(57)【要約】【課題】互いに接近した複数の物体の接触領域若しくは近接領域をそれぞれ的確に分離して特定可能であるとともに、接触若しくは近接の程度が弱い物体の領域についても感度良く特定できる入力装置とその情報入力方法を提供する。【解決手段】２次元データに含まれる一の検出データをオンデータ（１）又はオフデータ（０）に変換する場合に、当該一の検出データに隣接する検出データの値が当該一の検出データに比べて小さいほど大きな値を持ち、当該隣接する検出データの値が当該一の検出データに比べて大きいほど小さな値を持つ補正検出データが算出され、この補正検出データに基づいて、当該一の検出データがオンデータ（１）又はオフデータ（０）に変換される。【選択図】図５
2015103118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作面への物体の接触若しくは近接に応じた情報を入力する入力装置であって、
前記操作面上の複数の検出位置において物体の接触若しくは近接の状態をそれぞれ検出するセンサ部と、
前記センサ部の検出結果に基づいて、前記操作面の複数の位置における物体の接触若しくは近接の状態を示す複数の検出データからなる２次元データを生成する２次元データ生成部と、
前記２次元データに含まれる複数の検出データを、物体の接触若しくは近接が有ることを示すオンデータ又は物体の接触若しくは近接が無いことを示すオフデータにそれぞれ変換するデータ変換部と、
前記データ変換部において変換された２次元データに基づいて、前記操作面における個々の物体の接触領域若しくは近接領域を特定する領域特定部と
を有し、
前記データ変換部は、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記一の検出データに隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて小さいほど大きな値を持ち、前記隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて大きいほど小さな値を持つ補正検出データを算出する補正処理を行い、当該補正処理により得られた前記補正検出データに基づいて、前記一の検出データを前記オンデータ又は前記オフデータに変換する
ことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記データ変換部は、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記補正処理の前に、前記一の検出データとしきい値との比較に基づいて、前記一の検出データを前記オンデータに変換できるか否か判定し、前記オンデータに変換できないと判定したならば、前記補正処理を行うことなく、前記一の検出データを前記オフデータに変換する
ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記データ変換部は、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記一の検出データから見た複数の方向の各々について前記補正処理を行い、一の方向についての前記補正処理では、前記一の検出データを間に挟んで前記一の方向に並んだ複数の検出データを、前記一の検出データに隣接した複数の検出データとして前記補正処理を行い、前記複数の方向の補正処理において得られる複数の補正検出データに基づいて、前記一の検出データを前記オンデータ又は前記オフデータに変換する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記データ変換部は、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記複数の方向について順に前記補正処理を行い、前記補正処理によって前記補正検出データが得られる度に、当該得られた補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すか否かを判定し、当該判定において物体の接触若しくは近接が無いと判定したならば、前記一の検出データを前記オフデータに変換し、前記複数の方向の前補正処理によって得られた全ての前記補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すと判定したならば、前記一の検出データを前記オンデータに変換する
ことを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記データ変換部は、前記補正処理において、前記一の検出データに第１係数を乗じて得た値と、前記一の検出データに隣接する複数の検出データに前記第１係数と反対の符号を持つ第２係数をそれぞれ乗じて得た値とを足し合わせることにより、前記補正検出データを算出する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項６】
操作面への物体の接触若しくは近接に応じた情報を入力する入力装置において行われる情報入力方法であって、
前記操作面上の複数の検出位置において物体の接触若しくは近接の状態をそれぞれ検出するステップと、
前記複数の検出位置における前記検出の結果に基づいて、前記操作面の複数の位置における物体の接触若しくは近接の状態を示す複数の検出データからなる２次元データを生成するステップと、
前記２次元データに含まれる複数の検出データを、物体の接触若しくは近接が有ることを示すオンデータ又は物体の接触若しくは近接が無いことを示すオフデータにそれぞれ変換するステップと、
前記２次元データを変換するステップにおいて変換された２次元データに基づいて、前記操作面における個々の物体の接触領域若しくは近接領域を特定するステップと
を有し、
前記２次元データを変換するステップでは、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記一の検出データに隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて小さいほど大きな値を持ち、前記隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて大きいほど小さな値を持つ補正検出データを算出する補正処理を行い、当該補正処理により得られた前記補正検出データに基づいて、前記一の検出データを前記オンデータ又は前記オフデータに変換する
ことを特徴とする情報入力方法。
【請求項７】
前記２次元データに含まれる複数の検出データをそれぞれ変換するステップにおいて、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記補正処理の前に、前記一の検出データとしきい値との比較に基づいて、前記一の検出データを前記オンデータに変換できるか否か判定し、前記オンデータに変換できないと判定したならば、前記補正処理を行うことなく、前記一の検出データを前記オフデータに変換する
ことを特徴とする請求項６に記載の情報入力方法。
【請求項８】
前記２次元データに含まれる複数の検出データをそれぞれ変換するステップにおいて、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記一の検出データから見た複数の方向の各々について前記補正処理を行い、一の方向についての前記補正処理では、前記一の検出データを間に挟んで前記一の方向に並んだ複数の検出データを、前記一の検出データに隣接した複数の検出データとして前記補正処理を行い、前記複数の方向の補正処理において得られる複数の補正検出データに基づいて、前記一の検出データを前記オンデータ又は前記オフデータに変換する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の情報入力方法。
【請求項９】
前記２次元データに含まれる複数の検出データをそれぞれ変換するステップにおいて、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記複数の方向について順に前記補正処理を行い、前記補正処理によって前記補正検出データが得られる度に、当該得られた補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すか否かを判定し、当該判定において物体の接触若しくは近接が無いと判定したならば、前記一の検出データを前記オフデータに変換し、前記複数の方向の前補正処理によって得られた全ての前記補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すと判定したならば、前記一の検出データを前記オンデータに変換する
ことを特徴とする請求項８に記載の情報入力方法。
【請求項１０】
前記２次元データに含まれる複数の検出データをそれぞれ変換するステップにおいて前記補正処理を行う場合、前記一の検出データに第１係数を乗じて得た値と、前記一の検出データに隣接する複数の検出データに前記第１係数と反対の符号を持つ第２係数をそれぞれ乗じて得た値とを足し合わせることにより、前記補正検出データを算出する
ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の情報入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータやスマートフォン等の情報機器において情報の入力に用いられる入力装置とその情報入力方法に係り、特に、指やペンなどの物体が操作面に接触若しくは近接した領域を特定し、その特定した領域に基づいて情報を入力する入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノートブック型ＰＣがタブレット端末、スマートフォンなどの情報機器の入力インターフェースとして、指やペンなどの物体の接触位置を検出するセンサを備えたタッチパッドやタッチパネルなどの装置が広く普及している。物体の接触位置を検出するセンサには、抵抗膜方式や静電容量方式など種々のタイプが存在するが、近年では、複数の接触箇所を検出する「マルチタッチ」への対応が可能な静電容量方式のセンサの採用が増加している。
【０００３】
一般的な静電容量方式のセンサでは、格子状に配置された複数の電極において電極間の静電容量（相互容量）や電極とグランドとの間の静電容量（自己容量）が検出される。下記の特許文献１に記載される入力装置では、複数のＸ電極と複数のＹ電極が格子状に交差して配置されており（図１，図２）、その各格子点に対応した位置において静電容量が検出される。Ｘ電極とＹ電極の一方を駆動電極、他方を受信電極として、駆動電極に駆動パルスを供給したとき受信電極に流れる電流に応じて、受信電極と駆動電極が交差する点における相互容量が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４３３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載される入力装置では、格子状に配置されたＸ電極とＹ電極の各交差点において静電容量の検出データが得られる。各交差点の検出データを集めることにより、操作面の各所における静電容量を表した２次元データが形成される。操作面における指の接触位置の情報は、この２次元データに基づいて取得される。すなわち、２次元データの端部から順番に一ラインずつ検出データがスキャンされ、各ラインのスキャンにおいて指の接触を示す検出データが連続している領域（接触領域）に対して同一のラベルが付与される。
【０００６】
また、特許文献１に記載される入力装置では、上述したスキャンにおいて複数の接触領域が非接触領域（指が接触していないこと示す検出データが連続している領域）を挟んで検出された場合に、当該非接触領域が所定の間隔以内であれば、当該非接触領域が分離領域と判定される。そして、次のラインのスキャンにおいては、分離領域に対応する領域が非接触領域として扱われる。これにより、複数の指が近づいた状態で操作面に接触した場合でも、指と指の隙間が分離領域として判定されるため、複数の指が接触したことを検出できる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載される方法では、指と指が接近するにつれて、本来は分離領域として判定されるべき領域に属する検出データが、指の接触を示す検出データに変化してしまい、分離領域を判定できなくなるという問題がある。このような問題を回避するため、例えば、検出データが指の接触を示すか否かの判定基準となるしきい値を変更して、分離領域において指が接触しているとの判定が生じ難くなるようにすることが考えられる。しかしながら、そのような判定基準のしきい値を変更してしまうと、操作面の全面において指の検出感度が低下してしまい、例えば指が軽く操作面に接触しているような状態を検出できなくなるという問題が生じる。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、互いに接近した複数の物体の接触領域若しくは近接領域をそれぞれ的確に分離して特定可能であるとともに、接触若しくは近接の程度が弱い物体の領域についても感度良く特定できる入力装置とその情報入力方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点に係る入力装置は、操作面への物体の接触若しくは近接に応じた情報を入力する入力装置であって、前記操作面上の複数の検出位置において物体の接触若しくは近接の状態をそれぞれ検出するセンサ部と、前記センサ部の検出結果に基づいて、前記操作面の複数の位置における物体の接触若しくは近接の状態を示す複数の検出データからなる２次元データを生成する２次元データ生成部と、前記２次元データに含まれる複数の検出データを、物体の接触若しくは近接が有ることを示すオンデータ又は物体の接触若しくは近接が無いことを示すオフデータにそれぞれ変換するデータ変換部と、前記データ変換部において変換された２次元データに基づいて、前記操作面における個々の物体の接触領域若しくは近接領域を特定する領域特定部とを有する。前記データ変換部は、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記一の検出データに隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて小さいほど大きな値を持ち、前記隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて大きいほど小さな値を持つ補正検出データを算出する補正処理を行い、当該補正処理により得られた補正検出データに基づいて、前記一の検出データを前記オンデータ又は前記オフデータに変換する。
【００１０】
上記の構成によれば、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記一の検出データに隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて小さいほど大きな値を持ち、前記隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて大きいほど小さな値を持つ補正検出データを算出する補正処理が行われ、当該補正処理により得られた補正検出データに基づいて、前記一の検出データが前記オンデータ又は前記オフデータに変換される。
そのため、互いに接近した複数の物体の隙間において、物体の接触度合い若しくは近接度合いが周囲より弱くなっている場合に、その隙間における検出データについて算出した補正検出データは、元の検出データに比べて物体の接触度合い若しくは近接度合いが更に弱くなる。また、単独の物体が軽く接触若しくは近接している領域において、物体の接触度合い若しくは近接度合いが周囲より強くなっている場合に、その領域における検出データについて算出した補正検出データは、元の検出データに比べて物体の接触度合い若しくは近接度合いが更に強くなる。つまり、前記データ変換部により算出される補正検出データは、互いに接近した複数の物体の隙間の特徴や、単独の物体が軽く接触若しくは近接している領域の特徴を強調したデータとなる。その結果、互いに接近した物体の隙間における検出データは、前記データ変換部においてオフデータに変換され易くなる。また、単独の物体が軽く接触若しくは近接している領域の検出データは、前記データ変換部においてオンデータに変換され易くなる。
【００１１】
好適に、前記データ変換部は、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記補正処理の前に、前記一の検出データとしきい値との比較に基づいて、前記一の検出データを前記オンデータに変換できるか否か判定し、前記オンデータに変換できないと判定したならば、前記補正処理を行うことなく、前記一の検出データを前記オフデータに変換してよい。
これにより、２次元データに含まれる全ての検出データについて一律に補正処理を行う場合に比べて、処理時間が短縮される。また、２次元データに含まれる全ての検出データの補正処理結果を記憶しなくてよいため、メモリの使用量が削減される。
【００１２】
好適に、前記データ変換部は、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記一の検出データから見た複数の方向の各々について前記補正処理を行い、一の方向についての前記補正処理では、前記一の検出データを間に挟んで前記一の方向に並んだ複数の検出データを、前記一の検出データに隣接した複数の検出データとして前記補正処理を行い、前記複数の方向の補正処理において得られる複数の補正検出データに基づいて、前記一の検出データを前記オンデータ又は前記オフデータに変換してよい。
これにより、操作面上の特定方向における物体の領域の分離性能が要求されている場合に、その特定方向を上記の補正処理の方向に選ぶことによって、接近した複数の物体の領域を正確に分離して特定することが可能となる。
【００１３】
好適に、前記データ変換部は、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記複数の方向について順に前記補正処理を行い、前記補正処理によって前記補正検出データが得られる度に、当該得られた補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すか否かを判定し、当該判定において物体の接触若しくは近接が無いと判定したならば、前記一の検出データを前記オフデータに変換し、前記複数の方向の前補正処理によって得られた全ての前記補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すと判定したならば、前記一の検出データを前記オンデータに変換してよい。
これにより、一の方向の補正処理において得られた補正検出データが物体の接触若しくは近接が無いことを示すと判定された場合、未だ補正処理を行っていない方向が残っていても、それらについての補正処理は行われず、当該一の検出データはオフデータに変換される。そのため、全ての方向について一律に補正処理を行う場合に比べて、処理時間を短縮することが可能となる。
【００１４】
好適に、前記データ変換部は、前記補正処理において、前記一の検出データに第１係数を乗じて得た値と、前記一の検出データに隣接する複数の検出データに前記第１係数と反対の符号を持つ第２係数をそれぞれ乗じて得た値とを足し合わせることにより、前記補正検出データを算出してよい。
【００１５】
本発明の第２の観点に係る情報入力方法は、操作面への物体の接触若しくは近接に応じた情報を入力する入力装置において行われる情報入力方法であって、前記操作面上の複数の検出位置において物体の接触若しくは近接の状態をそれぞれ検出するステップと、前記複数の検出位置における前記検出の結果に基づいて、前記操作面の複数の位置における物体の接触若しくは近接の状態を示す複数の検出データからなる２次元データを生成するステップと、前記２次元データに含まれる複数の検出データを、物体の接触若しくは近接が有ることを示すオンデータ又は物体の接触若しくは近接が無いことを示すオフデータにそれぞれ変換するステップと、前記２次元データを変換するステップにおいて変換された２次元データに基づいて、前記操作面における個々の物体の接触領域若しくは近接領域を特定するステップとを有する。前記２次元データを変換するステップでは、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記一の検出データに隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて小さいほど大きな値を持ち、前記隣接する検出データの値が前記一の検出データに比べて大きいほど小さな値を持つ補正検出データを算出する補正処理を行い、当該補正処理により得られた補正検出データに基づいて、前記一の検出データを前記オンデータ又は前記オフデータに変換する。
【００１６】
好適に、前記２次元データに含まれる複数の検出データをそれぞれ変換するステップにおいて、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記補正処理の前に、前記一の検出データとしきい値との比較に基づいて、前記一の検出データを前記オンデータに変換できるか否か判定し、前記オンデータに変換できないと判定したならば、前記補正処理を行うことなく、前記一の検出データを前記オフデータに変換してよい。
【００１７】
好適に、前記２次元データに含まれる複数の検出データをそれぞれ変換するステップにおいて、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記一の検出データから見た複数の方向の各々について前記補正処理を行い、一の方向についての前記補正処理では、前記一の検出データを間に挟んで前記一の方向に並んだ複数の検出データを、前記一の検出データに隣接した複数の検出データとして前記補正処理を行い、前記複数の方向の補正処理において得られる複数の補正検出データに基づいて、前記一の検出データを前記オンデータ又は前記オフデータに変換してよい。
【００１８】
好適に、前記２次元データに含まれる複数の検出データをそれぞれ変換するステップにおいて、前記２次元データに含まれる一の検出データについて前記変換を行う場合、前記複数の方向について順に前記補正処理を行い、前記補正処理によって前記補正検出データが得られる度に、当該得られた補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すか否かを判定し、当該判定において物体の接触若しくは近接が無いと判定したならば、前記一の検出データを前記オフデータに変換し、前記複数の方向の前補正処理によって得られた全ての前記補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すと判定したならば、前記一の検出データを前記オンデータに変換してよい。
【００１９】
好適に、前記２次元データに含まれる複数の検出データをそれぞれ変換するステップにおいて前記補正処理を行う場合、前記一の検出データに第１係数を乗じて得た値と、前記一の検出データに隣接する複数の検出データに前記第１係数と反対の符号を持つ第２係数をそれぞれ乗じて得た値とを足し合わせることにより、前記補正検出データを算出してよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、互いに接近した複数の物体の接触領域若しくは近接領域をそれぞれ的確に分離して特定可能であるとともに、接触若しくは近接の程度が弱い物体の領域についても感度良く特定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明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２】本発明の実施形態に係る入力装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】データ変換部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】補正処理に用いる係数の例を示す図である。図４Ａは横方向の補正処理に用いる係数を示し、図４Ｂは縦方向の補正処理に用いる係数を示す。
【図５】２次元データの各検出データをオンデータ又はオフデータに変換する例を示す図である。図５Ａは変換前の２次元データを示し、図５Ｂは横方向の補正処理を行った後の２次元データを示し、図５Ｃは縦方向の補正処理を行った後の２次元データを示し、図５Ｄはオンデータ又はオフデータに変換された後の２次元データを示す。
【図６】補正処理を行わずに２次元データを変換する例を示す第１の図である。図６Ａは変換前の２次元データを示し、図６Ｂは変換後の２次元データを示す。
【図７】補正処理を行わずに２次元データを変換する例を示す第２の図である。図７Ａは変換前の２次元データを示し、図７Ｂは変換後の２次元データを示す。
【図８】領域特定部において２次元データ中のオンデータを検索する処理の一例を示す図である。
【図９】輪郭追跡処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】輪郭追跡において設定可能な探索方向の一例を示す図である。
【図１１】輪郭追跡の具体例を説明するための図である。
【図１２】図１１に示す輪郭追跡がなされた集合領域中のオンデータをオフデータに更新する処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る入力装置について図面を参照しながら説明する。
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１に示す入力装置は、センサ部１０と、処理部２０と、記憶部３０と、インターフェース部４０を有する。
本実施形態に係る入力装置は、センサが設けられた操作面に指やペンなどの物体を接触若しくは近接させることによって、その接触若しくは近接の位置に応じた情報を入力する装置である。なお、本明細書における「近接」とは、接触した状態で近くにあることと、接触しない状態で近くにあることを両方含む。
【００２３】
［センサ部１０］
センサ部１０は、操作面に分布した複数の検出位置において、指やペンなどの物体の接触若しくは近接の状態をそれぞれ検出する。例えばセンサ部１０は、物体の接触若しくは近接に応じて静電容量が変化する複数の容量性センサ素子１２がマトリクス状に形成されたセンサマトリクス１１と、センサマトリクス１１の容量性センサ素子１２において生じた静電容量の変化を電圧に変換する静電容量−電圧変換回路（ＣＶ変換回路）１３と、センサマトリクス１１の容量性センサ素子１２に電圧を供給するセンサ駆動回路１４を有する。
【００２４】
センサマトリクス１１は、縦方向に延在した複数の電極Ｌｘと、横方向に延在した複数の電極Ｌｙを備える。複数の電極Ｌｘは横方向へ平行に並び、複数の電極Ｌｙは縦方向へ平行に並ぶ。複数の電極Ｌｘと複数の電極Ｌｙが格子状に交差しており、その各交差点に容量性センサ素子１２が形成される。電極Ｌｘ及び電極Ｌｙは、その一方が駆動電極として機能し、他方が検出電極として機能する。
【００２５】
センサ駆動回路１４は、複数の駆動電極から順に一の駆動電極を選択し、当該一の駆動電極にパルス電圧を印加する。
【００２６】
静電容量−電圧変換回路１３は、複数の検出電極から順に一の検出電極を選択し、センサ駆動回路１４によるパルス電圧の印加に応じて容量性センサ素子１２に出入りする電荷を、当該一の検出電極から参照用のキャパシタに移送する。静電容量−電圧変換回路１３は、容量性センサ素子１２から移送された電荷によって参照用のキャパシタに生じる電圧に基づいて、容量性センサ素子１２の静電容量に応じた検出信号を出力する。
【００２７】
センサ部１０は、静電容量−電圧変換回路１３において出力される検出信号を図示しないアナログ−デジタル変換器においてデジタル信号に変換し、これを検出データとして処理部２０に出力する。
【００２８】
なお、上述の例において示したセンサ部１０は、電極間に生じる静電容量（相互容量）を容量性センサ素子１２として利用し、その静電容量の変化によって物体の接触若しくは近接を検出するものであるが、この例に限らず、他の種々の方式によって物体の接触若しくは近接を検出してもよい。例えば、センサ部１０は、電極とグランドの間に生じる静電容量（自己容量）を検出する方式でもよい。また、センサ部１０は、静電容量方式に限定されるものではなく、例えば抵抗膜方式や電磁誘導式などでもよい。
【００２９】
［処理部２０］
処理部２０は、入力装置の全体的な動作を制御する回路であり、例えばプログラムの命令コードに従って処理を行うＣＰＵや、特定の機能を実現するロジック回路を含んで構成される。処理部２０の処理は、全てＣＰＵにおいてプログラムに基づいて実現してもよいし、その一部若しくは全部をロジック回路で実現してもよい。
【００３０】
図１の例において、処理部２０は、タイミング制御部２１と、２次元データ生成部２２と、データ変換部２５と、領域特定部２６と、座標演算部２７を有する。
【００３１】
タイミング制御部２１は、センサ部１０における検出のタイミングを制御する。具体的には、タイミング制御部２１は、センサ駆動回路１４における駆動電極の選択とパルス電圧の発生、並びに、静電容量−電圧変換回路１３における検出電極の選択と検出信号の生成が適切なタイミングで行われるように、これらの回路を制御する。
【００３２】
２次元データ生成部２２は、センサ部１０の検出結果に基づいて、操作面の複数の位置における物体の接触若しくは近接の状態を示す複数の検出データからなる２次元データを生成し、記憶部３０の２次元データメモリ３３に格納する。
【００３３】
２次元データ生成部２２は、例えば図１に示すように、データ取得部２３と変化量演算部２４を有する。データ取得部２３は、センサ部１０から出力される検出データを行列形式の２次元データとして記憶部３０の現在値メモリ３１に格納する。変化量演算部２４は、記憶部３０の現在値メモリ３１に格納される２次元データの各検出データと、記憶部３０の基準値メモリ３２に格納される２次元データの各検出データとの差を、相互に対応する検出データについてそれぞれ演算し、それらの演算結果を記憶部３０の２次元データメモリ３３に行列形式で格納する。
【００３４】
基準値メモリ３２には、操作面に何も接触若しくは近接していない状態でセンサ部１０から出力された検出データが予め記憶されている。そのため、変化量演算部２４において算出される検出データは、物体が操作面に接触若しくは近接していない状態からの変化量を表す。
【００３５】
なお、２次元データ生成部２２において生成する２次元データの各検出データは、上述のように未接触状態からの変化量を表すデータに限定されず、例えばセンサ部１０において出力される検出データと同じものでもよい。
【００３６】
データ変換部２５は、記憶部３０の２次元データメモリ３３に格納された２次元データに含まれる複数の検出データを、物体の接触若しくは近接が有ることを示すオンデータ（例えば値「１」のデータ）又は物体の接触若しくは近接が無いことを示すオフデータ（例えば値「０」のデータ）にそれぞれ変換し、その変換結果を記憶部３０の２次元データメモリ３４に格納する。
【００３７】
データ変換部２５は、２次元データメモリ３３に格納された２次元データに含まれる一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する場合、２次元データにおいて当該一の検出データに隣接する検出データの値が当該一の検出データに比べて小さいほど大きな値を持ち、当該隣接する検出データの値が当該一の検出データに比べて大きいほど小さな値を持つ補正検出データを算出する補正処理を行う。そして、データ変換部２５は、この補正処理より得られた補正検出データに基づいて、当該一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する。
すなわち、データ変換部２５は、当該一の検出データとこれに隣接する検出データとの大小関係が強調されるように当該一の検出データを補正し、その補正結果に基づいて当該一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する。
【００３８】
データ変換部２５は、具体的には、上記の補正処理において一の検出データを補正する場合、当該一の検出データに所定の係数（第１係数）を乗じて得た値と、この一の検出データに隣接する複数の検出データに第１係数と反対の符号を持つ係数（第２係数）をそれぞれ乗じて得た値とを足し合わせることにより、補正検出データを算出する。
【００３９】
また、データ変換部２５は、２次元データメモリ３３の２次元データに含まれる一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する場合、当該一の検出データから見た複数の方向（例えば縦方向と横方向）の各々について補正処理を行う。一の方向について補正処理を行う場合、データ変換部２５は、当該一の検出データを間に挟んで当該一の方向に並んだ複数の検出データを、当該一の検出データに隣接した複数の検出データとして補正処理を行う。そして、データ変換部２５は、複数の方向の補正処理において得られる複数の補正検出データに基づいて、当該一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する。
【００４０】
例えば、データ変換部２５は、２次元データに含まれる一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する場合、複数の方向について順に補正処理を行い、その補正処理において補正検出データが得られる度に、得られた補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すか否かを判定する。この判定において物体の接触若しくは近接が無いと判定した場合、データ変換部２５は、当該一の検出データをオフデータに変換する。他方、複数の方向の補正処理によって得られた全ての補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すと判定した場合、データ変換部２５は、当該一の検出データをオンデータに変換する。
【００４１】
更に、データ変換部２５は、２次元データに含まれる一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する場合、上記の補正処理を行う前に、当該一の検出データとしきい値との比較に基づいて、当該一の検出データをオンデータに変換できるか否か判定する。この判定においてオンデータに変換できないと判定した場合、データ変換部２５は、上記の補正処理を行うことなく、当該一の検出データをオフデータに変換する。
【００４２】
なお、検出データを一つのしきい値と比較した結果に基づいて、検出データがオンデータに変換できるか否かを判定すると、検出データがしきい値付近で変動している場合に、変換結果が不安定に変化してしまうことがある。そこで、データ変換部２５は、ヒステリシス幅だけ離れた２つのしきい値と検出データとの比較結果に基づいて、検出データがオンデータに変換できるか否か判定してもよい。すなわち、データ変換部２５は、検出データが２つのしきい値の間（ヒステリシス範囲）に含まれていない場合、検出データと２つのしきい値との大小関係に応じて、検出データがオンデータ変換できるか否かを判定する。他方、検出データがヒステリシス範囲に含まれている場合、データ変換部２５は、２次元データメモリ３４に別途記憶された前回の変換結果がオンデータであればオンデータに変換可能であると判定し、前回の変換結果がオフデータであればオンデータに変換できないと判定する。このように、しきい値による判定において前回の変換結果を維持するヒステリシス範囲を設けることによって、上述のような変換結果の不安定な変化を生じ難くすることができる。
【００４３】
領域特定部２７は、データ変換部２５において変換された２次元データに基づいて、操作面における個々の物体の接触領域若しくは近接領域を特定する。例えば、領域特定部２７は、データ変換部２５によって各検出データがオンデータ又はオフデータに変換された２次元データを参照して、オンデータが隣接して集合した領域（以下、単に「集合領域」と記す場合がある。）の輪郭を追跡することにより、物体が接触若しくは近接した領域を特定する。
【００４４】
具体的には、領域特定部２７は、記憶部３０の２次元データメモリ３４に記憶される２次元データの各データを操作面の端から順に取得して、オンデータか否かを判定する。取得したデータがオンデータの場合、領域特定部２７は、取得したデータを開始点として設定し、その座標を記憶部３０の開始点メモリ３６に格納する。そして領域特定部２７は、オンデータが隣接して集合した集合領域の輪郭を、この開始点から出発して再び開始点に戻るまで順に追跡する。領域特定部２７は、この輪郭の追跡の結果に基づいて、一の物体が操作面に接触若しくは近接した領域を特定し、特定した領域に関する情報を記憶部３０の領域情報メモリ３５に格納する。
【００４５】
また、領域特定部２７は、オンの集合領域の輪郭追跡を行った後、後述する２次元データ更新部２６によって当該集合領域に属するオンデータがオフデータへ更新された場合に、記憶部３０の２次元データメモリ３４に格納される２次元データの中で未だオンデータか否かの判定をしていないデータが存在するならば、その未判定のデータを更に順番に取得して、オンデータか否かの判定を行う。取得したデータがオンデータの場合、領域特定部２７は、上述と同様に、当該取得したデータを新たな開始点として集合領域の輪郭追跡を行い、この輪郭追跡の結果に基づいて、物体が操作面に接触若しくは近接した領域を特定する。
【００４６】
２次元データ更新部２６は、領域特定部２７において集合領域の輪郭追跡が行われる度に、記憶部３０の２次元データメモリ３４に記憶される２次元データにおいて当該輪郭追跡された集合領域に属するオンデータをオフデータに更新する（書き換える）。
【００４７】
なお、領域特定部２７による輪郭追跡及び接触領域（近接領域）の特定と、２次元データ更新部２６による２次元データの更新が繰り返されることにより、２次元データメモリ３４に記憶される２次元データに含まれたオンデータは、徐々にオフデータに更新される。そして、操作面に接触若しくは近接した全ての物体の接触領域若しくは近接領域が特定されると、当該２次元データに含まれるデータは全てオフデータとなる。データ変換部２５において上述のようなヒステリシス範囲を設けた変換を行う場合、前回の変換結果を参照して変換を行う必要があるため、その場合には、２次元データ更新部２６の更新対象となる２次元データとは別に、データ変換部２５の参照用の２次元データを２次元データメモリ３４に格納してもよい。
【００４８】
座標演算部２８は、領域特定部２７において特定された物体の接触領域若しくは近接領域に基づいて、物体が接触若しくは近接した操作面上の座標を演算する。
例えば、座標演算部２８は、領域特定部２７において特定された領域の横方向（電極Ｌｙが配列する方向）と縦方向（電極Ｌｙが配列する方向）のそれぞれについてプロファイルデータを作成する。横方向のプロファイルデータは、操作面の縦方向における一群の検出データの和を１列毎に算出し、その検出データの和を操作面の横方向の順番に配列したものである。縦方向のプロファイルデータは、操作面の横方向における一群の検出データの和を１行毎に算出し、その検出データの和を操作面の縦方向の順番に配列したものである。座標演算部２８は、この横方向のプロファイルデータと縦方向のプロファイルデータのそれぞれについて、検出データのピークの位置や重心の位置を演算する。この演算により求められた横方向の位置と縦方向の位置が、操作面上において物体が接触若しくは近接した座標を表す。座標演算部２８は、このような演算により求めた座標のデータを、記憶部３０の物体座標メモリ３８に格納する。また、座標演算部２８は、操作面上の座標が求められた物体の数を、記憶部３０の物体数メモリ３７に格納する。
【００４９】
［記憶部３０］
記憶部３０は、処理部２０において処理に使用される定数データや変数データを記憶する。処理部２０がＣＰＵを含む場合、記憶部３０はそのＣＰＵにおいて実行されるプログラムを記憶してもよい。記憶部３０は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性メモリ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを含んで構成される。
【００５０】
［インターフェース部４０］
インターフェース部４０は、入力装置と他の制御装置（入力装置を搭載する情報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２０は、記憶部３０に記憶される情報（物体の座標、物体数など）をインターフェース部４０から図示しない制御装置へ出力する。
【００５１】
ここで、上述した構成を有する入力装置の動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図２に示すフローチャートは、センサ部１０において操作面の全面の検出が行われる度に実行される処理を示しており、スマートフォンなどの情報機器の操作に用いられる場合は、この処理が一定の時間間隔で繰り返し実行される。
【００５２】
ＳＴ１００：
処理部２０のタイミング制御部２１は、操作面の全面に分布する複数の検出位置において検出データが得られるようにセンサ部１０を制御する。センサ部１０のセンサ駆動回路１４は、タイミング制御部２１の制御に従って、センサマトリクス１１の複数の駆動電極を順番に選択し、パルス電圧を印加する。静電容量−電圧変換回路１３は、一の駆動電極が選択されて駆動される度に、センサマトリクス１１の複数の検出電極を順番に選択して、駆動電極と検出電極との交差点における容量性センサ素子１２の静電容量に応じた電圧を有する検出信号を出力する。センサ部１０は、静電容量−電圧変換回路１３から順次に出力される検出信号をデジタル信号に変換し、検出データとして処理部２０に出力する。処理部２０の２次元データ生成部２２は、センサ部１０から順次に出力される検出データを、記憶部３０の現在値メモリ３１に行列形式で格納する。
【００５３】
ＳＴ１０５：
２次元データ生成部２２は、操作面の全面の検出データが行列形式の２次元データとして現在値メモリ３１に格納されると、その現在値メモリ３１に格納される各検出データと、基準値メモリ３２に格納される各検出データ（物体が操作面に接触していない時の検出データ）との差を、相互に対応する検出データ（操作面の同じ位置の検出データ）についてそれぞれ演算する。この演算によって得られる検出データは、物体が未接触の状態からの変化量を示す。２次元データ生成部２２は、この変化量を示す検出データからなる２次元データを記憶部３０の２次元データメモリ３３に格納する。
【００５４】
ＳＴ１１０：
データ変換部２５は、２次元データメモリ３３に格納された２次元データに含まれる各検出データをオンデータ又はオフデータにそれぞれ変換し、その変換結果を２次元データメモリ３４に格納する。
【００５５】
図３は、図２のステップＳＴ１１０におけるデータ変換部２５の動作を説明するためのフローチャートである。
データ変換部２５は、２次元データメモリ３３に格納される２次元データから順番に一ずつ検出データを取得する（ＳＴ２００）。例えば、データ変換部２５は、行列状に構成された２次元データにおける複数の行を先頭行から最終行まで順番に一行ずつ選択し、選択した行に含まれる検出データを先頭列から最終列まで順番に取得する。
【００５６】
データ変換部２５は、２次元データメモリ３３から読み出した検出データが第１しきい値以上か否かを判定する（ＳＴ２０５）。検出データが第１しきい値より小さい場合、データ変換部２５は、この検出データをオフデータに変換する（ＳＴ２３５）。
【００５７】
２次元データメモリ３３から読み出した検出データが第１しきい値以上の場合、まずデータ変換部２５は、当該検出データについて横方向の補正処理を行う（ＳＴ２１０）。データ変換部２５は、横方向の補正処理によって算出した補正検出データを、第２しきい値と比較する（ＳＴ２１５）。補正検出データが第２しきい値以上の場合、次にデータ変換部２５は、当該検出データについて縦方向の補正処理を行う（ＳＴ２２０）。データ変換部２５は、縦方向の補正処理によって算出した補正検出データを、第２しきい値と比較する（ＳＴ２２５）。補正検出データが第２しきい値以上の場合、データ変換部２５は、検出データをオンデータに変換する（ＳＴ２３０）。
横方向の補正処理において算出した補正検出データが第２しきい値より小さいと判定した場合や（ＳＴ２１５）、縦方向の補正処理において算出した補正検出データが第２しきい値より小さいと判定した場合（ＳＴ２２５）、データ変換部２５は、当該検出データをオフデータに変換する（ＳＴ２３５）。
【００５８】
２次元データメモリ３３から読み出した検出データをオフデータ又はオフデータに変換した後（ＳＴ２３０，ＳＴ２３５）、データ変換部２５は、２次元データに含まれる全ての検出データを変換したか否か調べて（ＳＴ２４０）、まだ変換していない検出データがある場合はステップＳＴ２００以降の処理を繰り返し、全ての検出データを変換した場合は処理を終了する。
【００５９】
図４は、補正処理に用いる係数の例を示す図である。図４Ａは横方向の補正処理に用いる係数を示し、図４Ｂは縦方向の補正処理に用いる係数を示す。
横方向の補正処理の場合（ＳＴ２１０）、データ変換部２５は、補正対象の検出データに「３」（第１係数）を乗じて得た値と、補正対象の検出データを間に挟んで横方向に隣接する（左右に隣接する）２つの検出データに「−１」（第２係数）をそれぞれ乗じて得た値とを足し合わせることにより、補正検出データを算出する。例えば、検出対象のデータが「６０」、左右のデータがそれぞれ「８０」の場合、補正検出データは「６０×３」と「−８０」と「−８０」を足し合わせた「２０」となる。
また縦方向の補正処理の場合（ＳＴ２２０）、データ変換部２５は、補正対象の検出データに「３」（第１係数）を乗じて得た値と、補正対象の検出データを間に挟んで縦方向に隣接する（上下に隣接する）２つの検出データに「−１」（第２係数）をそれぞれ乗じて得た値とを足し合わせることにより、補正検出データを算出する。例えば、検出対象のデータが「８０」、上のデータが「６０」、下のデータが「８０」の場合、補正検出データは「８０×３」と「−６０」と「−８０」を足し合わせた「１００」となる
【００６０】
図５は、図４に示す補正係数を用いて、２次元データの各検出データをオンデータ又はオフデータに変換する例を示す図である。図５Ａは、変換前の２次元データを示す。図５Ｂは、図５Ａの２次元データに対して横方向の補正処理を行った後の２次元データを示す。図５Ｃは、図５Ａの２次元データに対して縦方向の補正処理を行った後の２次元データを示す。図５Ｄは、各検出データがオンデータ又はオフデータに変換された後の２次元データを示す。
【００６１】
第１しきい値を「５０」とした場合、データ変換部２５は、図５Ａの太枠の範囲に属する検出データを第１しきい値以上と判定する（ＳＴ２０５）。データ変換部２５は、この太枠内の検出データに対して横方向の補正処理を行い（ＳＴ２１０）、図５Ｂに示す補正検出データを算出する。他方、データ変換部２５は、図５Ａの太枠範囲に属さない他の検出データをオフデータに変換する（ＳＴ２３５）。
【００６２】
データ変換部２５は、図５Ｂの太枠内における補正検出データを第２しきい値と比較する（ＳＴ２１５）。第２しきい値を「３０」とした場合、斜線の領域の補正検出データは第２しきい値より小さい。そのため、データ変換部２５は、この斜線領域の検出データをオフデータに変換する（ＳＴ２３５）。データ変換部２５は、図５Ｂの太枠内において斜線領域を除く残りの領域の検出データに対して、縦方向の補正処理を行う（ＳＴ２２０）。縦方向の補正処理により、データ変換部２５は、図５Ｃに示す補正検出データを算出する。
【００６３】
データ変換部２５は、図５Ｃの太枠内における補正検出データを第２しきい値と比較する（ＳＴ２２５）。図５Ｃの斜線領域の検出データは第２しきい値（＝３０）より小さいため、データ変換部２５は、この斜線領域の検出データをオフデータに変換する（ＳＴ２３５）。データ変換部２５は、図５Ｃの太枠内において斜線領域を除く残りの領域の検出データをオンデータに変換する（ＳＴ２３０）。以上の処理により、データ変換部２５は、図５Ａに示す２次元データの各検出データを図５Ｄに示すようにオンデータ又はオフデータへ変換する。
【００６４】
図６，図７は、上述のような補正処理を行わずに図５と同じ２次元データを変換する例を示す図である。図６はしきい値「５０」以上の検出データをオンデータに変換する場合を示し、図７はしきい値「７０」以上の検出データをオンデータに変換する場合を示す。
補正処理を行った図５Ｄの変換結果では、接近した３つの物体のオンデータ領域と、孤立した１つの物体のオンデータ領域がそれぞれ検出されている。これに対し、しきい値「５０」を用いた図６Ｂの変換結果では、接近した３つの物体のオンデータ領域が１つのオンデータ領域にまとまってしまい、各物体の領域を適切に分離できていない。これは、接近した物体の隙間の領域において、検出データが高めの値（６０）になっているためである。この高めの検出データがオフデータとなるように、しきい値を「７０」まで引き上げると、図７Ｂにおいて示すように、右下の孤立した物体のオンデータ領域が消失してしまう。すなわち、物体が軽く接触した領域を適切に検出できなくなり、検出感度が低下する。
これらの例との比較からも分かるように、データ変換部２５による２次元データの変換処理では、接近した物体による接触領域若しくは近接領域を適切に分離できるとともに、孤立した物体の接触領域若しくは近接領域を感度良く検出できる。
以上が、図２のフローチャートにおけるデータ変換処理（ＳＴ１１０）の説明である。
【００６５】
ＳＴ１１５，ＳＴ１２０：
図２に戻る。
領域特定部２７は、２次元データメモリ３４に記憶される２次元データの各データを操作面の端から順に取得し（ＳＴ１１５）、オンデータか否かを判定する（ＳＴ１２０）。取得したデータがオンデータの場合、領域特定部２７は、後述するステップＳＴ１３０〜ＳＴ１５０の処理を行う。図８は、領域特定部２７において２次元データ中のオンデータを検索する処理の一例を示す図である。図８の例では、操作面の上端から下端へ向かって順番に行が選択され、選択された行の左端から右端へ向かって順番にオンデータの検索が行われており、座標（Ｘ２，Ｙ２）の位置に最初のオンデータが見つかっている。
【００６６】
ＳＴ１３０：
ステップＳＴ１１５，１２０の検索によって２次元データからオンデータが見つかると、領域特定部２７は、そのオンデータを開始点として、オンデータの集合領域の輪郭を追跡する処理を行う。
【００６７】
図９は、領域特定部２７による輪郭追跡処理の一例を説明するためのフローチャートである。
領域特定部２７は、ステップＳＴ１１５，１２０の検索によって見つかったオンデータの座標を、輪郭追跡の開始点の座標として開始点メモリ３６に格納する（ＳＴ３００）。また、領域特定部２７は、この開始点を最初の探索点として設定するとともに（ＳＴ３０５）、その探索点から次の探索点候補の位置を指示する探索方向を、図１０によって定義された「０」の方向（右方向）に設定する（ＳＴ３１０）。
【００６８】
図１０は、輪郭追跡において設定可能な探索方向の一例を示す図である。図１０の例では、探索点を中心とした４方向（右、下、左、上）を探索方向として設定可能であり、それぞれの方向に「０」から「３」までの数値が割り当てられている。
【００６９】
また、領域特定部２７は、探索点を輪郭点として領域情報メモリ３５に保存する（ＳＴ３１５）。領域情報メモリ３５は、例えば、輪郭点を「１」、その他の点を「０」で表す２次元データを記憶しており、領域特定部２７は、この２次元データにおいて探索点に対応するデータを「１」に書き換える。
【００７０】
次に、領域特定部２７は、探索方向のデータを２次元データメモリ３４の２次元データから取得し（ＳＴ３２０）、オンデータか否か判定する（ＳＴ３２５）。探索方向のデータがオンデータの場合、領域特定部２７は、探索点を探索方向へ移動させるとともに（ＳＴ３６０）、その探索方向へ向かって左側を新たな探索方向として設定する（ＳＴ３６５）。
【００７１】
例えば探索点を「０」（右）へ移動させた場合、領域特定部２７は、その方向に向かって左側にあたる「３」を新たな探索方向として設定する。探索点を「１」（下）へ移動させた場合の新たな探索方向は「０」（左）、探索点を「２」（左）へ移動させた場合の新たな探索方向は「１」（下）、探索点を「３」（上）へ移動させた場合の新たな探索方向は「２」（左）となる。すなわち、新な探索方向を示す数値は、現在の探索方向の数値に「３」を加えた結果を「４」で割った余りとして求めることができる。
【００７２】
探索点と探索方向を新たに設定すると、領域特定部２７は再びステップＳＴ３１５に戻り、探索点を輪郭点として領域情報メモリ３５に保存する。そして、新たに設定した探索方向のデータを２次元データメモリ３４から取得し（ＳＴ３２０）、オンデータか否か判定する（ＳＴ３２５）。
【００７３】
２次元データメモリ３４から取得したデータがオンデータでないと判定した場合（ＳＴ３２５）、領域特定部２７は、現在の探索点が開始点か否か判定し（ＳＴ３３０）、開始点でなければ、探索方向を時計回りに変更する（ＳＴ３３５）。すなわち、探索方向が「０」の場合は「１」へ、探索方向が「１」の場合は「２」へ、探索方向が「２」の場合は「３」へ、探索方向が「３」の場合は「０」へ変更する。
【００７４】
探索方向を時計回りに変更した後、領域特定部２７は再びステップＳＴ３２０に戻り、変更した探索方向のデータを２次元データメモリ３４から取得して、オンデータか否か判定する（ＳＴ３２５）。
【００７５】
探索方向のデータがオンデータではなく（ＳＴ３２５）、かつ、現在の探索点が開始点である場合（ＳＴ３３０）、領域特定部２７は、現在の探索方向が「２」（左）になっているか否か判定する（ＳＴ３４０）。
現在の探索方向が「２」（左）でない場合、領域特定部２７は、探索方向を時計回りに変更して（ＳＴ３３５）、再びステップＳＴ３２０に戻る。
他方、現在の探索方向が「２」の場合、図８に示すオンデータの検索経過から分かるように、開始点から見て「２」「３」の方向は全てオフデータになっているので、探索方向を時計回りに変更しても、これらの方向ではオンデータを見つけることができず、探索方向は「０」まで回転する。そして、開始点から見て「０」から時計回りの方向は、既に最初のルーチンにおいて探索されている。したがって、この場合、領域特定部２７は、集合領域の輪郭追跡が完了したと判断して、処理を終了する。
【００７６】
図１１は、上述した輪郭追跡の具体例を説明するための図である。図１１の具体例において輪郭追跡が行われる２次元データは、図５Ｄに示したものと同じである。
【００７７】
まず、領域特定部２７は、図８に示すように２次元データを検索し、最初にオンデータが見つかる座標（Ｘ２,Ｙ２）のデータを輪郭追跡の開始点とする。領域特定部２７は、この開始点を探索点として、「０」（右）の方向を最初の探索方向に設定する（図１１Ａ）。「０」の方向にはオンデータがあるため、領域特定部２７は、探索点を座標（Ｘ３，Ｙ２）に移動する（図１１Ｂ）。
探索点を「０」の探索方向へ移動したため、領域特定部２７は、「０」の方向に向かって左側にあたる「３」の方向を新たな探索方向とする。領域特定部２７は、この「３」の方向から時計周りに探索方向を回転させながら、オンデータを探索する。この探索によって最初に見つかるオンデータは「１」の方向にあるため、領域特定部２７は、探索点を「１」の方向に移動する。これにより、新たな探索点は座標（Ｘ３，Ｙ３）に移動する（図１１Ｃ）。
探索点を「１」の探索方向へ移動したため、領域特定部２７は、「１」の方向に向かって左側にあたる「０」の方向を新たな探索方向とする。領域特定部２７は、この「０」の方向から時計周りに探索方向を回転させながら、オンデータを探索する。この探索によって最初に見つかるオンデータは「２」の方向にあるため、領域特定部２７は、探索点を「２」の方向に移動する。これにより、新たな探索点は座標（Ｘ２，Ｙ３）に移動する（図１１Ｄ）。
探索点を「２」の探索方向へ移動したため、領域特定部２７は、「２」の方向に向かって左側にあたる「１」の方向を新たな探索方向とする。領域特定部２７は、この「１」の方向から時計周りに探索方向を回転させながら、オンデータを探索する。この探索によって最初に見つかるオンデータは「３」の方向にあるため、領域特定部２７は、探索点を「３」の方向に移動する。これにより、新たな探索点は、開始点の座標（Ｘ２，Ｙ２）に戻る。
探索点を「３」の探索方向へ移動したため、領域特定部２７は、「３」の方向に向かって左側にあたる「２」の方向を新たな探索方向とするが、この探索方向におけるデータはオフデータとなっている。探索点が開始点と等しくなり、かつ、探索方向を「２」としているため、領域特定部２７は輪郭追跡の処理を終了する。
以上が、図２のフローチャートにおける輪郭追跡処理（ＳＴ１３０）の説明である。
【００７８】
ＳＴ１３５：
再び図２に戻る。
輪郭追跡が終了すると、次に領域特定部２７は、輪郭の内側の領域を埋める処理を行う。すなわち、領域特定部２７は、領域情報メモリ３５に格納した２次元データにおいて輪郭の内側の点を検索し、もし輪郭の内側の点が見つかれば、それらを「１」に設定する。輪郭の内側を輪郭と同じ値のデータで埋めることにより、領域情報メモリ３５の２次元データは、一の物体が接触若しくは近接した一纏まりの領域を特定するデータとなる。
【００７９】
ＳＴ１４０：
領域特定部２７によって一の物体が接触若しくは近接した領域が特定され、その領域を示す２次元データが領域情報メモリ３５に格納されると、座標演算部２８は、領域情報メモリ３５に格納された当該２次元データに基づいて、物体が接触若しくは近接した操作面上の座標を演算する。例えば、座標演算部２８は、領域情報メモリ３５に格納された２次元データが示す領域の横方向のプロファイルデータと縦方向のプロファイルデータを作成し、それぞれのプロファイルデータについて検出データのピークの位置や重心の位置を算出し、横方向と縦方向の位置を示す座標を求める。領域特定部２７は、演算により求めた座標の情報を物体座標メモリ３８に格納する。
【００８０】
ＳＴ１４５：
座標演算部２８は、物体の位置を示す座標を算出すると、物体数メモリ３７に格納される物体数の値に１を加える。
【００８１】
ＳＴ１５０：
領域特定部２７においてオンデータの集合領域の輪郭追跡が行われると、２次元データ更新部２６は、２次元データメモリ３４に記憶される２次元データにおいて当該輪郭追跡された集合領域に属するオンデータをオフデータに更新する。例えば２次元データ更新部２６は、領域情報メモリ３５に格納された２次元データが表す領域と同じ領域を２次元データメモリ３４に記憶される２次元データから検索し、検索したデータを全てオフデータに書き換える。図１２は、図１１に示す輪郭追跡がなされた集合領域中のオンデータをオフデータに更新する処理を示す図である。図１１Ａは２次元データメモリ３４に記憶される２次元データを示し、図１１Ｂは領域情報メモリ３５に記憶される２次元データを示し、図９Ｃは２次元データ更新部２６により更新された後の２次元データを示す。
このように、輪郭追跡が行われた集合領域のオンデータをオフデータに更新することによって、操作面に複数の物体が接触若しくは近接した場合でも、各物体の接触領域若しくは近接領域を輪郭追跡によって特定することが可能となる。
【００８２】
ＳＴ１２５：
２次元データメモリ３４の２次元データから取得したデータがオフデータであるとステップＳＴ１２０において判定した場合、又は、当該２次元データから取得したデータがオンデータであると判定したためステップＳＴ１３０〜ＳＴ１５０の処理を実行した場合、領域特定部２７は、まだオンデータであるか否かの判定（ステップＳＴ１２０）を行っていないデータが当該２次元データに残っていれば、ステップＳＴ１１５に戻って、当該２次元データから未判定のデータを順に取得し、ステップＳＴ１２０の判定を行う。その判定においてオンデータを見つけた場合、領域特定部２７は、上記と同様にステップＳＴ１３０〜１５０の処理を実行する。当該２次元データの全てのデータについてステップＳＴ１２０の判定を行った場合、領域特定部２７は、当該２次元データについての処理を終了する。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態に係る入力装置によれば、２次元データに含まれる一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する場合に、当該一の検出データに隣接する検出データの値が当該一の検出データに比べて小さいほど大きな値を持ち、当該隣接する検出データの値が当該一の検出データに比べて大きいほど小さな値を持つ補正検出データを算出する補正処理が行われ、この補正処理より得られた補正検出データに基づいて、当該一の検出データがオンデータ又はオフデータに変換される。
そのため、互いに接近した複数の物体の隙間において、物体の接触度合い若しくは近接度合いが周囲より弱くなっている場合に、その隙間における検出データについて算出した補正検出データは、元の検出データに比べて物体の接触度合い若しくは近接度合いが更に弱くなる。また、単独の物体が軽く接触若しくは近接している領域において、物体の接触度合い若しくは近接度合いが周囲より強くなっている場合に、その領域における検出データについて算出した補正検出データは、元の検出データに比べて物体の接触度合い若しくは近接度合いが更に強くなる。つまり、データ変換部２５により算出される補正検出データは、互いに接近した複数の物体の隙間の特徴や、単独の物体が軽く接触若しくは近接している領域の特徴を強調したデータとなる。その結果、互いに接近した物体の隙間における検出データは、データ変換部２５においてオフデータに変換され易くなる。また、単独の物体が軽く接触若しくは近接している領域の検出データは、データ変換部２５においてオンデータに変換され易くなる。従って、互いに接近した複数の物体の接触領域若しくは近接領域をそれぞれ的確に分離して特定することが可能になるとともに、接触若しくは近接の程度が弱い物体の領域についても感度良く特定できる。
【００８４】
また、本実施形態に係る入力装置によれば、２次元データに含まれる一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する場合に、当該一の検出データから見た複数の方向（例えば縦方向と横方向）の各々について補正処理が行われる。一の方向について補正処理を行う場合には、当該一の検出データを間に挟んで当該一の方向に並んだ複数の検出データを、当該一の検出データに隣接した複数の検出データとして補正処理が行われる。そして、複数の方向の補正処理において得られる複数の補正検出データに基づいて、当該一の検出データがオンデータ又はオフデータに変換される。
これにより、操作面上の特定方向における物体の領域の分離性能が要求されている場合に、その特定方向を上記の補正処理の方向に選ぶことによって、接近した複数の物体の領域をより正確に分離して特定することが可能となる。
【００８５】
また、本実施形態に係る入力装置によれば、２次元データに含まれる一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する場合、複数の方向について順に補正処理が行われ、その補正処理において補正検出データが得られる度に、得られた補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すか否かが判定される。この判定において物体の接触若しくは近接が無いと判定された場合、当該一の検出データはオフデータに変換される。他方、複数の方向の補正処理によって得られた全ての補正検出データが物体の接触若しくは近接を示すと判定された場合、当該一の検出データはオンデータに変換される。
これにより、一の方向の補正処理において得られた補正検出データが物体の接触若しくは近接が無いことを示すと判定された場合、未だ補正処理を行っていない方向が残っていても、それらについての補正処理は行われず、当該一の検出データはオフデータに変換される。そのため、全ての方向について一律に補正処理を行う場合に比べて、処理時間を短縮することができる。
【００８６】
更に、本実施形態に係る入力装置によれば、２次元データに含まれる一の検出データをオンデータ又はオフデータに変換する場合、上記の補正処理を行う前に、当該一の検出データとしきい値との比較に基づいて、当該一の検出データをオンデータに変換できるか否か判定される。この判定においてオンデータに変換できないと判定された場合、上記の補正処理を行うことなく、当該一の検出データがオフデータに変換される。
これにより、２次元データに含まれる全ての検出データについて一律に補正処理を行う場合に比べて、処理時間を短縮することができる。また、２次元データに含まれる全ての検出データの補正処理結果を記憶しなくてよいため、メモリの使用量を削減できる。
【００８７】
なお、本発明は上述した実施形態にのみ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。
【００８８】
例えば、上述した実施形態においては、操作面の２方向（縦方向と横方向）において検出データの補正処理が行われ、その補正処理によって得られた補正検出データに基づいて検出データの変換（オンデータ／オフデータ）が行われているが、本発明はこの例に限定されない。本発明の他の実施形態では、更に多くの方向において補正処理を行い、その補正結果に基づいて検出データの変換を行ってもよい。例えば、オンデータの集合領域の輪郭追跡において探索方向を８方向（右上，右，右下，下，左下，左，左上，上）とする場合、補正処理を４方向（縦方向，横方向，右上−左下方向，左上−右下方向）で行ってもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０…センサ部、１２…容量性センサ素子、１３…静電容量−電圧変換回路、１４…センサ駆動回路、２０…処理部、２１…タイミング制御部、２２…２次元データ生成部、２３…データ取得部、２４…変化量演算部、２５…データ変換部、２６…２次元データ更新部、２７…領域特定部、２８…座標演算部、３０…記憶部、３１…現在値メモリ、３２…基準値メモリ、３４…２次元データメモリ、３５…領域情報メモリ、３６…開始点メモリ、３７…物体数メモリ、３８…物体座標メモリ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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