(57)【要約】【課題】入力位置の検出精度を高めることができる入力装置を提供する。【解決手段】入力装置１００は、入力操作面１５と、表示素子１７と、センサ部１と、駆動部１８とを具備する。入力操作面１５は、表示領域１５ａを含む。表示素子１７は、操作領域を少なくとも一部に含む操作画面を表示領域１５ａに表示させる。センサ部１は、電気信号の走査により個々に駆動される複数の電極を有し、入力操作面１５における入力位置を静電的に検出する。駆動部１８は、複数の電極のうち全部を駆動する第１の駆動モードと、複数の電極のうち一部の電極を駆動する第２の駆動モードとを有する。駆動部１８は、上記操作領域に応じて第１の駆動モード及び第２の駆動モードのいずれかを実行することで入力位置の座標を演算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域を含む入力操作面と、
操作領域を少なくとも一部に含む操作画面を前記表示領域に表示させる表示素子と、
電気信号の走査により個々に駆動される複数の電極を有し、前記入力操作面における入力位置を静電的に検出するセンサ部と、
前記複数の電極のうち全部を駆動する第１の駆動モードと、前記複数の電極のうち一部の電極を駆動する第２の駆動モードとを有し、前記操作領域に応じて前記第１の駆動モード及び前記第２の駆動モードのいずれかを実行することで前記入力位置の座標を演算する駆動部と
を具備する入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記第１の駆動モードは、
前記複数の電極の全部を順次駆動することで前記入力位置の座標を演算する第１の標準駆動モードと、
前記複数の電極を前記操作領域内で複数の領域に分割し、分割された各領域内の前記電極を駆動することで、前記各領域の入力位置の座標をそれぞれ演算する第１の分割駆動モードとを有し、
前記駆動部は、前記第１の駆動モードを選択したときは、前記第１の標準駆動モード及び前記第１の分割駆動モードのいずれかをさらに選択する
入力装置。
【請求項３】
請求項１に記載の入力装置であって
前記第２の駆動モードは、
前記複数の電極のうち一部の電極を順次駆動することで前記入力位置の座標を演算する第２の標準駆動モードと、
前記一部の電極を前記操作領域内で複数の領域に分割し、分割された各領域内の前記電極を駆動することで、前記各領域の入力位置の座標をそれぞれ演算する第２の分割駆動モードとを有し、
前記駆動部は、前記第２の駆動モードを選択したときは、前記第２の標準駆動モード及び前記第２の分割駆動モードのいずれかをさらに選択する
入力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記操作画面の表示を制御する制御信号を前記表示素子へ出力し、前記操作画面内の前記操作領域に関する領域信号を前記駆動部へ出力する表示制御部をさらに具備し、
前記駆動部は、前記領域信号に基づいて前記第１の駆動モード及び前記第２の駆動モードのいずれかを選択する
入力装置。
【請求項５】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記センサ部は、前記入力操作面と前記表示素子との間に配置され前記複数の電極を共通に支持する支持体をさらに有し、
前記複数の電極は、第１の方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って前記支持体の上に配列される
入力装置。
【請求項６】
請求項５に記載の入力装置であって、
前記センサ部は、
前記第１の方向に平行な幅方向に関して前記第２の方向に平行な高さ寸法が漸次大きくなる第１の領域と、前記幅方向に関して前記高さ寸法が漸次小さくなる第２の領域とを有する第１の電極と、
前記第１の領域と前記第２の方向に対向し、前記第１の方向に関して前記第２の方向に平行な高さ寸法が漸次小さくなるように形成された第２の電極と、
前記第２の領域と前記第２の方向に対向し、前記第２の電極と前記第１の方向に対向し、前記第１の方向に関して前記第２の方向に平行な高さ寸法が漸次大きくなるように形成された第３の電極とを有し、
前記第１の電極、前記第２の電極および前記第３の電極の組は、前記支持体の上に前記第２の方向に沿って複数組配列される
入力装置。
【請求項７】
操作領域を少なくとも一部に含む操作画面を入力操作面の表示領域に表示させ、
前記操作領域に応じて、前記入力操作面における入力位置を静電的に検出する複数の電極の中から、電気信号の操作により個々に駆動される複数の電極を選択し、
選択された前記複数の電極を駆動することで、前記入力位置の座標を演算する
座標検出方法。
【請求項８】
入力装置に、
操作領域を少なくとも一部に含む操作画面を入力操作面の表示領域に表示させるステップと、
前記操作領域に応じて、前記入力操作面における入力位置を静電的に検出する複数の電極の中から、電気信号の操作により個々に駆動される複数の電極を選択するステップと、
選択された前記複数の電極を駆動することで、前記入力位置の座標を演算するステップと
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量の変化により手指の接触または近接位置を検出することが可能な入力装置、座標検出方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、静電容量の変化に基づいて手指の位置を検出し、画面の表示や機器の動作を制御する電子機器が広く普及している。この種の静電容量センサとしては、平面内に配置された複数の電極各々の静電容量変化を検出し、平面内における手指の接触あるいは近接に基づいて入力位置を判定する方式が一般的である。
【０００３】
例えば特許文献１には、ＬＣＤ等の表示手段と、この表示手段の表面に貼着され二次元平面状に配列された複数の検知電極を有するセンサ手段とを備えた情報表示装置が記載されている。この種の情報表示装置においては、検知電極を走査することで入力位置を検知し、情報の表示態様を制御するのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１７３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、全ての電極を常時走査することは、入力位置だけでなく非入力位置における電極の出力をも常時参照することになるため、外乱による影響を受け易く、入力位置の誤検出など、検出精度の向上が困難である。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、入力位置の検出精度を高めることができる入力装置、座標検出方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る入力装置は、入力操作面と、表示素子と、センサ部と、駆動部とを具備する。
上記入力操作面は、表示領域を含む。
上記表示素子は、操作領域を少なくとも一部に含む操作画面を上記表示領域に表示させる。
上記センサ部は、電気信号の走査により個々に駆動される複数の電極を有し、上記入力操作面における入力位置を静電的に検出する。
上記駆動部は、上記複数の電極のうち全部を駆動する第１の駆動モードと、上記複数の電極のうち一部の電極を駆動する第２の駆動モードとを有する。上記駆動部は、上記操作領域に応じて上記第１の駆動モード及び上記第２の駆動モードのいずれかを実行することで上記入力位置の座標を演算する。
【０００８】
上記入力装置は、操作画面内の操作領域に応じて駆動すべき電極を選択する。例えば、操作画面の全体が操作領域である場合は第１の駆動モードを実行する。一方、操作画面の一部の領域のみが操作領域である場合は第２の駆動モードを実行することで当該操作領域に属する電極のみを部分的に駆動する。このように操作領域の大きさに応じて駆動すべき電極を選択ることで、外乱による影響を低減し、入力位置の高精度な検出が可能となる。また、操作画面に応じて一部の電極のみを駆動すれば足りるため、全ての電極を常に駆動する場合と比較して消費電力を低減することができる。さらに、走査周期の高速化が容易となるため入力位置の検出精度のさらなる向上をも図ることが可能となる。
【０００９】
上記第１の駆動モードは、第１の標準駆動モードと、第１の分割駆動モードとを有してもよい。
上記第１の標準駆動モードは、上記複数の電極の全部を順次駆動することで上記入力位置の座標を演算する。
上記第１の分割駆動モードは、上記複数の電極を上記操作領域内で複数の領域に分割し、分割された各領域内の上記電極を駆動することで、上記各領域の入力位置の座標をそれぞれ演算する。
この場合、上記駆動部は、上記第１の駆動モードを選択したときは、上記第１の標準駆動モード及び上記第１の分割駆動モードのいずれかをさらに選択する。
【００１０】
分割駆動モードにおいては、入力操作面を複数の領域に分割し、各領域に関して独立して入力位置座標を演算することを可能とする。これにより、入力操作面上において同時に２点以上の入力位置を検出可能となり、また、各領域内の限られた電極のみを用いて入力位置を検出するため検出精度が向上する。
【００１１】
同様に、第２の駆動モードは、第２の標準駆動モードと、第２の分割駆動モードとを有してもよい。
上記第２の標準駆動モードは、前記複数の電極のうち一部の電極を順次駆動することで前記入力位置の座標を演算する。
上記第２の分割駆動モードは、上記一部の電極を上記操作領域内で複数の領域に分割し、分割された各領域内の上記電極を駆動することで、上記各領域の入力位置の座標をそれぞれ演算する。
この場合、上記駆動部は、上記第２の駆動モードを選択したときは、上記第２の標準駆動モード及び上記第２の分割駆動モードのいずれかをさらに選択する。
【００１２】
上記入力装置は、表示制御部をさらに具備してもよい。
上記表示制御部は、上記操作画面の表示を制御する画面制御信号を上記表示素子へ出力し、上記操作画面内の上記操作領域に関する領域信号を上記駆動部へ出力する。
この場合、上記駆動部は、上記領域信号に基づいて上記第１の駆動モード及び上記第２の駆動モードのいずれかを選択する。
【００１３】
上記センサ部は、上記入力操作面と上記表示素子との間に配置され上記複数の電極を共通に支持する支持体をさらに有してもよい。上記複数の電極は、第１の方向及び上記第１の方向に直交する第２の方向に沿って上記支持体の上に配列される。
これによりセンサ部の薄型化を実現することができる。
【００１４】
上記の場合、例えば上記センサ部は、第１の電極と、第２の電極と、第３の電極とを有する。
上記第１の電極は、上記第１の方向に平行な幅方向に関して上記第２の方向に平行な高さ寸法が漸次大きくなる第１の領域と、上記幅方向に関して上記高さ寸法が漸次小さくなる第２の領域とを有する。
上記第２の電極は、上記第１の領域と上記第２の方向に対向し、上記第１の方向に関して上記第２の方向に平行な高さ寸法が漸次小さくなるように形成される。
上記第３の電極は、上記第２の領域と上記第２の方向に対向し、上記第２の電極と上記第１の方向に対向し、上記第１の方向に関して上記第２の方向に平行な高さ寸法が漸次大きくなるように形成される。
上記第１の電極、上記第２の電極および上記第３の電極の組は、上記支持体の上に上記第２の方向に沿って複数組配列される。
【００１５】
これにより、上記第１の方向に沿った入力位置の検出精度を高めることができる。また第１〜第３の電極が支持体の上に上記第２の方向に沿って配列されているため、第２の方向に沿った入力位置の変化もこれら電極の容量変化率に基づいて高精度に検出することができる。
【００１６】
本発明の一形態に係る座標検出方法は、操作領域を少なくとも一部に含む操作画面を入力操作面の表示領域に表示させることを含む。
上記操作領域に応じて、上記入力操作面における入力位置を静電的に検出する複数の電極の中から、電気信号の操作により個々に駆動される複数の電極が選択される。
選択された上記複数の電極を駆動することで、上記入力位置の座標が演算される。
【００１７】
上記座標検出方法は、操作領域の大きさに応じて駆動すべき電極を選択ることで、外乱による影響を低減し、入力位置の高精度な検出を可能とする。これにより、全ての電極を常に駆動する場合と比較して消費電力を低減することができる。さらに、走査周期の高速化が容易となるため入力位置の検出精度のさらなる向上をも図ることが可能となる。
【００１８】
本発明の一形態に係るプログラムは、上記座標検出方法を、入力装置に実行させる。上記プログラムは、記録媒体に記録されていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、入力位置の検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る入力装置の構成を示す概略斜視図である。
【図２】上記入力装置を構成するセンサ部の電極構造を説明する平面図である。
【図３】上記センサ部の一電極群を示す拡大図である。
【図４】上記センサ部の検出原理を説明する図である。
【図５】上記センサ部の検出原理を説明する図である。
【図６】上記センサ部の検出原理を説明する図である。
【図７】上記入力装置の一動作例を説明する制御フローである。
【図８】上記センサ部の一構成例を示す平面図である。
【図９】上記センサ部の駆動方式を説明する図である。
【図１０】上記センサ部の駆動方式を説明する図である。
【図１１】上記入力装置の動作例を説明する図であり、（Ａ）は操作画面、（Ｂ）はセンサ部の駆動方式をそれぞれ示す。
【図１２】上記入力装置の動作例を説明する図であり、（Ａ）は操作画面、（Ｂ）はセンサ部の駆動方式をそれぞれ示す。
【図１３】上記入力装置の動作例を説明する図であり、（Ａ）は操作画面、（Ｂ）はセンサ部の駆動方式をそれぞれ示す。
【図１４】上記入力装置の動作例を説明する図であり、（Ａ）は操作画面、（Ｂ）はセンサ部の駆動方式をそれぞれ示す。
【図１５】上記入力装置の動作例を説明する図であり、（Ａ）は操作画面、（Ｂ）はセンサ部の駆動方式をそれぞれ示す。
【図１６】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図１７】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図１８】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図１９】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図２０】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図２１】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図２２】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図２３】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図２４】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図２５】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図２６】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図２７】上記入力装置の動作例を説明する図である。
【図２８】上記センサ部の電極構造の変形例を説明する平面図である。
【図２９】上記センサ部の電極構造の変形例を説明する平面図である。
【図３０】上記センサ部の電極構造の変形例を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態に係る入力装置を概略的に示す分解斜視図である。本実施形態の入力装置は、例えば携帯情報端末、デジタルカメラ、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーションシステムのような各種電子機器の画面表示部に設置されたユーザインターフェースを構成する。
【００２３】
［入力装置の概略構成］
本実施形態の入力装置１００は、センサ部１と、入力操作面１５と、表示素子１７と、駆動部１８と、表示制御部１９とを有する。なお、センサ部１、表示素子１７等を収容する筐体の図示は省略されている。
【００２４】
入力操作面１５は、筐体の一部の表面を形成する平坦なプレートあるいはシートで形成される。入力操作面１５は光透過性を有し、その面内に表示素子１７の表示面１７ａに対応する表示領域１５ａを有する。入力操作面１５は、例えば透明なプラスチック材料、ガラス材料等で形成される。
【００２５】
ここで、図１においてＺ軸方向は、表示領域１５ａに直交する軸方向を示し、Ｘ軸及びＹ軸は、表示領域１５ａと平行な、相互に直交する２軸方向を示す。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、典型的にはそれぞれ画面の横方向及び縦方向に該当するが、表示される画面の態様に応じてＸ軸方向及びＹ軸方向はそれぞれ画面の縦方向及び横方向にもなり得る。
【００２６】
表示素子１７は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイ等で形成され、入力操作面１５の表示領域１５ａに操作画面を表示させる表示面１７ａを有する。上記操作画面には、再生画像や撮影画像等のほか、ユーザによって入力操作されるキー、アイコン等の操作用画像を表示する各種画面が含まれる。ここでは、操作用画像が表示される領域を操作領域という。操作領域は、表示領域１５ａの全領域であってもよいし、表示領域１５ａの一部の領域であってもよい。
【００２７】
表示制御部１９は、上記操作画面の表示を制御する画面制御信号Ｓ１を表示素子１７へ出力する。また表示制御部１９は、上記操作画面内の上記操作領域に関する情報を含む領域信号Ｓ２を駆動部１８へ出力する。
【００２８】
センサ部１は、入力操作面１５と表示素子１７の表示面１７ａとの間に配置される。センサ部１は、光透過性を有する静電容量式のタッチセンサで構成され、後述するように、電気信号の走査により個々に駆動される複数の電極を有する。
【００２９】
センサ部１は、入力操作面１５に近接あるいは接触するユーザの手指（指先）を静電的に検出する。典型的には、センサ部１は、表示領域１５ａを含む入力操作面１５における指先の接触位置（以下「入力位置」という。）を検出する。検出された入力位置に関する信号は、ＸＹ平面における入力位置の座標情報を含むセンサ信号Ｓ４として駆動部１８へ出力される。
【００３０】
駆動部１８は、典型的にはコンピュータで構成される。駆動部１８は、センサ部１へ駆動信号Ｓ３を入力する信号発生回路と、センサ信号Ｓ４に基づいて入力位置を演算する演算回路とを有する。信号発生回路は複数の信号発生回路部を含んでもよく、演算回路は複数の演算回路部を含んでもよい。これにより、後述する分割駆動モードによってセンサ部１を駆動することができる。
【００３１】
上記駆動信号Ｓ３には、所定周波数のパルス信号が用いられるが、これ以外にも高周波信号等の他の電気信号が用いられてもよい。上記駆動回路は、駆動すべき複数の電極へ順次、駆動信号Ｓ３を印加することで、各電極を所定周期で走査（スキャン）する。上記演算回路は、駆動された各電極の静電容量を順次算出し、所定の閾値を上回る（あるいは下回る）容量変化を示す電極位置を上記入力位置と判定する。
【００３２】
駆動部１８は、センサ部１の複数の電極のうち全部を駆動する第１の駆動モードと、上記複数の電極のうち一部の電極を駆動する第２の駆動モードとを有する。そして駆動部１８は、上記操作領域に応じて上記第１の駆動モード及び上記第２の駆動モードのいずれかを実行することで上記入力位置のＸＹ座標を演算する。
【００３３】
上記第１の駆動モードは、センサ部１の全ての電極を走査するフルスキャンモードに対応し、上記第２の駆動モードは、センサ部１の一部の電極のみを駆動する部分スキャンモードに対応する。
【００３４】
第２の駆動モードでは、表示制御部１９から駆動部１８へ入力される領域信号Ｓ２に基づいて、操作領域に属する電極のみを部分的に駆動させる。第２の駆動モードは、操作領域の異なる複数の操作画面に応じて複数設定されており、操作領域の態様に応じて駆動される電極の範囲あるいは数が変更される。第２の駆動モードでは、操作領域は単数である場合に限られず、操作領域が複数である場合も含まれる。
【００３５】
本実施形態において第１の駆動モードは、標準駆動モード（第１の標準駆動モード）と、分割駆動モード（第１の分割駆動モード）とに分けられる。駆動部１８は、第１の駆動モードを選択したときは、上記標準駆動モード及び上記分割駆動モードのいずれかをさらに選択する。
【００３６】
第１の標準駆動モードは、センサ部１の複数の電極の全部を順次駆動することで入力位置の座標を演算する。第１の分割駆動モードは、上記複数の電極を上記操作領域内で複数の領域に分割し、分割された各領域内の電極を駆動することで、上記各領域の入力位置の座標をそれぞれ演算する。後述するように、例えば当該分割駆動モードでは、操作領域が第１の領域と第２の領域とに分割され、第１及び第２の領域における入力位置が相互に独立して算出される。これによりマルチタッチ機能が実現される。各領域における入力位置の算出処理は、それぞれ並行して実行される。
【００３７】
一方、第２の駆動モードもまた、標準駆動モード（第２の標準駆動モード）と、分割駆動モード（第２の分割駆動モード）とを有する。駆動部１８は、第２の駆動モードを選択したときは、上記標準駆動モード及び上記分割駆動モードのいずれかをさらに選択する。
【００３８】
第２の標準駆動モードは、センサ部１の複数の電極のうち第２の駆動モードで駆動される一部の電極を順次駆動することで入力位置の座標を演算する。第２の分割駆動モードは、上記一部の電極を上記操作領域内で複数の領域に分割し、分割された各領域内の電極を駆動することで、上記各領域の入力位置の座標をそれぞれ演算する。これによりマルチタッチ機能が実現される。各領域における入力位置の算出処理は、それぞれ並行して実行される。
【００３９】
駆動部１８は、センサ信号Ｓ４に基づいて算出された入力位置の座標情報を含む座標信号Ｓ５を表示制御部１９へ出力する。座標信号Ｓ５には、入力位置のＸＹ座標のほか、その座標位置を時間演算（微分あるいは積分）して求められる指先の移動方向、移動速度、移動量等に関する情報が含まれる。
【００４０】
表示制御部１９は、典型的にはコンピュータで構成され、座標信号Ｓ５に基づいて画面制御信号Ｓ１を調整し、ユーザの入力操作に応じた画面表示を実行する。例えば、入力位置に対応する操作キーあるいはアイコンの実行による画面の変更あるいは画像の表示制御、入力位置の移動方向や移動量に対応した画像の回転、ズームイン／ズームアウト制御等を実行する。
【００４１】
表示制御部１９は、入力装置１００あるいはこれを含む電子機器全体の機能を制御するコントローラ２０に含まれる。駆動部１８もコントローラ２０に含まれてもよい。コントローラ２０は、入力位置の座標情報に応じて電子機器の動作を制御する。表示制御部１９は、駆動部１８と別回路で構成される例に限られず、駆動部１８と一体化された回路で構成されてもよい。例えば、表示制御部１９および駆動部１８は、単一の半導体チップ（ＩＣチップ）で構成可能である。
【００４２】
なお、表示制御部１９は、入力装置１００とは別の制御機器に設けられてもよい。この場合、表示制御部１９と駆動部１８との間の信号の授受は、有線通信または無線通信により実現可能である。
【００４３】
［静電容量センサの構成例］
次に、センサ部１の構成例について説明する。図２はセンサ部１の概略平面図である。
【００４４】
センサ部１は、幅Ｗおよび高さＨの検出エリアＳＡを有する。検出エリアＳＡの大きさは、表示領域１５ａの全体をカバーできる大きさに設定されている。センサ部１は、検出エリアＳＡにおける検出対象（例えば、ユーザの指）の近接あるいは接触を静電容量の変化に基づいて検出するセンサパネルとして構成される。
【００４５】
センサ部１は、図２に示すように、複数の電極群１０1、１０2、１０3、１０4、・・・、１０Nと、これら電極群を支持する支持体１４とを有する。各電極群は、支持体１４の表面に、Ｙ軸方向に沿って一定のピッチで配列されている。図２では、各電極群を＋Ｙ方向（第２の方向）に沿って順に電極群１０1、１０2、１０3、１０4、・・・、１０Nと符示しているが、各電極群はそれぞれ同一の構成を有するため、本明細書においては、個別に説明する場合を除き、各電極群を「電極群１０」と総称する。
【００４６】
図２に示すように、電極群１０は、幅ｗおよび高さｈの長方形状を第１の電極１１と、第２の電極１２と、第３の電極１３とに３分割した構造を有する。図３は、一組の電極群１０を示す拡大平面図である。
【００４７】
第１の電極１１は、Ｘ軸方向に平行な底辺１１ａを有し、その長さ（ｗ）は、検出エリアＳＡの幅Ｗとほぼ同等とされている。すなわち、第１の電極１１は、Ｘ軸方向に沿った検出エリアＳＡの幅寸法をカバーする幅寸法を有している。
【００４８】
第１の電極１１は、＋Ｘ方向に平行な幅方向に関して、＋Ｙ方向（高さ方向）に平行な高さ寸法が漸次大きくなる第１の領域１１１と、＋Ｘ方向に関して上記高さ寸法が漸次小さくなる第２の領域１１２とを有する。本実施形態において、第１の電極１１は、その幅方向の中央部に高さ寸法の最大値を形成する２つの斜辺１１ｂ、１１ｃを有する略二等辺三角形で形成されている。
【００４９】
第２の電極１２は、第１の領域１１１とＹ軸方向に対向し、＋Ｘ方向（幅方向）に関して、＋Ｙ方向（高さ方向）に平行な高さ寸法が漸次小さくなるように形成されている。本実施形態において、第２の電極１２は、第１の電極１１の底辺１１ａと平行であり、その底辺１１ａの略半分の幅の底辺１２ａと、第１の電極１１の斜辺１１ｂと対向する斜辺１２ｂと、これらに隣接する隣辺１２ｃとを有する略直角三角形で形成されている。第１の電極１１の斜辺１１ｂと第２の電極１２の斜辺１２ｂとは、Ｘ軸に関してそれぞれ同一の傾斜角を有しており、これら２つの斜辺１１ｂ、１２ｂとの間には、一定の大きさの間隙が設けられている。上記間隙の大きさは特に限定されず、第１の領域１１１と第２の電極１２との間の電気的絶縁を確保できる大きさがあればよい。
【００５０】
第３の電極１３は、第２の領域１１２とＹ軸方向に対向し、＋Ｘ方向（幅方向）に関して、＋Ｙ方向（高さ方向）に平行な高さ寸法が漸次大きくなるように形成されている。本実施形態において、第３の電極１３は、第１の電極１１の底辺１１ａと平行であり、その底辺１１ａの略半分の幅の底辺１３ａと、第１の電極１１の斜辺１１ｃと対向する斜辺１３ｂと、これらに隣接する隣辺１３ｃとを有する略直角三角形で形成されている。第１の電極１１の斜辺１１ｃと第２の電極１２の斜辺１３ｂとは、Ｘ軸に関してそれぞれ同一の傾斜角を有しており、これら２つの斜辺１１ｃ、１３ｂとの間には、一定の大きさの間隙が設けられている。上記間隙の大きさは特に限定されず、第２の領域１１２と第３の電極１３との間の電気的絶縁を確保できる大きさがあればよい。
【００５１】
第２の電極１２と第３の電極１３とは、間隙を介してＸ軸方向に相互に対向しており、第１の電極１１の中央部を通るＹ軸方向に平行な直線に関して対称な形状を有している。
【００５２】
支持体１４は、表示素子１７の表示面１７ａに対向して配置される。支持体１４は、上述のように構成される電極群１０を支持し、各電極群１０がＹ軸方向に所定ピッチで配列された状態を維持する。支持体１４は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等のフレキシブルな電気絶縁性のプラスチックフィルムで形成される。なお、これ以外にも、ガラス、セラミックス等のリジッドな材料が用いられてもよい。
【００５３】
電極群１０（第１〜第３の電極１１〜１３）および支持体１４は、それぞれ透光性を有する材料で形成される。例えば、電極群１０は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＳｎＯ、ＺｎＯ等の透明導電酸化物で形成され、支持体１４は、ＰＥＴやＰＥＮ等の透明樹脂フィルムで形成される。これにより、センサ部１を介して表示面１７ａの表示画像が外部から視認可能とされる。
【００５４】
電極群１０の形成方法は、特に限定されない。例えば、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等の薄膜形成手法を用いることで、電極群１０を形成する導電膜が支持体１４上に形成される。この場合、基板上に導電膜を形成した後、導電膜を所定形状にパターニングしてもよいし、レジストマスクが形成された基板の表面に導電膜を形成した後、レジストマスクとともに余分な導電膜を基板から除去（リフトオフ）してもよい。これ以外にも、めっき法、スクリーン印刷等の印刷法を用いて基板上に電極パターンを形成してもよい。
【００５５】
電極群１０はさらに、第１〜第３の電極１１〜１３を駆動部１８に接続するための信号線（配線）を有する。本実施形態では、図３に示すように、第１の電極１１の幅方向の一端部に信号線１１ｓが接続され、第２の電極１２および第３の電極１３の検出エリアＳＡの外側に臨む一辺１２ｃ、１３ｃに信号線１２ｓ、１３ｓがそれぞれ接続されている。
【００５６】
信号線１１ｓ〜１３ｓは、支持体１４上において検出エリアＳＡの外側の領域でそれ引き回され、図示しないコネクタ等の外部接続端子を介して駆動部１８へ接続される。また、信号線１１ｓ〜１３ｓは、各列の電極群１０ごとにそれぞれ独立して形成されており、駆動部１８へ共通に接続されている。
【００５７】
信号線１１ｓ〜１３ｓは、電極群１０の構成材料によって形成されてもよい。この場合、電極群１０の形成と同時に信号線１１ｓ〜１３ｓを形成することができる。一方、信号線１１ｓ〜１３ｓは、非透光性の導電材料、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）などの金属配線で形成されてもよい。この場合、比抵抗の低い材料で配線層を構成できるため、電極群１０の静電容量変化を高感度で検出することが可能となる。更にこの場合、信号線１１ｓ〜１３ｓが検出エリアＳＡの外側に位置しているため、検出エリアＳＡの外側が表示面１７ａの有効画素領域外にある場合には、画像の視認性が信号線１１ｓ〜１３ｓによって阻害されることはない。
【００５８】
電極群１０の幅ｗは、検出エリアＳＡの幅Ｗに合わせて設定される。電極群１０の幅ｗは、検出エリアＳＡの幅Ｗと同等であってもよいし、幅Ｗよりも大きくても小さくてもよい。要は、一つの電極群１０によって、検出エリアＳＡの全幅をカバーできる大きさに形成され、検出エリアＳＡの幅方向に関して二つ以上の電極群１０が並列しないように構成されている。
【００５９】
一方、電極群１０の高さｈは、検出エリアＳＡの高さ、検出対象の大きさ、Ｙ軸方向の検出分解能などに応じて適宜設定される。本実施形態では、検出対象にユーザの指が想定されており、上記操作面に接触する指先の大きさを考慮して例えば５ｍｍ〜１０ｍｍに設定されている。同様に、Ｙ軸方向に沿った電極群１０の配列数も特に限定されず、検出エリアＳＡの高さ、検出対象の大きさ、Ｙ軸方向の検出分解能などに応じて適宜設定される。
【００６０】
また、図３に示すように、第１の電極１１の高さ寸法と第２および第３の電極１２、１３の高さ寸法との総和は、＋Ｘ方向に関して一定である。これにより、電極群全体の高さ寸法を一定とすることができるため、Ｘ軸方向に関する検出対象の位置に応じた検出感度のバラツキの発生を抑えることができる。
【００６１】
本実施形態では、駆動部１８において、いわゆるセルフキャパシタンス方式で各電極１１〜１３の静電容量およびその変化が検出される。セルフキャパシタンス方式は、単電極方式とも呼ばれ、センシングに用いる電極は１つである。センシング用の電極は、接地電位に対して浮遊容量をもっており、人体（手指）などの接地された検出対象物が近づくと、当該電極の浮遊容量は増加する。上記演算回路は、この容量増加を検出することで、手指の近接や位置座標を算出する。
【００６２】
［静電容量センサの動作例］
次に、センサ部１の動作例について説明する。ここでは、第１の駆動モード（標準駆動モード）による入力位置の検出方法について説明する。なお入力位置は、駆動部１８によって判定される。
【００６３】
（Ｙ軸方向の検出）
センサ部１は、各列の電極群１０が１つの検出グループを構成する。そこで、Ｙ軸方向の操作位置は、電極群１０を構成する第１〜第３の電極１１〜１３の静電容量の総和あるいはその変化に基づいて検出対象の近接あるいは接触が検出される。
【００６４】
本実施形態では、Ｙ軸方向の検出に際して、各列の電極群１０ごとに例えば以下の（１）式を用いて電極１１〜１３すべての静電容量（カウント量）の総和が検出され、そのレベルの大きさからＹ方向に関する指の接触位置が特定される。
Count（ＹN）＝（Ｃ11＋Ｃ12＋Ｃ13）  …（１）
【００６５】
（１）式において、「Ｃ11」は、第１の電極１１の静電容量（あるいはその変化量）のカウント値、「Ｃ12」は、第２の電極１２の静電容量（あるいはその変化量）のカウント値、「Ｃ13」は、第３の電極１３の静電容量（あるいはその変化量）のカウント値をそれぞれ示す。また、「ＹN」はＹ軸方向に配列された電極群１０の列番号（１０1、１０2、１０3、１０4、・・・）を表し、「Count（ＹN）」は、各列における電極群１０の各電極１１〜１３の静電容量（あるいはその変化量）のカウント値の総和を示す。
【００６６】
図４（Ａ）は、各列の電極群１０（１０1、１０2、１０3、１０4、・・・１０N）から出力される上記カウント値のパターンの一例を示す。セルフキャパシタンス方式の静電容量検出では、指が近づくほど静電容量（浮遊容量）の増加量が大きい。したがって、この例では、３列目の電極群１０3から出力される静電容量のカウント値が最も高いため、Ｙ軸方向に関して当該電極群１０3の直上位置に指が近接あるいは接触していると特定することができる。
【００６７】
カウント値に適宜の閾値を設定することで、センサ部１に対する指の近接距離を判定することができる。すなわち、カウント値に第１の閾値（タッチ閾値）を設定し、当該閾値を超える場合に指による入力操作面１５に対するタッチ操作が判定される。また、第１の閾値よりも小さい第２の閾値がさらに設定されてもよい。これにより、タッチ操作前の指の近接を判定することが可能となり、非接触での指の入力操作を検出することが可能となる。
【００６８】
図４（Ｂ）に示すカウント値のパターン例は、３列目の電極群１０3と７列目の電極群１０7から出力される静電容量のカウント値が最も高い。この例は、２本の指（例えば親指と人差し指）を用いた入力操作例を示している。
【００６９】
（Ｘ軸方向の検出）
次に、入力操作面１５上のＸ軸方向に関する入力位置の検出方法を説明する。Ｘ軸方向に関する入力位置の検出では、第１の電極１１の静電容量（Ｃ11）の変化、第２の電極１２の静電容量（Ｃ12）の変化、および、第３の電極１３の静電容量（Ｃ13）の変化が参照される。
【００７０】
例えば、図５に示すように任意の列の電極群１０の直上で指Ｆを＋Ｘ方向に沿って一定速度で移動させたとき、各電極１１〜１３の静電容量は、図６に示すような変化する。ここで、図６（Ａ）は第１の電極１１の静電容量（カウント値）の時間変化、図６（Ｂ）は第２の電極１２の静電容量（カウント値）の時間変化、図６（Ｃ）は第３の電極１３の静電容量（カウント値）の時間変化をそれぞれ示している。
【００７１】
図５に一点鎖線で示す位置から電極群１０の幅方向中央部に向かって指Ｆが移動する場合を考える。第１の電極１１は、＋Ｘ方向に関して高さ寸法が漸次大きくなる第１の領域１１１を有し、第２の電極１２は、＋Ｘ方向に関して高さ寸法が漸次小さくなるように形成されている。したがって、＋Ｘ方向への指Ｆの移動に応じて、指Ｆと第１の電極１１（第１の領域１１１）との重なり領域は次第に大きくなるが、指Ｆと第２の電極１２との重なり領域は次第に小さくなる。静電容量の値は指Ｆとの重なり領域の大きさにほぼ比例するため、図６（Ａ）に示すように第１の電極１１の静電容量は次第に大きくなり、電極群１０の幅方向中央部で最大値に達する。反対に、図６（Ｂ）に示すように第２の電極１２の静電容量は次第に小さくなり、電極群１０の幅方向中央部で最小値をとる。その間、第３の電極１３は、指Ｆと重なり合わないため、その静電容量の変化はゼロである。
【００７２】
同様に、電極群１０の幅方向中央部から図５に実線で示す位置まで指Ｆが移動する場合を考える。第１の電極１１は、＋Ｘ方向に関して高さ寸法が漸次小さくなる第２の領域１１２を有し、第３の電極１３は、＋Ｘ方向に関して高さ寸法が漸次大きくなるように形成されている。したがって、＋Ｘ方向への指Ｆの移動に応じて、指Ｆと第１の電極１１（第２の領域１１２）との重なり領域は次第に小さくなるが、指Ｆと第３の電極１３との重なり領域は次第に大きくなる。その結果、図６（Ａ）に示すように第１の電極１１の静電容量は次第に小さくなり、反対に、図６（Ｂ）に示すように第３の電極１３の静電容量は次第に大きくなる。その間、第２の電極１２は、指Ｆと重なり合わないため、その静電容量の変化はゼロである。
【００７３】
本実施形態によれば、電極群１０はその幅方向に関して高さ寸法（ｈ）が一定であるため、指Ｆの操作位置に関係なく、Ｘ軸方向に関して指Ｆの検出感度を一定にすることができる。また、第１の電極１１が二等辺三角形状で形成されており、第２および第３の電極１２、１３がそれぞれ対称な形状を有しているため、第１の領域１１１側と第２の領域１１２側とにおける検出感度のバラツキをなくすことができる。これにより、Ｘ軸方向における指Ｆの操作位置を高精度に検出することが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、第１の電極１１と第２の電極１２との境界部、および、第１の電極１１と第３の電極１３との境界部は、それぞれ直線的な斜辺１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１３ｂで形成されている。これにより、幅方向に関する検出対象の位置と各々の電極間における容量比との間に所定の比例関係をもたせて、安定した検出感度を確保することができる。
【００７５】
以上のように、第１の電極１１、第２の電極１２および第３の電極１３の各々の静電容量の大きさを比較することで、Ｘ軸方向に関する指Ｆの検出位置が特定される。
【００７６】
［１］「Ｃ12」がタッチ閾値を超え、「Ｃ13」がタッチ閾値未満の場合、指Ｆは、第２の電極１２側に位置するものと判定される。この場合、「Ｃ12−Ｃ11」を演算することで、指ＦのＸ座標が特定される。反対に、「Ｃ12」がタッチ閾値未満であり、「Ｃ13」がタッチ閾値を超える場合、指Ｆは、第３の電極１３側に位置するものと判定される。この場合、「Ｃ13−Ｃ11」を演算することで、指ＦのＸ座標が特定される。
【００７７】
［２］「Ｃ12」および「Ｃ13」がいずれもタッチ閾値未満であり、「Ｃ11＋Ｃ12」あるいは「Ｃ11＋Ｃ13」がタッチ閾値を超えている場合、指Ｆは、第１の電極１１の中央部付近に位置するものと判定される。この場合、「Ｃ12−Ｃ13」を演算することによって、指ＦのＸ座標が特定される。
【００７８】
［３］「Ｃ12」および「Ｃ13」がいずれもタッチ閾値を超えている場合、第２の電極１２側および第３の電極１３側の２点で入力操作が行われていると判定される。この場合、図７に示すように、第２の電極１２側に位置する指Ｆ１と、第３の電極１３側に位置する指Ｆ２とのＸ座標は、以下のようにして特定される。
【００７９】
まず、指Ｆ１と指Ｆ２との間の距離Ｘｄを算出する。このＸｄの算出には、以下の（２）式が用いられる。
Ｘｄ＝ΣＣ12＋ΣＣ13−ΣＣ11  …（２）
ここで、ΣＣ11は、各列の電極群１０における第１の電極１１の静電容量の総和を意味する。同様に、ΣＣ12は、各列の電極群１０における第２の電極１２の静電容量の総和、ΣＣ13は、各列の電極群１０における第３の電極１３の静電容量の総和を意味する。この演算により、指Ｆ１、Ｆ２が隣接する複数の電極群１０の間に位置する場合でも、Ｘ軸方向に関しての各々の指Ｆ１、Ｆ２の間の距離を高精度に検出することができる。
次に、「Ｃ12」の値から指Ｆ１のおおよそのＸ座標を、「Ｃ13」の値から指Ｆ２のおおよそのＸ座標をそれぞれ特定し、これらのＸ座標の値とＸｄの値とを平均化することで、指Ｆ１、Ｆ２のＸ座標が特定される。上記「Ｃ12」および「Ｃ13」の値には、各列の電極群１０のうちタッチ閾値を超えた電極群から選ばれる第２の電極１２の静電容量および第３の電極１３の静電容量をそれぞれ用いることができる。
【００８０】
以上のようにして、入力位置のＸＹ座標が特定される。Ｘ座標、Ｙ座標の特定の順序は特に限定されず、Ｙ座標から特定してもよいし、Ｘ座標から特定してもよい。また、上記［３］の検出方式によれば、Ｘ座標およびＹ座標の各々の特定を並行して実行することも可能である。この場合の駆動方式は、上記第１の分割駆動モードに対応する。
【００８１】
第２の駆動モード（部分スキャンモード）による入力位置の検出では、駆動される電極の領域および数のみが制限され、検出原理については上述の例に従う。また、第１及び第２の分割駆動モードについても同様に、分割された操作領域ごとに、対応する電極領域を順次駆動することで、分割された操作領域ごとに入力位置が検出される。
【００８２】
［入力装置の動作例］
次に、入力装置１００の典型的な動作例について説明する。
【００８３】
入力装置１００は、入力操作面１５を操作するユーザの指先の位置座標を検出する。入力位置の座標検出は、操作領域を少なくとも一部に含む操作画面を表示領域１５ａに表示させ（ステップ１）、操作領域に応じてセンサ部１の駆動モードを選択し（ステップ２）、選択された駆動モードでセンサ部１を駆動し、入力位置の座標を演算する（ステップ３）。このような処理は、コントローラ２０の記憶部に格納されたプログラムを実行することで実現される。
【００８４】
入力操作面１５の表示領域１５ａに表示される操作画面は、表示制御部１９（コントローラ２０）によって制御される。表示制御部１９は、操作画面の表示を制御する画面制御信号Ｓ１を表示素子１７に出力する。操作画面には、ユーザにより入力操作される操作領域を少なくとも一部が含まれており、この操作領域に関する情報を含む領域信号Ｓ２が表示制御部１９から駆動部１８へ出力される。
【００８５】
駆動部１８は、領域信号Ｓ２に基づいて、センサ部１の駆動モードを選択する。例えば、操作領域が操作画面の全領域に設定されている場合は第１の駆動モード（フルスキャンモード）を選択し、操作領域が操作画面の一部の領域に設定されている場合は、当該操作領域に属する電極のみを駆動する第２の駆動モード（部分スキャンモード）を選択する。駆動部１８は、第１の駆動モード及び第２の駆動モードのいずれかを選択した後、操作画面の態様に応じて、標準駆動モード及び分割駆動モードのいずれかをさらに選択する。
【００８６】
駆動部１８は、選択した駆動モードに対応する駆動信号Ｓ３をセンサ部１へ出力し、センサ部１から駆動信号Ｓ３に対応するセンサ信号Ｓ４を取得する。駆動部１８は、取得したセンサ信号Ｓ４に基づいて操作領域への入力操作の有無、入力位置、入力操作方向等を算出する。駆動部１８はさらに、入力位置に関する情報を含む座標信号Ｓ５を生成し、表示制御部１９へ出力する。
【００８７】
表示制御部１９は、座標信号Ｓ５に応じて、入力位置に対応する画像の表示の変更、操作画面のページ変更等、必要な画面制御を実行する。座標信号Ｓ５は、表示制御以外の他の処理、例えば機器全体の動作制御時に参照されてもよい。
【００８８】
図７は、入力位置の座標検出方法の一例を説明するフロー図である。駆動部１８は、表示制御部１９からの駆動モードの指令（領域信号Ｓ２に相当。）を受けて、センサ部１の駆動モードを選択する。各駆動モードは、駆動される電極の組み合わせがそれぞれ異なっており、その駆動モードで駆動された電極の出力を用いて座標計算が行われる。
【００８９】
［電極の駆動例］
図８はセンサ部１の電極構造を示す。電極Ａは第１の電極１１に、電極Ｂは第２の電極１２に、そして電極Ｃは第３の電極１３にそれぞれ相当する。図では、電極Ａ，Ｂ及びＣからなる電極群がＹ軸方向に６列配置された例が示されており、Ｘ軸方向が操作画面の縦方向に、Ｙ軸方向が操作画面の横方向にそれぞれ相当する。
【００９０】
図８において、電極数（チャンネル数）は合計１８Chである。以下、図９及び図１０を参照して、当該電極構造を有するセンサの駆動例を説明する。以下、説明を分かり易くするため、駆動される電極を網掛けして示すものとする。
【００９１】
図９は、第１の駆動モード（フルスキャンモード）による電極の駆動例を示しており、１８Chすべての電極がスキャンされる。ここで図９（Ａ）は標準駆動モード、図９（Ｂ）は分割駆動モードをそれぞれ示す。図９（Ｂ）の例では、操作領域が左半分と右半分とに２分割されており、各領域において独立して入力位置が算出される。これにより、同時に２箇所の座標情報を取得することできる。
【００９２】
分割駆動モードにおいて分割される操作領域の数は、図示する２つに限られず、３つ以上であってもよい。原理的には、操作領域の分割数は電極群の配列数まで可能であり、図示の例ではＹ軸方向に最大６個の独立した座標検出が可能である。
【００９３】
図１０は、第２の駆動モード（部分駆動モード）による電極の駆動例を示している。第２の駆動モードでは、スキャンする電極の数（スキャンCh）が限定される。例えば操作画面の左端に操作領域が設定される場合、図１０（Ａ）に示すように１列目の電極群のみが駆動され、この場合のスキャンChは３個である。図１０（Ｂ）は、操作画面の左半分が操作領域の場合を示し、スキャンChは９個である。図１０（Ｃ）は操作画面の左端と右端が操作領域の場合を示し、スキャンChは６個である。
【００９４】
図１０（Ｄ）は、各列の電極群のうち電極Ｂ及び電極Ｃのみをスキャンする例を示している。この場合のスキャンChは１２個であり、操作領域は操作画面のほぼ全領域となるため、フルスキャンモードよりも低精度な検出精度で十分な場合に適している。
【００９５】
図１０（Ｅ）は、各列の電極群のうち電極Ａ及び電極Ｃのみをスキャンする例を示している。この場合のスキャンChは１２個であり、操作領域は画面の下半分である。一方、電極Ａ及び電極Ｃのみをスキャンすれば、操作領域は画面の上半分となる。
【００９６】
スキャン方式は、標準駆動モードでもよいし、分割駆動モードでもよい。分割駆動モードの場合、例えば図１０（Ｃ）の駆動例では、左端（１列目）の電極群と右端（６列目）の電極群とを各々独立して駆動させることで、各々の操作領域における入力座標の同時検出が可能となる。また、図１０（Ｄ）の駆動例においては、電極Ｂの列と電極Ｃの列とを各々独立してスキャンすることで、上下に２分割された各領域における入力座標の同時検出が可能となる。
【００９７】
以上のように第２の駆動モードにおいては、スキャンする電極Chを個別に設定することで、表示領域１５ａの特定の部分のみでの入力位置の座標検出を行うことができる。したがって本実施形態によれば、第１の駆動モードで常時電極をスキャンする場合と比較して、消費電力を低減することができる。また、スキャンする電極数を少なくできるため、スキャン速度を容易に上げることも可能となる。これにより高精度に座標検出を行うことが可能となる。
【００９８】
［適用例］
次に、センサ部の駆動方式と操作画面との組み合わせ例について説明する。
【００９９】
図１１（Ａ）は、表示領域１５ａに動画や静止画を再生する操作画面の表示例を示す。操作画面は、映像再生領域１５１と操作領域１５２とを有する。映像再生領域１５１には動画や静止画が再生表示され、操作領域１５２には再生、停止、一時停止、早送り・早戻し、ボリューム調整などの操作キーが表示されている。図１１（Ａ）の例では、操作領域１５２は操作画面の最下部に設定されている。この場合、図１１（Ｂ）示すセンサ部の電極構造においては、最下列の電極群のみ部分駆動することで、ユーザによる各種操作キーへのタッチ入力が検出される。
【０１００】
一方、図１２（Ａ）に示すように、操作画面の最上部にチャプター移動キー等の第２の押圧領域１５３が同時に表示されている場合は、図１２（Ｂ）に示すように、センサ部の最上列及び最下列の電極群のみを部分駆動することで、操作領域各々のタッチ操作が検出される。
【０１０１】
図１３（Ａ）に操作画面は、画面の上半分に映像再生領域１５１を有し、画面の下半分にテンキー等の各種操作キーが配列された操作領域１５２を有する。この場合、センサ部は図１３（Ｂ）に示すように、各列の電極Ａ及び電極Ｂのみが部分駆動される。
【０１０２】
図１４（Ａ）に示す操作画面は、画面の左半分に第１の操作領域１５２ａが配置され、画面の右半分に第２の操作領域１５２ｂが配置されている。図示の例では、第１の操作領域に数字キーが配列され、第２の操作領域１５２ｂにアルファベットキーが配列されている。この場合、センサ部においては図１４（Ｂ）に示すように、１〜３列目の電極群と４〜６列目の電極群とが相互に独立して分割駆動される。特に、各領域の操作キーが同時に操作される場合等に本例は効果的である。
【０１０３】
図１５は、操作画面の切り替わりに応じたセンサ部の駆動モードの変更例を示し、（Ａ）は操作画面の表示例を、（Ｂ）は当該操作画面に対応したセンサ部１の駆動モードをそれぞれ示している。
【０１０４】
図１５において上段に示す操作画面には当初、表示領域１５ａのほぼ全域にわたって複数の操作キーがマトリクス状に配列されており、操作画面の全体が操作領域とされている。この状態において、センサ部１は第１の駆動モード（標準駆動モード）に設定される。そして、操作領域内の所定の操作キーがタッチ入力されたことを検出すると、入力装置の操作画面は図の中段に示すように切り替わり、センサ部の駆動モードもこれに応じて変更される。図の中段に示す操作画面は、画面の左端に操作領域を有し、その他の領域に例えば映像再生領域を有する。このときセンサ部１は最左列の電極群のみが部分駆動されることで、操作領域へのタッチ操作が検出可能となる。次に、所定の（例えば最下端の）操作キーが操作されると、操作画面は図の下段に示すように当初の状態に戻り、同様にセンサ部の駆動方式が標準駆動モードに変更される。
【０１０５】
本実施形態の入力装置１００は、入力操作面１５上の指先の位置座標だけでなく、入力操作面１５上における指先の移動方向、移動量等も検出することができる。以下、指先の移動による画像の表示制御例について説明する。
【０１０６】
図１６〜図２１は、指先の移動によって画像の表示制御例を示している。操作領域１５２は、入力操作面１５の一方側（右側）の縁部に沿うように設定され、操作領域１５２に属する電極のみが部分的に駆動される。操作領域１５２は、図示するように表示領域１５ａの外側に配置されるが、これに限られない。
【０１０７】
図１６は、画像を拡大／縮小可能な操作画面の一例を示している。この例では、操作領域１５２の直上で指先を上方に移動させることで、その移動量に応じて画像が拡大表示され、逆に指先を下方に沿って移動させることで、その移動量に応じて画像が縮小表示される。
【０１０８】
図１７は、画像を移動制御可能な操作画面の一例を示している。この例では、操作領域１５２の直上で指先を上方に移動させることで、その移動量に応じて画像が上方へ移動表示され、逆に下方に沿って指先を移動させることで、その移動量に応じて画像が下方へ移動表示される。
【０１０９】
図１８は、画像を回転制御可能な操作画面の一例を示している。この例では、操作領域１５２の直上で指先を上方に移動させることで、その移動量に応じて画像が時計方向へ回転表示され、逆に下方に沿って指先を移動させることで、その移動量に応じて画像が反時計方向へ回転表示される。
【０１１０】
図１９は、画像の表示変更が可能な操作画面の一例を示している。この例では、操作領域１５２の直上で指先を下方に移動させることで、その移動量に応じて画像が所定の順序で変更表示される。所定の順序としては、例えば図示するように表示画像がアルファベットの文字である場合はアルファベット順に表示が変更され、かな文字の場合は５０音順に表示が変更される。一方、指先を逆に上方に移動させた場合は、上記所定の順序とは逆の順序で表示が変更される。
【０１１１】
図２０及び図２１は、画面のスクロール制御が可能な操作画面の例を示している。これらの例においても同様に、指先Ｆの移動方向に応じて画像が上下方向に移動表示される。例えば、アドレス帳、ファイルのタイトルリスト等の表示に用いられる。図２１は、表示されたファイルを階層的に表示できる例を示しており、対象とするファイル画像近傍の操作領域１５２上を上下移動させることで、当該ファイルに含まれるファイルリストが順次表示される。
【０１１２】
図２２〜図２４は、操作領域が複数設定された操作画面の例を示している。
【０１１３】
図２２に示す操作画面は、入力操作面１５の右側の縁部に沿って第１の操作領域１５２ａが設定され、表示領域１５ａ内に第２の操作領域１５２ｂが設定されている。第１の操作領域１５２ａは、画像の拡大／縮小表示に用いられる。第２の操作領域１５２ｂは、画像の移動表示に用いられる。これにより共通の画面内で画像の拡大／縮小操作と移動操作とを実現することができる。
【０１１４】
この場合のセンサ部の駆動方式としては、フルスキャンモード（第１の駆動モード）における分割駆動モード（第１の分割駆動モード）でもよいし、部分スキャンモード（第２の駆動モード）における標準駆動モード（第２の標準駆動モード）あるいは分割駆動モード（第２の分割駆動モード）であってもよい。
【０１１５】
図２３に示す操作画面は、入力操作面１５の右側の縁部に沿って第１の操作領域１５２ａが設定され、入力操作面１５の左側の縁部に沿って第２の操作領域１５２ｂが設定されている。第１の操作領域１５２ａは、画像の拡大／縮小表示に用いられる。第２の操作領域１５２ｂは、画像の移動表示に用いられる。この場合のセンサ部の駆動方式は、第２の標準駆動モードであってもよいし、第２の分割駆動モードであってもよい。
【０１１６】
図２４に示す操作画面は、入力操作面１５の右側の縁部に沿って第１の操作領域１５２ａが設定され、入力操作面１５の下側の縁部に沿って第２の操作面１５１ｂが設定されている。第１及び第２の操作領域１５２ａ，１５１ｂは、いずれも画像の移動表示に用いられる、本例では、第１の操作領域１５２ａはＹ軸座標に、第２の操作領域１５２ｂはＸ軸座標にそれぞれ相当し、各操作領域における操作の合成ベクトルによって画像のＸＹ座標が決定される。この場合のセンサ部の駆動方式としては第２の分割駆動モードが選択される。これにより、各操作領域における入力位置を同時に検出することができる。
【０１１７】
図２５は、操作領域を手書き入力に用いた操作画面の例を示している。入力操作面１５の下半分の領域には手書き入力が可能な操作領域１５２が配置され、入力操作面１５の上半分の領域には、入力された手書き画像を表示する表示領域１５１が配置される。本実施形態の入力装置によれば、操作領域１５２に属する電極を第２の標準駆動モードで部分駆動することで、指先の移動の軌跡を高精度に検出することができる。
【０１１８】
図２６は、クイズゲーム等のアプリケーションに適用される操作画面の一例を示している。入力操作面１５の上半分の領域には、質問内容及びその回答の適否を表示する表示領域１５１が配置され、入力操作面１５の下半分の領域には、出題された問題に回答するための操作キーが配列された操作領域１５２が配置される。この場合もセンサ部は、第２の標準駆動モードで部分駆動される。
【０１１９】
図２７は、ピンボール等のゲームソフトに適用される操作画面の一例を示している。表示領域１５ａの左下隅の領域には第１の操作領域１５２ａが配置され、ユーザによるタッチ操作が検出されることで左側のフリッパＦａが駆動される。また、表示領域１５ａの右下隅の領域には第２の操作領域１５２ｂが配置され、ユーザによるタッチ操作が検出されることで右側のフリッパＦｂが駆動される。第２の分割駆動モードにより、第１及び第２の操作領域１５２ａ，１５２ｂへのタッチ操作を相互に独立して検出することで、操作対象を同時に操作することができる。
【０１２０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【０１２１】
例えば以上の実施形態では、センサ部１として図２に示す電極構造の例を説明したが、センサ部の電極構造はこれに限られず、図２８〜図３０に示した例も適用可能である。
【０１２２】
図２８に示す電極構造は、Ｘ座標検出電極２１ｘと、Ｙ座標検出電極２１ｙとを有する、いわゆるクロスマトリックス状の電極構造を有し、両電極２１ｘ，２１ｙ間の交差容量の変化に基づいて入力位置のＸＹ座標を検出する。この例においては、各列の検出電極２１に駆動用の信号パルスが順次入力され、入力された検出電極２１ｘに直交する他方の検出電極２１ｙの容量変化が順次検出される。したがって、信号パルスが入力される検出電極２１ｘを制限することで、上述した部分駆動モードに相当する駆動方式を実現することができる。
【０１２３】
図２９は、クロスマトリックス状の電極構造において、各検出電極２１ｘ，２１ｙの非交差領域が菱形状の電極構造を示している。この例では、いわゆるセルフキャパシタンス方式で各検出電極２１ｘ，２１ｙの静電容量の変化が検出されるが、上述のように電極間の交差容量の変化を検出する方式が採用してもよい。この例においても、信号パルスが入力される検出電極２１ｘを制限することで、上述した部分駆動モードに相当する駆動方式を実現することができる。
【０１２４】
図３０は、Ｘ軸方向に延びる電極群３０をＹ軸方向に複数配列した電極構造を有する。電極群３０の各々は、長方形を対角線に沿って分割したような２つの三角形状の検出電極３１ａ，３１ｂとを有し、各検出電極の斜辺どうしが僅かな間隔をあけて対向するようにＸ軸方向に配列されている。このような電極構造によれば、上記Ｘ軸方向に沿った指の位置に応じて各検出電極３１ａ，３１ｂに重なる指の面積が変化するため、これら検出電極３１ａ，３１ｂ間あるいは電極群３０間の静電容量の変化率に基づいて指の接触位置が特定される。この例においては、駆動する検出電極３１ａ，３１ｂの数および電極群３０の数を制限することで、上述した部分駆動モードに相当する駆動方式を実現することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１…センサ部
１５…入力操作面
１５ａ…表示領域
１７…表示素子
１８…駆動部
１９…表示制御部
２０…コントローラ
【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２８】
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【図２９】
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【図３０】
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