(57)【要約】第１静電容量検出部４０において静電容量の検出が行われるとき、同時に第２静電容量検出部５０においても静電容量の検出が行われ、その参照値が検出値Ｓｉに対応する同時検出参照値Ｑｉとして取得される。また、第２静電容量検出部５０では静電容量の検出が反復されて、その検出結果として複数の参照値が取得される。第１静電容量検出部４０の検出値Ｓｉは、第２静電容量検出部５０において同時の検出により取得された同時検出参照値Ｑｉと、第２静電容量検出部５０において取得された複数の参照値を平均化した平均参照値Ｑａｖｒとに基づいて補正される。
2016067936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グランドと電気的若しくは静電的に結合した物体が近接可能に設けられた検出電極を備え、前記検出電極に前記物体が近接することによる前記グランドと前記検出電極との間の前記静電容量の変化に応じた情報を入力する入力装置であって、
前記検出電極にノイズをもたらす少なくとも１つのノイズ源からのノイズを検出可能に設けられた参照電極と、
前記検出電極と前記グランドとの間の静電容量を検出し、当該検出結果を示す検出値を取得する第１静電容量検出部と、
前記参照電極と前記グランドとの間の静電容量を検出し、当該検出結果を示す参照値を取得する第２静電容量検出部と、
前記第２静電容量検出部の検出を反復しつつ、前記第１静電容量検出部の検出と同時に前記第２静電容量検出部の検出を行う検出制御部と、
前記第１静電容量検出部において取得された前記検出値を、前記第２静電容量検出部において当該検出値と同時の検出により取得された前記参照値である同時検出参照値と、前記第２静電容量検出部において検出の反復により取得された複数の前記参照値を平均化した平均参照値とに基づいて補正する補正部と
を有することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
複数の前記検出電極と、
複数の前記検出電極から一の検出電極を選択して前記第１静電容量検出部に接続する第１選択部とを有し、
前記第１静電容量検出部は、前記第１選択部を介して接続された前記検出電極について前記静電容量の検出を行い、
前記検出制御部は、複数の前記検出電極の各々を前記第１選択部において順に選択し、前記第１選択部において一の検出電極を選択する度に、前記第１静電容量検出部の検出と同時に前記第２静電容量検出部の検出を行い、
前記補正部は、前記第１選択部の順次の選択動作に伴って取得される一連の複数の前記同時検出参照値を平均化した前記平均参照値を用いて前記検出値の補正を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記同時検出参照値が前記平均参照値に対して大きくなるほど前記検出値が小さくなり、前記同時検出参照値が前記平均参照値に対して小さくなるほど前記検出値が大きくなるように前記検出値を補正する
ことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記同時検出参照値と前記平均参照値との差が所定のしきい値より小さい場合、前記検出値の補正を中止する
ことを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記補正部は、前記同時検出参照値が所定のしきい値より小さい場合、前記検出値の補正を中止する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記補正部は、前記平均参照値を前記同時検出参照値で除した補正値と前記検出値とを乗算した乗算結果に相当する補正検出値を取得する
ことを特徴とする請求項３乃至５の何れか一項に記載の入力装置。
【請求項７】
前記補正部は、前記平均参照値が所定のしきい値より小さい場合、前記検出値の補正を中止する、又は、前記同時検出参照値から前記平均参照値を減算した値に所定の係数を乗じた補正値を前記検出値から減算した減算結果に相当する補正検出値を取得する
ことを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【請求項８】
前記補正部は、前記同時検出参照値から前記平均参照値を減算した値に所定の係数を乗じた補正値を前記検出値から減算した減算結果に相当する補正検出値を取得する
ことを特徴とする請求項３乃至５の何れか一項に記載の入力装置。
【請求項９】
複数の前記検出電極における少なくとも一つの検出電極を前記参照電極として選択して前記第２静電容量検出部に接続する第２選択部を有し、
前記第２静電容量検出部は、前記第２選択部を介して接続された検出電極を前記参照電極として前記静電容量の検出を行う
ことを特徴とする請求項２乃至８の何れか一項に記載の入力装置。
【請求項１０】
前記検出制御部は、前記第２選択部において前記参照電極として選択した一群の検出電極に含まれる一の検出電極を前記第１選択部において選択する場合、前記第２選択部における当該一の検出電極の選択を解除する
ことを特徴とする請求項９に記載の入力装置。
【請求項１１】
前記検出制御部は、直近に取得された複数の前記検出電極の検出値若しくは当該検出値に対する前記補正部の補正結果に基づいて、物体が近接した検出電極を特定し、当該特定した検出電極を前記第２選択部において前記参照電極として選択する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の入力装置。
【請求項１２】
前記検出制御部は、前記補正部の補正結果が所定のしきい値より大きいこと、及び／又は、前記補正部の補正結果の大きさを相対的に比較した順位が上位から所定の順番以内にあることを満たす少なくとも１つの検出電極を、物体が近接した検出電極として特定する
ことを特徴とする請求項１１に記載の入力装置。
【請求項１３】
前記ノイズ源からもたらされるノイズの強さが異なる２つの前記参照電極と、
２つの前記参照電極に対応する２つの前記第２静電容量検出部と
を有し、
前記２つの第２静電容量検出部は、それぞれ対応する前記参照電極と前記グランドとの間の静電容量を検出し、
前記検出制御部は、前記第１選択部において一の検出電極を選択する度に、前記第１静電容量検出部の検出と同時に前記２つの第２静電容量検出部の検出を行い、
前記補正部は、前記第１静電容量検出部において取得された前記検出値を、前記２つの第２静電容量検出部において当該検出値と同時の検出により取得された２つの前記同時検出参照値と、前記２つの第２静電容量検出部において同時に取得された一連の前記同時検出参照値の平均である２つの前記平均参照値とに基づいて補正する
ことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項１４】
前記第１静電容量検出部の前記検出値が、
近接する物体を介して前記検出電極にノイズをもたらす第１ノイズ源からの第１ノイズ成分であって、前記物体と前記検出電極との間の第１静電容量と前記第１ノイズ源のノイズ強度を示す第１ノイズ係数との積に応じた第１ノイズ成分と、
前記物体を介さず前記検出電極にノイズをもたらす第２ノイズ源からの第２ノイズ成分であって、前記第２ノイズ源と前記検出電極との間の第２静電容量と前記第２ノイズ源のノイズ強度を示す第２ノイズ係数との積に応じた第２ノイズ成分と、
前記第１静電容量と
の和に等しいものと推定し、
前記第２静電容量検出部の前記同時検出参照値が、
前記物体を介して前記参照電極にノイズをもたらす前記第１ノイズ源からの第１参照ノイズ成分であって、前記物体と前記参照電極との間の第１参照静電容量と前記第１ノイズ係数との積に応じた第１参照ノイズ成分と、
前記物体を介さず前記参照電極にノイズをもたらす前記第２ノイズ源からの第２参照ノイズ成分であって、前記第２ノイズ源と前記参照電極との間の第２参照静電容量と前記第２ノイズ係数との積に応じた第２参照ノイズ成分と、
前記第１参照静電容量と
の和に等しいものと推定し、更に、
前記参照成分が前記平均参照値に等しいものと推定した場合において、
前記補正部は、前記検出値と、２つの前記同時検出参照値と、２つの前記平均参照値と、２つの前記参照電極について予め取得された２つの前記第２参照静電容量と、前記検出電極について予め取得された前記第２静電容量とに基づいて、前記第１静電容量に近似した補正検出値を算出する
ことを特徴とする請求項１３に記載の入力装置。
【請求項１５】
前記補正部は、前記２つの第２静電容量検出部において前記検出値と同時の検出により取得された２つの前記同時検出参照値の差が所定のしきい値より小さい場合、及び／又は、前記２つの第２静電容量検出部において同時に取得された一連の前記同時検出参照値の平均である２つの前記平均参照値の差が所定のしきい値より小さい場合、前記検出値の補正を中止する
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の入力装置。
【請求項１６】
前記補正部は、前記２つの第２静電容量検出部において前記検出値と同時の検出により取得された２つの前記同時検出参照値の差が所定のしきい値より小さい場合、及び／又は、前記２つの第２静電容量検出部において同時に取得された一連の前記同時検出参照値の平均である２つの前記平均参照値の差が所定のしきい値より小さい場合、一の参照電極における前記同時検出参照値から前記平均参照値を減算した値に所定の係数を乗じた補正値を前記検出値から減算した減算結果に相当する補正検出値を取得する
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の入力装置。
【請求項１７】
複数の前記検出電極における少なくとも一つの検出電極を前記参照電極として選択して前記第２静電容量検出部に接続する少なくとも１つの第２選択部を有し、
少なくとも１つの前記第２静電容量検出部は、前記第２選択部を介して接続された検出電極を前記参照電極として前記静電容量の検出を行う
ことを特徴とする請求項１３乃至１６の何れか一項に記載の入力装置。
【請求項１８】
前記検出制御部は、前記第２選択部において前記参照電極として選択した一群の検出電極に含まれる一の検出電極を前記第１選択部において選択する場合、前記第２選択部における当該一の検出電極の選択を解除する
ことを特徴とする請求項１７に記載の入力装置。
【請求項１９】
前記検出制御部は、直近に取得された複数の前記検出電極の検出値若しくは当該検出値に対する前記補正部の補正結果に基づいて、物体が近接した検出電極を特定し、当該特定した検出電極を前記第２選択部において前記参照電極として選択する
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の入力装置。
【請求項２０】
前記補正部は、
直近に取得された前記同時検出参照値を含む一連の所定数の同時検出参照値を平均化することにより前記平均参照値を算出し、
前記第２選択部において前記参照電極として選択される検出電極が変更された場合、当該変更後の検出電極について前記第１静電容量検出部において直近に取得された前記検出値の補正後の値に基づいて、前記一連の所定数の同時検出参照値を初期化する
ことを特徴とする請求項９乃至１２及び請求項１７乃至１９の何れか一項に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の近接による静電容量の変化に応じた情報を入力する入力装置に係り、特に、検出電極とグランドとの間の静電容量の変化を検出するセンサを備えた入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
静電容量の変化を検出するセンサは、簡易な構成で物体（指やペンなど）の近接を検出できることから、ノート型コンピュータのタッチパッドや、スマートフォンのタッチパネルなど、各種の電子機器のユーザーインターフェース装置に広く用いられている。【０００３】
静電容量式のセンサには、主に、駆動電極と検出電極と間の静電容量の変化を検出する相互容量型センサと、グランドに対する検出電極の静電容量の変化を検出する自己容量型センサがある。相互容量型センサは、検出電極上の複数の位置で静電容量変化を検出できることから、自己容量型センサに比べて多点検出に適している。他方、自己容量型センサは、近接する物体と検出電極との静電容量変化を直接検出するため、相互容量型センサに比べて検出感度が高いという利点がある。そのため、操作面から離れた位置にある指の操作を検出するホバリング機能などを実現する場合には、感度の高い自己容量型のセンサが有利である。【０００４】
ただし、比較的感度の高い自己容量型のセンサであっても、指の近接による静電容量の変化は極めて微小であるため、センサの周囲に配置された電子部品や人体を通じて大きなノイズを受けると、静電容量の変化を正確に検出することが困難になる。【０００５】
下記の特許文献１には、静電容量式のタッチパネルと液晶パネルとの間にノイズ用電極を設けた液晶装置が記載されている。このノイズ用電極は、液晶パネルからタッチパネルへ伝搬するノイズを防ぐシールドとして機能するとともに、液晶パネルからのノイズを検出するための電極として機能する。ノイズ用電極において検出された複数の静電容量値が平均化され、所定の係数を乗ぜられることにより、ノイズ用補正値が得られる。このノイズ用補正値が、タッチパネルの各検出電極で検出された静電容量値（検出値）から差し引かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１９８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載される発明では、ノイズ用電極がタッチパネルの表側の面（指やペンなどの物体が近接する面）から離れた位置にあることから、液晶パネルからのノイズは検出されるものの、近接する物体からのノイズは検出されない。そのため、近接する物体から伝わるノイズは除去できないという問題がある。【０００８】
この問題を回避するため、ノイズ用電極をタッチパネルの表側に配置し、近接する物体からのノイズをノイズ用電極でも検出できるようにすることが考えられる。しかしながら、このようなノイズ用電極で検出される静電容量値を用いて上記と同様な補正（検出値からノイズ用補正値を減算する補正）を行った場合、近接する物体からのノイズ成分だけでなく、本来検出すべき物体と検出電極との静電容量成分も除去されてしまう。そのため、物体の近接を検出するセンサとしての機能を果たせなくなる。【０００９】
また、タッチパネルにおける複数の検出電極にそれぞれ静電容量検出回路を設けると、回路規模が非常に大きくなってしまうため、通常は、１つの静電容量検出回路に複数の検出電極を切り替えて接続する構成が採用される。この場合、複数の検出電極の静電容量が１つずつ順番に検出されることから、ノイズのレベルが刻々変化していると、各検出値には異なるノイズ成分が含まれることになる。従って、全ての検出電極の検出値を共通のノイズ用補正値で一律に補正する方法では、刻々変化するノイズを有効に除去できないという問題がある。【００１０】
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、検出対象の物体から伝わるノイズを有効に除去し、物体の近接による静電容量の変化を正確に検出できる入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る入力装置は、グランドと電気的若しくは静電的に結合した物体が近接可能に設けられた検出電極を備え、前記検出電極に前記物体が近接することによる前記グランドと前記検出電極との間の前記静電容量の変化に応じた情報を入力する入力装置であって、前記検出電極にノイズをもたらす少なくとも１つのノイズ源からのノイズを検出可能に設けられた参照電極と、前記検出電極と前記グランドとの間の静電容量を検出し、当該検出結果を示す検出値を取得する第１静電容量検出部と、前記参照電極と前記グランドとの間の静電容量を検出し、当該検出結果を示す参照値を取得する第２静電容量検出部と、前記第２静電容量検出部の検出を反復しつつ、前記第１静電容量検出部の検出と同時に前記第２静電容量検出部の検出を行う検出制御部と、前記第１静電容量検出部において取得された前記検出値を、前記第２静電容量検出部において当該検出値と同時の検出により取得された前記参照値である同時検出参照値と、前記第２静電容量検出部において検出の反復により取得された複数の前記参照値を平均化した平均参照値とに基づいて補正する補正部とを有する。【００１２】
上記の構成によれば、人体等の物体が近接することによって、前記検出値とグランドとの間の静電容量が変化する。前記参照電極では、前記検出電極にノイズをもたらすノイズ源からのノイズが検出される。前記第１静電容量検出部では、前記検出電極とグランドとの間の静電容量が検出され、その検出結果として前記検出値が取得される。また、前記第２静電容量検出部では、前記参照電極とグランドとの間の静電容量が検出され、その検出結果として前記参照値が取得される。前記第１静電容量検出部において静電容量の検出が行われるとき、同時に前記第２静電容量検出部においても静電容量の検出が行われ、その検出結果として、前記検出値に対応する前記同時検出参照値が取得される。また、前記第２静電容量検出部では、静電容量の検出が反復されて、その検出結果として複数の参照値が取得される。前記第１静電容量検出部の前記検出値は、前記第２静電容量検出部において同時の検出により取得された前記同時検出参照値と、前記第２静電容量検出部において取得された複数の参照値を平均化した前記平均参照値とに基づいて補正される。
従って、人体等の物体のノイズ源に起因したノイズを前記参照電極において検出する場合には、前記参照電極と物体との第１参照静電容量が平均参照値によって推定可能となる。そして、前記平均参照値により推定される前記第１参照静電容量と前記同時検出参照値との違いから、前記検出値の検出時における前記物体のノイズ源に起因したノイズの強さが推定可能となる。
また、人体等の物体以外のノイズ源に起因したノイズを前記参照電極において検出する場合においても、前記参照電極と物体との前記第１参照静電容量が前記平均参照値によって推定可能となり、前記平均参照値により推定される前記第１参照静電容量と前記同時検出参照値との違いから、前記検出値の検出時における物体以外のノイズ源に起因したノイズの強さが推定可能となる。【００１３】
好適に、上記入力装置は、複数の前記検出電極と、複数の前記検出電極から一の検出電極を選択して前記第１静電容量検出部に接続する第１選択部とを有してよい。前記第１静電容量検出部は、前記第１選択部を介して接続された前記検出電極について前記静電容量の検出を行ってよい。前記検出制御部は、複数の前記検出電極の各々を前記第１選択部において順に選択し、前記第１選択部において一の検出電極を選択する度に、前記第１静電容量検出部の検出と同時に前記第２静電容量検出部の検出を行ってよい。前記補正部は、前記第１選択部の順次の選択動作に伴って取得される一連の複数の前記同時検出参照値を平均化した前記平均参照値を用いて前記検出値の補正を行ってよい。
上記の構成によれば、複数の前記検出電極の静電容量が前記第１静電容量検出部において順次検出されるとともに、これと並行して、前記参照電極の静電容量が前記第２静電容量検出部において繰り返し検出される。各検出電極の前記検出値の補正に用いられる前記平均参照値は、各検出電極の前記検出値の補正に用いられる前記同時検出参照値を平均化することによって得られる。すなわち、各検出電極の前記検出値の補正に用いられない前記参照値を、前記平均参照値の算出のために別途取得しなくてもよい。【００１４】
好適に、前記補正部は、前記同時検出参照値が前記平均参照値に対して大きくなるほど前記検出値が小さくなり、前記同時検出参照値が前記平均参照値に対して小さくなるほど前記検出値が大きくなるように前記検出値を補正してよい。【００１５】
好適に、前記補正部は、前記同時検出参照値と前記平均参照値との差が所定のしきい値より小さい場合、前記検出値の補正を中止してよい。
これにより、ノイズが小さい状態で補正を行うことにより生じる無用な誤差の発生が回避される。【００１６】
好適に、前記補正部は、前記同時検出参照値が所定のしきい値より小さい場合、前記検出値の補正を中止してよい。
これにより、過大なノイズが加わっている状態で補正が行われなくなる。【００１７】
好適に、前記補正部は、前記平均参照値を前記同時検出参照値で除した補正値と前記検出値とを乗算した乗算結果に相当する補正検出値を取得してよい。これにより、人体等の物体のノイズ源に起因したノイズの補正が行われる。
この場合、前記補正部は、前記平均参照値が所定のしきい値より小さい場合、前記検出値の補正を中止するか、又は、前記同時検出参照値から前記平均参照値を減算した値に所定の係数を乗じた補正値を前記検出値から減算した減算結果に相当する補正検出値を取得してよい。これにより、人体等の物体のノイズ源に起因したノイズが小さい場合には、検出値の補正が中止されるか、又は、人体等の物体以外のノイズ源に起因したノイズが除去される。【００１８】
好適に、前記補正部は、前記同時検出参照値から前記平均参照値を減算した値に所定の係数を乗じた補正値を前記検出値から減算した減算結果に相当する補正検出値を取得してよい。これにより、人体等の物体以外のノイズ源に起因したノイズが除去される。【００１９】
好適に、上記入力装置は、複数の前記検出電極における少なくとも一つの検出電極を前記参照電極として選択して前記第２静電容量検出部に接続する第２選択部を有してよい。前記第２静電容量検出部は、前記第２選択部を介して接続された検出電極を前記参照電極として前記静電容量の検出を行ってよい。
上記の構成により、複数の前記検出電極の一部が前記参照電極として用いられるため、前記参照電極を前記検出電極と独立に設ける場合に比べて、前記参照電極の配置に要する面積が節約される。【００２０】
好適に、前記検出制御部は、前記第２選択部において前記参照電極として選択した一群の検出電極に含まれる一の検出電極を前記第１選択部において選択する場合、前記第２選択部における当該一の検出電極の選択を解除してよい。
これにより、前記参照電極として使用される検出電極が、前記第１静電容量検出部と前記第２静電容量検出部に同時に接続されなくなる。【００２１】
好適に、前記検出制御部は、直近に取得された複数の前記検出電極の検出値若しくは当該検出値に対する前記補正部の補正結果に基づいて、物体が近接した検出電極を特定し、当該特定した検出電極を前記第２選択部において前記参照電極として選択してよい。
これにより、物体が近接した検出電極が前記参照電極として選択されるため、前記参照電極において物体からのノイズが感度よく検出される。【００２２】
好適に、前記検出制御部は、前記補正部の補正結果が所定のしきい値より大きいこと、及び／又は、前記補正部の補正結果の大きさを相対的に比較した順位が上位から所定の順番以内にあることを満たす少なくとも１つの検出電極を、物体が近接した検出電極として特定してよい。【００２３】
好適に、上記入力装置は、前記ノイズ源からもたらされるノイズの強さが異なる２つの前記参照電極と、２つの前記参照電極に対応する２つの前記第２静電容量検出部とを有してよい。前記２つの第２静電容量検出部は、それぞれ対応する前記参照電極と前記グランドとの間の静電容量を検出してよい。前記検出制御部は、前記第１選択部において一の検出電極を選択する度に、前記第１静電容量検出部の検出と同時に前記２つの第２静電容量検出部の検出を行ってよい。前記補正部は、前記第１静電容量検出部において取得された前記検出値を、前記２つの第２静電容量検出部において当該検出値と同時の検出により取得された２つの前記同時検出参照値と、前記２つの第２静電容量検出部において同時に取得された一連の前記同時検出参照値の平均である２つの前記平均参照値とに基づいて補正してよい。
上記の構成によれば、前記第１静電容量検出部において前記検出電極の静電容量の検出が行われるとき、前記２つの第２静電容量検出部において同時に前記参照電極の静電容量の検出が行われ、その参照値が前記検出値に対応する２つの前記同時検出参照値として取得される。また、前記２つの第２静電容量検出部では静電容量の検出が反復され、その検出結果として一連の複数の前記参照値がそれぞれ取得される。前記第１静電容量検出部の前記検出値は、前記２つの第２静電容量検出部において同時の検出により取得された２つの前記同時検出参照値と、前記２つの第２静電容量検出部においてそれぞれ取得された一連の前記参照値を平均化した２つの前記平均参照値とに基づいて補正される。
２つの前記参照電極と物体との第１参照静電容量は、２つの前記平均参照値によってそれぞれ推定可能となる。また、一方の前記平均参照値によって推定された一方の前記第１参照静電容量とこれに対応する同時検出参照値との関係、並びに、他方の前記平均参照値によって推定された他方の前記第１参照静電容量とこれに対応する同時検出参照値との関係から、近接する物体のノイズ源に起因したノイズの強さ、並びに、近接する物体以外のノイズ源に起因したノイズの強さが何れも推定可能となる。【００２４】
前記第１静電容量検出部の前記検出値は、近接する物体を介して前記検出電極にノイズをもたらす第１ノイズ源からの第１ノイズ成分であって、前記物体と前記検出電極との間の第１静電容量と前記第１ノイズ源のノイズ強度を示す第１ノイズ係数との積に応じた第１ノイズ成分と、前記物体を介さず前記検出電極にノイズをもたらす第２ノイズ源からの第２ノイズ成分であって、前記第２ノイズ源と前記検出電極との間の第２静電容量と前記第２ノイズ源のノイズ強度を示す第２ノイズ係数との積に応じた第２ノイズ成分と、前記第１静電容量との和に等しいものと推定してよい。
また、前記第２静電容量検出部の前記同時検出参照値は、前記物体を介して前記参照電極にノイズをもたらす前記第１ノイズ源からの第１参照ノイズ成分であって、前記物体と前記参照電極との間の第１参照静電容量と前記第１ノイズ係数との積に応じた第１参照ノイズ成分と、前記物体を介さず前記参照電極にノイズをもたらす前記第２ノイズ源からの第２参照ノイズ成分であって、前記第２ノイズ源と前記参照電極との間の第２参照静電容量と前記第２ノイズ係数との積に応じた第２参照ノイズ成分と、前記第１参照静電容量と
の和に等しいものと推定してよい。
更に、前記参照成分は、前記平均参照値に等しいものと推定してよい。
この場合において、前記補正部は、前記検出値と、２つの前記同時検出参照値と、２つの前記平均参照値と、２つの前記参照電極について予め取得された２つの前記第２参照静電容量と、前記検出電極について予め取得された前記第２静電容量とに基づいて、前記第１静電容量に近似した補正検出値を算出してよい。【００２５】
好適に、前記補正部は、前記２つの第２静電容量検出部において前記検出値と同時の検出により取得された２つの前記同時検出参照値の差が所定のしきい値より小さい場合、及び／又は、前記２つの第２静電容量検出部において同時に取得された一連の前記同時検出参照値の平均である２つの前記平均参照値の差が所定のしきい値より小さい場合、前記検出値の補正を中止してよい。
これにより、人体等の物体からのノイズが小さい場合には、検出値の補正が中止される。【００２６】
好適に、前記補正部は、前記２つの第２静電容量検出部において前記検出値と同時の検出により取得された２つの前記同時検出参照値の差が所定のしきい値より小さい場合、及び／又は、前記２つの第２静電容量検出部において同時に取得された一連の前記同時検出参照値の平均である２つの前記平均参照値の差が所定のしきい値より小さい場合、一の参照電極における前記同時検出参照値から前記平均参照値を減算した値に所定の係数を乗じた補正値を前記検出値から減算した減算結果に相当する補正検出値を取得してよい。
これにより、人体等の物体からのノイズが小さい場合には、人体等の物体以外のノイズ源に起因したノイズが除去される。【００２７】
好適に、上記入力装置は、複数の前記検出電極における少なくとも一つの検出電極を前記参照電極として選択して前記第２静電容量検出部に接続する少なくとも１つの第２選択部を有してよい。少なくとも１つの前記第２静電容量検出部は、前記第２選択部を介して接続された検出電極を前記参照電極として前記静電容量の検出を行ってよい。
上記の構成により、複数の前記検出電極の一部が前記参照電極として用いられるため、前記参照電極を前記検出電極と独立に設ける場合に比べて、前記参照電極の配置に要する面積が節約される。【００２８】
好適に、前記検出制御部は、前記第２選択部において前記参照電極として選択した一群の検出電極に含まれる一の検出電極を前記第１選択部において選択する場合、前記第２選択部における当該一の検出電極の選択を解除してよい。
これにより、前記参照電極として使用される検出電極が、前記第１静電容量検出部と前記第２静電容量検出部に同時に接続されなくなる。【００２９】
好適に、前記検出制御部は、直近に取得された複数の前記検出電極の検出値若しくは当該検出値に対する前記補正部の補正結果に基づいて、物体が近接した検出電極を特定し、当該特定した検出電極を前記第２選択部において前記参照電極として選択してよい。
これにより、物体が近接した検出電極が前記参照電極として選択されるため、前記参照電極において物体からのノイズが感度よく検出される。【００３０】
好適に、前記補正部は、直近に取得された前記同時検出参照値を含む一連の所定数の同時検出参照値を平均化することにより前記平均参照値を算出してよく、前記第２選択部において前記参照電極として選択される検出電極が変更された場合、当該変更後の検出電極について前記第１静電容量検出部において直近に取得された前記検出値の補正後の値に基づいて、前記一連の所定数の同時検出参照値を初期化してよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、検出対象の物体から伝わるノイズを有効に除去し、当該物体の近接による静電容量の変化を正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１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】第１静電容量検出部の構成の一例を示す図である。
【図３】静電容量を通じて検出電極にノイズをもたらすノイズ源を説明するための図である。
【図４】人体のノイズ源が静電容量の検出値に与える影響を説明するための図である。
【図５】非人体のノイズ源が静電容量の検出値に与える影響を説明するための図である。
【図６】第１の実施形態に係る入力装置において検出電極の静電容量値を取得する処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る入力装置における検出値の補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】同時検出参照値と平均参照値から人体ノイズの影響が推定されることを説明するための図である。
【図９】同時検出参照値と平均参照値から非人体ノイズの影響が推定されることを説明するための図である。
【図１０】第１の実施形態に係る入力装置の一変形例の構成を示す図であり、ノイズ検出専用の参照電極を有する第１の例を示す。
【図１１】第１の実施形態に係る入力装置の一変形例の構成を示す図であり、ノイズ検出専用の参照電極を有する第２の例を示す。
【図１２】第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第１の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第２の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第３の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第４の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】補正部において一連の所定数の同時検出参照値を平均化するための回路構成の一例を示す図である。
【図１７】第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第５の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１８】第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第６の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１９】第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第７の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の第２の実施形態に係る入力装置の構成の一例を示す図である。
【図２１】２つの同時検出参照値と２つの平均参照値から２種類のノイズ（人体ノイズ，非人体ノイズ）の影響が推定されることを説明するための図である。
【図２２】第２の実施形態に係る入力装置において検出電極の静電容量値を取得する処理を説明するためのフローチャートである。
【図２３】第２の実施形態に係る入力装置における検出値の補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図２４】第２の実施形態に係る入力装置の一変形例の構成を示す図であり、ノイズ検出専用の参照電極を有する例を示す。
【図２５】第２の実施形態に係る入力装置における補正処理の第１の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図２６】第２の実施形態に係る入力装置における補正処理の第２の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図２７】第２の実施形態に係る入力装置における補正処理の第３の変形例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１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１に示す入力装置は、電極部１０と、第１選択部２０と、第２選択部３０と、第１静電容量検出部４０と、第２静電容量検出部５０と、信号発生部６０と、処理部７０と、記憶部８０と、インターフェース部９０を有する。
【００３４】
電極部１０の検出電極（ＥＳ１〜ＥＳｎ）に指やペンなどの物体が近接すると、検出電極とグランドとの間に形成される静電容量が変化する。本実施形態に係る入力装置は、物体の近接によって生じる検出電極（ＥＳ１〜ＥＳｎ）の静電容量の変化に応じた情報を入力する装置であり、例えば、電極部１０への物体の近接の有無や、物体の近接位置、電極部１０と物体との距離、物体の大きさなどの情報を取得するユーザーインターフェース装置（タッチパッド、タッチパネルなど）に適用される。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。
【００３５】
［電極部１０］
電極部１０は、指やペンなどの物体の近接を検出するためのｎ個の検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎを有する。検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎは、例えば、物体の検出領域の表面に沿って格子状に配設される。検出領域の縦方向に並んだ検出電極の静電容量値から、検出領域の縦方向における物体の位置が特定される。また、検出領域の横方向に並んだ検出電極の静電容量値から、検出領域の横方向における物体の位置が特定される。
【００３６】
［第１選択部２０］
第１選択部２０は、ｎ個の検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎから一つの検出電極（以下、任意の１つの検出電極を「ＥＳｉ」と記す場合がある）を選択して第１静電容量検出部４０に接続する回路であり、処理部７０の制御に従って接続を切り換える。
【００３７】
［第２選択部３０］
第２選択部３０は、ｎ個の検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎから一つ若しくは複数の検出電極を選択し、ノイズ検出用の参照電極として第２静電容量検出部５０に接続する回路であり、処理部７０の制御に従って接続を切り換える。第２選択部３０は、複数の検出電極を選択する場合、当該複数の検出電極を電気的に導通させた状態で第２静電容量検出部５０に接続する。
【００３８】
［第１静電容量検出部４０］
第１静電容量検出部４０は、第１選択部２０を介して接続された検出電極ＥＳｉとグランドとの間の静電容量を検出し、当該検出結果を示す検出値Ｓｉを取得する。第１静電容量検出部４０は、処理部７０により制御されたタイミングで静電容量の検出を行う。
【００３９】
図２は、第１静電容量検出部４０の構成の一例を示す図である。図２に示す第１静電容量検出部４０は、オペアンプ４１と、キャパシタＣｆと、減算器４２と、掛算器４３と、積分器４４と、アナログ−デジタル変換器（ＡＤ変換器）４５を有する。
【００４０】
オペアンプ４１とキャパシタＣｆは、検出電極ＥＳｉにおいて伝送される電荷に応じた信号を出力するチャージアンプを構成する。オペアンプ４１の反転入力は、キャパシタＣｆを介してオペアンプ４１の出力に接続されるとともに、検出電極ＥＳｉに接続される。オペアンプ４１の非反転入力には、信号発生部６０のドライブ波が入力される。
【００４１】
オペアンプ４１の出力がキャパシタＣｆを介して反転入力に負帰還されているため、オペアンプ４１の反転入力と非反転入力ほぼ同じ電圧になる。従って、検出電極ＥＳｉとグランドとの間に形成される静電容量Ｃには、ドライブ波とほぼ同じ交流電圧が印加される。この交流電圧に応じて静電容量Ｃが充放電されると、キャパシタＣｆも同じ電荷によって充放電される。これにより、オペアンプ４１は、キャパシタＣｆに発生する電圧とドライブ波との和に相当する電圧を出力する。ドライブ波の電圧を「Ｖｄｒｖ」とすると、オペアンプ４１の出力電圧は「Ｖｄｒｖ＊（Ｃ／Ｃｆ）＋Ｖｄｒｖ」となる。
【００４２】
減算器４２は、オペアンプ４１の出力電圧からドライブ波の電圧を減算した検出波を出力する。検出波は「Ｖｄｒｖ＊（Ｃ／Ｃｆ）」で表され、静電容量Ｃに比例した振幅を有する。減算器４２から出力される検出波と信号発生部６０の復調波とを掛算器４３が乗算し、この乗算結果を積分器４４が積分する。復調波とドライブ波は、信号発生部６０において発生する同一の信号であるため、検出波と復調波は同一の周波数成分を有する。検出波と復調波を乗算して積分することにより、検出波に含まれる復調波と同一の周波数成分の振幅に比例した直流成分が得られる。この動作は、検出波に含まれるドライブ波（Ｖｄｒｖ）と同じ周波数成分のフーリエ係数を求めることに相当しており、狭帯域のバンドパスフィルタとみなせる。ドライブ波と復調波は同じ信号発生部６０から供給されており、両者の周波数誤差は実質的に無視できるため、積分器４４からは静電容量Ｃに比例した出力が安定して得られる。ＡＤ変換器４５は、その出力をＡＤ変換し、デジタル信号の検出値Ｓｉとして出力する。
【００４３】
静電容量Ｃが検出対象物（人体など）の静電容量に他の寄生容量が加わったものである場合、この寄生容量の影響は、検出対象物がない場合の検出値Ｓｉを後述の処理部７０で減算することで補正できる（キャリブレーション）。このようにして、検出値Ｓｉは検出電極ＥＳｉとグランドとの静電容量値を示すものとなり、これはおおむね検出電極ＥＳｉと検出対象物（人体など）との静電容量値となる。
【００４４】
第１静電容量検出部４０において掛算器４３と積分器４４で構成される回路は、狭帯域のバンドパスフィルタとして動作し、高いノイズ除去能力を有する。ドライブ波を仮に１００ｋＨｚとした場合は、１００ｋＨｚ近辺以外のノイズ成分をすべて除去できる。この場合、例えば直流から数１０ｋＨｚの範囲の周波数のノイズは影響を与えない。ただし、この回路でもドライブ波と同じあるいはこれに近い周波数のノイズは通過させてしまう。フィルタリングできなかったノイズ成分は、検出値Ｓｉにおいてゼロから数ｋＨｚ程度の周波数成分として残る。この残存成分は複数の周波数成分と位相を持ち、ノイズ影響はその各周波数成分の強度と位相で決まる量の和となる。そのため、検出値Ｓｉを１００Ｈｚ程度の周波数でサンプリングした場合、ノイズ成分はサンプリングのたびに変化するランダムなゆらぎとして計測される。
【００４５】
［第２静電容量検出部５０］
第２静電容量検出部５０は、第２選択部３０を介して接続されたノイズ検出用の参照電極（一つ若しくは複数の検出電極）とグランドとの間の静電容量を検出し、当該検出結果を示す参照値を取得する。第２静電容量検出部５０は、処理部７０の制御に従って、第１静電容量検出部４０における検出電極の静電容量の検出と同時に参照電極の静電容量の検出を行う。第１静電容量検出部４０の検出値Ｓｉと同時の検出により第２静電容量検出部５０において取得される参照値を、以降の説明では「同時検出参照値Ｑｉ」と記す。
【００４６】
第２静電容量検出部５０は、例えば図２に示す第１静電容量検出部４０と同様な回路構成を有しており、第１静電容量検出部４０と同じドライブ波（復調波）に同期して動作する。同時検出参照値Ｑｉは、検出値Ｓｉと同一のドライブ波（復調波）に同期して同時に検出されることから、ノイズ影響に関して検出値Ｓｉとの間に相関を有する。
【００４７】
［信号発生部６０］
信号発生部６０は、第１静電容量検出部４０及び第２静電容量検出部５０に共通のドライブ波（復調波）を供給する。信号発生部６０は、例えば処理部７０の制御に従って、ドライブ波（復調波）の周波数を変更してもよい。これにより、ノイズ周波数に応じてドライブ波（復調波）の周波数を変更することが可能となり、検出値Ｓｉへのノイズの干渉を生じ難くすることができる。
【００４８】
［処理部７０］
処理部７０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、記憶部８０に格納されるプログラムの命令コードに従って処理を行うコンピュータや、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７０の処理は、その全てをコンピュータ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専用のロジック回路で実現してもよい。
図１の例において、処理部７０は、検出制御部７１と、補正部７２と、座標計算部７３を有する。
【００４９】
検出制御部７１は、第１選択部２０及び第２選択部３０における検出電極の選択や、第１静電容量検出部４０及び第２静電容量検出部５０における検出動作の制御を行う。
具体的には、検出制御部７１は、第１選択部２０において検出電極の選択を切り替えながら、第１静電容量検出部４０において静電容量の検出を繰り返すとともに、第１静電容量検出部４０の検出と同時に第２静電容量検出部５０の検出を繰り返す。すなわち、検出制御部７１は、検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎの各々を第１選択部２０において順に一ずつ選択し、第１選択部２０において一の検出電極を選択する度に、第１静電容量検出部４０の検出と第２静電容量検出部５０の検出を同時に行う。
【００５０】
また、検出制御部７１は、第２選択部３０におけるノイズ検出用の参照電極（一つ若しくは複数の検出電極）の選択を、後述する補正部７２の補正結果に応じて変更する。すなわち、検出制御部７１は、第１静電容量検出部４０において直近に取得された複数の検出電極の検出値や、当該検出値に対する補正部７２の補正結果に基づいて、検出対象の物体（指など）が近接した検出電極を特定し、当該特定した検出電極を第２選択部３０において参照電極として選択する。具体的には、検出制御部７１は、補正部７２の補正結果が所定のしきい値より大きい条件や、補正部７２の補正結果の大きさを相対的に比較した順位が上位から所定の順番以内にある条件を満たしている一つ若しくは複数の検出電極を、物体が近接した検出電極として特定する。これにより、物体からのノイズを受け易い検出電極が参照電極として選択されるため、後述する補正部７２において物体からのノイズを効果的に補正できる。
【００５１】
なお、第２選択部３０において参照電極として一群の検出電極を選択しているときに、当該一群の検出電極に含まれる一の検出電極ＥＳｉを第１選択部２０において選択する場合、検出制御部７１は、第２選択部３０における当該一の検出電極ＥＳｉの選択を解除する（検出電極ＥＳｉを第２静電容量検出部５０から切り離す）。すなわち、検出制御部７１は、同一の検出電極が第１静電容量検出部４０と第２静電容量検出部５０の両方に同時に接続されることを防止する。
更にこの場合、検出制御部７１は、第１静電容量検出部４０において取得される検出値Ｓｉと第２静電容量検出部５０において取得される参照値Ｑｉとの和を算出し、これを検出値Ｓｉに対応する同時検出参照値（Ｓｉ＋Ｑｉ）として取得する。これは、第１選択部２０において選択された検出電極ＥＳｉの静電容量と、第２選択部３０において選択された参照電極（検出電極ＥＳｉを除く）の静電容量との和が、検出値Ｓｉを含む全体の参照電極の静電容量に相当することによる。
【００５２】
また、検出制御部７１は、第２選択部３０において参照電極として一の検出電極ＥＳｉのみを選択している場合には、検出電極ＥＳｉを第１選択部２０において選択せず、検出電極ＥＳｉについての検出値Ｓｉの取得を省略する。すなわち、この場合も、検出制御部７１は、同一の検出電極が第１静電容量検出部４０と第２静電容量検出部５０の両方に同時に接続されることを防止する。
【００５３】
補正部７２は、第１静電容量検出部４０において取得された各検出電極（検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎ）の検出値（Ｓ１〜Ｓｎ）を、第２静電容量検出部５０において取得される参照電極の参照値（Ｑ１〜Ｑｎ）に基づいて補正する。具体的には、補正部７２は、検出電極ＥＳｉの検出値Ｓｉを、検出値Ｓｉと同時の検出により取得された参照値である同時検出参照値Ｑｉと、第２静電容量検出部５０において検出の反復により取得された一連の複数の参照値（同時検出参照値）を平均化した平均参照値Ｑａｖｒとに基づいて補正する。
【００５４】
補正部７２は、同時検出参照値Ｑｉが平均参照値Ｑａｖｒに対して大きくなるほど補正結果の検出値（補正検出値ＳＡｉ）が小さくなり、同時検出参照値Ｑｉが平均参照値Ｑａｖｒに対して小さくなるほど補正検出値ＳＡｉが大きくなるように検出値Ｓｉを補正する。
例えば、補正部７２は、平均参照値Ｑａｖｒを同時検出参照値Ｑｉで除した補正値と検出値Ｓｉとを乗算した乗算結果に相当する補正検出値ＳＡｉを取得する（後述の式（３））。
あるいは、補正部７２は、同時検出参照値Ｑｉから平均参照値Ｑａｖｒを減算した値に所定の係数を乗じた補正値を検出値Ｓｉから減算した減算結果に相当する補正検出値ＳＡｉを取得してもよい（後述の式（７））。
【００５５】
また、第２選択部３０において参照電極として一の検出電極ＥＳｉのみが選択されている場合、補正部７２は、検出電極ＥＳｉの補正検出値ＳＡｉとして平均参照値Ｑａｖｒを用いる。この場合、検出電極ＥＳｉの静電容量が第２静電容量検出部５０において繰り返し検出されるため、第２静電容量検出部５０の検出結果を平均化した平均参照値Ｑａｖｒは、検出電極ＥＳｉの検出値Ｓｉのノイズを補正した補正検出値ＳＡｉとみなせる。
【００５６】
座標計算部７３は、補正部７２において補正された各検出電極（ＥＳ１〜ＥＳｎ）の補正検出値（ＳＡ１〜ＳＡｎ）に基づいて、電極部１０の検出領域に物体（指など）が近接した座標を計算する。例えば、座標計算部７３は、縦方向に並ぶ複数の検出電極について取得された複数の補正検出値に基づいて、物体近接位置の縦方向の座標を計算するとともに、横方向に並ぶ複数の検出電極について取得された複数の補正検出値に基づいて、物体近接位置の横方向の座標を計算する。また、座標計算部７３は、補正検出値（ＳＡ１〜ＳＡｎ）に基づいて、物体の大きさや電極からの離間距離などを計算してもよい。
【００５７】
［記憶部８０］
記憶部８０は、処理部７０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７０がコンピュータを含む場合、記憶部８０は、そのコンピュータ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８０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、ハードディスクなどを含んで構成される。
【００５８】
［インターフェース部９０］
インターフェース部９０は、入力装置と他の装置（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７０は、座標計算部７３において計算した物体の近接位置の座標や、物体の大きさ、検出電極からの離間距離などの情報を、インターフェース部９０から図示しない上位装置へ出力する。上位装置では、これらの情報を用いて、ポインティング操作やジェスチャ操作の認識といったユーザーインターフェースが構築される。
【００５９】
また、インターフェース部９０は、処理部７０のコンピュータにおいて実行されるプログラムを不図示のディスクドライブ装置（非一時的記録媒体に記録されたプログラムを読み取る装置）やサーバなどから取得して、記憶部８０にロードしてもよい。
【００６０】
ここで、上述した構成を有する入力装置において静電容量の検出値に影響を与えるノイズについて説明する。
【００６１】
図３は、静電容量（Ｃｘ，Ｃｓ）を通じて検出電極ＥＳｉにノイズをもたらすノイズ源（Ｎ１，Ｎ２）を説明するための図である。
図３における「Ｃｘ」は、電極部１０に近接する人体（物体）と検出電極ＥＳｉとの静電容量であり、人体の近接に応じて変化する（以降、「第１静電容量Ｃｘ」と記す場合がある）。人体はグランドに対して比較的大きな静電容量（１００ｐＦ程度）を持っているが、人体と検出電極ＥＳｉとの第１静電容量Ｃｘの変化はこれに比べて十分に小さい。そのため、図３において示すように、人体とグランドとの静電容量は一般に無視できる。ただし、人体は周囲のさまざまな機器のノイズで誘導されており、電圧性のノイズ源Ｎ１となっている。人体のノイズ源Ｎ１（以降、「第１ノイズ源Ｎ１」と記す場合がある）は、第１静電容量Ｃｘを通して検出電極ＥＳｉの電荷の変化を引き起こす。このため、第１ノイズ源Ｎ１は、検出値Ｓｉに「人体と検出電極ＥＳｉとの第１静電容量Ｃｘに比例したゆらぎ」を発生させる。
【００６２】
他方、図３における「Ｃｓ」は、人体以外のノイズ源Ｎ２からのノイズ伝搬に関与する静電容量である（以降、「第２静電容量Ｃｓ」と記す場合がある）。この第２静電容量Ｃｓは、人体の有無に関わらず存在しており、人体の近接状態を表す検出電極ＥＳの自己容量（第１静電容量Ｃｘ）には依存しない。第２静電容量Ｃｓは、ノイズ伝搬に関与しない他の寄生容量も含めてキャリブレーション等で補正されてしまい、理想的には検出値に表れない。第２静電容量Ｃｓの値は、個々の検出電極ごとに予め測定して補正処理に用いることができる。検出電極ごとにあまり変化がない場合、第２静電容量Ｃｓは、全ての検出電極において共通の固定値でもよい。図３におけるノイズ源Ｎ２は、例えば液晶パネルや電源線などの人体以外に存在するノイズの発生源を表す。この非人体のノイズ源Ｎ２（以降、「第２ノイズ源Ｎ２」と記す場合がある）は、第２静電容量Ｃｓを通じて検出電極ＥＳｉの電荷を変化させ、検出値Ｓｉに「一定のゆらぎ」を発生させる。
【００６３】
図３に示す等価的な回路モデルから明らかなように、これらのノイズ源Ｎ１，Ｎ２は静電容量検出部（４０，５０）の検出波に加算的な影響を与える（重ね合わせの理）。入力装置における検出対象は、人体と検出電極ＥＳｉとの第１静電容量Ｃｘ（自己容量）である。人体の第１ノイズ源Ｎ１は、この第１静電容量Ｃｘに比例したゆらぎを発生させる。また、非人体の第２ノイズ源Ｎ２は、第１静電容量Ｃｘに無関係のゆらぎを発生させる。検出値Ｓｉは、この双方のゆらぎが加算されたノイズを含む。従って、静電容量Ｃｘの検出値Ｓｉは、以下の式で表現できる。
【００６４】
【数１】
2016067936.tif 000003
【００６５】
式（１）において、「Ａｉ＊Ｃｘ」は人体の第１ノイズ源Ｎ１に起因するノイズ成分（第１ノイズ成分）を示し、「Ｂｉ＊Ｃｓ」は非人体の第２ノイズ源Ｎ２に起因するノイズ成分（第２ノイズ成分）を示す。また、「Ａｉ」は第１ノイズ源Ｎ１の強度を示す係数（第１ノイズ係数）であり、「Ｂｉ」は第２ノイズ源Ｎ２の強度を示す係数（第２ノイズ係数）である。第１ノイズ係数Ａｉと第２ノイズ係数Ｂｉは、あるゆらぎ幅を持ったランダム値であり、静電容量を検出する度に異なる値となる。
【００６６】
図４は、人体の第１ノイズ源Ｎ１が検出値Ｓｉや同時検出参照値Ｑｉに与える影響を説明するための図である。第１静電容量Ｃｘに対する検出値Ｓｉの関数は、式（１）において示すように一次関数となる。第１静電容量Ｃｘに対する同時検出参照値Ｑｉの関数も同様である。人体からのノイズがない場合、一次関数の傾きは一定になるが、人体からのノイズが存在する場合、この傾きは静電容量の検出を行う度に変化する。
【００６７】
他方、図５は、非人体の第２ノイズ源Ｎ２が検出値Ｓｉや同時検出参照値Ｑｉに与える影響を説明するための図である。人体からのノイズがない場合、式（１）に示す一次関数の切片は一定（ゼロ）になるが、非人体からのノイズが存在することによって、一次関数の切片は静電容量検出の度に変化する。
【００６８】
本実施形態に係る入力装置では、第２静電容量検出部５０において取得される同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒを用いて、式（１）における未知係数（Ａｉ，係数Ｂｉ）を推定することにより、式（１）の第１静電容量Ｃｘに相当する補正検出値ＳＡｉが算出される。
【００６９】
次に、本実施形態に係る入力装置における静電容量の検出とその検出結果の補正に関する処理について説明する。
【００７０】
図６は、第１の実施形態に係る入力装置において検出電極の静電容量値を取得する処理を説明するためのフローチャートである。図６に示す処理では、電極部１０に含まれる各検出電極の静電容量がそれぞれ検出されて補正される。この処理が周期的に繰り返されることによって、電極部１０に近接する物体（指等）の動きに応じた各検出電極の静電容量の変化が周期的に計測される。
【００７１】
図６に示す処理では、まず、電極部１０の検出電極の中からノイズ検出用の参照電極が決定される（ＳＴ１００）。次いで、第１選択部２０において選択する検出電極と、第２選択部３０において参照電極として選択する検出電極がそれぞれ設定され、その設定に応じた電極が第１静電容量検出部４０と第２静電容量検出部５０にそれぞれ接続される（ＳＴ１３０）。そして、第１静電容量検出部４０及び第２静電容量検出部５０において検出電極の静電容量と参照電極の静電容量が同時に検出され、検出値Ｓｉと同時検出参照値Ｑｉが取得される（ＳＴ１４０）。全ての検出電極の静電容量が検出されるまで、ステップＳＴ１３０，ＳＴ１４０の処理が繰り返される（ＳＴ２３０）。全ての検出電極の静電容量が検出されると、同時検出参照値Ｑ１〜Ｑｎの平均値である平均参照値Ｑａｖｒが算出される（ＳＴ２４０）。各検出値Ｓｉは、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとに基づいて補正され、その補正結果として補正検出値ＳＡｉが得られる（ＳＴ２５０）。
以下、フローチャートの各ステップを詳しく説明する。
【００７２】
ＳＴ１００：
処理部７０の検出制御部７１は、電極部１０の検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎの中から、第２選択部３０において選択するノイズ検出用の参照電極を決定する。参照電極は、補正対象のノイズが多く誘導されている電極であることが望ましい。そのため、人体からのノイズを補正する場合、検出制御部７１は、人体が近接している検出電極を参照電極として決定する。
【００７３】
検出電極の静電容量（Ｃｘ）は、人体が近接するほど大きくなるため、第１静電容量検出部４０の検出値が大きいほど、或いは、補正部７２における補正後の検出値が大きいほど、検出電極に人体が近接している可能性が高い。そこで、例えば検出制御部７１は、第１静電容量検出部４０において直近に取得された複数の検出電極の検出値若しくは当該検出値に対する補正部７２の補正結果に基づいて、物体（指など）が近接した１つ若しくは複数の検出電極を特定し、これを参照電極として決定する。
具体的には、検出制御部７１は、補正部７２の補正結果（又は補正前の検出値）が所定のしきい値より大きい条件を満たしている一つ若しくは複数の検出電極を、参照電極として決定する。或いは、検出制御部７１は、補正部７２の補正結果（又は補正前の検出値）の大きさを相対的に比較した順位が上位から所定の順番以内にある条件を満たしている一つ若しくは複数の検出電極を、参照電極として決定してもよい。更に他の実施例において、検出制御部７１は、これらの条件の少なくとも一方を満たす検出電極を参照電極として決定してもよいし、両方の条件を満たす検出電極のみを参照電極として決定してもよい。
【００７４】
なお、全ての検出電極（第１選択部２０で選択中のものを除く）を参照電極として使用する場合、処理部７０は、ステップＳＴ１００の処理を省略してよい。
【００７５】
ＳＴ１３０：
検出制御部７１は、第１選択部２０及び第２選択部３０において選択する検出電極をそれぞれ設定する。すなわち、検出制御部７１は、第１選択部２０において「ＥＳ１，ＥＳ２，…，ＥＳｎ」の順番で検出電極を選択し、第２選択部３０においてはステップＳＴ１００で決定した参照電極を選択する。
【００７６】
なお、ステップＳＴ１００において参照電極として決定された一群の検出電極に含まれる一の検出電極ＥＳｉを第１選択部２０において選択する場合、検出制御部７１は、第２選択部３０におけるこの検出電極ＥＳｉの選択を解除する。
また、ステップＳＴ１００において一の検出電極ＥＳｉのみが参照電極として決定された場合、検出制御部７１は、この検出電極ＥＳｉを第１選択部２０において選択しないようにする（検出電極ＥＳｉの選択をスキップする）。
これにより、検出制御部７１は、第１静電容量検出部４０と第２静電容量検出部５０の両方が同じ検出電極に同時に接続されることを防止する。
【００７７】
ＳＴ１４０：
検出制御部７１は、第１静電容量検出部４０と第２静電容量検出部５０において同時に静電容量の検出を行い、検出値Ｓｉと同時検出参照値Ｑｉを取得する。検出制御部７１は、取得したこれらのデータを記憶部８０の所定の記憶領域に格納する。
【００７８】
同時検出参照値Ｑｉは、ノイズがない場合に略一定の値を示す静電容量Ｑ（参照電極と物体との静電容量）を検出するものである。ここで「略一定」の意味は、物体（人体）の動きによる静電容量Ｑの変化が無視できることを示す。例えば指の位置を検出する場合、電極部１０の各検出電極の検出値Ｓｉを取得するためにステップＳＴ１４０の検出が繰り返される間も、指の移動によって静電容量Ｑの変化が生じ得る。個々の検出電極について行うステップＳＴ１４０の検出の時間は、この静電容量Ｑの変化が十分小さく無視できるような長さに決められる。
【００７９】
なお、既に説明したように、参照電極に含まれる検出電極ＥＳｉが第１静電容量検出部４０と第２静電容量検出部５０の両方に接続されることを防止するため、第１選択部２０において検出電極ＥＳｉが選択される場合には、第２選択部３０において検出電極ＥＳｉの選択が解除される。この場合、検出制御部７１は、第１静電容量検出部４０において取得される検出値Ｓｉと第２静電容量検出部５０において取得される参照値Ｑｉとの和（Ｓｉ＋Ｑｉ）を、同時検出参照値として算出する。補正部７２は、この同時検出参照値（Ｓｉ＋Ｑｉ）を、平均参照値Ｑａｖｒの算出に用いるとともに、検出値Ｓｉの補正に利用する。
同時検出参照値（Ｓｉ＋Ｑｉ）は、第１静電容量検出部４０に接続した検出電極ＥＳｉの静電容量と、第２静電容量検出部５０に接続した参照電極の一部（検出電極ＥＳｉを除いた残りの部分）の静電容量との和を表しており、これは、検出電極ＥＳｉを含む参照電極全体の静電容量と等価である。
【００８０】
ＳＴ２３０：
検出制御部７１は、全ての検出電極について静電容量の検出が済んでいない場合、ステップＳＴ１３０に戻って次の検出電極を選択し、静電容量の検出（ＳＴ１４０）を行う。これにより、電極部１０の各検出電極についてそれぞれ検出値Ｓｉと同時検出参照値Ｑｉが取得される。
【００８１】
ＳＴ２４０：
補正部７２は、ステップＳＴ１４０の繰り返しにより取得された同時検出参照値Ｑｉに基づいて、平均参照値Ｑａｖｒを算出する。
【００８２】
同時検出参照値Ｑｉは、ノイズがない場合に略一定の静電容量Ｑを示すが、図３に示すようなノイズ源が存在する場合には、刻々変化するノイズの影響を受けて検出の度に異なる値となる。従って、真の静電容量Ｑと同時検出参照値Ｑｉとの違いがノイズ影響を示すことになる。真の静電容量Ｑは直接的に検出できないが、一連の複数の同時検出参照値Ｑｉを平均化した平均参照値Ｑａｖｒによって推定可能である。
【００８３】
平均参照値Ｑａｖｒは繰り返し検出された複数の同時検出参照値Ｑｉの平均的な値なので、繰り返し回数を増加させれば静電容量Ｑに限りなく近づいていく。すなわち、同時検出参照値Ｑｉがノイズの影響により分散「σ２」の分布を持つとした場合、Ｎ個の同時検出参照値Ｑｉを単純平均した値の分散は、中心極限定理により「σ２／Ｎ」となる。このため、平均参照値Ｑａｖｒと真の静電容量Ｑとの誤差は、Ｎが増加するに従い「１／√Ｎ」の比で減少していく。
【００８４】
補正部７２は、例えば、ステップＳＴ１４０の繰り返しによって取得されるｎ個の同時検出参照値Ｑ１〜Ｑｎを平均化することにより平均参照値Ｑａｖｒを算出する。あるいは、補正部７２は、ｎより多い若しくはｎより少ない個数の同時検出参照値の移動平均値として平均参照値Ｑａｖｒを算出してもよい。平均化する同時検出参照値の個数は、物体（人体等）の移動による静電容量Ｑの変化が無視できる範囲に設定すればよい。
また、補正部７２は、複数の同時検出参照値の単純平均を求める方法以外にも、例えば、ある一定の期間に検出される同時検出参照値の最大値と最小値の平均や、ある一定の期間に取得される同時検出参照値の中央値を平均参照値Ｑａｖｒとして取得してもよい。あるいは、補正部７２は、ノイズによりばらついた複数のデータから真値を予測する他の種々のアルゴリズムを用いて平均参照値Ｑａｖｒを取得してもよい。
【００８５】
ＳＴ２５０：
補正部７２は、ステップＳＴ１４０の繰り返しにより取得された各検出電極の検出値Ｓ１〜Ｓｎを、ステップＳＴ１４０において取得された同時検出参照値Ｑ１〜Ｑｎと、ステップＳＴ２４０において取得された平均参照値Ｑａｖｒとに基づいて補正する。
【００８６】
図７は、図６に示すフローチャートにおける検出値の補正処理（ＳＴ２５０）を説明するためのフローチャートである。
補正部７２は、検出値Ｓ１〜Ｓｎから順番に一の検出値Ｓｉを選択し（ＳＴ３００）、選択した検出値Ｓｉを同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとに基づいて補正し、その補正結果として補正検出値ＳＡｉを取得する（ＳＴ３５０）。補正部７２は、全ての検出値Ｓ１〜Ｓｎを補正するまでステップＳＴ３５０を繰り返す（ＳＴ３８０）。
【００８７】
本実施形態において、補正部７２は、図３に示す２種類のノイズ源（Ｎ１，Ｎ２）の一方のみが存在するものと仮定して、検出値Ｓｉの補正を行う。どちらのノイズを補正するかは、ユーザが適宜選択できるようにしてもよいし、入力装置を搭載する電子機器からの信号（電子機器の動作状態を示す信号など）に応じて補正部７２が切り替えるようにしてもよい。あるいは、補正部７２は、２種類のノイズ源（Ｎ１，Ｎ２）の一方のみが存在するものと仮定した補正検出値と他方のみが存在すると仮定した補正検出値とをそれぞれ取得し、当該２つの補正検出値の平均値や加重平均値を最終的な補正結果としてもよい。
以下、それぞれのノイズ補正の方法について説明する。
【００８８】
［第１ノイズ源Ｎ１からのノイズ（人体のノイズ）を補正する場合］
この場合、図３における非人体の第２ノイズ源Ｎ２は無視し、第２ノイズ源Ｎ２から検出電極ＥＳｉにノイズを伝搬する第２静電容量Ｃｓをゼロと仮定する。すなわち、上述した式（１）において、第２ノイズ係数Ｂｉと第２静電容量Ｃｓとの積「Ｂｉ＊Ｃｓ」により表されるノイズ成分（第２ノイズ成分）をゼロと仮定する。そうすると、検出値Ｓｉは、人体の第１ノイズ源Ｎ１に起因する第１ノイズ成分（Ａｉ＊Ｃｘ）と第１静電容量Ｃｘとの和として表わされる。これは、係数「１＋Ａｉ」を第１静電容量Ｃｘに乗じた値と等しい。
【００８９】
また、参照電極（第２選択部３０で選択される１以上の検出電極）と人体との静電容量を「第１参照静電容量Ｑ」とすると、同時検出参照値Ｑｉは、式（１）における「Ｃｘ」を「Ｑ」に置き換えたものとみなせる。検出電極ＥＳｉと第２ノイズ源Ｎ２との第２静電容量Ｃｓをゼロと仮定しているため、１つ又は複数の検出電極ＥＳｉからなる参照電極についても、第２ノイズ源Ｎ２との間の静電容量はゼロとなる。従って、同時検出参照値Ｑｉについても、非人体の第２ノイズ源Ｎ２に起因するノイズ成分はゼロとなる。人体の第１ノイズ源Ｎ１に起因するノイズ成分は、検出値Ｓｉと同じ時刻に同じ第１ノイズ源Ｎ１から第１参照静電容量Ｑを通じて伝搬したノイズ成分であるため、検出値Ｓｉと同じ第１ノイズ係数Ａｉを用いて「Ａｉ＊Ｑ」と表わされる。従って、同時検出参照値Ｑｉは、人体のノイズ成分（Ａｉ＊Ｑ）と第１参照静電容量Ｑとの和として表わされる。これは、係数「１＋Ａｉ」を第１参照静電容量Ｑに乗じた値と等しい。
以上をまとめると、検出値Ｓｉと同時検出参照値Ｑｉは、それぞれ次式のように表わされる。
【００９０】
【数２】
2016067936.tif 000004
【００９１】
検出値Ｓｉの補正により求めるべき値は「第１静電容量Ｃｘ」であるから、式（２−１）における「Ｃｘ」を補正検出値ＳＡｉに置き換えて式（２−１）と式（２−２）を整理すると、補正検出値ＳＡｉは次式のように表わされる。
【００９２】
【数３】
2016067936.tif 000005
【００９３】
式（３）から、補正検出値ＳＡｉは、平均参照値Ｑａｖｒを同時検出参照値Ｑｉで除した補正値「Ｑａｖｒ／Ｑｉ」と検出値Ｓｉとの乗算結果として求められる。
【００９４】
式（３）に式（２−１）、式（２−２）を代入すると、次式が得られる。
【００９５】
【数４】
2016067936.tif 000006
【００９６】
式（４）における「Ｑａｖｒ／Ｑ」は、第１静電容量Ｃｘに対する補正検出値ＳＡｉの誤差を示す。従って、補正検出値ＳＡｉの誤差は、第１参照静電容量Ｑに対する平均参照値Ｑａｖｒの誤差によって決まり、平均参照値Ｑａｖｒが第１参照静電容量Ｑに近づくほど小さくなる。
【００９７】
図８は、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒから人体ノイズの影響が推定されることを説明するための図である。図４において示したように、人体からのノイズは、第１静電容量Ｃｘに対する検出値Ｓｉの一次関数の傾きを変化させる。この傾きは、第１静電容量Ｃｘに対する同時検出参照値Ｑｉの一次関数と同じであり、人体以外からのノイズを無視した場合は、図８に示すように、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒから推定可能である。従って、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒから推定される傾き（１＋Ａｉ）を第１静電容量Ｃｘに対する検出値Ｓｉの一次関数に適用することにより、検出値Ｓｉに対応する第１静電容量Ｃｘの推定値として、補正検出値ＳＡｉを算出できる。
【００９８】
なお、同時検出参照値Ｑｉがあまり大きく変動しておらず、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとの差ΔＱｉ（ΔＱｉ＝Ｑｉ−Ｑａｖｒ）が小さい場合は、式（３）に示す補正検出値ＳＡｉを次式のように近似することも可能である。
【００９９】
【数５】
2016067936.tif 000007
【０１００】
また、補正検出値ＳＡｉは演算処理によって求めてもよいし、演算結果の数値を含んだ変換テーブルを使って取得しても。
【０１０１】
［第２ノイズ源Ｎ２からのノイズ（非人体のノイズ）を補正する場合］
この場合、式（１）において、人体の第１ノイズ源Ｎ１に起因する第１ノイズ成分（Ａｉ＊Ｃｘ）をゼロと仮定する。そのため、検出値Ｓｉは、非人体の第２ノイズ源Ｎ２に起因する第２ノイズ成分（Ｂｉ＊Ｃｓ）と第１静電容量Ｃｘとの和として表わされる。
【０１０２】
また、非人体の第２ノイズ源Ｎ２と参照電極との静電容量を「第２参照静電容量Ｃｑ」とすると、同時検出参照値Ｑｉは、式（１）における「Ｃｓ」を「Ｃｑ」に置き換えたものとみなせる。同時検出参照値Ｑｉにおいても、検出値Ｓｉと同様に、人体の第１ノイズ源Ｎ１に起因するノイズ成分をゼロとみなす。非人体の第２ノイズ源Ｎ２に起因するノイズ成分は、検出値Ｓｉと同じ時刻に同じ第２ノイズ源Ｎ２から第２参照静電容量Ｃｑを通じて伝搬したノイズ成分であるため、検出値Ｓｉと同じ第２ノイズ係数Ｂｉを用いて「Ｂｉ＊Ｃｑ」と表わされる。従って、同時検出参照値Ｑｉは、非人体のノイズ成分（Ｂｉ＊Ｃｑ）と第１参照静電容量Ｑとの和として表わされる。
以上をまとめると、検出値Ｓｉと同時検出参照値Ｑｉはそれぞれ次式のように表わされる。
【０１０３】
【数６】
2016067936.tif 000008
【０１０４】
式（６−１）における「Ｃｘ」を補正検出値ＳＡｉに置き換えて式（６−１）と式（６−２）を整理すると、補正検出値ＳＡｉは次式のように表わされる。
【０１０５】
【数７】
2016067936.tif 000009
【０１０６】
式（７）から、補正検出値ＳＡｉは、同時検出参照値Ｑｉから平均参照値Ｑａｖｒを減算した値に所定の係数（Ｃｓ／Ｃｑ）を乗じた補正値「（Ｑｉ−Ｑａｖｒ）＊（Ｃｓ／Ｃｑ）」を検出値Ｓｉから減算した結果として求められる。
【０１０７】
なお、第２静電容量Ｃｓと第２参照静電容量Ｃｑは人体の近接と無関係に一定であり、電極ごとに予め測定できるため、例えば、各測定値を記憶部８０に格納しておき、補正部７２が補正検出値ＳＡｉを算出する際にそれらの測定値を用いるようにしてもよい。
【０１０８】
式（７）に式（６−１）、式（６−２）を代入すると、次式が得られる。
【０１０９】
【数８】
2016067936.tif 000010
【０１１０】
式（８）における「（Ｑ−Ｑａｖｒ）＊（Ｃｓ／Ｃｑ）」は、第１静電容量Ｃｘに対する補正検出値ＳＡｉの誤差を示す。第２ノイズ源Ｎ２から各検出電極に誘導するノイズと同様のノイズが参照電極にも誘導するように参照電極を選択することで、式（８）における係数「Ｃｓ／Ｃｑ」は１に近い適当な値にすることが可能である。従って、補正検出値ＳＡｉの誤差は、第１参照静電容量Ｑに対する平均参照値Ｑａｖｒの誤差によって概ね決まり、平均参照値Ｑａｖｒが第１参照静電容量Ｑに近づくほど小さくなる。
【０１１１】
図９は、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒから非人体ノイズの影響が推定されることを説明するための図である。図５において示したように、非人体からのノイズは、第１静電容量Ｃｘに対する検出値Ｓｉの一次関数の切片を変化させ、その切片は第２静電容量Ｃｓと第２ノイズ係数Ｂｉとの積（Ｂｉ＊Ｃｓ）で表わされる。また、非人体からのノイズは、第１静電容量Ｃｘに対する同時検出参照値Ｑｉの一次関数の切片も変化させ、その切片は第２参照静電容量Ｃｑと第２ノイズ係数Ｂｉとの積（Ｂｉ＊Ｃｑ）で表わされる。人体からのノイズを無視した場合、図９に示すように、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒから切片（Ｂｉ＊Ｃｑ）を推定できる。従って、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒから推定される切片（Ｂｉ＊Ｃｑ）に基づいて第２ノイズ係数Ｂｉを求め、これを第１静電容量Ｃｘに対する検出値Ｓｉの一次関数に適用することにより、検出値Ｓｉに対応した補正検出値ＳＡｉを算出できる。
【０１１２】
なお、上記２種類のノイズ補正方法では、式（３），式（７）から分かるように、何れも同時検出参照値Ｑｉが平均参照値Ｑａｖｒに対して大きくなるほど検出値Ｓｉが小さくなり、同時検出参照値Ｑｉが平均参照値Ｑａｖｒに対して小さくなるほど検出値Ｓｉが大きくなるように検出値Ｓｉの補正が行われる。逆に言えば、平均参照値Ｑａｖｒが同時検出参照値Ｑｉに対して小さくなるほど検出値Ｓｉが小さくなり、平均参照値Ｑａｖｒが同時検出参照値Ｑｉに対して大きくなるほど検出値Ｓｉが大きくなるように検出値Ｓｉの補正が行われる。すなわち、上記２つの補正方法では、同時検出参照値Ｑｉの変化の方向に対して検出値Ｓｉが逆方向に補正され、平均参照値Ｑａｖｒの変化の方向に対して検出値Ｓｉが同方向に補正される。これは、平均参照値Ｑａｖｒを第１静電容量Ｃｘの真値とみなし、真値と検出値Ｓｉとの違いをノイズ量として補正することに起因する。従って、同時検出参照値Ｑｉ及び平均参照値Ｑａｖｒの変化方向に応じて検出値Ｓｉを上述のように逆方向又は同方向へ補正すれば、式（３），式（７）に限らず、真値との誤差を小さくする補正効果を得ることが可能である。
【０１１３】
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、人体等の物体が近接することによって、検出値Ｓｉとグランドとの間の静電容量が変化する。参照電極では、検出電極ＥＳｉにノイズをもたらすノイズ源（Ｎ１，Ｎ２）からのノイズが検出される。第１静電容量検出部４０では、検出電極ＥＳｉとグランドとの間の静電容量が検出され、その検出結果として検出値Ｓｉが取得される。また、第２静電容量検出部５０では、参照電極とグランドとの間の静電容量が検出され、その検出結果として参照値が取得される。第１静電容量検出部４０において静電容量の検出が行われるとき、同時に第２静電容量検出部５０においても静電容量の検出が行われ、検出結果の参照値が検出値Ｓｉに対応する同時検出参照値Ｑｉとして取得される。また、第２静電容量検出部５０では静電容量の検出が反復されて、その検出結果として複数の参照値が取得される。第１静電容量検出部４０の検出値Ｓｉは、第２静電容量検出部５０において同時の検出により取得された同時検出参照値Ｑｉと、第２静電容量検出部５０において取得された複数の参照値を平均化した平均参照値Ｑａｖｒとに基づいて補正される。
【０１１４】
従って、近接する物体（人体等）のノイズ源（Ｎ１）に起因したノイズを参照電極において検出する場合には、参照電極と物体との第１参照静電容量Ｑが平均参照値Ｑａｖｒによって推定可能となる。そして、平均参照値Ｑａｖｒにより推定される第１参照静電容量Ｑと同時検出参照値Ｑｉとの違いから、検出値Ｓｉの検出時におけるノイズ源（Ｎ１）からのノイズの強さが推定可能となる。これにより、近接する物体のノイズ源（Ｎ１）に起因したノイズを検出値Ｓｉから有効に除去できる。そのため、物体の近接による検出電極ＥＳｉの静電容量の変化を正確に検出できる。
【０１１５】
また、近接する物体以外のノイズ源（Ｎ２）に起因したノイズを参照電極において検出する場合においても、参照電極と物体との第１参照静電容量Ｑが平均参照値Ｑａｖｒによって推定可能となり、その推定される第１参照静電容量Ｑと同時検出参照値Ｑｉとの違いから、検出値Ｓｉの検出時におけるノイズ源（Ｎ２）からのノイズの強さが推定可能となる。これにより、近接する物体以外のノイズ源（Ｎ２）に起因したノイズについても、検出値Ｓｉから有効に除去できる。そのため、物体の近接による検出電極ＥＳｉの静電容量の変化を正確に検出できる。
【０１１６】
全ての検出電極にそれぞれ静電容量検出用の回路を設けて、全検出電極の静電容量を同時に検出する方法が一般に知られている。この方法によれば、近接する物体から各検出電極へノイズが誘導している場合でも、各検出電極において検出される静電容量を相対的に比較することによって、どの検出電極に物体が近接しているかを特定できる。しかしながら、この方法には、静電容量検出用の回路の数が増えるという根本的な問題に加えて、個々の検出電極の検出結果におけるノイズ成分と静電容量成分とを区別できないという問題が存在する。例えば、複数の検出電極へ同時に物体が近接した場合（手の平が広範囲に接触した場合など）、各検出電極の静電容量を相対的に比較しても、それらの違いがノイズ成分によるものか静電容量成分によるものかを区別できない。そのため、ある検出電極においてノイズにより偶然大きな測定値が得られた場合、この検出電極に物体が近接しているものと誤って判定される可能性がある。
これに対し、本実施形態に係る入力装置では、個々の検出電極の静電容量変化（物体と検出電極との第１静電容量Ｃｘの変化）を精度よく検出できるため、複数の検出電極へ同時に手の平などが接触した場合でも、上記のような物体の近接位置の誤判定を生じ難くすることができる。すなわち、本実施形態に係る入力装置によれば、全検出電極において同時に静電容量を検出する方法と同等以上の性能を、僅か２つの静電容量検出部で達成できる。
【０１１７】
また、本実施形態に係る入力装置では、参照電極と物体との第１参照静電容量Ｑが平均参照値Ｑａｖｒによって推定され、その推定される第１参照静電容量Ｑと同時検出参照値Ｑｉとの違いから、検出電極ＥＳｉと物体（人体等）との第１静電容量Ｃｘに対する検出値Ｓｉの関係が推定され、第１静電容量Ｃｘの真値へ近づくように検出値Ｓｉが補正される。そのため、検出値Ｓｉの補正精度（第１静電容量Ｃｘの真値に対する精度）は、平均参照値Ｑａｖｒによる第１参照静電容量Ｑの推定精度に依存する。平均参照値Ｑａｖｒは、平均化する参照値の数を増やすことによって第１参照静電容量Ｑの真値に容易に近づけることが可能であり、平均参照値Ｑａｖｒによる第１参照静電容量Ｑの推定精度を容易に向上できる。従って、検出値Ｓｉの補正の精度を容易に向上できるため、物体の近接による検出電極ＥＳｉの静電容量の変化を正確に検出できる。
【０１１８】
更に、本実施形態に係る入力装置では、複数の検出電極の中から１つ又は複数の検出電極が第２選択部３０において参照電極として選択され、第２静電容量検出部５０に接続されるため、ノイズ検出専用の参照電極を設ける必要がない。これにより、装置サイズを小型化できるとともに、部品点数を抑えることができる。
【０１１９】
しかも、本実施形態に係る入力装置では、直近に取得された複数の検出電極の検出値若しくは当該検出値に対する補正部７２の補正結果に基づいて、物体が近接した検出電極が特定され、当該特定された検出電極が第２選択部３０において参照電極として選択されて第２静電容量検出部５０に接続される。これにより、近接する物体から大きなノイズが検出されるように参照電極が選択されるため、検出値Ｓｉの補正の精度を向上できる。
【０１２０】
次に、第１の実施形態に係る入力装置の幾つかの変形例について説明する。
【０１２１】
（変形例１）
図１０は、第１の実施形態に係る入力装置の一変形例の構成を示す図であり、ノイズ検出専用の参照電極ＥＲを有する第１の例を示す。
図１０に示す入力装置は、図１に示す入力装置から第２選択部３０を削除するとともに、ノイズ検出専用の参照電極ＥＲを新たに設け、この参照電極ＥＲを第２静電容量検出部５０に直接接続したものである。検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎに誘導されるノイズを参照電極ＥＲにおいて安定して高い感度で検出できる場合には、参照電極ＥＲを第２静電容量検出部５０に直結させることにより、第２選択部３０を削除することが可能となり、構成を簡易化できる。例えば、検出対象物（人体など）が近接する操作面の全面にメッシュ状の参照電極ＥＲを張り巡らせることにより、検出対象物の近接位置に依存することなく人体ノイズを参照電極ＥＲに誘導できる。
【０１２２】
（変形例２）
図１１は、第１の実施形態に係る入力装置の一変形例の構成を示す図であり、ノイズ検出専用の参照電極ＥＲを有する第２の例を示す。
図１１に示す入力装置は、図１に示す入力装置にノイズ検出専用の参照電極ＥＲを追加したものである。参照電極ＥＲは、第２選択部３０を経由することなく第２静電容量検出部５０に直接接続される。検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎにノイズをもたらすノイズ源からのノイズをこれらの検出電極よりも高感度に検出できるように参照電極ＥＲを設けることによって、検出値Ｓｉの補正精度を高めることができる。
【０１２３】
（変形例３）
図１２は、第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第１の変形例を説明するためのフローチャートである。図１２に示すフローチャートは、図７に示すフローチャートにステップＳＴ３１０，ＳＴ３２０を追加したものである。
【０１２４】
補正部７２は、検出値Ｓ１〜Ｓｎから順番に一の検出値Ｓｉを選択すると（ＳＴ３００）、まず、選択した検出値Ｓｉに対応する同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとの差（同時検出参照値Ｑｉから平均参照値Ｑａｖｒを減算した結果の絶対値）と所定のしきい値ＴＨ１とを比較する（ＳＴ３１０）。当該差がしきい値ＴＨ１より小さい場合、補正部７２は、検出値Ｓｉの補正を中止する（ＳＴ３２０）。補正を中止する場合、補正部７２は、検出値Ｓｉをそのまま補正検出値ＳＡｉとして扱う。他方、当該差がしきい値ＴＨ１より大きい場合、補正部７２は、検出値Ｓｉを同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとに基づいて補正し、その補正結果として補正検出値ＳＡｉを取得する（ＳＴ３５０）。補正部７２は、全ての検出値Ｓ１〜Ｓｎを補正するまで、ステップＳＴ３００〜ＳＴ３５０の処理を繰り返す（ＳＴ３８０）。
【０１２５】
回路を構成する素子は、僅かながらノイズ源となっている。これらは、熱雑音やショットノイズ、フリッカノイズなどの名で知られている。第１静電容量検出部４０及び第２静電容量検出部５０は別々の回路素子で構成されているため、このような素子ノイズは検出値Ｓｉや同時検出参照値Ｑｉに個別のゆらぎを発生させる。また、デジタル回路では量子化ノイズが必ず発生し、これも検出値Ｓｉや同時検出参照値Ｑｉに個別のゆらぎを発生させる。２つの静電容量検出部（４０，５０）の間で相関性を有しない上記のような個別の計測値のゆらぎは、既に述べた補正部７２の方法では補正できない。もし、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとの差（｜Ｑｉ−Ｑａｖｒ｜）がこのような個別の計測値のゆらぎに近い値であれば、その値は信頼できず、逆に補正部７２の補正を行うことによって誤差が加わる可能性もある。また、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとの差がゼロに近い値であることは、ノイズによる誤差がそもそも低いことを示しており、補正部７２で補正を行う必要性が低い。従って、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとの差が所定のしきい値ＴＨ１より低い場合に補正部７２の補正処理を中止することで、無駄な補正が行われることを防止できるとともに、補正による誤差の増大を防ぐことができる。
【０１２６】
（変形例４）
図１３は、第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第２の変形例を説明するためのフローチャートである。図１３に示すフローチャートは、図１２に示す変形例３のフローチャートにステップＳＴ３３０を追加したものである。
【０１２７】
補正部７２は、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとの差が所定のしきい値ＴＨ１より小さい場合に加えて、同時検出参照値Ｑｉが所定のしきい値ＴＨ２より小さい場合にも、検出値Ｓｉの補正を中止する（ＳＴ３３０）。同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとの差がしきい値ＴＨ１より大きく、かつ、同時検出参照値Ｑｉがしきい値ＴＨ２より大きい場合、補正部７２は検出値Ｓｉの補正を行い、補正検出値ＳＡｉを取得する（ＳＴ３５０）。
【０１２８】
人体からのノイズを補正する場合、同時検出参照値Ｑｉがゼロに近づいたときは、式（３）に示す補正式の分母がゼロに近くなるため、演算誤差が大きくなる。これは過大なノイズが加わったときに発生し、補正部７２における補正能力を超えている。このような場合は、補正部７２の補正を中止するか、信号発生部６０のドライブ波（復調波）の周波数を変更して静電容量検出をやり直すことが望ましい。
【０１２９】
（変形例５）
図１４は、第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第３の変形例を説明するためのフローチャートである。図１４に示すフローチャートは、図１３に示す変形例４のフローチャートにステップＳＴ３４０，ＳＴ３７０を追加し、ステップＳＴ３５０をステップＳＴ３６０に置き換えたものである。
【０１３０】
補正部７２は、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとの差が所定のしきい値ＴＨ１より大きく（ＳＴ３１０）、かつ、同時検出参照値Ｑｉが所定のしきい値ＴＨ２より大きい場合（ＳＴ３３０）、平均参照値Ｑａｖｒが所定のしきい値ＴＨ３より大きいか否か判定する（ＳＴ３４０）。平均参照値Ｑａｖｒがしきい値ＴＨ３より小さい場合、補正部７２は、式（７）に示す非人体ノイズ用の補正検出値ＳＡｉを算出する（ＳＴ３７０）。他方、平均参照値Ｑａｖｒがしきい値ＴＨ３より大きい場合、補正部７２は、式（３）に示す人体ノイズ用の補正検出値ＳＡｉを算出する（ＳＴ３６０）。
【０１３１】
平均参照値Ｑａｖｒは、近接する人体と参照電極との第１参照静電容量Ｑの推定値を示す。平均参照値Ｑａｖｒが小さいということは、参照電極に人体が近接しておらず、参照電極で検出される参照値には人体のノイズが少ないことを示す。人体ノイズの補正誤差は、式（４）において示すように「Ｑａｖｒ／Ｑ」で表わされるため、第１参照静電容量Ｑが小さくなるほど、平均参照値Ｑａｖｒの僅かな計測誤差によって大きな補正誤差が生じる。そのため、平均参照値Ｑａｖｒが極端に小さい場合は、式（３）で表わされる人体ノイズの補正検出値ＳＡｉを補正部７２において算出することは好ましくない。
他方、参照値に人体のノイズが少ないことは、逆に言えば、参照値に含まれるノイズのほとんどが非人体のノイズであることを意味している。従って、平均参照値Ｑａｖｒがしきい値ＴＨ３より小さい場合、非人体ノイズ用の補正検出値ＳＡｉ（式（７））を算出することによって、検出値Ｓｉに含まれる非人体のノイズを精度よく補正することができる。
【０１３２】
なお、参照電極に人体が近接していなくても、別の検出電極に人体が近接している可能性があるため、平均参照値Ｑａｖｒが極端に小さい場合は、第２選択部３０において適切な参照電極が選択されていないとも考えられる。そこで、本実施形態の更に他の変形例では、ステップＳＴ３４０において平均参照値Ｑａｖｒがしきい値ＴＨ３より小さいと判断された場合、ステップＳＴ３２０に移行して、補正処理を中止してもよい。あるいは、ステップＳＴ１００（図６）に戻って、参照電極の選択をやり直すようにしてもよい。
【０１３３】
（変形例６）
図１５は、第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第４の変形例を説明するためのフローチャートである。図１５に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートにおいてステップＳＴ１１０，ＳＴ１２０，ＳＴ１５０及びＳＴ２００を追加し、ステップＳＴ２４０，ＳＴ２５０を削除したものである。
【０１３４】
図６に示すフローチャートの処理では、全ての検出値Ｓ１〜Ｓｎと全ての同時検出参照値Ｑ１〜Ｑｎが取得された後に、平均参照値Ｑａｖｒの算出と検出値Ｓｉの補正が行われる（ＳＴ２４０，ＳＴ２５０）。これに対し、図１５に示すフローチャートの処理では、検出値Ｓｉ及び同時検出参照値Ｑｉの取得を繰り返すループ処理（ＳＴ１３０〜ＳＴ２３０）の中で、平均参照値Ｑａｖｒの算出（ＳＴ１５０）と検出値Ｓｉの補正（ＳＴ２００）が行われる。
【０１３５】
ステップＳＴ１５０において平均参照値Ｑａｖｒを算出する場合、１つのループ処理の中で取得された同時検出参照値Ｑｉのみを用いる方法では、ループ処理の開始当初において、取得済みの同時検出参照値Ｑｉの数が少ないため、第１参照静電容量Ｑの真値に対する平均参照値Ｑａｖｒの誤差が大きくなる。そこで、補正部７２は、実行中のループ処理で取得された同時検出参照値Ｑｉだけでなく、過去のループ処理で得られた同時検出参照値Ｑｉも含めた一連の所定数の同時検出参照値Ｑｉを平均化することにより、平均参照値Ｑａｖｒを算出する。
【０１３６】
図１６は、補正部７２において一連の所定数の同時検出参照値Ｑｉを平均化するための回路構成の一例を示す図である。図１６の例において、補正部７２は、縦続接続されたｍ個のフリップフロップＦＦ１〜ＦＦｍと、フリップフロップＦＦ１〜ＦＦｍの出力の平均値を算出する平均値算出部７４とを有する。フリップフロップＦＦ１〜ＦＦｍはＦＩＦＯ（first in first out）を構成しており、初段のフリップフロップＦＦ１に入力される同時検出参照値（Ｑ１，Ｑ２，…）が初段のフリップフロップＦＦ１から終段のフリップフロップＦＦｍに向かって順次にシフトされる。平均値算出部７４は、フリップフロップＦＦ１〜ＦＦｍに保持された一連のｍ個の同時検出参照値（Ｑ１〜Ｑｍ）を平均化した平均参照値Ｑａｖｒを算出する。なお、図１６の例ではロジック回路（ハードウェア）によって平均値を算出しているが、コンピュータによりソフトウェアで平均値を算出することも可能である。
【０１３７】
なお、上述のように一連の所定数の同時検出参照値をＦＩＦＯに格納して平均値を算出する場合、ステップＳＴ１００において参照電極が変更されると、過去の参照電極において検出された同時検出参照値がＦＩＦＯに残ってしまう。ＦＩＦＯに古い同時検出参照値が残った状態で平均参照値Ｑａｖｒが算出されると、現在の参照電極で得られるべき値に対して大きな誤差を生じる可能性がある。そこで、補正部７２は、ステップＳＴ１００において参照電極が変更されたか否かを監視し（ＳＴ１１０）、参照電極が変更された（第２選択部３０で参照電極として選択される検出電極が変更された）と判定した場合には、ＦＩＦＯに保持する一連の所定数の同時検出参照値を初期化する（ＳＴ１２０）。図６における「Ｑｉｎｉ」は、フリップフロップＦＦ１〜ＦＦｍを初期化するために与える初期値を示す。補正部７２は、この初期値Ｑｉｎｉを、変更後の参照電極（１つ又は複数の検出電極）について取得された補正検出値に基づいて設定する。例えば、変更後の参照電極が１つの検出電極である場合、補正部７２は、その検出電極について取得された補正検出値を初期値ＱｉｎｉとしてＦＩＦＯの初期化を行う。また、変更後の参照電極が複数の検出電極である場合、補正部７２は、その複数の検出電極について取得された補正検出値の和を初期値ＱｉｎｉとしてＦＩＦＯの初期化を行う。
【０１３８】
（変形例７）
図１７は、第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第５の変形例を説明するためのフローチャートである。図１７に示すフローチャートは、図１５に示す変形例６のフローチャートにステップＳＴ１６０及びＳＴ１７０を追加したものである。ステップＳＴ１６０及びＳＴ１７０における処理の内容は、既に説明した図１２のフローチャート（変形例３）におけるステップＳＴ３１０及びＳＴ３２０と同じである。変形例７によれば、変形例３と同様に、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｑａｖｒとの差が所定のしきい値ＴＨ１より小さい場合（ＳＴ１６０）、検出値Ｓｉの補正が中止される（ＳＴ１７０）。
【０１３９】
（変形例８）
図１８は、第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第６の変形例を説明するためのフローチャートである。図１８に示すフローチャートは、図１７に示す変形例７のフローチャートにステップＳＴ１８０を追加したものである。このステップＳＴ１８０における処理の内容は、既に説明した図１３のフローチャート（変形例４）におけるステップＳＴ３３０と同じである。変形例８によれば、変形例４と同様に、同時検出参照値Ｑｉが所定のしきい値ＴＨ２より小さい場合（ＳＴ１８０）、検出値Ｓｉの補正が中止される（ＳＴ１７０）。
【０１４０】
（変形例９）
図１９は、第１の実施形態に係る入力装置における補正処理の第７の変形例を説明するためのフローチャートである。図１９に示すフローチャートは、図１８に示す変形例８のフローチャートにステップＳＴ１９０，ＳＴ２２０を追加し、ステップＳＴ２００をステップＳＴ２１０に置き換えたものである。このステップＳＴ１９０，ＳＴ２１０，ＳＴ２２０の処理内容は、既に説明した図１４のフローチャート（変形例５）におけるステップＳＴ３４０，ＳＴ３６０，ＳＴ３７０と同じである。変形例９によれば、変形例５と同様に、平均参照値Ｑａｖｒがしきい値ＴＨ３より小さい場合には（ＳＴ１９０）、補正部７２において式（７）に示す非人体ノイズ用の補正検出値ＳＡｉが算出され（ＳＴ２２０）、平均参照値Ｑａｖｒがしきい値ＴＨ３より大きい場合には（ＳＴ１９０）、補正部７２において式（３）に示す人体ノイズ用の補正検出値ＳＡｉが算出される（ＳＴ２１０）。
【０１４１】
なお、本実施形態の更に他の変形例では、ステップＳＴ１９０において平均参照値Ｑａｖｒがしきい値ＴＨ３より小さいと判断された場合、ステップＳＴ１７０に移行して補正処理を中止してもよい。あるいは、この場合、ステップＳＴ１００（図６）に戻って、参照電極の選択をやり直すようにしてもよい。
【０１４２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態に係る入力装置では、人体のノイズ又は人体以外のノイズの何れか一方のみであれば補正可能であるが、この２種類のノイズが無視できない大きさで同時に加わった場合、両方のノイズを有効に補正できない。本実施形態に係る入力装置は、検出電極と２つの参照電極において同時に静電容量の検出を行い、２つの参照電極の検出結果を用いて上記２種類のノイズの大きさを推定することにより、両方のノイズを有効に補正できるようにしたものである。
【０１４３】
図２０は、本発明の第２の実施形態に係る入力装置の構成の一例を示す図である。
図２０に示す入力装置は、図１に示す入力装置と同様な構成を有するとともに、第２選択部３０Ａと第２静電容量検出部５０Ａを有する。第２選択部３０Ａ及び第２静電容量検出部５０Ａの構成は、それぞれ図１における第２選択部３０及び第２静電容量検出部５０と同様である。第２選択部３０Ａは、検出電極ＥＳ１〜ＥＳｎから参照電極として選択した一つ若しくは複数の検出電極を第２静電容量検出部５０Ａに接続する。
【０１４４】
検出制御部７１は、既に説明した第２選択部３０及び第２静電容量検出部５０と同様に第２選択部３０Ａ及び第２静電容量検出部５０Ａを制御する。すなわち、検出制御部７１は、第１静電容量検出部４０の検出と同時に第２静電容量検出部５０Ａの検出を繰り返す。
【０１４５】
ただし、検出制御部７１は、第２選択部３０Ａにおいて、第２選択部３０とは異なる検出電極を参照電極として選択する。例えば、検出制御部７１は、検出対象の物体（指など）が近接した検出電極を第２選択部３０において参照電極として選択する一方、第２選択部３０Ａにおいては、第２選択部３０において選択されていない残りの検出電極の少なくとも一部を参照電極として選択する。すなわち、検出制御部７１は、物体からのノイズを受け易い検出電極を第２選択部３０において選択するとともに、物体からのノイズを受け難い検出電極を第２選択部３０Ａにおいて選択する。このように、物体からのノイズの検出感度を２つの参照電極において相違させることによって、後述する補正部７２において物体からのノイズを効果的に補正できる。
【０１４６】
補正部７２は、第１静電容量検出部４０において取得された検出値Ｓｉを、第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａにおいて検出値Ｓｉと同時の検出により取得された２つの同時検出参照値（Ｑｉ，Ｐｉ）と、第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａにおいて同時に取得された一連の同時検出参照値の平均である２つの平均参照値（Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒ）とに基づいて補正する。ただし、同時検出参照値「Ｐｉ」は、第２静電容量検出部５０Ａにおいて検出値Ｓｉと同時の検出により取得された参照値を示す。また平均参照値「Ｑａｖｒ」は、第２静電容量検出部５０Ａにおいて取得された一連の複数の参照値を平均化した値を示す。
【０１４７】
図３に示す検出電極ＥＳｉのノイズの推定モデルが、第２静電容量検出部５０の参照電極と第２静電容量検出部５０Ａの参照電極にも当てはまるものとすると、検出値Ｓｉ，同時検出参照値Ｑｉ及び同時検出参照値Ｐｉはそれぞれ次の式で表わされる。
【０１４８】
【数９】
2016067936.tif 000011
【０１４９】
式（９−１）は、既に説明した式（１）と同じである。第１静電容量Ｃｘは、検出電極ＥＳｉと人体との間の静電容量を示す。第２静電容量Ｃｓは、検出電極ＥＳｉと非人体の第２ノイズ源Ｎ２との静電容量を示す。第１ノイズ係数Ａｉは、第１ノイズ源Ｎ１から伝搬するノイズの強度を示す。第２ノイズ係数Ｂｉは、第２ノイズ源Ｎ２から伝搬するノイズの強度を示す。検出値Ｓｉは、第１静電容量Ｃｘと、第１ノイズ源Ｎ１に起因する第１ノイズ成分「Ａｉ＊Ｃｘ」と、第２ノイズ源Ｎ２に起因する第２ノイズ成分「Ｂｉ＊Ｃｓ」との和として表わされる。
【０１５０】
式（９−２）において、第１参照静電容量Ｑは、第２選択部３０により選択される参照電極と人体との静電容量を示す。第２参照静電容量Ｃｑは、当該参照電極と第２ノイズ源Ｎ２との静電容量を示す。同時検出参照値Ｑｉは、第１参照静電容量Ｑと、第１ノイズ源Ｎ１に起因する第１参照ノイズ成分「Ａｉ＊Ｑ」と、第２ノイズ源Ｎ２に起因する第２参照ノイズ成分「Ｂｉ＊Ｃｑ」との和として表わされる。
【０１５１】
式（９−３）において、第１参照静電容量Ｐは、第２選択部３０Ａにより選択される参照電極と人体との静電容量を示す。第２参照静電容量Ｃｐは、当該参照電極と第２ノイズ源Ｎ２との静電容量を示す。同時検出参照値Ｐｉは、第１参照静電容量Ｐと、第１ノイズ源Ｎ１に起因する第１参照ノイズ成分「Ａｉ＊Ｐ」と、第２ノイズ源Ｎ２に起因する第２参照ノイズ成分「Ｂｉ＊Ｃｐ」との和として表わされる。
【０１５２】
式（９−２）における第１参照静電容量Ｑを平均参照値Ｑａｖｒで近似し、式（９−３）における第１参照静電容量Ｐを平均参照値Ｐａｖｒで近似し、式（９−１）における第１静電容量Ｃｘを補正検出値ＳＡｉに置き換えて、これらの式を整理すると、補正検出値ＳＡｉは次式のように表わされる。
【０１５３】
【数１０】
2016067936.tif 000012
【０１５４】
式（１０）は、次式のように表わすこともできる。
【０１５５】
【数１１】
2016067936.tif 000013
【０１５６】
従って、補正部７２は、検出値Ｓｉと、同時検出参照値Ｑｉ及びＰｉと、平均参照値Ｑａｖｒ及びＰａｖｒと、第２参照静電容量Ｃｑ及びＣｐと、第２静電容量Ｃｓとに基づいて、式（１０），（１１）により補正検出値ＳＡｉを算出する。
【０１５７】
式（１０）若しくは式（１１）に式（９−１），（９−２），（９−３）を代入することにより、次の式が得られる。
【０１５８】
【数１２】
2016067936.tif 000014
【０１５９】
式（１２）から、平均参照値Ｑａｖｒが第１参照静電容量Ｑと等しく（Ｑ＝Ｑａｖｒ）かつ平均参照値Ｐａｖｒが第１参照静電容量Ｐと等しい場合（Ｐ＝Ｐａｖｒ）、第１静電容量Ｃｘに対する補正検出値ＳＡｉの誤差がゼロになることが分かる。この誤差には、個々の計測におけるノイズ（Ａｉ，Ｂｉ）は含まれておらず、もっぱら平均参照値Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒの近似精度（第１参照静電容量Ｑ，Ｐに対する誤差）に依存する。この近似精度は、平均参照値の算出に用いる参照値の数を多くすることで容易に高めることができる。従って、本実施形態においても、補正検出値ＳＡｉの精度を容易に高めることが可能である。
【０１６０】
図２１は、２つの同時検出参照値（Ｑｉ，Ｐｉ）と２つの平均参照値（Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒ）から２種類のノイズ（人体ノイズ，非人体ノイズ）の影響が推定されることを説明するための図である。
平均参照値Ｑａｖｒに対する同時検出参照値Ｑｉの関数は、式（９−２）において示すように一次関数となる。また、平均参照値Ｐａｖｒに対する同時検出参照値Ｐｉの関数も、式（９−３）において示すように一次関数となる。仮に第２参照静電容量ＣｑとＣｐが等しいものとすると、同時検出参照値Ｑｉと平均参照値Ｐａｖｒの一次関数が一致し、この一次関数は図２１に示す一本の直線で表わされる。従って、２つの同時検出参照値（Ｑｉ，Ｐｉ）と２つの平均参照値（Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒ）から、一次関数の傾きと切片が定まり、未知のパラメータである第１ノイズ係数Ａｉと第２ノイズ係数Ｂｉが定まるため、式（１０），（１１）で表わされる補正検出値ＳＡｉを算出することが可能となる。
【０１６１】
平均参照値Ｑａｖｒと平均参照値Ｐａｖｒ、同時検出参照値Ｑｉと同時検出参照値Ｐｉは、互いの大小関係によってそれぞれ相補的に働き、これにより２種類のノイズ成分が分離して補正される。図２１に示すように「Ｑａｖｒ＞Ｐａｖｒ」，「Ｑｉ＞Ｐｉ」の場合、平均参照値Ｑａｖｒが増加するか同時検出参照値Ｐｉが増加すると、一次関数の傾きが減少し切片が増加するため、検出値Ｓｉは増加方向に補正される。平均参照値Ｐａｖｒが増加するか同時検出参照値Ｑｉが増加すると、一次関数の傾きが増加し切片が減少するため、検出値Ｓｉは減少方向に補正される。
【０１６２】
また、補正部７２は、第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａにおいて検出値Ｓｉと同時の検出により取得された２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）が所定のしきい値ＴＨ５より小さい場合や、第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａにおいて同時に取得された一連の同時検出参照値の平均である２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）が所定のしきい値ＴＨ４より小さい場合には、検出値Ｓｉの補正を中止する。
上述したように、補正部７２の補正処理では、２つの参照電極におけるノイズの検出感度の違いに基づいて、２種類のノイズ成分が推定される。そのため、２つの参照電極における静電容量の検出結果が近い値を持つ場合、補正による誤差が大きくなる可能性がある。従って、２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）や２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）が一定以下に小さくなった場合、検出値Ｓｉの補正を中止することによって、補正による誤差の増大を防止できる。
【０１６３】
なお、補正部７２は、各検出電極における一連の補正検出値ＳＡｉ（若しくは検出値Ｓｉ）の推移などから、第１参照静電容量ＱとＰが近い値を持つこと（すなわち、人体が近傍にないこと）を予測した場合に、検出値Ｓｉの補正を中止するようにしてもよい。
【０１６４】
ここで、上述した構成を有する入力装置における静電容量の検出とその検出結果の補正に関する処理について説明する。
【０１６５】
図２２は、第１の実施形態に係る入力装置において検出電極の静電容量値を取得する処理を説明するためのフローチャートである。図２２に示す処理も、図６に示す処理と同様に周期的に繰り返される。
【０１６６】
まず、検出制御部７１は、電極部１０の検出電極の中から、第２選択部３０及び第２選択部３０Ａのそれぞれについて、ノイズ検出用の参照電極を決定する（ＳＴ５００）。
次いで、検出制御部７１は、第１選択部２０において選択する検出電極と、第２選択部３０において参照電極として選択する検出電極と、第２選択部３０Ａにおいて参照電極として選択する検出電極とをそれぞれ設定し、その設定に応じた電極を第１静電容量検出部４０、第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａにそれぞれ接続する（ＳＴ５３０）。
そして、検出制御部７１は、第１静電容量検出部４０、第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａにおいて静電容量の検出を同時に行い、検出値Ｓｉ、同時検出参照値Ｑｉ及び同時検出参照値Ｐｉを取得する（ＳＴ５４０）。
検出制御部７１は、全ての検出電極の静電容量が検出されるまで、ステップＳＴ５３０，ＳＴ５４０の処理を繰り返す（ＳＴ６２０）。
【０１６７】
全ての検出電極の静電容量が検出されると、補正部７２は、同時検出参照値Ｑ１〜Ｑｎの平均値である平均参照値Ｑａｖｒ、並びに、同時検出参照値Ｐ１〜Ｐｎの平均値である平均参照値Ｐａｖｒを算出する（ＳＴ６３０）。そして、補正部７２は、各検出電極の検出値Ｓｉを、２つの同時検出参照値Ｑｉ，Ｐｉと２つの平均参照値Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒとに基づいて補正し、その補正結果として各検出電極の補正検出値ＳＡｉを取得する（ＳＴ６４０）。
【０１６８】
図２３は、図２２に示すフローチャートにおける検出値の補正処理（ＳＴ６４０）を説明するためのフローチャートである。
補正部７２は、まず、ステップＳＴ６３０で算出した２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）を所定のしきい値ＴＨ４と比較する（ＳＴ７００）。比較の結果、２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）がしきい値ＴＨ４より小さい場合、補正部７２は検出値Ｓｉの補正を中止し、検出値Ｓｉをそのまま補正検出値ＳＡｉとして取得する。
【０１６９】
２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）がしきい値ＴＨ４より大きい場合、補正部７２は、検出値Ｓ１〜Ｓｎから順番に一の検出値Ｓｉを選択し（ＳＴ７２０）、選択した検出値Ｓｉに対応する２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）を所定のしきい値ＴＨ５と比較する（ＳＴ７４０）。２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）がしきい値ＴＨ５より小さい場合、補正部７２は検出値Ｓｉの補正を中止し、検出値Ｓｉをそのまま補正検出値ＳＡｉとして取得する（ＳＴ７６０）。他方、２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）がしきい値ＴＨ５より大きい場合、補正部７２は、補正検出値ＳＡｉの補正を行う。すなわち、補正部７２は、検出値Ｓｉと、同時検出参照値Ｑｉ及びＰｉと、平均参照値Ｑａｖｒ及びＰａｖｒと、第２参照静電容量Ｃｑ及びＣｐと、第２静電容量Ｃｓとに基づいて、式（１０），（１１）により補正検出値ＳＡｉを算出する（ＳＴ７５０）。第２参照静電容量Ｃｑ及びＣｐと第２静電容量Ｃｓは、検出電極ごとに予め測定されて記憶部８０に格納された静電容量値のデータを用いる。補正部７２は、全ての検出値Ｓ１〜Ｓｎを補正するまでステップＳＴ７２０〜ＳＴ７６０を繰り返す（ＳＴ７８０）。
【０１７０】
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、第１静電容量検出部４０において検出電極の静電容量の検出が行われるとき、同時に第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａにおいても参照電極の静電容量の検出が行われ、その参照値が検出値Ｓｉに対応する２つの同時検出参照値（Ｑｉ，Ｐｉ）として取得される。また、第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａでは静電容量の検出が反復されて、その検出結果として一連の複数の参照値がそれぞれ取得される。第１静電容量検出部４０の検出値Ｓｉは、第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａにおいて同時の検出により取得された２つの同時検出参照値（Ｑｉ，Ｐｉ）と、第２静電容量検出部５０及び第２静電容量検出部５０Ａにおいてそれぞれ取得された一連の参照値を平均化した２つの平均参照値（Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒ）とに基づいて補正される。
【０１７１】
そのため、２つの参照電極と物体との第１参照静電容量Ｑ，Ｐが、平均参照値Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒによって推定可能となる。また、平均参照値Ｑａｖｒによって推定された第１参照静電容量Ｑと同時検出参照値Ｑｉとの関係、並びに、平均参照値Ｐａｖｒによって推定された第１参照静電容量Ｐと同時検出参照値Ｐｉとの関係から、近接する物体（人体等）のノイズ源（Ｎ１）に起因したノイズの強さ（Ａｉ）と、近接する物体以外のノイズ源（Ｎ２）に起因したノイズの強さ（Ｂｉ）が何れも推定可能となる。従って、検出値Ｓｉに含まれる２種類のノイズ成分を有効に除去することが可能となり、物体の近接による検出電極ＥＳｉの静電容量の変化をより正確に検出できる。
【０１７２】
また、本実施形態に係る入力装置によれば、検出値Ｓｉの補正精度（第１静電容量Ｃｘの真値に対する精度）は、平均参照値Ｑａｖｒによる第１参照静電容量Ｑの推定精度と、平均参照値Ｐａｖｒによる第１参照静電容量Ｐの推定精度に依存する。平均参照値Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒは、平均化する参照値の数を増やすことによって第１参照静電容量Ｑ，Ｐの真値へ近づけることが容易である。従って、検出値Ｓｉの補正の精度を容易に向上できるため、物体の近接による検出電極ＥＳｉの静電容量の変化を正確に検出できる。
【０１７３】
次に、第２の実施形態に係る入力装置の幾つかの変形例について説明する。
【０１７４】
（変形例１）
図２４は、第２の実施形態に係る入力装置の一変形例の構成を示す図であり、ノイズ検出専用の参照電極ＥＲを有する例を示す。
図２４に示す入力装置は、図２０に示す入力装置から第２選択部３０Ａを削除するとともに、ノイズ検出専用の参照電極ＥＲを新たに設け、この参照電極ＥＲを第２静電容量検出部５０Ａに接続したものである。検出電極ＥＳ１〜Ｓｎに誘導されるノイズを参照電極ＥＲにおいて安定して高い感度で検出できる場合には、参照電極ＥＲを第２静電容量検出部５０に直結させることにより、第２選択部３０Ａを削除することが可能となり、構成を簡易化できる。
【０１７５】
例えば、参照電極ＥＲは、検出対象物（人体など）からのノイズの誘導をほとんど受けない場所であって、検出対象物以外のノイズ源（電子機器内部の部品など）からのノイズを高い感度で検出できる場所に設置される。この場合、平均参照値Ｐａｖｒをゼロとみなせるため、式（１０）は次のように簡略化できる。
【０１７６】
【数１３】
2016067936.tif 000015
【０１７７】
検出対象物以外のノイズ源が液晶表示パネルのように電極部と面状に近接している場合などにおいては、電極部の各検出電極とノイズ源との静電容量結合値を個々の検出電極に依らずほぼ均一にすることも可能である。第２静電容量Ｃｓ，第２参照静電容量Ｃｑ及び第２参照静電容量Ｃｐが同じ値であれば、式（１３）はさらに次のように簡略化できる。
【０１７８】
【数１４】
2016067936.tif 000016
【０１７９】
（変形例２）
図２５は、第２の実施形態に係る入力装置における補正処理の第１の変形例を説明するためのフローチャートである。
この変形例において、補正部７２は、検出値Ｓ１〜Ｓｎから順番に一の検出値Ｓｉを選択し（ＳＴ７２０）、選択した検出値Ｓｉに対応する２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）を所定のしきい値ＴＨ４と比較する（ＳＴ７３０）。比較の結果、２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）がしきい値ＴＨ４より大きい場合、補正部７２は、検出値Ｓｉに対応する２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）を所定のしきい値ＴＨ５と比較する（ＳＴ７４０）。２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）がしきい値ＴＨ５より大きい場合、補正部７２は、式（１０），（１１）により補正検出値ＳＡｉを算出する（ＳＴ７５０）。他方、ステップＳＴ７００において２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）がしきい値ＴＨ４より小さいと判定した場合や、ステップＳＴ７４０において２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）がしきい値ＴＨ５より小さいと判定した場合、補正部７２は、式（７）に示す非人体ノイズ用の補正検出値ＳＡｉを算出する（ＳＴ７７０）。例えば、式（７）に示す非人体ノイズ用の補正検出値ＳＡｉを２つの参照電極についてそれぞれ算出し、その平均値を補正検出値ＳＡｉとして取得する。
【０１８０】
２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）や２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）が一定以下に小さくなる場合、電極部１０の検出電極に物体（人体）が近接していないことが考えられる。この場合は、物体（人体）からのノイズが小さいことから、物体（人体）以外からのノイズを補正する式（７）の補正検出値ＳＡｉを算出することにより、検出値Ｓｉに含まれるノイズの除去を試みてもよい。
【０１８１】
（変形例３）
図２６は、第２の実施形態に係る入力装置における補正処理の第２の変形例を説明するためのフローチャートである。図２６に示すフローチャートは、図２２に示すフローチャートにおいてステップＳＴ５１０，ＳＴ５２０，ＳＴ５５０〜ＳＴ５９０を追加し、ステップＳＴ６３０，ＳＴ６４０を削除したものである。
【０１８２】
図２２に示すフローチャートの処理では、全ての検出値Ｓ１〜Ｓｎと全ての同時検出参照値Ｑ１〜Ｑｎ，Ｐ１〜Ｐｎが取得された後に、平均参照値Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒの算出と検出値Ｓｉの補正が行われる（ＳＴ６３０，ＳＴ６４０）。これに対し、図２６に示すフローチャートの処理では、検出値Ｓｉ，同時検出参照値Ｑｉ及び同時検出参照値Ｐｉの取得を繰り返すループ処理（ＳＴ５３０〜ＳＴ６２０）の中で、平均参照値Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒの算出（ＳＴ５５０）と検出値Ｓｉの補正（ＳＴ５８０）が行われる。この場合、補正部７２は、既に説明した図１６に示すＦＩＦＯなどを用いて、移動平均値として平均参照値Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒを算出する。
【０１８３】
補正部７２は、ステップＳＴ５４０において同時検出参照値Ｑｉ及び同時検出参照値Ｐｉを取得すると、図１６に示すＦＩＦＯに新たな同時検出参照値Ｑｉ及び同時検出参照値Ｐｉを供給して、平均参照値Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒの値を更新する（ＳＴ５５０）。次いで、補正部７２は、２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）をしきい値ＴＨ４と比較し（ＳＴ５６０）、これがしきい値ＴＨ４より小さい場合は、検出値Ｓｉの補正を中止する（ＳＴ５９０）。また、補正部７２は、２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）をしきい値ＴＨ５と比較し、これがしきい値ＴＨ５より小さい場合も、検出値Ｓｉの補正を中止する（ＳＴ５９０）。２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）がしきい値ＴＨ４より大きく、かつ、２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）がしきい値ＴＨ５より大きい場合、補正部７２は、式（１０），（１１）により補正検出値ＳＡｉを算出する（ＳＴ５８０）。補正部７２は、全ての検出電極の静電容量が検出されるまで、ステップＳＴ５３０〜ＳＴ５９０の処理を繰り返す（ＳＴ６２０）。
【０１８４】
また補正部７２は、ステップＳＴ５００において参照電極が変更されたか否かを監視し（ＳＴ５１０）、参照電極が変更された（第２選択部３０又は第２選択部３０Ａで参照電極として選択される検出電極が変更された）と判定した場合には、ＦＩＦＯに保持する一連の所定数の同時検出参照値を初期化する（ＳＴ５２０）。補正部７２は、例えば、変更後の参照電極（１つ又は複数の検出電極）について取得された補正検出値に基づいて、ＦＩＦＯに保持させる初期値を設定する。
【０１８５】
（変形例４）
図２７は、第２の実施形態に係る入力装置における補正処理の第３の変形例を説明するためのフローチャートである。図２７に示すフローチャートは、図２６に示す変形例３のフローチャートにおけるステップＳＴ５９０をステップＳＴ６００に置き換えたものである。この変形例において、補正部７２は、ステップＳＴ５６０において２つの平均参照値の差（｜Ｑａｖｒ−Ｐａｖｒ｜）がしきい値ＴＨ４より小さいと判定した場合や、ステップＳＴ５７０において２つの同時検出参照値の差（｜Ｑｉ−Ｐｉ｜）がしきい値ＴＨ５より小さいと判定した場合に、式（７）に示す非人体ノイズ用の補正検出値ＳＡｉを算出する（ＳＴ７７０）。この場合は、物体（人体）からのノイズが小さいと予想されることから、物体（人体）以外からのノイズを補正する式（７）の補正検出値ＳＡｉを算出することにより、検出値Ｓｉに含まれるノイズの除去を試みてもよい。
【０１８６】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、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。
【０１８７】
上述した第２の実施形態では、２種類のノイズ源からもたらされるノイズを補正する例を挙げたが、本発明の他の実施形態では、３種類以上のノイズ源からもたらされるノイズを補正することも可能である。例えば、複数種類のノイズに関する未知のパラメータがＮ個ある場合、Ｎ個以上の参照電極において検出されるＮ個以上の同時検出参照値とＮ個以上の平均参照値を用いることで、検出値Ｓｉに含まれるノイズに関する当該Ｎ個のパラメータを推定可能であり、推定されるＮ個のパラメータを利用して検出値のノイズを補正できる。この場合、真の第１静電容量Ｃｘと検出値Ｓｉとの関係が一次関数のような線形関数である必要はなく、適当な関数を仮定することによって解を求めることが可能である。仮定した関数が解析的に解けないものである場合は、例えばニュートン法などの解析手法を用いることで近似解を得ることも可能である。
【０１８８】
また、上述した第１の実施形態では式（３）に示す補正検出値ＳＡｉ又は式（７）に示す補正検出値ＳＡｉのいずれか一方を算出する例を挙げたが、本発明の他の実施形態では、この２種類の補正を２重に実施してもよい。
例えば、図２０に示す構成を持った入力装置において、第１参照静電容量Ｑが第１参照静電容量Ｐより大きいものとした場合（Ｐ＜Ｑ）、まず検出値Ｓｉと同時検出参照値Ｑｉに対して、同時検出参照値Ｐｉと平均参照値Ｐａｖｒを用いた式（７）に示す非人体ノイズ用の補正を実施する。そして次に、この補正後の検出値Ｓｉに対して、補正後の同時検出参照値Ｑｉとその平均値（平均参照値）を用いた式（３）に示す人体用の補正を実施する。このように２種類の補正を二重に実施する方法でも、検出値に含まれる２種類のノイズを低減する効果がある。
なお、上記の例は、式（３）に示す人体用の補正を実施した後で、式（７）に示す非人体ノイズ用の補正を実施するように変形してもよい。
【０１８９】
式（１０），（１１）などに示す補正式では、分母がゼロに近づくと演算誤差が大きくなるため、分母の値がゼロに近づいた場合には、別の補正式に切り替えるか、補正を中止するようにしてもよい。
【０１９０】
本実施形態の入力装置において用いられる複数の静電容量検出部は、同一の回路構成としてもよい。その場合、検出電極用の静電容量検出部と参照電極用の静電容量検出部を必要に応じて適宜入れ替えてもよい。また、複数の参照電極間において静電容量検出部を適宜入れ替えてもよい。
【０１９１】
上述した実施形態では、検出値Ｓｉの取得に際して毎回補正処理を行う例を挙げたが、条件に応じて補正処理をスキップするようにしてもよい。補正処理を行なわない期間においては、参照電極用の静電容量検出部も利用し、複数の静電容量検出部において検出電極の静電容量検出を同時に行ってもよい。例えば、静電容量を検出するべき検出電極が４０個ある場合において、２つの静電容量検出部により同時に静電容量の検出を行えば、通常４０回の検出シーケンスを繰り返すところを、２０回の検出シーケンスで全検出電極の静電容量値の検出が完了する。
【０１９２】
また、上述した実施形態では、検出電極用の第１静電容量検出部が１つである例を挙げているが、本発明の他の実施形態では、第１静電容量検出部を複数設けて並列に検出動作を行うようにしてもよい。複数の第１静電容量検出部において並列に静電容量の検出を行うことで、全検出電極の静電容量値を短時間で得ることができる。この場合、複数の第１容量検出部において得られる各検出値は、同時検出参照値と平均参照値を用いてそれぞれノイズ補正を行えばよい。
【０１９３】
本発明の入力装置は、指等の操作による情報を入力するユーザーインターフェース装置に限定されない。すなわち、本発明の入力装置は、人体に限定されない種々の物体の近接によって生じる検出電極の静電容量の変化に応じた情報を入力する装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１９４】
１０…電極部、２０…第１選択部、３０…第２選択部、４０…第１静電容量検出部、４１…オペアンプ、４２…減算器、４３…掛算器、４４…積分器、４５…ＡＤ変換器、５０…第２静電容量検出部、６０…信号発生部、７０…処理部、８０…記憶部、９０…インターフェース部、７１…検出制御部、７２…補正部、７３…座標計算部、ＥＳ１〜ＥＳｎ…検出電極、ＥＲ…参照電極、Ｓｉ…検出値、ＳＡｉ…補正検出値、Ｑｉ，Ｐｉ…同時検出参照値、Ｑａｖｒ，Ｐａｖｒ…平均参照値、Ｃｘ…第１静電容量、Ｑ，Ｐ…第１参照静電容量、Ｃｓ…第２静電容量、Ｃｑ，Ｃｐ…第２参照静電容量、Ａｉ…第１ノイズ係数、Ｂｉ…第２ノイズ係数。
【図１】
2016067936.tif 000017
【図２】
2016067936.tif 000018
【図３】
2016067936.tif 000019
【図４】
2016067936.tif 000020
【図５】
2016067936.tif 000021
【図６】
2016067936.tif 000022
【図７】
2016067936.tif 000023
【図８】
2016067936.tif 000024
【図９】
2016067936.tif 000025
【図１０】
2016067936.tif 000026
【図１１】
2016067936.tif 000027
【図１２】
2016067936.tif 000028
【図１３】
2016067936.tif 000029
【図１４】
2016067936.tif 000030
【図１５】
2016067936.tif 000031
【図１６】
2016067936.tif 000032
【図１７】
2016067936.tif 000033
【図１８】
2016067936.tif 000034
【図１９】
2016067936.tif 000035
【図２０】
2016067936.tif 000036
【図２１】
2016067936.tif 000037
【図２２】
2016067936.tif 000038
【図２３】
2016067936.tif 000039
【図２４】
2016067936.tif 000040
【図２５】
2016067936.tif 000041
【図２６】
2016067936.tif 000042
【図２７】
2016067936.tif 000043
【国際調査報告】
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2016067936.tif 000045