(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】2023-11-09
(45)【発行日】2023-11-17
(54)【発明の名称】ポインタの位置検出方法及びセンサコントローラ
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20231110BHJP
G06F 3/044 20060101ALI20231110BHJP
【ＦＩ】
G06F3/041 520
G06F3/044 126
G06F3/044 B
G06F3/041 590
G06F3/041 595
G06F3/041 430
G06F3/041 560
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020045393
(22)【出願日】2020-03-16
(65)【公開番号】P2021149161
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2023-03-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000139403
【氏名又は名称】株式会社ワコム
(74)【代理人】
【識別番号】110004277
【氏名又は名称】弁理士法人そらおと
(74)【代理人】
【識別番号】100130982
【弁理士】
【氏名又は名称】黒瀬 泰之
(72)【発明者】
【氏名】野村 佳生
(72)【発明者】
【氏名】ティロ ナオキ ホルヌング
【審査官】槙 俊秋
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／２２５２０４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／０２０５９８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２３４９６１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－８８０８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３１３１５６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】黒木 浩，第２章 タッチ・パネル技術，タッチ・パネル最前線 ，浅見 直樹
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｆ ３／０３
Ｇ０６Ｆ ３／０４１－３／０４７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のセンサ電極を含むタッチセンサに接続されたセンサコントローラによって実行され、前記タッチセンサを用いて、信号を送信しないパッシブポインタの指示位置であるタッチ位置と、
先端部分に設けられたペン電極からダウンリンク信号を送信可能に構成されたアクティブペンの指示位置であるペン位置と、
を検出するポインタの位置検出方法であって、
前記タッチセンサにおけるキャパシタンスの変化を検出することによって、１以上の候補タッチ位置を検出する候補タッチ位置検出ステップと、
前記ダウンリンク信号の前記複数のセンサ電極それぞれにおけるレベルに基づき、１以上の候補ペン位置を検出する候補ペン位置検出ステップと、
前記１以上の候補ペン位置の中から前記ペン位置を決定するペン位置決定ステップと、を有し、
前記ペン位置決定ステップは、対応する前記候補タッチ位置が前記候補タッチ位置検出ステップにおいて検出されていない前記候補ペン位置を前記ペン位置として決定しない、
ポインタの位置検出方法。
【請求項2】
前記ペン位置決定ステップは、前記１以上の候補ペン位置のそれぞれについて、対応する前記候補タッチ位置が前記候補タッチ位置検出ステップにおいて検出されているか否かを判定する第１の判定ステップを含み、該第１の判定ステップにおいて検出されていないと判定した前記候補ペン位置を前記ペン位置として決定しない、請求項１に記載のポインタの位置検出方法。
【請求項3】
前記ペン位置決定ステップは、前記第１の判定ステップにおいて検出されていると判定した前記候補ペン位置のうち、パームによるものでない前記候補タッチ位置に対応するものを前記ペン位置として決定する、請求項２に記載のポインタの位置検出方法。
【請求項4】
前記ペン位置決定ステップは、前記候補タッチ位置検出ステップの検出結果が存在しない場合、前記第１の判定ステップを行わない、請求項２又は３に記載のポインタの位置検出方法。
【請求項5】
前記ペン位置決定ステップにより決定された前記ペン位置をホストコントローラに出力する出力ステップをさらに有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のポインタの位置検出方法。
【請求項6】
表示装置のベゼル領域内において前記アクティブペンにより実行されたジェスチャーを検出するジェスチャー検出ステップをさらに有する、請求項５に記載のポインタの位置検出方法。
【請求項7】
前記ジェスチャー検出ステップは、前記出力ステップにより前記ペン位置が出力されていない場合に、前記ジェスチャーの検出を行う、請求項６に記載のポインタの位置検出方法。
【請求項8】
前記タッチセンサは、前記複数のセンサ電極のそれぞれを前記センサコントローラに接続するための複数のルーティング線を含み、前記ジェスチャー検出ステップは、前記複数のルーティング線のそれぞれにおける前記ダウンリンク信号のレベルに基づき、前記ジェスチャーを検出する、
請求項６又は７に記載のポインタの位置検出方法。
【請求項9】
前記ベゼル領域は、前記複数のルーティング線の配置に基づいて配置される複数の検出可能領域を有し、前記ジェスチャー検出ステップは、前記検出可能領域ごとの規則に従って前記レベルを評価することによって前記ベゼル領域内における前記アクティブペンの指示位置を検出し、検出した前記指示位置に基づいて前記ジェスチャーを検出する、
請求項８に記載のポインタの位置検出方法。
【請求項10】
前記ルーティング線は、他の部分よりも幅の広いパッド部分を有する、請求項８又は９に記載のポインタの位置検出方法。
【請求項11】
複数のセンサ電極を含むタッチセンサに接続され、前記タッチセンサを用いて、信号を送信しないパッシブポインタの指示位置であるタッチ位置と、
先端部分に設けられたペン電極からダウンリンク信号を送信可能に構成されたアクティブペンの指示位置であるペン位置と、
を検出するセンサコントローラであって、
前記タッチセンサにおけるキャパシタンスの変化を検出することによって、１以上の候補タッチ位置を検出する候補タッチ位置検出ステップと、
前記ダウンリンク信号の前記複数のセンサ電極それぞれにおけるレベルに基づき、１以上の候補ペン位置を検出する候補ペン位置検出ステップと、
前記１以上の候補ペン位置の中から前記ペン位置を決定するペン位置決定ステップと、を実行し、
前記ペン位置決定ステップは、対応する前記候補タッチ位置が前記候補タッチ位置検出ステップにおいて検出されていない前記候補ペン位置を前記ペン位置として決定しない、
センサコントローラ。
【請求項12】
表示装置のベゼル領域内において前記アクティブペンにより実行されたジェスチャーを検出するジェスチャー検出ステップをさらに実行する、請求項１１に記載のセンサコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はポインタの位置検出方法及びセンサコントローラに関し、特に、アクティブ静電方式の電子ペン（以下、「アクティブペン」と称する）、及び、指などのパッシブポインタの位置検出を行うためのポインタの位置検出方法及びセンサコントローラに関する。
【背景技術】
【0002】
アクティブペンによる入力とパッシブポインタによる入力との両方に対応した入力システムが知られている。以下では、前者の入力を「ペン入力」と称し、後者の入力を「タッチ入力」と称する。タッチ入力におけるパッシブポインタの検出は、タッチセンサでのキャパシタンスの変化を利用する静電容量方式を用いて行われる。
【0003】
特許文献１には、この種の入力システムの一例が開示されている。特許文献１の入力システムにおいては、アクティブペンの接触位置とパッシブポインタの接触位置とを相互に誤認識してしまうという、この種の入力システムに特有の問題を解決するための処理が実行される。具体的には、検出された１以上のパッシブポインタの指示位置（以下、「タッチ位置」と称する）のうち、その直前に検出されたアクティブペンの指示位置（以下、「ペン位置」と称する）に略等しいタッチ位置を出力対象から除く処理、並びに、検出された１以上のペン位置のうち、その直前に検出された１以上のタッチ位置のうち所定サイズ以上の広さが検出されたものに略等しいペン位置を出力対象から除く処理が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－０６１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記入力システムを構成するタッチセンサは、複数のセンサ電極がマトリクス状に配置されるタッチ領域の周囲に、各センサ電極をセンサコントローラに接続するための複数のルーティング線が配置される周辺領域を有して構成される。
【0006】
アクティブペンのペン先が周辺領域内にある場合、センサコントローラは、本来であればペン位置を検出しないはずである。しかしながら、ルーティング線によりダウンリンク信号が受信されてしまう場合があり、その結果としてＸ座標とＹ座標の両方が取得できたとすると、センサコントローラは、アクティブペンのペン先が実際には周辺領域内にあるにもかかわらず、タッチ領域内のペン位置を検出してしまう。これは誤検出に他ならないので、改善が必要とされている。
【0007】
したがって、本発明の目的の一つは、アクティブペンのペン先が周辺領域内にあるにもかかわらずタッチ領域内のペン位置が検出されてしまうことを防止できるポインタの位置検出方法及びセンサコントローラを提供することにある。
【0008】
また、上記入力システムにおいては、タッチ領域内（又は、タッチ領域に対応する表示領域内）に、例えばスクロールバーのような各種のメニューが所狭しと配置される。しかしながら、これらのメニューは普通、マウスでの操作を想定して設けられており、ペン入力で操作するには小さすぎることが多い。その結果、上記入力システムではペン入力による誤操作が多く発生しており、改善が必要とされていた。
【0009】
したがって、本発明の目的の他の一つは、ペン入力による誤操作の発生を低減できるポインタの位置検出方法及びセンサコントローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の第１の側面によるポインタの位置検出方法は、複数のセンサ電極を含むタッチセンサに接続されたセンサコントローラによって実行され、前記タッチセンサを用いて、信号を送信しないパッシブポインタの指示位置であるタッチ位置と、先端部分に設けられたペン電極からダウンリンク信号を送信可能に構成されたアクティブペンの指示位置であるペン位置と、を検出するポインタの位置検出方法であって、前記タッチセンサにおけるキャパシタンスの変化を検出することによって、１以上の候補タッチ位置を検出する候補タッチ位置検出ステップと、前記ダウンリンク信号の前記複数のセンサ電極それぞれにおけるレベルに基づき、１以上の候補ペン位置を検出する候補ペン位置検出ステップと、前記１以上の候補ペン位置の中から前記ペン位置を決定するペン位置決定ステップと、を有し、前記ペン位置決定ステップは、対応する前記候補タッチ位置が前記候補タッチ位置検出ステップにおいて検出されていない前記候補ペン位置を前記ペン位置として決定しない、ポインタの位置検出方法である。
【0011】
本発明の第２の側面によるポインタの位置検出方法は、上記第１の側面によるポインタの位置検出方法において、表示装置のベゼル領域内において前記アクティブペンにより実行されたジェスチャーを検出するジェスチャー検出ステップをさらに有する、ポインタの位置検出方法である。
【0012】
本発明の第１の側面によるセンサコントローラは、複数のセンサ電極を含むタッチセンサに接続され、前記タッチセンサを用いて、信号を送信しないパッシブポインタの指示位置であるタッチ位置と、先端部分に設けられたペン電極からダウンリンク信号を送信可能に構成されたアクティブペンの指示位置であるペン位置と、を検出するセンサコントローラであって、前記タッチセンサにおけるキャパシタンスの変化を検出することによって、１以上の候補タッチ位置を検出する候補タッチ位置検出ステップと、前記ダウンリンク信号の前記複数のセンサ電極それぞれにおけるレベルに基づき、１以上の候補ペン位置を検出する候補ペン位置検出ステップと、前記１以上の候補ペン位置の中から前記ペン位置を決定するペン位置決定ステップと、を実行し、前記ペン位置決定ステップは、対応する前記候補タッチ位置が前記候補タッチ位置検出ステップにおいて検出されていない前記候補ペン位置を前記ペン位置として決定しない、センサコントローラである。
【0013】
本発明の第２の側面によるセンサコントローラは、上記第１の側面によるセンサコントローラにおいて、表示装置のベゼル領域内において前記アクティブペンにより実行されたジェスチャーを検出するジェスチャー検出ステップをさらに実行する、センサコントローラである。
【発明の効果】
【0014】
本発明の第１の側面によれば、対応する候補タッチ位置が検出されていない候補ペン位置をペン位置として決定しないので、アクティブペンのペン先が周辺領域内にあるにもかかわらず、タッチ領域内のペン位置が検出されてしまうことを防止できる。
【0015】
本発明の第２の側面によれば、ベゼル領域内でのジェスチャーにより各種メニューを操作できるようになるので、ペン入力による誤操作の発生を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第１の実施の形態による電子機器１の構成を示す図である。
【図6】（ａ）は、候補ペン位置を格納するためのペン位置テーブルを示す図であり、（ｂ）は、候補タッチ位置を格納するためのタッチ位置テーブルを示す図である。
【図7】ペン位置決定処理及びタッチ位置決定処理の一例（アクティブペンＰのペン先が周辺領域５ｄ内にある場合）を示す図である。
【図8】ペン位置決定処理及びタッチ位置決定処理の一例（アクティブペンＰのペン先がタッチ領域５ｃ内にある場合）を示す図である。
【図11】本発明の第２の実施の形態に関し、周辺領域５ｄ内で検出されるジェスチャーの例を示す図である。
【図12】ジェスチャーの具体的な種類と、それぞれに割り当てるコマンドの例を示す図である。
【図16】本発明の第２の実施の形態によるセンサコントローラ４が実行するジェスチャー検出処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0018】
図１は、本発明の第１の実施の形態による電子機器１の構成を示す図である。同図には、ペン入力に用いるアクティブペンＰと、タッチ入力に用いるパッシブポインタとしての指Ｆとについても図示している。以下では、アクティブペンＰ及び指Ｆを「ポインタ」と総称する場合がある。本実施の形態による電子機器１は例えばタブレット型のコンピュータであり、図１に示すように、ホストコントローラ２、表示装置３、センサコントローラ４、及びタッチセンサ５を有して構成される。
【0019】
初めに、アクティブペンＰはアクティブ静電方式によって動作する電子ペンである。図示していないが、アクティブペンＰの内部には制御部及び送受信部が設けられており、制御部は、送受信部を介して電子機器１と相互に信号を送受信可能に構成される。以下では、電子機器１からアクティブペンＰに向けて送信される信号を「アップリンク信号ＵＳ」と称し、アクティブペンＰから電子機器１に向けて送信される信号を「ダウンリンク信号ＤＳ」と称する。
【0020】
アクティブペンＰの先端部分にはペン電極が設けられており、アクティブペンＰの送受信部は、このペン電極とタッチセンサ５を構成する各センサ電極６（後述）との間に形成されたキャパシタンスを介して、アップリンク信号ＵＳの受信及びダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。なお、アップリンク信号ＵＳを受信するためのペン電極とダウンリンク信号ＤＳを送信するためのペン電極とは、異なっていてもよいし、同じであってもよい。
【0021】
アクティブペンＰはまた、ペン先に印加された圧力（筆圧）を検出する筆圧検出部、側面に設けられたサイドスイッチのオンオフ状態を検出するサイドスイッチ状態検出部、予め割り当てられた固有ＩＤを記憶する記憶部（メモリ）、及び、アクティブペンＰの動作電力を供給する電源部（バッテリ）を有して構成される。アクティブペンＰの制御部は、これらの各部を制御可能に構成される。
【0022】
ダウンリンク信号ＤＳは、所定周波数のバースト信号である位置信号と、アクティブペンＰから電子機器１に対して送信するデータを含むデータ信号とを含んで構成される。位置信号は、電子機器１において、アクティブペンＰの位置を検出するために使用される。データ信号により送信するデータは、例えば、筆圧検出部によって検出された筆圧を示すデータ（筆圧データ）、サイドスイッチ状態検出部によって検出されたサイドスイッチのオンオフ状態を示すデータ（スイッチデータ）、記憶部内に記憶される固有ＩＤなどであり、制御部によってデータ信号内に配置される。
【0023】
アップリンク信号ＵＳは、所定のスタートビットと、電子機器１からアクティブペンＰへの命令を示すコマンドとを含んで構成される。アクティブペンＰの制御部は、受信されたアップリンク信号ＵＳからコマンドを取り出して復号し、その内容に従うデータをデータ信号内に配置するよう構成される。これにより電子機器１は、所望のデータをアクティブペンＰから取り出すことが可能になる。
【0024】
次に、ホストコントローラ２は、プロセッサ及びメモリ（ともに図示せず）を有するコンピュータである。ホストコントローラ２のプロセッサは、メモリに記憶されるプログラムを読み出して実行することにより、図示した表示装置３及びセンサコントローラ４を含む電子機器１の各部の制御、描画用のアプリを含む各種のアプリの実行などの各種処理を行う役割を果たす。ホストコントローラ２のメモリは、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)などのメインメモリと、フラッシュメモリなどの補助記憶装置とを含んで構成され、プロセッサがプログラムを実行するために必要となるデータや、プロセッサがプログラムを実行した結果として生成された各種のデータを記憶する役割を果たす。
【0025】
表示装置３は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する表示パネル（図示せず）と、この表示パネルを駆動することにより任意の表示を行う駆動回路（図示せず）とを有する装置であり、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーなどによって構成される。表示パネルの表面には表示領域３ａ及びベゼル領域３ｂが設けられる。表示領域３ａは上記複数の画素が配置される領域であり、ベゼル領域３ｂは、上述した駆動回路と、表示領域３ａ内の各画素を駆動回路に接続する配線とが配置される領域である。駆動回路は、ホストコントローラ２の制御を受けて、表示パネルの各画素を駆動するように構成される。
【0026】
センサコントローラ４及びタッチセンサ５は、ホストコントローラ２に対する入力装置である。タッチセンサ５は、それぞれセンサコントローラ４に接続された複数のセンサ電極６を含んで構成される。これら複数のセンサ電極６は、それぞれ図示したｙ方向に延在し、かつ、図示したｘ方向に等間隔で配置された複数の線状電極６ｘと、それぞれｘ方向に延在し、かつ、ｙ方向に等間隔で配置された複数の線状電極６ｙとを含んで構成される。
【0027】
タッチセンサ５を構成する複数のセンサ電極６は、一例では、タッチセンサ５のタッチ面５ａを構成するガラス板と、表示装置３の表示パネルとの間に配置される。ただし、各複数の線状電極６ｘ，６ｙの一方を表示パネル内の共通電極（図示せず）と共用してもよく、そのように構成した電子機器１は「インセル型」と呼ばれる。なお、図１及び後掲の各図では、図面を分かりやすくするために各１０本の線状電極６ｘ，６ｙのみを図示しているが、実際にはより多数の線状電極６ｘ，６ｙが配置される。
【0028】
タッチセンサ５は長方形の外周を有しており、その一辺である辺５ｂには、複数のＦＰＣ接続端子Ｔが並置される。複数のセンサ電極６はそれぞれ、いずれか１つ以上のＦＰＣ接続端子Ｔを介して、図示しないフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）基板上に形成されるセンサコントローラ４に接続される。
【0029】
図２は、タッチセンサ５の拡大図である。図面の理解を容易にするため、図２には、実際のタッチセンサ５に設けられる構成の一部のみを図示している。以下、この図２を参照しながら、タッチセンサ５の構造について詳しく説明する。
【0030】
図２に示すように、タッチセンサ５は、各複数の線状電極６ｘ，６ｙが延設されるタッチ領域５ｃと、タッチ領域５ｃを取り囲むように配置される周辺領域５ｄとを含んで構成される。タッチ領域５ｃは、センサコントローラ４がアクティブペンＰ及び指Ｆの位置を検出可能な領域であり、表示領域３ａの端まで高精度にポインタの位置を検出できるようにするべく、図１に示した表示領域３ａよりも広くなるように設定される。周辺領域５ｄには、各複数の線状電極６ｘ，６ｙと複数のＦＰＣ接続端子Ｔとを相互に接続するための各複数のルーティング線Ｌ１，Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒが延設される。
【0031】
複数のルーティング線Ｌ１は、複数の線状電極６ｘ及び複数のＦＰＣ接続端子Ｔのそれぞれと一対一に設けられる配線であり、それぞれの一端で対応する線状電極６ｘの一端（図２では下側の端部）に、他端で対応するＦＰＣ接続端子Ｔにそれぞれ接続される。また、複数のルーティング線Ｌ２Ｌは、複数の線状電極６ｙ及び複数のＦＰＣ接続端子Ｔのそれぞれと一対一に設けられる配線であり、それぞれの一端で対応する線状電極６ｙの一端（図２では左側の端部）に、他端で対応するＦＰＣ接続端子Ｔにそれぞれ接続される。さらに、複数のルーティング線Ｌ２Ｒは、複数の線状電極６ｙ及び複数のＦＰＣ接続端子Ｔのそれぞれと一対一に設けられる配線であり、それぞれの一端で対応する線状電極６ｙの他端（図２では右側の端部）に、他端で対応するＦＰＣ接続端子Ｔにそれぞれ接続される。
【0032】
図２では、複数のＦＰＣ接続端子Ｔのうち、ルーティング線Ｌ１に接続されるものをＦＰＣ接続端子Ｔ１と記載し、ルーティング線Ｌ２Ｌに接続されるものをＦＰＣ接続端子Ｔ２Ｌと記載し、ルーティング線Ｌ２Ｒに接続されるものをＦＰＣ接続端子Ｔ２Ｒと記載している。複数のＦＰＣ接続端子Ｔ１は、図１に示した辺５ｂの中ほどに、等間隔でまとめて配置される。また、複数のＦＰＣ接続端子Ｔ２Ｌは、複数のＦＰＣ接続端子Ｔ１からｘ方向の一端側に離隔距離Ｄだけ離れた位置に等間隔でまとめて配置され、複数のＦＰＣ接続端子Ｔ２Ｒは、複数のＦＰＣ接続端子Ｔ１からｘ方向の他端側に離隔距離Ｄだけ離れた位置に等間隔でまとめて配置される。ここで、離隔距離Ｄは、タッチセンサ５上におけるダウンリンク信号ＤＳの到達範囲の幅Ｒよりも大きい値に設定される。これは、ＦＰＣ接続端子Ｔ１とＦＰＣ接続端子Ｔ２Ｌ又はＦＰＣ接続端子Ｔ２Ｒとの両方に、同時にダウンリンク信号ＤＳが到達することを防止するための設定である。
【0033】
複数のＦＰＣ接続端子Ｔは、各複数のＦＰＣ接続端子Ｔ１，Ｔ２Ｌ，Ｔ２Ｒの他に、グランド配線ＬＧに接続される複数のＦＰＣ接続端子ＴＧを含んで構成される。グランド配線ＬＧは、複数のルーティング線Ｌ１，Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒそれぞれの両側に延設される配線である。各グランド配線ＬＧには、ＦＰＣ接続端子ＴＧを介して、センサコントローラ４からグランド電位が供給される。これにより各グランド配線ＬＧは、外部ノイズが複数のルーティング線Ｌ１，Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒに到達することを防ぐ役割を果たす。
【0034】
図２に示すように、各複数のルーティング線Ｌ１，Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒはそれぞれ、等間隔を保って並走するように延設される。タッチ領域５ｃの近傍では、対応するＦＰＣ接続端子Ｔの設置領域から離れるにつれて各ルーティング線がセンサ電極６に接続されていくため、並走するルーティング線の本数が少なくなるが、それでもタッチ領域５ｃに最も近いルーティング線Ｌ１とタッチ領域５ｃとの間の距離が一定を保つよう、図２に示すように、各複数のルーティング線Ｌ１，Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒは階段状に延設される。ただし、この階段状の構成は必須ではなく、接続されるセンサ電極６の近傍まで直線状に各ルーティング線Ｌ１，Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒを延設することとしてもよい。
【0035】
タッチセンサ５の立体的な構造について、説明する。タッチセンサ５は２層構造を有しており、各構成は上層又は下層のいずれかに形成される。具体的に説明すると、図２においてドッドパターンのハッチングを付した複数の線状電極６ｘ及び複数のＦＰＣ接続端子Ｔ１は、上層に形成される。ハッチングを付していないが、これらに接続される複数のルーティング線Ｌ１も、同様に上層に形成される。図２において右上がりのラインパターンのハッチングを付した複数の線状電極６ｙ、複数のＦＰＣ接続端子Ｔ２Ｌ、及び複数のＦＰＣ接続端子Ｔ２Ｒは、下層に形成される。ハッチングを付していないが、これらに接続される各複数のルーティング線Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒも、同様に下層に形成される。図２においてクロスラインパターンのハッチングを付した複数のＦＰＣ接続端子ＴＧは、上層と下層の両方に形成される。ハッチングを付していないが、これらに接続される各複数のグランド配線ＬＧも、同様に上層と下層の両方に形成される。
【0036】
図１に戻る。センサコントローラ４は、プロセッサ及びメモリ（ともに図示せず）を有するマイコンである。センサコントローラ４のプロセッサは、メモリに記憶されるプログラムを読み出して実行することにより、タッチ面５ａ上におけるポインタの位置を検出するとともに、アクティブペンＰが送信したデータ信号を受信する役割を果たす。センサコントローラ４のメモリは、プロセッサがプログラムを実行するために必要となるデータや、プロセッサがプログラムを実行した結果として生成された各種のデータを記憶する役割を果たす。センサコントローラ４によるアクティブペンＰの位置の検出はアクティブ静電結合方式により実行され、指Ｆの位置の検出は静電容量方式により実行される。
【0037】
センサコントローラ４は、検出したポインタの位置を示す座標と、アクティブペンＰから受信したデータ信号に含まれる各種データとを、ホストコントローラ２に対してレポートするよう構成される。また、センサコントローラ４は、アクティブペンＰから受信される筆圧データに基づいて、アクティブペンＰがタッチ面５ａに接触したことを示すペンダウン情報と、アクティブペンＰがタッチ面５ａから離れたことを示すペンアップ情報との取得を行い、それぞれのタイミングでホストコントローラ２に対してレポートするよう構成される。
【0038】
図３は、センサコントローラ４の内部構成を示す図である。同図に示すように、センサコントローラ４は、ＭＣＵ(Micro Control Unit)４０、ロジック部４１、送信部４２，４３、受信部４４、及び選択部４５を有して構成される。
【0039】
ＭＣＵ４０及びロジック部４１は、送信部４２，４３、受信部４４、及び選択部４５を制御することにより、センサコントローラ４の送受信動作を制御する制御部である。具体的に説明すると、まずＭＣＵ４０は、内部にメモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）を有しており、このメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するマイクロプロセッサである。ＭＣＵ４０の動作タイミングは、ホストコントローラ２から供給されるタイミング信号によって制御される。ＭＣＵ４０が行う動作には、ロジック部４１の制御動作の他、指検出用信号ＦＤＳを出力するよう送信部４２を制御する動作と、アクティブペンＰに対する指示の内容を示すコマンドＣＯＭを送信部４３に供給する動作と、受信部４４から供給されるデジタル信号に基づいてアクティブペンＰ及び指Ｆそれぞれの位置（具体的には、タッチ面５ａ内の位置を示すｘ座標及びｙ座標）を検出する動作と、受信部４４から供給されるデジタル信号を復号することにより、アクティブペンＰが送信したデータＲｅｓ（例えば、上述した筆圧データ、スイッチデータ、又は固有ＩＤなど）を取得する動作と、データＲｅｓ内に含まれる筆圧データに基づいてアクティブペンＰのタッチ面５ａに対する接触状態を判定する動作とが含まれる。ロジック部４１は、ＭＣＵ４０の制御に基づき、制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ１～ｃｔｒｌ＿ｔ４，ｃｔｒｌ＿ｒを出力する機能を有する。
【0040】
送信部４２は、ＭＣＵ４０の制御に従って指検出用信号ＦＤＳを生成し、選択部４５を通じて各線状電極６ｘに供給する回路である。ここで、指検出用信号ＦＤＳの具体的な内容及び各線状電極６ｘへの供給方法について、図４を参照しながら説明する。
【0041】
図４は、ＭＣＵ４０が実行する指Ｆの位置検出処理の原理を示す図である。簡単のため、同図には４本の線状電極６ｘのみを示しているが、実際にはより多くの線状電極６ｘが配置される。以下、線状電極６ｘの本数がＫ本であるとして説明を続ける。
【0042】
図４に示すように、指検出用信号ＦＤＳは例えば、それぞれＫ個の「１」又は「－１」で表されるパルスからなるＫ個の信号ｓ１～ｓＫによって構成される。信号ｓ１～ｓＫそれぞれのｎ番目（ｎ＝１～Ｋ）のパルスはパルス群ｐｎを構成し、１つのパルス群ｐｎを構成する各パルスは、図３に示した送信部４２から選択部４５を通じて、各線状電極６ｘにパラレルに入力される。
【0043】
図３に戻る。送信部４３は、ＭＣＵ４０及びロジック部４１の制御に従ってアップリンク信号ＵＳを生成し、選択部４５に供給する回路であり、同図に示すように、パターン供給部５０、スイッチ５１、符号列保持部５２、拡散処理部５３、及び送信ガード部５４を含んで構成される。なお、このうち特にパターン供給部５０に関して、本実施の形態では送信部４３内に含まれるものとして説明するが、ＭＣＵ４０内に含まれることとしてもよい。
【0044】
パターン供給部５０は、アップリンク信号ＵＳの先頭に配置されるスタートビットＳＢを保持しており、ロジック部４１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ１の指示に従って、保持しているスタートビットＳＢを出力するよう構成される。
【0045】
スイッチ５１は、ロジック部４１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ２に基づいてパターン供給部５０及びＭＣＵ４０のいずれか一方を選択し、選択した一方の出力を拡散処理部５３に供給する機能を有する。スイッチ５１がパターン供給部５０を選択した場合、拡散処理部５３にはスタートビットＳＢが供給される。一方、スイッチ５１がＭＣＵ４０を選択した場合、拡散処理部５３にはコマンドＣＯＭが供給される。
【0046】
符号列保持部５２は、ロジック部４１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ３に基づき、自己相関特性を有する所定チップ長の拡散符号を生成して保持する機能を有する。符号列保持部５２が保持している拡散符号は、拡散処理部５３に供給される。
【0047】
拡散処理部５３は、スイッチ５１を介して供給される値（スタートビットＳＢ又はコマンドＣＯＭ）に基づいて符号列保持部５２によって保持される拡散符号を変調することにより、所定チップ長の送信チップ列を取得する機能を有する。拡散処理部５３は、取得した送信チップ列を、送信ガード部５４を介して選択部４５に供給する。
【0048】
送信ガード部５４は、ロジック部４１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ４に基づき、アップリンク信号ＵＳの送信期間とダウンリンク信号ＤＳの受信期間との間に、送信動作と受信動作を切り替えるために必要となるガード期間（送信と受信の両方を行わない期間）を挿入する機能を有する。
【0049】
選択部４５は、スイッチ５８ｘ，５８ｙと、導体選択回路５９ｘ，５９ｙとを含んで構成される。
【0050】
スイッチ５８ｙは、共通端子とＴ端子及びＲ端子のいずれか一方とが接続されるように構成されたスイッチ素子である。スイッチ５８ｙの共通端子は導体選択回路５９ｙに接続され、Ｔ端子は送信部４３の出力端に接続され、Ｒ端子は受信部４４の入力端に接続される。また、スイッチ５８ｘは、共通端子とＴ１端子、Ｔ２端子、及びＲ端子のいずれか１つとが接続されるように構成されたスイッチ素子である。このうちＴ２端子は、実際には線状電極６ｘの数分の端子の集合である。スイッチ５８ｘの共通端子は導体選択回路５９ｘに接続され、Ｔ１端子は送信部４３の出力端に接続され、Ｔ２端子は送信部４２の出力端に接続され、Ｒ端子は受信部４４の入力端に接続される。
【0051】
導体選択回路５９ｘは、複数の線状電極６ｘを選択的にスイッチ５８ｘの共通端子に接続するためのスイッチ素子である。導体選択回路５９ｘは、複数の線状電極６ｘの一部又は全部を同時にスイッチ５８ｘの共通端子に接続することも可能に構成される。また、スイッチ５８ｘ内においてＴ２端子と共通端子とが接続されている場合、導体選択回路５９ｘは、Ｔ２端子を構成する複数の端子と複数の線状電極６ｘとを一対一に接続する。
【0052】
導体選択回路５９ｙは、複数の線状電極６ｙを選択的にスイッチ５８ｙの共通端子に接続するためのスイッチ素子である。導体選択回路５９ｙも、複数の線状電極６ｙの一部又は全部を同時にスイッチ５８ｙの共通端子に接続することも可能に構成される。
【0053】
選択部４５には、ロジック部４１から４つの制御信号ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹが供給される。具体的には、制御信号ｓＴＲｘはスイッチ５８ｘに、制御信号ｓＴＲｙはスイッチ５８ｙに、制御信号ｓｅｌＸは導体選択回路５９ｘに、制御信号ｓｅｌＹは導体選択回路５９ｙにそれぞれ供給される。ロジック部４１は、これら制御信号ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹを用いて選択部４５を制御することにより、アップリンク信号ＵＳ又は指検出用信号ＦＤＳの送信と、ダウンリンク信号ＤＳ又は指検出用信号ＦＤＳの受信とを実現する。
【0054】
具体的に説明すると、まずアップリンク信号ＵＳを送信するタイミングでは、ロジック部４１は、複数の線状電極６ｙのすべてが同時に送信部４３に接続されることとなるよう、選択部４５を制御する。これにより、複数の線状電極６ｙのすべてから同時にアップリンク信号ＵＳが送信されることになるので、アクティブペンＰは、タッチ面５ａ上のどこにいても、アップリンク信号ＵＳを受信可能となる。
【0055】
次に、ダウンリンク信号ＤＳのうち上述した位置信号を受信するタイミングでは、ロジック部４１は、ＭＣＵ４０がアクティブペンＰを未だ検出していない場合には、グローバルスキャンを行うための制御を行い、ＭＣＵ４０がアクティブペンＰを検出済みである場合には、ローカルスキャンを行うための制御を行う。
【0056】
グローバルスキャンは、タッチ面５ａの全体でペン位置の検出を行う処理である。グローバルスキャン実行時のロジック部４１は、すべてのセンサ電極６を１つずつ順に選択し、選択したセンサ電極６が受信部４４に接続されるよう、選択部４５を制御する。これにより、センサ電極６の数に等しい数の位置信号が受信部４４に順次供給されることになる。
【0057】
ローカルスキャンは、前回のペン位置の近傍のみでペン位置の検出を行う処理である。ローカルスキャン実行時には、まずＭＣＵ４０により、前回検出されたペン位置の近傍領域にある各所定本数（例えば４本又は８本）の線状電極６ｘ，６ｙが選択される。ロジック部４１は、こうして選択された各所定数本の線状電極６ｘ，６ｙを、選択された線状電極６ｘ，６ｙの本数に応じた時間間隔で１つずつ順に選択し、選択した線状電極６ｘ，６ｙが受信部４４に接続されるよう、選択部４５を制御する。これにより、選択された線状電極６ｘ，６ｙの総数に等しい数の位置信号が受信部４４に順次供給されることになる。
【0058】
ＭＣＵ４０は、こうして受信部４４に供給される位置信号のレベルに基づき、ペン位置を検出するよう構成される。具体的には、受信部４４から供給されるデジタル信号（後述）に基づき、線状電極６ｘ，６ｙの各交点における位置信号のレベルを決定する。そして、決定した各レベルに基づいてペン位置を検出する。具体的には、位置信号のレベルが所定値以上であるタッチ面５ａ内の領域を決定し、例えばその中心位置をペン位置として検出すればよい。
【0059】
ここで、ＭＣＵ４０は、複数の線状電極６ｘのすべてで位置信号のレベルが所定値以下であった場合、又は、複数の線状電極６ｙのすべてで位置信号のレベルが所定値以下であった場合には、ペン位置を検出しないよう構成される。こうすることで、アクティブペンＰのペン先が周辺領域５ｄ内にあるにもかかわらずタッチ領域５ｃ内のペン位置が検出されてしまうことをある程度防止できるが、例えば、線状電極６ｘに接続されるルーティング線Ｌ１と、線状電極６ｙに接続されるルーティング線Ｌ２Ｌ又はルーティング線Ｌ２Ｒとの両方で同時に位置信号が受信されてしまった場合には、やはりペン位置が検出されてしまうことになる。本発明によれば、このようなペン位置の誤検出を、より確実に防止することが可能になる。詳しくは後述する。
【0060】
次に、ダウンリンク信号ＤＳのうち上述したデータ信号を受信するタイミングでは、まずＭＣＵ４０により、複数のセンサ電極６のうち、直前の位置信号に基づいて検出されたペン位置に最も近い１本が選択される。ロジック部４１は、こうして選択されたセンサ電極６が受信部４４に接続されるよう、選択部４５を制御する。これにより、アクティブペンＰにより送信されたデータ信号が受信部４４に供給される。
【0061】
次に指検出用信号ＦＤＳを送信するタイミングでは、ロジック部４１は、ＭＣＵ４０とともに、１つの線状電極６ｙを選択し、上述したパルス群ｐ１～ｐＫを送信部４２に順次各線状電極６ｘに入力させる、という動作を各線状電極６ｙについて繰り返す。具体的に説明すると、ロジック部４１はまず、スイッチ５８ｘのＴ２端子を構成する複数の端子と複数の線状電極６ｘとが一対一に接続されることとなるよう、選択部４５を制御する。そして、その状態を維持しながら、複数の線状電極６ｙを１本ずつ順に選択し、選択した線状電極６ｙが受信部４４に接続されるよう選択部４５を制御する。
【0062】
ＭＣＵ４０はさらに、１本の線状電極６ｙを選択している間に、パルス群ｐ１～ｐＫをメモリから１パルス群ずつ順次読み出し、該読み出しの都度、読み出したパルス群を構成するＫ個のパルスを送信部４２に供給する。送信部４２は、こうして供給されたＫ個のパルスを、Ｋ本の線状電極６ｘにパラレルに入力する。このような制御の結果として受信部４４から供給されるデジタル信号のレベルは、選択中の線状電極６ｙと、各線状電極６ｘとの交点に形成されるキャパシタンスの変化を反映したものとなる。そこでＭＣＵ４０は、受信部４４から供給されるデジタル信号のレベルに基づいて、指Ｆの位置を検出するよう構成される。
【0063】
ここで、再度図４を参照しながら、ＭＣＵ４０が実行する指Ｆの位置検出処理について、より詳しく説明する。以下では、線状電極６ｘの本数が４本（すなわち、Ｋ＝４）であるとして説明を行うが、線状電極６ｘの本数が３本以下又は５本以上である場合についても同様である。
【0064】
線状電極６ｘの本数が４本である場合、信号ｓ１～ｓＫはそれぞれ４個の「１」又は「－１」で表されるパルスによって構成されることになる。具体的には、図４に示すように、信号ｓ１が「１，１，１，１」、信号ｓ２が「１，１，－１，－１」、信号ｓ３が「１，－１，－１，１」、信号ｓ４が「１－１，１，－１」によりそれぞれ構成される。
【0065】
ＭＣＵ４０は機能的に、シフトレジスタ４０ａ及び相関器４０ｂを含んで構成される。シフトレジスタ４０ａはＦＩＦＯ形式の記憶部であり、線状電極６ｘの本数と同数（すなわち、Ｋ個）のデータを格納可能に構成される。シフトレジスタ４０ａに新たにデータを格納する際には、Ｋ回前に格納されたデータが消去される。ＭＣＵ４０及びロジック部４１は、上述したように、１つの線状電極６ｙを選択し、送信部４２にパルス群ｐ１～ｐ４を順次各線状電極６ｘに入力させる、という動作を各線状電極６ｙについて繰り返す。これにより、選択中の線状電極６ｙには、それぞれパルス群ｐ１～ｐ４に対応する４つのレベルＬ１～Ｌ４が順次現れることになる。ＭＣＵ４０は、こうして線状電極６ｙに現れるレベルＬ１～Ｌ４を受信部４４を介して順次取得し、その都度、シフトレジスタ４０ａに格納する。
【0066】
レベルＬ１～Ｌ４の具体的な内容について、図４に示した線状電極６ｙ１が選択されている場合を例に取って詳しく説明する。以下の説明では、線状電極６ｙ１と４本の線状電極６ｘ１～６ｘ４のそれぞれとの間に形成されるキャパシタンスを、それぞれＣ１１～Ｃ４１とする。
【0067】
まずパルス群ｐ１に対応してシフトレジスタ４０ａに格納されるレベルＬ１は、キャパシタンスのベクトル（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）と、パルス群ｐ１を示すベクトル（１，１，１，１）との内積となる。この内積は、図４にも示すように、Ｃ１１＋Ｃ２１＋Ｃ３１＋Ｃ４１と計算される。同様に、パルス群ｐ２に対応してシフトレジスタ４０ａに格納されるレベルＬ２は、キャパシタンスのベクトル（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）と、パルス群ｐ１を示すベクトル（１，１，－１，－１）との内積となってＣ１１＋Ｃ２１－Ｃ３１－Ｃ４１と計算され、パルス群ｐ３に対応してシフトレジスタ４０ａに格納されるレベルＬ３は、キャパシタンスのベクトル（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）と、パルス群ｐ３を示すベクトル（１，－１，－１，１）との内積となってＣ１１－Ｃ２１－Ｃ３１＋Ｃ４１と計算され、パルス群ｐ４に対応してシフトレジスタ４０ａに格納されるレベルＬ４は、キャパシタンスのベクトル（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）と、パルス群ｐ４を示すベクトル（１，－１，１，－１）との内積となってＣ１１－Ｃ２１＋Ｃ３１－Ｃ４１と計算される。
【0068】
ＭＣＵ４０は、相関器４０ｂを用い、４個のパルス群ｐ１～ｐ４のそれぞれについて、シフトレジスタ４０ａに蓄積したレベルＬ１～Ｌ４との相関値Ｔ１～Ｔ４を順次算出する。こうして算出される相関値Ｔ１～Ｔ４の具体的な内容は、図４にも示すように、それぞれ４Ｃ１１，４Ｃ２１，４Ｃ３１，４Ｃ４１となる。すなわち、相関値Ｔ１～Ｔ４には、それぞれ線状電極６ｘ１～６ｘ４と、線状電極６ｙ１との交点に形成されるキャパシタンスの変化が反映されることになる。したがってＭＣＵ４０は、各線状電極６ｙについて算出される相関値Ｔ１～Ｔ４を参照することにより、指Ｆの位置を検出することが可能になる。具体的には、キャパシタンスの変化が所定値以上であるタッチ面５ａ内の領域を決定し、例えばその中心位置を指Ｆの位置として検出すればよい。
【0069】
以上、ＭＣＵ４０が実行する指Ｆの位置検出処理について、詳細に説明した。次に図３に戻り、受信部４４は、ロジック部４１の制御信号ｃｔｒｌ＿ｒに基づいて、アクティブペンＰが送信したダウンリンク信号ＤＳ又は送信部４２が送信した指検出用信号ＦＤＳを受信する回路である。具体的には、増幅回路５５、検波回路５６、及びアナログデジタル（ＡＤ）変換器５７を含んで構成される。
【0070】
増幅回路５５は、選択部４５から供給されるダウンリンク信号ＤＳ又は指検出用信号ＦＤＳを増幅して出力する。検波回路５６は、増幅回路５５の出力信号のレベルに対応した電圧を生成する回路である。ＡＤ変換器５７は、検波回路５６から出力される電圧を所定時間間隔でサンプリングすることによって、デジタル信号を生成する回路である。ＡＤ変換器５７が出力するデジタル信号は、ＭＣＵ４０に供給される。
【0071】
ＭＣＵ４０は、こうして供給されたデジタル信号に基づき、指Ｆ及びアクティブペンＰの位置（座標ｘ，ｙ）の検出と、アクティブペンＰが送信したデータＲｅｓの取得とを行う。具体的に説明すると、まずタッチ位置に関して、ＭＣＵ４０は、供給されたデジタル信号に基づいて、線状電極６ｙごとに、それぞれパルス群ｐ１～ｐＫに対応するレベルＬ１～ＬＫを取得する。レベルＬ１～ＬＫからタッチ位置を検出する方法については、図４を参照して上述したとおりである。次にペン位置に関して、ＭＣＵ４０は、上述したように、供給されたデジタル信号に基づいて複数のセンサ電極６の各交点における位置信号のレベルを決定し、決定した各レベルに基づいてペン位置を検出する。最後にデータＲｅｓに関して、ＭＣＵ４０は、受信部４４から供給されるデジタル信号を復号することによって、データＲｅｓを取得する。ＭＣＵ４０は、こうして検出した位置（ｘ座標及びｙ座標）及びデータＲｅｓを、ホストコントローラ２に出力するよう構成される。
【0072】
また、ＭＣＵ４０は、取得したデータＲｅｓ内に含まれる筆圧データに基づいてアクティブペンＰのタッチ面５ａに対する接触状態を判定し、アクティブペンＰが新たにタッチ面５ａに接触したと判定した場合（すなわち、筆圧が０からプラスの値に変化した場合）には、ペンダウン情報ＩＮ－ＰＲＯＸＹをホストコントローラ２に出力し、アクティブペンＰがタッチ面５ａから離れたと判定した場合（すなわち、筆圧がプラスの値から０に変化した場合）には、ペンアップ情報ＯＵＴ－ＰＲＯＸＹをホストコントローラ２に出力するよう構成される。こうして出力されたペンダウン情報ＩＮ－ＰＲＯＸＹ及びペンアップ情報ＯＵＴ－ＰＲＯＸＹは、ホストコントローラ２によって、ストロークの始まりと終わりを認識するために使用される。
【0073】
図１に戻る。ホストコントローラ２は、センサコントローラ４から座標が入力されたことを受けて、カーソルの表示及びインクデータの生成の少なくとも一方を行う。このうちカーソルの表示は、表示装置３の表示領域３ａ上の入力された座標と対応する位置に、所定のカーソル画像を表示することによって行う。
【0074】
インクデータは、センサコントローラ４から順次供給される複数の座標のそれぞれによって構成される制御点と、各制御点の間を所定の補間曲線によって補間してなる曲線データとを含むデータである。ホストコントローラ２は、指Ｆについては、座標の入力が開始されたことを契機としてインクデータの生成を開始し、座標の入力が終了したことを契機としてインクデータの生成を終了する。一方、アクティブペンＰについては、ペンダウン情報が入力されたことを契機としてインクデータの生成を開始し、ペンアップ情報が入力されたことを契機としてインクデータの生成を終了する。なお、アクティブペンＰについてインクデータを生成する際には、ホストコントローラ２は、アクティブペンＰから受信される筆圧データなどに基づき、インクデータを構成する曲線データの幅及び／又は透明度の制御も行う。ホストコントローラ２は、生成したインクデータのレンダリングを行って表示装置３に表示させるとともに、生成したインクデータを自身のメモリに記憶させる。
【0075】
以下、センサコントローラ４のＭＣＵ４０が実行する処理のうち、本発明の特徴に関連する部分について、詳しく説明する。
【0076】
図５は、ＭＣＵ４０が実行するポインタの位置検出処理の概略を示すフロー図である。同図に示すように、ＭＣＵ４０は、ステップＳ２～Ｓ９の処理を繰り返し実行するよう構成される（ステップＳ１）。このうちステップＳ２～Ｓ４は、アクティブペンＰの位置（ペン位置）を検出するためのペン検出ステップであり、ステップＳ５～Ｓ９は、指Ｆの位置（タッチ位置）を検出するためのタッチ検出ステップである。
【0077】
ステップＳ２～Ｓ９の処理について具体的に説明すると、センサコントローラ４は、まず初めにアクティブペンＰの位置検出処理を実行することにより、１以上のペン位置の候補（以下、「候補ペン位置」と称する）を検出する（ステップＳ２。候補ペン位置検出ステップ）。この位置検出処理の詳細は、図３を参照して説明したとおりである。
【0078】
続いてセンサコントローラ４は、検出した１以上の候補ペン位置の中からペン位置を決定する処理を行い（ステップＳ３。ペン位置決定ステップ）、決定したペン位置（以下、「確定ペン位置」と称する）のみをホストコントローラ２に出力する（ステップＳ４。出力ステップ）。以下では、ステップＳ３で実行される処理を「ペン位置決定処理」と称する。
【0079】
ペン位置決定処理の詳細については後述するが、図５に括弧書きで示したように、ペン位置決定処理の中では、対応する候補タッチ位置（後述）がタッチ検出ステップにおいて検出されていない候補ペン位置が出力対象から除外される。この除外の結果として、本実施の形態によるポインタの位置検出方法によれば、アクティブペンＰのペン先が周辺領域５ｄ内にあるにもかかわらずタッチ領域５ｃ内のペン位置が検出されてしまうことが防止される。また、ペン位置決定処理の中では、アクティブペンＰを持つユーザの手（以下、「パーム」と称する）の接触位置と考えられる候補ペン位置も出力対象から除外される。
【0080】
次にセンサコントローラ４は、指Ｆの位置検出処理の１／Ｎの処理を行う（ステップＳ５）。指Ｆの位置検出処理の詳細は、図４を参照して説明したとおりである。１／Ｎの処理は、アクティブペンＰの検出レートを確保するために指Ｆの位置検出処理をＮ回に分けて行う場合の１回分の処理であり、例えば、線状電極６ｘの総数の１／Ｎだけを対象として指Ｆの位置検出処理を行う処理である。センサコントローラ４は、１／Ｎの処理で得た部分的な検出結果を示すデータ（以下、「部分検出データ」と称する）を自身のメモリに記録する（ステップＳ６）。そして、１／Ｎの処理を実行する都度、今回記録した部分検出データと過去に記録したＮ－１回分の部分検出データとを合成することによって指Ｆの位置を示すデータ（以下、「全体検出データ」と称する）を生成し、生成した全体検出データに基づいて１以上のタッチ位置の候補（以下、「候補タッチ位置」と称する。）を検出する（ステップＳ７。候補タッチ位置検出ステップ）。
【0081】
続いてセンサコントローラ４は、ステップＳ７で検出した１以上の候補タッチ位置の中からタッチ位置を決定する処理を行い（ステップＳ８）、決定したタッチ位置（以下、「確定タッチ位置」と称する）のみをホストコントローラ２に出力する（ステップＳ９）。以下では、ステップＳ８で実行される処理を「タッチ位置決定処理」と称する。
【0082】
タッチ位置決定処理の詳細についても後述するが、タッチ位置決定処理の中では、アクティブペンＰ又はパームの接触位置と考えられる候補タッチ位置が出力対象から除外される。
【0083】
ここで、本実施の形態ではタッチ面５ａ上に存在するアクティブペンＰが１本だけであることを前提として説明を続けるが、本発明は、タッチ面５ａ上に存在するアクティブペンＰが複数本である場合にも適用可能である。この場合のセンサコントローラ４は、時分割、周波数分割、符号分割などの多重化を利用して各アクティブペンＰからのダウンリンク信号ＤＳを区別して受信し、アクティブペンＰごとにステップＳ３，Ｓ４を行えばよい。
【0084】
図６（ａ）は、候補ペン位置を格納するためのペン位置テーブルを示す図であり、図６（ｂ）は、候補タッチ位置を格納するためのタッチ位置テーブルを示す図である。ＭＣＵ４０は、これらのテーブルを使用して、上述したペン位置決定処理及びタッチ位置決定処理を行う。
【0085】
ペン位置テーブルは、図６（ａ）に示すように、候補ペン位置ｃＰ［ｉ］と、確定ペン位置ｆＰ［ｉ］と、有効フラグとを対応付けて記憶するテーブルである。一方、タッチ位置テーブルは、図６（ｂ）に示すように、候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］と、確定タッチ位置ｆＴ［ｊ］と、有効フラグと、領域種別とを対応付けて記憶するテーブルである。ただし、ｉ，ｊはそれぞれ、０以上の整数である。
【0086】
図７及び図８はそれぞれ、ペン位置決定処理及びタッチ位置決定処理の一例を示す図である。図７は、アクティブペンＰのペン先が周辺領域５ｄ内にある場合を示し、図８は、アクティブペンＰのペン先がタッチ領域５ｃ内にある場合を示している。以下、図７及び図８に示す具体例を参照しながら、ペン位置決定処理及びタッチ位置決定処理について、具体的に説明する。
【0087】
図７の例では、まず初めに、１回目のアクティブペンＰの位置検出処理を行ったＭＣＵ４０により、２つの候補ペン位置ｃＰ［０］，ｃＰ［１］がペン位置テーブルに格納される。そしてＭＣＵ４０は、対応する確定ペン位置ｆＰ［０］，ｆＰ［１］のそれぞれに候補ペン位置ｃＰ［０］，ｃＰ［１］を設定し、それぞれの有効フラグを「有効」に設定する。ＭＣＵ４０は、こうして「有効」を設定した確定ペン位置ｆＰ［０］，ｆＰ［１］のそれぞれを、ペン位置としてホストコントローラ２に供給する。ただし、まだ指Ｆの位置検出処理を行っていないこの段階では、ホストコントローラ２へのペン位置の供給を行わないこととしてもよい。
【0088】
次にＭＣＵ４０は、１回目の指Ｆの位置検出処理を行い、その結果として、２つの候補タッチ位置ｃＴ［０］，ｃＴ［１］をタッチ位置テーブルに格納する。続いてＭＣＵ４０は、各候補タッチ位置ｃＴ［０］，ｃＴ［１］それぞれの広さ（キャパシタンスの変化量が所定量以上である領域の広さ）を検出する。ここでは、候補タッチ位置ｃＴ［０］について所定サイズ以上の広さが検出され、候補タッチ位置ｃＴ［１］については所定サイズ未満の広さが検出されたとすると、ＭＣＵ４０はまず、確定タッチ位置ｆＴ［０］に候補タッチ位置ｃＴ［０］を設定しつつ、対応する有効フラグを「無効」とし、さらに、対応する領域種別に「パーム」を設定する。
【0089】
次いでＭＣＵ４０は、所定サイズ未満の広さが検出された候補タッチ位置ｃＴ［１］について、ペン位置候補テーブルに格納されている確定ペン位置ｆＰ［０］，ｆＰ［１］のそれぞれと略等しいか否かを判定する。ここでいう「略等しい」とは、一方の位置と他方の位置の間の距離がタッチ面５ａの広さに比べて十分小さい所定値以下であることをいう。この所定値の具体的な値は、例えば数画素分の長さとすることが好ましい。
【0090】
図７の例では、ＭＣＵ４０は、候補タッチ位置ｃＴ［１］は確定ペン位置ｆＰ［０］，ｆＰ［１］のいずれとも等しくない、と判定することになる。この場合のＭＣＵ４０は、確定タッチ位置ｆＴ［１］に候補タッチ位置ｃＴ［１］を設定するとともに、対応する有効フラグを「有効」とし、さらに、対応する領域種別に「指」を設定する。一方、図７の例とは異なるが、もし候補タッチ位置ｃＴ［１］が例えば確定ペン位置ｆＰ［０］，ｆＰ［１］のいずれかに等しいと判定したとすると、ＭＣＵ４０は、確定タッチ位置ｆＴ［１］には何も設定せず（初期値であるＮＵＬＬのままとし）、対応する有効フラグを「無効」とする。これにより、アクティブペンＰのペン電極とセンサ電極６との間の容量結合によって検出されてしまった候補タッチ位置を、出力対象から除外することが可能になる。
【0091】
ＭＣＵ４０は、以上のようにしてタッチ位置テーブルを設定した後、対応する有効フラグが「有効」となっている確定タッチ位置ｆＴ［１］のみを、タッチ位置としてホストコントローラ２に供給する。
【0092】
次にＭＣＵ４０は、ペン位置テーブルを一度リセットした後、２回目のアクティブペンＰの位置検出処理を行う。ここでは、アクティブペンＰ及びパームのいずれもタッチ面５ａ上で移動していないとすると、位置検出の結果として、１回目と同じ２つの候補ペン位置ｃＰ［０］，ｃＰ［１］がペン位置テーブルに格納されることになる。
【0093】
続いてＭＣＵ４０は、取得した候補ペン位置ｃＰ［０］，ｃＰ［１］のそれぞれについて、タッチ位置テーブルに格納されている候補タッチ位置ｃＴ［０］，ｃＴ［１］の中に略等しいものがあるか否かを判定する。図７の例では、この判定において、候補ペン位置ｃＰ［１］については略等しいもの（具体的には、候補タッチ位置ｃＴ［０］）があると判定されるが、候補ペン位置ｃＰ［０］については略等しいものがないと判定される。この場合、ＭＣＵ４０は、確定ペン位置ｆＰ［０］に何も設定せず（初期値であるＮＵＬＬのままとし）、対応する有効フラグを「無効」とする。ここで、アクティブペンＰのペン先がもしタッチ領域５ｃ内にあれば、アクティブペンＰのペン先電極とセンサ電極６との間に容量結合が発生し、候補タッチ位置が検出されるはずであるから、対応する候補タッチ位置が存在しない候補ペン位置ｃＰ［０］は、アクティブペンＰのペン先がタッチ領域５ｃ内にない（すなわち、周辺領域５ｄ内にある）にもかかわらず検出されてしまった候補ペン位置であると言える。したがって、この処理によれば、アクティブペンＰのペン先が周辺領域５ｄ内にあるにもかかわらずタッチ領域５ｃ内のペン位置を検出してしまうことが防止されると言える。
【0094】
ＭＣＵ４０はさらに、タッチ位置テーブルに格納されている候補タッチ位置ｃＴ［０］，ｃＴ［１］の中に略等しいものがあると判定した候補ペン位置ｃＰ［１］について、今度は、タッチ位置テーブルに格納されている確定タッチ位置ｆＴ［０］，ｆＴ［１］の中に略等しいものがあるか否かを判定する。図７の例では、この判定において、略等しいもの（具体的には、確定タッチ位置ｃＴ［０］）があると判定される。この場合、ＭＣＵ４０は、確定タッチ位置ｃＴ［０］の領域種別が「指」及び「パーム」のいずれであるかをさらに判定する処理を行う。図７の例では、この判定の結果は「パーム」となり、この場合のＭＣＵ４０は、確定ペン位置ｆＰ［１］に何も設定せず（初期値であるＮＵＬＬのままとし）、対応する有効フラグを「無効」とする。結果として、図７の例では、ホストコントローラ２にペン位置が供給されないことになる。これにより、アクティブペンＰを持つユーザの手からダウンリンク信号ＤＳが送信されたことによって検出されてしまった候補ペン位置が出力対象から除外される。
【0095】
一方、図７の例とは異なるが、もし上記各判定において、タッチ位置テーブルに格納されている確定タッチ位置ｆＴ［０］，ｆＴ［１］の中に略等しいものがないと判定したか、又は、略等しいと判定した確定タッチ位置ｃＴ［０］の領域種別は「指」であると判定した場合には、ＭＣＵ４０は、対応する確定ペン位置ｆＰ［１］に候補ペン位置ｃＰ［１］を、有効フラグに「有効」をそれぞれ設定する。この場合には、ホストコントローラ２に確定ペン位置ｆＰ［１］が供給されることになる。
【0096】
図８の例は、１回目の指Ｆの位置検出処理において候補ペン位置ｃＰ［０］と略等しい位置に候補タッチ位置ｃＴ［２］が検出されている点で、図７の例と相違する。候補タッチ位置ｃＴ［２］は、ペン先がタッチ領域５ｃ内にあるアクティブペンＰのペン電極がセンサ電極６と容量結合することによって検出されたもので、その広さは上述した所定サイズ未満となる。したがってＭＣＵ４０が候補タッチ位置ｃＴ［２］の領域種別に「パーム」を設定することはなく、ＭＣＵ４０は、その後に行う確定ペン位置ｆＰ［０］，ｆＰ［１］のそれぞれと略等しいか否かの判定において、確定ペン位置ｆＰ［０］に等しいと判定し、確定タッチ位置ｆＴ［２］にＮＵＬＬを設定するとともに、対応する有効フラグを「無効」とすることになる。
【0097】
こうしてタッチ位置テーブルに候補タッチ位置ｃＴ［２］の情報が設定されたことにより、ＭＣＵ４０は、２回目のアクティブペンＰの位置検出処理後の判定処理において、候補ペン位置ｃＰ［１］に関して、タッチ位置テーブルに略等しい候補タッチ位置（具体的には、候補タッチ位置ｃＴ［２］）があると判定する一方、略等しい確定タッチ位置はないと判定する。したがってＭＣＵ４０は、確定ペン位置ｆＰ［１］に候補ペン位置ｃＰ［１］を、対応する有効フラグに「有効」をそれぞれ設定し、結果として、ホストコントローラ２に確定ペン位置ｆＰ［１］が供給されることになる。
【0098】
以上説明したように、本実施の形態によるポインタの位置検出方法及びセンサコントローラ４によれば、対応する候補タッチ位置が検出されていない候補ペン位置をペン位置として決定しないので、アクティブペンＰのペン先が周辺領域５ｄ内にあるにもかかわらず、タッチ領域５ｃ内のペン位置が検出されてしまうことを防止できる。加えて、本実施の形態によるポインタの位置検出方法によれば、ペン位置決定処理の中でパームの接触位置を出力対象から除外すること、及び、タッチ位置決定処理の中でアクティブペンＰ及びパームの接触位置を出力対象から除外することも可能になる。
【0099】
次に、ＭＣＵ４０の処理フローを参照しながら、ＭＣＵ４０が実行するペン位置決定処理及びタッチ位置決定処理について、再度別の観点からより詳しく説明する。
【0100】
図９及び図１０は、図５に示したフロー図の詳細を示す図である。初めに図９を参照すると、ＭＣＵ４０はまずアクティブペンＰの検出を実行し（ステップＳ２１）、その結果としてアクティブペンＰが検出されたか否かを判定する（ステップＳ２２）ことによって、図５に示したステップＳ２の処理を実行する。ステップＳ２２で検出されなかったと判定した場合には、図１０のステップＳ５１に移って指Ｆの位置検出処理を開始する。
【0101】
一方、ステップＳ２２で検出されたと判定した場合、ＭＣＵ４０は、図５のステップＳ３に示したペン位置決定処理を実行する。具体的には、まずペン位置テーブルをリセットする（ステップＳ３１）。リセット後のペン位置テーブルは、候補ペン位置ｃＰ［ｉ］が１つも設定されていない状態となる。続いてＭＣＵ４０は、ステップＳ２１において検出されたＩ個（Ｉは１以上の整数）の候補ペン位置ｃＰ［ｉ］（ｉ＝０～Ｉ－１）を取得し、ペン位置テーブルに設定する（ステップＳ３２）。そして、すべてのｉについて、順次、ステップＳ３４～Ｓ３６の処理を行う（ステップＳ３３）。
【0102】
具体的に説明すると、ＭＣＵ４０はまず、ステップＳ８のタッチ位置検出処理が実行済みであるか否かを判定する（ステップＳ３４）。この判定を行うのは、後述するステップＳ３５においてすべての候補ペン位置ｃＰ［ｉ］が対応する候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］なしとされ、無効となってしまうことを避けるためである。
【0103】
ステップＳ３４で実行済みと判定した場合、ＭＣＵ４０は、候補ペン位置ｃＰ［ｉ］と略等しい候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］があるか否かを判定する（ステップＳ３５。第１の判定ステップ）。その結果、「ない」と判定した場合には、後述するステップＳ３８の処理を行わずに次のｉに処理を移す。結果として、対応する確定ペン位置ｆＰ［ｉ］にはＮＵＬＬ、対応する有効フラグには「無効」がそれぞれ設定される。このステップＳ３５を実行することにより、アクティブペンＰのペン先が周辺領域５ｄ内にあるにもかかわらず、タッチ領域５ｃ内のペン位置が検出されてしまうことが防止される。
【0104】
ステップＳ３４で未実行と判定した場合、又は、ステップＳ３５で「ある」と判定した場合、ＭＣＵ４０は、候補ペン位置ｃＰ［ｉ］と略等しい確定タッチ位置ｆＴ［ｊ］があるか否かを判定する（ステップＳ３６。第２の判定ステップ）。その結果、「ある」と判定した場合、ＭＣＵ４０はさらに、候補ペン位置ｃＰ［ｉ］と略等しい確定タッチ位置ｆＴ［ｊ］の領域種別が「指」及び「パーム」のいずれであるかを判定する（ステップＳ３７）。
【0105】
ステップＳ３６で「ない」と判定した場合、及び、ステップＳ３７で「指」と判定した場合、ＭＣＵ４０は、対応する確定ペン位置ｆＰ［ｉ］に候補ペン位置ｃＰ［ｉ］を、対応する有効フラグには「有効」をそれぞれ設定する（ステップＳ３８）。ステップＳ３８を実行したＭＣＵ４０は、次のｉに処理を移す。
【0106】
一方、ステップＳ３７で「パーム」と判定した場合、ＭＣＵ４０は、ステップＳ３８の処理を行わずに次のｉに処理を移す。結果として、対応する確定ペン位置ｆＰ［ｉ］にはＮＵＬＬ、対応する有効フラグには「無効」がそれぞれ設定される。
【0107】
すべてのｉについてステップＳ３４～Ｓ３８の処理が終了した場合、ＭＣＵ４０は、対応する有効フラグが「有効」となっている確定ペン位置ｆＰ［ｉ］のみをペン位置としてホストコントローラ２に出力し（ステップＳ４）、その後、指Ｆの位置検出処理を開始する。
【0108】
具体的には、図１０に示すように、指Ｆの検出を実行し（ステップＳ５１）、その結果として指Ｆが検出されたか否かを判定する（ステップＳ５２）ことによって、図５に示したステップＳ５～Ｓ７の処理を実行する。ステップＳ５２で検出されなかったと判定した場合には、図９のステップＳ２１に移ってアクティブペンＰの位置検出処理を開始する。
【0109】
一方、ステップＳ５２で検出されたと判定した場合、ＭＣＵ４０は、図５のステップＳ８に示したタッチ位置決定処理を実行する。具体的には、まずタッチ位置テーブルをリセットする（ステップＳ８１）。リセット後のタッチ位置テーブルは、候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］が１つも設定されていない状態となる。続いて、ＭＣＵ４０は、ステップＳ５１において検出されたＪ個（Ｊは１以上の整数）の候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］（ｊ＝０～Ｊ－１）を取得し、タッチ位置テーブルに設定する（ステップＳ８２）。そして、すべてのｊについて、順次、ステップＳ８４～Ｓ８７の処理を行う（ステップＳ８３）。
【0110】
具体的に説明すると、ＭＣＵ４０はまず、候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］の面積を算出する。ここで算出される面積は、候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］を含み、かつ、キャパシタンスの変化量が所定量以上であった領域の面積である。そして、算出した面積が所定サイズ以上であるか否かを判定する（ステップＳ８４）。
【0111】
ステップＳ８４で所定サイズ以上であると判定した場合（すなわち、面積＝大であると判定した場合）、ＭＣＵ４０は、確定タッチ位置ｆＴ［ｊ］に候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］を設定するとともに、対応する有効フラグに「無効」、対応する領域種別に「パーム」をそれぞれ設定する（ステップＳ８５）。
【0112】
一方、ステップＳ８４で所定サイズ以上でないと判定した場合（すなわち、面積＝小であると判定した場合）、ＭＣＵ４０は、続いて候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］と略等しい確定ペン位置ｆＰ［ｉ］がペン位置テーブルに格納されているか否かを判定する（ステップＳ８６）。その結果、格納されていないと判定した場合、ＭＣＵ４０は、確定タッチ位置ｆＴ［ｊ］に候補タッチ位置ｃＴ［ｊ］を設定するとともに、対応する有効フラグに「有効」、対応する領域種別に「指」をそれぞれ設定する（ステップＳ８７）。一方、ステップＳ８６で格納されていると判定した場合、ＭＣＵ４０はステップＳ８７の処理を行わず、結果として、対応する確定タッチ位置ｆＴ［ｊ］にはＮＵＬＬ、対応する有効フラグには「無効」がそれぞれ設定される。
【0113】
すべてのｊについてステップＳ８４～Ｓ８７の処理が終了した場合、ＭＣＵ４０は、対応する有効フラグが「有効」となっている確定タッチ位置ｆＴ［ｊ］のみをタッチ位置としてホストコントローラ２に出力し（ステップＳ９）、その後、ステップＳ２に戻ってアクティブペンＰの位置検出処理を開始する。
【0114】
以上、ＭＣＵ４０が実行するペン位置決定処理及びタッチ位置決定処理について、ＭＣＵ４０の処理フローを参照しながら、再度より詳しく説明した。
【0115】
次に、本発明の第２の実施の形態による電子機器１について、説明する。本実施の形態による電子機器１は、図１に示したベゼル領域３ｂ内においてアクティブペンＰによるジェスチャーを検出する点で、第１の実施の形態による電子機器１と異なる。そのための電子機器１の基本的な構成は第１の実施の形態と同様であるが、図５に示したステップＳ４とステップＳ５の間に、ベゼル領域３ｂ内で実行されたジェスチャーを検出するための処理を行う点で、第１の実施の形態による電子機器１と相違する。以下、相違点に着目して詳しく説明する。
【0116】
初めに、図１１は、周辺領域５ｄ内で検出されるジェスチャーの例を示す図である。本実施の形態による電子機器１のセンサコントローラ４は、アクティブペンＰのペン先が周辺領域５ｄ内において同図の太線矢印に示すような動きをすると、その動きを検出する。そして、検出した動きに基づいて所定のジェスチャーが実行されたか否かを判定し、実行されたと判定した場合に、ホストコントローラ２にジェスチャーが検出されたことを通知する。ホストコントローラ２は、ジェスチャーの種類と、ジャスチェーに割り当てるコマンドの内容とを対応付けて予め記憶しており、センサコントローラ４から通知されたジェスチャーに対応するコマンドを実行するよう構成される。
【0117】
図１２は、ジェスチャーの具体的な種類と、それぞれに割り当てるコマンドの例を示す図である。同図に示すように、ジェスチャーの種類としては、例えば、ｘ方向（電子機器１のユーザから見て横方向）のみの動き、又は、ｙ方向（電子機器１のユーザから見て縦方向）のみの動きに対応するリニアジェスチャーと、ｘ方向の動きとｙ方向の動きの両方によって構成される複方向ジェスチャーとが挙げられる。複方向ジェスチャーには、円形ストロークにより示されるジェスチャー、交差する２つのストロークにより示されるジェスチャー、平行な２つのストロークにより示されるジェスチャーなどが含まれる。なお、当然のことであるが、人間がアクティブペンＰを動かす以上、厳密にｘ方向のみ又はｙ方向のみにアクティブペンＰを動かしたり、円形のストロークや平行な２つのストロークを入力したりすることは不可能なので、ある程度の誤差を許容するようにセンサコントローラ４を構成することが好ましい。
【0118】
各ジェスチャーに割り当てるコマンドとしては、リニアジェスチャーには一次元の量を変更するためのコマンドを割り当てることが好適であり、複方向ジェスチャーには単発の動作を実行するためのコマンドを割り当てることが好適である。前者のコマンドの例としては、図１２のリニアジェスチャー欄に示すように、ブラシサイズ（アクティブペンＰにより描画される線の太さ）を変更するコマンド、表示領域３ａのコントラストを変更するコマンド、表示領域３ａ内の表示を左右（Ｒ／Ｌ）方向へスクロールするためのコマンド、表示領域３ａ内の表示を上下（Ｕ／Ｄ）方向へスクロールするためのコマンド、ブラシシャープネス（アクティブペンＰにより描画される線のシャープさ）を変更するコマンド、カンバス（描画領域）の回転量を変更するコマンドなどが挙げられる。後者のコマンドの例としては、図１２の複方向ジェスチャー欄に示すように、ファイル保存コマンド、各種ツールの切替コマンド、画面拡大率を１００％にセットするコマンド、選択中の画像を反転するコマンドなどが挙げられる。
【0119】
図１３は、図２に示したタッチセンサ５に設定されるジェスチャーの検出可能領域Ｒ１～Ｒ４を示す図である。詳しくは以下で説明するが、本実施の形態におけるジャスチャーの検出は、ルーティング線ごとのダウンリンク信号ＤＳのレベル（受信強度）を所定の規則に従って評価することによって行われる。この所定の規則は、周辺領域５ｄの全体で通用するものではなく、一部の領域においてのみ通用するものであるため、ジェスチャーを検出できる領域も周辺領域５ｄの一部に限定される。図１３に示した検出可能領域Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ、そのような限定された領域に相当する。以下、検出可能領域Ｒ１を例に取り、ジェスチャーの具体的な検出方法について、詳しく説明する。
【0120】
図１４及び図１５は、検出可能領域Ｒ１におけるジェスチャー検出の原理を示す図である。図１４は、図１３から検出可能領域Ｒ１の近傍のみを抜き出した図である。ただし、図１４においては、図面を見やすくするためにｘ方向の縮尺を拡大するとともに、各ルーティング線Ｌ２Ｒのｘ座標、及び、各線状電極６ｙのｙ座標を図示している。また、図１５（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、図１４に示した位置ＰＡ～ＰＣにアクティブペンＰが位置している場合におけるルーティング線ごとのダウンリンク信号ＤＳのレベルＬＶを示す模式図である。なお、図１５においては、図１４に示した１０本のルーティング線Ｌ２Ｒに対して、図１４で最も下側にある線状電極６ｙに対応するものから順に下付き文字で１～１０の通番を付している。
【0121】
初めに図１５（ａ）を参照すると、アクティブペンＰが位置ＰＡに存在している場合、同図に示すように、ルーティング線Ｌ２Ｒ２においてレベルＬＶのピークが検出され、かつ、９つのルーティング線Ｌ２Ｒ２～Ｌ２Ｒ１０において、検出されるレベルＬＶの値が所定値ＴＨ以上となる。ルーティング線Ｌ２Ｒ２においてレベルＬＶのピークが検出されるのはルーティング線Ｌ２Ｒ２が位置ＰＡに最も近いからであり、ルーティング線Ｌ２Ｒ１において検出されるレベルＬＶの値が所定値ＴＨ未満になるのは、ルーティング線Ｌ２Ｒ１が位置ＰＡのｙ座標位置まで延設されていないためである。
【0122】
次に図１５（ｂ）を参照すると、アクティブペンＰが位置ＰＢ（図１に示した辺５ｂから離れる方向に向かって位置ＰＡからｙ方向に移動した位置）に存在している場合、同図に示すように、ルーティング線Ｌ２Ｒ５においてレベルＬＶのピークが検出され、かつ、６つのルーティング線Ｌ２Ｒ５～Ｌ２Ｒ１０において、検出されるレベルＬＶの値が所定値ＴＨ以上となる。ルーティング線Ｌ２Ｒ５においてレベルＬＶのピークが検出されるのはルーティング線Ｌ２Ｒ５が位置ＰＢに最も近いからであり、ルーティング線Ｌ２Ｒ１～Ｌ２Ｒ４において検出されるレベルＬＶの値が所定値ＴＨ未満になるのは、ルーティング線Ｌ２Ｒ１～Ｌ２Ｒ４が位置ＰＢのｙ座標位置まで延設されていないためである。
【0123】
最後に図１５（ｃ）を参照すると、アクティブペンＰが位置ＰＣ（タッチセンサ５の外側に向かって位置ＰＡからｘ方向に移動した位置）に存在している場合、同図に示すように、ルーティング線Ｌ２Ｒ１０においてレベルＬＶのピークが検出され、かつ、９つのルーティング線Ｌ２Ｒ２～Ｌ２Ｒ１０において、検出されるレベルＬＶの値が所定値ＴＨ以上となる。ルーティング線Ｌ２Ｒ１０においてレベルＬＶのピークが検出されるのはルーティング線Ｌ２Ｒ１０が位置ＰＣに最も近いからであり、ルーティング線Ｌ２Ｒ１において検出されるレベルＬＶの値が所定値ＴＨ未満になるのは、ルーティング線Ｌ２Ｒ１が位置ＰＣのｙ座標位置まで延設されていないためである。
【0124】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）から理解されるように、ダウンリンク信号ＤＳのレベルＬＶが所定値ＴＨ未満であるルーティング線Ｌ２Ｒの本数は、アクティブペンＰがｙ方向に沿って辺５ｂから離れるほど多くなる。したがってセンサコントローラ４は、レベルＬＶが所定値ＴＨ未満であるルーティング線Ｌ２Ｒの本数とアクティブペンＰの位置のｙ座標とを対応付ける第１のテーブルを予め記憶しておき、実際に検出された本数に基づいて第１のテーブルからアクティブペンＰの位置のｙ座標を読み出すことにより、アクティブペンＰの位置のｙ座標を検出することができる。
【0125】
以下に示す表１は、第１のテーブルの具体的な例を示す図である。表１には、ルーティング線Ｌ２Ｒの総数がＮである場合を示している。表１に示すＹ０，βは、図１４に示した変数である。Ｙ０は最も辺５ｂに近い線状電極６ｙ（図１４では最も下側の線状電極６ｙ）のｙ座標を表し、βは線状電極６ｙの配置ピッチを表している。センサコントローラ４は、レベルＬＶが所定値ＴＨ未満であるルーティング線Ｌ２Ｒの本数の検出結果に対応するレコードを表１内において特定し、特定したレコードに含まれるｙ座標を取得することにより、アクティブペンＰの位置のｙ座標を検出する。
【0126】
【表1】
【0127】
また、図１５（ａ）及び図１５（ｃ）から理解されるように、ダウンリンク信号ＤＳのレベルＬＶのピークが現れるルーティング線Ｌ２Ｒは、アクティブペンＰのｘ方向の位置に応じて変化する。ただし、図１４にも示すようにルーティング線Ｌ２Ｒは階段状に延設されているので、アクティブペンＰの位置のｘ座標を知るためには、アクティブペンＰの位置のｙ座標が必要になる。したがってセンサコントローラ４は、アクティブペンＰの位置のｙ座標ごとに、レベルＬＶのピークが現れるルーティング線Ｌ２ＲとアクティブペンＰの位置のｘ座標とを対応付ける第２のテーブルを予め記憶しておき、実際にピークが観測されたルーティング線Ｌ２Ｒに基づいて第２のテーブルからアクティブペンＰの位置のｘ座標を読み出すことにより、アクティブペンＰの位置のｘ座標を検出することができる。
【0128】
以下に示す表２は、第２のテーブルの具体的な例を示す図である。表２にも、ルーティング線Ｌ２Ｒの総数がＮである場合を示している。表１に示すＸ０，αは、図１４に示した変数である。Ｘ０は、ｙ方向に沿ってＮ本のルーティング線Ｌ２Ｒが並置される領域において最もタッチ領域５ｃの近くに延設されるルーティング線Ｌ２Ｒのｘ座標を表し、αはルーティング線Ｌ２Ｒの配置ピッチを表している。センサコントローラ４は、初めに第１のテーブルに従ってアクティブペンＰの位置のｙ座標を検出した後、表２のうちそのｙ座標に対応する部分を参照する。そして参照している部分の中で、レベルＬＶのピークが現れたルーティング線Ｌ２Ｒに対応するレコードを特定し、特定したレコードに含まれるｘ座標を取得することにより、アクティブペンＰの位置のｘ座標を検出する。
【0129】
【表2】
【0130】
以上のように、センサコントローラ４は、ルーティング線ごとのダウンリンク信号ＤＳのレベルＬＶを所定の規則（第１及び第２のテーブル）に従って評価することにより、大まかではあるが、検出可能領域Ｒ１内におけるアクティブペンＰの位置を検出することができる。したがって、複数回にわたってこの検出を行い、その結果から位置の移動を検出することにより、アクティブペンＰによるジェスチャーを検出することが可能になる。他の検出可能領域Ｒ２～Ｒ４についても、同様の処理によって、アクティブペンＰによるジェスチャーを検出することができる。
【0131】
図１６は、本実施の形態によるセンサコントローラ４が実行するジェスチャー検出処理（ジェスチャー検出ステップ）を示すフロー図である。同図の記載から理解されるように、この処理は、図５に示したステップＳ４とステップＳ５の間に実行される。
【0132】
図１６に示すように、センサコントローラ４はまず、図５のステップＳ２で受信したダウンリンク信号ＤＳのレベルをルーティング線ごとに記憶する（ステップＳ１００）。ルーティング線ごとであるので、例えば、同じ線状電極６ｙに対応する２本のルーティング線Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒそれぞれのレベルは、区別して記憶される。
【0133】
次にセンサコントローラ４は、図５のステップＳ４においてペン位置が出力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、ペン位置が出力されたと判定した場合、センサコントローラ４はジェスチャー検出処理を終了し、図５のステップＳ５に処理を移す。一方、ペン位置が出力されていないと判定した場合には、次のステップＳ１０２に処理を移す。このステップＳ１０１を行うことにより、アクティブペンＰによるペン入力が行われていない場合にのみ、ベゼル領域３ｂにおいてジェスチャー検出を行うことが可能になる。
【0134】
ステップＳ１０１では、センサコントローラ４は、予め設定されている検出可能領域Ｒ１～Ｒ４のいずれか１つに対応するルーティング線のみでダウンリンク信号ＤＳが検出されているか否かを判定する。この判定をするにあたり、センサコントローラ４は、同じ線状電極６ｙに接続されているルーティング線Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒの両方でダウンリンク信号ＤＳが検出されている場合には、レベルの弱い方ではダウンリンク信号ＤＳが検出されていないとみなすことが好ましい。
【0135】
ステップＳ１０１の判定の結果、検出されていないと判定した場合、センサコントローラ４はジェスチャー検出処理を終了し、図５のステップＳ５に処理を移す。一方、検出されていたと判定した場合には、ダウンリンク信号ＤＳが検出されていた検出可能領域に応じた規則（上述した第１及び第２のテーブル）に従ってアクティブペンＰの位置を検出し、自身のメモリに記憶する（ステップＳ１０２）。
【0136】
続いてセンサコントローラ４は、これまでのステップＳ１０２で記憶した複数回分の位置に基づいてジェスチャーの検出を試み、その結果としてアクティブペンＰによるジェスチャーを検出したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、アクティブペンＰによるジェスチャーを検出した場合には、検出したジェスチャーを示す情報をホストコントローラ２に出力する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４が終了した場合、又は、ステップＳ１０３において検出していないと判定した場合、センサコントローラ４はジェスチャー検出処理を終了し、図５のステップＳ５に処理を移す。
【0137】
以上説明したように、本実施の形態によるポインタの位置検出方法及びセンサコントローラ４によれば、ベゼル領域３ｂ内で行われたアクティブペンＰのジェスチャーを検出することが可能になる。したがって、ベゼル領域３ｂ内でのジェスチャーにより各種メニューを操作できるようになるので、ペン入力による誤操作の発生を低減することが可能になる。
【0138】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【0139】
例えば、上記第２の実施の形態では、周辺領域５ｄ内のルーティング線で受信されるダウンリンク信号ＤＳのレベルに基づいてベゼル領域３ｂ内のジェスチャーを検出したが、タッチ領域５ｃとベゼル領域３ｂの重なりが十分に大きい場合には、タッチ領域５ｃの縁部に配置されるセンサ電極６で受信されるダウンリンク信号ＤＳのレベルに基づいてベゼル領域３ｂ内のジェスチャーを検出することとしてもよい。
【0140】
また、他の部分よりも幅の広いパッド部分を各ルーティング線に設けることとしてもよい。こうすることで、各ルーティング線におけるダウンリンク信号ＤＳのレベルＬＶを高めることができるので、より好適にベゼル領域３ｂ内のジェスチャーを検出することが可能になる。
【符号の説明】
【0141】
１ 電子機器
２ ホストコントローラ
３ 表示装置
３ａ 表示領域
３ｂ ベゼル領域
４ センサコントローラ
５ タッチセンサ
５ａ タッチ面
５ｂ タッチセンサ５の外周の一辺
５ｃ タッチ領域
５ｄ 周辺領域
６ センサ電極
６ｘ，６ｙ 線状電極
４０ ＭＣＵ
４０ａ シフトレジスタ
４０ｂ 相関器
４１ ロジック部
４２，４３ 送信部
４４ 受信部
４５ 選択部
５０ パターン供給部
５１ スイッチ
５２ 符号列保持部
５３ 拡散処理部
５４ 送信ガード部
５５ 増幅回路
５６ 検波回路
５７ アナログデジタル（ＡＤ）変換器
５８ｘ，５８ｙ スイッチ
５９ｘ，５９ｙ 導体選択回路
ＣＯＭ コマンド
ｃＰ［ ］ 候補ペン位置
ｃＴ［ ］ 候補タッチ位置
ｃｔｒｌ＿ｔ１～ｃｔｒｌ＿ｔ４，ｃｔｒｌ＿ｒ 制御信号
Ｄ 離隔距離
ＤＳ ダウンリンク信号
Ｆ 指
ＦＤＳ 指検出用信号
ｆＰ［ ］ 確定ペン位置
ｆＴ［ ］ 確定タッチ位置
ＩＮ－ＰＲＯＸＹ ペンダウン情報
Ｌ１，Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒ ルーティング線
ＬＧ グランド配線
ＬＶ レベル
ＯＵＴ－ＰＲＯＸＹ ペンアップ情報
Ｐ アクティブペン
Ｒ ダウンリンク信号ＤＳの到達範囲の幅
Ｒ１～Ｒ４ 検出可能領域
Ｒｅｓ アクティブペンＰが送信したデータ
ＳＢ スタートビット
ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹ 制御信号
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２Ｌ，Ｔ２Ｒ，ＴＧ ＦＰＣ接続端子
ＵＳ アップリンク信号
２ ホストコントローラ
３ 表示装置
３ａ 表示領域
３ｂ ベゼル領域
４ センサコントローラ
５ タッチセンサ
５ａ タッチ面
５ｂ タッチセンサ５の外周の一辺
５ｃ タッチ領域
５ｄ 周辺領域
６ センサ電極
６ｘ，６ｙ 線状電極
４０ ＭＣＵ
４０ａ シフトレジスタ
４０ｂ 相関器
４１ ロジック部
４２，４３ 送信部
４４ 受信部
４５ 選択部
５０ パターン供給部
５１ スイッチ
５２ 符号列保持部
５３ 拡散処理部
５４ 送信ガード部
５５ 増幅回路
５６ 検波回路
５７ アナログデジタル（ＡＤ）変換器
５８ｘ，５８ｙ スイッチ
５９ｘ，５９ｙ 導体選択回路
ＣＯＭ コマンド
ｃＰ［ ］ 候補ペン位置
ｃＴ［ ］ 候補タッチ位置
ｃｔｒｌ＿ｔ１～ｃｔｒｌ＿ｔ４，ｃｔｒｌ＿ｒ 制御信号
Ｄ 離隔距離
ＤＳ ダウンリンク信号
Ｆ 指
ＦＤＳ 指検出用信号
ｆＰ［ ］ 確定ペン位置
ｆＴ［ ］ 確定タッチ位置
ＩＮ－ＰＲＯＸＹ ペンダウン情報
Ｌ１，Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒ ルーティング線
ＬＧ グランド配線
ＬＶ レベル
ＯＵＴ－ＰＲＯＸＹ ペンアップ情報
Ｐ アクティブペン
Ｒ ダウンリンク信号ＤＳの到達範囲の幅
Ｒ１～Ｒ４ 検出可能領域
Ｒｅｓ アクティブペンＰが送信したデータ
ＳＢ スタートビット
ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹ 制御信号
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２Ｌ，Ｔ２Ｒ，ＴＧ ＦＰＣ接続端子
ＵＳ アップリンク信号
【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】
【図14】
【図15】
【図16】