(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の表面層に配置され、駆動電極部と検出電極部とを有する少なくとも１つのタッチキーとを含み、前記駆動電極部と前記検出電極部との間の静電容量値の変化を検出する静電容量方式のタッチセンサであって、
前記タッチキーの前記駆動電極部は、前記検出電極部の内側と外側とに配置され、
前記検出電極部の内側と外側とに配置される前記駆動電極部が、前記表面層において接続部を介して接続され、
前記検出電極部は、前記表面層において前記接続部により分離され、前記表面層とは異なる層で接続される、第１の検出電極部と第２の検出電極部とを含むことを特徴とするタッチセンサ。
【請求項２】
前記第１の検出電極部及び前記第２の検出電極部は、前記タッチキーの平面視での中心位置を前記表面層と平行に通る直線に対して、線対称に分離されていることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ。
【請求項３】
前記基板の表面層に複数の行及び複数の列にわたって配置される、請求項１又は２記載の複数のタッチセンサと、複数の駆動線と、複数の検出線とを含むセンサアレイであって、
前記複数の駆動線の各々は、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する前記駆動電極部の群から成る、複数の第１タッチセンサ群の群毎に前記駆動電極部を互いに連結し、
前記複数の検出線の各々は、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群とのうち、前記複数の駆動線が前記駆動電極部を連結するタッチセンサの群とは異なる、タッチセンサの群が有する前記検出電極部の群から成る、複数の第２タッチセンサ群の群毎に前記検出電極部を互いに連結することを特徴とするセンサアレイ。
【請求項４】
基板の表面層に複数の行及び複数の列にわたって配置される複数のタッチセンサと、複数の駆動線と、複数の検出線とを含むセンサアレイであって、
前記複数のタッチセンサの各々は、前記基板の表面層に配置され、駆動電極部と検出電極部とを有する少なくとも１つのタッチキーを含み、該タッチキーの前記駆動電極部が、前記検出電極部の内側と外側とに配置され、前記駆動電極部と前記検出電極部との間の静電容量値の変化を検出するものであり、
前記複数の駆動線の各々は、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する前記駆動電極部の群から成る、複数の第１タッチセンサ群の群毎に前記駆動電極部を互いに連結し、
前記複数の検出線の各々は、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群とのうち、前記複数の駆動線が前記駆動電極部を連結するタッチセンサの群とは異なる、タッチセンサの群が有する前記検出電極部の群から成る、複数の第２タッチセンサ群の群毎に前記検出電極部を互いに連結することを特徴とするセンサアレイ。
【請求項５】
前記複数のタッチセンサの各々の前記駆動電極部は、前記検出電極部の内側に配置される第１の駆動電極部と、該第１の駆動電極部と前記表面層において分離され、前記表面層とは異なる層で前記第１の駆動電極部と接続される、前記検出電極部の外側に配置される第２の駆動電極部とを含むことを特徴とする請求項４記載のセンサアレイ。
【請求項６】
電子機器用の入力装置であって、
平坦な入力操作面及び該入力操作面に対する入力操作の発生位置を検知する、請求項３から５のいずれか１項記載のセンサアレイを少なくとも１つ備える操作部と、
前記センサアレイ毎に配置され、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第１タッチセンサ群の群毎に、前記複数の駆動線の各々を通じて検出用動作信号を出力し、かつ、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第２タッチセンサ群の群毎に出力される検出信号が、前記複数の検出線の各々を通じて入力される入力情報検出回路と、
前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第１タッチセンサ群に対して前記検出用動作信号を出力するように前記入力情報検出回路に出力指令を与え、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第２タッチセンサ群からの前記検出信号に応じた検出信号情報を前記入力情報検出回路から得ることにより、前記センサアレイ内の入力操作されたタッチセンサを特定し、該特定されたタッチセンサに対応する出力情報を前記電子機器に対して出力する制御回路部とを備えることを特徴とする入力装置。
【請求項７】
基板と、該基板の表面層に配置され、駆動電極部と検出電極部とを有する少なくとも１つのタッチキーとを含む静電容量方式のタッチセンサの検出方法であって、
前記タッチセンサは、前記検出電極部の内側と外側とに配置される前記駆動電極部が、前記表面層において接続部を介して接続され、前記検出電極部が、前記表面層において前記接続部により分離され、前記表面層とは異なる層で接続される、第１の検出電極部と第２の検出電極部とを含み、
前記タッチキーの前記検出電極部と、該検出電極部の内側と外側とに配置した前記駆動電極部との間の、静電容量値の変化を検出することを特徴とするタッチセンサの検出方法。
【請求項８】
前記基板の表面層に複数の行及び複数の列にわたって配置される、請求項１又は２記載の複数のタッチセンサと、複数の駆動線と、複数の検出線とを含むセンサアレイの検出方法であって、
前記複数の駆動線の各々により、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する前記駆動電極部の群から成る、複数の第１タッチセンサ群の群毎に前記駆動電極部を互いに連結させ、
前記複数の検出線の各々により、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群とのうち、前記複数の駆動線により前記駆動電極部を連結させたタッチセンサの群とは異なる、タッチセンサの群が有する前記検出電極部の群から成る、複数の第２タッチセンサ群の群毎に前記検出電極部を互いに連結させ、
前記複数の第１タッチセンサ群と前記複数の第２タッチセンサ群との組合わせにより、前記複数のタッチセンサの各々を判別することを特徴とするセンサアレイの検出方法。
【請求項９】
基板の表面層に複数の行及び複数の列にわたって配置される複数のタッチセンサと、複数の駆動線と、複数の検出線とを含むセンサアレイの検出方法であって、
前記複数のタッチセンサの各々は、前記基板の表面層に配置され、駆動電極部と検出電極部とを有する少なくとも１つのタッチキーを含み、該タッチキーの前記駆動電極部が、前記検出電極部の内側と外側とに配置され、前記駆動電極部と前記検出電極部との間の静電容量値の変化を検出するものであり、
前記複数の駆動線の各々により、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する前記駆動電極部の群から成る、複数の第１タッチセンサ群の群毎に前記駆動電極部を互いに連結させ、
前記複数の検出線の各々により、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群とのうち、前記複数の駆動線により前記駆動電極部を連結させたタッチセンサの群とは異なる、タッチセンサの群が有する前記検出電極部の群から成る、複数の第２タッチセンサ群の群毎に前記検出電極部を互いに連結させ、
前記複数の第１タッチセンサ群と前記複数の第２タッチセンサ群との組合わせにより、前記複数のタッチセンサの各々を判別することを特徴とするセンサアレイの検出方法。
【請求項１０】
前記複数のタッチセンサの各々の前記駆動電極部は、前記検出電極部の内側に配置される第１の駆動電極部と、該第１の駆動電極部と前記表面層において分離され、前記表面層とは異なる層で前記第１の駆動電極部と接続される、前記検出電極部の外側に配置される第２の駆動電極部とを含むものであることを特徴とする請求項９記載のセンサアレイの検出方法。
【請求項１１】
平坦な入力操作面及び該入力操作面に対する入力操作の発生位置を検知する、請求項３から５のいずれか１項記載のセンサアレイを少なくとも１つ備える操作部と、前記センサアレイ毎に配置される入力情報検出回路と、該入力情報検出回路の動作を制御する制御回路部とを備える電子機器用の入力装置の制御方法であって、
前記制御回路部により、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第１タッチセンサ群に対して検出用動作信号を出力するように、前記入力情報検出回路に出力指令を与えるステップと、
前記入力情報検出回路により、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第１タッチセンサ群の群毎に、前記複数の駆動線の各々を通じて前記検出用動作信号を出力し、かつ、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第２タッチセンサ群の群毎に出力される検出信号を、前記複数の検出線の各々を通じて受け取るステップと、
前記制御回路部により、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第２タッチセンサ群からの前記検出信号に応じた検出信号情報に基づいて、前記センサアレイ内の入力操作されたタッチセンサを特定するステップと、
前記制御回路部により、前記特定したタッチセンサに対応する出力情報を前記電子機器に対して出力するステップとを備えることを特徴とする入力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサ及びそれを用いた電子機器用の入力装置等に関し、特に、静電容量方式のタッチセンサにおいて、入力動作の検出能力を向上させて誤検出を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作者による入力操作時のタッチ位置を、静電容量値の変化を利用して検出する静電容量方式のタッチセンサが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
図１０には、複数のタッチセンサにより構成されるセンサアレイ９０の平面図、及び、平面図の直線Ｚ−Ｚ’での断面図を示している。センサアレイ９０は、基板９１の表面層９１ａに、例えば符号ＳＷ９１〜ＳＷ９９で示しているような複数のタッチキーを有しており、タッチキーＳＷ９１〜ＳＷ９９の各々が、検出電極部９２と駆動電極部９３とを備えている。検出電極部９２は略楕円状を成しており、この検出電極部９２の周りを囲うように、駆動電極部９３が環状に配置されている。そして、駆動電極部９３の各々は、それらが含まれるタッチキーと隣接するタッチキーに含まれる駆動電極部９３と、基板９１の内層９１ｂにおいて接続線９５により接続されている。又、基板９１の表面層９１ａにおけるタッチキーが配置されていない領域、及び、基板９１の裏面層９１ｃには、接地電極９４が形成されている。なお、表面層９１ａにおいて、検出電極部９２、駆動電極部９３、接地電極９４の夫々の間には、絶縁のためのスペース（電極の無い部分）が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６３８４３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、センサアレイ９０が備えるタッチキーＳＷ９１〜ＳＷ９９のような、中央部に検出電極部９２が配置され、その周りに環状の駆動電極部９３が配置された構成のタッチキーは、その中央付近で感度がピークとなり、タッチキーの領域内で中央から離れるほど、著しく検出感度が低下する傾向がある（図４のセンサアレイ９０のグラフ参照）。そして、このような検出感度特性に鑑み、タッチキーの領域内での検出感度を高めると、中央付近での検出感度が必要以上に高くなり、操作者の指がタッチキーに近づくのみで、検出するべきではない距離だけ離れているにも関わらず、入力操作が行われたものと誤検出してしまう場合がある。更に、この対策として、タッチキーの検出感度を抑制すると、特に、タッチキーの中央付近以外の検出感度が必要とする閾値以下に低下し、タッチキーの検出領域内にも関わらず、操作者の入力操作が検出できない領域が発生してしまう。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タッチセンサのタッチキーの検出領域内において、操作者の入力操作を安定して検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００６】
（１）基板と、該基板の表面層に配置され、駆動電極部と検出電極部とを有する少なくとも１つのタッチキーとを含み、前記駆動電極部と前記検出電極部との間の静電容量値の変化を検出する静電容量方式のタッチセンサであって、前記タッチキーの前記駆動電極部は、前記検出電極部の内側と外側とに配置され、前記検出電極部の内側と外側とに配置される前記駆動電極部が、前記表面層において接続部を介して接続され、前記検出電極部は、前記表面層において前記接続部により分離され、前記表面層とは異なる層で接続される、第１の検出電極部と第２の検出電極部とを含むタッチセンサ（請求項１）。
本項に記載のタッチセンサは、基板と、基板の表面層に配置される少なくとも１つのタッチキーとを含むものである。そして、タッチキーは、検出電極部と、この検出電極部の内側と外側とに配置される駆動電極部とを有している。すなわち、タッチキーの中心位置付近に内側の駆動電極部が配置され、その周りに検出電極部が配置され、更に検出電極部の周りに外側の駆動電極部が配置される態様となる。タッチセンサが複数のタッチキーを有する場合には、隣接するタッチキーの外側の駆動電極部を連続して設置し、共有するようにしてもよい。
【０００７】
又、本項に記載のタッチセンサは、タッチキーの駆動電極部と検出電極部との間の静電結合における静電容量値の変化を検出する、静電容量方式のタッチセンサである。そして、タッチキーが上述した構成を有していることで、タッチセンサに対する操作者の指等が、タッチキーの中心位置付近に接触又は近接する場合には、主に、内側の駆動電極部とその周りの検出電極部との間の静電結合に、誘電や遮断の影響を受ける。又、操作者の指等が、タッチキーの中心位置から基板に沿って離れた、タッチキーの検出領域内の外周部付近に接触又は近接する場合には、主に、検出電極部とその周りの外側の駆動電極部との間の静電結合に影響を受ける。すなわち、タッチキーの検出領域内の広い範囲で、操作者の指等により、駆動電極部と検出電極部との間の静電結合に、誘電や遮断の影響を受けることになる。従って、タッチキーの駆動電極部と検出電極部との間の静電容量値の変化を、タッチキーの検出領域内の広い範囲で検出するものとなるため、操作者の入力操作を安定して検出するものとなる。
更に、本項に記載のタッチセンサは、検出電極部の内側に配置される駆動電極部と、検出電極部の外側に配置される駆動電極部とが、基板の表面層において接続部を介して接続されており、この駆動電極部の接続部により、検出電極部が第１の検出電極部と第２の検出電極部とに分離されているものである。そして、第１の検出電極部と第２の検出電極部とは、表面層とは異なる層で接続されることで、同じ電気レベルを有している。このような構成にすることで、駆動電極部の接続部の幅を調整することにより、操作者の指等から受ける、駆動電極部と第１及び第２の検出電極部との間の静電結合に対する影響の傾向を調整するものとなる。従って、本項に記載のタッチセンサは、上記のような作用を奏しながらも、駆動電極部の接続部の幅を調整することで、操作者の入力操作の検出傾向を調整するものとなる。
【０００８】
（２）上記（１）項において、前記第１の検出電極部及び前記第２の検出電極部は、前記タッチキーの平面視での中心位置を前記表面層と平行に通る直線に対して、線対称に分離されているタッチセンサ（請求項２）。
本項に記載のタッチセンサは、第１の検出電極部と第２の検出電極部とが、タッチキーの平面視での中心位置を、基板の表面層と平行に通る直線に対して、線対称に分離されていることにより、上記（１）項と同様の作用を奏しながら、タッチキーの検出領域内で対称性に優れた、安定した入力操作の検出を行うものである。
【０００９】
（３）前記基板の表面層に複数の行及び複数の列にわたって配置される、上記（１）又は（２）項のいずれか１項記載の複数のタッチセンサと、複数の駆動線と、複数の検出線とを含むセンサアレイであって、前記複数の駆動線の各々は、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する前記駆動電極部の群から成る、複数の第１タッチセンサ群の群毎に前記駆動電極部を互いに連結し、前記複数の検出線の各々は、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群とのうち、前記複数の駆動線が前記駆動電極部を連結するタッチセンサの群とは異なる、タッチセンサの群が有する前記検出電極部の群から成る、複数の第２タッチセンサ群の群毎に前記検出電極部を互いに連結するセンサアレイ（請求項３）。
【００１０】
本項に記載のセンサアレイは、上記（１）又は（２）項のいずれかに記載のタッチセンサを複数と、複数の駆動線と複数の検出線とを有しており、複数のタッチセンサが、同一基板の表面層に、複数の行及び複数の列にわたって配置されているものである。そして、複数のタッチセンサを、行方向に連続して配置されている複数のタッチセンサ毎に、複数の行方向の群に分け、更に、列方向に連続して配置されている複数のタッチセンサ毎にも、複数の列方向の群に分ける。すなわち、複数のタッチセンサの各々は、複数の行方向の群のいずれかの群と、複数の列方向の群のいずれかの群との、両方の群に含まれることになる。そして、複数の行方向の群と複数の列方向の群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する駆動電極部の群を、複数の第１タッチセンサ群とし、その群の各々が含む複数の駆動電極部を、複数の駆動線の各々により連結する。つまり、複数の第１タッチセンサ群のうちの、１つの群に含まれる複数の駆動電極部は、複数の駆動線のうちの１つで互いに連結された状態となる。
【００１１】
又、複数の行方向の群と複数の列方向の群とのうち、複数の第１タッチセンサ群を含む群ではない方のタッチセンサの群が有する検出電極部の群を、複数の第２タッチセンサ群とし、この群の各々が含む複数の検出電極部を、複数の検出線の各々により連結する。つまり、複数の第２タッチセンサ群のうちの、１つの群に含まれる複数の検出電極部は、複数の検出線のうちの１つで互いに連結された状態となる。
従って、本項に記載のセンサアレイは、複数の第１タッチセンサ群の各々と、複数の第２タッチセンサ群の各々とが、交差する態様で設けられることになる。これにより、駆動線によって互いに接続されることにより第１タッチセンサ群内で夫々のタッチキーが共有している駆動電極部と、検出線によって互いに接続されることにより第２タッチセンサ群内で夫々のタッチキーが共有している検出電極部との間の、静電容量値の変化を検出することで、夫々のタッチセンサのタッチキーに対する操作者の入力操作の検出を行う。従って、複数のタッチセンサを有しながらも、複数の第１タッチセンサ群と複数の第２タッチセンサ群との組合せを利用して、効率よく操作者の入力操作を検出するものとなる。
【００１２】
（４）基板の表面層に複数の行及び複数の列にわたって配置される複数のタッチセンサと、複数の駆動線と、複数の検出線とを含むセンサアレイであって、前記複数のタッチセンサの各々は、前記基板の表面層に配置され、駆動電極部と検出電極部とを有する少なくとも１つのタッチキーを含み、該タッチキーの前記駆動電極部が、前記検出電極部の内側と外側とに配置され、前記駆動電極部と前記検出電極部との間の静電容量値の変化を検出するものであり、前記複数の駆動線の各々は、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する前記駆動電極部の群から成る、複数の第１タッチセンサ群の群毎に前記駆動電極部を互いに連結し、前記複数の検出線の各々は、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群とのうち、前記複数の駆動線が前記駆動電極部を連結するタッチセンサの群とは異なる、タッチセンサの群が有する前記検出電極部の群から成る、複数の第２タッチセンサ群の群毎に前記検出電極部を互いに連結するセンサアレイ（請求項４）。
本項に記載のセンサアレイは、複数のタッチセンサの構成を除き、上記（３）項のセンサアレイと同様の特徴を備え、上記（３）項のセンサアレイと同様の作用を奏するものである。
【００１３】
（５）上記（４）項において、前記複数のタッチセンサの各々の前記駆動電極部は、前記検出電極部の内側に配置される第１の駆動電極部と、該第１の駆動電極部と前記表面層において分離され、前記表面層とは異なる層で前記第１の駆動電極部と接続される、前記検出電極部の外側に配置される第２の駆動電極部とを含むセンサアレイ（請求項５）。
本項に記載のセンサアレイは、タッチセンサの駆動電極部が、検出電極部の内側に配置される第１の駆動電極部と、検出電極部の外側に配置される第２の駆動電極部とに、基板の表面層において分離されており、第１の駆動電極部と第２の駆動電極部とが、基板の表面層とは異なる層で接続されているものである。すなわち、第１の駆動電極部と第２の駆動電極部とが、同じ電気レベルを有しながらも、基板の表面層において、第１の駆動電極部の周りに配置される検出電極部により分離された態様となる。これにより、操作者の指等が、タッチキーの中心から基板に沿った離れた位置に接触又は近接する場合に、その離れている方向に関わらず、駆動電極部とそれを分離する検出電極部とが存在するため、駆動電極部と検出電極部との間の静電容量値が安定して変化し、操作者の入力操作を安定して検出するものとなる。
【００１４】
（６）電子機器用の入力装置であって、平坦な入力操作面及び該入力操作面に対する入力操作の発生位置を検知する、上記（３）から（５）のいずれか１項記載のセンサアレイを少なくとも１つ備える操作部と、前記センサアレイ毎に配置され、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第１タッチセンサ群の群毎に、前記複数の駆動線の各々を通じて検出用動作信号を出力し、かつ、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第２タッチセンサ群の群毎に出力される検出信号が、前記複数の検出線の各々を通じて入力される入力情報検出回路と、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第１タッチセンサ群に対して前記検出用動作信号を出力するように前記入力情報検出回路に出力指令を与え、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第２タッチセンサ群からの前記検出信号に応じた検出信号情報を前記入力情報検出回路から得ることにより、前記センサアレイ内の入力操作されたタッチセンサを特定し、該特定されたタッチセンサに対応する出力情報を前記電子機器に対して出力する制御回路部とを備える入力装置（請求項６）。
【００１５】
本項に記載の入力装置は、上記（３）から（５）のいずれか１項記載のセンサアレイを少なくとも１つ備える操作部と、センサアレイ毎に配置される入力情報検出回路と、入力情報検出回路の動作を制御する制御回路部とを備える、電子機器用の入力装置である。入力情報検出回路には複数の駆動線が接続されており、入力情報検出回路は、制御回路部からの指令を受けて、センサアレイが備える複数の第１タッチセンサ群毎に、複数の駆動線の各々を通じて、各第１タッチセンサ群に含まれる複数の駆動電極部に対して検出用動作信号を出力する。更に、入力情報検出回路には複数の検出線が接続されており、センサアレイが備える複数の第２タッチセンサ群毎に、各第２タッチセンサ群に含まれる複数の検出電極部から出力される検出信号が、複数の検出線の各々を通じて入力情報検出回路に入力される。すなわち、入力情報検出回路から出力された検出用動作信号が、駆動線を通じて各第１タッチセンサ群に含まれる複数の駆動電極部に流れることにより、それら駆動電極部の各々を有する各タッチセンサにおいて、各タッチセンサが有する駆動電極部と検出電極部との間の静電結合を介して、各タッチセンサの検出電極部に検出信号が発生する。そして、検出信号が発生した検出電極部を有する第２タッチセンサ群からの検出信号として、この検出信号が検出線を通じて入力情報検出回路に入力されるものである。
【００１６】
又、制御回路部は、上述した検出用動作信号の出力指令を入力情報検出回路に与え、更に、上述した検出信号に応じた検出信号情報を入力情報検出回路から得ることにより、センサアレイが有する複数のタッチセンサの中から、操作者により入力操作がなされたタッチセンサを特定する。詳しくは、入力情報検出回路から出力している検出用動作信号の出力先の第１タッチセンサ群と、入力操作がなされていない通常時とは異なる検出信号を出力している第２タッチセンサ群とを特定することによって、駆動電極部が特定した第１タッチセンサ群に含まれ、かつ、検出電極部が特定した第２タッチセンサ群に含まれているタッチセンサを、入力操作がなされたタッチセンサとして特定するものである。そして、制御回路部は、入力操作がなされたと特定したタッチセンサに対応する出力情報を、電子機器に対して出力する。このように、本項に記載の入力装置は、センサアレイ毎に入力情報検出回路を配置することで、各センサアレイと、それに対応する入力情報検出回路とが、短くかつ単純な配線で接続されるものであるため、誤動作を防止するものとなる。更に、各入力情報検出回路の動作を制御回路部で制御することで、操作部に含まれる複数のタッチセンサをセンサアレイ毎にまとめて管理しながら、全体的な制御を効率よく行うものとなる。
【００１７】
（７）基板と、該基板の表面層に配置され、駆動電極部と検出電極部とを有する少なくとも１つのタッチキーとを含む静電容量方式のタッチセンサの検出方法であって、前記タッチセンサは、前記検出電極部の内側と外側とに配置される前記駆動電極部が、前記表面層において接続部を介して接続され、前記検出電極部が、前記表面層において前記接続部により分離され、前記表面層とは異なる層で接続される、第１の検出電極部と第２の検出電極部とを含み、前記タッチキーの前記検出電極部と、該検出電極部の内側と外側とに配置した前記駆動電極部との間の、静電容量値の変化を検出するタッチセンサの検出方法（請求項７）。
（８）前記基板の表面層に複数の行及び複数の列にわたって配置される、上記（１）又は（２）項記載の複数のタッチセンサと、複数の駆動線と、複数の検出線とを含むセンサアレイの検出方法であって、前記複数の駆動線の各々により、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する前記駆動電極部の群から成る、複数の第１タッチセンサ群の群毎に前記駆動電極部を互いに連結させ、前記複数の検出線の各々により、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群とのうち、前記複数の駆動線により前記駆動電極部を連結させたタッチセンサの群とは異なる、タッチセンサの群が有する前記検出電極部の群から成る、複数の第２タッチセンサ群の群毎に前記検出電極部を互いに連結させ、前記複数の第１タッチセンサ群と前記複数の第２タッチセンサ群との組合わせにより、前記複数のタッチセンサの各々を判別するセンサアレイの検出方法（請求項８）。
【００１８】
（９）基板の表面層に複数の行及び複数の列にわたって配置される複数のタッチセンサと、複数の駆動線と、複数の検出線とを含むセンサアレイの検出方法であって、前記複数のタッチセンサの各々は、前記基板の表面層に配置され、駆動電極部と検出電極部とを有する少なくとも１つのタッチキーを含み、該タッチキーの前記駆動電極部が、前記検出電極部の内側と外側とに配置され、前記駆動電極部と前記検出電極部との間の静電容量値の変化を検出するものであり、前記複数の駆動線の各々により、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する前記駆動電極部の群から成る、複数の第１タッチセンサ群の群毎に前記駆動電極部を互いに連結させ、前記複数の検出線の各々により、前記複数の行の各行に含まれる前記複数のタッチセンサの群と、前記複数の列の各列に含まれる前記複数のタッチセンサの群とのうち、前記複数の駆動線により前記駆動電極部を連結させたタッチセンサの群とは異なる、タッチセンサの群が有する前記検出電極部の群から成る、複数の第２タッチセンサ群の群毎に前記検出電極部を互いに連結させ、前記複数の第１タッチセンサ群と前記複数の第２タッチセンサ群との組合わせにより、前記複数のタッチセンサの各々を判別することを特徴とするセンサアレイの検出方法（請求項９）。
（１０）上記（９）項において、前記複数のタッチセンサの各々の前記駆動電極部は、前記検出電極部の内側に配置される第１の駆動電極部と、該第１の駆動電極部と前記表面層において分離され、前記表面層とは異なる層で前記第１の駆動電極部と接続される、前記検出電極部の外側に配置される第２の駆動電極部とを含むものであるセンサアレイの検出方法（請求項９）。
【００１９】
（１１）平坦な入力操作面及び該入力操作面に対する入力操作の発生位置を検知する、上記（３）から（５）のいずれか１項記載のセンサアレイを少なくとも１つ備える操作部と、前記センサアレイ毎に配置される入力情報検出回路と、該入力情報検出回路の動作を制御する制御回路部とを備える電子機器用の入力装置の制御方法であって、前記制御回路部により、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第１タッチセンサ群に対して検出用動作信号を出力するように、前記入力情報検出回路に出力指令を与えるステップと、前記入力情報検出回路により、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第１タッチセンサ群の群毎に、前記複数の駆動線の各々を通じて前記検出用動作信号を出力し、かつ、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第２タッチセンサ群の群毎に出力される検出信号を、前記複数の検出線の各々を通じて受け取るステップと、前記制御回路部により、前記センサアレイが有する前記複数のタッチセンサのうちの前記複数の第２タッチセンサ群からの前記検出信号に応じた検出信号情報に基づいて、前記センサアレイ内の入力操作されたタッチセンサを特定するステップと、前記制御回路部により、前記特定したタッチセンサに対応する出力情報を前記電子機器に対して出力するステップとを備える入力装置の制御方法（請求項１１）。
【００２０】
そして、上記（７）から（１０）項に記載の検出方法、及び、上記（１１）項に記載の制御方法は、上記の方法やステップを実行することにより、各々、上記（１）項のタッチセンサ、上記（３）から（５）項のセンサアレイ、及び、上記（６）項の入力装置に対応する作用を奏するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明はこのように構成したので、タッチセンサのタッチキーの検出領域内において、操作者の入力操作を安定して検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る入力装置の要部を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る入力装置において、各入力情報検出回路の動作原理を説明するための図であり、（ａ）はセンサアレイを示す回路構成図、（ｂ）は検出用動作信号の出力態様を示す図表である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイの構造を部分的に示す平面図と断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイと比較例に係る従来のセンサアレイとの、タッチキーの電極形状と検出量との関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るセンサアレイの構造を部分的に示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るセンサアレイの構造を部分的に示す平面図と断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るセンサアレイの構造を部分的に示す平面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係るセンサアレイの構造を部分的に示す平面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係るセンサアレイの構造を部分的に示す平面図である。
【図１０】従来のセンサアレイの構造を部分的に示す平面図と断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。以下の説明において、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については、同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る電子機器用の入力装置１０において、その操作部は、基板５上に配列された静電容量方式の複数のセンサアレイＡ〜Ｄを備え、センサアレイＡ〜Ｄの夫々は、複数のタッチセンサ４を有している。また、操作部は、基板５上に積層配置される平坦な入力操作面（図示は省略する）を有しており、複数のタッチセンサ４の夫々は、入力操作面上に定義される複数の入力操作の対象となる位置（言い換えれば、キースイッチの位置）の夫々に対応して設けられる。従って、本明細書では、操作者の指等が、入力操作面上の特定の位置（特定のキースイッチ）に接触又は近接することによる入力操作を、そのキースイッチに対応するタッチセンサ４に対する入力操作ともいう。
【００２４】
入力装置１０は、更に、複数の入力情報検出回路２ａ〜２ｄを備えており、夫々の入力情報検出回路２ａ〜２ｄが、複数のセンサアレイＡ〜Ｄの夫々の入出力を担当する。又、入力装置１０は、制御回路部１とメモリ部３とを備え、制御回路部１は、入力情報検出回路２ａ〜２ｄの動作を制御し、入力情報検出回路２ａ〜２ｄから入力される検出信号情報に基づいて、入力操作されたタッチセンサ４を特定する。そして、制御回路部１は、全タッチセンサ４に対する入力操作の有無（言い換えれば、全キースイッチのオン／オフ）の状態をメモリ部３に保存すると共に、この状態に基づいて、所定の出力情報（例えば、各キースイッチのオン及び／又はオフを示すキーコード）を電子機器に対して出力する。
このように、入力装置１０は、入力操作面上に配列されるキースイッチ群を複数の領域に分割し、それぞれの領域に含まれるキースイッチに対する入力操作を検知するタッチセンサ４を、領域毎のセンサアレイＡ〜Ｄとして構成すると共に、各センサアレイＡ〜Ｄの入出力を夫々専用の入力情報検出回路２ａ〜２ｄで担当するものである。
【００２５】
次に、図２を参照して、センサアレイＡ〜Ｄ及び入力情報検出回路２ａ〜２ｄの構成及び動作について説明する。図２は、入力装置１０が備えるセンサアレイＡ〜Ｄ及び入力情報検出回路２ａ〜２ｄの１つを、キースイッチ数が９の場合を例として、模式的に示す図である。尚、以下では、説明の便宜のため、図２に示すセンサアレイ及び入力情報回路を、センサアレイＡ及び入力情報検出回路２ａとして記載するが、センサアレイＡ〜Ｄ及び入力情報検出回路２ａ〜２ｄの構成及び動作は、同様のものである。
【００２６】
図２（ａ）に示すセンサアレイＡは、９個の第１タッチセンサＤ１〜Ｄ９と９個の第２タッチセンサＳ１〜Ｓ９とを含み、３個の第１タッチセンサＤ１、Ｄ４、Ｄ７が駆動線ＤＬ１により接続された第１タッチセンサ群ＤＤ１、３個の第１タッチセンサＤ２、Ｄ５、Ｄ８が駆動線ＤＬ２により接続された第１タッチセンサ群ＤＤ２、及び、３個の第１タッチセンサＤ３、Ｄ６、Ｄ９が駆動線ＤＬ３により接続された第１タッチセンサ群ＤＤ３と、３個の第２タッチセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が検出線ＳＬ１により接続された第２タッチセンサ群ＳＳ１、３個の第２タッチセンサＳ４、Ｓ５、Ｓ６が検出線ＳＬ２により接続された第２タッチセンサ群ＳＳ２、及び、３個の第２タッチセンサＳ７、Ｓ８、Ｓ９が検出線ＳＬ３により接続された第２タッチセンサ群ＳＳ３とでマトリクス状に配列される。そして、１つの第１タッチセンサＤ１〜Ｄ９と、対応する１つの第２タッチセンサＳ１〜Ｓ９との組み（Ｄ１、Ｓ１）〜（Ｄ９、Ｓ９）により、１つのキースイッチに対応するタッチセンサ４が構成される。又、ドライブポート１〜３、及び、センサーポート１〜３は、夫々センサアレイＡの入出力を担当する入力情報検出回路２ａの出力端子及び入力端子を示しており、第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３は、夫々駆動線ＤＬ１〜ＤＬ３によりドライブポート１〜３に接続され、第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３は、夫々検出線ＳＬ１〜ＳＬ３によりセンサーポート１〜３に接続される。
【００２７】
次に、このように構成されたセンサアレイＡ及び入力情報検出回路２ａの動作について説明する。入力情報検出回路２ａは、制御回路部１からの出力指令に従って、ドライブポート１〜３から検出用動作信号を出力する。このとき、検出用動作信号は、図２（ｂ）に示すように、各ドライブポート１〜３から順次切換えて出力される。すなわち、ドライブポート１から、所定の時間、検出用動作信号が出力され（ドライブポート１：ＯＮ）、その間、ドライブポート２、３からは、検出用動作信号は出力されない（ドライブポート２、３：ＯＦＦ）。上記所定の時間の経過後、ドライブポート１からの検出用動作信号の出力が停止し（ドライブポート１：ＯＦＦ）、ドライブポート２から、所定の時間、検出用動作信号が出力される（ドライブポート２：ＯＮ）（この間、ドライブポート３はＯＦＦ）。次いで、上記所定の時間の経過後、ドライブポート２からの検出用動作信号の出力が停止し（ドライブポート２：ＯＦＦ）、ドライブポート３から、所定の時間、検出用動作信号が出力される（ドライブポート３：ＯＮ）（この間、ドライブポート１はＯＦＦ）。以後、この動作が繰り返される。
これによって、各ドライブポート１〜３に接続される第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３には、検出用動作信号が、駆動線ＤＬ１〜ＤＬ３を通じて、順次切換えられつつ群毎に印加される。
【００２８】
このとき、各第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３には、検出用動作信号が印加される第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３に属する第１タッチセンサＤ１〜Ｄ９と、夫々対応する第２タッチセンサＳ１〜Ｓ９との間の静電結合によって検出信号が発生し、この検出信号が検出線ＳＬ１〜ＳＬ３を通じて各センサーポート１〜３に入力される。そして、本実施形態における入力装置１０において、入力情報検出回路２ａには、制御回路部１の指令に従って、各センサーポート１〜３に接続される第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３に発生する検出信号が、順次切換えられつつ群毎に入力される。
【００２９】
例えば、ドライブポート１に検出用動作信号が出力されている間、まず、第２タッチセンサ群ＳＳ１に発生する検出信号がセンサーポート１から入力情報検出回路２ａに入力され、次に、第２タッチセンサ群ＳＳ２に発生する検出信号がセンサーポート２から入力情報検出回路２ａに入力され、次に、第３タッチセンサ群ＳＳ３に発生する検出信号がセンサーポート３から入力情報検出回路２ａに入力される。次いで、ドライブポート２に検出用動作信号が出力されている間、そして、ドライブポート３に検出用動作信号が出力されている間にも、同様の切換えが実施され、以後、この動作が繰り返される。
【００３０】
このようなセンサアレイＡにおいて、キースイッチ（例えば、ＳＷ１）に対する入力操作があると、操作者の指等が、そのキースイッチに対応するタッチセンサ４に接触又は近接することにより、そのタッチセンサ４を構成する第１タッチセンサ（例えば、Ｄ１）と第２タッチセンサ（例えば、Ｓ１）との間の静電結合における静電容量が変化する。これによって、該当の第１タッチセンサ（例えば、Ｄ１）が属する第１タッチセンサ群（例えば、ＤＤ１）に検出用動作信号が印加されている間に、該当の第２タッチセンサ（例えば、Ｓ１）が属する第２タッチセンサ群（例えば、ＳＳ１）に発生する検出信号が変化し、入力情報検出回路２ａは、この検出信号の変化により、キースイッチ（例えば、ＳＷ１）に対する入力操作が行われたことを判別することができる。
そして、入力情報検出回路２ａは、センサアレイＡ内の各タッチセンサ４に対する入力操作の有無を示す検出信号情報を、制御回路部１に出力するものである。
【００３１】
なお、本発明は、第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３に対して出力される検出用動作信号、及び、第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３に発生し、入力情報検出回路２ａによって検出される検出信号の具体的態様に依るものではなく、第１タッチセンサＤ１〜Ｄ９と第２タッチセンサＳ１〜Ｓ９との間の静電結合における静電容量変化が検出可能であれば、任意の適切な検出用動作信号及び検出信号を用いることができる。例えば、検出用動作信号は、交流電圧、パルス電圧、連続するパルス電圧列等の時間変動する電圧信号であってもよく、検出信号は、その電圧変動によって励起される電流信号であってもよい。そして、この場合、入力情報検出回路２ａは、検出用動作信号が印加される所定の時間に、入力される電流信号によって蓄積される電荷を電圧に変換し、その電圧変化を検出することによって、静電容量変化を検出するものであってもよい。
【００３２】
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態に係る入力装置１０のセンサアレイＡ〜Ｄとして用いられる、本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイ２０の構造について詳細に説明する。図３は、複数のタッチセンサ２０４により構成される、本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイ２０の構造を部分的に示す平面図、及び、平面図の直線Ｘ−Ｘ’での断面図である。なお、センサアレイ２０の基本的な構成は、図１及び図２で示したセンサアレイＡ〜Ｄと同様である。
【００３３】
図示のように、本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイ２０は、基板２１の表面層２１ａに、例えば符号ＳＷ２１〜ＳＷ２９で示すような複数のタッチキーを有しており、複数のタッチキーＳＷ２１〜ＳＷ２９の各々が、検出電極部２２と、第１の駆動電極部２３ａ及び第２の駆動電極部２３ｂから成る駆動電極部２３とを備えている。第１の駆動電極部２３ａは、略円形を成しており、タッチキーの中心位置付近に配置されている。そして、第１の駆動電極部２３ａの周りには、その内部を第１の駆動電極部２３ａが成す円形より一回り大きい円形で繰り抜かれた、略矩形の検出電極部２２が配置されている。更に、検出電極部２２の周りに、第２の駆動電極部２３ｂが配置されており、第２の駆動電極部２３ｂは、基板２１の表面層２１ａにおいて、図示の左右方向に隣接するタッチキーの第２の駆動電極部２３ｂと接続されると共に、基板２１の内層２１ｂにおいて、接続線２５により第１の駆動電極部２３ａと接続されている。なお、基板２１の裏面層２１ｃには、接地電極２４が形成されており、又、表面層２１ａにおいて、検出電極部２２と第１の駆動電極部２３ａとの間、検出電極部２２と第２の駆動電極部２３ｂとの間には、絶縁のためのスペース（電極の無い部分）が確保されている。
【００３４】
ここで、図３に示すセンサアレイ２０と、図２（ａ）に示したセンサアレイＡとの、各構成要素の対応関係について説明する。センサアレイ２０のタッチキーＳＷ２１〜ＳＷ２９の駆動電極部２３が、センサアレイＡの第１タッチセンサＤ１〜Ｄ９に相当し、センサアレイ２０の検出電極部２２が、センサアレイＡの第２タッチセンサＳ１〜Ｓ９に相当するものである。そして、センサアレイ２０の表面層２１ａにおいて、隣接するタッチキー同士を接続している状態の第２の駆動電極部２３ｂと、内層２１ｂにおける接続線２５とが、センサアレイＡの第１タッチセンサを接続している駆動線ＤＬ１〜ＤＬ３に相当する。又、図３での図示は省略しているが、センサアレイ２０には、センサアレイＡの第２タッチセンサを接続している検出線ＳＬ１〜ＳＬ３に相当する接続線が、例えば、ＳＷ２１とＳＷ２４とＳＷ２７との検出電極部２２等の、図３上下方向に並ぶタッチキーの検出電極部２２を接続するように設けられている。
【００３５】
続いて、図４を参照し、図３で示した本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイ２０のタッチキーの検出量について、図１０で示した比較例に係る従来のセンサアレイ９０のタッチキーの検出量と比較しながら説明する。図４下方の図は、センサアレイ９０及びセンサアレイ２０夫々の、隣接する２つのタッチキーを平面視方向から示したものである。又、図４上方のグラフは、横軸を下方の図の左右方向の位置に対応する座標軸とし、縦軸を検出量（入力動作の有無による電位差）として、センサアレイ９０及びセンサアレイ２０夫々のタッチキーに指を接触した場合の、検出量の変化を示したものである。なお、図４上方のグラフの横軸では、図４下方の図の隣接する２つのタッチキーの中間位置を基準（０）として、タッチキー夫々の中心位置を±１０、右側のタッチキーの更に右側、及び、左側のタッチキーの更に左側に位置する、図示していないタッチキーとの中間位置を±２０としている。
【００３６】
図示のように、グラフに破線で示す従来のセンサアレイ９０の検出量は、接触位置がタッチキーの中心位置（±１０）から外れると、急激に低下する傾向にある。
これに対し、グラフに実線で示す本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイ２０の検出量は、接触位置がタッチキーの中心位置（±１０）から外れた場合でも、急激には低下せず、広い範囲で高い値を維持しており、ばらつきの少ない安定した検出量であることが分かる。例えば、座標が−２０の位置では、従来のセンサアレイ９０との検出量の差はＣ２−Ｃ１となり、その差は明らかである。
【００３７】
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るセンサアレイ３０について説明する。図５は、複数のタッチセンサ３０４により構成される、センサアレイ３０の構造を部分的に示す平面図である。センサアレイ３０は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイ２０と同様の構成を有しているが、図示のように、基板３１に設けられている複数のタッチキーＳＷ３１〜ＳＷ３９の各々が有する、第１の駆動電極部３３ａ及び検出電極部３２の形状が、センサアレイ２０における形状とは異なるものである。すなわち、第１の駆動電極部３３ａは、略正六角形を成しており、その周りに配置されている略矩形の検出電極部３２は、その内部を第１の駆動電極部３３ａが成す六角形より一回り大きい六角形で繰り抜かれた形状を有している。
このように、タッチキーが検出電極部と第１及び第２の駆動電極部とを有する態様の、本発明の実施の形態に係るセンサアレイは、そのタッチキーの各電極部の形状が限定されるものではなく、様々な形状に変形可能なものである。
【００３８】
続いて、図６は、複数のタッチセンサ４０４により構成される、本発明の第３の実施の形態に係るセンサアレイ４０の構造を部分的に示す平面図、及び、平面図の直線Ｙ−Ｙ’での断面図である。図示のように、センサアレイ４０は、基板４１の表面層４１ａに、例えば符号ＳＷ４１〜ＳＷ４９で示すような複数のタッチキーを有しており、複数のタッチキーＳＷ４１〜ＳＷ４９の各々が、検出電極部４２（第１の検出電極部４２ａ、第２の検出電極部４２ｂ）、駆動電極部４３を備えている。駆動電極部４３は、第１の検出電極部４２ａと第２の検出電極部４２ｂとに挟まれて配置されている略円形の内側部と、第１及び第２の検出電極部４２ａ及び４２ｂの周りに配置されている外側部とが、上下２箇所の接続部４３ａを介して接続された態様であり、更に、図中左右方向に隣接するタッチキーの駆動電極部４３と接続されている。そして、この隣接するタッチキー同士で接続された状態の駆動電極部４３が、図２の駆動線ＤＬ１〜ＤＬ３に相当する。
【００３９】
又、第１の検出電極部４２ａと第２の検出電極部４２ｂとは、駆動電極部４３の内側部と外側部とを接続している上下２箇所の接続部４３ａにより、基板４１の表面層４１ａにおいて分離されていると共に、内層４１ｂにおいて、接続線４５により接続されているものである。なお、基板４１の裏面層４１ｃには、接地電極４４が形成されており、又、表面層４１ａにおいて、第１の検出電極部４２ａと駆動電極部４３との間、第２の検出電極部４２ｂと駆動電極部４３との間には、絶縁のためのスペース（電極の無い部分）が確保されている。又、図６での図示は省略しているが、センサアレイ４０には、図２のセンサアレイＡの第２タッチセンサを接続している検出線ＳＬ１〜ＳＬ３に相当する接続線が、例えば、ＳＷ４１とＳＷ４４とＳＷ４７との第１及び第２の検出電極部４２ａ及び４２ｂ等の、図中上下方向に並ぶタッチキーの第１及び第２の検出電極部４２ａ及び４２ｂを接続するように設けられている。
【００４０】
そして、具体的なデータの開示は省略するが、本発明の発明者らによれば、本発明の第３の実施の形態に係るセンサアレイ４０において、複数のタッチキーＳＷ４１〜ＳＷ４９の各々に設けられている上下２箇所の接続部４３ａの、図中左右方向の幅を調整することにより、図４にセンサアレイ２０及びセンサアレイ９０の例で示した、タッチキーの検出量のグラフの曲線形状、換言すれば、タッチキーＳＷ４１〜ＳＷ４９による入力操作の検出傾向を、調整できることが確認されている。
【００４１】
続いて、図７を参照して、本発明の第４の実施の形態に係るセンサアレイ５０について説明する。図７は、複数のタッチセンサ５０４により構成される、センサアレイ５０の構造を部分的に示す平面図である。センサアレイ５０は、複数のタッチキーＳＷ５１〜ＳＷ５９の各々が備える、検出電極部５２を構成する、第１の検出電極部５２ａと第２の検出電極部５２ｂとが、駆動電極部５３の内側部と外側部とを接続している左右２箇所の接続部５３ａにより、図中上下方向に分離されている点を除き、図６に示したセンサアレイ４０と同様の構造を有するものである。このように、タッチキーが第１及び第２の検出電極部と駆動電極部とを有する態様の、本発明の実施の形態に係るセンサアレイは、第１の検出電極部と第２の検出電極部との分離方向が上下方向であってもよい。更に、そのタッチキーの各電極部の形状は限定されるものではなく、図８に示す本発明の第５の実施の形態に係るセンサアレイ６０や、図９に示す本発明の第６の実施の形態に係るセンサアレイ７０のように、様々な形状に変形可能なものである。
【００４２】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイ２０を構成する、タッチセンサ２０４の各々は、図３に示すように、基板２１と、基板２１の表面層２１ａに配置されるタッチキーＳＷ２１〜ＳＷ２９のうち、図示の例ではいずれか１つのタッチキーとを含むものである。そして、タッチキーＳＷ２１〜ＳＷ２９の各々は、検出電極部２２と、この検出電極部２２の内側と外側とに配置される駆動電極部２３とを有している。すなわち、タッチキーの中心位置付近に内側の駆動電極部２３（２３ａ）が配置され、その周りに検出電極部２２が配置され、更に検出電極部２２の周りに外側の駆動電極部２３（２３ｂ）が配置される態様となる。
【００４３】
又、タッチセンサ２０４は、タッチキーの駆動電極部２３と検出電極部２２との間の静電結合における静電容量値の変化を検出する、静電容量方式のタッチセンサである。そして、タッチキーが上述した構成を有していることで、タッチセンサ２０４に対する操作者の指等が、タッチキーの中心位置付近に接触又は近接する場合には、主に、内側の駆動電極部２３（２３ａ）とその周りの検出電極部２２との間の静電結合に、誘電や遮断の影響を受ける。又、操作者の指等が、タッチキーの中心位置から基板２１に沿って離れた、タッチキーの検出領域内の外周部付近に接触又は近接する場合には、主に、検出電極部２２とその周りの外側の駆動電極部２３（２３ｂ）との間の静電結合に影響を受ける。すなわち、タッチキーの検出領域内の広い範囲で、操作者の指等により、駆動電極部２３と検出電極部２２との間の静電結合に、誘電や遮断の影響を受けることになる。従って、タッチキーの駆動電極部２３と検出電極部２２との間の静電容量値の変化を、図４に示すセンサアレイ２０のグラフのように、タッチキーの検出領域内の広い範囲で検出することができるため、操作者の入力操作を安定して検出することが可能となる。
【００４４】
又、本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイ２０を構成する、タッチセンサ２０４の各々は、タッチキーの駆動電極部２３が、検出電極部２２の内側に配置される第１の駆動電極部２３ａと、検出電極部２２の外側に配置される第２の駆動電極部２３ｂとに、基板２１の表面層２１ａにおいて分離されており、第１の駆動電極部２３ａと第２の駆動電極部２３ｂとが、基板２１の内層２１ｂにおいて接続線２５により接続されているものである。すなわち、第１の駆動電極部２３ａと第２の駆動電極部２３ｂとが、同じ電気レベルを有しながらも、基板２１の表面層２１ａにおいて、第１の駆動電極部２３ａの周りに配置される検出電極部２２により分離された態様となる。これにより、操作者の指等が、タッチキーの中心から基板２１に沿った離れた位置に接触又は近接する場合に、その離れている方向に関わらず、駆動電極部２３とそれを分離する検出電極部２２とが存在するため、駆動電極部２３と検出電極部２２との間の静電容量値が安定して変化し、操作者の入力操作を安定して検出することができる。
【００４５】
更に、図５に示す本発明の第２の実施の形態に係るセンサアレイ３０を構成するタッチセンサ３０４のように、検出電極部３２や第１の駆動電極部３３ａの形状が、タッチセンサ２０４の検出電極部２２や第１の駆動電極部２３ａの形状と異なる場合であっても、本発明の第１の実施の形態に係るセンサアレイ２０を構成するタッチセンサ２０４と、同様の作用効果を奏するものとなる。
【００４６】
又、本発明の第３の実施の形態に係るセンサアレイ４０を構成する、タッチセンサ４０４の各々は、図６に示すように、検出電極部４２の内側に配置される駆動電極部４３と、検出電極部４２の外側に配置される駆動電極部４３とが、基板４１の表面層４１ａにおいて接続部４３ａを介して接続されており、この駆動電極部４３の接続部４３ａにより、検出電極部４２が第１の検出電極部４２ａと第２の検出電極部４２ｂとに分離されているものである。そして、第１の検出電極部４２ａと第２の検出電極部４２ｂとは、基板４１の内層４１ｂで接続線４５により接続されることで、同じ電気レベルを有している。このような構成にすることで、駆動電極部４３の接続部４３ａの図中左右方向の幅を調整することにより、操作者の指等から受ける、駆動電極部４３と第１及び第２の検出電極部４２ａ及び４２ｂとの間の静電結合に対する影響の傾向を調整することができる。従って、本発明の第３の実施の形態に係るセンサアレイ４０を構成するタッチセンサ４０４は、操作者の入力操作を安定して検出しながらも、駆動電極部４３の接続部４３ａの幅を調整することで、入力操作の検出傾向を調整することが可能となる。
【００４７】
又、本発明の第３の実施の形態に係るセンサアレイ４０を構成する、タッチセンサ４０４の各々は、第１の検出電極部４２ａと第２の検出電極部４２ｂとが、タッチキーの平面視での中心位置を、図中上下方向に通る直線に対して、線対称に分離されていることにより、入力操作の検出傾向の調整を可能としながらも、タッチキーの検出領域内で対称性に優れた、安定した入力操作の検出を行うことができる。
【００４８】
更に、図７に示す本発明の第４の実施の形態に係るセンサアレイ５０を構成するタッチセンサ５０４のように、第１の検出電極部５２ａと第２の検出電極部５２ｂとが、タッチキーの平面視での中心位置を、図中左右方向に通る直線に対して、線対称に分離されている場合であっても、本発明の第３の実施の形態に係るセンサアレイ４０を構成するタッチセンサ４０４と、同様の作用効果を奏するものとなる。
【００４９】
又、図８及び図９に示す、本発明の第５及び第６の実施の形態に係るセンサアレイ６０及び７０を構成するタッチセンサ６０４及び７０４のように、検出電極部６２及び７２や駆動電極部６３及び７３の形状が、タッチセンサ５０４及び４０４の検出電極部５２及び４２や駆動電極部５３及び４３の形状と異なる場合であっても、本発明の第３の実施の形態に係るセンサアレイ４０を構成するタッチセンサ４０４と、同様の作用効果を奏するものとなる。
【００５０】
又、本発明の第１〜第６の実施の形態に係るセンサアレイ２０〜７０の各々は、図２に概略的に示すように、複数の駆動線ＤＬ１〜ＤＬ３と複数の検出線ＳＬ１〜ＳＬ３とを有しており、第１タッチセンサ（駆動電極部）Ｄ１〜Ｄ９の各々と、第２タッチセンサ（検出電極部）Ｓ１〜Ｓ９の各々との組みから成る、複数（図２の例では９個）のタッチセンサが、同一基板の表面層に、複数の行及び複数の列（図２の例では３行３列）にわたって配置されているものである。そして、９個のタッチセンサを、行方向に連続して配置されている３個のタッチセンサ毎に、３つの行方向の群に分け、更に、列方向に連続して配置されている３個のタッチセンサ毎にも、３つの列方向の群に分ける。すなわち、９個のタッチセンサの各々は、３つの行方向の群のいずれかの群と、３つの列方向の群のいずれかの群との、両方の群に含まれることになる。
【００５１】
更に、３つの行方向の群と３つの列方向の群との、いずれか一方のタッチセンサの群が有する第１タッチセンサの群、図２の例では３つの列方向の群が有する第１タッチセンサの群を、複数（図２の例では３つ）の第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３とする。そして、左から１列目の第１タッチセンサ群ＤＤ１が含む、３個の第１タッチセンサＤ１、Ｄ４、Ｄ７を、駆動線ＤＬ１により連結し、左から２列目の第１タッチセンサ群ＤＤ２が含む、３個の第１タッチセンサＤ２、Ｄ５、Ｄ８を、駆動線ＤＬ２により連結し、左から３列目の第１タッチセンサ群ＤＤ３が含む、３個の第１タッチセンサＤ３、Ｄ６、Ｄ９を、駆動線ＤＬ３により連結する。
又、３つの行方向の群と３つの列方向の群とのうち、複数の第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３を含む群ではない方のタッチセンサの群が有する第２タッチセンサの群、図２の例では３つの行方向の群が有する第２タッチセンサの群を、複数（図２の例では３つ）の第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３とする。そして、上から１行目の第２タッチセンサ群ＳＳ１が含む、３個の第２タッチセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３を、検出線ＳＬ１により連結し、上から２行目の第２タッチセンサ群ＳＳ２が含む、３個の第２タッチセンサＳ４、Ｓ５、Ｓ６を、検出線ＳＬ２により連結し、上から３行目の第２タッチセンサ群ＳＳ３が含む、３個の第２タッチセンサＳ７、Ｓ８、Ｓ９を、検出線ＳＬ３により連結する。
【００５２】
従って、本発明の第１〜第６の実施の形態に係るセンサアレイ２０〜７０の各々は、複数の第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３の各々と、複数の第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３の各々とが、図示のように交差する態様で設けられることになる。これにより、各駆動線ＤＬ１〜ＤＬ３によって互いに接続されることにより各第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３の内で夫々のタッチキーが共有した状態の駆動電極部（第１タッチセンサ）と、各検出線ＳＬ１〜ＳＬ３によって互いに接続されることにより各第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３の内で夫々のタッチキーが共有した状態の検出電極部（第２タッチセンサ）との間の、静電容量値の変化を検出することで、夫々のタッチセンサのタッチキーに対する操作者の入力操作の検出を行う。従って、複数のタッチセンサを有しながらも、複数の第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３と複数の第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３との組合せを利用して、効率よく操作者の入力操作を検出することができる。
【００５３】
又、本発明の実施の形態に係る入力装置１０は、図１に示すように、本発明の第１〜第６の実施の形態に係るセンサアレイ２０〜７０のいずれか１つのセンサアレイを、センサアレイＡ〜Ｄとして４つ備える操作部と、センサアレイＡ〜Ｄ毎に配置される入力情報検出回路２ａ〜２ｄと、入力情報検出回路２ａ〜２ｄの動作を制御する制御回路部１とを備える、電子機器用の入力装置である。なお、センサアレイ２０〜７０の各々を構成している、複数のタッチセンサ２０４〜７０４は、センサアレイＡ〜Ｄでは複数のタッチセンサ４として示している。
【００５４】
そして、各入力情報検出回路の出力端子をドライブポート１〜３、入力端子をセンサーポート１〜３として、図２に示したように、入力情報検出回路２ａ〜２ｄの各々には、複数の駆動線ＤＬ１〜ＤＬ３が接続されており、入力情報検出回路２ａ〜２ｄは、制御回路部１からの指令を受けて、センサアレイＡ〜Ｄの各々が備える複数の第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３毎に、ドライブポート１〜３から複数の駆動線ＤＬ１〜ＤＬ３の各々を通じて、各第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３に含まれる複数の駆動電極部（第１タッチセンサ）Ｄ１〜Ｄ９に対して、検出用動作信号を出力する。
更に、入力情報検出回路２ａ〜２ｄの各々には、複数の検出線ＳＬ１〜ＳＬ３が接続されており、センサアレイＡ〜Ｄの各々が備える複数の第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３毎に、各第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３に含まれる複数の検出電極部（第２タッチセンサ）Ｓ１〜Ｓ９から出力される検出信号が、複数の検出線ＳＬ１〜ＳＬ３の各々を通じて、センサーポート１〜３を介して入力情報検出回路２ａ〜２ｄに入力される。
【００５５】
すなわち、図２のタッチキーＳＷ１を有するタッチセンサ４を例にして説明すると、各入力情報検出回路２ａ〜２ｄから出力された検出用動作信号が、ドライブポート１から駆動線ＤＬ１を通じて、第１タッチセンサ群ＤＤ１に含まれる複数の駆動電極部Ｄ１、Ｄ４、Ｄ７に流れる。これにより、タッチキーＳＷ１の駆動電極部Ｄ１と検出電極部Ｓ１との間の静電結合を介して、タッチキーＳＷ１の検出電極部Ｓ１に検出信号が発生する。そして、タッチキーＳＷ１の検出電極部Ｓ１を含む、第２タッチセンサ群ＳＳ１からの検出信号として、この検出信号が、検出線ＳＬ１を通じてセンサーポート１から各入力情報検出回路２ａ〜２ｄに入力されるものである。
【００５６】
又、制御回路部１は、上述した検出用動作信号の出力指令を入力情報検出回路２ａ〜２ｄに与え、更に、上述した検出信号に応じた検出信号情報を入力情報検出回路２ａ〜２ｄから得ることにより、センサアレイＡ〜Ｄが有する複数のタッチセンサ４の中から、操作者により入力操作がなされたタッチセンサ４を特定する。詳しくは、入力情報検出回路２ａ〜２ｄから出力している検出用動作信号の出力先の第１タッチセンサ群と、入力操作がなされていない通常時とは異なる検出信号を出力している第２タッチセンサ群とを、第１タッチセンサ群ＤＤ１〜ＤＤ３と第２タッチセンサ群ＳＳ１〜ＳＳ３との夫々の中から特定することによって、駆動電極部が特定した第１タッチセンサ群に含まれ、かつ、検出電極部が特定した第２タッチセンサ群に含まれているタッチセンサ４を、入力操作がなされたタッチセンサ４として特定するものである。そして、制御回路部１は、入力操作がなされたと特定したタッチセンサ４に対応する出力情報を、電子機器に対して出力する。
【００５７】
このように、本発明の実施の形態に係る入力装置１０は、センサアレイＡ〜Ｄ毎に入力情報検出回路２ａ〜２ｄを配置することで、各センサアレイＡ〜Ｄと、それに対応する入力情報検出回路２ａ〜２ｄとが、短くかつ単純な配線で接続されるものであるため、誤動作を防止することができる。更に、入力情報検出回路２ａ〜２ｄの各々の動作を制御回路部１で制御することで、操作部に含まれる複数のタッチセンサ４をセンサアレイＡ〜Ｄ毎にまとめて管理しながら、全体的な制御を効率よく行うことが可能となる。
【００５８】
以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述した構成に限定されるものではない。例えば、図１に示す入力装置１０では、全タッチセンサ４が１つの基板５上に実装されるものとしたが、センサアレイＡ〜Ｄのいずれか１つ又は複数を、個別の基板上に実装するものであってもよい。又、本発明に係る入力装置は、キースイッチ（対応するタッチセンサ）の数、キースイッチ群を分割する領域（及び、夫々のセンサアレイ及び入力情報検出回路）の数、各センサアレイを構成するタッチセンサの数、並びに、各センサアレイを構成するマトリクスの配列形態（一定の数のセンサアレイに対して、何行何列のマトリクスを構成するか等）によらず、夫々、適用される入力装置の仕様に応じて任意の適切なものとすることができる。
【００５９】
更に、本発明に係るセンサアレイは、図３及び図５〜図９に示した例では、基板が１層目の表面層、２層目の内層、３層目の裏面層から成る３層構造であったが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の内層を有していてもよい。又、検出電極部を接続している接続線や、駆動電極部を接続している接続線は、必ずしも２層目の内層に設ける必要はなく、基板の設計に応じて任意の層に設けることが可能であり、更に、接地電極を設ける層も、裏面層に限定されず、例えば、内層に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１：制御回路部、２ａ〜２ｄ：入力情報検出回路、３：メモリ部、４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４：タッチセンサ、５、２１、３１、４１、５１：基板、１０：入力装置、２０、３０、４０、５０、６０、７０、Ａ〜Ｄ：センサアレイ、２１ａ、４１ａ：表面層、２２、３２、４２、５２、６２、７２：検出電極部、４２ａ、５２ａ、６２ａ、７２ａ：第１の検出電極部、４２ｂ、５２ｂ、６２ｂ、７２ｂ：第２の検出電極部、２３、４３、５３、６３、７３：駆動電極部、２３ａ、３３ａ：第１の駆動電極部、２３ｂ、３３ｂ：第２の駆動電極部、４３ａ、５３ａ、６３ａ、７３ａ：接続部、ＤＤ１〜ＤＤ３：第１タッチセンサ群、ＤＬ１〜ＤＬ３：駆動線、ＳＳ１〜ＳＳ３：第２タッチセンサ群、ＳＬ１〜ＳＬ３：検出線、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ２１〜ＳＷ２９、ＳＷ３１〜ＳＷ３９、ＳＷ４１〜ＳＷ４９、ＳＷ５１〜ＳＷ５９：タッチキー
【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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【図９】
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【図１０】
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