JP2018077672A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電極を用いた入力装置において、電極の設置位置の制約および電極形状の制約を減らしつつ、製作の容易性を高める。
【解決手段】入力装置１は、複数の電極２１がコンデンサ２２（又は抵抗）を介して直列に接続されて構成された電気回路２０と、電気回路２０の両端部に接続され、何れかの電極２１と指との接触によって生じる静電容量の変化に基づいて、電極２１と指との接触に関する検出を行う検出回路１０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報提示システムにおける入力装置に関する。

タッチセンサを用いて、指の接触を情報提示システムの入力操作として用いることができる。このようなタッチセンサは例えば、エレベータ、ドア、デスクライト等のスイッチとして利用されている。また、指が触れている位置を検出することができるタッチパッドを用いれば、ポインティング操作が可能となり、ディスプレイとタッチセンサとが一体化したタッチパネルを用いれば、操作の対象を直接タッチして選択することができる。このようなタッチセンサを複数配置することで、タッチ位置による選択、ジェスチャの検出等が可能となり、一度に入力可能な情報の種類が増加するため、素早い入力ができるようになる。

従来技術によれば、複数の電極を設置し、それぞれを個別のタッチセンサとして用いる技術が提案されている（特許文献１参照）。ただ、この技術では、それぞれの電極は検出回路と個別に結線されているが、タッチセンサを製作する上で、結線の数は少ない方が望ましい。また、全ての電極のタッチを常時監視するのではなく、切り替え機を用いて、監視する対象電極を順次切り替えることで、検出回路の構成を簡易な構成とする技術が提案されている（特許文献２参照）。また、縦と横の結線の組合せによって、監視する対象電極を決定するマトリクス回路を用いることで、結線の総数を削減する技術が提案されている（特許文献３参照）。さらに、抵抗を介して複数の電極を直列に接続し、指の接触によってグラウンド電極と上記電極の短絡を検出する技術が提案されており、結線の総数を削減するのに有効である（非特許文献１参照）。

特開２０１６−６６３３８号公報 特開２０１２−２０４０２８号公報 特開２０１４−１６４６０７号公報

Karatas et al., "Printing Multi-key Touch Interfaces", Proc. UbiComp'15, pp.169-179, 2015

複数のタッチセンサを用いることは、入力可能な情報の種類を増加させるために有効であるが、それぞれのタッチセンサを任意の場所に設置する場合には、結線の数が増加してしまい容易に製作することが難しい。例えば、タッチパネル、タッチパッド等と呼ばれる、平面上に縦横に整列した複数のタッチセンサでは、マトリクス回路が適用できるものの、個々の電極を任意の場所に設置することは困難である。また、切り替え機を用いることで、切り替え機と検出回路間の結線の数を減らすことはできるものの、個々の電極と切り替え機との間には個別に結線が必要であり、製作は容易ではない。さらに、非特許文献１に開示された、抵抗を介して電極を直列に接続する手法は、結線の数を減らすことはできるものの、指が２つの電極を短絡するように設計する必要があり、電極形状に制約があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の電極を用いた入力装置において、電極の設置位置の制約および電極形状の制約を減らしつつ、製作の容易性を高めることを目的とする。

本発明の一実施形態に係る入力装置は、複数の電極がコンデンサ又は抵抗を介して直列に接続されて構成された電気回路と、前記電気回路の両端部に接続され、何れかの電極と指との接触によって生じる前記電気回路の静電容量の変化に基づいて、電極と指との接触に関する検出を行う検出回路と、を備える。

上記の入力装置では、電気回路は、複数の電極がコンデンサ又は抵抗を介して直列に接続されて構成され、検出回路は、電気回路の両端部に接続され、何れかの電極と指との接触によって生じる電気回路の静電容量の変化に基づいて、電極と指との接触に関する検出を行う。ここでの「電極と指との接触に関する検出」としては、例えば、指が電極に接触したか否かの検出、および、指が接触した場合に指がどの電極に接触したかの検出が挙げられる。上記のような入力装置では、電極の設置位置に関し、例えば電極を平面上に縦横に整列させるといった制約は無く、電極の設置位置の制約を減らすことができる。また、電極形状に関し、例えば指が２つの電極を短絡するように設計する必要性等は無く、電極形状の制約を減らすことができる。また、検出回路は電気回路の両端部に接続されているため、各電極と検出回路とは単一の閉ループにより接続され、結線の数は必要最小限に抑えられており、例えば個々の電極について個別に結線を設ける必要性等は無く、製作の容易性を高めることができる。

本発明によれば、複数の電極を用いた入力装置において、電極の設置位置の制約および電極形状の制約を減らしつつ、製作の容易性を高めることが可能となる。

発明の実施形態に係る入力装置の構成図である。 動作原理を説明するための図である。 グランド電極を配置した構成例を示す図である。 電気回路を誘電体上に実装する場合の構成例を示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 コンデンサの代わりとなる多芯ケーブルを用いる場合の構成例を示す図である。 抵抗の代わりとなる導電率の低い結線を用いる場合の構成例を示す図である。 検出判断部のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る入力装置について説明する。

［入力装置の構成例］
図１には、複数の電極がコンデンサを介して直列に接続された入力装置の構成例を示しており、複数の電極は、後述する動作原理により複数のタッチセンサとして動作する。この図１に示すように、入力装置１は、電気回路２０と、電気回路２０の両端部に接続された検出回路１０とを備え、電気回路２０は、単一の閉ループ２３上に直列接続された、複数の電極２１Ａ〜２１Ｅ（電極２１と総称する）および複数のコンデンサ２２Ａ〜２２Ｄ（コンデンサ２２と総称する）を含み、直列接続において隣接した電極２１間にそれぞれコンデンサ２２が直列に接続されている。検出回路１０は、電気回路２０の両端部に接続されているため、各電極２１と検出回路１０とは単一の閉ループ２３により接続され、結線の数は必要最小限に抑えられている。なお、ここでの電極２１とは、図１に四角形で示す電極本体と、同電極本体と閉ループ２３とを結ぶ導線と、を一体的に含んだ構成を意味する。

また、図２には検出回路１０の構成例を示す。この図２に示すように、検出回路１０は、パルス信号生成器１１と、抵抗１２と、検出判断部１３と、コンデンサ１４と、スイッチ１５と、を備え、このうちパルス信号生成器１１、抵抗１２、コンデンサ１４およびスイッチ１５は直列に接続されている。スイッチ１５は、電気回路２０の両端部と検出回路１０との接点を切り替える。検出判断部１３は、抵抗１２とコンデンサ１４の接続点に接続され、同接続点における信号を観測し、後述の検出および判断を行い、その結果を外部の情報処理装置等へ出力する。このような検出判断部１３は、ハードウェアとしては、電気回路素子により構成してもよいし、例えば図７のようなプロセッサを含んだコンピュータにより構成してもよい。図７の構成例は、後に説明する。

ここで、図２を用いて入力装置１の動作原理を説明する。図２に示すパルス信号生成器１１により生成されたパルス信号が、抵抗１２、コンデンサ１４およびスイッチ１５を介して複数の電極２１へ送られる。なお、説明の便宜上、複数の電極２１は、計ｎ個の電極１〜ｎと記載している。

このとき抵抗１２、コンデンサ１４および電極２１と、グランドとの間に生じる寄生容量は、ローパスフィルタを形成するため、抵抗１２とコンデンサ１４の接続点では、パルス信号生成器１１から出力されたパルス信号から、高周波成分が取り除かれた信号が、検出判断部１３により観測される。指３０がいずれかの電極２１（例えば図２の電極３）に触れた場合、電極３とグランド間に大きな静電容量Ｃ２のコンデンサが接続された形となり、ローパスフィルタのカットオフ周波数が低くなる。その結果、抵抗１２とコンデンサ１４の接続点から観測される信号の立ち上がり／立ち下がりに、より多くの時間がかかるようになる。

上記の現象を利用し、検出判断部１３は、抵抗１２とコンデンサ１４の接続点から観測される信号が、ある一定のレベルに到達するまでの時間を計測し、計測された時間と、指３０が何れの電極２１にも触れていない場合に計測される時間とを比較することで、大きな静電容量Ｃ２のコンデンサが接続され静電容量に変化が生じたか否か、つまり、指３０がいずれかの電極２１に触れたか否かを検出する。このような方法は、一般的な静電容量方式のタッチセンサでも用いられている方法であり、これ以外に、静電容量の変化によって発振周波数が変化することを利用する方法もある。本実施形態では、静電容量の変化を検出できる方法であれば、いずれの方法を用いても良い。

また、図２の構成例では、スイッチ１５によって、電気回路２０の両端部と検出回路１０との接点を切替え可能とされている。このような構成とすることで、指３０がいずれかの電極２１に触れた際、パルス信号が図２の電極１（即ち、直列接続された電極のうち一の端子１５Ａに最も近い電極）側に入力された場合に計測される静電容量の変化と、パルス信号が図２の電極ｎ（即ち、直列接続された電極のうち他の端子１５Ｂに最も近い電極）側に入力された場合に計測される静電容量の変化と、の計２つの変化を検出できるようになる。

ここで、指３０が電極１に触れている場合を考える。直列接続において隣接した電極間にあるコンデンサの静電容量Ｃは、指３０の接触により生じる静電容量Ｃ２よりも十分に小さい値に設定されており、そのため、パルス信号が電極１側に入力された場合に計測される静電容量の変化は大きくなるが、パルス信号が電極ｎ側に入力された場合に計測される静電容量の変化は、上記パルス信号が電極１側に入力された場合の静電容量の変化よりも相対的に小さくなる。なぜなら、パルス信号が電極１側に入力された場合、隣接した電極間にあるコンデンサを経由することなく、指３０の接触により生じる大きな静電容量Ｃ２が追加されるため、検出回路１０から見ると、静電容量が大きく変化したと把握され、一方で、指３０が電極１に触れている状態でパルス信号が電極ｎ側に入力された場合、隣接した電極間に直列に接続された複数のコンデンサを経由した上で、指３０の接触により生じる大きな静電容量Ｃ２が追加されるため、合成された静電容量の変化は、前述したパルス信号が電極１側に入力された場合の静電容量の変化よりも相対的に小さくなるためである。

次に、指３０が電極ｎに触れている場合を考えると、上記２つのケースにおける静電容量の変化（即ち、パルス信号が電極１側に入力された場合の静電容量の変化と、パルス信号が電極ｎ側に入力された場合の静電容量の変化）は、指３０が電極１に触れている場合とは、反対の状態となる。

さらに、指３０が、電極１と電極ｎの中間の電極（例えば、ｎ＝９の場合には電極５）に触れている場合を考えると、上記２つのケースにおける静電容量の変化はほぼ等しくなる。

上記の現象を踏まえ、検出判断部１３は、指３０が電極１〜ｎのそれぞれに触れていた場合における上記２つのケースにおける「静電容量の変化」を表す具体的な数値として、例えば、上記２つのケースそれぞれにおける「静電容量の変化の比率」を事前に計測しておき、当該事前に計測された比率と実際に計測された比率とを比較することで、電極１〜ｎのうちどの電極に指３０が触れたのかを簡単に検出することができる。

このとき、静電容量の変化の比率を複数回計測することで、検出精度を高めることができる。例えば、パルス信号が電極１側に入力された場合に計測された静電容量の変化をx1、x2、x3とし、パルス信号が電極ｎ側に入力された場合に計測された静電容量の変化をy1、y2、y3とすると、検出回路１０が計測する静電容量の変化は、時系列順に、x1、y1、x2、y2、x3、y3となる。このうちx1とy1との比率だけを求め、その比率だけから、指３０がどの電極に触れているのかを検出することもできる。しかし、時系列順で隣接するもの同士の比率（即ち、x1とy1との比率、y1とx2との比率、x2とy2との比率、y2とx3との比率、および、x3とy3との比率）を求め、得られた複数の比率に基づいて（例えば、当該複数の比率から得られる平均値、中央値等を用いて）、指３０がどの電極に触れているのかを検出してもよい。また、上記以外にも、複数の比率（例えば、x1とy1との比率、x2とy2との比率、x3とy3との比率）のそれぞれから、指３０がどの電極に触れているのかを検出し、これら複数回の検出結果（特定された電極）が全て一致した場合に、当該検出結果を確定するようにしてもよい。このように、複数回の検出結果に基づいて、指３０が触れている電極を検出することで、検出精度を飛躍的に向上させることができる。

以上説明した図１、図２の構成により、指が電極に接触したか否か、および、接触した場合はどの電極に接触したかを、簡便に且つより精度良く（エラー耐性をより高めて）検出することができる。また、静電容量の変化の「比率」に基づいて、指がどの電極に接触したかを検出することで、具体的な数値を用いたより精度の良い検出を行うことができる。

なお、図２には、スイッチ１５が検出回路１０に設けられた例を示したが、スイッチ１５を設けることは必須ではない。ここで、スイッチ１５が設けられておらず、パルス信号が図２の電極１（即ち、直列接続された電極のうち、一の端子１５Ａに最も近い電極）側に入力される構成を想定する。この構成で、指３０が電極１に触れた場合、隣接した電極間にあるコンデンサを経由することなく、指３０の接触により生じる大きな静電容量Ｃ２が追加されるため、検出回路１０から見ると、静電容量が大きく変化したと把握される。一方、指３０が電極ｎに触れた場合、隣接した電極間に直列に接続された複数のコンデンサを経由した上で、指３０の接触により生じる大きな静電容量Ｃ２が追加されるため、合成された静電容量の変化は、前述した指３０が電極１に触れた場合の静電容量の変化よりも相対的に小さくなる。このような現象を踏まえ、検出判断部１３は、静電容量の変化の程度に応じて、指３０が電極１〜ｎのうちどの電極に触れたかを検出することができる。具体的には、検出判断部１３は、指３０が電極１〜ｎのそれぞれに触れた場合の静電容量の変化を事前に計測しておき、事前に計測された「静電容量の変化」と実際に計測された「静電容量の変化」とを照合することで、指３０が電極１〜ｎのうちどの電極に触れたかを検出することができる。

また、図２では２つのケースにおける静電容量の変化を計測する例を示したが、３つ以上のケースにおける静電容量の変化を計測してもよく、この場合、検出精度をより高めることができる。例えば、図２でｎ＝２０の場合（電極が２０個設けられた場合）、電極１と電極２０だけではなく、電極１と電極２０のほぼ中間の電極１０にもパルス信号が入力されるように３回路の切り替えスイッチを設置する。この場合、３つのケースにおける静電容量の変化を計測できるようになり、それら３つのケースにおける静電容量の変化を用いることで、どの電極に指が触れたのかをさらに精度良く検出できる。

［発明の実施形態に係る応用例］
以下、発明の実施形態に係る応用例を順に説明する。

（応用例１）
検出回路１０は、電気回路２０へ出力する電気信号の周波数を変えた場合の異なる周波数での複数の静電容量の変化、をさらに基礎として、電極と指との接触に関する検出を行ってもよい。例えば、２種類の発振周波数f1とf2を用いた場合、それぞれの場合の２つの静電容量の変化の比率r1、r2を得ることができ、異なる周波数での複数の静電容量の変化の比率から、どの電極に指が触れたのかをさらに精度良く検出できる。

（応用例２）
図２では、自己容量の変化に基づいて、電極へのタッチ、および、触れている電極の特定を行う例を示したが、本発明は、自己容量の変化だけでなく、相互容量の変化に基づいて、電極へのタッチ、および、触れている電極の特定を行うこともできる。そのための構成図を図３に示す。

図３に示すように、入力装置１には、グランド電極２４が複数の電極２１の近傍に配置されており、グランド電極２４は、検出回路１０のグランドに接続されている。また、グランド電極２４および複数の電極２１は、絶縁物により覆われており、指が直接触れないように構成されている。このような構成において、各電極２１はグランド電極２４との間に寄生容量を持つ。表面を覆う絶縁物を介して、指が電極２１に触れると、電極２１とグランド電極２４との間に大きな静電容量が追加されることになり、検出回路１０から見た場合の静電容量が大きく変化する。そこで、この現象を利用し、検出回路１０により検出される静電容量の変化に基づいて、前述した図１および図２の例と同様に、指が電極に触れているか否か、および、触れている場合にどの電極に触れているのか、を検出することができる。この方式は、周囲の環境に依存せず、より精度良く（エラー耐性をより高めて）検出することができる、という利点を有する。

（応用例３）
複数の電極を誘電体（紙、プラスチックシート（フィルム等）等）の一方の面に実装する場合には、電極間に配置するコンデンサを、以下のように容易に実装することができる。即ち、直列接続において隣接した電極の位置に対応する誘電体の他方の面側の位置を他方の面側で連結するように、導体を配置し、隣接した電極のうち一方の電極と、誘電体を挟んで配置された導体との間で、一のコンデンサを形成し、隣接した電極のうち他方の電極と、誘電体を挟んで配置された導体との間で、別のコンデンサを形成する構成を採用してもよい。

例えば図４（Ａ）に示すように、誘電体２５の表面上に、導体でできた複数の電極２１Ａ〜２１Ｅが配置され、誘電体２５の裏面上に、図４（Ａ）に点線で示した導体２６Ａ〜２６Ｄ（導体２６と総称する）が配置される。図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、これら図４（Ａ）、（Ｂ）より明らかなように、導体２６Ａは、直列接続において隣接した電極２１Ａ、２１Ｂの位置に対応する裏面側の位置を裏面側で連結するように配置されている。このとき、電極２１Ａは誘電体２５を挟んで配置された導体２６Ａとの間で、一のコンデンサを形成し、電極２１Ｂは誘電体２５を挟んで配置された導体２６Ａとの間で、別のコンデンサを形成する。このような構成は、導体２６Ｂ〜２６Ｄについても同様である。電極２１Ａは接点２７Ａにおいて図１の単一の閉ループ２３に接続され、電極２１Ｅは接点２７Ｂにおいて単一の閉ループ２３に接続されている。

このような図４（Ａ）、（Ｂ）の構成とすることで、別の電子部品としてのコンデンサを新たに用意する必要がなくなり、入力装置の製作の容易性をより高めることができる。また、隣接した電極間の配線に相当する導体２６を誘電体２５の裏面に配置することで、電極間の配線（導体２６）を裏面に隠すことができるので、デザインの自由度が向上するという利点もある。ただし、誘電体２５の表面側と裏面側とで配置する構成要素を逆にして、誘電体２５の表面側に導体２６を配置し、裏面側に電極２１を配置しても構わない。

前述した図１〜図３では、直列接続において隣接した電極間に単一のコンデンサを挿入する例を示したが、図４（Ａ）、（Ｂ）の例では、隣接した電極間に２つのコンデンサが挿入される構成となり、この場合のコンデンサの静電容量としては当該２つのコンデンサの合成容量を考えればよい。

また、形成されるコンデンサの静電容量は、導体２６と電極２１とが重なっている面積が広いほど大きくなり、また、同静電容量は、誘電体２５の誘電率が高く、誘電体２５の厚さが薄いほど大きくなる。これにより、導体２６と電極２１とが重なっている面積、誘電体２５の誘電率、および、誘電体２５の厚さ、のうち１つ以上を適宜調整することによって、適切な静電容量のコンデンサを形成することができる。

（応用例４）
また、図５に示すように、直列接続において隣接した電極間に配置するコンデンサを、多芯ケーブル２８Ａ〜２８Ｄ（多芯ケーブル２８と総称する）それぞれにおける一のケーブルと別のケーブル間の線間静電容量により代用することができる。図５には、多芯ケーブル２８として２芯ケーブルを用いた例を示すが、３芯以上のケーブルを用いてもよく、３芯以上のケーブルから、用いられる２つのケーブルを選択すればよい。

この場合、別の電子部品としてのコンデンサを新たに用意する必要がなくなり、入力装置の製作の容易性をより高めることができる。なお、隣接した電極間の静電容量は、用いられるケーブルの特性および長さによって変わるため、用いられるケーブルの種類、長さ等を適宜選択することにより、隣接した電極間の静電容量を適切な静電容量に調整することができる。

（応用例５）
前述した図１〜図５の例では、直列接続において隣接した電極間にコンデンサを挿入した例を示したが、コンデンサに代わり、抵抗を用いることもできる。抵抗を用いる場合、隣接した電極を、導電率が所定値より低くて抵抗の役割を果たす結線によって接続する構成を採用してもよい。この場合、電極間に配置される抵抗を、導電率の低い（導電率が所定値より低い）結線により代用することができるため、別の電子部品としての抵抗を新たに用意する必要がなくなり、入力装置の製作の容易性をより高めることができる。一例として、図６に示すように、電極２１間をそれぞれ、電気的抵抗値が比較的高い（即ち導電率が所定値より低い）導電性インク２９Ａ〜２９Ｄ（導電性インク２９と総称する）によって結線することで、抵抗を電極間に挿入した場合と同等な効果が得られる。電気的抵抗値は結線の太さおよび長さによって変わるので、これらを適宜選択することによって、隣接した電極間に適切な電気的抵抗値の抵抗を挿入することができる。

最後に、図２の検出判断部１３を、プロセッサを含むコンピュータにより構成した場合の構成例について説明する。図７に示すように、検出判断部１３は、物理的には、プロセッサ１３Ａ、メモリ１３Ｂ、ストレージ１３Ｃ、入力部１３Ｄ、出力部１３Ｅ、バス１３Ｆなどを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

なお、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。検出判断部１３のハードウェア構成は、図７に示した各構成部を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の構成部を含まずに構成されてもよい。

検出判断部１３における各機能は、プロセッサ１３Ａ、メモリ１３Ｂなどのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１３Ａが演算を行い、メモリ１３Ｂ及びストレージ１３Ｃにおけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

プロセッサ１３Ａは、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１３Ａは、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。プロセッサ１３Ａは、１以上のチップで実装されてもよい。

メモリ１３Ｂは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１３Ｂは、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１３Ｂは、発明の実施形態に係る処理を実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

ストレージ１３Ｃは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１３Ｃは、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１３Ｂ及び／又はストレージ１３Ｃを含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

入力部１３Ｄは、外部からの信号、情報等を受け付ける入力デバイスであり、出力部１３Ｅは、外部へ信号、情報等を出力する出力デバイスである。また、プロセッサ１３Ａ、メモリ１３Ｂなどの各装置は、情報を通信するためのバス１３Ｆにより接続される。バス１３Ｆは、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、検出判断部１３は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１３Ａは、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

以上、本実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本実施形態が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本実施形態は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本実施形態に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。

判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。

本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。

なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。

本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

「含む（include）」、「含んでいる（including）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本明細書において、文脈または技術的に明らかに1つのみしか存在しない装置である場合以外は、複数の装置をも含むものとする。

１…入力装置、１０…検出回路、１１…パルス信号生成器、１２…抵抗、１３…検出判断部、１３Ａ…プロセッサ、１３Ｂ…メモリ、１３Ｃ…ストレージ、１３Ｄ…入力部、１３Ｅ…出力部、１３Ｆ…バス、１４…コンデンサ、１５…スイッチ、１５Ａ、１５Ｂ…端子、２０…電気回路、２１…電極、２２…コンデンサ、２３…閉ループ、２４…グランド電極、２５…誘電体、２６…導体、２７Ａ、２７B…接点、２８…多芯ケーブル、２９…導電性インク、３０…指。

Claims (8)

1. 複数の電極がコンデンサ又は抵抗を介して直列に接続されて構成された電気回路と、
   前記電気回路の両端部に接続され、何れかの電極と指との接触によって生じる前記電気回路の静電容量の変化に基づいて、電極と指との接触に関する検出を行う検出回路と、
   を備える入力装置。
2. 前記検出回路は、
   前記電気回路の両端部と前記検出回路との接続状態を切り替えるスイッチ、
   を含み、
   前記検出回路は、前記スイッチによって切り替えられた複数の接続状態で電気信号を前記電気回路へ出力した場合における複数の静電容量の変化に基づいて、電極と指との接触に関する検出として、指が電極に接触したか否か、および、接触した場合はどの電極に接触したかを検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 前記検出回路は、前記複数の静電容量の変化の比率に基づいて、指がどの電極に接触したかを検出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
4. 前記検出回路は、前記電気回路へ出力する電気信号の周波数を変えた場合の異なる周波数での複数の静電容量の変化、をさらに基礎として、電極と指との接触に関する検出を行う、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の入力装置。
5. 前記入力装置は、
   前記複数の電極の近傍に配置され、前記検出回路のグランドに接続されたグランド電極、
   をさらに備え、
   前記グランド電極および前記複数の電極は、絶縁物により覆われている、
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の入力装置。
6. 前記複数の電極は、誘電体の一方の面に配置され、
   直列接続において隣接した電極の位置に対応する前記誘電体の他方の面側の位置を、他方の面側で連結するように導体が配置され、
   前記隣接した電極のうち一方の電極と、前記誘電体を挟んで配置された導体との間で、一のコンデンサが形成され、
   前記隣接した電極のうち他方の電極と、前記誘電体を挟んで配置された導体との間で、別のコンデンサが形成される、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の入力装置。
7. 直列接続において隣接した電極は多芯ケーブルにより接続され、
   前記隣接した電極における一方の電極と、多芯ケーブルを構成する一のケーブルとが接続され、
   他方の電極と、前記多芯ケーブルを構成する別のケーブルとが接続されている、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の入力装置。
8. 直列接続において隣接した電極は、導電率が所定値より低い結線により接続されている、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の入力装置。

Images