JP7195443B2 - 演算装置、入力装置、演算方法、およびプログラム - Google Patents

演算装置、入力装置、演算方法、およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、演算装置、入力装置、演算方法、およびプログラムに関する。
従来、互いに直交する複数の縦電極と複数の横電極とを備えた静電容量センサにより、入力装置の操作面に対する操作体の近接状態を検出し、当該近接状態を表すイメージデータを生成する技術が利用されている（例えば、下記特許文献１参照）。
国際公開第２０１８／０１２０３０号
ところで、従来、複数の検出面が直線状に並べて設けられた検出電極が利用されている。このような検出電極を用いた静電容量センサでは、縦電極の隣接する２つの検出面の中間部分と、横電極の隣接する２つの検出面の中間部分を交差させる必要がある。
しかしながら、従来技術では、縦電極と横電極との交差点（すなわち、各検出電極の中間部分）を検出点としているが、実際に各検出電極において検出感度が高いのは、より面積が広い各電極の検出面上である。よって、演算によって求められる近接位置の検出精度が低下する虞がある。
一実施形態の演算装置は、互いに直交して配設された複数の第１検出電極および複数の第２検出電極を備え、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて検出された、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々の静電容量検出値に基づいて、操作面に対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算装置であって、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々の、静電容量検出値を取得する検出値取得部と、検出値取得部によって取得された複数の静電容量検出値と、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々に対して予め設定された検出面毎の係数とに基づいて、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々の検出面毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部と、第１静電容量値算出部によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づいて、イメージデータを算出するイメージデータ算出部とを備える。
一実施形態によれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
一実施形態に係る静電容量センサの構成を示す図 一実施形態に係る入力装置の装置構成を示すブロック図 一実施形態に係る演算装置の機能構成を示すブロック図 一実施形態に係る演算装置による処理の手順を示すフローチャート 一実施形態に係る演算装置が使用する係数テーブルの一例を示す図 一実施形態に係る係数補正部およびイメージ補正部による処理の一例を示す図 一実施形態に係る係数補正部およびイメージ補正部による処理の一例を示す図 一実施形態に係る制約部による処理の一例を示す図 本実施形態に係る演算装置の一実施例を示す図 本実施形態に係る演算装置の一実施例を示す図
以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。
（静電容量センサ１００の構成）
図１は、一実施形態に係る静電容量センサ１００の構成を示す図である。図１に示すように、静電容量センサ１００は、互いに直交して配設された、複数（図１に示す例では、５つ）の第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと、複数（図１に示す例では、４つ）の第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとを備える。
第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、いずれも縦方向に延在する検出電極である。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、横方向に一定の間隔を有して互いに平行に並べて配置されている。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、いずれも、複数（図１に示す例では、５つ）の菱形の検出面Ｆが縦方向に連結された形状を有している。すなわち、図１に示す例では、静電容量センサ１００には、５本の第１検出電極Ｘａ～Ｘｅにより、２５個の検出面Ｆが５行×５列のマトリクス状に配置されている。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、いずれも、上端部および下端部の各々に、静電容量値を検出するための検出部Ｄを有する。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、いずれも、金属膜（例えば、銅膜）やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）、他の導電性を有する材料が用いられて形成される。
第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、いずれも横方向に延在する検出電極である。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、縦方向に一定の間隔を有して互いに平行に並べて配置されている。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、いずれも、複数（図１に示す例では、６つ）の菱形の検出面Ｆが横方向に連結された形状を有している。すなわち、図１に示す例では、静電容量センサ１００には、４本の第２検出電極Ｙａ～Ｙｄにより、２４個の検出面Ｆが４行×６列のマトリクス状に配置されている。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、いずれも、左端部および右端部の各々に、静電容量値を検出するための検出部Ｄを有する。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、いずれも、金属膜（例えば、銅膜）やＩＴＯ、他の導電性を有する材料が用いられて形成される。
図１に示すように、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々は、隣接する２つの検出面Ｆの各中間点である各交差点Ｍにおいて、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々と交差している。同様に、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々は、隣接する２つの検出面Ｆの各中間点である各交差点Ｍにおいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々と交差している。すなわち、図１に示す例では、静電容量センサ１００には、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとにより、２０個の交差点Ｍが４行×５列のマトリクス状に形成されている。
（入力装置１０の装置構成）
図２は、一実施形態に係る入力装置１０の装置構成を示すブロック図である。図２に示す入力装置１０は、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態（位置、範囲、および距離）を検出し、検出された近接状態を表すイメージデータを生成および出力することが可能な装置である。
図２に示すように、入力装置１０は、静電容量センサ１００（図１参照）、検出回路１２０、および演算装置１４０を備える。
静電容量センサ１００は、操作面１０Ａに対して重ねて設けられている。静電容量センサ１００は、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態に応じて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量値が変化する。
検出回路１２０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、上端および下端の各々の検出部Ｄにおける静電容量値を検出する。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々は、抵抗を有するため、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々において、上端の検出部Ｄにおいて検出される静電容量値と、下端の検出部Ｄにおいて検出される静電容量値とは、操作体の近接位置に応じて異なるものとなる。
また、検出回路１２０は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、左端および右端の各々の検出部Ｄにおける静電容量値を検出する。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々は、抵抗を有するため、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々において、左端の検出部Ｄにおいて検出さえる静電容量値と、右端の検出部Ｄにおいて検出される静電容量値とは、操作体の近接位置に応じて異なるものとなる。
演算装置１４０は、検出回路１２０によって検出された各静電容量値に基づいて、入力装置１０の操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する。演算装置１４０は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）によって実現される。
ここで、本実施形態の演算装置１４０は、静電容量センサ１００が備える複数の検出面Ｆの各々の検出点Ｐ（図１参照）の静電容量値（以下、「第１の静電容量算出値」と示す）を算出することができる。また、本実施形態の演算装置１４０は、静電容量センサ１００上の複数の交差点Ｍ（図１参照）の各々の静電容量値（以下、「第２の静電容量算出値」と示す）を算出することができる。そして、本実施形態の演算装置１４０は、複数の検出点Ｐの各々の第１の静電容量算出値と、複数の交差点Ｍの各々の第２の静電容量算出値とに基づいて、近接状態の検出精度がより高く、且つ、より高分解能なイメージデータを算出することができる。
（演算装置１４０の機能構成）
図３は、一実施形態に係る演算装置１４０の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、演算装置１４０は、検出値取得部１４１、第１静電容量値算出部１４２、第２静電容量値算出部１４３、およびイメージデータ算出部１４４を備える。
検出値取得部１４１は、検出回路１２０から、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する。ここで、検出値取得部１４１は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、上端側（「第１検出電極の一端側」の一例）の検出部Ｄ（「第１の検出部」の一例）で検出された静電容量検出値と、下端側（「第１検出電極の他端側」の一例）の検出部Ｄ（「第２の検出部」の一例）で検出された静電容量検出値との各々を取得する。また、検出値取得部１４１は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、左端側（「第２検出電極の一端側」の一例）の検出部Ｄ（「第３の検出部」の一例）で検出された静電容量検出値と、右端側（「第２検出電極の他端側」の一例）の検出部Ｄ（「第４の検出部」の一例）で検出された静電容量検出値との各々を取得する。
第１静電容量値算出部１４２は、検出値取得部１４１によって取得された複数の静電容量検出値と、各係数テーブル５０１～５０４（図５参照）に設定されている、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々に対して予め設定された検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する。
具体的には、第１静電容量値算出部１４２は、係数補正部１４２Ａ、イメージ補正部１４２Ｂ、正規化部１４２Ｃ、および制約部１４２Ｄを有する。
係数補正部１４２Ａは、検出値取得部１４１によって取得された複数の静電容量検出値に基づいて、各係数テーブル５０１～５０４に設定されている係数を補正する。係数補正部１４２Ａによる補正方法については、図６および図７を用いて後述する。
イメージ補正部１４２Ｂは、係数補正部１４２Ａによる補正後の各係数テーブル５０１～５０４に基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値、および、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を補正する。なお、「第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージ」は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々の各検出面Ｆの第１静電容量算出値を表すものであり、検出値取得部１４１によって取得された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの静電容量検出値に基づいて求められるものである。また、「第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージ」は第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の各検出面Ｆの第１静電容量算出値を表すものであり、検出値取得部１４１によって取得された第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの静電容量検出値に基づいて求められるものである。
なお、イメージ補正部１４２Ｂは、「第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージ」および「第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージ」として、任意の０以外の値が、各検出面Ｆの第１静電容量算出値の初期値として設定されたものを用いてもよい。また、イメージ補正部１４２Ｂは、２回目以降の計算の場合、「第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージ」および「第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージ」として、前回の計算による補正後の値が、各検出面Ｆの第１静電容量算出値の初期値として設定されたものを用いてもよい。この場合、演算装置１４０は、計算時間を早めることができる場合がある。
具体的には、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、現在の第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、横方向・左係数テーブル５０１に設定されている各検出面Ｆの係数（係数補正部１４２Ａによる補正後の係数）で除することにより、各検出面Ｆの静電容量値の第１の中間算出値を算出する。
次に、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、現在の第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、横方向・右係数テーブル５０２に設定されている各検出面Ｆの係数（係数補正部１４２Ａによる補正後の係数）で除することにより、各検出面Ｆの静電容量値の第２の中間算出値を算出する。
そして、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、検出面Ｆ毎に第１の中間算出値と第２の中間算出値とを合算することにより、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値の、補正後の値を算出する。
また、イメージ補正部１４２Ｂは、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、現在の第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、縦方向・上係数テーブル５０３に設定されている各検出面Ｆの係数（係数補正部１４２Ａによる補正後の係数）で除することにより、各検出面Ｆの静電容量値の第１の中間算出値を算出する。
次に、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について現在の第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、縦方向・下係数テーブル５０４に設定されている各検出面Ｆの係数（係数補正部１４２Ａによる補正後の係数）で除することにより、各検出面Ｆの静電容量値の第２の中間算出値を算出する。
そして、イメージ補正部１４２Ｂは、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、検出面Ｆ毎に第１の中間算出値と第２の中間算出値とを合算することにより、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値の、補正後の値を算出する。
正規化部１４２Ｃは、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値（イメージ補正部１４２Ｂによる補正後の第１の静電容量算出値）の各々を正規化する。本実施形態の静電容量センサ１００は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々とで、電極数が異なるため、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々とで、静電容量値の検出量が異なる。そこで、本実施形態の演算装置１４０は、後続の制約部１４２Ｄによる制約処理を適切に行うことができるようにするために、静電容量値の検出量の差異を解消すべく、正規化部１４２Ｃによる正規化処理を行う。例えば、演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々の静電容量値の検出量（複数の検出面Ｆの第１の静電容量算出値の合計値）が、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量値の検出量（複数の検出面Ｆの第１の静電容量算出値の合計値）と等しくなるように、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々の複数の第１の静電容量算出値、または、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の複数の第１の静電容量算出値を調整する。
制約部１４２Ｄは、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値（正規化部１４２Ｃによる正規化後の第１の静電容量算出値）の各々に制約をかける。
具体的には、制約部１４２Ｄは、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各検出面Ｆについて、当該検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、他の複数（例えば４つ）の他の検出面Ｆ（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの検出面Ｆ）の第１の静電容量算出値で制約する。
また、制約部１４２Ｄは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、当該検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、他の複数（例えば４つ）の検出面Ｆ（第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの検出面Ｆ）の第１の静電容量算出値で制約する。
本実施形態では、第１の静電容量算出値の制約方法の一例として、下記数式（１）を用いる。但し、βは、所定の制約係数である。本実施形態では、制約係数βの好適な一例として「０．９」を用いている。また、ＡＶＧは、他の複数の検出面Ｆの第１の静電容量算出値の平均値である。
第１の静電容量算出値＝（第１の静電容量算出値×β）＋（ＡＶＧ×（１－β））・・・（１）
なお、制約係数βの値をより小さくすることにより、計算時間をより短くすることができるが、イメージの品質はより低下する（例えば、ゴーストが発生してしまう）。反対に、制約係数βの値をより大きくすることにより、イメージの品質をより高めることができるが、計算時間はより長くなる。したがって、イメージの品質を重視するか、計算時間を重視するかに応じて、制約係数βは調整可能であってもよい。
第２静電容量値算出部１４３は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値に基づく所定の補間処理によって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、隣接する検出面Ｆの中間点Ｍ毎の第２の静電容量算出値を算出する。本実施形態では、所定の補間処理の好適な一例として、バイキュービック補間処理を用いている。但し、これに限らず、所定の補間処理として、その他の補間処理（例えば、バイリニア補間処理等）を用いてもよい。
イメージデータ算出部１４４は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値と、第２静電容量値算出部１４３によって算出された複数の中間点Ｍ毎の第２の静電容量算出値とに基づいて、入力装置１０の操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する。
図３に示す演算装置１４０の各機能は、例えば、演算装置１４０において、プロセッサがメモリに記憶されているプログラムを実行することによって実現される。
（演算装置１４０による処理の手順）
図４は、一実施形態に係る演算装置１４０による処理の手順を示すフローチャートである。
まず、検出値取得部１４１が、検出回路１２０から、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する（ステップＳ４０１）。
次に、係数補正部１４２Ａが、ステップＳ４０１で取得された複数の静電容量検出値に基づいて、各係数テーブル５０１～５０４に設定されている係数を補正する（ステップＳ４０２）。
次に、イメージ補正部１４２Ｂが、ステップＳ４０１で取得された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの静電容量検出値と、ステップＳ４０２で補正された、縦方向・上係数テーブル５０３および縦方向・下係数テーブル５０４に設定されている各係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージを補正することにより、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々の検出面Ｆ毎の最新の第１の静電容量算出値を算出する（ステップＳ４０３）。
また、イメージ補正部１４２Ｂが、ステップＳ４０１で取得された第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの静電容量検出値と、ステップＳ４０２で補正された、横方向・左係数テーブル５０１および横方向・右係数テーブル５０２に設定されている各係数とに基づいて、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージを補正することにより、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の最新の第１の静電容量算出値を算出する（ステップＳ４０４）。
次に、正規化部１４２Ｃが、ステップＳ４０３，Ｓ４０４で算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値の各々を正規化する（ステップＳ４０５）。
次に、制約部１４２Ｄが、ステップＳ４０４で正規化された、複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値の各々に制約をかける（ステップＳ４０６）。
そして、第２静電容量値算出部１４３が、ステップＳ４０６で制約がかけられることによって得られた複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値に基づく所定の補間処理（本実施形態では、バイキュービック補間処理）によって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの交差点Ｍ毎の第２の静電容量算出値を算出する（ステップＳ４０７）。
さらに、イメージデータ算出部１４４が、ステップＳ４０６で制約がかけられることによって得られた複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値と、ステップＳ４０７で算出された複数の交差点Ｍ毎の第２の静電容量算出値とに基づいて、入力装置１０の操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する（ステップＳ４０８）。
その後、演算装置１４０は、図４に示す一連の処理を終了する。
なお、演算装置１４０は、ステップＳ４０２～Ｓ４０６を繰り返し実行することにより、複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を、徐々に最適解に導くことができる。
（係数テーブル５０１～５０４の一例）
図５は、一実施形態に係る演算装置１４０が使用する係数テーブル５０１～５０４の一例を示す図である。
図５（ａ）に示すように、横方向・左係数テーブル５０１は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、複数（図５に示す例では、６つ）の検出面Ｆの各々に対する係数が設定されている。横方向・左係数テーブル５０１は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの左端側の検出部Ｄで検出された静電容量値に対する検出面Ｆ毎の係数が設定されたものである。図５（ａ）に示すように、横方向・左係数テーブル５０１は、複数の検出面Ｆの各々について、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの左端部に設けられた検出部Ｄへの影響度を示すものであるから、左端部の検出部Ｄに近い検出面Ｆほど、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの抵抗が小さくなって影響度が高くなるため、より高い係数が設定される。
図５（ｂ）に示すように、横方向・右係数テーブル５０２は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、複数（図５に示す例では、６つ）の検出面Ｆの各々に対する係数が設定されている。横方向・右係数テーブル５０２は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの右端側の検出部Ｄで検出された静電容量値に対する検出面Ｆ毎の係数が設定されたものである。図５（ｂ）に示すように、横方向・右係数テーブル５０２は、複数の検出面Ｆの各々について、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの右端部に設けられた検出部Ｄへの影響度を示すものであるから、右端部の検出部Ｄに近い検出面Ｆほど、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの抵抗が小さくなって影響度が高くなるため、より高い係数が設定される。
図５（ｃ）に示すように、縦方向・上係数テーブル５０３は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、複数（図５に示す例では、５つ）の検出面Ｆの各々に対する係数が設定されている。縦方向・上係数テーブル５０３は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの上端側の検出部Ｄで検出された静電容量値に対する検出面Ｆ毎の係数が設定されたものである。図５（ｃ）に示すように、縦方向・上係数テーブル５０３は、複数の検出面Ｆの各々について、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの上端部に設けられた検出部Ｄへの影響度を示すものであるから、上端部の検出部Ｄに近い検出面Ｆほど、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの抵抗が小さくなって影響度が高くなるため、より高い係数が設定される。
図５（ｄ）に示すように、縦方向・下係数テーブル５０４は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、複数（図５に示す例では、５つ）の検出面Ｆの各々に対する係数が設定されている。縦方向・下係数テーブル５０４は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの下端側の検出部Ｄで検出された静電容量値に対する検出面Ｆ毎の係数が設定されたものである。図５（ｄ）に示すように、縦方向・下係数テーブル５０４は、複数の検出面Ｆの各々について、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの下端部に設けられた検出部Ｄへの影響度を示すものであるから、下端部の検出部Ｄに近い検出面Ｆほど、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの抵抗が小さくなって影響度が高くなるため、より高い係数が設定される。
なお、各係数テーブル５０１～５０４の各係数は、各検出面Ｆの抵抗比と、各検出面Ｆの面積とを乗じることによって求められる。但し、本実施形態では、複数の検出面Ｆの面積が同一であるため、横方向・左係数テーブル５０１の各係数は、実質的に、各検出面Ｆの抵抗比によって求められる。
（係数補正部１４２Ａおよびイメージ補正部１４２Ｂによる処理の一例）
図６および図７は、一実施形態に係る係数補正部１４２Ａおよびイメージ補正部１４２Ｂによる処理の一例を示す図である。
まず、図６を参照して、係数補正部１４２Ａによる横方向・左係数テーブル５０１の補正と、補正後の横方向・左係数テーブル５０１'に基づくイメージ補正部１４２Ｂによるイメージの補正とについて説明する。
図６（１ａ）は、係数補正部１４２Ａによる補正前の横方向・左係数テーブル５０１（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆの係数）を表している。図６（１ｂ）は、イメージ補正部１４２Ｂによる補正前のイメージ（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆのイメージの静電容量値）を表している。
まず、係数補正部１４２Ａは、図６（１ｂ）に示す各検出面Ｆのイメージの静電容量値に対して、図６（１ａ）に示す各検出面Ｆの係数を乗じることにより、図６（１ｃ）に示すように、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆに対して、算出値を算出する。
次に、係数補正部１４２Ａは、図６（１ｄ）に示すように、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図６（１ｃ）に示す複数の検出面Ｆの算出値の合計値を、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの左端部の検出部Ｄで検出される静電容量値の予測値として算出する。
次に、係数補正部１４２Ａは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図６（１ｄ）に示す予測値を、図６（１ｅ）に示す実測値（実際に左端部の検出部Ｄで検出された静電容量値）で除することにより、図６（１ｆ）に示すように、補正値を算出する。
そして、係数補正部１４２Ａは、図６（１ａ）に示す横方向・左係数テーブル５０１を、図６（１ｆ）に示す補正値で補正する。具体的には、係数補正部１４２Ａは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図６（１ｆ）に示す補正値を、図６（１ａ）に示す複数の検出面Ｆの各々の補正前の係数で除することにより、複数の検出面Ｆの各々の補正後の係数を算出する。これにより、係数補正部１４２Ａは、図６（１ｇ）に示す補正後の横方向・左係数テーブル５０１'を導出する。
続いて、イメージ補正部１４２Ｂが、図６（１ｇ）に示す補正後の横方向・左係数テーブル５０１'に基づいて、図６（１ｂ）に示す第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆのイメージの静電容量値を補正する。具体的には、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、図６（１ｂ）に示す補正前のイメージの静電容量値を、図６（１ｇ）に示す補正後の係数で除することにより、図６（１ｈ）に示すように、補正後のイメージの静電容量値（第１の中間算出値）を算出する。
次に、図７を参照して、係数補正部１４２Ａによる横方向・右係数テーブル５０２の補正と、補正後の横方向・右係数テーブル５０２'に基づくイメージ補正部１４２Ｂによるイメージの補正とについて説明する。
図７（２ａ）は、係数補正部１４２Ａによる補正前の横方向・右係数テーブル５０２（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆの係数）を表している。図７（２ｂ）は、イメージ補正部１４２Ｂによる補正前のイメージ（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆのイメージの静電容量値）を表している。
まず、係数補正部１４２Ａは、図７（２ｂ）に示す各検出面Ｆのイメージの静電容量値に対して、図７（２ａ）に示す各検出面Ｆの係数を乗じることにより、図７（２ｃ）に示すように、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆに対して、算出値を算出する。
次に、係数補正部１４２Ａは、図７（２ｄ）に示すように、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図７（２ｃ）に示す複数の検出面Ｆの算出値の合計値を、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの右端部の検出部Ｄで検出される静電容量値の予測値として算出する。
次に、係数補正部１４２Ａは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図７（２ｄ）に示す予測値を、図７（２ｅ）に示す実測値（実際に右端部の検出部Ｄで検出された静電容量値）で除することにより、図７（２ｆ）に示すように、補正値を算出する。
そして、係数補正部１４２Ａは、図７（２ａ）に示す横方向・右係数テーブル５０２を、図７（２ｆ）に示す補正値で補正する。具体的には、係数補正部１４２Ａは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図７（２ｆ）に示す補正値を、図７（２ａ）に示す複数の検出面Ｆの各々の補正前の係数で除することにより、複数の検出面Ｆの各々の補正後の係数を算出する。これにより、係数補正部１４２Ａは、図７（２ｇ）に示す補正後の横方向・右係数テーブル５０２'を導出する。
続いて、イメージ補正部１４２Ｂが、図７（２ｇ）に示す補正後の横方向・右係数テーブル５０２'に基づいて、図７（２ｂ）に示す第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆのイメージの静電容量値を補正する。具体的には、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、図７（２ｂ）に示す補正前のイメージの静電容量値を、図７（２ｇ）に示す補正後の係数で除することにより、図７（２ｈ）に示すように、補正後のイメージの静電容量値（第２の中間算出値）を算出する。
最後に、イメージ補正部１４２Ｂが、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、図６（１ｈ）に示す補正後のイメージの静電容量値（第１の中間算出値）と、図７（２ｈ）に示す補正後のイメージの静電容量値（第２の中間算出値）とを合算することにより、図７（２ｉ）に示すように、イメージの静電容量値の最新更新値を算出する。
なお、係数補正部１４２Ａは、上記した係数テーブル５０１，５０２の補正方法と同様の補正方法により、係数テーブル５０３，５０４を補正する。
また、イメージ補正部１４２Ｂは、上記した係数テーブル５０１，５０２に基づく第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージの補正方法と同様の補正方法により、係数テーブル５０３，５０４に基づく第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージを補正する。
（制約部１４２Ｄによる処理の一例）
図８は、一実施形態に係る制約部１４２Ｄによる処理の一例を示す図である。図８では、第２検出電極Ｙａの左から５番目の検出面Ｆ（以下、「検出面Ｆｙａ５」と示す）の第１の静電容量算出値を制約する例を表している。
図８に示すように、検出面Ｆｙａ５は、第１検出電極Ｘｄの上から１番目の検出電極（以下、「検出面Ｆｘｄ１」と示す）、第１検出電極Ｘｄの上から２番目の検出電極（以下、「検出面Ｆｘｄ２」と示す）、第１検出電極Ｘｅの上から１番目の検出電極（以下、「検出面Ｆｘｅ１」と示す）、および、第１検出電極Ｘｅの上から２番目の検出電極（以下、「検出面Ｆｘｅ２」と示す）に囲まれている。
制約部１４２Ｄは、検出面Ｆｙａ５の第１の静電容量算出値「５」を、これら４つの検出面Ｆｘｄ１，Ｆｘｄ２，Ｆｘｅ１, Ｆｘｅ２の第１の静電容量算出値「５」，「６」，「６」．「７」で制約する。
例えば、制約部１４２Ｄは、上記数式（１）により、検出面Ｆｙａ５の制約後の第１の静電容量算出値として、（５×０．９）＋（６×（１－０．９））＝５．１を算出する。
同様に、制約部１４２Ｄは、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅの他の検出面Ｆの各々について、当該検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、他の検出面Ｆ（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの検出面Ｆ）の第１の静電容量算出値で制約する。
また、制約部１４２Ｄは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、当該検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、他の検出面Ｆ（第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの検出面Ｆ）の第１の静電容量算出値で制約する。
これにより、制約部１４２Ｄは、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅと、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとで相互に制約をかけることができ、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を最適解へ導くことができる。
（実施例）
図９および図１０は、本実施形態に係る演算装置１４０の一実施例を示す図である。本実施例では、従来の演算装置と、本実施形態に係る演算装置１４０とそれぞれについて、どのようなイメージデータが得られるかを確認した。なお、本実施例では、従来の演算装置として、第１検出電極と第２検出電極との各交差点を検出点とし、各検出点の静電容量値に基づいてイメージデータを算出するものを用いている。
図９（ａ）は、入力装置の操作面に対して２つの操作体を接触させた際に、従来の演算装置によって算出されたイメージデータの一例を示す。図９（ｂ）は、入力装置１０の操作面に対して２つの操作体を接触させた際に、本実施形態に係る演算装置１４０によって算出されたイメージデータの一例を示す。
図１０（ａ）は、入力装置の操作面に対して３つの操作体を接触させた際に、従来の演算装置によって算出されたイメージデータの一例を示す。図１０（ｂ）は、入力装置１０の操作面に対して３つの操作体を接触させた際に、本実施形態に係る演算装置１４０によって算出されたイメージデータの一例を示す。
本実施例では、図９および図１０に示すように、本実施形態に係る演算装置１４０により、従来の演算装置よりも、分解能が高いイメージデータが得られることが確認された。従来の演算装置は、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの交差点である、２０個の検出点の静電容量値に基づいてイメージデータを生成するのに対し、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅ上の２５個の検出面Ｆ上の検出点の第１の静電容量算出値と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄ上の２４個の検出面Ｆ上の検出点の第１の静電容量算出値と、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの２０個の交差点Ｍの第２の静電容量算出値との、合計６９個の検出点の静電容量値に基づいてイメージデータを生成することができるからである。
以上説明したように、本実施形態に係る演算装置１４０は、互いに直交して配設された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄを備え、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々が複数の検出面Ｆを有する静電容量センサ１００において検出された、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量検出値に基づいて、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算装置１４０であって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する検出値取得部１４１と、検出値取得部１４１によって取得された複数の静電容量検出値と、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々に対して予め設定された検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部１４２と、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づいて、イメージデータを算出するイメージデータ算出部１４４とを備える。
これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ上を、静電容量値の検出位置として求めことができるため、演算によって求められる近接位置と、実際の近接位置とのズレを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る演算装置１４０によれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサ１００において、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
また、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅが備える検出面Ｆの総数と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄが備える検出面Ｆの総数とが異なることに応じて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅに対して予め設定されている係数の総数と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄに対して予め設定されている係数の総数とが異なる。
これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅが備える検出面Ｆの総数と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄが備える検出面Ｆの総数とが異なる静電容量センサ１００においても、各検出面Ｆに対して個別に係数を設定することができるため、近接状態の検出精度をより高めることができる。
また、本実施形態に係る演算装置１４０において、第１静電容量値算出部１４２は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの上端側の検出部Ｄ（第１の検出部）で検出された静電容量値（第１の静電容量検出値）と、第１の静電容量検出値に対する検出面Ｆ毎の係数と、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの下端側の検出部Ｄ（第２の検出部）で検出された静電容量値（第２の静電容量検出値）と、第２の静電容量検出値に対する検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出し、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの左端側の検出部Ｄ（第３の検出部）で検出された静電容量値（第３の静電容量値）と、第３の静電容量検出値に対する検出面Ｆ毎の係数と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの右端側の検出部Ｄ（第４の検出部）で検出された静電容量値（第４の静電容量値）と、第４の静電容量検出値に対する検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する。
これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、検出面Ｆ毎の複数の第１の静電容量算出値の各々の算出精度をより高めることができる。
また、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づく所定の補間処理によって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの交差点Ｍ毎の第２の静電容量算出値を算出する第２静電容量値算出部１４３をさらに備え、イメージデータ算出部１４４は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値と、第２静電容量値算出部１４３によって算出された複数の第２の静電容量算出値とに基づいて、イメージデータを算出する。
これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、より多くの検出点について求められた静電容量値に基づいて、イメージデータを算出することができるため、算出されるイメージデータの分解能をより高めることができる。
特に、本実施形態に係る演算装置１４０において、第２静電容量値算出部１４３は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づくバイキュービック補間処理によって、複数の第２の静電容量算出値を算出する。
これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、複数の第２の静電容量算出値の各々の算出精度をより高めることができる。
また、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのうちの一方の検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのうちの他方の検出面Ｆの第１の静電容量算出値で制約する制約部１４２Ｄをさらに備える。
これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの間で、第１の静電容量算出値の相互補完を行うことができる。このため、本実施形態に係る演算装置１４０によれば、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、検出面Ｆ毎の複数の第１の静電容量算出値の各々の算出精度をより高めることができる。
特に、本実施形態に係る演算装置１４０において、制約部１４２Ｄは、制約前の第１の静電容量算出値に対して、所定の制約係数βを乗じることにより、制約後の第１の静電容量算出値を算出する。
これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１の静電容量算出値を徐々に変化させることができ、したがって、第１の静電容量算出値を徐々に最適解に導くことができる。
また、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのうちの一方の第１の静電容量算出値の合計値を、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのうちの他方の第１の静電容量算出値の合計値と等しくする正規化処理を行う正規化部をさらに備える。
これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの間で、第１の静電容量算出値の相互補完を行うことができる。このため、本実施形態に係る演算装置１４０によれば、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、検出面Ｆ毎の複数の第１の静電容量算出値の各々の算出精度をより高めることができる。
また、本実施形態に係る入力装置１０は、静電容量センサ１００と、演算装置１４０とを備える。
これにより、本実施形態に係る入力装置１０は、演算装置１４０によって、静電容量センサ１００が備える第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ上を、静電容量値の検出位置として求めことができるため、演算によって求められる近接位置と、実際の近接位置とのズレを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る入力装置１０によれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサ１００において、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
また、本実施形態に係る演算方法は、互いに直交して配設された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄを備え、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々が複数の検出面Ｆを有する静電容量センサ１００において検出された、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量検出値に基づいて、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算方法であって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する検出値取得工程と、検出値取得工程において取得された複数の静電容量検出値と、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々に対して予め設定された検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出工程と、第１静電容量値算出工程において算出された複数の第１の静電容量算出値に基づいて、イメージデータを算出するイメージデータ算出工程とを含む。
これにより、本実施形態に係る演算方法は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ上を、静電容量値の検出位置として求めことができるため、演算によって求められる近接位置と、実際の近接位置とのズレを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る演算方法によれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサ１００において、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
また、本実施形態に係るプログラムは、互いに直交して配設された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄを備え、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々が複数の検出面Ｆを有する静電容量センサ１００において検出された、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量検出値に基づいて、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出するためのプログラムであって、コンピュータを、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する検出値取得部１４１、検出値取得部１４１によって取得された複数の静電容量検出値と、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々に対して予め設定された検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部１４２、および、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づいて、イメージデータを算出するイメージデータ算出部１４４として機能させる。
これにより、本実施形態に係るプログラムは、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ上を、静電容量値の検出位置として求めことができるため、演算によって求められる近接位置と、実際の近接位置とのズレを抑制することができる。したがって、本実施形態に係るプログラムによれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサ１００において、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形または変更が可能である。
本国際出願は、２０１９年８月５日に出願した日本国特許出願第２０１９－１４３９９０号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。
１０ 入力装置
１０Ａ 操作面
１００ 静電容量センサ
１２０ 検出回路
１４０ 演算装置
１４１ 検出値取得部
１４２ 第１静電容量値算出部
１４２Ａ 係数補正部
１４２Ｂ イメージ補正部
１４２Ｃ 正規化部
１４２Ｄ 制約部
１４３ 第２静電容量値算出部
１４４ イメージデータ算出部
５０１ 横方向・左係数テーブル
５０２ 横方向・右係数テーブル
５０３ 縦方向・上係数テーブル
５０４ 縦方向・下係数テーブル
Ｄ 検出部
Ｍ 交差点
Ｆ 検出面
Ｐ 検出点
Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，Ｘｄ，Ｘｅ 第１検出電極
Ｙａ，Ｙｂ，Ｙｃ，Ｙｄ 第２検出電極

Claims (11)

  1. 互いに直交して配設された複数の第１検出電極および複数の第２検出電極を備え、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて検出された、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の静電容量検出値に基づいて、操作面に対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算装置であって、
    前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の、前記静電容量検出値を取得する検出値取得部と、
    前記検出値取得部によって取得された複数の前記静電容量検出値と、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々に対して予め設定された前記検出面毎の係数とに基づいて、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の前記検出面毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部と、
    前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づいて、前記イメージデータを算出するイメージデータ算出部と
    を備えることを特徴とする演算装置。
  2. 前記複数の第１検出電極が備える前記検出面の総数と、前記複数の第２検出電極が備える前記検出面の総数とが異なることに応じて、前記複数の第１検出電極に対して予め設定されている前記係数の総数と、前記複数の第２検出電極に対して予め設定されている前記係数の総数とが異なる
    ことを特徴とする請求項１に記載の演算装置。
  3. 前記第１静電容量値算出部は、
    前記第１検出電極の一端側の第１の検出部で検出された第１の静電容量検出値と、
    前記第１の静電容量検出値に対する前記検出面毎の係数と、
    前記第１検出電極の他端側の第２の検出部で検出された第２の静電容量検出値と、
    前記第２の静電容量検出値に対する前記検出面毎の係数と
    に基づいて、前記第１検出電極の前記検出面毎の前記第１の静電容量算出値を算出し、
    前記第２検出電極の一端側の第３の検出部で検出された第３の静電容量検出値と、
    前記第３の静電容量検出値に対する前記検出面毎の係数と、
    前記第２検出電極の他端側の第４の検出部で検出された第４の静電容量検出値と、
    前記第４の静電容量検出値に対する前記検出面毎の係数と
    に基づいて、前記第２検出電極の前記検出面毎の前記第１の静電容量算出値を算出する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の演算装置。
  4. 前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づく所定の補間処理によって、前記複数の第１検出電極と前記複数の第２検出電極との交差点毎の第２の静電容量算出値を算出する第２静電容量値算出部をさらに備え、
    前記イメージデータ算出部は、
    前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値と、前記第２静電容量値算出部によって算出された複数の前記第２の静電容量算出値とに基づいて、前記イメージデータを算出する
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の演算装置。
  5. 第２静電容量値算出部は、前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づくバイキュービック補間処理によって、複数の前記第２の静電容量算出値を算出する
    ことを特徴とする請求項４に記載の演算装置。
  6. 前記第１検出電極および前記第２検出電極のうちの一方の前記検出面の前記第１の静電容量算出値を、当該検出面を取り囲む、前記第１検出電極および前記第２検出電極のうちの他方の前記検出面の前記第１の静電容量算出値で制約する制約部
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の演算装置。
  7. 前記制約部は、
    制約前の前記第１の静電容量算出値に対して、所定の制約係数を乗じることにより、制約後の前記第１の静電容量算出値を算出する
    ことを特徴とする請求項６に記載の演算装置。
  8. 前記第１検出電極および前記第２検出電極のうちの一方の前記第１の静電容量算出値の合計値を、前記第１検出電極および前記第２検出電極のうちの他方の前記第１の静電容量算出値の合計値と等しくする正規化処理を行う正規化部
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の演算装置。
  9. 前記静電容量センサと、
    請求項１から８のいずれか一項に記載の演算装置と
    を備えることを特徴とする入力装置。
  10. 互いに直交して配設された複数の第１検出電極および複数の第２検出電極を備え、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて検出された、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の静電容量検出値に基づいて、操作面に対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算方法であって、
    前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の、前記静電容量検出値を取得する検出値取得工程と、
    前記検出値取得工程において取得された複数の前記静電容量検出値と、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々に対して予め設定された前記検出面毎の係数とに基づいて、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の前記検出面毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出工程と、
    前記第１静電容量値算出工程において算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づいて、前記イメージデータを算出するイメージデータ算出工程と
    を含むことを特徴とする演算方法。
  11. 互いに直交して配設された複数の第１検出電極および複数の第２検出電極を備え、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて検出された、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の静電容量検出値に基づいて、操作面に対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出するためのプログラムであって、
    コンピュータを、
    前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の、前記静電容量検出値を取得する検出値取得部、
    前記検出値取得部によって取得された複数の前記静電容量検出値と、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々に対して予め設定された前記検出面毎の係数とに基づいて、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の前記検出面毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部、および、
    前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づいて、前記イメージデータを算出するイメージデータ算出部
    として機能させるためのプログラム。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008134836A (ja) 2006-11-28 2008-06-12 Wacom Co Ltd タッチパネル装置
WO2014174771A1 (ja) 2013-04-25 2014-10-30 シャープ株式会社 タッチパネルシステムおよび電子機器
JP2016224834A (ja) 2015-06-03 2016-12-28 キヤノン株式会社 電子機器、その制御方法
WO2018180280A1 (ja) 2017-03-31 2018-10-04 アルプス電気株式会社 入力装置、要素データ構成方法及びプログラム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8711129B2 (en) * 2007-01-03 2014-04-29 Apple Inc. Minimizing mismatch during compensation
US8174508B2 (en) * 2007-11-19 2012-05-08 Microsoft Corporation Pointing and data entry input device
JP5164930B2 (ja) * 2009-06-05 2013-03-21 株式会社ジャパンディスプレイウェスト タッチパネル、表示パネル、および表示装置
JP2012026905A (ja) * 2010-07-26 2012-02-09 Seiko Epson Corp 検出装置、電子機器及びロボット
US9268431B2 (en) * 2010-08-27 2016-02-23 Apple Inc. Touch and hover switching
JP5589859B2 (ja) * 2011-01-14 2014-09-17 ソニー株式会社 位置情報補正装置、タッチセンサ、位置情報補正方法、及びプログラム
JP5079903B1 (ja) * 2011-05-25 2012-11-21 シャープ株式会社 静電容量推定方法、集積回路、及び電子機器
US9207820B2 (en) * 2012-03-30 2015-12-08 Microchip Technology Incorporated Method and system for multi-touch decoding
JP2014110013A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Tokai Rika Co Ltd タッチ位置検出装置
US9983738B2 (en) * 2013-10-14 2018-05-29 Parade Technologies, Ltd. Contact detection mode switching in a touchscreen device
US9541588B2 (en) * 2013-10-30 2017-01-10 Synaptics Incorporated Current-mode coarse-baseline-correction
JP6407854B2 (ja) * 2015-12-28 2018-10-17 アルプス電気株式会社 静電容量検出装置及び入力装置
JP6488251B2 (ja) * 2016-03-22 2019-03-20 株式会社トライフォース・マネジメント 物体センサ
WO2018012030A1 (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 アルプス電気株式会社 入力装置、イメージデータ算出方法、及びイメージデータ算出プログラム
WO2018116706A1 (ja) * 2016-12-21 2018-06-28 アルプス電気株式会社 静電容量検出装置及び入力装置
JP7051386B2 (ja) * 2017-11-17 2022-04-11 株式会社デンソーテン 回路基板
JP2019096020A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 矢崎総業株式会社 入力装置
JP7080069B2 (ja) 2018-02-16 2022-06-03 株式会社日立ハイテク メンテナンス装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008134836A (ja) 2006-11-28 2008-06-12 Wacom Co Ltd タッチパネル装置
WO2014174771A1 (ja) 2013-04-25 2014-10-30 シャープ株式会社 タッチパネルシステムおよび電子機器
JP2016224834A (ja) 2015-06-03 2016-12-28 キヤノン株式会社 電子機器、その制御方法
WO2018180280A1 (ja) 2017-03-31 2018-10-04 アルプス電気株式会社 入力装置、要素データ構成方法及びプログラム

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