CN111033454A - 输入装置 - Google Patents

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Abstract

静电电容检测部(12)将蓄积于一个电极(ER)的电荷从设置于该一个电极(ER)的多个端子(T)同时输入，通过该同时输入，将和一个划区(A)重叠的一个电极(ER)的重叠部分与物体之间所蓄积的部分电荷根据从该重叠部分到多个端子(T)的各个端子(T)为止的电导而作为分配电荷对该多个端子(T)分别分配。静电电容检测部(12)针对N个端子(T)分别生成与分配电荷对应的检测数据(S)。要素数据构成部(22)基于N个检测数据(S)来构成与M个划区(A)对应的M个要素数据(P)。

Description

输入装置
技术领域
本发明涉及在计算机、智能手机等信息设备中供信息的输入使用的输入装置，例如涉及对手指、笔等物体接近了操作面的区域进行确定并基于该确定出的区域来输入信息的输入装置。
背景技术
在根据静电电容的变化来确定手指的接触位置而输入信息的触控板、触摸面板等输入装置中，一般采用能够同时检测多个接触位置的图像传感方式。
另外，作为对静电电容的变化进行检测的方式，有对两个电极间的静电电容的变化进行检测的互电容方式和对电极-接地间的静电电容进行检测的自电容方式。在实现对位于远离操作面的位置的手指的操作进行检测的悬停(Hovering)功能等的情况下，静电电容的检测灵敏度高的自电容方式的传感器是有利的。
然而，在一般的自电容方式的传感器中，由于通过一个电极检测一个场所的静电电容，所以在将其应用于图像传感方式的情况下，随着分辨率变高而电极数变得非常多。针对该问题，在下述的专利文献1中公开了一种输入装置，该输入装置基于通过比设置于操作面上的多个划区少的数量的电极检测的静电电容的数据(检测数据)来构成该划区各自的静电电容的数据(要素数据)。为了由n个检测数据构成m个(m＞n)要素数据，反复执行数据构成处理。在各数据构成处理中，根据伪要素数据计算伪检测数据，基于伪检测数据与实际的检测数据的比较来修正伪要素数据。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2016/021356号
发明内容
发明要解决的技术问题
在上述的专利文献1所记载的输入装置中，使用与m个划区各自中的电极的面积比有关的信息，来进行上述的数据构成处理。由于在数据构成处理中电极的电阻不被考虑(电阻被视为零)，所以希望电极的电阻尽量小。
另一方面，为了在上述的数据构成处理中提高要素数据的计算精度，希望增多从各划区得到的静电电容的信息量。因此，在各个划区中需要增多具有重叠部分的电极的数量，基板上的电极的布线的密度变高。
当在印刷电路基板中实现高密度且低电阻的布线的情况下，最简单的是只要增加布线层的层数并通过过孔将各层的布线连接即可。然而，若布线层的层数变多，则印刷电路基板的成本增高。另外，若基于过孔的通孔变多，则难以使部件配置到印刷电路基板的背面。如果使用不具有通孔的IVH(Interstitial Via Hole)等过孔，则印刷电路基板的成本进一步变高。
本发明是基于该情况而完成的，其目的在于，提供一种输入装置，该输入装置在用于进行静电电容的检测的电极具有比较大的电阻的情况下，能够根据比操作面上的多个划区数少的数量的检测数据来高精度地构成表示该多个划区的静电电容的要素数据。
用于解决技术问题的方案
本发明的一个方面的输入装置涉及输入与物体向操作面的接近对应的信息的输入装置。该输入装置具有：多个电极，分别具有多个端子而整体上具有N个所述端子；静电电容检测部，从所述N个端子分别输入在接近所述操作面的物体与所述电极之间蓄积的电荷，并基于该输入的电荷，针对所述N个端子中的各个端子生成与所述物体和所述电极之间的静电电容对应的检测数据；以及要素数据构成部，基于所述N个检测数据来构成M个要素数据，所述M个要素数据表示M个(M表示大于N的自然数)划区中的各个划区的所述物体的接近程度，所述M个划区将所述操作面虚拟划分。所述M个划区中的各个划区与1个以上所述电极重叠，所述静电电容检测部将在一个所述电极蓄积的所述电荷从设置于该一个电极的多个所述端子同时输入，通过所述同时输入，在和一个所述划区重叠的一个所述电极的重叠部分与所述物体之间蓄积的部分电荷，根据从该重叠部分到多个所述端子的各个端子为止的电导，被作为分配电荷而分配给该多个端子中的各个端子。所述静电电容检测部针对所述N个端子中的各个端子，生成与所述分配电荷对应的所述检测数据。
在上述输入装置中，在一个所述电极设置有多个所述端子，整体上设置有N个所述端子。另外，将所述操作面虚拟划分的所述M个划区中的各个划区与1个以上所述电极重叠。在所述静电电容检测部中，向一个所述电极蓄积的所述电荷被从设置于该一个电极的多个所述端子同时输入。通过该同时输入，在和一个所述划区重叠的一个所述电极的重叠部分与所述物体之间蓄积的部分电荷，根据从该重叠部分到多个所述端子的各个端子为止的电导，被作为分配电荷而分配给该多个端子中的各个端子。在所述静电电容检测部中，针对所述N个端子中的各个端子生成与所述分配电荷对应的所述检测数据。在所述要素数据构成部中，基于所述N个检测数据来构成表示所述M个划区中的各个划区的所述物体的接近程度的所述M个要素数据。因此，即便是所述电极具有比较大的电阻的情况，也能高精度构成针对各划区的所述要素数据。
另外，在上述输入装置中，由于所述电极的数量比所述检测数据的数量少，可抑制所述电极的布线的密度，所以结构变得简易。
并且，在上述输入装置中，所述多个电极中的至少一部分的电极包括：第一部分电极，设置于一个所述划区的内侧，并由第一导电材料形成；以及第二部分电极，设置在属于邻接的两个所述划区的两个所述第一部分电极之间，并由导电率比所述第一导电材料小的第二导电材料形成。
根据该构成，由于将由导电率大的所述第一导电材料形成的所述第一部分电极和由导电率小的所述第二导电材料形成的所述第二部分电极组合来形成所述电极，所以即便是所使用的所述第一导电材料以及所述第二导电材料的种类受限的情况，也容易形成具有所希望的导电率的所述电极。
另外，在一个所述划区的内侧设置有所述第一部分电极，在属于邻接的两个所述划区的两个所述第一部分电极之间设置有所述第二部分电极。由此，导电率低的所述第二部分电极在所述划区的内侧不孤立，不将所述电极断开以便在所述划区的内侧阻碍电荷的流动。因此，容易抑制所述划区内的与所述物体的接近位置对应的所述分配电荷的不均。
优选上述输入装置具有设置有所述多个电极的基板。在所述基板上形成有两个所述电极交叉的至少一个交叉部。在所述交叉部中，可以在与一方的所述电极相比位于更接近所述基板的场所的另一方的所述电极上设置有所述第一部分电极。
根据该构成，所述交叉部的设置于另一方的所述电极的所述第一部分电极能够通过铜箔等导电率高的金属箔形成于所述基板的表面，容易抑制所述交叉部的厚度。
优选所述一方的电极由所述第二导电材料形成。由此，所述一方的电极的结构变得简易。
该情况下，所述划区可以具有矩形的形状，所述M个划区可以排列为矩阵状。所述多个电极包括相对于所述划区的矩阵状的排列沿行方向跨越的多个行方向电极和相对于所述划区的矩阵状的排列沿列方向跨越的多个列方向电极。所述列方向电极可以包括所述第一部分电极以及所述第二部分电极。所述行方向电极在所述交叉部中可以是所述一方的电极。
优选在所述一方的电极的所述交叉部设置有所述第二部分电极。由此，由于所述一方的电极通过所述第一部分电极与所述第二部分电极的组合而形成，所以容易使所述一方的电极具有所希望的导电率。
该情况下，所述划区可以具有矩形的形状，所述M个划区可以排列为矩阵状。所述多个电极包括相对于所述划区的矩阵状的排列向沿方向跨越的多个行方向电极和相对于所述划区的矩阵状的排列沿列方向跨越的多个列方向电极。所述行方向电极以及所述列方向电极分别包括所述第一部分电极以及所述第二部分电极。所述行方向电极在所述交叉部中是所述一方的电极。所述列方向电极在所述交叉部中是所述另一方的电极。
优选所述M个要素数据中的各个要素数据是以规定的比例向所述N个检测数据中的各个检测数据分配的部分要素数据之和。所述N个检测数据中的各个检测数据近似于从所述M个要素数据中的各个要素数据以所述规定的比例被分配的所述部分要素数据之和。所述要素数据构成部反复多次进行数据构成处理，该数据构成处理中，作为从所述M个要素数据的假定值中的各个假定值以所述规定的比例被分配的所述部分要素数据之和，分别计算所述N个检测数据的假定值，并基于对所述M个要素数据中的各个要素数据设定的N个所述规定的比例来对所述M个要素数据的假定值进行修正，以使该计算出的N个检测数据的假定值接近所述N个检测数据。一个所述部分要素数据可以近似于通过所述同时输入而向一个所述端子分配的所述分配电荷。一个所述要素数据可以近似于将一个所述划区中的全部所述电极的重叠部分中所蓄积的全部的所述部分电荷合成而得到的合成电荷。
根据该构成，所述M个要素数据中的各个要素数据是以规定的比例向所述N个检测数据中的各个检测数据分配的部分要素数据之和，所述N个检测数据中的各个检测数据近似于从所述M个要素数据中的各个要素数据以所述规定的比例被分配的所述部分要素数据之和。即，根据对所述M个要素数据中的各个要素数据设定的N个所述规定的比例，来规定从所述M个要素数据向所述N个检测数据的变换。
在所述数据构成处理中，作为从所述M个要素数据的假定值中的各个假定值以所述规定的比例被分配的所述部分要素数据之和，分别计算所述N个检测数据的假定值。另外，基于对所述M个要素数据中的各个要素数据设定的N个所述规定的比例来修正所述M个要素数据的假定值，以使该计算出的N个检测数据的假定值向所述N个检测数据接近。通过反复进行该数据构成处理，能获得适合于所述N个检测数据的所述要素数据的收敛值。
优选一个所述规定的比例具有与面积比以及电导比相对应的值，所述面积比是和一个所述划区重叠的一个所述电极的重叠部分与和该一个划区重叠的全部所述电极的重叠部分的面积比，所述电导比是该一个电极中的从一个所述端子到该重叠部分为止的电导与该一个电极中的从全部所述端子到该重叠部分为止的电导之比。
优选所述数据构成处理包括：第一处理，基于对所述M个要素数据中的各个要素数据设定的N个所述规定的比例，来将所述M个要素数据的假定值变换为所述N个检测数据的假定值；第二处理，计算N个第一系数，所述N个第一系数表示为了使所述N个检测数据的假定值变得与所述N个检测数据相等而应该对所述N个检测数据的假定值乘以的倍率；第三处理，基于对所述M个要素数据中的各个要素数据设定的N个所述规定的比例，来将所述N个第一系数变换为表示应该对所述M个要素数据乘以的倍率的M个第二系数；以及第四处理，基于所述M个第二系数来修正所述M个要素数据的假定值。
优选在所述第一处理中，所述要素数据构成部将与从一个所述要素数据向一个所述检测数据分配的一个所述部分要素数据有关的所述规定的比例作为一个成分，基于由与所述M个要素数据以及所述N个检测数据对应的M×N个成分构成的第一变换矩阵，来将以所述M个要素数据的假定值作为成分的矩阵变换为以所述N个检测数据的假定值作为成分的矩阵。
优选在所述第三处理中，所述要素数据构成部将与从一个所述要素数据向一个所述检测数据分配的一个所述部分要素数据有关的所述规定的比例作为一个成分，基于由与所述M个要素数据以及所述N个检测数据对应的M×N个成分构成的第二变换矩阵，来将以所述N个第一系数作为成分的矩阵变换为以所述M个第二系数作为成分的矩阵。
发明效果
根据本发明，在用于进行静电电容的检测的电极具有比较大的电阻的情况下，能够根据比操作面上的多个划区数少的数量的检测数据来高精度构成表示该多个划区的静电电容的要素数据。
附图说明
图1是表示第一实施方式涉及的输入装置的构成的一个例子的图。
图2A～图2B是针对将操作面虚拟划分的多个划区进行了图解的图。图2A表示多个划区，图2B表示划区与检测区域的重叠。
图3是表示和一个划区重叠的一个电极的重叠部分与物体之间蓄积有电荷的状态的图。
图4是表示一个划区中的一个电极所蓄积电荷被分配给两个端子的状态的图。
图5是对N个检测数据与M个部分要素数据的关系进行了图解的图。
图6是用于对从M个要素数据向N个检测数据的变换进行说明的图。
图7是用于对从M个要素数据的假定值向N个检测数据的假定值的变换进行说明的图。
图8是用于对从N个第一系数向M个第二系数的变换进行说明的图。
图9是用于对第一实施方式的输入装置中由N个检测数据构成M个要素数据的方法的一个例子进行说明的流程图。
图10是用于对数据构成处理的一个例子进行说明的流程图。
图11A～图11B是表示第一实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的一个例子的图。图11A表示操作面的多个划区，图11B表示与各划区重叠的电极的图案。
图12A～图12B是表示图11所示的电极的图案的详细情况的图。图12A表示通过交叉部的上侧的电极的图案，图12B表示通过交叉部的下侧的电极的图案。
图13A～图13B是将图11所示的电极图案的交叉部附近放大了的图。图13A是俯视图，图13B是A-A线剖视图。
图14A～图14B是表示第一实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的一个变形例的图。图14A表示操作面的多个划区，图14B表示与各划区重叠的电极的图案。
图15A～图15B是表示图14所示的电极的图案的详细情况的图。图15A表示通过交叉部的上侧的电极的图案，图15B表示通过交叉部的下侧的电极的图案。
图16A～图16B是表示第二实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的一个例子的图。图16A表示操作面的多个划区，图16B表示与各划区重叠的电极的图案。
图17A～图17B是表示图16所示的电极的图案的详细情况的图。图17A表示通过交叉部的上侧的电极的图案，图17B表示通过交叉部的下侧的电极的图案。
图18A～图18B是将图16所示的电极图案的交叉部附近放大了的图。图18A是俯视图，图18B是B-B线剖视图。
图19A～图19B是表示第三实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的一个例子的图。图19A表示操作面的多个划区，图19B表示与各划区重叠的电极的图案。
图20A～图20B是表示图19所示的电极的图案的详细情况的图。图20A表示通过交叉部的上侧的电极的图案，图20B表示通过交叉部的下侧的电极的图案。
图21A～图21B是将图19所示的电极图案的交叉部附近放大了的图。图19A是俯视图，图19B是C-C线剖视图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的输入装置的构成的一个例子的图。
图1所示的输入装置具有传感器部10、处理部20、存储部30以及接口部40。本实施方式涉及的输入装置是通过使手指、笔等物体接近设置有传感器的操作面来输入与该接近的位置对应的信息的装置。其中，本说明书中的“接近”意味着位于附近，不限定有无接触。
[传感器部10]
传感器部10在操作面11上的多个检测区域中分别检测物体(手指、笔等)的接近的程度，整体生成N个检测数据S1～SN。传感器部10按每个检测区域生成1个以上检测数据Si。其中，“i”不表示从1到N的整数。在以下的说明中，存在不对N个检测数据S1～SN中的各个检测数据加以区别而记作“检测数据S”的情况。
在图1的例子中，传感器部10具有设置于J个检测区域的J个电极ER1～ERJ。在以下的说明中，存在不对J个电极ER1～ERJ中的各个电极加以区别而记作“电极ER”的情况。电极ER分别具有多个端子T，J个电极ER整体上具有N个端子T。在图1的例子中，由于各电极ER具有两个端子T，所以电极ER的个数J为端子T的个数N的一半。此外，在本发实施方式的其他例子中，也可以是具有3个以上端子T的电极ER。
传感器部10的操作面11如在图2A中所示那样，被多个划区A虚拟划分。在图2A的例子中，多个划区A划区为格子状。另外，多个划区A中的各个划区A与多个电极ER重叠。在图2B的例子中，一个划区A与4个电极ER重叠。因此，传感器部10针对多个划区A中的各个划区A生成表示物体的接近的程度的多个检测数据S。以下，将划区A的数量设为比N多的M个(M＞N)。另外，存在对划区A中的各个划区A加以区别而记作“划区Aj”的情况。“j”表示1至M的整数。
本实施方式涉及的输入装置基于在传感器部10中得到的N个检测数据S1～SN，来构成表示M个划区A1～AM的各个划区的物体的接近程度的M个要素数据P1～PM。
在图1的例子中，传感器部10包括静电电容检测部12。静电电容检测部12对因物体(手指、笔等)接近操作面11上的电极ER1～ERJ而引起的静电电容的变化进行检测。静电电容检测部12从N个端子T分别输入向接近操作面11的物体与电极ER之间蓄积的电荷，并基于该输入的电荷，针对N个端子T中的各个端子T生成与物体和电极ER之间的静电电容对应的检测数据S。
另外，在输入向一个电极ER蓄积的电荷的情况下，静电电容检测部12从设置于该一个电极ER的多个端子T同时输入电荷。由此，蓄积在电极ER上的电荷向多个端子T分配。此时，可预料为电荷的分配的比率与从在电极ER上蓄积电荷的场所到端子T为止的电导(电阻值的倒数)成比例。即，电导大的端子T被分配更多的电荷。
图3是表示在与一个划区Aj重叠的一个电极ERk的重叠部分ERkj和物体1之间蓄积有部分电荷QPkj的状态的图。图4是表示该部分电荷QPkj向电极ERk的两个端子Tk(1)、Tk(2)分配的状态的图。其中，“k”表示1至J的整数。另外，“k(1)”以及“k(2)”分别表示与整数k建立了关联的1至N的整数。
在图3以及图4中，“Gk(1)j”表示从重叠部分ERkj到端子Tk(1)为止的电导，“Gk(2)j”表示从重叠部分ERkj到端子Tk(2)为止的电导。另外，“CERkj”表示重叠部分ERkj与物体1之间的静电电容。
在图4中，“QDk(1)j”表示部分电荷QPkj中的向端子Tk(1)分配的分配电荷。另外“QDk(2)j”表示部分电荷QPkj中的向端子Tk(2)分配的分配电荷。
静电电容检测部12具有从两个端子Tk(1)、Tk(2)同时输入电荷的两个电荷放大器12-k(1)、12-k(2)。电荷放大器12-k(1)、12-k(2)分别包括运算放大器OP、电容器Cf以及开关SW1、SW2。电容器Cf和开关SW1并联连接在运算放大器OP的输出与反相输入端子之间。开关SW2选择性地向运算放大器的非反相输入端子输入接地电位或者驱动电压V。运算放大器OP的反相输入端子与电极ERkj的对应的端子T连接。
在图3的状态下，电荷放大器12-k(1)、12-k(2)的开关SW1分别接通，开关SW2分别向运算放大器的非反相输入端子输入驱动电压V。由此，对两个端子Tk(1)、Tk(2)施加驱动电压V，在重叠部分ERkj与物体1之间蓄积部分电荷QPkj。
在图4的状态下，电荷放大器12-k(1)、12-k(2)的开关SW1分别同时断开，开关SW2分别同时向运算放大器的非反相输入端子输入接地电位。由此，以两个端子Tk(1)、Tk(2)成为接地电位的方式，向电荷放大器12-k(1)、12-k(2)转送电荷。该电荷的转送几乎同时开始。
部分电荷QPkj是向端子Tk(1)分配的分配电荷QDk(1)j与向端子Tk(2)分配的分配电荷QDk(2)j之和，以下的式子成立。
[数学式1]
QPkj＝QDk(1)j+QDk(2)j…(1)
分配电荷QDk(1)j以及QDk(2)j与从重叠部分ERkj到两个端子Tk(1)、Tk(2)为止的电导Gk(1)j、Gk(2)j成比例。若将表示电导比的系数设为“KGk(1)j”、“KGk(2)j”，则分配电荷QDk(1)j以及QDk(2)j分别由以下的式子表示。
[数学式2]
QDk(1)j＝KGk(1)j×QPkj…(2-1)
QDk(2)j＝kGk(2)j×QPkj…(2-2)
系数KGk(1)j、KGk(1)j基于电导Gk(1)j、Gk(2)j由以下的式子表示。
[数学式3]
Figure BDA0002392090760000111
Figure BDA0002392090760000112
另外，将与划区Aj重叠的全部的电极ERk的重叠部分ERkj所蓄积的全部部分电荷QPkj合成而得到的合成电荷设为“Qj”。该合成电荷Qj由以下的式子表示。
[数学式4]
Figure BDA0002392090760000113
部分电荷QPkj与划区Aj中的重叠部分ERkj与物体1的静电电容CERkj成比例，静电电容CERkj与重叠部分ERkj的面积大致成比例。因此，将和划区Aj重叠的电极ERk的重叠部分ERkj与全部电极的重叠部分的面积比设为“KSkj”时，部分电荷QPkj由以下的式子表示。
[数学式5]
QPkj＝KSkj×Qj…(5)
若将式(5)带入式(2-1)、(2-2)，则可得到以下的式子。
[数学式6]
QDk(1)j＝KGk(1)j×KSkj×Qj…(6-1)
QDk(2)j＝KGk(2)j×KSkj×Qj…(6-2)
在式(6-1)、(6-2)中，若将与合成电荷Qj相乘的系数置换为“Kk(1)j”、“Kk(2)j”，则这些系数分别由以下的式子表示。
[数学式7]
Kk(1)j＝KGk(1)j×KSkj…(7-1)
Kk(2)j＝KGk(2)j×KSkj…(7-2)
由于“k(1)”、“k(2)”是1到N的整数，所以若将其置换为整数i，则式(7-1)、(7-2)由以下的式子表示。
[数学式8]
Kij＝KGij×KSkj…(8)
若将式(8)代入式(6-1)、(6-2)，则分配电荷QDij由以下的式子表示。
[数学式9]
QDij＝Kij×Qj…(9)
若将从端子Ti向静电电容检测部12输入的检测电荷设为“QDi”，则由于检测电荷QDi是将与端子Ti有关的全部的分配电荷QDij相加而得到的电荷，所以可得到以下的式子。
[数学式10]
Figure BDA0002392090760000121
若向式(10)代入式(9)，则可得到以下的式子。
[数学式11]
Figure BDA0002392090760000122
式(11)能够使用矩阵而如以下那样表示。
[数学式12]
Figure BDA0002392090760000131
另外，由于划区Aj的合成电荷Qj是将与划区Aj有关的全部的分配电荷QDij相加而得到的电荷，所以由以下的式子表示。
[数学式13]
Figure BDA0002392090760000132
另外，本实施方式涉及的输入装置基于N个检测数据S1～SN来构成M个要素数据P1～PM(以下，存在不对M个要素数据P1～PM加以区别而记作“要素数据P”的情况)。划区Aj的要素数据Pj相当于和划区Aj重叠的全部的电极ER的重叠部分与物体之间的静电电容CERj。由于该静电电容CERj与合成电荷Qj成比例，所以以下的式子成立。
[数学式14]
Pj∝Qj…(14)
另外，由于静电电容检测部12对于端子Ti生成的检测数据Si与从端子Ti向静电电容检测部12输入的检测电荷QDi成比例，所以以下的式子成立。
[数学式15]
Si∝QDi…(15)
并且，在M个要素数据P1～PM与N个检测数据S1～SN之间成立一定的关系。即，M个要素数据P1～PM中的各个要素数据由以规定的比例向N个检测数据S1～SN中的各个检测数据分配的部分要素数据U之和来表示。将从要素数据Pj向检测数据Si分配的部分要素数据U设为“Uij”。由于要素数据Uij与分配电荷QDij成比例，其中分配电荷QDij是从和划区Aj重叠的一个电极ER的重叠部分向端子Ti分配的电荷，所以以下的式子成立。
[数学式16]
Uij∝QDij…(16)
通过将式(14)以及式(16)应用于式(13)，可得到以下的式子。
[数学式17]
Figure BDA0002392090760000141
通过将式(15)以及式(16)应用于式(10)，可得到以下的式子。
[数学式18]
Figure BDA0002392090760000142
通过将式(14)以及式(16)应用于式(9)，可得到以下的式子。
[数学式19]
Figure BDA0002392090760000143
通过将式(14)以及式(15)应用于式(11)，以下的式子成立。
[数学式20]
Figure BDA0002392090760000144
图5是将N个检测数据S1～SN与M个要素数据P1～PM的关系进行了图解的图，是通过图对式(17)以及(18)的关系进行了表示的图。根据图3可知，检测数据Si近似于将根据N个检测数据S1～SN被分别分配的部分要素数据Ui1～UiM相加而得到的值。因此，如果能够根据要素数据P1～PM计算部分要素数据Ui1～UiM，则也能够通过式(18)来计算检测数据Si。
图6是用于对从M个要素数据P1～PM向N个检测数据S1～SN的变换进行说明的图。由式(20)表示的从要素数据P1～PM向检测数据S1～SN的变换通过N×M个常量数据Kij来规定。根据图6也可知，该变换使用矩阵如下式那样表示。
[数学式21]
Figure BDA0002392090760000151
式(21)的左边中的N×M的矩阵(第一变换矩阵K)是由传感器部10的结构而决定的已知数据，其中传感器部10的结构包括在传感器部10的各划区A中各电极ER重叠的部分的面积的比例、各划区A中的从各电极ER的重叠部分到各端子T的电导等。
[处理部20]
处理部20是控制输入装置的整体动作的电路，例如，构成为包括根据储存于存储部30的程序31的指令码来进行处理的计算机、实现特定的功能的专用硬件(逻辑电路等)。对于处理部20的处理而言，可以在计算机中基于程序实现全部，也可以由专用的硬件实现其一部分或者全部。
在图1的例子中，处理部20具有控制部21、要素数据构成部22以及坐标计算部23。
控制部21控制传感器部10中的检测的时机。例如，控制部21控制传感器部10的内部的各电路，以便在适当的时机进行对执行检测的电极ER的选择、作为检测结果而获得的模拟信号的取样、基于A/D变换的检测数据S的生成等。
要素数据构成部22进行基于在传感器部10中生成的N个检测数据来构成与M个划区A对应的M个要素数据P1～PM的处理。
要素数据构成部22通过多次反复进行以下叙述的数据构成处理，来为了使M个要素数据P1～PM收敛于恒定的值而执行多次数据构成处理。而且，要素数据构成部22取得通过该多次数据构成处理而获得的M个要素数据的假定值PA1～PAM作为M个要素数据P1～PM的确定值。在以下的说明中，存在不对M个要素数据的假定值PA1～PAM加以区别而记作“假定值PA”的情况。
首先，对数据构成处理进行说明。
要素数据构成部22在1次数据构成处理中，分别计算出N个检测数据的假定值SA1～SAN作为从M个要素数据的假定值PA1～PAM分别以规定的比例(常量数据Kij)分配的部分要素数据Uij之和。而且，要素数据构成部22基于N×M个常量数据Kij来修正M个要素数据的假定值PA1～PAM，以使该计算出的N个检测数据的假定值SA1～SAN接近作为传感器部10的检测结果的N个检测数据S1～SN。
该数据构成处理具体包括4个处理(第一处理～第四处理)。
(第一处理)
在第一处理中，要素数据构成部22基于作为已知数据的N×M个常量数据Kij，来将M个要素数据的假定值PA1～PAM变换为N个检测数据的假定值SA1～SAN。该变换根据式(21)的关系使用第一变换矩阵K而如下式那样表示
[数学式22]
Figure BDA0002392090760000161
图7是用于对从M个要素数据的假定值PA1～PAM向N个检测数据的假定值SA1～SAN的变换进行说明的图。由于第一变换矩阵K是已知的数据，所以若被赋予M个要素数据的假定值PA1～PAM，则能够通过式(22)计算出N个检测数据的假定值SA1～SAN。
(第二处理)
在第二处理中，要素数据构成部22计算对为了使N个检测数据的假定值SA1～SAN与N个检测数据S1～SN相等而应该与N个检测数据的假定值SA1～SAN相乘的倍率进行表示的N个第一系数α1～αN。第一系数αi由以下的式子表示。
[数学式23]
Figure BDA0002392090760000171
第二处理中的第一系数α1～αN的计算使用矩阵如以下那样表示。
[数学式24]
Figure BDA0002392090760000172
(第三处理)
在第三处理中，要素数据构成部22计算对应该与M个要素数据的假定值PA1～PAM相乘的倍率进行表示的M个第二系数β1～βM。即，要素数据构成部22基于N×M个常量数据Kij将N个第一系数α1～αN变换为M个第二系数β1～βM。
如在式(19)中所示那样，从要素数据Pj向检测数据Si分配的部分要素数据Uij相对于要素数据Pj的整体占据与常量数据Kij相当的比例。常量数据Kij越大，则要素数据Pj与检测数据Si的相关性越高。因此，可推断为常量数据Kij越大，则第一系数αi与第二系数βj的相关性也越高。鉴于此，要素数据构成部22在计算第二系数βj的情况下，不将N个第一系数α1～αN单纯地平均而对第一系数α1～αN分别赋予常量数据Kij的权重来进行平均。即，第二系数βj由以下的式子表示。
[数学式25]
Figure BDA0002392090760000181
图8是用于对从N个第一系数α1～αN向M个第二系数β1～βM的变换进行说明的图。根据该图也可知，式(25)的关系使用矩阵如下式那样表示。
[数学式26]
Figure BDA0002392090760000182
式(26)中的左边的M×N的矩阵(第二变换矩阵KT)是第一变换矩阵K的转置矩阵。
(第四处理)
在第四处理中，要素数据构成部22基于通过第三处理而得到的M个第二系数β1～βM来将当前的要素数据的假定值PA1～PAM修正为新的假定值PA′1～PA′M。
[数学式27]
PA′j＝βjPAj…(27)
第四处理中的要素数据的假定值PA′1～PA′M的计算使用矩阵如下式那样表示。
[数学式28]
Figure BDA0002392090760000191
要素数据构成部22通过反复进行以上叙述的数据构成处理，来反复进行要素数据的假定值PA1～PAM的修正。要素数据构成部22取得例如使数据构成处理反复进行规定次数而作为其结果所得到的要素数据的假定值PA1～PAM作为M个要素数据P1～PM的确定值。
以上是要素数据构成部22的说明。
坐标计算部23基于由要素数据构成部22构成的要素数据P1～PM，来计算物体(手指、笔等)接近了的操作面11上的坐标。例如，坐标计算部23对由要素数据P1～PM表示的二维数据进行二值化，将表示为物体接近的数据所集合的区域确定为各个物体的接近区域。而且，坐标计算部23针对确定出的物体的接近区域的横向与纵向分别创建配置文件数据(profile data)。横向的配置文件数据是按每1列计算操作面11的纵向上的一组要素数据Pj的和，并将该要素数据Pj的和按操作面11的横向的顺序排列的数据。纵向的配置文件数据是按每1行计算操作面11的横向上的一组要素数据Pj的和，并将该要素数据Pj的和按操作面11的纵向的顺序排列的数据。坐标计算部23针对该横向的配置文件数据和纵向的配置文件数据分别运算要素数据Pj的峰值的位置、重心的位置。通过该运算而求出的横向的位置和纵向的位置表示在操作面11上中物体接近了的坐标。坐标计算部23将通过这样的运算而求出的坐标的数据储存到存储部30的规定的存储区域。
[存储部30]
存储部30对在处理部20中处理所使用的常量数据、变量数据进行存储。在处理部20包括计算机的情况下，存储部30也可以存储在该计算机中执行的程序31。存储部30构成为例如包括DRAM、SRAM等易失性存储器、闪存等非易失性存储器、硬盘等。
[接口部40]
接口部40是用于在输入装置与其他控制装置(搭载有输入装置的信息设备的控制用IC等)之间交换数据的电路。处理部20将存储于存储部30的信息(物体的坐标信息、物体数量等)从接口部40向未图示的控制装置输出。另外，接口部40也可以从光盘、USB存储器等非暂时记录介质、网络上的服务器等取得在处理部20的计算机中执行的程序31，并加载到存储部30。
这里，参照图9以及图10的流程图对本实施方式涉及的输入装置中的要素数据P的构成处理进行说明。
ST100：
处理部20取得在传感器部10中生成的N个检测数据S1～SN。
ST105：
处理部20取得在后述的数据构成处理(ST115)中使用的要素数据的假定值PA1～PAM的初始值。要素数据构成部22例如取得预先在存储部30中储存的常量数据作为初始值。
此外，要素数据构成部22也可以取得作为上次的构成结果(确定值)而得到的要素数据P1～PM作为初始值。或者，要素数据构成部22也可以基于作为此前的多次构成结果(确定值)而得到的多个组的要素数据P1～PM来计算例如各要素数据的移动平均值，并取得该移动平均值作为这次的初始值。通过使用基于此前构成的1组以上的要素数据P1～PM的初始值来进行第一次的数据构成处理(ST115)，与使用和要素数据的误差大的初始值的情况相比，所构成的要素数据的精度提高。
ST110：
处理部20将用于对数据构成处理的反复次数进行计数的变量t的值初始化为零。
ST115：
处理部20进行由4个处理(第一处理～第四处理)构成的数据构成处理(图10)。
首先，处理部20在第一处理(ST200)中，基于M个要素数据的假定值PA1～PAM和第一变换矩阵K，通过式(22)的计算来计算N个检测数据的假定值SA1～SAN。
接着，处理部20在第二处理(ST205)中，基于N个检测数据的假定值SA1～SAN和N个检测数据S1～SN，通过式(24)的计算来计算N个第一系数α1～αN。
接着，处理部20在第三处理(ST210)中，基于N个第一系数α1～αN和第二变换矩阵KT，通过式(26)的计算来计算M个第二系数β1～βM。
接着，处理部20在第四处理(ST215)中，通过使用了第二系数β1～βM的式(28)的运算，来分别修正M个要素数据的假定值PA1～PAM。
ST120、ST125：
处理部20对变量t自加1(ST120)，在自加1后的变量t未达到“L”的情况下，使用修正后的要素数据的假定值PA1～PAM再次执行步骤ST115的数据构成处理。在自加1后的变量t达到了“L”的情况下，移至步骤ST130。
ST130：
要素数据构成部22取得通过L次的数据构成处理而得到的要素数据的假定值PA1～PAM作为要素数据P1～PM的确定值(ST130)。
接下来，对本实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的例子进行说明。
图11A～图11B是表示第一实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的一个例子的图。图11A表示操作面11的20个划区(A1～A20)，图11B表示与各划区A重叠的9个电极的图案(ER1～ER9)。图12A～图12B是表示图11所示的电极的图案(ER1～ER9)的详细的图。图12A表示通过交叉部XP的上侧的4个电极的图案(ER1～ER4)，图12B表示通过交叉部XP的下侧的5个电极的图案(ER5～ER9)。图13A～图13B是将图11B所示的电极图案的交叉部XP附近放大后的图。图13A是俯视图，图13B是A-A线剖视图。
在该例子中，电极ER1～ER4以及电极ER5～ER9被设置于基板15。基板15例如是印刷电路基板。电极ER1～ER9中的一部分的电极包括印刷电路基板中的铜箔等的导电率大的导体图案。
在图11的例子中，传感器部10的操作面11为大致矩形，各个具有矩形形状的20个划区A1～A20排列为4行5列的矩阵状。划区A1～A5从第一行的第一列朝向第五列按编号顺序排列，划区A6～A10从第二行的第一列朝向第五列按编号顺序排列，划区A11～A15从第三行的第一列朝向第五列按编号顺序排列，划区A16～A20从第四行的第一列朝向第五列按编号顺序排列。
在图12A的例子中，电极ER1～ER4在划区A的矩阵状的排列中的第一行～第四行按该顺序设置，分别沿行方向(在图的例子中为横向)从第一列跨越延伸到第五列。在该例子中，电极ER1～ER4也被称为行方向电极。电极ER1～ER4在各划区中占据的面积的比例为全部的1/2。电极ER1～ER4在第一列侧的端部具有端子T1～T4，在第五列侧的端部具有端子T5～T8。
在一个划区A中，电极ER1～ER4具有蝶形的形状。即，电极ER1～ER4在划区A的大致中央处列方向(在图的例子中为纵向)的宽度窄、且随着从划区A的中央朝向行方向而列方向的宽度连续变宽。
在图12B的例子中，电极ER5～ER9按顺序位于划区A的矩阵状的排列中的第一列～第五列，分别沿列方向从第一行跨越延伸到第四行。在该例子中，电极ER5～ER9也被称为列方向电极。电极ER5～ER9在各划区中占据的面积的比例为全部的1/2。电极ER5～ER9在第一行侧的端部具有端子T9～T13，在第四行侧的端部具有端子T14～T18。
在一个划区A中，电极ER5～ER9具有蝶形的形状。即，电极ER5～ER9在划区A的大致中央处行方向的宽度窄、且随着从划区A的中央朝向列方向而行方向的宽度连续变宽。
电极ER1～ER4与电极ER5～ER9如图11B以及图13A所示那样，分别在划区A的大致中央处的宽度窄的部分交叉。
电极ER5～ER9包括：在一个划区A的内侧设置的第一部分电极EPA1和在属于邻接的两个划区A的两个第一部分电极EPA1之间设置的第二部分电极EPA2。如图12B所示，第一部分电极EPA1设置在划区A的中央处的宽度窄的部分。第二部分电极EPA2包括从列方向的两侧夹持第一部分电极EPA1的两个三角状的部分。该三角状部分的底边位于划区A的列方向的边缘。
第一部分电极EPA1由导电率比较大的材料(第一导电材料)形成，例如是铜等的金属箔。第二部分电极EPA2由导电率比较小的材料(第二导电材料)形成，例如是将含有碳或PEDOT(导电性聚合物)等导电性物质的导电性墨印刷到基板15的表面而形成的膜。
电极ER1～ER4通过导电率比较小的第二导电材料(碳印刷等)形成整体。
在电极ER1～ER4与电极ER5～ER9的交叉部XP，如图13B所示，设置有用于使两者电绝缘的绝缘层RL。
作为例子，着眼于电极ER1的端子T1。端子T1直接连接在划区A1与电极ER1的重叠部分ER11。因此，近似为蓄积于重叠部分ER11的部分电荷QP11全部被分配给端子T1。另外，根据重叠部分ER11占据划区A1的面积的比例，部分电荷QP11为合成电荷Q1的1/2。因此，电极ER1相对于划区A1的常量数据K11为1/2。
划区A2与电极ER1的重叠部分ER12隔着1个划区和端子T1连接，并隔着3个划区与端子T5连接。因此，近似为蓄积于重叠部分ER12的部分电荷QP12中的3/4被分配给端子T1，1/4被分配给端子T5。另外，根据重叠部分ER12占据划区A2的面积的比例，部分电荷QP12为合成电荷Q2的1/2。因此，电极ER1相对于划区A2的常量数据K12为3/8。
划区A3与电极ER1的重叠部分ER13隔着2个划区和端子T1连接，并隔着2个划区与端子T5连接。因此，近似为蓄积于重叠部分ER13的部分电荷QP13中的1/2被分配给端子T1，且1/2被分配给端子T5。另外，根据重叠部分ER13占据划区A3的面积的比例，部分电荷QP13为合成电荷Q3的1/2。因此，电极ER1相对于划区A2的常量数据K13为1/4。
划区A4与电极ER1的重叠部分ER14隔着3个划区和端子T1连接，且隔着1个划区隔与端子T5连接。因此，近似为蓄积于重叠部分ER14的部分电荷QP14中的1/4被分配给端子T1，且3/4被分配给端子T5。另外，根据重叠部分ER14占据划区A4的面积的比例，部分电荷QP14为合成电荷Q4的1/2。因此，电极ER1相对于划区A4的常量数据K14为1/8。
划区A5与电极ER1的重叠部分ER15和端子T5直接连接。因此，近似为蓄积于重叠部分ER15的部分电荷QP15全部被分配给端子T5。因此，电极ER1相对于划区A5的常量数据K15为零。
如果以上进行总结，则常量数据K11、K12、K13、K14、K15分别为1/2、3/8、1/4、1/8、0。通过同样的计算，能够求出由18×20个常量数据Kij构成的第一变换矩阵K。第一变换矩阵K由以下的式子表示。
[数学式29]
Figure BDA0002392090760000241
如以上说明那样，根据本实施方式涉及的输入装置，在一个电极ER设有多个端子T，整体上设有N个端子T。另外，将操作面11虚拟划分的M个划区A中的各个划区A与1个以上电极ER重叠。在静电电容检测部12中，向一个电极ER蓄积的电荷从设置于该一个电极ER的多个端子T被同时输入。通过该同时输入，使得在和一个划区A重叠的一个电极ER的重叠部分与物体之间蓄积的部分电荷，根据从该重叠部分到多个端子T中的各个端子T为止的电导，作为分配电荷被分配给该多个端子T的各个端子T。在静电电容检测部12中，针对N个端子T的各个端子T，生成与分配电荷对应的检测数据S。在要素数据构成部22中，基于N个检测数据S构成M个划区A各自的表示物体的接近程度的M个要素数据P。因此，即便是电极ER具有比较大的电阻的情况，也能够高精度地构成关于各划区A的要素数据P。
根据本实施方式涉及的输入装置，由于在一个电极ER设有多个端子T、针对N个端子T分别生成检测数据S，所以电极ER的数量少于检测数据S的数量。由此，由于与需要与检测数据S相等的数量的电极ER的方式相比，可抑制电极的布线的密度，所以能够使结构简易。
根据本实施方式涉及的输入装置，由于将由导电率比较大的第一导电材料形成的第一部分电极EPA1与由导电率比较小的第二导电材料形成的第二部分电极EPA2组合来形成电极，所以即便是所使用的第一导电材料以及第二导电材料的种类受限的情况，也容易形成具有所希望的导电率的电极ER。
根据本实施方式涉及的输入装置，在一个划区A的内侧设有第一部分电极EPA1，并在属于邻接的两个划区A的两个第一部分电极EPA1之间设有第二部分电极EPA2。由此，导电率低的第二部分电极EPA2在划区A的内侧不孤立，不将电极ER断开以便在划区A的内侧阻碍电荷的流动。因此，容易抑制划区A内的与物体的接近位置对应的分配电荷的不均。
根据本实施方式的输入装置，对在交叉部XP中位于接近基板15的场所的电极ER5～ER9设置的第一部分电极EPA1能够通过铜箔等导电率高的金属箔形成于基板15的表面，容易抑制交叉部XP的厚度。
根据本实施方式的输入装置，由于电极ER1～ER4的整体由导电率小的第二导电材料形成，所以结构简易、容易制造。
接下来，参照图14A～图14B以及图15A～图15B对本实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的一个变形例进行说明。图14A～图14B是表示第一实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的一个变形例的图。图14A表示操作面11的20个划区(A1～A20)，图14B表示与各划区A重叠的电极的图案(ER1～ER9)。图15A～图15B是表示图14所示的电极的图案的详细情况的图。图15A表示通过交叉部XP的上侧的4个电极的图案(ER1～ER4)，图15B表示通过交叉部XP的下侧的5个电极的图案(ER5～ER9)。
在本变形例中，行方向的电极ER1～ER4与已经说明了的图12A所示的同一附图标记的电极相同。另一方面，本变形例中的列方向的电极ER5～ER9具有与已经说明了的图12B所示的同一附图标记的电极相同的外形，但第一部分电极以及第二部分电极的形状与图12B所示的电极不同。
本变形例中的列方向的电极ER5～ER9如图15B所示，包括由导电率大的第一导电材料(铜箔等)形成的第一部分电极EPB1和由导电率小的第二导电材料(碳印刷等)形成的第二部分电极EPB2。第二部分电极EPB2形成为在邻接的两个划区A之间沿行方向细长延伸。第一部分电极EPB1大致遍及划区A内的整个区域而形成。这样，通过第一部分电极EPB1在划区A内形成得宽广，第二部分电极EPB2在划区A的边缘的附近局部形成，使得划区A内的与物体的接近位置对应的分配电荷的不均容易被进一步抑制。
＜第二实施方式＞
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式涉及的输入装置与第一实施方式涉及的输入装置的不同点在于传感器部10中的电极ER的图案，其他结构大致与第一实施方式的输入装置相同。以下，以不同点为中心来进行说明。
图16A～图16B是表示第二实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的一个例子的图。图16A表示操作面11的20个划区(A1～A20)，图16B表示与各划区A重叠的9个电极的图案(ER1～ER9)。图17A～图17B是表示图16所示的电极的图案(ER1～ER9)的详细情况的图。图17A表示通过交叉部XP的上侧的4个电极的图案(ER1～ER4)，图17B表示通过交叉部XP的下侧的5个电极的图案(ER5～ER9)。图18A～图18B是将图16B所示的电极图案的交叉部XP附近放大了的图。图18A是俯视图，图18B是B-B线剖视图。
本实施方式中的电极ER1～ER9的外形具有与已经说明了的图15A以及图15B所示的电极ER1～ER9相同的外形。特别是，本实施方式中的列方向的电极ER5～ER9与图15B所示的电极ER5～ER9相同。本实施方式中的行方向的电极ER1～ER4与图15A所示的电极ER1～ER4的不同点在于包括第一部分电极EPC1、第二部分电极EPC2以及第三部分电极EPC3。
本实施方式中的行方向的电极ER1～ER4如图17A所示，包括由导电率大的第一导电材料(铜箔等)形成的第一部分电极EPC1、由导电率小的第二导电材料(碳印刷等)形成的第二部分电极EPC2、以及由导电率比第二导电材料高的第三导电材料形成的第三部分电极EPC3。第三导电材料例如可以是与第二导电材料不同种类的导电性墨等，也可以与第一导电材料相同。
第三部分电极EPC3设置于划区A的中央处的窄幅的部分、即与列方向电极(ER5～ER9)的交叉部XP所形成的部分。第一部分电极EPC1包括从行方向的两侧夹持第三部分电极EPC3的两个三角状的部分，该三角状部分的底边位于划区A的行方向的边缘附近。第二部分电极EPB2形成为在邻接的两个划区A之间沿行方向细长延伸。
在本实施方式涉及的输入装置中，由于在列方向电极与行方向电极双方设置有第一部分电极以及第二部分电极，所以容易在列方向电极与行方向电极分别形成具有所希望的导电率的电极ER。
另外，由于在形成于划区A的内侧的交叉部XP设置有由导电率比第二导电材料高的第三导电材料形成的第三部分电极EPC3，所以能够避免在划区A的内侧电极ER因导电率小的部分电极而断开这一情况。由此，容易抑制划区A内的与物体的接近位置对应的分配电荷的不均。
＜第三实施方式＞
接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式涉及的输入装置与第一实施方式涉及的输入装置的不同点在于传感器部10中的电极ER的图案，其他结构大致与第一实施方式涉及的输入装置相同。以下，以不同点为中心来进行说明。
图19A～图19B是表示第三实施方式涉及的输入装置中的电极的图案的一个例子的图。图19A表示操作面11的20个划区(A1～A20)，图19B表示与各划区A重叠的9个电极的图案(ER1～ER9)。图20A～图20B是表示图19所示的电极的图案(ER1～ER9)的详细情况的图。图20A表示通过交叉部XP的上侧的4个电极的图案(ER1～ER4)，图20B不表示通过交叉部XP的下侧的5个电极的图案(ER5～ER9)。图21A～图21B是将图19B所示的电极图案的交叉部XP附近放大了的图。图21A是俯视图，图21B是C-C线剖视图。
本实施方式涉及的输入装置中的划区A的矩阵状的排列、ER1～ER9相对于划区A的矩阵状的排列而跨越的方向等与已经说明了的图11A、图11B所示的电极的图案大致相同。本实施方式中的电极的图案关于划区A内的电极的形状与图11A、图11B所示的电极的图案不同。
行方向的电极ER1～ER4在一个划区A中包括具有大致三角形的形状的第一部分电极EPD1和向邻接的划区A纤细地延伸的第二部分电极EPD2。对于第一部分电极EPD1而言，三角形状的底边的部分位于行方向上的划区A的一个边缘，与该底边对置的三角形状的顶点位于行方向上的划区A的另一个边缘附近。第二部分电极EPD2从第一部分电极EPD1的三角形状的顶点向行方向上的划区A的另一个边缘延伸。
列方向的电极ER5～ER9在一个划区A中包括形成为将上述的第一部分电极EPD1与划区A的间隙掩埋的第一部分电极EPE1。另外，电极ER5～ER9包括在列方向上邻接的两个划区A之间形成为沿着行方向细长延伸的第二部分电极EPB2。
行方向的电极ER1～ER4与列方向的电极ER5～ER9在第二部分电极EPD2跨越的划区A的边界线附近相互交叉。
在本实施方式涉及的输入装置中，由于也与上述的第二实施方式同样，在列方向电极与行方向电极双方设置有第一部分电极以及第二部分电极，所以容易在列方向电极和行方向电极分别形成具有所希望的导电率的电极ER。
另外，根据本实施方式涉及的输入装置，交叉部XP位于划区A的边界线附近，在远离划区A的边界线的内侧不存在交叉部XP。由此，由于可以不像图18A的第三部分电极EPC3那样使用导电率大的构件使电极交叉，所以结构变得简易。
本发明并不限定于上述的实施方式。
即，本领域技术人员可以在本发明的技术范围或者与其等同的范围内，对于上述的实施方式的构成要素进行各种变更、组合、子组合以及代替。
附图标记说明：
10…传感器部，11…操作面，12…静电电容检测部，20…处理部，21…控制部，22…要素数据构成部，23…坐标计算部，30…存储部，31…程序，40…接口部，A…划区，ER…电极，T…端子，XP…交叉部。

Claims (11)

1.一种输入装置，输入与物体向操作面的接近对应的信息，该输入装置的特征在于，具有：
多个电极，分别具有多个端子，整体上具有N个所述端子；
静电电容检测部，从所述N个端子分别输入在接近所述操作面的物体与所述电极之间蓄积的电荷，并基于该输入的电荷，针对所述N个端子中的各个端子生成与所述物体和所述电极之间的静电电容对应的检测数据；以及
要素数据构成部，基于所述N个检测数据来构成M个要素数据，所述M个要素数据表示M个划区中的各个划区的所述物体的接近程度，所述M个划区将所述操作面虚拟划分，其中，M表示大于N的自然数，
所述M个划区中的各个划区与1个以上的所述电极重叠，
所述静电电容检测部将在一个所述电极蓄积的所述电荷从设置于该一个电极的多个所述端子同时输入，
通过所述同时输入，在和一个所述划区重叠的一个所述电极的重叠部分与所述物体之间蓄积的部分电荷，根据从该重叠部分到多个所述端子的各个端子为止的电导，被作为分配电荷而分配给该多个端子中的各个端子，
所述多个电极中的至少一部分电极包括：
第一部分电极，设置于一个所述划区的内侧，并由第一导电材料形成；以及
第二部分电极，设置在属于邻接的两个所述划区的两个所述第一部分电极之间，并由导电率比所述第一导电材料小的第二导电材料形成。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，
所述输入装置具有设置有所述多个电极的基板，
在所述基板上形成有两个所述电极交叉的至少一个交叉部，
在所述交叉部中，在与一方的所述电极相比位于更接近所述基板的场所的另一方的所述电极上设置有所述第一部分电极。
3.根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，
所述一方的电极由所述第二导电材料形成。
4.根据权利要求2或3所述的输入装置，其特征在于，
所述划区具有矩形的形状，
所述M个划区排列为矩阵状，
所述多个电极包括：
相对于所述划区的矩阵状的排列而沿行方向跨越的多个行方向电极；以及
相对于所述划区的矩阵状的排列而沿列方向跨越的多个列方向电极，
所述列方向电极包括所述第一部分电极以及所述第二部分电极，
所述行方向电极在所述交叉部中是所述一方的电极。
5.根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，
在所述一方的电极的所述交叉部设置有所述第二部分电极。
6.根据权利要求5所述的输入装置，其特征在于，
所述划区具有矩形的形状，
所述M个划区排列为矩阵状，
所述多个电极包括：
相对于所述划区的矩阵状的排列而沿行方向跨越的多个行方向电极；以及
相对于所述划区的矩阵状的排列而沿列方向跨越的多个列方向电极，
所述行方向电极以及所述列方向电极分别包括所述第一部分电极以及所述第二部分电极，
所述行方向电极在所述交叉部中是所述一方的电极，
所述列方向电极在所述交叉部中是所述另一方的电极。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的输入装置，其特征在于，
所述M个要素数据中的各个要素数据是以规定的比例向所述N个检测数据中的各个检测数据分配的部分要素数据之和，
所述N个检测数据中的各个检测数据近似于从所述M个要素数据中的各个要素数据以所述规定的比例被分配的所述部分要素数据之和，
所述要素数据构成部反复多次进行数据构成处理，该数据构成处理中，作为从所述M个要素数据的假定值中的各个假定值以所述规定的比例被分配的所述部分要素数据之和，分别计算所述N个检测数据的假定值，并基于对所述M个要素数据中的各个要素数据设定的N个所述规定的比例来对所述M个要素数据的假定值进行修正，以使该计算出的N个检测数据的假定值接近所述N个检测数据，
一个所述部分要素数据近似于通过所述同时输入而向一个所述端子分配的所述分配电荷，
一个所述要素数据近似于将一个所述划区中的全部所述电极的重叠部分中所蓄积的全部的所述部分电荷合成而得到的合成电荷。
8.根据权利要求7所述的输入装置，其特征在于，
一个所述规定的比例具有与面积比以及电导比相对应的值，
所述面积比是和一个所述划区重叠的一个所述电极的重叠部分与和该一个划区重叠的全部所述电极的重叠部分的面积比，
所述电导比是该一个电极中的从一个所述端子到该重叠部分为止的电导与该一个电极中的从全部所述端子到该重叠部分为止的电导之比。
9.根据权利要求7或8所述的输入装置，其特征在于，
所述数据构成处理包括：
第一处理，基于对所述M个要素数据中的各个要素数据设定的N个所述规定的比例，将所述M个要素数据的假定值变换为所述N个检测数据的假定值；
第二处理，计算N个第一系数，所述N个第一系数表示为了使所述N个检测数据的假定值变得与所述N个检测数据相等而应该对所述N个检测数据的假定值乘以的倍率；
第三处理，基于对所述M个要素数据中的各个要素数据设定的N个所述规定的比例，将所述N个第一系数变换为M个第二系数，所述M个第二系数表示应该对所述M个要素数据乘以的倍率；以及
第四处理，基于所述M个第二系数来修正所述M个要素数据的假定值。
10.根据权利要求9所述的输入装置，其特征在于，
在所述第一处理中，所述要素数据构成部将与从一个所述要素数据向一个所述检测数据分配的一个所述部分要素数据有关的所述规定的比例作为一个成分，基于与所述M个要素数据以及所述N个检测数据对应的M×N个成分所构成的第一变换矩阵，将以所述M个要素数据的假定值作为成分的矩阵变换为以所述N个检测数据的假定值作为成分的矩阵。
11.根据权利要求9所述的输入装置，其特征在于，
在所述第三处理中，所述要素数据构成部将与从一个所述要素数据向一个所述检测数据分配的一个所述部分要素数据有关的所述规定的比例作为一个成分，基于与所述M个要素数据以及所述N个检测数据对应的M×N个成分所构成的第二变换矩阵，将以所述N个第一系数作为成分的矩阵变换为以所述M个第二系数作为成分的矩阵。
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