JP7315485B2 - 入力装置、入力装置の制御方法、及びコンピュータに入力装置の制御方法を実行させるプログラムが記録された記録媒体 - Google Patents

Description

本開示は、入力装置、入力装置の制御方法、及びコンピュータに入力装置の制御方法を実行させるプログラムが記録された記録媒体に関するものである。

検出領域内の複数の検出位置において静電容量などの物理量を計測することにより、指などの操作体の近接状態を検出する入力装置がある。このような入力装置は、例えば、ある層に配設された複数の平行な駆動電極と、別の層に配設された複数の平行な検出電極とを備え、駆動電極と検出電極とが交差する位置を検出位置とする。

複数の検出位置の静電容量を取得するための駆動方法として符号化駆動がある。符号化駆動では、例えば、複数の駆動電極へ同時に正と負とのいずれかの極性の駆動信号が印加される。検出電極を介して出力される信号は、各検出位置における静電容量の検出信号の和（合成検出信号）となる。この合成検出信号が、駆動信号の極性のパターンを変えながら、検出位置の数（駆動電極の数）だけ繰り返し測定される。そして、得られた複数の合成検出信号と駆動信号の極性のパターンとを元に、各検出位置における静電容量が計算される。合成検出信号が複数の検出信号の和であるため、検出信号を１つずつ取得する一般的な駆動方法に比べて、検出信号に含まれるノイズの影響を低減できる。

国際公開第２００９／１０７４１５号 特表２０１３－５０１９９６号公報 特開２０１６－２１８６１４号公報 特開２０１７－０７６２４２号公報 特開２０１９－１１７５６０号公報 特開２０１９－１６９０７６号公報 特開２０１９－１７４８６４号公報

符号化駆動では、複数回の測定で得られた合成検出信号の行列と、駆動信号の極性のパターンを表す駆動行列から導かれる逆行列との積を演算することで、個々の検出位置における静電容量が計算される。行列の積の演算は非常に負荷が大きいことから、駆動行列はなるべく演算が簡易となるように選択することが望ましい。そのため、上記の特許文献１～７では、駆動行列としてアダマール行列やその変形の行列を用いる方法が検討されている。

また、符号化駆動では、１回の検出信号の測定において複数の駆動電極へ同時に印加される正の駆動信号の数と負の駆動信号の数とをなるべく近づけることが望ましい。これにより、合成検出信号（検出信号の和）のレベルが小さくなることから、合成検出信号を処理する回路において必要とされるダイナミックレンジが抑えられ、検出感度を高め易くなる。また、正の駆動信号の数と負の駆動信号の数とがバランスすることで、駆動信号による電界が相殺されて小さくなり、トータルの放射ノイズが低減する。そのため、駆動行列の選択にあたっては、複数の駆動電極へ同時に印加される正の駆動信号の数と負の駆動信号の数との差が小さくなるようにすることを考慮する必要がある。

しかしながら、積の演算が簡易になるような逆行列を持ち、かつ、正の駆動信号の数と負の駆動信号の数との差が小さくなるような極性パターンを実現できる駆動行列は限られている。すなわち、上記のような性質のよい駆動行列は、サイズのバリエーションが乏しい。そのため、様々な検出位置の数に合わせて適切なサイズの駆動行列を選択することが難しいという不利益がある。

そこで本開示においては、複数の検出位置で得られる複数の検出信号の和から元の検出信号を再生する場合に、複数の検出信号の極性パターンを定める行列の選択の自由度を増やすことが可能な入力装置、入装置の制御方法及びコンピュータに入力装置の制御方法を実行させるプログラムが開示される。

本開示の第１の側面は、複数の検出位置における物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置に関する。この第１の側面に係る入力装置は、Ｎ個の前記検出位置における物体の近接状態をそれぞれ検出し、前記Ｎ個の検出位置について前記検出の結果として得られるＮ個の検出信号の和に応じた合成検出信号を生成し、前記Ｎ個の検出位置の各々において、前記近接状態に応じた信号レベルを持つ前記検出信号の正負の極性を制御可能なセンサ部と、１以上のプロセッサと、前記１以上のプロセッサによって実行されるプログラムを格納したメモリとを有する。前記１以上のプロセッサは、前記プログラムを実行したときに、前記Ｎ個の検出信号に設定するＮ個の前記極性である極性パターンを互いに異ならせたＭ個（ＭはＮ以上の整数を示す。）の前記合成検出信号を生成するように前記センサ部を制御するセンサ制御と、前記センサ部が生成した前記Ｍ個の合成検出信号に基づいて、前記Ｎ個の検出信号の信号レベルを再生する信号再生とを行う。前記Ｎ個の検出位置の各々は、Ｒ個の検出位置群の一部に属している。前記Ｒ個の検出位置群は、第１検出位置群ないし第Ｒ検出位置群からなる。第ｒ検出位置群（ｒは１からＲまでの整数を示す。）には、Ｋ（ｒ）個（Ｋ（ｒ）は２以上の整数を示す。）の前記検出位置が属している。前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られたＫ（ｒ）個の前記検出信号に設定するＫ（ｒ）個の前記極性を、第ｒ部分極性パターンと呼ぶ。前記検出信号に設定する正又は負の前記極性を「１」又は「－１」で表わし、前記合成検出信号に加算しない前記検出信号に対して設定する前記極性を「０」で表わす。前記第ｒ部分極性パターンを、それぞれ「１」、「－１」又は「０」の値を持ったＫ（ｒ）個の要素からなる１行Ｋ（ｒ）列の第ｒ部分行列で表わす。前記Ｍ個の合成検出信号の各々は、前記Ｒ個の検出位置群のいずれか１つに対応しており、前記第ｒ検出位置群には、Ｋ（ｒ）個の前記合成検出信号が対応している。前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号の生成に用いられるＫ（ｒ）個の前記極性パターンの各々は、１つの前記第ｒ部分極性パターンを含むとともに、当該１つの第ｒ部分極性パターン以外の全ての前記極性が「０」である。前記Ｋ（ｒ）個の極性パターンに含まれるＫ（ｒ）個の前記第ｒ部分極性パターンを、Ｋ（ｒ）個の前記第ｒ部分行列からなるＫ（ｒ）行Ｋ（ｒ）列の第ｒ極性パターン行列で表わす。前記１以上のプロセッサは、前記信号再生を行う場合、前記第ｒ極性パターン行列に対する逆行列と、前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号を要素とするＫ（ｒ）行１列の合成検出信号行列との乗算に相当する演算に基づいて、前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られた前記Ｋ（ｒ）個の検出信号の信号レベルを再生する。

上記第１の側面に係る入力装置によれば、前記第ｒ検出位置群には、前記第ｒ検出位置群に含まれる前記検出位置の数と同じＫ（ｒ）個の前記合成検出信号が対応している。そして、前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号の生成に用いられるＫ（ｒ）個の前記極性パターンの各々には、１つの前記第ｒ部分極性パターンが含まれており、当該１つの第ｒ部分極性パターン以外の全ての前記極性が「０」となっている。そのため、前記第ｒ検出位置群に対応する前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号の各々は、前記第ｒ検出位置群に属するＫ（ｒ）個の前記検出位置について得られたＫ（ｒ）個の前記検出信号と、前記第ｒ部分極性パターンとに基づいて生成される信号となり、前記第ｒ部分極性パターン以外の部分極性パターンとは独立に生成される。前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られた前記Ｋ（ｒ）個の検出信号の信号レベルは、前記第ｒ部分極性パターンを表わす前記第ｒ部分行列により構成された前記第ｒ極性パターン行列の逆行列と、前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号を要素とする前記合成検出信号行列との乗算に相当する演算に基づいて再生される。従って、Ｒ個の前記検出位置群には、それぞれ独立した極性パターン行列（第１極性パターン行列～第Ｒ極性パターン行列）を用いることが可能となる。

好適に、前記１以上のプロセッサは、前記センサ制御を行う場合、前記Ｍ個の合成検出信号を順次に生成するとともに、互いに異なる前記検出位置群に対応した２つの前記合成検出信号を前後に連続して生成するように前記センサ部を制御する。
この構成によれば、一部の時間帯にノイズが集中して発生する場合において、再生される前記信号レベルに対するノイズの影響が複数の前記検出位置群に分散され易くなる。

好適に、前記Ｎ個の検出位置が、一方向に並んでおり、隣接する２つの前記検出位置が、互いに異なる前記検出位置群に属している。
この構成によれば、一部の場所にノイズが集中して伝搬する場合において、再生される前記信号レベルに対するノイズの影響が複数の前記検出位置群に分散され易くなる。

好適に、前記Ｎ個の検出位置が、一方向に並んでおり、隣接する２つの前記検出位置が、互いに異なる前記検出位置群に属している。前記１以上のプロセッサは、前記センサ制御を行う場合、前記Ｍ個の合成検出信号を順次に生成する検出処理を周期的に反復し、１サイクルの前記検出処理では、前記第ｒ検出位置群に対応するＫ（ｒ）個の前記合成検出信号を連続的に生成する。前記１以上のプロセッサは、前記信号再生を行う場合、前記第ｒ検出位置群に対応するＫ（ｒ）個の前記合成検出信号が生成される度に、当該第ｒ検出位置群に属するＫ（ｒ）個の前記検出位置での前記信号レベルを再生する。
この構成によれば、一方向に並んだ前記Ｎ個の検出位置において、隣接する２つの前記検出位置が互いに異なる前記検出位置群に属していることから、各前記検出位置群に属する複数の前記検出位置が、空間的に分散している。また、１サイクルの前記検出処理において前記第ｒ検出位置群に対応するＫ（ｒ）個の前記合成検出信号が連続的に生成される度に、当該第ｒ検出位置群に属するＫ（ｒ）個の前記検出位置での前記信号レベルが再生される。これにより、空間的に分散したＫ（ｒ）個の前記検出位置からなる前記第ｒ検出位置群の前記信号レベルを、前記１サイクルの間の短い時間で再生することが可能になる。

好適に、前記１以上のプロセッサは、前記プログラムを実行したとき、前記信号再生により再生された前記Ｎ個の検出信号の前記信号レベルを含む前記複数の検出位置での前記信号レベルに基づいて、物体が近接した位置を算出する位置算出を行う。前記１以上のプロセッサは、前記位置算出を行う場合、前記信号再生により前記第ｒ検出位置群に属するＫ（ｒ）個の前記検出位置での前記信号レベルが再生される度に、再生されたＫ（ｒ）個の前記検出位置での前記信号レベルを含む前記複数の検出位置での前記信号レベルに基づいて、前記位置の算出結果を更新する。
この構成によれば、前記１サイクルの時間よりも短い時間で前記位置の算出結果を更新することが可能となる。

好適に、前記１以上のプロセッサは、前記プログラムを実行したとき、前記検出処理の反復によって周期的に生成される前記合成検出信号に基づいて、物体が前記複数の検出位置の近傍に位置するか否かを判定する近傍判定を行う。前記１以上のプロセッサは、前記センサ制御を行う場合、前記近傍判定の判定結果に応じて、前記検出処理の反復周期を変更する。
この構成によれば、前記物体が前記複数の検出位置の近傍に位置するか否かに応じて、前記検出処理の反復周期を変更することが可能となる。例えば、前記物体が前記複数の検出位置の近傍に位置しない場合、前記検出処理の反復周期を長くすることにより、消費電力を抑えることが可能となる。

好適に、前記１以上のプロセッサは、前記信号再生を行う場合、２以上の前記検出位置群に属した前記検出位置である重複検出位置について、前記逆行列と前記合成検出信号行列との乗算に相当する演算に基づいて２以上の前記信号レベルを算出した場合、算出した前記２以上の信号レベルの平均を前記重複検出位置について得られた前記信号レベルとして再生する。
この構成によれば、前記重複検出位置について算出された２以上の前記信号レベルの平均が前記重複検出位置での前記信号レベルとして再生されるため、前記信号レベルに対するノイズの影響が低減される。

好適に、前記Ｎ個の検出位置が、一方向に並んでおり、前記Ｎ個の検出位置の配列における両端の前記検出位置の少なくとも一方が、前記重複検出位置である。
この構成によれば、一方向に並んだ前記Ｎ個の検出位置の中で、端にある前記検出位置が前記重複検出位置であることにより、端において作用し易いノイズの影響が低減される。

好適に、前記センサ部は、前記複数の検出位置に対応して設けられた複数の検出要素であって、物体の近接状態に応じた信号レベルを持ち、入力される駆動信号に応じて前記極性が「１」、「－１」又は「０」に設定される前記検出信号をそれぞれ発生する複数の検出要素と、前記センサ制御に従って、前記複数の検出要素にそれぞれ前記駆動信号を供給する駆動部と、前記Ｎ個の検出位置に対応したＮ個の前記検出要素が発生する前記Ｎ個の検出信号の和に応じた前記合成検出信号を生成する合成検出信号生成部とを含む。

好適に、前記センサ部は、少なくとも１つの検出電極と、前記検出電極に交差する複数の駆動電極とを含む。前記検出要素は、前記検出電極と前記駆動電極との交差部に形成され、物体の近接状態に応じて静電容量が変化するキャパシタである。前記駆動部は、前記複数の駆動電極にそれぞれ前記駆動信号を供給する。１つの前記検出電極とＮ個の前記駆動電極との間には、前記Ｎ個の検出要素としてのＮ個の前記キャパシタが形成される。前記合成検出信号生成部は、前記Ｎ個の駆動電極に供給されるＮ個の前記駆動信号に応じて前記検出電極に伝送される前記Ｎ個のキャパシタの電荷に基づいて、前記合成検出信号を生成する。

本開示の第２の側面は、複数の検出位置における物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置の制御方法に関する。前記入力装置は、Ｎ個の前記検出位置における物体の近接状態をそれぞれ検出し、前記Ｎ個の検出位置について前記検出の結果として得られるＮ個の検出信号の和に応じた合成検出信号を生成し、前記Ｎ個の検出位置の各々において、前記近接状態に応じた信号レベルを持つ前記検出信号の正負の極性を制御可能なセンサ部を有する。前記制御方法は、前記Ｎ個の検出信号に設定するＮ個の前記極性である極性パターンを互いに異ならせたＭ個（ＭはＮ以上の整数を示す。）の前記合成検出信号を生成するように前記センサ部を制御することと、前記センサ部が生成した前記Ｍ個の合成検出信号に基づいて、前記Ｎ個の検出信号の信号レベルを再生することとを有する。前記Ｎ個の検出位置の各々は、Ｒ個の検出位置群の一部に属しており、前記Ｒ個の検出位置群は、第１検出位置群ないし第Ｒ検出位置群からなる。第ｒ検出位置群（ｒは１からＲまでの整数を示す。）には、Ｋ（ｒ）個（Ｋ（ｒ）は２以上の整数を示す。）の前記検出位置が属している。前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られたＫ（ｒ）個の前記検出信号に設定するＫ（ｒ）個の前記極性を、第ｒ部分極性パターンと呼ぶ。前記検出信号に設定する正又は負の前記極性を「１」又は「－１」で表わし、前記合成検出信号に加算しない前記検出信号に対して設定する前記極性を「０」で表す。前記第ｒ部分極性パターンを、それぞれ「１」、「－１」又は「０」の値を持ったＫ（ｒ）個の要素からなる１行Ｋ（ｒ）列の第ｒ部分行列で表わす。前記Ｍ個の合成検出信号の各々は、前記Ｒ個の検出位置群のいずれか１つに対応しており、前記第ｒ検出位置群には、Ｋ（ｒ）個の前記合成検出信号が対応している。前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号の生成に用いられるＫ（ｒ）個の前記極性パターンの各々は、１つの前記第ｒ部分極性パターンを含むとともに、当該１つの第ｒ部分極性パターン以外の全ての前記極性が「０」である。前記Ｋ（ｒ）個の極性パターンに含まれるＫ（ｒ）個の前記第ｒ部分極性パターンを、Ｋ（ｒ）個の前記第ｒ部分行列からなるＫ（ｒ）行Ｋ（ｒ）列の第ｒ極性パターン行列で表わす。前記信号レベルを再生することは、前記第ｒ極性パターン行列に対する逆行列と、前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号を要素とするＫ（ｒ）行１列の合成検出信号行列との乗算に相当する演算に基づいて、前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られた前記Ｋ（ｒ）個の検出信号の信号レベルを再生することを含む。

本開示の第３の側面は、複数の検出位置における物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録された非一時的な有形の記録媒体に関する。前記入力装置は、Ｎ個の前記検出位置における物体の近接状態をそれぞれ検出し、前記Ｎ個の検出位置について前記検出の結果として得られるＮ個の検出信号の和に応じた合成検出信号を生成し、前記Ｎ個の検出位置の各々において、前記近接状態に応じた信号レベルを持つ前記検出信号の正負の極性を制御可能なセンサ部を有する。前記制御方法は、前記Ｎ個の検出信号に設定するＮ個の前記極性である極性パターンを互いに異ならせたＭ個（ＭはＮ以上の整数を示す。）の前記合成検出信号を生成するように前記センサ部を制御することと、前記センサ部が生成した前記Ｍ個の合成検出信号に基づいて、前記Ｎ個の検出信号の信号レベルを再生することとを有する。前記Ｎ個の検出位置の各々は、Ｒ個の検出位置群の一部に属しており、前記Ｒ個の検出位置群は、第１検出位置群ないし第Ｒ検出位置群からなる。第ｒ検出位置群（ｒは１からＲまでの整数を示す。）には、Ｋ（ｒ）個（Ｋ（ｒ）は２以上の整数を示す。）の前記検出位置が属している。前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られたＫ（ｒ）個の前記検出信号に設定するＫ（ｒ）個の前記極性を、第ｒ部分極性パターンと呼ぶ。前記検出信号に設定する正又は負の前記極性を「１」又は「－１」で表わし、前記合成検出信号に加算しない前記検出信号に対して設定する前記極性を「０」で表す。前記第ｒ部分極性パターンを、それぞれ「１」、「－１」又は「０」の値を持ったＫ（ｒ）個の要素からなる１行Ｋ（ｒ）列の第ｒ部分行列で表わす。前記Ｍ個の合成検出信号の各々は、前記Ｒ個の検出位置群のいずれか１つに対応しており、前記第ｒ検出位置群には、Ｋ（ｒ）個の前記合成検出信号が対応している。前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号の生成に用いられるＫ（ｒ）個の前記極性パターンの各々は、１つの前記第ｒ部分極性パターンを含むとともに、当該１つの第ｒ部分極性パターン以外の全ての前記極性が「０」である。前記Ｋ（ｒ）個の極性パターンに含まれるＫ（ｒ）個の前記第ｒ部分極性パターンを、Ｋ（ｒ）個の前記第ｒ部分行列からなるＫ（ｒ）行Ｋ（ｒ）列の第ｒ極性パターン行列で表わす。前記信号レベルを再生することは、前記第ｒ極性パターン行列に対する逆行列と、前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号を要素とするＫ（ｒ）行１列の合成検出信号行列との乗算に相当する演算に基づいて、前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られた前記Ｋ（ｒ）個の検出信号の信号レベルを再生することを含む。

本開示によれば、複数の検出位置で得られる複数の検出信号の和から元の検出信号を再生する場合に、複数の検出信号の極性パターンを定める行列の選択の自由度を増やすことが可能となる。

図１は、本実施形態に係る入力装置の構成の一例を示す図である。 図２は、第１の実施形態における合成検出信号の生成と検出信号の信号レベルの再生に係る動作を説明するためのフローチャートである。 図３は、極性パターンの一例を示す図である。 図４Ａ～図４Ｂは、図３の極性パターンに含まれる部分極性パターンを示す図である。 図５Ａ～図５Ｂは、図３に示す極性パターンを用いた場合の検出信号と合成検出信号との関係を説明するための図である。図５Ｃは、極性パターン行列の逆行列を示す図である。 図６Ａ～図６Ｂは、図３に示す極性パターンを用いた場合の信号レベルの計算方法を説明するための図である。 図７は、極性パターンの第１変形例を示す図である。 図８Ａ～図８Ｂは、図７の極性パターンに含まれる部分極性パターンを示す図である。 図９Ａ～図９Ｂは、図７に示す極性パターンを用いた場合の検出信号と合成検出信号との関係を説明するための図である。 図１０Ａ～図１０Ｂは、図７に示す極性パターンを用いた場合の信号レベルの計算方法を説明するための図である。 図１１は、極性パターンの第２変形例を示す図である。 図１２Ａ～図１２Ｂは、図１１の極性パターンに含まれる部分極性パターンを示す図である。 図１３Ａ～図１３Ｂは、図１１に示す極性パターンを用いた場合の検出信号と合成検出信号との関係を説明するための図である。 図１４Ａ～図１４Ｂは、図１１に示す極性パターンを用いた場合の信号レベルの計算方法を説明するための図である。 図１５は、極性パターンの第３変形例を示す図である。 図１６Ａ～図１６Ｂは、図１５の極性パターンに含まれる部分極性パターンを示す図である。 図１７Ａ～図１７Ｂは、図１５に示す極性パターンを用いた場合の検出信号と合成検出信号との関係を説明するための図である。 図１８Ａ～図１８Ｂは、図１５に示す極性パターンを用いた場合の信号レベルの計算方法を説明する図である。 図１９は、極性パターンの第４変形例を示す図である。 図２０Ａ～図２０Ｂは、図１９の極性パターンに含まれる部分極性パターンを示す図である。 図２１Ａ～図２１Ｂは、図１９に示す極性パターンを用いた場合の検出信号と合成検出信号との関係を説明するための図である。 図２２Ａ～図２２Ｂは、図１９に示す極性パターンを用いた場合の信号レベルの計算方法を説明するための図である。 図２３は、極性パターンの第５変形例を示す図である。 図２４Ａ～図２４Ｃは、図２３の極性パターンに含まれる部分極性パターンを示す図である。 図２５Ａ～図２５Ｃは、図２３に示す極性パターンを用いた場合の検出信号と合成検出信号との関係を説明するための図である。 図２６Ａ～図２６Ｂは、極性パターン行列の逆行列を示す図である。 図２７Ａ～図２７Ｃは、図２３に示す極性パターンを用いた場合の信号レベルの計算方法を説明するための図である。 図２８は、第２の実施形態に係る入力装置の構成の一例を示す図である。 図２９は、第２の実施形態における合成検出信号の生成と検出信号の信号レベルの再生に係る動作を説明するための第１のフローチャートである。 図３０は、第２の実施形態における合成検出信号の生成と検出信号の信号レベルの再生に係る動作を説明するための第２のフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る入力装置について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る入力装置は、複数の検出位置における物体の近接状態に応じた情報を入力する装置であり、例えばタッチパッドやタッチパネルなどの入力装置に適用される。

（入力装置の構成）
図１は、本実施形態に係る入力装置１００の構成の一例を示す図である。図１に示す入力装置１００は、センサ部２００と、処理部３００と、記憶部４００と、インターフェース部５００を有する。なお、本明細書において「近接」とは、近くにあることを意味しており、接触の有無を限定しない。

センサ部２００は、複数の検出位置Ｓにおける物体（指など）の近接状態をそれぞれ検出する。複数の検出位置Ｓの各々において物体の近接状態の検出結果として得られる検出信号は、物体の近接状態に応じた信号レベルを持つとともに、正負の極性を持つ。センサ部２００は、処理部３００の後述するセンサ制御部３１０から与えられる極性パターンＰの情報に従って、個々の検出位置Ｓにおいて得られる検出信号の極性（正又は負）を制御することができる。

センサ部２００は、それぞれＮ個の検出位置Ｓを含んだＬ個の検出領域２３５を持ち、全体としてＮ×Ｌ個の検出位置Ｓを持つ。Ｌ個の検出領域２３５は、後述するＬ個の検出電極ＥＳ_１～ＥＳ_Ｌに対応する。センサ部２００は、Ｌ個の検出領域２３５の各々について１つの合成検出信号ａを生成する。合成検出信号ａは、１つの検出領域２３５に含まれるＮ個の検出位置Ｓについて得られるＮ個の検出信号の和に応じた信号である。

以下では、検出信号に設定する正の極性を「１」で表し、検出信号に設定する負の極性を「－１」で表し、合成検出信号ａに加算しない検出信号に対して設定する極性を「０」で表す。また、センサ部２００が１つの合成検出信号ａを生成する際にＮ個の検出信号に設定するＮ個の極性を、「極性パターンＰ」と呼ぶ。

図１の例において、センサ部２００は、複数の検出位置Ｓに対応して設けられた複数の検出要素２４０と、センサ制御部３１０の制御に従って複数の検出要素２４０の各々に駆動信号ｖを供給する駆動部２７０と、検出領域２３５ごとに合成検出信号ａを生成する合成検出信号生成部２５０とを含む。

複数の検出要素２４０は、指などの物体の近接状態に応じた信号レベルを持ち、駆動部２７０から供給される駆動信号ｖに応じて極性が「１」、「－１」または「０」に設定される検出信号をそれぞれ発生する。合成検出信号生成部２５０は、Ｎ個の検出位置Ｓに対応したＮ個の検出要素２４０が発生するＮ個の検出信号の和に応じた合成検出信号ａを、検出領域２３５ごとに生成する

図１の例において、センサ部２００は、複数の検出要素２４０が形成された電極部２２０を有する。電極部２２０は、Ｌ個の検出電極ＥＳ_１～ＥＳ_Ｌ（以下、区別せずに検出電極ＥＳと記す場合がある。）とＮ個の駆動電極ＥＤ_１～ＥＤ_Ｎ（以下、区別せずに駆動電極ＥＤと記す場合がある。）とを含む。個々の検出電極ＥＳは、Ｎ個の駆動電極ＥＤと交差する。Ｌ個の検出電極ＥＳとＮ個の駆動電極ＥＤとの各交差部には、物体の近接状態に応じて静電容量が変化するキャパシタが形成される。図１の例において、検出電極ＥＳと駆動電極ＥＤとの交差部の位置が検出位置Ｓであり、この検出位置Ｓにおいて検出電極ＥＳと駆動電極ＥＤとの間に形成されるキャパシタが検出要素２４０である。図を簡潔にするため、図１では検出電極ＥＳ_２と駆動電極ＥＤ_２とが交差する位置にのみ、検出位置Ｓ及び検出要素２４０を示しているが、Ｌ個の検出電極ＥＳとＮ個の駆動電極ＥＤとが交差する全ての位置が検出位置Ｓとなり、各検出位置Ｓにキャパシタとしての検出要素２４０が形成される。各検出要素２４０は、検出位置Ｓの近傍における指などの物体との距離に応じて信号レベルが変化する検出信号を発生する。

検出要素２４０において発生する検出信号は、具体的には、検出要素２４０としてのキャパシタに蓄積される電荷である。１つの検出電極ＥＳと１つの駆動電極ＥＤとの間には、駆動部２７０によって所定の電圧振幅を持った駆動信号ｖが印加されるため、検出要素２４０としてのキャパシタにおいて駆動信号ｖに応じて充放電される電荷の量（検出信号の信号レベル）は、キャパシタの静電容量を表わす。また、検出要素２４０としてのキャパシタにおいて充放電される電荷の極性（検出信号の極性）は、駆動部２７０から駆動電極ＥＤに供給される駆動信号ｖの電圧の極性に応じて制御される。

１つの検出電極ＥＳとＮ個の駆動電極ＥＤとの間に形成されるＮ個の検出位置Ｓを含んだ領域が、上述した検出領域２３５である。図を簡潔にするため、図１では検出電極ＥＳ２の検出領域２３５のみを点線で示しているが、他の検出電極ＥＳにも同様な検出領域２３５が形成される。図１の例において、検出領域２３５に含まれるＮ個の検出位置Ｓは、検出電極ＥＳに沿って一方向に並んでいる。

なお、図１に示す電極部２２０の構成（検出電極ＥＳ_１～ＥＳ_Ｌ、駆動電極ＥＤ_１～ＥＤ_Ｎ）は一例であり、検出電極ＥＳ及び駆動電極ＥＤの数や、形状、配置などはこの例で示すものに限定されない。例えば、図１において電極部２２０はＬ個の検出電極ＥＳを備えているが、検出電極ＥＳは１つのみでもよい。また、各検出電極ＥＳにおける検出位置Ｓの数は全て同一でなくてもよい。

駆動部２７０は、処理部３００のセンサ制御部３１０の制御に従って、駆動電極ＥＤ_１～ＥＤ_Ｎへ同時に駆動信号ｖ_１～ｖ_Ｎを供給する。なお、図１において「ｖ」に付された数字は、その駆動信号ｖが供給される駆動電極ＥＤの符号の添え字を示す。

駆動部２７０は、処理部３００のセンサ制御部３１０から入力される極性パターンＰの情報に基づいて、Ｎ個の駆動信号ｖ_１～ｖ_Ｎの極性をそれぞれ設定する。駆動信号ｖ_ｊ（ｊは１からＮまでの任意の整数を示す。）の極性は、具体的には、合成検出信号ａを生成するタイミングにおいて、検出電極ＥＳに対する駆動電極ＥＤ_ｊの相対的な電圧が変化する方向によって規定される。例えば、駆動電極ＥＤ_ｊと交差する検出位置Ｓの検出信号の極性を「１」に設定する極性パターンＰの場合、駆動部２７０は、合成検出信号ａを生成するタイミングにおいて、検出電極ＥＳに対する駆動電極ＥＤ_ｊの相対的な電圧を上昇させる駆動信号ｖ_ｊを供給する。逆に、当該検出信号の極性を「－１」に設定する極性パターンＰの場合、駆動部２７０は、合成検出信号ａを生成するタイミングにおいて、検出電極ＥＳに対する駆動電極ＥＤ_ｊの相対的な電圧を低下させる駆動信号ｖ_ｊを供給する。これにより、当該検出信号の極性を「１」に設定する場合と「－１」に設定する場合とで、検出要素２４０（キャパシタ）へ蓄積される電荷の極性（すなわち検出信号の極性）が反転する。他方、当該検出信号の極性を「０」に設定する極性パターンＰの場合、駆動部２７０は、合成検出信号ａを生成するタイミングにおいて、検出電極ＥＳに対する駆動電極ＥＤ_ｊの相対的な電圧を一定に保つ。これにより、合成検出信号ａを生成するタイミングにおいて検出要素２４０（キャパシタ）へ蓄積される電荷がゼロとなる。

合成検出信号生成部２５０は、１つの検出領域２３５に含まれるＮ個の検出要素２４０が発生するＮ個の検出信号の和に応じた信号を、１つの合成検出信号ａとして生成する。図１の例において、合成検出信号生成部２５０は、それぞれ合成検出信号ａを生成するＬ個の検出回路２５５－１～２５５－Ｌ（以下、区別せずに検出回路２５５と記す場合がある。）を有する。Ｌ個の検出回路２５５－１～２５５－Ｌは、Ｌ個の検出電極ＥＳ_１～ＥＳ_Ｌと一対一に接続される。検出回路２５５に付された１からＬまでの数字は、接続される検出電極ＥＳの符号の添え字を示す。

検出回路２５５は、Ｎ個の駆動電極ＥＤに供給されるＮ個の駆動信号ｖに応じて検出電極ＥＳに伝送されるＮ個のキャパシタ（検出要素２４０）の電荷に基づいて、合成検出信号ａを生成する。例えば、検出回路２５５は、検出電極ＥＳを通じて各検出要素２４０（キャパシタ）から転送される電荷（検出信号）の和に応じた合成検出信号を出力するチャージアンプと、チャージアンプから出力される合成検出信号をデジタル信号に変換して処理部３００に出力するＡＤ変換器を含む。なお、ＡＤ変換器はチャージアンプごとに設けてもよいし、複数のチャージアンプの出力信号を１つのＡＤ変換器においてそれぞれデジタル信号に変換してもよい。また、検出回路２５５は、図１の例に示すように１つの検出電極ＥＳと接続してもよいし、マルチプレクサによって複数の検出電極ＥＳと選択的に接続してもよい。

処理部３００は、入力装置１００の全体的な動作を制御する回路であり、例えば、記憶部４００に格納される１以上のプログラム４１０の命令コードに従って処理を実行する１以上のプロセッサ（ＣＰＵ、ＭＰＵなど）を含む。処理部３００は、記憶部４００に格納された１以上のプログラム４１０を１以上のプロセッサが実行することにより、１以上のコンピュータとして動作する。
なお、処理部３００は、特定の機能を実現するように構成された１以上の専用のハードウェア（ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなど）を含んでもよい。この場合、処理部３００は、入力装置１００の制御に関わる処理の全てを上述した１以上のコンピュータにおいて実行してもよいし、当該処理の少なくとも一部を専用のハードウェアにおいて実行してもよい。

図１の例において、処理部３００は、センサ制御部３１０と、信号再生部３２０と、位置算出部３３０とを有する。

センサ制御部３１０は、各検出領域２３５においてＭ個（ＭはＮ以上の整数を示す。）の合成検出信号ａを生成するように、センサ部２００を制御する。すなわち、センサ制御部３１０は、Ｎ個の検出信号の和である合成検出信号ａをＮ個以上生成する。センサ制御部３１０は、Ｍ個（Ｍ≧Ｎ）の合成検出信号ａを生成する場合、個々の合成検出信号ａの極性パターンＰを互いに異ならせる。すなわち、Ｍ個の合成検出信号ａの生成に用いるＭ個の極性パターンＰが全て異なる。

信号再生部３２０は、Ｌ個の検出領域２３５の各々について、センサ部２００が生成するＭ個の合成検出信号ａに基づいて、Ｎ個の検出位置Ｓで得られるＮ個の検出信号の信号レベルを再生する。

本実施形態では、Ｎ個の検出位置Ｓの各々が、Ｒ個の検出位置群Ｇの一部に属している。また、Ｒ個の検出位置群Ｇの各々には、２以上の検出位置Ｓが属している。ここで、１つの検出位置群Ｇに属する検出位置Ｓの個数を「Ｋ」（Ｋ≧２）とする。検出位置Ｓの個数は、検出位置群Ｇごとに異なっていてもよい。また、１つの検出位置群Ｇに属したＫ個の検出位置Ｓについて設定されるＫ個の極性を、部分極性パターンＰＢと呼ぶ。

Ｍ個の合成検出信号ａの生成に用いるＭ個の極性パターンＰの各々は、１つの部分極性パターンＰＢを含むとともに、当該１つの部分極性パターンＰＢ以外の全ての極性が「０」である。このことから、Ｍ個の極性パターンＰは、Ｍ個の部分極性パターンＰＢと一対一に対応する。そして、１つの極性パターンＰにより生成される１つの合成検出信号ａは、実質的に、１つの検出位置群Ｇに属したＫ個の検出位置Ｓについて得られるＫ個の検出信号の和を表す。言い換えると、Ｍ個の合成検出信号ａの各々は、Ｒ個の検出位置群Ｇのいずれか１つに対応したＫ個の検出信号の和を表す。

１つの検出位置群Ｇに属するＫ個の検出位置Ｓについて得られたＫ個の検出信号の和は、Ｋ個の検出位置Ｓについて設定されるＫ個の極性（部分極性パターンＰＢ）によって規定される一次式により計算できる。Ｋ個の検出信号の値（信号レベル）を求めるには、Ｋ個の一次式からなる連立方程式を解けばよい。すなわち、１つの検出位置群Ｇの極性を設定するＫ個の異なる部分極性パターンＰＢと、このＫ個の部分極性パターンＰＢに対応したＫ個の極性パターンＰにより生成されるＫ個の合成検出信号ａとに基づいて、上述した連立方程式を解くことにより、Ｋ個の検出信号の値（信号レベル）を求めることができる。Ｋ個の一次式からなる連立方程式を与えるため、１つの検出位置群Ｇについて、Ｋ個の異なる極性パターンＰによりＫ個の合成検出信号ａが生成される。言い換えると、１つの検出位置群ＧにはＫ個の合成検出信号ａが対応しており、このＫ個の合成検出信号ａが前述の連立方程式を解くために用いられる。

１つの部分極性パターンＰＢを表す行列であって、「１」、「－１」又は「０」の値を持ったＫ個の要素からなる１行Ｋ列の行列を、部分行列Ｂと呼ぶ。また、Ｋ個の異なる部分極性パターンＰＢに対応したＫ個の異なる部分行列ＢからなるＫ行Ｋ列の行列を、極性パターン行列Ｄと呼ぶ。更に、Ｋ個の異なる部分極性パターンＰＢに対応したＫ個の極性パターンＰにより生成されるＫ個の合成検出信号ａを要素とするＫ行１列の行列を、合成検出信号行列Ａと呼ぶ。上述したＫ個の一次式の連立方程式を解く演算は、極性パターン行列Ｄに対する逆行列Ｄ^－１と合成検出信号行列Ａとの乗算に相当する演算である。

信号再生部３２０は、逆行列Ｄ^－１と合成検出信号行列Ａとの乗算に相当する演算に基づいて、１つの検出位置群Ｇに属するＫ個の検出位置Ｓについて得られたＫ個の検出信号の信号レベルを再生する。極性パターン行列Ｄ（逆行列Ｄ^－１）は、検出位置群Ｇごとに独立に選択することが可能である。すなわち、１つの検出位置群Ｇにおける極性パターン行列Ｄの選択が、他の検出位置群Ｇにおける極性パターン行列Ｄの選択に影響を与えることはない。このように、Ｒ個の検出位置群Ｇについて各々独立に極性パターン行列Ｄを選択できることから、極性パターン行列Ｄの選択の自由度が高い。

なお、信号再生部３２０は、極性パターン行列Ｄ（逆行列Ｄ^－１）を直接使用した処理によって、検出信号の信号レベルを再生してもよく、極性パターン行列Ｄ（逆行列Ｄ^－１）を直接使用した処理から派生した別の処理によって、検出信号の信号レベルを再生してもよい。

位置算出部３３０は、信号再生部３２０によって再生されたＬ個の検出領域２３５（Ｎ×Ｌ個の検出位置Ｓ）における検出信号の信号レベルに基づいて、物体（指など）が近接した位置（操作面上の座標など）を計算する。例えば、位置算出部３３０は、各検出位置Ｓの検出信号により表される二次元データを２値化して、物体が近接していることを示すデータが集合した領域を、個々の物体の近接領域として特定する。位置算出部３３０は、特定した物体の近接領域内における検出信号の分布から、Ｌ個の検出領域２３５を持つ操作面上において物体が近接した座標を計算する。

記憶部４００は、処理部３００に含まれるコンピュータにおいて実行されるプログラム４１０の命令コードや、処理部３００の処理過程において一時的に記憶される変数データ（合成検出信号生成部２５０において生成される合成検出信号ａなど）、処理部３００の処理に使用される定数データ（駆動部２７０に供給する極性パターンＰ、検出信号の再生に使用する逆行列Ｄ^－１など）を記憶するメモリである。記憶部４００は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリなど、１種類以上の記憶装置を１つ以上含む。

インターフェース部５００は、入力装置１００と他の装置（入力装置１００が搭載される電子機器のコントロール用ＩＣなど）との間でデータをやり取りするための回路である。処理部３００は、記憶部４００に記憶される情報（物体が近接した座標情報、近接した物体の数など）をインターフェース部５００から図示しない制御装置へ出力する。また、インターフェース部５００は、処理部３００のコンピュータにおいて実行されるプログラム４１０を、メモリーカードやＵＳＢメモリなどの非一時的な有形の記録媒体から読み出して記憶部４００に格納してもよいし、ネットワーク上のサーバなどからダウンロードして記憶部４００に格納してもよい。

（動作）
次に、本実施形態に係る入力装置１００における合成検出信号ａの生成と検出信号の信号レベルの再生に係る動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。

ここでは、次のように用語を定義する。
センサ制御部３１０の制御に従ってセンサ部２００が生成するＭ個の合成検出信号ａを、それぞれ符号「ａ_１」，「ａ_２」，…，「ａ_Ｍ」で表す。「ａ」の添え字は、Ｍ個の合成検出信号ａが生成される順番を表す。
Ｍ個の合成検出信号ａ_１，ａ_２，…，ａ_Ｍを生成するために設定されるＭ個の極性パターンＰを、それぞれ符号「Ｐ_１」，「Ｐ_２」，…，「Ｐ_Ｍ」で表す。センサ制御部３１０は、合成検出信号ａ_ｉを生成する場合、Ｎ個の検出位置Ｓの検出信号に対して極性パターンＰ_ｉを設定するようにセンサ部２００を制御する。ただし、ｉは１からＭまでの整数を示す。

１つの検出領域２３５に含まれるＮ個の検出位置Ｓを、それぞれ符号「Ｓ_１」，「Ｓ_２」，…，「Ｓ_Ｎ」で表す。「Ｓ」の添え字は、検出領域２３５において一方向に並んだＮ個の検出位置Ｓの配列における順番（並び順）を表す。
検出位置Ｓ_１，Ｓ_２，…，Ｓ_Ｎで得られるＮ個の検出信号の信号レベルを、それぞれ符号「ｃ_１」，「ｃ_２」，…，「ｃ_Ｎ」で表す。検出位置Ｓ_ｊで得られる検出信号は、信号レベルｃ_ｊを持つ。ｊは１からＮまでの整数を示す。

Ｒ個の検出位置群Ｇの各々を区別する場合、第１検出位置群Ｇ_１～第Ｒ検出位置群Ｇ_Ｒと呼ぶ。
第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属する検出位置Ｓの個数を「Ｋ（ｒ）」とする。ただし、ｒは１からＲまでの整数を示し、Ｋ（ｒ）は２以上の整数を示す。

第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓについて得られたＫ（ｒ）個の検出信号に設定するＫ（ｒ）個の極性を、第ｒ部分極性パターンＰＢ^（ｒ）と呼ぶ。第ｒ部分極性パターンＰＢ^（ｒ）は、Ｍ個の極性パターンＰに対応するＭ個の部分極性パターンＰＢの中で、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒのために定められた部分極性パターンＰＢである。
極性パターンＰ_ｉに含まれる第ｒ部分極性パターンＰＢ^（ｒ）を、「ＰＢ_ｉ ^（ｒ）」で表す。

第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに対応するＫ（ｒ）個の合成検出信号ａを、それぞれ「ａ_{ｑ［ｒ，１］}」，「ａ_{ｑ［ｒ，２］}」，…，「ａ_{ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}」で表す。「ａ」の添え字ｑ［ｒ，１］，ｑ［ｒ，２］，…，ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］は、それぞれ１からＭまでの整数を示す。
合成検出信号ａ_{ｑ［ｒ，１］}，ａ_{ｑ［ｒ，２］}，…，ａ_{ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}を生成するために設定されるＫ（ｒ）個の極性パターンＰを、それぞれ「Ｐ_{ｑ［ｒ，１］}」，「Ｐ_{ｑ［ｒ，２］}」，…，「Ｐ_{ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}」で表す。
極性パターンＰ_{ｑ［ｒ，１］}，Ｐ_{ｑ［ｒ，２］}，…，Ｐ_{ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}には、それぞれ第ｒ部分極性パターンＰＢ_{ｑ［ｒ，１］} ^（ｒ），ＰＢ_{ｑ［ｒ，２］} ^（ｒ），…，ＰＢ_{ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］} ^（ｒ）が含まれる。

第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓを、それぞれ「Ｓ_{ｐ［ｒ，１］}」，「Ｓ_{ｐ［ｒ，２］}」，…，「Ｓ_{ｐ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}」で表す。「Ｓ」の添え字ｐ［ｒ，１］，ｐ［ｒ，２］，…，ｐ［ｒ，Ｋ（ｒ）］は、それぞれ１からＮまでの整数を示す。
検出位置Ｓ_{ｐ［ｒ，１］}，Ｓ_{ｐ［ｒ，２］}，…，Ｓ_{ｐ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}で得られる検出信号の信号レベルを、それぞれ「ｃ_{ｐ［ｒ，１］}」，「ｃ_{ｐ［ｒ，２］}」，…，「ｃ_{ｐ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}」で表す。

第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓ_{ｐ［ｒ，１］}，Ｓ_{ｐ［ｒ，２］}，…，Ｓ_{ｐ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}で得られる検出信号の信号レベルは、式１に示すように、Ｋ（ｒ）行１列の第ｒ信号レベル行列Ｃ_ｒで表される。

第ｒ信号レベル行列Ｃ_ｒは、Ｋ（ｒ）個の信号レベルｃ_{ｐ［ｒ，１］}，ｃ_{ｐ［ｒ，２］}，…，ｃ_{ｐ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}を要素とする。

第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに対応するＫ（ｒ）個の合成検出信号ａ_{ｑ［ｒ，１］}，ａ_{ｑ［ｒ，２］}，…，ａ_{ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}は、式２に示すように、Ｋ（ｒ）行１列の第ｒ合成検出信号行列Ａ_ｒで表される。

第ｒ合成検出信号行列Ａ_ｒの要素数Ｋ（ｒ）は、第ｒ信号レベル行列Ｃ_ｒの要素数Ｋ（ｒ）と等しい。センサ制御部３１０は、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属する検出位置Ｓと同数の異なる極性パターンＰを使用して、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属する検出位置Ｓと同数の合成検出信号ａを生成するようにセンサ部２００を制御する。

第ｒ部分極性パターンＰＢ_{ｑ［ｒ，ｔ］} ^（ｒ）がＫ（ｒ）個の検出信号に対して設定する極性を、それぞれ「ｄ_{ｐ［ｒ，１］ｑ［ｒ，ｔ］}」，「ｄ_{ｐ［ｒ，２］ｑ［ｒ，ｔ］}」，…，「ｄ_{ｐ［ｒ，ｋ（ｒ）］ｑ［ｒ，ｔ］}」とする。この場合、第ｒ部分極性パターンＰＢ_{ｑ［ｒ，ｔ］} ^（ｒ）は、式３に示すように、１行Ｋ（ｒ）列の第ｒ部分行列Ｂ_{ｑ［ｒ，ｔ］} ^（ｒ）で表される。ただし、ｔは１からＫ（ｒ）までの整数を示す。

極性ｄ_{ｐ［ｒ，１］ｑ［ｒ，ｔ］}，ｄ_{ｐ［ｒ，２］ｑ［ｒ，ｔ］}，…，ｄ_{ｐ［ｒ，ｋ（ｒ）］ｑ［ｒ，ｔ］}は、それぞれ検出位置Ｓ_{ｐ［ｒ，１］}，Ｓ_{ｐ［ｒ，２］}，…，Ｓ_{ｐ［ｒ，Ｋ（ｒ）］}で得られる検出信号に対して設定される極性であり、「１」、「－１」又は「０」の値を持つ。

第ｒ信号レベル行列Ｃ_ｒから第ｒ合成検出信号行列Ａ_ｒへの変換を表す第ｒ極性パターン行列Ｄ_ｒは、Ｋ（ｒ）個の第ｒ部分行列Ｂ_{ｑ［ｒ，１］} ^（ｒ），Ｂ_{ｑ［ｒ，２］} ^（ｒ），…，Ｂ_{ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］} ^（ｒ）からなるＫ（ｒ）行Ｋ（ｒ）列の行列であり、次の式４で表される。

以下、Ｋ（ｒ）個の第ｒ部分行列Ｂ_{ｑ［ｒ，１］} ^（ｒ），Ｂ_{ｑ［ｒ，２］} ^（ｒ），…，Ｂ_{ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］} ^（ｒ）を区別せずに「第ｒ部分行列Ｂ^（ｒ）」と記す場合がある。

第ｒ極性パターン行列Ｄ_ｒにおける個々の行は、Ｋ（ｒ）個の第ｒ部分極性パターンＰＢ_{ｑ［ｒ，１］} ^（ｒ），ＰＢ_{ｑ［ｒ，２］} ^（ｒ），…，ＰＢ_{ｑ［ｒ，Ｋ（ｒ）］} ^（ｒ）の１つを表す。すなわち、１つの行に属するＫ（ｒ）の極性は、１つの合成検出信号ａを生成するために第ｒ検出位置群Ｇ_ｒのＫ（ｒ）個の検出位置Ｓの検出信号に対して設定される極性の集まりを表す。

第ｒ極性パターン行列Ｄ_ｒにおける個々の列は、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓの１つに対応しており、図１の例では、Ｋ（ｒ）個の駆動電極ＥＤの１つに対応する。極性パターン行列Ｄの１つの列に属する要素は、当該１つの列に対応する１つの検出位置Ｓの検出信号に対して設定される極性を表しており、図１の例では、当該１つの列に対応する１つの駆動電極ＥＤの駆動信号ｖに対して設定される極性を表す。

この第ｒ極性パターン行列Ｄ_ｒを用いると、第ｒ信号レベル行列Ｃ_ｒと第ｒ合成検出信号行列Ａ_ｒとの関係は式５のように表される。

式５を成分で表すと、式６のように表される。

式６の右辺の多項式における個々の項は、各検出位置Ｓにおいて検出される検出信号の信号レベルを表す。極性ｄ_{ｐ［ｒ，ｓ］ｑ［ｒ，ｔ］}（ｓ、ｔは１からＫ（ｒ）までの整数を示す。）が「１」又は「－１」である場合、極性ｄ_{ｐ［ｒ，ｓ］ｑ［ｒ，ｔ］}の絶対値は１であるため、極性ｄ_{ｐ［ｒ，ｓ］ｑ［ｒ，ｔ］}と信号レベルｃ_{ｐ［ｒ，ｓ］}とを乗じた値の絶対値は、信号レベルｃ_{ｐ［ｒ，ｓ］}と等しい。検出信号は、物体の近接状態が一定である限り、センサ部２００の制御によって極性を反転させても（極性ｄ_{ｐ［ｒ，ｓ］ｑ［ｒ，ｔ］}を「１」と「－１」との間で変更しても）、信号レベルｃ_{ｐ［ｒ，ｓ］}が変化しない信号であると仮定されている。

他方、極性ｄ_{ｐ［ｒ，ｓ］ｑ［ｒ，ｔ］}が「０」に設定された場合、極性ｄ_{ｐ［ｒ，ｓ］ｑ［ｒ，ｔ］}と信号レベルｃ_{ｐ［ｒ，ｓ］}とを乗じた値はゼロになる。すなわち、極性ｄ_{ｐ［ｒ，ｓ］ｑ［ｒ，ｔ］}が「０」に設定された検出信号は、この検出信号が得られる検出位置Ｓにおいて物体がどのような近接状態であっても（信号レベルｃ_{ｐ［ｒ，ｓ］}がどのような値でも）、合成検出信号ａ_{ｑ［ｒ，ｔ］}に加算されないと仮定されている。

第ｒ極性パターン行列Ｄ_ｒには、各行の部分極性パターンＰＢ（第ｒ部分行列Ｂ^（ｒ））において「１」の要素数と「－１」の要素数との差が小さくなるような行列を選択することができる。これにより、駆動部２７０から出力される駆動信号ｖの極性（検出電極ＥＳに対する駆動電極ＥＤの相対的な電圧の変化方向）の偏りを減らすことが可能となり、駆動信号ｖの供給に伴ってＮ個の駆動電極ＥＤから放射される輻射ノイズを抑制できる。

また、各行の部分極性パターンＰＢ（第ｒ部分行列Ｂ^（ｒ））に含まれる「１」の要素数と「－１」の要素数との差を小さくすることで、合成検出信号ａの元となるＫ（ｒ）個の検出信号において極性の偏りが小さくなる。そのため、Ｋ（ｒ）個の検出信号に「１」の検出信号ばかりが含まれる場合や「－１」の検出信号ばかりが含まれる場合に比べて、合成検出信号ａの振幅が抑制され易くなる。従って、合成検出信号ａが入力される合成検出信号生成部２５０の各検出回路２５５において感度（増幅率）を高め易くなり、各検出要素２４０において得られる微小な検出信号を高感度で再生し易くなる。

ここで図２のフローチャートを参照すると、センサ制御部３１０は、各検出位置Ｓの検出信号の合成検出信号ａを生成すべき周期的な検出タイミングが到来したか判定する（ＳＴ１００）。周期的な検出タイミングが到来したと判定した場合（ＳＴ１００のＹｅｓ）、センサ制御部３１０は、ステップＳＴ１０５～ＳＴ１３５において、異なるＭ個の極性パターンＰ_１～Ｐ_Ｍに対応したＭ個の合成検出信号ａ_１～ａ_Ｍを生成するようにセンサ部２００を制御する。

まず、センサ制御部３１０は、変数ｉに初期値として１を設定し（ＳＴ１０５）、極性パターンＰ_ｉにより極性が設定された駆動信号ｖ１～ｖＮを駆動電極ＥＤ１～ＥＤＮへ供給するように、駆動部２７０を制御する。またセンサ制御部３１０は、駆動信号ｖ１～ｖＮの供給のタイミングに合わせて各検出電極ＥＳの合成検出信号ａ_ｉを生成するように、合成検出信号生成部２５０の各検出回路２５５を制御する（ＳＴ１１０）。

次いで、センサ制御部３１０は、変数ｉを１だけインクリメントし（ＳＴ１３０）、変数ｉがＭ以下であれば（ＳＴ１３５のＮｏ）、ステップＳＴ１０５以降の処理を反復する。これにより、Ｍ個の合成検出信号ａ_１～ａ_Ｍを生成するまで、センサ制御部３１０はステップＳＴ１１０の処理を繰り返す。

変数ｉがＭより大きくなると（ＳＴ１３５のＹｅｓ）、ステップＳＴ１４０へ移行する。信号再生部３２０は、各検出電極ＥＳについて生成されたＭ個の合成検出信号ａ_１～ａ_Ｍに基づいて、各検出電極ＥＳの検出信号の信号レベルｃ_１～ｃ_Ｎを再生する（ＳＴ１４０）。

式５に示すように、第ｒ合成検出信号行列Ａ_ｒは、第ｒ極性パターン行列Ｄ_ｒと第ｒ信号レベル行列Ｃ_ｒとの積で表される。そのため第ｒ信号レベル行列Ｃ_ｒは、次の式７－１に示すように、第ｒ極性パターン行列Ｄ_ｒの逆行列Ｄ_ｒ ^－１と第ｒ合成検出信号行列Ａ_ｒとの積で表される。位置算出部３３０は、信号再生部３２０により再生されたＬ個の検出領域２３５（Ｎ×Ｌ個の検出位置Ｓ）の信号レベルに基づいて、Ｌ個の検出領域２３５に近接する物体の位置を算出する（ＳＴ１４５）。処理部３００は、検出処理を継続する場合（ＳＴ１６５のＹｅｓ）、ステップＳＴ１００に戻って上述の処理を繰り返す。

ただし、第ｒ極性パターン行列Ｄ_ｒの逆行列Ｄ_ｒ ^－１は、整数でない要素を含む場合がある。その場合、信号再生部３２０は、式７－２において示すように、各要素を整数（例えば１）に直すための適当な係数αが乗ぜられた逆行列α・Ｄ_ｒ ^－１と第ｒ合成検出信号行列Ａ_ｒとの積を演算してもよい。各要素が整数の逆行列α・Ｄ_ｒ ^－１を用いることで、行列の乗算の処理に伴う負担が軽減される。

次に、合成検出信号ａの生成に用いる極性パターンＰの例を説明する。

図３は、極性パターンＰの一例を示す図である。図３の例において、検出位置Ｓの個数は１４であり（Ｎ＝１４）、各検出位置Ｓでの信号レベルを再生するためにセンサ部２００が生成する合成検出信号ａの個数も１４である（Ｍ＝１４）。第１検出位置群Ｇ_１には７個の検出位置Ｓ_１～Ｓ_７が属し（Ｋ（１）＝７）、第２検出位置群Ｇ_２にも７個の検出位置Ｓ_８～Ｓ_１４が属している（Ｋ（２）＝７）。第１検出位置群Ｇ_１には７個（Ｋ（１）個）の合成検出信号ａ_１～ａ_７が対応し、第２検出位置群Ｇ_２には７個（Ｋ（２）個）の合成検出信号ａ_８～ａ_１４が対応している。

図４Ａ～図４Ｂは、図３の極性パターンＰに含まれる部分極性パターンＰＢを示す図である。図４Ａは、第１検出位置群Ｇ_１に対応する７個の合成検出信号ａ_１～ａ_７の生成に用いられる７個の第１部分極性パターンＰＢ_１ ^（１）～ＰＢ_７ ^（１）を示す。図４Ｂは、第２検出位置群Ｇ_２に対応する７個の合成検出信号ａ_８～ａ_１４の生成に用いられる７個の第２部分極性パターンＰＢ_８ ^（２）～ＰＢ_１４ ^（２）を示す。

図５Ａ～図５Ｂは、図３に示す極性パターンＰを用いた場合の各検出位置群Ｇの検出信号と合成検出信号ａとの関係を説明するための図であり、式５に相当する行列の式を表す。図５Ａは、第１極性パターン行列Ｄ_１と第１信号レベル行列Ｃ_１との積が第１合成検出信号行列Ａ_１に等しいことを示し、図５Ｂは、第２極性パターン行列Ｄ_２と第２信号レベル行列Ｃ_２との積が第２合成検出信号行列Ａ_２に等しいことを示す。図５Ａに示すように、第１極性パターン行列Ｄ_１は７個の第１部分行列Ｂ_１ ^（１）～列Ｂ_２ ^（１）からなる。図５Ｂに示すように、第２極性パターン行列Ｄ_２は７個の第２部分行列Ｂ_８ ^（２）～列Ｂ_１４ ^（２）からなる。図５Ａと図５Ｂを比較して分かるように、第１極性パターン行列Ｄ_１と第２極性パターン行列Ｄ_２は等しい。

図５Ｃは、第１極性パターン行列Ｄ_１、第２極性パターン行列Ｄ_２の逆行列Ｄ_１ ^－１、Ｄ_２ ^－１を示す図である。図５Ｃに示すように、逆行列Ｄ_１ ^－１、Ｄ_２ ^－１の各要素は「０」又は「０．２５」であり、全ての要素を４倍することによって、全ての要素を「０」又は「１」にすることができる。

図６Ａ～図６Ｂは、図３に示す極性パターンＰを用いた場合における検出信号の信号レベルの計算方法を説明するための図であり、式７－２に相当する行列の式を表す。図６Ａは、第１合成検出信号行列Ａ_１と逆行列４・Ｄ_１ ^－１との積が第１信号レベル行列Ｃ_１の各要素を４倍にしたものに等しいことを示し、図６Ｂは、第２合成検出信号行列Ａ_２と逆行列４・Ｄ_２ ^－１との積が第２信号レベル行列Ｃ_２の各要素を４倍にしたものに等しいことを示す。逆行列（４・Ｄ_１ ^－１、逆行列４・Ｄ_２ ^－１）の各要素は「１」又は「０」であるため、図６Ａ及び図６Ｃに示す行列の積は、合成検出信号行列Ａ（Ａ_１、Ａ_２）の一部の要素を加算するだけの簡易な演算となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒには、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに含まれる検出位置Ｓの数と同じＫ（ｒ）個の合成検出信号ａが対応している。そして、Ｋ（ｒ）個の合成検出信号ａの生成に用いられるＫ（ｒ）個の極性パターンＰの各々には、１つの第ｒ部分極性パターンＰＢ^（ｒ）が含まれており、当該１つの第ｒ部分極性パターンＰＢ^（ｒ）以外の全ての極性が「０」となっている。そのため、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに対応するＫ（ｒ）個の合成検出信号ａの各々は、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓについて得られたＫ（ｒ）個の検出信号と、第ｒ部分極性パターンＰＢ^（ｒ）とに基づいて生成される信号となり、第ｒ部分極性パターンＰＢ^（ｒ）以外の部分極性パターンＰＢとは独立に生成される。そして、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓについて得られたＫ（ｒ）個の検出信号の信号レベルは、第ｒ部分極性パターンＰＢ^（ｒ）を表わす第ｒ部分行列Ｂ^（ｒ）により構成された第ｒ極性パターン行列Ｄ_ｒの逆行列Ｄ_ｒ ^－１と、Ｋ（ｒ）個の合成検出信号を要素とする合成検出信号行列Ａとの乗算に相当する演算に基づいて再生される。従って、Ｒ個の検出位置群Ｇに対して、それぞれ独立した極性パターン行列Ｄ（第１極性パターン行列Ｄ_１～第Ｒ極性パターン行列Ｄ_Ｒ）を用いることが可能となり、極性パターン行列Ｄの選択の自由度を増やすことができる。

極性パターン行列Ｄの選択の自由度が高いことから、極性パターン行列Ｄの各行の部分極性パターンＰＢ（部分行列Ｂ）において「１」の要素数と「－１」の要素数との差が小さくなるような行列を選択し易くなり、輻射ノイズの低減を図ることができるとともに、合成検出信号ａの振幅を抑制できる。また、極性パターン行列Ｄの選択の自由度が高いことから、逆行列Ｄ_ｒ ^－１と合成検出信号行列Ａとの乗算が簡易になるような極性パターン行列Ｄを選択し易くなり、行列演算の負荷を低減できる。

次に、本実施形態において用いられる極性パターンＰの幾つかの変形例を説明する。

（極性パターンＰの第１変形例）
図７は、極性パターンＰの第１変形例を示す図である。図７に示す極性パターンＰは、１４個の合成検出信号ａ_１～ａ_１４のうち、添え字が奇数の７個の合成検出信号ａ_１，ａ_３，…，ａ_１３が第１検出位置群Ｇ_１に対応し、添え字が偶数の７個の合成検出信号ａ_２，ａ_４，…，ａ_１４が第２検出位置群Ｇ_２に対応している点において、図３に示す極性パターンＰと異なっている。

図８Ａ～図８Ｂは、図７の極性パターンＰに含まれる部分極性パターンＰＢを示す図である。図８Ａは、第１検出位置群Ｇ_１に対応する７個の合成検出信号ａ_１，ａ_３，…，ａ_１３の生成に用いられる７個の第１部分極性パターンＰＢ_１ ^（１），ＰＢ_３ ^（１），…，ＰＢ_１３ ^（１）を示す。図８Ｂは、第２検出位置群Ｇ_２に対応する７個の合成検出信号ａ_２，ａ_４，…，ａ_１４の生成に用いられる７個の第２部分極性パターンＰＢ_２ ^（２），ＰＢ_４ ^（２），…，ＰＢ_１４ ^（２）を示す。

図９Ａ～図９Ｂは、図７に示す極性パターンＰを用いた場合の各検出位置群Ｇの検出信号と合成検出信号ａとの関係を説明するための図であり、式５に相当する行列の式を表す。図９Ａは、第１極性パターン行列Ｄ_１と第１信号レベル行列Ｃ_１との積が第１合成検出信号行列Ａ_１に等しいことを示し、図９Ｂは、第２極性パターン行列Ｄ_２と第２信号レベル行列Ｃ_２との積が第２合成検出信号行列Ａ_２に等しいことを示す。図９Ａ及び図９Ｂに示す合成検出信号行列Ａ_１及びＡ_２の要素は、図５Ａ及び図５Ｂに示す合成検出信号行列Ａ_１及びＡ_２の要素を部分的に入れ替えたものとなっている。

図１０Ａ～図１０Ｂは、図７に示す極性パターンＰを用いた場合における検出信号の信号レベルの計算方法を説明するための図であり、式７－２に相当する行列の式を表す。図１０Ａは、第１合成検出信号行列Ａ_１と逆行列４・Ｄ_１ ^－１との積が第１信号レベル行列Ｃ_１の各要素を４倍にしたものに等しいことを示し、図１０Ｂは、第２合成検出信号行列Ａ_２と逆行列４・Ｄ_２ ^－１との積が第２信号レベル行列Ｃ_２の各要素を４倍にしたものに等しいことを示す。この変形例における逆行列（Ｄ_１ ^－１、逆行列Ｄ_２ ^－１）は、図５Ｃと同じである。図１０Ａ及び図１０Ｂに示す合成検出信号行列Ａ_１及びＡ_２の要素は、図６Ａ及び図６Ｂに示す合成検出信号行列Ａ_１及びＡ_２の要素を部分的に入れ替えたものとなっている。

このように、センサ制御部３１０は、１４個の合成検出信号ａ_１～ａ_１４を順次に生成する場合において、異なる検出位置群Ｇ（Ｇ_１、Ｇ_２）に対応した２つの合成検出信号ａを前後に連続して生成するようにセンサ部２００を制御してもよい。例えばセンサ制御部３１０は、図７に示すように、第１検出位置群Ｇ_１に対応する合成検出信号ａと第２検出位置群Ｇ_２に対応する合成検出信号ａとを交互に生成させてもよい。
合成検出信号ａの生成のタイミングを各検出位置群Ｇにおいて時間的に分散させることにより、一部の時間帯にノイズが集中して発生するような場合（ＧＳＭ（登録商標）などの無線通信方式による間欠的なノイズが発生している場合など）でも、信号再生部３２０により再生される信号レベルに対するノイズの影響を複数の検出位置群Ｇに分散させることができる。従って、一部の検出位置群Ｇにおいて信号レベルの再生が不能になる事態を効果的に回避できる。

（極性パターンＰの第２変形例）
図１１は、極性パターンＰの第２変形例を示す図である。図１１に示す極性パターンＰは、１４個の検出位置Ｓ_１～Ｓ_１４のうち、添え字が奇数の７個の検出位置Ｓ_１，Ｓ_３，…，Ｓ_１３が第１検出位置群Ｇ_１に属し、添え字が偶数の７個の検出位置Ｓ_２，ａ_４，…，ａ_１４が第２検出位置群Ｇ_２に対応している点において、図３に示す極性パターンＰと異なっている。

図１２Ａ～図１２Ｂは、図１１の極性パターンＰに含まれる部分極性パターンＰＢを示す図である。図１２Ａは、第１検出位置群Ｇ_１に対応する７個の合成検出信号ａ_１～ａ_７の生成に用いられる７個の第１部分極性パターンＰＢ_１ ^（１）～ＰＢ_７ ^（１）を示す。図８Ｂは、第２検出位置群Ｇ_２に対応する７個の合成検出信号ａ_８～ａ_１４の生成に用いられる７個の第２部分極性パターンＰＢ_８ ^（２）～ＰＢ_１４ ^（２）を示す。

図１３Ａ～図１３Ｂは、図１１に示す極性パターンＰを用いた場合の各検出位置群Ｇの検出信号と合成検出信号ａとの関係を説明するための図であり、式５に相当する行列の式を表す。図１３Ａは、第１極性パターン行列Ｄ_１と第１信号レベル行列Ｃ_１との積が第１合成検出信号行列Ａ_１に等しいことを示し、図１３Ｂは、第２極性パターン行列Ｄ_２と第２信号レベル行列Ｃ_２との積が第２合成検出信号行列Ａ_２に等しいことを示す。図１３Ａ及び図１３Ｂに示す信号レベル行列Ｃ_１及びＣ_２の要素は、図５Ａ及び図５Ｂに示す信号レベル行列Ｃ_１及びＣ_２の要素を部分的に入れ替えたものとなっている。

図１４Ａ～図１４Ｂは、図１１に示す極性パターンＰを用いた場合における検出信号の信号レベルの計算方法を説明するための図であり、式７－２に相当する行列の式を表す。図１４Ａは、第１合成検出信号行列Ａ_１と逆行列４・Ｄ_１ ^－１との積が第１信号レベル行列Ｃ_１の各要素を４倍にしたものに等しいことを示し、図１４Ｂは、第２合成検出信号行列Ａ_２と逆行列４・Ｄ_２ ^－１との積が第２信号レベル行列Ｃ_２の各要素を４倍にしたものに等しいことを示す。この変形例における逆行列（Ｄ_１ ^－１、逆行列Ｄ_２ ^－１）は、図５Ｃと同じである。図１４Ａ及び図１４Ｂに示す信号レベル行列Ｃ_１及びＣ_２の要素は、図６Ａ及び図６Ｂに示す信号レベル行列Ｃ_１及びＣ_２の要素を部分的に入れ替えたものとなっている。

このように、Ｎ個の検出位置Ｓが一方向に並んでいる場合において、隣接する２つの検出位置Ｓが互いに異なる検出位置群Ｇに属していてもよい。例えば図１１に示すように、第１検出位置群Ｇ_１に属する検出位置Ｓと第２検出位置群Ｇ_２に属する検出位置Ｓとが交互に並んでいてもよい。
検出位置Ｓの場所を各検出位置群Ｇにおいて空間的に分散させることにより、一部の場所にノイズが集中して伝搬する場合でも、信号再生部３２０により再生される信号レベルに対するノイズの影響を複数の検出位置群Ｇに分散させることができる。従って、一部の検出位置群Ｇにおいて信号レベルの再生が不能になる事態を効果的に回避できる。

（極性パターンＰの第３変形例）
図１５は、極性パターンＰの第３変形例を示す図である。図１５に示す極性パターンＰは、１４個の合成検出信号ａ_１～ａ_１４のうち、添え字が奇数の７個の合成検出信号ａ_１，ａ_３，…，ａ_１３が第１検出位置群Ｇ_１に対応し、添え字が偶数の７個の合成検出信号ａ_２，ａ_４，…，ａ_１４が第２検出位置群Ｇ_２に対応している点において、図３に示す極性パターンＰと異なっている。また、図５に示す極性パターンＰは、１４個の検出位置Ｓ_１～Ｓ_１４のうち、添え字が奇数の７個の検出位置Ｓ_１，Ｓ_３，…，Ｓ_１３が第１検出位置群Ｇ_１に属し、添え字が偶数の７個の検出位置Ｓ_２，ａ_４，…，ａ_１４が第２検出位置群Ｇ_２に対応している点においても、図３に示す極性パターンＰと異なっている。

図１６Ａ～図１６Ｂは、図１５の極性パターンＰに含まれる部分極性パターンＰＢを示す図である。図１６Ａは、第１検出位置群Ｇ_１に対応する７個の合成検出信号ａ_１，ａ_３，…，ａ_１３の生成に用いられる７個の第１部分極性パターンＰＢ_１ ^（１），ＰＢ_３ ^（１），…，ＰＢ_１３ ^（１）を示す。図１６Ｂは、第２検出位置群Ｇ_２に対応する７個の合成検出信号ａ_２，ａ_４，…，ａ_１４の生成に用いられる７個の第２部分極性パターンＰＢ_２ ^（２），ＰＢ_４ ^（２），…，ＰＢ_１４ ^（２）を示す。

図１７Ａ～図１７Ｂは、図１５に示す極性パターンＰを用いた場合の各検出位置群Ｇの検出信号と合成検出信号ａとの関係を説明するための図であり、式５に相当する行列の式を表す。図１７Ａは、第１極性パターン行列Ｄ_１と第１信号レベル行列Ｃ_１との積が第１合成検出信号行列Ａ_１に等しいことを示し、図１７Ｂは、第２極性パターン行列Ｄ_２と第２信号レベル行列Ｃ_２との積が第２合成検出信号行列Ａ_２に等しいことを示す。図１７Ａ及び図１７Ｂに示す合成検出信号行列Ａ_１及びＡ_２の要素は、図５Ａ及び図５Ｂに示す合成検出信号行列Ａ_１及びＡ_２の要素を部分的に入れ替えたものとなっている。また図１７Ａ及び図１７Ｂに示す信号レベル行列Ｃ_１及びＣ_２の要素は、図５Ａ及び図５Ｂに示す信号レベル行列Ｃ_１及びＣ_２の要素を部分的に入れ替えたものとなっている。

図１８Ａ～図１８Ｂは、図１５に示す極性パターンＰを用いた場合における検出信号の信号レベルの計算方法を説明するための図であり、式７－２に相当する行列の式を表す。図１８Ａは、第１合成検出信号行列Ａ_１と逆行列４・Ｄ_１ ^－１との積が第１信号レベル行列Ｃ_１の各要素を４倍にしたものに等しいことを示し、図１８Ｂは、第２合成検出信号行列Ａ_２と逆行列４・Ｄ_２ ^－１との積が第２信号レベル行列Ｃ_２の各要素を４倍にしたものに等しいことを示す。この変形例における逆行列（Ｄ_１ ^－１、逆行列Ｄ_２ ^－１）は、図５Ｃと同じである。図１８Ａ及び図１８Ｂに示す合成検出信号行列Ａ_１及びＡ_２の要素は、図６Ａ及び図６Ｂに示す合成検出信号行列Ａ_１及びＡ_２の要素を部分的に入れ替えたものとなっている。また、図１８Ａ及び図１８Ｂに示す信号レベル行列Ｃ_１及びＣ_２の要素は、図６Ａ及び図６Ｂに示す信号レベル行列Ｃ_１及びＣ_２の要素を部分的に入れ替えたものとなっている。

このように、本変形例では、異なる検出位置群Ｇ（Ｇ_１、Ｇ_２）に対応した２つの合成検出信号ａが前後に連続して生成され、更に、隣接する２つの検出位置Ｓが互いに異なる検出位置群Ｇに属している。これにより、合成検出信号ａの生成のタイミングが各検出位置群Ｇにおいて時間的に分散されるとともに、検出位置Ｓの場所が各検出位置群Ｇにおいて空間的に分散される。そのため、信号再生部３２０により再生される信号レベルに対するノイズの影響を、複数の検出位置群Ｇへより効果的に分散させることができる。

（極性パターンＰの第４変形例）
図１９は、極性パターンＰの第４変形例を示す図である。図１９の例において、検出位置Ｓの個数は１２であり（Ｎ＝１２）、各検出位置Ｓでの信号レベルを再生するためにセンサ部２００が生成する合成検出信号ａの個数は１４である（Ｍ＝１４）。合成検出信号ａの個数Ｍが検出位置Ｓの個数Ｎより多い。第１検出位置群Ｇ_１には７個の検出位置Ｓ_１、Ｓ_３、Ｓ_５、Ｓ_７、Ｓ_９、Ｓ_１１、Ｓ_１２が属し（Ｋ（１）＝７）、第２検出位置群Ｇ_２にも７個の検出位置Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_４、Ｓ_６、Ｓ_８、Ｓ_１０、Ｓ_１２が属する。

本変形例において、検出位置Ｓ_１及びＳ_１２はそれぞれ２つの検出位置群Ｇ（Ｇ_１、Ｇ_２）に属している。以下では、複数の検出位置群Ｇに属する検出位置Ｓ（Ｓ_１、Ｓ_１２）を「重複検出位置」と記す場合がある。

図２０Ａ～図２０Ｂは、図１９の極性パターンＰに含まれる部分極性パターンＰＢを示す図である。図２０Ａは、第１検出位置群Ｇ_１に対応する７個の合成検出信号ａ_１～ａ_７の生成に用いられる７個の第１部分極性パターンＰＢ_１ ^（１）～ＰＢ_７ ^（１）を示す。図２０Ｂは、第２検出位置群Ｇ_２に対応する７個の合成検出信号ａ_８～ａ_１４の生成に用いられる７個の第２部分極性パターンＰＢ_８ ^（２）～ＰＢ_１４ ^（２）を示す。

図２１Ａ～図２１Ｂは、図１９に示す極性パターンＰを用いた場合の各検出位置群Ｇの検出信号と合成検出信号ａとの関係を説明するための図であり、式５に相当する行列の式を表す。図２１Ａは、第１極性パターン行列Ｄ_１と第１信号レベル行列Ｃ_１との積が第１合成検出信号行列Ａ_１に等しいことを示し、図２１Ｂは、第２極性パターン行列Ｄ_２と第２信号レベル行列Ｃ_２との積が第２合成検出信号行列Ａ_２に等しいことを示す。図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、重複検出位置Ｓ_１、Ｓ_１２で得られる検出信号の信号レベルｃ_１、ｃ_２は、第１検出位置群Ｇ_１に対応する合成検出信号ａ_１～ａ_７の生成に用いられるとともに、第２検出位置群Ｇ_２に対応する合成検出信号ａ_８～ａ_１４の生成にも用いられる。

図２２Ａ～図２２Ｂは、図１９に示す極性パターンＰを用いた場合における検出信号の信号レベルの計算方法を説明するための図であり、式７－２に相当する行列の式を表す。図２２Ａは、第１合成検出信号行列Ａ_１と逆行列４・Ｄ_１ ^－１との積が第１信号レベル行列Ｃ_１の各要素を４倍にしたものに等しいことを示し、図２２Ｂは、第２合成検出信号行列Ａ_２と逆行列４・Ｄ_２ ^－１との積が第２信号レベル行列Ｃ_２の各要素を４倍にしたものに等しいことを示す。この変形例における逆行列（Ｄ_１ ^－１、逆行列Ｄ_２ ^－１）は、図５Ｃと同じである。信号再生部３２０は、重複検出位置Ｓ_１、Ｓ_１２の信号レベルｃ_１、ｃ_２について、図２１Ａ及び図２１Ｂに示す２通りの演算により、それぞれ２通りの解を算出する。

信号再生部３２０は、２以上の検出位置群Ｇに属する重複検出位置について、逆行列Ｄ^－１と合成検出信号行列Ａとの乗算に相当する演算に基づいて２以上の信号レベルを算出した場合、算出した２以上の信号レベルの平均を、重複検出位置について得られた信号レベルとして再生してもよい。例えば信号再生部３２０は、重複検出位置Ｓ_１、Ｓ_１２の信号レベルｃ_１、ｃ_２としてそれぞれ算出した２通りの解の平均を算出し、これを信号レベルｃ_１、ｃ_２の再生結果として取得してもよい。
これにより、重複検出位置について算出された２以上の信号レベルの平均が重複検出位置での信号レベルの再生結果として得られるため、再生された信号レベルに対するノイズの影響を効果的に低減できる。
特に、図１９の極性パターンＰの例では、一方向に並んだ１２個の検出位置Ｓの配列における端の検出位置Ｓ_１、Ｓ_１２が重複検出位置であるため、一般的に検出領域２３５の端において作用し易いノイズの影響を効果的に低減できる。

（極性パターンＰの第５変形例）
図２３は、極性パターンＰの第５変形例を示す図である。図２３の例において、検出位置Ｓの個数は１６であり（Ｎ＝１６）、各検出位置Ｓでの信号レベルを再生するためにセンサ部２００が生成する合成検出信号ａの個数は１７である（Ｍ＝１７）。第１検出位置群Ｇ_１には５個の検出位置Ｓ_１～Ｓ_５が属し（Ｋ（１）＝５）、第２検出位置群Ｇ_２には７個の検出位置Ｓ_５～Ｓ_１１が属し（Ｋ（２）＝７）、第３検出位置群Ｇ_３には５個の検出位置Ｓ_１２～Ｓ_１６が属している（Ｋ（３）＝５）。第１検出位置群Ｇ_１には５個（Ｋ（１）個）の合成検出信号ａ_１～ａ_５が対応し、第２検出位置群Ｇ_２には７個（Ｋ（２）個）の合成検出信号ａ_６～ａ_１２が対応し、第３検出位置群Ｇ_３には５個（Ｋ（３）個）の合成検出信号ａ_１３～ａ_１７が対応している。

本変形例において、検出位置Ｓ_５は、２つの検出位置群Ｇ（Ｇ_１、Ｇ_２）に属した重複検出位置である。

図２４Ａ～図２４Ｃは、図２３の極性パターンＰに含まれる部分極性パターンＰＢを示す図である。図２４Ａは、第１検出位置群Ｇ_１に対応する５個の合成検出信号ａ_１～ａ_５の生成に用いられる５個の第１部分極性パターンＰＢ_１ ^（１）～ＰＢ_５ ^（１）を示す。図２４Ｂは、第２検出位置群Ｇ_２に対応する７個の合成検出信号ａ_６～ａ_１２の生成に用いられる７個の第２部分極性パターンＰＢ_６ ^（２）～ＰＢ_１２ ^（２）を示す。図２４Ｃは、第３検出位置群Ｇ_３に対応する５個の合成検出信号ａ_１２～ａ_１６の生成に用いられる５個の第３部分極性パターンＰＢ_１３ ^（３）～ＰＢ_１７ ^（３）を示す。

図２５Ａ～図２５Ｃは、図２３に示す極性パターンＰを用いた場合の各検出位置群Ｇの検出信号と合成検出信号ａとの関係を説明するための図であり、式５に相当する行列の式を表す。図２５Ａは、第１極性パターン行列Ｄ_１と第１信号レベル行列Ｃ_１との積が第１合成検出信号行列Ａ_１に等しいことを示し、図２５Ｂは、第２極性パターン行列Ｄ_２と第２信号レベル行列Ｃ_２との積が第２合成検出信号行列Ａ_２に等しいことを示し、図２５Ｃは、第３極性パターン行列Ｄ_３と第３信号レベル行列Ｃ_３との積が第３合成検出信号行列Ａ_３に等しいことを示す。

図２６Ａ～図２６Ｂは、極性パターン行列Ｄの逆行列Ｄ^－１を示す図である。図２６Ａは、第１極性パターン行列Ｄ_１の逆行列Ｄ_１ ^－１及び第３極性パターン行列Ｄ_３の逆行列Ｄ_３ ^－１を示す。図２６Ｂは、第２極性パターン行列Ｄ_２の逆行列Ｄ_２ ^－１を示す。図２６Ｂに示す逆行列Ｄ_２ ^－１は、図５Ｃと同じである。

図２７Ａ～図２７Ｃは、図２３に示す極性パターンＰを用いた場合における検出信号の信号レベルの計算方法を説明するための図であり、式７－２に相当する行列の式を表す。図２７Ａは、第１合成検出信号行列Ａ_１と逆行列２・Ｄ_１ ^－１との積が第１信号レベル行列Ｃ_１の各要素を２倍にしたものに等しいことを示し、図２７Ｂは、第２合成検出信号行列Ａ_２と逆行列４・Ｄ_２ ^－１との積が第２信号レベル行列Ｃ_２の各要素を４倍にしたものに等しいことを示し、図２７Ｃは、第３合成検出信号行列Ａ_３と逆行列２・Ｄ_３ ^－１との積が第３信号レベル行列Ｃ_３の各要素を２倍にしたものに等しいことを示す。逆行列（２・Ｄ_１ ^－１、４・Ｄ_２ ^－１、２・Ｄ_３ ^－１）の各要素は「１」又は「０」であるため、図２７Ａ～図２７Ｃに示す行列の積は、合成検出信号行列Ａ（Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３）の一部の要素を加算するだけの簡易な演算となる。

本変形例のように、検出位置群Ｇは３以上でもよく、この場合も検出位置群Ｇごとに独立に極性パターン行列Ｄを選択することが可能である。また、検出位置群Ｇに含まれる検出位置Ｓの個数Ｋ（極性パターン行列Ｄのサイズ）は、全ての検出位置群Ｇにおいて同一である必要はなく、本変形例のように、個数Ｋが異なる検出位置群Ｇを含んでいてもよい。

また、重複検出位置は、図１９に示すように検出位置Ｓの配列の端である必要はなく、本変形例のように検出位置Ｓの配列の中間にあってもよい。また、１つの重複検出位置について計算される複数の信号レベルの解は、第４変形例のように必ずしも平均化する必要はない。ノイズの影響が小さい場合などにおいては、複数の信号レベルの解における１つの解を信号レベルの再生値として計算し、残りの信号レベルの解は無視若しくは計算しなくてもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。図２８は、第２の実施形態に係る入力装置１００Ａの構成の一例を示す図である。図２８に示す入力装置１００Ａは、既に説明した図１に示す入力装置１００と概ね同様な構成を有するとともに、処理部３００に含まれる構成として近傍判定部３４０を有する。

第２の実施形態に係る入力装置１００Ａでは、図１１の極性パターンＰの例に示すように、隣接する２つの検出位置Ｓが互いに異なる検出位置群Ｇに属しており、各検出位置群Ｇの検出位置Ｓが空間的に分散している。

センサ制御部３１０は、Ｎ個の検出位置Ｓで得られる検出信号の信号レベルを再生するために、Ｍ個の合成検出信号ａを順次に生成する検出処理を周期的に反復し、この１サイクルの検出処理において、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに対応するＫ（ｒ）個の合成検出信号ａを連続的に生成するようにセンサ部２００を制御する。例えば図１１の極性パターンＰでは、第１検出位置群Ｇ_１の極性パターンＰ_１～Ｐ_７が連続的に生成され、その次に第２検出位置群Ｇ_２の極性パターンＰ_８～Ｐ_１４が連続的に生成される。

信号再生部３２０は、第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに対応するＫ（ｒ）個の合成検出信号ａが連続的に生成される度に、この第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓでの信号レベルを再生する。例えば図１１の極性パターンＰでは、第１検出位置群Ｇ_１の極性パターンＰ_１～Ｐ_７が連続的に生成されると、図１４Ａの演算により信号レベルｃ_１，ｃ_３，…，ｃ_１３が再生され、その次に第２検出位置群Ｇ_２の極性パターンＰ_８～Ｐ_１４が連続的に生成されると、図１４Ｂの演算により信号レベルｃ_２，ｃ_４，…，ｃ_１４が再生される。

位置算出部３３０は、信号再生部３２０において第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓでの信号レベルが再生される度に、再生されたＫ（ｒ）個の検出位置Ｓでの信号レベルを含む複数の検出位置Ｓ（Ｌ個の検出領域２３５）での信号レベルに基づいて、物体の近接位置の算出結果を更新する。

近傍判定部３４０は、検出処理の反復によって周期的に生成される合成検出信号ａに基づいて、物体（例えば指）がＬ個の検出領域２３５の近傍に位置するか否かを判定する。例えば近傍判定部３４０は、Ｌ個の検出領域２３５について生成される合成検出信号ａに基づいて、近接する物体の有無を判定してもよいし、信号再生部３２０が合成検出信号ａにより再生した各検出位置Ｓの信号レベルに基づいて、Ｌ個の検出領域２３５に近接する特定形状の物体（例えば指）の有無を判定してもよい。
センサ制御部３１０は、近傍判定部３４０の判定結果に応じて、検出処理の反復周期を変更する。例えば、センサ制御部３１０は、近傍判定部３４０においてＬ個の検出領域２３５に物体が近接していると判定された場合に検出処理の反復周期を短くし、物体が近接していないと判定された場合に検出処理の反復周期を長くする。

図２９及び図３０は、第２の実施形態における合成検出信号ａの生成と検出信号の信号レベルの再生に係る動作を説明するための第１のフローチャートである。
センサ制御部３１０は、各検出位置Ｓの検出信号の合成検出信号ａを生成すべき周期的な検出タイミングが到来したか判定する（ＳＴ１００）。周期的な検出タイミングが到来したと判定した場合（ＳＴ１００のＹｅｓ）、センサ制御部３１０は、変数ｉに初期値として１を設定し（ＳＴ１０５）、極性パターンＰ_ｉにより極性が設定された駆動信号ｖ１～ｖＮを駆動電極ＥＤ１～ＥＤＮへ供給するように、駆動部２７０を制御する。またセンサ制御部３１０は、駆動信号ｖ１～ｖＮの供給のタイミングに合わせて各検出電極ＥＳの合成検出信号ａ_ｉを生成するように、合成検出信号生成部２５０の各検出回路２５５を制御する（ＳＴ１１０）。

ステップＳＴ１１０の後、後述するステップＳＴ１１５～ＳＴ１２５の処理を経ると、センサ制御部３１０は、変数ｉを１だけインクリメントし（ＳＴ１３０）、変数ｉがＭ以下であれば（ＳＴ１３５のＮｏ）、ステップＳＴ１０５以降の処理を反復する。これにより、Ｍ個の合成検出信号ａ_１～ａ_Ｍを生成するまで、センサ制御部３１０はステップＳＴ１１０の処理を繰り返す。

ここで、合成検出信号ａ_１～ａ_Ｍの生成順序において、各検出位置群Ｇに対応するＫ個の合成検出信号ａが連続している。そのため、変数ｉが１からＭまでインクリメントする間に、各検出位置群Ｇに対応するＫ個の合成検出信号ａの生成が順次に完了していく。図１１の例では、第１検出位置群Ｇ_１、第２検出位置群Ｇ_２の順で、それぞれ７個の合成検出信号ａの生成が完了する。

ステップＳＴ１１０の後、信号再生部３２０は、１つの検出位置群Ｇに対応するＫ個の合成検出信号ａの生成が完了したか判定し（ＳＴ１１５）、完了していない場合はステップＳＴ１３０に進み、完了した場合はステップＳＴ１２０に進む。

１つの検出位置群Ｇに対応するＫ個の合成検出信号ａの生成が完了すると（ＳＴ１１５のＹｅｓ）、信号再生部３２０は、生成が完了した各検出電極ＥＳのＫ個の合成検出信号ａに基づいて、各検出電極ＥＳにおけるＫ個の検出位置Ｓでの信号レベルを再生する（ＳＴ１２０）。各検出電極ＥＳのＫ個の検出位置Ｓでの信号レベルが再生されると、位置算出部３３０は、再生された一部の検出位置Ｓ（各検出電極ＥＳのＫ個の検出位置Ｓ）での信号レベルを含む複数の検出位置Ｓ（Ｌ個の検出領域２３５）での信号レベルに基づいて、物体の近接位置の算出結果を更新する（ＳＴ１２５）。すなわち、位置算出部３３０は、前に再生されたＬ個の検出領域２３５の信号レベルにおける一部分を、ステップＳＴ１２０により再生された最新の信号レベルに置換し、この置換によって部分的に更新されたＬ個の検出領域２３５の信号レベルを用いて、Ｌ個の検出領域２３５に近接した物体の位置を算出する。

変数ｉがＭより大きくなると（ＳＴ１３５のＹｅｓ）、ステップＳＴ１５０へ移行する。ステップＳＴ１５０において、近傍判定部３４０は、検出処理の反復により周期的に生成される合成検出信号ａに基づいて、物体（例えば指）がＬ個の検出領域２３５の近傍に位置するか否かを判定する（ＳＴ１５０）。センサ制御部３１０は、近傍判定部３４０において物体が近接していると判定された場合（ＳＴ１５０のＹｅｓ）、検出処理の速度を通常速度に設定し（ＳＴ１５５）、物体が近接していない判定された場合は（ＳＴ１５０のＮｏ）検出処理の速度を通常速度より遅くする（反復周期を長くする）。処理部３００は、検出処理を継続する場合（ＳＴ１６５のＹｅｓ）、ステップＳＴ１００に戻って上述の処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態によれば、一方向に並んだＮ個の検出位置Ｓにおいて、隣接する２つの検出位置Ｓが互いに異なる検出位置群Ｇに属していることから、各検出位置群Ｇに属する複数の検出位置Ｓが空間的に分散している。また、１サイクルの検出処理において第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに対応するＫ（ｒ）個の合成検出信号ａが連続的に生成される度に、この第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓでの信号レベルが再生される。これにより、空間的に分散しているＫ（ｒ）個の検出位置Ｓからなる第ｒ検出位置群Ｇ_ｒの信号レベルを、１サイクルの間の短い時間で再生することが可能になる。

また本実施形態によれば、信号再生部３２０において第ｒ検出位置群Ｇ_ｒに属するＫ（ｒ）個の検出位置Ｓでの信号レベルが再生される度に、再生されたＫ（ｒ）個の検出位置Ｓでの信号レベルを含む複数の検出位置Ｓ（Ｌ個の検出領域２３５）での信号レベルに基づいて、物体の近接位置の算出結果が更新される。従って、１サイクルの時間よりも短い時間で位置の算出結果を更新することが可能となる。

更に本実施形態によれば、複数の検出位置Ｓ（Ｌ個の検出領域２３５）の近傍に物体が位置するか否かに応じて、検出処理の反復周期を変更することが可能となる。例えば、物体がＬ個の検出領域２３５の近傍に位置しない場合、検出処理の反復周期を長くすることにより、消費電力を抑えることが可能となる。

本発明は上述した実施形態には限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。

例えば、上述した実施形態では、物体の近接状態に応じて静電容量が変化する検出要素２４０（キャパシタ）の電荷を合成し、合成検出信号ａとして出力する静電容量方式のセンサ部２００が用いられているが、本発明はこの例に限定されない。すなわち、本発明は、物体の近接状態に応じて物理量が変化する様々な方式の検出要素を備えた入力装置に適用可能である。

１００，１００Ａ…入力装置、２００…センサ部、２２０…電極部、２３０…検出位置、２３５…検出領域、２４０…検出要素、２５０…合成検出信号生成部、２５５…検出回路、２７０…駆動部、ＥＳ…検出電極、ＥＤ…駆動電極、３００…処理部、３１０…センサ制御部、３２０…信号再生部、３３０…位置算出部、３４０…近傍判定部、４００…記憶部、４１０…プログラム、５００…インターフェース部

Claims (12)

1. 複数の検出位置における物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置であって、
   Ｎ個の前記検出位置における物体の近接状態をそれぞれ検出し、前記Ｎ個の検出位置について前記検出の結果として得られるＮ個の検出信号の和に応じた合成検出信号を生成し、前記Ｎ個の検出位置の各々において、前記近接状態に応じた信号レベルを持つ前記検出信号の正負の極性を制御可能なセンサ部と、
   １以上のプロセッサと、
   前記１以上のプロセッサによって実行されるプログラムを格納したメモリとを有し、
   前記１以上のプロセッサは、前記プログラムを実行したときに、
   前記Ｎ個の検出信号に設定するＮ個の前記極性である極性パターンを互いに異ならせたＭ個（ＭはＮ以上の整数を示す。）の前記合成検出信号を生成するように前記センサ部を制御するセンサ制御と、
   前記センサ部が生成した前記Ｍ個の合成検出信号に基づいて、前記Ｎ個の検出信号の信号レベルを再生する信号再生と
   を行い、
   前記Ｎ個の検出位置の各々は、Ｒ個の検出位置群の一部に属しており、
   前記Ｒ個の検出位置群は、第１検出位置群ないし第Ｒ検出位置群からなり、
   第ｒ検出位置群（ｒは１からＲまでの整数を示す。）には、Ｋ（ｒ）個（Ｋ（ｒ）は２以上の整数を示す。）の前記検出位置が属しており、
   前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られたＫ（ｒ）個の前記検出信号に設定するＫ（ｒ）個の前記極性を、第ｒ部分極性パターンと呼び、
   前記検出信号に設定する正又は負の前記極性を「１」又は「－１」で表わし、
   前記合成検出信号に加算しない前記検出信号に対して設定する前記極性を「０」で表し、
   前記第ｒ部分極性パターンを、それぞれ「１」、「－１」又は「０」の値を持ったＫ（ｒ）個の要素からなる１行Ｋ（ｒ）列の第ｒ部分行列で表わし、
   前記Ｍ個の合成検出信号の各々は、前記Ｒ個の検出位置群のいずれか１つに対応しており、
   前記第ｒ検出位置群には、Ｋ（ｒ）個の前記合成検出信号が対応しており、
   前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号の生成に用いられるＫ（ｒ）個の前記極性パターンの各々は、１つの前記第ｒ部分極性パターンを含むとともに、当該１つの第ｒ部分極性パターン以外の全ての前記極性が「０」であり、
   前記Ｋ（ｒ）個の極性パターンに含まれるＫ（ｒ）個の前記第ｒ部分極性パターンを、Ｋ（ｒ）個の前記第ｒ部分行列からなるＫ（ｒ）行Ｋ（ｒ）列の第ｒ極性パターン行列で表わし、
   前記１以上のプロセッサは、前記信号再生を行う場合、前記第ｒ極性パターン行列に対する逆行列と、前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号を要素とするＫ（ｒ）行１列の合成検出信号行列との乗算に相当する演算に基づいて、前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られた前記Ｋ（ｒ）個の検出信号の信号レベルを再生する、
   入力装置。
2. 前記１以上のプロセッサは、前記センサ制御を行う場合、前記Ｍ個の合成検出信号を順次に生成するとともに、互いに異なる前記検出位置群に対応した２つの前記合成検出信号を前後に連続して生成するように前記センサ部を制御する、
   請求項１に記載の入力装置。
3. 前記Ｎ個の検出位置が、一方向に並んでおり、
   隣接する２つの前記検出位置が、互いに異なる前記検出位置群に属している、
   請求項１又は請求項２に記載の入力装置。
4. 前記Ｎ個の検出位置が、一方向に並んでおり、
   隣接する２つの前記検出位置が、互いに異なる前記検出位置群に属しており、
   前記１以上のプロセッサは、前記センサ制御を行う場合、
   前記Ｍ個の合成検出信号を順次に生成する検出処理を周期的に反復し、
   １サイクルの前記検出処理では、前記第ｒ検出位置群に対応するＫ（ｒ）個の前記合成検出信号を連続的に生成し、
   前記１以上のプロセッサは、前記信号再生を行う場合、前記第ｒ検出位置群に対応するＫ（ｒ）個の前記合成検出信号が生成される度に、当該第ｒ検出位置群に属するＫ（ｒ）個の前記検出位置での前記信号レベルを再生する、
   請求項１に記載の入力装置。
5. 前記１以上のプロセッサは、前記プログラムを実行したとき、前記信号再生により再生された前記Ｎ個の検出信号の前記信号レベルを含む前記複数の検出位置での前記信号レベルに基づいて、物体が近接した位置を算出する位置算出を行い、
   前記１以上のプロセッサは、前記位置算出を行う場合、前記信号再生により前記第ｒ検出位置群に属するＫ（ｒ）個の前記検出位置での前記信号レベルが再生される度に、再生されたＫ（ｒ）個の前記検出位置での前記信号レベルを含む前記複数の検出位置での前記信号レベルに基づいて、前記位置の算出結果を更新する、
   請求項４に記載の入力装置。
6. 前記１以上のプロセッサは、前記プログラムを実行したとき、前記検出処理の反復によって周期的に生成される前記合成検出信号に基づいて、物体が前記複数の検出位置の近傍に位置するか否かを判定する近傍判定を行い、
   前記１以上のプロセッサは、前記センサ制御を行う場合、前記近傍判定の判定結果に応じて、前記検出処理の反復周期を変更する、
   請求項４又は請求項５に記載の入力装置。
7. 前記１以上のプロセッサは、前記信号再生を行う場合、２以上の前記検出位置群に属した前記検出位置である重複検出位置について、前記逆行列と前記合成検出信号行列との乗算に相当する演算に基づいて２以上の前記信号レベルを算出した場合、算出した前記２以上の信号レベルの平均を前記重複検出位置について得られた前記信号レベルとして再生する、
   請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の入力装置。
8. 前記Ｎ個の検出位置が、一方向に並んでおり、
   前記Ｎ個の検出位置の配列における両端の前記検出位置の少なくとも一方が前記重複検出位置である、
   請求項７に記載の入力装置。
9. 前記センサ部は、
   前記複数の検出位置に対応して設けられた複数の検出要素であって、物体の近接状態に応じた信号レベルを持ち、入力される駆動信号に応じて前記極性が「１」、「－１」又は「０」に設定される前記検出信号をそれぞれ発生する複数の検出要素と、
   前記センサ制御に従って、前記複数の検出要素にそれぞれ前記駆動信号を供給する駆動部と、
   前記Ｎ個の検出位置に対応したＮ個の前記検出要素が発生する前記Ｎ個の検出信号の和に応じた前記合成検出信号を生成する合成検出信号生成部とを含む、
   請求項１ないし請求項８の何れか一項に記載の入力装置。
10. 前記センサ部は、
    少なくとも１つの検出電極と、
    前記検出電極に交差する複数の駆動電極とを含み、
    前記検出要素は、前記検出電極と前記駆動電極との交差部に形成され、物体の近接状態に応じて静電容量が変化するキャパシタであり、
    前記駆動部は、前記複数の駆動電極にそれぞれ前記駆動信号を供給し、
    １つの前記検出電極とＮ個の前記駆動電極との間には、前記Ｎ個の検出要素としてのＮ個の前記キャパシタが形成されており、
    前記合成検出信号生成部は、前記Ｎ個の駆動電極に供給されるＮ個の前記駆動信号に応じて前記検出電極に伝送される前記Ｎ個のキャパシタの電荷に基づいて、前記合成検出信号を生成する、
    請求項９に記載の入力装置。
11. 複数の検出位置における物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置の制御方法であって、
    前記入力装置が、Ｎ個の前記検出位置における物体の近接状態をそれぞれ検出し、前記Ｎ個の検出位置について前記検出の結果として得られるＮ個の検出信号の和に応じた合成検出信号を生成し、前記Ｎ個の検出位置の各々において、前記近接状態に応じた信号レベルを持つ前記検出信号の正負の極性を制御可能なセンサ部を有し、
    前記制御方法が、
    前記Ｎ個の検出信号に設定するＮ個の前記極性である極性パターンを互いに異ならせたＭ個（ＭはＮ以上の整数を示す。）の前記合成検出信号を生成するように前記センサ部を制御することと、
    前記センサ部が生成した前記Ｍ個の合成検出信号に基づいて、前記Ｎ個の検出信号の信号レベルを再生することとを有し、
    前記Ｎ個の検出位置の各々は、Ｒ個の検出位置群の一部に属しており、
    前記Ｒ個の検出位置群は、第１検出位置群ないし第Ｒ検出位置群からなり、
    第ｒ検出位置群（ｒは１からＲまでの整数を示す。）には、Ｋ（ｒ）個（Ｋ（ｒ）は２以上の整数を示す。）の前記検出位置が属しており、
    前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られたＫ（ｒ）個の前記検出信号に設定するＫ（ｒ）個の前記極性を、第ｒ部分極性パターンと呼び、
    前記検出信号に設定する正又は負の前記極性を「１」又は「－１」で表わし、
    前記合成検出信号に加算しない前記検出信号に対して設定する前記極性を「０」で表し、
    前記第ｒ部分極性パターンを、それぞれ「１」、「－１」又は「０」の値を持ったＫ（ｒ）個の要素からなる１行Ｋ（ｒ）列の第ｒ部分行列で表わし、
    前記Ｍ個の合成検出信号の各々は、前記Ｒ個の検出位置群のいずれか１つに対応しており、
    前記第ｒ検出位置群には、Ｋ（ｒ）個の前記合成検出信号が対応しており、
    前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号の生成に用いられるＫ（ｒ）個の前記極性パターンの各々は、１つの前記第ｒ部分極性パターンを含むとともに、当該１つの第ｒ部分極性パターン以外の全ての前記極性が「０」であり、
    前記Ｋ（ｒ）個の極性パターンに含まれるＫ（ｒ）個の前記第ｒ部分極性パターンを、Ｋ（ｒ）個の前記第ｒ部分行列からなるＫ（ｒ）行Ｋ（ｒ）列の第ｒ極性パターン行列で表わし、
    前記信号レベルを再生することは、前記第ｒ極性パターン行列に対する逆行列と、前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号を要素とするＫ（ｒ）行１列の合成検出信号行列との乗算に相当する演算に基づいて、前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られた前記Ｋ（ｒ）個の検出信号の信号レベルを再生することを含む、
    入力装置の制御方法。
12. 複数の検出位置における物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録された非一時的な有形の記録媒体であって、
    前記入力装置が、Ｎ個の前記検出位置における物体の近接状態をそれぞれ検出し、前記Ｎ個の検出位置について前記検出の結果として得られるＮ個の検出信号の和に応じた合成検出信号を生成し、前記Ｎ個の検出位置の各々において、前記近接状態に応じた信号レベルを持つ前記検出信号の正負の極性を制御可能なセンサ部を有し、
    前記制御方法が、
    前記Ｎ個の検出信号に設定するＮ個の前記極性である極性パターンを互いに異ならせたＭ個（ＭはＮ以上の整数を示す。）の前記合成検出信号を生成するように前記センサ部を制御することと、
    前記センサ部が生成した前記Ｍ個の合成検出信号に基づいて、前記Ｎ個の検出信号の信号レベルを再生することとを有し、
    前記Ｎ個の検出位置の各々は、Ｒ個の検出位置群の一部に属しており、
    前記Ｒ個の検出位置群は、第１検出位置群ないし第Ｒ検出位置群からなり、
    第ｒ検出位置群（ｒは１からＲまでの整数を示す。）には、Ｋ（ｒ）個（Ｋ（ｒ）は２以上の整数を示す。）の前記検出位置が属しており、
    前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られたＫ（ｒ）個の前記検出信号に設定するＫ（ｒ）個の前記極性を、第ｒ部分極性パターンと呼び、
    前記検出信号に設定する正又は負の前記極性を「１」又は「－１」で表わし、
    前記合成検出信号に加算しない前記検出信号に対して設定する前記極性を「０」で表し、
    前記第ｒ部分極性パターンを、それぞれ「１」、「－１」又は「０」の値を持ったＫ（ｒ）個の要素からなる１行Ｋ（ｒ）列の第ｒ部分行列で表わし、
    前記Ｍ個の合成検出信号の各々は、前記Ｒ個の検出位置群のいずれか１つに対応しており、
    前記第ｒ検出位置群には、Ｋ（ｒ）個の前記合成検出信号が対応しており、
    前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号の生成に用いられるＫ（ｒ）個の前記極性パターンの各々は、１つの前記第ｒ部分極性パターンを含むとともに、当該１つの第ｒ部分極性パターン以外の全ての前記極性が「０」であり、
    前記Ｋ（ｒ）個の極性パターンに含まれるＫ（ｒ）個の前記第ｒ部分極性パターンを、Ｋ（ｒ）個の前記第ｒ部分行列からなるＫ（ｒ）行Ｋ（ｒ）列の第ｒ極性パターン行列で表わし、
    前記信号レベルを再生することは、前記第ｒ極性パターン行列に対する逆行列と、前記Ｋ（ｒ）個の合成検出信号を要素とするＫ（ｒ）行１列の合成検出信号行列との乗算に相当する演算に基づいて、前記第ｒ検出位置群に属する前記Ｋ（ｒ）個の検出位置について得られた前記Ｋ（ｒ）個の検出信号の信号レベルを再生することを含む、
    記録媒体。
    

Images