動）する場合、あるいは、ノイズの検出および容量検出のために自己検出用駆動パルスで駆動する場合などがある。

【0056】

（検出回路の構成例）
次に、図１(図６）に示すセンサ付き表示装置ＤＳＰに設けられる検出回路と図１に示すスタイラスＳＴＳに設けられる検出回路について図７を用いて説明する。図７は、センサ付き表示装置ＤＳＰに設けられる検出回路とスタイラスＳＴＳに設けられる検出回路を説明する図である。図７には、３つの検出回路（７１，７２，７３）の構成例が示されている。

【0057】

検出回路７１は、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１と検出パネルＤＰＮＬの複数の第１検出電極Ｓである検出電極（Ｒｘ）との間の容量をミューチャル検出方式で検出するための構成である。検出回路７１の検出増幅回路ＤＥＴ２１や容量素子Ｃ２１は、ドライバ装置ＴＤＤＩのタッチコントローラＴＣの内部に設けられる。スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１が駆動電極（Ｔｘ）とされ、駆動電極（Ｔｘ）が自己検出パルスとしての駆動信号Ｖｉｎにより駆動され、検出パネルＤＰＮＬの複数の第１検出電極Ｓが検出電極（Ｒｘ）とされる。検出電極（Ｒｘ）は、検出増幅回路ＤＥＴ２１の非反転端子（－）に接続され、任意の参照電位Ｖｒｅｆが検出増幅回路ＤＥＴ２１の反転端子（＋）に入力され、検出増幅回路ＤＥＴ２１の非反転端子（－）と検出増幅回路ＤＥＴ２１の出力端子（ＯＵＴ）との間に容量素子Ｃ２１が接続されている。

【0058】

この構成により、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰと検出電極（Ｒｘ）との間の容量が検出できるので、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの検出パネルＤＰＮＬへ接近の検出（アプローチ検出）や、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの検出パネルＤＰＮＬ上での座標検出に用いることができる。

【0059】

検出回路７２は、指などの物体Ｏ１と検出パネルＤＰＮＬの複数の第１検出電極Ｓである検出電極（Ｒｘ）の間の容量をセルフ検出方式で検出するための構成である。検出回路７２の検出増幅回路ＤＥＴ２２や容量素子Ｃ２２は、ドライバ装置ＴＤＤＩのタッチコントローラＴＣの内部に設けられる。検出パネルＤＰＮＬの検出電極（Ｒｘ）は、検出増幅回路ＤＥＴ２２の非反転端子（－）に接続され、自己検出用駆動パルスとしての駆動信号Ｖｉｎ２が検出増幅回路ＤＥＴ２２の反転端子（＋）に入力され、検出増幅回路ＤＥＴ２２の非反転端子（－）と検出増幅回路ＤＥＴ２２の出力端子（ＯＵＴ）との間に容量素子Ｃ２２が接続されている。

【0060】

この構成により、指などの物体Ｏ１と検出パネルＤＰＮＬの検出電極（Ｒｘ）の間の容量を検出できるので、物体Ｏ１の検出パネルＤＰＮＬへ接近の検出（アプローチ検出）や、検出パネルＤＰＮＬの検出パネルＤＰＮＬ上での座標検出に用いることができる。

【0061】

検出回路７３は、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１、および、スタイラスＳＴＳのリング状に配置された複数の駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ（第３検出電極）と検出パネルＤＰＮＬの複数の第１検出電極Ｓである検出電極（Ｒｘ）の間の容量をセルフ検出方式で検出するための構成である。検出回路７３の検出増幅回路ＤＥＴ３１や容量素子Ｃ３２は、スタイラスＳＴＳのタッチペン制御装置ＴＰＩＣに設けられている。以下では、代表例として、第２検出電極ＳＴＳ２１の接続について説明するが、駆動電極ＳＴＳ２２の駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃについても同様な回路構成とすることができる。つまり、タッチペン制御装置ＴＰＩＣには、４つの検出増幅回路（３１、３２、３３、３４）と４つの容量素子（Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４）とが設けられることになる。第２検出電極ＳＴＳ２１（駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ）は、検出増幅回路ＤＥＴ３１（３２、３３、３４）の非反転端子（－）に接続され、自己検出用駆動パルスとしての駆動信号Ｖｉｎ３が検出増幅回路ＤＥＴ３１（３２、３３、３４）の反転端子（＋）に入力され、検出増幅回路ＤＥＴ３１（３２、３３、３４）の非反転端子（－）と検出増幅回路ＤＥＴ３１（３２、３３、３４）の出力端子（ＯＵＴ）との間に容量素子Ｃ３１（Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４）が接続されている。

【0062】

この構成により、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１、および、スタイラスＳＴＳのリング状に配置された複数の駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ（第３検出電極）と検出パネルＤＰＮＬの複数の第１検出電極Ｓである検出電極（Ｒｘ）の間の容量を検出できるので、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの検出パネルＤＰＮＬへ接近の検出（アプローチ検出）、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの検出パネルＤＰＮＬ上での座標検出、および、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ（第３検出電極）を用いたスタイラスＳＴＳの傾き検出に利用することができる。

【0063】

（第１動作モード：Ａモード）
次に、検出システム１の指座標検出期間ＰＡ１とスタイラス接近検出期間ＰＡ２を含む第１動作モード（Ａモード：Ａ ｍｏｄｅ）について、図８を用いて説明する。図８は、図１の検出システム１の第１動作モードについて説明する図である。図８に示すように、第１動作モード（Ａモード）は、検出パネルＤＰＮＬにおける指座標検出期間ＰＡ１と、検出パネルＤＰＮＬにおけるスタイラス接近検出期間ＰＡ２と、スタイラスＳＴＳの検出結果通信期間ＰＡ３と、を含む。このＡモードは、例えば、図４Ｂに示したように、１フレームの映像を表示した後、図５のセンサ用の全検出電極ＳＸ１１－ＳＸ８３に自己検出用駆動パルスを入力してセルフ検出動作する期間（図８の指座標検出期間ＰＡ１に対応する）と、それに続く、スタイラス接近検出期間ＰＡ２および検出結果通信期間ＰＡ３に関する。

【0064】

指座標検出期間ＰＡは、図７の回路７２を用いて、検出パネルＤＰＮＬにおける指座標を検出する期間である。スタイラスＳＴＳの使用に対応する検出システム１では、指座標検出期間ＰＡの終了後、スタイラスＳＴＳの接近を検出するためのスタイラス接近検出期間ＰＡ２および検出結果通信期間ＰＡ３が実行される。

【0065】

スタイラス接近検出期間ＰＡ２において、ドライバ装置ＴＤＤＩは、全検出電極ＳＸ１１－ＳＸ８３の電位変化がなかった場合、スタイラスＳＴＳが検出されなかったことをホスト装置ＨＯＳＴへ通知する。または、ホスト装置ＨＯＳＴがタッチペン制御装置ＴＰＩＣからの検出データの送付の無いことを認識する。これにより、再度、１フレームの映像の表示期間となり、その後、指座標検出期間ＰＡ１およびスタイラス接近検出期間ＰＡ２が繰り返される。

【0066】

スタイラス接近検出期間ＰＡ２において、検出パネルＤＰＮＬ側では、図７の回路７１が利用され、スタイラスＳＴＳ側では、図７の回路７３が利用される。タッチペン制御装置ＴＰＩＣが、第２検出電極ＳＴＳ２１および駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃを自己検出用駆動パルスとしての駆動信号Ｖｉｎ３により駆動すると、検出パネルＤＰＮＬの検出電極ＳＸ１１－ＳＸ８３のいずれかに電位変化が発生する。つまり、ここでは、第２検出電極ＳＴＳ２１と検出電極ＳＸ１１－ＳＸ８３とにおいて、ミューチャル検出方式が利用される。ドライバ装置ＴＤＤＩはホスト装置ＨＯＳＴへスタイラスＳＴＳの接近を検出したことを通知する検出データを送信する。同様に、タッチペン制御装置ＴＰＩＣは第２検出電極ＳＴＳ２１および駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの容量変化に基づいて検出パネルＤＰＮＬの接近を検出する。

【0067】

検出結果通信期間ＰＡ３において、検出パネルＤＰＮＬの接近を検出したタッチペン制御装置ＴＰＩＣは、通信装置ＣＯＭを介してホスト装置ＨＯＳＴへ検出パネルＤＰＮＬの接近を検出したことを通知する検出データを送信する。ホスト装置ＨＯＳＴは、ドライバ装置ＴＤＤＩからの検出データおよびスタイラスＳＴＳからの検出データを送信に基づいて、スタイラスＳＴＳの検出パネルＤＰＮＬの接近を認識する。

【0068】

（第２動作モード：Ｂモード）
次に、検出システム１のスタイラスＳＴＳの座標検出および傾き検出期間ＰＢ１と検出結果通信期間ＰＢ２を含む第２動作モード（Ｂモード：Ｂ ｍｏｄｅ）について、図９を用いて説明する。図９は、図１の検出システム１の第２動作モードについて説明する図である。ホスト装置ＨＯＳＴは、ドライバ装置ＴＤＤＩはホスト装置ＨＯＳＴへスタイラスＳＴＳの接近を検出したこと、および、タッチペン制御装置ＴＰＩＣが検出パネルＤＰＮＬの接近を検出したことに基づいて、検出システム１をＢモードへ移行させる。Ｂモードは、スタイラスＳＴＳの座標検出およびスタイラスＳＴＳの傾き検出期間ＰＢ１と、検出結果通信期間ＰＢ２と、を含む。

【0069】

スタイラスＳＴＳの座標検出およびスタイラスＳＴＳの傾き検出の期間ＰＢ１において、検出パネルＤＰＮＬ側では、図７の回路７１が利用され、スタイラスＳＴＳ側では、図７の回路７３が利用される。タッチペン制御装置ＴＰＩＣが、第２検出電極ＳＴＳ２１および駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃを自己検出用駆動パルスとしての駆動信号Ｖｉｎ３により駆動すると、検出パネルＤＰＮＬの検出電極ＳＸ１１－ＳＸ８３のいずれかに電位変化が発生する。つまり、ここでは、第２検出電極ＳＴＳ２１と検出電極ＳＸ１１－ＳＸ８３とにおいて、ミューチャル検出方式が利用されて、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１の検出パネルＤＰＮＬ上での座標がドライバ装置ＴＤＤＩにより検出される。同様に、タッチペン制御装置ＴＰＩＣは第２検出電極ＳＴＳ２１および駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの容量変化を検出し、スタイラスＳＴＳの座標検出およびスタイラスＳＴＳの傾き検出に利用する。スタイラスＳＴＳの座標検出および傾き検出については、後に詳細に説明する。

【0070】

検出結果通信期間ＰＢ２において、第２検出電極ＳＴＳ２１および駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの容量変化を検出したタッチペン制御装置ＴＰＩＣは、通信装置ＣＯＭを介してホスト装置ＨＯＳＴへ第２検出電極ＳＴＳ２１および駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの容量変化を示す検出データを送信する。ホスト装置ＨＯＳＴは、ドライバ装置ＴＤＤＩからの座標検出データおよびスタイラスＳＴＳからの容量変化を示す検出データを送信に基づいて、スタイラスＳＴＳの座標および傾きを認識する。

【0071】

（検出システム１の処理フロー）
次に、図１０を用いて、検出システム１の第１動作モードと第２動作モードとを含む処理フローを説明する。図１０は、検出システム１の処理フローを示す図である。以下各ステップＳ１１－Ｓ１３について説明する。

【0072】

（ステップＳ１１）
図４Ｂに示す表示期間が終了すると、検出期間となり、この検出期間に、最初に、第１動作モードであるＡモードの動作が実施され、その後に、第２動作モードであるＢモードの動作が実施される（Ｓ１３参照）。Ａモードの動作の実施では、図８で説明した様に、検出パネルＤＰＮＬへのスタイラスＳＴＳの接近の検出動作が行われる。

【0073】

（ステップＳ１２）
ホスト装置ＨＯＳＴは、検出パネルＤＰＮＬへのスタイラスＳＴＳの接近の判定を行う。スタイラスＳＴＳの接近の反応がない場合（ｎｏ）、ステップＳ１１へ移行して、ステップＳ１１が繰り返し実行されることとなる。言い換えると、検出パネルＤＰＬＮは、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１の検出データの出力の値が所定値の範囲にないとき、検出パネルＤＰＮＬの第１検出電極Ｓでセルフ検出動作を行う。スタイラスＳＴＳの接近の反応がある場合（ｙｅｓ）、ステップＳ１３へ移行する。

【0074】

（ステップＳ１３）
図９で説明した様に、第２動作モードであるＢモードの動作が実施される。Ｂモードの動作が終了すると、ステップＳ１２へ移行して、ステップＳ１２が繰り返し実行されることとなる。

【0075】

なお、図４Ｂに示すセルフ検出動作が終了すると、図１０の処理フローの実行が停止されて、図４Ｂに示す表示期間が開始される。

【0076】

（スタイラスＳＴＳの座標検出）
図１１を用いて、座標検出について説明する。図１１は、スタイラスＳＴＳの座標検出について説明する図である。図１１には、スタイラスＳＴＳと検出パネルＤＰＮＬとの関係を説明する平面レイアウト図１１１と、実施の形態に係る座標検出する場合の条件の説明図１１２と、検出パネルＤＰＮＬ側のノイズ発生時の状態の説明図１１３と、が描かれている。

【0077】

平面レイアウト図１１１には、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１が、検出パネルＤＰＮＬの検出電極ＳＸ３２の上側にある場合が描かれている。

【0078】

条件説明図１１２には、平面レイアウト図１１１の場合における第２検出電極ＳＴＳ２１からの検出データのグラフと、ドライバ装置ＴＤＤＩからの検出データのグラフとが描かれる。第２検出電極ＳＴＳ２１からの検出データのグラフは、横軸がタッチペン制御装置ＴＰＩＣの第２検出電極ＳＴＳ２１の出力であり、縦軸が検出データの電位ｖである。しきい値ＴＨ１は座標検出を行うか否かを決定するための所定のしきい値である。同様に、ドライバ装置ＴＤＤＩからの検出電極ＳＸ３２に対応する検出データのグラフは、横軸がドライバ装置ＴＤＤＩからの検出電極ＳＸ３２の出力であり、縦軸が検出データの電位ｖである。しきい値ＴＨ２は座標検出を行うか否かを決定するための所定のしきい値である。この条件説明図１１２の例では、スタイラスＳＴＳからの検出データと検出パネルＤＰＮＬの検出データの両方とも、所定のしきい値（ＴＨ１，ＴＨ２）を超えているため、スタイラスＳＴＳが検出パネルＤＰＮＬの上側に存在すると判断して、検出パネルＤＰＮＬ上でのスタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１の座標検出が実施される。第２検出電極ＳＴＳ２１の座標検出は、この例では、検出電極ＳＸ３２の座標である。つまり、検出パネルＤＰＬＮは、スタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１の検出データの出力値が所定値の範囲であるときに（所定のしきい値ＴＨ２を超えている）、複数の第１検出電極ＳでスタイラスＳＴＳの先端ＴＩＰの第２検出電極ＳＴＳ２１から出力された駆動信号の検出動作を行う。また、検出パネルＤＰＬＮの少なくとも１つの検出電極ＳおよびスタイラスＳＴＳの第２検出電極ＳＴＳ２１の検出データの出力値が所定の範囲のときに（所定のしきい値（ＴＨ１，ＴＨ２）を超えている）、座標検出動作を行う。

【0079】

状態説明図１１３には、検出パネルＤＰＮＬ側のノイズ発生時のドライバ装置ＴＤＤＩからの検出データのグラフと、そのノイズ時点における第２検出電極ＳＴＳ２１からの検出データのグラフとが描かれている。各グラフの縦軸および横軸は、条件説明図１１２の各グラフの縦軸および横軸と同じである。この状態説明図１１３の例では、ノイズの発生によってドライバ装置ＴＤＤＩからの検出データはしきい値ＴＨ２を超えているが、スタイラスＳＴＳからの検出データはしきい値ＴＨ１を超えていない。

【0080】

つまり、スタイラスＳＴＳ、検出パネルＤＰＮＬの両方で検出を行っているため、検出パネルＤＰＮＬでノイズが発生して、スタイラスＳＴＳからの検出データがしきい値ＴＨ１に達していなければ、スタイラスＳＴＳが検出パネルＤＰＮＬの上側に存在すると認識しない様に構成されている。したがって、誤った座標検出が実施されることを防止できる。

【0081】

（スタイラスＳＴＳの傾き検出１）
図１２を用いて、スタイラスＳＴＳの傾き検出について説明する。図１２は、スタイラスＳＴＳの傾き検出について説明する図である。図１２には、スタイラスＳＴＳと検出パネルＤＰＮＬとの関係を説明する平面レイアウト図１２１と、実施の形態に係る駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データのグラフの説明図１２２と、実施の形態に係る駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出のタイミングを説明する説明図１２３と、比較例に係る駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データのグラフの説明図１２４と、比較例に係る駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出のタイミングを説明する説明図１２５と、が描かれている。

【0082】

平面レイアウト図１２１には、スタイラスＳＴＳのリング状の駆動電極ＳＴＳ２２（複数の駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃ（第３検出電極））の内の駆動電極Ａを下側にした状態でスタイラスＳＴＳが傾いている場合が描かれている。また、平面レイアウト図１２１には、リング状の駆動電極ＳＴＳ２２を上から見た場合の駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの拡大図も描かれている。

【0083】

説明図１２２には、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データのグラフが示されており、横軸はタッチペン制御装置ＴＰＩＣの駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの出力を示し、縦軸は検出データの電位ｖである。駆動電極Ａが下側に位置するので、駆動電極Ａからの検出データの値は、他の駆動電極Ｂ，Ｃからの検出データの値と比較して、大きい値となっている。これにより、駆動電極Ａを下側にした状態でスタイラスＳＴＳが傾いていることが判別できる。つまり、第２検出電極ＳＴＳ２１および複数の第３検出電極Ａ，Ｂ，Ｃからの検出データの出力値に応じてスタイラスＳＴＳの傾きが求められる。駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データのグラフの下に、検出パネルＤＰＮＬの検出データのイメージ図１２２１が示される。

【0084】

説明図１２３には、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃを一斉に自己検出パルスＶｉｎ３により駆動して、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃからの検出データをほぼ同時に検出する。駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃからの検出データのシグナルの大きさの比から、スタイラスＳＴＳの傾きを計算する。したがって、スタイラスＳＴＳの傾き検出の検出時間が短縮できる。

【0085】

説明図１２４には、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃについてのドライバ装置ＴＤＤＩからの検出データのグラフが示されており、横軸はドライバ装置ＴＤＤＩからの駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの出力を示し、縦軸は検出データの電位ｖである。駆動電極Ａが下側に位置するので、駆動電極Ａからの検出データの値は、他の駆動電極Ｂ，Ｃからの検出データの値と比較して、大きい値となっている。グラフの下に、検出パネルＤＰＮＬの検出データのイメージ図１２４１が示される。

【0086】

説明図１２５には、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃを時分割で自己検出パルスにより駆動し、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃからの検出データのシグナルの大きさの比から、スタイラスＳＴＳの傾きを計算する比較例の検出タイミングが示されている。駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃを時分割で駆動するので、スタイラスＳＴＳの傾き検出の検出時間は、説明図１２３と比較して、長くなる。

【0087】

（スタイラスＳＴＳの傾き検出２）
次に、図１３を用いて、スタイラスＳＴＳが検出パネルＤＰＮＬの周辺領域にある場合のスタイラスＳＴＳの傾き検出について説明する。図１３は、スタイラスＳＴＳが検出パネルＤＰＮＬの周辺領域にある場合のスタイラスＳＴＳの傾き検出について説明する図である。図１３には、スタイラスＳＴＳが検出パネルＤＰＮＬの周辺領域にある状態を説明する平面レイアウト図１３１と、実施の形態に係る駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データのグラフの説明図１３２と、比較例に係る駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データのグラフの説明図１３３と、が描かれている。

【0088】

平面レイアウト図１３１には、スタイラスＳＴＳのリング状の駆動電極ＳＴＳ２２の複数の駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃが検出パネルＤＰＮＬの周辺領域の上側にある状態を示している。駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの内の駆動電極Ａを下側にした状態でスタイラスＳＴＳが傾いている状態である。この例の検出パネルＤＰＮＬには、額縁配線Ｍ１が検出パネルＤＰＮＬの周辺領域に設けられている。

【0089】

説明図１３２には、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データのグラフが示されており、横軸はタッチペン制御装置ＴＰＩＣの駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの出力を示し、縦軸は検出データの電位ｖである。駆動電極Ａが下側に位置するので、駆動電極Ａからの検出データの値は、他の駆動電極Ｂ，Ｃからの検出データの値と比較して、大きい値となっている。また、スタイラスＳＴＳは、スタイラスＳＴＳの駆動電極ＳＴＳ２１や複数の駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃと検出パネルＤＰＮＬの複数の第１検出電極Ｓ（Ｒｘ）との容量や額縁配線Ｍ１または筐体部分との容量をスタイラスＳＴＳ側で検出するので、検出パネルＤＰＮＬの額縁配線Ｍ１または筐体部分との容量を検出することができる。つまり、検出パネルＤＰＮＬの検出データのイメージ図１３２１に示す様に、駆動電極Ａと額縁配線Ｍ１または筐体部分との容量が検出データとして見えるので、検出パネルＤＰＮＬの周辺領域（エッジ箇所）でも、スタイラスＳＴＳの傾きが認識および計算できる。

【0090】

説明図１３３には、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃについてのドライバ装置ＴＤＤＩからの検出データのグラフが示されており、横軸はドライバ装置ＴＤＤＩからの駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの出力を示し、縦軸は検出データの電位ｖである。駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データの値は、比較的低い値でほぼ同じ値となっており、スタイラスＳＴＳの傾きが検出されていない。グラフの右側に、検出パネルＤＰＮＬの検出データのイメージ図１３３１が示される。

【0091】

（スタイラスＳＴＳの傾き検出の処理フロー）
次に、図１４、図１５を用いて、スタイラスＳＴＳの傾き検出フローを説明する。図１４は、実施の形態に係るスタイラスの傾き検出フロー図である。図１５は、駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出データの値と傾き角度との関係を示すグラフである。以下、図１４に示す各ステップ（Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４）について説明する。

【0092】

（ステップＳ２１）
傾き検出フローが開始されると、スタイラスＳＴＳの第２検出電極ＳＴＳ２１が検出パネルＤＰＮＬの検出領域ＡＡの上に置かれているか否かが判断される。第２検出電極ＳＴＳ２１が検出パネルＤＰＮＬの検出領域ＡＡの上に置かれている場合（ｙｅｓ）、ステップＳ２２へ移行する。第２検出電極ＳＴＳ２１が検出パネルＤＰＮＬの検出領域ＡＡの上に置かれていない場合（ｎｏ）、ステップＳ２４へ移行する。

【0093】

（ステップＳ２２）
駆動電極Ａ，Ｂ，Ｃの検出信号（検出データ）が最も大きい電極の方向がスタイラスＳＴＳの傾きの方向と判定する。つまり、第２検出電極ＳＴＳ２１が検出パネルＤＰＮＬの検出領域ＡＡの上に置かれており、その結果、検出パネルＤＰＮＬの第２検出電極ＳＴＳ２１の検出データが所定の出力値であるときに、複数の第３検出電極Ａ，Ｂ，Ｃからの検出データの出力値に応じて、スタイラスＳＴＳの傾きが求められることになる。

【0094】

（ステップＳ２３）
最も大きい検出信号の値からスタイラスＳＴＳの傾きを求める。図１５には、検出信号の値と傾き角度と関係を示すグラフが描かれている。グラフの縦軸は検出データの電位ｖを示し、グラフの横軸は傾き角度θを示す。図１５のグラフに基づいて、スタイラスＳＴＳの傾き角度が求められる（計算される）。その後、傾き検出フローは終了する。

【0095】

（ステップＳ２４）
第２検出電極ＳＴＳ２１が検出パネルＤＰＮＬの検出領域ＡＡの上に置かれていないため、スタイラスＳＴＳの傾き情報はないので、スタイラスＳＴＳの傾き検出フローは終了する。

【0096】

本発明の実施の形態として上述した検出システムを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての検出システムも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

【0097】

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0098】

また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【0099】

上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１：検出システム、ＤＳＰ：表示装置、ＳＴＳ：スタイラス、ＰＮＬ：表示パネル、ＤＰＮＬ：検出パネル、ＤＡＡ：表示領域、ＡＡ：活性領域、ＮＤＡＡ：周辺領域、Ｓ:第１検出電極、ＣＯＭ：通信装置、ＨＯＳＴ：ホスト装置、ＴＩＰ：先端、ＳＴＳ２１：第２検出電極、ＳＴＳ２２：リング状の駆動電極、Ａ，Ｂ，Ｃ：駆動電極。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】