(57)【要約】  外来ノイズの軽減及び補正が可能であり、しかも携帯機器にも好適に使用できる静電容量式近接センサ装置、及びそれを用いた電子機器を提供すること。この静電容量式近接センサ装置は、静電容量を形成するように配置された内部電極（１３ａ〜１３ｄ）と、内部電極（１３ａ〜１３ｄ）の外周に配置された外部電極（１４ａ〜１４ｄ）と、駆動電圧を出力する駆動回路（１７）と、出力信号を検出する検出回路（１８）と、駆動電極となる電極を駆動回路（１７）に接続し、検出電極となる電極を検出回路（１８）に接続すると共に、遮蔽電極となる電極を接地するマルチプレクサ（１５）と、被検出体位置を演算するＣＰＵ（１６）と、を具備する。被検出体の検出の際には、マルチプレクサ（１５）により、内部電極（１３ａ〜１３ｄ）及び外部電極（１４ａ〜１４ｄ）をそれぞれ検出電極、駆動電極及び遮蔽電極として切替えて検出する。
2011087034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接電極間で容量を形成するように検出基準面内に配置され、前記検出基準面に属するＸ軸方向に対向配置されたＸ軸内部電極対と、前記検出基準面に属し、前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に対向配置されたＹ軸内部電極対とを含んでなる複数の内部電極と、
隣接電極間で容量を形成するように、前記複数の内部電極の外周に配置された外部電極と、
前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、駆動電極となる電極に印加する駆動電圧を出力する駆動回路と、
前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、検出電極となる電極から出力された信号を検出する検出回路と、
前記検出回路の検出結果から被検出体の前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向及び前記基準面に垂直なＺ軸方向の被検出体位置を演算する演算手段と、
前記駆動電極となる電極を前記駆動回路に接続し、前記検出電極となる電極を前記検出回路に接続すると共に、前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、遮蔽電極となる電極を接地する切替え手段とを具備することを特徴とする静電容量式近接センサ装置。
【請求項２】
前記切替え手段は、
前記複数の内部電極のうち少なくとも１つを前記検出電極として前記検出回路に接続し、前記外部電極の少なくとも１つを前記遮蔽電極として接地する第１の検出パターンと、
前記外部電極の少なくとも１つを前記検出電極として前記検出回路に接続する第２の検出パターンとに対応して前記複数の内部電極及び前記外部電極の接続状態を切替え、
前記演算手段は、
前記第１の検出パターンにおいて検出した第１の被検出体位置情報と、
前記第２の検出パターンにおいて検出した第２の被検出体位置情報とを用いて被検出体位置を算出することを特徴とする請求項１記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項３】
前記外部電極は、
前記複数の内部電極の検出面側よりも前記Ｚ軸方向に突出してなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項４】
前記外部電極は、
前記複数の内部電極の検出面側近傍の高さ位置で、前記内部電極側に折り返されるように延出された延出部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項５】
前記外部電極は、
前記Ｘ軸内部電極対の外側に対向配置されたＸ軸外部電極対と、
前記Ｙ軸方内部電極対の外側に対向配置されたＹ軸外部電極対とを含んでなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項６】
前記第２の検出パターンにおいて、
前記各内部電極対を遮蔽電極として接地し、
前記Ｘ軸外部電極対を前記検出電極として前記検出回路に接続すると共に、
前記Ｙ軸外部電極対を前記駆動電極として前記駆動回路に接続して検出し、
検出対象方向に応じて前記各外部電極対の接続状態が前記検出電極又は前記駆動電極となるように切替えることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項７】
前記第１の検出パターンにおいて、
前記各外部電極対を遮蔽電極として接地し、
前記Ｘ軸内部電極対を前記検出電極として前記検出回路に接続すると共に、
前記Ｙ軸内部電極対を前記駆動電極として前記駆動回路に接続して検出し、
検出対象方向に応じて前記各内部電極対の接続状態が前記検出電極又は前記駆動電極となるように切替えることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項８】
前記第１の検出パターンにおいて、
Ｘ軸方向の検出では、前記Ｘ軸内部電極対のうちの一方の内部電極と前記Ｘ軸外部電極対のうち当該Ｘ軸内部電極対のうち他方の内部電極側に配置された他方の外部電極とを第１内外電極対とし、前記Ｘ軸内部電極対のうちの他方の内部電極と前記Ｘ軸外部電極対のうち当該Ｘ軸内部電極対のうち一方の内部電極側に配置された一方の外部電極とを第２内外電極対とし、
前記Ｙ軸外部電極対を遮蔽電極として接地すると共に、前記Ｙ軸内部電極対を前記駆動電極として前記駆動回路に接続した状態において、
前記第１内外電極対が前記検出電極、前記第２内外電極対が前記遮蔽電極となる第１の接続状態と、前記第２内外電極対が前記検出電極、前記第１内外電極対が前記遮蔽電極となる第２の接続状態とを切替えて検出し、
検出対象方向に応じて前記各内部電極対、前記外部電極対、前記第１電極対及び前記第２電極対の接続を切替えることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれかに記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項９】
前記第１の検出パターンにおいて、
前記各外部電極対を遮蔽電極として接地し、
少なくとも１つの内部電極を前記検出電極として前記検出回路に接続し、
残りの内部電極を前記駆動電極として前記駆動回路に接続すると共に、
前記検出電極及び前記駆動電極となる内部電極を順次切替えて検出することを特徴とする請求項２から請求項８のいずれかに記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項１０】
前記第１の検出パターンにおいて、
前記Ｘ軸内部電極対及び前記Ｘ軸外部電極対を検出電極として検出回路に接続すると共に、前記Ｙ軸内部電極対及び前記Ｙ軸外部電極対を駆動電極として駆動回路に接続して検出し、
検出対象方向に応じて前記各内部電極対及び前記各外部電極対の接続状態が前記検出電極又は前記駆動電極となるように切替えることを特徴とする請求項１記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項１１】
前記第１の検出パターンにおいて、
少なくとも１つの前記内部電極と当該内部電極の外側に配置された前記外部電極とを前記検出電極として前記検出回路に接続し、
残りの内部電極と外部電極とを前記駆動電極として前記駆動回路に接続すると共に、
前記検出電極及び前記駆動電極となる前記内部電極及び前記外部電極の組を順次切替えて検出することを特徴とする請求項１又は請求項１０に記載の静電容量式近接センサ装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の静電容量式近接センサ装置を備えたこと
を特徴とする電子機器。
【請求項１３】
隣接電極間で容量を形成するように基準面内に配置され、前記基準面に属するＸ軸方向に対向配置されたＸ軸内部電極対と、前記基準面に属し、前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に対向配置されたＹ軸内部電極対とを含んでなる複数の内部電極と、
隣接電極間で容量を形成するように、前記複数の内部電極の外周に配置された外部電極と、
前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、駆動電極となる電極に印加する駆動電圧を出力する駆動回路と、
前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、検出電極となる電極から出力された信号を検出する検出回路と、
前記検出回路の検出結果から被検出体の前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向及び前記基準面に垂直なＺ軸方向の被検出体位置を演算する演算手段と、を具備した静電容量式近接センサ装置における電極駆動方法であって、
検出パターンに応じて前記外部電極の接続状態が前記遮蔽電極又は前記検出電極となるように切替えることを特徴とする電極駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検出体の近接を検出する静電容量式近接センサ装置に関し、特に、携帯機器に好適に用いることができる静電容量式近接センサ装置、及びそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体などの被検出体を検出する装置としては、検出対象方向以外からの静電容量の変化（外来ノイズ）を遮蔽し、検出感度を向上させた静電容量検出型近接センサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる静電容量検出型近接センサは、接地電位との間にそれぞれ静電容量が形成されるように配置される２つの検出電極と、この２つの検出電極の周囲に配置され、検出方向以外の静電容量の変化から検出電極を遮蔽する遮蔽電極とを備える。２つの検出電極には出力信号の差分値を検出する検出回路が接続され、遮蔽電極には電圧を印加する遮蔽電圧印加回路が接続されている。【０００３】
人体などの被検出体を検出する際には、遮蔽電圧印加回路より遮蔽電極に対して電圧を印加し、遮蔽電極と２つの検出電極との間を同電位にする。この状態で、被検出体が検出電極に接近した場合、各検出電極と接地電位との間にそれぞれ形成される静電容量Ｃａ、Ｃｂが変化し、検出電極より静電容量Ｃａ、Ｃｂに応じた信号が出力される。この２つの出力信号の差分値を検出回路で検出することにより、被検出体の接近を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００４／０５９３４３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、静電容量検出型近接センサは、携帯機器などにも適用が拡大され、ユーザーの手などで携帯機器を保持した状態で使用される用途にも用いられている。このような用途においては、被検出体としても作用するユーザーの体の一部である手が、静電容量検出型近接センサ近傍に存在した状態で被検出体を検出する。このため、手による携帯機器の保持位置、保持状態などが外来ノイズとして静電容量式近接センサの出力信号に大きく影響する現象が発生する。【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の静電容量検出型近接センサでは、検出対象方向以外の外来ノイズの軽減が必ずしも十分ではなく、携帯機器などに用いた場合に十分な性能を得ることができなかった。また、携帯機器の使用環境が変化した場合などには、使用環境での外来ノイズに応じて出力信号の基準値を校正する必要があった。【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、外来ノイズの軽減及び補正が可能であり、しかも携帯機器にも好適に使用できる静電容量式近接センサ装置、及びそれを用いた電子機器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】
【０００８】
本発明の静電容量式近接センサ装置は、隣接電極間で容量を形成するように検出基準面内に配置され、前記検出基準面に属するＸ軸方向に対向配置されたＸ軸内部電極対と、前記検出基準面に属し、前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に対向配置されたＹ軸内部電極対とを含んでなる複数の内部電極と、隣接電極間で容量を形成するように、前記複数の内部電極の外周に配置された外部電極と、前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、駆動電極となる電極に印加する駆動電圧を出力する駆動回路と、前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、検出電極となる電極から出力された信号を検出する検出回路と、前記検出回路の検出結果から被検出体の前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向及び前記基準面に垂直なＺ軸方向の被検出体位置を演算する演算手段と、前記駆動電極となる電極を前記駆動回路に接続し、前記検出電極となる電極を前記検出回路に接続すると共に、前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、遮蔽電極となる電極を接地する切替え手段とを具備することを特徴とする。【０００９】
この構成によれば、内部電極の外側に配置された外部電極を、検出パターンに応じて外来ノイズから内部電極を遮蔽する遮蔽電極として用いると共に、被検出体の検出に用いる検出電極としても用いるので、外部電極による被検出体位置情報を検出することができる。このように、内部電極と異なる周辺環境に配置された外部電極を検出電極として用いて被検出体位置を検出するので、外部電極により検出された被検出体位置情報を被検出体位置の算出に用いることができる。このため、内部電極によって検出された被検出体位置情報と外部電極により検出された被検出体位置情報とを用いた演算により、被検出体位置の補正が可能となり、外来ノイズによる検出感度の影響の軽減及び補正が可能となる。これにより、携帯機器に搭載した場合においても被検出体位置を精度よく検出できる静電容量式近接センサ装置を実現することができる。【００１０】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記切替え手段は、前記複数の内部電極のうち少なくとも１つを前記検出電極として前記検出回路に接続し、前記外部電極の少なくとも１つを前記遮蔽電極として接地する第１の検出パターンと、前記外部電極の少なくとも１つを前記検出電極として前記検出回路に接続する第２の検出パターンと、に対応して前記複数の内部電極及び前記外部電極の接続状態を切替え、前記演算手段は、前記第１の検出パターンにおいて検出した第１の被検出体位置情報と、前記第２の検出パターンにおいて検出した第２の被検出体位置情報と、を用いて被検出体位置を算出することを特徴とする。【００１１】
この構成によれば、外部電極により外来ノイズを遮蔽した状態で内部電極を用いて検出した第１の被検出体位置情報と、遮蔽電極を介さずに外部電極により検出した第２の被検出体位置情報とを共に検出できる。ここで、第１の被検出体位置情報は、外来ノイズを遮蔽した状態で検出されるため、検出対象方向に対して特に高い検出感度を得ることが可能である。また、第２の被検出体位置情報は、遮蔽電極を介さずに検出されるため、非検出対象方向に対して、微弱な静電容量変化に対しても高い検出感度を得ることが可能である。このように、検出対象方向対して高い検出感度が得られる第１の被検出体位置情報と非検出対象方向に対して微弱な静電容量変化に対しても高い検出感度が得られる第２の被検出体位置情報とを共に検出できるので、それぞれを用いて外来ノイズによる検出感度への影響及び補正が可能となる。これにより、例えば、静電容量式近接センサ装置を携帯機器に搭載した場合、手などによる携帯機器の保持位置及び保持状態の変化を検出することが可能となる。【００１２】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記外部電極は、前記複数の内部電極の検出面側よりも前記Ｚ軸方向に突出してなることを特徴とする。【００１３】
この構成により、Ｚ軸方向において、外部電極が内部電極より突出するので、センサ面の平面方向及び高さ方向からの内部電極への上面側からの外来ノイズを外部電極により吸収でき、内部電極への外来ノイズの影響を軽減できる。【００１４】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記外部電極は、前記複数の内部電極の検出面側近傍の高さ位置で、前記内部電極側に折り返されるように延出された延出部を有することを特徴とする。【００１５】
この構成により、外部電極が内部電極の端面近傍で、内部電極側に折り返されるように形成されるので、内部電極の上面側からの外来ノイズを外部電極により効果的に吸収でき、内部電極への外来ノイズの影響を軽減できる。【００１６】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記外部電極は、前記Ｘ軸内部電極対の外側に対向配置されたＸ軸外部電極対と、前記Ｙ軸方内部電極対の外側に対向配置されたＹ軸外部電極対とを含んでなることを特徴とする。【００１７】
この構成により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに対し、一対の内部電極の外側に一対の外部電極が配置されるので、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに対し、被検出体位置情報を精度よく検出できる。【００１８】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記第２の検出パターンにおいて、前記各内部電極対を遮蔽電極として接地し、前記Ｘ軸外部電極対を前記検出電極として前記検出回路に接続すると共に、前記Ｙ軸外部電極対を前記駆動電極として前記駆動回路に接続して検出し、検出対象方向に応じて前記各外部電極対の接続状態が前記検出電極又は前記駆動電極となるように切替えることを特徴とする。【００１９】
この構成によれば、各軸方向に対向配置された一方の外部電極の出力信号と他方の外部電極の出力信号との差分値により第２の被検出体位置情報を検出するので、各軸方向における第２の被検出体位置情報を精度よく検出することができる。また、内部電極を接地するので、第２の被検出体位置情報の検出に対するセンサ部内からの外来ノイズの影響を低減できる。【００２０】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記第１の検出パターンにおいて、前記各外部電極対を遮蔽電極として接地し、前記Ｘ軸内部電極対を前記検出電極として前記検出回路に接続すると共に、前記Ｙ軸内部電極対を前記駆動電極として前記駆動回路に接続して検出し、検出対象方向に応じて前記各内部電極対の接続状態が前記検出電極又は前記駆動電極となるように切替えることを特徴とする。【００２１】
この構成によれば、外部電極を接地するので、外来ノイズを遮蔽した状態で第１の被検出体位置情報を検出でき、外来ノイズを削減できる。また、各軸方向に対向配置された一対の内部電極により第１の被検出体位置情報を検出するので、各軸方向の第１の被検出体位置情報を精度よく検出することができる。【００２２】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記第１の検出パターンにおいて、Ｘ軸方向の検出では、前記Ｘ軸内部電極対のうちの一方の内部電極と前記Ｘ軸外部電極対のうち当該Ｘ軸内部電極対のうち他方の内部電極側に配置された他方の外部電極とを第１内外電極対とし、前記Ｘ軸内部電極対のうちの他方の内部電極と前記Ｘ軸外部電極対のうち当該Ｘ軸内部電極対のうち一方の内部電極側に配置された一方の外部電極とを第２内外電極対とし、前記Ｙ軸外部電極対を遮蔽電極として接地すると共に、前記Ｙ軸内部電極対を前記駆動電極として前記駆動回路に接続した状態において、前記第１内外電極対が前記検出電極、前記第２内外電極対が前記遮蔽電極となる第１の接続状態と、前記第２内外電極対が前記検出電極、前記第１内外電極対が前記遮蔽電極となる第２の接続状態とを切替えて検出し、検出対象方向に応じて前記各内部電極対、前記外部電極対、前記第１電極対及び前記第２電極対の接続を切替えることを特徴とする。【００２３】
この構成によれば、各軸方向に対向配置された内部電極及び外部電極を、異なる二対の内外電極として用い、それぞれの内外電極対の出力信号の差分値によりＸ軸方向における２種類の第１の被検出体位置情報を検出するので、異なる基準点から検出された２種類の第１の被検出体位置情報を得ることができる。このため、得られた２種類の第１の被検出体位置情報を用いた演算処理により、被検出体の形状と独立して被検出体とセンサ部との距離を検出することができる。【００２４】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記第１の検出パターンにおいて、前記各外部電極対を遮蔽電極として接地し、少なくとも１つの内部電極を前記検出電極として前記検出回路に接続し、残りの内部電極を前記駆動電極として前記駆動回路に接続すると共に、前記検出電極及び前記駆動電極となる内部電極を順次切替えて検出することを特徴とする。【００２５】
この構成によれば、検出電極となる電極を内部電極内で順次検出電極を切替えて被検出体を検出するので、異なる位置に配置された内部電極からの出力信号を得ることができ、Ｚ軸方向における第１の被検出体位置情報の検出方向の指向性を低減することができる。また、外部電極を接地するので、外来ノイズを遮蔽した状態でＺ軸方向の第１の被検出体位置情報を検出するので、外来ノイズを削減できる。【００２６】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記第１の検出パターンにおいて、前記Ｘ軸内部電極対及び前記Ｘ軸外部電極対を検出電極として検出回路に接続すると共に、前記Ｙ軸内部電極対及び前記Ｙ軸外部電極対を駆動電極として駆動回路に接続して検出し、検出対象方向に応じて前記各内部電極対及び前記各外部電極対の接続状態が前記検出電極又は前記駆動電極となるように切替えることを特徴とする。【００２７】
この構成によれば、各軸方向に対向配置された内部電極対及び当該内部電極対の外側に配置された外部電極対を共に検出電極として用いると共に、各軸方向に対向配置された内部電極対及び当該内部電極の外側に配置された外部電極対を駆動電極として用いるので、センサ面上における電界強度が増大し、被検出体の検出感度を向上させることができる。【００２８】
また本発明は、上記静電容量式近接センサ装置において、前記第１の検出パターンにおいて、少なくとも１つの前記内部電極と当該内部電極の外側に配置された前記外部電極とを前記検出電極として前記検出回路に接続し、残りの内部電極と外部電極とを前記駆動電極として前記駆動回路に接続すると共に、前記検出電極及び前記駆動電極となる前記内部電極及び前記外部電極の組を順次切替えて検出することを特徴とする。【００２９】
この構成によれば、内部電極と当該内部電極の外側に配置された外部電極とを少なくとも一組の検出電極として用いると共に、内部電極内及び外部電極内で切替えて被検出体を検出するので、異なる位置に配置された内部電極からの出力信号を得ることができ、Ｚ軸方向における第１の被検出体位置情報の検出方向の指向性を低減することができる。また、センサ面上における電界強度が増大するので、被検出体の検出感度を向上させることができる。【００３０】
本発明の電子機器は、上記静電容量式近接センサ装置を備えたことを特徴とする。【００３１】
この構成によれば、外来ノイズの影響を削減及び補正できる静電容量式近接センサ装置を用いるので、人体などの被検出体が検出対象領域内に存在した場合においても被検出体位置を精度よく検出でき、良好な検出感度を得ることが可能となる。特に、手などで保持して使用する携帯用の電子機器に用いた場合においても、保持状態の変化の検出及び補正ができるので、検出感度の低下を抑制することができ、オフセットなども自動的に更新可能な電子機器を実現できる。【００３２】
本発明の電極駆動方法は、隣接電極間で容量を形成するように基準面内に配置され、前記基準面に属するＸ軸方向に対向配置されたＸ軸内部電極対と、前記基準面に属し、前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に対向配置されたＹ軸内部電極対とを含んでなる複数の内部電極と、隣接電極間で容量を形成するように、前記複数の内部電極の外周に配置された外部電極と、前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、駆動電極となる電極に印加する駆動電圧を出力する駆動回路と、前記複数の内部電極及び前記外部電極のうち、検出電極となる電極から出力された信号を検出する検出回路と、前記検出回路の検出結果から被検出体の前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向及び前記基準面に垂直なＺ軸方向の被検出体位置を演算する演算手段と、を具備した静電容量式近接センサ装置における電極駆動方法であって、検出パターンに応じて前記外部電極の接続状態が前記遮蔽電極又は前記検出電極となるように切替えることを特徴とする。【００３３】
この方法によれば、内部電極の外側に配置された外部電極を、外来ノイズから内部電極を遮蔽する遮蔽電極として用いると共に、被検出体の検出に用いる検出電極としても用いるので、外部電極によっても被検出体を検出できる。このように、内部電極と異なる周辺環境に配置された外部電極を検出電極として用いて被検出体位置を検出するので、内部電極により検出された被検出体位置情報と、外部電極により検出された被検出体位置情報と、をそれぞれ検出することができる。このため、それぞれの被検出体位置情報を用いて被検出体位置の補正が可能となり、外来ノイズによる検出感度への影響の軽減及び補正が可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、外来ノイズの軽減及び補正が可能であり、しかも携帯機器にも好適に使用できる静電容量式近接センサ装置、及びそれを用いた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置の構成図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置のセンサ部の電極配置を示す図であり、（ｂ）は、センサ部のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置のセンサ部の電極切替えを示す模式的な平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置のＸ軸方向及びＹ軸方向の被検出体の検出原理を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置の被検出体の動きと静電容量の変化を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置のＺ軸方向の被検出体の検出原理を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置における電極パターンの切替え制御の一例を示すフロー図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置における外部電極の形状の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置において、被検出体とセンサ部の内部電極及び外部電極との相対的な位置関係を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の本実施の形態に係る近接センサ装置を備えた携帯機器を保持した状態を模式的に示した平面図である。
【図１１】本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置を備えたノートＰＣを示す図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置を備えた携帯電話の平面模式図であり、（ｂ）は、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置を備えた携帯電話の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
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。
図１は、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置の構成図である。同図に示すように、本実施の形態に係る近接センサ装置は、被検出体の近接を検出するセンサ部１１と、このセンサ部１１によって検出された出力信号を基に被検出体位置情報を算出する制御回路部１２とを備える。
【００３７】
センサ部１１は、隣接する電極間に静電容量が形成されるように配置された４つの内部電極１３ａ〜１３ｄと、センサ面１３内において、４つの内部電極１３ａ〜１３ｄの外側に配置される外部電極１４ａ〜１４ｄと、を備える。本実施の形態においては、外部電極１４ａ〜１４ｄを外来ノイズなどから遮蔽する遮蔽電極に用いると共に、被検出体を検出する駆動電極及び検出電極としても併用することにより、外来ノイズの軽減と被検出体位置情報の検出精度を向上する。
【００３８】
制御回路部１２は、センサ部１１の内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの切替え手段としてのマルチプレクサ１５と、各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄから出力された信号より、被検出体位置を演算する演算手段としてのＣＰＵ１６とを備える。ＣＰＵ１６とマルチプレクサ１５との間には、駆動電極として切替えられた各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄに駆動電圧を印加する駆動回路１７が設けられている。また、ＣＰＵ１６とマルチプレクサ１５との間には、検出電極として切替えられた各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの出力信号を検出する検出回路１８が設けられている。
【００３９】
マルチプレクサ１５は、センサ部１１の各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄに接続されると共に、駆動回路１７及び検出回路１８に接続されている。また、マルチプレクサ１５は、ＣＰＵ１６と接続され、ＣＰＵ１６からの切替え信号により、各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの接続を、切替え制御可能に構成されている。マルチプレクサ１５は、切替え制御信号により、駆動電極となる内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄ（以下、単に駆動電極ともいう）を駆動回路１７に接続すると共に、検出電極となる内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄ（以下、単に検出電極ともいう）を検出回路１８に接続する。また、マルチプレクサ１５は、遮蔽電極となる内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄを接地する。このように、本実施の形態においては、マルチプレクサ１５により、内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの接続を駆動回路１７、検出回路１８及び接地間で任意に切替え可能に構成されている。
【００４０】
駆動回路１７は、図示されない発振回路を備え、駆動電極として接続された内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄに駆動電圧を印加する。駆動電圧の印加は、ＣＰＵ１６によりタイミング制御されている。
【００４１】
検出回路１８は、検出電極としての内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの出力信号を検出する。検出回路１８は、正極端子及び負極端子を備えた増幅回路１９と、この増幅回路１９に接続され、増幅された出力信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１６に出力するＡ／Ｄコンバータ２０とを備える。
【００４２】
増幅回路１９の正極端子及び負極端子には、検出電極としての内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄが接続される。増幅回路１９は、検出電極としての内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄからの出力信号を増幅し、Ａ／Ｄコンバータ２０へ出力する。
【００４３】
本実施の形態では、検出基準面であるセンサ面１３に含まれるＸ軸方向及びセンサ面１３内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、マルチプレクサ１５により内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄから一対の検出電極が増幅回路１９に接続される。この一対の検出電極の一方の検出電極は、増幅回路１９の正極端子に接続され、他方の検出電極が負極端子に接続される。増幅回路１９では、入力された一方の検出電極の出力信号と他方の検出電極の出力信号とが差動で増幅される。
【００４４】
また、センサ面１３と直交する高さ方向（Ｚ軸方向）の被検出体位置情報の検出の際には、マルチプレクサ１５により内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄから少なくとも１つの検出電極として接続され、増幅回路１９の一方の端子に接続される。増幅回路１９の他方の端子には、基準電圧が入力される。増幅回路１９では、入力された検出電極の出力信号と基準電圧との差動で出力信号が増幅される。
【００４５】
このように、本実施の形態では、一つの増幅回路１９において、検出方向に応じて一方の検出電極の出力信号と他方の検出電極の出力信号との差動による増幅と、検出電極の出力信号と基準信号との出力信号の差分による増幅とを時分割で切り替えて増幅する。これにより、各軸毎に増幅回路１９を設けることなく、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の検出を行うことができる。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の検出に用いられた一対の検出電極の出力信号の差分値が得られない状態においても、Ｚ軸方向の検出により被検出体を検出することができ、それぞれの増幅特性による不感領域を補完することができる。
【００４６】
Ａ／Ｄコンバータ２０は、増幅回路１９で増幅された出力信号をフィルタリング処理及びデジタル変換してＣＰＵ１６に出力する。ＣＰＵ１６に入力された出力信号は、検出回路としてのＣＰＵ１６で差分値などが検出される。尚、差分値の検出は、Ａ／Ｄコンバータ２０で行ってもよい。また、演算手段としてのＣＰＵ１６では、検出された出力信号を用いて、３軸方向の被検出体位置情報が算出される。
【００４７】
図２（ａ）を参照してセンサ部１１の電極配置について説明する。図２（ａ）は、本実施の形態に係る近接センサ装置のセンサ部１１の電極配置を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）示すセンサ部１１のＡ−Ａ線矢視断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、センサ部１１は、平面視略矩形形状の基材２１と、この基材２１上に設けられ、基材２１と対応する平面視略矩形形状の下部電極２２とを備える。下部電極２２は、センサ部１１の検出面の裏面側からのノイズなどの影響を遮蔽できるように、センサ部１１の下部全面を覆うように配置され、常時接地されている。
【００４８】
平面視略矩形形状のセンサ部１１の四辺上には、外部電極１４ａ〜１４ｄが配置され、この外部電極１４ａ〜１４ｄの内側に、外部電極１４ａ〜１４ｄに対して略平行に内部電極１３ａ〜１３ｄが配置されている。各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄは、それぞれの電極間に静電容量が形成されるように、各電極間が離間して配置されている。また、内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｂは、それぞれの上面が略同一平面上に配置され、この内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｂの上面が検出基準面としてのセンサ面１３となる。
【００４９】
すなわち、本実施の形態では、内部電極１３ａ、１３ｂは、平面視略矩形形状のセンサ面１３内の対向する２辺に対して略平行に配置され、この一対の内部電極１３ａ、１３ｂと略直交するように、センサ面１３内の対向する他の２辺に一対の内部電極１３ｃ、１３ｄが配置されている。また、一対の内部電極１３ａ、１３ｂの外側には、一対の外部電極１４ａ、１４ｂが配置され、他の一対の内部電極１３ｃ、１３ｄの外側には、他の一対の外部電極１４ｃ、１４ｄが配置されている。このように、内部電極１３ａ〜１３ｄの外周には、内部電極１３ａ〜１３ｄに対する外界からの静電容量の変化を遮蔽する遮蔽電極、被検出体を検出する検出電極及び駆動電極として用いられる外部電極１４ａ〜１４ｄが配置されている。
【００５０】
次に、図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照して、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置のセンサ部１１の電極パターンについて詳細に説明する。本実施の形態では、内部電極１３ａ〜１３ｄを検出電極及び駆動電極として被検出体を検出する電極パターンと、外部電極１４ａ〜１４ｄを検出電極及び駆動電極として被検出体を検出する電極パターンとを組み合わせて被検出体を検出する。このように、内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄを、それぞれ被検出体の検出に用いることにより、異なる環境に配置された電極によって検出された２種類の被検出体位置情報を検出でき、それぞれの被検出体位置情報を用いて被検出体位置を補正することにより、被検出体位置を正確に検出することができる。
【００５１】
図３（ａ）は、内部電極１３ａ〜１３ｄを使用してＸ軸方向の被検出体を検出する際の内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの電極パターンの一例を示す図である。図３（ａ）に示すように、Ｘ軸方向の被検出体を検出する際には、Ｘ軸方向と略直交して配置される内部電極１３ａ、１３ｂを検出電極とし、Ｘ軸方向と略平行に配置される内部電極１３ｃ、１３ｄを駆動電極とする。外部電極１４ａ〜１４ｄは、遮蔽電極とする。なお、Ｙ軸方向（紙面上下方向）の被検出体を検出する際には、Ｙ軸方向と略平行に配置される内部電極１３ｃ、１３ｄを検出電極とし、内部電極１３ａ、１３ｂを駆動電極とする。外部電極１４ａ〜１４ｄは、遮蔽電極とする。
【００５２】
図３（ｂ）は、内部電極１３ａ〜１３ｄを使用してＺ軸方向の検出体を検出する際の内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの電極パターンの一例を示す図である。図３（ｂ）に示す例では、内部電極１３ａ〜１３ｃを駆動電極とし、内部電極１３ｄを検出電極としている。このように、Ｚ軸方向の被検出体を検出する際には、内部電極１３ａ〜１３ｄの少なくとも１つの電極を検出電極とし、残りの内部電極１３ａ〜１３ｄを駆動電極として切替える。外部電極１４ａ〜１４ｄは、遮蔽電極とする。
【００５３】
図３（ｃ）は、外部電極１４ａ〜１４ｄを使用してＸ軸方向の被検出体を検出する際の電極パターンの一例を示す図である。図３（ｃ）に示すように、この場合には、対向する一対の外部電極１４ａ、１４ｂを検出電極とし、対向する他の一対の外部電極１４ｃ、１４ｄを駆動電極とする。内部電極１３ａ〜１３ｄは、遮蔽電極とする。なお、Ｙ軸方向の被検出体を検出する場合には、外部電極１４ｃ、１４ｄを検出電極とし、外部電極１４ａ、１４ｂを駆動電極とする。このように、外部電極１４ａ〜１４ｄを使用して被検出体を検出する際には、内部電極１３ａ〜１３ｄを遮蔽電極とすることにより、センサ部１１内からの外来ノイズの影響を低減できる。
【００５４】
本実施の形態では、Ｚ軸方向の被検出体の検出の際には、４つの内部電極１３ａ〜１３ｄのうち一つの内部電極１３ａを検出電極とし、残りの内部電極１３ｂ〜１３ｄを駆動電極として順次内部電極１３ａ〜１３ｄ内で検出電極及び検出電極を切替えて被検出体を測定する。このように、３つの内部電極１３ｂ〜１３ｄを駆動電極とし、それぞれの駆動電極に駆動電圧を印加することにより、電極間に形成される電界強度が増大するので、検出電極から出力される信号強度が増大し、Ｚ軸方向の検出感度を向上させることができる。尚、本実施の形態では、Ｚ軸方向の被検出体の検出において、駆動電極の数が検出電極の数より多くなるようにすればよく、駆動電極とする電極の数は特に限定されない。
【００５５】
また、本実施の形態では、Ｚ軸方向の被検出体を検出する場合、検出電極を内部電極１３ａ〜１３ｄの間で順次切替えながら複数回測定し、それぞれの出力信号の測定値の加算平均を算出して被検出体を検出する。これにより、Ｚ軸方向に対する被検出体の検出において、検出方向の指向性を低減することができる。例えば、検出電極として内部電極１３ａのみを用いて被検出体を検出した場合、内部電極１３ａ近傍の検出感度は良好となるが、内部電極１３ａから離れるにつれ、検出感度が低下する。このため、検出電極を内部電極１３ａ〜１３ｄの間で切替えながら複数回測定し、その測定回数に応じて出力信号の平均値を算出することにより、センサ部１１のセンサ面１３内の四方に対して均等に被検出体を検出することができ、検出感度の指向性を低減することができる。なお、Ｚ軸方向の被検出体の検出では、内部電極１３ａ〜１３ｄと同様にして外部電極１４ａ〜１４ｄを切替えて検出してもよい。
【００５６】
なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示す例は、内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄにより被検出体を検出する場合の一例を示す図であり、内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄにより、被検出体位置情報を検出できる電極パターンであれば、検出電極及び駆動電極の電極パターンは、特に限定されない。
【００５７】
また、本実施の形態では、センサ部１１の各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄが略矩形形状のセンサ面１３の四辺と略平行に配置された例について説明するが、各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの配置は、例えば、ひし形や、格子状などその他の配置をとっていても良い。
【００５８】
また、各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの配置は、電極間に形成される静電容量により、検出基準面を形成できる範囲に配置されていればよく、必ずしも同一平面に配置されている必要はない。例えば、内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄが、センサ面１３に対してＺ軸方向において前後するように配置されていてもよい。
【００５９】
次に、図４を参照して、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の被検出体の検出原理について説明する。図４に示すように、Ｘ軸方向の被検出体を検出する場合、Ｘ軸方向において対向する一対の内部電極１３ａ、１３ｂを検出電極とし、Ｙ軸方向において対向する他の一対の内部電極１３ｃ、１３ｄを駆動電極とする。この場合、内部電極１３ａと内部電極１３ｃ、１３ｄとの間には静電容量Ｃｘ１が形成され、内部電極１３ｂと内部電極１３ｃ、１３ｄとの間には静電容量Ｃｘ２が形成される。そして、この静電容量Ｃｘ１，Ｃｘ２に応じた検出電極の出力信号の差分をとることにより、被検出体２３としての手の位置を検出することができる。なお、図４は、被検出体２３がＸ軸方向に移動する場合の被検出体２３の位置を検出する場合について示している。
【００６０】
さらに、図４及び図５を参照して、被検出体２３の動きと静電容量の変化について説明する。図５は、図４に示した例において、被検出体２３が左右に動いた場合の静電容量の差分の変化を示した図である。図５に示すように、被検出体２３がＸ軸方向（左右方向）のいずれかの方向に動いた場合、内部電極１３ａ〜１３ｄ間に形成される電気力線（不図示）が被検出体２３に吸収され、静電容量Ｃｘ１，Ｃｘ２が変化する。例えば、被検出体２３が左側に動くと、静電容量Ｃｘ１が増加して、静電容量Ｃｘ２が減少する。このため、被検出体２３がＸ軸方向（左右方向）に移動した場合、静電容量値の差分（Ｃｘ２−Ｃｘ１）をとることにより、図４に示すように、静電容量の変化量から被検出体のＸ軸方向（左右方向）の被検出体２３の位置情報及び動き（モーション）を検出することが可能となる。なお、Ｙ軸方向の被検出体２３を検出する場合、センサ部１１の内部電極１３ｃ，１３ｄを検出電極とし、内部電極１３ａ、１３ｂを駆動電極とすることにより、Ｘ軸方向と同様の原理で被検出体を検出できる。
【００６１】
次に、図６（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施の形態の形態に係る静電容量式近接センサのＺ軸方向における被検出体の検出原理について説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、図２（ａ）に示したセンサ部１１のＡ−Ａ線矢視断面図である。図６（ａ）（ｂ）に示すように、この状態では、内部電極１３ａと内部電極１３ｂとの間（内部電極１３ｃ、１３ｄ間も同様）に静電容量ＣＸ３が形成され、その周囲に電気力線２４が形成されている。
【００６２】
図６（ａ）に示すように、センサ面１３と被検出体２３との間のＺ軸方向の距離が大きい場合には、被検出体２３による電気力線２４の吸収が一部のみとなるので、静電容量ＣＸ３は大きくなる。一方、図６（ｂ）に示すように、センサ面１３と被検出体２３との距離が小さい場合には、被検出体２３によって電気力線２４の大半が吸収されるので、静電容量ＣＸ３が小さくなる。このように、本実施の形態では、センサ面１３と被検出体２３との間の距離が小さい場合には、静電容量ＣＸ３が減少して検出電極としての内部電極１３ａの出力信号が大きくなる。また、センサ面１３と被検出体との間の距離が大きい場合には、静電容量ＣＸ３が増大して検出電極としての内部電極１３ａの出力信号が小さくなる。以上のようにして、本実施の形態においては、センサ面１３と被検出体２３とＺ軸方向の距離を検出する。
【００６３】
なお、図４〜図６に示した例においては、内部電極１３ａ〜１３ｄ間に形成される静電容量Ｃｘ１〜Ｃｘ３の変化について説明したが、外部電極１４ａ〜１４ｄ間にも同様に静電容量Ｃｘ４〜Ｃｘ６が形成されており（不図示）、同様にして外部電極１４ａ〜１４ｄによって被検出体を検出することができる。
【００６４】
次に、被検出体位置の演算処理について説明する。本実施の形態では、主に内部電極１３ａ〜１３ｄにより第１の被検出体位置情報を検出する第１の検出パターンと、主に外部電極１４ａ〜１４ｄにより第２の被検出体位置情報を検出する第２の検出パターンとを組み合わせて被検出体位置を検出する。第１の検出パターン及び第２の検出パターンでは、それぞれ検出対象方向に応じて複数の電極パターンを切替えて被検出体を検出する。
【００６５】
次に、図７及び表１を参照して被検出体位置の演算処理について詳細に説明する。図７は、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置における電極パターンの切替え制御の一例を示すフロー図である。図７の各ステップＳ１〜Ｓ７で用いる電極パターンを表１に示す。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
まず、内部電極１３ａ〜１３ｄを主に用いた第１の検出パターンにより、第１の被検出体位置情報が算出される。図７及び表１に示すように、Ｘ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、内部電極１３ａ、１３ｂを検出電極とし、内部電極１３ｃ、１３ｄを駆動電極とする。外部電極１４ａ〜１４ｄは、遮蔽電極として接地する（表１：電極パターンＸ１）。次いで、駆動電極としての内部電極１３ｃ、１３ｄに駆動電圧が印加される。次に、検出電極としての内部電極１３ａ、１３ｂから出力された信号の差分値より、Ｘ軸方向の被検出体位置情報が検出される（図７：ステップＳ１）。
【００６８】
Ｙ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、内部電極１３ｃ、１３ｄを検出電極とし、内部電極１３ａ、１３ｂを駆動電極とする（表１：電極パターンＹ１）。次いで、駆動電極としての内部電極１３ａ、１３ｂに駆動電圧が印加される。次に、検出電極としての内部電極１３ｃ、１３ｄから出力された信号の差分値より、Ｙ軸方向の被検出体位置情報が検出される（図７：ステップＳ２）。
【００６９】
次に、Ｚ軸方向の被検出体位置情報が検出される。まず、内部電極１３ａを検出電極とし、残りの内部電極１３ｂ〜１３ｄを駆動電極とする（表１：電極パターンＺ１）。次いで、駆動電極としての３本の内部電極１３ｂ〜１３ｄに駆動電圧が印加され、検出電極としての内部電極１３ａから信号が出力される。次に、内部電極１３ｂを検出電極とし、残りの内部電極１３ａ、１３ｃ及び１３ｄを駆動電極とする（表１：電極パターンＺ２）。次いで、駆動電極としての３本の内部電極１３ａ、１３ｃ及び１３ｄに、駆動電圧が印加され、検出としての内部電極１３ｂから信号が出力される。
【００７０】
次に、内部電極１３ｃを検出電極とし、残りの内部電極１３ａ、１３ｂ及び１３ｄを検出電極とする（表１：電極パターンＺ３）。次いで、駆動電極としての３本の内部電極１３ａ、１３ｂ及び１３ｄに駆動電圧が印加され、検出としての内部電極１３ｃから信号が出力される。次いで、内部電極１３ｄを検出電極とし、残りの内部電極１３ａ〜１３ｃを駆動電極とする（表１：電極パターンＺ４）。次いで、駆動電極としての内部電極１３ａ〜１３ｃに駆動電圧が印加され、検出電極としての内部電極１３ｄから信号が出力される。次に、検出電極としての内部電極１３ａ〜１３ｄから出力された信号の加算平均を算出し、Ｚ軸方向の被検出体位置情報が検出される（図７：ステップＳ３）。次いで、得られたＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の被検出体位置情報より、第１の被検出体位置情報が算出される（図７：ステップＳ４）。
【００７１】
次に、外部電極１４ａ〜１４ｄを主に用いた第２の検出パターンにより、第２の被検出体位置情報の検出が行われる。Ｘ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、外部電極１４ａ、１４ｂを検出電極とし、外部電極１４ｃ、１４ｄを駆動電極とする。内部電極１３ａ〜１３ｄは、遮蔽電極として接地される（表１：電極パターンＸＣ）。次いで、駆動電極としての外部電極１４ｃ、１４ｄに駆動電圧が印加される。次に、検出電極としての外部電極１４ａ、１４ｂから出力された信号の差分値より、Ｘ軸方向の被検出体位置情報が検出される（図７：ステップＳ５）。
【００７２】
Ｙ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、外部電極１４ｃ、１４ｄを検出電極とし、外部電極１４ａ、１４ｂを駆動電極とする（表１：電極パターンＹＣ）。次いで、駆動電極としての外部電極１４ａ、１４ｂに駆動電圧が印加される。次に、検出電極としての外部電極１４ｃ、１４ｄから出力された信号の差分値が検出される（図７：ステップＳ６）。次に、得られたＸ軸方向の被検出体位置情報及びＹ軸方向の被検出体位置情報から第２の被検出体位置情報が算出される（図７：ステップＳ７）。
【００７３】
最後に、第１の被検出体位置情報及び第２の被検出体位置情報を用い、３軸方向の被検出体位置を算出する（図７：ステップＳ８）。このようにして、第１の被検出体位置情報及び第２の被検出体位置情報を用いて３軸方向の被検出体位置を算出することにより、被検出体位置及び被検出体とセンサ部１１との接触状態などを精度よく検出することが可能となる。なお、各内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄによる被検出体位置情報は、必要に応じて複数回行い、それぞれの出力信号の加算平均を算出してもよい。
【００７４】
第１の被検出体位置情報及び第２の被検出体位置情報を用いた被検出体位置の算出は、第１の被検出体位置情報に対して、第２の被検出体位置情報によって補正することにより、精度よく算出することができる。第１の被検出体位置情報に対する第２の被検出体位置情報による補正は、例えば、第１の被検出体位置情報で算出される被検出体位置と、第２の被検出体位置情報で算出される被検出体位置との差分をとることにより補正できる。また、第１の被検出体位置情報で被検出体位置を算出し、第２の被検出体位置情報を被検出体の大きさや、近接センサとの接触状況の検出などに用いてもよい。特に、本実施の形態では、第１の被検出体位置情報が遮蔽電極として接地された外部電極１４ａ〜１４ｄを介して得られるのに対し、第２の被検出体位置情報は、遮蔽電極を介さずに検出するので、微弱な静電容量の変化の検出も可能となる。このように、周辺環境が異なる条件で検出される２種類の被検出体位置情報を用いて被検出体位置を算出することにより、３軸方向の被検出体位置を高感度及び高精度で検出できると共に、被検出体の微弱な近接状態変化の検出も可能となる。
【００７５】
次に、再び図１を参照して、以上のように構成された本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置の動作について説明する。まず、マルチプレクサ１５によって、検出方向に応じて任意の内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄが駆動電極、検出電極及び遮蔽電極として切替えられる。次いで、ＣＰＵ１６よりタイミング制御された駆動電圧が駆動回路１７より駆動電極として切替えられた内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄに印加される。ここで、被検出体が近接センサの検出領域内に存在する場合、電極間に形成される静電容量ＣＸ１〜ＣＸ６が変化するので、それぞれの静電容量ＣＸ１〜ＣＸ６に応じた信号が検出電極から出力される。
【００７６】
検出電極としての内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄから出力された信号は、検出回路１８の増幅回路１９に入力されて増幅される。増幅された出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ２０でフィルタリング処理及びＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ１６に入力される。ＣＰＵ１６では、入力された出力信号を基に内部電極１３ａ〜１３ｄによって検出された被検出体位置情報に対し、外部電極１４ａ〜１４ｄによって検出された被検出体位置情報を用いて補正して被検出体位置情報を算出する。以上のようにして、本実施の形態に係る近接センサ装置では、被検出体の接近によって生じるセンサ部１１の静電容量ＣＸ１〜ＣＸ６に基づいて、被検出体位置を検出する。
【００７７】
なお、外部電極としては、図２（ａ）、（ｂ）に示した例と異なる形状のものを用いてもよい。図８（ａ）、（ｂ）は、外部電極の形状の一例を示す図である。なお、図８（ａ）、（ｂ）は、図２（ｂ）と同様に、図２（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００７８】
図８（ａ）に示す例は、内部電極１３ａ、１３ｂより上面が突出した外部電極２５ａ、２５ｂを用いた例である。外部電極２５ａ、２５ｂは、内部電極１３ａ、１３ｂの上面を含むセンサ面１３より、上面が所定の長さＬ１高く延在している。このような形状の外部電極２５ａ、２５ｂを用いることにより、検出電極としての内部電極１３ａ〜１３ｄに対するＸＹ平面方向からの外来ノイズを、センサ面１３より所定の長さＬ１分高く遮蔽できるので、外来ノイズの影響を軽減することができる。なお、外部電極２５ａ、２５ｂの形状は、内部電極１３ａ、１３ｂに対して外来ノイズの影響を軽減できる形状であれば特に限定されない。
【００７９】
図８（ｂ）に示す例は、断面Ｌ字形状の外部電極２６ａ、２６ｂを用いた例である。外部電極２６ａ、２６ｂは、内部電極１３ａ、１３ｂよりも所定の長さＬ２だけ高さ方向に延在している。また、外部電極２６ａ、２６ｂの上部は、外部電極２６ａ、２６ｂ同士が対向する側に屈曲し、当該対向方向に所定の長さＬ３延出した延出部２７ａ、２７ｂを有する。このように、延出部２７ａ、２７ｂを有する外部電極２６ａ、２６ｂを用いることにより、内部電極１３ａ、１３ｂの上方側からの外来ノイズを遮蔽できるので、外来ノイズの影響を軽減することができる。なお、上記図８（ａ）、（ｂ）における所定の長さＬ３は、遮蔽する外来ノイズに応じて任意に調整して用いることができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、第１の検出パターン及び第２の検出パターンにおいて、上述した図７及び表１と異なる電極パターンの切替え制御を行ってもよい。以下、図７及び下記表２、下記表３を参照して電極パターンの他の例について、上記表１との相違点を中心に説明する。
【００８１】
【表２】
2011087034.tif 000004
【００８２】
表２に図７のステップＳ１、Ｓ２における電極パターンを変更した例を示す。本例では、図７のステップＳ１、Ｓ２において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに対し、異なる内部電極及び外部電極を二対の内外電極対として組みわせて被検出体を測定する。その他の部分については、表１と同様のため、説明を省略する。
【００８３】
Ｘ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、内部電極１３ａ及び外部電極１４ｂを一対の内外電極対として検出電極とし、内部電極１３ｃ、１３ｄを駆動電極とする。内部電極１３ｂ、外部電極１４ａ、１４ｃ、１４ｄは、遮蔽電極として接地する（表２：電極パターンＸ２）。次に、内部電極１３ｂ及び外部電極１４ａを一対の内外電極対として検出電極とし、内部電極１３ｃ、１３ｄを駆動電極とする。内部電極１３ａ、外部電極１４ｂ〜１４ｄは、遮蔽電極として接地する（表２：電極パターンＸ３）。このようにして、Ｘ軸方向に対して被検出体位置情報が２回検出される（図７：ステップＳ１）。
【００８４】
Ｙ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、内部電極１３ｃ及び外部電極１４ｄを一対の内外電極対として検出電極とし、内部電極１３ａ、１３ｂを駆動電極とする。内部電極１３ｄ、外部電極１４ａ〜１４ｃは、遮蔽電極として接地する（表２：電極パターンＹ２）。次に、内部電極１３ｄ及び外部電極１４ｃを一対の内外電極対として検出電極とし、内部電極１３ａ、１３ｂを駆動電極とする。内部電極１３ｃ、外部電極１４ａ、１４ｂ、１４ｄは、遮蔽電極として接地する（表２：電極パターンＹ３）。このようにして、Ｙ軸方向に対して被検出体位置情報が２回検出される（図７：ステップＳ２）。
【００８５】
以上のようにして、内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄを異なる２つの内外電極対とし、検出電極としてＸ軸方向及びＹ軸方向それぞれに対して被検出体を２回測定し、出力された信号の平均値を算出して被検出体を測定する（図７：ステップＳ４）。その他については、図７及び表１と同一のため説明を省略する。
【００８６】
表２に示した電極パターンでは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して、内部電極１３ａ〜１３ｄと外部電極１４ａ〜１４ｄを異なる二対の内外電極対として用いる。このため、被検出体位置に加えて被検出体の大きさなども検出することが容易となる。図９は、被検出体２３とセンサ部１１の内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄとの相対的な位置関係を模式的に示した図である。図９に示すように、Ｘ軸方向の被検出体の検出において、表２に示す電極パターンでは、内部電極１３ａ及び外部電極１４ｂ（表２：電極パターンＸ１）の組合せと、内部電極１３ｂ及び外部電極１４ａ（表２：電極パターンＸ２）の組合せとを用いる。この場合、図９の実線の矢印に示す、内部電極１３ａ及び外部電極１４ｂ（表２：電極パターンＸ１）の組合せに対する被検出体２３の距離は、図９の点線の矢印に示す内部電極１３ｂ及び外部電極１４ａ（表２：電極パターンＸ２）の組合せに対する距離より短くなる。このようにして、異なる二対の内外電極対を使用し、距離の異なる２点から検出した被検出体位置情報が得られるので、それぞれの被検出体位置情報に対して三角法などを用いた演算処理により、被検出体とセンサ部との距離に加えて被検出体２３の大きさに関する情報を得ることもできる。
【００８７】
【表３】
2011087034.tif 000005
【００８８】
表３に図７のステップＳ１〜Ｓ３における電極パターンを変更した他の例を示す。本例では、図７のステップＳ１〜Ｓ３において、第１の被検出体位置情報を検出する際に、対向配置された内部電極及び外部電極を検出電極又は駆動電極として用い、遮蔽電極を用いずに被検出体を検出する例を示している。その他の部分については、表１及び表２に示した例と同様のため、説明を省略する。
【００８９】
Ｘ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、内部電極１３ａ、１３ｂ及び外部電極１４ａ、１４ｂを検出電極とし、内部電極１３ｃ、１３ｄ及び外部電極１４ｃ、１４ｄを駆動電極とする（表３：電極パターンＸ４）。このようにして、Ｘ軸方向の被検出体位置情報が検出される（図７：ステップＳ１）。
【００９０】
Ｙ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、内部電極１３ｃ、１３ｄ及び外部電極１４ｃ、１４ｄを検出電極とし、内部電極１３ａ、１３ｂ及び外部電極１４ａ、１４ｂを駆動電極とする（表３：電極パターンＹ４）。このようにして、Ｙ軸方向の被検出体位置情報が検出される（図７：ステップＳ２）。
【００９１】
Ｚ軸方向の被検出体位置情報の検出の際には、内部電極１３ａ及び外部電極１４ａを検出電極とし、内部電極１３ｂ〜１３ｄ及び外部電極１４ｂ〜１４ｄを駆動電極とする（表３：電極パターンＺ５）。次に、内部電極１３ｂ及び外部電極１４ｂを検出電極とし、内部電極１３ａ、１３ｃ、１３ｄ及び外部電極１４ａ、１４ｃ、１４ｄを駆動電極とする（表３：電極パターンＺ６）。次いで、内部電極１３ｃ及び外部電極１４ｃを検出電極とし、内部電極１３ａ、１３ｂ、１３ｄ及び外部電極１４ａ、１４ｂ、１４ｄを駆動電極とする（表３：電極パターンＺ７）。次に、内部電極１３ｄ及び外部電極１４ｄを検出電極とし、内部電極１３ａ〜１３ｃ及び外部電極１４ａ〜１４ｃを駆動電極とする（表３：電極パターンＺ８）。このようにして得られた内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄの出力信号を加算平均し、Ｚ軸方向の被検出体位置情報が算出される（図７：ステップＳ３）。その他については、図７及び表１と同一のため説明を省略する。
【００９２】
このように、本例においては、第１の被検出体位置情報の検出の際に、遮蔽電極を用いずに内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄを検出電極又は駆動電極として用いる。この際に、検出電極としての内部電極１３ａ〜１３ｄに対応する外周側に配置された外部電極１４ａ〜１４ｄを検出電極とし、その他の内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄを駆動電極とするので、センサ面１３上に形成される電気力線が増大し、電界強度が増大する。このため、検出電極から出力される信号強度が増大し、検出感度を増大させることができる。
【００９３】
なお、上述した説明においては、外部電極１４ａ〜１４ｄを内部電極１３ａ〜１３ｄに対して四方に配置する例について説明したが、外部電極１４ａ〜１４ｄは、外来のノイズの影響に応じて、必要な方向にのみ配置するようにしてもよい。
【００９４】
本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置は、外来ノイズを遮蔽でき、高い検出感度が得られると共に、被検出体の大きさなどに関する情報を検出することができる。このため、携帯機器などの電子機器に用いた場合に、特に好適に用いることができる。次に、図１０（ａ）〜（ｃ）を参照して本実施の形態に係る近接センサ装置を携帯機器に用いた場合に得られる出力信号について説明する。
【００９５】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係る近接センサ装置を備えた携帯機器３１を模式的に示した平面図である。なお、図１０（ａ）〜（ｃ）は、紙面奥側から近接センサ装置を搭載した携帯機器３１を手で保持した状態における平面図を模式的に示し、それぞれの状態における第２の被検出体位置情報に関するＸ軸方向及びＹ軸方向における検出電極の出力信号の大きさを示している。
【００９６】
図１０（ａ）は、携帯機器３１を左手で保持した場合と、右手で保持した場合の出力信号の変化を示している。図１０（ａ）に示すように、携帯機器３１を左手で保持した場合、平面視において携帯機器３１の左側を１本の指３２で保持し、右側を４本の指３２保持する状態となる。この場合においては、相対的に携帯機器３１の右側が被検出体としての指との接触面積が大きくなる。このため、検出電極の出力信号は、Ｘ軸方向において正側に増大する。
【００９７】
一方、携帯機器３１を右手に持ち替えた場合、平面視において携帯機器３１の右側を１本の指３２で保持し、左側を４本の指３２で保持する状態となる。この場合においては、相対的に携帯機器３１の左側が被検出体としての指３２との接触面積が大きくなる。このため、検出電極の出力信号は、Ｘ軸方向において負側に増大する。このように、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置を備えた携帯機器３１は、指３２位置の変化を検出することができる。
【００９８】
図１０（ｂ）は、携帯機器３１を左手で保持し、保持位置を変化させた場合の外部電極１４ａ〜１４ｄの出力信号の変化を示した図である。図１０（ｂ）に示すように、携帯機器３１の上部を保持した場合には、検出電極の出力信号は、Ｙ軸方向において正側に増大する。一方、携帯機器３１の下部を保持した場合には、検出電極の出力信号は、Ｙ軸方向において負側に増大する。このように、本実施の形態に係る近接センサ装置を備えた携帯機器３１は、携帯機器３１の保持位置の変化を検出することができる。
【００９９】
図１０（ｃ）は、携帯機器３１の保持状態を変化させた場合の検出電極の出力信号の変化を示した図である。図１０（ｃ）に示すように、携帯機器３１を左手で保持し、携帯機器の左側を保持する指３２と携帯機器３１との接触面積を、携帯機器３１の上面側に拡大させた場合、指３２と携帯機器３１との接触面積の増大に伴い検出電極の出力信号は、Ｘ軸方向側において負側に増大し、Ｙ軸方向において正側に増大している。このように、本実施の形態に係る近接センサ装置を備えた携帯機器３１は、携帯機器３１と指３２との接触面積の変化を検出することができる。
【０１００】
このように、本実施の形態では、携帯機器３１の保持状態の変化による近接センサの出力変化を感度良く検知することができる。また、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置を携帯機器３１に用いる場合、検出電極としての外部電極１４ａ〜１４ｄの出力信号を用いることにより、検出基準値（オフセット値）を自動的にキャリブレーションするように構成することもできる。このようなキャリブレーション処理としては、例えば、検出電極の出力信号の信号強度に対して所定の閾値を設け、信号強度がこの閾値以上となった場合にソフトウェアでキャリブレーションする処理などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１０１】
このように自動的にキャリブレーションするように構成することにより、例えば、近接センサを搭載した携帯機器３１を手で保持する場合において、２本の指３２で保持した場合には、スリープ状態とし、４本の指３２で保持した場合には、自動的に起動状態にするように構成することもできる。また、携帯電話や、コードレス電話などに搭載した場合には、本体を手で保持した場合に自動的に通話状態になるように構成することもできる。このように、本実施の形態に係る近接センサ装置によれば、携帯機器などに使用した場合において、保持状態などの、近接センサ周辺環境が得られやすくなり、微細な静電容量変化を検出することもできる。
【０１０２】
次に、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置の応用例について説明する。図１１は、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置を備えたノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）を示す図である。図１１に示すように、このノートＰＣ１００は、タッチパッド１０１の部分に本実施の形態に係る近接センサ装置のセンサ部１０２を内蔵している。本例においては、タッチパッド１０１の中央付近にセンサ部１０２の４つの内部電極１０３が配置され、その周囲に４つの外部電極１０４を配置している。このように配置することにより、例えば、オペレータの体自身（不図示）がノートＰＣ１００に接近して入力操作する場合においても、外部電極１０４の出力信号により、静電容量式近接センサ装置をキャリブレーションできる。このように、オペレータの接近状態の変化に応じて静電容量式近接センサ装置を適時キャリブレーションできるので、タッチパッド１０１への手１０５などによるタッチパッド１０１への入力操作を精度よく行うことができる。なお、図１１に示す例のように、ノートＰＣ１００などに用いる場合には、必ずしも内部電極１０３の外周に外部電極１０４を配置する必要はなく、少なくともノートＰＣ１００の手前側に外部電極１０４を配置することにより、オペレータの接近による外来ノイズの影響を低減することができる。
【０１０３】
図１２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置を備えた携帯電話の平面模式図である。図１２（ａ）に示すように、この携帯電話１１０は、矩形形状の液晶表示部１１１の周囲に４つの内部電極１１２ａ〜１１２ｄが配置され、この内部電極１１２ａ〜１１２ｄの外周に４つの外部電極１１３ａ〜１１３ｄが配置されている。
【０１０４】
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。なお、図１２（ｂ）には携帯電話１１０の断面を拡大して示している。図１２（ｂ）に示すように、携帯電話１１０は、下部筺体１１４ａ及び液晶表示部１１１に対応する矩形形状の開口部を有する上部筺体１１４ｂを備える。下部筺体１１４ａ内側の底面上には基板１１５が配置され、この基板１１５の上面に電子機器１１６が配置されている。基板１１５の上面側には、基板１１５上に配置された電子機器１１６と離間するように、電子機器１１６からのノイズを遮蔽する下部電極１１７が配置されている。
【０１０５】
下部電極１１７の上面には、液晶表示部１１１の外縁を覆うようにＬＣＤモジュール１１８が配置され、このＬＣＤモジュール１１８の上面と上部筺体１１４ｂとの間に、ＬＣＤモジュール１１８に対応する面積を有するタッチパネル１１９が配置されている。このタッチパネル１１９内の液晶表示部１１１外縁部には、内部電極１１２ａ、１１２ｂが配置されている。
【０１０６】
下部筺体１１４ａ及び上部筺体１１４ｂの一方の内側面には、外部電極１１３ａ及び遮蔽電極１２０ａを備える２層フレキシブル基板１２１ａが配置されている。２層フレキシブル基板１２１ａの外部電極１１３ａは、下部筺体１１４ａ及び上部筺体１１４ｂの内側面に、基板１１５と離間するように配置され、この外部電極１１３ａの下部電極１１７側の主面に、下部電極１１７と離間するように遮蔽電極１２０ａが配置されている。下部筺体１１４ａ及び上部筺体１１４ｂの他方の内側面には、外部電極１１３ｂ及び遮蔽電極１２０ｂを備える２層フレキシブル基板１２１ｂが配置されている。２層フレキシブル基板１２１ｂの外部電極１１３ｂは、下部筺体１１４ａ及び上部筺体１１４ｂの内側面に、基板１１５と離間するように配置され、この外部電極１１３ｂの下部電極１１７側の主面に、下部電極１１７と離間するように遮蔽電極１２０ｂが配置されている。遮蔽電極１２０ａ、１２０ｂは、下部電極１１７と共に常時接地され、内部電極１１２ａ、１１２ｂへの外来ノイズの影響を軽減できるように構成されている。このように、外部電極１１３ａ、１１３ｂを遮蔽電極１２０ａ、１２０ｂと組み合わせて用いることにより、より効果的に外来ノイズを軽減できる。なお、遮蔽電極１２０ａ、１２０ｂは、必ずしも必要ではなく、外部電極１１３ａ、１１３ｂのみを下部筺体１１４ａ及び上部筺体１１４ｂの内側面に配置する構成としてもよい。
【０１０７】
このように、携帯電話１１０の液晶表示部１１１の周囲に内部電極１１２ａ〜１１２ｄを配置することにより、液晶表示部１１１内のオペレータの指などを検出でき、液晶表示部１１１をタッチパッドとして用いることができる。また、内部電極１１２ａ〜１１２ｄの外周に外部電極１１３ａ〜１１３ｄ配置し、遮蔽電極及び／又は検出電極として用いることにより、液晶表示部１１１に対する外来ノイズを遮蔽できると共に、液晶表示部１１１への指の接触状態の変化による入力精度を補正することもできる。このため、携帯電話１１０への外来ノイズの影響や、携帯電話１１０の保持状態の変化によらず、正確な入力操作を行うことができると共に、保持状態の変化などをその他の入力操作に用いることもできる。
【０１０８】
また、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置は、その他の各種電子機器に応用することができる。例えば、デジタルフォトフレームに静電容量式近接センサ装置を搭載する場合には、デジタルフォトフレームの設置台より外来ノイズの影響を受けることや、デジタルフォトフレーム自体を移動した場合にオフセット値がずれる現象が発生する場合がある。このような場合に本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置を、内部電極に対して外部電極を設置台側に配置するように搭載することにより、デジタルフォトフレームの設置台からの外来ノイズの影響を低減することが可能となる。また、デジタルフォトフレームを移動した場合においてもオフセット値のずれを検知することができるので、キャリブレーションを自動的に行うことができる。
【０１０９】
さらに、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置は、テレビジョン放送受信機に応用することもできる。テレビジョン放送受信機では、テレビジョン放送受信機の画面周辺を人が通る場合などに近接センサへの影響が大きくなる。このような場合、テレビジョン放送受信機の画面周辺に外部電極が配置されるように接地することにより、外来ノイズの影響を軽減することができる。また、テレビジョン放送受信機の周囲に外来ノイズ源となり得るものをおいた場合には、静電容量の変化に応じて自動的にキャリブレーションを行うこともできる。
【０１１０】
以上説明したように、本実施の形態に係る静電容量式近接センサ装置によれば、センサ部１１内において、内部電極１３ａ〜１３ｄの外側に配置された外部電極１４ａ〜１４ｄを、外来ノイズから内部電極１３ａ〜１３ｄを遮蔽する遮蔽電極として用いると共に、被検出体を検出する検出電極及び駆動電極として併用するので、異なる２種類の被検出体位置情報を検出できる。ここで、得られる２種類の被検出体位置情報は、周辺環境が異なる内部電極１３ａ〜１３ｄ及び外部電極１４ａ〜１４ｄによって検出されるので、それぞれの被検出体位置情報を用いることにより、被検出体位置の補正が可能となり、外来ノイズの影響の軽減及び補正が可能となる。
【０１１１】
特に、本実施の形態においては、内部電極１３ａ〜１３ｄでの検出により得られた被検出体位置情報を、外部電極１４ａ〜１４ｄでの検出により得られた被検出体位置情報で補正することにより、検出領域内における被検出体の有無を検出できると共に、精度よく被検出体位置を検出することができる。これにより、例えば静電容量式近接センサ装置を携帯機器に搭載した場合など、手などによる携帯機器の保持状態の変化などを精度よく検出することができる。
【０１１２】
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、検出電極及び駆動電極として８つの電極を用いる場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、異なる数の電極を用いてもよい。また、上記実施の形態における、左右、上下、手前−奥行きの別、部材の数値、位置、大きさ、形状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。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、例えば、携帯機器、デジタルフォトフレーム、ＰＣ、オーディオの操作パネルなど、各種入力デバイスに適用可能である。【０１１４】
本出願は、２０１０年１月１３日出願の特願２０１０−００４６００に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
【図１】
2011087034.tif 000006
【図２】
2011087034.tif 000007
【図３】
2011087034.tif 000008
【図４】
2011087034.tif 000009
【図５】
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【図６】
2011087034.tif 000011
【図７】
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【図８】
2011087034.tif 000013
【図９】
2011087034.tif 000014
【図１０】
2011087034.tif 000015
【図１１】
2011087034.tif 000016
【図１２】
2011087034.tif 000017
【国際調査報告】
2011087034.tif 000018
2011087034.tif 000019