(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体が近接可能な領域を区分する複数の区画の各々において当該物体の位置の変化に伴う静電容量の変化を検出するための静電容量センサであって、
配線を介して縦続接続された複数の部分電極をそれぞれ含む複数の検出電極と、
前記部分電極と前記配線とが配置される第１層と、
前記配線が配置される第２層とを有し、
前記複数の検出電極の各々は、３以上の検出電極群のいずれか１つに属しており、
同一の前記検出電極群に属する前記検出電極同士は交差せず、
異なる前記検出電極群に属する前記検出電極同士は、前記第１層と前記第２層とに分かれて交差し、
前記複数の区画の各々には、異なる前記検出電極群に属する３以上の異なる前記検出電極に含まれた３以上の前記部分電極が位置し、
他の前記区画によって周囲を囲まれた内側の前記区画では、異なる前記検出電極群に属する３以上の前記検出電極が交差し、
前記内側の区画に位置する前記３以上の部分電極は、１つの第１部分電極と、少なくとも２つの第２部分電極とを含み、
前記第１部分電極は、前記第１層又は前記第２層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続され、
前記第２部分電極は、前記第１層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続される、
静電容量センサ。
【請求項２】
前記第１部分電極は、前記第１層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続される、
請求項１に記載の静電容量センサ。
【請求項３】
前記第１部分電極は、前記第２層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続される、
請求項１に記載の静電容量センサ。
【請求項４】
前記内側の区画に位置する前記３以上の部分電極は、１つの第３部分電極を含み、
前記第３部分電極は、前記第１層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第１層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続される、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の静電容量センサ。
【請求項５】
同一の前記区画に位置する少なくとも１組の前記部分電極のペアは、当該区画の中心点について回転対称の関係にある形状を持つ、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の静電容量センサ。
【請求項６】
同一の前記区画に位置する少なくとも１組の前記部分電極のペアは、当該区画の中心点について２回対称の関係にある形状を持つ、
請求項５に記載の静電容量センサ。
【請求項７】
物体が近接する領域を区分する複数の区画の各々において前記物体の位置の変化に伴う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、
請求項１乃至６の何れか一項に記載された静電容量センサと、
静電容量検出部と、
要素データ構成部とを有する、
入力装置。
【請求項８】
前記静電容量センサは、Ｎ個の前記検出電極を含み、
前記静電容量検出部は、前記物体と前記検出電極との間の第１静電容量に応じた検出データを前記Ｎ個の検出電極の各々について生成し、
前記要素データ構成部は、Ｍ個（ＭはＮより大きい自然数を示す。）の前記区画の各々における前記物体の近接度合いを示すＭ個の要素データを、前記Ｎ個の検出データに基づいて構成し、
前記Ｍ個の要素データの各々が、前記Ｎ個の検出データの各々へ所定の割合で分配される部分要素データの和であり、
前記Ｎ個の検出データの各々が、前記Ｍ個の要素データの各々から前記所定の割合で分配される前記部分要素データの和に近似し、
１つの前記部分要素データが、１つの前記区画における１つの前記部分電極と前記物体との間の第２静電容量に近似し、
１つの前記要素データが、１つの前記区画における全ての前記第２静電容量を合成した第３静電容量に近似し、
前記要素データ構成部は、前記Ｍ個の要素データの仮定値の各々から前記所定の割合で分配される前記部分要素データの和として、前記Ｎ個の検出データの仮定値をそれぞれ算出し、当該算出したＮ個の検出データの仮定値が前記Ｎ個の検出データへ近づくように、前記Ｍ個の要素データの各々に設定されたＮ個の前記所定の割合に基づいて、前記Ｍ個の要素データの仮定値を修正するデータ構成処理を繰り返す、
請求項７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、静電容量の変化を検出するための静電容量センサと、静電容量の変化に応じた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】
指などの物体が近接することによる静電容量の変化を検出するための静電容量センサが従来より知られている。タッチパッドなどの入力装置に用いられる静電容量センサは、一般に複数の検出用の電極が平面上に並んで配置された構造を持つ（例えば下記の特許文献を参照）。物体がこれらの電極に近づくと、検出用の電極と物体との間における静電容量（自己容量）や、電極間の静電容量（相互容量）の変化が生じるため、物体の近接の有無や近接度合いなどを静電容量の変化として検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０２１３５６号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／０１５０９０６号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１５／０１７９１２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図３３Ａ〜図３３Ｂは、上記特許文献１に記載された静電容量センサの構造を示す図である。図３３Ａは１区画分の検出要素の構造を示し、図３３Ｂはこの検出要素を構成する４方向の検出電極を示す。図３３Ｂにおいて示すように、４方向に延びた電極（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄ）が交差する場所に図３３Ａの検出要素が構成される。４方向の電極（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄ）をそれぞれ複数設けることにより、複数の交差部が形成され、各交差部に図３３Ａの検出要素が構成される。４方向の電極（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄ）は互いに導通してはならないため、各交差部では電極同士を避ける配線が必要になる。【０００５】
図３４及び図３５は、マトリクス状に複数の検出要素が構成される場合における検出要素間の配線間の例を示す図である。一般に静電容量センサはプリント基板等を用いて形成されており、検出用の電極間の配線は基板の内層（配線層）に形成される。配線に使用できる内層が１つの場合、図３４において示すように、１つの検出要素あたり７つのビアが必要となる。他方、２つの配線層を用いた場合には、図３５において示すように、１つの検出要素あたりのビア数は６つになる。静電容量センサのコストを抑えるためには、内層を増やさずにビア（層間配線）の数を少なくすることが望ましい。【０００６】
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、配線に使用する内層の数及びビア（層間配線）の数を抑制できる静電容量センサ及び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】
【０００７】
本発明の第１の観点は、物体が近接可能な領域を区分する複数の区画の各々において当該物体の位置の変化に伴う静電容量の変化を検出するための静電容量センサに関する。この静電容量センサは、配線を介して縦続接続された複数の部分電極をそれぞれ含む複数の検出電極と、前記部分電極と前記配線とが配置される第１層と、前記配線が配置される第２層とを有する。前記複数の検出電極の各々は、３以上の検出電極群のいずれか１つに属しており、同一の前記検出電極群に属する前記検出電極同士は交差せず、異なる前記検出電極群に属する前記検出電極同士は、前記第１層と前記第２層とに分かれて交差する。前記複数の区画の各々には、異なる前記検出電極群に属する３以上の異なる前記検出電極に含まれた３以上の前記部分電極が位置する。他の前記区画によって周囲を囲まれた内側の前記区画では、異なる前記検出電極群に属する３以上の前記検出電極が交差する。前記内側の区画に位置する前記３以上の部分電極は、１つの第１部分電極と、少なくとも２つの第２部分電極とを含む。前記第１部分電極は、前記第１層又は前記第２層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続される。前記第２部分電極は、前記第１層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続される。【０００８】
この構成によれば、前記第１部分電極は、前記第１層又は前記第２層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続される。そのため、前記第１部分電極につながる配線におけるビア（前記第１層と前記第２層との間の層間配線）の数は１つである。また、前記第２部分電極は、前記第１層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続される。そのため、前記第２部分電極につながる配線におけるビアの数は１つである。従って、配線に使用する内層の数及びビアの数が抑制される。【０００９】
好適に、前記第１部分電極は、前記第１層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続されてよい。【００１０】
この構成によれば、前記第１部分電極につながる配線におけるビアの数が１つであるため、配線に使用する内層の数及びビアの数が抑制される。【００１１】
好適に、前記第１部分電極は、前記第２層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第２層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続されてよい。【００１２】
この構成によれば、前記第１部分電極につながる配線におけるビアの数が１つであるため、配線に使用する内層の数及びビアの数が抑制される。【００１３】
好適に、前記内側の区画に位置する前記３以上の部分電極は、１つの第３部分電極を含んでよい。前記第３部分電極は、前記第１層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第１層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続されてよい。【００１４】
この構成によれば、前記第３部分電極は、前記第１層を通る前記配線を介して、一方の前記部分電極に縦続接続されるとともに、前記第１層を通る前記配線を介して、他方の前記部分電極に縦続接続される。そのため、前記第３部分電極につながる配線におけるビアの数はゼロである。従って、配線に使用する内層の数及びビアの数が抑制される。【００１５】
好適に、前記区画の形状は回転対称であってよく、同一の前記区画に位置する少なくとも１組の前記部分電極のペアは、当該区画内の中心点について回転対称の関係にある形状を持ってよい。
より好ましくは、同一の前記区画に位置する少なくとも１組の前記部分電極のペアは、当該区画内の中心点について２回対称の関係にある形状を持ってよい。
これにより、前記少なくとも１組の部分電極のペアにおける相互容量の感度分布の中心が前記区画の中心近傍となる。【００１６】
本発明の第２の観点は、物体が近接する領域を区分する複数の区画の各々において前記物体の位置の変化に伴う静電容量の変化に応じた情報を入力する入力装置に関する。この入力装置は、上記第１の観点に係る静電容量センサと、静電容量検出部と、要素データ構成部とを有する。
好適に、前記静電容量センサは、Ｎ個の前記検出電極を含む。前記静電容量検出部は、前記物体と前記検出電極との間の第１静電容量に応じた検出データを前記Ｎ個の検出電極の各々について生成する。前記要素データ構成部は、Ｍ個（ＭはＮより大きい自然数を示す。）の前記区画の各々における前記物体の近接度合いを示すＭ個の要素データを、前記Ｎ個の検出データに基づいて構成する。前記Ｍ個の要素データの各々が、前記Ｎ個の検出データの各々へ所定の割合で分配される部分要素データの和であり、前記Ｎ個の検出データの各々が、前記Ｍ個の要素データの各々から前記所定の割合で分配される前記部分要素データの和に近似する。１つの前記部分要素データが、１つの前記区画における１つの前記部分電極と前記物体との間の第２静電容量に近似し、１つの前記要素データが、１つの前記区画における全ての前記第２静電容量を合成した第３静電容量に近似する。前記要素データ構成部は、前記Ｍ個の要素データの仮定値の各々から前記所定の割合で分配される前記部分要素データの和として、前記Ｎ個の検出データの仮定値をそれぞれ算出し、当該算出したＮ個の検出データの仮定値が前記Ｎ個の検出データへ近づくように、前記Ｍ個の要素データの各々に設定されたＮ個の前記所定の割合に基づいて、前記Ｍ個の要素データの仮定値を修正するデータ構成処理を繰り返す。【００１７】
この構成によれば、物体が近接する領域を区分する前記Ｍ個の区画の各々には、異なる前記検出電極群に属する３以上の異なる前記検出電極に含まれた３以上の前記部分電極が位置しており、前記静電容量検出部では、前記物体と前記検出電極との間の前記第１静電容量に応じた検出データが、前記物体の近接の度合いを示すデータとして、前記Ｎ個の検出電極の各々について生成される。
また、前記Ｍ個の要素データの各々が、前記Ｎ個の検出データの各々へ所定の割合で分配される部分要素データの和であり、前記Ｎ個の検出データの各々が、前記Ｍ個の要素データの各々から前記所定の割合で分配される前記部分要素データの和に近似する。すなわち、前記Ｍ個の要素データの各々に設定されたＮ個の前記所定の割合によって、前記Ｍ個の要素データから前記Ｎ個の検出データへの変換が規定される。
前記データ構成処理では、前記Ｍ個の要素データの仮定値の各々から前記所定の割合で分配される前記部分要素データの和として、前記Ｎ個の検出データの仮定値がそれぞれ算出される。また、当該算出されたＮ個の検出データの仮定値が前記Ｎ個の検出データへ近づくように、前記Ｍ個の要素データの各々に設定されたＮ個の前記所定の割合に基づいて、前記Ｍ個の要素データの仮定値が修正される。このデータ構成処理が繰り返されることにより、前記Ｎ個の検出データに適合した前記要素データが得られる。【００１８】
好適には、１つの前記所定の割合は、１つの前記区画における１つの前記部分電極と、当該１つの区画における全ての前記部分電極との面積比に応じた値を持つ。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、配線に使用する内層の数及びビア（層間配線）の数を抑制できる静電容量センサ及び入力装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１Ａ〜図１Ｂは、本発明の実施形態に係る静電容量センサの概略的な構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る静電容量センサの層構造の一例を示す図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、区画内における検出電極の交差について説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る静電容量センサの構造の一例を示す図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、図４に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｂは、図４に示す静電容量センサにおける２種類の部分電極群を示す図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る静電容量センサの構造の一例を示す図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは、図７に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｄは、図７に示す静電容量センサにおける４種類の部分電極群を示す図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る静電容量センサの構造の一例を示す図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｂは、図１０に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した第１の図である。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｂは、図１０に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した第２の図である。
【図１３】図１３Ａ〜図１３Ｂは、図１０に示す静電容量センサにおける２種類の部分電極群を示す図である。
【図１４】図１４は、第４の実施形態に係る静電容量センサの構造の一例を示す図である。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｂは、図１４に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した第１の図である。
【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｂは、図１４に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した第２の図である。
【図１７】図１７Ａ〜図１７Ｄは、図１４に示す静電容量センサにおける４種類の部分電極群を示す図である。
【図１８】図１８Ａ〜図１８Ｂは、２つの部分電極の配置による感度の分布の違いを説明するための図である。
【図１９】図１９は、第５の実施形態に係る静電容量センサの構造の一例を示す図である。
【図２０】図２０Ａ〜図２０Ｂは、図１９に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した第１の図である。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｂは、図１９に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した第２の図である。
【図２２】図２２Ａ〜図２２Ｄは、図１９に示す静電容量センサにおける４種類の部分電極群を示す図である。
【図２３】図２３は、第６の実施形態に係る静電容量センサの構造の一例を示す図である。
【図２４】図２４Ａ〜図２４Ｂは、図２３に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した第１の図である。
【図２５】図２５Ａ〜図２５Ｂは、図２３に示す静電容量センサの構造を検出電極群ごとに示した第２の図である。
【図２６】図２６Ａ〜図２６Ｂは、図２３に示す静電容量センサにおける２種類の部分電極群を示す図である。
【図２７】図２７は、第７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２８】図２８は、Ｎ個の検出データとＭ個の部分要素データとの関係を図解した図である。
【図２９】図２９は、Ｍ個の要素データからＮ個の検出データへの変換を説明するための図である。
【図３０】図３０は、Ｍ個の要素データの仮定値からＮ個の検出データの仮定値への変換を説明するための図である。
【図３１】図３１は、Ｎ個の第１係数からＭ個の第２係数への変換を説明するための図である。
【図３２】図３２は、Ｎ個の検出データからＭ個の要素データを構成する処理を説明するためのフローチャートである。
【図３３】図３３Ａ〜図３３Ｂは、静電容量センサの構造の例を示す図である。
【図３４】図３４は、１つの配線層を使用した場合における検出要素間の配線の例を示す図である。
【図３５】図３５は、２つの配線層を使用した場合における検出要素間の配線の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の実施形態に係る静電容量センサの概略的な構成について、図１Ａ〜図１Ｂを参照して説明する。本実施形態に係る静電容量センサ１１は、図１Ａにおいて示すように、指などの物体１が近接可能な領域ＡＲ（入力装置の操作面など）を区分する複数の区画Ａを持つ。この区画Ａの各々において、物体１の位置の変化に伴う静電容量の変化が検出される。なお、図１Ａに示された一点鎖線は、区画Ａを画成する境界線を仮想的に示したものであって、この境界線は実際に視認できるものではない。
【００２２】
本実施形態に係る静電容量センサ１１は、物体の位置の変化に応じて静電容量がそれぞれ変化する複数の検出電極Ｅを有する。検出電極Ｅは、例えば図１Ｂにおいて示すように、配線Ｗを介して縦続接続された複数の部分電極Ｂを含む。１つの部分電極Ｂは１つの区画Ａに位置する。
【００２３】
本実施形態に係る静電容量センサ１１は、例えば板状やシート状のプリント基板であり、図２に示すような層構造を持つ。図２の例において、静電容量センサ１１は、４つの層（Ｌ１〜Ｌ４）を有する。第１層Ｌ１及び第４層Ｌ４は表側の層であり、第２層Ｌ２及び第３層Ｌ３は内層である。第１層Ｌ１には、検出電極Ｅの各部分電極Ｂと、それらを接続する配線Ｗの一部（第１層配線Ｗ１）が形成される。第１層Ｌ１に接する第２層Ｌ２にも、検出電極Ｅの配線Ｗの一部（第２層配線Ｗ２）が形成される。第２層配線Ｗ２は、ビアＶＨ（層間配線）を介して、部分電極Ｂや第１層配線Ｗ１に接続される。第３層Ｌ３にはグランドプレーンＧＰが形成され、第４層Ｌ４には電子回路等の配線Ｗ４が形成される。
【００２４】
静電容量センサ１１が有する複数の検出電極Ｅは、３以上のグループに分かれている。この検出電極Ｅのグループ（検出電極群）は、例えば、領域ＡＲ上において検出電極Ｅが延びる方向（縦方向、横方向、斜め方向など）についての分類である。ただし、本発明において検出電極Ｅは必ずしも直線状に延びている必要はなく、湾曲していても折れ曲がっていてもよい。すなわち検出電極群は、領域ＡＲにおいて交差しない検出電極Ｅを規定しており、同一の検出電極群に属する検出電極Ｅ同士は交差しない。逆に、異なる検出電極群に属する検出電極Ｅ同士は、少なくとも一部が領域ＡＲの区画Ａにおいて交差する。交差する検出電極Ｅ同士は、電気的に接触しないように、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２とに分かれて交差する（一方が第１層Ｌ１にあり、他方が第２層Ｌ２にある場所で交差する）。
【００２５】
本実施形態に係る静電容量センサ１１において、複数の区画Ａの各々には３以上の部分電極Ｂが位置しており、当該３以上の部分電極は、異なる検出電極群に属する３以上の異なる検出電極Ｅに含まれている。すなわち、同一の区画Ａに位置する３以上の部分電極Ｂは、それぞれ異なる検出電極Ｅに含まれており、かつ、それぞれの検出電極Ｅの属する検出電極群が異なっている。
【００２６】
上記のように、１つの区画Ａには異なる検出電極群に属する３以上の異なる検出電極Ｅに含まれた部分電極Ｂが位置しているため、他の区画Ａによって周囲を囲まれた内側の区画Ａ（以下、単に「内側の区画Ａ」と記す場合がある。）では、異なる検出電極群に属する３以上の検出電極Ｅが交差している。
【００２７】
図３Ａ〜図３Ｃは、区画Ａ内における検出電極Ｅの交差について説明するための図である。２つの検出電極Ｅが同一の層（Ｌ１又はＬ２）で交差すると、図３Ａにおいて示すように短絡してしまうため、一方の検出電極ＥをビアＶＨによって別の層に迂回させる必要がある。図３Ｂの例では、一方の検出電極Ｅを迂回させるために２個のビアＶＨが使用されている。部分電極Ｂの間を１つの内層の配線のみで接続する場合、内層を占有する１つの検出電極Ｅを除いた他の検出電極Ｅは、基本的に図３Ｂのような迂回配線を行う必要がある。そのため、迂回配線を行う検出電極Ｅごとに２つのビアＶＨを設ける必要がある。そこで、本実施形態に係る静電容量センサ１１では、１つの区画Ａにおける検出電極ＥごとのビアＶＨの数を１以下に制限し、図３Ｃに示すような状態で検出電極Ｅ同士を交差させる。
【００２８】
本実施形態において、内側の区画Ａに位置する３以上の部分電極Ｂは、１つの第１部分電極と、少なくとも２つの第２部分電極とを含む。第１部分電極は、第１層Ｌ１を通る第１層配線Ｗ１又は第２層Ｌ２を通る第２層配線Ｗ２を介して、一方の部分電極Ｂに縦続接続されるとともに、第２層Ｌ２を通る第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極Ｂに縦続接続される。すなわち、第１部分電極は、図３Ｃにおいて示すように、１つのビアＶＨで迂回を行うように配線された部分電極Ｂか、又は、図３Ｃにおいて図示しないが第２層Ｌ２のみで他の部分電極Ｂと配線された部分電極Ｂである。他方、第２部分電極は、図３Ｃにおいて示すように、１つのビアＶＨで迂回を行うように配線された部分電極Ｂである。
【００２９】
次に、図４〜図６を参照して、本実施形態に係る静電容量センサ１１の更に具体的な構造の例を説明する。
【００３０】
図４は、第１の実施形態に係る静電容量センサ１１の構造の一例を示す図である。図５Ａ〜図５Ｃは、図４に示す静電容量センサ１１の構造を検出電極群ごとに示した図である。図４及び図５Ａ〜図５Ｃに示す静電容量センサ１１は、正六角形の区画Ａによって領域ＡＲがハニカム状に区分されている。各検出電極Ｅは、延伸方向に応じた３つの検出電極群「ＥＡ１〜ＥＡ４」、「ＥＢ１〜ＥＢ５」及び「ＥＣ１〜ＥＣ６」に分かれている。
【００３１】
各図における「Ｘ１」〜「Ｘ６」は、１つの区画Ａの周りに隣接する６つの区画Ａの方向を表している。「Ｘ１」〜「Ｘ６」は、平面視において、この順番で一定の方向（図の例では紙面上の右回り）に回転する。検出電極ＥＡ１〜ＥＡ４からなる検出電極群はＸ４側の区画ＡからＸ１側の区画Ａへ渡り、検出電極ＥＢ１〜ＥＢ５からなる検出電極群はＸ５側の区画ＡからＸ２側の区画Ａへ渡り、検出電極ＥＣ１〜ＥＣ６からなる検出電極群はＸ６側の区画ＡからＸ３側の区画Ａへ渡っている。以下、検出電極ＥＡ１〜ＥＡ４の各々を「検出電極ＥＡ」、検出電極ＥＢ１〜ＥＢ５の各々を「検出電極ＥＢ」、検出電極ＥＣ１〜ＥＣ６の各々を「検出電極ＥＣ」と記す場合がある。
【００３２】
図４をみると、１つの区画Ａに位置する３つの部分電極Ｂの集まり（以下、「部分電極群」と記す。）には、２つの種類があることが分かる。図６Ａ〜図６Ｂは、図４に示す静電容量センサ１１における２種類の部分電極群Ｇ１１、Ｇ１２を示す図である。
【００３３】
図６Ａに示す部分電極群Ｇ１１は、３つの部分電極（ＢＡ１１，ＢＢ１１，ＢＣ１１）を有する。部分電極ＢＡ１１，ＢＢ１１，ＢＣ１１は、それぞれ、検出電極ＥＡ，ＥＢ，ＥＣに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ１１の外周には、部分電極ＢＡ１１、ＢＣ１１、ＢＢ１１が右回りにこの順番で並んでいる。この３つの部分電極は、それぞれ「Ｇ」の形に似ており、互いに回転対称の関係にある形状を持つ。すなわち、３つの部分電極から２つの部分電極のペアを任意に選択し、正六角形の区画Ａの中心に対して一方の部分電極を１２０°回転させた場合、回転後の部分電極は他方の部分電極と一致する。
【００３４】
図６Ｂに示す部分電極群Ｇ１２は、３つの部分電極（ＢＡ１２，ＢＢ１２，ＢＣ１２）を有する。部分電極ＢＡ１２，ＢＢ１２，ＢＣ１２は、それぞれ、検出電極ＥＡ，ＥＢ，ＥＣに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ１２の外周には、部分電極ＢＡ１２、ＢＣ１２、ＢＢ１２が右回りにこの順番で並んでいる。この３つの部分電極は、部分電極群Ｇ１１の部分電極（ＢＡ１１，ＢＢ１１，ＢＣ１１）と同様な形状を持つ。
【００３５】
部分電極群Ｇ１１の周囲には、方向Ｘ１〜Ｘ６の順番で部分電極群Ｇ１２，Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１２，Ｇ１１，Ｇ１２が位置する。部分電極群Ｇ１２の周囲には、方向Ｘ１〜Ｘ６の順番で部分電極群Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１１，Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１１が位置する。
【００３６】
部分電極群Ｇ１１と部分電極群Ｇ１２との違いは、各検出電極群に対応する部分電極Ｂの外周側における配置にある。すなわち、部分電極群Ｇ１１では、検出電極ＥＡに対応する部分電極ＢＡ１１の外周がＸ１側及びＸ２側に面しているのに対し、部分電極群Ｇ１２では、同じ検出電極ＥＡに対応する部分電極ＢＡ１２の外周がＸ３側及びＸ４側に面している。
【００３７】
部分電極ＢＡ１１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＡ１２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＡ１２に縦続接続される。部分電極ＢＣ１１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＣ１２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＣ１２に縦続接続される。部分電極ＢＢ１１は、第２層配線Ｗ２を介して、双方の部分電極ＢＢ１１に縦続接続される。部分電極ＢＢ１２は、第２層配線Ｗ２を介して、双方の部分電極ＢＢ１２に縦続接続される。部分電極ＢＡ１１、ＢＡ１２、ＢＣ１１及びＢＣ１２は第２部分電極であり、部分電極ＢＢ１１及びＢＢ１２は第１部分電極である。
【００３８】
このように、本実施形態に係る静電容量センサ１１によれば、配線用の第２層Ｌ２だけでなく、部分電極Ｂが形成された第１層Ｌ１も使用して検出電極Ｅの各部分電極Ｂの配線が行われており、１つの区画Ａ内で１つの検出電極Ｅに使用されるビアＶＨの数が１つのみとなっている。従って、内層の数を増やすことなく、ビアの使用数を減らすことができる。
【００３９】
＜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。本実施形態に係る静電容量センサ１１は、図４に示す静電容量センサ１１における部分電極群の構成と配線パターンを変更したものであり、他の主な構成は図４に示す静電容量センサ１１と同じである。
【００４０】
図７は、第２の実施形態に係る静電容量センサ１１の構造の一例を示す図である。図８Ａ〜図８Ｃは、図７に示す静電容量センサ１１の構造を検出電極群ごとに示した図である。図４と図７を比較して分かるように、図４に示す静電容量センサ１１では、検出電極ＥＢの各部分電極Ｂが第２層配線Ｗ２のみで縦続接続されているのに対し、図７に示す静電容量センサ１１では、検出電極ＥＢの各部分電極Ｂが第１層配線Ｗ１と第２層配線Ｗ２によって縦続接続されている。
【００４１】
図９Ａ〜図９Ｄは、図７に示す静電容量センサにおける４種類の部分電極群（Ｇ２１〜Ｇ２４）を示す図である。図９Ａに示す部分電極群Ｇ２１は、３つの部分電極（ＢＡ２１，ＢＢ２１，ＢＣ２１）を有する。部分電極ＢＡ２１，ＢＢ２１，ＢＣ２１は、それぞれ、検出電極ＥＡ，ＥＢ，ＥＣに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ２１の外周には、部分電極ＢＡ２１、ＢＣ２１、ＢＢ２１が右回りにこの順番で並んでいる。この３つの部分電極は、図６Ａ〜図６Ｂの部分電極と同様な形状を持つ。
【００４２】
図９Ｂに示す部分電極群Ｇ２２は、３つの部分電極（ＢＡ２２，ＢＢ２２，ＢＣ２２）を有する。部分電極ＢＡ２２，ＢＢ２２，ＢＣ２２は、それぞれ、検出電極ＥＡ，ＥＢ，ＥＣに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ２２の外周には、部分電極ＢＡ２２、ＢＢ２２、ＢＣ２２が右回りにこの順番で並んでいる。この３つの部分電極は、図６Ａ〜図６Ｂの部分電極と同様な形状を持つ。
【００４３】
図９Ｃに示す部分電極群Ｇ２３は、３つの部分電極（ＢＡ２３，ＢＢ２３，ＢＣ２３）を有する。部分電極ＢＡ２３，ＢＢ２３，ＢＣ２３は、それぞれ、検出電極ＥＡ，ＥＢ，ＥＣに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ２３の外周には、部分電極ＢＡ２３、ＢＢ２３、ＢＣ２３が右回りにこの順番で並んでいる。この３つの部分電極は、図６Ａ〜図６Ｂの部分電極と同様な形状を持つ。
【００４４】
図９Ｄに示す部分電極群Ｇ２４は、３つの部分電極（ＢＡ２４，ＢＢ２４，ＢＣ２４）を有する。部分電極ＢＡ２４，ＢＢ２４，ＢＣ２４は、それぞれ、検出電極ＥＡ，ＥＢ，ＥＣに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ２４の外周には、部分電極ＢＡ２４、ＢＣ２４、ＢＢ２４が右回りにこの順番で並んでいる。この３つの部分電極は、図６Ａ〜図６Ｂの部分電極と同様な形状を持つ。
【００４５】
部分電極群Ｇ２１の周囲には、方向Ｘ１〜Ｘ６の順番で部分電極群Ｇ２３，Ｇ２４，Ｇ２２，Ｇ２３，Ｇ２２，Ｇ２４が位置する。部分電極群Ｇ２２の周囲には、方向Ｘ１〜Ｘ６の順番で部分電極群Ｇ２４，Ｇ２１，Ｇ２３，Ｇ２４，Ｇ２３，Ｇ２１が位置する。部分電極群Ｇ２３の周囲には、方向Ｘ１〜Ｘ６の順番で部分電極群Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２４，Ｇ２１，Ｇ２４，Ｇ２２が位置する。部分電極群Ｇ２４の周囲には、方向Ｘ１〜Ｘ６の順番で部分電極群Ｇ２２，Ｇ２３，Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２１，Ｇ２３が位置する。
【００４６】
部分電極ＢＡ２１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＡ２３に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＡ２３に縦続接続される。部分電極ＢＡ２２は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＡ２４に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＡ２４に縦続接続される。
【００４７】
部分電極ＢＣ２１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＣ２２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＣ２４に縦続接続される。部分電極ＢＣ２３は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＣ２４に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＣ２２に縦続接続される。
【００４８】
部分電極ＢＢ２１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＢ２２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＢ２４に縦続接続される。部分電極ＢＢ２３は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＢ２４に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＢ２２に縦続接続される。
【００４９】
このように、本実施形態に係る静電容量センサ１１においても、１つの区画Ａ内で１つの検出電極Ｅに使用されるビアＶＨの数が１つのみとなっているため、第１の実施形態に係る静電容量センサ１１と同様に、内層の数を増やすことなくビアの使用数を削減できる。
【００５０】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、各区画Ａの部分電極群Ｇが３つの部分電極Ｂによって構成されているが、本実施形態に係る静電容量センサ１１では、各区画Ａの部分電極群Ｇが４つの部分電極Ｂによって構成される。
【００５１】
図１０は、第３の実施形態に係る静電容量センサ１１の構造の一例を示す図である。図１１Ａ〜図１１Ｂ及び図１２Ａ〜図１２Ｂは、図１０に示す静電容量センサ１１の構造を検出電極群ごとに示した図である。図１０に示す静電容量センサ１１は、正方形の区画Ａによって領域ＡＲが格子状に区分されている。各検出電極Ｅは、延伸方向に応じた４つの検出電極群「ＥＤ１〜ＥＤ４」、「ＥＥ１〜ＥＥ４」、「ＥＦ１〜ＥＦ７」及び「ＥＧ１〜ＥＧ７」に分かれている。
【００５２】
各図における「Ｙ１」〜「Ｙ８」は、１つの区画Ａの周りに隣接する８つの区画Ａの方向を表している。「Ｙ１」〜「Ｙ８」は、平面視において、この順番で一定の方向（図の例では紙面上の右回り）に回転する。検出電極ＥＤ１〜ＥＤ４からなる検出電極群はＹ５側の区画ＡからＹ１側の区画Ａへ渡り、検出電極ＥＥ１〜ＥＥ４からなる検出電極群はＹ７側の区画ＡからＹ３側の区画Ａへ渡り、検出電極ＥＦ１〜ＥＦ７からなる検出電極群はＹ６側の区画ＡからＹ２側の区画Ａへ渡り、検出電極ＥＧ１〜ＥＧ７からなる検出電極群はＹ８側の区画ＡからＹ４側の区画Ａへ渡っている。以下、検出電極ＥＤ１〜ＥＤ４の各々を「検出電極ＥＤ」、検出電極ＥＥ１〜ＥＥ４の各々を「検出電極ＥＥ」、検出電極ＥＦ１〜ＥＦ７の各々を「検出電極ＥＦ」、検出電極ＥＧ１〜ＥＧ７の各々を「検出電極ＥＧ」と記す場合がある。
【００５３】
図１０をみると、１つの区画Ａに位置する部分電極群には、２つの種類があることが分かる。図１３Ａ〜図１３Ｂは、図１０に示す静電容量センサ１１における２種類の部分電極群Ｇ３１、Ｇ３２を示す図である。
【００５４】
図１３Ａに示す部分電極群Ｇ３１は、４つの部分電極（ＢＤ３１，ＢＥ３１，ＢＦ３１，ＢＧ３１）を有する。部分電極ＢＤ３１，ＢＥ３１，ＢＦ３１，ＢＧ３１は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ３１の外周には、部分電極ＢＤ３１，ＢＥ３１，ＢＦ３１，ＢＧ３１が右回りにこの順番で並んでいる。この４つの部分電極は、それぞれ「Ｌ」の形に似ており、互いに回転対称（２回対称又は４回対称）の関係にある形状を持つ。すなわち、４つの部分電極から２つの部分電極のペアを任意に選択し、正方形の区画Ａの中心に対して一方の部分電極を９０°又は１８０°回転させた場合、回転後の部分電極は他方の部分電極と一致する。
【００５５】
図１３Ｂに示す部分電極群Ｇ３２は、４つの部分電極（ＢＤ３２，ＢＥ３２，ＢＦ３２，ＢＧ３２）を有する。部分電極ＢＤ３２，ＢＥ３２，ＢＦ３２，ＢＧ３２は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ３２の外周には、部分電極ＢＤ３２，ＢＥ３２，ＢＦ３２，ＢＧ３２が右回りにこの順番で並んでいる。この４つの部分電極は、部分電極群Ｇ３１の部分電極（ＢＤ３１，ＢＥ３１，ＢＦ３１，ＢＧ３１）と同様な形状を持つ。
【００５６】
部分電極群Ｇ３１の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ３２，Ｇ３２，Ｇ３１，Ｇ３２，Ｇ３２，Ｇ３２，Ｇ３１，Ｇ３２が位置する。部分電極群Ｇ３２の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ３１，Ｇ３１，Ｇ３２，Ｇ３１，Ｇ３１，Ｇ３１，Ｇ３２，Ｇ３１が位置する。
【００５７】
部分電極ＢＤ３１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＤ３２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＤ３２に縦続接続される。部分電極ＢＦ３１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＦ３２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＦ３２に縦続接続される。部分電極ＢＧ３１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＧ３２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＧ３２に縦続接続される。部分電極ＢＥ３１は、第２層配線Ｗ２を介して、双方の部分電極ＢＥ３１に縦続接続される。部分電極ＢＥ３２は、第２層配線Ｗ２を介して、双方の部分電極ＢＥ３２に縦続接続される。部分電極ＢＤ３１、ＢＤ３２、ＢＦ３１、ＢＦ３２、ＢＧ３１及びＢＧ３２は第２部分電極であり、部分電極ＢＥ３１及びＢＥ３２は第１部分電極である。
【００５８】
このように、部分電極群Ｇに含まれる部分電極Ｂの数が３から４に増えた本実施形態においても、１つの区画Ａ内で１つの検出電極Ｅに使用されるビアＶＨの数が１つのみとなっている。従って、内層の数を増やすことなく、ビアの使用数を削減できる。
【００５９】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態に係る静電容量センサ１１は、図１０に示す静電容量センサ１１における部分電極群の構成と配線パターンを変更したものであり、他の主な構成は図１０に示す静電容量センサ１１と同じである。
【００６０】
図１４は、第４の実施形態に係る静電容量センサ１１の構造の一例を示す図である。図１５Ａ〜図１５Ｂ及び図１６Ａ〜図１６Ｂは、図１４に示す静電容量センサ１１の構造を検出電極群ごとに示した図である。図１４をみると、１つの区画Ａに位置する部分電極群には、４つの種類があることが分かる。図１７Ａ〜図１７Ｄは、図１４に示す静電容量センサ１１における４種類の部分電極群Ｇ４１〜Ｇ４４を示す図である。
【００６１】
図１７Ａに示す部分電極群Ｇ４１は、４つの部分電極（ＢＤ４１，ＢＥ４１，ＢＦ４１，ＢＧ４１）を有する。部分電極ＢＤ４１，ＢＥ４１，ＢＦ４１，ＢＧ４１は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ４１の外周には、部分電極ＢＤ４１，ＢＦ４１，ＢＥ４１，ＢＧ４１が右回りにこの順番で並んでいる。部分電極群Ｇ４１の４つの部分電極は、図１３Ａ〜図１３Ｂの部分電極と同様な形状を持つ。
【００６２】
図１７Ｂに示す部分電極群Ｇ４２は、４つの部分電極（ＢＤ４２，ＢＥ４２，ＢＦ４２，ＢＧ４２）を有する。部分電極ＢＤ４２，ＢＥ４２，ＢＦ４２，ＢＧ４２は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ４２の外周には、部分電極ＢＤ４２，ＢＧ４２，ＢＥ４２，ＢＦ４２が右回りにこの順番で並んでいる。部分電極群Ｇ４２の４つの部分電極は、図１３Ａ〜図１３Ｂの部分電極と同様な形状を持つ。
【００６３】
図１７Ｃに示す部分電極群Ｇ４３は、４つの部分電極（ＢＤ４３，ＢＥ４３，ＢＦ４３，ＢＧ４３）を有する。部分電極ＢＤ４３，ＢＥ４３，ＢＦ４３，ＢＧ４３は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ４３の外周には、部分電極ＢＤ４３，ＢＧ４３，ＢＥ４３，ＢＦ４３が右回りにこの順番で並んでいる。部分電極群Ｇ４３の４つの部分電極は、図１３Ａ〜図１３Ｂの部分電極と同様な形状を持つ。
【００６４】
図１７Ｄに示す部分電極群Ｇ４４は、４つの部分電極（ＢＤ４４，ＢＥ４４，ＢＦ４４，ＢＧ４４）を有する。部分電極ＢＤ４４，ＢＥ４４，ＢＦ４４，ＢＧ４４は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ４４の外周には、部分電極ＢＤ４４，ＢＦ４４，ＢＥ４４，ＢＧ４４が右回りにこの順番で並んでいる。部分電極群Ｇ４４の４つの部分電極は、図１３Ａ〜図１３Ｂの部分電極と同様な形状を持つ。
【００６５】
部分電極群Ｇ４１の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ４３，Ｇ４４，Ｇ４２，Ｇ４４，Ｇ４３，Ｇ４４，Ｇ４２，Ｇ４４が位置する。部分電極群Ｇ４２の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ４４，Ｇ４３，Ｇ４１，Ｇ４３，Ｇ４４，Ｇ４３，Ｇ４１，Ｇ４３が位置する。部分電極群Ｇ４３の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ４１，Ｇ４２，Ｇ４４，Ｇ４２，Ｇ４１，Ｇ４２，Ｇ４４，Ｇ４２が位置する。部分電極群Ｇ４４の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ４２，Ｇ４１，Ｇ４３，Ｇ４１，Ｇ４２，Ｇ４１，Ｇ４３，Ｇ４１が位置する。
【００６６】
部分電極ＢＤ４１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＤ４３に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＤ４３に縦続接続される。部分電極ＢＤ４２は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＤ４４に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＤ４４に縦続接続される。
部分電極ＢＦ４１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＦ４４に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＦ４４に縦続接続される。部分電極ＢＦ４２は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＦ４３に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＦ４３に縦続接続される。
部分電極ＢＧ４１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＧ４４に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＧ４４に縦続接続される。部分電極ＢＧ４２は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＧ４３に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＧ４３に縦続接続される。
部分電極ＢＥ４１は、第２層配線Ｗ２を介して、双方の部分電極ＢＥ４２に縦続接続される。部分電極ＢＥ４３は、第２層配線Ｗ２を介して、双方の部分電極ＢＥ４４に縦続接続される。
部分電極ＢＤ４１〜ＢＤ４４、ＢＦ４１〜ＢＦ４４、ＢＧ４１〜ＢＧ４４は第２部分電極であり、部分電極ＢＥ４１〜ＢＥ４４は第１部分電極である。
【００６７】
図１８Ａ〜図１８Ｂは、２つの部分電極の配置による感度の分布の違いを説明するための図である。「ＢＤ」は縦方向に延びた検出電極ＥＤに含まれる部分電極を示し、「ＢＥ」は横方向に延びた検出電極ＥＥに含まれる部分電極を示す。図１８Ａは、図１０に示す静電容量センサ１１における部分電極ＢＥ及びＢＤの配置を示しており、正方形の区画Ａに対して非対称な配置となっている。もし、直交する検出電極ＥＤ及び検出電極ＥＥを用いて相互容量方式の静電容量検出を行った場合、図の点線で示す電極の間隙の付近において相互容量の測定感度が高くなる。図１８Ａに示す部分電極ＢＥ及びＢＤの配置では、区画Ａの中心に対して相互容量の測定感度の分布がずれているため、測定結果に対する実際の物体の位置にずれが生じやすい。
【００６８】
これに対し、図１８Ｂは、図１４に示す静電容量センサ１１における部分電極ＢＥ及びＢＤの配置を示しており、正方形の区画Ａに対して概ね対称な配置となっている。図の点線で示すように、図１８Ｂに示す部分電極ＢＥ及びＢＤの配置では、区画Ａの中心に対して相互容量の測定感度の分布が概ね一致している。従って、図１４に示す静電容量センサによれば、相互容量方式の静電容量検出を行った場合に、測定結果の誤差を小さくすることができる。
【００６９】
なお、本実施形態に係る静電容量センサにおいても、１つの区画Ａ内で１つの検出電極Ｅに使用されるビアＶＨの数が１つのみとなっているため、内層の数を増やすことなくビアの使用数を削減できる。
【００７０】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態に係る静電容量センサ１１は、第３の実施形態（図１０）並びに第４の実施形態（図１４）における静電容量センサ１１の部分電極群の構成と配線パターン、並びに部分電極の形状を変更したものであり、他の主な構成はこれらの実施形態に係る静電容量センサ１１と同じである。
【００７１】
図１９は、第５の実施形態に係る静電容量センサ１１の構造の一例を示す図である。図２０Ａ〜図２０Ｂ及び図２１Ａ〜図２１Ｂは、図１９に示す静電容量センサ１１の構造を検出電極群ごとに示した図である。図１９をみると、１つの区画Ａに位置する部分電極群には、４つの種類があることが分かる。図２２Ａ〜図２２Ｄは、図１９に示す静電容量センサ１１における４種類の部分電極群Ｇ５１〜Ｇ５４を示す図である。
【００７２】
図２２Ａに示す部分電極群Ｇ５１は、４つの部分電極（ＢＤ５１，ＢＥ５１，ＢＦ５１，ＢＧ５１）を有する。部分電極ＢＤ５１，ＢＥ５１，ＢＦ５１，ＢＧ５１は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ５１の外周には、部分電極ＢＤ５１，ＢＥ５１，ＢＧ５１，ＢＦ５１が右回りにこの順番で並んでいる。この４つの部分電極は、それぞれ「Ｊ」の形に似ており、互いに回転対称（２回対称又は４回対称）の関係にある形状を持つ。すなわち、４つの部分電極から２つの部分電極のペアを任意に選択し、正方形の区画Ａの中心に対して一方の部分電極を９０°又は１８０°回転させた場合、回転後の部分電極は他方の部分電極と一致する。
【００７３】
図２２Ｂに示す部分電極群Ｇ５２は、４つの部分電極（ＢＤ５２，ＢＥ５２，ＢＦ５２，ＢＧ５２）を有する。部分電極ＢＤ５２，ＢＥ５２，ＢＦ５２，ＢＧ５２は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ５２の外周には、部分電極ＢＤ５２，ＢＦ５２，ＢＥ５２，ＢＧ５２が右回りにこの順番で並んでいる。部分電極群Ｇ５２の４つの部分電極は、部分電極群Ｇ５１における部分電極（ＢＤ５１，ＢＥ５１，ＢＦ５１，ＢＧ５１）と同様な形状を持つ。
【００７４】
図２２Ｃに示す部分電極群Ｇ５３は、４つの部分電極（ＢＤ５３，ＢＥ５３，ＢＦ５３，ＢＧ５３）を有する。部分電極ＢＤ５３，ＢＥ５３，ＢＦ５３，ＢＧ５３は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ５３の外周には、部分電極ＢＤ５３，ＢＦ５３，ＢＥ５３，ＢＧ５３が右回りにこの順番で並んでいる。部分電極群Ｇ５３の４つの部分電極は、部分電極群Ｇ５１における部分電極（ＢＤ５１，ＢＥ５１，ＢＦ５１，ＢＧ５１）と同様な形状を持つ。
【００７５】
図２２Ｄに示す部分電極群Ｇ５４は、４つの部分電極（ＢＤ５４，ＢＥ５４，ＢＦ５４，ＢＧ５４）を有する。部分電極ＢＤ５４，ＢＥ５４，ＢＦ５４，ＢＧ５４は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ５４の外周には、部分電極ＢＤ５４，ＢＧ５４，ＢＦ５４，ＢＥ５４が右回りにこの順番で並んでいる。部分電極群Ｇ５４の４つの部分電極は、部分電極群Ｇ５１における部分電極（ＢＤ５１，ＢＥ５１，ＢＦ５１，ＢＧ５１）と同様な形状を持つ。
【００７６】
部分電極群Ｇ５１の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ５３，Ｇ５４，Ｇ５２，Ｇ５４，Ｇ５３，Ｇ５４，Ｇ５２，Ｇ５４が位置する。部分電極群Ｇ５２の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ５４，Ｇ５３，Ｇ５１，Ｇ５３，Ｇ５４，Ｇ５３，Ｇ５１，Ｇ５３が位置する。部分電極群Ｇ５３の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ５１，Ｇ５２，Ｇ５４，Ｇ５２，Ｇ５１，Ｇ５２，Ｇ５４，Ｇ５２が位置する。部分電極群Ｇ５４の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ５２，Ｇ５１，Ｇ５３，Ｇ５１，Ｇ５２，Ｇ５１，Ｇ５３，Ｇ５１が位置する。
【００７７】
部分電極ＢＤ５１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＤ５３に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＤ５３に縦続接続される。部分電極ＢＤ５２は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＤ５４に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＤ５４に縦続接続される。
部分電極ＢＥ５１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＥ５２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＥ５２に接続される。部分電極ＢＥ５３は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＥ５４に接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＥ５４に縦続接続される。
部分電極ＢＦ５１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＦ５４に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＦ５４に縦続接続される。部分電極ＢＦ５２は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＦ５３に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＦ５３に縦続接続される。
部分電極ＢＧ５１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＧ５４に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＧ５４に縦続接続される。部分電極ＢＧ５２は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＧ５３に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＧ５３に縦続接続される。
【００７８】
このように、本実施形態に係る静電容量センサ１１においても、１つの区画Ａ内で１つの検出電極Ｅに使用されるビアＶＨの数が１つのみとなっているため、第３の実施形態や第４の実施形態と同様に、内層の数を増やすことなくビアの使用数を削減できる。
【００７９】
＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。既に説明した各実施形態では、全ての検出電極Ｅが第１層配線Ｗ１及び第２層配線Ｗ２の両方若しくは第２層配線Ｗ２のみを用いて配線される。一方、本実施形態に係る静電容量センサでは、一部の検出電極Ｅが第１層配線Ｗ１のみを用いてビアなしに配線される。
【００８０】
本実施形態の構成は、区画Ａの形状や検出電極群の構成などに関して、既に説明した第３〜第５実施形態と同様であり、各区画Ａにおける部分電極群の構成と配線パターン、並びに部分電極の形状においてこれらの実施形態と異なっている。以下では、既に説明した実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８１】
図２３は、第６の実施形態に係る静電容量センサ１１の構造の一例を示す図である。図２４Ａ〜図２４Ｂ及び図２５Ａ〜図２５Ｂは、図２３に示す静電容量センサ１１の構造を検出電極群ごとに示した図である。図２３をみると、１つの区画Ａに位置する部分電極群には、２つの種類があることが分かる。図２６Ａ〜図２６Ｂは、図２３に示す静電容量センサ１１における２種類の部分電極群Ｇ６１及びＧ６２を示す図である。
【００８２】
図２６Ａに示す部分電極群Ｇ６１は、４つの部分電極（ＢＤ６１，ＢＥ６１，ＢＦ６１，ＢＧ６１）を有する。部分電極ＢＤ６１，ＢＥ６１，ＢＦ６１，ＢＧ６１は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ６１の外周には、部分電極ＢＤ６１，ＢＥ６１，ＢＦ６１，ＢＧ６１が右回りにこの順番で並んでいる。この４つの部分電極は、いずれも全体として区画Ａの中心に向かって渦状に巻いた形状をしているが、互いの形状は異なっており、これまでの実施形態のように対称な形状ではない。
【００８３】
図２６Ｂに示す部分電極群Ｇ６２は、４つの部分電極（ＢＤ６２，ＢＥ６２，ＢＦ６２，ＢＧ６２）を有する。部分電極ＢＤ６２，ＢＥ６２，ＢＦ６２，ＢＧ６２は、それぞれ、検出電極ＥＤ，ＥＥ，ＥＦ，ＥＧに含まれる。周囲の区画Ａに面した部分電極群Ｇ６２の外周には、部分電極ＢＤ６２，ＢＦ６２，ＢＧ６２，ＢＥ６２が右回りにこの順番で並んでいる。部分電極群Ｇ６２の４つの部分電極は、いずれも全体として区画Ａの中心に向かって渦状に巻いた形状をしているが、互いの形状は異なっており、部分電極群Ｇ６１と同様に非対称である。
【００８４】
部分電極群Ｇ６１の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ６２，Ｇ６２，Ｇ６１，Ｇ６２，Ｇ６２，Ｇ６２，Ｇ６１，Ｇ６２が位置する。部分電極群Ｇ６２の周囲には、方向Ｙ１〜Ｙ８の順番で部分電極群Ｇ６１，Ｇ６１，Ｇ６２，Ｇ６１，Ｇ６１，Ｇ６１，Ｇ６２，Ｇ６１が位置する。
【００８５】
部分電極ＢＦ６１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＦ６２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＦ６２に縦続接続される。
部分電極ＢＧ６１は、第１層配線Ｗ１を介して、一方の部分電極ＢＧ６２に縦続接続されるとともに、第２層配線Ｗ２を介して、他方の部分電極ＢＧ６２に縦続接続される。
部分電極ＢＥ６１は、第２層配線Ｗ２を介して、双方の部分電極ＢＥ６１に縦続接続される。部分電極ＢＥ６２は、第２層配線Ｗ２を介して、双方の部分電極ＢＥ６２に縦続接続される。
これらの接続関係から、部分電極ＢＥ６１、ＢＥ６２は第１部分電極であり、部分電極ＢＦ６１、ＢＦ６２、ＢＧ６１、ＢＧ６２は第２部分電極である。
【００８６】
一方、部分電極ＢＤ６１は、第１層配線Ｗ１を介して、双方の部分電極ＢＤ６２に縦続接続されている。部分電極ＢＤ６１及びＢＤ６２は、本発明における第３部分電極に相当する。本実施形態によれば、第３部分電極（部分電極ＢＤ６１，ＢＤ６２）につながる配線におけるビアの数がゼロになるため、上述した各実施形態と比較して、ビアＶＨの数を更に１つ減らすことができる。
【００８７】
＜第７の実施形態＞
図２７は、本発明の第７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２７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近接させることによって、その近接の位置に応じた情報を入力する装置である。なお、「近接」は近くにあることを意味しており、接触の有無を限定しない。
【００８８】
［センサ部１０］
センサ部１０は、上述の各実施形態において説明した静電容量センサ１１を含む。センサ部１０は、Ｎ個の検出電極Ｅ1〜ＥＮにおいて物体（指やペンなど）の近接の度合いをそれぞれ検出し、全体としてＮ個の検出データＳ1〜ＳＮを生成する。センサ部１０は、検出電極Ｅ1〜ＥＮの各々について１つの検出データＳｉを生成する。なお、「ｉ」は１からＮまでの整数を示す。以下の説明では、Ｎ個の検出データＳ1〜ＳＮの各々を区別せずに「検出データＳ」と記す場合がある。また、Ｎ個の検出電極Ｅ1〜ＥＮの各々を区別せずに「検出電極Ｅ」と記す場合がある。
【００８９】
またセンサ部１０は、静電容量センサ１１の操作面（以下、「操作面１１」と記す。）に近接する物体と検出電極Ｅとの間の静電容量（第１静電容量）に応じた検出データＳを生成する静電容量検出部１２を有する。静電容量検出部１２は、図示しない取り出し配線を介してＮ個の検出電極Ｅのそれぞれと接続され、各々の検出電極Ｅについて検出データＳを生成する。
【００９０】
静電容量検出部１２は、Ｎ個の検出電極Ｅと物体との間に形成されるキャパシタの静電容量に応じた電荷をサンプリングし、サンプリングした電荷に応じた検出データＳを出力する。静電容量検出部１２は、例えば静電容量−電圧変換回路（ＣＶ変換回路）とＡ／Ｄ変換回路を含む。ＣＶ変換回路は、処理部２０の制御に従って、Ｎ個の検出電極Ｅと物体との間に形成されるキャパシタを充放電させ、この充放電に伴い検出電極Ｅを介して伝送されるキャパシタの電荷を参照用のキャパシタに移送し、参照用のキャパシタに発生する電圧に応じた信号を出力する。Ａ／Ｄ変換回路は、処理部２０の制御に従って、ＣＶ変換回路の出力信号を所定の周期でデジタル信号に変換し、検出データＳとして出力する。以下の説明では、検出電極Ｅｉの静電容量の検出データを「Ｓｉ」と記す。
【００９１】
本実施形態において、区画Ａの数Ｍは検出電極Ｅの数Ｎより多い（Ｍ＞Ｎ）。以下では、区画Ａの各々を区別して「区画Ａｊ」と記す場合がある。「ｊ」は１からＭまでの整数を示す。
【００９２】
本実施形態に係る入力装置は、Ｎ個の検出データＳ1〜ＳＮに基づいて、Ｍ個の区画Ａ1〜ＡＭの各々における物体の近接度合いを示すＭ個の要素データＰ1〜ＰＭを構成する。以下の説明では、Ｍ個の要素データＰ1〜ＰＭを区別せずに「要素データＰ」と記す場合がある。
【００９３】
Ｍ個の要素データＰ1〜ＰＭとＮ個の検出データＳ1〜ＳＮとの間には、一定の関係が成立する。すなわち、Ｍ個の要素データＰ1〜ＰＭの各々は、Ｎ個の検出データＳ1〜ＳＮの各々へ所定の割合で分配される部分要素データＵの和で表される。要素データＰｊから検出データＳｉへ分配される部分要素データＵを「Ｕｉｊ」とすると、要素データＰｊは次の式で表される。
【００９４】
【数１】
0006713555.tif 000002
【００９５】
１つの部分要素データＵｉｊは、１つの区画Ａｊに位置する１つの検出電極Ｅｉの部分電極Ｂと物体との間の静電容量ＣＥ（第２静電容量、図１Ｂ）に近似する。１つの要素データＰｊは、１つの区画Ａにおける全ての第２静電容量ＣＥを合成した静電容量（第３静電容量）に近似する。
また、Ｎ個の検出データＳ1〜ＳＮの各々は、Ｍ個の要素データＰ1〜ＰＭの各々から所定の割合で分配される部分要素データＵｉｊの和に近似する。検出データＳｉは次の式で表される。
【００９６】
【数２】
0006713555.tif 000003
【００９７】
図２８は、Ｎ個の検出データＳ1〜ＳＮとＭ個の要素データＰ1〜ＰＭとの関係を図解した図であり、式（１）及び（２）の関係を図で表したものである。図２８から分かるように、検出データＳｉは、Ｎ個の検出データＳ1〜ＳＮからそれぞれ分配される部分要素データＵｉ1〜ＵｉMを足し合わせた値に近似する。そのため、要素データＰ1〜ＰＭから部分要素データＵｉ1〜ＵｉMを算出できれば、式（２）により、検出データＳｉも算出可能である。
【００９８】
本実施形態に係る入力装置では、１つの要素データＰｊの中で、１つの検出データＳｉに分配される部分要素データＵｉｊの割合が一定であると仮定される。この所定の割合を「定数データＫｉｊ」とすると、定数データＫｉｊは次の式で表される。
【００９９】
【数３】
0006713555.tif 000004
【０１００】
定数データＫｉｊは、区画Ａｊ内に位置する１つの検出電極Ｅｉの部分電極Ｂと、区画Ａｊ内に位置する全ての部分電極Ｂとの面積比に相当する。
式（３）から導かれる部分要素データＵｉｊを式（２）に代入すると、検出データＳｉは次の式で表される。
【０１０１】
【数４】
0006713555.tif 000005
【０１０２】
図２９は、Ｍ個の要素データＰ1〜ＰＭからＮ個の検出データＳ1〜ＳＮへの変換を説明するための図である。式（４）で表される要素データＰ1〜ＰＭから検出データＳ1〜ＳＮへの変換は、Ｎ×Ｍ個の定数データＫｉｊによって規定される。この変換は、図２９からも分かるように、行列を用いて次式のように表される。
【０１０３】
【数５】
0006713555.tif 000006
【０１０４】
式（５）の左辺におけるＮ×Ｍの行列（第１変換行列Ｋ）は、複数の区画Ａにおける部分電極Ｂの配置の組み合わせや、各区画Ａに配置される各部分電極Ｂの面積など、センサ部１０の構成によって定まる既知のデータである。
【０１０５】
［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、記憶部３０に格納されるプログラム３１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２０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。
【０１０６】
図２７の例において、処理部２０は、制御部２１と、要素データ構成部２２と、座標計算部２３を有する。
【０１０７】
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。例えば、制御部２１は、検出を実行する検出領域Ｒの選択や、検出結果として得られたアナログ信号のサンプリング、Ａ／Ｄ変換による検出データＳの生成などが適切なタイミングで行われるように、センサ部１０の内部の各回路を制御する。
【０１０８】
要素データ構成部２２は、センサ部１０において生成されたＮ個の検出データに基づいて、Ｍ個の区画Ａに対応したＭ個の要素データＰ1〜ＰＭを構成する処理を行う。
【０１０９】
要素データ構成部２２は、次に述べるデータ構成処理を所定回数繰り返すことにより、Ｍ個の要素データＰ1〜ＰＭを一定の値に収束させる。
【０１１０】
まず、データ構成処理について説明する。
要素データ構成部２２は、１回のデータ構成処理において、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭの各々から所定の割合（定数データＫｉｊ）で分配される部分要素データＵｉｊの和として、Ｎ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮをそれぞれ算出する。そして、要素データ構成部２２は、当該算出したＮ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮが、センサ部１０の検出結果であるＮ個の検出データＳ1〜ＳＮへ近づくように、Ｎ×Ｍ個の定数データＫｉｊに基づいて、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭを修正する。
【０１１１】
このデータ構成処理は、具体的には、４つの処理（第１処理〜第４処理）を含む。
【０１１２】
（第１処理）
第１処理において、要素データ構成部２２は、既知のデータであるＮ×Ｍ個の定数データＫｉｊに基づいて、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭをＮ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮに変換する。この変換は、式（５）の関係から、第１変換行列Ｋを用いて次式のように表される
【０１１３】
【数６】
0006713555.tif 000007
【０１１４】
図３０は、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭからＮ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮへの変換を説明するための図である。第１変換行列Ｋは既知のデータであるため、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭが与えられると、式（６）によってＮ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮを算出することができる。
【０１１５】
（第２処理）
第２処理において、要素データ構成部２２は、Ｎ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮがＮ個の検出データＳ1〜ＳＮと等しくなるためにＮ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮに乗じるべき倍率を示すＮ個の第１係数α1〜αＮを算出する。第１係数αｉは、次の式で表される。
【０１１６】
【数７】
0006713555.tif 000008
【０１１７】
第２処理における第１係数α1〜αＮの計算は、行列を用いて次のように表される。
【０１１８】
【数８】
0006713555.tif 000009
【０１１９】
（第３処理）
第３処理において、要素データ構成部２２は、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭに乗じるべき倍率を示すＭ個の第２係数β1〜βＭを算出する。すなわち、要素データ構成部２２は、Ｎ×Ｍ個の定数データＫｉｊに基づいて、Ｎ個の第１係数α1〜αＮをＭ個の第２係数β1〜βＭに変換する。
【０１２０】
式（３）において示すように、要素データＰｊから検出データＳｉへ分配される部分要素データＵｉｊは、要素データＰｊの全体に対して、定数データＫｉｊに相当する割合を占める。定数データＫｉｊが大きいほど、要素データＰｊと検出データＳｉとの相関性が高くなる。従って、定数データＫｉｊが大きいほど、第１係数αｉと第２係数βｊとの相関性も高くなることが推定される。そこで、要素データ構成部２２は、第２係数βｊを算出する場合に、Ｎ個の第１係数α1〜αＮを単純に平均するのではなく、第１係数α1〜αＮの各々に定数データＫｉｊの重み付けを与えて平均する。すなわち、第２係数βｊは、次の式で表される。
【０１２１】
【数９】
0006713555.tif 000010
【０１２２】
図３１は、Ｎ個の第１係数α1〜αＮからＭ個の第２係数β1〜βＭへの変換を説明するための図である。この図からも分かるように、式（９）の関係は、行列を用いて次式のように表される。
【０１２３】
【数１０】
0006713555.tif 000011
【０１２４】
式（１０）における左辺のＭ×Ｎの行列（第２変換行列ＫＴ）は、第１変換行列Ｋの転置行列である。
【０１２５】
（第４処理）
第４処理において、要素データ構成部２２は、第３処理で得られたＭ個の第２係数β1〜βＭに基づいて、現在の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭを新しい仮定値ＰＡ’1〜ＰＡ’Ｍに修正する。
【０１２６】
【数１１】
0006713555.tif 000012
【０１２７】
第４処理における要素データの仮定値ＰＡ’1〜ＰＡ’Ｍの計算は、行列を用いて次式のように表される。
【０１２８】
【数１２】
0006713555.tif 000013
【０１２９】
要素データ構成部２２は、上述した４つの処理を含むデータ構成処理を所定回数繰り返すことにより、仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭを要素データＰ1〜ＰＭの構成結果として取得する。
以上が、要素データ構成部２２の説明である。
【０１３０】
座標計算部２３は、要素データ構成部２２によって構成された要素データＰ1〜ＰＭに基づいて、物体（指やペンなど）が近接した操作面１１上の座標を計算する。例えば、座標計算部２３は、要素データＰ1〜ＰＭにより表される二次元データを２値化して、物体が近接していることを示すデータが集合した領域を、個々の物体の近接領域として特定する。そして、座標計算部２３は、特定した領域の横方向と縦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１１の縦方向における一群の要素データＰｊの和を１列毎に算出し、その要素データＰｊの和を操作面１１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１１の横方向における一群の要素データＰｊの和を１行毎に算出し、その要素データＰｊの和を操作面１１の縦方向の順番に配列したものである。座標計算部２３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、要素データＰｊ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１１上において物体が近接した座標を表す。座標計算部２３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の所定の記憶エリアに格納する。
【０１３１】
［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がコンピュータを含む場合、記憶部３０は、そのコンピュータにおいて実行されるプログラム３１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、ハードディスクなどを含んで構成される。
【０１３２】
［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（物体の座標情報、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。また、インターフェース部４０は、処理部２０のコンピュータにおいて実行されるプログラム３１を、ＵＳＢメモリなどの非一時的記録媒体やネットワーク上のサーバなどから取得して、記憶部３０にロードしてもよい。
【０１３３】
ここで、要素データの構成処理について、図３２のフローチャートを参照して説明する。
【０１３４】
ＳＴ２００：
処理部２０は、センサ部１０において生成されたＮ個の検出データＳ1〜ＳＮを取得する。
【０１３５】
ＳＴ２０５：
処理部２０は、後述するデータ構成処理（ＳＴ２１５）の繰り返しループの最初に使用する要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭの初期値を取得する。要素データ構成部２２は、例えば予め記憶部３０に格納された定数データを初期値として取得する。
【０１３６】
ＳＴ２１０：
処理部２０は、データ構成処理（ＳＴ２１５）の繰り返し回数を示す変数ｔに初期値「０」をセットする。
【０１３７】
ＳＴ２１５：
処理部２０は、４つの処理（第１処理〜第４処理）からなるデータ構成処理を行う。
まず処理部２０は、第１処理（ＳＴ２２０）において、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭと第１変換行列Ｋとに基づいて、式(６)の演算により、Ｎ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮを算出する。
次に処理部２０は、第２処理（ＳＴ２２５）において、Ｎ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮとＮ個の検出データＳ1〜ＳＮとに基づいて、式（８）の演算により、Ｎ個の第１係数α1〜αＮを算出する。
次に処理部２０は、第３処理（ＳＴ２３０）において、Ｎ個の第１係数α1〜αＮと第２変換行列ＫＴとに基づいて、式（１０）の演算により、Ｍ個の第２係数β1〜βＭを算出する。
次に処理部２０は、第４処理（ＳＴ２３５）において、第２係数β1〜βＭを用いた式（１２）の演算により、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭをそれぞれ修正する。
【０１３８】
ＳＴ２４０：
処理部２０は、データ構成処理（ＳＴ２１５）を１回実行する度に変数ｔを１ずつインクリメントする。
【０１３９】
ＳＴ２４５：
処理部２０は、データ構成処理（ＳＴ２１５）の実行回数を示す変数ｔがＬに達していない場合、データ構成処理（ＳＴ２１５）を再度実行し、変数ｔがＬに達した場合は、次のステップＳＴ２５０に移行する。
【０１４０】
ＳＴ２５０：
処理部２０は、データ構成処理（ＳＴ２１５）の繰り返しにより得られた要素データの仮定値ＰＡｊを、要素データＰ1〜ＰＭの構成結果として取得する。
【０１４１】
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、操作面１１を区分するＭ個の区画Ａ1〜ＡＭの各々に複数の検出電極Ｅの部分電極Ｂが配置されており、センサ部１０では、検出電極Ｅごとに１以上の検出データＳが生成される。そのため、Ｍ個の区画Ａ1〜ＡＭの各々について、物体の近接の度合いを示す検出データＳが生成される。
また、Ｍ個の要素データＰ1〜ＰＭの各々が、Ｎ個の検出データＳ1〜ＳＮの各々へ所定の割合（定数データＫｉｊ、式（３））で分配される部分要素データＵｉｊの和であり（式（１））、Ｎ個の検出データ検出データＳ1〜ＳＮの各々が、Ｍ個の要素データ要素データＰ1〜ＰＭの各々から所定の割合（定数データＫｉｊ）で分配される部分要素データＵｉｊの和に近似する（式（２））。すなわち、Ｍ個の要素データ要素データＰ1〜ＰＭの各々に設定されたＮ個の定数データＫｉｊによって、Ｍ個の要素データＰ1〜ＰＭからＮ個の検出データＳ1〜ＳＮへの変換が規定される（式（５））。
要素データ構成部２２のデータ構成処理では、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭの各々から所定の割合（定数データＫｉｊ）で分配される部分要素データＵｉｊの和として、Ｎ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮがそれぞれ算出される（式（６））。また、当該算出されたＮ個の検出データの仮定値ＳＡ1〜ＳＡＮがＮ個の検出データＳ1〜ＳＮへ近づくように、Ｍ×Ｎ個の定数データＫｉｊに基づいて、Ｍ個の要素データの仮定値ＰＡ1〜ＰＡＭが修正される。このデータ構成処理を所定回数繰り返すことにより、Ｎ個の検出データＳ1〜ＳＮに適合したＭ個の要素データの収束値を得ることができる。
【０１４２】
本発明は上記の実施形態のみに限定されるものではなく、当業者であれば容易に想到し得る種々のバリエーションを含む。
【０１４３】
上記の各実施形態の図面では、配線を見やすくするため部分電極群の間に広い隙間が設けられているが、この隙間の幅は任意であり、部分電極群同士は更に近づけて配置してもよい。なお、互いに接続される第１層の配線と部分電極とは、一体としてパターニングされて形成されてもよい。更に、互いに接続される隣接した区画のそれぞれの部分電極が一体としてパターニングされて形成されてもよい。
【０１４４】
上記の各実施形態において示した検出電極の構成や配置、各部分電極の形状、配線パターンなどは一例であり、本発明はこれらの例に限定されない。
【符号の説明】
【０１４５】
１０…センサ部、１１…静電容量センサ、１２…静電容量検出部、２０…処理部、２１…制御部、２２…要素データ構成部、２３…座標計算部、３０…記憶部、３１…プログラム、４０…インターフェース部、Ａ…区画、Ｅ…検出電極
【図１】
0006713555.tif 000014
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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