タッチセンサおよびタッチセンサの制御方法、並びにプログラム
【課題】少ない静電容量センサの数で、静電容量センサが配置された接触領域のうち、物体が接触または近接した位置を連続的な値により高い精度で検出する。
【解決手段】強度取得部１２は、静電容量センサ２１−１乃至２１−４により検出された静電容量の変化の強度を、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したときの検出結果として取得する。水平方向計算部３１は、第１象限と第４象限の検出結果との和より、第２象限と第３象限の検出結果との和を減算して、物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する。垂直方向計算部３２は、第１象限と第２象限の検出結果との和より、第３象限と第４象限の検出結果との和を減算して、物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する。位置出力部１４は、物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する。本発明は、タッチセンサに適用することができる。
【解決手段】強度取得部１２は、静電容量センサ２１−１乃至２１−４により検出された静電容量の変化の強度を、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したときの検出結果として取得する。水平方向計算部３１は、第１象限と第４象限の検出結果との和より、第２象限と第３象限の検出結果との和を減算して、物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する。垂直方向計算部３２は、第１象限と第２象限の検出結果との和より、第３象限と第４象限の検出結果との和を減算して、物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する。位置出力部１４は、物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する。本発明は、タッチセンサに適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサおよびタッチセンサの制御方法、並びにプログラムに関し、特に、少ないセンサ数で、連続的な接触位置または近接位置を高い精度で検出可能なタッチセンサおよびタッチセンサの制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スライダ方式のタッチセンサが一般に普及している。スライダ方式のタッチセンサとは、連続的に接触または近接のある位置を検出し、その移動量に対応して、例えば、画像を上下左右にスクロールさせるようにするものがある。
【０００３】
より具体的には、例えば、仮想Ｘ，Ｙ軸上に電極部Ｄｘ＋，Ｄｘ−，Ｄｙ＋，Ｄｙ−を配置させ、それぞれに発生する浮遊容量を検出し、電極部Ｄｘ＋，Ｄｘ−の浮遊容量の差を、これと対応するｘ軸方向の電圧値として、電極部Ｄｙ＋，Ｄｙ−の浮遊容量の差をこれと対応するＹ軸方向の電圧値として取り出すことで、位置を検出し、その移動量から画像をスクロールさせるものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、複数の電極の各々の信号からキャパシタンスを判断し、入力オブジェクトの位置情報を判断するものが提案されている。位置アルゴリズムとしては、２次あてはめ法、重心補間法等を適用し、極座標により位置を求める（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１９４５７８号公報
【特許文献２】特開２００５−５２２７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、ｘ座標はｘ軸上に配置された２つの電極の容量のみから検出を行い、ｙ座標はｙ軸上に配置された２つの電極の容量のみから検出されるため、指がタッチする位置によって、ｘ座標もしくは、ｙ座標の感度が極端に小さくなることがあり、さらに、常に同じ電極による検出であるため、検出精度の向上を図るのが困難であった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の方法では、温度変化や同時押しなどにより複数のセンサが同時に同じ影響を受けた場合、タッチを検出してしまうことになり、誤動作しやすい。また、極座標および角速度を求めることができるが、タッチした指の中心からの距離（ｘｙ座標）を確認することができない。すなわち、電極の中央もしくは周囲に別のスイッチを設置した場合、そのスイッチに近い位置をタッチしたか否かを判定できず、別のアルゴリズムを追加する必要があった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、特に、少ないセンサ数で、連続的な接触位置または近接位置を高い精度で検出できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面のタッチセンサは、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段と、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得手段と、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算手段と、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算手段と、前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力手段とを備える。
【００１０】
前記取得手段には、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、前記検出結果の大きな検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得させるようにすることができる。
【００１１】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向、または垂直方向に対する角度を計算する角度計算手段をさらに設けるようにさせることができる。
【００１２】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離を計算する距離計算手段をさらに設けるようにさせることができる。
【００１３】
前記出力手段により出力された前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の変化に対応して画像をスクロールさせるスクロール手段をさらに設けるようにさせることができ、前記スクロール手段には、前記距離および前記角度に基づいて、スクロール速度を変化させるようにすることができる。
【００１４】
前記距離計算手段により計算された前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離が所定の範囲の大きさではない場合、エラーが発生したものとみなし、前記出力手段には、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の出力を停止させるようにすることができる。
【００１５】
前記複数の検出手段は、直線状に配置されるようにすることができる。
【００１６】
前記第１の検出結果を検出した前記検出手段が、前記直線状に配置された端部に配置されたもの、または、前記端部のものに隣接するものである場合、前記取得手段には、前記第１の検出結果を含む、端部から連続する４個の検出手段の検出結果を、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得させるようにすることができる。
【００１７】
前記複数の検出手段は、環状に配置されるようにすることができる。
【００１８】
本発明の一側面のタッチセンサの制御方法は、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサの制御方法であって、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップと、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップと、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップと、前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップとを含む。
【００１９】
本発明の一側面のプログラムは、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサを制御するコンピュータに、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップと、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップと、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップと、前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップとを含む処理を実行させる。
【００２０】
本発明の一側面のタッチセンサおよび前記タッチセンサの制御方法、並びにプログラムにおいては、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化が複数のセンサにより検出され、前記センサにより検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記センサの第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出したセンサに隣接するセンサの第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果のセンサに隣接する、第１の検出結果を検出したセンサではないセンサの第４の検出結果とが、前記センサの配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得され、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和が減算されて、前記第１象限乃至第４象限に配置されたセンサの中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置が計算され、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和が減算されて、前記第１象限乃至第４象限に配置されたセンサの中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置が計算され、計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置が出力される。
【００２１】
本発明の一側面のタッチセンサにおける、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段とは、例えば、静電容量センサであり、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得手段とは、例えば、強度取得部であり、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算手段とは、例えば、水平方向計算部であり、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算手段とは、例えば、垂直方向計算部であり、前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力手段とは、例えば、位置出力部である。
【００２２】
すなわち、４個以上に分割された連続する接触領域に配置された静電容量センサのそれぞれの検出強度が、強度取得部により取得され、最も強い強度の静電容量センサと、その静電容量センサに隣接する静電容量センサと、最も強い強度の静電容量センサに隣接する静電容量センサのうち、いずれかの静電容量センサに隣接する、最も強い強度の静電容量センサではない静電容量センサのそれぞれの静電容量からなる、４個が連続して配置される静電容量センサの検出結果を、それぞれ第１象限から第４象限に配置された静電容量センサの検出結果Ａ乃至Ｄとして扱う場合、第１象限乃至第４象限をとる単位円の中心を原点としたとき、物体が接触または近接した水平方向の位置ｘが（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））として、垂直方向の位置ｙが（（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））として求められる。さらに、物体が接触または近接した位置の、４個の静電容量センサの中心位置を基準とした水平方向の角度が、角度θ＝arctan（ｘ／ｙ）として求められる。この角度に基づいて、第１象限から第４象限に配置された４個の静電容量センサの現実の配置に対応して、物体が接触または近接した位置を求められる。
【００２３】
結果として、少ない静電容量センサの数で、静電容量センサが配置された連続的な接触領域のうち、物体が接触または近接した位置を高い精度で連続的な値で検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、少ない静電容量センサの数で、静電容量センサが配置された連続的な接触領域のうち、物体が接触または近接した連続的な接触位置または近接位置を高い精度で検出できるようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２６】
すなわち、本発明の一側面のタッチセンサは、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段（例えば、図１の静電容量センサ２１−１乃至２１−４）と、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得手段（例えば、図１の強度取得部１２）と、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算手段（例えば、図１の水平方向計算部３１）と、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算手段（例えば、図１の垂直方向計算部３２）と、前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力手段（例えば、図１の位置出力部１４）とを備える。
【００２７】
前記取得手段（例えば、図１の強度取得部１２）には、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、前記検出結果の大きな検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得させるようにすることができる。
【００２８】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向、または垂直方向に対する角度を計算する角度計算手段（例えば、図１の角度計算部３４）をさらに設けるようにさせることができる。
【００２９】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離を計算する距離計算手段（例えば、図１の距離計算部３３）をさらに設けるようにさせることができる。
【００３０】
前記出力手段により出力された前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の変化に対応して画像をスクロールさせるスクロール手段（例えば、図１のスクロール制御部１５）をさらに設けるようにさせることができ、前記スクロール手段には、前記距離および前記角度に基づいて、スクロール速度を変化させるようにすることができる。
【００３１】
前記距離計算手段により計算された前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離が所定の範囲の大きさではない場合、エラーが発生したものとみなし、前記出力手段（例えば、図１の位置出力部１４）には、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の出力を停止させるようにすることができる。
【００３２】
前記第１の検出結果を検出した前記検出手段が、前記直線状に配置された端部に配置されたもの、または、前記端部のものに隣接するものである場合、前記取得手段（例えば、図１の強度取得部１２）には、前記第１の検出結果を含む、端部から連続する４個の検出手段の検出結果を、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得させるようにすることができる。
【００３３】
本発明の一側面のタッチセンサの制御方法、または、プログラムは、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサの制御方法であって、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、前記検出結果の大きな検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップ（例えば、図２のステップＳ２）と、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップ（例えば、図２のステップＳ３）と、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップ（例えば、図２のステップＳ４）と、前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップ（例えば、図２のステップＳ８）とを含む。
【００３４】
図１は、本発明に係るタッチセンサの実施の形態の構成例を示す図である。
【００３５】
図１のタッチセンサは、略円形状の平板からなる接触部１１上を時計回り、または、反時計回りに指でなぞると、その移動距離、および、速さに応じて、表示部１６に表示されている画像を垂直方向、または、水平方向にスクロールさせる。
【００３６】
接触部１１には、静電容量センサ２１−１乃至２１−４が、接触部１１の中心に対して同心円上で、かつ、等角度で、使用者の指によりなぞられる面の裏側に内蔵されている。接触部１１は、９０°ごとに領域Ｚ１乃至Ｚ４に区切られており、それぞれの領域が、接触部１１を単位円としたときの第１象限乃至第４象限に対応するように設定されている。静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、領域Ｚ１乃至Ｚ４のそれぞれの中央の角度、および、中心からの距離の中央近傍に配設されている。静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、それぞれ物体が接触または近接することにより発生する静電容量の変化の強度を検出し、検出した静電容量の変化の強度を検出結果として強度取得部１２に供給する。尚、静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、それぞれ区別する必要がない場合、単に、静電容量センサ２１と称するものとし、その他の構成についても同様に称するものとする。
【００３７】
強度取得部１２は、静電容量センサ２１−１乃至２１−４のそれぞれより供給されてくる静電容量の変化の強度を示す検出結果Ａ乃至Ｄを取得し、位置検出部１３に供給する。
【００３８】
位置検出部１３は、水平方向計算部３１、垂直方向計算部３２、距離計算部３３、および角度計算部３４より構成されており、強度取得部１２より供給されてきた静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果Ａ乃至Ｄに基づいて、接触部１１上で指が接触または近接している位置（水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、距離ｒ、および角度θ）を計算し、計算結果である接触部１１上の指の位置の情報を位置出力部１４に供給する。
【００３９】
水平方向計算部３１は、強度取得部１２より供給されてくる静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果Ａ乃至Ｄに基づいて、以下の式（１）で示される計算を実行することにより、接触部１１上の指の位置の情報のうち、接触部１１の中心位置（静電容量センサ２１−１乃至２１−４の配置されている中心位置）を基準とし、図中の右方向をｘ方向および図中の上方向をｙ方向とするとき、水平方向の位置ｘを計算する。
【００４０】
ｘ＝ｋ（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））
・・・（１）
【００４１】
式（１）においては、ｘは、接触部１１上の水平方向の位置ｘを表し、ｋは、補正係数ｋを表し、Ａ乃至Ｄは、それぞれ静電容量センサ２１−１乃至２１−４の静電容量の変化の強度を示す検出結果を表している。
【００４２】
垂直方向計算部３２は、強度取得部１２より供給されてくる静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果Ａ乃至Ｄに基づいて、以下の式（２）で示される計算を実行することにより、接触部１１上の指の位置の情報のうち、接触部１１の中心位置を基準とし、図中の右方向をｘ方向および図中の上方向をｙ方向とするとき、垂直方向の位置ｙを計算する。
【００４３】
ｙ＝ｋ（（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））
・・・（２）
【００４４】
式（２）においては、ｙは、接触部１１上の垂直方向の位置ｙを表し、ｋは、補正係数ｋを表し、Ａ乃至Ｄは、それぞれ静電容量センサ２１−１乃至２１−４の静電容量の変化の強度を示す検出結果を表している。
【００４５】
尚、位置ｘ，ｙは、上述したように静電容量の変化の強度の偏りに基づくものであり、補正係数ｋが式（１），式（２）に含まれていない場合、接触部１１上の指Ｈ１の位置を定性的に示すものであって正確な位置ではない値となる。実際の位置を正確に求めるには、予め位置ｘ，ｙを示す静電容量の変化の強度の偏りと、実際の位置との違いを補正する必要があるため、補正係数ｋが設定されている。
【００４６】
距離計算部３３は、水平方向計算部３１の計算結果である接触部１１上の指の位置の水平方向の位置ｘ、および、垂直方向計算部３２の計算結果である接触部１１上の指の位置の垂直方向の位置ｙに基づいて、以下の式（３）を計算することにより、接触部１１上の中心位置から、接触部１１上の指の位置までの距離ｒを求める
【００４７】
ｒ＝√（ｘ2＋ｙ2）
・・・（３）
【００４８】
角度計算部３４は、水平方向計算部３１の計算結果である接触部１１上の指の位置の水平方向の位置ｘ、および、垂直方向計算部３２の計算結果である接触部１１上の指の位置の垂直方向の位置ｙに基づいて、以下の式（４）を計算することにより、接触部１１上の中心を通るｘ軸を０°とする接触部１１上の指の位置までの角度θを求める
【００４９】
θ＝arctan（ｙ／ｘ）
・・・（４）
【００５０】
ここで、arctanは、アークタンジェントを示す。角度計算部３４は、（ｙ／ｘ）に対応するθの値をテーブルとして記憶している角度テーブル３４ａを備えており、（ｙ／ｘ）の値に基づいて、角度θは、角度テーブル３４ａより読み出される。尚、この角度θは、必ずしもｘ方向の軸に対する角度でなくともよく、例えば、ｙ方向の軸に対する角度であってもよい。
【００５１】
位置出力部１４は、位置検出部１３より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、距離ｒ、および角度θをスクロール制御部１５に供給する。この際、距離ｒが所定の範囲の大きさであるか否かに基づいて、指の接触位置または近接位置が接触部１１上であるか否かを判定し、所定の範囲の大きさでなく、指の接触位置または近接位置が接触部１１上ではないとき、エラーが発生したものとみなし、位置検出部１３より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、距離ｒ、および角度θのスクロール制御部１５への供給を停止する。
【００５２】
スクロール制御部１５は、刻々と位置出力部１４より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、距離ｒ、および角度θに基づいて、LCD（Liquid Crystal Display）などから構成される表示部１６に表示されている画像を水平方向および垂直方向にスクロールさせる。
【００５３】
次に、図２のフローチャートを参照して、図１のタッチセンサによるスクロール処理について説明する。
【００５４】
ステップＳ１において、接触部１１の静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、それぞれ静電容量の変化の強度Ａ乃至Ｄを計測し、計測結果である静電容量の変化の強度を強度取得部１２に供給する。
【００５５】
ステップＳ２において、強度取得部１２は、取得した計測結果である強度Ａ乃至Ｄを位置検出部１３に供給する。
【００５６】
ステップＳ３において、水平方向計算部３１は、上述した式（１）を計算することにより、水平方向の位置ｘを求める。
【００５７】
すなわち、図３で示されるように、水平方向計算部３１は、第１象限および第４象限の検出結果の和から、第２象限および第３象限の検出結果の和を減算する式（１）を計算することにより、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の左右の静電容量の変化の差）を、接触部１１上の指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘとして求めている。
【００５８】
ステップＳ４において、垂直方向計算部３２は、上述した式（２）を計算することにより、垂直方向の位置ｙを求める。
【００５９】
すなわち、図３で示されるように、垂直方向計算部３２は、第１象限および第２象限の検出結果の和から、第３象限および第４象限の検出結果の和を減算する式（２）を計算することにより、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による垂直方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の上下の静電容量の変化の差）を、接触部１１上の指Ｈ１の位置の垂直方向の位置ｙとして求めている。
【００６０】
ステップＳ５において、距離計算部３３は、上述した式（３）を計算することにより、距離ｒを求める。
【００６１】
すなわち、図３で示されるように、距離計算部３３は、式（３）を計算することにより、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、三平方の定理に基づいて、接触部１１上の指Ｈ１の位置の中心からの距離ｒを求めている。
【００６２】
ステップＳ６において、角度計算部３４は、上述した式（４）を計算することにより、角度θを求める。
【００６３】
すなわち、図３で示されるように、角度計算部３４は、式（４）を計算することにより、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、（ｙ／ｘ）の値に対応する角度θを、角度テーブル３４ａを参照して求める。
【００６４】
尚、角度計算部３４は、（ｙ／ｘ）の値に対応する角度θを計算することができれば、必ずしも角度テーブル３４ａを備える必要はなく、計算により角度θを求めるようにしてもよい。ただし、（ｙ／ｘ）の値に基づいた角度θの計算は、計算に係る負荷が大きいため、角度テーブル３４ａを設けて読み出すようにした方が、計算のコストを低減することができ、処理速度を向上させることができる。
【００６５】
ステップＳ７において、位置検出部１３は、水平方向計算部３１により計算された位置ｘ、垂直方向計算部３２により計算された位置ｙ、距離計算部３３により計算された距離ｒ、および角度計算部３４により計算された角度θを位置出力部１４に出力する。位置出力部１４は、位置検出部１３より供給されてきた位置ｘ，ｙ、距離ｒ、並びに角度θに基づいて、距離ｒが、所定の範囲の大きさであるか否かを判定する。
【００６６】
すなわち、接触部１１の径Ｒは、予め設定されているので、距離ｒが接触部１１の径Ｒよりも大きい場合、接触部１１上に指Ｈ１が存在しないことになる。また、距離ｒが小さすぎる場合、指Ｈ１は、接触部１１の中央付近に存在することになるため、接触部１１上を回転するようになぞられていない可能性がある。そこで、位置出力部１４は、距離ｒが所定の範囲の大きさ、すなわち、指Ｈ１が、接触部１１からはみ出した位置にあるか、または、中央近傍に存在するか否かを判定する。
【００６７】
ステップＳ７において、距離ｒが所定の範囲の大きさである、すなわち、指Ｈ１が、接触部１１上にあって、回転するようになぞられていると判定された場合、ステップＳ８において、位置出力部１４は、距離ｒおよび角度θをスクロール制御部１５に供給する。スクロール制御部１５は、直前の角度θｐと供給されてきた現在の角度θｃとの差分を求め、さらに、距離ｒの大きさに応じて表示部１６の表示内容をスクロールさせ、処理は、ステップＳ１に戻る。
【００６８】
すなわち、直前の角度θｐと供給されてきた現在の角度θｃとの差分（θｃ−θｐ）が、接触部１１上の指Ｈ１の移動角度Δθであるので、スクロール制御部１５は、移動角度Δθに対応するスクロール量の画素数分だけ画像をスクロールさせる。また、指Ｈ１が接触部１１上で同一の移動角度Δθだけ移動するとき、指Ｈ１の接触部１１上の移動距離ΔＬは、距離ｒが大きいほど大きく、また、距離ｒが小さいほど小さい。したがって、所定時間内で移動角度Δθが同一であっても、距離ｒが大きいほど、移動距離ΔＬも大きいため、指Ｈ１は接触部１１上を素早く移動しており、逆に、距離ｒが小さいほど、移動距離ΔＬも小さいため、指Ｈ１は接触部１１上をゆっくりと移動している。そこで、スクロール制御部１５は、距離ｒが大きいほど、スクロール速度を高速にして、距離ｒが小さいほど、スクロール速度を低速にしてスクロールを実行する。
【００６９】
一方、ステップＳ７において、距離ｒが所定の範囲の大きさでない、すなわち、指Ｈ１が、接触部１１上でないか、または、中央近傍に存在し、回転するようになぞられていない判定された場合、ステップＳ８の処理がスキップされて、処理は、ステップＳ１に戻る。すなわち、この場合、接触部１１上で指Ｈ１の位置が正確に求められないので、エラーとして扱われ、このときに求められた指Ｈ１の位置の情報は、スクロールに反映されない。
【００７０】
以上の処理により、４個の静電容量センサからなるタッチセンサでも、等間隔で同心円状に配置することで、接触部１１上の接触位置または近接位置を示す移動角度と中心からの距離を連続的な値で正確に求めることが可能となる。結果として、正確に求められた指Ｈ１の移動角度と中心からの距離に基づいて、画面のスクロール量とスクロール速度とを同時に、正確に制御することが可能となる。
【００７１】
以上においては、円盤状の接触部１１に対して４個の静電容量センサから接触部１１上の指の動きに対応して表示部１６の表示画面をスクロールさせる例について説明してきたが、静電容量センサは、それ以上の数であっても同様の処理を実行させることが可能である。
【００７２】
そこで、次に、図４を参照して、同心円状に等間隔で配設された８個の静電容量センサから接触部１１１上の指の動きに対応して表示部１６の表示画面をスクロールさせる例について説明する。尚、図４のタッチセンサにおいて、図１のタッチセンサと同一の機能を備える構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。
【００７３】
図４のタッチセンサにおいて、接触部１１１の基本的な構成は、接触部１１において静電容量センサ２１−１乃至２１−４に代えて、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１８が設けられ、それぞれ第１象限の領域Ｚ１１に静電容量センサ２１−１１が、第１象限の領域Ｚ１２に静電容量センサ２１−１２が、第２象限の領域Ｚ１３に静電容量センサ２１−１３が、第２象限の領域Ｚ１４に静電容量センサ２１−１４が、第３象限の領域Ｚ１５に静電容量センサ２１−１５が、第３象限の領域Ｚ１６に静電容量センサ２１−１６が、第４象限の領域Ｚ１７に静電容量センサ２１−１７が、第４象限の領域Ｚ１８に静電容量センサ２１−１８が配設されている。尚、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１８と静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、いずれも同様のものである。
【００７４】
静電容量センサ２１−１１乃至２１−１８は、それぞれ物体が接触または近接することにより発生する静電容量の変化の強度を検出し、検出した静電容量の変化の強度を検出結果として強度取得部１１２に供給する。
【００７５】
強度取得部１１２は、選択部１１２ａを制御して、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１８のそれぞれより供給されてくる静電容量の変化の強度を示す８個の検出結果のうち、最も強い強度を検出した静電容量センサ２１_maxの強度、その静電容量センサ２１_maxに隣接する２個の静電容量センサ２１_neの強度、および２個の静電容量センサ２１_neのうち、強度の大きな静電容量センサ２１_neに隣接する、静電容量センサ２１_maxではない静電容量センサ２１_subneの強度からなる、連続して配置されている４個の静電容量センサ２１の強度を選択させ、それらを上述した検出結果Ａ乃至Ｄとして位置検出部１１３に供給する。
【００７６】
位置検出部１１３は、水平方向計算部１３１、垂直方向計算部１３２、距離計算部１３３、角度計算部１３４、および角度補正部１３５を備えている。このうち水平方向計算部１３１、垂直方向計算部１３２、距離計算部１３３、および角度計算部１３４は、水平方向計算部３１、垂直方向計算部３２、距離計算部３３、および角度計算部３４と同一の機能を備えた構成である。角度補正部１３５は、角度計算部１３４により計算される角度θを、静電容量センサ２１の設置数に応じて補正して、角度θ’として求める。
【００７７】
次に、図５のフローチャートを参照して、図４のタッチセンサによるスクロール処理について説明する。
【００７８】
ステップＳ１１において、接触部１１１の静電容量センサ２１−１１乃至２１―１８は、それぞれ静電容量の変化の強度を計測し、計測結果である静電容量の変化の強度を強度取得部１１２に供給する。
【００７９】
ステップＳ１２において、強度取得部１１２は、静電容量センサ２１−１１乃至２１―１８より供給されてくる、それぞれの静電容量の変化の強度を取得する。
【００８０】
ステップＳ１３において、強度取得部１１２は、選択部１１２ａを制御して、取得した静電容量センサ２１−１１乃至２１―１８の静電容量の変化の強度のうち、最も強い強度の検出結果を検出させる。すなわち、例えば、図６で示されるように、接触部１１１の領域Ｚ１２上に指Ｈ２が存在するような場合、静電容量センサ２１−１２において検出される静電容量の変化の強度が最強の強度として検出される。そこで、図６で示されるような場合、選択部１１２ａは、静電容量の変化の強度が最強の強度として検出されている静電容量センサ２１−１２（静電容量センサ２１_max）の検出結果を検出する。
【００８１】
ステップＳ１４において、選択部１１２ａは、最も強度の強い静電容量センサ２１_maxに隣接する２個の静電容量センサ２１_neの強度、および、静電容量センサ２１_neのうち大きな強度を検出した静電容量センサ２１_neに隣接する静電容量センサ２１_maxではない静電容量センサ２１_subneの強度を選択し、静電容量センサ２１_maxの強度と共に、連続する４領域の順に、反時計回りで第１象限乃至第４象限に対応した検出結果Ａ乃至Ｄとして位置検出部１１３に供給する。
【００８２】
すなわち、図６の場合、静電容量センサ２１−１２が検出結果である強度が最強であるので、選択部１１２ａは、静電容量センサ２１−１２の強度を静電容量センサ２１_maxの強度として選択する。また、選択部１１２ａは、静電容量センサ２１−１２に隣接する静電容量センサ２１−１１，２１−１３の強度をそれぞれ静電容量センサ２１_neの強度として選択する。さらに、例えば、静電容量センサ２１−１１，２１−１３の検出結果のうち、静電容量センサ２１−１３の強度の方が強いとき、選択部１１２ａは、静電容量センサ２１−１３に隣接する静電容量センサ２１−１２（静電容量センサ２１_max）ではない、静電容量センサ２１−１４の強度を静電容量センサ２１_subneの強度として選択する。
【００８３】
結果として、選択部１１２ａは、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４のそれぞれで検出される検出結果を、検出結果Ａ乃至Ｄとして選択し、位置検出部１１３に供給する。
【００８４】
すなわち、図６で示される第１象限と第２象限に存在する連続して配置されている領域Ｚ１１乃至Ｚ１４の静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４の検出結果が、図３における第１象限乃至第４象限に存在する領域Ｚ１乃至Ｚ４の静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果と同様に扱われて、位置検出部１１３に供給される。
【００８５】
ステップＳ１５において、水平方向計算部１３１は、上述した式（１）を計算することにより、水平方向の位置ｘを求める。
【００８６】
すなわち、水平方向計算部１３１は、図６の静電容量センサ２１−１１，２１−１４の検出結果の和を、あたかも図３における第１象限および第４象限の検出結果の和として扱うと共に、図６の静電容量センサ２１−１２，２１−１３の検出結果の和を、あたかも図３における第２象限および第３象限の検出結果の和として扱い、それぞれの和を減算する式（１）を計算することにより、接触部１１１上に接触または近接する指Ｈ２による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１１の左右の静電容量の変化の差）を、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の左右の静電容量の変化の差）であるものとして、水平方向の位置ｘとして求めている。
【００８７】
尚、図３における指Ｈ１は、図６で示される指Ｈ２に対応させる場合、領域Ｚ２上に存在するものとして扱われる。また、後述するが、ここでいう水平方向の位置ｘは、図３に対応する水平方向の位置であり、図６で示される水平方向の位置ｘ’とは異なるものである。
【００８８】
ステップＳ１６において、垂直方向計算部１３２は、上述した式（２）を計算することにより、垂直方向の位置ｙを求める。
【００８９】
すなわち、垂直方向計算部１３２は、図６の静電容量センサ２１−１１，２１−１２の検出結果の和を、あたかも図３における第１象限および第２象限の検出結果の和として扱うと共に、図６の静電容量センサ２１−１３，２１−１４の検出結果の和を、あたかも図３における第３象限および第４象限の検出結果の和として扱い、それぞれの和を減算する式（２）を計算することにより、接触部１１１上に接触または近接する指Ｈ２による垂直方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１１の上下の静電容量の変化の差）を、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の上下の静電容量の変化の差）であるものとして、垂直方向の位置ｙとして求めている。
【００９０】
尚、後述するが、ここでいう垂直方向の位置ｙは、図３に対応する垂直方向の位置であり、図６で示される水平方向の位置ｙ’とは異なるものである。
【００９１】
ステップＳ１７において、距離計算部１３３は、上述した式（３）を計算することにより、距離ｒを求める。
【００９２】
すなわち、距離計算部１３３は、式（３）を計算することにより、図６の接触部１１１上に接触または近接する指Ｈ２の位置に対応する、図３の垂直方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、三平方の定理に基づいて、接触部１１上の指Ｈ１の位置の中心からの距離ｒを求めている。
【００９３】
尚、後述するが、ここでいう距離ｒは、図３に対応するものであり、図６で示される距離ｒ’とは異なるものである。
【００９４】
ステップＳ１８において、角度計算部１３４は、上述した式（４）を計算することにより、角度θを求める。
【００９５】
すなわち、角度計算部１３４は、式（４）を計算することにより、図６の接触部１１１上に接触または近接する指Ｈ２に対応する、図３の指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、（ｙ／ｘ）の値に対応する角度θを、角度テーブル１３４ａを参照して求める。
【００９６】
尚、後述するが、ここでいう角度θは、図３に対応するものであり、図６で示される角度θ’とは異なるものである。
【００９７】
ステップＳ１９において、角度補正部１３５は、図３における角度θを、図６における角度θ’に補正する。すなわち、ここでは、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４の検出結果を、あたかも図３における第１象限乃至第４象限の検出結果のように扱っているので、ステップＳ１８の処理で求められる角度θの範囲は、０°≦θ＜３６０°である。しかしながら、図６においては、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４が配設されているのは、第１象限および第２象限であり、図６で示される角度θ’の範囲は、０°≦θ’≦１８０°である。すなわち、角度θは、範囲が０°≦θ’≦１８０°となる角度θ’を、０°≦θ＜３６０°の範囲で表現した値であると考えることができる。そこで、角度補正部１３５は、以下の式（５）で示される計算により、角度θを角度θ’に補正する。
【００９８】
θ’＝（φ／３６０）×θ
・・・（５）
【００９９】
式（５）において、φは、選択部１１２ａにより選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域の存在する角度を示している。選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域の存在する角度は、静電容量センサ２１の数により決定されるので、実質的に、静電容量センサ２１の設置数に応じて角度θ’は補正されることになる。
【０１００】
例えば、図６の場合、選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域は、領域Ｚ１１乃至Ｚ１４であるので、φは１８０°となる。従って、ここでは、角度補正部１３５は、角度θに１／２を乗じることにより、図３で示される角度θを、図６で示される角度θ’に補正する。
【０１０１】
ステップＳ２０において、位置検出部１１３は、水平方向計算部１３１により計算された位置ｘ、垂直方向計算部１３２により計算された位置ｙ、距離計算部１３３により計算された距離ｒ、および角度計算部１３４により計算された角度θを位置出力部１４に出力する。位置出力部１４は、位置検出部１１３より供給されてきた位置ｘ，ｙ、距離ｒ、並びに角度θ’に基づいて、距離ｒが、所定の範囲の大きさであるか否かを判定する。
【０１０２】
すなわち、ここでは、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４の検出結果を、あたかも図３における第１象限乃至第４象限の検出結果のように扱っているので、ステップＳ１７の処理で求められる距離ｒについては、接触部１１１の径Ｒ’に対応する所定値Ｒｖを設定し、所定値Ｒｖよりも大きい場合、接触部１１１上に指Ｈ２が存在しないものとみなす。また、距離ｒが小さすぎる場合、指Ｈ２は、接触部１１１の中央付近に存在することになるため、接触部１１１上を回転するようになぞられていない可能性があるものとみなす。そこで、位置出力部１４は、距離ｒが所定の範囲の大きさ、すなわち、指Ｈ２が、接触部１１１からはみ出した位置にあるか、または、中央近傍に存在するか否かを判定する。
【０１０３】
ステップＳ２０において、距離ｒが所定の範囲の大きさである、すなわち、指Ｈ２が、接触部１１１上にあって、回転するようになぞられていると判定された場合、ステップＳ２１において、位置出力部１４は、距離ｒおよび角度θ’をスクロール制御部１５に供給する。スクロール制御部１５は、直前の角度θ’ｐと供給されてきた現在の角度θ’ｃとの差分を求め、さらに、距離ｒの大きさに応じて表示部１６の表示内容をスクロールさせ、処理は、ステップＳ１１に戻る。
【０１０４】
以上の処理により、４個以上の静電容量センサからなるタッチセンサでも、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを端部以外の位置に含む連続して配置される４個の静電容量センサの検出結果を用いることにより、４個の静電容量センサからなるタッチセンサと同様に処理することが可能となり、接触部１１１上の接触位置または近接位置を示す移動角度と中心からの距離を連続的な値で正確に求めることが可能となる。結果として、正確に求められた指Ｈ２の移動角度と中心からの距離に基づいて、画面のスクロール量とスクロール速度とを同時に、正確に制御することが可能となる。
【０１０５】
以上においては、静電容量センサを同心円状に、等間隔で環状に配置する例について説明してきたが、静電容量センサを直線状に等間隔で配置することにより、上述した同心円状に等間隔で環状に配置された４個以上の静電容量センサからなるタッチセンサと同様に処理することで、接触または近接された位置を、連続的で、かつ、正確に検出することができる。
【０１０６】
そこで、次に、図７を参照して、直線状に等間隔で配設された８個の静電容量センサから接触部１５１上の指の動きに対応して表示部１６の表示画面をスクロールさせる例について説明する。尚、図７のタッチセンサにおいて、図１または図４のタッチセンサと同一の機能を備える構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。
【０１０７】
図７のタッチセンサにおいて、接触部１５１の基本的な構成は、接触部１１または１１１における静電容量センサ２１−１乃至２１−４または２１−１１乃至２１−１８に代えて、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２８が直線状に等間隔で設けられ、それぞれ領域Ｚ２１に静電容量センサ２１−２１が、領域Ｚ２２に静電容量センサ２１−２２が、領域Ｚ２３に静電容量センサ２１−２３が、領域Ｚ２４に静電容量センサ２１−２４が、領域Ｚ２５に静電容量センサ２１−２５が、領域Ｚ２６に静電容量センサ２１−２６が、領域Ｚ２７に静電容量センサ２１−２７が、領域Ｚ２８に静電容量センサ２１−２８が配設されている。これに伴い、接触部１５１は、直線状のプレートとして構成されており、ユーザの指は、接触部１５１上を図中の左右に触れながらなぞることで、スクロールを制御する。尚、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２８と静電容量センサ２１−１乃至２１−４、および２１−１１乃至２１−１８は、いずれも同様のものである。
【０１０８】
静電容量センサ２１−２１乃至２１−２８は、それぞれ物体が接触または近接することにより発生する静電容量の変化の強度を検出し、検出した静電容量の変化の強度を検出結果として強度取得部１５２に供給する。
【０１０９】
強度取得部１５２は、基本的に強度取得部１１２と同様の構成であり、選択部１５２ａを制御して、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２８のそれぞれより供給されてくる静電容量の変化の強度を示す８個の検出結果のうち、最も強い強度を検出した静電容量センサ２１_maxの強度、その静電容量センサ２１_maxに隣接する２個の静電容量センサ２１_neの強度、および２個の静電容量センサ２１_neのうち、強度の大きな静電容量センサ２１_neに隣接する、静電容量センサ２１_maxではない静電容量センサ２１_subneの強度からなる、連続して配置されている４個の静電容量センサ２１の強度を選択させ、それらを上述した検出結果Ａ乃至Ｄとして位置検出部１５３に供給する。
【０１１０】
位置検出部１５３は、水平方向計算部１６１、垂直方向計算部１６２、角度計算部１６３、および角度補正部１６４を備えている。このうち水平方向計算部１６１、垂直方向計算部１６２、および角度計算部１６３は、水平方向計算部３１、垂直方向計算部３２、および角度計算部３４、または、水平方向計算部１３１、垂直方向計算部１３２、および角度計算部１３４と同一の機能を備えた構成である。位置計算部１６４は、角度計算部１３４により計算される角度θに基づいて、静電容量センサ２１の設置間隔に応じて接触部１５１上の位置を求める。
【０１１１】
位置出力部１５４は、位置検出部１５３より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、および角度θをスクロール制御部１５５に供給する。
【０１１２】
スクロール制御部１５５は、刻々と位置出力部１４より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、および角度θに基づいて、表示部１６に表示されている画像を水平方向および垂直方向にスクロールさせる。
【０１１３】
次に、図８のフローチャートを参照して、図７のタッチセンサによるスクロール処理について説明する。
【０１１４】
ステップＳ３１において、接触部１５１の静電容量センサ２１−２１乃至２１―２８は、それぞれ静電容量の変化の強度を計測し、計測結果である静電容量の変化の強度を強度取得部１５２に供給する。
【０１１５】
ステップＳ３２において、強度取得部１５２は、静電容量センサ２１−２１乃至２１―２８より供給されてくる、それぞれの静電容量の変化の強度を取得する。
【０１１６】
ステップＳ３３において、強度取得部１５２は、選択部１５２ａを制御して、取得した静電容量センサ２１−２１乃至２１―２８の静電容量の変化の強度のうち、最も強い強度の検出結果を検出させる。すなわち、例えば、図９で示されるように、接触部１５１の領域Ｚ２２上に指Ｈ３が存在するような場合、静電容量センサ２１−２２において検出される静電容量の変化の強度が最強の強度として検出される。そこで、図９で示されるような場合、選択部１５２ａは、静電容量の変化の強度が最強の強度として検出されている静電容量センサ２１−２２（静電容量センサ２１_max）の検出結果を検出する。
【０１１７】
ステップＳ３４において、選択部１５２ａは、最も強度の強い静電容量センサ２１_maxに隣接する２個の静電容量センサ２１_neの強度、および、静電容量センサ２１_neのうち大きな強度を検出した静電容量センサ２１_neに隣接する静電容量センサ２１_maxではない静電容量センサ２１_subneの強度を選択し、静電容量センサ２１_maxの強度と共に、連続する４領域の順に、反時計回りで第１象限乃至第４象限に対応した検出結果Ａ乃至Ｄとして位置検出部１５３に供給する。
【０１１８】
すなわち、図９の場合、静電容量センサ２１−２２が検出結果である強度が最強であるので、選択部１５２ａは、静電容量センサ２１−２２の強度を静電容量センサ２１_maxの強度として選択する。また、選択部１５２ａは、静電容量センサ２１−２２に隣接する静電容量センサ２１−２１，２１−２３の強度をそれぞれ静電容量センサ２１_neの強度として選択する。さらに、例えば、静電容量センサ２１−２１，２１−２３の検出結果のうち、静電容量センサ２１−２３の強度の方が強いとき、選択部１５２ａは、静電容量センサ２１−２３に隣接する静電容量センサ２１−２２（静電容量センサ２１_max）ではない、静電容量センサ２１−２４の強度を静電容量センサ２１_subneの強度として選択する。
【０１１９】
結果として、選択部１５２ａは、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２４でそれぞれ検出される検出結果を、検出結果Ａ乃至Ｄとして選択し、位置検出部１５３に供給する。
【０１２０】
すなわち、図９で示される領域Ｚ２１乃至Ｚ２４の静電容量センサ２１−２１乃至２１−２４の検出結果が、図３における第１象限乃至第４象限に存在する領域Ｚ１乃至Ｚ４の静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果と同様に扱われて、位置検出部１５３に供給される。
【０１２１】
ステップＳ３５において、水平方向計算部１６１は、上述した式（１）を計算することにより、水平方向の位置ｘを求める。
【０１２２】
すなわち、水平方向計算部１６１は、図９の静電容量センサ２１−２１，２１−２４の検出結果の和を、あたかも図３における第１象限および第４象限の検出結果の和として扱うと共に、図９の静電容量センサ２１−２２，２１−２３の検出結果の和を、あたかも図３における第２象限および第３象限の検出結果の和として扱い、それぞれの和を減算する式（１）を計算することにより、接触部１５１上に接触または近接する指Ｈ３による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１５１の左右の静電容量の変化の差）を、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の左右の静電容量の変化の差）であるものとして、水平方向の位置ｘとして求めている。
【０１２３】
尚、図３における指Ｈ１は、図９で示される指Ｈ３に対応させる場合、領域Ｚ２上に存在するものとして扱われる。また、後述するが、ここでいう水平方向の位置ｘは、図３に対応する水平方向の位置であり、図９で示される水平方向の位置とは異なるものである。
【０１２４】
ステップＳ３６において、垂直方向計算部１６２は、上述した式（２）を計算することにより、垂直方向の位置ｙを求める。
【０１２５】
すなわち、垂直方向計算部１６２は、図９の静電容量センサ２１−２１，２１−２２の検出結果の和を、あたかも図３における第１象限および第２象限の検出結果の和として扱うと共に、図９の静電容量センサ２１−２３，２１−２４の検出結果の和を、あたかも図３における第３象限および第４象限の検出結果の和として扱い、それぞれの和を減算する式（２）を計算することにより、接触部１５１上に接触または近接する指Ｈ３による垂直方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１５１の上下の静電容量の変化の差）を、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の上下の静電容量の変化の差）であるものとして、垂直方向の位置ｙとして求めている。
【０１２６】
尚、後述するが、ここでいう垂直方向の位置ｙは、図３に対応する垂直方向の位置であり、図９で示される水平方向の位置とは異なるものである。
【０１２７】
ステップＳ３７において、角度計算部１６３は、上述した式（４）を計算することにより、角度θを求める。
【０１２８】
すなわち、角度計算部１６３は、式（４）を計算することにより、図９の接触部１５１上に接触または近接する指Ｈ３に対応する、図３の指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、（ｙ／ｘ）の値に対応する角度θを、角度テーブル１５３ａを参照して求める。
【０１２９】
尚、後述するが、ここでいう角度θは、図３に対応するものである。
【０１３０】
ステップＳ３８において、位置計算部１６４は、図３における角度θを、図９における水平方向の位置として計算する。すなわち、ここでは、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２４の検出結果を、あたかも図３における第１象限乃至第４象限の検出結果のように扱っているので、ステップＳ２７の処理で求められる角度θの範囲は、０°≦θ＜３６０°である。しかしながら、図９においては、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２４が配設されているのは、領域Ｚ２１乃至Ｚ２４である。例えば、その水平方向の長さが長さＰであるとすれば、角度θは、範囲が０≦Ｑ≦Ｐとなる位置Ｑを、０°≦θ＜３６０°の範囲で表現した値であると考えることができる。そこで、位置計算部１６４は、以下の式（６）で示される計算により、角度θより指Ｈ３が接触または近接している位置Ｑを計算する。
【０１３１】
Ｑ＝（Ｐ／３６０）×θ
・・・（６）
【０１３２】
式（６）において、Ｐは、選択部１５２ａにより選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域の存在する長さを示している。図９の場合、選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域は、領域Ｚ２１乃至Ｚ２４の長さＰとなる。従って、ここでは、位置計算部１６４は、角度θにＰ／３６０を乗じることにより、図３で示される角度θから、図９で示される位置Ｑを計算する。
【０１３３】
ステップＳ３９において、位置検出部１５３は、水平方向計算部１６１により計算された位置ｘ、垂直方向計算部１６２により計算された位置ｙ、および位置計算部１６４により計算された位置Ｑを位置出力部１５４に出力する。位置出力部１５４は、位置検出部１５３より供給されてきた位置ｘ，ｙ、並びに位置Ｑをスクロール制御部１５５に供給する。スクロール制御部１５５は、直前の位置Ｑｐと供給されてきた現在の位置Ｑｃとの差分を求め、その大きさに応じて表示部１６の表示内容をスクロールさせ、処理は、ステップＳ３１に戻る。
【０１３４】
以上の処理により、直線状に等間隔で配置された静電容量センサからなるタッチセンサでも、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを端部、または、端部の静電容量センサに隣接する静電容量センサ以外の位置に含む連続して配設される４個の静電容量センサの検出結果を用いることにより、同心円状に、等間隔で配設された４個の静電容量センサからなるタッチセンサと同様に処理することが可能となり、接触部１５１上の接触位置または近接位置を連続的な値で正確に求めることが可能となる。結果として、正確に求められた指Ｈ３の位置に基づいて、画面のスクロール量を正確に制御することが可能となる。
【０１３５】
尚、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサが、端部の静電容量センサであるか、または、端部の静電容量センサに隣接する静電容量センサである場合、その最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを含む、端部から連続して配設される４個の静電容量センサの検出結果を用いることにより、同心円状に、等間隔で配設された４個の静電容量センサからなるタッチセンサと同様に処理することで、同様の効果が得られる。すなわち、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサが含まれていれば、連続して配設される４個の静電容量センサにより接触部上における接触位置または近接位置を求めることは可能である。
【０１３６】
ただし、上述したように、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを、連続して配設される４個の静電容量センサのうちの端部に選択しないように処理しているのは、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを端部としないようにした方が、接触位置、または近接位置に近い、上位４個の静電容量センサの検出結果を利用することができるので、高い精度で接触位置、または近接位置が得られるからである。従って、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサが、端部の静電容量センサであるか、または、端部の静電容量センサに隣接する静電容量センサである場合、その最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを含む、端部から連続して配設される４個の静電容量センサの検出結果を用いることにより、多少精度は落ちることにはなるが、上位４個の静電容量センサの検出結果を利用することに代わりは無いため、十分な精度で接触位置または近接位置を検出することが可能である。
【０１３７】
また、以上の手法により求められる接触位置または近接位置は、各静電容量センサ間の相対関係のみで求められるものであり、静電容量の総変化量の大きさには影響されない。すなわち、接触または近接する指の面積の変動の影響を受けにくく、接触または近接時の出力が安定するとともに、正確な指の位置を検出することができる。
【０１３８】
さらに、以上においては、静電容量センサを環状に配置されたホイールセンサ、直線状に配置されたスライドセンサなど、様々なタッチセンサの場合においても、同じ演算式で対応することが可能となる。
【０１３９】
また、ホイールセンサの場合、指が接触または近接した位置の出力を座標として出力することも可能となるため、接触位置または近接位置に応じて、エラー判定するようにしてもよいし、タッチパネルなどで必要とされる接触位置または近接位置座標を直接出力することが可能となる。
【０１４０】
さらに、急激な温度変化や電圧変動、水などの付着による同時押しが生じても、４つの静電容量センサに同じ大きさの容量変動が生じることになるため、式（１）により求められる位置ｘ，ｙはその影響を受けない。このため、環境の変化に対しても影響されることなく、正確な位置を検出することができる。
【０１４１】
また、静電容量の変化の強度が同じでない場合でも、同じ方向に変動したとき、水平方向の位置ｘ、および垂直方向の位置ｙにより求められる角度θを用いるため、その影響を抑えることが可能となる。従って、位置ｘ，ｙの値を使って求められる角度θは、静電容量センサ間の感度のばらつき、および静電容量の変化の強度の一律の変動に対して、影響を受けにくいので、環境の変化に影響されることなく、正確に接触位置または近接位置を検出することが可能となる。
【０１４２】
さらに、静電容量センサを環状に配設する場合、その演算結果として得られる距離ｒを接触部に対する接触（もしくは近接）または非接触（もしくは非近接）の判定基準として用いることができるので、複数の静電容量センサに同時に同等の影響があるとき、接触または近接しているものと判定させないようにすることが可能となり、結果として、正確に接触位置または近接位置を求めることが可能となる。
【０１４３】
また、接触部の中心に接触または近接した場合、接触位置または近接位置が中心からずれてしまうとき、検出中心が実際の中心と一致するよう、位置ｘ，ｙの計測値にオフセットを加えることにより補正するようにしてもよく、このように補正することで、さらに正確に接触位置または近接位置を検出することが可能となる。
【０１４４】
さらに、各静電容量センサ間に感度ばらつきが発生している場合、静電容量センサ間に２倍以上の差異があるとき、感度差を小さくするため、接触または近接したときの静電容量の変化量同士を除することにより（実際には引き算を行い、何回ひくと0以下になるかを確認する）、小さい方に、その商をかけることで、感度差が２倍以下になるように補正することができる。
【０１４５】
また、位置ｘ，ｙの計算結果が、所定の数値間の中間である場合、位置ｘ，ｙの計算結果がそれらの数値間で高速で切り替わることがある。このようなときは、一定の時間はどちらかの値を保持し、変化なくもう一方の値が演算されるときのみ、もう一方の値に切り替える処理を行うことにより、位置ｘ，ｙの計算結果が高速に切り替わることを防ぐことができる。
【０１４６】
以上の如く、本発明によれば、少ない静電容量センサの数で、静電容量センサが配置された接触領域のうち、物体が接触または近接した位置を連続的な値により高い精度で検出することが可能となる。
【０１４７】
ところで、上述した一連のテキスト処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０１４８】
図１０は、汎用のパーソナルコンピュータの構成例を示している。このパーソナルコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１００１を内蔵している。CPU１００１にはバス１００４を介して、入出力インタフェース１００５が接続されている。バス１００４には、ROM(Read Only Memory)１００２およびRAM(Random Access Memory)１００３が接続されている。
【０１４９】
入出力インタフェース１００５には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウスなどの入力デバイスよりなる入力部１００６、処理操作画面や処理結果の画像を表示デバイスに出力する出力部１００７、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部１００８、LAN（Local Area Network）アダプタなどよりなり、インターネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部１００９が接続されている。また、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１に対してデータを読み書きするドライブ１０１０が接続されている。
【０１５０】
CPU１００１は、ROM１００２に記憶されているプログラム、または磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等のリムーバブルメディア１０１１から読み出されて記憶部１００８にインストールされ、記憶部１００８からRAM１００３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１００３にはまた、CPU１００１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１５１】
尚、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理は、もちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明を適用したタッチセンサの実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】図１のタッチセンサによるスクロール処理を説明するフローチャートである。
【図３】図１のタッチセンサによるスクロール処理を説明する図である。
【図４】タッチセンサのその他の実施の形態の構成例を示す図である。
【図５】図４のタッチセンサによるスクロール処理を説明するフローチャートである。
【図６】図４のタッチセンサによるスクロール処理を説明する図である。
【図７】タッチセンサのその他の実施の形態の構成例を示す図である。
【図８】図７のタッチセンサによるスクロール処理を説明するフローチャートである。
【図９】図７のタッチセンサによるスクロール処理を説明する図である。
【図１０】パーソナルコンピュータを説明する図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１１ 接触部
１２ 強度取得部
１３ 位置検出部
１４ 位置出力部
１５ スクロール制御部
２１，２１−１乃至２１−４，２１−１１乃至２１−１８，Ｓ２１−２１乃至Ｓ２１−２８
３１ 水平方向計算部
３２ 垂直方向計算部
３３ 距離計算部
３４ 角度計算部
１１１ 接触部
１１２ 強度取得部
１１３ 位置検出部
１３１ 水平方向計算部
１３２ 垂直方向計算部
１３３ 距離計算部
１３４ 角度計算部
１３５ 角度補正部
１５１ 接触部
１５２ 強度取得部
１５３ 位置検出部
１６１ 水平方向計算部
１６２ 垂直方向計算部
１６３ 角度計算部
１６４ 位置計算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサおよびタッチセンサの制御方法、並びにプログラムに関し、特に、少ないセンサ数で、連続的な接触位置または近接位置を高い精度で検出可能なタッチセンサおよびタッチセンサの制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スライダ方式のタッチセンサが一般に普及している。スライダ方式のタッチセンサとは、連続的に接触または近接のある位置を検出し、その移動量に対応して、例えば、画像を上下左右にスクロールさせるようにするものがある。
【０００３】
より具体的には、例えば、仮想Ｘ，Ｙ軸上に電極部Ｄｘ＋，Ｄｘ−，Ｄｙ＋，Ｄｙ−を配置させ、それぞれに発生する浮遊容量を検出し、電極部Ｄｘ＋，Ｄｘ−の浮遊容量の差を、これと対応するｘ軸方向の電圧値として、電極部Ｄｙ＋，Ｄｙ−の浮遊容量の差をこれと対応するＹ軸方向の電圧値として取り出すことで、位置を検出し、その移動量から画像をスクロールさせるものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、複数の電極の各々の信号からキャパシタンスを判断し、入力オブジェクトの位置情報を判断するものが提案されている。位置アルゴリズムとしては、２次あてはめ法、重心補間法等を適用し、極座標により位置を求める（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１９４５７８号公報
【特許文献２】特開２００５−５２２７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、ｘ座標はｘ軸上に配置された２つの電極の容量のみから検出を行い、ｙ座標はｙ軸上に配置された２つの電極の容量のみから検出されるため、指がタッチする位置によって、ｘ座標もしくは、ｙ座標の感度が極端に小さくなることがあり、さらに、常に同じ電極による検出であるため、検出精度の向上を図るのが困難であった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の方法では、温度変化や同時押しなどにより複数のセンサが同時に同じ影響を受けた場合、タッチを検出してしまうことになり、誤動作しやすい。また、極座標および角速度を求めることができるが、タッチした指の中心からの距離（ｘｙ座標）を確認することができない。すなわち、電極の中央もしくは周囲に別のスイッチを設置した場合、そのスイッチに近い位置をタッチしたか否かを判定できず、別のアルゴリズムを追加する必要があった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、特に、少ないセンサ数で、連続的な接触位置または近接位置を高い精度で検出できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面のタッチセンサは、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段と、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得手段と、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算手段と、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算手段と、前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力手段とを備える。
【００１０】
前記取得手段には、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、前記検出結果の大きな検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得させるようにすることができる。
【００１１】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向、または垂直方向に対する角度を計算する角度計算手段をさらに設けるようにさせることができる。
【００１２】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離を計算する距離計算手段をさらに設けるようにさせることができる。
【００１３】
前記出力手段により出力された前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の変化に対応して画像をスクロールさせるスクロール手段をさらに設けるようにさせることができ、前記スクロール手段には、前記距離および前記角度に基づいて、スクロール速度を変化させるようにすることができる。
【００１４】
前記距離計算手段により計算された前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離が所定の範囲の大きさではない場合、エラーが発生したものとみなし、前記出力手段には、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の出力を停止させるようにすることができる。
【００１５】
前記複数の検出手段は、直線状に配置されるようにすることができる。
【００１６】
前記第１の検出結果を検出した前記検出手段が、前記直線状に配置された端部に配置されたもの、または、前記端部のものに隣接するものである場合、前記取得手段には、前記第１の検出結果を含む、端部から連続する４個の検出手段の検出結果を、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得させるようにすることができる。
【００１７】
前記複数の検出手段は、環状に配置されるようにすることができる。
【００１８】
本発明の一側面のタッチセンサの制御方法は、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサの制御方法であって、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップと、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップと、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップと、前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップとを含む。
【００１９】
本発明の一側面のプログラムは、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサを制御するコンピュータに、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップと、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップと、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップと、前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップとを含む処理を実行させる。
【００２０】
本発明の一側面のタッチセンサおよび前記タッチセンサの制御方法、並びにプログラムにおいては、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化が複数のセンサにより検出され、前記センサにより検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記センサの第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出したセンサに隣接するセンサの第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果のセンサに隣接する、第１の検出結果を検出したセンサではないセンサの第４の検出結果とが、前記センサの配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得され、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和が減算されて、前記第１象限乃至第４象限に配置されたセンサの中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置が計算され、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和が減算されて、前記第１象限乃至第４象限に配置されたセンサの中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置が計算され、計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置が出力される。
【００２１】
本発明の一側面のタッチセンサにおける、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段とは、例えば、静電容量センサであり、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得手段とは、例えば、強度取得部であり、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算手段とは、例えば、水平方向計算部であり、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算手段とは、例えば、垂直方向計算部であり、前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力手段とは、例えば、位置出力部である。
【００２２】
すなわち、４個以上に分割された連続する接触領域に配置された静電容量センサのそれぞれの検出強度が、強度取得部により取得され、最も強い強度の静電容量センサと、その静電容量センサに隣接する静電容量センサと、最も強い強度の静電容量センサに隣接する静電容量センサのうち、いずれかの静電容量センサに隣接する、最も強い強度の静電容量センサではない静電容量センサのそれぞれの静電容量からなる、４個が連続して配置される静電容量センサの検出結果を、それぞれ第１象限から第４象限に配置された静電容量センサの検出結果Ａ乃至Ｄとして扱う場合、第１象限乃至第４象限をとる単位円の中心を原点としたとき、物体が接触または近接した水平方向の位置ｘが（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））として、垂直方向の位置ｙが（（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））として求められる。さらに、物体が接触または近接した位置の、４個の静電容量センサの中心位置を基準とした水平方向の角度が、角度θ＝arctan（ｘ／ｙ）として求められる。この角度に基づいて、第１象限から第４象限に配置された４個の静電容量センサの現実の配置に対応して、物体が接触または近接した位置を求められる。
【００２３】
結果として、少ない静電容量センサの数で、静電容量センサが配置された連続的な接触領域のうち、物体が接触または近接した位置を高い精度で連続的な値で検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、少ない静電容量センサの数で、静電容量センサが配置された連続的な接触領域のうち、物体が接触または近接した連続的な接触位置または近接位置を高い精度で検出できるようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２６】
すなわち、本発明の一側面のタッチセンサは、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段（例えば、図１の静電容量センサ２１−１乃至２１−４）と、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得手段（例えば、図１の強度取得部１２）と、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算手段（例えば、図１の水平方向計算部３１）と、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算手段（例えば、図１の垂直方向計算部３２）と、前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力手段（例えば、図１の位置出力部１４）とを備える。
【００２７】
前記取得手段（例えば、図１の強度取得部１２）には、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、前記検出結果の大きな検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得させるようにすることができる。
【００２８】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向、または垂直方向に対する角度を計算する角度計算手段（例えば、図１の角度計算部３４）をさらに設けるようにさせることができる。
【００２９】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離を計算する距離計算手段（例えば、図１の距離計算部３３）をさらに設けるようにさせることができる。
【００３０】
前記出力手段により出力された前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の変化に対応して画像をスクロールさせるスクロール手段（例えば、図１のスクロール制御部１５）をさらに設けるようにさせることができ、前記スクロール手段には、前記距離および前記角度に基づいて、スクロール速度を変化させるようにすることができる。
【００３１】
前記距離計算手段により計算された前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離が所定の範囲の大きさではない場合、エラーが発生したものとみなし、前記出力手段（例えば、図１の位置出力部１４）には、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の出力を停止させるようにすることができる。
【００３２】
前記第１の検出結果を検出した前記検出手段が、前記直線状に配置された端部に配置されたもの、または、前記端部のものに隣接するものである場合、前記取得手段（例えば、図１の強度取得部１２）には、前記第１の検出結果を含む、端部から連続する４個の検出手段の検出結果を、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得させるようにすることができる。
【００３３】
本発明の一側面のタッチセンサの制御方法、または、プログラムは、少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサの制御方法であって、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、前記検出結果の大きな検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップ（例えば、図２のステップＳ２）と、前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップ（例えば、図２のステップＳ３）と、前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップ（例えば、図２のステップＳ４）と、前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップ（例えば、図２のステップＳ８）とを含む。
【００３４】
図１は、本発明に係るタッチセンサの実施の形態の構成例を示す図である。
【００３５】
図１のタッチセンサは、略円形状の平板からなる接触部１１上を時計回り、または、反時計回りに指でなぞると、その移動距離、および、速さに応じて、表示部１６に表示されている画像を垂直方向、または、水平方向にスクロールさせる。
【００３６】
接触部１１には、静電容量センサ２１−１乃至２１−４が、接触部１１の中心に対して同心円上で、かつ、等角度で、使用者の指によりなぞられる面の裏側に内蔵されている。接触部１１は、９０°ごとに領域Ｚ１乃至Ｚ４に区切られており、それぞれの領域が、接触部１１を単位円としたときの第１象限乃至第４象限に対応するように設定されている。静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、領域Ｚ１乃至Ｚ４のそれぞれの中央の角度、および、中心からの距離の中央近傍に配設されている。静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、それぞれ物体が接触または近接することにより発生する静電容量の変化の強度を検出し、検出した静電容量の変化の強度を検出結果として強度取得部１２に供給する。尚、静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、それぞれ区別する必要がない場合、単に、静電容量センサ２１と称するものとし、その他の構成についても同様に称するものとする。
【００３７】
強度取得部１２は、静電容量センサ２１−１乃至２１−４のそれぞれより供給されてくる静電容量の変化の強度を示す検出結果Ａ乃至Ｄを取得し、位置検出部１３に供給する。
【００３８】
位置検出部１３は、水平方向計算部３１、垂直方向計算部３２、距離計算部３３、および角度計算部３４より構成されており、強度取得部１２より供給されてきた静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果Ａ乃至Ｄに基づいて、接触部１１上で指が接触または近接している位置（水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、距離ｒ、および角度θ）を計算し、計算結果である接触部１１上の指の位置の情報を位置出力部１４に供給する。
【００３９】
水平方向計算部３１は、強度取得部１２より供給されてくる静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果Ａ乃至Ｄに基づいて、以下の式（１）で示される計算を実行することにより、接触部１１上の指の位置の情報のうち、接触部１１の中心位置（静電容量センサ２１−１乃至２１−４の配置されている中心位置）を基準とし、図中の右方向をｘ方向および図中の上方向をｙ方向とするとき、水平方向の位置ｘを計算する。
【００４０】
ｘ＝ｋ（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））
・・・（１）
【００４１】
式（１）においては、ｘは、接触部１１上の水平方向の位置ｘを表し、ｋは、補正係数ｋを表し、Ａ乃至Ｄは、それぞれ静電容量センサ２１−１乃至２１−４の静電容量の変化の強度を示す検出結果を表している。
【００４２】
垂直方向計算部３２は、強度取得部１２より供給されてくる静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果Ａ乃至Ｄに基づいて、以下の式（２）で示される計算を実行することにより、接触部１１上の指の位置の情報のうち、接触部１１の中心位置を基準とし、図中の右方向をｘ方向および図中の上方向をｙ方向とするとき、垂直方向の位置ｙを計算する。
【００４３】
ｙ＝ｋ（（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））
・・・（２）
【００４４】
式（２）においては、ｙは、接触部１１上の垂直方向の位置ｙを表し、ｋは、補正係数ｋを表し、Ａ乃至Ｄは、それぞれ静電容量センサ２１−１乃至２１−４の静電容量の変化の強度を示す検出結果を表している。
【００４５】
尚、位置ｘ，ｙは、上述したように静電容量の変化の強度の偏りに基づくものであり、補正係数ｋが式（１），式（２）に含まれていない場合、接触部１１上の指Ｈ１の位置を定性的に示すものであって正確な位置ではない値となる。実際の位置を正確に求めるには、予め位置ｘ，ｙを示す静電容量の変化の強度の偏りと、実際の位置との違いを補正する必要があるため、補正係数ｋが設定されている。
【００４６】
距離計算部３３は、水平方向計算部３１の計算結果である接触部１１上の指の位置の水平方向の位置ｘ、および、垂直方向計算部３２の計算結果である接触部１１上の指の位置の垂直方向の位置ｙに基づいて、以下の式（３）を計算することにより、接触部１１上の中心位置から、接触部１１上の指の位置までの距離ｒを求める
【００４７】
ｒ＝√（ｘ2＋ｙ2）
・・・（３）
【００４８】
角度計算部３４は、水平方向計算部３１の計算結果である接触部１１上の指の位置の水平方向の位置ｘ、および、垂直方向計算部３２の計算結果である接触部１１上の指の位置の垂直方向の位置ｙに基づいて、以下の式（４）を計算することにより、接触部１１上の中心を通るｘ軸を０°とする接触部１１上の指の位置までの角度θを求める
【００４９】
θ＝arctan（ｙ／ｘ）
・・・（４）
【００５０】
ここで、arctanは、アークタンジェントを示す。角度計算部３４は、（ｙ／ｘ）に対応するθの値をテーブルとして記憶している角度テーブル３４ａを備えており、（ｙ／ｘ）の値に基づいて、角度θは、角度テーブル３４ａより読み出される。尚、この角度θは、必ずしもｘ方向の軸に対する角度でなくともよく、例えば、ｙ方向の軸に対する角度であってもよい。
【００５１】
位置出力部１４は、位置検出部１３より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、距離ｒ、および角度θをスクロール制御部１５に供給する。この際、距離ｒが所定の範囲の大きさであるか否かに基づいて、指の接触位置または近接位置が接触部１１上であるか否かを判定し、所定の範囲の大きさでなく、指の接触位置または近接位置が接触部１１上ではないとき、エラーが発生したものとみなし、位置検出部１３より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、距離ｒ、および角度θのスクロール制御部１５への供給を停止する。
【００５２】
スクロール制御部１５は、刻々と位置出力部１４より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、距離ｒ、および角度θに基づいて、LCD（Liquid Crystal Display）などから構成される表示部１６に表示されている画像を水平方向および垂直方向にスクロールさせる。
【００５３】
次に、図２のフローチャートを参照して、図１のタッチセンサによるスクロール処理について説明する。
【００５４】
ステップＳ１において、接触部１１の静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、それぞれ静電容量の変化の強度Ａ乃至Ｄを計測し、計測結果である静電容量の変化の強度を強度取得部１２に供給する。
【００５５】
ステップＳ２において、強度取得部１２は、取得した計測結果である強度Ａ乃至Ｄを位置検出部１３に供給する。
【００５６】
ステップＳ３において、水平方向計算部３１は、上述した式（１）を計算することにより、水平方向の位置ｘを求める。
【００５７】
すなわち、図３で示されるように、水平方向計算部３１は、第１象限および第４象限の検出結果の和から、第２象限および第３象限の検出結果の和を減算する式（１）を計算することにより、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の左右の静電容量の変化の差）を、接触部１１上の指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘとして求めている。
【００５８】
ステップＳ４において、垂直方向計算部３２は、上述した式（２）を計算することにより、垂直方向の位置ｙを求める。
【００５９】
すなわち、図３で示されるように、垂直方向計算部３２は、第１象限および第２象限の検出結果の和から、第３象限および第４象限の検出結果の和を減算する式（２）を計算することにより、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による垂直方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の上下の静電容量の変化の差）を、接触部１１上の指Ｈ１の位置の垂直方向の位置ｙとして求めている。
【００６０】
ステップＳ５において、距離計算部３３は、上述した式（３）を計算することにより、距離ｒを求める。
【００６１】
すなわち、図３で示されるように、距離計算部３３は、式（３）を計算することにより、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、三平方の定理に基づいて、接触部１１上の指Ｈ１の位置の中心からの距離ｒを求めている。
【００６２】
ステップＳ６において、角度計算部３４は、上述した式（４）を計算することにより、角度θを求める。
【００６３】
すなわち、図３で示されるように、角度計算部３４は、式（４）を計算することにより、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、（ｙ／ｘ）の値に対応する角度θを、角度テーブル３４ａを参照して求める。
【００６４】
尚、角度計算部３４は、（ｙ／ｘ）の値に対応する角度θを計算することができれば、必ずしも角度テーブル３４ａを備える必要はなく、計算により角度θを求めるようにしてもよい。ただし、（ｙ／ｘ）の値に基づいた角度θの計算は、計算に係る負荷が大きいため、角度テーブル３４ａを設けて読み出すようにした方が、計算のコストを低減することができ、処理速度を向上させることができる。
【００６５】
ステップＳ７において、位置検出部１３は、水平方向計算部３１により計算された位置ｘ、垂直方向計算部３２により計算された位置ｙ、距離計算部３３により計算された距離ｒ、および角度計算部３４により計算された角度θを位置出力部１４に出力する。位置出力部１４は、位置検出部１３より供給されてきた位置ｘ，ｙ、距離ｒ、並びに角度θに基づいて、距離ｒが、所定の範囲の大きさであるか否かを判定する。
【００６６】
すなわち、接触部１１の径Ｒは、予め設定されているので、距離ｒが接触部１１の径Ｒよりも大きい場合、接触部１１上に指Ｈ１が存在しないことになる。また、距離ｒが小さすぎる場合、指Ｈ１は、接触部１１の中央付近に存在することになるため、接触部１１上を回転するようになぞられていない可能性がある。そこで、位置出力部１４は、距離ｒが所定の範囲の大きさ、すなわち、指Ｈ１が、接触部１１からはみ出した位置にあるか、または、中央近傍に存在するか否かを判定する。
【００６７】
ステップＳ７において、距離ｒが所定の範囲の大きさである、すなわち、指Ｈ１が、接触部１１上にあって、回転するようになぞられていると判定された場合、ステップＳ８において、位置出力部１４は、距離ｒおよび角度θをスクロール制御部１５に供給する。スクロール制御部１５は、直前の角度θｐと供給されてきた現在の角度θｃとの差分を求め、さらに、距離ｒの大きさに応じて表示部１６の表示内容をスクロールさせ、処理は、ステップＳ１に戻る。
【００６８】
すなわち、直前の角度θｐと供給されてきた現在の角度θｃとの差分（θｃ−θｐ）が、接触部１１上の指Ｈ１の移動角度Δθであるので、スクロール制御部１５は、移動角度Δθに対応するスクロール量の画素数分だけ画像をスクロールさせる。また、指Ｈ１が接触部１１上で同一の移動角度Δθだけ移動するとき、指Ｈ１の接触部１１上の移動距離ΔＬは、距離ｒが大きいほど大きく、また、距離ｒが小さいほど小さい。したがって、所定時間内で移動角度Δθが同一であっても、距離ｒが大きいほど、移動距離ΔＬも大きいため、指Ｈ１は接触部１１上を素早く移動しており、逆に、距離ｒが小さいほど、移動距離ΔＬも小さいため、指Ｈ１は接触部１１上をゆっくりと移動している。そこで、スクロール制御部１５は、距離ｒが大きいほど、スクロール速度を高速にして、距離ｒが小さいほど、スクロール速度を低速にしてスクロールを実行する。
【００６９】
一方、ステップＳ７において、距離ｒが所定の範囲の大きさでない、すなわち、指Ｈ１が、接触部１１上でないか、または、中央近傍に存在し、回転するようになぞられていない判定された場合、ステップＳ８の処理がスキップされて、処理は、ステップＳ１に戻る。すなわち、この場合、接触部１１上で指Ｈ１の位置が正確に求められないので、エラーとして扱われ、このときに求められた指Ｈ１の位置の情報は、スクロールに反映されない。
【００７０】
以上の処理により、４個の静電容量センサからなるタッチセンサでも、等間隔で同心円状に配置することで、接触部１１上の接触位置または近接位置を示す移動角度と中心からの距離を連続的な値で正確に求めることが可能となる。結果として、正確に求められた指Ｈ１の移動角度と中心からの距離に基づいて、画面のスクロール量とスクロール速度とを同時に、正確に制御することが可能となる。
【００７１】
以上においては、円盤状の接触部１１に対して４個の静電容量センサから接触部１１上の指の動きに対応して表示部１６の表示画面をスクロールさせる例について説明してきたが、静電容量センサは、それ以上の数であっても同様の処理を実行させることが可能である。
【００７２】
そこで、次に、図４を参照して、同心円状に等間隔で配設された８個の静電容量センサから接触部１１１上の指の動きに対応して表示部１６の表示画面をスクロールさせる例について説明する。尚、図４のタッチセンサにおいて、図１のタッチセンサと同一の機能を備える構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。
【００７３】
図４のタッチセンサにおいて、接触部１１１の基本的な構成は、接触部１１において静電容量センサ２１−１乃至２１−４に代えて、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１８が設けられ、それぞれ第１象限の領域Ｚ１１に静電容量センサ２１−１１が、第１象限の領域Ｚ１２に静電容量センサ２１−１２が、第２象限の領域Ｚ１３に静電容量センサ２１−１３が、第２象限の領域Ｚ１４に静電容量センサ２１−１４が、第３象限の領域Ｚ１５に静電容量センサ２１−１５が、第３象限の領域Ｚ１６に静電容量センサ２１−１６が、第４象限の領域Ｚ１７に静電容量センサ２１−１７が、第４象限の領域Ｚ１８に静電容量センサ２１−１８が配設されている。尚、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１８と静電容量センサ２１−１乃至２１−４は、いずれも同様のものである。
【００７４】
静電容量センサ２１−１１乃至２１−１８は、それぞれ物体が接触または近接することにより発生する静電容量の変化の強度を検出し、検出した静電容量の変化の強度を検出結果として強度取得部１１２に供給する。
【００７５】
強度取得部１１２は、選択部１１２ａを制御して、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１８のそれぞれより供給されてくる静電容量の変化の強度を示す８個の検出結果のうち、最も強い強度を検出した静電容量センサ２１_maxの強度、その静電容量センサ２１_maxに隣接する２個の静電容量センサ２１_neの強度、および２個の静電容量センサ２１_neのうち、強度の大きな静電容量センサ２１_neに隣接する、静電容量センサ２１_maxではない静電容量センサ２１_subneの強度からなる、連続して配置されている４個の静電容量センサ２１の強度を選択させ、それらを上述した検出結果Ａ乃至Ｄとして位置検出部１１３に供給する。
【００７６】
位置検出部１１３は、水平方向計算部１３１、垂直方向計算部１３２、距離計算部１３３、角度計算部１３４、および角度補正部１３５を備えている。このうち水平方向計算部１３１、垂直方向計算部１３２、距離計算部１３３、および角度計算部１３４は、水平方向計算部３１、垂直方向計算部３２、距離計算部３３、および角度計算部３４と同一の機能を備えた構成である。角度補正部１３５は、角度計算部１３４により計算される角度θを、静電容量センサ２１の設置数に応じて補正して、角度θ’として求める。
【００７７】
次に、図５のフローチャートを参照して、図４のタッチセンサによるスクロール処理について説明する。
【００７８】
ステップＳ１１において、接触部１１１の静電容量センサ２１−１１乃至２１―１８は、それぞれ静電容量の変化の強度を計測し、計測結果である静電容量の変化の強度を強度取得部１１２に供給する。
【００７９】
ステップＳ１２において、強度取得部１１２は、静電容量センサ２１−１１乃至２１―１８より供給されてくる、それぞれの静電容量の変化の強度を取得する。
【００８０】
ステップＳ１３において、強度取得部１１２は、選択部１１２ａを制御して、取得した静電容量センサ２１−１１乃至２１―１８の静電容量の変化の強度のうち、最も強い強度の検出結果を検出させる。すなわち、例えば、図６で示されるように、接触部１１１の領域Ｚ１２上に指Ｈ２が存在するような場合、静電容量センサ２１−１２において検出される静電容量の変化の強度が最強の強度として検出される。そこで、図６で示されるような場合、選択部１１２ａは、静電容量の変化の強度が最強の強度として検出されている静電容量センサ２１−１２（静電容量センサ２１_max）の検出結果を検出する。
【００８１】
ステップＳ１４において、選択部１１２ａは、最も強度の強い静電容量センサ２１_maxに隣接する２個の静電容量センサ２１_neの強度、および、静電容量センサ２１_neのうち大きな強度を検出した静電容量センサ２１_neに隣接する静電容量センサ２１_maxではない静電容量センサ２１_subneの強度を選択し、静電容量センサ２１_maxの強度と共に、連続する４領域の順に、反時計回りで第１象限乃至第４象限に対応した検出結果Ａ乃至Ｄとして位置検出部１１３に供給する。
【００８２】
すなわち、図６の場合、静電容量センサ２１−１２が検出結果である強度が最強であるので、選択部１１２ａは、静電容量センサ２１−１２の強度を静電容量センサ２１_maxの強度として選択する。また、選択部１１２ａは、静電容量センサ２１−１２に隣接する静電容量センサ２１−１１，２１−１３の強度をそれぞれ静電容量センサ２１_neの強度として選択する。さらに、例えば、静電容量センサ２１−１１，２１−１３の検出結果のうち、静電容量センサ２１−１３の強度の方が強いとき、選択部１１２ａは、静電容量センサ２１−１３に隣接する静電容量センサ２１−１２（静電容量センサ２１_max）ではない、静電容量センサ２１−１４の強度を静電容量センサ２１_subneの強度として選択する。
【００８３】
結果として、選択部１１２ａは、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４のそれぞれで検出される検出結果を、検出結果Ａ乃至Ｄとして選択し、位置検出部１１３に供給する。
【００８４】
すなわち、図６で示される第１象限と第２象限に存在する連続して配置されている領域Ｚ１１乃至Ｚ１４の静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４の検出結果が、図３における第１象限乃至第４象限に存在する領域Ｚ１乃至Ｚ４の静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果と同様に扱われて、位置検出部１１３に供給される。
【００８５】
ステップＳ１５において、水平方向計算部１３１は、上述した式（１）を計算することにより、水平方向の位置ｘを求める。
【００８６】
すなわち、水平方向計算部１３１は、図６の静電容量センサ２１−１１，２１−１４の検出結果の和を、あたかも図３における第１象限および第４象限の検出結果の和として扱うと共に、図６の静電容量センサ２１−１２，２１−１３の検出結果の和を、あたかも図３における第２象限および第３象限の検出結果の和として扱い、それぞれの和を減算する式（１）を計算することにより、接触部１１１上に接触または近接する指Ｈ２による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１１の左右の静電容量の変化の差）を、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の左右の静電容量の変化の差）であるものとして、水平方向の位置ｘとして求めている。
【００８７】
尚、図３における指Ｈ１は、図６で示される指Ｈ２に対応させる場合、領域Ｚ２上に存在するものとして扱われる。また、後述するが、ここでいう水平方向の位置ｘは、図３に対応する水平方向の位置であり、図６で示される水平方向の位置ｘ’とは異なるものである。
【００８８】
ステップＳ１６において、垂直方向計算部１３２は、上述した式（２）を計算することにより、垂直方向の位置ｙを求める。
【００８９】
すなわち、垂直方向計算部１３２は、図６の静電容量センサ２１−１１，２１−１２の検出結果の和を、あたかも図３における第１象限および第２象限の検出結果の和として扱うと共に、図６の静電容量センサ２１−１３，２１−１４の検出結果の和を、あたかも図３における第３象限および第４象限の検出結果の和として扱い、それぞれの和を減算する式（２）を計算することにより、接触部１１１上に接触または近接する指Ｈ２による垂直方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１１の上下の静電容量の変化の差）を、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の上下の静電容量の変化の差）であるものとして、垂直方向の位置ｙとして求めている。
【００９０】
尚、後述するが、ここでいう垂直方向の位置ｙは、図３に対応する垂直方向の位置であり、図６で示される水平方向の位置ｙ’とは異なるものである。
【００９１】
ステップＳ１７において、距離計算部１３３は、上述した式（３）を計算することにより、距離ｒを求める。
【００９２】
すなわち、距離計算部１３３は、式（３）を計算することにより、図６の接触部１１１上に接触または近接する指Ｈ２の位置に対応する、図３の垂直方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、三平方の定理に基づいて、接触部１１上の指Ｈ１の位置の中心からの距離ｒを求めている。
【００９３】
尚、後述するが、ここでいう距離ｒは、図３に対応するものであり、図６で示される距離ｒ’とは異なるものである。
【００９４】
ステップＳ１８において、角度計算部１３４は、上述した式（４）を計算することにより、角度θを求める。
【００９５】
すなわち、角度計算部１３４は、式（４）を計算することにより、図６の接触部１１１上に接触または近接する指Ｈ２に対応する、図３の指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、（ｙ／ｘ）の値に対応する角度θを、角度テーブル１３４ａを参照して求める。
【００９６】
尚、後述するが、ここでいう角度θは、図３に対応するものであり、図６で示される角度θ’とは異なるものである。
【００９７】
ステップＳ１９において、角度補正部１３５は、図３における角度θを、図６における角度θ’に補正する。すなわち、ここでは、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４の検出結果を、あたかも図３における第１象限乃至第４象限の検出結果のように扱っているので、ステップＳ１８の処理で求められる角度θの範囲は、０°≦θ＜３６０°である。しかしながら、図６においては、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４が配設されているのは、第１象限および第２象限であり、図６で示される角度θ’の範囲は、０°≦θ’≦１８０°である。すなわち、角度θは、範囲が０°≦θ’≦１８０°となる角度θ’を、０°≦θ＜３６０°の範囲で表現した値であると考えることができる。そこで、角度補正部１３５は、以下の式（５）で示される計算により、角度θを角度θ’に補正する。
【００９８】
θ’＝（φ／３６０）×θ
・・・（５）
【００９９】
式（５）において、φは、選択部１１２ａにより選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域の存在する角度を示している。選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域の存在する角度は、静電容量センサ２１の数により決定されるので、実質的に、静電容量センサ２１の設置数に応じて角度θ’は補正されることになる。
【０１００】
例えば、図６の場合、選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域は、領域Ｚ１１乃至Ｚ１４であるので、φは１８０°となる。従って、ここでは、角度補正部１３５は、角度θに１／２を乗じることにより、図３で示される角度θを、図６で示される角度θ’に補正する。
【０１０１】
ステップＳ２０において、位置検出部１１３は、水平方向計算部１３１により計算された位置ｘ、垂直方向計算部１３２により計算された位置ｙ、距離計算部１３３により計算された距離ｒ、および角度計算部１３４により計算された角度θを位置出力部１４に出力する。位置出力部１４は、位置検出部１１３より供給されてきた位置ｘ，ｙ、距離ｒ、並びに角度θ’に基づいて、距離ｒが、所定の範囲の大きさであるか否かを判定する。
【０１０２】
すなわち、ここでは、静電容量センサ２１−１１乃至２１−１４の検出結果を、あたかも図３における第１象限乃至第４象限の検出結果のように扱っているので、ステップＳ１７の処理で求められる距離ｒについては、接触部１１１の径Ｒ’に対応する所定値Ｒｖを設定し、所定値Ｒｖよりも大きい場合、接触部１１１上に指Ｈ２が存在しないものとみなす。また、距離ｒが小さすぎる場合、指Ｈ２は、接触部１１１の中央付近に存在することになるため、接触部１１１上を回転するようになぞられていない可能性があるものとみなす。そこで、位置出力部１４は、距離ｒが所定の範囲の大きさ、すなわち、指Ｈ２が、接触部１１１からはみ出した位置にあるか、または、中央近傍に存在するか否かを判定する。
【０１０３】
ステップＳ２０において、距離ｒが所定の範囲の大きさである、すなわち、指Ｈ２が、接触部１１１上にあって、回転するようになぞられていると判定された場合、ステップＳ２１において、位置出力部１４は、距離ｒおよび角度θ’をスクロール制御部１５に供給する。スクロール制御部１５は、直前の角度θ’ｐと供給されてきた現在の角度θ’ｃとの差分を求め、さらに、距離ｒの大きさに応じて表示部１６の表示内容をスクロールさせ、処理は、ステップＳ１１に戻る。
【０１０４】
以上の処理により、４個以上の静電容量センサからなるタッチセンサでも、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを端部以外の位置に含む連続して配置される４個の静電容量センサの検出結果を用いることにより、４個の静電容量センサからなるタッチセンサと同様に処理することが可能となり、接触部１１１上の接触位置または近接位置を示す移動角度と中心からの距離を連続的な値で正確に求めることが可能となる。結果として、正確に求められた指Ｈ２の移動角度と中心からの距離に基づいて、画面のスクロール量とスクロール速度とを同時に、正確に制御することが可能となる。
【０１０５】
以上においては、静電容量センサを同心円状に、等間隔で環状に配置する例について説明してきたが、静電容量センサを直線状に等間隔で配置することにより、上述した同心円状に等間隔で環状に配置された４個以上の静電容量センサからなるタッチセンサと同様に処理することで、接触または近接された位置を、連続的で、かつ、正確に検出することができる。
【０１０６】
そこで、次に、図７を参照して、直線状に等間隔で配設された８個の静電容量センサから接触部１５１上の指の動きに対応して表示部１６の表示画面をスクロールさせる例について説明する。尚、図７のタッチセンサにおいて、図１または図４のタッチセンサと同一の機能を備える構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。
【０１０７】
図７のタッチセンサにおいて、接触部１５１の基本的な構成は、接触部１１または１１１における静電容量センサ２１−１乃至２１−４または２１−１１乃至２１−１８に代えて、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２８が直線状に等間隔で設けられ、それぞれ領域Ｚ２１に静電容量センサ２１−２１が、領域Ｚ２２に静電容量センサ２１−２２が、領域Ｚ２３に静電容量センサ２１−２３が、領域Ｚ２４に静電容量センサ２１−２４が、領域Ｚ２５に静電容量センサ２１−２５が、領域Ｚ２６に静電容量センサ２１−２６が、領域Ｚ２７に静電容量センサ２１−２７が、領域Ｚ２８に静電容量センサ２１−２８が配設されている。これに伴い、接触部１５１は、直線状のプレートとして構成されており、ユーザの指は、接触部１５１上を図中の左右に触れながらなぞることで、スクロールを制御する。尚、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２８と静電容量センサ２１−１乃至２１−４、および２１−１１乃至２１−１８は、いずれも同様のものである。
【０１０８】
静電容量センサ２１−２１乃至２１−２８は、それぞれ物体が接触または近接することにより発生する静電容量の変化の強度を検出し、検出した静電容量の変化の強度を検出結果として強度取得部１５２に供給する。
【０１０９】
強度取得部１５２は、基本的に強度取得部１１２と同様の構成であり、選択部１５２ａを制御して、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２８のそれぞれより供給されてくる静電容量の変化の強度を示す８個の検出結果のうち、最も強い強度を検出した静電容量センサ２１_maxの強度、その静電容量センサ２１_maxに隣接する２個の静電容量センサ２１_neの強度、および２個の静電容量センサ２１_neのうち、強度の大きな静電容量センサ２１_neに隣接する、静電容量センサ２１_maxではない静電容量センサ２１_subneの強度からなる、連続して配置されている４個の静電容量センサ２１の強度を選択させ、それらを上述した検出結果Ａ乃至Ｄとして位置検出部１５３に供給する。
【０１１０】
位置検出部１５３は、水平方向計算部１６１、垂直方向計算部１６２、角度計算部１６３、および角度補正部１６４を備えている。このうち水平方向計算部１６１、垂直方向計算部１６２、および角度計算部１６３は、水平方向計算部３１、垂直方向計算部３２、および角度計算部３４、または、水平方向計算部１３１、垂直方向計算部１３２、および角度計算部１３４と同一の機能を備えた構成である。位置計算部１６４は、角度計算部１３４により計算される角度θに基づいて、静電容量センサ２１の設置間隔に応じて接触部１５１上の位置を求める。
【０１１１】
位置出力部１５４は、位置検出部１５３より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、および角度θをスクロール制御部１５５に供給する。
【０１１２】
スクロール制御部１５５は、刻々と位置出力部１４より供給されてくる水平方向の位置ｘ、垂直方向の位置ｙ、および角度θに基づいて、表示部１６に表示されている画像を水平方向および垂直方向にスクロールさせる。
【０１１３】
次に、図８のフローチャートを参照して、図７のタッチセンサによるスクロール処理について説明する。
【０１１４】
ステップＳ３１において、接触部１５１の静電容量センサ２１−２１乃至２１―２８は、それぞれ静電容量の変化の強度を計測し、計測結果である静電容量の変化の強度を強度取得部１５２に供給する。
【０１１５】
ステップＳ３２において、強度取得部１５２は、静電容量センサ２１−２１乃至２１―２８より供給されてくる、それぞれの静電容量の変化の強度を取得する。
【０１１６】
ステップＳ３３において、強度取得部１５２は、選択部１５２ａを制御して、取得した静電容量センサ２１−２１乃至２１―２８の静電容量の変化の強度のうち、最も強い強度の検出結果を検出させる。すなわち、例えば、図９で示されるように、接触部１５１の領域Ｚ２２上に指Ｈ３が存在するような場合、静電容量センサ２１−２２において検出される静電容量の変化の強度が最強の強度として検出される。そこで、図９で示されるような場合、選択部１５２ａは、静電容量の変化の強度が最強の強度として検出されている静電容量センサ２１−２２（静電容量センサ２１_max）の検出結果を検出する。
【０１１７】
ステップＳ３４において、選択部１５２ａは、最も強度の強い静電容量センサ２１_maxに隣接する２個の静電容量センサ２１_neの強度、および、静電容量センサ２１_neのうち大きな強度を検出した静電容量センサ２１_neに隣接する静電容量センサ２１_maxではない静電容量センサ２１_subneの強度を選択し、静電容量センサ２１_maxの強度と共に、連続する４領域の順に、反時計回りで第１象限乃至第４象限に対応した検出結果Ａ乃至Ｄとして位置検出部１５３に供給する。
【０１１８】
すなわち、図９の場合、静電容量センサ２１−２２が検出結果である強度が最強であるので、選択部１５２ａは、静電容量センサ２１−２２の強度を静電容量センサ２１_maxの強度として選択する。また、選択部１５２ａは、静電容量センサ２１−２２に隣接する静電容量センサ２１−２１，２１−２３の強度をそれぞれ静電容量センサ２１_neの強度として選択する。さらに、例えば、静電容量センサ２１−２１，２１−２３の検出結果のうち、静電容量センサ２１−２３の強度の方が強いとき、選択部１５２ａは、静電容量センサ２１−２３に隣接する静電容量センサ２１−２２（静電容量センサ２１_max）ではない、静電容量センサ２１−２４の強度を静電容量センサ２１_subneの強度として選択する。
【０１１９】
結果として、選択部１５２ａは、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２４でそれぞれ検出される検出結果を、検出結果Ａ乃至Ｄとして選択し、位置検出部１５３に供給する。
【０１２０】
すなわち、図９で示される領域Ｚ２１乃至Ｚ２４の静電容量センサ２１−２１乃至２１−２４の検出結果が、図３における第１象限乃至第４象限に存在する領域Ｚ１乃至Ｚ４の静電容量センサ２１−１乃至２１−４の検出結果と同様に扱われて、位置検出部１５３に供給される。
【０１２１】
ステップＳ３５において、水平方向計算部１６１は、上述した式（１）を計算することにより、水平方向の位置ｘを求める。
【０１２２】
すなわち、水平方向計算部１６１は、図９の静電容量センサ２１−２１，２１−２４の検出結果の和を、あたかも図３における第１象限および第４象限の検出結果の和として扱うと共に、図９の静電容量センサ２１−２２，２１−２３の検出結果の和を、あたかも図３における第２象限および第３象限の検出結果の和として扱い、それぞれの和を減算する式（１）を計算することにより、接触部１５１上に接触または近接する指Ｈ３による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１５１の左右の静電容量の変化の差）を、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の左右の静電容量の変化の差）であるものとして、水平方向の位置ｘとして求めている。
【０１２３】
尚、図３における指Ｈ１は、図９で示される指Ｈ３に対応させる場合、領域Ｚ２上に存在するものとして扱われる。また、後述するが、ここでいう水平方向の位置ｘは、図３に対応する水平方向の位置であり、図９で示される水平方向の位置とは異なるものである。
【０１２４】
ステップＳ３６において、垂直方向計算部１６２は、上述した式（２）を計算することにより、垂直方向の位置ｙを求める。
【０１２５】
すなわち、垂直方向計算部１６２は、図９の静電容量センサ２１−２１，２１−２２の検出結果の和を、あたかも図３における第１象限および第２象限の検出結果の和として扱うと共に、図９の静電容量センサ２１−２３，２１−２４の検出結果の和を、あたかも図３における第３象限および第４象限の検出結果の和として扱い、それぞれの和を減算する式（２）を計算することにより、接触部１５１上に接触または近接する指Ｈ３による垂直方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１５１の上下の静電容量の変化の差）を、接触部１１上に接触または近接する指Ｈ１による水平方向の静電容量の変化の強度の偏り（図中の接触部１１の上下の静電容量の変化の差）であるものとして、垂直方向の位置ｙとして求めている。
【０１２６】
尚、後述するが、ここでいう垂直方向の位置ｙは、図３に対応する垂直方向の位置であり、図９で示される水平方向の位置とは異なるものである。
【０１２７】
ステップＳ３７において、角度計算部１６３は、上述した式（４）を計算することにより、角度θを求める。
【０１２８】
すなわち、角度計算部１６３は、式（４）を計算することにより、図９の接触部１５１上に接触または近接する指Ｈ３に対応する、図３の指Ｈ１の位置の水平方向の位置ｘおよび垂直方向の位置ｙより、（ｙ／ｘ）の値に対応する角度θを、角度テーブル１５３ａを参照して求める。
【０１２９】
尚、後述するが、ここでいう角度θは、図３に対応するものである。
【０１３０】
ステップＳ３８において、位置計算部１６４は、図３における角度θを、図９における水平方向の位置として計算する。すなわち、ここでは、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２４の検出結果を、あたかも図３における第１象限乃至第４象限の検出結果のように扱っているので、ステップＳ２７の処理で求められる角度θの範囲は、０°≦θ＜３６０°である。しかしながら、図９においては、静電容量センサ２１−２１乃至２１−２４が配設されているのは、領域Ｚ２１乃至Ｚ２４である。例えば、その水平方向の長さが長さＰであるとすれば、角度θは、範囲が０≦Ｑ≦Ｐとなる位置Ｑを、０°≦θ＜３６０°の範囲で表現した値であると考えることができる。そこで、位置計算部１６４は、以下の式（６）で示される計算により、角度θより指Ｈ３が接触または近接している位置Ｑを計算する。
【０１３１】
Ｑ＝（Ｐ／３６０）×θ
・・・（６）
【０１３２】
式（６）において、Ｐは、選択部１５２ａにより選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域の存在する長さを示している。図９の場合、選択された強度を検出している連続して配設された４個の静電容量センサ２１が静電容量の変化の強度を計測する領域は、領域Ｚ２１乃至Ｚ２４の長さＰとなる。従って、ここでは、位置計算部１６４は、角度θにＰ／３６０を乗じることにより、図３で示される角度θから、図９で示される位置Ｑを計算する。
【０１３３】
ステップＳ３９において、位置検出部１５３は、水平方向計算部１６１により計算された位置ｘ、垂直方向計算部１６２により計算された位置ｙ、および位置計算部１６４により計算された位置Ｑを位置出力部１５４に出力する。位置出力部１５４は、位置検出部１５３より供給されてきた位置ｘ，ｙ、並びに位置Ｑをスクロール制御部１５５に供給する。スクロール制御部１５５は、直前の位置Ｑｐと供給されてきた現在の位置Ｑｃとの差分を求め、その大きさに応じて表示部１６の表示内容をスクロールさせ、処理は、ステップＳ３１に戻る。
【０１３４】
以上の処理により、直線状に等間隔で配置された静電容量センサからなるタッチセンサでも、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを端部、または、端部の静電容量センサに隣接する静電容量センサ以外の位置に含む連続して配設される４個の静電容量センサの検出結果を用いることにより、同心円状に、等間隔で配設された４個の静電容量センサからなるタッチセンサと同様に処理することが可能となり、接触部１５１上の接触位置または近接位置を連続的な値で正確に求めることが可能となる。結果として、正確に求められた指Ｈ３の位置に基づいて、画面のスクロール量を正確に制御することが可能となる。
【０１３５】
尚、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサが、端部の静電容量センサであるか、または、端部の静電容量センサに隣接する静電容量センサである場合、その最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを含む、端部から連続して配設される４個の静電容量センサの検出結果を用いることにより、同心円状に、等間隔で配設された４個の静電容量センサからなるタッチセンサと同様に処理することで、同様の効果が得られる。すなわち、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサが含まれていれば、連続して配設される４個の静電容量センサにより接触部上における接触位置または近接位置を求めることは可能である。
【０１３６】
ただし、上述したように、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを、連続して配設される４個の静電容量センサのうちの端部に選択しないように処理しているのは、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを端部としないようにした方が、接触位置、または近接位置に近い、上位４個の静電容量センサの検出結果を利用することができるので、高い精度で接触位置、または近接位置が得られるからである。従って、最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサが、端部の静電容量センサであるか、または、端部の静電容量センサに隣接する静電容量センサである場合、その最も強度の強い検出結果を示す静電容量センサを含む、端部から連続して配設される４個の静電容量センサの検出結果を用いることにより、多少精度は落ちることにはなるが、上位４個の静電容量センサの検出結果を利用することに代わりは無いため、十分な精度で接触位置または近接位置を検出することが可能である。
【０１３７】
また、以上の手法により求められる接触位置または近接位置は、各静電容量センサ間の相対関係のみで求められるものであり、静電容量の総変化量の大きさには影響されない。すなわち、接触または近接する指の面積の変動の影響を受けにくく、接触または近接時の出力が安定するとともに、正確な指の位置を検出することができる。
【０１３８】
さらに、以上においては、静電容量センサを環状に配置されたホイールセンサ、直線状に配置されたスライドセンサなど、様々なタッチセンサの場合においても、同じ演算式で対応することが可能となる。
【０１３９】
また、ホイールセンサの場合、指が接触または近接した位置の出力を座標として出力することも可能となるため、接触位置または近接位置に応じて、エラー判定するようにしてもよいし、タッチパネルなどで必要とされる接触位置または近接位置座標を直接出力することが可能となる。
【０１４０】
さらに、急激な温度変化や電圧変動、水などの付着による同時押しが生じても、４つの静電容量センサに同じ大きさの容量変動が生じることになるため、式（１）により求められる位置ｘ，ｙはその影響を受けない。このため、環境の変化に対しても影響されることなく、正確な位置を検出することができる。
【０１４１】
また、静電容量の変化の強度が同じでない場合でも、同じ方向に変動したとき、水平方向の位置ｘ、および垂直方向の位置ｙにより求められる角度θを用いるため、その影響を抑えることが可能となる。従って、位置ｘ，ｙの値を使って求められる角度θは、静電容量センサ間の感度のばらつき、および静電容量の変化の強度の一律の変動に対して、影響を受けにくいので、環境の変化に影響されることなく、正確に接触位置または近接位置を検出することが可能となる。
【０１４２】
さらに、静電容量センサを環状に配設する場合、その演算結果として得られる距離ｒを接触部に対する接触（もしくは近接）または非接触（もしくは非近接）の判定基準として用いることができるので、複数の静電容量センサに同時に同等の影響があるとき、接触または近接しているものと判定させないようにすることが可能となり、結果として、正確に接触位置または近接位置を求めることが可能となる。
【０１４３】
また、接触部の中心に接触または近接した場合、接触位置または近接位置が中心からずれてしまうとき、検出中心が実際の中心と一致するよう、位置ｘ，ｙの計測値にオフセットを加えることにより補正するようにしてもよく、このように補正することで、さらに正確に接触位置または近接位置を検出することが可能となる。
【０１４４】
さらに、各静電容量センサ間に感度ばらつきが発生している場合、静電容量センサ間に２倍以上の差異があるとき、感度差を小さくするため、接触または近接したときの静電容量の変化量同士を除することにより（実際には引き算を行い、何回ひくと0以下になるかを確認する）、小さい方に、その商をかけることで、感度差が２倍以下になるように補正することができる。
【０１４５】
また、位置ｘ，ｙの計算結果が、所定の数値間の中間である場合、位置ｘ，ｙの計算結果がそれらの数値間で高速で切り替わることがある。このようなときは、一定の時間はどちらかの値を保持し、変化なくもう一方の値が演算されるときのみ、もう一方の値に切り替える処理を行うことにより、位置ｘ，ｙの計算結果が高速に切り替わることを防ぐことができる。
【０１４６】
以上の如く、本発明によれば、少ない静電容量センサの数で、静電容量センサが配置された接触領域のうち、物体が接触または近接した位置を連続的な値により高い精度で検出することが可能となる。
【０１４７】
ところで、上述した一連のテキスト処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０１４８】
図１０は、汎用のパーソナルコンピュータの構成例を示している。このパーソナルコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１００１を内蔵している。CPU１００１にはバス１００４を介して、入出力インタフェース１００５が接続されている。バス１００４には、ROM(Read Only Memory)１００２およびRAM(Random Access Memory)１００３が接続されている。
【０１４９】
入出力インタフェース１００５には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウスなどの入力デバイスよりなる入力部１００６、処理操作画面や処理結果の画像を表示デバイスに出力する出力部１００７、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部１００８、LAN（Local Area Network）アダプタなどよりなり、インターネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部１００９が接続されている。また、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１に対してデータを読み書きするドライブ１０１０が接続されている。
【０１５０】
CPU１００１は、ROM１００２に記憶されているプログラム、または磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等のリムーバブルメディア１０１１から読み出されて記憶部１００８にインストールされ、記憶部１００８からRAM１００３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１００３にはまた、CPU１００１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１５１】
尚、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理は、もちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明を適用したタッチセンサの実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】図１のタッチセンサによるスクロール処理を説明するフローチャートである。
【図３】図１のタッチセンサによるスクロール処理を説明する図である。
【図４】タッチセンサのその他の実施の形態の構成例を示す図である。
【図５】図４のタッチセンサによるスクロール処理を説明するフローチャートである。
【図６】図４のタッチセンサによるスクロール処理を説明する図である。
【図７】タッチセンサのその他の実施の形態の構成例を示す図である。
【図８】図７のタッチセンサによるスクロール処理を説明するフローチャートである。
【図９】図７のタッチセンサによるスクロール処理を説明する図である。
【図１０】パーソナルコンピュータを説明する図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１１ 接触部
１２ 強度取得部
１３ 位置検出部
１４ 位置出力部
１５ スクロール制御部
２１，２１−１乃至２１−４，２１−１１乃至２１−１８，Ｓ２１−２１乃至Ｓ２１−２８
３１ 水平方向計算部
３２ 垂直方向計算部
３３ 距離計算部
３４ 角度計算部
１１１ 接触部
１１２ 強度取得部
１１３ 位置検出部
１３１ 水平方向計算部
１３２ 垂直方向計算部
１３３ 距離計算部
１３４ 角度計算部
１３５ 角度補正部
１５１ 接触部
１５２ 強度取得部
１５３ 位置検出部
１６１ 水平方向計算部
１６２ 垂直方向計算部
１６３ 角度計算部
１６４ 位置計算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段と、
前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得手段と、
前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算手段と、
前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算手段と、
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力手段と
を備えるタッチセンサ。
【請求項２】
前記取得手段は、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、前記検出結果の大きな検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項３】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向、または垂直方向に対する角度を計算する角度計算手段をさらに備える
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項４】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離を計算する距離計算手段をさらに備える
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項５】
前記出力手段により出力された前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の変化に対応して画像をスクロールさせるスクロール手段をさらに備え、
前記スクロール手段は、前記距離および前記角度に基づいて、スクロール速度を変化させる
請求項３および４に記載のタッチセンサ。
【請求項６】
前記距離計算手段により計算された前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離が所定の範囲の大きさではない場合、エラーが発生したものとみなし、前記出力手段は、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の出力を停止する
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項７】
前記複数の検出手段は、直線状に配置される
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項８】
前記第１の検出結果を検出した前記検出手段が、前記直線状に配置された端部に配置されたもの、または、前記端部のものに隣接するものである場合、前記取得手段は、前記第１の検出結果を含む、端部から連続する４個の検出手段の検出結果を、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する
請求項７に記載のタッチセンサ。
【請求項９】
前記複数の検出手段は、環状に配置される
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項１０】
少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサの制御方法において、
前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップと、
前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップと、
前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップと、
前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップと
を含むタッチセンサの制御方法。
【請求項１１】
少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサを制御するコンピュータに、
前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップと、
前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップと、
前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップと、
前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップと
を含む処理を実行させるプログラム。
【請求項１】
少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段と、
前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得手段と、
前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算手段と、
前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算手段と、
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力手段と
を備えるタッチセンサ。
【請求項２】
前記取得手段は、前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、前記検出結果の大きな検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項３】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向、または垂直方向に対する角度を計算する角度計算手段をさらに備える
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項４】
前記水平方向計算手段および前記垂直方向計算手段により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置より、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離を計算する距離計算手段をさらに備える
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項５】
前記出力手段により出力された前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の変化に対応して画像をスクロールさせるスクロール手段をさらに備え、
前記スクロール手段は、前記距離および前記角度に基づいて、スクロール速度を変化させる
請求項３および４に記載のタッチセンサ。
【請求項６】
前記距離計算手段により計算された前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置から前記物体が接触または近接した位置までの距離が所定の範囲の大きさではない場合、エラーが発生したものとみなし、前記出力手段は、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置の出力を停止する
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項７】
前記複数の検出手段は、直線状に配置される
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項８】
前記第１の検出結果を検出した前記検出手段が、前記直線状に配置された端部に配置されたもの、または、前記端部のものに隣接するものである場合、前記取得手段は、前記第１の検出結果を含む、端部から連続する４個の検出手段の検出結果を、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する
請求項７に記載のタッチセンサ。
【請求項９】
前記複数の検出手段は、環状に配置される
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項１０】
少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサの制御方法において、
前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップと、
前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップと、
前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップと、
前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップと
を含むタッチセンサの制御方法。
【請求項１１】
少なくとも４個以上に分割された連続する接触領域のそれぞれに対して物体の接触または近接による静電容量の変化を検出するセンサからなる複数の検出手段を備えるタッチセンサを制御するコンピュータに、
前記検出手段により検出された静電容量の変化が最も大きい値を検出した前記検出手段の第１の検出結果と、前記第１の検出結果を検出した検出手段に隣接する検出手段の第２および第３の検出結果と、前記第２および第３の検出結果のうち、いずれかの前記検出結果の検出手段に隣接する、第１の検出結果を検出した検出手段ではない検出手段の第４の検出結果とを、前記検出手段の配置に対応して、第１象限乃至第４象限に対して環状に配置したとき、前記第１象限乃至第４象限の検出結果として取得する取得ステップと、
前記第１象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和より、前記第２象限の検出結果と前記第３象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の水平方向の検出位置を計算する水平位置計算ステップと、
前記第１象限の検出結果と前記第２象限の検出結果との和より、前記第３象限の検出結果と前記第４象限の検出結果との和を減算して、前記第１象限乃至第４象限に配置された検出手段の中心位置を基準とした前記物体が接触または近接した位置の垂直方向の検出位置を計算する垂直位置計算ステップと、
前記水平方向計算ステップの処理および前記垂直方向計算ステップの処理により計算された、前記物体が接触または近接した位置の水平方向および垂直方向の位置を出力する出力ステップと
を含む処理を実行させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１６８６４７（Ｐ２００９−１６８６４７Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７６２９（Ｐ２００８−７６２９）
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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