JP2015045909A - 操作入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査時間を短縮すると共に、なされた操作の検出精度を高めることができる操作入力装置を提供する。
【解決手段】タッチパッド１は、第１の方向に沿って並べられた複数の第１の検出電極２と、第１の方向と交差する第２の方向に沿って並べられた複数の第２の検出電極（第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂ）と、複数の第１の検出電極２、複数の第２の検出電極が作る領域１１０を上面視した際に領域１１０内となるように配置され、指を検出する少なくとも１つの第３の検出電極としての近接センサ電極４ａ〜４ｆと、指を検出した近接センサ電極に基づいて、複数の第１の検出電極２及び複数の第２の検出電極３ａ、３ｂの走査の範囲を規定する走査範囲規定部と、を備えて概略構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、操作入力装置に関する。

従来の技術として、第１の方向に対して並設された複数の第１の電極と、第１の方向と異なる第２の方向に対して並設された複数の第２の電極と、複数の第１の電極と複数の第２の電極を走査して、第１の電極のセンサ出力値と第２の電極のセンサ出力値をそれぞれ検出する検出部と、検出部で検出されるセンサ出力値に基づいて演算処理を行う演算処理部と、を備えた座標入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この座標入力装置の検出部は、第１の電極と第２の電極のセンサ出力値が第１の閾値以上となるピーク領域が複数ある場合に、ピーク領域における第１の電極と第２の電極を選択的に走査する。続いて、演算処理部は、このピーク領域における第１の電極と第２の電極のセンサ出力値と、ピーク領域における第１の電極の座標と第２の電極の座標と、に基づいて検出対象物の座標を算出する。従って座標入力装置は、検出対象物が複数個所に接触する場合であっても、検出対象物の座標を高い精度で検出すると共に、ピーク領域を選択的に走査するので、検出速度の低下を抑制することができる。

特開２０１３−１２０２３号公報

しかし、従来の座標入力装置は、第１の電極と第２の電極とを全て走査してピーク領域を設定した後、このピーク領域を走査するものであるため、なされた操作によっては、ピーク領域を走査する際にはピーク領域外に操作が及んで、検出精度が低下する可能性がある。

従って、本発明の目的は、走査時間を短縮すると共に、なされた操作の検出精度を高めることができる操作入力装置を提供することにある。

本発明の一態様は、第１の方向に沿って並べられた複数の第１の検出電極と、第１の方向と交差する第２の方向に沿って並べられた複数の第２の検出電極と、複数の第１の検出電極及び複数の第２の検出電極が作る領域を上面視した際に領域内となるように配置され、検出対象物を検出する少なくとも１つの第３の検出電極と、検出対象物を検出した第３の検出電極に基づいて、複数の第１の検出電極及び複数の第２の検出電極の走査の範囲を規定する走査範囲規定部と、を備えた操作入力装置を提供する。

本発明によれば、走査時間を短縮すると共に、なされた操作の検出精度を高めることができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパッドの上面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）に示すI（ｂ）-I（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図であり、（ｃ）は、第１の検出電極の概略図であり、（ｄ）は、第２の検出電極の概略図であり、（ｅ）は、下方に近接センサ電極が配置されている第２の検出電極の概略図である。 図２は、第１の実施の形態に係るタッチパッドのブロック図である。 図３（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパッドの領域を６つの領域に分割した場合を示す概略図であり、（ｂ）は、走査範囲規定部が有する分割情報を示す指を検出した近接センサ電極と領域との対応表である。 図４（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパッドの上面図であり、（ｂ）は、指を検出した近接センサ電極に基づいた走査の範囲を示す上面図である。 図５は、第１の実施の形態に係るタッチパッドの動作に関するフローチャートである。 図６は、第２の実施の形態に係るタッチパッドのブロック図である。 図７（ａ）は、第２の実施の形態に係るタッチパッドの駆動部から出力される駆動信号と近接センサ電極に供給される逆位相信号とを示すグラフであり、（ｂ）は、駆動部から出力される駆動信号に基づいた第２の検出電極から静電容量を読み出すタイミングを示す概略図であり、（ｃ）は、近接センサ電極から静電容量を読み出すタイミングを示す概略図である。 図８は、第２の実施の形態に係るタッチパッドの動作に関するフローチャートである。 図９は、第３の実施の形態に係るタッチパッドの上面図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作入力装置は、第１の方向に沿って並べられた複数の第１の検出電極と、第１の方向と交差する第２の方向に沿って並べられた複数の第２の検出電極と、複数の第１の検出電極及び複数の第２の検出電極が作る領域を上面視した際に領域内となるように配置され、検出対象物を検出する少なくとも１つの第３の検出電極と、検出対象物を検出した第３の検出電極に基づいて、複数の第１の検出電極及び複数の第２の検出電極の走査の範囲を規定する走査範囲規定部と、を備えて概略構成されている。

この操作入力装置は、検出対象物を検出した第３の検出電極に基づいて走査の範囲を規定するので、検出電極を全て走査する場合や、検出電極を全て走査して走査の範囲を規定する場合と比べて、走査時間を短縮することができる。また操作入力装置は、指が検出された近傍の領域を走査の範囲として走査することで走査時間を短縮するので、全てを走査する場合と比べて、なされた操作に追従するような走査が可能となり、なされた操作の検出精度を高めることができる。

[第１の実施の形態]
（タッチパッド１の構成）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパッドの上面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）に示すI（ｂ）-I（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図であり、（ｃ）は、第１の検出電極の概略図であり、（ｄ）は、第２の検出電極の概略図であり、（ｅ）は、下方に近接センサ電極が配置されている第２の検出電極の概略図である。図２は、第１の実施の形態に係るタッチパッドのブロック図である。

図１（ａ）では、第１の検出電極、第２の検出電極、及び第１の近接センサ電極〜第６の近接センサ電極を区別するため、これらに斜線を入れている。また図１（ａ）に示すｘ_１〜ｘ_９及びｙ_１〜ｙ_５は、タッチパッドの操作面に割り付けられたｘ軸及びｙ軸の目盛を示している。さらに後述する領域１１０は、図１（ａ）において点線で囲まれた領域を示している。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また以下に記載するブロック図において、ブロックを繋ぐ矢印は、一例として、主な信号及び情報のやり取りを示している。

操作入力装置としてのタッチパッド１は、一例として、車両に搭載された空調装置、音楽再生装置、映像再生装置及びナビゲーション装置等の電子機器と電磁気的に接続されている。またタッチパッド１は、例えば、導電性を有するペンや指による操作により、上述の電子機器に表示されたカーソルの移動や選択、表示されたアイコンのドラッグ、ドロップ、表示された画像の拡大や縮小等の指示を行うことができるように構成されている。本実施の形態では、検出対象物としての指による操作について説明する。なお、電磁気的に接続とは、導電体による接続、電磁波の一種である光による接続、及び電磁波の一種である電波による接続の少なくとも１つを用いた接続である。

このタッチパッド１は、図１（ａ）に示すように、本体１０の上面が、矩形状の操作面１１となっており、この操作面１１に接近及び接触する指を検出するように構成されている。

タッチパッド１は、図１（ａ）及び図２に示すように、第１の方向に沿って並べられた複数の第１の検出電極２と、第１の方向と交差する第２の方向に沿って並べられた複数の第２の検出電極（第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂ）と、複数の第１の検出電極２、複数の第２の検出電極が作る領域１１０を上面視した際に領域１１０内となるように配置され、指を検出する少なくとも１つの第３の検出電極としての近接センサ電極と、指を検出した近接センサ電極に基づいて、複数の第１の検出電極２及び複数の第２の検出電極の走査の範囲を規定する走査範囲規定部１３と、を備えて概略構成されている。

第１の検出電極２及び第２の検出電極（第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂ）は、図１（ａ）の紙面の横方向及び縦方向に沿って並んでいる。本実施の形態では、図１（ａ）の紙面の横方向を第１の方向としてのｘ軸方向、縦方向を第２の方向としてのｙ軸方向とし、領域１１０の左上を原点としている。

本実施の形態では、第３の検出電極は、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆとして複数配置されている。この第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆは、図２に示すように、これらから静電容量の情報を含む検出信号Ｓ_１〜検出信号Ｓ_６を読み出す検出部１２と電気的に接続されている。

またタッチパッド１は、図２に示すように、複数の第１の検出電極２を駆動する駆動信号Ｓ_１１〜駆動信号Ｓ_１５を供給する駆動部１４と、駆動部１４による複数の第１の検出電極２の駆動に基づいて複数の第２の検出電極（第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂ）から静電容量を読み出す読出部１５と、駆動部１４及び読出部１５を制御し、走査範囲規定部１３が規定する走査の範囲に基づいて複数の第１の検出電極２及び複数の第２の検出電極（第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂ）を走査させる制御部１９と、を備えている。

さらにタッチパッド１は、図２に示すように、記憶部１６と、クロック信号生成部１７と、通信部１８と、を備えている。

またタッチパッド１は、一例として、図１（ｂ）に示すように、基体１００、第１の電極層１０１、絶縁フィルム１０２、第２の電極層１０３、絶縁フィルム１０４、第３の電極層１０５、絶縁フィルム１０６及び加飾層１０７の順に積層された構造を有している。

基体１００は、例えば、ガラス及びＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）、ＰＣ（Polycarbonate）等の絶縁性を有する材料を用いて板形状に形成されている。この基体１００上には、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆが形成された絶縁フィルム１０２が、近接センサ電極が基体１００側となるように貼り付けられている。この貼り付けによって、基体１００上には、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆを含む第１の電極層１０１が形成されている。つまり第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆは、第１の検出電極２、第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂよりも操作がなされる操作面１１から深い層に配置される。

また絶縁フィルム１０２の近接センサ電極側とは反対側には、ｙ_１〜ｙ_５の第１の検出電極２が形成された絶縁フィルム１０４が、第１の検出電極２が絶縁フィルム１０２側となるように貼り付けられている。この貼り付けによって、絶縁フィルム１０２上には、これらの第１の検出電極２を含む第２の電極層１０３が形成されている。

さらに、絶縁フィルム１０４の検出電極側とは反対側には、ｘ_１、ｘ_３、ｘ_４、ｘ_６、ｘ_７、ｘ_９の第２の検出電極３ａと、ｘ_２、ｘ_５、ｘ_８の第２の検出電極３ｂと、が形成された絶縁フィルム１０６が、これらの第２の検出電極が絶縁フィルム１０４側となるように貼り付けられている。この貼り付けによって、絶縁フィルム１０４上には、これらの第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂを含む第３の電極層１０５が形成されている。

上述のフィルムの貼り付けには、一例として、ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）等の粘着シートが用いられる。また絶縁フィルム１０２、絶縁フィルム１０４及び絶縁フィルム１０６は、例えば、ガラス、ＰＥＴ等の絶縁性を有する材料を用いてフィルム形状に形成されている。

加飾層１０７は、ガラスやフィルムに印刷で装飾が加えられたものである。この加飾層１０７は、絶縁フィルム１０６上に貼り付けられている。

なお、第１の検出電極２、第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂは、例えば、ブリッジを形成するなどして、互いが絶縁されるように、一枚の基体上に形成されても良い。

（第１の検出電極２の構成）
第１の検出電極２は、図１（ａ）に左上の斜線で示すように、ｙ軸に直交するように延伸して配置されている。タッチパッド１は、一例として、５個の第１の検出電極２が等間隔で並んでいる。この５個の第１の検出電極２は、ｙ軸のｙ_１〜ｙ_５に対応して並んでいる。

また第１の検出電極２は、導電性を有する銅等の金属材料を用いて形成される。なお第１の検出電極２は、ＩＴＯ（酸化インジウム）等の透明な材料を用いて形成されても良い。

第１の検出電極２、第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂは、指との間で静電容量を形成する複数の形成部、及び形成部同士を連結する複数の連結部を有して構成されている。

具体的には、第１の検出電極２は、図１（ｃ）に示すように、略正方形となる複数の形成部としての複数のパッド部２０と、パッド部２０よりも面積が小さく、パッド部２０同士を連結する複数の連結部２３と、を有している。また第１の検出電極２は、図１（ａ）の紙面において、パッド部２０を半分に分割したような形状を有するパッド部２１及びパッド部２２を、左右の端部に有している。

パッド部２１は、図１（ｃ）の紙面右端部に、頂点を左向きとして位置し、連結部２３によりパッド部２０と連結されている。またパッド部２２は、図１（ｃ）の紙面左端部に、頂点を右向きとして位置し、連結部２３によりパッド部２０と連結されている。

（第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂの構成）
第２の検出電極は、下方に第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆがない場合は、第２の検出電極３ａが配置され、これらの近接センサ電極がある場合は、第２の検出電極３ｂが配置される。この第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂは、例えば、第１の検出電極２と同様に、銅等の金属材料、及びＩＴＯ等の透明な材料を用いて形成される。

第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂは、図１（ａ）に右上の斜線で示すように、ｘ軸に直交するように延伸して配置されている。タッチパッド１は、一例として、６個の第２の検出電極３ａと、３個の第２の検出電極３ｂと、が等間隔で並んでいる。

この第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂは、ｘ軸のｘ_１〜ｘ_９に対応して並んでいる。ｘ_１、ｘ_３、ｘ_４、ｘ_６、ｘ_７及びｘ_９には、第２の検出電極３ａが配置されている。またｘ_２、ｘ_５及びｘ_８には、第２の検出電極３ｂが配置されている。

第２の検出電極３ａは、図１（ｄ）に示すように、略正方形となる複数のパッド部３０と、パッド部３０よりも面積が小さく、パッド部３０同士を連結する複数の連結部３３と、を有している。また第２の検出電極３ａは、図１（ｄ）の紙面において、パッド部３０を半分に分割したような形状を有するパッド部３１及びパッド部３２を、上下の端部に有している。

パッド部３１は、図１（ｄ）の紙面上端部に、頂点を下向きとして位置し、連結部３３によりパッド部３０と連結されている。またパッド部３２は、図１（ｄ）の紙面下端部に、頂点を上向きとして位置し、連結部３３によりパッド部３０と連結されている。

また第２の検出電極３ｂは、図１（ｅ）に示すように、複数のパッド部３０と、連結部３３と、連結部３３よりも上下方向に長い複数の連結部３４と、を有している。また第２の検出電極３ｂは、第２の検出電極３ａと同様に、パッド部３０を半分に分割したような形状を有するパッド部３１及びパッド部３２を有している。

パッド部３１は、図１（ｅ）の紙面上端部に、頂点を下向きとして位置し、連結部３３よりも長い連結部３４によりパッド部３０と連結されている。またパッド部３２は、図１（ｅ）の紙面下端部に、頂点を上向きとして位置し、連結部３３よりも長い連結部３４によりパッド部３０と連結されている。

第２の検出電極３ｂの連結部３４は、図１（ａ）に示すように、その下方に近接センサ電極が配置されるために、細長く形成されている。本実施の形態では、連結部２３及び連結部３３と同じ幅であるが、これに限定されず、さらに細く形成されても良い。

また変形例として、本実施の形態に係る連結部３４は、近接センサ電極の上方を横切るように配置されるが、これに限定されず、図１（ａ）の上面視において、近接センサ電極の外側を通るように、左右いずれかに曲げて形成されても良い。

この第１の検出電極２、第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂは、一例として、相互容量型のタッチセンサの電極として構成されている。

この相互容量型のタッチセンサとは、指が接近することによる、駆動された第１の検出電極と、第２の検出電極と、の交点における電場の変化を、第２の検出電極から検出信号として読み出すように構成されたセンサである。

なお、第１の検出電極及び第２の検出電極は、相互容量型のタッチセンサを構成する電極であることに限定されず、自己容量型のタッチセンサの電極で有っても良い。自己容量型のタッチセンサの電極である場合、タッチパッド１は、第１の検出電極、第２の検出電極を順番に走査することで、各検出電極と指との間に形成された静電容量を検出するように構成される。

図１（ａ）に示すように、第１の検出電極２、第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂを横と縦に組み合わせて並べることにより、矩形状の領域１１０が形成される。この領域１１０が、例えば、操作を検出することが可能な領域となり、ｘｙ座標が設定される。つまり、操作が検出された場合の座標は、この領域１１０内の座標となる。

（第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆの構成）
第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆは、図１（ａ）に他の斜線よりも目の粗い右上がりの斜線で示すように、第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂのパッド部３０と同じ形状を有している。

この第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆは、例えば、銅等の金属材料、及びＩＴＯ等の透明な材料を用いて形成される。

また第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆは、その上方に連結部３４が配置されている。

具体的には、第１の近接センサ電極４ａは、図１（ａ）に示すように、ｘ_２に位置する第２の検出電極３ｂと、ｙ_１とｙ_２との間を通ってｙ軸に直交する直線と、の交点に対応する第２の検出電極３ｂの連結部３４の下方に配置される。第２の近接センサ電極４ｂは、ｘ_５に位置する第２の検出電極３ｂと、ｙ_１とｙ_２との間を通ってｙ軸に直交する直線と、の交点に対応する第２の検出電極３ｂの連結部３４の下方に配置される。第３の近接センサ電極４ｃは、ｘ_８に位置する第２の検出電極３ｂと、ｙ_１とｙ_２との間を通ってｙ軸に直交する直線と、の交点に対応する第２の検出電極３ｂの連結部３４の下方に配置される。

また第４の近接センサ電極４ｄは、ｘ_２に位置する第２の検出電極３ｂと、ｙ_４とｙ_５との間を通ってｙ軸に直交する直線と、の交点に対応する第２の検出電極３ｂの連結部３４の下方に配置される。第５の近接センサ電極４ｅは、ｘ_５に位置する第２の検出電極３ｂと、ｙ_４とｙ_５との間を通ってｙ軸に直交する直線と、の交点に対応する第２の検出電極３ｂの連結部３４の下方に配置される。第６の近接センサ電極４ｆは、ｘ_８に位置する第２の検出電極３ｂと、ｙ_４とｙ_５との間を通ってｙ軸に直交する直線と、の交点に対応する第２の検出電極３ｂの連結部３４の下方に配置される。

なお近接センサ電極の数や配置は、上述の数や配置に限定されず、タッチパッド１の構成や用途等に応じて自由に変更可能である。

（検出部１２の構成）
検出部１２は、図２に示すように、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆと電気的に接続されている。検出部１２は、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆと共に、自己容量型のタッチセンサを構成している。

自己容量型のタッチセンサは、近接センサ電極に指が近づくことによって増加する静電容量を読み出すように構成されている。

検出部１２は、図２に示すように、第１のしきい値１２０を有している。この検出部１２は、例えば、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆから、常に検出信号Ｓ_１〜検出信号Ｓ_６が入力し、第１のしきい値１２０と比較されるように構成されている。この検出信号Ｓ_１〜検出信号Ｓ_６は、静電容量の情報を含む信号である。

この第１のしきい値１２０は、検出信号Ｓ_１〜検出信号Ｓ_６から得られた静電容量と比較されるものである。検出部１２は、静電容量が第１のしきい値１２０よりも大きい場合、その静電容量を出力した近接センサ電極が指を検出したと判定する。検出部１２は、この判定結果に基づいて検出情報Ｓ_７を生成して走査範囲規定部１３に出力する。この検出情報Ｓ_７には、例えば、指を検出した少なくとも１つの近接センサ電極についての情報が含まれる。

第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆは、第１の検出電極２、第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂよりも深い位置、つまり操作面１１から離れた位置に配置される。従って第１のしきい値１２０は、例えば、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆが、第１の検出電極２、第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂのように操作面１１に近い位置に配置された場合と比べて、低いしきい値となるように設定される。

（走査範囲規定部１３の構成）
図３（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパッドの領域を６つの領域に分割した場合を示す概略図であり、（ｂ）は、走査範囲規定部が有する分割情報を示す指を検出した近接センサ電極と領域との対応表である。なお、図３（ａ）に示す実線は、各領域を模式的に示すものである。

走査範囲規定部１３は、複数の第１の検出電極２及び複数の第２の検出電極（第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂ）が作る領域１１０を分割した領域に関する分割情報１３０を有し、分割情報１３０に基づいて、指を検出した近接センサ電極に対応する領域を判定し、判定された領域を走査するように走査の範囲を規定するように構成されている。

走査範囲規定部１３は、検出部１２から取得した検出情報Ｓ_７に基づいて、指を検出した近接センサ電極を判定する。走査範囲規定部１３は、この判定に基づいて走査の範囲を規定する。

本実施の形態では、第１の検出電極２、第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂにより作られる領域１１０は、図３（ａ）に示すように、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆに応じて、６つの領域に分割されている。この分割された領域は、一例として、図３（ａ）に示すように、第１の領域１ａ〜第６の領域１ｆである。なお分割された領域の数及び範囲は、これらに限定されず、用途に応じて任意である。

また第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆは、例えば、その検出範囲が、それぞれの中心を中心とする円が、対応する領域を含む程度であるものとする。

第１の領域１ａは、図３（ａ）に示すように、第１の近接センサ電極４ａを含む領域である。第１の領域１ａが走査の範囲として規定された場合、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_３の第１の検出電極２が、駆動部１４から出力される駆動信号Ｓ_１１〜駆動信号Ｓ_１３により駆動され、ｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_３の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３が読出部１５により取得される。従って走査の範囲は、ｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_３の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_３の第１の検出電極２と、になる。

第２の領域１ｂは、第２の近接センサ電極４ｂを含む領域である。第２の領域１ｂが走査の範囲として規定された場合、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_３の第１の検出電極２が、駆動部１４から出力される駆動信号Ｓ_１１〜駆動信号Ｓ_１３により駆動され、ｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_６の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２４〜検出信号Ｓ_２６が読出部１５により取得される。従って走査の範囲は、ｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_６の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_３の第１の検出電極２と、になる。

第３の領域１ｃは、第３の近接センサ電極４ｃを含む領域である。第３の領域１ｃが走査の範囲として規定された場合、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_３の第１の検出電極２が、駆動部１４から出力される駆動信号Ｓ_１１〜駆動信号Ｓ_１３により駆動され、ｘ_７の第２の検出電極３ａ、ｘ_８の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_９の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２７〜検出信号Ｓ_２９が読出部１５により取得される。従って走査の範囲は、ｘ_７の第２の検出電極３ａ、ｘ_８の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_９の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_３の第１の検出電極２と、になる。

第４の領域１ｄは、第４の近接センサ電極４ｄを含む領域である。第４の領域１ｄが走査の範囲として規定された場合、ｙ_３の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２が、駆動部１４から出力される駆動信号Ｓ_１３〜駆動信号Ｓ_１５により駆動され、ｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_３の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３が読出部１５により取得される。従って走査の範囲は、ｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_３の第２の検出電極３ａと、ｙ_３の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

第５の領域１ｅは、第５の近接センサ電極４ｅを含む領域である。第５の領域１ｅが走査の範囲として規定された場合、ｙ_３の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２が、駆動部１４から出力される駆動信号Ｓ_１３〜駆動信号Ｓ_１５により駆動され、ｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_６の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２４〜検出信号Ｓ_２６が読出部１５により取得される。従って走査の範囲は、ｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_６の第２の検出電極３ａと、ｙ_３の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

第６の領域１ｆは、第６の近接センサ電極４ｆを含む領域である。第６の領域１ｆが走査の範囲として規定された場合、ｙ_３の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２が、駆動部１４から出力される駆動信号Ｓ_１３〜駆動信号Ｓ_１５により駆動され、ｘ_７の第２の検出電極３ａ、ｘ_８の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_９の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２７〜検出信号Ｓ_２９が読出部１５により取得される。従って走査の範囲は、ｘ_７の第２の検出電極３ａ、ｘ_８の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_９の第２の検出電極３ａと、ｙ_３の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

分割情報１３０は、図３（ｂ）に示すように、指を検出した近接センサ電極の組み合わせにより、どの領域を走査するのかを示す情報である。以下では、この組み合わせについて説明する。なお、ひとつの近接センサ電極が指を検出した場合は、上述の通りなので、複数の近接センサ電極が指を検出した場合の領域の組み合わせについて説明する。

指が第１の近接センサ電極４ａ及び第２の近接センサ電極４ｂで検出された場合、つまり第１の領域１ａと第２の領域１ｂとの境界付近で指が検出された場合、走査範囲規定部１３は、分割情報１３０に示すように、第１の領域１ａと第２の領域１ｂとを走査の範囲とする。つまり、走査の範囲は、ｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、ｘ_３及びｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、ｘ_６の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_３の第１の検出電極２と、になる。

指が第２の近接センサ電極４ｂ及び第３の近接センサ電極４ｃで検出された場合、つまり第２の領域１ｂと第３の領域１ｃとの境界付近で指が検出された場合、走査範囲規定部１３は、分割情報１３０に示すように、第２の領域１ｂと第３の領域１ｃとを走査の範囲とする。つまり、走査の範囲は、ｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、ｘ_６及びｘ_７の第２の検出電極３ａ、ｘ_８の第２の検出電極３ｂ、ｘ_９の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_３の第１の検出電極２と、になる。

指が第４の近接センサ電極４ｄ及び第５の近接センサ電極４ｅで検出された場合、つまり第４の領域１ｄと第５の領域１ｅとの境界付近で指が検出された場合、走査範囲規定部１３は、分割情報１３０に示すように、第４の領域１ｄと第５の領域１ｅとを走査の範囲とする。つまり、走査の範囲は、ｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、ｘ_３及びｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、ｘ_６の第２の検出電極３ａと、ｙ_３の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

指が第５の近接センサ電極４ｅ及び第６の近接センサ電極４ｆで検出された場合、つまり第５の領域１ｅと第６の領域１ｆとの境界付近で指が検出された場合、走査範囲規定部１３は、分割情報１３０に示すように、第５の領域１ｅと第６の領域１ｆとを走査の範囲とする。つまり、走査の範囲は、ｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、ｘ_６及びｘ_７の第２の検出電極３ａ、ｘ_８の第２の検出電極３ｂ、ｘ_９の第２の検出電極３ａと、ｙ_３の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

指が第１の近接センサ電極４ａ及び第４の近接センサ電極４ｄで検出された場合、つまり第１の領域１ａと第４の領域１ｄとの境界付近で指が検出された場合、走査範囲規定部１３は、分割情報１３０に示すように、第１の領域１ａと第４の領域１ｄとを走査の範囲とする。つまり、走査の範囲は、ｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_３の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

指が第２の近接センサ電極４ｂ及び第５の近接センサ電極４ｅで検出された場合、つまり第２の領域１ｂと第５の領域１ｅとの境界付近で指が検出された場合、走査範囲規定部１３は、分割情報１３０に示すように、第２の領域１ｂと第５の領域１ｅとを走査の範囲とする。つまり、走査の範囲は、ｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_６の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

指が第３の近接センサ電極４ｃ及び第６の近接センサ電極４ｆで検出された場合、つまり第３の領域１ｃと第６の領域１ｆとの境界付近で指が検出された場合、走査範囲規定部１３は、分割情報１３０に示すように、第３の領域１ｃと第６の領域１ｆとを走査の範囲とする。つまり、走査の範囲は、ｘ_７の第２の検出電極３ａ、ｘ_８の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_９の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

指が第１の近接センサ電極４ａ、第２の近接センサ電極４ｂ、第４の近接センサ電極４ｄ及び第５の近接センサ電極４ｅで検出された場合、つまり第１の領域１ａ、第２の領域１ｂ、第４の領域１ｄ及び第５の領域１ｅの境界付近で指が検出された場合、走査範囲規定部１３は、分割情報１３０に示すように、第１の領域１ａ、第２の領域１ｂ、第４の領域１ｄ及び第５の領域１ｅを走査の範囲とする。つまり、走査の範囲は、ｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、ｘ_３及びｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、ｘ_６の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

指が第２の近接センサ電極４ｂ、第３の近接センサ電極４ｃ、第５の近接センサ電極４ｅ及び第６の近接センサ電極４ｆで検出された場合、つまり第２の領域１ｂ、第３の領域１ｃ、第５の領域１ｅ及び第６の領域１ｆの境界付近で指が検出された場合、走査範囲規定部１３は、分割情報１３０に示すように、第２の領域１ｂ、第３の領域１ｃ、第５の領域１ｅ及び第６の領域１ｆを走査の範囲とする。つまり、走査の範囲は、ｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、ｘ_６及びｘ_７の第２の検出電極３ａ、ｘ_８の第２の検出電極３ｂ、ｘ_９の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２と、になる。

（駆動部１４の構成）
駆動部１４は、例えば、後述する駆動制御信号Ｓ_１０に基づいて基本となる駆動信号を生成するように構成されている。駆動部１４は、ｙ_１〜ｙ_５の第１の検出電極２の順に接続を切り替えて当該駆動信号を選択された第１の検出電極２に供給することで、駆動信号Ｓ_１１〜駆動信号Ｓ_１５を生成するように構成されている。

（読出部１５の構成）
読出部１５は、後述する切替信号Ｓ_２０に基づいてｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ａ、ｘ_３とｘ_４の第２の検出電極３ａ、ｘ_５の第２の検出電極３ｂ、ｘ_６とｘ_７の第２の検出電極３ａ、ｘ_８の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_９の第２の検出電極３ａの順に接続を切り替えて検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２９を読み出すように構成されている。

また読出部１５は、第２のしきい値１５０を有している。この第２のしきい値１５０は、検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２９から得られた静電容量と比較されるものであり、この第２のしきい値１５０よりも大きい静電容量を検出した第２の検出電極が、指を検出した第２の検出電極とされる。この指を検出した第２の検出電極の情報は、検出情報Ｓ_３０として制御部１９に出力される。

（記憶部１６の構成）
記憶部１６は、例えば、半導体素子を用いて構成された半導体メモリである。この記憶部１６は、蓄積情報１６０を有している。

この蓄積情報１６０は、一例として、制御部１９から出力される検出情報Ｓ_３０を取得した順に蓄積して生成された情報である。

（クロック信号生成部１７の構成）
クロック信号生成部１７は、タッチパッド１の動作に必要なクロック信号Ｓ_ｃｌを生成するように構成されている。このクロック信号Ｓ_ｃｌは、制御部１９に出力されると共に、タッチパッド１の各部に出力される。

（通信部１８の構成）
通信部１８は、タッチパッド１が電磁気的に接続された電子機器と通信するように構成されている。通信部１８は、例えば、制御部１９が生成する操作情報Ｓ_４０を当該電子機器に出力するように構成されている。

（制御部１９の構成）
制御部１９は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１９が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。

制御部１９は、クロック信号Ｓ_ｃｌに基づいて走査を行わせるように、駆動部１４及び読出部１５を制御する。具体的には、制御部１９は、クロック信号Ｓ_ｃｌに基づいて駆動制御信号Ｓ_１０を生成して駆動部１４に出力すると共に、切替信号Ｓ_２０を生成して読出部１５に出力することにより、走査を実行させるように構成されている。

また制御部１９は、読出部１５から取得した検出情報Ｓ_３０を、取得した順に蓄積情報１６０として記憶部１６に記憶させるように構成されている。この制御部１９は、走査が終了した後、記憶部１６から蓄積情報１６０を読み出し、読み出した蓄積情報１６０に基づいて操作が行われた座標を算出し、この座標の情報を含む操作情報Ｓ_４０を生成するように構成されている。

（動作）
図４（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパッドの上面図であり、（ｂ）は、指を検出した近接センサ電極に基づいた走査の範囲を示す上面図である。図５は、第１の実施の形態に係るタッチパッドの動作に関するフローチャートである。図４（ｂ）では、駆動信号が供給される第１の検出電極２に対して左上向きの斜線を施し、検出信号が読み出される第２の検出電極３ａ及び第２の検出電極３ｂに対して右上向きの斜線を施している。以下では、本実施の形態に係るタッチパッド１の動作について図５のフローチャートに従って説明する。

タッチパッド１は、電源が投入された後、クロック信号生成部１７がクロック信号Ｓ_ｃｌを生成し、各部に供給する。

検出部１２は、第１のしきい値１２０と、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆの検出信号Ｓ_１〜検出信号Ｓ_６と、を比較し、指を検出した近接センサ電極が有るか否かを判定する。

検出部１２は、指を検出した近接センサ電極があった場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、指を検出した近接センサ電極の情報を含む検出情報Ｓ_７を生成して走査範囲規定部１３に出力する。

走査範囲規定部１３は、取得した検出情報Ｓ_７から指を検出した近接センサ電極を特定し、指を検出した近接センサ電極、及び分割情報１３０に基づいて走査の範囲を規定する（Ｓ２）。

走査範囲規定部１３は、走査の範囲に基づいて判定情報Ｓ_８を生成し、制御部１９に出力する。

制御部１９は、判定情報Ｓ_８に基づいて駆動部１４を駆動するための駆動制御信号Ｓ_１０、及び読出部１５を制御するための切替信号Ｓ_２０を生成して出力する。駆動部１４及び読出部１５は、駆動制御信号Ｓ_１０及び切替信号Ｓ_２０に基づいて規定された走査の範囲を走査する（Ｓ３）。

制御部１９は、この走査により読出部１５から読み出された検出情報Ｓ_３０を順に蓄積情報１６０として記憶部１６に記憶させ、走査の範囲の走査が終了した後、蓄積情報１６０に基づいて指を検出したｘｙ座標系における座標を算出する。続いて制御部１９は、算出した結果に基づいて操作情報Ｓ_４０を生成して通信部１８を介して出力する（Ｓ４）。制御部１９は、ステップ４が終了すると、規定された走査の範囲の走査が終了したとして、次の周期の走査を行うためにステップ１に処理を進める。

以下では、ステップ１からステップ４までの動作を、図４（ａ）及び（ｂ）を用いてさらに具体的に説明する。なお、指が検出された検出位置９は、ｘ_３の第２の検出電極３ａにおいて、図４（ａ）の紙面上から二番目のパッド部３０の上方であるものとする。

操作者が、図４（ａ）に示す検出位置９に対応する操作面１１に指を接触させることにより、この検出位置９に近い第１の近接センサ電極４ａが指を検出した場合、検出部１２は、検出信号Ｓ_１と第１のしきい値１２０との比較により、指が検出されたと判定する。

検出部１２は、指を検出した第１の近接センサ電極４ａの情報を含む検出情報Ｓ_７を生成して走査範囲規定部１３に出力する。

走査範囲規定部１３は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、指を検出した第１の近接センサ電極４ａ、及び分割情報１３０に基づいて走査の範囲を第１の領域１ａと規定する。具体的には、走査範囲規定部１３は、走査の範囲が、ｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、及びｘ_３の第２の検出電極３ａと、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_３の第１の検出電極２と、なる判定情報Ｓ_８を生成し、制御部１９に出力する。

制御部１９は、取得した判定情報Ｓ_８に基づいて第１の領域１ａを走査の範囲とするため、図４（ｂ）に示すように、ｙ_１〜ｙ_３の第１の検出電極２を駆動する駆動制御信号Ｓ_１０、及びｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、ｘ_３の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３を読み出すための切替信号Ｓ_２０を送信する。

駆動部１４は、駆動制御信号Ｓ_１０に基づいてｙ_１の第１の検出電極２を駆動する駆動信号Ｓ_１１を出力し、読出部１５は、切替信号Ｓ_２０に基づいてｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、ｘ_３の第２の検出電極３ａの順に接続を切り替えて、検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３を取得する。

読出部１５は、ｙ_１の第１の検出電極２を駆動することで得られた検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３を、第２のしきい値１５０と順に比較し、検出の有無を判定する。図４（ｂ）に示す検出位置９の場合、ｙ_１の第１の検出電極２を駆動すると、一例として、ｘ_３の第２の検出電極３ａから出力される検出信号Ｓ_２３、ｘ_２の第２の検出電極３ｂから出力される検出信号Ｓ_２２、ｘ_１の第２の検出電極３ａから出力される検出信号Ｓ_２１の順で信号の絶対値が小さくなる検出信号が得られる。

読出部１５は、取得した検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３と第２のしきい値１５０を比較し、一例として、ｙ_１の第１の検出電極２が駆動された際の検出信号Ｓ_２３が第２のしきい値１５０より大きいとして検出情報Ｓ_３０を制御部１９に出力する。制御部１９は、一時的に記憶部１６に蓄積情報１６０として記憶させる。

次に、駆動部１４は、駆動制御信号Ｓ_１０に基づいてｙ_２の第１の検出電極２を駆動する駆動信号Ｓ_１２を出力し、読出部１５は、切替信号Ｓ_２０に基づいてｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、ｘ_３の第２の検出電極３ａの順に接続を切り替えて、検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３を取得する。

読出部１５は、ｙ_２の第１の検出電極２を駆動することで得られた検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３を、第２のしきい値１５０と順に比較し、検出の有無を判定する。図４（ｂ）に示す検出位置９の場合、ｙ_２の第１の検出電極２を駆動すると、一例として、ｘ_３の第２の検出電極３ａから出力される検出信号Ｓ_２３、ｘ_２の第２の検出電極３ｂから出力される検出信号Ｓ_２２、ｘ_１の第２の検出電極３ａから出力される検出信号Ｓ_２１の順で信号の絶対値が小さくなる検出信号が得られる。

読出部１５は、取得した検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３と第２のしきい値１５０を比較し、一例として、ｙ_２の第１の検出電極２が駆動された際の検出信号Ｓ_２３が第２のしきい値１５０より大きいとして検出情報Ｓ_３０を制御部１９に出力する。制御部１９は、一時的に記憶部１６に蓄積情報１６０として記憶させる。

次に、駆動部１４は、駆動制御信号Ｓ_１０に基づいてｙ_３の第１の検出電極２を駆動する駆動信号Ｓ_１３を出力し、読出部１５は、切替信号Ｓ_２０に基づいてｘ_１の第２の検出電極３ａ、ｘ_２の第２の検出電極３ｂ、ｘ_３の第２の検出電極３ａの順に接続を切り替えて、検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３を取得する。

読出部１５は、ｙ_３の第１の検出電極２を駆動することで得られた検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３を、第２のしきい値１５０と順に比較し、検出の有無を判定する。図４（ｂ）に示す検出位置９の場合、ｙ_３の第１の検出電極２を駆動すると、一例として、検出位置９から駆動されたｙ_３の第１の検出電極２が離れているので、検出信号Ｓ_２１〜検出信号Ｓ_２３は第２のしきい値１５０以下となる。従って読出部１５は、指を検出した検出電極がないとする検出情報Ｓ_３０を制御部１９に出力し、制御部１９は、記憶部１６に蓄積情報１６０として記憶させる。

制御部１９は、規定された走査の範囲の走査が終了すると、蓄積情報１６０に蓄積された検出情報Ｓ_３０に基づいて、加重平均により座標を算出し、この座標の情報を含む操作情報Ｓ_４０を生成して通信部１８を介して出力する。

ここで、ステップ１において、検出部１２は、比較の結果、いずれの近接センサ電極も指を検出していないと判定すると（Ｓ１：Ｎｏ）、検出した近接センサ電極がないとする検出情報Ｓ_７を生成し走査範囲規定部１３に出力する。走査範囲規定部１３は、取得した検出情報Ｓ_７に基づいて指を検出した近接センサ電極がないとする判定情報Ｓ_８を生成して制御部１９に出力する。

制御部１９は、取得した判定情報Ｓ_８に基づいて近接センサ電極が指を検出していないと判定し、全ての領域を走査する駆動制御信号Ｓ_１０及び切替信号Ｓ_２０を生成して、駆動部１４と読出部１５とに出力する。

駆動制御信号Ｓ_１０を取得した駆動部１４、及び切替信号Ｓ_２０を取得した読出部１５は、全ての領域の走査を行う（Ｓ５）。制御部１９は、読出部１５から取得した検出情報Ｓ_３０を順に蓄積して蓄積情報１６０として記憶部１６に記憶させ、１周期分の蓄積情報１６０に基づいて指を検出している場合は、その座標を算出して操作情報Ｓ_４０を生成し、検出してない場合は、検出していないとする操作情報Ｓ_４０を生成して通信部１８を介して出力してステップ１に処理を進める。

このタッチパッド１の動作は、タッチパッド１の動作が停止されるまで継続される。

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るタッチパッド１は、検出電極と共に走査する必要のない近接センサ電極に基づいて走査の範囲を規定するので、検出電極を全て走査して指の検出を行う場合や、検出電極を全て走査して指が検出された検出電極に基づいて走査の範囲を規定する場合と比べて、走査時間を短縮することができる。またタッチパッド１は、指が検出された近傍の領域を走査の範囲として走査することで走査時間を短縮するので、全てを走査する場合と比べて、なされた操作に追従するような走査が可能となり、なされた操作の検出精度を高めることができる。

このタッチパッド１は、検出電極を全て走査することで、なされた操作に追従して走査の範囲を規定する場合と比べて、なされた操作を検出した近接センサ電極に基づいて走査の範囲を規定するので、処理の負荷が抑制される。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、第１の検出電極に供給される駆動信号と逆位相となる信号に基づいて近接センサ電極から静電容量を読み出す点で第１の実施の形態と異なっている。

図６は、第２の実施の形態に係るタッチパッドのブロック図である。図７（ａ）は、第２の実施の形態に係るタッチパッドの駆動部から出力される駆動信号と近接センサ電極に供給される逆位相信号とを示すグラフであり、（ｂ）は、駆動部から出力される駆動信号に基づいた第２の検出電極から静電容量を読み出すタイミングを示す概略図であり、（ｃ）は、近接センサ電極から静電容量を読み出すタイミングを示す概略図である。図７（ａ）は、縦軸が電圧Ｖであり、横軸が時間ｔである。なお以下では、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。

本実施の形態のタッチパッド１は、近接センサ電極から静電容量を読み出すタイミングと、第２の検出電極から静電容量を読み出すタイミングとが、駆動信号に基づいて互いに逆位相の関係を有している。

このタッチパッド１は、駆動部１４から出力される駆動信号Ｓ_１ｎ（ただし、１≦ｎ≦５の整数）の逆位相となる逆位相信号Ｓ_１０ａを生成する逆位相信号生成部としての位相切替部１２ａと、位相切替部１２ａから取得した逆位相信号Ｓ_１０ａに基づいて少なくとも１つの近接センサ電極から静電容量を読み出す第２の読出部としての検出部１２ｂと、を備えて概略構成されている。

本実施の形態に係る検出部１２ｂは、この逆位相信号Ｓ_１０ａに基づいて第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆとの接続の切り替えを順に行うが、これに限定されず、逆位相信号Ｓ_１０ａに基づいて複数の近接センサ電極から静電容量を読み出すように構成されても良い。

駆動部１４が生成する駆動信号Ｓ_１１〜駆動信号Ｓ_１５の基本的な波形は、同じである。従って駆動信号Ｓ_１１〜駆動信号Ｓ_１５の違いは、ｙ_１の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２に供給されるタイミングで生じるものである。また駆動部１４から出力される信号は、駆動信号Ｓ_１ｎとして表すことができるので、本実施の形態では、駆動部１４から位相切替部１２ａに供給される信号を駆動信号Ｓ_１ｎと示し、その概略図を図７（ａ）に示している。この駆動信号Ｓ１ｎは、例えば、図７（ａ）に示すように、振幅が±Ｖであり、位相が逆位相となる逆位相信号Ｓ１０ａもまた、振幅が±Ｖである。

また読出部１５は、図７（ｂ）に示すように、時間ｔ_１、時間ｔ_３、時間ｔ_５、時間ｔ_７、時間ｔ_９、時間ｔ_１１、時間ｔ_１３、時間ｔ_１５及び時間ｔ_１７において、第２の検出電極との接続を順に切り替えるように構成されている。

さらに検出部１２ｂは、図７（ｃ）に示すように、時間ｔ_０、時間ｔ_２、時間ｔ_４、時間ｔ_６、時間ｔ_８、時間ｔ_１０、時間ｔ_１２、時間ｔ_１４、時間ｔ_１６及び時間ｔ_１８において、第１の近接センサ電極４ａ〜第６の近接センサ電極４ｆとの接続を順に切り替えるように構成されている。

より具体的には、ｙ_１の第１の検出電極２は、時間ｔ_１、時間ｔ_３、時間ｔ_５、時間ｔ_７、時間ｔ_９、時間ｔ_１１、時間ｔ_１３、時間ｔ_１５及び時間ｔ_１７において、駆動部１４から駆動信号Ｓ_１１が供給される。また読出部１５は、第２の検出電極との接続を切り替えて、時間ｔ_１においてｘ_１の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２１を読み出し、時間ｔ_３においてｘ_２の第２の検出電極３ｂから検出信号Ｓ_２２を読み出し、時間ｔ_５においてｘ_３の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２３を読み出し、時間ｔ_７においてｘ_４の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２４を読み出し、時間ｔ_９においてｘ_５の第２の検出電極３ｂから検出信号Ｓ_２５を読み出し、時間ｔ_１１においてｘ_６の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２６を読み出し、時間ｔ_１３においてｘ_７の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２７を読み出し、時間ｔ_１５においてｘ_８の第２の検出電極３ｂから検出信号Ｓ_２８を読み出し、時間ｔ_１７においてｘ_９の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２９を読み出す。

またｙ_２の第１の検出電極２は、時間ｔ_１８以降、駆動部１４から駆動信号Ｓ_１２が供給され、上述のように第２の検出電極と読出部１５との接続が切り替えられ、順次ｙ_３の第１の検出電極２〜ｙ_５の第１の検出電極２に駆動信号が供給される。

以下では、本実施の形態に係るタッチパッド１の動作について、図８のフローチャートに従って説明する。

（動作）
タッチパッド１は、電源が投入された後、クロック信号生成部１７がクロック信号Ｓ_ｃｌを生成し、各部に供給する。以下では、まず第１の近接センサ電極４ａが走査され、続いてｙ_１の第１の検出電極２が駆動される順序で説明する。

制御部１９は、このクロック信号Ｓ_ｃｌに基づいて駆動制御信号Ｓ_１０及び切替信号Ｓ_２０を生成し、駆動制御信号Ｓ_１０を駆動部１４に、切替信号Ｓ_２０を読出部１５に出力する。駆動部１４は、駆動制御信号Ｓ_１０に基づいてｙ_１の第１の検出電極２を駆動する駆動信号Ｓ_１１を生成して出力する。

また位相切替部１２ａは、駆動部１４から出力される駆動信号Ｓ_１１としての駆動信号Ｓ_１ｎに基づいて逆位相信号Ｓ_１０ａを生成して検出部１２ｂに出力する。

検出部１２ｂは、逆位相信号Ｓ_１０ａに基づいて第１の近接センサ電極４ａと接続し、検出信号Ｓ_１を読み出す（Ｓ１１）。続いて検出部１２ｂは、読み出した検出信号Ｓ_１と第１のしきい値１２０とを比較し、指を検出したか否かを判定する。検出部１２ｂは、指を検出しなかった場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、指を検出しなかったことを示す検出情報Ｓ_７を生成して走査範囲規定部１３に出力する。走査範囲規定部１３は、取得した検出情報Ｓ_７に基づいた判定情報Ｓ_８を制御部１９に出力する。

制御部１９は、取得した判定情報Ｓ_８に基づいて走査の範囲を規定する必要がないと判定する。

次に、駆動部１４は、ｙ_１の第１の検出電極２を駆動信号Ｓ_１１により駆動し、読出部１５は、ｘ_１の第２の検出電極３ａから検出信号Ｓ_２１を読み出す（Ｓ１３）。読出部１５は、読み出した検出信号Ｓ_２１と第２のしきい値１５０とを比較し、比較結果を検出情報Ｓ_３０として制御部１９に出力する。制御部１９は、取得した検出情報Ｓ_３０を蓄積情報１６０として記憶部１６に記憶させる。

制御部１９は、この周期の読み出しが終了したか否かを確認する。制御部１９は、この周期の読み出しが終了していない場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、ステップ１１に処理を進める。このステップ１１では、第２の近接センサ電極４ｂの検出信号Ｓ_２が読み出される。

ここで、ステップ１２において、検出部１２ｂは、指を検出した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、指を検出したことを示す検出情報Ｓ_７を走査範囲規定部１３に出力する。

走査範囲規定部１３は、取得した検出情報Ｓ_７により指を検出した近接センサ電極を判定し、判定した指を検出した近接センサ電極、及び分割情報１３０に基づいて走査の範囲を規定する（Ｓ１５）。

走査範囲規定部１３は、規定した走査の範囲の情報を含む判定情報Ｓ_８を制御部１９に出力する。制御部１９は、取得した判定情報Ｓ_８に基づいて走査の範囲を走査する駆動制御信号Ｓ_１０及び切替信号Ｓ_２０を生成し、駆動部１４及び読出部１５に出力する。駆動部１４及び読出部１５は、取得した駆動制御信号Ｓ_１０及び切替信号Ｓ_２０に基づいて走査の範囲を走査する（Ｓ１６）。

制御部１９は、この走査により読出部１５から読み出された検出情報Ｓ_３０を順に蓄積情報１６０として記憶部１６に記憶させ、走査の範囲の走査が終了した後、蓄積情報１６０に基づいて指を検出したｘｙ座標系における座標を算出する。続いて制御部１９は、算出した結果に基づいて操作情報Ｓ_４０を生成して通信部１８を介して出力する（Ｓ１７）。制御部１９は、ステップ１７が終了すると、規定された走査の範囲の走査が終了したとして、次の周期の走査を行うためにステップ１１に処理を進める。このタッチパッド１の動作は、タッチパッド１の動作が停止されるまで継続される。

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るタッチパッド１は、相互容量型の検出電極から静電容量を読み出すタイミングと、自己容量型の近接センサ電極から静電容量を読み出すタイミングと、が逆位相となるので、同じタイミングで静電容量を読み出す場合と比べて、一方の電極が駆動されることによって他方の電極に与える影響が抑制されるので、エミッション性能が向上する。

なお本実施の形態のタッチパッド１は、近接センサ電極と検出電極の駆動は交互に行われたが、これに限定されず、複数の第２の検出電極から検出信号を取得した後に近接センサ電極から検出信号を取得する構成であっても良い。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、第１の検出電極及び第２の検出電極が細長いセンサワイヤにより構成されることが上記の実施の形態と異なっている。

図９は、第３の実施の形態に係るタッチパッドの上面図である。このタッチパッド１は、第１の検出電極２ａ及び第２の検出電極３ｃがセンサワイヤで構成されている。

このセンサワイヤは、例えば、図９に示すように、細長い形状を有し、導電性を有する銅等の金属材料を用いて形成されている。またセンサワイヤは、ｘ方向及びｙ方向に沿って並んでいる。ｙ_１の第１の検出電極２ａ〜ｙ_６の第１の検出電極２ａは、ｙ軸に直交するように等間隔で並んでいる。またｘ_１の第２の検出電極３ｃ〜ｘ_１０の第２の検出電極３ｃは、ｘ軸に直交するように等間隔で並んでいる。

ｙ_１の第１の検出電極２ａ〜ｙ_６の第１の検出電極２ａは、駆動部１４に電気的に接続されている。またｘ_１の第２の検出電極３ｃ〜ｘ_１０の検出電極３ｃは、読出部１５に電気的に接続されている。

第２の検出電極３ｃは、第１の検出電極２ａよりも操作面１１に近い層に形成されている。

第１の近接センサ電極４１〜第６の近接センサ電極４６は、第１の検出電極２ａよりも操作面１１より遠い層に形成されている。

第１の近接センサ電極４１は、図９の上面視において、ｘ_２の第２の検出電極３ｃ、ｘ_３の第２の検出電極３ｃ、ｙ_２の第１の検出電極２ａ、及びｙ_３の第１の検出電極２ａによって囲まれる領域に配置されている。

第２の近接センサ電極４２は、図９の上面視において、ｘ_５の第２の検出電極３ｃ、ｘ_６の第２の検出電極３ｃ、ｙ_２の第１の検出電極２ａ、及びｙ_３の第１の検出電極２ａによって囲まれる領域に配置されている。

第３の近接センサ電極４３は、図９の上面視において、ｘ_８の第２の検出電極３ｃ、ｘ_９の第２の検出電極３ｃ、ｙ_２の第１の検出電極２ａ、及びｙ_３の第１の検出電極２ａによって囲まれる領域に配置されている。

第４の近接センサ電極４４は、図９の上面視において、ｘ_２の第２の検出電極３ｃ、ｘ_３の第２の検出電極３ｃ、ｙ_４の第１の検出電極２ａ、及びｙ_５の第１の検出電極２ａによって囲まれる領域に配置されている。

第５の近接センサ電極４５は、図９の上面視において、ｘ_５の第２の検出電極３ｃ、ｘ_６の第２の検出電極３ｃ、ｙ_４の第１の検出電極２ａ、及びｙ_５の第１の検出電極２ａによって囲まれる領域に配置されている。

第６の近接センサ電極４６は、図９の上面視において、ｘ_８の第２の検出電極３ｃ、ｘ_９の第２の検出電極３ｃ、ｙ_４の第１の検出電極２ａ、及びｙ_５の第１の検出電極２ａによって囲まれる領域に配置されている。

つまり第１の近接センサ電極４１〜第６の近接センサ電極４６は、その上方に、第１の検出電極２ａ及び第２の検出電極３ｃが配置されていない領域に配置される。

タッチパッド１は、指を検出した第１の近接センサ電極４１〜第６の近接センサ電極４６に基づいて走査の範囲を規定するように構成されているのは、上述の実施の形態と同様である。

また本実施の形態に係るタッチパッド１の動作は、上述の実施の形態と同様である。

（第３の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るタッチパッド１は、第１の検出電極２ａ及び第２の検出電極３ｃがセンサワイヤであることから、第１の近接センサ電極４１〜第６の近接センサ電極４６の上方に、第１の検出電極２ａ及び第２の検出電極３ｃが位置しない、つまり、上面視において、第１の検出電極２ａ及び第２の検出電極３ｃに囲まれた位置に、第１の近接センサ電極４１〜第６の近接センサ電極４６が配置される。従ってタッチパッド１は、第１の近接センサ電極４１〜第６の近接センサ電極４６の検出精度が向上すると共に、第１の検出電極２ａ及び第２の検出電極３ｃの形状を、第１の近接センサ電極４１〜第６の近接センサ電極４６のために変える必要がないので、検出精度が向上する。

なお、タッチパッド１は、第３の検出電極としての近接センサ電極が一つであっても良い。この場合、近接センサ電極は、使用頻度が高い操作面１１の領域、一例として、操作面１１の中央の下方に配置される。そしてタッチパッド１は、例えば、この近接センサ電極が指を検出すると、この近接センサ電極を中心とする円に含まれる第１の検出電極及び第２の検出電極を走査の範囲として走査する。

以上述べた少なくとも１つの実施の形態のタッチパッド１によれば、走査時間を短縮すると共に、なされた操作の検出精度を高めることが可能となる。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…タッチパッド
１ａ〜１ｆ…第１の領域〜第６の領域
２，２ａ…第１の検出電極
３ａ，３ｂ，３ｃ…第２の検出電極
４ａ〜４ｆ…第１の近接センサ電極〜第６の近接センサ電極
９…検出位置
１０…本体
１１…操作面
１２…検出部
１２ａ…位相切替部
１２ｂ…検出部
１３…走査範囲規定部
１４…駆動部
１５…読出部
１６…記憶部
１７…クロック信号生成部
１８…通信部
１９…制御部
２０〜２２…パッド部
２３…連結部
３０〜３２…パッド部
３３，３４…連結部
４１〜４６…第１の近接センサ電極〜第６の近接センサ電極
１００…基体
１０１…第１の電極層
１０２…絶縁フィルム
１０３…第２の電極層
１０４…絶縁フィルム
１０５…第３の電極層
１０６…絶縁フィルム
１０７…加飾層
１１０…領域
１２０…第１のしきい値
１３０…分割情報
１５０…第２のしきい値
１６０…蓄積情報

Claims (6)

1. 第１の方向に沿って並べられた複数の第１の検出電極と、
   前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って並べられた複数の第２の検出電極と、
   前記複数の第１の検出電極及び前記複数の第２の検出電極が作る領域を上面視した際に前記領域内となるように配置され、検出対象物を検出する少なくとも１つの第３の検出電極と、
   前記検出対象物を検出した第３の検出電極に基づいて、前記複数の第１の検出電極及び前記複数の第２の検出電極の走査の範囲を規定する走査範囲規定部と、
   を備えた操作入力装置。
2. 前記走査範囲規定部は、前記複数の第１の検出電極及び前記複数の第２の検出電極が作る前記領域を分割した領域に関する分割情報を有し、前記分割情報に基づいて、前記検出対象物を検出した第３の検出電極に対応する領域を判定し、判定された領域を走査するように前記走査の範囲を規定する、
   請求項１に記載の操作入力装置。
3. 前記少なくとも１つの第３の検出電極は、前記複数の第１の検出電極及び前記複数の第２の検出電極よりも操作がなされる操作面から深い層に配置される、
   請求項１又は２に記載の操作入力装置。
4. 前記複数の第１の検出電極及び前記複数の第２の検出電極は、前記検出対象物との間で静電容量を形成する複数の形成部、及び前記形成部同士を連結する複数の連結部を有し、
   前記少なくとも１つの第３の検出電極は、その上方に前記連結部が配置される、
   請求項３に記載の操作入力装置。
5. 前記複数の第１の検出電極を駆動する駆動信号を供給する駆動部と、
   前記駆動部による前記複数の第１の検出電極の駆動に基づいて前記複数の第２の検出電極から静電容量を読み出す第１の読出部と、
   前記駆動部及び前記第１の読出部を制御し、前記走査範囲規定部が規定する前記走査の範囲に基づいて前記複数の第１の検出電極及び前記複数の第２の検出電極を走査させる制御部と、
   を有する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操作入力装置。
6. 前記駆動部から出力される前記駆動信号の逆位相となる逆位相信号を生成する逆位相信号生成部と、
   前記逆位相信号生成部から取得した前記逆位相信号に基づいて前記少なくとも１つの第３の検出電極から静電容量を読み出す第２の読出部と、
   を有する、
   請求項５に記載の操作入力装置。

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