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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】
(24)【登録日】2023-04-17
(45)【発行日】2023-04-25
(54)【発明の名称】検出装置
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20230418BHJP
G06F 3/044 20060101ALI20230418BHJP
【ＦＩ】
G06F3/041 512
G06F3/041 422
G06F3/044 120
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2018226100
(22)【出願日】2018-11-30
(65)【公開番号】P2020087375
(43)【公開日】2020-06-04
【審査請求日】2021-11-30
(73)【特許権者】
【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】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】上原 利範
【審査官】木内 康裕
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１８８１０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１７０１３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１１７３７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－００２６６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５３６７２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１８１２５８（ＵＳ，Ａ１）
(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】
第１方向に並ぶ複数の検出電極を含む検出電極ブロックと、前記検出電極に接続されて前記検出電極の容量の変化に応じた検出信号を検出する検出回路と、
前記検出電極と前記検出回路とを接続又は非接続にする接続回路とを備え、
前記接続回路は、
第１期間で、ウォルシュ型のアダマール行列の第１行から第ｒ行に対応するｒ個の接続パターンで前記検出電極と前記検出回路を接続する第１モードと、
第１期間より長い第２期間で、前記アダマール行列の第１行から第ｒ行より大きい第ｎ行に対応するｎ個の接続パターンで前記検出電極と前記検出回路を接続する第２モードとを有し、
前記接続回路は、前記第１モードにおいて、前記アダマール行列の第ｒ＋１行に対応する接続パターンで前記検出電極と前記検出回路を接続しない、
検出装置。
【請求項2】
前記検出電極は、前記第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とにそれぞれ並ぶ請求項１に記載の検出装置。
【請求項3】
前記第１モード及び前記第２モードは、一方向に並ぶ複数の検出電極のうち、ウォルシュ型のアダマール行列において正の符号が付された成分に対応する配置の検出電極と前記検出回路を接続する第１選択動作と、当該ウォルシュ型のアダマール行列において負の符号が付された成分に対応する配置の検出電極と前記検出回路を接続する第２選択動作と、を含み、
前記一方向を前記第１方向とした前記第１選択動作及び前記第２選択動作と、前記一方向を前記第２方向とした前記第１選択動作及び前記第２選択動作と、が個別に行われる
請求項２に記載の検出装置。
【請求項4】
前記検出電極と隣り合う位置に配置される駆動電極と、前記駆動電極に接続されて駆動信号を前記駆動電極に供給する駆動信号生成回路とをさらに備える
請求項１から３のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項5】
前記複数の検出電極は、基板の一面に設けられ、前記一面からの前記駆動電極の高さは、前記一面からの前記検出電極の高さよりも高い
請求項４に記載の検出装置。
【請求項6】
前記複数の検出電極と非接触の状態で対向する駆動電極と、前記駆動電極に接続されて駆動信号を前記駆動電極に供給する駆動信号生成回路とをさらに備える
請求項１から３のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項7】
前記検出電極に接続されて駆動信号を前記検出電極に供給する駆動信号生成回路とをさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項8】
前記第１モード及び前記第２モードは、複数の検出電極のうち、ウォルシュ型のアダマール行列において正の符号が付された成分に対応する配置の検出電極と前記検出回路を接続する第１選択動作と、当該ウォルシュ型のアダマール行列において負の符号が付された成分に対応する配置の検出電極と前記検出回路を接続する第２選択動作と、を含み、
前記第１モードの場合、ウォルシュ型のアダマール行列の第１行から第ｒ行に対応する配置の検出電極を対象とした前記第１選択動作及び前記第２選択動作が複数回行われる
請求項１から７のいずれか一項に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
静電容量の変化に基づいて外部近接物体を検出可能な検出装置において、複数の検出電極のうち検出に用いる検出電極と検出に用いない検出電極との組み合わせのパターンを複数切り替えることによって精度を向上させる方法が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１８８１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の方法は、１回の検出において、アダマール行列の全行に対応する検出電極の組み合わせを用いる仕組みであり、１回の検出時間が長大化していた。従って、より短い時間での高速な検出が可能な検出装置が求められていた。
【0005】
本発明は、より高速な検出が可能な検出装置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】
【0006】
一態様に係る検出装置は、第１方向に並ぶ複数の検出電極を含む検出電極ブロックと、前記検出電極に接続されて前記検出電極の容量の変化に応じた検出信号を検出する検出回路と、前記検出電極と前記検出回路とを接続又は非接続にする接続回路とを備え、前記接続回路は、第１期間で、ウォルシュ型のアダマール行列の第１行から第ｒ行に対応するｒ個の接続パターンで前記検出電極と前記検出回路を接続する第１モードと、第１期間より長い第２期間で、前記アダマール行列の第１行から第ｒ行より大きい第ｎ行に対応するｎ個の接続パターンで前記検出電極と前記検出回路を接続する第２モードとを有し、前記接続回路は、前記第１モードにおいて、前記アダマール行列の第ｒ＋１行に対応する接続パターンで前記検出電極と前記検出回路を接続しない。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。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。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。
【0009】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図２は、検出装置の構成例を示す模式図である。図３は、検出装置が備えるセンサ部の構成例を示す模式図である。本実施例の検出装置１００は、微細な凹凸と検出電極との間の容量を検出する検出装置であって、例えば、指紋検出装置である。図１に示すように、検出装置１００は、センサ部１と、検出制御回路１１と、第１選択回路１４と、第２選択回路１５と、検出回路４０、と、を備える。
図１は、実施形態１に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図２は、検出装置の構成例を示す模式図である。図３は、検出装置が備えるセンサ部の構成例を示す模式図である。本実施例の検出装置１００は、微細な凹凸と検出電極との間の容量を検出する検出装置であって、例えば、指紋検出装置である。図１に示すように、検出装置１００は、センサ部１と、検出制御回路１１と、第１選択回路１４と、第２選択回路１５と、検出回路４０、と、を備える。
【0010】
図２及び図３に示すように、センサ部１は、絶縁性の基材１０１と、基材１０１の一方の面１０１ａ側に設けられた複数の検出電極Ｒｘと、複数のスイッチ素子ＳＷ１と、スイッチ素子ＳＷ１に接続する走査線ＧＣＬと、スイッチ素子ＳＷ１に接続するデータ線ＳＧＬと、検出電極Ｔｘ（駆動電極）と、を備える。スイッチ素子ＳＷ１は、例えば、薄膜トランジスタである。走査線ＧＣＬは、スイッチ素子ＳＷ１に走査信号を供給するための配線である。走査線ＧＣＬは、例えば、スイッチ素子ＳＷ１がトランジスタの場合、トランジスタのゲートに接続される。データ線ＳＧＬは、走査線ＧＣＬからの走査信号に応じて、検出電極Ｒｘと電気的に接続される配線である。言い換えると、データ線ＳＧＬは、検出電極Ｒｘから検出信号Ｓｖが出力される配線である。データ線ＳＧＬは、例えば、スイッチ素子ＳＷ１がトランジスタの場合、トランジスタのソースに接続される。基材１０１は、例えばガラス製である。図２に示す通り、センサ部１は、更に、検出電極Ｒｘとスイッチ素子ＳＷ１との間にシールド層２４を有する。言い換えると、基材１０１の一方の面１０１ａとシールド層２４との間に、スイッチ素子ＳＷ１、走査線ＧＣＬ及びデータ線ＳＧＬがそれぞれ設けられている。
【0011】
第１選択回路１４及び第２選択回路１５は、基材１０１の一方の面１０１ａ側にそれぞれ設けられている。データ線ＳＧＬは第２選択回路１５に接続されている。走査線ＧＣＬは第１選択回路１４に接続されている。シールド層２４は、固定電位（例えば、接地電位）に接続されている。これにより、検出電極Ｒｘの電位がデータ線ＳＧＬ等に影響してノイズとなることが抑制されている。なお、シールド層２４は、電位が固定されていないフローティング状態にされていてもよい。
【0012】
図２に示すように、センサ部１は、検出領域ＤＡと、検出領域ＤＡ以外の周辺領域ＰＡを有する。検出領域ＤＡは、例えば、四角形状である。検出領域ＤＡには、検出電極Ｒｘやスイッチ素子ＳＷ１が配置される。センサ部１の周辺領域ＰＡには、検出領域ＤＡが四角形状である場合、少なくともその１辺に沿って形成される。センサ部１の周辺領域ＰＡには、検出電極Ｔｘ（駆動電極）が配置されている。センサ部１は、更に導電体２６を有する。導電体２６は、周辺領域ＰＡに配置される。より具体的には、検出電極Ｒｘと検出電極Ｔｘの間に配置される。導電体２６は、検出回路４０と接続される。導電体２６は、外部物体（例えば、指Ｆｉｎ）のセンサ部１への接近を検出するための電極である。例えば、導電体２６は、クロック信号生成回路１１０と接続され、駆動信号Ｖｓが供給される。そして、指Ｆｉｎが導電体２６に接近すると、導電体２６と指Ｆｉｎとの間に静電容量が生じ、導電体２６の容量値が増大する。導電体２６と接続された検出回路４０によって、導電体２６の容量値の変化を検出することで、外部物体（例えば、指Ｆｉｎ）のセンサ部１への接近を検出することができる。なお、検出回路４０は、検出回路４０が導電体２６によって指Ｆｉｎの接近を検知するまで、検出制御回路１１の検出電極Ｔｘへの駆動信号Ｖｓの供給および検出回路４０の検出電極Ｒｘからの検出信号Ｓｖの受信を停止し、導電体２６によって指Ｆｉｎの接近を検知した場合に、検出制御回路１１および検出回路４０の検出電極Ｔｘおよび検出電極Ｒｘへの動作を開始するようにしてもよい。ここで、導電体２６のみを動作するモードを待ち受けモードとする。
【0013】
検出電極Ｔｘは、駆動信号Ｖｓが供給される。検出電極Ｔｘは、例えば、検出電極Ｒｘが配置される検出領域ＤＡの外側に配置される。より具体的には、検出電極Ｔｘは、導電体２６より外側に配置されている。つまり、センサ部１と検出電極Ｔｘとの間に、導電体２６が配置されている。検出電極Ｒｘ、導電体２６及び検出電極Ｔｘは、互いに離間して配置されている。
【0014】
検出制御回路１１は、センサ部１、第１選択回路１４、第２選択回路１５、検出回路４０の各動作を制御する。また、検出制御回路１１は、検出電極Ｔｘに検出用の駆動信号Ｖｓを供給する。第１選択回路１４は、検出制御回路１１から供給される選択信号Ｖｇｃｌに基づいて、選択した走査線ＧＣＬに走査信号を供給する。言い換えると、第１選択回路１４は、走査線ＧＣＬに接続された行方向（Ｘ方向）に接続された複数の検出電極Ｒｘ（後述の図１２参照）を選択する選択回路である。第１選択回路１４は、ゲートドライバであって、例えば、デコーダである。第２選択回路１５は、検出制御回路１１から供給される選択信号Ｖｓｅｌに基づいて、選択したデータ線ＳＧＬを検出回路４０に接続する。言い換えると、第２選択回路１５は、データ線ＳＧＬに接続された列方向（Ｙ方向）の検出電極Ｒｘを選択する選択回路である。第２選択回路１５は、例えば、マルチプレクサである。
【0015】
例えば、図３に示すように、センサ部１は、検出電極Ｒｘと、走査線ＧＣＬ（ｋ），ＧＣＬ（ｋ＋１）…と、データ線ＳＧＬ（ｌ），ＳＧＬ（ｌ＋１）…とを有する。ｋ、ｌはそれぞれ１以上の整数である。検出電極Ｒｘは、行方向（Ｘ方向）及び列方向（Ｙ方向）にそれぞれ並んで配置されている。走査線ＧＣＬ（ｋ），ＧＣＬ（ｋ＋１）…は、スイッチ素子ＳＷ１をオン、オフするための配線である。走査線ＧＣＬ（ｋ），ＧＣＬ（ｋ＋１）…は、列方向（Ｙ方向）に並び、行方向（Ｘ方向）に延在している。データ線ＳＧＬ（ｌ），ＳＧＬ（ｌ＋１）…は、検出信号Ｓｖを出力するための配線である。データ線ＳＧＬ（ｌ），ＳＧＬ（ｌ＋１）…は、行方向（Ｘ方向）に並び、列方向（Ｙ方向）に延在している。なお、以下の説明で、走査線ＧＣＬ（ｋ），ＧＣＬ（ｋ＋１）…を区別して説明する必要がないときは、単に走査線ＧＣＬという。また、データ線ＳＧＬ（ｌ），ＳＧＬ（ｌ＋１）…を区別して説明する必要がないときは、単にデータ線ＳＧＬという。
【0016】
第１選択回路１４は、検出制御回路１１から供給される選択信号Ｖｇｃｌに基づいて、複数の走査線ＧＣＬの中から所定の走査線ＧＣＬ（例えば，ＧＣＬ（ｋ），ＧＣＬ（ｋ＋２））を選択する。そして、第１選択回路１４は、選択した走査線ＧＣＬ（ｋ），ＧＣＬ（ｋ＋２）に所定の電圧（走査信号）を印加する。これにより、ｋ行目に属する検出電極Ｒｘと、（ｋ＋２）行目に属する検出電極Ｒｘは、データ線ＳＧＬ（ｌ），ＳＧＬ（ｌ＋１）…を介して第２選択回路１５に接続される。第２選択回路１５は、検出制御回路１１から供給される信号に基づいて、複数のデータ線ＳＧＬの中から所定のデータ線ＳＧＬ（例えば，ＳＧＬ（ｋ））を選択する。そして、第２選択回路１５は、選択したデータ線ＳＧＬ（ｋ）を検出回路４０に接続する。これにより、ｋ行ｌ列目の検出電極Ｒｘと、（ｋ＋２）行ｌ列目の検出電極Ｒｘとから検出回路４０に検出信号Ｓｖが供給される。
【0017】
検出回路４０は、検出制御回路１１から供給される信号に応じて、第２選択回路１５から出力される検出信号Ｓｖに基づいて、センサ部１に接触又は近接する指Ｆｉｎ等の表面の凹凸を検出して、指Ｆｉｎの形状や指紋を検出する回路である。検出回路４０は、検出信号増幅回路４２と、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号演算回路４４と、座標抽出回路４５と、合成回路４６と、検出タイミング制御回路４７と、記憶回路４８とを備える。検出タイミング制御回路４７は、検出制御回路１１から供給されるクロック信号に基づいて、検出信号増幅回路４２と、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号演算回路４４と、座標抽出回路４５と、合成回路４６とが同期して動作するように制御する。
【0018】
検出信号Ｓｖは、センサ部１から検出回路４０の検出信号増幅回路４２に供給される。検出信号増幅回路４２は、検出信号Ｓｖを増幅する。Ａ／Ｄ変換回路４３は、検出信号増幅回路４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【0019】
信号演算回路４４は、Ａ／Ｄ変換回路４３の出力信号に基づいて、センサ部１に対する指Ｆｉｎの凹凸を検出する論理回路である。信号演算回路４４は、センサ部１から出力された検出信号Ｓｖに基づいて、指Ｆｉｎの凹凸による検出信号Ｓｖの差分の信号（絶対値｜ΔＶ｜）を算出する。信号演算回路４４は、絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較し、この絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧（第２しきい値Ｖｔｈ２）未満であれば、指Ｆｉｎの凹部が検出された状態であると判断する。一方、信号演算回路４４は、絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧以上であれば、指Ｆｉｎの凸部が検出された状態であると判断する。このようにして、検出回路４０は、指Ｆｉｎの凹凸を検出することが可能となる。なお、誘電体２６を介した信号が検出回路４０に入力された場合も同様に、絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較し、この絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧（第１しきい値電圧Ｖｔｈ１）未満であれば、指Ｆｉｎの非接触状態であると判断する。一方、信号演算回路４４は、絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧以上であれば、指Ｆｉｎが接触状態であると判断する。
【0020】
また、信号演算回路４４は、後述するように、検出電極ブロックＲｘＢからの検出信号Ｓｖを受け取って、所定の符号に基づいて演算処置を行う。演算された検出信号Ｓｖが記憶回路４８に一時的に保存される。さらに、信号演算回路４４は、記憶回路４８に保存された検出信号Ｓｖを受け取って、所定の符号に基づいて復号処理を行う。所定の符号は、例えば記憶回路４８に予め記憶されている。検出制御回路１１及び信号演算回路４４は、記憶回路４８に記憶された所定の符号を任意のタイミングで読み出すことができる。記憶回路４８は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、レジスタ回路等のいずれかであってもよい。
【0021】
座標抽出回路４５は、信号演算回路４４において指Ｆｉｎの凹凸が検出されたときに、その検出座標を求める論理回路である。座標抽出回路４５は、復号された検出信号Ｓｉに基づいて検出座標を算出し、得られた検出座標を合成回路４６に出力する。合成回路４６は、座標抽出回路４５から出力された検出座標を組み合わせて、接触又は近接する指Ｆｉｎの形状や指紋を示す二次元情報を生成する。合成回路４６は、二次元情報を検出回路４０の出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。また、合成回路４６は、二次元情報に基づいた画像を生成し、画像情報を出力信号Ｖｏｕｔとしてもよい。なお、座標抽出回路４５及び合成回路４６の少なくとも一方は、検出装置１００に接続された外部装置に配置されていてもよい。言い換えると、信号演算回路４４によって復号された検出信号Ｓｉｄを出力信号Ｖｏｕｔとして出力してもよい。なお、検出装置１００は、指Ｆｉｎに限らず、検出電極ＲＸの静電容量に影響を与えられる物体の近接を検出可能である。
【0022】
また、図１に示すように、検出制御回路１１は、クロック信号生成回路１１０と、駆動信号生成回路１１２と、カウンタ回路１１６と、を有する。カウンタ回路１１６は、第１制御回路１１４と第２制御回路１１５を有する。
【0023】
クロック信号生成回路１１０は、クロック信号を生成する。このクロック信号は、例えば、検出制御回路１１のカウンタ回路１１６と、検出回路４０の検出タイミング制御回路４７とに供給される。
【0024】
カウンタ回路１１６は、クロック信号生成回路１１０が生成するクロック信号のパルス数を計測する。そして、カウンタ回路１１６は、そのパルス数の計測値に基づいて、走査線ＧＣＬを選択するタイミングを制御するための第１タイミング制御信号を生成して、第１制御回路１１４に供給する。また、第１制御回路１１４は、カウンタ回路１１６から供給される第１タイミング制御信号に基づいて、検出電極Ｒｘ（図３参照）を選択するための選択信号Ｖｇｃｌ（例えば、後述の図１２に示す選択信号Ｖｇｃｌｐ、選択信号Ｖｇｃｌｍ）を生成して、第１選択回路１４に供給する。第１選択回路１４は、第１制御回路１１４から供給される選択信号Ｖｇｃｌに基づいて、走査線ＧＣＬに走査信号を供給する。これにより、複数の走査線ＧＣＬの中から所定の走査線ＧＣＬが選択される。選択された走査線ＧＣＬに接続する検出電極Ｒｘは、データ線ＳＧＬに接続される。
【0025】
また、カウンタ回路１１６は、上記したクロック信号のパルスの計測値に基づいて、データ線ＳＧＬを選択するタイミングを制御するための第２タイミング制御信号を生成する。そして、カウンタ回路１１６は、生成した第２タイミング制御信号を第２制御回路１１５に供給する。第２制御回路１１５は、カウンタ回路１１６から供給される第２タイミング制御信号に基づいて第２選択回路１５に選択信号Ｖｓｅｌを出力する。ここで、選択信号Ｖｓｅｌは、第２選択回路１５内のスイッチを走査する信号である。これにより、複数のデータ線ＳＧＬの中から所定のデータ線ＳＧＬが選択される。選択されたデータ線ＳＧＬは、第２選択回路１５を介して検出回路４０に接続される。
【0026】
駆動信号生成回路１１２は、検出用の駆動信号Ｖｓを生成して、検出電極Ｔｘに出力する。
【0027】
図１から図３に示したセンサ部１は、検出電極Ｒｘの静電容量の変化を検出する。ここで、図４から図６を参照して、センサ部１による検出動作について説明する。図４は、駆動電極から指Ｆｉｎを介して検出電極に駆動信号が伝わる様子を模式的に示す図である。図５は、センサ部および検出回路による検出動作を説明するための等価回路の一例を示す説明図である。図６は、検出動作の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。
【0028】
図４に示すように、検出電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に容量素子Ｃ１が形成される。図５に示すように、検出電極Ｔｘには、交流信号源Ｓに接続される。言い換えると、検出電極Ｔｘは、検出制御回路１１から駆動信号Ｖｓが供給される。検出電極Ｒｘは、電圧検出器ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば、検出回路４０の検出信号増幅回路４２に対応する。電圧検出器ＤＥＴは、積分回路である。
【0029】
検出電極Ｔｘに印加される駆動信号Ｖｓは、例えば、所定の周波数（例えば数ｋＨｚ～数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波である。検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓが印加されると、検出電極Ｒｘから電圧検出器ＤＥＴを介して検出信号Ｓｖが出力される。
【0030】
指Ｆｉｎが接触又は近接していない状態（非接触状態）では、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流が流れる。検出回路４０は、駆動信号Ｖｓに応じた電流Ｉ１の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１（図６参照））に変換する。
【0031】
一方、指Ｆｉｎが接触又は近接した状態（接触状態）では、図４に示すように、検出電極Ｔｘに指Ｆｉｎが接触する。そして、検出制御回路１１から検出電極Ｔｘに供給される駆動信号Ｖｓは、指Ｆｉｎと、センサ部１を保護する絶縁性の保護層３３（例えば、絶縁性樹脂）とを介して検出電極Ｒｘに影響を与える。つまり、指Ｆｉｎが検出電極Ｔｘの一部として作用する。このため、接触状態では、検出電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの離隔距離が実質的に小さくなり、容量素子Ｃ１は、非接触状態での容量値よりも容量値の大きい容量素子として作用する。更に、指Ｆｉｎの凹部および凸部では、検出電極Ｒｘと離間距離に差が生じ、容量素子Ｃ１は、指Ｆｉｎの凹部に生じる容量値よりも指Ｆｉｎの凸部に生じる容量値の方が大きくなる。そして、図６に示すように、検出回路４０は、駆動信号Ｖｓに応じた電流Ｉ２またはＩ３の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ２または波形Ｖ３）に変換する。ここで、波形Ｖ２は、指Ｆｉｎの凹部が接触した状態の波形に対応し、指Ｆｉｎの凸部が接触した状態の波形をＶ３に対応する。
【0032】
この場合、波形Ｖ２および波形Ｖ３は、上述した波形Ｖ１と比べて振幅が大きくなる。また、波形Ｖ３は、波形Ｖ２に比べて振幅が大きくなる。これにより、波形Ｖ１と波形Ｖ２との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、指Ｆｉｎなどの外部物体の接触又は近接および外部物体の凹凸に応じて変化することになる。なお、電圧検出器ＤＥＴは、波形Ｖ１と、波形Ｖ２又は波形Ｖ３との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、駆動信号Ｖｓの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Ｒｅｓｅｔを設けた動作とすることがより好ましい。
【0033】
検出回路４０は、絶対値｜ΔＶ｜を第１しきい値Ｖｔｈ１と比較し、絶対値｜ΔＶ｜がし第１しきい値Ｖｔｈ１未満であれば、指Ｆｉｎが非接触状態であると判断する。一方、検出回路４０は、絶対値｜ΔＶ｜が第１しきい値Ｖｔｈ１以上であれば、指Ｆｉｎが接触又は近接状態であると判断する。更に、検出回路４０は、絶対値｜ΔＶ｜を第２しきい値Ｖｔｈ２と比較し、絶対値｜ΔＶ｜が第２しきい値Ｖｔｈ２未満であれば、指Ｆｉｎの凹部が接触した状態であると判断する。一方、絶対値｜ΔＶ｜が第２しきい値Ｖｔｈ２以上であれば、指Ｆｉｎの凸部が接触した状態であると判断する。なお、第２閾値Ｖｔｈ２は、第１閾値Ｖｔｈ１より大きい値である。
【0034】
図７は、検出装置の基板の構成例を示す断面図である。図７は、後述の図８をＡ１１－Ａ１２線で切断した断面の一部を示す図である。上述のセンサ部１は、基板１０に設けられている。図７に示すように、基板１０は、基材１０１と、半導体層１０３と、絶縁膜１０５と、ゲート電極１０７と、配線層１０９と、絶縁膜１１１と、ソース電極１１３と、ドレイン電極１１５と、絶縁膜１１７と、シールド層２４と、絶縁膜１２１と、検出電極Ｒｘと、導電体２６と、保護膜１３１とを有する。
【0035】
半導体層１０３は、基材１０１の一方の面１０１ａ上に設けられている。絶縁膜１０５は、基材１０１上に設けられており、半導体層１０３を覆っている。絶縁膜１０５の上面は平坦化されている。
【0036】
ゲート電極１０７は、絶縁膜１０５上に設けられている。絶縁膜１１１は、絶縁膜１０５上に設けられており、ゲート電極１０７を覆っている。絶縁膜１１１の上面は平坦化されている。
【0037】
絶縁膜１１１及び絶縁膜１０５には、半導体層１０３を底面とする貫通穴が設けられている。また、絶縁膜１１１上に、ソース電極１１３及びドレイン電極１１５が設けられている。ソース電極１１３及びドレイン電極１１５は、絶縁膜１１１及び絶縁膜１０５に設けられた貫通穴を介して、半導体層１０３にそれぞれ接続している。
【0038】
絶縁膜１１７は、絶縁膜１１１上に設けられており、ソース電極１１３及びドレイン電極１１５を覆っている。絶縁膜１１７の上面は平坦化されている。シールド層２４は、絶縁膜１１７上に設けられている。絶縁膜１２１は、絶縁膜１１７上に設けられており、シールド層２４を覆っている。絶縁膜１２１の上面は平坦化されている。絶縁膜１１７及び絶縁膜１２１には、ドレイン電極１１５を底面とする貫通穴が設けられている。検出電極Ｒｘは、絶縁膜１２１上に設けられている。検出電極Ｒｘは、絶縁膜１２１及び絶縁膜１１７に設けられた貫通穴を介して、ドレイン電極１１５に接続している。また、導電体２６は、絶縁膜１２１上に設けられている。保護膜１３１は、絶縁膜１２１上に設けられており、検出電極Ｒｘ及び導電体２６を覆っている。
【0039】
基材１０１上に積層される各膜の材料について、一例を挙げる。絶縁膜１０５、絶縁膜１１、絶縁膜１１７、及び、絶縁膜１２１は、無機絶縁膜、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜又はシリコン酸化窒化膜で構成されている。なお、絶縁膜１０５、絶縁膜１１、絶縁膜１１７、及び、絶縁膜１２１のいずれか一つは、有機絶縁膜であってもよい。また、絶縁膜１０５、絶縁膜１１、絶縁膜１１７、及び、絶縁膜１２１は単層に限定されず、積層構造の膜でもよい。例えば、絶縁膜１０５は、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜が形成された、積層構造の膜であってもよい。
【0040】
半導体層１０３は、例えば、アモルファスシリコン膜、ポリシリコン膜、又は、酸化物半導体膜のいずれかで構成されている。ゲート電極１０７は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、又は、これらの合金膜で構成されている。ソース電極１１３と、ドレイン電極１１５は、チタンとアルミニウムとの合金である、チタンアルミニウム（ＴｉＡｌ）膜で構成されている。シールド層２４、検出電極Ｒｘ、及び、導電体２６は、可視光を透過可能な導電膜で構成されている。以下、可視光を透過可能な性質を透光性という。透光性の導電膜として、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜が挙げられる。なお、検出電極Ｒｘ、及び、導電体２６は、メッシュ状の開口部を有する金属細線で形成されもよい。保護膜１３１は、例えば、パッシベーション膜である。保護膜１３１は、例えば、絶縁膜であり、シリコン窒化膜等の無機材料の膜、又は樹脂膜で構成されている。保護膜１３１は、図４に示す保護層３３に対応する。なお、保護層１３１と保護層３３は、別層でも良く、それぞれ異なる材料で構成されていてもよい。
【0041】
ゲート電極１０７は、半導体層１０３の上に配置されるトップゲート構造を取っているが、これに限らず、ゲート電極１０７は、半導体層１０３の下に配置されるボトムゲート構造であってもよい。また、検出装置１００は、シールド電極２４、及び、絶縁層１２１を有さなくてもよい。
【0042】
図８は、検出装置の構成例を示す平面図である。図８に示すように、検出装置１００は、基板１０と、第１回路基板２０と、第２回路基板３０とを備える。例えば、第２回路基板３０の一方の面３０ａ側に基板１０と第１回路基板２０とが配置されている。第１回路基板２０は、例えば、フレキシブル基板である。第２回路基板３０は、例えば、プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）等のリジッド基板である。第１回路基板２０は、基板１０と第２回路基板３０とを中継している。
【0043】
図８に示すように、基板１０には、センサ部１と、例えば、駆動信号生成回路１１０と、カウンタ回路１１６とが設けられている。カウンタ回路１１６は、第１選択回路１４と、第２選択回路１５と、を含む。センサ部１に含まれる検出電極Ｒｘは、走査線ＧＣＬを介して第１選択回路１４と接続されている。また、センサ部１に含まれる検出電極Ｒｘは、データ線ＳＧＬを介して第２選択回路１５の入力側に接続されている。カウンタ回路１１６は、第１選択回路１４と、第２選択回路１５と、駆動信号生成回路１１０と、に配線を介して接続している。第１選択回路１４は、検出電極Ｒｘと検出電極Ｔｘとの間に配置される。また、導電体２６は、第１選択回路１４と検出電極Ｒｘとの間に配置される。
【0044】
第１回路基板２０には、ＩＣ２１が設けられている。第２選択回路１５の出力側は、複数の配線１６Ａを介してＩＣ２１の複数の端子に接続している。また、導電体２６は、配線１６Ｂを介してＩＣ２１の１つの端子に接続している。また、カウンタ回路１１６は、配線を介してＩＣ２１に接続している。また、駆動信号生成回路１１０は、配線を介してＩＣ２１に接続されている。
【0045】
第２回路基板３０の一方の面３０ａ側には、検出電極Ｔｘが設けられている。駆動信号生成回路は、ＩＣ２１、及び、第２回路基板３０上の配線を介して検出電極Ｔｘに接続している。検出電極Ｔｘは、センサ部１を囲むリング形状でもよいが、図８に示すように、センサ部１を囲むリングの一部を欠いた形状であってもよい。例えば、センサ部１を囲む四角形のリングにおいて、４辺のうちの１辺を欠いた形状であってもよい。例えば、検出電極Ｔｘは、平面視において、センサ部１と第２選択回路１５とを接続するデータ線ＳＧＬに重畳しないように配置してもよい。また、検出電極Ｔｘは、平面視において、第２選択回路１５とＩＣ２１とを接続する配線１６Ａに重畳しないように配置してもよい。これにより、検出電極Ｔｘに供給される駆動信号Ｖｓが、データ線ＳＧＬ又は配線１６Ａに影響してノイズとなることを抑制することができる。
【0046】
図１に示した検出制御回路１１の少なくとも一部の構成と、検出回路４０の少なくとも一部の構成は、ＩＣ２１に含まれている。例えば、図１に示した検出回路４０の各種構成のうち、検出信号増幅回路４２と、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号演算回路４４と、座標抽出回路４５と、合成回路４６と、検出タイミング制御回路４７と、記憶回路４８は、ＩＣ２１に含まれている。また、図１に示した検出制御回路１１の各種構成のうち、クロック信号生成回路１１０は、ＩＣ２１に含まれている。また、図１に示した検出回路４０の少なくとも一部の構成は、基板１０上に形成されている。例えば、図１に示した検出制御回路１１の各種構成のうち、カウンタ回路１１６、及び、駆動信号生成回路１１０は、基板１０上に形成されている。なお、ＩＣ２１は、駆動信号生成回路１１０及び検出電極Ｔｘと接続される回路として保護回路を有してもよい。保護回路は、例えば、ダイオードであり、検出電極ＴｘからＩＣ２１を伝ってセンサ部１にＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が伝うことから保護する。
【0047】
なお、図１に示した検出制御回路１１の少なくとも一部の構成は、第１選択回路１４に含まれていてもよい。例えば、第１制御回路１１４は、第１選択回路１４に含まれていてもよい。また、図１に示した検出制御回路１１の少なくとも一部の構成、又は、検出回路４０の少なくとも一部の構成は、ＩＣ２１とは別個に設けられた、第２回路基板３０上に配置されたＩＣに含まれていてもよい。例えば、保護回路は、第２回路基板３０上に設けられ、ＩＣ２１を介さずに、駆動信号生成回路１１０と検出電極Ｔｘと接続されてもよい。また、第２回路基板３０に接続された外部基板上に配置されたＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に、検出制御回路１１、及び、検出回路４０の少なくとも一部の構成は、含まれていてもよい。また、基板１０は、図示しない集積回路を有していてもよい。この場合、図１に示した検出制御回路１１の少なくとも一部の構成、又は、検出回路４０の少なくとも一部の構成は、基板１０が有する集積回路に含まれていてもよい。例えば、検出回路４０の各種構成のうち、信号増幅回路４２は、基板１０が有する集積回路に含まれていてもよい。
【0048】
次に、検出装置１００による指紋の検出方法について説明する。検出装置１００は、複数の検出電極Ｒｘを含む検出電極ブロックＲｘＢについて、符号選択駆動を行うことで、指紋を検出する。ここで、符号選択駆動とは、所定の符号に基づく検出動作である。図９は、符号選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。図９（Ａ）は、検出動作Ｔｄ１における検出電極Ｒｘの選択パターンを示す。図９（Ｂ）は、検出動作Ｔｄ２における検出電極Ｒｘの選択パターンを示す。図９（Ｃ）は、検出動作Ｔｄ３における検出電極Ｒｘの選択パターンを示す。図９（Ｄ）は、検出動作Ｔｄ４における検出電極Ｒｘの選択パターンを示す。図１０は、実施形態１に係る検出装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【0049】
まず、１つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）について、符号選択駆動を行うことを説明する。図９に示すように、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）は、列方向（Ｙ方向）に並ぶｎ個の検出電極Ｒｘを含む。ｎは１以上の整数であって、実施形態１において、４である。また、ｎは、所定の符号である正方行列Ｈｖの次数ｄ以下の数値であって、実施形態１において、ｎは、正方行列Ｈｖの次数ｄと等しく、４である。４つの検出電極Ｒｘは、スイッチ素子ＳＷ１を介して共通のデータ線ＳＧＬ（ｌ）（図３参照）に接続している。また、ｎ個の検出電極Ｒｘは、それぞれｎ個の走査線ＧＣＬと接続されている。検出制御回路１１は、検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓを供給する。第１選択回路１４は、第１検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）において、選択された検出電極Ｒｘに対応する走査線ＧＣＬに走査信号を供給して、選択された検出電極Ｒｘ（第１選択対象）に対応するスイッチ素子ＳＷ１をオンにする。これにより、選択された検出電極Ｒｘはデータ線ＳＧＬ（ｌ）に接続され、データ線ＳＧＬ（ｌ）から第２選択回路１５に検出信号Ｓｖが出力される。
【0050】
所定の符号を正方行列Ｈｖとした場合の任意のｆ行のｇ番目の成分をＨｖｆｇとすると、ｆ回目の正方行列Ｈｖに基づく検出動作Ｔｄにおいて出力される検出信号Ｓｃｆと、検出電極ブロックＲｘＢに含まれるｇ番目の検出電極Ｒｘから出力される検出信号Ｓｉｑとの関係は、下記の式（１）で表される。式（１）が示すように、選択された検出電極Ｒｘの検出信号Ｓｉｇを統合した値が、検出信号Ｓｖとして出力される。すなわち、検出信号Ｓｃｆは、選択された検出電極Ｒｘから出力される検出信号Ｓｉｇの和で表される。なお、ｆおよびｇは、例えば、１以上の整数である。
【数1】
【0051】
検出信号Ｓｃは、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）のうち所定の符号に基づいて選択された検出電極Ｒｘから出力される信号を演算して求められる。所定の符号は、例えば、正方行列Ｈｖで定義される。正方行列Ｈｖは、ウォルシュ型のアダマール行列であり、「１」又は「－１」を要素とし、任意の異なった２つの行が直交行列となる正方行列である。ウォルシュ型のアダマール行列は、全て正の符号の「１」で構成される一方の行（最上行）から見て他方（下方）に向かうにつれて符号の変化する回数の少ない行順に行が並ぶアダマール行列である。正方行列Ｈｖの次数ｄは、２Ｎａで示される。ここで、Ｎａは１以上の整数であって、実施形態１において、下記の式（２）で示す通り、２である。なお、アダマール行列の次数とは、例えば、行列の縦方向の要素の数を示す。例えば、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）において、検出電極Ｒｘの選択は、ウォルシュ型のアダマール行列である正方行列Ｈｖの正負の符号に基づいて行われる。このため、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）の選択された検出電極Ｒｘから出力される信号Ｓｖは、ウォルシュ型のアダマール行列の正負の符号によって決定される。検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）から出力される信号Ｓｖは、第１選択動作において第１選択対象とされる複数の検出電極Ｒｘの数及び第１選択対象とされる複数の検出電極Ｒｘの並びに対応する。
【数2】
【0052】
正方行列Ｈｖの次数ｄは、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に含まれる検出電極Ｒｘの数ｎより大きい。実施形態１において、正方行列Ｈｖの次数ｄと検出電極ブロックＲｘＢに含まれる検出電極Ｒｘの数ｎは等しく、４である。
【0053】
図９（Ａ）から図９（Ｄ）に示すように、検出動作Ｔｄ１、検出動作Ｔｄ２、検出動作Ｔｄ３及び検出動作Ｔｄ４の４つの検出動作に分けて符号選択駆動の一例を説明する。検出動作Ｔｄ１、検出動作Ｔｄ２、検出動作Ｔｄ３及び検出動作Ｔｄ４はそれぞれ、正符号選択動作Ｔｄｐ１，Ｔｄｐ２，Ｔｄｐ３，Ｔｄｐ４と、負符号選択動作Ｔｄｍ１，Ｔｄｍ２，Ｔｄｍ３，Ｔｄｍ４とを含む。なお、以下の説明において、正符号選択動作Ｔｄｐ１，Ｔｄｐ２，Ｔｄｐ３，Ｔｄｐ４を区別して説明する必要がないときは、検出動作Ｔｄ１、検出動作Ｔｄ２、検出動作Ｔｄ３、検出動作Ｔｄ４を区別して説明する必要がないときは、検出動作Ｔｄという。同様に、単に正符号選択動作Ｔｄｐという。同様に、負符号選択動作Ｔｄｍ１，Ｔｄｍ２，Ｔｄｍ３，Ｔｄｍ４を区別して説明する必要がないときは、単に負符号選択動作Ｔｄｍという。なお、正符号選択動作は、本開示の「第１選択動作」に対応している。負符号選択動作は、本開示の「第２選択動作」に対応している。
【0054】
図１０に示すように正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍは連続して実行される。また、正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍとが交互に実行される。実施形態１では、第１期間で実行される正符号選択動作Ｔｄｐにおいて、検出制御回路１１（図１参照）は、正方行列Ｈｖの成分「１」に対応する選択信号Ｖｇｃｌｐに応じて、第１選択対象の検出電極Ｒｘを選択する。また、検出制御回路１１は、検出電極Ｒｘのうち、第１選択対象の検出電極Ｒｘに含まれない第２選択対象の検出電極Ｒｘを選択する。検出制御回路１１は第１選択回路１４（図１参照）に選択信号Ｖｇｃｌｐを供給し、第１選択回路１４は選択信号Ｖｇｃｌｐに基づく走査信号を走査線ＧＣＬ（図３参照）に供給する。
【0055】
これにより、第１選択対象の検出電極Ｒｘは検出回路４０（図１参照）に対して接続状態となり、第２選択対象の検出電極Ｒｘは検出回路４０に対して非接続状態となる。接続状態とは、選択された検出電極Ｒｘが、データ線ＳＧＬ及び第２選択回路１５（図１参照）を介して検出回路４０に接続される状態のことである。非接続状態とは、選択された検出電極Ｒｘが検出回路４０に接続されない状態のことである。なお、図９（Ａ）から図９（Ｄ）では、第１選択対象と第２選択対象とを区別しやすくするために、第１選択対象の検出電極Ｒｘに斜線を付して示している。
【0056】
検出信号Ｓｖｐは、検出電極Ｒｘから１本のデータ線ＳＧＬ及び第２選択回路１５を介して検出回路４０に出力される。ここで、検出信号Ｓｖｐは、選択信号Ｖｇｃｌｐに応じて選択された第１選択対象の検出電極Ｒｘからの検出信号Ｓｉが統合された信号である。上述したように、選択信号Ｖｇｃｌｐは、正方行列Ｈｖの成分「１」に対応している。
【0057】
第１期間と異なる第２期間で実行される負符号選択動作Ｔｄｍにおいて、検出制御回路１１は、正方行列Ｈｖの成分「－１」に対応する選択信号Ｖｇｃｌｍに応じて、第１選択対象の検出電極Ｒｘを選択する。また、検出制御回路１１は、検出電極Ｒｘのうち、第１選択対象の検出電極Ｒｘに含まれない第２選択対象の検出電極Ｒｘを選択する。検出制御回路１１は第１選択回路１４（図１参照）に選択信号Ｖｇｃｌｍを供給し、第１選択回路１４は選択信号Ｖｇｃｌｍに基づく走査信号を走査線ＧＣＬ（図３参照）に供給する。これにより、第１選択対象の検出電極Ｒｘは接続状態となり、第２選択対象の検出電極Ｒｘは非接続状態となる。ここで、１つの検出動作Ｔｄにおいて、正符号選択動作Ｔｄｐにおける第１選択対象の検出電極Ｒｘは、負符号選択動作Ｔｄｍにおける第２選択対象の検出電極Ｒｘに対応する。つまり、１つの検出動作Ｔｄにおいて、負符号選択動作Ｔｄｍは、正符号選択動作Ｔｄｐの検出電極Ｒｘの選択パターンを反転させた動作となる。
【0058】
検出信号Ｓｖｍは、検出電極Ｒｘから１本のデータ線ＳＧＬ及び第２選択回路１５を介して検出回路４０に出力される。ここで、検出信号Ｓｖｍは、選択信号Ｖｇｃｌｍに応じて選択された第１選択対象の検出電極Ｒｘからの検出信号Ｓｉが統合された信号である。上述したように、選択信号Ｖｇｃｌｍは、正方行列Ｈｖの成分「－１」に対応している。
【0059】
検出回路４０の信号演算回路４４（図１参照）は、検出信号Ｓｖｐと検出信号Ｓｖｍとの差分を演算することにより、検出信号Ｓｃを算出する。より具体的には、信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｐから検出信号Ｓｖｍを差し引くことで検出信号Ｓｃを出力する。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｃを記憶回路４８に出力して、検出信号Ｓｃを一時的に記憶させる。言い換えると、全ての検出動作Ｔｄの検出信号Ｓｃからなる行列ＳｃＸは、正方行列Ｈｖに検出電極ブロックＲｘＢに含まれる全ての検出電極Ｒｘからの検出信号Ｓｉからなる行列ＳｉＸを掛けたＨｖＳｉＸに等しい。そして、ＨｖＳｉＸは、正方行列Ｈｖの成分「－１」を０に置き換えた正方行列Ｈｖｐに行列ＳｉＸを掛けたＨｖｐＳｉＸから、正方行列Ｈｖの成分「１」を０に置き換え成分「－１」を「１」に置き換えた正方行列Ｈｖｍに行列ＳｉＸを掛けたＨｖｍＳｉＸを差し引いたものと等しい。ＨｖｐＳｉＸは、全ての正符号選択動作Ｔｄｐによって検出される検出信号Ｓｖｐの行列ＳｖｐＸに対応する。また、ＨｖｍＳｉＸは、全ての負符号選択動作Ｔｄｍによって検出される検出信号Ｓｖｍの行列ＳｖｍＸに対応する。
【0060】
正方行列Ｈｖの次数ｄが４の場合、下記の式（３）に示すように、１つの検出電極ブロックＲｘＢから、４つの検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４）が得られる。この場合、４つの検出信号Ｓｖｐ（Ｓｖｐ１，Ｓｖｐ２，Ｓｖｐ３，Ｓｖｐ４）と、４つの検出信号Ｓｖｍ（Ｓｖｍ１，Ｓｖｍ２，Ｓｖｍ３，Ｓｖｍ４）から、検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４）がそれぞれ求められる。
【数3】
【0061】
以下の説明では、仮に、検出信号Ｓｉが（Ｓｉ１，Ｓｖｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４
）＝（１、３、２、７）である場合を例にとって説明する。検出信号Ｓｉ１は、検出電極Ｒｘ（ｋ）から出力される信号である。検出信号Ｓｖｉ２は、検出電極Ｒｘ（ｋ＋１）から出力される信号である。検出信号Ｓｖｉ３は、検出電極Ｒｘ（ｋ＋２）から出力される信号である。検出信号Ｓｖｉ４は、検出電極Ｒｘ（ｋ＋３）から出力される信号である。センサ部１では、１つの検出電極ブロックＲｘＢから検出信号Ｓｉ１，Ｓｖｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４を統合した１つの検出信号Ｓｖが出力される。そこで、検出回路４０は、以下のような演算により個別の検出信号Ｓｉを算出する。
）＝（１、３、２、７）である場合を例にとって説明する。検出信号Ｓｉ１は、検出電極Ｒｘ（ｋ）から出力される信号である。検出信号Ｓｖｉ２は、検出電極Ｒｘ（ｋ＋１）から出力される信号である。検出信号Ｓｖｉ３は、検出電極Ｒｘ（ｋ＋２）から出力される信号である。検出信号Ｓｖｉ４は、検出電極Ｒｘ（ｋ＋３）から出力される信号である。センサ部１では、１つの検出電極ブロックＲｘＢから検出信号Ｓｉ１，Ｓｖｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４を統合した１つの検出信号Ｓｖが出力される。そこで、検出回路４０は、以下のような演算により個別の検出信号Ｓｉを算出する。
【0062】
図９（Ａ）に示すように、検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄｐ１において、検出制御回路１１（図１参照）は、正方行列Ｈｖの１行目の成分「１」に対応する第１選択対象として、４つの検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋１），Ｒｘ（ｋ＋２），Ｒｘ（ｋ＋３）を選択する。これにより、検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋１），Ｒｘ（ｋ＋２），Ｒｘ（ｋ＋３）は接続状態になる。第２選択対象の検出電極Ｒｘは、選択されない。このとき、検出制御回路１１は検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）から検出信号Ｓｖｐ１が出力される。検出信号Ｓｖｐ１は、正符号選択動作Ｔｄｐ１において、第１選択対象の検出電極Ｒｘから出力される検出信号Ｓｉが統合された信号値である。検出信号Ｓｖｐ１は、式（３）から，Ｓｖｐ１＝１×１＋１×７＋１×３＋１×２＝１３となる。
【0063】
検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄｍ１において、検出制御回路１１は、正方行列Ｈｖの１行目の成分「－１」が存在しないため、成分「－１」に対応する第１選択対象として検出電極Ｒｘは選択されない。検出制御回路１１は、第２選択対象として、４つの検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋１），Ｒｘ（ｋ＋２），Ｒｘ（ｋ＋３）を選択する。このとき、検出制御回路１１は検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）から検出信号Ｓｖｍ１が出力される。検出信号Ｓｖｍ１は、負符号選択動作Ｔｄｍ１において、第１選択対象の検出電極Ｒｘから出力される検出信号Ｓｉが統合された信号値である。上述したように、負符号選択動作Ｔｄｍ１では、第１選択対象として検出電極Ｒｘは選択されない。このため、検出信号Ｓｖｍ１は，Ｓｖｍ１＝０×１＋０×７＋０×３＋０×２＝０となる。検出信号Ｓｃ１は、検出信号Ｓｖｐ１と検出信号Ｓｖｍ１との差分であり，Ｓｃ１＝Ｓｖｐ１－Ｓｖｍ１＝１３－０＝１３が得られる。
【0064】
次に、図９（Ｂ）に示すように、検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄｐ２において、検出制御回路１１は、正方行列Ｈｖの２行目の成分「１」に対応する第１選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋１）を選択し、接続状態とする。また、検出制御回路１１は、第２選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ＋２），Ｒｘ（ｋ＋３）を選択され、非接続状態になる。このとき、検出制御回路１１は検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）から検出信号が出力される。検出信号Ｓｖｐ２は、式（３）から，Ｓｖｐ２＝１×１＋１×７＋０×３＋０×２＝８となる。
【0065】
検出動作Ｔｄ２の負符号選択動作Ｔｄｍ２において、検出制御回路１１は、正方行列Ｈｖの２行目の成分「－１」に対応する第１検出対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ＋２），Ｒｘ（ｋ＋３）を選択し、接続状態とする。また、検出制御回路１１は、第２選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋１）を選択し、検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋１）は非接続状態とする。このとき、検出制御回路１１は検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）から検出信号Ｓｖｍ２が出力される。検出信号Ｓｖｍ２は，Ｓｖｍ２＝０×１＋０×７＋１×３＋１×２＝５となる。検出信号Ｓｃ２は、検出信号Ｓｖｐ２と検出信号Ｓｖｍ２との差分であり，Ｓｃ２＝Ｓｖｐ２－Ｓｖｍ２＝８－５＝３が得られる。
【0066】
次に、図９（Ｃ）に示すように、検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄｐ３において、検出制御回路１１は、正方行列Ｈｖの３行目の成分「１」に対応する第１選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋３）を選択し、接続状態とする。また、検出制御回路１１は、第２選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ＋１），Ｒｘ（ｋ＋２）を選択し、非接続状態とする。このとき、検出制御回路１１は検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）から検出信号Ｓｖｐ３が出力される。検出信号Ｓｖｐ３は、式（３）から，Ｓｖｐ３＝１×１＋０×７＋０×３＋１×２＝３となる。
【0067】
検出動作Ｔｄ３の負符号選択動作Ｔｄｍ３において、検出制御回路１１は、正方行列Ｈｖの３行目の成分「－１」に対応する第１選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ＋１），Ｒｘ（ｋ＋２）を選択し、接続状態とする。また、検出制御回路１１は、第２選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋３）を選択し、非接続状態とする。このとき、検出制御回路１１は検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）から検出信号Ｓｖｍ３が出力される。検出信号Ｓｖｍ３は，Ｓｖｍ３＝０×１＋１×７＋１×３＋０×２＝１０となる。検出信号Ｓｃ３は、検出信号Ｓｖｐ３と検出信号Ｓｖｍ３との差分であり，Ｓｃ３＝Ｓｖｐ３－Ｓｖｍ３＝３－１０＝－７が得られる。
【0068】
次に、図９（Ｄ）に示すように、検出動作Ｔｄ４の正符号選択動作Ｔｄｐ４において、検出制御回路１１は、正方行列Ｈｖの４行目の成分「１」に対応する第１選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋２）を選択し、接続状態とする。また、検出制御回路１１は、第２選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ＋１），Ｒｘ（ｋ＋３）を選択し、非接続状態とする。このとき、検出制御回路１１は検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）から検出信号Ｓｖｐ４が出力される。検出信号Ｓｖｐ４は、式（３）から、Ｓｖｐ４＝１×１＋０×７＋１×３＋０×２＝４となる。
【0069】
検出動作Ｔｄ４の負符号選択動作Ｔｄｍ４において、検出制御回路１１は、正方行列Ｈｖの４行目の成分「－１」に対応する第１選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ＋１），Ｒｘ（ｋ＋３）を選択し、接続状態とする。また、検出制御回路１１は、第２選択対象として、検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋２）を選択し、非接続状態とする。このとき、検出制御回路１１は検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓを供給し、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）から検出信号Ｓｖｍ４が出力される。検出信号Ｓｖｍ４は，Ｓｖｍ４＝０×１＋１×７＋１×３＋０×２＝１０となる。検出信号Ｓｃ４は、検出信号Ｓｖｐ４と検出信号Ｓｖｍ４との差分であり、Ｓｃ４＝Ｓｖｐ４－Ｓｖｍ４＝４－９＝－５が得られる。
【0070】
信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｐと検出信号Ｓｖｍから検出信号Ｓｃを順次算出し、検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４）＝（１３、３、－７、－５）を順次、記憶回路４８に出力する。なお、信号演算回路４４は、４つの検出信号Ｓｖｐ１，Ｓｖｐ２，Ｓｖｐ３，Ｓｖｐ４と、４つの検出信号Ｓｖｍ１，Ｓｖｍ２，Ｓｖｍ３，Ｓｖｍ４を、それぞれ記憶回路４８に記憶させて、全ての期間の検出を行った後に４つの第３検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４の演算を行ってもよい。
【0071】
信号演算回路４４は、正方行列Ｈｖに全ての検出動作Ｔｄに対応する検出信号Ｓｃからなる行列ＳｃＸを掛けることで行列ＳｉｄＸを得ることができる。行列ＳｉｄＸは、各検出電極Ｒｘの検出信号Ｓｉを正方行列Ｈｖの次数ｄ倍した復号された検出信号Ｓｉｄからなる行列である。具体的には、検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４＝（１３、３、－７、－５）を下記の式（４）で復号する。信号演算回路４４は、式（４）に基づいて、復号した検出信号Ｓｉｄ（Ｓｉ１ｄ，Ｓｉ２ｄ，Ｓｉ３ｄ，Ｓｉ４ｄ）＝（４、１２、８、２８）を算出する。
【数4】
【0072】
復号した検出信号Ｓｉ１ｄは、検出電極Ｒｘ（ｋ）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ２ｄは、検出電極Ｒｘ（ｋ＋１）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ３ｄは、検出電極Ｒｘ（ｋ＋２）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ４ｄは、検出電極Ｒｘ（ｋ＋３）に割り当てられる。指Ｆｉｎの凹凸が接触又は近接した場合、その位置に対応する検出電極Ｒｘの復号した検出信号Ｓｉｄの値が変化する。
【0073】
以上の符号選択駆動によれば、検出信号Ｓｉ（Ｓｉ１，Ｓｖｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４）＝（１、３、２、７）に対して、式（４）による信号演算回路４４の復号処理により、復号した検出信号Ｓｉｄ（Ｓｉ１ｄ，Ｓｉ２ｄ，Ｓｉ３ｄ，Ｓｉ４ｄ）＝（４、１２、８、２８）が得られる。検出信号Ｓｉと、復号した検出信号Ｓｉｄとを比較してわかるように、復号した検出信号Ｓｉｄは、検出信号Ｓｉの４倍の信号強度となっている。すなわち、駆動信号Ｖｓの電圧を上げることなく、時分割選択駆動の４倍の信号強度が得られることとなる。また、検出信号Ｓｖは、検出信号Ｓｖｐと検出信号Ｓｖｍとの差分により求められるため、外部からノイズが侵入した場合であっても、検出信号Ｓｖｐのノイズ成分と検出信号Ｓｖｍのノイズ成分がキャンセルされる。これにより、検出装置１００のノイズ耐性を向上させることができる。
【0074】
また、実施形態１によれば、検出制御回路１１は、所定の符号に基づいて選択された第１選択対象の検出電極Ｒｘと、第１検出対象に含まれない第２選択対象の検出電極Ｒｘとについて、接続状態と非接続状態とを切り換える。検出制御回路１６の検出回路４０は、異なる検出電極Ｒｘの選択パターンごとに検出電極Ｒｘから出力された各検出信号の復号処理を行う。
【0075】
図１０は、実施形態１に係る検出回路の一動作例を示すタイミング波形図である。図１０に示すように１つの検出動作Ｔｄ１に含まれる正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍは連続して実行される。また、正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍとが交互に実行される。例えば、１つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）（図１１Ａ、図１１Ｂ参照）に対して、正符号選択動作Ｔｄｐ１、負符号選択動作Ｔｄｍ１、正符号選択動作Ｔｄｐ２、負符号選択動作Ｔｄｍ２、正符号選択動作Ｔｄｐ３、負符号選択動作Ｔｄｍ３、正符号選択動作Ｔｄｐ４、負符号選択動作Ｔｄｍ４が、この順で連続して実行される。正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍとは異なるタイミングで実行されるので、検出電極間の容量結合を抑制して良好な検出感度が得られる。
【0076】
次に、複数の検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）について、符号選択駆動を行うことを説明する。図１１から図１４は、複数の検出電極ブロックについて、符号選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。
【0077】
図１１から図１４に示すように、４つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）は、列方向に並ぶ４つの検出電極Ｒｘ（ｋ），Ｒｘ（ｋ＋１），Ｒｘ（ｋ＋２），Ｒｘ（ｋ＋３）をそれぞれ有する。また、４つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）は行方向に等間隔で並んでいる。
【0078】
また、１つの検出電極ブロックＲｘＢに含まれるｎ個の検出電極Ｒｘは、スイッチ素子ＳＷ１を介して、１つのデータ線ＳＧＬに接続されている。例えば、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に含まれる４つの検出電極Ｒｘは、スイッチ素子ＳＷ１を介してデータ線ＳＧＬ（ｌ）に接続している。同様に、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）に含まれる４つの検出電極Ｒｘは、それぞれ、スイッチ素子ＳＷ１を介してデータ線ＳＧＬ（ｌ＋１），ＳＧＬ（ｌ＋３），ＳＧＬ（ｌ＋４）に接続している。なお、以下の説明で、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）を区別して説明する必要がないときは、単に検出電極ブロックＲｘＢという。
【0079】
第２選択回路１５は、例えば、４つのスイッチ素子ＳＷ２（ｌ），ＳＷ２（ｌ＋１），ＳＷ２（ｌ＋２），ＳＷ２（ｌ＋３）を有する。スイッチ素子ＳＷ２（ｌ）は、データ線ＳＧＬ（ｌ）と検出回路４０との接続をオン、オフする。同様に、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ＋１），ＳＷ（ｌ＋２），ＳＷ２（ｌ＋３）は、それぞれデータ線ＳＧＬ（ｌ＋１），ＳＧＬ（ｌ＋２），ＳＧＬ（ｌ＋３）と検出回路４０との接続をオン、オフする。なお、以下の説明で、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ），ＳＷ２（ｌ＋１），ＳＷ２（ｌ＋２），ＳＷ２（ｌ＋３）を区別して説明する必要がないときは、単にスイッチ素子ＳＷ２という。
【0080】
検出装置１００は、それぞれの検出電極ブロックＲｘＢごとに、検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄｐ１及び負符号選択動作Ｔｄｍ１と、検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄｐ２及び負符号選択動作Ｔｄｍ２と、検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄｐ３及び負符号選択動作Ｔｄｍ３と、検出動作Ｔｄ４の正符号選択動作Ｔｄｐ４及び負符号選択動作Ｔｄｍ４と、を行う。このように、正符号選択動作Ｔｄｐ１で採用される第１選択動作及び負符号選択動作Ｔｄｍ１で採用される第２選択動作は複数パターンある。
【0081】
それぞれの検出電極ブロックＲｘＢに対する正符号選択動作Ｔｄｐ１，Ｔｄｐ２，Ｔｄｐ３，Ｔｄｐ４と、負符号選択動作Ｔｄｍ１，Ｔｄｍ２，Ｔｄｍ３，Ｔｄｍ４の実行順は一例を挙げると図１０に示すように、正符号選択動作Ｔｄｐと、当該正符号選択動作Ｔｄｐを反転した負符号選択動作Ｔｄｍを交互に行うことが好ましい。
【0082】
例えば、検出装置１００は、複数の検出電極ブロックＲｘＢについて、検出動作Ｔｄ１を順次行う。具体的には、図１１（Ａ）に示すように、第２選択回路１５は、第２制御回路１１５（図１参照）から供給される選択信号Ｖｓｅｌに基づいて、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ）をオンにし、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ＋１），ＳＷ２（ｌ＋２），ＳＷ２（ｌ＋３）をオフにする。これにより、４本のデータ線ＳＧＬのうち、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｌ）が検出回路４０に接続され、他のデータ線ＳＧＬは検出回路４０とは非接続となる。この状態で、第１選択回路１４（図１参照）は、第１制御回路１１４（図１参照）から供給される選択信号Ｖｇｃｌｐに基づいて、図１１（Ａ）に示すように検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄｐ１を行う。次に、第１選択回路１４は、第１制御回路１１４から供給される選択信号Ｖｇｃｌｍに基づいて、図１１（Ｂ）に示すように検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄｍ１を行う。検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄｐ１と負符号選択動作Ｔｄｍ１の手順は、図９（Ａ）を参照しながら説明した手順と同じである。これにより、データ線ＳＧＬ（ｌ）から検出信号Ｓｖｐ１が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｌ）から検出信号Ｓｖｍ１が出力される。
【0083】
次に、図１１（Ｃ）に示す通り、第２選択回路１５は、第２制御回路１１５からの信号に基づいて、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ＋１）をオンにし、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ），ＳＷ２（ｌ＋２），ＳＷ２（ｌ＋３）をオフにする。これにより、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｌ＋１）が検出回路４０に接続され、他のデータ線ＳＧＬは検出回路４０とは非接続となる。この状態で、第１選択回路１４は、第１制御回路１１４から供給される選択信号Ｖｇｃｌｐに基づいて、検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄｐ１を行う。次に、第１選択回路１４は、第１制御回路１１４から供給される選択信号Ｖｇｃｌｍに基づいて、検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄｍ１を行う。これにより、データ線ＳＧＬ（ｌ＋１）から検出信号Ｓｖｐ１が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｌ＋１）から検出信号Ｓｖｍ１が出力される。
【0084】
次に、図１１（Ｄ）に示す通り、第２選択回路１５は、第２制御回路１１５からの信号に基づいて、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ＋２）をオンにし、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ），ＳＷ２（ｌ＋１），ＳＷ２（ｌ＋３）をオフにする。これにより、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋２）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｌ＋２）が検出回路４０に接続され、他のデータ線ＳＧＬは検出回路４０とは非接続となる。この状態で、第１選択回路１４は、第１制御回路１１４から供給される選択信号Ｖｇｃｌｐに基づいて、検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄｐ１を行う。次に、第１選択回路１４は、第１制御回路１１４から供給される選択信号Ｖｇｃｌｍに基づいて、検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄｍ１を行う。これにより、データ線ＳＧＬ（ｌ＋２）から検出信号Ｓｖｐ１が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｌ＋２）から検出信号Ｓｖｍ１が出力される。
【0085】
次に、図１１（Ｅ）に示す通り、第２選択回路１５は、第２制御回路１１５からの信号に基づいて、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ＋３）をオンにし、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ），ＳＷ２（ｌ＋１），ＳＷ２（ｌ＋２）をオフにする。これにより、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋３）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｌ＋３）が検出回路４０に接続され、他のデータ線ＳＧＬは検出回路４０とは非接続となる。この状態で、第１選択回路１４は、第１制御回路１１４から供給される選択信号Ｖｇｃｌｐに基づいて、検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄｐ１を行う。次に、第１選択回路１４は、第１制御回路１１４から供給される選択信号Ｖｇｃｌｍに基づいて、検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄｍ１を行う。これにより、データ線ＳＧＬ（ｌ＋３）から検出信号Ｓｖｐ１が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｌ＋３）から検出信号Ｓｖｍ１が出力される。
【0086】
次に、検出装置１００は、検出動作Ｔｄ１と同様に、複数の検出電極ブロックＲｘＢについて、第２検出動作Ｔｄ２を順次行う。具体的には、図１２に示すように、第２選択回路１５は、第２制御回路１１５からの信号に基づいて、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ）をオンにし、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に接続するデータ線ＳＧＬ（ｌ）と検出部４０を接続する。この状態で、第２選択回路１５は、第１選択信号Ｖｇｃｌｐに基づいて、図１２（Ａ）に示すように第２検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄｐ２を行う。次に、第２選択回路１５は、選択信号Ｖｇｃｌｍに基づいて、図１２（Ｂ）に示すように第２検出動作Ｔｄ２の負符号選択動作Ｔｄｍ２を行う。第２検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄｐ２と負符号選択動作Ｔｄｍ２の手順は、図９（Ｂ）を参照しながら説明した手順と同じである。これにより、データ線ＳＧＬ（ｌ）から第１検出信号Ｓｖｐ２が出力され、次に、データ線ＳＧＬ（ｍ）から第２検出信号Ｓｖｍ１が出力される。
【0087】
検出動作Ｔｄ２においても、第２選択回路１５は、検出動作Ｔｄ１と同様に、スイッチ素子ＳＷ２を切り替えて、データ線ＳＧＬ（ｌ），ＳＧＬ（ｌ＋１），ＳＧＬ（ｌ＋２），ＳＧＬ（ｌ＋３）を検出回路４０にそれぞれ１本ずつ接続する。そして、第１選択回路１４は、データ線ＳＧＬを介して検出回路４０に接続された検出電極ブロックＲｘＢに対して、検出動作Ｔｄ２の正符号選択動作Ｔｄｐ２を行い、次に、検出動作Ｔｄ２の負符号選択動作Ｔｄｍ２を行う。これにより、データ線ＳＧＬから検出回路４０に検出信号Ｓｖｐ２が出力され、次に、検出信号Ｓｖｍ２が出力される。
【0088】
次に、検出装置１００は、複数の検出電極ブロックＲｘＢについて、検出動作Ｔｄ３を順次行う。具体的には、図１３に示すように、第２選択回路１５は、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ）をオンにしデータ線ＳＧＬ（ｌ）を検出回路４０に接続する。この状態で、第１選択回路１４は、図１３（Ａ）に示すように検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄｐ３を行い、次に、図１３（Ｂ）に示すように検出動作Ｔｄ３の負符号選択動作Ｔｄｍ３を行う。検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄｐ３と負符号選択動作Ｔｄｍ３の手順は、図９（Ｃ）を参照しながら説明した手順と同じである。これにより、データ線ＳＧＬ（ｌ）から検出信号Ｓｖｐ３が出力され、次に、検出信号Ｓｖｍ３が出力される。
【0089】
検出動作Ｔｄ３においても、検出動作Ｔｄ１及び検出動作Ｔｄ２と同様に、第２選択回路１５はスイッチ素子ＳＷ２を切り替えて、データ線ＳＧＬ（ｌ），ＳＧＬ（ｌ＋１），ＳＧＬ（ｌ＋２），データ線ＳＧＬ（ｌ＋３）を検出回路４０にそれぞれ１本ずつ接続する。そして、第１選択回路１４は、データ線ＳＧＬを介して検出回路４０に接続された検出電極ブロックＲｘＢに対して、検出動作Ｔｄ３の正符号選択動作Ｔｄｐ３を行い、次に、検出動作Ｔｄ３の負符号選択動作Ｔｄｍ３を行う。これにより、データ線ＳＧＬから検出回路４０に検出信号Ｓｖｐ３が出力され、次に、検出信号Ｓｖｍ３が出力される。
【0090】
次に、検出装置１００は、複数の検出電極ブロックＲｘＢについて、検出動作Ｔｄ４を順次行う。具体的には、図１４（Ａ）に示すように、第２選択回路１５は、スイッチ素子ＳＷ２（ｌ）をオンにし、データ線ＳＧＬ（ｌ）を検出回路４０に接続する。この状態で、第１選択回路１４は、図１４（Ａ）に示すように検出動作Ｔｄ４の正符号選択動作Ｔｄｐ４を行い、次に、図１４（Ｂ）に示すように検出動作Ｔｄ４の負符号選択動作Ｔｄｍ４を行う。検出動作Ｔｄ４の正符号選択動作Ｔｄｐ４と負符号選択動作Ｔｄｍ４の手順は、図９（Ｄ）を参照しながら説明した手順と同じである。これにより、データ線ＳＧＬ（ｌ）から検出信号Ｓｖｐ４が出力され、次に、検出信号Ｓｖｍ４が出力される。
【0091】
検出動作Ｔｄ４においても、検出動作Ｔｄ１、検出動作Ｔｄ２、及び、検出動作Ｔｄ３と同様に、第２選択回路１５はスイッチ素子ＳＷ２を切り替えて、データ線ＳＧＬ（ｌ），ＳＧＬ（ｌ＋１），ＳＧＬ（ｌ＋２），ＳＧＬ（ｌ＋３）を検出回路４０にそれぞれ１本ずつ接続する。第１選択回路１４は、データ線ＳＧＬを介して検出回路４０に接続された検出電極ブロックＲｘＢに対して、検出動作Ｔｄ４の正符号選択動作Ｔｄｐ４を行い、次に、検出動作Ｔｄ４の負符号選択動作Ｔｄｍ４を行う。これにより、データ線ＳＧＬから検出回路４０に検出信号Ｓｖｐ４が出力され、次に、検出信号Ｓｖｍ４が出力される。
【0092】
信号演算回路４４（図１参照）は、それぞれの検出電極ブロックＲｘＢごとに、検出信号Ｓｖｐから検出信号Ｓｖｍを差し引くことで検出信号Ｓｖｃを出力する。例えば、検出信号Ｓｖｐ１から検出信号Ｓｖｍ１を引くことで検出信号Ｓｃ１が出力される。同様に、検出電極ブロックＲｘＢごとに、４つの検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４を記憶回路４８に出力する。信号演算回路４４は、それぞれの検出電極ブロックＲｘＢごとに、検出信号Ｓｃを上記の式（４）で復号する。具体的には、信号演算回路４４は、それぞれの検出電極ブロックＲｘＢごとに、４つの検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４を正方行列Ｈｖで復号し、４つの複合された検出信号Ｓｉ１ｄ，Ｓｉ２ｄ，Ｓｉ３ｄ，Ｓｉ４ｄを出力する。
【0093】
それぞれの検出電極ブロックＲｘＢにおいて、復号した検出信号Ｓｉ１ｄは、検出電極Ｒｘ（ｋ）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ２ｄは、検出電極Ｒｘ（ｋ＋１）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ３ｄは、検出電極Ｒｘ（ｋ＋２）に割り当てられる。復号した検出信号Ｓｉ４ｄは、検出電極Ｒｘ（ｋ＋３）に割り当てられる。それぞれの検出電極ブロックＲｘＢにおいて、指Ｆｉｎの凹凸が接触又は近接した場合、その位置に対応する検出電極Ｒｘの復号した検出信号Ｓｉｄの値が変化する。
【0094】
座標抽出回路４５は、それぞれの検出電極ブロックＲｘＢにおいて、復号した検出信号Ｓｉｄに基づいて、検出電極Ｒｘのうち指Ｆｉｎの凹凸が接触又は近接した検出電極Ｒｘの座標を求めることができる。座標抽出回路４５は、検出座標を合成回路４６に出力する。合成回路４６は、復号した検出信号Ｓｉ１ｄ，Ｓｉ２ｄ，Ｓｉ３ｄ，Ｓｉ４ｄを組み合わせて、接触又は近接する外部物体の凹凸形状を示す二次元情報を生成する。合成回路４６は、二次元情報を検出回路４０の出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。または、合成回路４６は、二次元情報に基づいた画像を生成し、画像情報を出力信号Ｖｏｕｔとしてもよい。なお、検出回路４０は、座標抽出回路４５が出力する座標を出力信号Ｖｏｕｔとして出力してもよい。また、検出回路４０は、座標抽出回路４５及び合成回路４６を設けず、復号した検出信号Ｓｉｄを出力信号Ｖｏｕｔとして出力してもよい。
【0095】
正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍは、図１０に示すように，Ｔｄｐ１，Ｔｄｍ１，Ｔｄｐ２，Ｔｄｍ２…のように交互に測定することが好ましい。これにより、検出信号Ｓｖｐと検出信号Ｓｖｍとの検出時間の間隔が小さくなり、検出信号Ｓｖｐに含まれるノイズ成分と、検出信号Ｓｖｍに含まれるノイズ成分との差が小さくなる。検出信号Ｓｃは，Ｓｃ＝Ｓｖｐ－Ｓｖｍのように、検出信号Ｓｖｐと検出信号Ｓｖｍとの差分によって求められる。このため、検出信号Ｓｃにおいて、検出信号Ｓｖｐのノイズ成分と検出信号Ｓｖｍのノイズ成分とがキャンセルされる。
【0096】
次に、検出装置１００の動作モードについて説明する。図１５は、検出電極ブロックＲｘＢが列方向に並ぶｎ個の検出電極Ｒｘからなる場合の信号波形例を示す図である。図１５（Ａ）は、第２モードで動作する場合の信号波形例を示すタイミングチャートである。図１５（Ｂ）は、第１モードで動作する場合の信号波形例を示すタイミングチャートである。また、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）を参照した説明では、正方行列Ｈｖの次数ｄが検出電極ブロックＲｘＢに含まれる検出電極Ｒｘの個数ｎである場合について説明する。コードＣｏｄｅは、検出動作Ｔｄを第１選択回路１４及び第２選択回路１５に実行させる命令群に対応する信号を含む。例えば、第１コードＣｏｄｅ（１）は、１番目の検出動作Ｔｄ１を第１選択回路１４及び第２選択回路１５に実行させる命令群に対応する信号を含む。以降、同様に、第ｎコードＣｏｄｅ（ｎ）は、ｎ番目の検出動作Ｔｄｎを第１選択回路１４及び第２選択回路１５に実行させる命令群に対応する信号を含む。
【0097】
検出装置１００は、リセット信号ＲＳＴを開始のトリガーとして検出動作を開始する。検出装置１００は、周期的に出力されるクロック信号ＣＬＫのタイミングに応じて、検出動作Ｔｄ１、検出動作Ｔｄ２、…のように順次検出動作Ｔｄを行う。リセット信号ＲＳＴは、例えばカウンタ回路１１６によるカウントに基づいて検出制御回路１１から検出回路４０に出力されるが、この信号を出力する専用の回路が設けられてもよいし、外部の装置から入力されてもよい。また、クロック信号ＣＬＫは、例えばクロック信号生成回路１１０から出力されるが、この信号を出力する専用の回路が設けられてもよいし、外部の装置から入力されてもよい。
【0098】
第１選択回路１４及び第２選択回路１５の動作モードには、第１モードと第２モードがある。第１モードは、正方行列Ｈｖに含まれる一部の行に対応する選択動作Ｔｄが期間Ｔ１で行われる動作モードである。第２モードは、正方行列Ｈｖに含まれる全部の行に対応する第１選択動作が期間Ｔ２で行われる動作モードである。言い換えると、第１モードは、正方行列の第１行目から第ｒ行目に対応するｒ回の選択動作Ｔｄが実行され、第２モードは、正方行列の第１行目から第ｎ行目に対応するｎ回の選択動作Ｔｄが実行される。第１モードの選択動作Ｔｄの回数であるｒは、第２モードの選択動作Ｔｄの回数であるｎより小さい。
【0099】
まず、第２モードについて説明する。図１５（Ａ）に示す第２モードでは、１フレームの検出動作Ｔｄにおいて、正方行列Ｈｖの第１行から第ｎ行の其々に対応する第１コードＣｏｄｅ（１）から第ｎコードＣｏｄｅ（ｎ）までが出力される。これによって、正方行列Ｈｖの第１行から第ｎ行の其々に対応する全ての正符号選択動作Ｔｄｐ及び負符号選択動作Ｔｄｍが実行される。ここで、１フレームとは、リセット信号ＲＳＴが１度出力されてから、次に出力されるまでの期間を示す。言い換えると、１フレームは、１つのコードＣｏｄｅが開始され、同一のコードＣｏｄｅが次に開始されるまでの期間を示す。
【0100】
次に、第１モードについて説明する。第１モードでは、１フレームの検出動作Ｔｄの開始からリセット信号ＲＳＴによる検出動作Ｔｄのリセットが行われるまでの期間Ｔ１が第２モードにおける期間Ｔ２より短い。図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）では、期間Ｔ１と期間Ｔ２の比率がＴ１：Ｔ２＝２：１である場合を例示しているが、これに限られるものでなく、期間Ｔ１が期間Ｔ２より長ければよい。また、第１モードにおいて、ｒ回の選択動作Ｔｄが実行される。ここで、第２モードの選択動作Ｔｄの実行回数ｎは、２Ｎａに対応する。ここで、Ｎａは１以上の整数である。一方で、第１モードの選択動作Ｔｄの実行回数ｒは、２Ｎｂに対応する。Ｎｂは０以上の整数であってＮａより小さい。言い換えると、第１モードの選択動作の回数ｒは、ｎ／２Ｎａ－Ｎｂで示される。ここで、実施形態１において、ＮａとＮｂとの差は、ＮａーＮｂ＝１である。このため、図１５（Ｂ）に示す第１モードでは、１フレームの検出動作において、第１コードＣｏｄｅ（１）から第（ｎ／２）コードＣｏｄｅ（ｎ／２）までが出力される。これによって、正方行列Ｈｖの第１行から第（ｎ／２）行に対応する正符号選択動作Ｔｄｐ及び負符号選択動作Ｔｄｍが実行される。また、第２モードの開始から期間Ｔ１が経過するまでに行われる正符号選択動作Ｔｄｐ及び負符号選択動作Ｔｄｍは、第１モードにおいて行われる正符号選択動作Ｔｄｐ及び負符号選択動作Ｔｄｍと同一である。また、第１モードの場合、期間Ｔ２においてｒ行に対応する選択動作Ｔｄを複数回実施してもよい。例えば、図１５（Ｂ）では、図１５（Ａ）における期間Ｔ２に対応する期間Ｔ１×２の期間において、正方行列Ｈｖの第１行から第ｒ行に対応するｒ回の正符号選択動作Ｔｄｐ及び負符号選択動作Ｔｄｍが２度行われている。
【0101】
より具体的には、第１モードにおいて、正方行列Ｈｖの次数ｄが４である場合において、第１モードにおいて実行される選択動作の回数ｒが２である場合について説明する。言い換えると、第１モードにおいて、第１行から第２行目までに対応する検出動作Ｔｄが実行される場合について説明する。図１０に示す通り、第１モードにおいて、各検出電極ブロックＲｘＢに対して検出動作Ｔｄ１と検出動作Ｔｄ２が実行される。より具体的には、正符号選択動作Ｔｄｐ１，Ｔｄｐ２、負符号選択動作Ｔｄｍ１，Ｔｄｍ２が実行されることで、検出信号Ｓｖｐ１，Ｓｖｐ２，Ｓｖｍ１，Ｓｖｍ２が検出回路４０に出力される。信号演算回路４４は、以下の式（５）に示す通り、検出信号Ｓｖｐから検出信号Ｓｖｍを差し引くことで検出信号Ｓｖｃ１，Ｓｖｃ２を出力する。
【数5】
【0102】
信号演算回路４４は、正方行列Ｈｖのｒ列を用いて検出信号Ｓｖｃを復号する。より具体的には、信号演算回路４４は、以下の式（６）、（７）に示す通り、正方行列Ｈｖの第１列から第２列までの行列を、第１モードで取得した検出信号Ｓｖｃ１，Ｓｖｃ２からなる行列ＳｃＸを掛け合わせることで復号された４つの検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２），（ｄ／２）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２），（ｄ／２）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／２）（Ｓｉ２＋Ｓｉ４）を出力する。ここで、実施形態１において、ｄ／２は、２である。
【数6】
【数7】
【0103】
信号演算回路４４は、検出電極ブロックＲｘＢに含まれる検出電極Ｒｘに復号された検出信号を対応付ける。具体的には、検出電極Ｒｘ（ｋ）および検出電極Ｒｘ（ｋ＋１）に検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２）を対応づける。また、検出電極Ｒｘ（ｋ＋２）および検出電極Ｒｘ（ｋ＋３）に（ｄ／２）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４）を対応付ける。言い換えると、検出電極ブロックＲｘＢに含まれる２Ｎａ－Ｎｂ個の隣接する隣接検出電極に同一の信号が割り当てられる。この信号は、第１選択回路１４が隣接検出電極を選択した場合の検出信号のｄ／２Ｎａ－Ｎｂ倍に対応する。実施形態１において、正方行列Ｈｖの次数ｄは４であり、Ｎａ－Ｎｂが１であるため、ｄ／２Ｎａ－Ｎｂは、２である。具体的には、検出電極Ｒｘ（ｋ）は、検出電極Ｒｘ（ｋ）と、検出電極Ｒｘ（ｋ）に隣接する検出電極（ｋ＋１）とが第１選択回路１４に選択された場合に出力される検出信号（Ｓｉ１＋Ｓｉ２）の２倍に対応する。検出装置１００は、復号された検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２），（ｄ／２）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４）に基づいて、外部物体である指Ｆｉｎの凹凸を検出する。
【0104】
このような第２モードを有することで、隣接検出電極で同一の検出信号となるために、隣接検出電極が配置される方向（例えば、列方向）における検出分解能は低減するが、期間Ｔ２より短い期間Ｔ１で１フレームの検出動作Ｔｄを完了することが出来る。
【0105】
第１モードと第２モードの切替に関する制御は任意であるが、第１モードで検出動作Ｔｄを行い、検出回路４０が出力信号Ｖｏｕｔをユーザ認証回路に出力し、ユーザ認証回路が登録されている指紋情報に基づきユーザ認証を行った際にユーザが認証されなかった場合において、モード切替信号を出力し、検出回路４０または検出制御回路１１がモード切替信号を受信した場合に、第２モードで検出動作Ｔｄを行うようにしてもよい。ここで、ユーザ認証回路は、ＩＣ２１に含まれてもよいし、ＩＣ２１とは異なり、第２回路基板３０上に配置されたＩＣやＣＰＵ等に含まれていてもよい。また、ユーザ認証に限らず、アプリケーションごとに動作モードを設定できるようにし、設定された動作モードに基づいてモード切替信号が検出回路４０または検出制御回路１１に出力されるようにしてもよい。モードの切替制御は、検出回路４０の検出結果に基づいて外部の装置又は検出制御回路１１が行うようにしてもよいし、検出回路４０が自律的に動作モードを切り替える構成を有していてもよい。
【0106】
以上説明したように、実施形態１によれば、第２モードよりも短い第１モードで検出を行うことができる。従って、より高速な検出が可能になる。また、正符号選択動作Ｔｄｐの実施順が、ウォルシュ型のアダマール行列において正の符号がより多い行の正負の符号に対応する行側からの並び順に対応している。ここで、ウォルシュ型のアダマール行列は、全て正の符号の「１」で構成される一方の行（最上行）から見て他方（下方）に向かうにつれて符号の変化する回数の少ない行順に行が並ぶアダマール行列である。これによって、第１モードでも検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に含まれる全ての複数の検出電極Ｒｘを用いた検出動作Ｔｄ１を含む検出動作を行うことができ、検出精度を確保することができる。また、ウォルシュ型のアダマール行列の一方の行から他方に向かう順に従って選択対象になる複数の検出電極Ｒｘを切り替えることで、精度確保のためにより優先度の高い検出動作をより優先的に行うことができる。従って、検出精度の確保とより少ない選択動作の回数によるより高速な検出とを両立することができる。
【0107】
また、検出電極Ｒｘは、第１方向と、第１方向と交差する第２方向とにそれぞれ並ぶ。例えば、第１方向は行方向であり、第２方向は列方向である。これによれば、指Ｆｉｎの形状や指紋の検出の解像度を高めることができる。
【0108】
また、検出装置１００は、複数の検出電極Ｒｘと、検出電極Ｒｘに接続された検出回路４０と、検出電極Ｒｘと隣り合う位置に配置される検出電極Ｔｘと、検出電極Ｔｘに接続される駆動信号生成回路１１２と、を有する。駆動信号生成回路１１２は、検出電極Ｔｘに検出用の駆動信号Ｖｓを供給する。検出回路４０は、検出電極Ｒｘの容量の変化に応じた検出信号Ｓｖを検出する。これによれば、検出電極Ｔｘから指Ｆｉｎ等を介して、検出電極Ｒｘに駆動信号Ｖｓを伝えることができる。駆動信号Ｖｓが指Ｆｉｎを介さない場合と比べて、指Ｆｉｎの表面の凹凸が検出電極Ｒｘの容量変化に反映され易く、指紋の検出感度が高くなる。このため、外部物体（例えば、指Ｆｉｎ）等に対する検出感度の向上が可能な検出装置１００を提供することができる。
【0109】
また、基板１０は基材１０１を有する。検出電極Ｒｘは基材１０１の一方の面１０１ａ側に位置する。例えば図４に示すように、一方の面１０１ａからの検出電極Ｔｘの高さｈ３は、一方の面１０１ａからの検出電極Ｒｘの高さｈ１よりも高い。また、例えば図４に示すように、一方の面１０１ａからの検出電極Ｔｘの高さｈ３は、一方の面１０１ａからの保護層３３の高さｈ２よりも高い。これによれば、指Ｆｉｎが検出電極Ｒｘに近づいたときに、指Ｆｉｎが検出電極Ｔｘに自然に接触することが容易となる。
【0110】
また、検出装置１００は、検出電極Ｒｘと検出回路４０とを接続又は非接続にする接続回路を備える。接続回路は、例えば、検出制御回路１１、第１選択回路１４、及び、第２選択回路１５である。接続回路は、複数の検出電極Ｒｘのうち第１選択対象の検出電極Ｒｘを検出回路４０に接続される接続状態にし、第１選択対象に含まれない第２選択対象の検出電極Ｒｘを検出回路４０に接続されない非接続状態にする正符号選択動作Ｔｄｐを行う。また、上記の接続回路は、正符号選択動作Ｔｄｐと異なるタイミングで、正符号選択動作Ｔｄｐにおける第１選択対象の検出電極Ｒｘを非接続状態にし、正符号選択動作Ｔｄｐにおける第２選択対象の検出電極を接続状態にする負符号選択動作Ｔｄｍと、を行う。これによれば、符号選択駆動により指紋を検出することができるので、駆動信号Ｖｓの電圧を上げることなく、時分割選択駆動よりも高い強度の信号を得ることができる。また、正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍとは異なるタイミングで実行されるので、検出電極Ｒｘ間の容量結合を抑制して良好な検出感度が得られる。
【0111】
正符号選択動作Ｔｄｐにおいて、第１選択対象の検出電極Ｒｘから検出回路４０に検出信号Ｓｖｐが出力される。負符号選択動作Ｔｄｍでは、正符号選択動作Ｔｄｐにおける第２選択対象の検出電極Ｒｘから検出回路４０に検出信号Ｓｖｍが出力される。検出回路４０は、検出信号Ｓｖｐと検出信号Ｓｖｍとの差分を算出する。検出信号Ｓｃは、検出信号Ｓｖｐと検出信号Ｓｖｍとの差分により求められるため、外部からノイズが侵入した場合であっても、検出信号Ｓｖｐのノイズ成分と検出信号Ｓｖｍのノイズ成分がキャンセルされる。これにより、検出装置１００のノイズ耐性を向上させることができる。
【0112】
また、検出回路４０は、正符号選択動作Ｔｄｐの第１選択対象の検出電極Ｒｘから出力される検出信号がＳｉ統合された検出信号Ｓｖｐと、正符号選択動作Ｔｄｐの第２選択対象の検出電極Ｒｘから出力される検出信号Ｓｉが統合された検出信号Ｓｖｍとに基づいて、複数の検出電極Ｒｘの各々から出力される検出信号Ｓｃを算出する。例えば、検出信号Ｓｖｐと検出信号Ｓｖｍの差分から、検出信号Ｓｃが算出される。そして、検出信号Ｓｃが復号化されることによって、複数の検出電極Ｒｘの各々から出力される検出信号Ｓｉｄが算出される。検出回路４０は、各検出電極Ｒｘの検出信号Ｓｉを統合した検出信号Ｓｖに基づいて復号処理を行うことで、各ノードの信号値の電圧を上げることなく、時分割選択駆動よりも高い信号強度を得ることができる。
【0113】
また、上記の接続回路は、正符号選択動作Ｔｄｐと当該正符号選択動作Ｔｄｐにおける選択対象と非選択対象とを反転した負符号選択動作Ｔｄｍとを交互に連続して行う。これによれば、検出信号Ｓｖｐと検出信号Ｓｖｍとの検出時間の間隔が小さくなり、検出信号Ｓｖｐに含まれるノイズ成分と、検出信号Ｓｖｍに含まれるノイズ成分との差が小さくなる。このため、検出装置１００のノイズ耐性をさらに向上させることが可能である。
【0114】
また、検出装置１００は、基板１０に接続される第１回路基板２０と、第１回路基板２０に設けられるＩＣ２１と、を備える。検出電極Ｒｘは第２選択回路１５を介してＩＣ２１に接続する。導電体２６は、第２選択回路１５を介さずに、ＩＣ２１に接続する。これによれば、導電体２６のみを動作させる待ち受けモードでは、第２選択回路１５を動作させる必要がない。このため、検出装置１００は、待ち受けモードの消費電力を低減することができる。
【0115】
また、導電体２６の容量は、検出電極Ｔｘの容量よりも小さい。これによれば、待ち受けモードとして、導電体２６の代わりに検出電極Ｔｘを使用する場合と比べて、待ち受けモードの動作に伴う電力の損失が抑制される。このため、検出装置１００は、待ち受けモードの消費電力を低減することができる。
【0116】
また、導電体２６は、検出電極Ｒｘと検出電極Ｔｘとの間に配置される。また、導電体２６は検出電極Ｔｘよりも面積を小さくしてもよい。これによって、導電体２６の低容量化が容易である。
【0117】
また、上記の実施形態１では、検出装置１００が指Ｆｉｎの形状や指紋を検出することを説明した。しかしながら、検出装置１００の検出対象は指Ｆｉｎに限定されるものではない。検出装置１００は、指Ｆｉｎに限らず、検出電極Ｒｘとの間で容量を形成する微細な凹凸を有する外部物体であればよい。例えば、手のひらを検出対象としてもよい。また、検出装置１００、指Ｆｉｎ及び手のひらの両方を検出対象としてもよい。検出装置は、手のひらの凹凸による容量変化を検出することで、手のひらの形状や掌紋を検出することができる。
【0118】
また、実施形態１において、正方行列Ｈｖの１行目に対応する負符号選択動作Ｔｄｍ１を実行する場合について例示したが、これに限らない。正方行列Ｈｖの１行目は全ての成分が「１」であり、負符号選択動作Ｔｄｍ１における第１選択対象となる検出電極Ｒｘがない。言い換えると、検出電極ブロックＲｘＢに含まれる検出電極Ｒｘはいずれもデータ線ＳＧＬと接続されず、検出信号Ｓｖｍ１は、実質的に０とみなすことが出来る。したがって、負符号選択動作Ｔｄｍ１を実行せずに、予め検出信号Ｓｖｍ１を０として記憶回路４８に保持して、信号演算回路４４が読み出すようにしてもよい。また、検出信号Ｓｖｍ１が０であるため、検出信号Ｓｖｐ１を検出信号Ｓｃ１として保持するようにして、検出信号Ｓｃ１については、検出信号Ｓｖｐ１と検出信号Ｓｖｍ１を読み出して検出信号Ｓｃ１を算出する処理を省略してもよい。
【0119】
（変形例１）
実施形態１において、図１０に示す通り、１つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に対して検出動作Ｔｄ１を行った後に、隣接する検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）に対して同一の検出動作Ｔｄ１を実行する場合について例示したが、これに限られない。図１６は、変形例１に係る検出装置の一動作例を示すタイミング波形図である。変形例１に係る検出装置１００Ａでは、全ての検出電極ブロックＲｘＢに対して検出動作Ｔｄの正符号選択動作Ｔｄｐが実行された後に、同一の検出動作Ｔｄの負符号選択動作Ｔｄｍが実行される。このようにすることで、第１選択回路１４における１つの検出動作Ｔｄを実行する際の正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍの切替回数を削減することができる。
実施形態１において、図１０に示す通り、１つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に対して検出動作Ｔｄ１を行った後に、隣接する検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）に対して同一の検出動作Ｔｄ１を実行する場合について例示したが、これに限られない。図１６は、変形例１に係る検出装置の一動作例を示すタイミング波形図である。変形例１に係る検出装置１００Ａでは、全ての検出電極ブロックＲｘＢに対して検出動作Ｔｄの正符号選択動作Ｔｄｐが実行された後に、同一の検出動作Ｔｄの負符号選択動作Ｔｄｍが実行される。このようにすることで、第１選択回路１４における１つの検出動作Ｔｄを実行する際の正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍの切替回数を削減することができる。
【0120】
（変形例２）
また、図１７は、変形例２に係る検出装置の一動作例を示すタイミング波形図である。変形例２に係る検出装置１００Ｂでは、１つの検出電極ブロックＲｘＢに対して全ての検出動作Ｔｄを実行してから次の検出電極ブロックＲｘＢに対する検出動作Ｔｄを実行する。このようにすることで、１つの検出電極ブロックＲｘＢに対する全ての検出動作Ｔｄが完了した段階で、次の検出電極ブロックＲｘＢに対する検出動作Ｔｄと並行して、信号演算回路４４による復号処理を実行することが出来る。例えば、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に対する検出動作Ｔｄ１から検出動作Ｔｄ４までが実行された場合に、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）に対する検出動作Ｔｄ１を開始するのと並行して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）からの検出信号Ｓｃと正方行列Ｈｖに基づき復号処理を行うことが出来る。このようにすることによって、１つの検出電極ブロックＲｘＢに対する全ての検出動作Ｔｄが完了するまでの時間が短縮することが出来る。また、１つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に対する全ての検出動作Ｔｄが完了するまでに他の検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）の検出動作Ｔｄを行う場合、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）および他の検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋２）の両方の検出動作Ｔｄに基づく検出信号Ｓｖを記憶回路４８に保持する必要があるが、１つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に対する全ての検出動作Ｔｄが完了するまでに他の検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）の検出動作Ｔｄを実行しないため、記憶回路４８に保持するデータ量を削減することが出来る。
また、図１７は、変形例２に係る検出装置の一動作例を示すタイミング波形図である。変形例２に係る検出装置１００Ｂでは、１つの検出電極ブロックＲｘＢに対して全ての検出動作Ｔｄを実行してから次の検出電極ブロックＲｘＢに対する検出動作Ｔｄを実行する。このようにすることで、１つの検出電極ブロックＲｘＢに対する全ての検出動作Ｔｄが完了した段階で、次の検出電極ブロックＲｘＢに対する検出動作Ｔｄと並行して、信号演算回路４４による復号処理を実行することが出来る。例えば、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に対する検出動作Ｔｄ１から検出動作Ｔｄ４までが実行された場合に、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）に対する検出動作Ｔｄ１を開始するのと並行して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）からの検出信号Ｓｃと正方行列Ｈｖに基づき復号処理を行うことが出来る。このようにすることによって、１つの検出電極ブロックＲｘＢに対する全ての検出動作Ｔｄが完了するまでの時間が短縮することが出来る。また、１つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に対する全ての検出動作Ｔｄが完了するまでに他の検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）の検出動作Ｔｄを行う場合、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）および他の検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋２）の両方の検出動作Ｔｄに基づく検出信号Ｓｖを記憶回路４８に保持する必要があるが、１つの検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）に対する全ての検出動作Ｔｄが完了するまでに他の検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）の検出動作Ｔｄを実行しないため、記憶回路４８に保持するデータ量を削減することが出来る。
【0121】
（実施形態２）
実施形態１において、所定の符号である正方行列Ｈｖの次数ｄが４である場合について例示したが、これに限られない。実施形態２において次数ｄが８である場合について例示する。また、実施形態１において、動作モードの数が第１モードと第２モードの２種類である場合について例示したが、これに限られない。実施形態２において、第１モード、第２モード、及び、第３モードを有する場合について例示する。図１８は、実施形態２における各動作モードにおける検出動作と所定の符号の対応関係を示す図である。
実施形態１において、所定の符号である正方行列Ｈｖの次数ｄが４である場合について例示したが、これに限られない。実施形態２において次数ｄが８である場合について例示する。また、実施形態１において、動作モードの数が第１モードと第２モードの２種類である場合について例示したが、これに限られない。実施形態２において、第１モード、第２モード、及び、第３モードを有する場合について例示する。図１８は、実施形態２における各動作モードにおける検出動作と所定の符号の対応関係を示す図である。
【0122】
実施形態２において、検出装置２００は、検出電極ブロックＲｘＢは、列方向の並ぶ８個の検出電極Ｒｘからなる（ｎ＝８）。例えば、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）は、８つの検出電極Ｒｘ（ｊ），Ｒｘ（ｊ＋１），Ｒｘ（ｊ＋２），Ｒｘ（ｊ＋３），Ｒｘ（ｊ＋４），Ｒｘ（ｊ＋５），Ｒｘ（ｊ＋６），Ｒｘ（ｊ＋７）からなる。
【0123】
また、８つの検出電極Ｒｘ（ｊ）からＲｘ（ｊ＋７）は、それぞれスイッチ素子ＳＷ１を介して、走査線ＧＣＬ（ｊ），ＧＣＬ（ｊ＋１），ＧＣＬ（ｊ＋２），ＧＣＬ（ｊ＋３），ＧＣＬ（ｊ＋４），ＧＣＬ（ｊ＋５），ＧＣＬ（ｊ＋６），ＧＣＬ（ｊ＋７）と接続されている。また、８つの走査線ＧＣＬ（ｊ）から走査線ＧＣＬ（ｊ＋７）は第１選択回路１４と接続されている。なお、各走査線ＧＣＬには、図３に示すように行方向に配列される複数の検出電極Ｒｘが接続される。
【0124】
図１８に示すように、検出装置２００は、図９および図１０と同様に、正方行列Ｈｖａの１行目の成分「１」に対応する検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄｐ１を実行した後に、正方行列Ｈｖａの１行目の成分「－１」に対応する検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄｍ１を実行する。同様に、正方行列Ｈｖａの第２行目から第８行目に対応する検出動作Ｔｄの正符号選択動作Ｔｄｐと負符号選択動作Ｔｄｍを交互に実行する。検出装置２００は、図９と同様に、第１検出動作Ｔｄ１の正符号選択動作Ｔｄｐ１では、第１選択回路１４は、第１制御回路１１４からの選択信号Ｖｇｃｌｐに基づいて、第１選択対象として、Ｒｘ（ｊ），Ｒｘ（ｊ＋１），Ｒｘ（ｊ＋２），Ｒｘ（ｊ＋３），Ｒｘ（ｊ＋４），Ｒｘ（ｊ＋５），Ｒｘ（ｊ＋６），Ｒｘ（ｊ＋７）に走査信号を供給する。走査信号が供給された検出電極Ｒｘは、スイッチ素子ＳＷ１を介してデータ線ＳＧＬと接続され、検出信号Ｓｖｐ１出力される。次に、第１検出動作Ｔｄ１の負符号選択動作Ｔｄｍ１では、第１選択回路１４は、第１制御回路１１４からの選択信号Ｖｇｃｌｍに基づいて、第１選択対象として検出電極Ｒｘがなく、いずれの検出電極Ｒｘにも走査信号が供給されない。そして、いずれの検出電極Ｒｘもスイッチ素子ＳＷ１を介してデータ線ＳＧＬと接続されない状態の信号が、検出信号Ｓｖｍ１として出力される。同様に、検出装置２００は、第２モードにおいて、正方行列Ｈｖａの第１行から第ｎ行までのｎ行に対応するｎ回の検出動作が期間Ｔ２で実行される。ｎは、２Ｎａであって、実施形態２において８である。検出装置２００において、検出動作Ｔｄ１から検出動作Ｔｄ８までの検出動作Ｔｄが実行され、８つの検出信号Ｓｖｐ（Ｓｖｐ１，Ｓｖｐ２，Ｓｖｐ３，Ｓｖｐ４、Ｓｖｐ５，Ｓｖｐ６，Ｓｖｐ７，Ｓｖｐ８）と８つの検出信号Ｓｖｍ（Ｓｖｍ１，Ｓｖｍ２，Ｓｖｍ３，Ｓｖｍ４、Ｓｖｍ５，Ｓｖｍ６，Ｓｖｍ７，Ｓｖｍ８）が検出回路４０に出力される。
【0125】
検出装置２００の検出回路４０は、式（３）に示す通り、８つの検出信号Ｓｖｐから８つの検出信号Ｓｖｍをそれぞれ差し引いて、８つの検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４、Ｓｃ５，Ｓｃ６，Ｓｃ７，Ｓｃ８）を算出する。更に、検出装置２００の検出回路４０は、式（４）に示す通り、８つの検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４、Ｓｃ５，Ｓｃ６，Ｓｃ７，Ｓｃ８）から正方行列Ｈｖａに基づいて８つの検出信号Ｓｉｄ（Ｓｉ１ｄ，Ｓｉ２ｄ，Ｓｉ３ｄ，Ｓｉ４ｄ、Ｓｉ５ｄ，Ｓｉ６ｄ，Ｓｉ７ｄ，Ｓｉ８ｄ）が復号される。復号された検出信号Ｓｉｄは、各検出電極Ｒｘの検出信号Ｓｉを８倍した信号値に対応する。検出回路４０は、検出信号Ｓｉ１ｄを検出電極Ｒｘ（ｊ）に対応づける。検出回路４０は、検出信号Ｓｉ２ｄを検出電極Ｒｘ（ｊ＋１）に対応づける。検出回路４０は、検出信号Ｓｉ３ｄを検出電極Ｒｘ（ｊ＋２）に対応づける。検出回路４０は、検出信号Ｓｉ４ｄを検出電極Ｒｘ（ｊ＋３）に対応づける。検出回路４０は、検出信号Ｓｉ５ｄを検出電極Ｒｘ（ｊ＋４）に対応づける。検出回路４０は、検出信号Ｓｉ６ｄを検出電極Ｒｘ（ｊ＋５）に対応づける。検出回路４０は、検出信号Ｓｉ７ｄを検出電極Ｒｘ（ｊ＋６）に対応づける。検出回路４０は、検出信号Ｓｉ８ｄを検出電極Ｒｘ（ｊ＋７）に対応づける。検出回路４０は、各検出電極に対応付けられた検出信号Ｓｉｄに基づいて、指Ｆｉｎの凹凸に応じた信号変化を検出する。
【0126】
続いて、実施形態２における第１モードについて説明する。第１モードでは、正方行列Ｈｖａの第１行目から第ｒ行目までｒ行に対応するｒ回の検出動作Ｔｄを、期間Ｔ２より短い期間Ｔ１で、実行する。ｒは、２Ｎｂであって、実施形態において４である。第１モードにおけるｒ回の検出動作Ｔｄは、第２モードにおけるｎ回の検出動作Ｔｄの一部と同様である。具体的には、第１モードおいて実施される検出動作Ｔｄ１から検出動作Ｔｄ４は、第２モードにおいて実施される検出動作Ｔｄ１から検出動作Ｔｄ４と共通する。そして、検出装置２００は、第１モードにおいて、検出動作Ｔｄ１から検出動作Ｔｄ４までの検出動作Ｔｄを実行し、４つの検出信号Ｓｖｐ（Ｓｖｐ１，Ｓｖｐ２，Ｓｖｐ３，Ｓｖｐ４）と４つの検出信号Ｓｖｍ（Ｓｖｍ１，Ｓｖｍ２，Ｓｖｍ３，Ｓｖｍ４）が検出回路４０に出力される。検出装置２００の検出回路４０は、式（５）に示す通り、４つの検出信号Ｓｖｐから４つの検出信号Ｓｖｍをそれぞれ差し引いて、４つの検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４）を算出する。更に、検出装置２００の検出回路４０は、式（７）に示す通り、４つの検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３，Ｓｃ４）から正方行列Ｈｖａのｒ列までの行列に基づいて８つの複合された検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２），（ｄ／２）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２），（ｄ／２）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／２）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／２）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６），（ｄ／２）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６），（ｄ／２）（Ｓｉ７＋Ｓｉ８），（ｄ／２）（Ｓｉ７＋Ｓｉ８）が算出される。検出回路４０は、検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２）を検出電極Ｒｘ（ｊ）および検出電極Ｒｘ（ｊ＋１）に対応づける。検出回路４０は、検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４）を検出電極Ｒｘ（ｊ＋２）および検出電極Ｒｘ（ｊ＋３）に対応づける。検出回路４０は、検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６）を検出電極Ｒｘ（ｊ＋４）および検出電極Ｒｘ（ｊ＋５）に対応づける。検出回路４０は、検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ７＋Ｓｉ８）を検出電極Ｒｘ（ｊ＋６）および検出電極Ｒｘ（ｊ＋７）に対応づける。ここで、実施形態２において、ｄ／２は、４である。検出回路４０は、各検出電極に対応付けられた復号された検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２），（ｄ／２）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／２）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６），（ｄ／２）（Ｓｉ７＋Ｓｉ８）に基づいて、指Ｆｉｎの凹凸に応じた信号変化を検出する。
【0127】
言い換えると、検出電極ブロックＲｘＢに含まれる２Ｎａ－Ｎｂ個の隣接する隣接検出電極に同一の信号が割り当てられる。この信号は、第１選択回路１４が隣接検出電極を選択した場合の検出信号のｄ／２Ｎａ－Ｎｂ倍に対応する。実施形態２において、正方行列Ｈｖａの次数ｄは４であり、Ｎａ－Ｎｂ＝１であり、ｄ／２Ｎａ－Ｎｂは、４である。具体的には、検出電極Ｒｘ（ｊ）は、検出電極Ｒｘ（ｊ）と、検出電極Ｒｘ（ｊ）に隣接する検出電極（ｊ＋１）とが第１選択回路１４に選択された場合に出力される検出信号（Ｓｉ１＋Ｓｉ２）の４倍に対応する。検出装置１００は、復号された検出信号（ｄ／２）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２），（ｄ／２）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／２）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６），（ｄ／２）（Ｓｉ７＋Ｓｉ８）に基づいて、外部物体である指Ｆｉｎの凹凸を検出する。
【0128】
このような第２モードを有することで、隣接検出電極で同一の検出信号となるために、隣接検出電極が配置される方向（例えば、列方向）における検出分解能は低減するが、期間Ｔ２より短い期間Ｔ１で１フレームの検出動作Ｔｄを完了することが出来る。
【0129】
続いて、実施形態２における第３モードについて説明する。第３モードでは、正方行列Ｈｖａの第１行目から第ｓ行目までｓ行に対応するｓ回の検出動作Ｔｄを、期間Ｔ１より短い期間Ｔ３で、実行する。ｓは、２Ｎｃであって、実施形態２において２である。ここで、Ｎｃは、０以上の整数であってＮｂより小さい値である。第３モードにおけるｓ回の検出動作Ｔｄは、第２モードにおけるｓ回の検出動作Ｔｄの一部と同様である。具体的には、第３モードおいて実施される検出動作Ｔｄ１から検出動作Ｔｄ２は、第２モードにおいて実施される検出動作Ｔｄ１から検出動作Ｔｄ２と共通する。そして、検出装置２００は、第３モードにおいて、検出動作Ｔｄ１から検出動作Ｔｄ２までの検出動作Ｔｄを実行し、２つの検出信号Ｓｖｐ（Ｓｖｐ１，Ｓｖｐ２）と２つの検出信号Ｓｖｍ（Ｓｖｍ１，Ｓｖｍ２）が検出回路４０に出力される。検出装置２００の検出回路４０は、式（５）に示す通り、２つの検出信号Ｓｖｐから２つの検出信号Ｓｖｍをそれぞれ差し引いて、２つの検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２）を算出する。更に、検出装置２００の検出回路４０は、以下の式（８）に示す通り、２つの検出信号Ｓｃ（Ｓｃ１，Ｓｃ２）から正方行列Ｈｖａのｓ列までの行列に基づいて８つの複合された検出信号（ｄ／４）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２＋Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／４）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２＋Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／４）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２＋Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／４）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２＋Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／４）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６＋Ｓｉ７＋Ｓｉ８），（ｄ／４）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６＋Ｓｉ７＋Ｓｉ８），（ｄ／４）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６＋Ｓｉ７＋Ｓｉ８），（ｄ／４）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６＋Ｓｉ７＋Ｓｉ８）が算出される。検出回路４０は、検出信号（ｄ／４）（Ｓｉ１＋Ｓｉ２＋Ｓｉ３＋Ｓｉ４）を検出電極Ｒｘ（ｊ），Ｒｘ（ｊ＋１），Ｒｘ（ｊ＋２），Ｒｘ（ｊ＋３）に対応づける。検出回路４０は、検出信号（ｄ／４）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６＋Ｓｉ７＋Ｓｉ８）を検出電極Ｒｘ（ｊ＋４），Ｒｘ（ｊ＋５），Ｒｘ（ｊ＋６），検出電極Ｒｘ（ｊ＋７）に対応づける。ここで、実施形態２において、ｄ／４は、２である。検出回路４０は、各検出電極に対応付けられた復号された検出信号（ｄ／４）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４＋Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／４）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６＋Ｓｉ７＋Ｓｉ８）に基づいて、指Ｆｉｎの凹凸に応じた信号変化を検出する。
【数8】
【0130】
言い換えると、検出電極ブロックＲｘＢに含まれる２Ｎａ－Ｎｃ個の隣接する隣接検出電極に同一の信号が割り当てられる。この信号は、第１選択回路１４が隣接検出電極を選択した場合の検出信号のｄ／４倍に対応する。具体的には、検出電極Ｒｘ（ｊ）は、検出電極Ｒｘ（ｊ）と、検出電極Ｒｘ（ｊ）に隣接する検出電極（ｊ＋１）と、検出電極Ｒｘ（ｊ＋１）に隣接する検出電極（ｊ＋２）と、検出電極Ｒｘ（ｊ＋２）に隣接する検出電極（ｊ＋３）と、が第１選択回路１４に選択された場合に出力される検出信号（Ｓｉ１＋Ｓｉ２＋Ｓｉ３＋Ｓｉ４）の２倍に対応する。検出装置１００は、復号された検出信号（ｄ／４）（Ｓｉ３＋Ｓｉ４＋Ｓｉ３＋Ｓｉ４），（ｄ／４）（Ｓｉ５＋Ｓｉ６＋Ｓｉ７＋Ｓｉ８）に基づいて、外部物体である指Ｆｉｎの凹凸を検出する。
【0131】
このような第３モードを有することで、隣接検出電極で同一の検出信号となるために、隣接検出電極が配置される方向（例えば、列方向）における検出分解能は低減するが、期間Ｔ１より短い期間Ｔ３で１フレームの検出動作Ｔｄを完了することが出来る。
【0132】
なお、実施形態２において、検出装置２００が第１モードから第３モードの３種類の動作モードを有する場合について例示したがこれに限られない。４以上の動作モードを有してもよい。また、第１モードと第２モードで実行する検出動作Ｔｄの回数が１／２である場合について例示しているがこれに限らない。第１モードと第２モードで実行する検出動作Ｔｄの回数は、１／２Ｎａ－Ｎｂであればよい。例えば、検出装置２００は、第１モードを除き、第２モードと第３モードのみを有してもよい。また、第１モードと第３モードで実行する検出動作Ｔｄの回数が１／２である場合について例示しているがこれに限らない。第１モードと第３モードで実行する検出動作Ｔｄの回数は、１／２Ｎｂ－Ｎｃであればよい。
【0133】
（実施形態３）
実施形態１では、Ｙ方向（第２方向）の検出について、符号選択駆動を適用した場合の動作例を説明した。実施形態３では、Ｘ方向（第１方向）及びＹ方向（第２方向）の検出について、符号選択駆動を適用した場合の動作例を説明する。すなわち、実施形態３では、第１選択動作及び第２選択動作は、Ｘ方向（第１方向）とＹ方向（第２方向）とで個別に行われる。
実施形態１では、Ｙ方向（第２方向）の検出について、符号選択駆動を適用した場合の動作例を説明した。実施形態３では、Ｘ方向（第１方向）及びＹ方向（第２方向）の検出について、符号選択駆動を適用した場合の動作例を説明する。すなわち、実施形態３では、第１選択動作及び第２選択動作は、Ｘ方向（第１方向）とＹ方向（第２方向）とで個別に行われる。
【0134】
図１９は、実施形態３に係る検出装置の一動作例を示すタイミング波形図である。図２０Ａから図２２は、実施形態３に係る、複数の検出電極ブロックに対する、符号選択駆動による検出電極の選択パターンを示す図である。実施形態３に係る検出装置３００は、同一の走査線ＧＣＬに接続された複数の検出電極Ｒｘからなる第２検出電極ブロックＢＫＮＢを有する。検出装置３００は、例えば、走査線ＧＣＬ（ｋ）に接続された複数の検出電極Ｒｘからなる第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ）、走査線ＧＣＬ（ｋ＋１）に接続された複数の検出電極Ｒｘからなる第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ＋１）、走査線ＧＣＬ（ｋ＋２）に接続された複数の検出電極Ｒｘからなる第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ＋２）、走査線ＧＣＬ（ｋ＋３）に接続された複数の検出電極Ｒｘからなる第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ＋３）を有する。また、検出装置３００の検出回路４０は、第１検出回路ＤＥＴ１と第２検出回路ＤＥＴ２を有する。更に、第２選択回路１５として、複数のスイッチ素子ＳＷ２ａと、複数のスイッチ素子ＳＷ２ｂを有する。１つのスイッチ素子ＳＷ２ａの一方端および１つのスイッチ素子ＳＷ２ｂの一方端は、１つのデータ線ＳＧＬと接続する。例えば、スイッチ素子ＳＷ２ａ（ｌ）の一方端とスイッチ素子ＳＷ２ｂ（ｌ）の一方端は、データ線ＳＧＬ（ｌ）と接続される。また、１つの第２電極ブロックＢＫＮＢに含まれる検出電極Ｒｘに接続されるスイッチ素子ＳＷ２ａは共通配線を介して第１検出回路ＤＥＴ１と接続される。例えば、第２電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ）に含まれる検出電極Ｒｘにデータ線ＳＧＬを介して接続されるスイッチ素子ＳＷ２ａ（ｌ），ＳＷ２ａ（ｌ＋１），ＳＷ２ａ（ｌ＋２），ＳＷ２ａ（ｌ＋３）の他方端は、共通配線を介して第１検出回路ＤＥＴ１に接続される。また、１つの第２電極ブロックＢＫＮＢに含まれる検出電極Ｒｘに接続されるスイッチ素子ＳＷ２ｂは共通配線を介して第２検出回路ＤＥＴ２と接続される。例えば、第２電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ）に含まれる検出電極Ｒｘにデータ線ＳＧＬを介して接続されるスイッチ素子ＳＷ２ｂ（ｌ），ＳＷ２ｂ（ｌ＋１），ＳＷ２ｂ（ｌ＋２），ＳＷ２ｂ（ｌ＋３）の他方端は、共通配線を介して第２検出回路ＤＥＴ２に接続される。更に、１つのデータ線ＳＧＬに接続されるスイッチ素子ＳＷ２ａおよびスイッチ素子ＳＷ２ｂは、共通するスイッチ制御線ＳＷＬによって制御される。例えば、データ線ＳＧＬ（ｌ）に接続されるスイッチ素子ＳＷ２ａおよびスイッチ素子ＳＷ２ｂは、スイッチ制御線ＳＷＬに制御される。ここで、スイッチＳＷ２ａは、スイッチ制御線ＳＷＬから第１電圧が供給される場合に第１検出回路ＤＥＴ１とデータ線ＳＧＬを接続し、第２電圧が供給される場合に第１検出回路ＤＥＴ１とデータ線ＳＧＬを非接続とする。一方で、スイッチＳＷ２ｂは、スイッチ制御線ＳＷＬから第２電圧が供給される場合に第２検出回路ＤＥＴ２とデータ線ＳＧＬを接続し、第２電圧が供給される場合に第２検出回路ＤＥＴ２とデータ線ＳＧＬを非接続とする。実施形態３において、第１電圧は、第２電圧より高い電圧である。検出装置３００は、所定の符号に基づいて、第２選択回路１１５のスイッチ素子ＳＷ２ａおよびスイッチ素子ＳＷ２ｂを選択的に駆動することで、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動を実施する。
【0135】
まず、検出装置３００で実施される第２モードの検出動作について説明する。図２０（Ａ）は、検出動作Ｔｅ１１の正符号選択動作Ｔｅｐ１１を示し、図２０（Ｂ）は、検出動作Ｔｅ１１の負符号選択動作Ｔｅｍ１１を示し、図２０（Ｃ）は、検出動作Ｔｅ１２の正符号選択動作Ｔｅｐ１２を示し、図２０（Ｄ）は、検出動作Ｔｅ１２の負符号選択動作Ｔｅｍ１２を示す。検出装置３００において、Ｙ方向（第２方向）の符号選択駆動で用いられる所定の符号は正方行列Ｈｖである。実施形態１と同様に、正方行列Ｈｖは、ウォルシュ型のアダマール行列であって、正方行列Ｈｖの次数ｄは、検出電極ブロックＲｘＢに含まれる検出電極Ｒｘの数ｎ以上の整数である。実施形態３において、正方行列Ｈｖの次数ｄは、式（２）に示す通り、４である。図２０（Ａ）において、Ｙ方向（第２方向）の符号選択駆動は、式（２）に示す正方行列Ｈｖの１行目の成分「１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ），ＢＫＮＢ（ｋ＋１），ＢＫＮＢ（ｋ＋２），ＢＫＮＢ（ｋ＋３）に属する検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。
【0136】
また、実施形態３において、第２選択回路１５は、Ｘ方向（第１方向）において正方行列Ｈｈの各列に対応する正符号選択動作と負符号選択動作を同時に行う。より具体的には、Ｘ方向（第１方向）の正符号選択動作において、正方行列Ｈｈの成分「１」に対応する検出電極ブロックＲｘＢが選択され、第１選択対象として、スイッチ素子ＳＷ２ａを介して、第１検出回路ＤＥＴ１に接続される。一方で、第１選択対象以外の第２選択対象の検出電極ブロックＲｘＢは、第２検出回路ＤＥＴ２に接続される。ここで、正符号選択動作における第２選択対象は、正方行列Ｈｈの成分「－１」に対応し、負符号選択動作における第１選択対象に対応するため、第２検出回路ＤＥＴ２に供給される検出信号は、負符号選択動作における検出信号と等しい。したがって、本発明において、正方行列Ｈｈの成分「１」に対応する検出電極ブロックＲｘＢを第１選択対象とし、正方行列Ｈｈの成分「―１」に対応する検出電極ブロックＲｘＢを第２選択対象とする。図２０（Ａ）において、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動は、正符号選択動作と負符号選択動作とが同時に実行される。下記の式（９）に示す正方行列Ｈｈの１列目の成分「１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）に属する検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｈの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択され、第２選択回路１５を介して第１検出器ＤＥＴ１に接続される。正方行列Ｈｈの１列目の成分「－１」が存在しないため、成分「－１」に対応する正方行列Ｈｈの第２検出対象として検出電極Ｒｘは選択されない。
【数9】
【0137】
Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動に使用される所定の符号は、正方行列Ｈｈであって、正方行列Ｈｈは、ウォルシュ型のアダマール行列であり、「１」又は「－１」を要素とし、任意の異なった２つの行が直交行列となる正方行列である。正方行列Ｈｈの次数ｔは、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｌ）に含まれる検出電極Ｒｘの数ｕ以上である。実施形態３において、正方行列Ｈｈの次数ｔは、１つの第２電極ブロックＢＫＮＢに含まれる検出電極Ｒｘの数ｕと等しく、式（９）に示す通り、４である。なお、Ｙ方向（第２方向）の符号選択駆動の所定の符号である正方行列Ｈｖの次数ｄと、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動の所定の符号である正方行列Ｈｈの次数ｔとは異なってもよい。
【0138】
検出動作Ｔｅ１１の正符号選択動作Ｔｅｐ１１において、各検出電極Ｒｘの検出信号Ｓｉを統合した信号が検出信号Ｓｖｐｐ１１として第１検出回路ＤＥＴ１に出力される。検出動作Ｔｅ１１の正符号選択動作Ｔｅｐ１１において、第２検出回路ＤＥＴ２に出力される検出信号Ｓｖｐｍ１１は，Ｓｖｐｍ１１＝０となる。検出装置３００の信号演算回路４４は、これらの差分から、検出信号Ｓｖｈｐ１１＝Ｓｖｐｐ１１－Ｓｖｐｍ１１が算出される。
【0139】
図２０（Ｂ）において、Ｙ方向（第２方向）の符号選択駆動は、正方行列Ｈｖの１行目の成分「－１」が存在しないため、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ），ＢＫＮＢ（ｋ＋１），ＢＫＮＢ（ｋ＋２），ＢＫＮＢ（ｋ＋３）に属する検出電極Ｒｘは、成分「－１」に対応する正方行列Ｈｖの第１検出対象として選択されない。
【0140】
検出動作Ｔｅ１１の負符号選択動作Ｔｅｍ１１において、第１検出回路ＤＥＴ１に出力される検出信号Ｓｖｍｐ１１と第２検出回路ＤＥＴ２に出力される検出信号Ｓｖｍｍ１１とは，Ｓｖｍｐ１１＝Ｓｖｍｍ１１＝０となる。信号演算回路４４は、これらの差分から、検出信号Ｓｖｈｍ１１＝Ｓｖｍｐ１１－Ｓｖｍｍ１１を算出する。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｈｐ１１と検出信号Ｓｖｈｍ１１の差分から、検出動作Ｔｅ１１における検出信号Ｓｖｈ１１を算出する。
【0141】
図２０（Ｃ）において、図２０（Ａ）と同様に、正方行列Ｈｖの１行目の成分「１」に対応したＹ方向（第２方向）の正符号選択動作がなされる。また、図２０（Ｄ）において、図２０（Ｂ）と同様に、正方行列Ｈｖの１行目の成分「－１」に対応したＹ方向（第２方向）の負符号選択動作がなされる。検出動作Ｔｅ２の正符号選択動作Ｔｅｐ１２および負符号選択動作Ｔｅｍ１２において、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動は、図２０（Ｃ）および図２０（Ｄ）に示す通り、正方行列Ｈｈの２列目の成分「１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋１）の検出電極Ｒｘが正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの２列目の成分「－１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）の検出電極Ｒｘが正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。図２０（Ｃ）に示す検出動作Ｔｅ１２の正符号選択動作Ｔｅｐ１２では、信号演算回路４４によって、検出信号Ｓｖｈｐ１２＝Ｓｖｐｐ１２－Ｓｖｍｍ１２が算出される。図２０（Ｄ）に示す検出動作Ｔｅ１２の負符号選択動作Ｔｅｍ１２では、信号演算回路４４によって、検出信号Ｓｖｈｍ１２＝Ｓｖｍｐ１２－Ｓｖｍｍ１２が算出される。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｈｐ１２と検出信号Ｓｖｈｍ１２の差分から、検出動作Ｔｅ１２における検出信号Ｓｖｈ１２を算出する。
【0142】
図２１（Ａ）は、検出動作Ｔｅ１３の正符号選択動作Ｔｅｐ１３を示し、図２１（Ｂ）は、検出動作Ｔｅ１３の負符号選択動作Ｔｅｍ１３を示し、図２１（Ｃ）は、検出動作Ｔｅ１４の正符号選択動作Ｔｅｐ１４を示し、図２１（Ｄ）は、検出動作Ｔｅ１４の負符号選択動作Ｔｅｍ１４を示す。図２１（Ａ）から図２１（Ｄ）において、Ｙ方向（第２方向）の符号選択駆動は、図２０（Ａ）から図２０（Ｄ）と同様である。つまり、図２１（Ａ）および図２１（Ｃ）において、正方行列Ｈｖの１行目の成分「１」に対応したＹ方向（第２方向）の正符号選択動作がなされ、図２１（Ｂ）および図２１（Ｄ）において、正方行列Ｈｖの１行目の成分「－１」に対応したＹ方向（第２方向）の負符号選択動作がなされる。
【0143】
図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）において、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動は、正方行列Ｈｈの３列目の成分「１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋３）の検出電極Ｒｘが正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの３列目の成分「－１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２）の検出電極Ｒｘが正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。図２１（Ａ）に示す検出動作Ｔｅ１３の正符号選択動作Ｔｅｐ１３では、信号演算回路４４によって、検出信号Ｓｖｈｐ１３＝Ｓｖｐｐ１２－Ｓｖｐ－１３が算出される。図２１（Ｂ）に示す検出動作Ｔｅ１３の負符号選択動作Ｔｅｍ１３では、信号演算回路４４によって、検出信号Ｓｖｈｍ１３＝Ｓｖｍｐ１３－Ｓｖｍｍ１３が算出される。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｈｐ１３と検出信号Ｓｖｈｍ１３の差分から、検出動作Ｔｅ１３における検出信号Ｓｖｈ１３を算出する。
【0144】
図２１（Ｃ）及び図２１（Ｄ）において、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動は、正方行列Ｈｈの４列目の成分「１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋２）の検出電極Ｒｘが正方行列Ｈｈの第１検出対象として選択される。また、正方行列Ｈｈの４列目の成分「－１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋３）の検出電極Ｒｘが正方行列Ｈｈの第２検出対象として選択される。図２１（Ｃ）に示す検出動作Ｔｅ１４の正符号選択動作Ｔｅｐ１４では、信号演算回路４４によって、検出信号Ｓｖｈｐ１４＝Ｓｖｐｐ１４－Ｓｖｐｍ１４が算出される。図２１（Ｄ）に示す検出動作Ｔｅ１４の負符号選択動作Ｔｅｍ１４では、検出信号Ｓｖｈｍ１４＝Ｓｖｍｐ１４－Ｓｖｍｍ１４が算出される。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｈｐ１４と検出信号Ｓｖｈｍ１４の差分から、検出動作Ｔｅ１４における検出信号Ｓｖｈ１４が算出される。
【0145】
【0146】
図２２（Ａ）に示す検出動作Ｔｅ２１の正符号選択動作Ｔｅｐ２１において、正方行列Ｈｖの２行目の成分「１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ），ＢＫＮＢ（ｋ＋１）の検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。また、正方行列Ｈｈの１列目の成分「１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）に属する検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｈの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。図２２（Ａ）に示す検出動作Ｔｅ２１の正符号選択動作Ｔｅｐ２１では、信号演算回路４４によって、検出信号Ｓｖｈｐ２１＝Ｓｖｐｐ２１－Ｓｖｐｍ２１が算出される。
【0147】
図２２（Ｂ）に示す検出動作Ｔｅ２１の負符号選択動作Ｔｅｍ２１において、正方行列Ｈｖの２行目の成分「－１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ＋２），ＢＫＮＢ（ｋ＋３）の検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。図２２（Ｂ）に示す検出動作Ｔｅ２１の負符号選択動作Ｔｅｍ２１では、信号演算回路４４によって、検出信号Ｓｖｍ２１＝Ｓｖｍｐ２１－Ｓｖｍｍ２１が算出される。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｈｐ２１と検出信号Ｓｖｈｍ２１の差分から、検出動作Ｔｅ２１における検出信号Ｓｖｈ２１が算出される。
【0148】
続いて、検出装置３００は、図２０（Ｃ）から図２１（Ｄ）と同様に、検出動作Ｔｅ２２，Ｔｅ２３，Ｔｅ２４を順に実行する。検出動作Ｔｅ２２の正符号選択動作Ｔｅｐ２２，検出動作Ｔｅ２３の正符号選択動作Ｔｅｐ２３，検出動作Ｔｅ２４の正符号選択動作Ｔｅｐ２４は、いずれも図２２（Ａ）と同様に、第１制御回路１１４および第１選択回路１４によって、正方行列Ｈｖの第２行目の成分「１」に対応するＹ方向（第２方向）の正符号選択動作が実施される。一方で、検出動作Ｔｅ２２の負符号選択動作Ｔｅｍ２２，検出動作Ｔｅ２３の負符号選択動作Ｔｅｍ２３，検出動作Ｔｅ２４の負符号選択動作Ｔｅｍ２４は、いずれも図２２（Ｂ）と同様に、第１制御回路１１４および第１選択回路１４によって、正方行列Ｈｖの第２行目の成分「－１」に対応するＹ方向（第２方向）の正符号選択動作が実施される。また、検出動作Ｔｅ２２において、図２０（Ｃ）および図２０（Ｄ）と同様に、正方行列Ｈｈの２列目の成分「１」「－１」に基づいて、第２制御回路１１５および第２選択回路１５によって、Ｘ方向（第１方向）の負符号選択駆動が実施される。検出動作Ｔｅ２３において、図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）と同様に、第２制御回路１１５および第２選択回路１５によって、正方行列Ｈｈの３列目の成分「１」「－１」に基づいて、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動が実施される。検出動作Ｔｅ２４において、図２１（Ｃ）および図２１（Ｄ）と同様に、第２制御回路１１５および第２選択回路１５によって、正方行列Ｈｈの４列目の成分「１」「－１」に基づいて、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動が実施される。
【0149】
検出装置３００において、検出動作Ｔｅ２２，Ｔｅ２３，Ｔｅ２４を順に実行することによって、信号演算回路４４は、第１検出回路ＤＥＴ１に出力された検出信号Ｓｖｐｐ２２，Ｓｖｐｐ２３，Ｓｖｐｐ２４と、第２検出回路ＤＥＴ２に出力された検出信号Ｓｖｐｍ２２，Ｓｖｐｍ２３，Ｓｖｐｍ２４と、の差分である検出信号Ｓｖｈｐ２２，Ｓｖｈｐ２３，Ｓｖｈｐ２４を算出する。また、信号演算回路４４は、第１検出回路ＤＥＴ１に出力された３つの検出信号Ｓｖｍｐ２２，Ｓｖｍｐ２３，Ｓｖｍｐ２４と、第２検出回路ＤＥＴ２に出力された３つの検出信号Ｓｖｍｍ２２，Ｓｖｍｍ２３，Ｓｖｍｍ２４と、の差分である検出信号Ｓｖｈｍ２２，Ｓｖｈｍ２３，Ｓｖｈｍ２４を算出する。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｈｐ２２，Ｓｖｈｐ２３，Ｓｖｈｐ２と、検出信号Ｓｖｈｍ２２，Ｓｖｈｍ２３，Ｓｖｈｍ２４との差分から、検出動作Ｔｅ２２の検出信号Ｓｖｈ２２、検出動作Ｔｅ２３の検出信号Ｓｖｈ２３、検出動作Ｔｅ２４の検出信号Ｓｖｈ２４を算出する。
【0150】
【0151】
図２２（Ｃ）に示す検出動作Ｔｅ３１の正符号選択動作Ｔｅｐ３１において、正方行列Ｈｖの３行目の成分「１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ），ＢＫＮＢ（ｋ＋３）の検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。また、正方行列Ｈｈの１列目の成分「１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）に属する検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｈの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。図２２（Ｃ）に示す検出動作Ｔｅｐ３１の正符号選択動作Ｔｅｐ３１では、検出信号Ｓｖｈｐ３１＝Ｓｖｐｐ３１－Ｓｖｐｍ３１が算出される。
【0152】
図２２（Ｄ）に示す検出動作Ｔｅ３１の負符号選択動作Ｔｅｍ３１において、正方行列Ｈｖの３行目の成分「－１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ＋１），ＢＫＮＢ（ｋ＋２）の検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。図２２（Ｄ）に示す検出動作Ｔｅ３１の負符号選択動作Ｔｅｍ３１では、検出信号Ｓｖｈｍ３１＝Ｓｖｍｐ３１－Ｓｖｍｍ３１が算出される。検出信号Ｓｖｈｐ３１と検出信号Ｓｖｈｍ３１の差分から、検出動作Ｔｄ３１における検出信号Ｓｖｈ３１が算出される。
【0153】
続いて、検出装置３００は、図２０（Ｃ）から図２１（Ｄ）と同様に、検出動作Ｔｅ３２，Ｔｅ３３，Ｔｅ３４を順に実行する。検出動作Ｔｅ３２の正符号選択動作Ｔｅｐ３２，検出動作Ｔｅ３３の正符号選択動作Ｔｅｐ３３，検出動作Ｔｅ３４の正符号選択動作Ｔｅｐ３４は、いずれも図２２（Ｃ）と同様に、第１制御回路１１４および第１選択回路１４によって、正方行列Ｈｖの第３行目の成分「１」に対応するＹ方向（第２方向）の正符号選択動作が実施される。一方で、検出動作Ｔｅ３２の負符号選択動作Ｔｅｍ３２，検出動作Ｔｅ３３の負符号選択動作Ｔｅｍ３３，検出動作Ｔｅ３４の負符号選択動作Ｔｅｍ３４は、いずれも図２２（Ｄ）と同様に、第１制御回路１１４および第１選択回路１４によって、正方行列Ｈｖの第３行目の成分「－１」に対応するＹ方向（第２方向）の負符号選択動作が実施される。また、検出動作Ｔｅ３２において、図２０（Ｃ）および図２０（Ｄ）と同様に、正方行列Ｈｈの２列目の成分「１」「－１」に基づいて、第２制御回路１１５および第２選択回路１５によって、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動が実施される。検出動作Ｔｅ３３において、図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）と同様に、第２制御回路１１５および第２選択回路１５によって、正方行列Ｈｈの３列目の成分「１」「－１」に基づいて、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動が実施される。検出動作Ｔｅ３４において、図２１（Ｃ）および図２１（Ｄ）と同様に、第２制御回路１１５および第２選択回路１５によって、正方行列Ｈｈの４列目の成分「１」「－１」に基づいて、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動が実施される。
【0154】
検出装置３００において、検出動作Ｔｅ３２，Ｔｅ３３，Ｔｅ３４を順に実行することによって、信号演算回路４４は、第１検出回路ＤＥＴ１に出力された検出信号Ｓｖｐｐ３２，Ｓｖｐｐ３３，Ｓｖｐｐ３４と、第２検出回路ＤＥＴ２に出力された検出信号Ｓｖｐｍ３２，Ｓｖｐｍ３３，Ｓｖｐｍ３４と、の差分である検出信号Ｓｖｈｐ３２，Ｓｖｈｐ３３，Ｓｖｈｐ３４を算出する。また、信号演算回路４４は、第１検出回路ＤＥＴ１に出力された３つの検出信号Ｓｖｍｐ３２，Ｓｖｍｐ３３，Ｓｖｍｐ３４と、第２検出回路ＤＥＴ２に出力された３つの検出信号Ｓｖｍｍ３２，Ｓｖｍｍ３３，Ｓｖｍｍ３４と、の差分である検出信号Ｓｖｈｍ３２，Ｓｖｈｍ３３，Ｓｖｈｍ３４を算出する。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｈｐ３２，Ｓｖｈｐ３３，Ｓｖｈｐ３４と、検出信号Ｓｖｈｍ３２，Ｓｖｈｍ３３，Ｓｖｈｍ３４との差分から、検出動作Ｔｅ３２の検出信号Ｓｖｈ３２、検出動作Ｔｅ３３の検出信号Ｓｖｈ３３、検出動作Ｔｅ３４の検出信号Ｓｖｈ３４を算出する。
【0155】
【0156】
図２２（Ｅ）に示す検出動作Ｔｅ４１の正符号選択動作Ｔｅｐ４１において、正方行列Ｈｖの４行目の成分「１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ），ＢＫＮＢ（ｋ＋２）の検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。また、正方行列Ｈｈの１列目の成分「１」に対応して、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ），ＲｘＢ（ｌ＋１），ＲｘＢ（ｌ＋２），ＲｘＢ（ｌ＋３）に属する検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｈの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。図２２（Ｅ）に示す検出動作Ｔｅ４１の正符号選択動作Ｔｅｐ４１では、信号演算回路４４によって、検出信号Ｓｖｈｐ４１＝Ｓｖｍｐｐ４１－Ｓｖｐｍ４１が算出される。
【0157】
図２２（Ｆ）に示す検出動作Ｔｅ４１の負符号選択動作Ｔｅｍ４１において、正方行列Ｈｖの４行目の成分「－１」に対応して、第２検出電極ブロックＢＫＮＢ（ｋ＋１），ＢＫＮＢ（ｋ＋３）の検出電極Ｒｘが、正方行列Ｈｖの第１検出対象の検出電極Ｒｘとして選択される。図２２（Ｆ）に示す検出動作Ｔｅ４１の負符号選択動作Ｔｅｍ４１では、信号演算回路４４によって、検出信号Ｓｖｈｍ４１＝Ｓｖｍｐ４１－Ｓｖｍｍ４１が算出される。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｈｐ４１と検出信号Ｓｖｈｍ４１の差分から、検出動作Ｔｅ４１における検出信号Ｓｖｈ４１が算出される。
【0158】
続いて、検出装置３００は、図２０（Ｃ）から図２１（Ｄ）と同様に、検出動作Ｔｅ４２，Ｔｅ４３，Ｔｅ４４を順に実行する。検出動作Ｔｅ４２の正符号選択動作Ｔｅｐ４２，検出動作Ｔｅ４３の正符号選択動作Ｔｅｐ４３，検出動作Ｔｅ４４の正符号選択動作Ｔｅｐ４４は、いずれも図２２（Ｅ）と同様に、第１制御回路１１４および第１選択回路１４によって、正方行列Ｈｖの第４行目の成分「１」に対応するＹ方向（第２方向）の正符号選択動作が実施される。一方で、検出動作Ｔｅ４２の負符号選択動作Ｔｅｍ４２，検出動作Ｔｅ４３の負符号選択動作Ｔｅｍ４３，検出動作Ｔｅ４４の負符号選択動作Ｔｅｍ４４は、いずれも図２２（Ｆ）と同様に、第１制御回路１１４および第１選択回路１４によって、正方行列Ｈｖの第４行目の成分「－１」に対応するＹ方向（第２方向）の負符号選択動作が実施される。また、検出動作Ｔｅ４２において、図２０（Ｃ）および図２０（Ｄ）と同様に、正方行列Ｈｈの２列目の成分「１」「－１」に基づいて、第２制御回路１１５および第２選択回路１５によって、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動が実施される。検出動作Ｔｅ４３において、図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）と同様に、第２制御回路１１５および第２選択回路１５によって、正方行列Ｈｈの３列目の成分「１」「－１」に基づいて、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動が実施される。検出動作Ｔｅ４４において、図２１（Ｃ）および図２１（Ｄ）と同様に、第２制御回路１１５および第２選択回路１５によって、正方行列Ｈｈの４列目の成分「１」「－１」に基づいて、Ｘ方向（第１方向）の符号選択駆動が実施される。
【0159】
検出装置３００において、検出動作Ｔｅ４２，Ｔｅ４３，Ｔｅ４４を順に実行することによって、信号演算回路４４は、第１検出回路ＤＥＴ１に出力された検出信号Ｓｖｐｐ４２，Ｓｖｐｐ４３，Ｓｖｐｐ４４と、第２検出回路ＤＥＴ２に出力された検出信号Ｓｖｐｍ４２，Ｓｖｐｍ４３，Ｓｖｐｍ４４と、の差分である検出信号Ｓｖｈｐ４２，Ｓｖｈｐ４３，Ｓｖｈｐ４４を算出する。また、信号演算回路４４は、第１検出回路ＤＥＴ１に出力された３つの検出信号Ｓｖｍｐ４２，Ｓｖｍｐ４３，Ｓｖｍｐ４４と、第２検出回路ＤＥＴ２に出力された３つの検出信号Ｓｖｍｍ４２，Ｓｖｍｍ４３，Ｓｖｍｍ４４と、の差分である検出信号Ｓｖｈｍ４２，Ｓｖｈｍ４３，Ｓｖｈｍ４４を算出する。信号演算回路４４は、検出信号Ｓｖｈｐ４２，Ｓｖｈｐ４３，Ｓｖｈｐ４４と、検出信号Ｓｖｈｍ４２，Ｓｖｈｍ４３，Ｓｖｈｍ４４との差分から、検出動作Ｔｅ４２の検出信号Ｓｖｈ４２、検出動作Ｔｅ４３の検出信号Ｓｖｈ４３、検出動作Ｔｅ４４の検出信号Ｓｖｈ４４を算出する。
【0160】
以上説明したように、検出動作Ｔｅ１１から検出動作Ｔｅ４４により、信号演算回路４４（図２参照）は、検出信号Ｓｖｈのデータを算出する。検出信号Ｓｖｈは、第２モードにおいて、検出信号Ｓｖｈ１１，Ｓｖｈ１２，Ｓｖｈ１３，Ｓｖｈ１４，Ｓｖｈ２１，Ｓｖｈ２２，Ｓｖｈ２３，Ｓｖｈ２４，Ｓｖｈ３１，Ｓｖｈ３２，Ｓｖｈ３３，Ｓｖｈ３４，Ｓｖｈ４１，Ｓｖｈ４２，Ｓｖｈ４３，Ｓｖｈ４４を含む。検出信号Ｓｖｈのデータは記憶回路４８に保存される。信号演算回路４４（図２参照）は、記憶回路４８から複数の検出信号Ｓｖｈのデータを受け取って、以下の式（１０）に示す通り、正方行列Ｈｈに基づいて復号処理を行う。具体的には、複数の検出信号Ｓｖｈからなる行列ＳｖｈＸに正方行列Ｈｈを掛けることで、複数の検出信号Ｓｃｔからなる行列ＳｃｔＸを算出する。検出信号Ｓｃを正方行列Ｈｈの次数ｔ倍した値である。信号演算回路４４は、更に、式（４）に示す通り、検出信号Ｓｃから正方行列Ｈｖに基づいて復号処理を行う。具体的には、正方行列Ｈｖにｔ倍の検出信号Ｓｃからなる行列ＳｃｔＸを掛けることで、復号された検出信号Ｓｉｄｔからなる行列ＳｉｄｔＸを算出する。実施形態３において、復号された検出信号Ｓｉｄｔとして、Ｓｉｄｔｋｌ，Ｓｉｄｔｋ＋１ｌ，Ｓｉｄｔｋ＋２ｌ，Ｓｉｄｔｋ＋３ｌ，Ｓｉｄｔｋｌ＋１，Ｓｉｄｔｋ＋１ｌ＋１，Ｓｉｄｔｋ＋２ｌ＋１，Ｓｉｄｔｋ＋３ｌ＋１，Ｓｉｄｔｋｌ＋２，Ｓｉｄｔｋ＋１ｌ＋２，Ｓｉｄｔｋ＋２ｌ＋２，Ｓｉｄｔｋ＋３ｌ＋２，Ｓｉｄｔｋｌ＋３，Ｓｉｄｔｋ＋１ｌ＋３，Ｓｉｄｔｋ＋２ｌ＋３，Ｓｉｄｔｋ＋３ｌ＋３が算出される。検出信号Ｓｉｄｔｋｌは、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）の走査線(ｋ)と接続される検出電極Ｒｘｋｌに対応付けられ、検出信号Ｓｉｄｔｋ＋１ｌ，Ｓｉｄｔｋ＋２ｌ，Ｓｉｄｔｋ＋３ｌは、同様に、出電極ブロックＲｘＢ（ｌ）の検出電極Ｒｘｋ＋１ｌ，Ｒｘｋ＋２ｌ，Ｒｘｋ＋３ｌに対応づけられる。検出信号Ｓｉｄｔｋｌ＋１は、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）の走査線(ｋ)と接続される検出電極Ｒｘｋｌ＋１に対応付けられ、検出信号Ｓｉｄｔｋ＋１ｌ＋１，Ｓｉｄｔｋ＋２ｌ＋１，Ｓｉｄｔｋ＋３ｌ＋１は、同様に、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋１）の検出電極Ｒｘｋ＋１ｌ＋１，Ｒｘｋ＋２ｌ＋１，Ｒｘｋ＋３ｌ＋１に対応づけられる。検出信号Ｓｉｄｔｋｌ＋２は、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋２）の走査線(ｋ)と接続される検出電極Ｒｘｋｌ＋２に対応付けられ、検出信号Ｓｉｄｔｋ＋１ｌ＋２，Ｓｉｄｔｋ＋２ｌ＋２，Ｓｉｄｔｋ＋３ｌ＋２は、同様に、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋２）の検出電極Ｒｘｋ＋１ｌ＋２，Ｒｘｋ＋２ｌ＋２，Ｒｘｋ＋３ｌ＋２に対応づけられる。検出信号Ｓｉｄｔｋｌ＋３は、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋３）の走査線(ｋ)と接続される検出電極Ｒｘｋｌ＋３に対応付けられ、検出信号Ｓｉｄｔｋ＋１ｌ＋３，Ｓｉｄｔｋ＋２ｌ＋３，Ｓｉｄｔｋ＋３ｌ＋３は、同様に、検出電極ブロックＲｘＢ（ｌ＋３）の検出電極Ｒｘｋ＋１ｌ＋３，Ｒｘｋ＋２ｌ＋３，Ｒｘｋ＋３ｌ＋３に対応づけられる。したがって、各検出電極Ｒｘの検出信号Ｓｉを正方行列Ｈｖの次数ｄ倍し、かつ、正方行列Ｈｈの次数ｔ倍した信号値を各検出電極Ｒｘの信号値として取得することが出来る。
ＳｃｔＸ＝ＳｖｈＸ×Ｈｈ …（１０）
ＳｃｔＸ＝ＳｖｈＸ×Ｈｈ …（１０）
【0161】
座標抽出回路４５は、復号信号Ｓｉｄｔに基づいて、接触又は近接する指Ｆｉｎ等の二次元座標を算出することができる。
【0162】
図２３は、実施形態３に係る検出装置において、各モードにおける復号信号と検出電極との対応関係を示す図である。図２３に示す通り、ｋ行ｌ列の検出電極Ｒｘｋｌとすると、第２モードにおいて検出動作Ｔｅを期間Ｔ２で行って得られる検出信号Ｓｖｈを復号することで復号された検出信号Ｓｉｋｌｄｔを検出電極Ｒｘｋｌに対応付けることが出来る。検出信号Ｓｉｋｌｄｔは、検出電極Ｒｘｋｌの検出信号である検出信号Ｓｉｋｌを正方行列Ｈｈの次数ｔおよび正方行列Ｈｖの次数ｄ倍した値であって、実施形態３においては、１６倍の信号値を取得することが出来る。
【0163】
また、検出装置３００は、図１９に記載の通り、第１モードにおいて、第１検出制御回路１１４および第１検出回路１４によって、正方行列Ｈｖの第１行目から第ｒ行目に対応する符号選択駆動を期間Ｔ２より短い期間Ｔ１で実行する。ｒは、正方行列Ｈｖの次数ｄより少なく、２Ｎｂに対応する。Ｎｂは、０以上の整数であって、実施形態３において１である。したがって、検出装置３００は、第２モードにおける検出動作Ｔｅ１１から検出動作Ｔｅ２４と同様に、第１モードにおける検出動作Ｔｅ１１から検出動作Ｔｅ２４を実行する。検出装置３００は、検出動作Ｔｅ１１から検出動作Ｔｅ２４を実行することで、検出信号Ｓｖｈ１１，Ｓｖｈ１２，Ｓｖｈ１３，Ｓｖｈ１４，Ｓｖｈ２１，Ｓｖｈ２２，Ｓｖｈ２３，Ｓｖｈ２４を算出する。信号演算回路４４は、これらの検出信号Ｓｖｈを正方行列Ｈｈで復号して検出信号Ｓｃｔを取得する。信号演算回路４４は、更に、正方行列Ｈｈの第１列から第ｒ列までの行列を用いて、検出信号Ｓｉｔ（ｄ／２Ｎａ－Ｎｂ）を復号する。
【0164】
図２３に示す通り、ｋ行ｌ列の検出電極Ｒｘｋｌとすると、第１モードで検出動作Ｔｅを行って得られる検出信号Ｓｖｈを復号することで得られる復号された検出信号ｔ（ｄ／２）（Ｓｉｋｌ＋Ｓｉｋ＋１ｌ）を検出電極Ｒｘｋｌに対応付けることが出来る。検出信号Ｓｉｋｌ＋Ｓｉｋ＋１ｌは、検出電極Ｒｘｋｌと、検出電極ＲｘｋｌとＹ方向（第２方向）に隣接する検出電極Ｒｘｋ＋１ｌとが同一のデータ線ＳＧＬに接続された場合に出力される検出信号に対応し、検出装置３００は、第１モードにおいて、検出信号Ｓｉｋｌ＋Ｓｉｋ＋１ｌを正方行列Ｈｈの次数ｔ倍、および、正方行列Ｈｖの次数ｄ／２倍した値であって、実施形態３においては、８倍の信号値を取得することが出来る。言い換えると、Ｙ方向（第２方向）の検出分解能は第２モードと比較して下がるが、第２モードより短時間で８倍の信号値を得ることが出来る。
【0165】
また、検出装置３００は、図１９に記載の通り、第３モードにおいて、第２検出制御回路１１５および第２検出回路１５によって、正方行列Ｈｈの第１列目から第ｕ列目に対応する符号選択駆動を期間Ｔ２より短い期間Ｔ３で実行する。ｕは、正方行列Ｈｈの次数ｔより少なく、２Ｎｃに対応する。Ｎｃは、０以上の整数であって、実施形態３において１である。したがって、検出装置３００は、正方行列Ｈｈの第１列目から第ｕ列目までに対応する検出動作Ｔｅを行う。第３モードにおける正方行列Ｈｈの第１列目から第ｕ列目までに対応する検出動作Ｔｅは、第２モードにおける正方行列Ｈｈの第１列目から第ｕ列目までに対応する検出動作Ｔｅと同様である。検出装置３００は、第１列目から第ｕ列目までに対応する検出動作Ｔｅを実施することで、検出信号Ｓｖｈ１１，Ｓｖｈ１２，Ｓｖｈ２１，Ｓｖｈ２２，Ｓｖｈ３１，Ｓｖｈ３２，Ｓｖｈ４１，Ｓｖｈ４２，を算出する。信号演算回路４４は、これらの検出信号Ｓｖｈを第１列から第ｕ列までの正方行列Ｈｈで復号して検出信号Ｓｃ（ｔ/２Ｎａ－Ｎｃ）を取得する。信号演算回路４４は、更に、正方行列Ｈｖを用いて、検出信号Ｓｉ（ｔ/２Ｎａ－Ｎｃ）ｄを復号する。実施形態３において、Ｎａ－Ｎｂ＝１である。
【0166】
図２３に示す通り、ｋ行ｌ列の検出電極Ｒｘｋｌとすると、第３モードで検出動作Ｔｅを行って得られる検出信号Ｓｖｈを復号することで得られる復号された検出信号（ｔ／２）ｄ（Ｓｉｋｌ＋Ｓｉｋｌ＋１）を検出電極Ｒｘｋｌに対応付けることが出来る。検出信号Ｓｉｋｌ＋Ｓｉｋｌ＋１は、検出電極Ｒｘｋｌと、検出電極ＲｘｋｌとＸ方向（第１方向）に隣接する検出電極Ｒｘｋｌ＋１とが検出回路４０に接続された場合に出力される検出信号に対応し、検出装置３００は、第３モードにおいて、検出信号Ｓｉｋｌ＋Ｓｉｋｌ＋１を正方行列Ｈｈの次数ｔ／２倍、および、正方行列Ｈｖの次数ｄ倍した値であって、実施形態３においては、８倍の信号値を取得することが出来る。言い換えると、Ｘ方向（第１方向）の検出分解能は第２モードと比較して下がるが、第２モードより短時間で８倍の信号値を得ることが出来る。
【0167】
正符号選択動作と負符号選択動作とを連続して実行することで、ノイズ耐性を向上させることが可能である。例えば、図２０に示す検出動作Ｔｅにおいて、４つの検出信号Ｓｖｐｐ１１、検出信号Ｓｖｐｍ１１、検出信号Ｓｖｍｐ１１、検出信号Ｓｖｍｍ１１は、時分割で測定する場合、この順で測定することが好ましい。正方行列Ｈｈの第１検出対象と、第２検出対象の検出時間の間隔が短くなるので、各検出信号にのったノイズ成分がキャンセルされる。又は、例えば、検出信号Ｓｖｐｐ１１、検出信号Ｓｖｍｐ１１、検出信号Ｓｖｐｍ１１、検出信号Ｓｖｍｍ１１の順に測定してもよい。この場合、正方行列Ｈｖの第１検出対象と、第２検出対象の検出時間の間隔が短くなるので、各検出信号にのったノイズ成分がキャンセルされる。又は、正符号選択動作を複数回連続して実行した後に負符号選択動作を実行してもよい。図２０から図２２に示した各検出動作の順番は適宜変更してもよい。
【0168】
【0169】
図２４は、実施形態５に係る検出装置の構成例を示す図である。なお、図２４に示すセンサ部２０１には、検出電極Ｔｘおよび導電体２６が除かれ、検出電極Ｓｘが検出電極Ｒｘと同様にマトリクス状に配置されており、スイッチ素子ＳＷ１を介して走査線ＧＣＬ及びデータ線ＳＧＬと接続されている。第１選択回路２１４は、第１選択回路１４と同様の機能を有する。第２選択回路２１５は、第２選択回路１５と同様の機能を有する。検出制御回路２１１は、検出制御回路１１と同様の機能を有する。
【0170】
図２４に示す構成では、第２選択回路２１５と検出回路２４０との間に、配線Ｌ３、複数のスイッチ素子ＳＷ３及び配線Ｌ２が設けられている。また、図２４に示す構成は、検出制御回路２１１が配線Ｌ１及び複数のスイッチｘ素子ＳＷ３を介して検出電極Ｓｘに駆動信号Ｖｓを供給する方式が採用された構成である。すなわち、図２４に示す構成では、検出制御回路２１１が備える駆動信号生成回路１１２は、センサ部２０１に設けられた検出電極Ｓｘに接続されて駆動信号Ｖｓを供給する。
【0171】
駆動信号Ｖｓの供給と、検出信号Ｓｖの出力とは、例えばスイッチ素子ＳＷ３，ｘＳＷ３により切り替え可能になっている。スイッチ素子ＳＷ３がオフ（非接続状態）のとき、スイッチ素子ｘＳＷ３がオン（接続状態）となり、配線Ｌ１及び配線Ｌ３を介して駆動信号Ｖｓが第２選択回路２１５及びデータ線ＳＧＬを介して検出対象の検出電極Ｓｘに対して供給される。スイッチ素子ＳＷ３がオン（接続状態）のとき、スイッチ素子ｘＳＷ３がオフ（非接続状態）となり、配線Ｌ２及び配線Ｌ３を介して検出対象の検出電極Ｓｘからの検出信号Ｓｖが検出回路２４０に出力される。つまり、実施形態４における検出電極Ｓｘは、実施形態１における検出電極Ｒｘおよび検出電極Ｔｘ（駆動電極）を兼ねる電極である。
【0172】
なお、スイッチ素子ＳＷ３，ｘＳＷ３及び配線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の機能は、第２選択回路２１５に含まれていてもよいし、第２選択回路２１５とは別に設けられた回路であってもよい。検出制御回路１１が駆動信号生成回路１１２の機能を含んでいてもよい。スイッチ素子ＳＷ３，ｘＳＷ３及び配線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、例えば基材１０１上に設けられる。
【0173】
（実施形態５）
図２５は、実施形態５に係る検出装置の構成例を示す図である。センサ部３０１は、検出電極Ｔｘ（駆動電極）が複数の検出電極Ｒｘと非接触の状態で対向するように配置される。また、検出制御回路３１１の駆動信号生成回路１１２は、第１選択回路３１４を介して検出電極Ｔｘに接続され、駆動信号Ｖｓを検出電極Ｔｘに供給する。また、センサ部３０１は、検出領域ＤＡにおいて検出電極Ｔｘと接続されるスイッチ素子ＳＷ１を有さず、検出電極Ｔｘと第１選択回路３１４は周辺領域ＰＡで接続されている。また、検出電極Ｒｘは、スイッチ素子ＳＷ１を介さずに、データ線ＳＧＬと接続されている。
図２５は、実施形態５に係る検出装置の構成例を示す図である。センサ部３０１は、検出電極Ｔｘ（駆動電極）が複数の検出電極Ｒｘと非接触の状態で対向するように配置される。また、検出制御回路３１１の駆動信号生成回路１１２は、第１選択回路３１４を介して検出電極Ｔｘに接続され、駆動信号Ｖｓを検出電極Ｔｘに供給する。また、センサ部３０１は、検出領域ＤＡにおいて検出電極Ｔｘと接続されるスイッチ素子ＳＷ１を有さず、検出電極Ｔｘと第１選択回路３１４は周辺領域ＰＡで接続されている。また、検出電極Ｒｘは、スイッチ素子ＳＷ１を介さずに、データ線ＳＧＬと接続されている。
【0174】
検出電極Ｔｘに駆動信号Ｖｓが供給されると、検出電極Ｒｘに対する指Ｆｉｎ等の検出対象物の近接が検出電極Ｒｘと検出電極Ｔｘとの間に生じる相互静電容量に影響を与える。図２５に示す構成では、検出信号Ｖｓに現れる相互静電容量の変化の有無及び変化の度合いに基づいて検出を行う。図２５に示す構成では、長手方向がＸ方向に沿うよう設けられてＸ方向に並ぶ複数の検出電極Ｒｘを同時に駆動可能な検出電極Ｔｘが、検出電極ＲｘのＹ方向の配置に対応するよう複数並んで設けられているが、これは検出電極Ｔｘの形態の一例であってこれに限られるものでなく、検出電極Ｔｘの形状及び配置は適宜変更可能である。
【0175】
図２５に示す構成では、データ線ＳＧＬは、第２選択回路３１５と検出電極Ｒｘとを接続する。図２５に示す構成では、Ｙ方向に並ぶ検出電極Ｒｘの選択動作は、第１選択回路３１４によって、駆動信号Ｖｓが供給される検出電極Ｔｘの選択動作によって行われる。その他の点で、第２選択回路３１５及び検出回路３４０の機能は、第２選択回路１５及び検出回路４０と同様である。
【0176】
（実施形態６）
実施形態１において、図７に示す通り、シールド層２４は、検出電極Ｒｘが形成される層とスイッチ素子ＳＷ１が形成されるとの間に配置されるがこれに限られない。図２６は、実施形態７に係る検出装置７００の平面図である。図２６に示す通り、シールド層１２４Ａは、第１選択回路１４及び第２選択回路１５等の基材１０１上に形成される回路に対して平面視で重畳するように配置される。また、シールド層１２４Ａは、検出領域ＤＡの周辺を囲う様に配置されている。なお、実施形態７において、シールド層１２４Ａは、四角形の検出領域ＤＡの４辺を囲う様に配置されるが、これに限られない。少なくとも基材１０１上に配置される回路と重畳するように配置されていれば良く、例えば、第１選択回路１４や第２選択回路１５が配置される検出領域ＤＡの２辺に沿って配置されていてもよい。
実施形態１において、図７に示す通り、シールド層２４は、検出電極Ｒｘが形成される層とスイッチ素子ＳＷ１が形成されるとの間に配置されるがこれに限られない。図２６は、実施形態７に係る検出装置７００の平面図である。図２６に示す通り、シールド層１２４Ａは、第１選択回路１４及び第２選択回路１５等の基材１０１上に形成される回路に対して平面視で重畳するように配置される。また、シールド層１２４Ａは、検出領域ＤＡの周辺を囲う様に配置されている。なお、実施形態７において、シールド層１２４Ａは、四角形の検出領域ＤＡの４辺を囲う様に配置されるが、これに限られない。少なくとも基材１０１上に配置される回路と重畳するように配置されていれば良く、例えば、第１選択回路１４や第２選択回路１５が配置される検出領域ＤＡの２辺に沿って配置されていてもよい。
【0177】
また、図２７は、実施形態７に係る検出装置７００の断面図である。図２７に示す通り、検出装置７００はシールド層２４を設けずに、検出電極Ｒｘと同一の電極層を用いてシールド層１２４Ａを構成し、基材１０１に構成された回路に含まれるスイッチ素子ＳＳＷを覆う様に形成される。シールド層１２４Ａは、透明性の導電体、例えば、ＩＴＯ等で形成される。スイッチ素子ＳＳＷは、例えば、第２選択回路１５を構成するスイッチ素子ＳＷ２である。なお、実施形態７において、シールド層２４を設けない場合について例示したが、これに限らず、シールド層１２４Ａおよびシールド層２４の両方を配置してもよい。
【0178】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。実施形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【0179】
１ センサ部
１０ 基板
１１ 検出制御回路
１４ 第２選択回路
１５ 第１選択回路
４０ 検出回路
４２ 検出信号増幅部
４３ Ａ／Ｄ変換部
４４ 信号演算部
４５ 座標抽出部
４６ 合成部
４７ 検出タイミング制御部
４８ 記憶部
７０ 送信用導電体
１００ 検出装置
１０１ 基材
１１０ クロック信号生成部
１１２ 駆動信号生成部
１１４ 第２制御部
１１４Ａ 選択信号生成部
１１４Ｂ 反転回路
１１６ カウンタ
１１８ 第１制御部
Ｒｘ 検出電極
ＲｘＢ 検出電極ブロック
Ｖｇｃｌｐ 選択信号
Ｖｇｃｌｍ 選択信号
ｋ、ｊ 行番号
ｌ 列番号
Ｘ 行方向
Ｙ 列方向
ｎ ＲｘＢ内のＲｘの数
ｆ 任意の行数
ｇ 任意の列数
ｒ 第２モードの行数
ｓ 第３モードの行数
ｔ 正方行列Ｈｈの次数
１０ 基板
１１ 検出制御回路
１４ 第２選択回路
１５ 第１選択回路
４０ 検出回路
４２ 検出信号増幅部
４３ Ａ／Ｄ変換部
４４ 信号演算部
４５ 座標抽出部
４６ 合成部
４７ 検出タイミング制御部
４８ 記憶部
７０ 送信用導電体
１００ 検出装置
１０１ 基材
１１０ クロック信号生成部
１１２ 駆動信号生成部
１１４ 第２制御部
１１４Ａ 選択信号生成部
１１４Ｂ 反転回路
１１６ カウンタ
１１８ 第１制御部
Ｒｘ 検出電極
ＲｘＢ 検出電極ブロック
Ｖｇｃｌｐ 選択信号
Ｖｇｃｌｍ 選択信号
ｋ、ｊ 行番号
ｌ 列番号
Ｘ 行方向
Ｙ 列方向
ｎ ＲｘＢ内のＲｘの数
ｆ 任意の行数
ｇ 任意の列数
ｒ 第２モードの行数
ｓ 第３モードの行数
ｔ 正方行列Ｈｈの次数
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図21A】
【図21B】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】