(57)【要約】  使用環境に制限が少なく、機器に振動による影響を及ぼすこともなく、また特定の入力装置を持つ必要もない簡単な構成の静電容量式モーション検出装置及びそれを用いた入力装置を提供すること。本発明の静電容量式モーション検出装置においてＸ軸方向のモーション検出を行う場合には、切り替え回路（２１４）により、駆動電極（１２ａ，１２ｄ）の極性をいずれもプラス（Ｄ＋）とし、検出電極（１２ｂ）の極性をプラス（Ｓ＋）とし、検出電極（１２ｃ）の極性をマイナス（Ｓ−）とする。このようなモーション検出回路においては、駆動回路（２１１）で駆動電極（１２ａ，１２ｄ）を駆動させ、そのとき検出回路Ａ，Ｂ（２１２，２１３）で検出された静電容量の差分により被検出体のＸ軸方向の位置を求めることができる。
2010013619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域を備えた装置本体と、前記検出領域の両側に対向して設けられた一対の駆動電極と、前記一対の駆動電極の並設方向に対して略直交する方向に並設され、前記検出領域の両側に対向して設けられた一対の検出電極と、前記検出電極及び前記駆動電極で求められた静電容量の変化量から被検出体のモーション検出を行う検出手段と、前記一対の検出電極及び前記一対の駆動電極の動作を切り替える切り替え手段と、を具備することを特徴とする静電容量式モーション検出装置。
【請求項２】
前記切り替え手段は、前記一対の検出電極の極性をそれぞれ異なる極性とし、前記一対の駆動電極の極性をそれぞれ同じ極性とする第１方向検出モードと、前記一対の検出電極の極性をそれぞれ同じ極性とし、前記一対の駆動電極の極性をそれぞれ異なる極性とする第２方向検出モードと、を切り替えることを特徴とする請求項１記載の静電容量式モーション検出装置。
【請求項３】
前記切り替え手段は、前記一対の検出電極の一方の検出電極の極性及び前記一対の駆動電極の一方の駆動電極の極性を固定し、他方の検出電極の極性及び他方の駆動電極の極性を切り替えて前記第１方向検出モード及び前記第２方向検出モードを切り替えることを特徴とする請求項２記載の静電容量式モーション検出装置。
【請求項４】
前記切り替え手段は、前記一対の駆動電極に同じ駆動電圧を印加して前記一対の検出電極を前記検出手段の異なる入力に接続して差分を検出する第１方向検出モードと、前記一対の駆動電極に異なる駆動電圧を印加して前記一対の検出電極を前記検出手段の同じ入力に接続して合計を検出する第２方向検出モードと、を切り替えることを特徴とする請求項１記載の静電容量式モーション検出装置。
【請求項５】
前記切り替え手段は、前記一対の検出電極の一方の検出電極の前記検出手段の入力への接続、及び前記一対の駆動電極の一方の駆動電極の駆動電圧を固定し、他方の検出電極の前記検出手段の入力への接続、及び他方の駆動電極の駆動電圧を切り替えて前記第１方向検出モード及び前記第２方向検出モードを切り替えることを特徴とする請求項４記載の静電容量式モーション検出装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の静電容量式モーション検出装置を搭載した装置本体と、前記装置本体に内蔵されており、前記静電容量式モーション検出装置による被検出体のモーション検出に基づいて前記装置本体の操作を行う制御手段と、を具備することを特徴とする入力装置。
【請求項７】
矩形の表示領域を備えた装置本体と、前記表示領域の両側に対向して設けられた一対の駆動電極と、前記一対の駆動電極の並設方向に対して略直交する方向に並設され、前記表示領域の両側に対向して設けられた一対の検出電極と、前記検出電極及び前記駆動電極で求められた静電容量の変化量から前記表示領域の上方における被検出体のモーション検出を行う検出手段、とを具備し、前記検出手段によって検出されたモーションに応じて前記表示領域における表示を切り換えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量により検出領域における被検出体のモーション検出を行う静電容量式モーション検出装置及びそれを用いた入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体などの被検出体のモーション検出を行う方法としては、例えば少なくとも一つのカメラと、画像処理部とを用い、カメラによる撮像により人の動きを検出し、その動きをＰＣ（パーソナルコンピュータ）内の制御部に出力する方法がある（例えば、特許文献１）。また、加速度センサなどを機器に内蔵し、機器を特定方向に動かすことによって、その動きをＰＣ内の制御部に出力する方法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８７５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、カメラと画像処理を用いた方法では、ハードウェアやソフトウェアのコストが高くなると共に、カメラ映像を取り込むための特定の空間をあらかじめ準備する必要があり、使用場所が限られてしまう。また、加速度センサを利用した方法では、ハードウェアを直接動かす必要があり、ハードウェア本体を動かす場合には、機器に振動による影響を及ぼす恐れがある。また、加速度センサ内蔵の小型入力装置等を使用する場合でも、小型入力装置を手にとって動作させる必要がある。【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、使用環境に制限が少なく、機器に振動による影響を及ぼすこともなく、また特定の入力装置を持つ必要もない簡単な構成の静電容量式モーション検出装置及びそれを用いた入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の静電容量式モーション検出装置は、検出領域を備えた装置本体と、前記検出領域の両側に対向して設けられた一対の駆動電極と、前記一対の駆動電極の並設方向に対して略直交する方向に並設され、前記検出領域の両側に対向して設けられた一対の検出電極と、前記検出電極及び前記駆動電極で求められた静電容量の変化量から被検出体のモーション検出を行う検出手段と、前記一対の検出電極及び前記一対の駆動電極の動作を切り替える切り替え手段と、を具備することを特徴とする。【０００７】
この構成によれば、一対の検出電極及び一対の駆動電極でそれぞれ求められた静電容量の変化量から検出領域における被検出体のモーション検出を行うので、使用環境に制限が少なく、機器に振動による影響を及ぼす恐れもなく、また特定の入力機器を持つ必要もない簡単な構成の静電容量式モーション検出装置を実現することができる。さらに、このように、一対の駆動電極の並設方向と一対の検出電極の並設方向とを略直交する方向にすることにより、検出電極と駆動電極との間の距離を相対的に離して、電気力線の軌跡を電極設置面に対してより高くすることができ、相対的に高い位置まで検出領域とすることができる。【０００８】
本発明の静電容量式モーション検出装置においては、前記切り替え手段は、前記一対の検出電極の極性をそれぞれ異なる極性とし、前記一対の駆動電極の極性をそれぞれ同じ極性とする第１方向検出モードと、前記一対の検出電極の極性をそれぞれ同じ極性とし、前記一対の駆動電極の極性をそれぞれ異なる極性とする第２方向検出モードと、を切り替えることが好ましい。この場合において、前記切り替え手段は、前記一対の検出電極の一方の検出電極の極性及び前記一対の駆動電極の一方の駆動電極の極性を固定し、他方の検出電極の極性及び他方の駆動電極の極性を切り替えて前記第１方向検出モード及び前記第２方向検出モードを切り替えることが好ましい。【０００９】
本発明の静電容量式モーション検出装置においては、前記切り替え手段は、前記一対の駆動電極に同じ駆動電圧を印加して前記一対の検出電極を前記検出手段の異なる入力に接続して差分を検出する第１方向検出モードと、前記一対の駆動電極に異なる駆動電圧を印加して前記一対の検出電極を前記検出手段の同じ入力に接続して合計を検出する第２方向検出モードと、を切り替えることが好ましい。この場合において、前記切り替え手段は、前記一対の検出電極の一方の検出電極の前記検出手段の入力への接続、及び前記一対の駆動電極の一方の駆動電極の駆動電圧を固定し、他方の検出電極の前記検出手段の入力への接続、及び他方の駆動電極の駆動電圧を切り替えて前記第１方向検出モード及び前記第２方向検出モードを切り替えることが好ましい。【００１０】
本発明の入力装置は、上記静電容量式モーション検出装置を搭載した装置本体と、前記装置本体に内蔵されており、前記静電容量式モーション検出装置による被検出体のモーション検出に基づいて前記装置本体の操作を行う制御手段と、を具備することを特徴とする。【００１１】
本発明の電子機器は、矩形の表示領域を備えた装置本体と、前記表示素子の両側に対向して設けられた一対の駆動電極と、前記一対の駆動電極の並設方向に対して略直交する方向に並設され、前記表示領域の両側に対向して設けられた一対の検出電極と、前記検出電極及び前記駆動電極で求められた静電容量の変化量から前記表示領域の上方における被検出体のモーション検出を行う検出手段、とを具備し、前記検出手段によって検出されたモーションに応じて前記表示領域における表示を切り換えることを特徴とする。【００１２】
この構成によれば、表示領域の各辺に設けられた一対の検出電極及び一対の駆動電極でそれぞれ求められた静電容量の変化量から検出領域における被検出体のモーション検出を行うので、使用環境に制限が少なく、機器に振動による影響を及ぼす恐れもなく、また小さいスペースに搭載可能で、直感的な操作を実現することができる。さらに、このように、一対の駆動電極の並設方向と一対の検出電極の並設方向とを略直交する方向にすることにより、検出電極と駆動電極との間の距離を相対的に離して、電気力線の軌跡を電極設置面に対してより高くすることができ、相対的に高い位置まで検出領域とすることができるため、表示領域に表示された情報を目視で確認しながら直感的な操作を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の静電容量式モーション検出装置は、検出領域を備えた装置本体と、前記検出領域の両側に対向して設けられた一対の駆動電極と、前記一対の駆動電極の並設方向に対して略直交する方向に並設され、前記検出領域の両側に対向して設けられた一対の検出電極と、前記検出電極及び前記駆動電極で求められた静電容量の変化量から被検出体のモーション検出を行う検出手段と、前記一対の検出電極の極性及び前記一対の駆動電極の極性を切り替える切り替え手段と、を具備するので、使用環境に制限が少なく、機器に振動による影響を及ぼす恐れもなく、また特定の入力装置も持つ必要もない簡単な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ），（ｂ）は、静電容量式モーション検出装置における電極配置を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る静電容量式モーション検出装置における電極配置を説明するための図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、静電容量式モーション検出装置におけるモーション検出範囲を説明するための図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量式モーション検出装置を備えた電子機器の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る静電容量式モーション検出の原理を説明するための図である。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、静電容量式モーション検出の際の感度を示す特性図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る検出回路の概略を示す図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る各電極と駆動回路、検出回路、切り替え回路との接続の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
静電容量を用いて被検出体、例えば人体の位置を検出する場合には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、駆動電極１を中央に配置し、その両側にそれぞれ検出電極２ａ，２ｂを配置した構成を採る。この場合、駆動電極１、検出電極２ａ，２ｂの３つの電極で、２組の検出電極／駆動電極対を構成している。これにより、駆動電極１と検出電極２ａとの間に静電容量Ｃ１が形成され、駆動電極１と検出電極２ｂとの間に静電容量Ｃ2が形成される。この静電容量Ｃ１，Ｃ２の差分をとることにより手３の位置を検出することができる。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ）に示す構成においては、駆動電極１と検出電極２ａ，２ｂとの間の距離がＤ１で一定であり、図３（ａ）に示すように、駆動電極１と検出電極２ａ，２ｂとの間に発生している電気力線４の軌跡の高さＨ１は一定であり、相対的に低い。一方、図２に示す構成において、駆動電極１２ａと検出電極１２ｂとの間の距離はＤ２〜Ｄ３までであり、図３（ｂ）に示すように、駆動電極１２ａと検出電極１２ｂとの間の距離が長くなるにしたがって電気力線４が高い位置（電極設置面からの高さ方向において高い位置）Ｈ２まで達することとなる。このように、駆動電極及び検出電極の配置により、高さ方向におけるモーション検出範囲が異なることになり、本発明に係る電極配置において、モーション検出範囲が高くなる。
【００１７】
本発明者らは、このように駆動電極と検出電極との間の距離により、両者間で発生する電気力線の高さが異なることに着目し、検出領域を構成するように一対の駆動電極と一つの検出電極とを、互いの並設方向が略直交するようにして略矩形状に配設することにより、駆動電極と検出電極との間の距離が大きい部分を設けて両者間で発生する電気力線の高さを高くできることを見出し本発明をするに至った。
【００１８】
本発明の骨子は、検出領域を備えた装置本体と、前記検出領域の両側に対向して設けられた一対の駆動電極と、前記一対の駆動電極の並設方向に対して略直交する方向に並設され、前記検出領域の両側に対向して設けられた一対の検出電極と、前記検出電極及び前記駆動電極で求められた静電容量の変化量から被検出体のモーション検出を行う検出手段と、前記一対の検出電極の極性及び前記一対の駆動電極の極性を切り替える切り替え手段と、を具備することにより、使用環境に制限が少なく、機器に振動による影響を及ぼす恐れもなく、また特定の入力装置も持つ必要もない簡単な構成とすると共に、電気力線の軌跡を電極設置面に対してより高くして、相対的に高い位置まで検出領域とすることである。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態に係る静電容量式モーション検出装置の電極配置を説明するための図である。この静電容量式モーション検出装置は、検出領域１３を備えた装置本体を備えている。この装置本体としては、ノートＰＣのような携帯機器などを挙げることができる。検出領域１３の両側には、互いに対向して設けられた一対の駆動電極１２ａ，１２ｄが配設されている（図２において検出領域１３の上下方向が並設方向）。また、一対の駆動電極１２ａ，１２ｄの並設方向に対して略直交する方向において、検出領域１３の両側には、互いに対向して設けられた一対の検出電極１２ｂ，１２ｃが配設されている（図２において検出領域１３の左右方向が並設方向）。このような電極配置において、検出電極１２ｂと駆動電極１２ａ，１２ｄとの間に静電容量Ｃｘ１が形成されており、検出電極１２ｃと駆動電極１２ａ，１２ｄとの間に静電容量Ｃｘ２が形成されている。これらの静電容量の差分（Ｃｘ１−Ｃｘ２）の変化により、手１１の位置を検出することができる。
【００２０】
図２に示す電極配置を有する検出装置は、検出電極１２ｂ，１２ｃ及び駆動電極１２ａ，１２ｄで求められた静電容量の変化量から被検出体のモーション検出を行う検出回路と、検出電極１２ｂ，１２ｃの極性及び駆動電極１２ａ，１２ｄの極性を切り替える切り替え回路とを備える。
【００２１】
この切り替え回路は、一対の検出電極の極性をそれぞれ異なる極性とし、一対の駆動電極の極性をそれぞれ同じ極性とする第１方向検出モードと、一対の検出電極の極性をそれぞれ同じ極性とし、一対の駆動電極の極性をそれぞれ異なる極性とする第２方向検出モードと、を切り替える。特に、切り替え回路は、一対の検出電極の一方の検出電極の極性及び一対の駆動電極の一方の駆動電極の極性を固定し、他方の検出電極の極性及び他方の駆動電極の極性を切り替えて第１方向検出モード及び第２方向検出モードを切り替えることが好ましい。
【００２２】
図４（ａ），（ｂ）は、本発明に係る静電容量式モーション検出装置を備えた電子機器のモーション検出回路（駆動回路、検出回路及び切り替え回路）を示す図である。ここでは、検出領域１３をモニタ領域（表示領域）としている。この検出装置においては、モニタ領域の４辺に沿って一対の駆動電極１２ａ，１２ｄと、一対の検出電極１２ｂ，１２ｃとが配設されている。一対の駆動電極１２ａ，１２ｄの並設方向と一対の検出電極１２ｂ，１２ｃの並設方向とは、略直交する方向としている。すなわち、この電子機器は、装置本体の矩形の表示領域の両側に対向して一対の駆動電極１２ａ，１２ｄと、一対の駆動電極１２ａ，１２ｄの並設方向に対して略直交する方向において、表示領域の両側に対向して並設された一対の検出電極１２ｂ，１２ｃと、検出電極及び前記駆動電極で求められた静電容量の変化量から表示領域の上方における被検出体のモーション検出を行うモーション検出回路、とを具備して構成されており、このモーション検出回路によって検出されたモーションに応じて表示領域における表示を切り換える。なお、モニタ領域の左右方向をＸ軸とし、モニタ領域の上下方向をＹ軸とする。
【００２３】
モーション検出回路２１は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、駆動電極を駆動させる駆動回路２１１と、検出電極と接続されて静電容量を検出する検出回路Ａ２１２，Ｂ２１３と、駆動電極及び検出電極の極性を切り替える切り替え回路２１４とから構成されている。モーション検出回路２１は、駆動電極に印加された電圧による電場によって、基準電圧Ｖｒｅｆとされた検出電極に電荷が蓄積され、この電荷量を測定することにより、駆動電極と検出電極との間に形成された静電容量を測定する。駆動回路２１１は、基準電圧Ｖｒｅｆに対して極性の異なる駆動電圧Ｄ＋とＤ−を発生し、パルス状に駆動電極に印加する。例えば、Ｄ＋として電源電圧，Ｄ−として０Ｖ（ＧＮＤ），基準電圧として１／２Ｄ＋を用いることができる。また、基準電圧を０Ｖ（ＧＮＤ）とし、正負それぞれの電圧を生成してＤ＋，Ｄ−として用いても良い。検出回路Ａ２１２は、図７（ａ）に示すようなＣＶ変換回路で構成され、Ｓ＋，Ｓ−二つの入力にそれぞれ接続された検出電極における駆動電極との間の静電容量に対応する電荷量の差分を電圧として出力する。また、検出回路Ｂ２１３は、図７（ｂ）に示すようにＳ−に基準電圧Ｖｒｅｆを入力することにより、Ｓ＋に接続された検出電極における静電容量に対応する電荷量を電圧として出力する。
【００２４】
次に、図４に示す構成の静電容量式モーション検出装置でＸ軸方向及びＹ軸方向のモーション検出を行う場合について説明する。Ｘ軸方向のモーション検出を行う場合には、図４（ａ）に示すように、切り替え回路２１４により、駆動電極１２ａ，１２ｄの極性をいずれもプラス（Ｄ＋を印加）とし、検出電極１２ｂの極性をプラス（Ｓ＋に入力）とし、検出電極１２ｃの極性をマイナス（Ｓ−に入力）とする。このようなモーション検出回路においては、駆動回路２１１で駆動電極１２ａ，１２ｄを駆動させ、そのとき検出回路Ａ２１２で検出された静電容量の差分により被検出体のＸ軸方向の位置を求めることができる。
【００２５】
すなわち、これらの検出電極／駆動電極対でそれぞれ求められた静電容量の変化量から検出領域における手１１のモーション検出を行うことができる。検出電極１２ｂ，１２ｃと駆動電極１２ａ，１２ｄとの間には、常に静電容量が形成されている。ここでは、検出電極１２ｂと駆動電極１２ａ，１２ｄとの間に静電容量Ｃｘ１が形成されており、検出電極１２ｃと駆動電極１２ａ，１２ｄとの間に静電容量Ｃｘ２が形成されている。このような構成において、手１１がＸ軸方向（左右方向）のいずれかの方向に動くと、手１１との間の静電容量により、検出電極と駆動電極との間の静電容量に変化が生じる。例えば、手１１が右側に動くと、静電容量Ｃｘ１が増加して、静電容量Ｃｘ２が減少する。したがって、これらの静電容量値の差分（Ｃｘ１−Ｃｘ２）をとることにより、図５に示すように、Ｘ軸方向（左右方向）の手１１の動き（モーション）を検出することが可能となる。
【００２６】
Ｙ軸方向のモーション検出を行う場合には、図４（ｂ）に示すように、切り替え回路２１４により、検出電極１２ｂ，１２ｃをいずれも同電位（Ｓ＋に入力）とし、駆動電極１２ａの極性をプラス（Ｄ＋を印加）とし、駆動電極１２ｄの極性をマイナス（Ｄ−を印加）とする。このようなモーション検出回路においては、駆動回路２１１で駆動電極１２ａ，１２ｄを駆動させ、そのとき検出回路Ｂ２１３で検出された静電容量により被検出体のＹ軸方向の位置を求めることができる。
【００２７】
すなわち、これらの検出電極／駆動電極対でそれぞれ求められた静電容量の変化量から検出領域における手１１のモーション検出を行うことができる。この場合においても、検出電極１２ｂ，１２ｃと駆動電極１２ａ，１２ｄとの間には、常に静電容量が形成されている。ここでは、検出電極１２ｂ，１２ｃと駆動電極１２ａとの間に静電容量ＣＹ１が形成されており、検出電極１２ｂ，１２ｃと駆動電極１２ｄとの間に静電容量ＣＹ２が形成されている。このような構成において、手１１がＹ軸方向（上下方向）のいずれかの方向に動くと、手１１との間の静電容量により、検出電極と駆動電極との間の静電容量に変化が生じる。例えば、手１１が上側に動くと、静電容量ＣＹ１が増加して、静電容量ＣＹ２が減少する。したがって、これらの静電容量値の差分（ＣＹ１−ＣＹ２）をとることにより、Ｙ軸方向（上下方向）の手１１の動き（モーション）を検出することが可能となる。ここで、駆動電極１２ａにはＤ＋が印加されているため、検出電極１２ｂ，１２ｃにＣＹ１に対応するプラスの電荷が生じる。一方、駆動電極１２ｄにはＤ−が印加されるため、検出電極１２ｂ，１２ｃにＣＹ２に対応するマイナスの電荷が生じる。このため、最終的に検出電極１２ｂ，１２ｃに生じた電荷を測定することにより、静電容量値の差分を出力として得ることができる。このように切り替え回路２１４によって順次切り替えながら検出を行うことにより、手１１のＸ軸方向とＹ軸方向の動きを連続的に検出することが可能となる。
【００２８】
上記構成においては、切り替え回路２１４は、一対の検出電極１２ｂ，１２ｃの一方の検出電極の検出手段の入力への接続、及び一対の駆動電極１２ａ，１２ｃの一方の駆動電極の駆動電圧を固定し、他方の検出電極の検出手段の入力への接続、及び他方の駆動電極の駆動電圧を切り替えて、第１方向検出モード及び第２方向検出モードを切り替えることが好ましい。
【００２９】
上記構成の静電容量式モーション検出装置は、この装置を搭載した装置本体に内蔵され、静電容量式モーション検出装置による被検出体のモーション検出に基づいて装置本体の操作を行う制御部を備えることにより、入力装置を構成することができる。このような入力装置においては、上述したようにして、被検出体のモーションを検出し、そのモーション検出情報を制御部に出力し、制御部がそのモーション検出情報に基づいて装置本体の種々の操作を制御することができる。また、上記構成の電子機器は、表示領域の対向する辺に設けられた検出電極／駆動電極対により表示領域からでの高さ方向で高い位置において被検出体のモーションを検出できるので、表示領域の表示を目視で確認したまま操作が可能となり、より直感的な操作が可能となる。なお、検出回路Ａ２１２，Ｂ２１３は、切り替え回路２１４との組み合わせにより、図８（ａ）（ｂ）に示すように一つの検出回路２１２とすることもできる。（ａ）に示すｘ軸測定時、図８（ｂ）に示すｙ軸測定時のように各電極、及びＶｒｅｆを駆動電極、検出電極と接続すればよい。これにより、検出回路が少なくなるとともに実際に切り替える回路が少なくなるため、回路規模が小さくできる。
【００３０】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
（実施例１）
図２に示す電極配置を有し、図４に示す回路構成を有する静電容量式モーション検出装置を作製した。このとき、駆動電極１２ａ，１２ｄは、長さ（図２において左右方向の長さ）５６ｍｍ、幅（図２において上下方向の長さ）１５ｍｍとし、検出電極１２ｂ，１２ｃは、長さ（図２において上下方向の長さ）８０ｍｍ、幅（図２において左右方向の長さ）１５ｍｍとした。
【００３１】
この静電容量式モーション検出装置において、駆動電極１２ａ，１２ｄの極性をいずれもプラス（Ｄ＋）とし、検出電極１２ｂの極性をプラス（Ｓ＋）とし、検出電極１２ｃの極性をマイナス（Ｓ−）として（Ｘ軸方向検出用）、駆動回路２１１で駆動電極１２ａ，１２ｄを駆動させ、電極設置面から４．５ｃｍ、３．５ｃｍ、２．５ｃｍそれぞれ離し、一定の高さで動かしたときの出力波形をそれぞれ図６（ａ）〜（ｃ）に示す。なお、この出力は、検出回路Ａ，Ｂ２１２，２１３で検出された静電容量の差分の変化量に相当する。
【００３２】
図６（ａ）〜（ｃ）から分かるように、手と電極設置面との間の距離が４．５ｃｍでも十分な感度をもって手を検出することができた。このとき、８ｃｍ程度の距離までは手の動作を検知可能な範囲で容量を検出できた。また、検出電極１２ｂ，１２ｃの極性をいずれもプラス（Ｓ＋）とし、駆動電極１２ａの極性をプラス（Ｄ＋）とし、駆動電極１２ｄの極性をマイナス（Ｄ−）として（Ｙ軸方向検出用）、駆動回路２１１で駆動電極１２ａ，１２ｄを駆動させ、電極設置面から４．５ｃｍ、３．５ｃｍ、２．５ｃｍそれぞれ離し、一定の高さで動かしたときの出力波形も図６（ａ）〜（ｃ）と同様であった。これは、検出領域を構成するように一対の駆動電極と一つの検出電極とが、互いの並設方向が略直交するようにして略矩形状に配設されているので、駆動電極と検出電極との間で発生する電気力線の高さが高くなったためであると考えられる。
【００３３】
（比較例）
図１（ａ）に示す電極配置を有し、駆動電極１と検出電極２ａとの間の静電容量Ｃ1と駆動電極１と検出電極２ｂとの間の静電容量Ｃ2との間の差分を測定できる静電容量式モーション検出装置を作製した。このとき、駆動電極１、検出電極２ａ，２ｂは、長さ（図１（ａ）において上下方向の長さ）８０ｍｍ、幅（図１（ａ）において左右方向の長さ）１５ｍｍとした。
【００３４】
この静電容量式モーション検出装置において、電極設置面から４．５ｃｍ、３．５ｃｍ、２．５ｃｍそれぞれ離し、一定の高さで動かしたときの出力波形をそれぞれ図６（ｄ）〜（ｆ）に示す。図６（ｄ）〜（ｆ）から分かるように、手と電極設置面との間の距離が２．５ｃｍで手を検出することができた。また、手と電極設置面との間の距離が２．５ｃｍの場合においては、本実施例の静電容量式モーション検出装置の感度は、比較例の静電容量式モーション検出装置の感度の約３倍であった。
【００３５】
また、電極設置面から５ｃｍ離れた面において３０ｃｍ×３０ｃｍの範囲の電束密度を計算したところ、実施例の静電容量式モーション検出装置では８．５×１０−１４Ｃ／ｍ２であるのに対し、比較例では４．０×１０−１４Ｃ／ｍ２であり、実施例の静電容量式モーション検出装置が高感度であることが示された。
【００３６】
（実施例２）
電極の寸法のみを以下のように変えること以外実施例１と同様にして静電容量式モーション検出装置を作製した。このとき、駆動電極１２ａ，１２ｄは、長さ（図２において左右方向の長さ）２００ｍｍ、幅（図２において上下方向の長さ）２０ｍｍとし、検出電極１２ｂ，１２ｃは、長さ（図２において上下方向の長さ）２００ｍｍ、幅（図２において左右方向の長さ）２０ｍｍとした。本実施例の静電容量式モーション検出装置において実施例１と同様にして駆動させたところ、電極設置面から２０ｃｍ程度まで手の動きを検出することができた。
【００３７】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態においては、一対の検出電極の極性をそれぞれ異なる極性とし、一対の駆動電極の極性をそれぞれ同じ極性とする第１方向検出モードと、一対の検出電極の極性をそれぞれ同じ極性とし、一対の駆動電極の極性をそれぞれ異なる極性とする第２方向検出モードと、を切り替えるものとしたが、上記の構成に限定されず、例えば第１方向検出モードと第２方向検出モードとで、検出電極と駆動電極を入れ替えることによってもＸ、Ｙ二方向のモーションを検出することができる。上記実施の形態における、左右、上下の別、電極の数、位置、大きさ、形状や、Ｘ軸及びＹ軸のモーション検出の際の接続構成、制御の順序などについては適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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