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JP5429814B2 - 指示体検出装置および検出センサ - Google Patents

指示体検出装置および検出センサ Download PDF

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Description

この発明は、例えばタッチパネルに用いられる指示体検出装置に関する。より詳細には、指や静電ペンなどの指示体により指示操作入力がされる面（指示操作入力時に指示体が接触可能である面：以下、指示入力面という）に対して交叉する方向の指示体の移動に応じた前記指示入力面からの離隔位置および前記指示入力面に対する押圧力を検出することができるようにするものに関する。
従来、タッチパネル等に用いられるユーザの指や専用のペン等の指示体の検出方式として、例えば、静電結合方式（静電容量方式）、抵抗膜方式、電磁誘導方式等の種々のセンサー方式が提案されている。
静電結合方式の指示体検出装置においては、図５９に示すように、複数個の上部電極Ｅｘと、複数個の下部電極Ｅｙとを、指示入力面の例えばＸ軸方向（横方向）およびＹ軸方向（縦方向）に並べ、互いに直交するとともに、僅かな隙間を空けて配列させる。これにより、上部電極Ｅｘと下部電極Ｅｙとの間の重なり部分には所定の静電容量Ｃｏが形成される。
この図５９の静電結合方式の指示体検出装置では、使用者の指などの指示体が、指示入力面に近づくあるいは接触すると、その部分の上部電極Ｅｘとの間に静電容量Ｃｆが形成され、この結果、その部分の上部電極Ｅｘと下部電極Ｅｙとの間の電荷の移動量が変化する。静電結合方式の指示体検出装置では、この電荷の移動量の変化を検出することで、指示入力面内において指示体により指示された位置が特定される。
この種の静電結合方式の指示体検出装置は、従来から、例えば特許文献１−３などに記載されている。特許文献１には、直交拡散符号を用いた符号分割多重化方式を、マルチユーザタッチシステムに適用する技術が記載されている。特許文献２には、疑似ランダム信号を使用した座標入力装置が記載されている。また、特許文献３には、静電容量型座標装置で使用される静電ペンが記載されている。
また、抵抗膜方式を用いた指示体検出に関し、特に、同時に複数の指示体入力を検出する技術が、例えば特許文献４に開示されている。図６０を参照して、この特許文献４に開示されている抵抗膜方式を用いた指示体検出技術について説明する。
すなわち、特許文献４の指示体検出装置においては、図５９の例と同様の複数個の上部電極Ｅｘが形成された電極シート１００１と、第１の抵抗体層１００２と、第２の抵抗体層１００３と、図５９の例と同様の複数個の下部電極Ｅｙが形成された電極シート１００４とが、ｘ軸およびｙ軸に直交するｚ軸方向に積層されて配列される。
この場合に、図６０（Ｂ）の図６０（Ａ）の断面図に示すように、電極シート１００１に形成された上部電極Ｅｘ上に第１の抵抗体層１００２が形成されて、上部電極Ｅｘと第１の抵抗体１００２とが電気的に接続される。また、電極シート１００４に形成された下部電極Ｅｙ上に第２の抵抗体１００３が形成されて、下部電極Ｅｙと第２の抵抗体１００３とが電気的に接続される。そして、第１の抵抗体層１００２と、第２の抵抗体層１００３との間には、僅かな空隙ＡＧが形成されるようにする。
この例の指示体検出装置は、指などの指示体により、指示入力面、図の例では電極シート１００１がＺ軸方向に押圧されると、電極シート１００１は、図６０（Ｃ）の断面図に示すように、当該押圧部分が弾性的に変位して、第１の抵抗体層１００２と第２の抵抗体層１００３とが接触するようになる。そして、指示体からの指示入力面への押圧力が大きくなるほど、第１の抵抗体層１００２と第２の抵抗体層１００３との接触面積がおおきくなる。
すると、当該押圧部分の上部電極Ｒｘと下部電極Ｅｙとの間には、第１の抵抗体層１００２と第２の抵抗体層１００３との両者の接触面積に応じた可変抵抗が介在するものとなる。この場合、この可変抵抗は、第１の抵抗体層１００２と第２の抵抗体層１００３との接触面積が大きくなればなるほど小さくなる。なお、図６０（Ｂ）のように、指示体により押圧されていないときには、第１の抵抗体層１００２と第２の抵抗体層１００３とはほぼ非接触状態であるので、可変抵抗はほぼ無限大となる。
したがって、図６０（Ｂ）の状態で、上部電極Ｅｘと下部電極Ｅｙとの一方の電極から電圧を印加しても、他方の電極にはその信号電流は伝達されない。そして、第１の抵抗体層１００２と第２の抵抗体層１００３とが接触すると、一方の電極からの信号電流が可変抵抗を介して他方の電極に流れ始める。そして、押圧力が大きくなるに従い、第１の抵抗体層１００２と第２の抵抗体層１００３との接触面積が大きくなると、一方の電極から他方の電極に流れる信号電流が、その接触面積に応じて大きくなる。
以上のことから、抵抗膜方式の指示体検出装置では、上部電極Ｅｘと下部電極Ｅｙとの間の抵抗値の変化を検出することで、指示体により指示された位置が特定されると共に、その抵抗値により押圧力が検知される。
特開２００３−２２１５８号公報 特開平９−２２２９４７号公報 特開平１０−１６１７９５号公報 米国出願公開２００９／０２５６８１７ Ａ１
上述の静電結合方式の指示体検出装置においては、指示体が指示入力面に近づくあるいは接触した位置あるいは指示入力面からの指示体の離隔位置を検出することは可能であるが、入力面に対する押圧については検出することができないという問題がある。
一方、抵抗膜方式を用いた指示体検出装置の場合には、指示体の指示入力面への接触（タッチ）位置の検知感度（初期指圧感度）が低く、また、指示入力面からの指示体の離隔位置の検出することは全くできないという問題がある。
この発明は、以上の点にかんがみ、指示体が指示入力面から離隔、あるいは接触した位置を検出することができると共に、指示体が指示入力面を押圧する状態における押圧力に応じた検出出力を得ることができる指示体検出装置を提供することを目的とする。
そして、この発明は、さらに、比較的簡単な構成で上記の指示体検出装置を実現することができるようにすることも目的とする。
上記の課題を解決するために、この発明は、
第１の方向に配置された第１の複数の導体と、前記第１の方向に対して交叉する第２の方向に配置された第２の複数の導体と、前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間に配置された所定の抵抗特性を有する感圧材とを有する検出センサと、
前記第１の複数の導体に所定の信号を供給するための信号供給回路と、
前記第２の複数の導体から信号検出を行うための信号検出回路と、
を備え、
前記検出センサは、指示体が前記検出センサに接触した際に印加される圧力が所定の圧力よりも小さい場合には前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号を前記信号検出回路に供給し、前記指示体が前記検出センサに対して前記所定の圧力を超えた圧力を印加した場合には前記指示体からの前記圧力の前記感圧材への印加による前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間の抵抗特性の変化に応じた信号を前記信号検出回路に供給することで、
前記指示体による指示位置及び圧力を検知可能とした指示体検出装置を提供する。
上記の構成のこの発明の指示体検出装置によれば、信号検出回路は、第１の複数の導体と第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号を検出し、その検出出力から指示体による検出センサへの例えば接触およびその位置を検出することができる。
また、信号検出回路は、第１の複数の導体と第２の複数の導体との間の抵抗特性の変化に応じた信号を検出し、その検出出力から指示体により検出センサへ圧力がかかっている指示位置を検出することができると共に、その圧力を検出することができる。
すなわち、この発明の指示体検出装置によれば、信号検出回路で、第１の複数の導体と第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号と、第１の複数の導体と第２の複数の導体との間の抵抗特性の変化に応じた信号を検出するという比較的簡単な構成で、指示体による指示位置及び圧力を検知可能である。
この発明によれば、比較的簡単な構成で、指示体の指示入力面への接触位置の検知感度が高く、指示体が指示入力面を押圧する状態における押圧力に応じた検出出力を得ることができる指示体検出装置を得ることができる。
この発明による指示体検出装置の第１の実施の形態の全体の構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置のセンサ部の構成を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置のセンサ部の構成を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における静電結合方式による指示体検出の動作原理を説明するために用いる図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における静電結合方式による指示体検出のための要部回路を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における抵抗膜方式による指示体検出の動作原理を説明するために用いる図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における抵抗膜方式による指示体検出の動作原理を説明するために用いる図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における抵抗膜方式による指示体検出のための要部回路を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における静電結合方式および抵抗膜方式の両方式による指示体検出のための要部回路を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における静電結合方式および抵抗膜方式の両方式による指示体検出のための要部回路の他の例を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における送信部を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置に用いる送信信号の例としての拡散符号を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における送信部の動作を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における受信部の一部を説明するための図である。 図１４の受信部の一部の動作を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における受信部の残りの一部を説明するための図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における送信部および受信部の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。 図１６の受信部の一部の詳細構成例を示すブロック図である。 図１８の受信部の一部の詳細構成例の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。 図１８の受信部の一部の詳細構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における指示体検出動作を説明するために用いる図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における指示体検出動作を説明するために用いる図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置の動作例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置の動作例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における静電結合方式により、指示体のホバーリング状態の検出動作原理を説明するために用いる図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における静電結合方式により、指示体のホバーリング状態の検出動作原理を説明するために用いる図である。 第１の実施の形態の指示体検出装置における静電結合方式により、指示体のホバーリング状態の検出動作原理を説明するために用いる図である。 この発明による指示体検出装置の第２の実施の形態の要部の構成例を示すブロック図である。 第２の実施の形態の指示体検出装置の動作例を説明するためのフローチャートを示す図である。 この発明による指示体検出装置の第３の実施の形態の要部の構成例を示すブロック図である。 第３の実施の形態の指示体検出装置の動作例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。 第３の実施の形態の指示体検出装置の動作例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。 この発明による指示体検出装置の第３の実施の形態の他の例の要部の構成例を示すブロック図である。 この発明による指示体検出装置の第４の実施の形態を説明するために用いる図である。 この発明による指示体検出装置の第４の実施の形態を説明するために用いる図である。 この発明による指示体検出装置の第４の実施の形態を説明するために用いる図である。 この発明による指示体検出装置の第４の実施の形態を説明するために用いる図である。 この発明による指示体検出装置の第４の実施の形態を説明するために用いる図である。 この発明による指示体検出装置の第４の実施の形態の要部の構成例を示すブロック図である。 この発明による指示体検出装置の第４の実施の形態の他の要部の構成例を示すブロック図である。 この発明による指示体検出装置の第４の実施の形態の他の要部の構成例を示すブロック図である。 この発明による指示体検出装置の第４の実施の形態の要部の他の構成例を示すブロック図である。 この発明による指示体検出装置の第５の実施の形態を説明するために用いる図である。 この発明による指示体検出装置の第５の実施の形態を説明するために用いる図である。 この発明による指示体検出装置の第５の実施の形態の要部の構成例を示すブロック図である。 この発明による指示体検出装置の第５の実施の形態の要部の構成例を示すブロック図である。 この発明による指示体検出装置の第５の実施の形態の要部の他の構成例を示すブロック図である。 この発明による指示体検出装置の第６の実施の形態の要部の構成例を示すブロック図である。 図４８の要部の構成例の一部の詳細構成例を示すブロック図である。 この発明による指示体検出装置の実施の形態におけるセンサ部の変形例１を説明するための図である。 この発明による指示体検出装置の実施の形態におけるセンサ部の変形例２を説明するための図である。 この発明による指示体検出装置の実施の形態におけるセンサ部の変形例３を説明するために用いる図である。 この発明による指示体検出装置の実施の形態におけるセンサ部の変形例３を説明するための図である。 この発明による指示体検出装置の実施の形態におけるセンサ部の変形例４を説明するための図である。 この発明による指示体検出装置の実施の形態におけるセンサ部の変形例５を説明するための図である。 この発明による指示体検出装置の実施の形態におけるセンサ部の変形例５を説明するための図である。 この発明による指示体検出装置の実施の形態におけるセンサ部の変形例６を説明するための図である。 この発明による指示体検出装置の実施の形態におけるセンサ部の変形例６を説明するための図である。 静電結合方式の指示体検出装置のセンサ部を説明するための図である。 抵抗膜方式の指示体検出装置のセンサ部を説明するための図である。
以下、この発明による指示体検出装置の実施の形態を、図を参照しながら、以下の順序で説明する。
１．第１の実施の形態：基本構成例
２．第２の実施の形態：検出モードの切り替えを行わない例
３．第３の実施の形態：２つの検出モードを並行して実行する例
４．第４の実施の形態：拡散符号としてアダマール符号を用いる場合の改良構成例
５．第５の実施の形態：検出むらを除去する例
６．第６の実施の形態：増幅回路の自動利得制御
７．第７の実施の形態：大型のセンサ部の場合の例
８．第８の実施の形態：変調された拡散符号を用いる構成例
９．第９の実施の形態：拡散符号の他の供給方法
１０．第１０の実施の形態：受信導体の選択方法
１１．第１１の実施の形態：センサ部の他の構成例
［第１の実施の形態：基本構成例］
この実施の形態の指示体検出装置は、指示体の指示入力面との接触および指示体による指示入力面の押圧を検出するだけでなく、指示入力面上の空間における指示体の位置、指示体の指示入力面での接触位置および押圧位置（指示体座標位置）をも検出する。この例において、指示入力面上の空間における指示体の位置とは、指示入力面に接触せずに離隔した空間位置にある指示体の位置のことであり、この例では、指示体から指示入力面に対して垂線を下ろしたときの指示入力面の座標位置と、指示体の指示入力面からの離隔距離とから特定される。
なお、この明細書において、指示入力面とは離隔した空間位置に指示体が存在する状態をホバーリング状態と称することとする。そして、この明細書において、指示体から指示入力面に対して垂線を下ろした方向をＺ軸方向とし、指示入力面における座標位置は、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向の位置により定めるものとする。
また、指示体としては、以下の説明では、ユーザの指を主として用いる場合を説明するが、前述した静電ペン等を指示体として用いることもできる。
また、以下に説明する実施の形態は、指示入力面に同時に存在する複数の指示体、例えば複数本の指をも検出することが可能な例である。
さらに、以下に説明する実施の形態は、指示入力面上における指示体の位置検出を、高速に行えるように工夫された構成を備える。
＜第１の実施の形態の指示体検出装置の全体構成例：図１＞
図１は、この第１の実施の形態の指示体検出装置１の全体の構成例を示すブロック図である。この実施の形態の指示体検出装置１は、検出センサの例であるセンサ部１００と、送信部２００と、受信部３００と、送信部２００及び受信部３００の動作を制御する制御回路４０とから構成される。以下、各部の構成について説明する。
制御回路４０は、この実施の形態の指示体検出装置１の各部を制御するための回路であり、例えばマイクロコンピュータを搭載して構成されている。この制御回路４０は、図１に示すように、送信部２００の後述する送信信号供給回路２１と、送信導体選択回路２２と、クロック発生回路２３とに接続されていると共に、受信部３００の後述する受信導体選択回路３１、増幅回路３２、位置検出回路３４とに接続されている。
そして、制御回路４０は、後述するように、クロック発生回路２３から出力されるクロック信号ＣＬＫに基づき、スタート信号ＳＴ、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄ及び受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄを適宜生成及び出力して、上記各部の動作タイミングを制御する。
＜センサ部１００の説明＞
〔センサ部１００の構成例：図１−図２〕
センサ部１００について、図１および図２を参照して説明する。なお、図２（Ａ）は、図１のセンサ部１００におけるＸ軸方向断面図であり、図２（Ｂ）は、図１のセンサ部１００におけるＹ軸方向断面図である。
センサ部１００は、送信部２００に接続される複数個の第１の電極と、受信部３００に接続される複数個の第２の電極とを備えると共に、後述する感圧材を備える。以下の説明では、第１の電極は、送信導体と称し、複数の第１の電極からなる一群は、送信導体群１１と称する。この実施の形態では、送信導体群１１は、例えば６４個の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ６４からなる。また、この実施の形態では、第２の電極は、受信導体と称し、複数の第２の電極からなる一群は、受信導体群１２と称する。受信導体群１２は、例えば１２８個の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘ１２８からなる。
なお、この明細書中で送信導体の説明において、送信導体群１１中の６４本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ６４のいずれであるかを区別する必要のないときには、送信導体１１Ｙと称することにする。同様に、受信導体の説明において、受信導体群１２中の１２８本の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘ１２８のいずれであるかを区別する必要のないときには、受信導体１２Ｘと称することにする。
送信導体１１Ｙは、指示入力面１００Ｓの横方向（Ｘ軸方向）に延伸する直線状（板状）の導体である。この例では、送信導体１１Ｙが、図２に示す下側基板１６上に、図１に示すように、センサ部１００の縦方向（Ｙ軸方向）において、等間隔ずつ隔てて６４本配列されることにより、送信導体群１１が形成される。
また、受信導体１２Ｘは、指示入力面１００Ｓの縦方向（Ｙ軸方向）に延伸する直線状（板状）の導体である。この例では、受信導体１２Ｘが、図２に示す上側基板１７の下側に、図１に示すように、センサ部１００の横方向（Ｘ軸方向）において、等間隔ずつ隔てて１２８本配列されることにより、受信導体群１２が形成される。
上側基板１７の上側面が、指や静電ペンなどの指示体により指示操作入力が行われる指示入力面１００Ｓとされている。
下側基板１６と上側基板１７とは、Ｚ軸方向に所定の距離だけ隔てられている。そして、送信導体１１Ｙと受信導体１２ＸもＺ軸方向に所定の距離だけ間隔を空けて互いに対向すると共に、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとは、延伸方向が互いに直交するように配置される。
上述のように構成されるので、複数本の送信導体１１Ｙのそれぞれと、複数本の受信導体１２Ｘのそれぞれとは、この例では、Ｚ軸方向に所定の距離だけ間隔を空けた状態で、互いに直交する方向に交叉する。この明細書では、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとの交叉点をクロスポイントと称する。指示入力面１００Ｓにおけるクロスポイントの座標位置は、指示体による指示入力の検出座標位置となる。
なお、直線状に形成された送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとを直交するように配置した場合を例示して説明したが、送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘの形状は、実施の態様に応じて適宜設定される。また、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとは直交以外の角度、例えば、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとが斜めに交差する構成としても良い。また、送信導体１１Ｙ及び受信導体１２Ｘの少なくとも一方を曲線状あるいは同心円状に形成した導体で構成してもよい。例えば複数の送信導体１１Ｙをそれぞれ径の異なる円形状に形成し、これを同心円状に配置すると共に、複数の受信導体１２Ｘを前記同心円の中心から放射状に延伸した直線形状の複数の導体により形成し、その複数の直線形状の導体を周方向に等角間隔で配置するようにしても良い。
また、電気特性上、受信導体１２Ｘの幅は送信導体１１Ｙの幅より細く形成すると良い。浮遊容量が減ることにより、受信導体１２Ｘに混入するノイズを低減できるからである。
そして、送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘのそれぞれの配列間隔（ピッチ）は、例えば、ともに３．２ｍｍとなるように形成される。なお、送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘの本数およびピッチはこれに限定されず、センサ部１００のサイズや必要とする検出精細度等に応じて適宜設定される。
下側基板１６および上側基板１７は、例えば透明の合成樹脂等からなるシート状（フィルム状）の基板を用いる。上側基板１７は、指示体により押圧されたときに押圧方向に弾性変位可能な材料で構成される。下側基板１６は、弾性変位をする必要がないことから、ガラス基板や銅箔パターン基板で構成されていても良い。
送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘは、例えば、銀パターンやＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）膜からなる透明電極膜、あるいは銅箔等で形成される。送信導体群１１および受信導体群１２の電極パターンは、例えば、次のように形成することができる。まず、上述した材料等で形成された電極膜を、例えば、スパッタ法、蒸着法、塗布法等により基板１６および基板１７上にそれぞれ形成する。次いで、形成した電極膜をエッチングして、所定の電極パターンの送信導体群１１および受信導体群１２をそれぞれ形成する。なお、送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘを銅箔で形成する場合には、銅箔エッジングの他、例えばインクジェットプリンタを用いて、銅粒子を含むインクをガラス板等上に吹き付けて所定の電極パターンを形成することもできる。
そして、感圧材は、第１の抵抗体と第２の抵抗体とからなる構成とされている。すなわち、図２に示すように、下側基板１６上の送信導体１１Ｙ上には、第１の抵抗体（以下、送信抵抗体という）１３Ｙが積層して形成される。また、上側基板１７の下側の受信導体１２Ｘ上には、第２の抵抗体（以下、受信抵抗体という）１４Ｘが積層して形成される。送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとは、指示入力面１００Ｓに直交する方向において、僅かの空隙１５の分だけ離隔されて設けられる。
この例では、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとにおいて、空隙１５を介して対向している面のそれぞれには、図２に示すように、極微な凹凸が形成されている。後述するように、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとが接触した状態における送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘ間の抵抗値は、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘのこの凹凸が形成されている両対向面の接触面積に応じた値となる。
なお、図示は省略するが、センサ部１００の周縁部の下側基板１６と上側基板１７との間には、空隙１５を維持するようにするためのスペーサ部材が設けられている。つまり、下側基板１６と上側基板１７とは、このスペーサ部材を介して接合されている。
送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘは、指示体による押圧位置（Ｘ−Ｙ座標位置）の検出感度および押圧力の検出感度を上げるために、送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘのそれぞれに対応して、分離した複数個からなる送信抵抗体および受信抵抗体として形成される。
すなわち、送信抵抗体１３Ｙは、図２（Ｂ）に示すように、送信導体１１Ｙのそれぞれを覆うと共に、隣接する送信抵抗体１３Ｙ同士が、空隙１５Ｙにより離隔されて電気的に独立の状態となるように形成される。送信導体１１Ｙを覆うように送信抵抗体１３Ｙが設けられることにより、送信導体１１Ｙと送信抵抗体１３Ｙのそれぞれは、電気的に接続されている。
同様に、受信抵抗体１４Ｘは、図２（Ａ）に示すように、受信導体１２Ｘのそれぞれを覆うと共に、隣接する受信抵抗体１４Ｙ同士は、空隙１５Ｘにより離隔されて電気的に独立の状態となるように形成される。受信導体１２Ｘを覆うように受信抵抗体１４Ｘが設けられることにより、受信導体１２Ｘと送信抵抗体１４Ｘのそれぞれは、電気的に接続されている。
なお、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘは、図６０に示したように、基板１６および基板１７の一面の全体に設けるようにしても良い。ただし、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘの双方を基板１６および基板１７の一面の全体に設けると、指示体の検出時に分解能が落ちるので、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘのいずれか一方は、上述の例のように分離された複数の抵抗体の構成とした方が良い。
送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）やＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ）などの透明な抵抗膜で構成される。なお、指示体検出装置１が表示画面の前面に配する必要のない用途に用いられる場合には、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘを構成する材料は、透明の抵抗膜材料に限られるものではないことは言うまでもない。
この発明の指示体検出装置は、液晶パネル等の表示装置とを一体構成することができるものであるが、その場合は、センサ部１００は、液晶パネル上に重ねられて設けられるものである。
〔センサ部１００における指示体検出の原理説明：図３−図１０〕
この実施の形態では、送信部２００からセンサ部１００の送信導体１１Ｙのそれぞれに対して後述する送信信号が供給される。この送信信号は、電圧信号として送信導体１１Ｙに供給される。この送信信号（電圧信号）は送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとの間の静電容量Ｃｏに供給される。当該静電容量Ｃｏには、指示体の有無に応じて変化する電流が流れ、この電流が受信導体１２Ｘに流れる。
また、後述するように、指示体により指示入力面１００Ｓに押圧力が印加されて、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとが接触する状態のときには、前記押圧力に応じて送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとの接触面積が変わる。そして、送信導体１１Ｙに供給された送信信号（電圧信号）により、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとの接触面積に応じた電流が受信導体１２Ｘに流れる。
受信導体１２Ｘに流れる電流は、受信信号として受信部３００に供給される。受信部３００は、信号検出回路を構成するもので、電流信号として受信した受信信号を電圧信号に変換し、後述するようにして指示体検出結果を得るようにする。なお、以下に説明する原理説明では、簡単のため、同一の送信信号が、６４本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ６４に、順次に送信タイミングをずらして供給される場合を想定する。
＜指示体が指示入力面から離隔した状態から接触までの検出；静電結合方式、図３−図５＞
この場合に、センサ部１００の上側基板１７の表面である指示入力面１００Ｓ上に指などの指示体が存在しないときには、送信導体１１Ｙに供給された送信信号（電圧信号）により、受信導体１２Ｘと送信導体１１Ｙとのクロスポイントにおける静電容量Ｃｏに電流が流れる。その電流は受信導体１２Ｘに流れて、受信部３００に受信信号（電流信号）として供給される。これは、指示入力面１００Ｓの全てのクロスポイントにおいて同様となるので、指示入力面１００Ｓ上に指などの指示体が存在しないときには、受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘ１２８の全てから、図４（Ａ）に示すように、同レベル（同じ電流値）の受信信号が受信部３００に供給される。
なお、図４（Ａ）は、任意の１本の送信導体１１Ｙと交叉する１２８本の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘ１２８についての１２８個のクロスポイントに流れる電流、すなわち、各受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘ１２８から得られる受信信号を示すものである。指示入力面１００Ｓ上に指などの指示体が存在しないときには、その他の全ての送信導体１１Ｙと１２８本の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘ１２８とのクロスポイントにおいても同様に、図４（Ａ）に示すように、受信導体１２Ｘから受信部３００に供給される受信信号は、同レベルとなる。
一方、図３に示すように、指示入力面１００Ｓ上において、指示体１８の例としての指が、指示入力面１００Ｓとは離隔した近接位置に置かれたり、指示入力面１００Ｓと接触する位置に置かれて指示入力されると、その指示入力位置においては、指示体１８と受信導体１２Ｘとの間での結合により静電容量Ｃｆａ、Ｃｆｂが生じる。すると、指示体１８による指示入力位置に対応するクロスポイントにおいては、送信信号（電圧信号）により静電容量Ｃｏに流れる電流の一部が、静電容量Ｃｆａ、Ｃｆｂを通じて消失するようになる。
すなわち、センサ部１００の指示入力面１００Ｓ上に指示体１８が存在する場合には、図３に示すように、当該指示体１８による指示入力位置の送信導体１１Ｙは、受信導体１２Ｘだけでなく、指示体１８を介してグラウンドと静電結合した状態となる。この状態では、図３において矢印で示すように、送信信号に応じて送信導体１１Ｙに接続される送信抵抗体１３Ｙから出た電気力線は、受信抵抗体１４Ｘを通じて受信導体１２Ｘに収束するのみではなく、その一部が指示体１８にも収束する。そのため、送信信号に応じて受信導体１２Ｘに流れる電流の一部が指示体１８を介してグラウンドに分流する。その結果、図４（Ｂ）に示すように、指示体１８による指示入力位置の受信導体１２Ｘに流れる電流は、指示体１８が存在しないときの値ｒｅｆ（これを基準値とする）よりも減少する。
この基準値ｒｅｆよりも減少する電流変化を検出することで、指示入力面１００Ｓに対して離隔した位置から接触位置までの指示体１８による指示入力面１００Ｓ上での指示入力位置を検出する。そして、その減少する電流変化が生じたクロスポイントの位置を検出することにより、指示入力面１００Ｓに対して離隔した位置から接触位置までの指示体１８による指示入力位置を検出する。指示体１８による指示入力位置の検出については、後で詳述する。
以上のように、指示体１８が指示入力面１００Ｓとは離隔したホバーリング状態から指示入力面１００Ｓと接触する状態までの間に存在する場合においては、この実施の形態では、静電結合方式により、指示体検出がなされる。
この静電結合方式において受信導体１２Ｘから得られる電流信号としての受信信号は、受信部３００において、電圧信号に変換される。図５は、静電結合方式における電流−電圧変換回路（以下、Ｉ／Ｖ変換回路という）の基本構成例を示す図である。
すなわち、静電結合方式において受信導体１２Ｘからの受信信号（電流信号）に対して設けられるＩ／Ｖ変換回路は、図５に示すように、演算増幅器５１の入出力端間に検出用コンデンサ５２が接続されて構成される。なお、実際的には、検出用コンデンサ５２には並列に直流バイアス用の抵抗５３が接続されるものである。
＜指示体による指示入力面への押圧力の検出；抵抗膜方式、図６−図８＞
上述した、指示体が指示入力面から離隔した状態から接触までの指示体入力面に押圧力が印加されていない状態においては、送信抵抗体１３と受信抵抗体１４とは、空隙１５を隔てて離隔した状態であり、これら送信抵抗体１３と受信抵抗体１４とを通じて電流が流れることはない。したがって、指示体入力面１００Ｓに指示体１８による押圧力が印加されていない状態では、図７（Ａ）に示すように、送信抵抗体１３と受信抵抗体１４とを通じて電流は流れず、受信導体１２Ｘに流れる電流は一定（＝基準値ｒｅｆ）となる。
図６に示すように、指示体１８により、指示入力面１００Ｓに対して、接触している状態からさらに、押圧力が印加されると、その押圧力が印加された上側基板１７の部位が変位させられ、その部位の受信抵抗体１４Ｘと送信抵抗体１３Ｙの両対向面が接触する状態になる。
すると、送信導体１１Ｙに供給された送信信号（電圧信号）により、押圧力が印加された位置の受信導体１２Ｘに、接触した受信抵抗体１４Ｘと送信抵抗体１３Ｙにより形成される可変抵抗ＶＲの抵抗値を介して電流が流れることになる。すなわち、押圧力が印加された位置においては、送信導体１１Ｙから受信導体１２Ｘに対して、当該押圧力が印加された部位の受信抵抗体１４Ｘと送信抵抗体１３Ｙとの接触部分の可変抵抗ＶＲの抵抗値に応じた電流が流れる（図７（Ｂ）参照）。
受信抵抗体１４Ｘと送信抵抗体１３Ｙとの接触部分の可変抵抗ＶＲの抵抗値は、その接触面積が大きくなるほど小さくなり、可変抵抗ＶＲを流れる電流は、接触面積が大きくなるほど大きくなる。前述したように、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとが接触する面は、極微な凹凸が形成されており、指示体１８による指示入力面１００Ｓに対する押圧力が大きくなればなるほど前記凹凸間の空隙がなくなって、受信抵抗体１４Ｘと送信抵抗体１３Ｙとの接触面積は、大きくなる。
したがって、指示体１８により、指示入力面１００Ｓに対して押圧力が印加されると、その押圧力が印加された部位では、前記可変抵抗ＶＲを通じて送信導体１１Ｙから受信導体１２Ｘに電流が流れ始め、その電流量は、押圧力に応じて大きくなる。つまり、押圧力が印加されていないときには送信抵抗体１３と受信抵抗体１４とは接触していないため、可変抵抗ＶＲを通じた電流は流れず、受信導体１２Ｘから得られる電流は基準値ｒｅｆとなっているが、押圧力が印加されて送信抵抗体１３と受信抵抗体１４とが接触する状態になると、前記可変抵抗ＶＲを通じて電流が流れて、受信導体１２Ｘから得られる電流は、基準値ｒｅｆよりも増加する方向に変化する。
この基準値ｒｅｆよりも増加する方向の電流変化を検出することで、指示体１８によって指示入力面１００Ｓに印加された押圧力を検出する。そして、基準値ｒｅｆよりも増加する方向の電流変化が生じたクロスポイントの位置を検出することにより、指示入力面１００Ｓに対して指示体１８により押圧力が印加された指示入力位置を検出する。
以上のように、指示体１８による指示入力面１００Ｓへの押圧力を伴う指示入力については、抵抗膜方式により、指示体の検出がなされる。
この抵抗膜方式において受信導体１２Ｘから得られる電流も、静電結合方式の場合と同様に、受信部３００において、電圧に変換される。ただし、抵抗膜方式の場合には、電流検出用の素子が、コンデンサではなく抵抗とされる点が静電結合方式の場合と異なる。
図８は、抵抗膜方式におけるＩ／Ｖ変換回路の基本構成例を示す図である。抵抗膜方式において受信導体１２Ｘから受信部３００に供給される受信信号（電流信号）に対して設けられるＩ／Ｖ変換回路は、図８に示すように、演算増幅器５１の入出力端間に検出用抵抗５４が接続されて構成される。
以上説明したように、この実施の形態では、センサ部１００では、静電結合方式の指示体検出（ホバーリング検出を含む）と、抵抗膜方式の指示体検出（押圧検出を含む）が可能である。
制御回路４０は、受信部３００に供給される受信信号（電流信号）の変化に基づいて、受信部３００で実行する指示体の検出処理を、静電結合方式あるいは抵抗膜方式のいずれの方式で実行するかを判断する。具体的には、制御回路４０は、受信導体１２Ｘから受信部３００に供給される受信信号について、基準値ｒｅｆよりも減少する方向に電流変化が生じたときには、受信部３００で静電結合方式で指示体検出をするように制御し、基準値ｒｅｆよりも増加する方向に電流変化が生じたときには、受信部３００で抵抗膜方式で指示体の検出をするように制御する。なお、制御回路４０ではなく、受信部３００に、いずれの指示体検出方式で指示体の検出を実行するかの判定手段を設けて、受信部３００での指示体検出方式をいずれにするかを制御するようにしても良い。
なお、この明細書の以下の説明において、静電結合方式での指示体検出モードを、キャパシティブタッチ検出モードと称し、抵抗膜方式での指示体検出モードを、レジスティブタッチ検出モードと称することとする。
＜この実施の形態で用いるＩ／Ｖ変換回路の構成例＞
この実施の形態では、Ｉ／Ｖ変換回路は、上述した静電結合方式と抵抗膜方式の両方の指示体検出方式を可能にする構成とする必要がある。静電結合方式と抵抗膜方式の両方の指示体検出方式を可能にするＩ／Ｖ変換回路の構成例について、以下に説明する。
〔第１の構成例：図９〕
図９に、この実施の形態で用いるＩ／Ｖ変換回路の第１の構成例を示す。このＩ／Ｖ変換回路の第１の構成例においては、静電結合方式と抵抗膜方式とをスイッチ回路５５により切り替える。
すなわち、この第１の構成例においては、演算増幅器５１の入出力端間には、外部からの切替制御信号ＳＷ１により端子Ｃと端子Ｒとに切り替え可能なスイッチ回路５５と、静電結合方式における検出用コンデンサ５２と、抵抗膜方式における検出用抵抗５４とが設けられる。
そして、このスイッチ回路５５の端子Ｃ側と、演算増幅器５１の出力端との間には、静電結合方式における検出用コンデンサ５２が接続される。なお、検出用コンデンサ５２には、直流バイアス抵抗５３が接続されている。また、このスイッチ回路５５の端子Ｒ側と、演算増幅器５１の出力端との間には、抵抗膜方式における検出用抵抗５４が接続される。
この第１の構成例においては、指示体検出装置１は、キャパシティブタッチ検出モードと、レジスティブタッチ検出モードの２つの指示体検出モードを備えている。そして、切替制御信号ＳＷ１は、制御回路４０または受信部３００において、前述した静電結合方式あるいは抵抗膜方式のいずれの指示体検出方式で指示体検出処理を実行するかの判定手段の判定結果から生成されて、スイッチ回路５５に供給される。すなわち、制御回路４０または受信部３００は、センサ部１００から入力される電流信号に基づいて切替制御信号ＳＷ１を生成する。
そして、キャパシティブタッチ検出モードにおいては、スイッチ回路５５は、この切替制御信号ＳＷ１により、端子Ｃ側に切り替えられ、演算増幅器５１の入出力端間に検出用コンデンサ５２を接続する。
また、レジスティブタッチ検出モードにおいては、スイッチ回路５５は、切替制御信号ＳＷ１により、端子Ｒ側に切り替えられ、演算増幅器５１の入出力端間に検出用抵抗５４を接続する。
なお、図９の例では、スイッチ回路５５は、演算増幅器５１の入力端側に設けたが、演算増幅器５１の出力端側に設けても勿論よい。
〔第２の構成例：図１０〕
この第２の構成例は、キャパシティブタッチ検出モードと、レジスティブタッチ検出モードの２つのモードに共用できるＩ／Ｖ変換回路の一例である。すなわち、キャパシティブタッチ検出モードと、レジスティブタッチ検出モードとに応じた切り替えを不要とした例である。
図１０に、この実施の形態で用いるＩ／Ｖ変換回路の第２の構成例を示す。このＩ／Ｖ変換回路の第２の構成例においては、演算増幅器５１の入出力端間に、静電結合方式の検出用コンデンサ５２と、抵抗膜方式の検出用抵抗５４とを並列に接続する構成とする。
この場合、図５に示したように、検出用コンデンサ５２には、直流バイアス用抵抗５３が接続されている。したがって、抵抗膜方式の検出用抵抗５４が検出用コンデンサ５２の直流バイアス用抵抗５３と等しい抵抗値であれば、第１の構成例のようなモード切り替えスイッチ回路５５は不要となる。すなわち、この場合、検出用抵抗５４の抵抗値Ｒが、検出用コンデンサ５２の静電容量をＣとしたとき、
Ｒ≒１／ｊωＣ
を満足する場合に、Ｉ／Ｖ変換回路は、この第２の構成例とすることができる。
この第２の構成例では、キャパシティブタッチ検出モードと、レジスティブタッチ検出モードとの切り替えは、基本的に不要になる。なお、いずれの検出モードで指示体検出を行ったかを検知して、そのモード検出結果を出力するようにする場合には、第１の構成例と同様に、制御回路４０または受信部３００で、いずれの検出方式で指示体検出を行うかを判定し、その判定結果を出力するようにする。
＜指示体の指示入力位置（クロスポイント位置）を検出するための構成部分の説明＞
この実施の形態では、静電結合方式の指示体検出の場合と、抵抗膜方式の指示体検出の場合とで、指示体の指示入力位置の検出の仕方に関しては、全く同様の検出処理動作がなされる。
送信導体１１Ｙのそれぞれと受信導体１２Ｘのそれぞれとの全てのクロスポイントにおいて、静電結合方式の指示体検出と抵抗膜方式の指示体検出を実行すれば、いずれのクロスポイントで指示体による指示入力がなされたかの位置検出が可能である。
この場合には、１個（１種類）送信信号を全てのクロスポイントの送信導体に順次に供給するようにすると共に、受信部３００において、送信信号が送信導体に供給されたクロスポイントの受信導体からの受信信号について指示体検出を行なうことにより、指示体による指示入力位置の検出が可能である。しかし、このようにしたのでは、多数のクロスポイントの一つ一つ毎に指示体検出を実行することになるため、指示入力面１００Ｓの全てのクロスポイントについての指示体検出の結果を得られるまでに長時間がかかり、実用上好ましくない。
一方、送信信号を送信導体１１Ｙの本数分だけ複数個用意すると共に、受信部３００において受信導体１２Ｘのそれぞれに対してＩ／Ｖ変換回路を設けて、指示体検出を行うように構成することも考えられる。この場合には、全ての送信導体１１Ｙに、受信部３００で弁別可能な異なる送信信号を同時に供給すると共に、受信部３００において、全ての受信導体からの受信信号を、それぞれのＩ／Ｖ変換回路により同時に電圧信号に変換して、指示体検出をする。受信部３００では、複数のＩ／Ｖ変換回路からの受信信号を同時に処理することで、指示入力面１００Ｓの全てのクロスポイントについての指示体検出結果が得られるので、非常に高速に処理結果が得られる。
しかし、そのようにした場合には、ハードウエア構成が膨大になり、コスト高となると共に、指示体検出装置が大型になってしまうという問題がある。
この実施の形態では、この問題点にかんがみ、ハードウエア規模が膨大にならないことを考慮しながら、高速に指示体検出結果が得られるように、送信部２００および受信部３００を構成している。
すなわち、この実施の形態では、送信導体群１１の複数本の送信導体１１Ｙは、それぞれ同数の複数本の送信導体１１Ｙからなる複数個のグループに分割し、それぞれのグループ毎に、異なる送信信号を割り当てる。以下の説明においては、複数本の送信導体１１Ｙからなるグループを送信ブロックと称することとする。異なる送信信号としては、後述するように、この実施の形態では、符号が異なる拡散符号が用いられる。
この実施の形態では、複数個の送信ブロックのそれぞれに含まれる複数本の送信導体１１Ｙから選択した１本の送信導体１１Ｙに、前記異なる送信信号を同期させて同時に供給する。そして、各送信ブロックにおいて、選択する１本の送信導体を切り替えて、切り替え後の送信導体１１Ｙのそれぞれに、送信ブロック毎に異なる送信信号を同期させて同時に供給する動作を繰り返す。送信ブロック内の全ての送信導体１１Ｙへの送信信号の供給が終了したら、当該送信ブロック内で最初に選択した送信導体１１Ｙを選択する状態に戻り、以上の処理を繰り返す。
これにより、受信導体１２Ｘのそれぞれには、複数個の送信ブロックからの異なる送信信号（電圧信号）に応じた電流が多重された状態で流れることになる。そして、後述するように、受信部３００は、この受信導体１２Ｘのそれぞれからの電流信号のそれぞれを、送信信号の送信タイミングに同期して検出することができるように構成される。
すなわち、この実施の形態では、送信信号として符号が異なる拡散符号を用いるので、受信部３００では、その異なる拡散符号のそれぞれについての相関値を、同時並列的に検出するようにする。そして、その検出した相関値に基づいて、受信導体１２Ｘを流れる電流の変化を検出することにより、指示体により指示入力面１００Ｓ上のいずれのクロスポイントにおいて指示入力されたかどうかの検出出力を得るようにする。
制御回路４０は、上述のような送信部２００および受信部３００での動作を実現するために、各送信ブロック内の複数本の送信導体１１Ｙについての前述した切り替えタイミングに同期して、受信部３００における受信導体１２Ｘについての切り替えタイミングを制御する。
以上のように構成することにより、送信ブロックの数をＮ（Ｎは２以上の整数）とすると、全てのクロスポイントを順次にサーチする場合のＮ倍の速度（処理時間が１／Ｎ）で、指示体検出処理が可能となる。
〔送信部２００の構成例：図１１−図１３〕
上述の機能を満足するために、この実施の形態の送信部２００は、送信信号供給回路２１と、送信導体選択回路２２と、クロック発生回路２３とを備えて構成される。
この実施の形態では、図１１に示すように、６４本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ６４は、例えば４本ずつからなる１６個の送信ブロックＴＢ１〜ＴＢ１６に分割される。したがって、送信信号供給回路２１は、１６個の異なる送信信号を発生する必要があるが、この例では、送信信号として、１６個の異なる拡散符号が用いられる。
なお、異なる拡散符号としては、一つの拡散符号を１チップ分あるいは複数チップ分ずつ位相をずらしたものを用いることもできる。
特にこの例においては、送信ブロック数に合わせて、図１２に示すような１６行×１６列のアダマール行列を考え、このアダマール行列を構成する各行（各列でも同じ）の１６チップのアダマール符号を、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６として用いる。この１６個のアダマール符号は、互いに直交関係を有する符号列である。
この例の送信信号供給回路２１は、図１１に示すように、１６個の拡散符号生成回路２１０１，２１０２，・・・，２１１６からなる。拡散符号生成回路２１０１，２１０２，・・・，２１１６は、互いに直交するアダマール符号からなる拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１６をそれぞれ発生する
拡散符号生成回路２１０１，２１０２，・・・，２１１６には、それぞれクロック発生回路２３からクロック信号ＣＬＫが入力される。なお、クロック発生回路２３から出力されたクロック信号ＣＬＫは、タイミング信号として制御回路４０にも入力される。
各拡散符号生成回路２１０１，２１０２，・・・，２１１６は、制御回路４０の制御に基づき、クロック発生回路２３から供給されたクロック信号ＣＬＫに同期して１チップ毎に、拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１６を出力する。この例では、各拡散符号生成回路２１０１，２１０２，・・・，２１１６は、それぞれクロック信号ＣＬＫの１周期毎に、拡散符号の１チップのデータを生成することで、クロック信号ＣＬＫの１６周期分で、それぞれ１６チップＰＮ１，ＰＮ２，・・・，ＰＮ１６からなる拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１６を生成する。すなわち、この拡散符号生成回路２１０１，２１０２，・・・，２１１６は、クロック信号ＣＬＫの１６周期分毎に、１６チップＰＮ１，ＰＮ２，・・・，ＰＮ１６からなる拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１６をそれぞれ、周期的に繰り返し、生成する。
なお、以下の説明においては、便宜上、クロック信号ＣＬＫの１６周期分である１６チップＰＮ１，ＰＮ２，・・・，ＰＮ１６分を、拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１６の１周期分と称することとする。
拡散符号生成回路２１０１，２１０２，・・・，２１１６は、生成した拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１６を送信導体選択回路２２に供給する。
なお、この送信信号供給回路２１は、ＲＯＭなどからなる不揮発性メモリに、拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１６のデータを予め保持しておき、その不揮発性メモリの読み出しアドレスを制御することで、複数個の拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１６を出力する構成にしてもよい。
送信導体選択回路２２は、図１１に示すように、１６個の送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ のそれぞれに対応する１６個のスイッチ回路２２０１〜２２１６からなる。スイッチ回路２２０１〜２２１６のそれぞれは、１入力４出力のスイッチ回路である。これらのスイッチ回路２２０１〜２２１６のそれぞれには、対応する拡散符号生成回路２１０１〜２１１６のそれぞれからの拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１６が入力される。そして、スイッチ回路２２０１〜２２１６のそれぞれは、対応する送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ のそれぞれを構成する４本の送信導体１１Ｙのうちの１本の送信導体を選択的に前段の拡散符号生成回路２１０１〜２１１６に接続して、拡散符号を供給する。
スイッチ回路２２０１は、送信ブロックＴＢ １ に対応するものであり、当該スイッチ回路２２０１に入力される拡散符号Ｃ１を供給する送信導体として、送信ブロックＴＢ １ の４本の送信導体１１Ｙ１，１１Ｙ２，１１Ｙ３，１１Ｙ４を１本ずつ順次に切り替える。また、スイッチ回路２２０２は、送信ブロックＴＢ ２ に対応するものであり、当該スイッチ回路２２０２に入力される拡散符号Ｃ２を供給する送信導体として、送信ブロックＴＢ ２ の４本の送信導体１１Ｙ５，１１Ｙ６，１１Ｙ７，１１Ｙ８を１本ずつ順次に切り替える。その他のスイッチ回路２２０３〜２２１６のそれぞれについても同様であり、それぞれに入力される拡散符号を供給する送信導体として、対応する送信ブロックＴＢ ３ 〜ＴＢ １６ のそれぞれ内の４本の送信導体を１本ずつ順次に切り替える。
これらスイッチ回路２２０１〜２２１６には、制御回路４０から切替制御信号ＳＷ２が供給される。制御回路４０は、クロック信号ＣＬＫからこの切替制御信号ＳＷ２を生成する。制御回路４０は、拡散符号の１周期分であるクロック信号ＣＬＫの１６周期分を１周期とするパルス信号として切替制御信号ＳＷ２を生成する。
スイッチ回路２２０１〜２２１６は、この切替制御信号ＳＷ２により、クロック信号ＣＬＫの１６周期分毎に、拡散符号を供給する送信導体１１Ｙを切り替えられる。すなわち、スイッチ回路２２０１〜２２１６は、切替制御信号ＳＷ２により、それぞれが選択中の送信導体１１Ｙに１６チップからなる拡散符号の１周期分を供給し終わった後、次の送信導体１１Ｙに切り替える。
このときのスイッチ回路２２０１〜２２１６の切り替え動作例を図１３に示す。この図１３の例においては、スイッチ回路２２０１〜２２１６により、最初に、１６本の送信導体１１Ｙ４，１１Ｙ８，・・・，１１Ｙ６０，１１Ｙ６４が選択される。そして、このスイッチ回路２２０１〜２２１６により選択された送信導体１１Ｙ４，１１Ｙ８，・・・，１１Ｙ６０，１１Ｙ６４に、拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１５，Ｃ１６のそれぞれが供給される。
この状態で、クロック信号ＣＬＫの１６周期分が経過すると、拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１５，Ｃ１６のそれぞれの１周期分が、１６本の送信導体１１Ｙ４，１１Ｙ８，・・・，１１Ｙ６０，１１Ｙ６４に供給し終わる。そして、この時点において、切替制御信号ＳＷ２により、スイッチ回路２２０１〜２２１６のそれぞれは、選択する送信導体１１Ｙを、この例ではインデックス番号が小さくなる隣りの送信導体に切り替えられる。
そして、各送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ 内の最小インデックス番号の送信導体Ｙ１，Ｙ５，…，Ｙ５７およびＹ６１がスイッチ回路２２０１〜２２１６により選択され、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の供給が行われた後は、再度、各送信ブロック内の最大インデックス番号の送信導体１１Ｙ４，１１Ｙ８，・・・，１１Ｙ６０，１１Ｙ６４がスイッチ回路２２０１〜２２１６により選択される。上記切り替え動作が各送信ブロック内で繰り返されることで、すべての送信導体１１Ｙに対し拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６が供給される。
以上のようにして、送信部２００においては、複数個の送信ブロックにおいて、同期して、送信導体１１Ｙの切り替えがなされることにより、送信ブロック毎に異なる複数個の拡散符号が、複数本の送信導体１１Ｙに同時に供給される。したがって、送信信号をセンサ部１００の全送信導体に供給する時間が、１本ずつの送信導体に送信信号を供給する場合の送信ブロック数分の１にすることができるので、センサ部１００の全送信導体に供給する時間を短縮することができる。
そして、全ての送信導体１１Ｙに対して異なる送信信号を用意する場合に比べると、送信信号をセンサ部１００の全送信導体に供給する時間は遅くなるが、送信信号とされる複数の拡散符号は、送信ブロック数の分の１にすることができるので、その分だけ回路規模を、比較的小規模にすることが可能である。
なお、スイッチ回路２２０１〜２２１６の切替動作の手順は上述の例に限定されない。例えば、各送信ブロック内での送信導体１１Ｙの切り替えは、拡散符号の１周期分毎に行うようにしたが、拡散符号の複数周期分毎に行っても良い。また、拡散符号は、１チップを、送信ブロック内の送信導体数分のクロック信号ＣＬＫの周期毎に発生するようにして生成し、各送信ブロック内での送信導体１１Ｙの切り替えは、クロック信号ＣＬＫの１周期分毎に行うようにしてもよい。
〔受信部３００の構成例：図１４−図２２〕
受信部３００は、受信導体１２Ｘのそれぞれから得られる受信信号（電流）を増幅すると共に、前述した電流変化を検出する信号処理をすることにより、指示体の検出を行うようにする。
ここで、各受信導体１２Ｘから得られた受信信号に対して上記の信号処理を順次に行うと、その完了までに長時間を要してしまう。そこで、各受信導体１２Ｘに上記の信号処理を行う専用の処理回路を設けて、全ての受信信号について同時に信号処理を行うようにして高速化を実現することが考えられる。しかし、それでは回路規模やコストの問題があって現実的はない。
そこで、この実施の形態では、受信部３００においては、複数本の受信導体１２Ｘで、処理回路を共用するように構成することにより、回路規模を小規模にするようにしている。すなわち、受信導体群１２の複数本の受信導体１２Ｘを、それぞれ同数の複数本の受信導体１２Ｘからなる複数個のグループに分割し、それぞれのグループに対して、増幅器およびＩ／Ｖ変換回路等を設けるようにする。以下の説明においては、複数本の受信導体１２Ｘからなるグループを検出ブロックと称することとする。
この例では、受信導体群１２を構成する複数の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘ１２８は、図１４に示すように、８本ずつからなる１６個の検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６に分割される。そして、１６個の検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６のそれぞれに含まれる８本の受信導体１２Ｘから、１本の受信導体１２Ｘを順次に切り替え選択して受信部３００の処理を実行する。このように構成することにより、全ての受信導体１２Ｘからの受信信号を１本ずつ順次に処理する場合に比べて、検出ブロック数分の１の処理時間で全ての受信導体１２Ｘについての処理が可能になり、処理速度が高速になる。
受信部３００は、図１に示すように、受信導体選択回路３１と、増幅回路３２と、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路３３と、位置検出回路３４とを備えて構成される。位置検出回路３４は、Ａ／Ｄ変換回路３３からの出力から、指示体検出出力を得る検出手段を構成するものである。この実施形態では、送信信号に互いに符号が異なる複数個の拡散符号を用いているので、位置検出回路３４は、この互いに符号が異なる複数個の拡散符号を検出するための演算処理回路３５と、指示体検出出力を出力する出力回路３６とからなる。
相関値算出回路３５については、後で詳述する。出力回路３６は、相関値算出回路３５で検出された相関値出力に基づいて、指示体の指示入力位置およびホバーリング状態あるいは押圧力に応じた出力を得、指示体検出装置１の出力信号として送出する。
〔受信導体選択回路３１の構成例：図１４、図１５〕
この実施の形態では、前述したように、受信導体群１２を構成する複数の受信導体１２Ｘ１〜１２Ｘ１２８は、８本ずつからなる１６個の検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６に分割される。
そして、受信導体選択回路３１は、図１４に示すように、１６個の検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６に対応する１６個のスイッチ回路３１０１〜３１１６を備えて構成される。スイッチ回路３１０１〜３１１６のそれぞれは、８入力１出力のスイッチ回路である。これらのスイッチ回路３１０１〜３１１６のそれぞれには、対応する検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれの８本の受信導体１２Ｘからの受信信号が入力される。そして、スイッチ回路３１０１〜３１１６のそれぞれは、対応する検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれの８本の受信導体１２Ｘのうちの１本を選択して、後段の増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６に接続して、受信信号を供給する。
具体的には、スイッチ回路３１０１は、検出ブロックＤＢ １ に対応するものであり、当該検出ブロックＤＢ １ の８本の受信導体１２Ｘ１，１２Ｘ２，・・・，１２Ｘ８を１本ずつ順次に切り替える。また、スイッチ回路３１０２は、検出ブロックＤＢ ２ に対応するものであり、当該検出ブロックＤＢ ２ の８本の受信導体１２Ｘ９，１２Ｘ１０，・・・，１２Ｘ１６を１本ずつ順次に切り替える。その他のスイッチ回路３１０３〜３１１６のそれぞれについても同様であり、対応する検出ブロックＤＢ ３ 〜ＤＢ １６ のそれぞれ内の８本の受信導体を１本ずつ順次に切り替える。
これらスイッチ回路３１０１〜３１１６には、制御回路４０から切替制御信号ＳＷ３が供給される。制御回路４０は、クロック信号ＣＬＫからこの切替制御信号ＳＷ３を生成する。制御回路４０は、クロック信号ＣＬＫの１６×４周期分（拡散符号の４周期分）を１周期とするパルス信号として切替制御信号ＳＷ３を生成する。
スイッチ回路３１０１〜３１１６は、この切替制御信号ＳＷ３により、クロック信号ＣＬＫの１６×４周期分毎に、選択する受信導体１２Ｘを切り替えられる。すなわち、スイッチ回路３１０１〜３１１６のそれぞれは、全ての送信導体１１Ｙに１６種の拡散符号が供給し終わる毎に、対応する検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ の受信導体を、次の受信導体１２Ｘに切り替える。
そして、スイッチ回路３１０１〜３１１６のそれぞれからの出力信号Ｓ１〜Ｓ１６は、増幅回路３２に供給される。
このときのスイッチ回路３１０１〜３１１６の切り替え動作例を図１５に示す。この図１５の例においては、スイッチ回路３１０１，３１０２，・・・，３１１６は、最初に、１６本の受信導体１２Ｘ１，１２Ｘ９，・・・，１２Ｘ１２１を選択して、それら受信導体１２Ｘ１，１２Ｘ９，・・・，１２Ｘ１２１に得られる受信信号を、出力信号Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓ１６として増幅回路３２に出力する。
この状態で、クロック信号ＣＬＫの１６×４周期分が経過すると、拡散符号Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ１５，Ｃ１６のそれぞれの１周期分が、全ての送信導体１１Ｙに供給し終わる。そして、この時点において、切替制御信号ＳＷ３により、スイッチ回路３１０１〜３１１６のそれぞれは、選択する受信導体１１Ｘを、インデックス番号が大きくなる隣りの受信導体を選択する状態に切り替えられる。
そして、各検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ 内の最大インデックス番号の受信導体１２Ｘ８，１２Ｘ１６，…，１２Ｘ１２０および１２Ｘ１２８がスイッチ回路２２０１〜２２１６により選択され、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の供給が行なわれた後は、再度、各検出ブロック内の最小インデックス番号の受信導体１２Ｘ１，１２Ｘ９，・・・，１２Ｘ１２１がスイッチ回路３１０１〜３１１６により選択される。上記切り替え動作が各検出ブロック内で繰り返されることで、すべての受信導体１２Ｘからの受信信号を得ることができる。
以上のようにして、受信導体選択回路３１のスイッチ回路３１０１〜３１１６のそれぞれから得られる検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ 内の１本ずつの受信導体１２Ｘからの受信信号（電流信号）が、出力信号Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓ１６として、増幅回路３２に出力される。
なお、スイッチ回路３１０１〜３１１６において、選択されていない受信導体１２Ｘは、任意の基準電位又はグラウンドに接続することが好ましい。このように、スイッチ回路３１０１〜３１１６において、選択されていない受信導体１２Ｘを任意の基準電位又はグラウンドに接続することで、選択されていない受信導体１２Ｘにノイズを退避させることができるので、ノイズ耐性を向上させることができる。また、送信信号の回り込みを低減することもできる。さらに、受信導体１２Ｘの切り替え動作の手順は上述の例に限定されない。その変形例については後で詳述する。
〔増幅回路３２の構成例：図１４〕
増幅回路３２は、検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれに対応する１６個のＩ／Ｖ変換回路３２０１，３２０２，・・・，３２１６からなる。
この実施形態では、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６のそれぞれとして、図９に示したキャパシティブタッチ検出モードと、レジスティブタッチ検出モードとで、検出用コンデンサ５２と検出用抵抗５４とをスイッチ回路５５により切り替える構成のものを用いる場合を例として説明する。なお、図１４では、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１のみについて、その内部回路を示したが、他のＩ／Ｖ変換回路３２０２〜３２１６のそれぞれの内部回路も、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１の内部回路と全く同様であるので図示は省略する。
受信導体選択回路３１からの出力信号Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓ１６は、それぞれ、増幅回路３２の、対応する検出ブロック用のＩ／Ｖ変換回路３２０１，３２０２，・・・，３２１６のそれぞれに供給される。
各Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６は、受信導体選択回路３１のスイッチ回路３１０１〜３１１６のそれぞれから、各検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ の出力信号（電流信号）Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６を電圧信号に変換し、増幅して出力する。このＩ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６において電圧信号に変換された出力信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６は、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力される。
この実施の形態の指示体検出装置１は、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードとを備え、制御回路４０は、そのモード管理およびモード切り替え制御をする。
制御回路４０は、後述するように、受信部３００からの情報に基づいて、指示体をキャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードのいずれの検出モードで検出するかを判定し、その判定結果に応じてモード切替制御信号ＳＷ１を生成する。そして、制御回路４０は、生成したモード切替制御信号ＳＷ１を、各Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６のスイッチ回路５５に供給して、モード切り替えを行う。
〔Ａ／Ｄ変換回路３３の構成例：図１６〕
Ａ／Ｄ変換回路３３は、検出ブロック数、すなわち、１６個のＡ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６を備える。Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６において電圧信号に変換された出力信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６は、各Ａ／Ｄ変換器３３０１，３３０２，・・・，３３１６に供給されて、クロック信号ＣＬＫのタイミングでサンプリングされる。そして、Ａ／Ｄ変換器３３０１，３３０２，・・・，３３１６のそれぞれは、サンプリング値のそれぞれを、ｎビット（ｎは２以上の整数）、例えば８ビットのデジタルサンプルデータに変換して出力する。
Ａ／Ｄ変換回路３３から出力された出力信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６のデジタルサンプルデータは、位置検出回路３４の演算処理回路３５に供給される。したがって、このデジタルサンプルデータは、それぞれセンサ部１００の送信導体１１Ｙに供給された拡散符号の各チップに応じた信号となる。ただし、出力信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６のそれぞれを得る各受信導体１２Ｘには、１６種の拡散符号が同期して同時に１６本の送信導体１１Ｙに供給されることにより得られる電流が多重されて流れるので、拡散符号の各チップに対応する出力信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６のデジタルサンプルデータは、１６種の拡散符号の各チップの値が合成（加算）されたものとなっている。
なお、Ａ／Ｄ変換回路３３は、１６個のＡ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６からなる場合のみではなく、１個あるいは、１６以外の複数個のＡ／Ｄ変換器であっても実施可能である。
〔位置検出回路３４の構成例：図１６〕
位置検出回路３４は、Ａ／Ｄ変換回路３３から供給されたデジタルサンプルデータから、指示体検出を行う検出手段を構成するものである。この位置検出回路３４は、送信信号に互いに符号が異なる複数個の拡散符号を用いているので、この互いに符号が異なる複数個の拡散符号を検出するための演算処理回路３５と、指示体検出結果を出力する出力回路３６とからなる。
演算処理回路３５については、後で詳述する。出力回路３６は、演算処理回路３５の相関値算出回路３５０１〜３５１６で検出された相関値に基づいて、指示体の指示入力位置およびホバーリング状態あるいは押圧力に応じた出力を得、指示体検出装置１の出力信号として送出する。
演算処理回路３５は、検出ブロック数、すなわち、１６個の相関値算出回路３５０１，３５０２，・・・，３５１６からなり、出力信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６のデジタルサンプルデータが、相関値算出回路３５０１，３５０２，・・・，３５１６にそれぞれ供給される。
相関値算出回路３５０１，３５０２，・・・，３５１６は、その詳細は後述するが、それぞれ拡散符号の１周期分に対応する出力信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６のデジタルサンプルデータを保持するためのシフトレジスタを備える。そして、出力信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６のデジタルサンプルデータは、クロック信号ＣＬＫに同期して、相関値算出回路３５０１，３５０２，・・・，３５１６のそれぞれのシフトレジスタに、拡散符号の１周期分ずつ保持される。
そして、相関値算出回路３５０１，３５０２，・・・，３５１６は、このシフトレジスタに保持された出力信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ１６のデジタルサンプルデータと、相関値演算用符号とを相関演算して、両者の相関値を出力する。
そして、相関値算出回路３５０１，３５０２，・・・，３５１６のそれぞれで算出された相関値は、出力回路３６に供給される。
この出力回路３６は、記憶回路３６Ｍと位置算出回路３６１とからなる。出力回路３６は、相関値算出回路３５０１，３５０２，・・・，３５１６のそれぞれで算出された相関値を、記憶回路３６Ｍに書き込んで一時保持する。そして、記憶回路３６Ｍに記憶された相関値は位置算出回路３６１に供給される。位置算出回路３６１は、記憶回路３６Ｍの相関値データから所定の出力形式の出力データを生成して出力する。出力回路３６における処理および出力データについては、後述する。
＜位置算出回路３６１の例＞
位置算出回路３６１は、記憶回路３６Ｍに記憶されている全ての相関値と基準値ｒｅｆとを比較し、この基準値ｒｅｆと異なる相関値が得られたクロスポイントを検出する。
すなわち、位置算出回路３６１は、基準値ｒｅｆと異なる相関値が得られたクロスポイントを検出すると、その相関値が記憶された記憶回路３６Ｍのアドレス位置から、対応するクロスポイントの座標位置を検出する。このように、位置算出回路３６１は、各相関値と基準値ｒｅｆとを比較することで、各クロスポイントについて独立に指示体検出が可能であるので、指示入力面１００Ｓに対して同時に複数の指示体による指示入力がなされた場合においても、その複数の指示体を同時に検出することが可能である。例えば、１０本の指で、同時に指示入力面１００Ｓにタッチする場合には、その１０本の指の全ての入力指示位置を、位置算出回路３６１が検出することが可能である。
また、例えば指を寝かせて複数のクロスポイントに跨るように指示入力面に接触させた場合などにおいては、それらの複数のクロスポイントにおいて、指示体の検出を示す相関値が得られる。したがって、位置算出回路３６１は、指の指示入力状態に応じた指示体検出結果を得ることができる。
なお、基準値ｒｅｆと異なっている相関値が得られたクロスポイントが複数あり、これらが隣接する場合には、指示体検出出力としては、その複数のクロスポイントが占める面積も算出するようにするとよい。
また、位置算出回路３６１は、記憶回路３６１Ｍに記憶された相関値のうち基準値ｒｅｆを超える相関値があるか否かにより、この記憶回路３６１Ｍに記憶された相関値がキャパシティブタッチ検出モードによる指示体の検出結果であるか、または、レジスティブタッチ検出モードによる指示体の検出結果であるかを判定し、その判定結果を、例えばフラグとして出力する。したがって、出力されたフラグがキャパシティブタッチ検出モードを示していれば、指示体は、指示入力面１００Ｓから離隔あるいは接触している状態であることを示している。また、出力されたフラグがレジスティブタッチ検出モードを示していれば、指示体は、指示入力面１００Ｓを押圧している状態であることを示している。
そして、位置算出回路３６１は、記憶回路３６１Ｍに記憶された相関値が基準値ｒｅｆ以下の場合、すなわち、記憶回路３６１Ｍに記憶された相関値がキャパシティブタッチ検出モードによる指示体の検出結果であると判定したときには、この実施の形態では、ホバーリング状態の検出も行う。また、位置算出回路３６１は、記憶回路３６１Ｍに記憶された相関値が基準値よりも大きい場合、すなわち、記憶回路３６１Ｍに記憶された相関値がレジスティブタッチ検出モードでの指示体の検出結果であると判定したときには、指示体による押圧力の検出も行う。
〔送信導体および受信導体の切り替えタイミングの例の説明：図１７〕
次に、図１７を参照しながら、送信導体１１Ｙの切り替えタイミングおよび受信導体１２Ｘの切り替えタイミングを説明する。
前述したように、それぞれ１６チップからなる１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、クロック信号ＣＬＫ（図１７（Ｂ）参照）の１６周期分で、同期して生成される。送信導体選択回路２２のスイッチ回路２２０１〜２２１６は、制御回路４０からの切替制御信号ＳＷ２（図１７（Ｃ）参照）により、このクロック信号ＣＬＫの１６周期毎に切り替えられる。
１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、このスイッチ回路２２０１〜２２１６の切り替えにより、１６個の送信ブロックＴＢ１〜ＴＢ１６のそれぞれの１本ずつの送信導体に、同期して同時に供給される。そして、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、クロック信号ＣＬＫの１６×４周期で、１６個の送信ブロックＴＢ１〜ＴＢ１６のそれぞれ内の４本の送信導体１１Ｙの全てに供給される。すなわち、１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、クロック信号ＣＬＫの１６×４周期で、センサ部１００の全ての送信導体１１Ｙに対して供給される。
すなわち、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、１６個の検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれ１本ずつの受信導体から出力信号を得るクロック信号ＣＬＫの１６×４周期の期間において、送信導体１１Ｙの全てに供給される。そして、１６個の検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれで選択される１本ずつの受信導体が、クロック信号ＣＬＫの１６×４周期毎に切り替えられることにより、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、センサ部１００の全ての送信導体１１Ｙに供給される。そして、以上の動作が繰り返される。
一方、受信導体選択回路３１では、スイッチ回路３１０１〜３１１６のそれぞれが、制御回路４０からの切替制御信号ＳＷ３（図１７（Ａ）参照）により、クロック信号ＣＬＫの１６×４周期毎に切り替えられる。図１７（Ａ）に示すように、このスイッチ回路３１０１〜３１１６の切り替えにより、クロック信号ＣＬＫの１６×４周期の期間において、１６個の検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれ１本ずつの受信導体から受信信号が得られる。
この拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６が同期して同時に供給されるクロック信号ＣＬＫの１６周期分、つまり、拡散符号の１周期分の期間において、受信導体選択回路３１により選択された各受信導体からの１６個の出力信号Ｓ１〜Ｓ１６は、それぞれ各Ａ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６によりクロック信号ＣＬＫのタイミングでサンプリングされ、そのサンプリング値がデジタルサンプルデータに変換される。そして、このデジタルサンプルデータは、相関値算出回路３５０１〜３５１６の各シフトレジスタに、並列に書き込まれる（図１７（Ｄ）参照）。
以上のような送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘの選択切り替え制御によれば、受信導体１２Ｘの選択切り替え制御回数を少なくすることができ、受信導体１２Ｘからの出力信号に重畳されてしまう可能性のあるスイッチング時のノイズを少なくすることできる。
〔相関値算出回路３５０１〜３５１６の構成例：図１８−図１９〕
次に、相関値算出回路３５０１〜３５１６の構成例について説明する。１６個の相関値算出回路３５０１〜３５１６は同一の構成を有するので、ここでは、出力信号Ｓ１の相関値演算処理を行う相関値算出回路３５０１の場合として、図１８を参照して、その構成例を説明する。
相関値算出回路３５０１は、制御回路４０の制御に基づいて、Ａ／Ｄ変換器３３０１から出力された出力信号Ｓ１のデジタルサンプルデータと、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６との相関値を算出するための回路である。この相関値算出回路３５０１は、図１に示すように、Ａ／Ｄ変換回路３３と制御回路４０と、出力回路３６とに接続されている。
そして、この相関値算出回路３５０１は、信号遅延用のバッファ回路を構成するシフトレジスタ３５ａと、拡散符号Ｃｋ（ｋ＝１，２，・・・，１６）の数と同数（１６個）の相関器３５ｂ１，３５ｂ２，３５ｂ３，・・・，３５ｂ１６と、この相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６のそれぞれに相関値演算用符号Ｃｋ´（ｋ＝１，２，・・・，１６）を供給する相関値演算用符号生成回路３５ｃ１，３５ｃ２，３５ｃ３，・・・，３５ｃ１５，３５ｃ１６と、相関値記憶回路３５ｄとを備える。
シフトレジスタ３５ａは、Ａ／Ｄ変換器３３０１から出力されたデジタルサンプルデータを一時的に保持し、この保持されたデータを各相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６に同時に供給するための回路である。
このシフトレジスタ３５ａは、拡散符号Ｃｋの符号長（チップ数）と同数（１６個）のＤ−フリップフロップ回路３５ａ１，３５ａ２，３５ａ３，・・・，３５ａ１５，３５ａ１６から構成される。このＤ−フリップフロップ回路３５ａ１６，３５ａ１５，３５ａ１４，・・・３５ａ３，３５ａ２，３５ａ１は、シフトレジスタ３５ａの各段のデータラッチ回路を構成するもので、この順番でＡ／Ｄ変換回路３３側から直列接続して構成される。なお、Ｄ−フリップフロップ回路３５ａ１６，３５ａ１５，・・・３５ａ１のそれぞれは、図１８では、簡単のため１個のＤ−フリップフロップ回路で示されているが、実際上は、Ａ／Ｄ変換器３３０１からのデジタルサンプルデータのビット数分からなる。
そして、このＤ−フリップフロップ回路３５ａ１６〜３５ａ１のそれぞれの出力端子は、隣接する次段のＤ−フリップフロップ回路（例えばＤ−フリップフロップ回路３５ａ１６であれば、Ｄ−フリップフロップ回路３５ａ１５）と、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６とに接続される。すなわち、Ｄ−フリップフロップ回路３５ａ１〜３５ａ１６からの出力信号はすべての相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６に入力される。
シフトレジスタ３５ａの各段を構成するＤ−フリップフロップ回路３５ａ１〜３５ａ１６のそれぞれの出力は、前述したように、拡散符号の各チップのデータに対応する出力信号Ｓ１のデジタルサンプルデータである。以下、この１６個のＤ−フリップフロップ回路３５ａ１〜３５ａ１６からの１６チップ分の出力信号を、それぞれ出力信号ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，・・・，ＰＳ１５，ＰＳ１６と称する。
相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６のそれぞれは、出力信号Ｓ１と拡散符号Ｃｋの相関値を算出する回路である。すなわち、各相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６は、シフトレジスタ３５ａを構成するＤ−フリップフロップ回路３５ａ１〜３５ａ１６のそれぞれから出力された出力信号Ｓ１のデジタルサンプルデータＰＳ１〜ＰＳ１６と、相関値演算用符号生成回路３５ｃ１〜３５ｃ１６のそれぞれから入力された相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′の各チップのそれぞれとを乗算して、出力信号Ｓ１と拡散符号Ｃｋの相関値を算出する。
各相関値演算用符号生成回路３５ｃ１〜３５ｃ１６は、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６のそれぞれが相関演算を行うための相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′のそれぞれを、各相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６に供給するための回路である。各相関値演算用符号生成回路３５ｃ１〜３５ｃ１６は、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６のうちの対応する相関器に接続される。
相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′は、送信信号である拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６に対応する符号であり、特殊な符号列、例えばアダマール符号を用いる場合には、送信信号供給回路２１からの拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６を利用することもできる。その場合には、相関値演算用符号生成回路３５ｃ１〜３５ｃ１６は、送信信号供給回路２１の拡散符号発生回路２１０１〜２１１６のそれぞれからの拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６を受けるレジスタの構成とされる。そして、拡散符号発生回路２１０１〜２１１６のそれぞれから出力された拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、クロック信号ＣＬＫのタイミングで、そのレジスタの構成の相関値演算用符号生成回路３５ｃ１〜３５ｃ１６に、相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′として書き込まれる。
なお、拡散符号生成回路２１０１〜２１１６のそれぞれと同様に、相関値演算用符号生成回路３５ｃ１〜３５ｃ１６は、ＲＯＭなどで構成し、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６に対応する相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′を発生するようにすることもできる。
以下、相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′のそれぞれの１６チップのデータを、生成コードＰＮ１′，ＰＮ２′，ＰＮ３′，・・・，ＰＮ１５′，ＰＮ１６′と称する。
相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６のそれぞれは、シフトレジスタ３５ａに、拡散符号の１周期分のデジタルサンプルデータＰＳ１〜ＰＳ１６が書き込まれたタイミング（後述する受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄ参照）で、相関演算を開始する。
そして、相関器３５ｂ１は、Ｄ−フリップフロップ回路３５ａ１〜３５ａ１６のそれぞれからの出力信号ＰＳ１〜ＰＳ１６と相関値演算用符号Ｃ１′のＰＮ１′〜ＰＮ１６′とを、同じチップ同士で乗算して合算し、相関値を算出する。同様に、相関器３５ｂ２は、Ｄ−フリップフロップ回路３５ａ１〜３５ａ１６のそれぞれからの出力信号ＰＳ１〜ＰＳ１６と相関値演算用符号Ｃ２′のＰＮ１′〜ＰＮ１６′とを、同じチップ同士で乗算して合算し、相関値を算出する。以降同様にして、１６個の相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６において、出力信号Ｓ１のデジタルサンプルデータＰＳ１〜ＰＳ１６と、相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′の生成コードＰＮ１′〜ＰＮ１６′とを、同じチップ同士で乗算して合算し、相関値を算出する。そして、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６は、算出した相関値を相関値記憶回路３５ｄに出力する。
そして、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６のそれぞれにおいて、シフトレジスタ３５ａに保持された出力信号Ｓ１のデジタルサンプルデータと、相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′との相関演算がなされると、出力信号Ｓ１が得られる受信導体上に指示体１８が存在しない場合には一定の値の相関値が得られ、また、出力信号Ｓ１が得られる受信導体上に指示体が存在する場合には、この一定の値の相関値とは異なる値の相関値が得られる。
相関値記憶回路３５ｄは、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６における相関演算で得られた相関値を一時的に記憶するための記憶部である。この相関値記憶回路３５ｄは、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６と同数の複数のレジスタ３５ｄ１〜３５ｄ１６から構成される。
図１１に示したように、送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ のそれぞれが、４本ずつの送信導体１１Ｙで構成され、送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ の各１本の送信導体１１Ｙがスイッチ回路２２０１〜２２１６で切り替えられるので、６４本の送信導体群１１は、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６が同期して同時に供給される１６本の送信導体１１Ｙの組の４組で構成される。
そして、図１７において説明したように、その４組の送信導体１１Ｙが、スイッチ回路２２０１〜２２１６により、拡散符号の１周期分毎に切り替えられる。したがって、拡散符号の４周期分で、４組の送信導体１１Ｙの全てに対して拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の供給がなされる。
このため、１つの受信導体１２Ｘからの受信信号について相関演算をすると、それぞれ１６本の送信導体１１Ｙからなり位置が互いに異なる４組の送信導体１１Ｙについての４つの相関値が得られる。そして、これに対応して相関値記憶回路３５ｄを構成する１６個のレジスタ３５ｄ１〜３５ｄ１６のそれぞれは、４つの領域を備える。この４つの領域には、位置が互いに異なる４組の、それぞれ１６本の送信導体１１Ｙについて得られた相関値が記憶される。
出力回路３６の位置算出回路３６１は、記憶回路３６Ｍに記憶された相関値から、指示体の位置検出や押圧力の検出、ホバーリング状態の検出などを行って、出力データを生成し、出力する。
次に、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれにおけるデータ処理を、図１９のタイミングチャートを参照しながら説明する。
ここで、図１９（Ａ）は、クロック生成回路２３から発生するクロック信号ＣＬＫの信号波形である。このクロック信号ＣＬＫは、その１周期が、拡散符号Ｃｋの１チップ長に相当する。
図１９（Ｂ）は、センサ部１００の全クロスポイントのサーチのスタートタイミングを示すスタート信号ＳＴである。制御回路４０は、このスタート信号ＳＴを、センサ部１００の全クロスポイントについての指示体検出が終了するまでの区間に相当する周期で、かつ、クロック信号ＣＬＫに同期して、繰り返し発生させる。すなわち、全クロスポイントについてのサーチに要する時間は、一の送信導体１１Ｙに対し拡散符号を供給するのに要する時間（クロック信号ＣＬＫの１６周期分）と、各送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ を構成する送信導体の数と、各検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ を構成する受信導体の数を乗算した値に相当するので、制御回路４０は、スタート信号ＳＴをクロック信号ＣＬＫの１６×４×８周期毎に繰り返し発生することになる。
図１９（Ｃ）は、制御回路４０から送信導体選択回路２２および受信導体選択回路３１に供給される送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄの信号波形である。この送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄは、その周期が拡散符号Ｃｋの符号長（拡散符号Ｃｋの１周期分＝クロック信号ＣＬＫの１６周期分）に設定されたパルス信号である。制御回路４０は、最初の送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄをスタート信号ＳＴよりもクロック信号ＣＬＫの１周期分だけ遅れて発生させ、その後、拡散符号Ｃｋの１周期分毎に繰り返し発生させる。
図１９（Ｄ）は、制御回路４０から相関値算出回路３５に供給される受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄの信号波形である。この受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄは、その周期が、拡散符号Ｃｋの符号長（拡散符号Ｃｋの１周期分＝クロック信号ＣＬＫの１６周期分）に設定されたパルス信号である。制御回路４０は、この受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄを送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄよりもクロック信号ＣＬＫの１周期分だけ遅れて出力するようになっている。
図１９（Ｅ）は、送信信号供給回路２１から送信導体１１Ｙに対して送信される拡散符号Ｃｋの送信出力のタイミングチャートである。
図１９（Ｆ）は、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれのシフトレジスタ３５ａにセットされる１６チップ分の出力信号（ＰＳ１，ＰＳ２，・・・，ＰＳ１６）のタイミングチャートである。また、図１９（Ｇ）は、シフトレジスタ３５ａにセットされた出力信号に乗算して合算する相関値演算用符号Ｃｋ´の生成コード（ＰＮ１´，ＰＮ２´，・・・，ＰＮ１６´）である。さらに、図１９（Ｇ）は、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれの相関値出力のタイミングチャートである。
クロック発生回路２３から出力されたクロック信号ＣＬＫ（図１９（Ａ）参照）が入力されると、制御回路４０はこのクロック信号ＣＬＫに同期してスタート信号ＳＴ（図１９（Ｂ）参照）を発生し、位置検出回路３４の出力回路３６に供給する。
そして、制御回路４０は、スタート信号ＳＴよりもクロック信号ＣＬＫの１周期分遅れたタイミングで送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄ（図１９（Ｃ）参照）を発生し、この送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄの発生タイミングに同期して拡散符号の１周期毎の切替制御信号ＳＷ２を生成し、送信導体選択回路２２に供給する。また、制御回路４０は、この送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄの発生タイミングに同期して、スタート信号ＳＴの発生タイミングを基準にした拡散符号の４周期毎の切替制御信号ＳＷ３を生成し、受信導体選択回路３１に供給する。
そして、制御回路４０は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄ発生の１クロック周期後、受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄ（図１９（Ｄ）参照）を発生し、位置検出回路３４の演算処理回路３５の相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれに供給する。
相関値算出回路３５０１〜３５１６は、受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄのタイミングに基づいて、前述した相関演算を実行して、相関値を出力回路３６に出力する。
出力回路３６の記憶回路３６Ｍは、各相関値算出回路３５０１〜３５１６から出力される相関値を、制御回路４０からのクロック信号ＣＬＫおよび受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄのタイミングに基づいて、記憶回路３６Ｍの予め定められた番地に記憶する。予め定められた番地とは、各クロスポイント毎に定められた記憶回路３６Ｍ上の番地である。
送信導体選択回路２２は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄがハイレベルであって、かつクロック信号ＣＬＫの立ち上がりタイミング（図１９中の時点ｔ０）で、１６本の送信導体１１Ｙへ１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の供給を開始する。そして、送信導体選択回路２２は、切替制御信号ＳＷ２によってスイッチ回路２２０１〜２２１６が切り替えられることにより、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６を供給する１６本の送信導体１１Ｙを切り替える。ここで、切替制御信号ＳＷ２によるスイッチ回路２２０１〜２２１６の切替時点は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄがハイレベルであって、かつクロック信号ＣＬＫの立ち上がりタイミング（例えば、図１９中の時点ｔ２および時点ｔ４）である。
送信導体選択回路２２により選択された各送信導体１１Ｙには、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりタイミングで、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６のｎチップ目の符号が供給される。すなわち、時点ｔ１においては各拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の１チップ目の符号が送信導体１１Ｙに供給される。以降、クロック信号ＣＬＫの１クロック毎に、２チップ目、３チップ目・・・というように、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６のｎチップ目の符号が送信導体１１Ｙに供給される（図１９（Ｅ）参照）。
そして、次の送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄのハイレベルのタイミングで、かつ、クロック信号ＣＬＫの１７回目の立ち上がりタイミングでは、選択されていた１６本の送信導体１１Ｙへの拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の供給が完了しているので、送信導体選択回路２２は、このタイミングで、選択する送信導体１１Ｙを次の送信導体１１Ｙに切り替える。以降、同様に、送信導体選択回路２２は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄの立ち上がりタイミングで送信導体１１Ｙを切り替える。
そして、送信導体選択回路２２は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄの４回目のパルスが入力されると、最初に戻り、上記切り替え動作を繰り返す。
一方、受信導体選択回路３１は、最初の送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄがハイレベルであって、かつクロック信号ＣＬＫの立ち上がりタイミングで、最初に受信を行う１６本の受信導体１２Ｘを選択する（図１４の状態）。以降、受信導体選択回路３１は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄのパルスが４回発生する毎に、切替制御信号ＳＷ３によってスイッチ回路３１０１〜３１１６が切り替えられることにより、選択される１６本の受信導体１２Ｘを切り替える。
そして、受信導体選択回路３１は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄの３３回目のパルスがハイレベルで、かつクロック信号ＣＬＫの立ち上がりのタイミングで、最初の選択切り替え状態（図４の状態）に戻り、上記切り替え動作を繰り返す。
なお、受信導体選択回路３１のスイッチ回路３１０１〜３１１６が切り替えを行うことによる過渡現象によるノイズ発生を防止するために、切替制御信号ＳＷ３の切り替え周期をクロック信号ＣＬＫの１６×４＋ｍ周期分（ｍ：自然数）として、１クロック分の余裕期間を設けるようにしてもよい。
受信導体選択回路３１を通じて１６本の受信導体１２Ｘから得られた受信信号は、増幅回路３２で信号レベルが増幅され、Ａ／Ｄ変換回路３３のＡ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６のそれぞれにおいて、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりのタイミングで、デジタルサンプルデータに変換されて出力される。
そして、Ａ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６のそれぞれから出力されるデジタルサンプルデータは、対応する相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれに入力される。このデジタルサンプルデータは、前述したように、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれのシフトレジスタ３５ａの初段のＤ−フリップフロップ回路３５ａ１６から順に入力される（図１９（Ｆ）参照）。
そして、受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄのパルスがハイレベルで、かつクロック信号ＣＬＫの立ち上がりのタイミング（図１９においては、時点ｔ３）で、出力信号ＰＳ１〜ＰＳ１６（図１８参照）が、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれのシフトレジスタ３５ａにセットされる。したがって、このタイミングでは、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６には、出力信号ＰＳ１〜ＰＳ１６が供給されている状態になる。
一方、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれにおいては、同様にして、受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄのパルスがハイレベルで、かつクロック信号ＣＬＫの立ち上がりのタイミング（図１９においては、時点ｔ３）から、相関値演算用符号生成回路３５ｃ１〜３５ｃ１６から１６種類の相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′の各生成コードＰＮ１´〜ＰＮ１６´（図１９（Ｇ）参照）が、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６に供給される。
相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６のそれぞれは、この受信ロード信号Ｓｒｌｏａｄがハイレベルで、かつクロック信号ＣＬＫのパルスの立ち上がりタイミングで、この相関値演算用符号Ｃ１′〜Ｃ１６′の各生成コードＰＮ１´〜ＰＮ１６´と、シフトレジスタ３５ａにセットされた出力信号ＰＳ１〜ＰＳ１６との相関演算を実行する。
そして、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれの相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６は、それぞれの演算結果の相関値を、相関値記憶回路３５ｄのレジスタ３５ｄ１〜３５ｄ１６に一時記憶する（図１９（Ｈ）参照）。
そして、相関値記憶回路３５ｄのレジスタ３５ｄ１〜３５ｄ１６に一時記憶された相関値は、出力回路３６の記憶回路３６Ｍに記憶される。
〔相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６の構成例：図２０〕
次に、相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６の構成例について、図２０を参照して詳述する。相関器３５ｂ１〜３５ｂ１６は全く同様の構成を有するものであり、図２０は、そのうちの一つである相関器３５ｂ１の場合として構成例を示したものである。
相関器３５ｂ１は、図２０に示すように、１６個の乗算器３５ｆ１，３５ｆ２，・・・，３５ｆ１６と、加算器３５ｇとで構成される。この実施の形態において乗算器３５ｆ１〜３５ｆ１６を１６個としたのは、１６チップの拡散符号Ｃｋの相関を求めるためである。従って、乗算器の数は、拡散符号Ｃｋのチップ数に応じて、設けられる数が異なる。
それぞれの乗算器３５ｆ１〜３５ｆ１６には、シフトレジスタ３５ａの各段からの出力信号ＰＳ１〜ＰＳ１６と、相関値演算用符号Ｃｋ′の各生成コードＰＮ１′〜ＰＮ１６′とが供給される。この乗算器３５ｆ１〜３５ｆ１６のそれぞれは、同一のチップ位置同士の信号を乗算して、乗算信号を得る。乗算器３５ｆ１〜３５ｆ１６において算出された乗算信号は、加算器３５ｇに供給される。加算器３５ｇは、乗算器３５ｆ１〜３５ｆ１６から供給された乗算信号を加算して相関値を得る。この相関値は、相関値記憶回路３５ｄのレジスタ３５ｄ１（図１８参照）に記憶される。なお、使用する符号によっては、乗算器３５ｆ１〜３５ｆ１６は、加算器又は減算器を用いてもよい。
〔制御回路４０による検出モード制御と、出力回路３６における位置検出処理〕
前述したように、記憶回路３６Ｍには、センサ部１００の全クロスポイントの相関値が一時記憶されるが、制御回路４０は、この記憶回路３６Ｍに一時記憶された相関値に基づいて、検出モードをキャパシティブタッチ検出モードとするか、レジスティブタッチ検出モードとするかを決定する。そして、決定した検出モードに応じて、制御回路４０は、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６の切り替えスイッチ回路５５を切り替えるようにする。
＜制御回路４０による検出モード切り替え：図２１−図２４＞
指示体１８は、センサ部１００の指示入力面１００Ｓにない状態から指示入力面１００Ｓに離隔して存在する状態→指示入力面１００Ｓに接触する状態→指示入力面１００Ｓを押圧する状態という順番で、指示入力面１００Ｓに対する変化をすると考えられる。そこで、この実施の形態では、制御回路４０は、初期状態では、切替制御信号ＳＷ１により、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６の切り替えスイッチ回路５５を検出用コンデンサ５２側に切り替え、キャパシティブタッチ検出モードとする。
図２１（Ａ）に示すように、指示体がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓにないときには、送信導体１１Ｙは受信導体１２Ｘとのみ静電結合するから、送信導体１１Ｙに送信信号を供給すると、各クロスポイントの受信導体１２Ｘには、同様の電流信号が流れる。
したがって、図２１（Ｂ）に示すように、演算処理回路３５の相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれからは、いずれも一定の相関値（基準値ｒｅｆ）が得られる。なお、図２１（Ｂ）は、相関値算出回路３５０１〜３５１６のいずれか一つの相関値出力を示すものである。
そして、例えば図２２（Ａ）に示すように、拡散符号Ｃ３が供給される送信導体１１Ｙ９と受信導体１２Ｘ１２４とのクロスポイントに指示体１８が、例えば接触したときには、前述したように指示体１８と受信導体１２Ｘ１２４との間の静電容量分を通じて、送信信号が分流して、受信導体１２Ｘ１２４から得られる電流信号が減少する。
このため、指示体１８が接触している受信導体１２Ｘ１２４からの電流信号の信号レベルは、送信導体１１Ｙ９に供給されている拡散符号Ｃ３において減少する。つまり、図２２（Ｂ）に示すように、送信導体１１Ｙ９と受信導体１２Ｘ１２４とのクロスポイントに対応する相関値は、図２１に示した指示体１８が指示入力面１００Ｓ上にないときの相関値（基準値）ｒｅｆよりも、減少する方向へ変化する。
一方、図２２（Ａ）に示す、拡散符号Ｃ３が供給される送信導体１１Ｙ９と受信導体１２Ｘ１２４とのクロスポイントにおいて、指示体１８により押圧力が印加されると、そのクロスポイントにおいて送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとが接触し、その接触面積に応じた電流が流れ始める。その結果、受信導体１２Ｘ１２４から得られる出力信号Ｓ１６の電流信号が増加する。
このため、図２２（Ｃ）に示すように、指示体１８が接触している受信導体１２Ｘ１２４からの電流信号の信号レベルは、送信導体１１Ｙ９に供給されている拡散符号Ｃ３において増加する。つまり、送信導体１１Ｙ９と受信導体１２Ｘ１２４とのクロスポイントに対応する相関値は、前記基準値ｒｅｆよりも、増加する方向へ変化する。
したがって、位置算出回路３６１は、出力回路３６の記憶回路３６Ｍの全クロスポイントの相関値を参照し、基準値ｒｅｆよりも減少している相関値のクロスポイントが存在している場合には、制御回路４０キャパシティブタッチ検出モードを維持する。
そして、位置算出回路３６１が出力回路３６の記憶回路３６Ｍの全クロスポイントの相関値を参照し、基準値ｒｅｆよりも増加している相関値を検出すると、制御回路４０は、切替制御信号ＳＷ１により、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６の切り替えスイッチ回路５５を検出用抵抗５４側に切り替え、レジスティブタッチ検出モードに切り替える。
したがって、記憶回路３６Ｍに記憶された全ての相関値のうち、基準値ｒｅｆ以上のものがあるが否かにより、制御回路４０は、検出モードを切り替えることができる。
しかし、基準値ｒｅｆは、指示体検出装置１毎の固体差や環境要因（温度等）などに起因するばらつきにより、変化してしまうことがある。
そこで、この実施の形態では、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓにないときに相関値算出回路３５０１〜３５１６で得られる相関値（＝ｒｅｆ）を予め記憶しておく。以下、この相関値をオフセット値という。
そして、相関値を記憶回路３６Ｍに記憶する際に、それぞれの相関値算出回路３５０１〜３５１６で算出された相関値から、このオフセット値（＝ｒｅｆ）を減算した値を、各クロスポイントの相関値として記憶する。
このようにすれば、キャパシティブタッチ検出モードで得られる相関値は、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓにないときには全てゼロになる。そして、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓ上にあって、かつ、ホバーリング状態にある、あるいは接触しているクロスポイントの相関値は負の値となる。また、センサ部１００の指示入力面１００Ｓ上にある指示体１８により指示入力面１００Ｓから押圧力が印加されると、その押圧力が印加されているクロスポイントを構成する受信導体１２Ｘから得られる相関値は正の値となる。
そして、位置算出回路３６１は、記憶回路３６Ｍに記憶されている相関値を参照し、この記憶回路３６Ｍに記憶されている相関値に正の値を示す相関値または負の値を示す相関値があるか否かを検出する。制御回路４０は、キャパシティブタッチ検出モードにおいて、位置算出回路３６１が正の値を示す相関値を検出したときには、検出モードをレジスティブタッチ検出モードに切り替える。また、制御回路４０は、レジスティブタッチ検出モードにおいて、位置検出回路３６１が正の値示す相関値を検出できなかったときには、検出モードをキャパシティブタッチ検出モードに切り替える。
ここで、位置算出回路３６１が正の値を示す相関値を検出したときの検出モードがレジスティブタッチ検出モードであるとき、および位置算出回路３６１が負の値を示す相関値を検出したときの検出モードがキャパシティブタッチ検出モードであるときは、制御回路４０はその検出モードを維持する。
なお、レジスティブタッチ検出モードにおいて算出された相関値を記憶回路３６Ｍに書き込むに際して、前述した基準値ｒｅｆに相当する値の減算は、必ずしも行わなくてもよい。レジスティブタッチ検出モードにおいて得られる相関値は、キャパシティブタッチ検出モードにおいて得られる相関値に比べて格段に大きい。このため、レジスティブタッチ検出モードにおいて算出された相関値は、減算処理をしなくても押圧力が印加されたクロスポイントに対応する相関値を検出することができるからである。
記憶回路３６Ｍに記憶された相関値が正の値になっているかどうかは、スレッショールド値をゼロとして、相関値とスレッショールド値を比較するようにすればよいが、より確実に判定するために、相関値と比較するスレッショールド値は、ゼロよりも若干大きい値にすると良い。ノイズ分などに反応しないようにするためである。
図２３および図２４は、この実施の形態の指示体検出装置１における検出モード切り替え処理を含む全体の処理動作の流れを示すフローチャートである。
この図２３および図２４からなるフローチャートの処理は、制御回路４０からのスタート信号ＳＴにより開始する。そして、スタート信号ＳＴが発生する毎に、指示入力面１００Ｓの全クロスポイントについての１回分の処理動作を実行する。
先ず、制御回路４０が、スタート信号ＳＴを出力した後、クロック信号ＣＬＫの１周期後に発生させた送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄが送信信号供給回路２１に供給されると、送信信号供給回路２１は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄおよびクロック信号ＣＬＫに同期した１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６を生成すると共に、送信導体選択回路２２に供給を開始する（ステップＳ１０１）。
次に、制御回路４０は、検出モードとしてキャパシティブタッチ検出モードを選択し、切替制御信号ＳＷ１により、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６の切り替えスイッチ回路５５を検出用コンデンサ５２側に切り替える（ステップＳ１０２）。
次に、制御回路４０は、クロック信号ＣＬＫに基づいて生成した切替制御信号ＳＷ３により、受信導体選択回路３１のスイッチ回路３１０１〜３１１６を切り替え制御して、検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６のそれぞれのうちから１本の受信導体１２Ｘを選択させる（ステップＳ１０３）。
また、制御回路４０は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄに同期して生成した切替制御信号ＳＷ２により、送信導体選択回路２２のスイッチ回路２２０１〜２２１６を切り替え制御して、送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ のそれぞれのうちから１本の送信導体１１Ｙを選択させる（ステップＳ１０４）。
以上により、１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、送信導体選択回路２２で選択された１６本の送信導体１１Ｙに同時に同期して供給される（ステップＳ１０５）。すると、受信導体選択回路３１で選択された１６本の受信導体１２Ｘからは、受信信号として出力信号Ｓ１〜Ｓ１６として得る。この出力信号Ｓ１〜Ｓ１６は、増幅回路３２およびＡ／Ｄ変換回路３３を通じて演算処理回路３５の相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれに供給される（ステップＳ１０６）。
次に、相関値算出回路３５０１〜３５１６は、それぞれ、デジタルサンプルデータと相関値演算用符号Ｃ１´〜Ｃ１６´とを相関演算し、その結果得られた相関値を相関値記憶回路３５ｄを通じて出力回路３６の記憶回路３６Ｍに書き込む（ステップＳ１０７）。
制御回路４０は、選択された受信導体１２Ｘとクロスポイントを構成する送信導体１１Ｙの全てに対して拡散符号の供給を行ったか否か判別する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８で、拡散符号の供給を終了していないと判別したときには、ステップＳ１０４に戻り、このステップＳ１０４以降の処理を繰り返す。送信ブロックは４本の送信導体１２Ｙで構成されているので、選択される複数の送信導体の組は４組である。したがって、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０７の処理を４回繰り返したか否かを判別する。
そして、ステップＳ１０８で、受信導体選択回路３１により選択された受信導体１２Ｘとクロスポイントを構成する送信導体１１Ｙの全てに対して拡散符号の供給を終了したと判別したときには、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られたか否か判別する（ステップＳ１０９）。このステップＳ１０９で、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られていないと判別したときには、ステップＳ１０３に戻り、このステップＳ１０３以降の処理を繰り返す。検出ブロックは８本の受信導体１２Ｘで構成されているので、選択される複数の受信導体の組は８組である。したがって、ステップＳ１０９では、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０８の処理を８回繰り返したか否かを判別する。
ステップＳ１０９で、送信導体１１Ｙの全てに対して送信信号の供給を行うと共に、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られたと判別したときには、記憶回路３６Ｍに記憶されている相関値を参照し、基準値ｒｅｆ以上の相関値があるか否か判別する（図２４のステップＳ１１１）。
ステップＳ１１１で、記憶回路３６Ｍに記憶されている相関値のうち、基準値ｒｅｆ以上の相関値がないと判別したときには、制御回路４０は、そのときの検出モードはキャパシティブタッチ検出モードであるか否か判別する（ステップＳ１１２）。そして、このステップＳ１１２で、そのときの検出モードが、キャパシティブタッチ検出モードであると判別したときには、制御回路４０は、出力回路３６を制御して、指示体の位置検出処理をして、その検出結果を出力させる（ステップＳ１１３）。また、ステップＳ１１２で、そのときの検出モードがキャパシティブタッチ検出モードではないと判別したときには、ステップＳ１０２に戻り、制御回路４０は、切替制御信号ＳＷ１をＩ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６のそれぞれのスイッチ回路５５に供給して各スイッチ回路５５を、検出用コンデンサ５２側に切り替えて、キャパシティブタッチ検出モードに切り替える。そして、制御回路４０は、このステップＳ１０３以降の処理を繰り返す。
また、ステップＳ１１１で、記憶回路３６Ｍに記憶されている相関値のうち、基準値ｒｅｆ以上の相関値があると判別したときには、制御回路４０は、そのときの検出モードがレジスティブタッチ検出モードであるか否か判別する（ステップＳ１１４）。このステップＳ１１４で、そのときの検出モードがレジスティブタッチ検出モードであると判別したときには、制御回路４０は、出力回路３６を制御して、指示体の位置検出処理をして、その検出結果を出力させる（ステップＳ１１３）。また、ステップＳ１１４で、そのときの検出モードがレジスティブタッチ検出モードではないと判別したときには、制御回路４０は、切替制御信号ＳＷ１をＩ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６のそれぞれのスイッチ回路５５に供給し、各スイッチ回路５５を、検出用抵抗５４側に切り替えて、レジスティブタッチ検出モードに切り替える（ステップＳ１１５）。そして、制御回路４０は、処理をステップＳ１０３に戻し、このステップＳ１０３以降の処理を繰り返す。
＜ホバーリング検出：図２５〜図２７＞
図２５〜図２７を参照しながら、ホバーリング状態の検出手法について説明する。ホバーリングの検出は、次のようにして行うことができる。図２５（Ａ）に示すように、キャパシティブタッチ検出モードにおいて、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓに接触しているときには、図２５（Ｂ）に示すように、接触中心位置のクロスポイントの相関値が最大の相関値ＰＫになると共に、当該接触中心位置のクロスポイントの周囲の比較的狭い面積範囲のクロスポイントが負極性の相関値を呈する。
一方、図２６（Ａ）に示すように、キャパシティブタッチ検出モードにおいて、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓから離隔しているときには、図２６（Ｂ）に示すように、指示体１８の直下位置のクロスポイントの相関値が最大の相関値ＰＫになると共に、当該指示体１８の直下位置のクロスポイントの周囲の比較的広い面積範囲のクロスポイントが負極性の相関値を呈する。
すなわち、図２５（Ｂ）および図２６（Ｂ）は、指示入力面１００Ｓ上における指示体１８の接触中心位置あるいは直下位置のクロスポイントを中心とした周辺クロスポイントの相関値のレベル変化を示す曲線（以下、相関値のレベル曲線という）４００となっている。
図２５および図２６のようになるのは、次のように説明することができる。まず、図２５（Ａ）に示すように、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓに接触している状態においては、前述したように、送信導体１１Ｙに供給される送信信号（電圧信号）に応じた電気力線のうちの比較的多くが指示体１８（例えば指）に収束する。これにより、指示体１８が受信導体１２Ｘ上に無いときに当該受信導体１２Ｘに流れる電流のうちの、その指示体１８に収束する電気力線の分の電流が指示体１８を介してグラウンドに分流する。また、指示体１８と受信導体１２Ｘとは接触しているから、静電結合する受信導体１２Ｘの範囲は狭い。その結果、図２５（Ｂ）に示すように、相関値のレベル曲線４００は、レベル変化をする幅（面積）が狭く、比較的大きいピーク値ＰＫが得られる曲線となる。
これに対し、図２６（Ａ）に示すように、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓと離隔している状態（ホバーリング状態）においては、指示体１８が接触している場合に比べ、指示体１８と受信導体１２Ｘとが静電結合する範囲が広くなると共に、指示体１８との結合度が低くなり、当該受信導体１２Ｘへ流れる電流のうち、指示体１８を通じてグラウンドに分流する電流も少なくなる。そして、指示体１８と受信導体とが静電結合する範囲は、指示体１８と指示入力面１００Ｓとの間の離隔距離が大きくなれば、より広くなり、その結果、指示体１８が受信導体１２Ｘ上に無いときに当該受信導体１２Ｘへ流れる電流のうち指示体１８を通じてグラウンドに分流する電流は、指示体１８と指示入力面１００Ｓとの間の離隔距離が大きくなれば、より少なくなる。
したがって、図２６（Ｂ）に示すように、指示体１８がホバーリング状態にあるときには、相関値のレベル曲線４００は、レベル変化をする幅（面積）が、指示体１８と指示入力面１００Ｓとの離隔距離に応じて広くなり、ピーク値ＰＫは、指示体１８と指示入力面１００Ｓとの離隔距離に応じて小さくなる。
以上のことから、相関値のレベル曲線４００の傾きθと、相関値のレベル曲線のピーク値ＰＫとの比を求め、この比から、ホバーリング状態の検出出力を得る。この場合に、相関値のレベル曲線４００の傾きθと相関値のレベル曲線のピーク値ＰＫとの比と、所定の閾値とを比較することで、指示体１８が指示入力面１００Ｓに接触しているかどうかを識別する。そして、ホバーリング状態であると識別したときには、その比の値から、指示体１８と指示入力面１００Ｓとの離隔距離を識別する。
次に、相関値のレベル曲線４００の傾きθと相関値のレベル曲線のピーク値ＰＫとの比を求める演算の具体例について説明する。
指示体１８が、図２６（Ａ）のように指示入力面１００Ｓから離隔した状態で、ある時刻に得られた相関値のレベル値をマッピングすると、例えば、図２７に示すような分布となる。なお、この図２７には、３×３のクロスポイントで得られた相関値レベル値を示しており、その相関値レベル値は正規化されていると共に、便宜上、正の値としている。
この図２７に示す例においては、中央のクロスポイントで相関値レベルの最大値「１００」が得られ、その左右上下に位置するクロスポイントで相関値レベル値「５０」が得られている。また、中央のクロスポイントの斜め左上、斜め右上、斜め左下、斜め右下のクロスポイントで相関値レベル値「２０」が得られている。したがって、この相関値のレベル曲線のピーク値ＰＫは「１００」である。
相関値のレベル曲線４００における傾きは、ピーク値ＰＫと、そのピーク値ＰＫが得られたクロスポイントに隣接する他のクロスポイントにおける相関値レベル値との差を求めることで得ることができる。例えば、この図２７の例の場合には、相関値のレベル曲線４００のピーク値ＰＫは中央グリッドの「１００」なので、エッジの傾きは１００−５０＝５０となる。
したがって、図２７の例の相関値のレベル曲線４００の傾きとピーク値との比は、（相関値のレベル曲線の傾き）／（ピーク値ＰＫ）＝５０／１００＝０．５となる。ここで、ホバーリング状態か接触状態かの判別の閾値を、例えば０．７とすると、図２７に示す例においては、位置算出回路３６１は、指示体１８がホバーリング状態にある、と判定する。また、相関値のレベル曲線４００の傾きとピーク値ＰＫとの比が、例えば０．９の場合には、位置算出回路３６１は、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面に接触状態である、と判定する。
上述の例においては、指示体１８について、ホバーリング状態と接触状態の判定のために閾値を１つ設けた場合を例示して説明したが、この発明はこれに限定されない。例えば、指示体１８について、ホバーリング状態と接触状態の判定のための閾値のほかに、ホバーリング状態の程度（センサ部１００の指示入力面１００Ｓと指示体との離隔距離）を判定するための閾値を、さらに１個あるいは複数個設定するようにしてもよい。その場合の閾値は、ホバーリング状態と接触状態の識別のための閾値よりも小さい値となることは言うまでもない。
なお、上記の説明では、相関値のレベル曲線（相関値レベル値のマッピングデータ）に基づいて、直接、ホバーリング状態の判定を行う場合を例示して説明したが、この発明はこれに限定されない。相関値のレベル曲線を非線形処理し、非線形処理後の特性に基づいてホバーリング状態を判定してもよい。
例えば、相関値のレベル曲線に対して、非線形処理として対数変換を行う場合を例示して説明する。非線形処理を行わない場合、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面に接触することにより得られた相関値のレベルは、指示体１８と指示入力面１００Ｓとが接触する部分では極端に大きく、指示体１８が指示入力面１００Ｓから離隔しているところでは極端に小さくなる。それゆえ、指示体１９が指示入力面１００Ｓから僅かに離隔している状態を含めた認識処理を行おうとする場合、相関値レベルが上記２つの場合で極端に違うので正確な認識が困難である。
そこで、相関値のレベル曲線に対して、所定の信号変換処理、例えば対数変換を行うと、相関値が小さいレベルの部分を浮き立たせ、相関値レベルが大きい部分を抑えることができる。すなわち、対数変換後の相関値のレベル曲線においては、ピーク部の形状がブロード化し、その最大値が抑制される。この場合、指示体１８の接触状態と非接触状態との境界付近の相関値のレベル値の変化が連続的となり、指示体１８が指示入力面１００Ｓから僅かに浮いている状態であっても、容易にホバーリング状態を認識することができ、認識特性を向上させることができる。
＜押圧力（指圧）の検出＞
位置算出回路３６１が、記憶回路３６Ｍに記憶されている相関値を参照した結果、相関値が基準値ｒｅｆ以上であるクロスポイントがあると判別したときには、そのクロスポイントは、指示入力面１００Ｓを通じて指示体１８から押圧力が印加されている部分である。
そして、前述したように、この実施の形態のセンサ部１００においては、押圧力に応じて、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとの接触面積が変わる。すなわち、押圧力が大きくなるほど、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとの接触面積が大きくなり、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとの間で形成される可変抵抗の抵抗値が小さくなる。もっとも、押圧力がある一定以上になると、接触面積の変化がなくなり、リミッタがかかることになる。
そして、受信導体１２Ｘから得られる電流信号の電流値は、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとの間で形成される可変抵抗の抵抗値に応じて変化し、押圧力が大きくなるほど、受信導体１２Ｘから得られる電流信号の電流値は大きくなる。
したがって、押圧力が印加されたクロスポイントの受信導体１２Ｘから得られた出力信号のデジタルサンプルデータは、リミッタがかかるまでの押圧力に比例して、大きなデジタル値となる。そのため、そのデジタルサンプルデータについての相関値も、押圧力に応じた正の値となる。
以上のように、位置算出回路３６１は、記憶回路３６Ｍに記憶された相関値のうちから、値が基準値ｒｅｆ以上である相関値を検出すると、そのアドレス位置から、対応するクロスポイントの座標位置を判定すると共に、その相関値の大きさに応じた押圧力の検出出力を出力する。
なお、上述の実施の形態では、記憶回路３６Ｍに相関値を書き込む際に、オフセット値をそれぞれの相関値から減算するようにした。しかし、この発明はこれに限られない。例えば記憶回路３６Ｍには、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれで算出された相関値をそれぞれ記憶しておき、位置算出回路３６１で位置検出する際に、オフセット値をそれぞれの相関値から減算するようにしても良い。その場合には、位置算出回路３６１が、前述したステップＳ１１１の判別処理を行い、その判別結果を制御回路４０に通知するようにする。そして、位置算出回路３６１は、制御回路４０の制御指示に応じて指示体検出結果の出力データを出力するようにする。
なお、位置算出回路３６１の処理は、制御回路４０が備えるマイクロコンピュータでソフトウエア処理として実行するようにしても良い。
以上のように、この実施の形態では、出力回路３６は、位置算出回路３６１を備え、記憶回路３６Ｍに書き込まれた相関値を上述のように処理して、指示体の検出結果を得るようにしている。すなわち、指示体１８により指示入力されたクロスポイントに対応する座標、指示入力された面積、ホバーリング状態、押圧力、検出モードに応じたフラグ、多数の指示体についての指示体検出結果などを、位置算出回路３６１で生成して、出力データとして出力するようにしている。
しかし、この位置算出回路３６１の処理動作は、この実施の形態の指示体検出装置１が接続される装置、例えばパーソナルコンピュータなどにおいて実行させるようにすることもできる。その場合には、出力回路３６は、位置算出回路３６１は備えず、記憶回路３６Ｍの記憶内容を、例えばビットマップデータなどに変換して、出力データとして出力するようにする。あるいは、出力回路３６は、記憶回路３６Ｍの記憶内容を、そのまま、出力データとして出力するようにしてもよい。
上述の第１の実施の形態では、記憶回路３６Ｍに記憶された相関値に応じて制御回路４０が、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードとを切り替えるようにしたが、この発明はこれに限られない。例えば手動により、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードとを切り替えるようにすることも、勿論できる。
すなわち、制御回路４０に対して、例えば、スライドスイッチを接続し、そのスライドスイッチにより、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードとを手動で指定して切り替えるようにしても良い。その際に、スライドスイッチにより、「自動モード切り替え」を選択することができるようにしても良い。その場合には、ユーザは、上述の実施の形態のような自動モード切り替えが選択できると共に、必要に応じて、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードとのいずれかのみを選択するように切り替えることができる。
また、上述の実施の形態では、送信抵抗体１３Ｙは、送信導体１１Ｙに沿って形成し、受信抵抗体１４Ｘは、受信導体１２Ｘに沿って形成するようにしたが、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘのそれぞれを、送信導体１１Ｙまたは受信導体１２Ｘと同じ方向に形成するようにしても良い。また、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘを、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントに対応する領域毎に、島状に設けるように形成しても良い。さらに、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘは、前述もしたように、下側基板１６および上側基板１７の一面全体に渡って、形成するようにしても良い。
また、送信抵抗体１１Ｙまたは受信抵抗体１２Ｘの一方は、送信導体１１Ｙまたは受信導体１２Ｘに沿って形成し、他方は、下側基板１６または上側基板１７の一面全体に渡って形成するようにしても良い。また、送信抵抗体１１Ｙまたは受信抵抗体１２Ｘの一方は、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントに対応する領域毎に島状に設け、他方は、下側基板１６または上側基板１７の一面全体に渡って、あるいは、送信導体１１Ｙまたは受信導体１２Ｘに沿って形成してもよい。
上述した第１の実施の形態の指示体検出装置においては、制御回路４０は、検出モードをキャパシティブタッチ検出モードとするか、レジスティブタッチ検出モードとするかを判別して、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６のそれぞれのスイッチ回路５５を切り替えるようにした。
しかし、図１０を用いて説明したように、抵抗膜方式の検出用抵抗５４が検出用コンデンサ５２の直流バイアス用抵抗５３とほぼ等しいインダクタンス値であれば、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路においては、モード切り替えスイッチ回路５５は不要となる。
なお、この第1の実施の形態においては、記憶回路３６Ｍに記憶された相関値と基準値ｒｅｆとを比較することで検出モードをレジスティブタッチ検出モードまたはキャパシティブタッチ検出モードのいずれかに切り替える場合を例示して説明したが、この発明はこれに限られない。例えば、各Ｉ／Ｖ変換回路毎に検出モードをレジスティブタッチ検出モードまたはキャパシティブタッチ検出モードのいずれかに切り替えるようにしても良い。このようにすれば、複数の指示体が指示入力面１００Ｓ上にあり、一の指示体がホバーリング状態または接触状態にあり、他の一の指示体が指示入力面に対し押圧力を印加している場合であっても、適切にその指示体を検出することができる。
［第２の実施の形態：検出モードの切り替えを行わない例、図２８−図２９］
上述した第１の実施の形態の指示体検出装置においては、制御回路４０は、検出モードをキャパシティブタッチ検出モードとするか、レジスティブタッチ検出モードとするかを判別して、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６のそれぞれのスイッチ回路５５を切り替えるようにした。
しかし、例えば、指示体１８がセンサ部１００の指示入力面１００Ｓ上に持ち来たらされて指示入力面１００Ｓに接触し、さらに指示入力面１００Ｓを押圧する状態に変位する速度が速い場合、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６毎に制御回路４０がモードを切り替えることでは、その変位速度に対応できないおそれがある。
そこで、第２の実施の形態の指示体検出装置は、上述した第１の実施の形態の構成において、図１０の構成のＩ／Ｖ変換回路を増幅回路３２に用い、スイッチ回路を用いたモード切り替えを不要にする。以下に説明する第２の実施の形態において、増幅回路３２以外の構成は、第１の実施の形態と同様であり、第１の実施の形態と同一部分には、同一番号を付して、その詳細な説明は省略する。後述する他の実施の形態についても同様である。
図２８は、この第２の実施の形態の場合における増幅回路３２の構成例を説明するための図である。
この図２８に示すように、この第２の実施の形態の指示体検出装置においては、増幅回路３２は、検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６のそれぞれに対応する１６個のＩ／Ｖ変換回路３２０１´，３２０２´，・・・，３２１６´からなる。このＩ／Ｖ変換回路３２０１´〜３２１６´のそれぞれは、図１０に示したように、演算増幅器５１の入出力端間に、静電結合方式の検出用コンデンサ５２と、抵抗膜方式の検出用抵抗５４とを並列に接続した構成のＩ／Ｖ変換回路からなる。
Ｉ／Ｖ変換回路３２０１´〜３２１６´は、検出モードに応じた切り替えスイッチ回路５５が存在しない。したがって、この第２の実施の形態では、制御回路４０は、第１の実施の形態の場合のＩ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６への切替制御信号ＳＷ１を発生する必要はない。このため、制御回路４０は、第１の実施の形態のように、相関値算出回路３５０１〜３５１６で算出された相関値を参照して、検出モードをキャパシティブタッチ検出モードにすべきか、レジスティブタッチ検出モードにすべきかの判定処理も不要となる。そして、その他は、第１の実施の形態と同様に構成される。
次に、図２９のフローチャートを参照して、この第２の実施の形態の指示体検出装置における全体の処理動作の流れの例を説明する。
この図２９のフローチャートは、制御回路４０からのスタート信号ＳＴにより開始する。そして、スタート信号ＳＴが発生する毎に、指示入力面１００Ｓの全クロスポイントについての１回分の処理動作を実行する。
先ず、制御回路４０が、スタート信号ＳＴを出力した後、クロック信号ＣＬＫの１周期後に発生させた送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄが送信信号供給回路２１に供給されると、送信信号供給回路２１は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄおよびクロック信号ＣＬＫに同期した１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６を生成すると共に、送信導体選択回路２２への供給を開始する（ステップＳ２０１）。
次に、制御回路４０は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄに基づいて生成した切替制御信号ＳＷ３により、受信導体選択回路３１のスイッチ回路３１０１〜３１１６を切り替え制御して、検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれのうちから１本の受信導体１２Ｘの選択を行う（ステップＳ２０２）。
また、制御回路４０は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄに基づいて生成した切替制御信号ＳＷ２により、送信導体選択回路２２のスイッチ回路２２０１〜２２１６を切り替え制御して、送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ のそれぞれのうちから１本の送信導体１１Ｙの選択を行う（ステップＳ２０３）。
以上により、１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、送信導体選択回路２２で選択された１６本の送信導体１１Ｙに同時に同期して供給される（ステップＳ２０４）。そして、受信導体選択回路３１は、この受信導体選択回路３１で選択した１６本の受信導体１２Ｘからの受信信号を、出力信号Ｓ１〜Ｓ１６として得る。この出力信号Ｓ１〜Ｓ１６は、増幅回路３２およびＡ／Ｄ変換回路３３を通じて演算処理回路３５の相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれに供給される（ステップＳ２０５）。
次に、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれにおいて、デジタルサンプルデータと、相関値演算用符号Ｃ１´〜Ｃ１６´との相関演算がなされ、その結果得られた相関値は、相関値記憶回路３５ｄを通じて出力回路３６の記憶回路３６Ｍに書き込まれる（ステップＳ２０６）。
制御回路４０は、選択した受信導体１２Ｘとクロスポイントを構成する送信導体１１Ｙの全てに対して拡散符号Ｃｋの供給を行ったか否か判別する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７で、拡散符号Ｃｋの供給を終了していないと判別したときには、ステップＳ２０３に戻り、このステップＳ２０３以降の処理を繰り返す。選択される複数の送信導体の組は４組であるので、ステップＳ２０７では、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０６の処理を４回繰り返したか否かを判別する。
そして、ステップＳ２０７で、選択した受信導体１２Ｘとクロスポイントを構成する送信導体１１Ｙの全てに対して拡散符号の供給を終了したと判別したときには、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られたか否か判別する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８で、送信導体１１Ｙの全てに対して送信信号の供給を行うと共に、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られてはいないと判別したときには、ステップＳ２０２に戻り、このステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。選択される複数の受信導体の組は８組であるので、ステップＳ２０８では、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０７の処理を８回繰り返したか否かを判別する。
ステップＳ２０８で、送信導体１１Ｙの全てに対して送信信号の供給を行うと共に、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られたと判別したときには、制御回路４０は、出力回路３６を制御して、指示体の位置検出処理をして、その検出結果を出力させる（ステップＳ２０９）。その後、制御回路４０は、処理をステップＳ２０２に戻し、このステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。
この第２の実施の形態では、制御回路４０は、検出モードを管理および切り替え制御する必要がないので、回路構成が簡単になる。しかし、前述したように、位置算出回路３６１は、記憶回路３６Ｍに記憶されている相関値が基準値ｒｅｆよりも大きいか否かにより、静電結合方式と、抵抗膜方式のいずれの検出方式で検出された指示体であるかを判定し、その判定結果を指示体検出結果の出力データに反映することができることは、第１の実施の形態と同様である。
また、第１の実施の形態における指示体検出装置は、検出モードを切り替え制御するので、指示体１８の指示入力面１００Ｓとの接触状態あるいはホバーリング状態と、指示体１８による指示入力面１００Ｓの押圧状態とを同時に検出することが困難な場合がある。
これに対して第２の実施の形態における指示体検出装置は、指示入力面１００Ｓ上の指示体１８について、静電結合方式と抵抗膜方式のいずれの検出方式でも同時に検出可能である。このため、第２の実施の形態の指示体検出装置は、指示入力面１００Ｓ上の或るクロスポイントにおいて指示体１８の接触による指示入力がなされ、他のクロスポイントにおいて指示体１８による押圧入力がなされたとしても、それを同時に検出しやすい。
［第３の実施の形態］
この第３の実施の形態も、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６毎に制御回路４０がモードを切り替えることでは、指示体１８の変位速度に対応できないおそれがある問題を解決する例である。この第３の実施の形態においては、キャパシティブタッチ検出モードと、レジスティブタッチ検出モードとを、並行して行うようにする。
＜第１の構成例：図３０−図３２＞
この第３の実施の形態の第１の構成例においては、キャパシティブタッチ検出モードの指示体検出処理と、レジスティブタッチ検出モードの指示体検出処理とを、時分割で実行することで、両検出モードを並行して行うようにする。この第３の実施の形態の第１の構成例においては、第１の実施の形態と同様に、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６は、図９に示した構成とする。そして、制御回路４０は、切替制御信号ＳＷ１により、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６のそれぞれのスイッチ回路５５を切り替える構成を有する。
位置検出回路３４は、図３０に示すように、演算処理回路３５と、出力回路３６０とで構成される。そして、演算処理回路３５と、出力回路３６０との間に、モード切り替え回路３７を設ける。また、この第３の実施の形態では、出力回路３６０の構成を、第１の実施の形態の位置検出回路３４とは異なる構成とする。なお、その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
図３０に示すように、この例の出力回路３６０は、記憶回路３６Ｍおよび位置算出回路３６１の他に、記憶回路３６Ｍと同様に、センサ部１００におけるクロスポイントの全てに対応の記憶番地を有する構成のキャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２およびレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３と、合成処理回路３６４とを備える。
そして、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２およびレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３の出力端は合成処理回路３６４の２つの入力端とに接続され、また、合成処理回路３６４の出力端は記憶回路３６Ｍの入力端に接続されている。
モード切り替え回路３７は、検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれに対応する１６個のスイッチ回路３７０１〜３７１６からなる。これらスイッチ回路３７０１〜３７１６のそれぞれの入力端は、演算処理回路３５の１６個の相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれの出力端と接続される。
スイッチ回路３７０１〜３７１６のそれぞれはＣ側端（出力端）とＲ側端（出力端）とを備える。そして、スイッチ回路３７０１〜３７１６のそれぞれのＣ側端は、キャパシティブタッチ検出モード用メモリの入力端に接続される。スイッチ回路３７０１〜３７１６のそれぞれのＲ側端は、レジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３の入力端に接続される。そして、スイッチ回路３７０１〜３７１６のそれぞれは、制御回路４０からの切替制御信号ＳＷ１により、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６はそれぞれ、スイッチ回路５５における切り替えと同期して、キャパシティブタッチ検出モードのときには、Ｃ側出力端に、レジスティブタッチ検出モードのときには、Ｒ側出力端に、それぞれ切り替えられる。
この第３の実施の形態の第１の構成例では、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードとを時分割で切り替えるので、切替制御信号ＳＷ１は、この２つの検出モードを切り替える制御信号として用いられる。制御回路４０は、この例では、キャパシティブタッチ検出モードでのセンサ部１００の全クロスポイントについての指示体検出を終了した時点になると、検出モードをレジスティブタッチ検出モードに変更する。そして、制御回路４０は、切替制御信号ＳＷ１を、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６のスイッチ回路５５およびスイッチ回路３７０１〜３７１６に供給して、当該スイッチ回路５５およびスイッチ回路３７０１〜３７１６のそれぞれをＲ側端に切り替える。
また、制御回路４０は、レジスティブタッチ検出モードでのセンサ部１００の全クロスポイントについての指示体検出を終了した時点になると、検出モードをキャパシティブタッチ検出モードに変更する。そして、制御回路４０は、切替制御信号ＳＷ１を、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６のスイッチ回路５５およびスイッチ回路３７０１〜３７１６に供給して、当該スイッチ回路５５およびスイッチ回路３７０１〜３７１６のそれぞれをＣ側端に切り替える。以降、制御回路４０は、キャパシティブタッチ検出モードまたはレジスティブタッチ検出モードの一方の検出モードでのセンサ部１００の全クロスポイントについての指示体検出を終了した時点になる毎に、他方の検出モードに切り替えるように制御する。
そして、上記のようにスイッチ回路３７０１〜３７１６がＣ側端に切り替えられるので、キャパシティブタッチ検出モードのときには、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれで算出された相関値は、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２に書き込まれる。
また、上記のようにスイッチ回路３７０１〜３７１６がＲ側端に切り替えられるので、レジスティブタッチ検出モードのときには、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれで算出された相関値は、レジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３に書き込まれる。
そして、合成処理回路３６４は、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードとの両検出モードのペアが終了する毎に、つまり、スタート信号ＳＴの２周期分毎に、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２の記憶内容と、レジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３の記憶内容とを合成する。
合成処理回路３６４の合成処理は、例えば、次のようにして行なう。すなわち、合成処理回路３６４は、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２の記憶内容を参照し、基準値ｒｅｆより小さくなっている相関値を探す。そして、合成処理回路３６は、基準値ｒｅｆより小さく相関値を検知したときには、その相関値を、記憶回路３６Ｍにおいて、当該相関値が書き込まれていたキャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２の番地と同じ番地に書き込む。
また、合成処理回路３６４は、レジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３の記憶内容を参照し、基準値ｒｅｆ以上である相関値を探す。そして、合成処理回路３６は、基準値ｒｅｆ以上である相関値を検知したときには、その相関値を、記憶回路３６Ｍにおいて、当該相関値が書き込まれていたキャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２の番地と同じ番地に書き込む。
そして、合成処理回路３６４は、記憶回路３６Ｍのその他の番地には、指示体なしを意味する相関値（＝基準値ｒｅｆ）を書き込むようにする。なお、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２およびレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３への相関値の書き込みに際して、それぞれの相関値からオフセット値を減算する場合には、基準値ｒｅｆ＝０であるのは、前述の実施形態と同様である。
制御回路４０は、記憶回路３６Ｍへの全クロスポイントの相関値の書き込みが完了したら、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２およびレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３の記憶内容を、次の相関値の記憶のためにクリアしておく。
そして、この第３の実施の形態の第１の構成例では、位置算出回路３６１は、記憶回路３６Ｍの全クロスポイントの記憶内容が書き換えられた時点、つまり、スタート信号ＳＴの２周期毎に、記憶回路３６Ｍの記憶内容について、前述した第１の実施の形態の場合と全く同様の処理をして、出力データを生成して出力するようにする。
この第３の実施の形態の第１の構成例における全体の処理動作の流れの例を、図３１およびその続きである図３２のフローチャートを参照しながら説明する。
制御回路４０は、この図３１および図３２からなるフローチャートの処理を１番目のスタート信号ＳＴの発生時点から開始する。そして、制御回路４０は、２番目のスタート信号ＳＴを発生する毎に検出モードを切り替えながら、指示入力面１００Ｓの全クロスポイントについての１回分ずつの処理動作を実行する。そして、制御回路４０は、スタート信号ＳＴの２個ごとに、出力回路３６で位置検出処理を行なうように制御し、指示体検出の出力データを出力させるように制御する。
先ず、制御回路４０が、スタート信号ＳＴを出力した後、クロック信号ＣＬＫの１周期後に発生させた送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄが送信信号供給回路２１に供給されると、送信信号供給回路２１は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄおよびクロック信号ＣＬＫに同期した１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６を生成すると共に、送信導体選択回路２２への供給を開始する（ステップＳ３０１）。
次に、制御回路４０は、検出モードとしてキャパシティブタッチ検出モードを選択し、切替制御信号ＳＷ１により、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６の切り替えスイッチ回路５５を検出用コンデンサ５２側に切り替えると共に、スイッチ回路３７０１〜３７１６をＣ側端に切り替える（ステップＳ３０２）。
次に、制御回路４０は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄに基づいて生成した切替制御信号ＳＷ３により、受信導体選択回路３１のスイッチ回路３１０１〜３１１６を切り替え制御して、検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれのうちから１本の受信導体１２Ｘの選択を行う（ステップＳ３０３）。
また、制御回路４０は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄに基づいて生成した切替制御信号ＳＷ２により、送信導体選択回路２２のスイッチ回路２２０１〜２２１６を切り替え制御して、送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ のそれぞれのうちから１本の送信導体１１Ｙの選択を行う（ステップＳ３０４）。
以上により、１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、送信導体選択回路２２で選択された１６本の送信導体１１Ｙに同時に同期して供給される（ステップＳ３０５）。そして、受信導体選択回路３１は、この受信導体選択回路３１で選択された１６本の受信導体１２Ｘからの受信信号を、出力信号Ｓ１〜Ｓ１６として得る。この出力信号Ｓ１〜Ｓ１６は、増幅回路３２およびＡ／Ｄ変換回路３３を通じて演算処理回路３５の相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれに供給される（ステップＳ３０６）。
次に、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれにおいて、デジタルサンプルデータと、相関値演算用符号Ｃ１´〜Ｃ１６´との相関演算がなされ、その結果得られた相関値は、相関値記憶回路３５ｄを通じて出力回路３６のキャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２に書き込まれる（ステップＳ３０７）。
制御回路４０は、選択された受信導体１２Ｘとクロスポイントを構成する送信導体１１Ｙの全てに対して拡散符号の供給を行ったか否か判別する（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０８で、拡散符号の供給を終了していないと判別したときには、ステップＳ３０４に戻り、このステップＳ３０４以降の処理を繰り返す。送信ブロックは４本の送信導体１２Ｙで構成されているので、選択される複数の送信導体の組は４組である。したがって、ステップＳ３０８では、ステップＳ３０４〜ステップＳ３０７の処理を４回繰り返したか否かを判別する。
そして、ステップＳ３０８で、選択した受信導体１２Ｘとクロスポイントを構成する送信導体１１Ｙの全てに対して拡散符号の供給を終了したと判別したときには、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られたか否か判別する（ステップＳ３０９）。ステップＳ３０９で、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られていないと判別したときには、ステップＳ３０３に戻り、このステップＳ３０３以降の処理を繰り返す。検出ブロックは８本の受信導体１２Ｘで構成されているので、選択される複数の受信導体の組は８組である。したがって、ステップＳ３０９では、ステップＳ３０３〜ステップＳ３０８の処理を８回繰り返したか否かを判別する。
ステップＳ３０９で、送信導体１１Ｙの全てに対して送信信号の供給を行うと共に、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られたと判別したときには、制御回路４０は、次のスタート信号ＳＴを発生し、検出モードをレジスティブタッチ検出モードに切り替える。すなわち、制御回路４０は、切替制御信号ＳＷ１により、Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６の切り替えスイッチ回路５５を検出用抵抗５４側に切り替えると共に、スイッチ回路３７０１〜３７１６をＲ側端に切り替える（図３２のステップＳ３１１）。
次に、制御回路４０は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄに基づいて生成した切替制御信号ＳＷ３により、受信導体選択回路３１のスイッチ回路３１０１〜３１１６を切り替え制御して、検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれのうちから１本の受信導体１２Ｘの選択を行う（ステップＳ３１２）。
また、制御回路４０は、送信ロード信号Ｓｔｌｏａｄに基づいて生成した切替制御信号ＳＷ２により、送信導体選択回路２２のスイッチ回路２２０１〜２２１６を切り替え制御して、送信ブロックＴＢ １ 〜ＴＢ １６ のそれぞれのうちから１本の送信導体１１Ｙの選択を行う（ステップＳ３１３）。
以上により、１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、送信導体選択回路２２で選択された１６本の送信導体１１Ｙに同時に同期して供給される（ステップＳ３１４）。そして、受信導体選択回路３１は、この受信導体選択回路３１で選択した１６本の受信導体１２Ｘからの受信信号を、出力信号Ｓ１〜Ｓ１６として得る。この出力信号Ｓ１〜Ｓ１６は、増幅回路３２およびＡ／Ｄ変換回路３３を通じて演算処理回路３５の相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれに供給される（ステップＳ３１５）。
次に、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれにおいて、デジタルサンプルデータと、相関値演算用符号Ｃ１´〜Ｃ１６´との相関演算がなされ、その結果得られた相関値は、相関値記憶回路３５ｄを通じて出力回路３６のレジスティブ検出モードメモリ３６３に書き込まれる（ステップＳ３１６）。
制御回路４０は、選択した受信導体１２Ｘとクロスポイントを構成する送信導体１１Ｙの全てに対して拡散符号の供給を行ったか否か判別する（ステップＳ３１７）。ステップＳ３１７で、拡散符号の供給を終了していないと判別したときには、ステップＳ３１３に戻り、このステップＳ３１３以降の処理を繰り返す。選択される複数の送信導体の組は４組であるので、ステップＳ３１７では、ステップＳ３１３〜ステップＳ３１６の処理を４回繰り返したか否かを判別する。
そして、ステップＳ３１７で、選択した受信導体１２Ｘとクロスポイントを構成する送信導体１１Ｙの全てに対して拡散符号の供給を終了したと判別したときには、送信導体１１Ｙの全てに対して送信信号の供給を行うと共に、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られたか否か判別する（ステップＳ３１８）。ステップＳ３１８で、送信導体１１Ｙの全てに対して送信信号の供給を行うと共に、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られていないと判別したときには、ステップＳ３１２に戻り、このステップＳ３１２以降の処理を繰り返す。選択される複数の受信導体の組は８組であるので、ステップＳ３１８では、ステップＳ３１２〜ステップＳ３１７の処理を８回繰り返したか否かを判別する。
ステップＳ３１８で、送信導体１１Ｙの全てに対して送信信号の供給を行うと共に、受信導体１２Ｘの全てから出力信号が得られと判別したときには、出力回路３６の合成処理回路３６４は、前述したように、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２とレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３の記憶内容を参照すると共に合成して、その合成結果を記憶回路３６Ｍに書き込む。そして、位置算出回路３６１は、記憶回路３６Ｍの記憶内容について、前述したような位置検出処理および指示体検出結果の出力データの生成処理を行い、生成した出力データを出力する（ステップＳ３１９）。
制御回路４０は、ステップＳ３１９の次には、ステップＳ３０２に戻り、再度、キャパシティブタッチ検出モードによる指示体検出を開始する。そして、制御回路４０は、上述したステップＳ３０２以降の処理を繰り返す。
こうして、この第３の実施の形態の第１の構成例においては、スタート信号ＳＴの２周期単位で、指示体検出結果の出力データが得られる。
なお、以上の第３の実施の形態の第１の構成例においては、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２、レジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３および記憶回路３６Ｍの３個のメモリを用いるようにした。しかし、記憶回路３６Ｍに、重ね書き（オーバーライト）可能なメモリを用いると共に、以下のような構成とすることにより、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２とレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３とを省略して、１個のメモリ（つまり、記憶回路３６Ｍ）のみを用いる構成とすることもできる。
すなわち、位置検出回路３４は、スタート信号ＳＴの２周期単位の前半において、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードのうちの一方の検出モードでの指示体検出の相関値の算出を行い、算出した相関値を記憶回路３６Ｍに書き込む。
そして、位置検出回路３４は、スタート信号ＳＴの２周期単位の後半において、他方の検出モードでの指示体検出の相関値の算出を行う。また、位置検出回路３４は、算出した相関値の記憶回路３６Ｍへの書き込みに際して、算出した相関値と基準値ｒｅｆとを比較参照し、その比較参照結果に基づいて、記憶回路３６Ｍへ書き込みを実行するかどうかを決定する。
すなわち、新たに書き込もうとする他方の検出モードで算出した相関値が基準値ｒｅｆと等しい値であるときには、その相関値は記憶回路３６Ｍの対応する番地には書き込まない。また、新たに書き込もうとする他方の検出モードで算出した相関値が、基準値ｒｅｆとは異なる値であるときには、記憶回路３６Ｍの対応アドレスに既に書き込まれている相関値を参照し、その相関値が基準値ｒｅｆに等しい場合には、新たに書き込もうとする相関値を重ね書き（オーバーライト）により書き込みを実行する。もしも、その対応番地の相関値が指示体の存在を示す基準値ｒｅｆとは異なる値になっているときには、その書き込み済みの相関値を残し、新たに書き込もうとする相関値の書き込みは行わない。
以上のように記憶回路３６Ｍに対する、２つの検出モードの算出結果の書き込みを制御することにより、出力回路３６に設ける全クロスポイント分のメモリは、記憶回路３６Ｍの１個で済むものである。
なお、上述の構成例１では、キャパシティブタッチ検出モードと、レジスティブタッチ検出モードとを、スタート信号ＳＴ毎に切り替えるようにしたが、検出モードの切り替えタイミングは、これに限られるものではない。例えば、クロック信号ＣＬＫの１周期の区間を、キャパシティブタッチ検出モード用とレジスティブタッチ検出モード用とに２分割して、クロック信号ＣＬＫの１／２周期毎に、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードとを交互に切り替えるようにしても良い。なお、その場合には、受信部３００の回路は、上述の実施の形態の２倍のクロックレートで動作するように構成する。
また、１６種の拡散符号を複数の送信導体に同期して同時に供給する期間を、拡散符号の２周期分とし、その前半の１周期と、後半の１周期とで、キャパシティブタッチ検出モードとレジスティブタッチ検出モードとを交互に切り替えるようにしても良い。
＜第２の構成例：図３３＞
第３の実施の形態の第２の構成例は、キャパシティブタッチ検出モードの指示体検出処理と、レジスティブタッチ検出モードの指示体検出処理とを、時分割で実行するのではなく、常に並行して行うようにする。
図３３は、この第３の実施の形態の第２の構成例の場合の指示体検出装置の受信部３００の構成例を示すものである。なお、その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
この図３３に示すように、この第２の構成例においては、受信部３００には、キャパシティブタッチ検出モード用として、増幅回路３２Ｃと、Ａ／Ｄ変換回路３３Ｃと、演算処理回路３５Ｃとが設けられ、また、レジスティブタッチ検出モード用として、増幅回路３２Ｒと、Ａ／Ｄ変換回路３３Ｒと、演算処理回路３５Ｒとが設けられる。また、位置検出回路３４には、第１の構成例と同様に出力回路３６０が設けられる。
この第２の構成例における受信導体選択回路３１´は、前述の第１の実施の形態で図１４を用いて説明した１６個のスイッチ回路を、キャパシティブタッチ検出モード用と、レジスティブタッチ検出モード用との２組を備える。すなわち、受信導体選択回路３１´において、スイッチ回路３１０１Ｃ〜３１１６Ｃは、キャパシティブタッチ検出モード用であり、また、スイッチ回路３１０１Ｒ〜３１１６Ｒは、レジスティブタッチ検出モード用である。
そして、スイッチ回路３１０１Ｃ〜３１１６Ｃは、前述したように、対応する検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６の受信導体のうちの選択している１本の受信導体からの出力信号（電流信号）Ｓ１Ｃ〜Ｓ１６Ｃを出力する。また、スイッチ回路３１０１Ｒ〜３１１６Ｒも、同様に、対応する検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６の受信導体のうちの選択している１本の受信導体からの出力信号（電流信号）Ｓ１Ｒ〜Ｓ１６Ｒを出力する。ただし、スイッチ回路３１０１Ｃ〜３１１６Ｃとスイッチ回路３１０１Ｒ〜３１１６Ｒとでは、同時に同じ受信導体は選択しないように、制御回路４０からの切り替え制御信号により切り替えられる。
すなわち、例えば、検出ブロックＤＢ１からの１本の受信導体を選択するスイッチ回路３１０１Ｃと、スイッチ回路３１０１Ｒの場合を例にとると、スイッチ回路３１０１Ｃが、受信導体１２Ｘ１を選択するときには、スイッチ回路３１０１Ｒは、１本ずれた位置の受信導体１２Ｘ２を選択し、次に、スイッチ回路３１０１Ｃが、受信導体１２Ｘ２を選択するときには、スイッチ回路３１０１Ｒは、１本ずれた位置の受信導体１２Ｘ３を選択し、・・・というように、スイッチ回路３１０１Ｃとスイッチ回路３１０１Ｒとが切り替えられる。
増幅回路３２Ｃおよび増幅回路３２Ｒのそれぞれは、前述の第１の実施の形態の増幅回路３２と同様に、受信導体選択回路３１´の出力信号（電流信号）Ｓ１Ｃ〜Ｓ１６ＣおよびＳ１Ｒ〜Ｓ１６Ｒのそれぞれを、増幅すると共に、電圧信号に変換する１６個のＩ／Ｖ変換回路（図示は省略）を備える。この場合、増幅回路３２Ｃの１６個のＩ／Ｖ変換回路のそれぞれは、図５に示した静電結合方式用の構成とする。また、増幅回路３２Ｒの１６個のＩ／Ｖ変換回路のそれぞれは、図８に示した抵抗膜方式用の構成とする。
そして、受信導体選択回路３１´の出力信号Ｓ１Ｃ〜Ｓ１６Ｃは、増幅回路３２Ｃの１６個のＩ／Ｖ変換回路に入力され、また、出力信号Ｓ１Ｒ〜Ｓ１６Ｒは、増幅回路３２Ｒに入力される。
Ａ／Ｄ変換回路３３Ｃおよび３３Ｒのそれぞれは、前述の第１および第２の実施の形態におけるＡ／Ｄ変換回路３３と同様に、増幅回路３２Ｃおよび３３Ｒの１６個のＩ／Ｖ変換回路の出力信号を、クロック信号ＣＬＫに同期するデジタルサンプルデータに変換する１６個のＡ／Ｄ変換器を備える。
この例では、増幅回路３６Ｃの１６個のＩ／Ｖ変換回路の出力端は、Ａ／Ｄ変換回路３３Ｃの１６個のＡ／Ｄ変換器のそれぞれの入力端に接続される。また、増幅回路３６Ｒの１６個のＩ／Ｖ変換回路の出力端は、Ａ／Ｄ変換回路３３Ｒの１６個のＡ／Ｄ変換器のそれぞれの入力端に接続される。
演算処理回路３５Ｃおよび３５Ｒのそれぞれは、前述の第１および第２の実施の形態における演算処理回路３５と同様に、入力側に、拡散符号の１６チップ分に対応する１６段のシフトレジスタを備える１６個の相関値算出回路を備える。
この例では、Ａ／Ｄ変換回路３３Ｃの１６個のＡ／Ｄ変換器のそれぞれの出力端は、演算処理回路３５Ｃの１６個の相関値算出回路のそれぞれの入力端に接続される。また、Ａ／Ｄ変換回路３３Ｒの１６個のＡ／Ｄ変換器のそれぞれの出力端は、演算処理回路３５Ｒの１６個の相関値算出回路のそれぞれの入力端に接続される。
そして、演算処理回路３５Ｃの１６個の相関値算出回路のそれぞれの出力は、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２に供給され、また、演算処理回路３５Ｒの１６個の相関値算出回路のそれぞれの出力は、レジスティブタッチ検出モード３６３に供給される。
以上のように構成されているので、受信導体選択回路３１´の出力信号Ｓ１Ｃ〜Ｓ１６Ｃのそれぞれは、増幅回路３２Ｃの１６個のＩ／Ｖ変換回路のそれぞれで増幅され、電圧信号に変換される。この増幅回路３２Ｃの１６個のＩ／Ｖ変換回路のそれぞれからの出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路３３Ｃが備える１６個のＡ／Ｄ変換器のそれぞれにおいて、デジタルサンプルデータに変換される。
そして、このＡ／Ｄ変換回路３３Ｃからのデジタルサンプルデータのそれぞれは、演算処理回路３５Ｃの１６個の相関値算出回路のそれぞれが備えるシフトレジスタに転送保持される。
そして、演算処理回路３５Ｃの１６個の相関値算出回路において、前述したように、それぞれのシフトレジスタに保持されたデジタルサンプルデータと、１６個の相関値演算用符号とが相関演算され、算出された相関値は、出力回路３６０のキャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２に書き込まれる。
こうして、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２には、静電結合方式による指示体の検出結果として、センサ部１００の全クロスポイントの相関値が、スタート信号ＳＴの１周期分の期間において書き込まれる。
これと並行して、レジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３にも、抵抗膜方式による指示体の検出結果として、センサ部１００の全クロスポイントの相関値がスタート信号ＳＴの１周期分の期間において書き込まれる。
すなわち、受信導体選択回路３１の出力信号Ｓ１Ｒ〜Ｓ１６Ｒのそれぞれは、増幅回路３２Ｒの１６個のＩ／Ｖ変換回路でそれぞれ増幅されると共に電圧信号に変換される。この増幅回路３２Ｒからの出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路３３Ｒが備える１６個のＡ／Ｄ変換器において、デジタルサンプルデータに変換される。
そして、このＡ／Ｄ変換回路３３Ｒからのデジタルサンプルデータは、それぞれ演算処理回路３５Ｒの１６個の相関値算出回路がそれぞれ備えるシフトレジスタに転送保持される。
そして、演算処理回路３５Ｒの１６個の相関値算出回路において、前述したように、それぞれのシフトレジスタに保持されたデジタルサンプルデータと、１６個の相関値演算用符号とを相関演算し、算出された相関値を、出力回路３６０のレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３に書き込む。
こうして、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２およびレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３に、センサ部１００の全クロスポイントに対応する相関値が書き込まれると、合成処理回路３６４は、前述の第３の実施の形態の第１の構成例の場合と同様にして、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２およびレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３に記憶されている相関値について合成処理を行う。そして、合成処理回路３６４は、前述の第３の実施の形態の第１の構成例の場合と同様にして、合成処理した後の相関値を記憶回路３６Ｍに書き込む。
こうして、記憶回路３６Ｍには、スタート信号ＳＴの１周期毎に、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２およびレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３に記憶されている相関値の合成処理結果の相関値が書き込まれる。
位置算出回路３６１は、制御回路４０からの制御信号に応じて、スタート信号ＳＴの１周期毎に、記憶回路３６Ｍに記憶された相関値から、位置検出処理および指示体検出の出力データを、生成して出力する。
なお、以上の第３の実施の形態の第２の構成例においても、第１の構成例と同様に、記憶回路３６Ｍに、重ね書き（オーバーライト）可能なメモリを用いると共に、キャパシティブタッチ検出モードで算出された相関値と、レジスティブタッチ検出モードで算出された相関値とを、以下のように合成処理することにより、キャパシティブタッチ検出モード用メモリ３６２とレジスティブタッチ検出モード用メモリ３６３とを省略して、１個の全クロスポイント対応のメモリ（つまり、記憶回路３６Ｍ）のみを用いる構成とすることもできる。
すなわち、合成処理回路３６４は、演算処理回路３５Ｃからの相関値の出力と演算処理回路３５Ｒからの相関値の出力とを合成処理した後、記憶回路３６Ｍに書き込む。
この場合、合成処理回路３６４は、同一のクロスポイントについて、演算処理回路３５Ｃからのキャパシティブタッチ検出モードで算出された相関値と、演算処理回路３５Ｒからのレジスティブタッチ検出モードで算出された相関値とを比較参照し、その比較参照結果に基づいて、書き込む相関値を決定する。
すなわち、同一のクロスポイントにおいて、キャパシティブタッチ検出モードで算出された相関値と、レジスティブタッチ検出モードで算出された相関値とがいずれも基準値ｒｅｆに等しい値であるときには、当該クロスポイントの相関値として、基準値ｒｅｆを記憶回路３６Ｍに書き込む。
また、同一のクロスポイントにおいて、キャパシティブタッチ検出モードで算出された相関値が基準値ｒｅｆ以下の値、あるいは、レジスティブタッチ検出モードで算出された相関値が基準値ｒｅｆより大きい値というように、２つの相関値の一方が、基準値ｒｅｆからそれぞれの検出モードに応じた方向に異なる値であったときには、その相関値を当該クロスポイントの相関値として、記憶回路３６Ｍに書き込む。
この第３の実施の形態の第２の構成例によれば、指示体検出結果は、第１の実施の形態と同様に、スタート信号ＳＴの１周期毎に得られる。そして、指示入力面１００Ｓ上の複数の異なるクロスポイントにおける指示体の検出ができると共に、接触あるいはホバーリング状態の指示体と、クロスポイントを押圧している指示体とを、同時に検出することができる。
［第４の実施の形態：拡散符号としてアダマール符号を用いる場合の改良構成例］
この第４の実施の形態は、第１の実施の形態の指示体検出装置の改良例である。
第１の実施の形態の指示体検出装置においては、送信部２００からの送信信号を送信導体１１Ｙに供給し、この送信導体１１Ｙと空間的に交叉する受信導体１２Ｘから、送信信号（電圧信号）に応じた受信信号（電流信号）を得る。そして、指示体が指示入力面１００Ｓ上にないときの受信信号の電流値と、ホバーリング状態や接触状態などの指示体が指示入力面１００Ｓ上にあるときの受信信号の電流値とが異なることから、その受信信号の電流変化を検出することにより、指示入力面１００Ｓ上における指示体の検出をする。
この場合に、キャパシティブタッチ検出モードにおいて受信導体１２Ｘから得られる受信信号は、低レベルであるので、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路では、十分にゲイン（増幅利得）が大きく採れるようにすることが重要である。
ところで、上述の実施の形態では、複数の送信信号を、複数の送信導体に同時に供給し、受信部３００で、その複数の送信信号に対応する受信信号成分を分離して検出することにより、高速の指示体検出を行うことができるように構成している。
そして、上述の実施の形態では、複数の送信信号として拡散符号を用いるようにし、特に、拡散符号として、互いに直交していて、互いの分離度が高いアダマール符号を用いている。例えば、上述の実施の形態においては、図３４（Ａ）にも示すように、１６行×１６列のアダマール行列を生成し、このアダマール行列の各行のアダマール符号を、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６として用いるようにしている。
そして、上述の実施形態では、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６を、１６本の送信導体１１Ｙに同期して同時に供給するようにしている。すなわち、図３４（Ａ）において、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、各チップＰＮ１，ＰＮ２，・・・，ＰＮ１６のそれぞれを１６本の送信導体に同期して同時に供給する。
したがって、この１６本の送信導体１１Ｙと交叉する１本の受信導体１２Ｘからは、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の各チップＰＮ１，ＰＮ２，・・・，ＰＮ１６のそれぞれのデータが加算されたものに相当する信号が、受信信号として得られる。つまり、図３４（Ａ）のアダマール行列の列方向の同じチップ位置のデータが加算されたものに等しい電流信号が、受信導体１２Ｘのそれぞれから、送信信号である拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の１チップ毎に得られることになる。
この図３４（Ａ）の例の１６個のアダマール符号からなる拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６は、一番上の行の拡散符号Ｃ１の１６個のチップは、全て「１」となるが、その他の拡散符号Ｃ２〜Ｃ１６の１６個のチップは、８個の「１」と８個の「−１」とからなっている。
そして、図３４（Ａ）のアダマール行列は対称行列であり、行方向の符号列と、列方向の符号列は、同じである。したがって、列方向の符号列もアダマール符号であり、図３４（Ａ）から判るように、１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の最初のチップＰＮ１のタイミングでは、１本の受信導体１２Ｘからは、１６個の「１」が加算されたものに相当する電流信号が得られることになる。また、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の２番目以降のチップＰＮ２〜ＰＮ１６のそれぞれのタイミングでは、１本の受信導体１２Ｘからは、８個の「１」と８個の「−１」とが加算されたゼロレベルの電流信号が得られる。
増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路の増幅利得は、全てのチップのタイミングで、飽和することなく、検出すべき電流信号のレベルに応じた出力信号が得られるように設定される必要がある。このため、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６として、図３４（Ａ）の１６チップのアダマール符号を用いる場合には、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路の増幅利得は、最初のチップＰＮ１のタイミングにおける１６個の「１」が加算されたものに相当する電流信号についても、飽和することがないような比較的小さい増幅率に設定する必要がある。しかし、そのように小さい増幅率に設定したのでは、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路の増幅利得として、静電結合方式における低レベルの電流変化を検出するためには、不十分となるおそれがある。
そこで、この第４の実施の形態においては、図３４（Ａ）に示す１６行×１６列のアダマール行列のうちの、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６で全て「１」となる最初の１チップＰＮ１を使用しない１５チップからなる１６個の拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ１６（図３４（Ｂ）参照）を、送信信号供給回路２１から発生する拡散符号として用いるようにする。
すなわち、この１６個の拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ１６は、図３４（Ｂ）から判るように、図３４（Ａ）の１６チップの拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の２番目以降のチップＰＮ２〜ＰＮ１６を、その１５チップＰＮ１〜ＰＮ１５とするものである。したがって、この１６個の拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ１６の１５チップＰＮ１〜ＰＮ１５の各チップのタイミングでは、８個の「１」と８個の「−１」とが、８本の送信導体１１Ｙに供給される状態になる。そのため、当該８本の送信導体と交叉する１本の受信導体１２Ｘには、８個の「１」と８個の「−１」とが加算されたゼロレベルの電流信号が得られることなり、１６チップの場合のように、先頭のチップのタイミングで大きなレベルの電流信号となってしまうことがない。
したがって、この第４の実施の形態の指示体検出装置においては、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路の増幅利得を大きく設定することが可能となる。
ところが、送信信号供給回路２１から発生する１６個の拡散符号として、この例のように、１６×１６のアダマール行列において全てが「１」となる列に対応する先頭のチップを用いない拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ１６を用いた場合には、次のような問題が発生することが判明した。以下、この問題を、簡単のため、４×４のアダマール行列の場合を例にとって説明する。なお、この問題は、静電結合方式の指示体検出において生じる。
図３５および図３６は、４×４のアダマール行列の各行のアダマール符号の全てをチップとして用いる拡散符号Ｃ１〜Ｃ４を、４本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ４に同期して同時に供給し、１本の受信導体１２Ｘ１から得られた受信信号（電流信号）と拡散符号Ｃ１〜Ｃ４のそれぞれとの相関値を得る場合を示す図である。
図３５は、指示体が指示入力面１００Ｓ上にない場合を示しており、図３６は、指示体１８が送信導体１１Ｙ２と受信導体１２Ｘ１とのクロスポイントに例えば接触している場合を示している。なお、図３５および図３６では、前述の例に合わせて、受信信号と拡散符号Ｃ１〜Ｃ４のそれぞれとの相関値を得る相関値演算用符号は、拡散符号Ｃ１´〜Ｃ４´と記載している。
そして、以下の説明においては、指示体１８が指示入力面１００Ｓ上にない状態において、拡散符号Ｃ１〜Ｃ４を各送信導体１１Ｙに印加したときに、４本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ４のそれぞれと交叉する受信導体１２Ｘ１から、４本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ４に供給される送信信号に応じたＤ１〜Ｄ４の信号レベルが得られるものとしている。
そして、図３５および図３６においては、受信導体１２Ｘ１から得られた受信信号は、演算増幅器５１と検出用コンデンサ５２からなるＩ／Ｖ変換回路を備える増幅回路３２を通じてＡ／Ｄ変換回路３３に供給される。そして、受信導体１２Ｘ１から得られた受信信号は、Ａ／Ｄ変換回路３３においてデジタルサンプルデータに変換されて、拡散符号Ｃ１〜Ｃ４の４チップに対応した出力信号ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４とされ、相関値算出回路のシフトレジスタ３５ａに保持される。
そして、このシフトレジスタ３５ａに保持された拡散符号の４チップに対応した出力信号ＰＳ１〜ＰＳ４と、相関値演算用符号Ｃ１´〜Ｃ４´とが相関器３５ｂに供給されて、相関演算がなされる。
先ず、図３５に示すように、指示体１８が指示入力面１００Ｓ上にない状態における出力信号ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４の値と、相関値とについて説明する。
前述したように、拡散符号Ｃ１〜Ｃ４の最初のチップは、すべて「１」であるので、出力信号ＰＳ１の値は、図３５の左下に示すような大きな値となる。したがって、前述もしたように、拡散符号Ｃ１〜Ｃ４として、４チップのアダマール符号を用いる場合には、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路の増幅利得は、上述の最初のチップＰＳ１のタイミングにおける４個の「１」が加算されたものに相当する大きな値の電流信号についても、飽和することがないような比較的小さい増幅率に設定する必要がある。このため、そのように小さい増幅率に設定したのでは、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路の増幅利得として、静電結合方式における低レベルの電流変化を検出するためには、不十分となるおそれがある。なお、２チップ目以降に対応する出力信号ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４の値は、ゼロになる。
そして、シフトレジスタ３５ａに保持された出力信号ＰＳ１〜ＰＳ４と、相関値演算用符号Ｃ１´〜Ｃ４´のそれぞれとの４個の相関値は、出力信号ＰＳ１がゼロでない値をとるので、図３５の右下に示すように、全て所定の値となる。この場合、送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ４と受信導体１２Ｘ１とのクロスポイントの静電結合容量が全て等しいとすれば、Ｄ１＝Ｄ２＝Ｄ３＝Ｄ４となるので、前述したように、指示体１８が指示入力面１００Ｓ上にない状態における相関値は、全て等しい値（前述した基準値ｒｅｆ）となる。
次に、図３６に示すように、指示体１８が送信導体１１Ｙ２と受信導体１２Ｘ１とのクロスポイントに例えば接触している状態における出力信号ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４の値と、相関値とについて説明する。
この場合には、指示体１８が送信導体１１Ｙ２と受信導体１２Ｘ１とのクロスポイントに接触しているので、信号レベルＤ２が減少する。このため、出力信号ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４のそれぞれの値は、図３６の左下に示すように、当該信号レベルＤ２の減少分が反映されたものとなる。
そして、シフトレジスタ３５ａに保持された出力信号ＰＳ１〜ＰＳ４と、相関値演算用符号Ｃ１´〜Ｃ４´のそれぞれとの４個の相関値は、図３６の右下に示すような値となる。すなわち、拡散符号Ｃ２に対応する相関値演算用符号Ｃ２´のみについての相関値が、基準値ｒｅｆよりも信号レベルＤ２の減少分に応じた分だけ小さくなり、他の３個の相関値は、基準値ｒｅｆとなる。
この場合に、デジタルサンプルデータＰＳ１，ＰＳ３，ＰＳ４のそれぞれに表れていた信号レベルＤ２の減少分が反映された成分は、相関値演算用符号Ｃ１´，Ｃ３´，Ｃ４´との相関値の演算の際に相殺されるので相関値には表れず、相関値は基準値ｒｅｆとなる。また、拡散符号Ｃ２に対応する相関値演算用符号Ｃ２´についての相関値は、信号レベルＤ２の減少分に正確に応じた分だけ、基準値ｒｅｆよりも小さくなる。
したがって、前述したように、算出された相関値から、指示体１８が指示入力面１００Ｓ上にない状態における相関値である基準値ｒｅｆを減算すると、拡散符号Ｃ２に対応する相関値演算用符号Ｃ２´のみについての相関値が、信号レベルＤ２の減少分に正確に応じた負の値となる。
次に、４×４のアダマール行列の各行のアダマール符号の最初の１チップを用いる場合の増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路の増幅利得が小さくなる問題を解消するためには、前述したように、前記最初の１チップを用いない拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ４を用いればよい。
４×４のアダマール行列の各行のアダマール符号の最初の１チップを用いない拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ４を、４本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ４に、同期して同時に供給し、１本の受信導体１２Ｘ１から得られた受信信号と拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ４のそれぞれとの相関値を得る場合について、図３７および図３８を参照して説明する。なお、図３７および図３８では、前述の例に合わせて、受信信号と拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ４のそれぞれとの相関値を得る相関値演算用符号は、拡散符号ＭＣ１´〜ＭＣ４´と記載している。
すなわち、図３７および図３８は、それぞれ図３５および図３６のそれぞれと対応する図であり、図３７は、指示体１８が指示入力面１００Ｓ上にない場合を示しており、図３８は、指示体１８が送信導体１１Ｙ２と受信導体１２Ｘ１とのクロスポイントに例えば接触している場合を示している。
この図３７および図３８においては、受信導体１２Ｘ１から得られた受信信号は、増幅回路３２を通じてＡ／Ｄ変換回路３３に供給され、拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ４の３チップに対応した出力信号ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４とされ、相関値算出回路のシフトレジスタ３５ａに保持される。
そして、このシフトレジスタ３５ａに保持された出力信号ＰＳ２〜ＰＳ４と、相関値演算用符号ＭＣ１´〜ＭＣ４´とが相関器３５ｂに供給されて、相関演算がなされる。
先ず、図３７に示すように、指示体１８が指示入力面１００Ｓ上にない状態における出力信号ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４の値と、相関値とについて説明する。
前述したように、拡散符号ＭＣ１〜ＭＣ４の各チップに対応する出力信号ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４の値はゼロになる。そして、シフトレジスタ３５ａに保持された出力信号ＰＳ２〜ＰＳ４と、相関値演算用符号ＭＣ１´〜ＭＣ４´のそれぞれとの４個の相関値も、図３７の右下に示すように、全てゼロとなる。すなわち、この場合には、相関値の基準値ｒｅｆはゼロとなり、相関値もゼロとなる。
次に、図３８に示すように、指示体１８が送信導体１１Ｙ２と受信導体１２Ｘ１とのクロスポイントに例えば接触している状態における出力信号ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４の値と、相関値とについて説明する。
この場合には、指示体１８が送信導体１１Ｙ２と受信導体１２Ｘ１とのクロスポイントに接触しているので、信号レベルＤ２が減少する。このため、出力信号ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４のそれぞれの値は、図３８の左下に示すように、当該信号レベルＤ２の減少分が反映されたものとなり、ゼロとはならない。
そして、シフトレジスタ３５ａに保持された出力信号ＰＳ２〜ＰＳ４と、相関値演算用符号Ｃ１´〜Ｃ４´のそれぞれとの４個の相関値は、図３８の右下に示すような値となる。すなわち、拡散符号Ｃ２に対応する相関値演算用符号Ｃ２´についての相関値が、ゼロよりも信号レベルＤ２の減少分に応じた分だけ小さくなると共に、他の３個の相関値が、ゼロよりも、信号レベルＤ２の減少分に応じた分（オフセットと称する）だけずれたものとなる。
この場合に、４個の相関値の平均レベルがゼロになる。そして、４個の相関値は、指示体の接触状態やホバーリングの状態に応じて、ゼロを平均値として上下に変動するものとなる。
そのため、指示体１８が接触している本来のクロスポイントに対応する拡散符号についての相関値を基準レベルｒｅｆ＝ゼロとして検出した場合、静電結合方式により検出された指示体が存在するクロスポイントで得られる負極性の相関値は、前記オフセットの分だけ小さくなり、指示体の検出が正しくできないおそれがあるという問題を生じてしまうのである。
この問題を解決するためには、図３８の例で説明すると、出力信号ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４と相関値演算用符号Ｃ１´，Ｃ３´，Ｃ４´との相関値に表れるオフセット分を、算出された相関値から減算して較正すればよい。そうすれば、指示体位置検出に用いる相関値ｒｅｆを、オフセット分を排除した状態でゼロとすることができるので、負の相関値を正しく検出できるからである。
出力信号ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４と相関値演算用符号Ｃ１´，Ｃ３´，Ｃ４´との相関値に表れる前記オフセット分は、図３８の例であれば、指示体１８が送信導体１１Ｙ２と受信導体１２Ｘ１とのクロスポイントに接触して信号レベルＤ２が減少することにより生じる。そして、このオフセット分は、指示体１８により接触など指示入力されていない他の送信導体１１Ｙ１，１１Ｙ３，１１Ｙ４を通じた拡散符号についての相関値から正しく検出することができる。
しかし、ここで注意すべきは、オフセット分を検出する送信導体１１Ｙは、指示入力面１００Ｓにおいて、指示体１８により接触などの指示入力がなされたときに、当該指示体１８により、接触などの指示入力がなされていない位置の送信導体１１Ｙであるということである。したがって、このことを満足するためには、常に、オフセット分を検出する送信導体１１Ｙは、指示体１８により接触などの指示入力がなされない状態にしなければならないことである。
そのための一方策としては、互いに符号が異なる複数個の拡散符号のうちの任意の１つの拡散符号は、指示体１８による接触などの指示入力を検出しないようにマスク処理などを施した送信導体１１Ｙから得るようにすればよい。
しかし、送信導体１１Ｙに対してそのようなマスク処理を施すことは、困難である。また、マスク処理を施すことが可能であるとしても、センサ部１００の構造が複雑になり、コスト高となってしまうおそれがある。
そこで、この第４の実施の形態では、互いに符号が異なる複数個の拡散符号のうちの任意の１つの拡散符号を送信導体１１Ｙには供給せずに、直接、受信導体１２Ｘの出力信号に供給するようにする。このようにすれば、その拡散符号は、指示体１８により接触など指示入力されるクロスポイントを介することなく、受信導体１２Ｘの出力信号に加えることができ、その拡散符号の相関値としてオフセット分を検出することができるからである。そして、検出したオフセット分により、相関値算出回路で算出した相関値を較正することで、常に正しく指示体の検出をすることが可能になる。
前述した第１の実施の形態の指示体検出装置に、この第４の実施の形態を適用した場合の要部の構成を、図３９および図４０に示す。この第４の実施の形態の構成は、１６種の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６のうちの拡散符号Ｃ１を、オフセット分を検出するための拡散符号に用いた場合の例である。なお、第１の実施の形態と同じ構成部分には、同じ参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。
図３９は、この第４の実施の形態の場合におけるセンサ部１００´、送信部２００´、および受信部３００´の増幅回路３２までの部分の構成例を示す図である。また、図４０は、この第４の実施の形態の場合における位置検出回路３４´の構成例を示す図である。その他の部分は、第１の実施の形態と同様に構成される。
図３９に示すように、この第４の実施の形態のセンサ部１００´は、第１の実施の形態のセンサ部１００における送信ブロックＴＢ１の４本の送信導体１１Ｙ１〜１１Ｙ４を有しない。したがって、第４の実施の形態のセンサ部１００´は、送信導体数は６０本となる。なお、受信導体群１２については、検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６の構成を含めて、この第４の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様である。
そして、この第４の実施の形態においては、送信ブロックＴＢ１が存在しないことから、送信導体選択回路２２´は、第１の実施の形態の場合の送信導体選択回路２２におけるスイッチ回路２２０１を有しない。
そして、図３９に示すように、送信信号供給回路２１の拡散符号生成回路２１０２〜２１１６からの１５種の拡散符号Ｃ２〜Ｃ１６のそれぞれが、送信導体選択回路２２´を通じて送信ブロックＴＢ２〜ＴＢ１６のそれぞれの１本ずつの送信導体１１Ｙに同期して同時に供給される。
この第４の実施の形態では、送信信号供給回路２１の拡散符号生成回路２１０１からの拡散符号Ｃ１は、それぞれコンデンサ３８０１，３８０２，・・・，３８１６を介して、受信導体選択回路３１からの出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のそれぞれに加えられて、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路３２０１，３２０２，・・・，３２１６のそれぞれに供給される。
この場合、コンデンサ３８０１，３８０２，・・・，３８１６の容量は、例えば送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントにおける静電容量Ｃｏに選定されている。つまり、拡散符号Ｃ１は、指示体１８が存在しない状態におけるクロスポイントと同じ静電容量Ｃｏを通じて増幅回路のＩ／Ｖ変換回路３２０１，３２０２，・・・，３２１６のそれぞれに供給される。
したがって、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路３２０１，３２０２，・・・，３２１６のそれぞれに入力される出力信号Ｓ１〜Ｓ１６は、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の全てが多重された信号に対応した信号となる。
この出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のそれぞれは、第１の実施の形態の場合と同様にして、増幅回路３２のＩ／Ｖ変換回路３２０１，３２０２，・・・，３２１６のそれぞれで電圧信号に変換され、増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３のＡ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６でデジタルサンプルデータに変換される。
そして、Ａ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６のそれぞれから出力されたデジタルサンプルデータは、図４０に示すように、位置検出回路３４の演算処理回路３５の対応する相関値算出回路３５０１〜３５１６に供給される。この相関値算出回路３５０１〜３５１６は、それぞれ図１８に示した第１の実施の形態の場合と全く同様の構成を備えるものであり、入力されたデジタルサンプルデータは、それぞれシフトレジスタ３５ａに、出力信号ＰＳ１〜ＰＳ１６として保持される。
前述したように、各相関値算出回路３５０１〜３５１６は、それぞれシフトレジスタ３５ａに保持された出力信号ＰＳ１〜ＰＳ１６と、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６との相関演算を行い、算出された相関値が出力回路３６´に供給される。後述するように、シフトレジスタ３５ａに保持された出力信号ＰＳ１〜ＰＳ１６と、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６との１６個の相関値のうち、拡散符号Ｃ１についての相関値は、オフセット値を示すものとなる。
この第４の実施の形態においては、図４０に示すように、出力回路３６´は、記憶回路３６Ｍ´と、位置算出回路３６１と、オフセット除去回路３６５とを備えて構成されている。
記憶回路３６Ｍ´は、センサ部１００´の送信導体数×受信導対数＝６０×１２８個のクロスポイントの相関値を記憶する記憶回路である。位置算出回路３６１は、第１の実施の形態と同様の構成を備えるもので、この第４の実施の形態では、この記憶回路３６Ｍ´に記憶された相関値から、指示体の検出結果を出力データとして生成する。
オフセット除去回路３６５は、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれの相関値記憶回路３５ｄからの出力を受けてオフセットの除去を行うための減算回路５０１〜５１６を備えている。
そして、オフセット除去回路３６５の各減算回路５０１〜５１６は、それぞれ記憶回路３６Ｍ´に接続され、各減算回路５０１〜５１６でオフセット値が除去された相関値のそれぞれを記憶回路３６Ｍ´に転送する。記憶回路３６Ｍ´は、この転送されてきた相関値を記憶する。
また、オフセット除去回路３６５は制御回路４０に接続されている。オフセット除去回路３６５の各減算回路５０１〜５１６の構成は、全て同一であるので、図４１に、減算回路５０１の場合として、その構成例を示す。
減算回路５０１は、１５個の減算器５０ａ２〜５０ａ１６から構成される。１５個の減算器５０ａ２〜５０ａ１６の一方の入力端は、それぞれ相関値算出回路３５０１の相関値記憶回路３５ｄの対応するレジスタ３５ｄ２〜３５ｄ１６の出力端のそれぞれに接続されている。
また、各減算器５０ａ２〜５０ａ１６の他方の入力端は、相関値算出回路３５０１の相関値記憶回路３５ｄのレジスタ３５ｄ１の出力端に接続されている。
そして、各減算器５０ａ２〜５０ａ１６は、レジスタ３５ｄ２〜３５ｄ１６からの相関値から、レジスタ３５ｄ１からの相関値（オフセット値）を減算する。
第１の実施の形態と同様に、受信導体選択回路３１が、１６個の検出ブロックＤＢのそれぞれの１本の受信導体１２Ｘが選択されている状態において、１５個の拡散符号Ｃ２〜Ｃ１６は、１５本ずつの送信導体１１Ｙの４組に、１周期分毎に供給される。そして、１６個の検出ブロックＤＢ １ 〜ＤＢ １６ のそれぞれで１本の受信導体１２Ｘが選択されている状態において、拡散符号の４周期分で、１５種の拡散符号Ｃ２〜Ｃ１６が、全ての送信導体１１Ｙに供給される。
したがって、受信導体選択回路３１からの１６個の出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のそれぞれは、１５個の拡散符号Ｃ２〜Ｃ１６の各チップの成分が加算されたような信号となる。そして、拡散符号Ｃ１は、コンデンサ３８０１〜３８１６のそれぞれを通じて、この受信導体選択回路３１からの１６個の出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のそれぞれ加算されることにより、増幅回路３２の各Ｉ／Ｖ変換回路３２０１，３２０２，・・・，３２１６に入力される出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のそれぞれは、１６個の拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６の全てが加算されたような信号となる。
前記拡散符号の４周期分の最初の１周期においては、１５個の拡散符号Ｃ２〜Ｃ１６が、それぞれ１５本の送信導体１１Ｙ８，１１Ｙ１２，・・・，１１Ｙ６０に供給される。そして、受信導体選択回路３１からの１６個の出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のそれぞれに対して、拡散符号Ｃ１が、コンデンサ３８０１〜３８１６のそれぞれを通じて加算される。
この出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のそれぞれは、前述したように増幅回路３２を介してＡ／Ｄ変換回路３３に供給されて、それぞれデジタルサンプルデータに変換され、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれのシフトレジスタ３５ｄに保持される。そして、相関値算出回路３５０１〜３５１６のそれぞれにおいて、出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のそれぞれのデジタルサンプルデータと、拡散符号Ｃ１〜Ｃ１６のそれぞれとの相関値が算出される。
この場合、前述したように、拡散符号Ｃ１は、センサ部１００´の送信導体１１Ｙには供給されないので、当該拡散符号Ｃ１についての相関値は、受信導体選択回路３１で選択されている受信導体１２Ｘと、１５本の送信導体１１Ｙ８，１１Ｙ１２，・・・，１１Ｙ６０とのクロスポイントのそれぞれについてのオフセット値となる。
このオフセット値は、相関値算出回路３５０１〜３５１６の各相関値記憶回路３５ｄのレジスタ３５ｄ１から得られる。つまり、相関値記憶回路３５ｄのレジスタ３５ｄ１には、オフセット値が保持される。そして、このレジスタ３５ｄ１からのオフセット値はオフセット除去回路３６５に供給され、各減算回路５０１〜５１６において減算器５０ａ２〜５０ａ１６のそれぞれに供給される。
そして、オフセット除去回路３６５の減算回路５０１〜５１６のそれぞれでは、それぞれの減算器５０ａ２〜５０ａ１６において、レジスタ３５ｄ２〜３５ｄ１６からの相関値から、レジスタ３５ｄ１からのオフセット値を減算して除去する。そして、減算回路５０１〜５１６のそれぞれからのオフセット値が除去された相関値が、記憶回路３６Ｍ´に供給されて記憶される。
受信導体選択回路３１で選択されている受信導体１２Ｘと、他の１５本の送信導体の組についても、上述と同様の処理動作がなされる。そして、１５本の送信導体の４組についての処理動作が終了すると、受信導体選択回路３１で選択されている受信導体１２Ｘが、検出ブロックＤＢ１〜ＤＢ１６のそれぞれにおいて、他の１本の受信導体に切り替えられ、上述の動作が繰り返される。
以上のようにして、この第４の実施の形態においては、互いに符号が異なる複数個のアダマール符号で全て「１」となる最初の１チップを用いない拡散符号を用いるので、増幅回路３２の増幅利得を大きくすることができる。
しかも、この第４の実施の形態においては、互いに符号が異なる複数個のアダマール符号で全て「１」となる最初の１チップを用いない拡散符号を用いても、その場合の問題点を解決して、アダマール符号の全てのチップを用いる場合と同様にして、指示体を正しく検出できるようになる。
＜較正用信号の合成方法の他の例＞
ところで、上記の例においては、受信導体１２Ｘからの出力信号と相関値のオフセットの較正用信号（キャリブレーション用信号）とをＡ／Ｄ変換回路３３に入力する前、すなわちアナログ信号の段階で合成する場合を例示して説明した。このように、キャリブレーション用信号と受信導体１２Ｘからの出力信号とをアナログ信号の段階で合成する場合、コンデンサ３８０１〜３８１６を設けるのみで実現できるので、回路構成を簡素化できる点で優れる。
しかしながら、このコンデンサ３８０１〜３８１６は、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントに形成されるコンデンサと同程度の容量値に設定する必要がある。この送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントに形成されるコンデンサの容量は、例えば約０．５ｐＦ程度の非常に小さい容量となるので、実際の回路基板に実装するのが非常に困難である。また、上述の例においては、キャリブレーション用信号と受信導体１２Ｘからの出力信号とをアナログ信号の段階で合成するので、誤差が生じやすい、という問題もある。
そこで、このキャリブレーション用信号の合成方法の他の例においては、キャリブレーション用信号をＡ／Ｄ変換回路３３の出力信号、すなわち、デジタル信号に変換された受信信号と合成するようにする。
図４２は、オフセット値を得るためのキャリブレーション用信号としての拡散符号をＡ／Ｄ変換回路３３の出力信号に加算するようにした場合の構成例を示す図である。この図４２の例も、オフセット値を得るためのキャリブレーション用信号に、拡散符号Ｃ１を用いる。
この例においては、Ａ／Ｄ変換回路３３の出力側に加算回路３９を設ける。この加算回路３９は、Ａ／Ｄ変換回路３３のＡ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６のそれぞれの出力端が一方の入力端に接続される加算器３９０１〜３９１６を備える。
そして、送信信号供給回路２１の拡散符号発生回路２１０１からの拡散符号Ｃ１は、コンデンサ３８を介してＩ／Ｖ変換回路３２２０に供給される。この場合、コンデンサ３８の容量は、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントにおける静電容量Ｃｏに選定されている。また、Ｉ／Ｖ変換回路３２２０は、増幅回路３２の各Ｉ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６と同様に構成されている。つまり、拡散符号Ｃ１は、指示体１８が存在しない状態におけるクロスポイントの静電容量Ｃｏを通じてＩ／Ｖ変換回路３２２０に供給される。
そして、Ａ／Ｄ変換回路３３のＡ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６のそれぞれと同様にして、Ｉ／Ｖ変換回路３２２０の出力信号はＡ／Ｄ変換器３３２０により、クロック信号ＣＬＫに同期したデジタルサンプルデータに変換される。そして、Ａ／Ｄ変換器３３２０からのデジタルサンプルデータは、加算回路３９の加算器３９０１〜３９１６のそれぞれに供給される。
加算回路３９の加算器３９０１〜３９１６のそれぞれは、Ａ／Ｄ変換器３３０１〜３３１６からのデジタルサンプルデータと、Ａ／Ｄ変換器３３２０からのデジタルサンプルデータとを加算する。そして、加算回路３９の加算器３９０１〜３９１６のそれぞれの加算出力は位置検出回路３４に供給される。その他の構成は、上述の第４の実施の形態の構成と同様である。
上述したように、このキャリブレーション用信号の合成方法の他の例においては、キャリブレーション信号と受信導体１２Ｘからの出力信号とは、デジタル信号で合成される。したがって、キャリブレーション用信号を供給するために設けられたコンデンサ３８に、例えば、８ｐＦのコンデンサを用い、Ａ／Ｄ変換器３３２０において、４ビット分のデータを桁落としすることで、アナログ信号で合成する場合よりも高い精度で信号合成を可能にすることができる。
なお、上述の第４の実施の形態においては、キャリブレーション用信号は、１つの拡散符号を用いる例を説明したが、１つの拡散符号を用いる場合に限定されない。例えば、２つ以上の拡散符号をキャリブレーション用信号として供給するようにしても良い。
以上は、第４の実施の形態を第１の実施の形態に適用した場合について説明したが、第４の実施の形態は、第２の実施の形態や第３の実施の形態にも適用できることは言うまでもない。
［第５の実施の形態：検出むらの除去、図４３−図４７］
この第５の実施の形態は、上述の第１〜第４の実施の形態における送信部２００、２００´および受信部３００、３００´の部分の変形例である。
前述もしたように、指示体１８としては、ユーザの指のみではなく、ペンなども用いることができる。そして、この実施の形態の指示体検出装置では、抵抗膜方式により指示体１８による押圧力の検出も可能となっている。
ところで、ペンなどの指示体１８によれば、図４３（Ａ），（Ｂ）に示すように、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１の間の点を指示入力することも可能となる。しかし、このように、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１の間の点を指示入力した場合、その指示入力点の、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１の間の位置に応じて、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１の出力信号から算出される指示体の検出出力（相関値）が変化してしまう。
すなわち、ペンの指示体１８の指示入力点が、図４３（Ａ）のように、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１のうち、受信導体１２Ｘｍ側に近い場合には、図４３（Ｃ）に示すように、受信導体１２Ｘｍの出力信号から得られる指示体検出出力（相関値）Ｉｍが大きく、受信導体１２Ｘｍ＋１の出力信号から得られる指示体検出出力（相関値）Ｉｍ＋１が小さくなる。これに対して、ペンの指示体１８の指示入力点が、図４３（Ｂ）のように、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１のうち、受信導体１２Ｘｍ＋１側に近い場合には、図４３（Ｄ）に示すように、受信導体１２Ｘｍの出力信号から得られる指示体検出出力（相関値）Ｉｍが小さく、受信導体１２Ｘｍ＋１の出力信号から得られる指示体検出出力（相関値）Ｉｍ＋１が大きくなる。
このため、例えば、ペンの指示体１８を、指示入力面１００Ｓを押圧しながら直線を描くように受信導体の延伸方向に沿った方向に移動させた場合、図４４に示すように、その指示体の検出出力に応じて検出される線６０は、太さにむらが生じたり、揺らいでしまったりするものとなってしまうという問題がある。
図４３、図４４の説明は、２本の受信導体の間の点位置を指示体１８により指示入力した場合であるが、２本の送信導体の間の点位置を指示体１８により指示入力した場合においても、同様の問題が生じする。この第５の実施の形態は、以上の問題を解決した例である。
＜第１の例＞
図４５は、この第５の実施の形態の第１の例の要部の基本的概念を説明するための図である。この第５の実施の形態の第１の例においては、拡散符号Ｃｋは、２本の送信導体１１Ｙｎ，１１Ｙｎ＋１に同時に供給される。また、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１から得られる受信信号（電流信号）は、それぞれＩ／Ｖ変換回路６１，６２を通じて増幅器６３に供給され、この増幅器６３で加算されるようにする。
このようにすれば、増幅器６３から得られる信号Ｓ ｍｉｘ についての指示体検出出力（相関値）は、指示体検出出力（相関値）Ｉｍと指示体検出出力（相関値）Ｉｍ＋１とを加算したのと等価の指示体検出出力（相関値）となる。すなわち、ペンの指示体１８の指示入力点が、図４３（Ａ）のように、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１のうち、受信導体１２Ｘｍ側に近い場合には、図４３（Ｅ）に示すような指示体検出出力（相関値）Ｉ ｍｉｘ が得られる。また、ペンの指示体１８の指示入力点が、図４３（Ｂ）のように、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１のうち、受信導体１２Ｘｍ＋１側に近い場合にも、図４３（Ｆ）に示すような指示体検出出力（相関値）Ｉ ｍｉｘ が得られる。
したがって、ペンの指示体１８を、指示入力面１００Ｓを押圧しながら直線を描くように移動させた場合には、その指示体検出出力に応じて検出される線は、太さにむらが生じたり、揺らいでしまったりすることのないものとなる。
なお、この第５の実施の形態における受信部３００においては、受信導体選択回路３１´のスイッチ回路３１０１´〜３１１６´のそれぞれは、図４６に示すように、それぞれ２本ずつの受信導体を選択するようなスイッチ回路の構成となる。そして、スイッチ回路３１０１´〜３１１６´のそれぞれは、２本ずつの受信導体を、１本ずつずらして選択する。すなわち、スイッチ回路３１０１´〜３１１６´のそれぞれは、２本の受信導体１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１の次には、２本の受信導体１２Ｘｍ＋１，１２Ｘｍ＋２、その次には、２本の受信導体１２Ｘｍ＋２，１２Ｘｍ＋３、というように、１本ずつずらして切り替えるようにする。
この第５の実施の形態の場合、図４６において点線で囲んで示すように、検出ブロックを構成する受信導体で、サフィックスが最も大きい受信導体については、隣りの検出ブロックでサフィックスが最小の先頭の受信導体との加算を行うように、スイッチ回路３１０１´〜３１１６´のそれぞれを構成する。
また、図示は省略するが、送信部２００の送信導体選択回路２２´についても、それぞれの拡散符号Ｃｋを供給する２本の送信導体を、１本ずつ切り替えるようにする。すなわち、２本の送信導体１１Ｙｎ，１１Ｙｎ＋１の次には、２本の送信導体１１Ｙｎ＋１，１１Ｙｎ＋２、その次には、２本の送信導体１１Ｙｎ＋２，１１Ｙｎ＋３、というように、１本ずつずらして切り替えるようにする。また、上述した検出ブロックの場合と同様に、送信ブロックで、隣接するものの送信導体は、２つのブロックで共用して使用する。
＜第２の例＞
図４７は、この第５の実施の形態の第２の例の要部の基本的概念を説明するための図である。この第５の実施の形態の第２の例においては、拡散符号Ｃｋは、３本の送信導体１１Ｙｎ−１，１１Ｙｎ，１１Ｙｎ＋１に同時に供給する。また、３本の受信導体１２Ｘｍ−１，１２Ｘｍ，１２Ｘｍ＋１から得られる受信信号を、それぞれＩ／Ｖ変換回路６４，６５，６６を通じて差動増幅器６７に供給し、この差動増幅器６７で合成するようにする。この第２の例の場合、中央の受信導体１２Ｘｍが注目受信導体であり、その注目受信導体からの受信信号が差動増幅器６７の非反転入力端子に供給される。そして、中央の受信導体１２Ｘｍの両隣の受信導体１２Ｘｍ−１，１２Ｘｍ＋１から得られる受信信号は、差動増幅器６７の反転入力端子に供給される。
この第２の例においては、差動増幅器６７の出力信号として、受信導体から得られる受信信号に対して耐ノイズ性を向上させた出力信号を得ることができる。そして、差動増幅器６７の非反転入力端子に供給される中央の注目受信導体１２Ｘｍからの受信信号を、両隣の受信導体１２Ｘｍ−１，１２Ｘｍ＋１から得られる受信信号の２倍にした、特に耐ノイズ性を向上させることができる。
なお、この第２の例の場合にも、受信部の受信導体選択回路は、３本ずつの受信導体を、１本ずつずらして選択するようにする。また、送信部の送信導体選択回路でも、３本の送信導体を、１本ずつずらして選択するようにする。そして、検出ブロックや送信ブロックの隣接する導体同士では、受信導体や送信導体をオーバーラップして用いるようにするのは、第１の例と同様である。
なお、この第５の実施の形態は、上述した実施の形態の全てに適用可能である。
［第６の実施の形態：増幅回路の自動利得制御］
ところで、第１の実施の形態の指示体検出装置１は、安定して相関演算を行えるように電気信号に変換された受信信号は、その信号レベルを増幅器において所定の信号レベルに増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３においてデジタルサンプルデータに変換されて相関値算出回路３４に入力される。
ノイズが受信信号よりも大きい場合、ノイズが混在した受信信号の信号レベルを一義的に増幅してしまうと、ノイズも増幅されてしまい、Ａ／Ｄコンバータがクリップしてしまい、受信信号を適切に検出することができなくなってしまう、という問題がある。
しかしながら、受信信号の信号レベルを増幅しないと、例えば、ホバーリング状態にある指示体を検出するときには受信信号の信号レベルの変化が極く小さくなり、指示体１８を検出できない、という問題が発生する。第６の実施の形態は、この問題を解決したものであり、増幅回路３２の部分に特徴がある。
以下、図４８及び図４９を参照して、この第６の実施の形態を説明する。図４８は、この第６の実施の形態における受信部３３０の概略ブロック構成図、図４９は後述する利得値設定回路を構成する絶対値検波回路の回路構成図である。
この第６の実施の形態に示す受信部３３０と、第１の実施の形態における受信部３００とを比較すると、その相違点は、増幅回路３２の代わりに、自動利得制御機能を備える増幅回路５１０を用いている点である。その他は、第１の実施の形態の場合と同一の構成であり、当該同一の構成については同一の番号を付してその説明は省略する。なお、図４８の増幅回路５１０には、簡単のため、出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のうちの一つの出力信号についての内部回路を示した。実際的には、出力信号Ｓ１〜Ｓ１６のそれぞれについて、図４８の増幅回路５１０の内部回路が設けられるものである。
図４８に示すように、この例の増幅回路５１０は、Ｉ／Ｖ変換回路５１１と、利得調整回路５１２と、利得値設定回路５１３を備える。Ｉ／Ｖ変換回路５１１は、上述したＩ／Ｖ変換回路３２０１〜３２１６と同様の構成を有するものであり、この例では、このＩ／Ｖ変換回路５１１の出力端は、利得調整回路５１２の入力端に接続されている。
利得調整回路５１２は、入力された信号の信号レベルを適宜所定の信号レベルに増幅又は減少させるための回路である。この利得調整回路５１２は、利得値設定回路５１３からの制御信号に基づいてその出力信号レベルの制御をおこなう。この際、利得調整回路５１３と扱う信号エネルギー成分の信号強度には、検出すべき信号（拡散符号）成分だけでなくノイズ等も含まれるので、利得制御回路５１２は、信号全体のエネルギー成分の信号強度に基づいてゲイン値を設定する。
この利得調整回路５１２の出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路３３に供給されてデジタルサンプルデータに変換される。このＡ／Ｄ変換回路３３からのデジタルサンプルデータは、位置検出回路３４に供給されると共に、この例では、利得値設定回路５１３に供給される。
利得値設定回路５１３は、Ａ／Ｄ変換回路３３からのデジタルサンプルデータに基づいて利得調整回路５１２を制御するための制御信号を生成し、その制御信号を利得調整回路５１２の制御信号入力端に供給する。この利得値設定回路５１２は、絶対値検波回路５１４と、利得値設定回路５１５とを備える。
絶対値検波回路５１４は、Ａ／Ｄ変換回路３３からのデジタルサンプルデータのエネルギー成分の信号強度を検出する。なお、Ａ／Ｄ変換回路３３から出力されるデジタルサンプルデータには、検出すべき信号（拡散符号）成分だけでなくノイズ等の不要な信号成分も含まれるので、絶対値検波回路５１４では、ノイズ等の不要な信号成分を含む検出信号全体のエネルギー成分の信号強度が検出される。
自動利得制御回路５１５は、絶対値検波回路５１４において検出された信号強度に基づいて、利得調整回路５１２の利得を制御する制御信号を生成し、利得調整回路５１２に供給する。
絶対値検波回路５１４は、例えば図４９に示すような構成例を有する。すなわち、図４８の例では、絶対値検波回路５１４は、自乗乗算器５１４１と、この自乗乗算器５１４１の出力端子に接続された積分器５１４２とを備える。
自乗乗算器５１４１は、Ａ／Ｄ変換回路３３の出力信号を自乗演算し、演算後の自乗演算出力信号を積分器５１４２に出力する。積分器５１４２は、自乗乗算器５１４１からの自乗演算出力信号を時間的に積分し、その積分出力信号を絶対値検波出力として得る。そして、積分器５１４２は、その積分出力信号を自動利得制御回路５１５に供給する。
この第６の実施の形態においては、上述のようにして、検出すべき信号（拡散符号）成分だけでなくノイズ等も含まれる信号のエネルギー成分の信号強度を検出し、その信号強度に基づいて、利得調整回路５１２の利得値を制御して、その出力レベルを所定レベルとするように自動利得制御する。したがって、利得調整回路５１２に入力される信号にノイズ等が重畳されていても、当該入力信号に対して、適切に自動利得制御をすることができる。
なお、絶対値検波回路５１４で絶対値検波出力を得る手法としては、検出すべき信号成分及びノイズを含む信号のレベルを検出できれば任意の方法を用いることができる。例えば、上述した手法以外では、絶対値検波回路５１４の入力信号のレベルの絶対値を積分する手法等を用いることができる。また、絶対値検波処理には、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号処理及びＡ／Ｄ変換前のアナログ信号処理のいずれを用いてもよい。
なお、この第６の実施の形態は、上述した実施の形態の全てに適用可能である。
［第７の実施の形態：センサ部の他の構成例、図５０−図５４］
第７の実施の形態として、センサ部の他の構成例を説明する。
＜センサ部の変形例１＞
上述の実施の形態のセンサ部１００の感圧材は、図２に示したように、指示入力面１００Ｓに直交する方向に送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとを、所定の空隙１５を空けて、配設した構成であって、空隙１５を介して対向している送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘの面には、図２に示したように、極微な凹凸が形成されていた。
しかしながら、センサ部１００の感圧材の構成としては、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘにおいて、極微な凹凸が形成されている面を、互いに対向する面とする場合に限られるものではない。
このセンサ部の変形例１は、その場合の一例である。図５０に、この変形例１のセンサ部５００の要部を示す。図５０（Ａ）は、このセンサ部５００におけるＸ軸方向断面図であり、図５０（Ｂ）は、同じく、Ｙ軸方向断面図である。なお、前述した実施の形態と同一部分には、同一参照符号を付して、その説明は省略する。後述するセンサ部の他の変形例においても同様とする。
図５０の例においては、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘにおいて、空隙１５を介して互いに対向する面は、鏡面状とされるが、送信導体１１Ｙと接触する送信抵抗体１３Ｙの面および受信導体１２Ｘと接触する受信抵抗体１４Ｘの面は、図５０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、極微な凹凸が形成されている。
この図５０（Ａ）、（Ｂ）に示す例においても、指などの指示体１８により指示入力面１００Ｓが押下されたときには、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとの対向面が接触すると共に、送信導体１１Ｙと送信抵抗体１３Ｙとの接触面積、また、受信導体１２Ｘと受信抵抗体１４Ｘとの接触面積が、指示体１８による押圧力に応じて変化する。したがって、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとが接触した状態における送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘ間の抵抗値は、指示体１８による指示入力面１００Ｓに対する押圧力に応じたものとなり、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。
また、センサ部５００の構成としては、図５０（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘにおいて、極微な凹凸が形成されている面を、互いに対向する面とすると共に、送信導体１１Ｙと接触する送信抵抗体１３Ｙの面および受信導体１２Ｘと接触する受信抵抗体１４Ｘの面とするようにしても良い。
この図５０（Ｃ）、（Ｄ）に示す例においても、図５０（Ａ）、（Ｂ）に示す例と同様にして、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとが接触した状態における送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘ間の抵抗値は、指示体１８による指示入力面１００Ｓに対する押圧力に応じたものとなる。したがって、この図５０（Ｃ）、（Ｄ）に示す例においても、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。
なお、図５０においては、送信抵抗体１３Ｙは、送信導体１１Ｙに沿って形成し、受信抵抗体１４Ｘは、受信導体１２Ｘに沿って形成するようにしたが、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘのそれぞれを、送信導体１１Ｙまたは受信導体１２Ｘと同方向に形成するようにしても良い。また、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘを、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントに対応する領域毎に、島状に設けるように形成しても良い。さらに、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘは、前述もしたように、下側基板１６および上側基板１７の一面全体に渡って、形成するようにしても良い。
また、送信抵抗体１１Ｙまたは受信抵抗体１２Ｘの一方は、送信導体１１Ｙまたは受信導体１２Ｘに沿って形成し、他方は、下側基板１６または上側基板１７の一面全体に渡って形成するようにしても良い。また、送信抵抗体１１Ｙまたは受信抵抗体１２Ｘの一方は、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントに対応する領域毎に島状に設け、他方は、下側基板１６または上側基板１７の一面全体に渡って、あるいは、送信導体１１Ｙまたは受信導体１２Ｘに沿って形成してもよい。
＜センサ部の変形例２＞
以上の実施の形態のセンサ部では、感圧材は、送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとからなるものとしたが、１個の抵抗体からなるものとして構成することもできる。図５１（Ａ）、（Ｂ）は、感圧材を１個の抵抗体により構成する第１の例を示すものである。図５１（Ａ）は、この変形例２のセンサ部６００におけるＸ軸方向断面図であり、図５１（Ｂ）は、同じく、Ｙ軸方向断面図である。
すなわち、図５１（Ａ），（Ｂ）に示すように、下側基板１６上の送信導体１１Ｙと、上側基板１７の下側の受信導体１２Ｘとの間の空間に、矩形状の抵抗体１９を、各クロスポイントのそれぞれに対して設ける。この抵抗体１９としては、上述の例の送信抵抗体１３Ｙや受信抵抗体１４Ｘと同様のものを用いる。
この図５１（Ａ），（Ｂ）の例では、下側基板１６上の送信導体１１Ｙ上に、抵抗体１９を配設する。この例では、抵抗体１９は、図示のように、極微な凹凸が形成されている面側が送信導体１１Ｙ側となり、極微な凹凸が形成されていない面側が受信導体１２Ｘ側となるように配設される。そして、この場合、抵抗体１９と受信導体１２Ｘとの間は、僅かな空隙が存在する状態とされる。
なお、図示は省略するが、センサ部６００の周縁部の下側基板１６と上側基板１７との間には、図示のような空隙を生じた状態で、抵抗体１９が配設されるように維持するようにするためのスペーサ部材が設けられている。つまり、下側基板１６と上側基板１７とは、このスペーサ部材を介して接合されている。
この図５１（Ａ）、（Ｂ）に示す例においても、指示体１８により指示入力面１００Ｓが押圧されたときには、抵抗体１９と受信導体１２Ｘとが接触すると共に、送信導体１１Ｙと抵抗体１９との接触面積が、指示体１８による押圧力に応じて変化する。したがって、抵抗体１９と受信導体１２Ｘとが接触した状態における送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘ間の抵抗値は、指示体１８による指示入力面１００Ｓに対する押圧力に応じたものとなり、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。
なお、抵抗体１９は、図５１（Ｃ）に示すように、受信導体１２Ｘと対向する面側も、極微な凹凸が形成されている面とするようにしても良い。
また、抵抗体１９は、図５１（Ｄ）に示すように、受信導体１２Ｘと対向する面側を極微な凹凸が形成されている面とすると共に、送信導体１１Ｙと接触する面側は、極微な凹凸が形成されていない面とするようにしても良い。この場合には、抵抗体１９は、下側基板１６およびこの下側基板１６上の送信導体１１Ｙに対して積層して構成することができる。
なお、図５１においては、抵抗体１９は、各クロスポイント位置に対応して互いに分離された矩形状のものとしたが、この例の場合も、複数の送信導体および受信導体に共通に、基板１６および基板１７の一面の全体に設けるようにしても良い。また、抵抗体１９は、送信導体１１Ｙまたは受信導体１２Ｘのいずれかに沿って形成するようにしても良い。
＜センサ部の変形例３＞
上述したセンサ部の感圧材の例は、抵抗体と抵抗体との接触面積、あるいは、抵抗体と導電体との接触面積に応じた抵抗値が得られるようにしたものである。センサ部に用いる所定の抵抗特性を有する感圧材としては、これに限られるものではない。このセンサ部の変形例３は、そのような感圧材の一例として、可変抵抗弾性体例えば可変抵抗ゴムを用いる場合の例である。
この例で用いる可変抵抗弾性体は、例えば特許文献５（特開平６−１９２４８５号公報）に記載されているように、内部に、例えばカーボンブラックや金属粉などの導電粒子が微小な間隔で均等に分散した多孔質ゴムからなる可変抵抗ゴムである。この可変抵抗ゴムの電気抵抗と荷重との関係を図５２に示す。この可変抵抗ゴムに荷重がかかっていないときには、導電粒子同士は、微小な間隔で分散しているので、この図５２に示すように、その抵抗値は非常に大きいものとなる。
そして、可変抵抗ゴムに荷重がかかると、可変抵抗ゴムは弾性偏倚し、導電粒子は鎖状あるいは塊状となって、それらが部分的に接触し合うようになり、可変抵抗ゴムは、導電性を有するものとなる。そして、可変抵抗ゴムは、図５２に示すように、荷重が大きくなればなるほど、導電粒子が鎖状あるいは塊状となる度合いが多くなるので、その電気抵抗値が小さくなる特性を有する。
図５３（Ａ）、（Ｂ）は、この変形例３のセンサ部７００の一例を示すもので、感圧材を１個の抵抗体により構成する第２の例を示すものである。図５３（Ａ）は、このセンサ部７００におけるＸ軸方向断面図であり、図５３（Ｂ）は、同じく、Ｙ軸方向断面図である。
このセンサ部７００においては、可変抵抗ゴムからなる感圧抵抗部材を、感圧材として用いる。そして、送信抵抗体１３Ｙおよび受信抵抗体１４Ｘの代わりに、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントの部分に、矩形状の可変抵抗ゴムからなる感圧抵抗部材１３０を設ける。
この場合、指示入力面１００Ｓに対して指示体１８による押圧荷重がかかっていない状態においては、感圧抵抗部材１３０に対しては、感圧抵抗部材１３０は、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとの交叉点に位置するように構成されている。
以上のような構成とされたこのセンサ部７００においては、指などの指示体１８により指示入力面１００Ｓに対して押圧荷重が加えられると、その押圧荷重がかかったクロスポイント位置の感圧抵抗部材１３０が弾性偏倚して、当該感圧抵抗部材１３０の電気抵抗値が小さくなる。
したがって、このセンサ部７００においては、指示入力面１００Ｓに対して指示体１８による押圧荷重がかかっていない状態においては、感圧抵抗部材１３０の電気抵抗が非常に大きいために、感圧抵抗部材１３０を介した電流は殆ど流れない。すなわち、センサ部７００の指示体入力面１００Ｓに対して指示体１８による押圧荷重がかかっていない状態においては、感圧抵抗部材１３０は、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとの間を絶縁するための絶縁材として機能する。
そして、指示体１８により指示入力面１００Ｓに対して押圧荷重が加えられると、その押下荷重に応じて感圧抵抗部材１３０の電気抵抗値が小さくなるので、押下荷重に応じた電流が、感圧抵抗部材１３０を介して送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとの間に流れる。
この電流を監視することにより、上述の実施の形態と同様にして、この変形例３においても、抵抗膜方式による指示体検出が可能となる。
なお、図５３においては、感圧抵抗部材１３０は、各クロスポイント位置に対応して互いに分離された矩形状のものとしたが、この例の場合も、複数の送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘに共通に、基板１６および基板１７の一面の全体に設けるようにしても良い。また、感圧抵抗部材１３０は、送信導体１１Ｙまたは受信導体１２Ｘのいずれかに沿って形成するようにしても良い。
＜センサ部の変形例４＞
上述の例のセンサ部は、全て、下側基板１６と上側基板１７との２枚の基板間において、送信導体、受信導体、感圧材を備える構成の場合である。しかし、１枚の基板上において、送信導体、受信導体、感圧材を形成する構成とすることもできる。このセンサ部の変形例４は、基板を１枚のみ用いる構成のセンサ部の例である。
この変形例４のセンサ部８００の一例を図５４に従って説明する。ここで、図５４（Ａ）は、このセンサ部８００の一つのクロスポイント部分におけるＸ軸方向断面図、図５４（Ｂ）は、この変形例４のセンサ部の斜視図をそれぞれ示す。なお、この図５４においては、基板１６０の一方の面上に形成された送信導体、受信導体および感圧材を覆って保護する保護層及び保護シートの記載は省略してある。
このセンサ部８００は、図５４（Ａ）に示すように、基板１６０と、複数の送信導体１１Ｙ及び複数の受信導体１２Ｘと、感圧抵抗部材１３１と、金属層１１０とからなる。
このセンサ部８００は、基板１６０の一方の面上において、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとが実質的に交叉する構造を備える。この例では、受信導体１２Ｘは、上述の実施の形態と同様に、Ｙ軸方向に延伸される線状の導体で構成されている。しかし、送信導体１１Ｙは、Ｘ軸方向に連続した線状の導体とはなっておらず、受信導体１２Ｘの部分で切断されたような送信導体片１１Ｙｂｔが、金属層１１０により接続された構造となっている。すなわち、送信導体１１Ｙのそれぞれは、Ｘ軸方向に直線状に並べられた送信導体片１１Ｙｂｔが金属層１１０により接続されて、１本の送信導体の構成とされている。
そして、金属層１１０および送信導体片１１Ｙｂｔが基板１６０上に印刷パターンなどにより形成されている。また、受信導体１２Ｘは、金属層１１０と重なる部分を除き、基板１６０に対して設けられる。そして、受信導体１２Ｘと金属層１１０との交叉部分には、変形例３のセンサ部７００と同様の感圧抵抗部材１３１からなる感圧材が設けられる。
この変形例４のセンサ部８００における、基板１６０、送信導体１１Ｙ、受信導体１２Ｘは、上記第１の実施の形態と同様の材料で形成することができる。すなわち、第１の実施の形態と同様に、基板１６０は透過性を有する周知のガラス基板の他、合成樹脂で形成されたシート状（フィルム状）基材を用いてもよい。送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘは、例えば、ＩＴＯ膜からなる透明電極膜で形成される。
また、金属部１１０は、高導電率を有する金属材料、例えば、Ｍｏ（モリブデン）等で形成することができる。金属層１１０と送信導体片との接触面積は微小であるので、これらの電気抵抗を小さくするため、金属層１１０には高導電率を有する金属材料を用いることが好ましい。
この変形例４のセンサ部８００においても、センサ部の指示体入力面に対して指示体による押圧荷重がかかっていない状態においては、感圧抵抗部材１３１の電気抵抗が非常に大きいために、感圧抵抗部材１３０を介した電流は殆ど流れない。すなわち、センサ部８００の指示体入力面１００Ｓに対して指示体１８による押圧荷重がかかっていない状態においては、感圧抵抗部材１３１は、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとの間を絶縁するための絶縁材として機能する。
そして、指示体１８により指示入力面１００Ｓに対して押圧荷重が加えられると、その押下荷重がかけられたクロスポイントにおいて、当該押圧荷重に応じて感圧抵抗部材１３０の電気抵抗値が小さくなる。このため、押下荷重に応じた電流が、送信導体１１Ｙの送信導体片１１Ｙｂｔ→金属層１１０→感圧抵抗部材１３１→受信導体１２Ｘというように流れる。
したがって、この変形例４のセンサ部８００においても、上述した変形例３のセンサ部７００と同様の作用効果が得られる。
この変形例４のセンサ部８００では、例えばガラス基板からなる基板は１枚でよく、センサ部の厚さをより薄くすることができる。また、このセンサ部８００では、送信導体１１Ｙ及び受信導体１２Ｘを実質的に一層で構成することができるので、より安価なセンサ部を提供することできる。
なお、図５４の例では、送信導体１１Ｙを導体片と金属層とからなるものとしたが、送信導体１１Ｙは線状の導体として、受信導体１２Ｘを導体片と金属層とからなるものとしても良い。
なお、図５４においては、感圧抵抗部材１３１は、各クロスポイント位置に対応して互いに分離された矩形状のものとしたが、感圧抵抗部材１３１は、送信導体１１Ｙまたは受信導体１２Ｘのいずれかに沿って形成するようにしても良い。
＜センサ部の変形例５＞
クロスポイント静電結合方式を採用した指示体検出装置では、通常、指示体を操作する面側、すなわちセンサ部を上方から見た場合、複数の受信導体及び送信導体が交叉し、導体パターンが存在する領域と存在しない領域がある。各導体はＩＴＯ膜等の透明電極膜で形成されるが、導体パターンが存在する領域の光透過率は、導体パターンが存在しない領域のそれに比べて低下する。その結果、センサ部上では光透過率のむらが生じる。利用者によってはこの光透過率のむらが気になることがある。この変形例５では、このようなセンサ部上での光透過率のむらを解消する構成を説明する。
図５５に、この変形例５のセンサ部９００の概略構成を示す。このセンサ部９００では、送信導体９１１及び受信導体９１２が存在しない領域に、例えば導体と同じ材料からなる第１透明電極膜９１３及び第２透明電極膜９１４を設ける。それ以外の構成は、上述のセンサ部と同様の構成となるので、その説明は省略する。
図５６（Ａ）に、センサ部９００の送信導体９１１及び第１透明電極膜９１３の構成を示す。この変形例５では、送信導体９１１と同じ面であって、互いが近傍に配置された２つの送信導体９１１の間に矩形状の第１透明電極膜９１３を配置する。この第１透明電極膜９１３は、送信導体９１１と接触しないように、送信導体９１１間の寸法よりも多少小さな寸法を有しており、送信導体９１１とは多少の空隙を介して離隔されている。一方、第１透明電極膜９１３の送信導体９１１の延伸方向の寸法は、互いが近傍に配置された受信導体９１２間の寸法に１本の受信導体９１２の導体幅を加算した寸法よりも多少小さく設定される。そして、第１透明電極膜９１３は、互いが近傍に位置する２本の受信導体９１２の間に、それぞれの受信導体９１２の導体幅の略１／２の位置まで延伸された位置関係をもって配置される。
また、図５６（Ｂ）に、センサ部９００の受信導体９１２及び第２透明電極膜９１４の構成を示す。第２透明電極膜９１４は、受信導体９１２が配置される同一の面に配置され、その寸法は第１透明電極膜９１３の寸法を規定する場合と同様のアプローチが適用できる。すなわち、第２透明電極膜９１４は、受信導体９１２と接触しないように、受信導体９１２間の寸法よりも多少小さな寸法を有しており、受信導体９１２とは多少の空隙を介して離隔されている。一方、第２透明電極膜９１４の受信導体９１２の長さ方向の寸法は、互いが近傍に配置された送信導体９１１を部分的に覆うように設定される。
第１透明電極膜９１３および第２透明電極膜９１４の寸法および配置は、例えば指示体を操作する面側（上方側）からセンサ部９００を見た際に、送信導体９１１、受信導体９１２、第１透明電極膜９１３、及び第２透明電極膜９１４の重畳関係が、電気的絶縁を維持しつつ均質となるような構成とすることで、センサ部９００全体に対し、透過率のむらが抑制された、均質な光学特性を保持できるようにしている。
センサ部９００の基板の各面に形成する導体及び透明電極膜をそれぞれ図５６（Ａ）及び（Ｂ）のように配置すると、センサ部９００を上方から見たとき、図５５に示すように、導体パターンが存在する領域にも、導体と同じ材料からなる第１透明電極膜９１３及び第２透明電極膜９１４が形成される。その結果、センサ部９００上における透過率のむらが抑制される。
なお、透過率のむらを抑制するための第１透明電極膜９１３及び第２透明電極膜９１４の形状は矩形に限定されない。センサ部９００を上方から見たときに、送信導体９１１及び受信導体９１２から成る導体パターンと、第１透明電極膜９１３及び第２透明電極膜９１４との重畳関係が光学的に均質であればよく、第１透明電極膜９１３及び第２透明電極膜９１４の形状は送信導体９１１及び受信導体９１２から成る導体パターンの形状に関連して適宜決定される。例えば、この変形例５のセンサ部９００では、矩形状の複数の透明電極膜を送信導体９１１あるいは受信導体９１２が延伸される方向に沿って所定間隔で配置した場合を例示して説明したが、その複数の透明電極膜を１枚の電極膜として形成してもよい。
また、第１透明電極膜９１３及び第２透明電極膜９１４を、送信導体９１１間および受信導体９１２間に配置したときには、送信導体９１１と第１透明電極膜との間、および、受信導体９１２と第２透明電極膜との間での容量結合が生じ、隣り合う送信導体９１１間および隣り合う受信導体９１２間が、その容量結合を通じて橋渡しされてしまう問題となる。この問題を軽減するため、第１透明電極膜９１３には、Ｘ軸方向に平行な複数個のスリットを形成して、隣り合う送信導体９１１間に等価的に複数個のコンデンサが直列に接続されて存在するようにすると良い。また、第２透明電極膜９１４には、Ｙ軸方向に平行な複数のスリットを形成して、隣り合う受信導体９１２間に等価的に複数個のコンデンサが直列に接続されて存在するようにすると良い。また、第１透明電極膜９１３及び第２透明電極膜９１４に、Ｘ軸方向に平行な複数のスリットと、Ｙ軸方向に平行な複数のスリットを形成して、第１透明電極膜９１３及び第２透明電極膜９１４をマトリックス状に分割するようにしても良い。
また、この変形例５の構成は、上述の実施の形態のセンサ部及びセンサ部の変形例１〜６にも適用することができる。さらに、例えば、光透過率むら防止用の透明電極膜が所定領域に形成された基板を別途用意し、その基板をセンサ部に追設するようにしてもよい。また、上述したように、フィルム状の基材を採用しても良い。
＜センサ部の変形例６＞
上述の第１の実施の形態のセンサ部１００の感圧材は、図２に示したように、指示入力面１００Ｓに直交する方向に送信抵抗体１３Ｙと受信抵抗体１４Ｘとを、所定の空隙１５を空けて配設した構成であった。このセンサ部の変形例６は、空隙１５に設けられる感圧材の構成が前述の例とは異なる。この変形例６のセンサ部１０００の構成例を、図５７および図５８を参照して説明する。図５７（Ａ）は、この変形例６のセンサ部１０００におけるＸ軸方向断面図であり、図５７（Ｂ）は、センサ部１０００におけるＹ軸方向断面図である。
この変形例６においては、空隙１５において送信導体１１Ｙが配設された下側基板１６の上には、ゲル状の抵抗体１００１が配設される。そして、このゲル状の抵抗体１００１の上には、格子状スリット部材１００２が配設される。この場合、格子状スリット部材１００２と受信導体１２Ｘとは、Ｚ方向に所定の距離だけ隔てられる状態とされる。
格子状スリット部材１００２は、図５８の斜視図に示すように、Ｚ方向に、高さｈを有する矩形状スリット１００３を有する。この矩形状スリット１００３は、送信導体１１Ｙおよび受信導体１２Ｘの配列間隔に対応して形成されている。そして、この矩形状スリット１００３の中心位置が、送信導体１１Ｙと受信導体１２Ｘとのクロスポイントの直下と成るように、格子状スリット部材１００２が配設されている。
この変形例６のセンサ部１０００において、指示体１８が指示入力面１００Ｓに接触している位置を検出する処理動作は、前述の例と同様である。
この変形例６のセンサ部１０００において、指示体１８により指示入力面１００Ｓに押圧力が印加されると、当該押圧力が印加された指示体入力面１００Ｓの部位が撓むことにより、当該部位において上側基板１７が格子状スリット部材１００２をゲル状の抵抗体１００１側に押圧偏倚させる。
すると、押圧力が印加された部位に対応するクロスポイントでは、ゲル状の抵抗体１００１が矩形状スリット１００３から盛り上がるように変化し、当該クロスポイントの受信導体１２Ｘに接触するようになる。そして、ゲル状の抵抗体１００１と受信導体１２Ｘとの接触面積は、指示体１８により指示入力面１００Ｓに対して印加された押圧力に応じたものとなる。
したがって、この変形例６のセンサ部１０００においても、第１の実施形態のセンサ部１００と同様にして指示体の検出（押圧力の検出を含む）ができる。
１…指示体検出装置、１１…送信導体群、１１Ｙ…送信導体、１２…受信導体群、１２Ｘ…受信導体、１３Ｙ…送信抵抗体、１４Ｘ…受信抵抗体、２００…送信部、２１…送信信号供給回路、２２…送信導体選択回路、２３…クロック発生回路、３００…受信部、３１…受信導体選択回路、３２…増幅回路、３３…Ａ／Ｄ変換回路、３４…位置検出回路、３５…演算処理回路、３６…位置検出回路、４０…制御回路

Claims (16)

  1. 第１の方向に配置された第１の複数の導体と、前記第１の方向に対して交叉する第２の方向に配置された第２の複数の導体と、前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間に配置された所定の抵抗特性を有する感圧材とを有する検出センサと、
    前記第１の複数の導体に所定の信号を供給するための信号供給回路と、
    前記第２の複数の導体から信号検出を行うための信号検出回路と、
    を備え、
    前記検出センサは、指示体が前記検出センサに接触した際に印加される圧力が所定の圧力よりも小さい場合には前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号を前記信号検出回路に供給し、前記指示体が前記検出センサに対して前記所定の圧力を超えた圧力を印加した場合には前記指示体からの前記圧力の前記感圧材への印加による前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間の抵抗特性の変化に応じた信号を前記信号検出回路に供給することで、
    前記指示体による指示位置及び圧力を検知可能とした指示体検出装置。
  2. 請求項１に記載の指示体検出装置において、
    前記抵抗特性は、前記感圧材と前記第１の複数の導体または前記第２の複数の導体との間の係合状態に依存して変化する、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
    指示体検出装置。
  3. 請求項２に記載の指示体検出装置において、
    前記感圧材は、少なくとも第１及び第２の部材を有し、前記指示体からの前記圧力に対応して前記第１または第２の部材が前記第１の複数の導体または前記第２の複数の導体と係合する、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  4. 請求項２に記載の指示体検出装置において、
    前記感圧材は、少なくとも第１及び第２の部材を有し、
    前記指示体からの前記圧力に対応して前記第１の部材と第２の部材とが係合する、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  5. 請求項１に記載の指示体検出装置において、
    前記感圧材は、複数の導電粒子を含み、前記指示体からの前記圧力の印加に応じて前記複数の導電粒子が結合することで前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間の抵抗特性が変化する、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  6. 請求項１に記載の指示体検出装置において、
    前記第１の複数の導体と、前記第２の複数の導体の各々は、略平板状の基材の一方の面に配置されるとともに、前記感圧材は、少なくとも前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体の交点領域に設けられており、前記指示体からの前記圧力が印加されていない場合には前記第１の複数の導体と、前記第２の複数の導体の間を絶縁するための絶縁材として配置されている、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  7. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の指示体検出装置において、
    前記感圧材は、少なくとも前記第１の複数の導体または前記第２の複数の導体のいずれか一方に沿って形成される、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の指示体検出装置において、
    前記検出センサは、透過性を有する略平板状の基材と、透過性を有する前記感圧材とを有しており、
    前記第１の方向に配置された複数の導体、前記第２の方向に配置された複数の導体及び前記感圧材は、前記基材に設けられ、
    前記第１の方向に配置された複数の導体と、前記第２の方向に配置された複数の導体によって二次元的あるいは三次元的に形成された開口領域に光学特性を均質化するための透過性を有する部材を配置した、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  9. 請求項８に記載の指示体検出装置において、
    前記光学特性を均質化するための透過性を有する部材を前記感圧材と同一の材料で構成した、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  10. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の指示体検出装置において、
    前記信号供給回路から前記第１の複数の導体に供給される前記所定の信号は電圧信号として供給され、前記第２の複数の導体からは電流変化として信号を検出し、前記信号検出回路は、前記電流変化を電圧に変換する電流／電圧変換回路を備える
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  11. 請求項１０に記載の指示体検出装置において、
    前記電流／電圧変換回路は、前記第１の複数の導体及び前記第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号を得る第１の検出モードと、前記信号検出回路が前記検出センサに前記所定の圧力を超える圧力が印加されることで前記第１の複数の導体及び前記第２の複数の導体との間の抵抗特性の変化に応じた信号を得る第２の検出モードと、を備えた、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
    指示体検出装置。
  12. 請求項１０または１１に記載の指示体検出装置において、
    前記電流／電圧変換回路は、前記検出センサと前記信号検出回路との間に抵抗と、コンデンサと、前記抵抗と前記コンデンサとを選択的に切り替える切替回路とから構成され、
    前記切替回路は、前記第１の検出モードのときは、前記検出センサと前記コンデンサとを接続し、前記第２の検出モードのときは前記検出センサと前記抵抗とを接続する、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  13. 請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の指示体検出装置において、
    前記信号供給回路から前記第１の複数の導体のそれぞれに供給される前記信号は、弁別可能な信号である、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  14. 請求項１３に記載の指示体検出装置において、
    前記信号供給回路から前記第１の複数の導体に供給される複数の符号は、互いに直交関係を有する符号である、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  15. 請求項１３に記載の指示体検出装置において、
    前記信号供給回路から前記第１の複数の導体に供給される前記符号はアダマール符号であり、
    前記入力された前記複数の符号をアダマール行列としたときに、前記アダマール行列において全て「１」となるｎ番目のチップを前記信号検出回路における信号の補正を行うためのキャリブレーション信号として用いる、
    ことを特徴とする指示体検出装置。
  16. 外部から供給された所定の信号に応じて指示体による指示位置及び圧力に応じた信号を得るための検出センサであって、
    第１の方向に配置され、前記外部からの前記所定の信号が供給される第１の複数の導体と、
    前記第１の方向に対して交叉する第２の方向に配置された第２の複数の導体と、
    前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間に配置され、所定の抵抗特性を有する感圧材と、
    を備え、
    前記指示体が前記検出センサに接触した際に印加される圧力が所定の圧力よりも小さい場合には静電容量の変化に応じた信号を前記第２の複数の導体から出力し、前記指示体が前記所定の圧力を超えた圧力を前記検出センサに対し印加した場合には抵抗特性の変化に応じた信号を前記第２の複数の導体から出力する、
    ことを特徴とする検出センサ。
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