JP2018037348A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることが可能な、入力装置を提供する。
【解決手段】駆動信号がそれぞれ印加される複数のセンサ電極、およびセンサ電極それぞれと基準電位点との間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極を有するスイッチ部と、センサ電極それぞれの静電容量の変化に基づきスイッチ部に対する操作を検出する検出部と、センサ電極それぞれに対して駆動信号を印加させる制御と、キャンセル電極に対して駆動信号と同一波形の信号を印加させるキャンセル制御とを行う制御部と、を備え、制御部は、センサ電極それぞれに対して駆動信号を順次印加させ、いずれかのセンサ電極に対して駆動信号を印加させているときには、キャンセル電極に対するキャンセル制御を行い、全てのセンサ電極と基準電位点との間における寄生容量を減少させる、入力装置が、提供される。
【選択図】図６

Description

本発明は、入力装置に関する。

静電容量式センサにおいて検出精度の向上を図るための技術が開発されている。検出電極に印加される電圧と同電圧が印加されるガード電極を備える静電容量式センサに係る技術としては、例えば特許文献１に記載の技術が挙げられる。

特開２０１３−１９０４０４号公報

静電容量式の入力装置は、例えば、静電センサ（静電スイッチ）に対応する電極の静電容量を検出し、指などの操作体による操作によって生じる電極の静電容量の変化を検出することによって、電極に対応する静電センサに対して操作が行われているか否かを判定する。上記電極の静電容量の変化は、例えば、検出された電極の静電容量と所定の閾値とを比較することによって、検出される。

静電容量式の入力装置では、静電容量を検出する対象の電極（以下、「センサ電極」と示す。）と、基準電位点（グランド）との間に寄生容量が発生する。上記センサ電極と基準電位点との間に発生する寄生容量の大きさは、センサ電極の面積などに依存する。

センサ電極と基準電位点との間に発生する寄生容量は、センサ電極に対応する静電センサに対する操作の判定におけるノイズとなりうるので、センサ電極と基準電位点との間に発生する寄生容量が大きい程、ＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）特性などにおいて不利となる。そのため、静電センサに対する操作の判定精度の向上を図る上では、センサ電極と基準電位点との間に発生する寄生容量をより小さくすることが望ましい。

ここで、例えば特許文献１に記載の静電容量式センサのように、センサ電極（上記検出電極が該当する。）に加えて、センサ電極とは別体の電極（上記ガード電極が該当する。）が設けられる静電容量式の入力装置が、ある。

検出のための駆動信号（電圧信号）がセンサ電極に印加されるときに、駆動信号と同一の波形の信号（電圧信号）が、上記別体の電極に対して印加される場合には、センサ電極と上記別体の電極とは同電位となる。そのため、上記の場合には、センサ電極と上記別体の電極との間には、寄生容量が発生しない。

よって、駆動信号がセンサ電極に印加されるときに、駆動信号と同一の波形の信号が、上記別体の電極に対して印加される場合には、例えばセンサ電極と基準電位点との間における寄生容量を低減させることが、可能となる。

したがって、駆動信号がセンサ電極に印加されるときに、駆動信号と同一の波形の信号が上記別体の電極に対して印加される場合には、静電容量式の入力装置における検出精度の向上を図ることが可能となるという、利点がある。

以下では、センサ電極に印加される駆動信号と同一の波形の信号が印加される上記別体の電極を、「キャンセル電極」と示す。また、以下では、“駆動信号がセンサ電極に印加されるときに、駆動信号と同一の波形の信号をキャンセル電極に対して印加させる制御”を、「キャンセル制御」と示す。また、以下では、
“キャンセル電極に対して駆動信号を印加させない制御”を、「非キャンセル制御」と示す。

一方、静電容量式の入力装置の中には、複数の静電センサにそれぞれ対応する複数のセンサ電極を有する入力装置がある。入力装置が複数のセンサ電極を有する場合には、例えば特許文献１に開示されているように、入力装置は、複数のセンサ電極と一対一に対応する複数のキャンセル電極を有する。また、複数のセンサ電極を有する入力装置（すなわち、各センサ電極に対応する複数の静電センサを有する入力装置）の中には、センサ電極それぞれに対して駆動信号が順次印加されることによりセンサ電極が独立に制御される入力装置（以下、「複数のセンサ電極が独立に制御される入力装置」と示す。）がある。

しかしながら、“複数のセンサ電極と、複数のセンサ電極と一対一に対応する複数のキャンセル電極とを有し、複数のセンサ電極が独立に制御される入力装置”では、例えば下記の場合に、操作の判定対象のセンサ電極（検出対象のセンサ電極）の静電容量の変化を生じさせてしまう場合がある。なお、操作の判定対象のセンサ電極の静電容量の変化を生じさせる場合の一例については、後述する。
・操作の判定対象のセンサ電極を含む複数のセンサ電極に跨るように、操作体以外の誘電体が付着した場合

そのため、上記の場合において生じる“操作の判定対象のセンサ電極の静電容量の変化”の大きさによっては、操作体による操作が行われていないにも関わらず、センサ電極に対応する静電センサに対して操作が行われていると判定される誤判定が、生じる恐れがある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることが可能な、新規かつ改良された入力装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一の観点によれば、駆動信号がそれぞれ印加される複数のセンサ電極、および上記センサ電極それぞれと基準電位点との間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極を有するスイッチ部と、上記センサ電極それぞれの静電容量の変化に基づき上記スイッチ部に対する操作を検出する検出部と、上記センサ電極それぞれに対して上記駆動信号を印加させる制御と、上記キャンセル電極に対して上記駆動信号と同一波形の信号を印加させるキャンセル制御とを行う制御部と、を備え、上記制御部は、上記センサ電極それぞれに対して上記駆動信号を順次印加させ、いずれかの上記センサ電極に対して上記駆動信号を印加させているときには、上記キャンセル電極に対する上記キャンセル制御を行い、全ての上記センサ電極と上記基準電位点との間における寄生容量を減少させる、入力装置が、提供される。

かかる構成によって、例えば、操作の判定対象のセンサ電極を含む複数のセンサ電極に跨るように誘電体が付着したことによってセンサ電極が擬似的に大きくなったような場合に生じる寄生容量の増加を、抑制することができる。よって、かかる構成によって、操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることができる。

また、上記スイッチ部は、全ての上記センサ電極と上記基準電位点との間における寄生容量を減少させるための、１つの上記キャンセル電極を有し、上記制御部は、いずれかの上記センサ電極に上記駆動信号が印加されているときには、１つの上記キャンセル電極に対して上記キャンセル制御を行ってもよい。

また、上記スイッチ部は、複数の上記センサ電極それぞれと一対一に対応し、対応する上記センサ電極と上記基準電位点との間における寄生容量を減少させるための、複数の上記キャンセル電極を有し、上記制御部は、いずれかの上記センサ電極に上記駆動信号が印加されているときには、全ての上記キャンセル電極に対して上記キャンセル制御を行ってもよい。

また、上記スイッチ部では、複数の上記センサ電極が複数の電極グループに分けられ、上記スイッチ部は、上記電極グループに属する上記センサ電極と上記基準電位点との間における寄生容量を減少させるための上記キャンセル電極を、上記電極グループごとに有し、上記制御部は、いずれかの上記センサ電極に上記駆動信号が印加されているときには、全ての上記キャンセル電極に対して上記キャンセル制御を行ってもよい。

また、上記制御部は、複数の上記センサ電極に上記駆動信号を印加させていないときには、上記キャンセル電極に対して上記駆動信号を印加させない非キャンセル制御を行ってもよい。

本発明によれば、操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることができる。

複数のセンサ電極を有する入力装置において、センサ電極と基準電位点との間に発生する寄生容量の一例を示す説明図である。 複数のセンサ電極とキャンセル電極とを有する入力装置において、センサ電極と基準電位点との間に発生する寄生容量、およびキャンセル電極と基準電位点との間に発生する寄生容量の一例を示す説明図である。 キャンセル電極を有し、複数のセンサ電極が独立に制御される入力装置において誘電体により生じうる、センサ電極の静電容量の変化の一例を説明するための説明図である。 第１の実施形態に係る入力装置において誘電体により生じうる、センサ電極の静電容量の変化の一例を説明するための説明図である。 第２の実施形態に係る入力装置において誘電体により生じうる、センサ電極の静電容量の変化の一例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る入力装置の構成の一例を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下では、一の物体と他の物体との間に生じる寄生容量を、符号Ｃｐを用いて「寄生容量Ｃｐｎ」（ｎは、寄生容量を区別するための番号）と表す。また、寄生容量Ｃｐｎを図示する図１〜図４では、寄生容量Ｃｐｎの大きさの大小関係を、便宜上、キャパシタを示す回路記号の大小２種類の大きさで表す。

［１］静電容量式の入力装置において生じうる問題の一例
上述したように、静電容量式の入力装置（以下、単に「入力装置」と示す。）では、センサ電極と基準電位点との間に寄生容量が発生する。

図１は、複数のセンサ電極を有する入力装置において、センサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量の一例を示す説明図である。図１では、入力装置が、“センサ１”、“センサ２”で表される２つのセンサ電極を有している例を、示している。

図１に示す寄生容量Ｃｐ１、Ｃｐ２は、それぞれ下記の通りである。なお、上述したように、寄生容量Ｃｐ１、Ｃｐ２の大きさは、センサ電極の面積などに依存する。
・寄生容量Ｃｐ１：“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ２：“センサ２”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量

上述したように、寄生容量Ｃｐ１、Ｃｐ２は、センサ電極に対応する静電センサに対する操作の判定におけるノイズとなりうる。

ここで、図１に示すような寄生容量Ｃｐ１、Ｃｐ２の影響を低減する方法としては、例えば上述したように、“入力装置にキャンセル電極をさらに設け、キャンセル電極に対してキャンセル制御を行う方法”が挙げられる。

図２は、複数のセンサ電極とキャンセル電極とを有する入力装置において、センサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量、およびキャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量の一例を示す説明図である。図２では、入力装置が、“センサ１”、“センサ２”で表される２つのセンサ電極と、“キャンセル１”、“キャンセル２”で表される２つのキャンセル電極とを有している例を、示している。

ここで、“キャンセル１”で表されるキャンセル電極は、“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極である。また、“キャンセル２”で表されるキャンセル電極は、“センサ２”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極である。

図２に示す寄生容量Ｃｐ１’、Ｃｐ２’、Ｃｐ３、Ｃｐ４は、それぞれ下記の通りである。
・寄生容量Ｃｐ１’：“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ２’：“センサ２”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ３は、“キャンセル１”で表されるキャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ４：“キャンセル２”で表されるキャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量

“キャンセル１”、“キャンセル２”で表されるキャンセル電極が設けられ、キャンセル電極それぞれに対してキャンセル制御が行われた場合には、上述したように、センサ電極それぞれとセンサ電極それぞれに対応するキャンセル電極との間において、寄生容量は発生しない。

また、図２に示すキャンセル電極それぞれに対してキャンセル制御が行われた場合には、キャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間の寄生容量Ｃｐ３、Ｃｐ４によって、センサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間の寄生容量Ｃｐ１’、Ｃｐ２’は、図１に示す寄生容量Ｃｐ１、Ｃｐ２よりも低減される。

よって、図２に示すように、入力装置が、複数のセンサ電極に一対一に対応する複数のキャンセル電極を有し、複数のキャンセル電極それぞれに対してキャンセル制御が行われるときには、静電容量式の入力装置における検出精度の向上を図ることができる場合がある。

ここで、図２に示すような、複数のセンサ電極を有する入力装置の中には、上述したように、複数のセンサ電極が独立に制御される入力装置がある。

図２に示す入力装置を例に挙げて、センサ電極が独立に制御される例を示すと、複数のセンサ電極が独立に制御される入力装置では、例えば、“センサ１”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化の検出が行われた後に、“センサ２”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化の検出が行われる。

より具体的には、“センサ１”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化を検出する場合には、図２を参照して例示した複数のセンサ電極が独立に制御される入力装置は、各電極を下記のような状態にさせる。
・“センサ１”で表されるセンサ電極：駆動信号を印加し、センサ電極が駆動する状態
・“キャンセル１”で表されるキャンセル電極：駆動信号と同一波形の信号を印加し、キャンセル電極が駆動する状態（キャンセル制御が行われる状態）
・“センサ２”で表されるセンサ電極：駆動信号が印加されず、センサ電極が駆動していない状態
・“キャンセル２”で表されるキャンセル電極：駆動信号と同一波形の信号が印加されず、キャンセル電極が駆動していない状態（非キャンセル制御が行われる状態）

また、“センサ２”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化を検出する場合には、図２を参照して例示した複数のセンサ電極が独立に制御される入力装置は、各電極を下記のような状態にさせる。
・“センサ１”で表されるセンサ電極：駆動信号が印加されず、センサ電極が駆動していない状態
・“キャンセル１”で表されるキャンセル電極：駆動信号と同一波形の信号が印加されず、キャンセル電極が駆動していない状態（非キャンセル制御が行われる状態）
・“センサ２”で表されるセンサ電極：駆動信号を印加し、センサ電極が駆動する状態
・“キャンセル２”で表されるキャンセル電極：駆動信号と同一波形の信号を印加し、キャンセル電極が駆動する状態（キャンセル制御が行われる状態）

しかしながら、複数のセンサ電極が独立に制御される入力装置において、操作の判定対象のセンサ電極を含む複数のセンサ電極に跨るように、操作体以外の誘電体が付着した場合には、キャンセル電極が設けられていたとしても、操作の判定対象のセンサ電極の静電容量の変化を生じさせてしまう。

図３は、キャンセル電極を有し、複数のセンサ電極が独立に制御される入力装置において誘電体により生じうる、センサ電極の静電容量の変化の一例を説明するための説明図である。図３は、図２に示す入力装置において“センサ１”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化が検出される場合における、誘電体Ｄによる“センサ１”で表されるセンサ電極の静電容量の変化の一例を示している。

誘電体Ｄとしては、例えば、水や、水分を含んだタオル、鉄やアルミニウムなどの金属などが挙げられる。図３では、便宜上、誘電体Ｄを直方体で表している。なお、誘電体Ｄの形状が、直方体に限られないことは、言うまでもない。

図３に示す寄生容量Ｃｐ１’、Ｃｐ２’、Ｃｐ３、Ｃｐ５、Ｃｐ６は、それぞれ下記の通りである。
・Ｃｐ１’：“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ２’：“センサ２”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ３：“キャンセル１”で表されるキャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ５：誘電体Ｄと“センサ１”で表されるセンサ電極との間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ６：誘電体Ｄと基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量

“センサ１”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化が検出されるときにおいて、センサ電極間に跨るように誘電体Ｄが存在する場合、“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間には、寄生容量Ｃｐ５、Ｃｐ６に示すように、誘電体Ｄを介して新たな寄生容量が発生してしまう。つまり、“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量は、誘電体Ｄを介して発生した寄生容量分増加する。

ここで、上記“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量の増加は、誘電体Ｄによって“センサ１”で表されるセンサ電極が擬似的に大きくなったことによる寄生容量の増加と、捉えることができる。

よって、図３に示す入力装置では、“センサ１”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する、操作体による操作が行われていないにも関わらず、当該静電センサに対して操作が行われていると判定される誤判定が、生じる恐れがある。

［２］本発明の実施形態に係る入力装置の概要
そこで、本発明の実施形態に係る入力装置は、複数のセンサ電極と、センサ電極それぞれと基準電位点との間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極とを有する。後述するように、本発明の実施形態に係る入力装置は、１つのキャンセル電極を有していてもよいし、２つ以上のキャンセル電極を有していてもよい。

また、本発明の実施形態に係る入力装置は、複数のセンサ電極、およびキャンセル電極それぞれに対して、下記のような制御を行う。
・複数のセンサ電極に対する制御：駆動信号を順次印加させる
・キャンセル電極に対する制御：いずれかのセンサ電極に対して駆動信号を印加させているときに、キャンセル制御を行い、全てのセンサ電極と基準電位点との間における寄生容量を減少させる。また、複数のセンサ電極に駆動信号を印加させていないときには、キャンセル制御を行わない（すなわち、複数のセンサ電極に駆動信号を印加させていないときには、非キャンセル制御を行う）

より具体的には、本発明の実施形態に係る入力装置は、例えば下記の［２−１］〜［２−３］に示す実施形態のようなキャンセル電極の構成を有し、キャンセル電極の構成に応じた制御を行う。

［２−１］第１の実施形態に係る入力装置におけるキャンセル電極の構成と制御
［２−１−１］第１の実施形態に係るキャンセル電極の構成
第１の実施形態に係る入力装置は、全てのセンサ電極と基準電位点との間における寄生容量を減少させるための、１つのキャンセル電極を有する。

第１の実施形態に係る入力装置が備える１つのキャンセル電極としては、例えば、配置されている全てのセンサ電極が含まれる大きさを有する電極が挙げられる。上記１つのキャンセル電極は、例えば、仮に当該キャンセル電極と全てのセンサ電極とを重ねた場合に、全てのセンサ電極が当該キャンセル電極に含まれるように、全てのセンサ電極と基準電位点との間に設けられる。

なお、第１の実施形態に係る入力装置が備える１つのキャンセル電極の形状、大きさは、上記に示す例に限られない。例えば、第１の実施形態に係る入力装置は、キャンセル制御が行われた場合に、全てのセンサ電極と基準電位点との間における寄生容量を減少させることが可能な、任意の形状、および／または、任意の大きさの、１つのキャンセル電極を有することが可能である。

［２−１−２］第１の実施形態に係る制御
第１の実施形態に係る入力装置は、上述したように、複数のセンサ電極に対して駆動信号を順次印加させる。

また、第１の実施形態に係る入力装置は、いずれかのセンサ電極に駆動信号が印加されているときには、１つのキャンセル電極に対してキャンセル制御を行う。複数のセンサ電極に駆動信号を印加させていないときには、第１の実施形態に係る入力装置は、１つのキャンセル電極に対して非キャンセル制御を行う。

図４は、第１の実施形態に係る入力装置において誘電体により生じうる、センサ電極の静電容量の変化の一例を説明するための説明図である。図４では、第１の実施形態に係る入力装置が、“センサ１”、“センサ２”で表される２つのセンサ電極と、“キャンセル”で表される１つのキャンセル電極とを有している例を、示している。

また、図４は、図３と同様に、“センサ１”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化が検出される場合における、誘電体Ｄによる“センサ１”で表されるセンサ電極の静電容量の変化の一例を示している。なお、図４では、便宜上、誘電体Ｄを直方体で表しているが、上述したように、誘電体Ｄの形状が、直方体に限られないことは、言うまでもない。

図４において“キャンセル”で表されるキャンセル電極は、“センサ１”で表されるセンサ電極および“センサ２”で表されるセンサ電極それぞれと、基準電位点ＧＮＤとの間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極である。“キャンセル”で表されるキャンセル電極は、例えば図４に示すように、第１の実施形態に係る入力装置を構成する全てのセンサ電極それぞれに対応するように、１つのキャンセル電極で構成される。つまり、“キャンセル”で表されるキャンセル電極は、全てのセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極である。

図４に示す寄生容量Ｃｐ１’、Ｃｐ２’、Ｃｐ５、Ｃｐ６’、Ｃｐ７は、それぞれ下記の通りである。
・Ｃｐ１’：“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ２’：“センサ２”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ５：誘電体Ｄと“センサ１”で表されるセンサ電極との間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ６’：誘電体Ｄと基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ７：“キャンセル”で表されるキャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量

“センサ１”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化が検出されるときにおいて、センサ電極間に跨るように誘電体Ｄが存在する場合、“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間には、寄生容量Ｃｐ５、Ｃｐ６’に示すように、誘電体Ｄを介して新たな寄生容量が発生する。

ここで、第１の実施形態に係る入力装置では、“センサ１”で表されるセンサ電極に対して駆動信号が印加されているときに、“キャンセル”で表されるキャンセル電極に対してキャンセル制御が行われている。よって、誘電体Ｄと基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量Ｃｐ６’は、キャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間の寄生容量Ｃｐ３によって、図３に示す寄生容量Ｃｐ６よりも低減される。

つまり、第１の実施形態に係る入力装置は、図３を参照して示したような、誘電体Ｄによって“センサ１”で表されるセンサ電極が擬似的に大きくなったことによる寄生容量の増加を、“キャンセル”で表されるキャンセル電極に対するキャンセル制御によって、抑制することができる。

よって、第１の実施形態に係る入力装置では、操作の判定対象のセンサ電極を含む複数のセンサ電極に跨るように誘電体Ｄが付着した場合であっても、誘電体Ｄに起因する寄生容量の増加により判定対象のセンサ電極に対応する静電センサに対して操作が行われていると判定される誤判定（以下、単に「誤判定」と示す場合がある。）が生じる可能性が、低減される。

したがって、第１の実施形態に係る入力装置は、操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることができる。

また、第１の実施形態に係る入力装置は、複数のセンサ電極それぞれに対応する１つのキャンセル電極を有し、当該キャンセル電極に対してキャンセル制御を行う。よって、第１の実施形態に係る入力装置は、図２に示す入力装置と同様に、静電容量式の入力装置における検出精度の向上を図ることができる。

［２−２］第２の実施形態に係る入力装置におけるキャンセル電極の構成と制御
［２−２−１］第２の実施形態に係るキャンセル電極の構成
第２の実施形態に係る入力装置は、複数のセンサ電極それぞれと一対一に対応し、対応するセンサ電極と基準電位点との間における寄生容量を減少させるための、複数のキャンセル電極を有する。つまり、第２の実施形態に係る入力装置は、図３に示す入力装置の例と同様に、センサ電極ごとにキャンセル電極を有する。

第２の実施形態に係る入力装置が備えるキャンセル電極としては、例えば、当該キャンセル電極が対応しているセンサ電極が含まれる大きさを有する電極（例えば、対応しているセンサ電極以上の面積を有する電極）が挙げられる。上記キャンセル電極は、例えば、仮に当該キャンセル電極と対応しているセンサ電極とを重ねた場合に、当該センサ電極が当該キャンセル電極に含まれるように、当該センサ電極と基準電位点との間に設けられる。

なお、第２の実施形態に係る入力装置が備えるキャンセル電極の形状、大きさは、上記に示す例に限られない。例えば、第２の実施形態に係る入力装置は、キャンセル制御が行われた場合に、対応するセンサ電極と基準電位点との間における寄生容量を減少させることが可能な、任意の形状、および／または、任意の大きさの、キャンセル電極を有することが可能である。また、第２の実施形態に係る入力装置が備える複数のキャンセル電極の形状および／または大きさは、全てのキャンセル電極において同一であってもよいし、一部のキャンセル電極または全てのキャンセル電極において異なっていてもよい。

［２−２−２］第２の実施形態に係る制御
第２の実施形態に係る入力装置は、上述したように、複数のセンサ電極に対して駆動信号を順次印加させる。

また、第２の実施形態に係る入力装置は、いずれかのセンサ電極に駆動信号が印加されているときには、全てのキャンセル電極に対してキャンセル制御を行う。複数のセンサ電極に駆動信号を印加させていないときには、第２の実施形態に係る入力装置は、全てのキャンセル電極に対して非キャンセル制御を行う。

図５は、第２の実施形態に係る入力装置において誘電体により生じうる、センサ電極の静電容量の変化の一例を説明するための説明図である。図５では、第２の実施形態に係る入力装置が、“センサ１”、“センサ２”で表される２つのセンサ電極と、“キャンセル１”、“キャンセル２”で表される２つのキャンセル電極とを有している例を、示している。

また、図５は、図３と同様に、“センサ１”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化が検出される場合における、誘電体Ｄによる“センサ１”で表されるセンサ電極の静電容量の変化の一例を示している。なお、図５では、便宜上、誘電体Ｄを直方体で表しているが、上述したように、誘電体Ｄの形状が、直方体に限られないことは、言うまでもない。

図５において“キャンセル１”で表されるキャンセル電極は、“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極である。また、“キャンセル２”で表されるキャンセル電極は、“センサ２”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極である。

図５に示す寄生容量Ｃｐ１’、Ｃｐ２’、Ｃｐ３、ＣＰ４、Ｃｐ５、Ｃｐ６’は、それぞれ下記の通りである。
・Ｃｐ１’：“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ２’：“センサ２”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ３：“キャンセル１”で表されるキャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ４：“キャンセル２”で表されるキャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ５：誘電体Ｄと“センサ１”で表されるセンサ電極との間に発生する寄生容量
・寄生容量Ｃｐ６’：誘電体Ｄと基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量

“センサ１”で表されるセンサ電極に対応する静電センサに対する静電容量の変化が検出されるときにおいて、センサ電極間に跨るように誘電体Ｄが存在する場合、“センサ１”で表されるセンサ電極と基準電位点ＧＮＤとの間には、寄生容量Ｃｐ５、Ｃｐ６’に示すように、誘電体Ｄを介して新たな寄生容量が発生する。

ここで、第２の実施形態に係る入力装置では、“センサ１”で表されるセンサ電極に対して駆動信号が印加されているときに、“キャンセル１”で表されるキャンセル電極および“キャンセル２”で表されるキャンセル電極それぞれに対してキャンセル制御が行われている。よって、誘電体Ｄと基準電位点ＧＮＤとの間に発生する寄生容量Ｃｐ６’は、キャンセル電極と基準電位点ＧＮＤとの間の寄生容量Ｃｐ３、Ｃｐ４によって、図３に示す寄生容量Ｃｐ６よりも低減される。

つまり、第２の実施形態に係る入力装置は、図３を参照して示したような、誘電体Ｄによって“センサ１”で表されるセンサ電極が擬似的に大きくなったことによる寄生容量の増加を、“キャンセル”で表されるキャンセル電極に対するキャンセル制御によって、抑制することができる。

よって、第２の実施形態に係る入力装置では、操作の判定対象のセンサ電極を含む複数のセンサ電極に跨るように誘電体Ｄが付着した場合であっても、誘電体Ｄに起因する寄生容量の増加によって誤判定が生じる可能性が、低減される。

したがって、第２の実施形態に係る入力装置は、操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることができる。

また、第２の実施形態に係る入力装置は、複数のセンサ電極それぞれに一対一に対応する複数のキャンセル電極を有し、当該キャンセル電極それぞれに対してキャンセル制御を行う。よって、第２の実施形態に係る入力装置は、図２に示す入力装置と同様に、静電容量式の入力装置における検出精度の向上を図ることができる。

［２−３］第３の実施形態に係る入力装置におけるキャンセル電極の構成と制御
上記第２の実施形態では、複数のセンサ電極それぞれと一対一に対応する複数のキャンセル電極を有する入力装置を示した。しかしながら、本発明の実施形態に係る複数のキャンセル電極を有する入力装置の構成は、上記第２の実施形態に係る構成に限られない。そこで、次に、第３の実施形態に係る入力装置として、複数のキャンセル電極を有する他の構成の入力装置について、説明する。

［２−３−１］第３の実施形態に係るキャンセル電極の構成
第３の実施形態に係る入力装置では、複数のセンサ電極が複数の電極グループに分けられる。ここで、電極グループそれぞれには、１つのセンサ電極、または、複数のセンサ電極が属する。

なお、全ての電極グループに１つのセンサ電極が属する場合、第３の実施形態に係る入力装置におけるキャンセル電極の構成は、上記第２の実施形態に係る入力装置におけるキャンセル電極の構成と同様の構成となる。また、少なくとも１つの電極グループに複数のセンサ電極が属する場合、第３の実施形態に係る入力装置におけるキャンセル電極の構成は、上記第２の実施形態に係る入力装置におけるキャンセル電極の構成と異なることとなる。

また、第３の実施形態に係る入力装置は、電極グループに属するセンサ電極と基準電位点との間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極を、電極グループごとに有する。

第３の実施形態に係る入力装置が備えるキャンセル電極としては、例えば、当該キャンセル電極が対応している電極グループに属する、全てのセンサ電極が含まれる大きさを有する電極が挙げられる。上記キャンセル電極は、例えば、仮に当該キャンセル電極と対応する電極グループに属する全てのセンサ電極とを重ねた場合に、当該全てのセンサ電極が当該キャンセル電極に含まれるように、対応する電極グループに属する全てのセンサ電極と基準電位点との間に設けられる。

なお、第３の実施形態に係る入力装置が備えるキャンセル電極の形状、大きさは、上記に示す例に限られない。例えば、第３の実施形態に係る入力装置は、キャンセル制御が行われた場合に、対応する電極グループに属する全てのセンサ電極と基準電位点との間における寄生容量を減少させることが可能な、任意の形状、および／または、任意の大きさの、キャンセル電極を有することが可能である。また、第３の実施形態に係る入力装置が備える複数のキャンセル電極の形状および／または大きさは、全てのキャンセル電極において同一であってもよいし、一部のキャンセル電極または全てのキャンセル電極において異なっていてもよい。

［２−３−２］第３の実施形態に係る制御
第３の実施形態に係る入力装置は、上述したように、複数のセンサ電極に対して駆動信号を順次印加させる。

また、第３の実施形態に係る入力装置は、第２の実施形態に係る入力装置と同様に、いずれかのセンサ電極に駆動信号が印加されているときには、全てのキャンセル電極に対してキャンセル制御を行う。複数のセンサ電極に駆動信号を印加させていないときには、第３の実施形態に係る入力装置は、全てのキャンセル電極に対して非キャンセル制御を行う。

上記のように、電極グループに属するセンサ電極の数によって、第３の実施形態に係る入力装置と第２の実施形態に係る入力装置とは、キャンセル電極それぞれとセンサ電極との対応関係が異なる場合がある。しかしながら、第３の実施形態に係る入力装置では、第２の実施形態に係る入力装置と同様に、全てのセンサ電極が、いずれかのキャンセル電極に対応している。

また、第３の実施形態に係る入力装置では、第２の実施形態に係る入力装置と同様に各電極に対する制御が行われる。

よって、第３の実施形態に係る入力装置では、第２の実施形態に係る入力装置と同様に、操作の判定対象のセンサ電極を含む複数のセンサ電極に跨るように誘電体Ｄが付着した場合であっても、誘電体Ｄに起因する寄生容量の増加によって誤判定が生じる可能性が、低減される。

したがって、第３の実施形態に係る入力装置は、第２の実施形態に係る入力装置と同様に、操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることができる。

また、第３の実施形態に係る入力装置は、電極グループそれぞれに一対一に対応する複数のキャンセル電極を有し、当該キャンセル電極それぞれに対してキャンセル制御を行う。よって、第３の実施形態に係る入力装置は、図２に示す入力装置と同様に、静電容量式の入力装置における検出精度の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る入力装置は、例えば上記［２−１］〜上記［２−３］に示す実施形態のようなキャンセル電極の構成を有し、キャンセル電極の構成に応じた制御を行う。

なお、上記［２−１］〜上記［２−３］では、２つのセンサ電極を有する例を主に示したが、本発明の実施形態に係る入力装置が有するセンサ電極の数は、２つに限られず、３つ以上のセンサ電極を有していてもよい。３つ以上のセンサ電極を有する構成であっても、本発明の実施形態に係る入力装置は、上記［２−１］〜上記［２−３］に示す実施形態のようなキャンセル電極の構成を有し、上記［２−１］〜上記［２−３］に示す実施形態のような制御が行われることによって、操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることができる。また、３つ以上のセンサ電極を有する構成であっても、本発明の実施形態に係る入力装置は、静電容量式の入力装置における検出精度の向上を図ることができる。

［３］本発明の実施形態に係る入力装置の構成例
以下、本発明の実施形態に係る入力装置の構成の一例を説明しつつ、本発明の実施形態に係る入力装置における処理について、より具体的に説明する。

以下では、便宜上、上記［２−１］に示す第１の実施形態に係る入力装置を主に例に挙げて、本発明の実施形態に係る入力装置の構成の一例を説明する。

また、以下では、便宜上、本発明の実施形態に係る入力装置が有するセンサ電極の数が２つである場合を例に挙げる。なお、上述したように、本発明の実施形態に係る入力装置は、３つ以上のセンサ電極を有していてもよい。

図６は、本発明の実施形態に係る入力装置１００の構成の一例を示すブロック図である。入力装置１００は、例えば、スイッチ部１０２と、検出部１０４と、切替部１０６と、制御部１０８とを備える。

また、入力装置１００は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory。図示せず）や、ＲＡＭ（Random Access Memory。図示せず）、記憶部（図示せず）などを備えていてもよい。入力装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバスにより上記各構成要素間を接続する。入力装置１００は、例えば、入力装置１００が備えているバッテリなどの内部電源から供給される電力、または、接続されている外部電源から供給される電力などによって、駆動する。

ＲＯＭ（図示せず）は、例えば、制御部１０８や後述する処理回路１１４などが使用する、プログラムや演算パラメータなどのデータを記憶する。ＲＡＭ（図示せず）は、制御部１０８や処理回路１１４などにより実行されるプログラムや、処理データなどを一時的に記憶する。

記憶部（図示せず）は、入力装置１００が備える記憶手段である。記憶部（図示せず）には、例えばアプリケーションソフトウェアなどの様々なデータが記憶される。

ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどが挙げられる。また、記憶部（図示せず）は、入力装置１００から着脱可能であってもよい。

［３−１］スイッチ部１０２
スイッチ部１０２は、複数のセンサ電極Ｅ１、Ｅ２と、１つのキャンセル電極ＣＣとを有する。

センサ電極Ｅ１、Ｅ２は、検出部１０４における静電容量の検出対象の電極である。センサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれには、例えば後述する電圧源１１０から駆動信号が印加される。

キャンセル電極ＣＣは、センサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれと基準電位点との間における寄生容量を減少させるために設けられる。キャンセル電極ＣＣは、上記［２−１］に示す第１の実施形態に係る１つのキャンセル電極に該当する。キャンセル電極ＣＣは、例えば、基盤を介してセンサ電極Ｅ１、Ｅ２と並列に設けられる

上述したように、キャンセル電極ＣＣに、センサ電極Ｅ１、Ｅ２に印加される駆動信号と同一波形の信号が印加されることによって、センサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれと基準電位点との間における寄生容量は、減少する。

図６は、“後述する切替部１０６によってキャンセル電極ＣＣが電圧源１１０と電気的に接続され、駆動信号と同一波形の信号として、駆動信号そのものがキャンセル電極ＣＣに印加される構成”の一例を示している。また、図６は、“後述する切替部１０６によってキャンセル電極ＣＣが基準電位点と電気的に接続される構成”の一例を示している。つまり、図６に示すキャンセル電極ＣＣは、例えば、センサ電極Ｅ１、Ｅ２と基準電位点との間における寄生容量を減少させるために設けられる電極、または、基準電位点に接続される基準電極として機能する。

なお、本発明の実施形態に係る入力装置１００が備えるスイッチ部１０２の構成は、図６に示す例に限られない。

例えば、スイッチ部１０２では、キャンセル電極と基準電極とが、別体の電極であってもよい。

また、図６では、スイッチ部１０２が上記［２−１］に示す第１の実施形態に係る１つのキャンセル電極を有する構成を示しているが、スイッチ部１０２は、上記［２−２］に示す第２の実施形態に係る複数のキャンセル電極、または、上記［２−３］に示す第３の実施形態に係る複数のキャンセル電極を、有していてもよい。

［３−２］検出部１０４
検出部１０４は、センサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれの静電容量の変化に基づきスイッチ部１０２に対する操作を検出する。

検出部１０４は、自己容量方式によってセンサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれの静電容量値を検出する。検出部１０４は、例えば、駆動信号を印加しているセンサ電極、すなわち、操作の判定対象のセンサ電極を、静電容量値の検出対象とする。そして、検出部１０４は、検出された静電容量値と設定されている所定の閾値とを比較することによって、スイッチ部１０２が有するセンサ電極に対応する静電センサに対して、操作が行われたことを検出する。なお、以下では、検出部１０４が検出する“スイッチ部１０２が有するセンサ電極に対応する静電センサに対して、操作が行われたこと”を、「スイッチ部１０２に対して操作が行われたこと」と表す場合がある。

ここで、本発明の実施形態に係る所定の閾値は、予め設定されている固定の閾値であってもよいし、検出部１０４における操作の検出結果などに基づいて変わる可変の閾値であってもよい。操作の検出結果に基づく可変の閾値の例としては、例えば、“検出部１０４において操作が検出された場合に、閾値として、検出部１０４において操作が検出される前に設定されている閾値よりも、より小さな値が設定されること”などが、挙げられる。

センサ電極Ｅ１、Ｅ２の静電容量は、例えば指などの操作体がセンサ電極Ｅ１、Ｅ２に近づくことなどによって変化する。検出部１０４は、上記のように所定の閾値を用いた閾値処理によって、センサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれの静電容量の変化を捉え、スイッチ部１０２に対する操作を検出する。

具体的には、検出部１０４は、例えば、検出された静電容量値が所定の閾値以上である場合（または、当該静電容量値が当該所定の閾値より大きい場合）に、スイッチ部１０２に対して操作が行われたことを検出する。

また、検出部１０４は、例えば、スイッチ部１０２に対する操作が検出された場合に、スイッチ部１０２に対して操作が行われたと判定する。

なお、検出部１０４における、スイッチ部１０２に対する操作の判定方法は、上記に限られない。例えば、検出部１０４は、所定の回数操作が検出された場合に、スイッチ部１０２に対する操作が行われたと判定することも可能である。本発明の実施形態に係る所定の回数は、予め設定されている固定の回数であってもよいし、制御部１０８や外部のコントローラからの命令に基づき変更可能な可変の回数であってもよい。

上記のように、検出部１０４が、所定の回数操作が検出された場合にスイッチ部１０２に対する操作が行われたと判定することによって、スイッチ部１０２に対する操作の誤判定が生じる可能性を、より低減することができる。

検出部１０４は、例えば、電圧源１１０と、測定回路１１２Ａ、１１２Ｂと、処理回路１１４と、スイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６と、接地容量Ｃ１、Ｃ２とを有する。

電圧源１１０は、センサ電極Ｅ１、Ｅ２を駆動させるための駆動信号（電圧信号）を出力する。なお、電圧源１１０は、入力装置１００の外部の電圧源であってもよい。

測定回路１１２Ａ、１１２Ｂは、例えば、容量の充電時間を測定することによって、静電容量値（自己容量値）を検出する。測定回路１１２Ａは、スイッチング回路ＳＷ２を介してセンサ電極Ｅ１と電気的に接続され、センサ電極Ｅ１の静電容量値を検出する。また、測定回路１１２Ｂは、スイッチング回路ＳＷ５を介してセンサ電極Ｅ２と電気的に接続され、センサ電極Ｅ２の静電容量値を検出する。

測定回路１１２Ａ、１１２Ｂは、例えば、１または２以上のコンパレータなどを用いて容量の充電時間を測定し、測定された充電時間から容量値を求めることによって、静電容量値を検出する。

なお、測定回路１１２Ａ、１１２Ｂは、上記に示す例に限られない。測定回路１１２Ａ、１１２Ｂは、静電容量値を測定することが可能な任意の方法に対応する構成をとることが可能である。

処理回路１１４は、測定回路１１２Ａ、１１２Ｂそれぞれにおいて検出されたセンサ電極Ｅ１、Ｅ２の静電容量値に基づいて、スイッチ部１０２に対する操作を検出する。処理回路１１４は、例えば、検出されたセンサ電極Ｅ１の静電容量値と所定の閾値とを比較することによって、センサ電極Ｅ１に対応する静電センサに対する操作を検出する。また、処理回路１１４は、例えば、検出されたセンサ電極Ｅ２の静電容量値と所定の閾値とを比較することによって、センサ電極Ｅ２に対応する静電センサに対する操作を検出する。

また、処理回路１１４は、上述したように、スイッチ部１０２に対する操作の検出結果と所定の回数とに基づいて、スイッチ部１０２に対して操作が行われたか否かを判定してもよい。

処理回路１１４としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算回路で構成される、１または２以上のプロセッサなどが挙げられる。

スイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６は、例えば、スイッチングトランジスタで構成され、印加される信号の信号レベル（電圧レベル）に応じてオン状態（導通状態）またはオフ状態（非導通状態）となる。

スイッチングトランジスタとしては、例えば、バイポーラトランジスタや、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）などのＦＥＴ（Field-Effect Transistor）が挙げられる。

スイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６それぞれのオン状態、オフ状態の切り替えの制御は、例えば、後述する制御部１０８により行われる。

なお、スイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６は、スイッチングトランジスタに限られず、オン状態とオフ状態とを切り替えることが可能な任意の素子（または回路）であってもよい。

検出部１０４では、例えば下記の（ａ）、（ｂ）に示すようにスイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６それぞれのオン状態、オフ状態が切り替えられることによって、センサ電極Ｅ１の静電容量値の検出と、センサ電極Ｅ２の静電容量値の検出とが、順次に行われる。

（ａ）センサ電極Ｅ１の静電容量値を検出する場合
・スイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２：オン状態
・スイッチング回路ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６：オフ状態

（ｂ）センサ電極Ｅ２の静電容量値を検出する場合
・スイッチング回路ＳＷ４、ＳＷ５：オン状態
・スイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ６：オフ状態

例えば、上記（ａ）、（ｂ）に示すようなスイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６のオン・オフ制御が行われることによって、検出部１０４では、センサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれに対して駆動信号が順次印加され、測定回路１１２Ａ、１１２Ｂにおいてセンサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれの静電容量値（自己容量値）が順次検出される。

また、スイッチング回路ＳＷ３、ＳＷ６は、静電容量値の測定の初期化を行うためのスイッチング回路である。

例えば下記の（ｃ）に示すようにスイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３それぞれのオン状態、オフ状態が切り替えられることによって、センサ電極Ｅ１の静電容量値の測定の初期化が行われる。ここで、下記の（ｃ）に示すスイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のオン・オフ制御は、例えばセンサ電極Ｅ２の静電容量値を検出するときなど、センサ電極Ｅ１の静電容量値を検出していないときに、行われる。

（ｃ）センサ電極Ｅ１の測定の初期化を行う場合
・スイッチング回路ＳＷ３：オン状態
・スイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２：オフ状態

また、例えば下記の（ｄ）に示すようにスイッチング回路ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６それぞれのオン状態、オフ状態が切り替えられることによって、センサ電極Ｅ２の静電容量値の測定の初期化が行われる。ここで、下記の（ｄ）に示すスイッチング回路ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６のオン・オフ制御は、例えばセンサ電極Ｅ１の静電容量値を検出するときなど、センサ電極Ｅ２の静電容量値を検出していないときに、行われる。

（ｄ）センサ電極Ｅ２の測定の初期化を行う場合
・スイッチング回路ＳＷ６：オン状態
・スイッチング回路ＳＷ４、ＳＷ５：オフ状態

接地容量Ｃ１は、例えば、センサ電極Ｅ１とスイッチング回路ＳＷ２との間に接続される。接地容量Ｃ１は、寄生容量であってもよいし、キャパシタなどの回路素子であってもよい。

接地容量Ｃ２は、例えば、センサ電極Ｅ２とスイッチング回路ＳＷ５との間に接続される。接地容量Ｃ２は、寄生容量であってもよいし、キャパシタなどの回路素子であってもよい。

検出部１０４は、例えば図６に示す構成によって、センサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれの静電容量値（自己容量値）を検出し、センサ電極Ｅ１、Ｅ２の静電容量の変化に基づきスイッチ部１０２に対する操作を検出する。

なお、検出部１０４の構成は、図６に示す例に限られない。

例えば、検出部１０４は、センサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれの静電容量値（自己容量値）を測定することが可能な、任意の構成をとることが可能である。

また、例えば、後述する制御部１０８が処理回路１１４と同様の処理を行う機能を有する場合には、検出部１０４は、処理回路１１４を備えていなくてもよい。

また、検出部１０４では、複数のセンサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれの静電容量値が順次検出される。よって、検出部１０４は、複数のセンサ電極Ｅ１、Ｅ２に対応する１つの測定回路を備える構成であってもよい。

［３−３］切替部１０６
切替部１０６は、スイッチング回路ＳＷ７、ＳＷ８を含む切替回路で構成され、切替回路は、キャンセル電極ＣＣと電気的に接続される。

スイッチング回路ＳＷ７、ＳＷ８は、例えば、スイッチングトランジスタで構成され、印加される信号の信号レベル（電圧レベル）に応じてオン状態（導通状態）またはオフ状態（非導通状態）となる。

なお、スイッチング回路ＳＷ７、ＳＷ８は、スイッチングトランジスタに限られず、オン状態とオフ状態とを切り替えることが可能な任意の素子（または回路）であってもよい。

スイッチング回路ＳＷ７、ＳＷ８それぞれがオン状態（導通状態）またはオフ状態（非導通状態）となることによって、キャンセル電極ＣＣは、電圧源１１０、または、基準電位点と接続される。

切替部１０６では、例えば下記のようにスイッチング回路ＳＷ７、ＳＷ８それぞれのオン状態、オフ状態が切り替えられることによって、キャンセル電極ＣＣは、電圧源１１０と接続され、基準電位点とは接続されない。ここで、キャンセル電極ＣＣが電圧源１１０と接続されている状態が、キャンセル電極ＣＣに対してキャンセル制御が行われる状態に該当する。
・スイッチング回路ＳＷ７：オン状態
・スイッチング回路ＳＷ８：オフ状態

また、切替部１０６では、例えば下記のようにスイッチング回路ＳＷ７、ＳＷ８それぞれのオン状態、オフ状態が切り替えられることによって、キャンセル電極ＣＣは、基準電位点と接続され、電圧源１１０とは接続されない。ここで、キャンセル電極ＣＣが電圧源１１０と接続されていない状態が、キャンセル電極ＣＣに対して非キャンセル制御が行われる状態に該当する。
・スイッチング回路ＳＷ７：オフ状態
・スイッチング回路ＳＷ８：オン状態

スイッチング回路ＳＷ７、ＳＷ８それぞれのオン状態、オフ状態の切り替えは、例えば制御部１０８により行われる。

なお、切替部１０６の構成は、図６に示す例に限られない。例えば、切替部１０６は、キャンセル電極ＣＣを、電圧源１１０または基準電位点の一方に接続させることが可能な、任意の構成をとることが可能である。

［３−４］制御部１０８
制御部１０８は、センサ電極に対する制御と、キャンセル電極に対する制御を行う。

［３−４−１］制御部１０８におけるセンサ電極に対する制御
制御部１０８は、上述したように、複数のセンサ電極に対する制御として、駆動信号を順次印加させる制御を行う。

制御部１０８は、例えば、検出部１０４を構成するスイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６それぞれに対して、オン状態・オフ状態を切り替えるための信号を伝達することによって、複数のセンサ電極に対して駆動信号を順次印加させる。

また、制御部１０８は、例えば、検出部１０４を構成する処理回路１１４に対して、各スイッチング回路のオン状態・オフ状態を切り替えさせる命令を含む制御信号を伝達することによって、複数のセンサ電極に対して駆動信号を順次印加させてもよい。制御部１０８が制御信号を処理回路１１４に伝達する場合、検出部１０４では、処理回路１１４が、伝達される制御信号に基づいて、スイッチング回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６それぞれに対して、オン状態・オフ状態を切り替えるための信号を伝達することによって、複数のセンサ電極に対する駆動信号の順次の印加が、実現される。

［３−４−２］制御部１０８におけるキャンセル電極に対する制御
制御部１０８は、上述したように、いずれかのセンサ電極に対して駆動信号を印加させているときに、キャンセル電極ＣＣに対してキャンセル制御を行い、全てのセンサ電極Ｅ１、Ｅ２と基準電位点との間における寄生容量を減少させる。

また、制御部１０８は、上述したように、複数のセンサ電極Ｅ１、Ｅ２に駆動信号を印加させていないときには、非キャンセル制御を行う。

制御部１０８は、例えば、切替部１０６を構成するスイッチング回路ＳＷ７、ＳＷ８それぞれに対して、オン状態・オフ状態を切り替えるための信号を伝達することによって、キャンセル電極ＣＣに対するキャンセル制御、または、キャンセル電極ＣＣに対する非キャンセル制御とを行う。ここで、上記に示す制御部１０８における制御の例は、例えば上記［２−１］に示す第１の実施形態に係る制御の一例に該当する。

なお、制御部１０８における制御は、上記に示す例に限られない。例えば、例えば上記［２−２］および上記［２−３］に示す実施形態のように、制御部１０８は、スイッチ部１０２を構成するキャンセル電極の構成に応じた制御を行うことが、可能である。

また、制御部１０８は、入力装置１００全体を制御する役目を果たしてもよい。

制御部１０８は、例えば、ＣＰＵなどの演算回路で構成される、１または２以上のプロセッサや各種処理回路などで構成される。

入力装置１００は、例えば図６に示す構成を有する。

図６に示すスイッチ部１０２は、２つのセンサ電極Ｅ１、Ｅ２と、全てのセンサ電極Ｅ１、Ｅ２と基準電位点との間における寄生容量を減少させるための、１つのキャンセル電極ＣＣを有する。また、図６に示す制御部１０８は、いずれかのセンサ電極に駆動信号が印加されているときには、１つのキャンセル電極ＣＣに対してキャンセル制御を行う。

よって、図６に示す入力装置１００では、図４を参照して示したように、複数のセンサ電極Ｅ１、Ｅ２（上述した操作の判定対象のセンサ電極を含む複数のセンサ電極の一例）に跨るように操作体以外の誘電体が付着した場合であっても、当該誘電体によりセンサ電極が擬似的に大きくなったような場合に生じる容量を、キャンセル電極ＣＣによって抑制することができる。つまり、入力装置１００では、操作体以外の誘電体に起因する寄生容量の増加によって誤判定が生じる可能性は、低い。

したがって、入力装置１００は、操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることができる。

また、入力装置１００は、複数のセンサ電極Ｅ１、Ｅ２それぞれに対応する１つのキャンセル電極ＣＣを有し、当該キャンセル電極ＣＣに対してキャンセル制御を行う。よって、入力装置１００は、図２に示す入力装置と同様に、静電容量式の入力装置における検出精度の向上を図ることができる。

なお、本発明の実施形態に係る入力装置の構成は、図６に示す構成に限られない。

例えば、外部の切替回路によって、キャンセル電極ＣＣと電圧源１１０との接続、またはキャンセル電極ＣＣと基準電位点との接続が切り替えられる場合には、本発明の実施形態に係る入力装置は、切替部１０６を備えていなくてもよい。上記の場合、本発明の実施形態に係る入力装置では、制御部１０８が、図６に示す切替部１０６を構成する切替回路に対する制御と同様に、上記外部の切替回路を制御することによって、図６に示す入力装置１００と同様の効果が奏される。

また、図６では、電圧源１１０から出力される駆動信号が、センサ電極Ｅ１、Ｅ２とキャンセル電極ＣＣとに印加される例を示しているが、本発明の実施形態に係る入力装置は、電圧源１１０と異なる電圧源からキャンセル電極ＣＣに対して、駆動信号と同一波形の信号が印加される構成であってもよい。

また、例えば上述したように、スイッチ部１０２は、上記［２−２］に示す第２の実施形態に係る複数のキャンセル電極、または、上記［２−３］に示す第３の実施形態に係る複数のキャンセル電極を、有していてもよい。また、スイッチ部１０２が、上記［２−２］に示す第２の実施形態に係る複数のキャンセル電極、または、上記［２−３］に示す第３の実施形態に係る複数のキャンセル電極を、有する場合、制御部１０８は、上記［２−２］、および上記［２−３］に示す実施形態のように、スイッチ部１０２を構成するキャンセル電極の構成に応じた制御を行う。

また、例えば上述したように、スイッチ部１０２を構成するセンサ電極の数は、図６に示すような２つに限られず、スイッチ部１０２は、３つ以上のセンサ電極を有していてもよい。

また、例えば、図６に示すスイッチ部１０２、検出部１０４、および切替部１０６と同様の機能を有する入力装置と、制御部１０８と同様の機能を有する処理装置（例えば、入力装置の外部のマイクロコンピュータなど）とによって、図６に示す入力装置１００と同様の機能を有するシステムが、実現される。

［４］本発明の実施形態に係る入力装置の適用例
本発明の実施形態に係る入力装置は、例えば、車などの車両（または、車両システムを構成するＵＩ（User Interface）部分など車両システムの一部）や、携帯電話やスマートフォンなどの通信装置、タブレット型の装置、テレビ受像機、ＰＣ（Personal Computer）などのコンピュータなど、様々なシステムや機器に適用することができる。

［５］本発明の実施形態に係るプログラム
コンピュータを、本発明の実施形態に係る入力装置として機能させるためのプログラム（例えば、図６に示す制御部１０８として機能させるためのプログラム）が、コンピュータにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、操作体以外の誘電体に起因する操作の誤判定の防止を図ることができる。

また、コンピュータを、本発明の実施形態に係る入力装置として機能させるためのプログラムが、コンピュータにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、上述した本発明の実施形態に係る入力装置における各電極の制御（例えば、図６に示す制御部１０８における制御）によって奏される効果を、奏することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記では、コンピュータを、本発明の実施形態に係る入力装置として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本発明の実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記録媒体も併せて提供することができる。

１００ 入力装置
１０２ スイッチ部
１０４ 検出部
１０６ 切替部
１０８ 制御部
Ｅ１、Ｅ２ センサ電極
ＣＣ キャンセル電極
ＧＮＤ 基準電位点

Claims (5)

1. 駆動信号がそれぞれ印加される複数のセンサ電極、および前記センサ電極それぞれと基準電位点との間における寄生容量を減少させるためのキャンセル電極を有するスイッチ部と、
   前記センサ電極それぞれの静電容量の変化に基づき前記スイッチ部に対する操作を検出する検出部と、
   前記センサ電極それぞれに対して前記駆動信号を印加させる制御と、前記キャンセル電極に対して前記駆動信号と同一波形の信号を印加させるキャンセル制御とを行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記センサ電極それぞれに対して前記駆動信号を順次印加させ、
   いずれかの前記センサ電極に対して前記駆動信号を印加させているときには、前記キャンセル電極に対する前記キャンセル制御を行い、全ての前記センサ電極と前記基準電位点との間における寄生容量を減少させることを特徴とする、入力装置。
2. 前記スイッチ部は、全ての前記センサ電極と前記基準電位点との間における寄生容量を減少させるための、１つの前記キャンセル電極を有し、
   前記制御部は、いずれかの前記センサ電極に前記駆動信号が印加されているときには、１つの前記キャンセル電極に対して前記キャンセル制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。
3. 前記スイッチ部は、複数の前記センサ電極それぞれと一対一に対応し、対応する前記センサ電極と前記基準電位点との間における寄生容量を減少させるための、複数の前記キャンセル電極を有し、
   前記制御部は、いずれかの前記センサ電極に前記駆動信号が印加されているときには、全ての前記キャンセル電極に対して前記キャンセル制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。
4. 前記スイッチ部では、複数の前記センサ電極が複数の電極グループに分けられ、
   前記スイッチ部は、前記電極グループに属する前記センサ電極と前記基準電位点との間における寄生容量を減少させるための前記キャンセル電極を、前記電極グループごとに有し、
   前記制御部は、いずれかの前記センサ電極に前記駆動信号が印加されているときには、全ての前記キャンセル電極に対して前記キャンセル制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。
5. 前記制御部は、複数の前記センサ電極に前記駆動信号を印加させていないときには、前記キャンセル電極に対して前記駆動信号を印加させない非キャンセル制御を行うことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の入力装置。
   

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