近接検出装置
【課題】近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすと同時に、近接座標の位置分解能を高めることができる近接検出装置を得ることを目的とする。
【解決手段】遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する検出電極結合回路５を設け、静電容量検出回路６が検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、検出電極結合回路５により分離された検知電極の静電容量を検出する。
【解決手段】遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する検出電極結合回路５を設け、静電容量検出回路６が検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、検出電極結合回路５により分離された検知電極の静電容量を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、タッチパネルに配置されている複数の検知電極の静電容量を検出して、ユーザがタッチパネルに触れている位置又はタッチパネルに近接している位置を特定する近接検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの意思を直接的に入力する手段として、ユーザがパネルや情報表示面に配置されている操作キーに触れると、その接触位置を検出するタッチセンサが有効なことが良く知られている。
これまで、実用に供されている代表的なタッチセンサとして、下記の（ａ）〜（ｃ）に示すようなものがある。
【０００３】
（ａ）２枚の導電シートが直接接触しないように重ね合わされている電気抵抗変化検出型タッチセンサであり、ユーザが導電シートの任意の位置を押下すると、ユーザにより押下された位置だけが導通するので、その導通箇所の座標を検出する。
（ｂ）情報表示面に近い空間に光線のビームが張られているビーム遮断型タッチセンサであり、ユーザが情報表示面に触れようとして指を情報表示面に近づけると、ユーザが触れようとしている位置のビームが遮断されるので、その遮断箇所の座標を検出する。
（ｃ）透明、不透明又は半透明の電極の静電容量を検出する静電センサであり、電極の静電容量の変化を検出することにより、ユーザの指や誘電体の接触又は近接を検出する。
【０００４】
（ａ）の電気抵抗変化検出型タッチセンサについては、ユーザが導電シートに接触しない限り、座標を検出することができず、導電シートに対するユーザの近接や、その近接座標を検出することができない欠点がある。
（ｂ）のビーム遮断型タッチセンサの場合、ユーザが情報表示面に触れなくても、その情報表示面に対するユーザの近接や、その近接座標を検出することができる。
しかし、ユーザが指示する位置の座標を確定する時点がフィードバックされないため、入力時点の不確定性による不安が大きくなることがある欠点がある。
【０００５】
（ｃ）の静電センサの場合、接触と近接の両方を検出することが可能であり、電気抵抗変化検出型タッチセンサ及びビーム遮断型タッチセンサの欠点を解消することができる近接検出装置である。
しかしながら、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすためには、電極の面積を広くする必要があり、電極の面積を広くすると、近接座標の位置分解能が劣化する性質がある。
一方、近接座標の位置分解能を高めるには、電極の面積を狭くする必要があり、電極の面積を狭くすると、近接を検出することが可能な検出可能距離が短くなる性質がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許第２６８５０７３号公報（第４頁から第７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の近接検出装置は以上のように構成されているので、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばそうとすると近接座標の位置分解能が劣化し、近接座標の位置分解能を高めようとすると近接を検出することが可能な検出可能距離が短くなるなどの課題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすと同時に、近接座標の位置分解能を高めることができる近接検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る近接検出装置は、遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する電極結合分離手段を設け、静電容量検出手段が電極結合分離手段により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、その電極結合分離手段により分離された検知電極の静電容量を検出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、上記複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する電極結合分離手段を設け、静電容量検出手段が電極結合分離手段により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、その電極結合分離手段により分離された検知電極の静電容量を検出するように構成したので、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすと同時に、近接座標の位置分解能を高めることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による近接検出装置を示す構成図であり、図において、検知電極２ａ〜２ｄはタッチパネル１に配置されており、検知対象物であるユーザの指３（または、誘電体）の近接によって静電容量が変化する。
制御回路４は遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を出力し、または、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を出力するなどの処理を実施する。
【００１２】
検出電極結合回路５は制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検知電極２ａと検知電極２ｂを電気的に結合するとともに、検知電極２ｃと検知電極２ｄを電気的に結合し、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検知電極２ａと検知電極２ｂを電気的に分離するとともに、検知電極２ｃと検知電極２ｄを電気的に分離する。
なお、制御回路４及び検出電極結合回路５から電極結合分離手段が構成されている。
【００１３】
静電容量検出回路６は制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極Ａ（検知電極２ａ＋検知電極２ｂ）及び検知電極Ｂ（検知電極２ｃ＋検知電極２ｄ）の静電容量を検出し、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検出電極結合回路５により分離された検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの静電容量を検出する。
また、静電容量検出回路６は検出した静電容量が基準容量以上である場合、検知対象物の近接を認定して、近接検出信号を出力する。
なお、静電容量検出回路６は静電容量検出手段を構成している。
【００１４】
次に動作について説明する。
制御回路４は、タッチパネル１に配置されている検知電極２ａ〜２ｄから、例えば、５ｍｍ以上離れている遠い位置に存在するユーザの指３を検知する場合、遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
【００１５】
検出電極結合回路５は、制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検知電極２ａと検知電極２ｂを電気的に結合するとともに、検知電極２ｃと検知電極２ｄを電気的に結合する。
これにより、検知電極２ａと検知電極２ｂが電気的に結合された検知電極Ａが１つの電極として動作し、また、検知電極２ｃと検知電極２ｄが電気的に結合された検知電極Ｂが１つの電極として動作する。
この場合、検知電極Ａ（検知電極Ｂ）の面積が、検知電極２ａと検知電極２ｂの面積の合計（検知電極２ｃと検知電極２ｄの面積の合計）になるため、検知電極２ａと検知電極２ｂ（検知電極２ｃと検知電極２ｄ）を電気的に結合していない場合よりも、遠い位置に存在する検知対象物の検出が可能になる。
【００１６】
静電容量検出回路６は、制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極Ａ（検知電極２ａ＋検知電極２ｂ）の静電容量と、検知電極Ｂ（検知電極２ｃ＋検知電極２ｄ）の静電容量を検出する。
静電容量検出回路６は、検知電極Ａ（検知電極２ａ＋検知電極２ｂ）の静電容量が基準容量以上であれば、検知電極Ａにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
また、検知電極Ｂ（検知電極２ｃ＋検知電極２ｄ）の静電容量が基準容量以上であれば、検知電極Ｂにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
【００１７】
制御回路４は、タッチパネル１に配置されている検知電極２ａ〜２ｄから、例えば、５ｍｍ以内の近い位置に存在するユーザの指３を検知する場合、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
なお、制御回路４は、静電容量検出回路６から検知電極Ａ又は検知電極Ｂにユーザの指３が近接している旨を示す近接検出信号が出力されたとき、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
【００１８】
検出電極結合回路５は、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検知電極２ａと検知電極２ｂを電気的に分離するとともに、検知電極２ｃと検知電極２ｄを電気的に分離する。
これにより、検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのそれぞれが１つの電極として動作するが、検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの面積が、検知電極Ａ（検知電極Ｂ）の面積より狭くなるため、検知電極２ａと検知電極２ｂ（検知電極２ｃと検知電極２ｄ）を電気的に結合している場合よりも、近接座標の位置分解能が向上する。
【００１９】
静電容量検出回路６は、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検出電極結合回路５により分離された検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの静電容量を検出する。
静電容量検出回路６は、検知電極２ａの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極２ａにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
また、検知電極２ｂの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極２ｂにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
また、検知電極２ｃの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極２ｃにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
さらに、検知電極２ｄの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極２ｄにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
【００２０】
制御回路４は、静電容量検出回路６から検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにユーザの指３が近接している旨を示す近接検出信号が出力されない場合、再度、遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力することにより、検知電極Ａ（検知電極Ｂ）で検知対象物の近接を検出するようにする。
【００２１】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する検出電極結合回路５を設け、静電容量検出回路６が検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、検出電極結合回路５により分離された検知電極の静電容量を検出するように構成したので、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすと同時に、近接座標の位置分解能を高めることができる効果を奏する。
【００２２】
なお、この実施の形態１では、検出電極結合回路５が２つの検知電極を結合するものについて示したが、３つ以上の検知電極を結合するようにしてもよい。
また、検出電極結合回路５が、５ｍｍ以上離れている検知対象物を検出する場合と、５ｍｍ以内の検知対象物を検出する場合とで、２段階で電極の結合と分離を切り替えるものについて示したが、検知電極からの距離に応じて、検知電極の結合数を順次切り替えるようにしてもよい（３段階以上の切替を実施）。
【００２３】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが直線的に配置されているものについて示したが、図２に示すように、検知電極２ａ−１〜２ａ−４，２ｂ−１〜２ｂ−４，２ｃ−１〜２ｃ−４，２ｄ−１〜２ｄ−４，２ｅ−１〜２ｅ−４，２ｆ−１〜２ｆ−４，２ｇ−１〜２ｇ−４が縦横に配置されていてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００２４】
次に動作について説明する。
制御回路４は、タッチパネル１に配置されている検知電極２から、例えば、５ｍｍ以上離れている遠い位置に存在するユーザの指３を検知する場合、遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
【００２５】
検出電極結合回路５は、制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検知電極２ａ−１〜２ａ−４の列と検知電極２ｃ−１〜２ｃ−４の列とを電気的に結合するとともに、検知電極２ｅ−１〜２ｅ−４の列と検知電極２ｇ−１〜２ｇ−４の列とを電気的に結合する。
また、検出電極結合回路５は、検知電極２ｂ−１，２ｄ−１，２ｆ−１の列と検知電極２ｂ−２，２ｄ−２，２ｆ−２の列とを電気的に結合するとともに、検知電極２ｂ−３，２ｄ−３，２ｆ−３の列と検知電極２ｂ−４，２ｄ−４，２ｆ−４の列とを電気的に結合する。
【００２６】
静電容量検出回路６は、制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極Ａ（＝（２ａ−１）＋（２ａ−２）＋（２ａ−３）＋（２ａ−４）＋（２ｃ−１）＋（２ｃ−２）＋（２ｃ−３）＋（２ｃ−４））の静電容量と、検知電極Ｂ（＝（２ｅ−１）＋（２ｅ−２）＋（２ｅ−３）＋（２ｅ−４）＋（２ｇ−１）＋（２ｇ−２）＋（２ｇ−３）＋（２ｇ−４））の静電容量と、検知電極Ｃ（＝（２ｂ−１）＋（２ｄ−１）＋（２ｆ−１）＋（２ｂ−２）＋（２ｄ−２）＋（２ｆ−２））の静電容量と、検知電極Ｄ（＝（２ｂ−３）＋（２ｄ−３）＋（２ｆ−３）＋（２ｂ−４）＋（２ｄ−４）＋（２ｆ−４））の静電容量とを検出する。
静電容量検出回路６は、検知電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
【００２７】
制御回路４は、タッチパネル１に配置されている検知電極２から、例えば、５ｍｍ以内の近い位置に存在するユーザの指３を検知する場合、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
なお、制御回路４は、静電容量検出回路６から検知電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにユーザの指３が近接している旨を示す近接検出信号が出力されたとき、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
【００２８】
検出電極結合回路５は、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検知電極２ａ−１〜２ａ−４の列と検知電極２ｃ−１〜２ｃ−４の列とを電気的に分離するとともに、検知電極２ｅ−１〜２ｅ−４の列と検知電極２ｇ−１〜２ｇ−４の列とを電気的に分離する。
また、検出電極結合回路５は、検知電極２ｂ−１，２ｄ−１，２ｆ−１の列と検知電極２ｂ−２，２ｄ−２，２ｆ−２の列とを電気的に分離するとともに、検知電極２ｂ−３，２ｄ−３，２ｆ−３の列と検知電極２ｂ−４，２ｄ−４，２ｆ−４の列とを電気的に分離する。
【００２９】
静電容量検出回路６は、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検出電極結合回路５により分離された検知電極２ａ−１〜２ａ−４の列の静電容量、検知電極２ｃ−１〜２ｃ−４の列の静電容量、検知電極２ｅ−１〜２ｅ−４の列の静電容量、検知電極２ｇ−１〜２ｇ−４の列の静電容量、検知電極２ｂ−１，２ｄ−１，２ｆ−１の列の静電容量、検知電極２ｂ−２，２ｄ−２，２ｆ−２の列の静電容量、検知電極２ｂ−３，２ｄ−３，２ｆ−３の列の静電容量、検知電極２ｂ−４，２ｄ−４，２ｆ−４の列の静電容量を検出する。
静電容量検出回路６は、各検知電極の列の静電容量が基準容量以上であれば、当該検知電極の列にユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
【００３０】
制御回路４は、静電容量検出回路６から各検知電極の列にユーザの指３が近接している旨を示す近接検出信号が出力されない場合、再度、遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力することにより、電気的に結合している検知電極の列で検知対象物の近接を検出するようにする。
【００３１】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、タッチパネル１には４個の検知電極２ａ〜２ｄが配置され、検知電極の結合数が２（例えば、検知電極２ａと検知電極２ｂの結合）であるものについて示したが、タッチパネル１に数多くの検知電極２（例えば、Ｎ個の検知電極２）が配置される場合、検出電極結合回路５が制御回路４の指示の下、初期段階では検知電極２の結合数を最大値に設定し、静電容量検出回路６が検知対象物の近接を認定する毎に、検知電極２の結合数を減らしていくようにしてもよい。
図３はこの発明の実施の形態３による近接検出装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００３２】
次に動作について説明する。
制御回路４は、例えば、タッチパネル１にマトリックス状に配置されている検知電極２の個数が例えばＮ個である場合、Ｎ個の検知電極２を擬似的に大きな１枚の検知電極として動作させるため、検知電極２の結合数を最大値Ｎに設定する（ステップＳＴ１）。
また、制御回路４は、このときの近接感度を高めるため、静電容量検出回路６のサンプリングレートを所定の最低値に設定する。
【００３３】
これにより、検出電極結合回路５は、制御回路４の指示の下、Ｎ個の検知電極２を電気的に結合する（ステップＳＴ２）。
静電容量検出回路６は、検出電極結合回路５がＮ個の検知電極２を電気的に結合すると、上記実施の形態１と同様にして、電気的に結合されている擬似的に大きな検知電極の静電容量を検出する（ステップＳＴ３）。
静電容量検出回路６は、擬似的に大きな検知電極の静電容量が基準容量以上であれば、その検知電極にユーザの指３が近接していると認定して近接検出信号を出力する。
【００３４】
制御回路４は、静電容量検出回路６が近接を認定して近接検出信号を出力すると（ステップＳＴ４）、静電容量検出回路６により静電容量が検出された検知電極が配置されている位置のＸ，Ｙ座標を特定する（ステップＳＴ５）。
例えば、静電容量検出回路６により静電容量が検出された検知電極が検知電極２ａであれば、その検知電極２ａが配置されている位置のＸ，Ｙ座標を特定するが、Ｎ個の検知電極２が電気的に結合されているような場合には、検知電極が配置されている位置のＸ，Ｙ座標として、例えば、Ｎ個の検知電極２の中心のＸ，Ｙ座標を特定する。
また、制御回路４は、静電容量検出回路６により検出された静電容量をＺ座標値に換算することにより、検知電極２から検知対象物までの近接距離（Ｚ座標）を算出する（ステップＳＴ５）。
【００３５】
また、制御回路４は、静電容量検出回路６により検出された静電容量に応じて検知電極２の結合数を変更する（ステップＳＴ６）。
例えば、検知電極２の結合数がＮのときの静電容量が基準容量より２０％大きければ、検知電極２の結合数Ｎを２０％減らし、その静電容量が基準容量より３０％大きければ、検知電極２の結合数Ｎを３０％減らすなど、その静電容量が大きい程、検知電極２の結合数Ｎを減らす割合を大きくする。
なお、検知電極２の結合形態（電気的に結合する検知電極の組み合わせ）は、予め結合数に応じて設定されているものとし、制御回路４は、検知電極２の結合数と結合形態の対応関係を示すテンプレートを参照して、検知電極２の結合数に応じた検知電極２の結合形態を検出電極結合回路５に指示する。
【００３６】
制御回路４は、検知電極２の結合数を減らすと、その結合数に応じて静電容量検出回路６のサンプリングレートを変更する（ステップＳＴ７）。
静電容量検出回路６のサンプリングレートは、予め検知電極２の結合数に応じて設定されているものとし、制御回路４は、検知電極２の結合数とサンプリングレートの対応関係を示すテンプレートを参照して、静電容量検出回路６のサンプリングレートを変更する。
ここでは、制御回路４がテンプレートを参照して、静電容量検出回路６のサンプリングレートを変更するものについて示したが、検知電極２の結合数から静電容量検出回路６のサンプリングレートを計算するようにしてもよい。
【００３７】
制御回路４は、静電容量検出回路６により検出された静電容量が規定量（検知対象物が検知電極に接触していると考えられる場合の静電容量）に到達していれば（ステップＳＴ８）、その検知電極にユーザの指３が接触していると認定して、接触検出信号を出力する（ステップＳＴ９）。
一方、静電容量検出回路６により検出された静電容量が所定量に到達していなければ（ステップＳＴ８）、検知電極の結合数に応じた検知電極２の結合形態を検出電極結合回路５に指示する。
以降、ステップＳＴ２の処理に戻る。
【００３８】
制御回路４は、静電容量検出回路６が検知電極の静電容量を検出したのち（ステップＳＴ３）、近接を認定せずに、近接検出信号を出力しない場合（ステップＳＴ４）、検知電極２の結合形態（電気的に結合する検知電極の組み合わせ）を前回の結合形態に戻し、前回の結合形態を検出電極結合回路５に指示する（ステップＳＴ１０）。
即ち、制御回路４は、今回の検知電極では検知対象物を検出することができていないので、遠くに位置する検知対象物を検出することができるようにするため、検知電極の結合数を多くする。
【００３９】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、検出電極結合回路５が制御回路４の指示の下、初期段階では検知電極２の結合数を最大値に設定し、静電容量検出回路６が検知対象物の近接を認定する毎に、検知電極２の結合数を減らしていくように構成したので、迅速かつ確実の検知対象物の近接を検出することができる効果を奏する。
【００４０】
また、この実施の形態３によれば、検出電極結合回路５による検知電極の結合数に応じて静電容量を検出する際のサンプリングレートを変更するように構成したので、近接感度と応答性の適正化を図ることができる効果を奏する。
【００４１】
なお、この実施の形態３では、検知電極２の結合形態に応じて、異なる解像度のＸ，Ｙ，Ｚ座標を算出するものについて示したが、これらのＸ，Ｙ，Ｚ座標を検知電極２の結合形態で正規化することにより、検知電極２の結合形態が変化しても、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標を同じ尺度で扱えるようにしてもよい。
【００４２】
また、この実施の形態３では、初期段階でＮ個の検知電極２を結合して１枚の電極のように扱うものについて示したが、目的とする近接の検出能力に応じた電極の構成であれば何でもよい。例えば、近接能力を向上させる物理的な位置が部分的な位置である場合は、その位置での検出能力を向上されるような結合形態にするものとする。
【００４３】
この実施の形態３では、制御回路４が、静電容量検出回路６により検出された静電容量が規定量（検知対象物が検知電極に接触していると考えられる場合の静電容量）に到達していれば、その検知電極にユーザの指３が接触していると認定して、接触検出信号を出力するものについて示したが、静電容量検出回路６により検出された静電容量が所定量に到達していない場合でも、既に、ユーザの指３が近接している検知電極が配置されている位置のＸ，Ｙ，Ｚ座標が特定されているので（ステップＳＴ５）、そのＸ，Ｙ，Ｚ座標を出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施の形態１による近接検出装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２による近接検出装置を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３による近接検出装置の処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１ タッチパネル、２ａ〜２ｄ 検知電極、２ａ−１〜２ａ−４，２ｂ−１〜２ｂ−４，２ｃ−１〜２ｃ−４，２ｄ−１〜２ｄ−４，２ｅ−１〜２ｅ−４，２ｆ−１〜２ｆ−４，２ｇ−１〜２ｇ−４ 検知電極、３ ユーザの指（検知対象物）、４ 制御回路（電極結合分離手段）、５ 検出電極結合回路（電極結合分離手段）、６ 静電容量検出回路（静電容量検出手段）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、タッチパネルに配置されている複数の検知電極の静電容量を検出して、ユーザがタッチパネルに触れている位置又はタッチパネルに近接している位置を特定する近接検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの意思を直接的に入力する手段として、ユーザがパネルや情報表示面に配置されている操作キーに触れると、その接触位置を検出するタッチセンサが有効なことが良く知られている。
これまで、実用に供されている代表的なタッチセンサとして、下記の（ａ）〜（ｃ）に示すようなものがある。
【０００３】
（ａ）２枚の導電シートが直接接触しないように重ね合わされている電気抵抗変化検出型タッチセンサであり、ユーザが導電シートの任意の位置を押下すると、ユーザにより押下された位置だけが導通するので、その導通箇所の座標を検出する。
（ｂ）情報表示面に近い空間に光線のビームが張られているビーム遮断型タッチセンサであり、ユーザが情報表示面に触れようとして指を情報表示面に近づけると、ユーザが触れようとしている位置のビームが遮断されるので、その遮断箇所の座標を検出する。
（ｃ）透明、不透明又は半透明の電極の静電容量を検出する静電センサであり、電極の静電容量の変化を検出することにより、ユーザの指や誘電体の接触又は近接を検出する。
【０００４】
（ａ）の電気抵抗変化検出型タッチセンサについては、ユーザが導電シートに接触しない限り、座標を検出することができず、導電シートに対するユーザの近接や、その近接座標を検出することができない欠点がある。
（ｂ）のビーム遮断型タッチセンサの場合、ユーザが情報表示面に触れなくても、その情報表示面に対するユーザの近接や、その近接座標を検出することができる。
しかし、ユーザが指示する位置の座標を確定する時点がフィードバックされないため、入力時点の不確定性による不安が大きくなることがある欠点がある。
【０００５】
（ｃ）の静電センサの場合、接触と近接の両方を検出することが可能であり、電気抵抗変化検出型タッチセンサ及びビーム遮断型タッチセンサの欠点を解消することができる近接検出装置である。
しかしながら、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすためには、電極の面積を広くする必要があり、電極の面積を広くすると、近接座標の位置分解能が劣化する性質がある。
一方、近接座標の位置分解能を高めるには、電極の面積を狭くする必要があり、電極の面積を狭くすると、近接を検出することが可能な検出可能距離が短くなる性質がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許第２６８５０７３号公報（第４頁から第７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の近接検出装置は以上のように構成されているので、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばそうとすると近接座標の位置分解能が劣化し、近接座標の位置分解能を高めようとすると近接を検出することが可能な検出可能距離が短くなるなどの課題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすと同時に、近接座標の位置分解能を高めることができる近接検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る近接検出装置は、遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する電極結合分離手段を設け、静電容量検出手段が電極結合分離手段により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、その電極結合分離手段により分離された検知電極の静電容量を検出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、上記複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する電極結合分離手段を設け、静電容量検出手段が電極結合分離手段により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、その電極結合分離手段により分離された検知電極の静電容量を検出するように構成したので、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすと同時に、近接座標の位置分解能を高めることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による近接検出装置を示す構成図であり、図において、検知電極２ａ〜２ｄはタッチパネル１に配置されており、検知対象物であるユーザの指３（または、誘電体）の近接によって静電容量が変化する。
制御回路４は遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を出力し、または、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を出力するなどの処理を実施する。
【００１２】
検出電極結合回路５は制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検知電極２ａと検知電極２ｂを電気的に結合するとともに、検知電極２ｃと検知電極２ｄを電気的に結合し、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検知電極２ａと検知電極２ｂを電気的に分離するとともに、検知電極２ｃと検知電極２ｄを電気的に分離する。
なお、制御回路４及び検出電極結合回路５から電極結合分離手段が構成されている。
【００１３】
静電容量検出回路６は制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極Ａ（検知電極２ａ＋検知電極２ｂ）及び検知電極Ｂ（検知電極２ｃ＋検知電極２ｄ）の静電容量を検出し、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検出電極結合回路５により分離された検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの静電容量を検出する。
また、静電容量検出回路６は検出した静電容量が基準容量以上である場合、検知対象物の近接を認定して、近接検出信号を出力する。
なお、静電容量検出回路６は静電容量検出手段を構成している。
【００１４】
次に動作について説明する。
制御回路４は、タッチパネル１に配置されている検知電極２ａ〜２ｄから、例えば、５ｍｍ以上離れている遠い位置に存在するユーザの指３を検知する場合、遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
【００１５】
検出電極結合回路５は、制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検知電極２ａと検知電極２ｂを電気的に結合するとともに、検知電極２ｃと検知電極２ｄを電気的に結合する。
これにより、検知電極２ａと検知電極２ｂが電気的に結合された検知電極Ａが１つの電極として動作し、また、検知電極２ｃと検知電極２ｄが電気的に結合された検知電極Ｂが１つの電極として動作する。
この場合、検知電極Ａ（検知電極Ｂ）の面積が、検知電極２ａと検知電極２ｂの面積の合計（検知電極２ｃと検知電極２ｄの面積の合計）になるため、検知電極２ａと検知電極２ｂ（検知電極２ｃと検知電極２ｄ）を電気的に結合していない場合よりも、遠い位置に存在する検知対象物の検出が可能になる。
【００１６】
静電容量検出回路６は、制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極Ａ（検知電極２ａ＋検知電極２ｂ）の静電容量と、検知電極Ｂ（検知電極２ｃ＋検知電極２ｄ）の静電容量を検出する。
静電容量検出回路６は、検知電極Ａ（検知電極２ａ＋検知電極２ｂ）の静電容量が基準容量以上であれば、検知電極Ａにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
また、検知電極Ｂ（検知電極２ｃ＋検知電極２ｄ）の静電容量が基準容量以上であれば、検知電極Ｂにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
【００１７】
制御回路４は、タッチパネル１に配置されている検知電極２ａ〜２ｄから、例えば、５ｍｍ以内の近い位置に存在するユーザの指３を検知する場合、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
なお、制御回路４は、静電容量検出回路６から検知電極Ａ又は検知電極Ｂにユーザの指３が近接している旨を示す近接検出信号が出力されたとき、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
【００１８】
検出電極結合回路５は、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検知電極２ａと検知電極２ｂを電気的に分離するとともに、検知電極２ｃと検知電極２ｄを電気的に分離する。
これにより、検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのそれぞれが１つの電極として動作するが、検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの面積が、検知電極Ａ（検知電極Ｂ）の面積より狭くなるため、検知電極２ａと検知電極２ｂ（検知電極２ｃと検知電極２ｄ）を電気的に結合している場合よりも、近接座標の位置分解能が向上する。
【００１９】
静電容量検出回路６は、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検出電極結合回路５により分離された検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの静電容量を検出する。
静電容量検出回路６は、検知電極２ａの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極２ａにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
また、検知電極２ｂの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極２ｂにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
また、検知電極２ｃの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極２ｃにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
さらに、検知電極２ｄの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極２ｄにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
【００２０】
制御回路４は、静電容量検出回路６から検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにユーザの指３が近接している旨を示す近接検出信号が出力されない場合、再度、遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力することにより、検知電極Ａ（検知電極Ｂ）で検知対象物の近接を検出するようにする。
【００２１】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する検出電極結合回路５を設け、静電容量検出回路６が検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、検出電極結合回路５により分離された検知電極の静電容量を検出するように構成したので、近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすと同時に、近接座標の位置分解能を高めることができる効果を奏する。
【００２２】
なお、この実施の形態１では、検出電極結合回路５が２つの検知電極を結合するものについて示したが、３つ以上の検知電極を結合するようにしてもよい。
また、検出電極結合回路５が、５ｍｍ以上離れている検知対象物を検出する場合と、５ｍｍ以内の検知対象物を検出する場合とで、２段階で電極の結合と分離を切り替えるものについて示したが、検知電極からの距離に応じて、検知電極の結合数を順次切り替えるようにしてもよい（３段階以上の切替を実施）。
【００２３】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、検知電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが直線的に配置されているものについて示したが、図２に示すように、検知電極２ａ−１〜２ａ−４，２ｂ−１〜２ｂ−４，２ｃ−１〜２ｃ−４，２ｄ−１〜２ｄ−４，２ｅ−１〜２ｅ−４，２ｆ−１〜２ｆ−４，２ｇ−１〜２ｇ−４が縦横に配置されていてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００２４】
次に動作について説明する。
制御回路４は、タッチパネル１に配置されている検知電極２から、例えば、５ｍｍ以上離れている遠い位置に存在するユーザの指３を検知する場合、遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
【００２５】
検出電極結合回路５は、制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検知電極２ａ−１〜２ａ−４の列と検知電極２ｃ−１〜２ｃ−４の列とを電気的に結合するとともに、検知電極２ｅ−１〜２ｅ−４の列と検知電極２ｇ−１〜２ｇ−４の列とを電気的に結合する。
また、検出電極結合回路５は、検知電極２ｂ−１，２ｄ−１，２ｆ−１の列と検知電極２ｂ−２，２ｄ−２，２ｆ−２の列とを電気的に結合するとともに、検知電極２ｂ−３，２ｄ−３，２ｆ−３の列と検知電極２ｂ−４，２ｄ−４，２ｆ−４の列とを電気的に結合する。
【００２６】
静電容量検出回路６は、制御回路４から遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を受けると、検出電極結合回路５により電気的に結合されている検知電極Ａ（＝（２ａ−１）＋（２ａ−２）＋（２ａ−３）＋（２ａ−４）＋（２ｃ−１）＋（２ｃ−２）＋（２ｃ−３）＋（２ｃ−４））の静電容量と、検知電極Ｂ（＝（２ｅ−１）＋（２ｅ−２）＋（２ｅ−３）＋（２ｅ−４）＋（２ｇ−１）＋（２ｇ−２）＋（２ｇ−３）＋（２ｇ−４））の静電容量と、検知電極Ｃ（＝（２ｂ−１）＋（２ｄ−１）＋（２ｆ−１）＋（２ｂ−２）＋（２ｄ−２）＋（２ｆ−２））の静電容量と、検知電極Ｄ（＝（２ｂ−３）＋（２ｄ−３）＋（２ｆ−３）＋（２ｂ−４）＋（２ｄ−４）＋（２ｆ−４））の静電容量とを検出する。
静電容量検出回路６は、検知電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの静電容量が基準容量以上であれば、検知電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
【００２７】
制御回路４は、タッチパネル１に配置されている検知電極２から、例えば、５ｍｍ以内の近い位置に存在するユーザの指３を検知する場合、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
なお、制御回路４は、静電容量検出回路６から検知電極Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにユーザの指３が近接している旨を示す近接検出信号が出力されたとき、近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力する。
【００２８】
検出電極結合回路５は、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検知電極２ａ−１〜２ａ−４の列と検知電極２ｃ−１〜２ｃ−４の列とを電気的に分離するとともに、検知電極２ｅ−１〜２ｅ−４の列と検知電極２ｇ−１〜２ｇ−４の列とを電気的に分離する。
また、検出電極結合回路５は、検知電極２ｂ−１，２ｄ−１，２ｆ−１の列と検知電極２ｂ−２，２ｄ−２，２ｆ−２の列とを電気的に分離するとともに、検知電極２ｂ−３，２ｄ−３，２ｆ−３の列と検知電極２ｂ−４，２ｄ−４，２ｆ−４の列とを電気的に分離する。
【００２９】
静電容量検出回路６は、制御回路４から近い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す近切替信号を受けると、検出電極結合回路５により分離された検知電極２ａ−１〜２ａ−４の列の静電容量、検知電極２ｃ−１〜２ｃ−４の列の静電容量、検知電極２ｅ−１〜２ｅ−４の列の静電容量、検知電極２ｇ−１〜２ｇ−４の列の静電容量、検知電極２ｂ−１，２ｄ−１，２ｆ−１の列の静電容量、検知電極２ｂ−２，２ｄ−２，２ｆ−２の列の静電容量、検知電極２ｂ−３，２ｄ−３，２ｆ−３の列の静電容量、検知電極２ｂ−４，２ｄ−４，２ｆ−４の列の静電容量を検出する。
静電容量検出回路６は、各検知電極の列の静電容量が基準容量以上であれば、当該検知電極の列にユーザの指３が近接していると認定して、近接検出信号を出力する。
【００３０】
制御回路４は、静電容量検出回路６から各検知電極の列にユーザの指３が近接している旨を示す近接検出信号が出力されない場合、再度、遠い位置に存在する検知対象物の検出指令を示す遠切替信号を検出電極結合回路５及び静電容量検出回路６に出力することにより、電気的に結合している検知電極の列で検知対象物の近接を検出するようにする。
【００３１】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、タッチパネル１には４個の検知電極２ａ〜２ｄが配置され、検知電極の結合数が２（例えば、検知電極２ａと検知電極２ｂの結合）であるものについて示したが、タッチパネル１に数多くの検知電極２（例えば、Ｎ個の検知電極２）が配置される場合、検出電極結合回路５が制御回路４の指示の下、初期段階では検知電極２の結合数を最大値に設定し、静電容量検出回路６が検知対象物の近接を認定する毎に、検知電極２の結合数を減らしていくようにしてもよい。
図３はこの発明の実施の形態３による近接検出装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００３２】
次に動作について説明する。
制御回路４は、例えば、タッチパネル１にマトリックス状に配置されている検知電極２の個数が例えばＮ個である場合、Ｎ個の検知電極２を擬似的に大きな１枚の検知電極として動作させるため、検知電極２の結合数を最大値Ｎに設定する（ステップＳＴ１）。
また、制御回路４は、このときの近接感度を高めるため、静電容量検出回路６のサンプリングレートを所定の最低値に設定する。
【００３３】
これにより、検出電極結合回路５は、制御回路４の指示の下、Ｎ個の検知電極２を電気的に結合する（ステップＳＴ２）。
静電容量検出回路６は、検出電極結合回路５がＮ個の検知電極２を電気的に結合すると、上記実施の形態１と同様にして、電気的に結合されている擬似的に大きな検知電極の静電容量を検出する（ステップＳＴ３）。
静電容量検出回路６は、擬似的に大きな検知電極の静電容量が基準容量以上であれば、その検知電極にユーザの指３が近接していると認定して近接検出信号を出力する。
【００３４】
制御回路４は、静電容量検出回路６が近接を認定して近接検出信号を出力すると（ステップＳＴ４）、静電容量検出回路６により静電容量が検出された検知電極が配置されている位置のＸ，Ｙ座標を特定する（ステップＳＴ５）。
例えば、静電容量検出回路６により静電容量が検出された検知電極が検知電極２ａであれば、その検知電極２ａが配置されている位置のＸ，Ｙ座標を特定するが、Ｎ個の検知電極２が電気的に結合されているような場合には、検知電極が配置されている位置のＸ，Ｙ座標として、例えば、Ｎ個の検知電極２の中心のＸ，Ｙ座標を特定する。
また、制御回路４は、静電容量検出回路６により検出された静電容量をＺ座標値に換算することにより、検知電極２から検知対象物までの近接距離（Ｚ座標）を算出する（ステップＳＴ５）。
【００３５】
また、制御回路４は、静電容量検出回路６により検出された静電容量に応じて検知電極２の結合数を変更する（ステップＳＴ６）。
例えば、検知電極２の結合数がＮのときの静電容量が基準容量より２０％大きければ、検知電極２の結合数Ｎを２０％減らし、その静電容量が基準容量より３０％大きければ、検知電極２の結合数Ｎを３０％減らすなど、その静電容量が大きい程、検知電極２の結合数Ｎを減らす割合を大きくする。
なお、検知電極２の結合形態（電気的に結合する検知電極の組み合わせ）は、予め結合数に応じて設定されているものとし、制御回路４は、検知電極２の結合数と結合形態の対応関係を示すテンプレートを参照して、検知電極２の結合数に応じた検知電極２の結合形態を検出電極結合回路５に指示する。
【００３６】
制御回路４は、検知電極２の結合数を減らすと、その結合数に応じて静電容量検出回路６のサンプリングレートを変更する（ステップＳＴ７）。
静電容量検出回路６のサンプリングレートは、予め検知電極２の結合数に応じて設定されているものとし、制御回路４は、検知電極２の結合数とサンプリングレートの対応関係を示すテンプレートを参照して、静電容量検出回路６のサンプリングレートを変更する。
ここでは、制御回路４がテンプレートを参照して、静電容量検出回路６のサンプリングレートを変更するものについて示したが、検知電極２の結合数から静電容量検出回路６のサンプリングレートを計算するようにしてもよい。
【００３７】
制御回路４は、静電容量検出回路６により検出された静電容量が規定量（検知対象物が検知電極に接触していると考えられる場合の静電容量）に到達していれば（ステップＳＴ８）、その検知電極にユーザの指３が接触していると認定して、接触検出信号を出力する（ステップＳＴ９）。
一方、静電容量検出回路６により検出された静電容量が所定量に到達していなければ（ステップＳＴ８）、検知電極の結合数に応じた検知電極２の結合形態を検出電極結合回路５に指示する。
以降、ステップＳＴ２の処理に戻る。
【００３８】
制御回路４は、静電容量検出回路６が検知電極の静電容量を検出したのち（ステップＳＴ３）、近接を認定せずに、近接検出信号を出力しない場合（ステップＳＴ４）、検知電極２の結合形態（電気的に結合する検知電極の組み合わせ）を前回の結合形態に戻し、前回の結合形態を検出電極結合回路５に指示する（ステップＳＴ１０）。
即ち、制御回路４は、今回の検知電極では検知対象物を検出することができていないので、遠くに位置する検知対象物を検出することができるようにするため、検知電極の結合数を多くする。
【００３９】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、検出電極結合回路５が制御回路４の指示の下、初期段階では検知電極２の結合数を最大値に設定し、静電容量検出回路６が検知対象物の近接を認定する毎に、検知電極２の結合数を減らしていくように構成したので、迅速かつ確実の検知対象物の近接を検出することができる効果を奏する。
【００４０】
また、この実施の形態３によれば、検出電極結合回路５による検知電極の結合数に応じて静電容量を検出する際のサンプリングレートを変更するように構成したので、近接感度と応答性の適正化を図ることができる効果を奏する。
【００４１】
なお、この実施の形態３では、検知電極２の結合形態に応じて、異なる解像度のＸ，Ｙ，Ｚ座標を算出するものについて示したが、これらのＸ，Ｙ，Ｚ座標を検知電極２の結合形態で正規化することにより、検知電極２の結合形態が変化しても、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標を同じ尺度で扱えるようにしてもよい。
【００４２】
また、この実施の形態３では、初期段階でＮ個の検知電極２を結合して１枚の電極のように扱うものについて示したが、目的とする近接の検出能力に応じた電極の構成であれば何でもよい。例えば、近接能力を向上させる物理的な位置が部分的な位置である場合は、その位置での検出能力を向上されるような結合形態にするものとする。
【００４３】
この実施の形態３では、制御回路４が、静電容量検出回路６により検出された静電容量が規定量（検知対象物が検知電極に接触していると考えられる場合の静電容量）に到達していれば、その検知電極にユーザの指３が接触していると認定して、接触検出信号を出力するものについて示したが、静電容量検出回路６により検出された静電容量が所定量に到達していない場合でも、既に、ユーザの指３が近接している検知電極が配置されている位置のＸ，Ｙ，Ｚ座標が特定されているので（ステップＳＴ５）、そのＸ，Ｙ，Ｚ座標を出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施の形態１による近接検出装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２による近接検出装置を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３による近接検出装置の処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１ タッチパネル、２ａ〜２ｄ 検知電極、２ａ−１〜２ａ−４，２ｂ−１〜２ｂ−４，２ｃ−１〜２ｃ−４，２ｄ−１〜２ｄ−４，２ｅ−１〜２ｅ−４，２ｆ−１〜２ｆ−４，２ｇ−１〜２ｇ−４ 検知電極、３ ユーザの指（検知対象物）、４ 制御回路（電極結合分離手段）、５ 検出電極結合回路（電極結合分離手段）、６ 静電容量検出回路（静電容量検出手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象物の近接によって静電容量が変化する複数の検知電極と、遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、上記複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する電極結合分離手段と、上記電極結合分離手段により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、上記電極結合分離手段により分離された検知電極の静電容量を検出する静電容量検出手段とを備えた近接検出装置。
【請求項２】
静電容量検出手段は、基準容量以上の静電容量を検出すると、検知対象物の近接を認定することを特徴とする請求項１記載の近接検出装置。
【請求項３】
電極結合分離手段は、初期段階の検知電極の結合数を最大値に設定し、静電容量検出手段が検知対象物の近接を認定する毎に、上記検知電極の結合数を減らしていくことを特徴とする請求項２記載の近接検出装置。
【請求項４】
静電容量検出手段は、電極結合分離手段による検知電極の結合数に応じて静電容量を検出する際のサンプリングレートを変更することを特徴とする請求項３記載の近接検出装置。
【請求項１】
検知対象物の近接によって静電容量が変化する複数の検知電極と、遠い位置に存在する検知対象物を検知する場合、上記複数の検知電極を電気的に結合し、近い位置に存在する検知対象物を検知する場合、電気的に結合されている複数の検知電極を分離する電極結合分離手段と、上記電極結合分離手段により電気的に結合されている検知電極の静電容量を検出するとともに、上記電極結合分離手段により分離された検知電極の静電容量を検出する静電容量検出手段とを備えた近接検出装置。
【請求項２】
静電容量検出手段は、基準容量以上の静電容量を検出すると、検知対象物の近接を認定することを特徴とする請求項１記載の近接検出装置。
【請求項３】
電極結合分離手段は、初期段階の検知電極の結合数を最大値に設定し、静電容量検出手段が検知対象物の近接を認定する毎に、上記検知電極の結合数を減らしていくことを特徴とする請求項２記載の近接検出装置。
【請求項４】
静電容量検出手段は、電極結合分離手段による検知電極の結合数に応じて静電容量を検出する際のサンプリングレートを変更することを特徴とする請求項３記載の近接検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１５３０２５（Ｐ２００８−１５３０２５Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３８８４５（Ｐ２００６−３３８８４５）
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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