特許 7007984 位置検出システム、位置検出方法及び位置検出装置

(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】

(24)【登録日】2022-01-12

(45)【発行日】2022-01-25

(54)【発明の名称】位置検出システム、位置検出方法及び位置検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20220118BHJP

   G06F 3/045 20060101ALI20220118BHJP

   G06F 1/16 20060101ALI20220118BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 510

G06F3/041 520

G06F3/045 E

G06F3/041 400

G06F1/16 312E

G06F1/16 313Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018077554

(22)【出願日】2018-04-13

(65)【公開番号】P2018198051

(43)【公開日】2018-12-13

【審査請求日】2021-02-03

(31)【優先権主張番号】P 2017101742

(32)【優先日】2017-05-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】399054321

【氏名又は名称】東洋アルミニウム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大塚 寛治

(72)【発明者】

【氏名】橋本 薫

(72)【発明者】

【氏名】秋山 豊

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 陽一

(72)【発明者】

【氏名】西尾 佳高

(72)【発明者】

【氏名】旭 洋

【審査官】木村 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／１５３６０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－３４３９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平４－１０１１３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平４－１２３２２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０６Ｆ ３／０４５

Ｇ０６Ｆ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示画面が設けられた画像表示装置と、
前記画像表示装置の裏面に着脱自在に取付け固定され、前記表示画面にタッチした指示体の位置を検出する位置検出装置とを備え、
前記画像表示装置は、
前記位置検出装置との通信が可能に構成された表示側通信部を有し、
前記位置検出装置は、
前記表示画面と対向して配置され、かつ当該表示画面にタッチした指示体の位置を検出するための導電層と、
互いに離間して配置され、各々が前記導電層に接続された複数の電極と、
前記導電層に計測信号を与える信号源と、
前記複数の電極の中から選択された対をなすペア電極から出力された出力信号の差分情報に基づいて、前記表示画面にタッチした指示体の位置を演算する検出側演算部と、
前記検出側演算部で演算された前記指示体の位置情報を前記画像表示装置の表示側通信部に送信する検出側通信部とを備えている
ことを特徴とする位置検出システム。

【請求項2】

前記信号源は、前記複数の電極の中から選択された電極を介して前記導電層に計測信号を与える
ことを特徴する請求項１記載の位置検出システム。

【請求項3】

前記計測信号が与えられる電極は、２つまたは４つであり、
前記検出側演算部は、前記計測信号が与えられた電極の中から前記ペア電極を選択することを特徴する請求項２記載の位置検出システム。

【請求項4】

前記位置検出装置は、前記複数の電極の中で対をなす電極の各組み合わせについて前記指示体の位置に応じた標準差分情報が登録されたテーブルを有し、
前記検出側演算部は、前記出力信号の差分情報と、前記テーブルの標準差分情報とを比較した結果に基づいて、前記表示画面にタッチした指示体の位置を演算する
ことを特徴する請求項１または２に記載の位置検出システム。

【請求項5】

前記画像表示装置は、前記表示画面に識別子を表示させるとともに、前記表示側通信部を介して当該識別子の位置情報を前記位置検出装置に送信する表示側演算部を有し、
前記検出側演算部は、前記表示画面の識別子の位置へタッチされたときの第１タッチを検出したとき、前記第１タッチに係る出力信号の差分情報に基づいて前記テーブルの標準差分情報の補正を行い、かつ、前記第１タッチの位置と前記識別子の位置情報とに基づいて位置検出座標を設定し、
前記検出側通信部は、前記位置検出座標上における前記指示体の位置情報を前記表示側通信部に送信する
ことを特徴する請求項４記載の位置検出システム。

【請求項6】

表示画面が設けられた画像表示装置と、前記画像表示装置の裏側に着脱自在に取付け固定され、前記表示画面の裏面と対向して配置されて、該表示画面にタッチした指示体の位置を検出するための導電層からなる検出領域を有する位置検出装置とを備えた位置検出システムの位置検出方法であって、
前記画像表示装置により、前記表示画面に識別子を表示するとともに、当該識別子の位置情報を前記位置検出装置に送信する基準送信ステップと、
前記表示画面の識別子の位置へタッチされたときの第１タッチを前記位置検出装置により検出して、当該第１タッチに係る第１タッチ位置と前記識別子の位置情報とに基づいて位置検出座標を設定する座標設定ステップと、
座標設定後に、前記表示画面へタッチされたときの第２タッチを前記位置検出装置により検出して、前記座標設定ステップで設定された位置検出座標上における当該第２タッチに係る第２タッチ位置を前記画像表示装置に出力するタッチ位置検出ステップとを備えている
ことを特徴とする位置検出方法。

【請求項7】

前記表示画面は矩形状であり、
前記基準送信ステップにおいて、前記画像表示装置により、前記表示画面の４つの隅角部のうちの少なくとも対角線方向に対向する２つの隅角部に前記識別子を表示する
ことを特徴とする、請求項６記載の位置検出方法。

【請求項8】

前記基準送信ステップにおいて、前記画像表示装置により、前記表示画面のサイズ情報を前記位置検出装置に送信する
ことを特徴とする、請求項６または７に記載の位置検出方法。

【請求項9】

前記座標設定ステップにおいて、前記位置検出装置により、前記表示画面のサイズ情報と前記識別子の位置情報とに基づいて、前記検出領域内に所定の広さを有するタッチ予測領域を設定し、前記第１タッチが前記タッチ予測領域の内側においてされたことを検出した場合、前記位置検出座標を設定する一方、前記第１タッチが前記タッチ予測領域の外側においてされたことを検出した場合、前記位置検出座標を設定せずに、前記画像表示装置にその旨の通知を行う
ことを特徴とする、請求項８に記載の位置検出方法。

【請求項10】

前記座標設定ステップにおいて、前記位置検出装置により、前記画像表示装置から前記識別子の位置情報を受けた後に所定時間が経過しても前記第１タッチが検出されない場合に、前記画像表示装置によりその旨の通知を行う
ことを特徴とする、請求項６から９のうちのいずれか１項に記載の位置検出方法。

【請求項11】

表面に表示画面が設けられた画像表示装置の裏面に着脱自在に取付け固定され、表示画面にタッチした指示体の位置を検出するための位置検出装置であって、
前記表示画面にタッチした指示体の位置を検出するための導電層と、
互いに離間して配置され、各々が前記導電層に接続された複数の電極と、
前記導電層に計測信号を与える信号源と、
前記前記複数の電極の中から選択された対をなすペア電極から出力された出力信号の差分情報に基づいて、前記表示画面にタッチした指示体の位置を演算する演算部と、
前記演算部で演算された前記指示体の位置情報を出力する通信部と、を含む位置検出部と、
前記位置検出部と一体的に設けられ、当該位置検出部を前記画像表示装置に前記導電層が前記表示画面の裏面に沿って配置されるように着脱自在に取付ける取付機構とを備えている
ことを特徴とする位置検出装置。

【請求項12】

前記信号源は、前記複数の電極の中から選択された電極を介して前記導電層に計測信号を与える
ことを特徴する請求項１１記載の位置検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、位置検出装置及びこの位置検出装置と画像表示装置とを備えた位置検出システム並びに位置検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

パーソナルコンピューターやスマートフォン、タブレット等のコンピュータ機器には、表示画面の前面に静電容量方式のタッチパネルが設けられたディスプレイが採用されているものがある。こうしたディスプレイは、マウス等の操作部を操作しなくても、画像が表示されたディスプレイに指等の指示体を接触させることでコンピュータ機器の操作や文字入力等を行うことができるようになっている（例えば、特許文献１）。

【0003】

また、特許文献２には、透明導電膜の４辺に電極を設け、同相かつ同電位の位置検出用の交流電圧を供給するパターンレスのタッチパネルが開示されている。具体的には、導電膜の４隅の電極に対応して４個の波形検出回路を設け、その検出回路の出力電圧に基づいて座標位置を演算している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１３８０６７号公報

【文献】国際公開ＷＯ２０１３／１５３６０９号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

最近のコンピュータ機器では、オペレーティングシステムや各種ソフトウェアがタッチ操作に適合するように設計されている。

【0006】

しかしながら、デスクトップパソコンと呼ばれる据え置き型のコンピュータ機器や、ノートパソコンと呼ばれるラップトップ型のコンピュータ機器の中には、ディスプレイにタッチパネル機能を有さないものが多く存在する。例えば古いノートパソコンには、まだ十分に使用できるにもかかわらず、タッチパネルを備えていないために、ソフトウェアの一部の機能が使えないという問題がある。一般的には、ノートパソコンのディスプレイ部分を交換してタッチパネル化することは設計上困難であるために、タッチパネル操作を行うためには、わざわざノートパソコンを一式買い替えしなければならない問題があった。また、タッチパネル機能を有していても、タッチパネルが故障した場合、例えディスプレイの画像表示には問題がなくても、タッチによる操作ができないことがあった。

【0007】

そこで本発明は、タッチパネル機能を有しない、または正常に機能しないタッチパネルを有する画像表示装置であっても、当該画像表示装置に事後的にタッチパネル機能を追加することができる位置検出システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係る位置検出システムでは、画像表示装置の裏側に着脱自在に取付け固定された位置検出装置を設け、当該位置検出装置で検出された位置情報を画像表示装置に送信するようにした。

【0009】

すなわち、本発明の一態様に係る位置検出システムは、表示画面が設けられた画像表示装置と、前記画像表示装置の裏面に着脱自在に取付け固定され、前記表示画面にタッチした指示体の位置を検出する位置検出装置とを備えている。そして、前記画像表示装置は、前記位置検出装置との通信が可能に構成された表示側通信部を有している。また、前記位置検出装置は、前記表示画面と対向して配置され、かつ当該表示画面にタッチした指示体の位置を検出するための導電層と、互いに離間して配置され、各々が前記導電層に接続された複数の電極と、前記複数の電極のうちから選択された一対の電極に計測信号を与える信号源と、前記計測信号が与えられた一対の電極から出力された出力信号の差分情報に基づいて、前記導電層に接近した指示体の位置を演算する検出側演算部と、前記検出側演算部で演算された前記指示体の位置情報を前記画像表示装置の表示側通信部に送信する検出側通信部とを備えている、ことを特徴とする。

【0010】

ここで、「画像」は、静止画像及び動画像を含む概念である。

【0011】

また、「タッチする」とは、表示画面への直接的なタッチ（表示画面への接触）と、表示画面への間接的なタッチ（いわゆるホバリング）との両方を含む概念である。

【0012】

上記態様に係る位置検出システムでは、画像表示装置の裏面に取付け固定された位置検出装置により、画像表示装置の表示画面にタッチした指示体の位置を検出するように構成されている。さらに、位置検出装置により検出された表示画面への指示体のタッチ位置は、検出側通信部から表示側通信部に送信される。これにより、画像表示装置は、位置検出装置から受信したタッチ位置と、表示画面に表示させた画像とを比較することにより、ユーザー（指示体）のタッチ操作に係る処理を実行することができる。すなわち、タッチパネル機能を有しない画像表示装置、または正常に機能しないタッチパネル（画像表示装置）であっても、当該画像表示装置に事後的にタッチパネル機能を追加することができる。

【発明の効果】

【0013】

以上述べたように、本発明によると、画像表示装置の裏面に取付け固定した位置検出装置によって指示体のタッチ位置を検出することができるので、画像表示装置に事後的にタッチパネル機能を追加することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】位置検出システムの概略構成図である。

【図2】位置検出装置の概略構成を示す正面図である。

【図3】図２のIII－III線における概略断面図である。

【図4】図２のIＶ－IＶ線における概略断面図である。

【図5】ディスプレイの表示画面と位置検出部の検知領域との位置及び大きさの関係の一例を示す模式図である。

【図6】ディスプレイの表示画面と位置検出部の検知領域との位置及び大きさの関係の他の例を示す模式図である。

【図7】位置検出システムの機能構成を示すブロック図である。

【図8】位置検出システムのタッチ位置の検出動作の一例を示すフロー図である。

【図9】位置検出装置のタッチ位置の検出動作を示すフロー図である。

【図10】図２の点ＴＰがタッチされた場合における信号波形の一例を示した図である。

【図11】位置検出システムのタッチ位置の検出動作の他の例を示すフロー図である。

【図12】基準座標の設定動作を示すフロー図である。

【図13】タッチ位置の検出動作を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

【0016】

図１に示すように、本実施形態に係る位置検出システム１は、ディスプレイ２１を備えたコンピュータ機器２と、ディスプレイ２１の裏面に取り付け／取り外しができるように構成されている位置検出装置３とを備えている。なお、ディスプレイ２１において、表示画面２１ａが表示される面を表面とし、表面と対向する面を裏面とする。また、表面側を表側、裏面側を裏側といい、裏側から表側に向かう方向を前、表側から裏側に向かう方向を後という場合がある。

【0017】

この位置検出システム１では、ディスプレイ２１の表示画面２１ａに対して、指示体（例えば、操作者の指等）が接近または接触した場合に、そのタッチ位置ＴＰを検出できるように構成されている。なお、本実施形態において、タッチとは、指示体がディスプレイ２１に直接タッチする操作状態と、ディスプレイ２１に接近した指示体が非接触状態で移動する操作状態（いわゆる、ホバリング操作状態）との両方を含む概念である。また、ディスプレイ２１に対して指示体がタッチすることを、単に「タッチする」というものとする。また、指示体がディスプレイ２１にタッチした場合におけるタッチされた位置及び指示体の位置と対応する導電層４１上の位置を「タッチ位置ＴＰ」というものとする。

【0018】

以下、位置検出システムの各構成要素について、詳細に説明する。

【0019】

≪コンピュータ機器（電子機器）≫
図１（ａ）には電子機器として、タッチパネル機能を有していない横長のディスプレイ２１を備えた汎用のラップトップ型のコンピュータ機器２を例示している。コンピュータ機器２は、コンピュータ本体２０と、ディスプレイ２１とを備えている。

【0020】

コンピュータ本体２０は、キーボードやマウス等の入力操作部２２と、ＵＳＢ通信等の通信が可能に構成された通信部２３（図７参照）と、ＣＰＵ２４（図７参照）と、ハードディスクドライブ等の記憶部２５（図７参照）とを備えている。

【0021】

通信部２３は、後述する位置検出装置３の通信部３２（図７参照）との間で双方向通信ができるように構成されている。双方向通信に係る通信方式は特に限定されず、無線通信であってもよく、有線通信であってもよく、両方に対応していてもよい。図１では、コンピュータ機器２と位置検出装置３とが有線接続される例を示しており、コンピュータ機器２には、インターフェースポート２３ａが設けられている。

【0022】

なお、本実施形態では、電子機器としてコンピュータ機器２を例に挙げて説明するが、少なくとも表示画面に画像を表示する画像表示装置が含まれていれば本開示に係る技術の適用が可能である。例えば、画像表示装置を含む電子機器には、テレビ、スマートフォン、タブレット、電子書籍リーダー、電子音楽プレーヤー及び携帯電話等が広く含まれる。また、図１（ａ）の例では、コンピュータ本体２０とディスプレイ２１とが一体となっている一体型のコンピュータ機器を示しているが、コンピュータ本体２０とディスプレイ２１とが物理的に分離されていてもよい。

【0023】

＜ディスプレイ（画像表示装置）＞
画像表示装置としてのディスプレイ２１は、表面に形成された表示画面２１ａに画像が表示可能であり、具体的には、コンピュータ機器が実行しているソフトウェア等の画像情報が表示される。画像には、静止画像と動画像とが含まれる。なお、ディスプレイ２１の表示形態、表示原理、表示方法等は、特に限定されない。ディスプレイ２１の一例としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ、粒子移動型電子ペーパー等が挙げられる。また、ディスプレイ２１が、バックライト、光反射板、光反射シート等を備えていてもよい。

【0024】

なお、ディスプレイ２１の厚さ（表裏方向）は、特に限定されないが、タッチ位置ＴＰの安定した検出精度を確保する観点から、５ｃｍ以下であるのが好ましい。また、ディスプレイ２１の裏面は平坦になっていることが好ましく、平坦であれば位置検出装置３の取付けが容易となり、取付け後の位置安定性も高い。

【0025】

≪位置検出装置≫
位置検出装置３は、パターンレス型の検出装置（以下、パターンレス型検出装置という）であり、タッチパネルとして機能させる表示画面を表示させる画像表示装置の裏側に配置される。図１（ｃ）には、位置検出装置３がラップトップ型のコンピュータ機器２のディスプレイ２１の裏側に取付け固定されている例を示しており、ディスプレイ２１へのタッチの有無及びタッチ位置ＴＰが検出できるように構成されている。具体的には、位置検出装置３は、ディスプレイ２１の表示画面２１ａにタッチした指示体の位置を検出するための検知領域Ｒｄが設けられた位置検出部４（図２参照）と、位置検出部４をディスプレイ２１の裏側に取付け固定するための取付機構３１と、コンピュータ機器と双方向通信を行うための通信部３２とを備えている。

【0026】

以下において、位置検出装置の各構成について詳述する。

【0027】

＜取付機構＞
取付機構３１は、位置検出装置３をディスプレイ２１の裏面に着脱自在に取付け固定可能に構成されていればよく、その具体的な取付構造や取付方法は特に限定されない。例えば、取付機構３１が、図１（ｂ）に示すようなディスプレイ２１の周端（図１（ｂ）では上端の横方向両側）に掛止可能な鉤部で実現されていてもよい。また、取付機構３１は、ネジ止め機構を有していてもよく、両面テープ、粘着シートまたは吸盤による貼り付けができるように構成されていてもよい。さらに、取付機構３１は、ディスプレイ２１の外周に掛け回して使用するゴムバンドであってもよく、ディスプレイ２１の裏面が磁性材料で構成されている場合にその裏面に接着させるマグネット等であってもよい。なお、取付け固定においては、着脱容易性が高く、取付け固定時の固定強度、位置安定性及び密着安定性が高いものがより好ましく、それらの実現のために、上記の要素を組み合わせてもよい。例えば、鉤部と吸盤や粘着シート等とを組み合わせることで、取付け固定時の固定強度、位置安定性及び密着安定性を高めることができる。

【0028】

＜通信部（検出側通信部）＞
通信部３２は、コンピュータ機器２の通信部２３との間で双方向通信ができるように構成されている。双方向通信に係る通信方式は特に限定されず、無線通信であってもよく、有線通信であってもよく、両方に対応していてもよい。本実施形態では、通信部３２が、後述する位置検出回路５（図７参照）に設けられたインターフェース回路（図示省略）と、通信ケーブル３２ａとを含んでいる例を示している。通信ケーブル３２ａは、一端が位置検出回路５の端子に接続され、他端には、コンピュータ機器２のインターフェースポート２３ａに接続するためのコネクタ３２ｂが設けられている。なお、図示しないが、位置検出装置３側にもインターフェースポートを設け、通信ケーブル３２ａの一端をそのインターフェースポートに接続するようにしてもよい。また、位置検出装置３とコンピュータ機器２との間が無線通信によって接続される場合、通信部３２は、位置検出回路５と一体にまたは別体に設けられたアンテナ（図示省略）を含む。

【0029】

＜位置検出部＞
図２～図４に示すように、位置検出部４は、表面に導電層４１及び配線４２が形成された基体４０と、基体４０上に実装された位置検出回路５とを備えている。位置検出部４（基体４０）の外形形状やその大きさは、特に限定されないが、例えば、位置検出部４は、外形寸法がディスプレイ２１と略同じになるように構成されている。これにより、位置検出部４をディスプレイ２１に取付け固定する際の位置合わせが容易になる。

【0030】

なお、位置検出部４は、外表面の全部または一部が保護部材（図示省略）によって覆われていてもよい。例えば、樹脂等によって形成された保護部材によって位置検出部４の外表面全体を覆ってもよいし、導電層、電極、配線等の特定の部位を保護部材によって保護するようにしてもよい。すなわち、ディスプレイ２１の意匠性を高めたり、耐久性、耐候性等の各種性能を高めたりするために適宜設計変更された保護部材を適用することができる。なお、位置検出装置３は、位置検出部４の全部が保護部材に覆われていても、タッチ位置を検出することができるようになっている。

【0031】

－基体－
基体４０の形状は、特に限定されないが、例えば、矩形シート状（フィルム状または薄板状）や矩形平板状である。例えば、基体４０がシート状であれば、ディスプレイ２１の裏面に凹凸や湾曲があった場合に、その形状に沿わせて基体４０を変形させた位置検出部４にすることができるというメリットがある。例えば、基体４０が平板状であれば、ディスプレイ２１の裏面が平らであった場合に、ディスプレイ２１の裏側への取付け固定が容易であり、また取付けの安定性も高いというメリットがある。なお、基体４０は、単一物で構成されている必要はない。例えば、絶縁性のシートの表面または裏面に導電層が形成された導電シートを設け、その導電シートを任意の形状（例えば、平板状）のベース部材や電子機器等の筐体に一体的に取り付けや貼り付け等して基体を構成するようにしてもよい。

【0032】

さらに、基体４０の前後方向に見た（正面視）形状は、特に限定されないが、ディスプレイ２１の表示画面２１ａの形状が矩形状のものが多いため、汎用性を高める観点から、矩形状であるのが好ましい。したがって、本開示に係る技術をディスプレイ２１の形状が矩形状と異なる場合には、そのディスプレイ２１の形状にあわせるのが好ましい。また、例えば、取付け容易性を高める観点から、矩形状の基体４０の一部の角が丸みを帯びていたり、切り欠かれていてもよい。さらに、基体４０が五角形以上の多角形状、円形状等の他の形状であってもよい。後述する導電層４１の形状においても同様であり、汎用性を高める観点から、矩形状であるのが好ましく、ディスプレイ２１の表示画面２１ａの形状にあわせるのが好ましい。

【0033】

基体４０は、他部材と導電層４１との接触による短絡を防ぐ観点から、絶縁性材料を用いることが好ましい。基体４０の材料としては、絶縁性を有する物質であればよく、特に限定されない。

【0034】

基体４０の表面には、基体４０の中央部分を含む検知領域Ｒｄと、前記検出領域Ｒｄを包囲する配線領域Ｒｗとを備えている。図２では、電極Ｅを導電層４１の辺上に設けているため、導電層４１の形成範囲と検知領域Ｒｄの範囲とは実質的に同一である。ただし、電極Ｅを設ける位置は、導電層４１の辺上でなくてもよく、電極Ｅが導電層４１の辺から離れた内方に設けられた場合には、導電層４１の形成範囲と、検知領域Ｒｄの範囲とが異なる場合がある。

【0035】

図２では、配線領域Ｒｗが、導電層４１の周りを取り囲んでいる（包囲している）例を示しており、この配線領域Ｒｗには導電層４１が形成されていない。このように、配線領域Ｒｗに導電層４１を形成しないようにすることにより、導電層４１と配線４２との間に生じる寄生容量を小さくすることができ、位置検出動作におけるノイズの発生を抑えることができる。

【0036】

なお、配線領域Ｒｗの形状は図２の態様に限定されず、配線領域Ｒｗが検知領域Ｒｄの周りに設けられていればよい。具体的には、例えば、基体４０が矩形状で、かつ、検知領域Ｒｄも矩形状である場合において、配線領域Ｒｗが、（１）コの字状（検知領域Ｒｄの３辺の周りに設けられるもの）、（２）ニの字状（検知領域Ｒｄの対向する２辺の周りに設けられるもの）及び（３）Ｌ字状（検知領域Ｒｄの直交する２辺の周りに設けられるもの）であってもよい。ただし、導電層４１の周縁に、等しいピッチで導電層４１と配線４２とを接続する電極Ｅが設けられていることが、タッチ位置ＴＰの検出精度を向上させる観点から好ましいため、配線領域Ｒｗが検知領域Ｒｄを包囲していることが最も好ましい。例えば、検知領域Ｒｄ（導電層４１）が矩形状の場合、配線領域Ｒｗはロ字状に形成されていることが最も好ましい。そうすることで、例えば、導電層４１が矩形状の場合に、導電層４１の各辺に電極Ｅを設けることができる。

【0037】

なお、基体４０の材質は絶縁性材料に限定されず、基体４０自体を後述する導電層４１と同様の材料で構成し、基体４０全体が導電層４１としての機能を有するようにし、その表面または裏面に絶縁層（例えば、絶縁フィルムや絶縁膜）を設けるようにしてもよい。この場合、基体４０の側端部または隅角部に電極Ｅが設けられ、リード線等の配線を用いて電極Ｅと位置検出回路５との間が接続される。

【0038】

－導電層－
導電層４１は、基体４０表面の検知領域Ｒｄに一様に形成されている。このように、導電層４１が形成された検知領域Ｒｄは、タッチ位置を検知する領域に相当する。すなわち、タッチ位置ＴＰの検出処理を行う位置検出回路５によって、導電層４１へのタッチ操作の有無が検出できるように構成されている。

【0039】

導電層４１には、カーボン、銀、銅、ＩＴＯ、ＡＴＯ、ポリチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン、及び水溶性スルホン化ポリアニリンからなる群から選択される１種以上の導電材料が含有されており、基体４０上に積層（形成）される。カーボンは、導電性が発現すれば特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、グラフェン、カーボンナノチューブを用いることができる。

【0040】

（導電層の面積）
検知領域Ｒｄは、表示画面２１ａの全面においてタッチ操作を可能とする観点から、ディスプレイ２１の表示画面２１ａの全面を包含していることが好ましい。検知領域Ｒｄがディスプレイ２１の表示画面２１ａの全面を包含するとは、（１）検知領域Ｒｄの面積が表示画面２１ａ以上の広さを有し、（２）図１（ｃ）に示すように位置検出装置３がディスプレイ２１の裏側に取付け固定された状態において、表示画面２１ａを正面から見た場合に、表示画面２１ａの全体が検知領域Ｒｄの範囲内に収まることを指し、位置検出装置３がそのように構成されていることが好ましい。

【0041】

（導電層の抵抗値）
導電層４１は、検出精度に優れ、かつ経時安定性に優れた特性とする観点から、抵抗値Ｒ０が１ｋΩ／□以上１０ＭΩ／□以下であることが好ましい。抵抗値Ｒ０が１ｋΩ／□未満であると、印加電流と検知電流との差動電位が小さくなるためタッチ位置の検出においてＳ／Ｎ比が低下し、検出精度に影響がでる可能性がある。また、初期抵抗値Ｒ０が１０ＭΩ／□を超えると、タッチ位置の検出において遅延が発生してしまうおそれがある。

【0042】

（導電層の抵抗値ばらつき）
導電層４１の抵抗値ばらつきは、検出精度の安定性を得る観点から、２０％以下であるのが好ましい。これにより、導電層４１上の場所によらず安定性が高く、かつ良好な検出精度を実現することができる。

【0043】

－配線－
基体４０上の配線領域Ｒｗには、導電層４１の周縁に沿って延びる４本の配線４２が形成されている。配線４２は、導電層４１へのパルス電流の印加及び電極Ｅから出力された電流の取得のために用いられる。それぞれの配線４２は、互いに離間して設けられた電極Ｅを介して導電層４１に接続されている。各配線４２は、導電層４１の周縁に沿って引き回され、基体４０上の１つの隅角部（図２では右上の隅角部）に集約され、その隅角部に実装された位置検出回路５に接続されている。

【0044】

電極Ｅは、導電層４１の各辺の中心位置に設けられている。なお、説明の便宜上、図２において、電極Ｅのうち、導電層４１の左端で上下方向に延びる辺に沿って設けられた電極を第１電極Ｅ１とし、第１電極Ｅ１から時計回りの順番で各辺に設けられた電極をそれぞれ第２、第３及び第４電極Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４とする。ただし、特定の電極を指すものでない場合に、単に電極Ｅと記載する場合がある。

【0045】

なお、電極Ｅの位置及び数は、図２に示す態様に限定されない。例えば、電極Ｅは導電層４１の四隅に形成されていてもよいし、導電層４１の一辺に２以上の電極Ｅが形成されていてもよい。すなわち、導電層４１上に合計で少なくとも２つの電極Ｅが形成されていればよく、その電極Ｅがどの辺に設けられているかについて特に限定されない。例えば、導電層４１の辺のうち、電極Ｅが設けられていない辺があってもよい。なお、電極Ｅの数が変わった場合、その電極Ｅの数に応じて配線４２の数が増減するようにすればよい。

【0046】

具体的には、電極Ｅの配置及び電極の数は、導電層４１のサイズ（ディスプレイのサイズ）、検出精度等の設計仕様に基づいて適宜変更することができる。ただし、パターンレス型検出装置では、従来のアレイ型検出装置（アレイ型タッチパネル）と比較して、多数の電極Ｅを設ける必要がない特徴がある。具体的には、パターンレス型検出装置に必要な電極Ｅの数は、導電層４１（検知領域Ｒｄ）のサイズ及び要求精度にもよるが、導電層４１の周の長さが１ｍ未満の場合、２０個あれば十分な検出精度を得ることができる。この必要な電極Ｅの数は、ディスプレイのサイズが大きくなる場合、その大きさに合わせて適宜増加させればよい。例えば、導電層４１の周の長さが数ｍになるような場合においても、３０～４０個程度の電極Ｅがあれば十分な検出精度を得ることができる。

【0047】

－位置検出回路－
位置検出回路５は、例えばＬＳＩ（Large-Scale Integrated circuit）で実現されている。図２では、位置検出回路５が基体４０上に実装されている例を示している。なお、位置検出回路５は、図７に示すブロックの機能が実現可能に構成されていればよく、その具体的な回路構成やその実現方法、実装方法等は、特に限定されない。例えば、位置検出回路５が基体４０とは別体の基板に実装されていてもよい。また、位置検出回路５はＬＳＩで実現されている場合に限定されず、例えば、受動素子と能動素子とを組み合わせて回路を構成し、プリント基板等に実装するようにしてもよい。

【0048】

図７は本実施形態にかかる位置検出システムの機能構成を示すブロック図である。図７に示すように、位置検出回路５は、導電層４１に接続された電極Ｅに計測信号としてのパルス信号を与えるための信号源６と、位置情報取得部７と、演算部８とを備えている。

【0049】

信号源６は、パルスジェネレータ６１（図７ではＰＧと表記する）と、アナログスイッチ６２（図７ではＡＳと表記する）とを有する。パルスジェネレータ６１は、周期的に変動する矩形状のパルス信号を発生する。アナログスイッチ６２は、パルスジェネレータ６１と各電極Ｅとの間に設けられ、４つの電極Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅ４のうち、後述する演算部８から出力される電極選択信号ＳＣ１が示す電極にパルス信号を与えるためスイッチである。電極選択信号ＳＣ１は、対をなす２つの電極、または、４つの電極を示す信号である。

【0050】

位置情報取得部７は、同一構成の一対のアナログスイッチ７１，７１（図７ではＡＳと表記する）と、差動アンプ７２と、ノイズフィルタ７３と、ピークホールド回路７４（図７ではＰ／Ｈと表記する）と、アナログデジタル変換回路７５（図１ではＡＤＣと表記する）とを備えている。

【0051】

一対のアナログスイッチ７１は、４つの電極Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅ４からの出力信号を受け、後述する演算部８から出力される電極選択信号ＳＣ２に基づいて選択された一対の測定対象となる電極Ｅ（以下、ペア電極Ｅともいう）の出力信号を通過させ、差動アンプ７２の入力端子にそれぞれ出力する。具体的には、一方のアナログスイッチ７１がペア電極Ｅの一方の電極Ｅからの出力信号を通過させ、他方のアナログスイッチ７１がペア電極Ｅの他方の電極Ｅからの出力信号を通過させる。これにより、差動アンプ７２は、ペア電極Ｅからの出力信号の信号量差を示す差動信号を出力する。ノイズフィルタ７３は、差動アンプ７２から出力された差動信号のノイズ成分を除去する。ピークホールド回路７４は、ノイズが除去された差動信号のピーク電圧をアナログ信号として保持する。アナログデジタル変換回路７５は、前記ピーク電圧（アナログ信号）に基づいて、ピーク電圧値及びピーク電圧の符号情報をデジタル値に変換する。なお、ピークホールド回路７４は、必ずしも必要ではなく、ノイズフィルタ７３の出力信号を直接アナログデジタル変換回路７５に入力するようにしてもよい。この場合、アナログデジタル変換回路７５には、時分割処理の動作をさせるようにすればよい。具体的には、アナログデジタル変換回路７５は、ノイズフィルタ７３から入力されたアナログ信号に対して、適当なサンプリング数で時分割された所定の単位時間毎にデジタル変換処理を施す。そして、デジタル変換処理後のデジタル信号の中から最大値を抽出し、その最大値に基づいたピーク電圧値及びピーク電圧の符号情報を記録するようにするとよい。

【0052】

演算部８は、４つの電極Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅ４の中からパルス信号を与える電極Ｅを選択し、その電極Ｅを示す電極選択信号ＳＣ１を信号源６のアナログスイッチ６２に出力する。また、測定対象となるペア電極Ｅを選択し、そのペア電極Ｅを示す電極選択信号ＳＣ２を位置情報取得部７のアナログスイッチ７１に出力する。この電極選択信号ＳＣ１，ＳＣ２により両スイッチの動作が制御される。

【0053】

電極選択信号ＳＣ１は、演算部８が任意に選択した対をなす２つの電極Ｅ、または、４つの電極Ｅを示す信号である。ここで、演算部８が、パルス信号を与える電極Ｅとして、どの電極をどのような順番で選択するかは特に限定されないが、４つの電極を選択する場合に、各辺から１つずつの電極を選択するのが好ましい。また、より好ましくは、導電層上で直交する仮想線を引き、この仮想線と導電層４１の辺とが重なる位置（４箇所）に電極を設けて、それらの電極Ｅに信号を与えるのが好ましい。

【0054】

また、電極選択信号ＳＣ２は、電極選択信号ＳＣ１で選択された電極の中から任意に選択されたペア電極を示す信号である。したがって、電極選択信号ＳＣ１が２つの電極Ｅを示す信号である場合、電極選択信号ＳＣ１と電極選択信号ＳＣ２とは、同じ電極を示す信号となる。

【0055】

さらに、演算部８は、アナログデジタル変換回路７５から出力された差動信号（デジタル値）に含まれる差分情報に基づいて、ディスプレイ２１に接近または接触した指示体（例えば、ユーザーの指）の位置を演算により求める。ここで、差分情報とは、差動信号に基づいて得られる情報全般を指すものとする。例えば、差分情報には、差動信号が正の電圧信号か負の電圧信号かを示す符号情報、差動信号の大きさを示す電圧差情報、差動信号が所定の電圧に到達するまでの時間情報等を含ませることができる。また、演算部８は、上記制御を行うためのプログラムが格納されたメモリ８１及び後述するディスプレイ情報、基準座標情報等が登録されるデータベースが格納された格納部８２を備えている。

【0056】

≪タッチ位置の検出動作≫
次に、位置検出システムのタッチ位置の検出動作について、詳細に説明する。

【0057】

＜検出動作（１）＞
ここでは、図５に示すように、ディスプレイ２１の表示画面２１ａの面積と、検知領域Ｒｄの面積が同一であり、図１（ｃ）の固定状態に係る表示画面２１ａと検知領域Ｒｗとの上下左右方向（縦方向及び横方向）の位置が一致する場合について、タッチ位置ＴＰの検出動作を説明する。

【0058】

本構成は、位置検出装置３とディスプレイ２１の位置合わせをして装着すれば、表示画面２１ａと検知領域Ｒｗとの位置の整合が取れる。そのため、両者間の位置合わせに係る位置合わせ処理（例えば、座標設定処理や座標変換処理）を行うことなく、表示画面２１ａへのタッチ位置ＴＰを検出することができる。このような構成は、例えば、位置検出装置３が、特定の電子機器（例えば、特定のコンピュータ機器）の専用品である場合等が考えられる。以下において、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0059】

なお、以下の説明に際して、理解を容易にするために、導電層４１は、一様なシート抵抗を有するものとして説明する。ただし、導電層４１のシート抵抗が部分的に異なる場合においても、抵抗値の補正処理等を行うことにより、以下の説明と同様の効果を得ることができる。また、図２では図示を省略しているが、各配線４２は、パルスジェネレータ６１からのパルス信号が出力される位置検出回路５の出力端子と電極Ｅと間を接続する入力配線と、電極Ｅと位置検出回路５の入力端子との間を接続する出力配線とを含んでいるものとする。さらに、位置検出回路５の出力端子と各電極Ｅと間（入力配線）には、基準抵抗Ｒ０が接続されているものとする。以下の「検出動作（２）」の説明においても同様である。

【0060】

図８は位置検出システム１のタッチ位置の検出動作の一例を示すフロー図である。

【0061】

まず、図１（ｃ）に示すように、位置検出装置３がディスプレイ２１の裏面に取付け固定され、位置検出装置３に接続された通信ケーブル３２ａがコンピュータ機器２に接続されると、位置検出装置３の演算部８と、コンピュータ機器２のＣＰＵ２４との間で認証処理が実行される（ステップＳ０）。認証処理では、一般的な相互装置間の認証（例えば、インターフェース規格で規定された認証）に加えて、位置検出動作に係る基本情報がやりとりされる。基本情報は、例えば、ＣＰＵ２４が位置検出装置３から取得する情報である。この基本情報は、専用品であるか否かの判断に必要な情報（例えば、型番）、基体４０の外形サイズ、検知領域Ｒｄのサイズなどである。この基本情報に基づいて、ＣＰＵ２４は、前述の位置合わせ処理を行う必要があるか否かを判断する。なお、ここでは、ＣＰＵ２４は、位置合わせ処理が不要と判断したものとする。

【0062】

ステップＳ０に係る認証処理が終了すると、コンピュータ機器２及び位置検出装置３は、それぞれ次の動作に移行する。例えば、コンピュータ機器２において、ユーザーが入力操作部２２を操作して「タッチ操作」に基づいて処理を行うタッチパネル用ソフトを起動したとする。すると、ＣＰＵ２４は、ディスプレイ２１の表示画面２１ａに、例えば上記ソフトの初期画面を表示させる（ステップＳ２１）。このとき、位置検出装置３では、ステップＳ１０に係るタッチ位置の検出処理が実行される。

【0063】

－タッチ位置の検出動作（１）（位置検出装置内）－
以下において、図９を参照しながら位置検出装置３内におけるタッチ位置の検出動作について詳細に説明する。なお、ここでは、電極選択信号ＳＣ１と電極選択信号ＳＣ２とが同じ２つの電極を示す信号であるものとする。

【0064】

ステップＳ１１において、位置検出回路５の演算部８（以下、単に演算部８という）は、最初のペア電極Ｅの組み合わせを決定する。ペア電極Ｅの組み合わせ順序は、あらかじめ自回路内（例えば、メモリ８１）に格納されていてもよいし、コンピュータ機器２からの指示やユーザーの入力操作による指示に基づいて決定してもよい。ここでは、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２が最初のペア電極として設定されたものとする。すなわち、演算部８は、電極選択信号ＳＣ１，ＳＣ２として、第１及び第２電極Ｅ１，Ｅ２を示す信号を出力する。

【0065】

ステップＳ１２において、パルスジェネレータ６１から出力されたパルス信号は、アナログスイッチ６２を介して第１及び第２電極Ｅ１，Ｅ２に与えられる。その後、差動アンプ７２には、アナログスイッチ７１を介して第１及び第２電極Ｅ１，Ｅ２からの出力信号（以下、位置検出信号ともいう）が入力され、差動アンプ７２から位置検出信号の差動信号（以下、単に差動信号ともいう）が出力される（ステップＳ１３）。

【0066】

ステップＳ１４において、演算部８は、ピーク記録された差動信号（以下、単に差動信号ともいう）の絶対値が所定値以上か否かを判断する。差動信号の絶対値が、所定値未満の場合（ステップＳ１４でＮＯ）、フローはステップＳ１２に戻り、再び、パルスジェネレータ６１から出力されたパルス信号が第１及び第２電極Ｅ，Ｅ２に与えられる。ここで、指示体のディスプレイ２１へのタッチがない場合には、差動信号の絶対値が所定値以上にならないように設定されているため、ディスプレイ２１へのタッチがされるまでの間、ステップＳ１２からＳ１４の動作が繰り返される。

【0067】

次に、ユーザーがディスプレイのタッチ位置ＴＰにタッチした場合における動作について説明する。ここでは、図２に示すように、タッチ位置ＴＰは、第２電極Ｅ２より第１電極Ｅ１の方に近いものとする。すなわち、第１電極Ｅ１とタッチ位置ＴＰとの間の導電層４１の抵抗（以下、第１抵抗Ｒ１と称し、抵抗値はＲ_１と記載する）と、第２電極Ｅ２とタッチ位置ＴＰとの間の導電層４１の抵抗（以下、第２抵抗Ｒ２と称し、抵抗値はＲ_２と記載する）との間には、Ｒ_１＜Ｒ_２の関係が成立するものとする。

【0068】

ステップＳ１２において、タッチ位置ＴＰへのタッチがされた状態で第１電極Ｅ１にパルス信号が入力されると、タッチした指示体と導電層４１との間の容量ＣＴ（容量値はＣ_Ｔ）と第１抵抗Ｒ１との時定数に応じた電圧でタッチ位置ＴＰがチャージアップされる。このチャージアップ状態が第１電極Ｅ１に反射され、差動アンプ７２の一方の入力端子に下記式（１）で示される反射信号が入力される。

【0069】

Ｖ_１＝Ｖ_ｄｄ（１－ｅｘｐ（－ｔ／Ｒ_１Ｃ_Ｔ）） ‥（１）

【0070】

ここで、容量Ｃ_Ｔは、主として、基体の取付位置、ディスプレイの厚さ等の設置条件等に応じて一義的に決まる値である。なお、図２に示すように、容量Ｃ_Ｔとグランドとの間には、タッチするユーザー毎に異なる特定の値の負荷Ｚ１が生じる。発明の理解を容易にするため、本式ではその影響を省略している。以下の式でも同様とする。

【0071】

同様に、位置ＴＰがタッチされた状態において、第２電極Ｅ２にパルス信号が入力されると、容量Ｃ_Ｔと第２抵抗Ｒ２との時定数に応じて、差動アンプ７２の他方の入力端子に下記式（２）で示される反射信号が入力される。

【0072】

Ｖ_２＝Ｖ_ｄｄ（１－ｅｘｐ（－ｔ／Ｒ_２Ｃ_Ｔ）） ‥（２）

【0073】

したがって、差動アンプ７２では、下記式（３）に示す差動信号（式（１），（２）の差分の信号）が生成され、ピークホールド回路７４に出力される（ステップＳ１３）。

【0074】

Ｖ_ｄｆ＝Ｖ_１－Ｖ_２
＝Ｖ_ｄｄ（－ｅｘｐ（－ｔ／Ｒ_１Ｃ_Ｔ）＋ｅｘｐ（－ｔ／Ｒ_２Ｃ_Ｔ）） ‥（３）

【0075】

ピークホールド回路７４は、差動信号が正の場合、式（３）の最大電圧値をピーク電圧としてホールドし、差動信号が負の場合、式（３）の最小電圧値をピーク電圧としてホールドする。

【0076】

ステップＳ１４において、差動信号の絶対値が所定値以上となるため（ステップＳ１４でＹＥＳ）、フローはステップＳ１５に進み、演算部８は、ピーク電圧値及びピーク電圧の符号情報に基づいてタッチ位置ＴＰを求める演算を実行する。ここでは、差動信号のピーク電圧及びピーク電圧の到達時間に基づいてタッチ位置を求める演算について図１３を参照しながら説明する。

【0077】

ここで、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とを結ぶ仮想直線ＩＥ１２（図１３の二点鎖線参照）の垂直二等分線をＢＰ１２（図１３の右下がりの太い一点鎖線参照）とし、垂直二等分線ＢＰ１２よりも第１電極Ｅ１寄りの領域を第１領域Ｒｄ１とし、垂直二等分線ＢＰ１２よりも第２電極Ｅ２寄りの領域を第２領域Ｒｄ２とする。さらに、ＢＰ１２と平行に延び、かつ、等ピッチαの間隔で配置された仮想直線を、第１領域Ｒｄ１及び第２領域Ｒｄ２のそれぞれに引く（図１３の右下がりの細い一点鎖線参照）。以下の説明において、説明の便宜上、図１３では、第１領域Ｒｄ１におけるＢＰ１２の平行な直線をＢＰ１２＋Ｋαとし、第１領域Ｒｄ１におけるＢＰ１２の平行な直線をＢＰ１２－Ｋαとして図示する。Ｋは、ＢＰ１２から遠くなるに従って大きくなる自然数（Ｋ＝１，２，３，…）である。また、このようにして引いた垂直二等分線ＢＰ１２及びＢＰ１２と平行に延びる仮想直線ＢＰ１２±Ｋαを含む線群を仮想直線群ＢＰＧと称し、この仮想直線群ＢＰＧを構成する仮想直線を総称する場合にＢＰ１２０という符号を付して説明する。

【0078】

まず、仮想直線ＢＰ１２０の中からタッチ位置ＴＰに最も近い仮想直線（図１３ではＢＰ１２＋３α）を特定する方法について説明する。なお、導電層４１は一様なシート抵抗値を有するため、各仮想直線ＢＰ１２０は、抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ_２と抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒ_１の比が一定となる（Ｒ_２／Ｒ_１＝一定値）となる場所を示している線である。

【0079】

上式（３）において、Ｒ１及びＲ２はともに指数関数内に含まれており、Ｒ２／Ｒ１が一定の場所では、式（３）の最大電圧値が一定となる。具体的に、各電極から出力される電圧信号（上記式（１），（２）参照）は、抵抗値が高くなるほど減衰が大きくなるため、各仮想直線における電圧信号のピーク値は仮想直線ＩＥ１２から離れるにしたがって低くなる。一方で、第１及び第２電極Ｅ１，Ｅ２間の差動電圧Ｖ_ｄｆは、略同じプロファイルとして出力される。したがって、両電極Ｅ１，Ｅ２の差動信号のピーク値の大きさに基づいて、仮想直線群ＢＰＧを構成する各仮想直線のうち、タッチ位置ＴＰがどの直線上に存在するか又はどの直線と最も近いかを特定（判別）することができる。

【0080】

次に、タッチ位置ＴＰが上記特定された仮想直線（図１３では仮想直線ＢＰ１２＋３α）上におけるどの辺りにあるかを特定するための方法について説明する。

【0081】

各仮想直線ＢＰ１２０上において、第１及び第２電極Ｅ１，Ｅ２間の仮想直線ＩＥ１２と交わる点で第１及び第２電極Ｅ１，Ｅ２とタッチ位置ＴＰとの距離が最小となるため、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値Ｒ_１，Ｒ_２がともに最小となる。すなわち、各仮想直線ＢＰ１２０と仮想直線ＩＥ１２との交点が、差動ピーク電圧に到達する時間が最も短い点群となる。そして、ＢＰ１２－αの仮想直線上に例示するように、矢印Ｄ１，Ｄ２で示す方向に離れていくと、抵抗値Ｒ_１，Ｒ_２が大きくなることから、矢印Ｄ１，Ｄ２で示す方向への距離に応じて、差動ピーク電圧に到達する時間が遅くなっていく。したがって、差動ピーク電圧に到達する時間に基づいて、特定された仮想直線１２０上において、タッチ位置がどの辺りにあるかを特定（判別）することができる。

【0082】

このようにして、第１及び第２電極Ｅ１，Ｅ２間における差動信号のピーク電圧と、その到達時間に基づいて、タッチ位置ＴＰを特定することができる。したがって、この時点でステップＳ１０におけるタッチ位置の検出処理を終了しても、十分な精度でタッチ位置ＴＰを検出することができる。一方で、前述の説明のとおり、タッチ位置ＴＰが測定電極（例えば電極Ｅ１，Ｅ２）を結ぶ仮想直線ＩＥ１２から離れるにしたがって抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値Ｒ_１，Ｒ_２が高くなるため、タッチ位置ＴＰが仮想直線ＩＥ１２に近い場合と仮想直線ＩＥ１２から遠い場所とでは、その検出精度に差が生じる場合がある。したがって、図９のステップＳ１６において、電極Ｅの組み合わせを変更することにより、タッチ位置ＴＰによらず高い精度の検出ができるようになる。なお、タッチ位置ＴＰによらずに高い精度での位置検出を実現する観点において、電極Ｅ（図１３ではＥ１～Ｅ４）は、導電層４１の周方向において、等ピッチで配置するのが好ましい。

【0083】

ステップＳ１６において、電極Ｅの組み合わせを変更した後のフローは、これまでのステップＳ１１～Ｓ１５に関する説明と同様である。そして、すべての測定電極の組み合わせについて仮タッチ位置の検出が終わると、Ｓ１８において、それまでの仮タッチ位置の値に基づいて、タッチ位置ＴＰを確定し、タッチ位置ＴＰの検出処理を終了する。

【0084】

なお、上記「タッチ位置の検出動作（１）」では、差動信号のピーク電圧及びピーク電圧の到達時間に基づくタッチ位置の検出について説明したが、差動信号を用いてタッチ位置ＴＰを検出できる方法であれば、どのような方法やアルゴリズムを用いてもかまわない。具体的には、必要な精度と演算部８の処理能力等に応じて任意に選択すればよい。例えば、以下の「タッチ位置の検出動作（２）」では、差動信号の極性に基づいてタッチ位置ＴＰを検出する例について説明する。なお、以下の説明においても、電極選択信号ＳＣ１と電極選択信号ＳＣ２とが同じ２つの電極を示す信号であるものとして説明する。

【0085】

－タッチ位置の検出動作（２）（位置検出装置内）－
ここでは、「タッチ位置の検出動作（１）」との違いを中心に説明する。例えば、ステップＳ１１からステップＳ１４の動作は、「タッチ位置の検出動作（１）」と同様であり、ここではその詳細な説明を省略する。

【0086】

ステップＳ１５において、演算部８は、ピーク電圧（図１０（ｂ）参照）の符号に基づいて、タッチ位置が第１領域Ｒｄ１と第２領域Ｒｄ２のどちらにあるかを判別する。第１及び第２抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値Ｒ_１，Ｒ_２は、タッチ位置と電極との間の距離に比例した値となるため、Ｒ_１＜Ｒ_２の関係が成立し、ピーク電圧（図１０（ｂ）参照）の符号は「＋」である。そこで、演算部８は、タッチ位置ＴＰが第１領域Ｒｄ１にあることを求めることができ、この座標位置を仮座標位置とする。

【0087】

次に、ステップＳ１６において、ペア電極Ｅの組み合わせを変更するか否かが判断される。例えば、メモリ８１に対して、ペア電極Ｅの組み合わせの変更の順序や組み合わせ数、繰り返し回数等の電極組合せルールが格納されている場合、その電極組合せルールに基づいて判断される。具体的には、あらかじめ定められたペア電極Ｅの組み合わせがすべて終了していない場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１７に進み、ペア電極Ｅの組み合わせが変更される。ここでは、演算部８は、第１電極Ｅ１と第４電極Ｅ４をペア電極として選択したものとする。そして、演算部８は、第１電極Ｅ１と第４電極Ｅ４とを結ぶ仮想直線（図示省略）の垂直二等分線ＢＰ１４（図２の右上がりの一点鎖線参照）を引き、垂直二等分線ＢＰ１４よりも第１電極Ｅ１寄りの領域を第３領域Ｒｄ３とし、垂直二等分線ＢＰ１４よりも第４電極Ｅ４寄りの領域を第４領域Ｒｄ４とする。

【0088】

先ほどと同様に、ステップＳ１２からステップＳ１４が実行された後、演算部８は、ステップＳ１５において、ピーク電圧の符号に基づいてタッチ位置ＴＰが第３領域Ｒｄ３にあることを求めることができる。すなわち、演算部８は、上記２つの測定に基づいて、仮タッチ位置が第１領域Ｒｄ１と第３領域Ｒｄ３との重複部分（図３の斜線で示す領域）にあることを求めることができる。このように、Ｓ１２からＳ１７のフローを繰り返し実行することで、仮タッチ位置の検出精度を高めることができる。なお、Ｓ１２からＳ１５のフローは、例えば、５ｍｓの期間毎に前記ペア電極を構成する電極の組み合わせを変えて行う。したがって、演算部８は、一般的に指示体のタッチ位置ＴＰが変わるまでの間に、繰り返し回数を含む延べ回数として数百通りのペア電極Ｅの組み合わせについて仮タッチ位置を検出することができる。

【0089】

そして、ペア電極Ｅの組み合わせの変更があらかじめ定められた所定数に達すると（ステップＳ１６でＮＯ）、演算部８は、それまでに算出された仮タッチ位置に基づいて、最終的なタッチ位置ＴＰを確定し（ステップＳ１８）、タッチ位置ＴＰの検出処理を終了する。

【0090】

タッチ位置の検出処理の終了後、図８に戻り、位置検出装置３のタッチ位置ＴＰの検出動作が終了すると、演算部８は、コンピュータ機器２のＣＰＵ２４に対して確定したタッチ位置ＴＰを示すタッチ位置信号を出力する。

【0091】

ステップＳ２２において、タッチ位置信号を受信したＣＰＵ２４は、タッチ位置信号の示すタッチ位置ＴＰと、ステップＳ２１でディスプレイ２１に表示させた表示画面２１ａとを比較し、表示画面２１ａ上のタッチ位置へのタッチに係る処理を実行する。例えば、ステップＳ２１で選択画面が表示されていた場合には、ＣＰＵ２４はディスプレイ２１の表示画面２１ａにタッチ操作に係る選択結果を表示させる（ステップＳ２３）。

【0092】

－タッチ位置の検出動作（３）（位置検出装置内）－
次に、電極選択信号ＳＣ１が４つの電極を示す信号であり、電極選択信号ＳＣ２が２つの電極を示す信号である場合におけるタッチ位置の検出動作について説明する。なお、基本的な動作フローは、図９に示したとおり（「タッチ位置の検出動作（１）」と同様）であり、ここでは「タッチ位置の検出動作（１）」との違いを中心に説明する。

【0093】

ステップＳ１１では、演算部８は、電極選択信号ＳＣ１として最初に設定する４つの電極Ｅの組み合わせを決定する。図２のように導電層４１に設けられた電極Ｅが４つの場合、演算部８は、電極選択信号ＳＣ１としてこの４つの電極Ｅ１～Ｅ４を示す信号を出力する。なお、導電層４１に設けられた電極Ｅが５つ以上の場合の最初の４つの電極Ｅの組み合わせは、「タッチ位置の検出動作（１）」と同様にして決定すればよい。

【0094】

さらに、演算部８は、電極選択信号ＳＣ１として最初に設定するペア電極Ｅの組み合わせを決定する。ここでは、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２が最初のペア電極Ｅとして設定されたものとする。すなわち、演算部８は、電極選択信号ＳＣ２として、第１及び第２電極Ｅ１，Ｅ２を示す信号を出力する。

【0095】

ステップＳ１２では、パルスジェネレータ６１から出力されたパルス信号が、アナログスイッチ６２を介して第１～第４電極Ｅ１～Ｅ４に与えられる。このとき、ペア電極Ｅ（ここでは、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２）には同じパルス信号を与えるとともに、他の電極Ｅ（ここでは、第３電極Ｅ３及び第４電極Ｅ４）には、別のパルス信号を与えるようにする。そうすることで、検出位置特異性が増大し、感度向上という効果が得られる。ただし、第１～第４電極Ｅ１～Ｅ４に同じパルス信号を与えるようにしてもよい。

【0096】

ステップＳ１３～Ｓ１６の動作は、「タッチ位置の検出動作（１）」と同様である。なお、ステップＳ１５における仮タッチ位置の検出は、例えば、電極選択信号ＳＣ２として設定されたペア電極Ｅの組み合わせ毎に、対応するルックアップテーブル（例えば、６種類のテーブル）を用意し、そのルックアップテーブルに基づいて判断するとよい。

【0097】

ステップＳ１７では、電極選択信号ＳＣ１，ＳＣ２で設定される電極Ｅの組み合わせが変更される。図２では、導電層４１に設けられた電極Ｅが４つなので、電極選択信号ＳＣ１は変更されず、電極選択信号ＳＣ２で設定されるペア電極Ｅの組み合わせのみが変更される。例えば、ペア電極Ｅの組み合わせとして、すべての電極の組み合わせ（６通り）が順次選択される。ただし、ペア電極Ｅの組み合わせの変更の順序や組み合わせ数、繰り返し回数等の設定は、任意に設定することができる。設定変更後におけるステップＳ１１～Ｓ１７のフロー（ループ処理）については、これまでの説明及び「タッチ位置の検出動作（１）」と同様であり、ここではその詳細な説明を省略する。

【0098】

そして、ペア電極Ｅの組み合わせの変更があらかじめ定められた所定数に達すると（ステップＳ１６でＮＯ）、演算部８は、それまでに算出された仮タッチ位置に基づいて、最終的なタッチ位置ＴＰを確定し（ステップＳ１８）、タッチ位置ＴＰの検出処理を終了する。タッチ位置の検出処理の終了後のフロー（図８参照）については、「タッチ位置の検出動作（１）」及び後述する「その他の実施形態」と同様であり、ここではその詳細な説明を省略する。

【0099】

＜検出動作（２）＞
ここでは、図６に示すように、ディスプレイの表示画面より、位置検出部の検知領域の方が若干広い場合におけるタッチ位置ＴＰの検出動作を説明する。具体的に、検知領域Ｒｄは、ディスプレイ２１の表示画面２１ａに対して上下左右に均等な幅のはみ出し領域Ｒｅを有している。なお、はみ出し領域Ｒｅのはみ出し量は、各辺で均等である必要はない。ただし、表示画面２１ａの全体をタッチパネルとして動作させる観点から、図１（ｃ）の固定状態で検知領域Ｒｄが表示画面２１ａの全体を包含するのが好ましく、はみ出し幅を均等にすることで、そのような包含状態に設置するのが容易になる。

【0100】

図６のような構成は、汎用性を高めることができるメリットがある。例えば、同じサイズのラップトップパソコンでも、メーカー毎に表示画面のサイズが若干異なる場合がある。そこで、図６に示すように、検知領域Ｒｄを表示画面２１ａのサイズより広めに設定することにより、両者間のサイズの違いを吸収することができる。

【0101】

以下において、図６及び図１１を参照しながら具体的に説明する。なお、図１１では図示を省略しているが、本態様でも図８のステップＳ０に係る「認証処理」は実行される。ステップＳ０の結果として、ここでは、ＣＰＵ２４が、位置合わせ処理が必要と判断したものとして、以降の説明を行う。

【0102】

－基準座標の設定（位置合わせ処理）－
ステップＳ４１において、ＣＰＵ２４は、ディスプレイ２１に識別子としてのマーカーＭＫを表示するとともに、ディスプレイ２１上のメッセージ領域ＲｍにマーカーＭＫのタッチを促すメッセージ等を表示させる制御を行う。ＣＰＵ２４の制御を受けて、ディスプレイ２１には、マーカーＭＫ及びメッセージが表示される（ステップＳ４２）。例えば、図６に示すように、マーカーＭＫが表示画面の４隅に表示され、メッセージ（例えば、「画面左上のマーカーをタッチしてください」）が表示される。このようにして、ユーザーに対して、画面左上のマーカーＭＫ１（図６参照）へのタッチを促す。なお、マーカーＭＫの表示順序、表示態様等は特に限定されず、どのマーカーをタッチさせようとしているかをＣＰＵ２４が把握できればよい。例えば、メッセージ領域Ｒｍへのメッセージの表示を省略し、マーカーＭＫ１のみを点滅してユーザーにタッチを促すようにしてもよい。また、４隅のすべてにマーカーＭＫを表示させる必要はない。例えば、少なくとも対角線方向に対向する２つの隅角部にマーカーＭＫを表示させれば、十分に精度の高い位置合わせを実施することができる。なお、図６において、画面左上から時計回りの順でマーカーＭＫ１，ＭＫ２，ＭＫ３，ＭＫ４とする。ただし、特定のマーカーを指すものでない場合に、単にマーカーＭＫと記載する場合がある。

【0103】

次に、ステップＳ４３において、ＣＰＵ２４は、演算部８に対して、ディスプレイ情報を送信する。ディスプレイ情報とは、例えば、ディスプレイ２１の形状情報（ディスプレイ２１の外形形状や大きさ、裏面の凹凸の有無）、表示画面情報（例えば、表示画面２１ａの形状やサイズ、ディスプレイ２１内における表示画面２１ａの位置）、マーカー表示に係るマーカー表示情報（例えば、表示画面２１ａの中でのマーカーＭＫの表示座標、マーカーＭＫの表示順序、マーカーＭＫの表示時間等）である。

【0104】

ディスプレイ情報を受信した演算部８は、ステップＳ３０において、「基準座標設定」に係る処理を行う。以下において、図１２を参照しながら詳細に説明する。

【0105】

ステップＳ３１において、演算部８は、ＣＰＵ２４から受けたディスプレイ情報を参照し、導電層４１のどのあたりが最初にタッチされるかのタッチ推定領域Ｒｔを設定する。例えば、検知領域Ｒｄの中心と、表示画面２１ａの中心とが一致した場合における、マーカーＭＫの表示位置と対応する検知領域Ｒｄ上の位置を中心とする扇形状の領域をタッチ推定領域Ｒｔとして設定する（図６参照）。なお、タッチ推定領域Ｒｔは、任意に設定することが可能であり、領域の形状、大きさは特に限定されない。例えば、タッチ推定領域Ｒｔが矩形状の領域であってもよい。このように、ディスプレイ情報に、ディスプレイ２１の形状情報、表示画面情報及びマーカー表示情報を含ませることにより、タッチ推定領域Ｒｔの予測精度を高めることができる。

【0106】

ユーザーによるタッチが行われると、位置検出部４ではタッチ位置ＴＰの検出動作を行う（ステップＳ３２）。ステップＳ３２における具体的な動作は、図９のステップＳ１０の処理と同様であり、ここではその詳細な説明は省略するが、ペア電極Ｅの組み合わせを変更しながら仮タッチ位置を算出し、ステップＳ１８において、検知領域Ｒｄ上におけるマーカーＭＫへの指示体のタッチ位置を算出する。

【0107】

上記タッチ位置の算出が終わると、Ｓ３３において、演算部８は、検出したタッチ位置が、推定領域Ｒｔ内に入っているかどうかを判定する。検出したタッチ位置が推定領域Ｒｔ外である場合（ステップＳ３３でＮＧ）、演算部８は、ＣＰＵ２４に対してマーカーＭＫへのタッチ検出が正常に検知されなかった旨を示すＮＧ信号を出力する（ステップＳ３４）。これにより、位置検出装置３の取付不良を防止することができるとともに、位置検出装置３の故障検出ができる。

【0108】

ＮＧ信号を受けたＣＰＵ２４は、例えば、メッセージ領域Ｒｍにエラー表示をしてユーザーにその旨を通知する。また、エラー通知と併せて、他の表示をしてもよい。例えば、再タッチを促したり、マーカーの位置を若干異ならせたりすることが考えられる。このとき、位置検出装置３側のフローは、ステップＳ３２に戻る。また、ＮＧ信号を受信しない場合であっても、例えば、一定期間経過しても位置検出装置３からの信号受信がない場合に、メッセージ領域Ｒｍにエラー表示をし、ユーザーに再タッチを促したりしてもよい。

【0109】

一方で、検出されたタッチ位置が推定領域Ｒｔ内にある場合（ステップＳ３３でＯＫ）、演算部８は、ＣＰＵ２４に対してマーカーＭＫへのタッチ検出が正常に行われた旨を示すＯＫ信号を出力する（ステップＳ３５）。

【0110】

ＯＫ信号を受けたＣＰＵ２４は、マーカーの表示位置を変更するとともに、メッセージ領域Ｒｍに新たに表示したマーカー（例えば、画面右上のマーカーＭＫ２）をタッチするよう促すコメントを表示したり、音を鳴らしてユーザーに新マーカーＭＫが表示された旨を知らせたりする。このとき、位置検出装置３側のフローは、ステップＳ３６に進み、ディスプレイ情報に基づいて、次のマーカーＭＫの表示が行われるか否かを判断する。すなわち、基準座標の設定処理が完了したかどうかを判断する。

【0111】

次のマーカーの表示が行われる場合（ステップＳ３６でＮＯ）、演算部８は、ステップＳ３７において、参照するマーカーの位置を変更し、フローはステップＳ３２に戻る。例えば、ＣＰＵ２４でマーカーＭＫ１の次にマーカーＭＫ２が表示される場合には、マーカーＭＫ２を中心とした位置に推定領域Ｒｔを移動させる。

【0112】

このようにして、ステップＳ３２からＳ３７の処理を、すべてのマーカーが表示されるまで繰り返す。そして、基準座標の設定処理が完了した場合（ステップＳ３６でＹＥＳ）、すなわち、すべてのマーカーＭＫの表示が完了した場合、演算部８は算出した基準座標を格納部８２のデータベースに登録する。基準座標とは、検知領域Ｒｄ上の位置を表示画面２１ａ上の位置に変換するための基準となる座標である。このとき、ＣＰＵ２４では、例えば、最後に表示するマーカー（例えば、マーカーＭＫ４）のＯＫ信号を受信することにより、演算部８における基準座標の設定処理が終了したことを判断することができる。

【0113】

ＣＰＵ２４は、演算部８の処理終了後、表示画面２１ａのマーカーＭＫやメッセージの表示を削除し、例えばタッチパネル用ソフトの初期画面を表示させる（ステップＳ２１）。また、位置検出装置では、「検出動作（１）」と同様に、タッチ位置の検出処理を開始する（図９参照）。

【0114】

ステップＳ１０Ａにおいて、演算部８は、「検出動作（１）」と同様にして、検知領域Ｒｄ上におけるタッチ位置ＴＰの検出を行う。タッチ位置ＴＰの検出が終了すると、演算部８は、格納部８２のデータベースに登録された基準座標を用いて、タッチ位置ＴＰの変換処理を行う（ステップＳ３９）。具体的には、検知領域Ｒｄ上におけるタッチ位置ＴＰ及び基準座標に基づいて、ディスプレイ２１の表示画面２１ａ上におけるタッチ位置ＴＰを示すタッチ座標信号を生成し、ＣＰＵ２４に送信する。

【0115】

タッチ座標信号を受信したＣＰＵ２４は、タッチ座標信号の示すタッチ位置ＴＰと、ステップＳ２１でディスプレイ２１に表示させた画面とを比較し、その画面上でタッチ位置ＴＰが操作された場合に必要な処理を実行する。例えば、ステップＳ２１でディスプレイ２１に選択画面が表示されていた場合には、ＣＰＵ２４はディスプレイ２１の表示画面２１ａにその選択結果を表示させる（ステップＳ２２，Ｓ２３）。

【0116】

以上のように、本実施形態によると、位置検出装置３が取付機構３１によってディスプレイ２１の裏側に、表示画面２１ａと検知領域Ｒｄとが対向するように取付け固定されている。これにより、指示体が表示画面２１ａにタッチしたときに、位置検出回路５が導電層４１からの出力信号の差分情報に基づいてタッチ位置を検出することができる。したがって、仮に、コンピュータ機器２（ディスプレイ２１）が、タッチパネル機能を有しない、または正常に機能しないタッチパネルを有する場合であっても、当該コンピュータ機器２（ディスプレイ２１）に事後的にタッチパネル機能を追加することができる。

【0117】

また、「基準座標の設定」のような位置合わせ処理を行うことにより、図１（ｃ）の取付け固定状態において、ディスプレイ２１の表示画面２１ａの位置と、検知領域Ｒｄとの位置が同じでない場合や、取付け毎に互いの相対位置が異なるような場合であっても、タッチパネル機能を有効に機能させることができる。

【0118】

なお、表示画面２１ａと検知領域Ｒｗとの位置合わせ処理は、上記「検出動作（２）」で示した「基準座標の設定」に限定されない、例えば、タッチ位置の変換に係る変換係数が登録された変換テーブルを作成し、その変換テーブルに基づいてタッチ座標信号を生成するようにしてもよい。また、マーカーＭＫのタッチ位置の検出結果をそのままＣＰＵ２４に送信し、ＣＰＵ２４内で座標変換やタッチ位置の補正処理を行うようにしてもよい。また、既存のタッチ位置からの移動軌跡や移動量、移動スピード等に基づいて、演算部８又はＣＰＵ２４によるタッチ位置の変換処理、補正処理を実行するようにしてもよい。

【0119】

＜検出動作（３）＞
また、図示は省略するが、ディスプレイの表示画面より、位置検出部の検知領域の方が狭い場合においてもタッチ位置ＴＰの検出は可能である。具体的には、例えば、複数の位置検出装置３又は複数の位置検出部４をディスプレイ２１の表面に沿う方向に並べて配置し、検出領域Ｒｄをディスプレイ２１の表示画面２１ａと同じ大きさにするか、若干広くなるようにすればよい。この場合、上記複数の位置検出装置３（複数の位置検出部４）の配置場所に応じて、各位置検出装置３の位置検出座標を設定すればよい。なお、具体的な位置検出動作は、前述の「検出動作（１）」または「検出動作（２）」と同様であり、ここではその詳細な説明を省略する。同様に、位置検出装置３の取付け固定方法においても、「取付機構」に記載した内容と同様であり、ここではその詳細な説明を省略する。

【0120】

＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態では、ペア電極Ｅ間を結ぶ線分の垂直二等分線を境界として検知領域を分割し、重複した領域に基づいてタッチ位置を検出する方法について説明したが、他のアルゴリズムでタッチ位置を検出してもよい。例えば、タッチパネルを複数の検出領域に分割し、各分割された領域がタッチされた場合における標準的な差分情報を示す標準差分情報をリスト化したルックアップテーブル（図示省略）を用意し、そのルックアップテーブルに基づいてタッチ位置を判断するようにしてもよい。

【0121】

このような、標準差分情報を用いることにより、タッチ位置の検知精度を高めることができるようになる。具体的には、検出領域の分割領域数を増やして高精細化を実現することができる。

【0122】

また、ルックアップテーブルを補正したり、複数のルックアップテーブルを用いたりすることにより、検知精度を高めることができる。具体的には、タッチ容量は個人差があるため、必ずしもあらかじめ用意したルックアップテーブルが適合するとは限らない。そのため、ルックアップテーブルの補正や、複数のルックアップテーブルの中から最適なテーブルを参照することでタッチ位置の検知精度を高めることができる。

【0123】

さらに、ペア電極Ｅの組み合わせを変えた場合の仮タッチ位置の検知結果から多数決処理を行うことにより、タッチ位置ＴＰの検知精度を高めるようにしてもよい。具体的には、例えば、検知領域Ｒｄが矩形状である場合において、各辺にＮ個（Ｎは任意に設定された整数）の電極を設けた場合、電極の組み合わせ数ＰＮは、下記式（４）に示すとおりである。

【0124】

ＰＮ＝４Ｎ×３Ｎ／２ ‥（４）

【0125】

なお、上式（４）では、同一辺上におけるペア電極Ｅの組み合わせは感度が鈍いため、多数決処理の対象から除いている。すなわち、上式（４）は、ペア電極Ｅのうちの一方の電極を任意に選択し、他方の電極を一方の電極とは異なる辺から選んだ場合におけるすべての電極の組み合わせを多数決対象とする場合を例示しており、Ｎ＝３の場合、５４通りの組み合わせ数となる。多数決処理は、例えば、この５４通りの電極の組み合わせのそれぞれについて、仮タッチ位置の検出を行い、仮タッチ位置の中から重複度が最も高い位置をタッチ位置として特定すればよい。また、例えば、仮タッチ位置として抽出された位置をその重複度が高い順番に並べ、かつ、それぞれの重複数が所定の閾値を超えているかどうかを判断することにより、複数箇所の同時タッチを検出することも可能である。

【0126】

また、上記ルックアップテーブルの補正において、上記の「基準座標の設定」処理におけるマーカー位置をタッチさせる際に、そのタッチ操作に係る差分情報に基づいて、ルックアップテーブルを補正するようにしてもよい。ＣＰＵ２４がディスプレイ２１にマーカーＭＫを表示させて、ユーザーにそのマーカーＭＫをタッチさせているため、マーカーＭＫの位置に基づいた補正ができるためである。これにより、「基準座標の設定」と併せて、ルックアップテーブルの補正処理をすることができるようになり、ユーザーの手間を軽減しつつ、タッチパネルの検知精度を高めることができる。

【0127】

また、本開示に係る技術は、いわゆるホバリングの検知にも対応可能である。タッチ容量は指示体（例えば、指やスタイラスペン）と位置検出部４との間の垂直距離の２乗に反比例する。したがって、差動信号のピーク電圧の大きさに基づいて、指示体と位置検出部４との間の距離を算出することができ、これまで説明したタッチ位置ＴＰの検知方法と組み合わせることでホバリングの検知が可能になる。なお、ホバリング検知において、指示体と位置検出部４との間の垂直距離が大きいことに起因して、タッチ容量が小さい場合と判断された場合には、検知倍率を上げて感度を高めた状態でタッチ位置の検出を行うようにすればよい。より具体的には、サンプリングを繰り返し行い、ピーク値が上昇しないときに、演算部８が上記検知倍率を上昇させるようにすればよい。その後、ピーク値が上昇したときには、演算部８が元の検知精度に戻すように動的に変化させればよい。さらに、繰り返しサンプリングの回数を定めることにより、その判断をより確実にすることができる。

【0128】

また、上記の実施形態において、ディスプレイ２１は、タッチパネル機能を有しておらず、このようなディスプレイに上記実施形態に係る位置検出システムを適用することで、タッチパネル機能を事後的に追加できることを説明した。このような形態に限定されず、もともとタッチパネル機能を有するディスプレイにおいても本開示に係る位置検出システムを適用することができる。例えば、タッチパネル機能を有するディスプレイのパネルや位置検出機能が故障や破損等によって使用できなくなった場合に、本発明の位置検出システム１によってタッチパネル機能を補うことができる。

【0129】

また、電極選択信号ＳＣ１は、対をなす２つの電極、または、４つの電極を示す信号であるものとしたが、これに限定されない。例えば、導電層４１の形状が矩形状以外の多角形状や円形状である場合に、演算部８によって選択される電極数が２つまたは４つ以外であっても本実施形態と同様の効果が得られる場合がある。

【0130】

また、上記実施形態では、計測信号（パルス信号）が与えられた電極Ｅの中から測定対象となるペア電極Ｅが選択されている例を示しているが、ペア電極Ｅが計測信号を与える電極Ｅに含まれていなくてもよい。例えば、計測信号を与えるための信号供給電極と、測定信号を受信する信号受信電極とを分け、対応する信号供給電極及び信号受信電極を対にし、この対電極同士を互いを近づけて配置するようにしてもよいし、互いに少し離間させて配置するようにしてもよく、上記実施形態と同様の効果が得られる。

【0131】

また、上記実施形態では、信号源６は、導電層４１に接続された電極Ｅを介して導電層４１に計測信号を与えるものとしたが、これに限定されない。例えば、信号源６が、電極Ｅとは異なる別の場所から導電層４１に対して、直接または間接的に計測信号を与えるようにしてもよい。

【0132】

具体的に、例えば、信号源６が、導電層４１の電極Ｅとは異なる１つまたは複数のノード（接点）から導電層４１に直接計測信号を与えるようにしてもよい。

【0133】

また、信号源６が、容量成分を有する負荷や構成要素等を介して導電層４１に計測信号を与えるようにしてもよい。例えば、信号入力のための配線領域やシート状の信号入力領域を、導電層４１に対して、その厚さ方向に所定の間隔をあけて対向配置し、信号源６が、その配線領域又は信号入力領域を介して間接的に導電層４１に計測信号を与えるようにしてもよい。このとき、導電層４１と配線領域又は信号入力領域との間には、空気や基板等の絶縁体を介在させるのが好ましい。この場合においても、位置情報取得部７の構成及び動作は、上記実施形態と同じでよく、上記実施形態と同様の効果が得られる。

【産業上の利用可能性】

【0134】

本発明は、画像表示装置にタッチパネル機能を事後的に追加することができるので、極めて有用である。

【符号の説明】

【0135】

１ 位置検出システム
３ 位置検出装置
４ 位置検出部
６ 信号源
８ 演算部（検出側演算部）
２１ ディスプレイ（画像表示装置）
２１ａ 表示画面
２３ 通信部（表示側通信部）
２４ ＣＰＵ（表示側演算部）
３１ 取付機構
３２ 通信部（検出側通信部）
４１ 導電層
Ｅ 電極
Ｒｄ 検知領域
ＭＫ マーカー（識別子）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】