WO2021024536A1 - 演算装置、入力装置、演算方法、およびプログラム - Google Patents

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detection electrodes
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俊佑 梅村
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アルプスアルパイン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an arithmetic unit, an input device, an arithmetic method, and a program.
  • the intersection of the vertical electrode and the horizontal electrode (that is, the intermediate portion of each detection electrode) is set as the detection point, but the detection sensitivity of each detection electrode is actually high for each electrode having a larger area. On the detection surface of. Therefore, there is a possibility that the detection accuracy of the proximity position obtained by the calculation is lowered.
  • the computing device of one embodiment includes a plurality of first detection electrodes and a plurality of second detection electrodes arranged orthogonal to each other, and each of the plurality of first detection electrodes and the plurality of second detection electrodes is plurality.
  • Image data representing the proximity state of the operating body to the operating surface based on the capacitance detection values of the plurality of first detection electrodes and the plurality of second detection electrodes detected by the capacitance sensor having the detection surface.
  • a detection value acquisition unit that acquires the capacitance detection value of each of the plurality of first detection electrodes and the plurality of second detection electrodes, and a plurality of detection value acquisition units acquired by the detection value acquisition unit.
  • the plurality of first detection electrodes and the plurality of second detection electrodes are based on the capacitance detection value and the preset coefficient for each detection surface for each of the plurality of first detection electrodes and the plurality of second detection electrodes.
  • a first capacitance value calculation unit that calculates a first capacitance calculation value for each detection surface of the detection electrode, and a plurality of first capacitances calculated by the first capacitance value calculation unit. It is provided with an image data calculation unit that calculates image data based on the calculated value.
  • each detection electrode has a plurality of detection surfaces, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy at a close position.
  • the figure which shows the structure of the capacitance sensor which concerns on one Embodiment A block diagram showing an apparatus configuration of an input device according to an embodiment.
  • a block diagram showing a functional configuration of an arithmetic unit according to an embodiment Flow chart showing the procedure of processing by the arithmetic unit according to one embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a capacitance sensor 100 according to an embodiment.
  • the capacitance sensors 100 include a plurality of (five in the example shown in FIG. 1) first detection electrodes Xa to Xe arranged orthogonal to each other, and a plurality (in FIG. 1). In the example shown, four) second detection electrodes Ya to Yd are provided.
  • the first detection electrodes Xa to Xe are detection electrodes extending in the vertical direction.
  • the first detection electrodes Xa to Xe are arranged side by side in parallel with each other at regular intervals in the lateral direction.
  • Each of the first detection electrodes Xa to Xe has a shape in which a plurality of (five in the example shown in FIG. 1) diamond-shaped detection surfaces F are vertically connected. That is, in the example shown in FIG. 1, in the capacitance sensor 100, 25 detection surfaces F are arranged in a matrix of 5 rows ⁇ 5 columns by five first detection electrodes Xa to Xe.
  • Each of the first detection electrodes Xa to Xe has a detection unit D for detecting a capacitance value at each of the upper end portion and the lower end portion.
  • the first detection electrodes Xa to Xe are all formed by using a metal film (for example, a copper film), ITO (Indium Tin Oxide: indium tin oxide), or another conductive material.
  • the second detection electrodes Ya to Yd are detection electrodes extending in the lateral direction.
  • the second detection electrodes Ya to Yd are arranged side by side in parallel with each other at regular intervals in the vertical direction.
  • Each of the second detection electrodes Ya to Yd has a shape in which a plurality of (six in the example shown in FIG. 1) diamond-shaped detection surfaces F are connected in the lateral direction. That is, in the example shown in FIG. 1, in the capacitance sensor 100, 24 detection surfaces F are arranged in a matrix of 4 rows ⁇ 6 columns by four second detection electrodes Ya to Yd.
  • Each of the second detection electrodes Ya to Yd has a detection unit D for detecting a capacitance value at each of the left end portion and the right end portion.
  • the second detection electrodes Ya to Yd are all formed by using a metal film (for example, a copper film), ITO, or another conductive material.
  • each of the first detection electrodes Xa to Xe intersects each of the second detection electrodes Ya to Yd at each intersection M which is an intermediate point of each of the two adjacent detection surfaces F. ..
  • each of the second detection electrodes Ya to Yd intersects each of the first detection electrodes Xa to Xe at each intersection M which is an intermediate point of each of the two adjacent detection surfaces F. That is, in the example shown in FIG. 1, in the capacitance sensor 100, the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd form a matrix in which 20 intersections M have 4 rows and 5 columns. Is formed in.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a device configuration of the input device 10 according to the embodiment.
  • the input device 10 shown in FIG. 2 is a device capable of detecting the proximity state (position, range, and distance) of the operating body to the operation surface 10A, and generating and outputting image data representing the detected proximity state. is there.
  • the input device 10 includes a capacitance sensor 100 (see FIG. 1), a detection circuit 120, and an arithmetic unit 140.
  • the capacitance sensor 100 is provided so as to overlap the operation surface 10A.
  • the capacitance values of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd change according to the proximity state of the operating body to the operation surface 10A.
  • the detection circuit 120 detects the capacitance value in each of the upper and lower end detection units D for each of the first detection electrodes Xa to Xe. Since each of the first detection electrodes Xa to Xe has a resistance, the capacitance value detected by the upper end detection unit D and the lower end detection unit D of each of the first detection electrodes Xa to Xe are detected. The capacitance value differs depending on the proximity position of the operating body.
  • the detection circuit 120 detects the capacitance value in each of the left end and right end detection units D for each of the second detection electrodes Ya to Yd. Since each of the second detection electrodes Ya to Yd has a resistance, the capacitance value detected by the leftmost detection unit D and the rightmost detection unit D detect each of the second detection electrodes Ya to Yd. The capacitance value differs depending on the proximity position of the operating body.
  • the arithmetic unit 140 calculates image data representing the proximity state of the operating body to the operating surface 10A of the input device 10 based on each capacitance value detected by the detection circuit 120.
  • the arithmetic unit 140 is realized by, for example, an IC (Integrated Circuit).
  • the arithmetic unit 140 of the present embodiment has a capacitance value (hereinafter, "first capacitance") of each detection point P (see FIG. 1) of the plurality of detection surfaces F included in the capacitance sensor 100. (Indicated as “calculated value”) can be calculated. Further, the arithmetic unit 140 of the present embodiment has a capacitance value of each of a plurality of intersections M (see FIG. 1) on the capacitance sensor 100 (hereinafter, referred to as a “second capacitance calculation value”). Can be calculated.
  • the arithmetic unit 140 of the present embodiment is close to each other based on the first capacitance calculation value of each of the plurality of detection points P and the second capacitance calculation value of each of the plurality of intersections M. Image data with higher state detection accuracy and higher resolution can be calculated.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the arithmetic unit 140 according to the embodiment.
  • the arithmetic unit 140 includes a detection value acquisition unit 141, a first capacitance value calculation unit 142, a second capacitance value calculation unit 143, and an image data calculation unit 144.
  • the detection value acquisition unit 141 acquires the capacitance detection values of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd from the detection circuit 120.
  • the detection value acquisition unit 141 is an example of the detection unit D (an example of the "first detection unit") on the upper end side (an example of “one end side of the first detection electrode") for each of the first detection electrodes Xa to Xe. ) And the capacitance detected by the detection unit D (an example of the "second detection unit”) on the lower end side (an example of the "other end side of the first detection electrode”). Each of the detected values is acquired.
  • the detection value acquisition unit 141 is a detection unit D (an example of the "third detection unit") on the left end side (an example of “one end side of the second detection electrode") for each of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • Capacitance detection value detected in and the capacitance detection detected by the detection unit D (an example of the "fourth detection unit") on the right end side (an example of the "other end side of the second detection electrode”). Get each with a value.
  • the first capacitance value calculation unit 142 includes a plurality of capacitance detection values acquired by the detection value acquisition unit 141, and the first detection electrode set in each coefficient table 501 to 504 (see FIG. 5). Detection of each of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd based on the preset coefficients for each detection surface F for each of the Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd. The first capacitance calculation value for each surface F is calculated.
  • the first capacitance value calculation unit 142 has a coefficient correction unit 142A, an image correction unit 142B, a normalization unit 142C, and a constraint unit 142D.
  • the coefficient correction unit 142A corrects the coefficients set in each coefficient table 501 to 504 based on the plurality of capacitance detection values acquired by the detection value acquisition unit 141.
  • the correction method by the coefficient correction unit 142A will be described later with reference to FIGS. 6 and 7.
  • the image correction unit 142B describes the first capacitance calculation value of each detection surface F included in the image of the first detection electrodes Xa to Xe based on the coefficient tables 501 to 504 corrected by the coefficient correction unit 142A. Then, the first capacitance calculation value of each detection surface F included in the images of the second detection electrodes Ya to Yd is corrected.
  • the "image of the first detection electrodes Xa to Xe" represents the calculated value of the first capacitance of each detection surface F of the first detection electrodes Xa to Xe, and is acquired by the detection value acquisition unit 141. It is obtained based on the capacitance detection values of the first detection electrodes Xa to Xe.
  • the "image of the second detection electrodes Ya to Yd" represents the first capacitance calculated value of each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd, and is acquired by the detection value acquisition unit 141. It is obtained based on the capacitance detection values of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the image correction unit 142B has an arbitrary non-zero value as the "image of the first detection electrodes Xa to Xe" and the "image of the second detection electrodes Ya to Yd", and the first capacitance of each detection surface F.
  • the one set as the initial value of the capacity calculation value may be used.
  • the image correction unit 142B sets the values after correction by the previous calculation as "images of the first detection electrodes Xa to Xe" and "images of the second detection electrodes Ya to Yd".
  • the one set as the initial value of the first capacitance calculation value of each detection surface F may be used. In this case, the arithmetic unit 140 may be able to shorten the calculation time.
  • the image correction unit 142B calculates the first capacitance calculation value of each detection surface F included in the current image of the second detection electrodes Ya to Yd for each of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the coefficient of each detection surface F coefficient corrected by the coefficient correction unit 142A
  • the first intermediate value of the capacitance value of each detection surface F Calculate the calculated value.
  • the image correction unit 142B laterally sets the first capacitance calculation value of each detection surface F included in the current image of the second detection electrodes Ya to Yd for each of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • Direction / Right Coefficient A second intermediate calculated value of the capacitance value of each detection surface F by dividing by the coefficient of each detection surface F (coefficient corrected by the coefficient correction unit 142A) set in the table 502. Is calculated.
  • the image correction unit 142B adds up the first intermediate calculated value and the second intermediate calculated value for each detection surface F for each of the second detection electrodes Ya to Yd, so that the second detection electrodes Ya to Yd The corrected value of the first capacitance calculation value of each detection surface F included in the image of Yd is calculated.
  • the image correction unit 142B sets the first capacitance calculation value of each detection surface F included in the current image of the first detection electrodes Xa to Xe in the vertical direction for each of the first detection electrodes Xa to Xe.
  • the coefficient of each detection surface F coefficient corrected by the coefficient correction unit 142A set in the upper coefficient table 503
  • the first intermediate calculated value of the capacitance value of each detection surface F is obtained. calculate.
  • the image correction unit 142B sets the first capacitance calculation value of each detection surface F included in the current image of the first detection electrodes Xa to Xe for each of the second detection electrodes Ya to Yd in the vertical direction.
  • the coefficient corrected by the coefficient correction unit 142A the second intermediate calculated value of the capacitance value of each detection surface F is obtained. calculate.
  • the image correction unit 142B adds up the first intermediate calculated value and the second intermediate calculated value for each detection surface F for each of the first detection electrodes Xa to Xe, so that the first detection electrodes Xa to Xa to The corrected value of the first capacitance calculation value of each detection surface F included in the image of Xe is calculated.
  • the normalization unit 142C calculates the first capacitance calculation value for each of the plurality of detection surfaces F calculated by the first capacitance value calculation unit 142 (the first capacitance calculation after correction by the image correction unit 142B). Normalize each of the values).
  • the capacitance sensor 100 of the present embodiment since the number of electrodes is different between each of the first detection electrodes Xa to Xe and each of the second detection electrodes Ya to Yd, the capacitance sensor 100 and each of the first detection electrodes Xa to Xe , The detection amount of the capacitance value is different between each of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the arithmetic unit 140 of the present embodiment has a normalization unit 142C in order to eliminate the difference in the detection amount of the capacitance value so that the subsequent constraint processing by the constraint unit 142D can be appropriately performed. Normalization process is performed by.
  • the detection amount of each capacitance value of the first detection electrodes Xa to Xe (the total value of the first capacitance calculation values of the plurality of detection surfaces F) is the second detection electrode Ya.
  • Each of the plurality of first detection electrodes Xa to Xe is equal to the detection amount of each capacitance value of ⁇ Yd (the total value of the first capacitance calculation values of the plurality of detection surfaces F).
  • the calculated capacitance value of 1 or a plurality of first calculated capacitance values of each of the second detection electrodes Ya to Yd is adjusted.
  • the constraint unit 142D is a first capacitance calculation value for each of the plurality of detection surfaces F calculated by the first capacitance value calculation unit 142 (first capacitance calculation after normalization by the normalization unit 142C). Constrain each of the values).
  • the constraint unit 142D sets the first capacitance calculated value of the detection surface F on each detection surface F of the first detection electrodes Xa to Xe, and surrounds the detection surface F. For example, four) other detection surfaces F (detection surfaces F of the second detection electrodes Ya to Yd) are constrained by the first capacitance calculation value.
  • the constraint unit 142D sets the first capacitance calculation value of the detection surface F to a plurality of other (for example, four) surrounding the detection surface F. ) Is restricted by the first capacitance calculation value of the detection surface F (detection surface F of the first detection electrodes Xa to Xe).
  • the following mathematical formula (1) is used as an example of the first method of restricting the calculated capacitance value.
  • ⁇ is a predetermined constraint coefficient.
  • "0.9" is used as a preferable example of the constraint coefficient ⁇ .
  • AVG is an average value of the first capacitance calculated values of the other plurality of detection surfaces F.
  • First capacitance calculation value (first capacitance calculation value x ⁇ ) + (AVG x (1- ⁇ )) ... (1)
  • the calculation time can be shortened by making the value of the constraint coefficient ⁇ smaller, but the image quality is further deteriorated (for example, ghosts occur).
  • the constraint coefficient ⁇ may be adjustable depending on whether the image quality is emphasized or the calculation time is emphasized.
  • the second capacitance value calculation unit 143 performs the first detection by a predetermined interpolation process based on the first capacitance calculation value for each of the plurality of detection surfaces F calculated by the first capacitance value calculation unit 142.
  • the second capacitance calculation value for each intermediate point M of the adjacent detection surfaces F of the electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd is calculated.
  • the bicubic interpolation process is used as a preferable example of the predetermined interpolation process.
  • the present invention is not limited to this, and other interpolation processing (for example, bilinear interpolation processing or the like) may be used as the predetermined interpolation processing.
  • the image data calculation unit 144 was calculated by the first capacitance calculation unit 144 for each of the plurality of detection surfaces F calculated by the first capacitance value calculation unit 142 and the second capacitance value calculation unit 143. Based on the second capacitance calculation value for each of the plurality of intermediate points M, image data representing the proximity state of the operating body to the operating surface 10A of the input device 10 is calculated.
  • Each function of the arithmetic unit 140 shown in FIG. 3 is realized by, for example, in the arithmetic unit 140, the processor executes a program stored in the memory.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure by the arithmetic unit 140 according to the embodiment.
  • the detection value acquisition unit 141 acquires the capacitance detection values of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd from the detection circuit 120 (step S401).
  • the coefficient correction unit 142A corrects the coefficients set in the respective coefficient tables 501 to 504 based on the plurality of capacitance detection values acquired in step S401 (step S402).
  • the image correction unit 142B adds the capacitance detection values of the first detection electrodes Xa to Xe acquired in step S401, the vertical / upper coefficient table 503 and the vertical / lower coefficient corrected in step S402.
  • the latest first static electricity for each detection surface F of the first detection electrodes Xa to Xe is corrected.
  • the calculated capacitance value is calculated (step S403).
  • the image correction unit 142B uses the capacitance detection values of the second detection electrodes Ya to Yd acquired in step S401, the lateral / left coefficient table 501 and the lateral / right coefficient table corrected in step S402. By correcting the image of the second detection electrodes Ya to Yd based on each coefficient set in 502, the latest first capacitance for each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd The capacity calculation value is calculated (step S404).
  • the normalization unit 142C normalizes each of the first capacitance calculation values for each of the plurality of detection surfaces F calculated in steps S403 and S404 (step S405).
  • the constraint unit 142D constrains each of the first capacitance calculation values for each of the plurality of detection surfaces F normalized in step S404 (step S406).
  • the second capacitance value calculation unit 143 performs a predetermined interpolation process based on the first capacitance calculation value for each of the plurality of detection surfaces F obtained by applying the constraint in step S406 (the present embodiment). Then, the second capacitance calculation value for each intersection M between the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd is calculated by bicubic interpolation processing) (step S407).
  • the image data calculation unit 144 obtains the first capacitance calculation value for each of the plurality of detection surfaces F obtained by applying the constraint in step S406, and the plurality of intersections M calculated in step S407. Based on the second capacitance calculation value, image data representing the proximity state of the operating body to the operating surface 10A of the input device 10 is calculated (step S408).
  • the arithmetic unit 140 ends a series of processes shown in FIG.
  • the arithmetic unit 140 can gradually derive the first capacitance calculation value for each of the plurality of detection surfaces F to the optimum solution by repeatedly executing steps S402 to S406.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of coefficient tables 501 to 504 used by the arithmetic unit 140 according to the embodiment.
  • the lateral / left coefficient table 501 shows the coefficients for each of the plurality of detection surfaces F (six in the example shown in FIG. 5) for each of the second detection electrodes Ya to Yd. Is set.
  • the coefficient for each detection surface F with respect to the capacitance value detected by the detection unit D on the left end side of the second detection electrodes Ya to Yd is set.
  • the lateral / left coefficient table 501 shows the degree of influence on the detection unit D provided at the left end of the second detection electrodes Ya to Yd for each of the plurality of detection surfaces F. As shown above, the closer the detection surface F is to the detection unit D at the left end, the smaller the resistance of the second detection electrodes Ya to Yd and the higher the degree of influence, so that a higher coefficient is set.
  • the lateral / right coefficient table 502 shows the coefficients for each of the plurality of detection surfaces F (six in the example shown in FIG. 5) for each of the second detection electrodes Ya to Yd. Is set.
  • a coefficient for each detection surface F with respect to the capacitance value detected by the detection unit D on the right end side of the second detection electrodes Ya to Yd is set.
  • the lateral / right coefficient table 502 shows the degree of influence on the detection unit D provided at the right end of the second detection electrodes Ya to Yd for each of the plurality of detection surfaces F. As shown above, the closer the detection surface F is to the detection unit D at the right end, the smaller the resistance of the second detection electrodes Ya to Yd and the higher the degree of influence, so that a higher coefficient is set.
  • the longitudinal / upper coefficient table 503 shows the coefficients for each of the plurality of detection surfaces F (five in the example shown in FIG. 5) for each of the first detection electrodes Xa to Xe. Is set.
  • a coefficient for each detection surface F with respect to the capacitance value detected by the detection unit D on the upper end side of the first detection electrodes Xa to Xe is set.
  • the vertical / upper coefficient table 503 determines the degree of influence on the detection unit D provided at the upper end of the first detection electrodes Xa to Xe for each of the plurality of detection surfaces F. As shown above, the closer the detection surface F is to the detection unit D at the upper end, the smaller the resistance of the first detection electrodes Xa to Xe and the higher the degree of influence, so that a higher coefficient is set.
  • the longitudinal / downward coefficient table 504 shows the coefficients for each of the plurality of (five in the example shown in FIG. 5) detection surfaces F for each of the first detection electrodes Xa to Xe. Is set.
  • a coefficient for each detection surface F with respect to the capacitance value detected by the detection unit D on the lower end side of the first detection electrodes Xa to Xe is set.
  • the vertical / downward coefficient table 504 shows the degree of influence on the detection unit D provided at the lower end of the first detection electrodes Xa to Xe for each of the plurality of detection surfaces F. As shown above, the closer the detection surface F is to the detection unit D at the lower end, the smaller the resistance of the first detection electrodes Xa to Xe and the higher the degree of influence, so that a higher coefficient is set.
  • Each coefficient of each coefficient table 501 to 504 is obtained by multiplying the resistance ratio of each detection surface F by the area of each detection surface F.
  • each coefficient of the lateral / left coefficient table 501 is substantially obtained by the resistance ratio of each detection surface F.
  • Example of processing by coefficient correction unit 142A and image correction unit 142B 6 and 7 are diagrams showing an example of processing by the coefficient correction unit 142A and the image correction unit 142B according to the embodiment.
  • FIG. 6 (1a) shows the lateral / left coefficient table 501 (coefficients of the detection surfaces F of the second detection electrodes Ya to Yd) before the correction by the coefficient correction unit 142A.
  • FIG. 6 (1b) shows an image before correction by the image correction unit 142B (capacitance value of the image of each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd).
  • the coefficient correction unit 142A multiplies the capacitance value of the image of each detection surface F shown in FIG. 6 (1b) by the coefficient of each detection surface F shown in FIG. 6 (1a). As shown in (1c), a calculated value is calculated for each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the coefficient correction unit 142A sets the total value of the calculated values of the plurality of detection surfaces F shown in FIG. 6 (1c) for each of the second detection electrodes Ya to Yd. It is calculated as a predicted value of the capacitance value detected by the detection unit D at the left end of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the coefficient correction unit 142A converts the predicted values shown in FIG. 6 (1d) into the measured values shown in FIG. 6 (1e) for each of the second detection electrodes Ya to Yd (actually, the detection unit D at the left end). By dividing by the detected capacitance value), the correction value is calculated as shown in FIG. 6 (1f).
  • the coefficient correction unit 142A corrects the lateral / left coefficient table 501 shown in FIG. 6 (1a) with the correction value shown in FIG. 6 (1f). Specifically, the coefficient correction unit 142A sets the correction value shown in FIG. 6 (1f) for each of the second detection electrodes Ya to Yd before each correction of the plurality of detection surfaces F shown in FIG. 6 (1a). By dividing by the coefficient of, the corrected coefficient of each of the plurality of detection surfaces F is calculated. As a result, the coefficient correction unit 142A derives the corrected lateral / left coefficient table 501'shown in FIG. 6 (1 g).
  • the image correction unit 142B determines each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd shown in FIG. 6 (1b) based on the corrected lateral / left coefficient table 501'shown in FIG. 6 (1 g). Correct the capacitance value of the image. Specifically, the image correction unit 142B shows the capacitance value of the image before correction shown in FIG. 6 (1b) for each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd in FIG. 6 (1 g). By dividing by the corrected coefficient, the capacitance value (first intermediate calculated value) of the corrected image is calculated as shown in FIG. 6 (1h).
  • FIG. 7 (2a) shows the lateral / right coefficient table 502 (coefficients of the detection surfaces F of the second detection electrodes Ya to Yd) before the correction by the coefficient correction unit 142A.
  • FIG. 7 (2b) shows an image before correction by the image correction unit 142B (capacitance value of the image of each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd).
  • the coefficient correction unit 142A multiplies the capacitance value of the image of each detection surface F shown in FIG. 7 (2b) by the coefficient of each detection surface F shown in FIG. 7 (2a). As shown in (2c), a calculated value is calculated for each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the coefficient correction unit 142A sets the total value of the calculated values of the plurality of detection surfaces F shown in FIG. 7 (2c) for each of the second detection electrodes Ya to Yd. It is calculated as a predicted value of the capacitance value detected by the detection unit D at the right end of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the coefficient correction unit 142A converts the predicted values shown in FIG. 7 (2d) into the measured values shown in FIG. 7 (2e) for each of the second detection electrodes Ya to Yd (actually, the detection unit D at the right end). By dividing by the detected capacitance value), the correction value is calculated as shown in FIG. 7 (2f).
  • the coefficient correction unit 142A corrects the lateral / right coefficient table 502 shown in FIG. 7 (2a) with the correction value shown in FIG. 7 (2f). Specifically, the coefficient correction unit 142A sets the correction value shown in FIG. 7 (2f) for each of the second detection electrodes Ya to Yd before each correction of the plurality of detection surfaces F shown in FIG. 7 (2a). By dividing by the coefficient of, the corrected coefficient of each of the plurality of detection surfaces F is calculated. As a result, the coefficient correction unit 142A derives the corrected lateral / right coefficient table 502'shown in FIG. 7 (2 g).
  • the image correction unit 142B bases the corrected lateral / right coefficient table 502'shown in FIG. 7 (2 g) on the detection surfaces F of the second detection electrodes Ya to Yd shown in FIG. 7 (2b). Correct the capacitance value of the image. Specifically, the image correction unit 142B shows the capacitance value of the image before correction shown in FIG. 7 (2b) for each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd in FIG. 7 (2g). As shown in FIG. 7 (2h), the capacitance value (second intermediate calculated value) of the corrected image is calculated by dividing by the corrected coefficient.
  • the image correction unit 142B describes the capacitance value (first intermediate calculated value) of the corrected image shown in FIG. 6 (1h) with respect to each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the corrected image capacitance value (second intermediate calculated value) shown in 7 (2h) As shown in FIG. 7 (2i), the latest updated value of the image capacitance value. Is calculated.
  • the coefficient correction unit 142A corrects the coefficient tables 503 and 504 by the same correction method as the correction method of the coefficient tables 501 and 502 described above.
  • the image correction unit 142B uses the same correction method as the image correction method of the second detection electrodes Ya to Yd based on the coefficient tables 501 and 502 described above, and the first detection electrodes Xa to Xe based on the coefficient tables 503 and 504. Correct the image of.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of processing by the constraint unit 142D according to the embodiment.
  • FIG. 8 shows an example in which the first capacitance calculation value of the fifth detection surface F (hereinafter referred to as “detection surface Fya5”) of the second detection electrode Ya from the left is restricted.
  • the detection surface Fya5 is the first detection electrode Xd from the top (hereinafter, referred to as “detection surface Fxd1”) and the second detection electrode from the top of the first detection electrode Xd. (Hereinafter referred to as “detection surface Fxd2”), the first detection electrode from the top of the first detection electrode Xe (hereinafter referred to as “detection surface Fxe1”), and the second detection electrode Xe from the top. It is surrounded by a detection electrode (hereinafter referred to as "detection surface Fxe2").
  • the constraint unit 142D uses the first capacitance calculation value "5" of the detection surface Fya5 as the first capacitance calculation value "5", "6” of these four detection surfaces Fxd1, Fxd2, Fxe1, and Fxe2. , "6". Constraint with "7”.
  • the constraint unit 142D sets the first capacitance calculated value of the detection surface F to the other detection surfaces F surrounding the detection surface F. It is constrained by the first capacitance calculation value of the surface F (detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd).
  • the constraint unit 142D sets the first capacitance calculated value of the detection surface F on each detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd, and surrounds the detection surface F with another detection surface F (the first detection surface F). 1 It is restricted by the first capacitance calculation value of the detection surfaces F) of the detection electrodes Xa to Xe.
  • the constraint unit 142D can mutually constrain the first detection electrodes Xa to Ye and the second detection electrodes Ya to Yd, and the first detection electrodes Xa to Ye and the second detection electrodes Ya to Yd can be constrained to each other.
  • the first capacitance calculation value of each detection surface F of each of the above can be derived to the optimum solution.
  • Example 9 and 10 are diagrams showing an embodiment of the arithmetic unit 140 according to the present embodiment.
  • image data can be obtained for each of the conventional arithmetic unit and the arithmetic unit 140 according to the present embodiment.
  • a conventional arithmetic unit is used in which each intersection of the first detection electrode and the second detection electrode is set as a detection point and image data is calculated based on the capacitance value of each detection point. ing.
  • FIG. 9A shows an example of image data calculated by a conventional arithmetic unit when two operating bodies are brought into contact with the operating surface of the input device.
  • FIG. 9B shows an example of image data calculated by the arithmetic unit 140 according to the present embodiment when the two operating bodies are brought into contact with the operating surface of the input device 10.
  • FIG. 10A shows an example of image data calculated by a conventional arithmetic unit when three operating bodies are brought into contact with the operating surface of the input device.
  • FIG. 10B shows an example of image data calculated by the arithmetic unit 140 according to the present embodiment when the three operating bodies are brought into contact with the operating surface of the input device 10.
  • the arithmetic unit 140 according to the present embodiment can obtain image data having higher resolution than the conventional arithmetic unit.
  • the conventional computing device generates image data based on the capacitance values of 20 detection points, which are the intersections of the first detection electrodes Xa to Ye and the second detection electrodes Ya to Yd
  • this method is used.
  • the arithmetic unit 140 according to the embodiment has a calculated first capacitance value of 25 detection points on the first detection electrodes Xa to Ye and 24 on the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the arithmetic unit 140 includes first detection electrodes Xa to Xe and second detection electrodes Ya to Yd arranged orthogonal to each other, and includes the first detection electrodes Xa to Xe and The capacitance detection values of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd detected by the capacitance sensor 100 in which each of the second detection electrodes Ya to Yd has a plurality of detection surfaces F.
  • a computing device 140 that calculates image data representing the proximity state of the operating body to the operating surface 10A based on the above, and electrostatic capacity detection of each of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd.
  • a first capacitance calculation value for each detection surface F of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd is calculated based on the set coefficient for each detection surface F. It includes a capacitance value calculation unit 142 and an image data calculation unit 144 that calculates image data based on a plurality of first capacitance calculation values calculated by the first capacitance value calculation unit 142.
  • the arithmetic unit 140 according to the present embodiment can obtain the detection positions of the capacitance values on the detection surfaces F of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd. , It is possible to suppress the deviation between the proximity position obtained by the calculation and the actual proximity position. Therefore, according to the arithmetic unit 140 according to the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the proximity position in the capacitance sensor 100 in which each detection electrode has a plurality of detection surfaces.
  • the total number of detection surfaces F included in the first detection electrodes Xa to Xe differs from the total number of detection surfaces F included in the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the total number of coefficients preset for the first detection electrodes Xa to Xe and the total number of coefficients preset for the second detection electrodes Ya to Yd are different.
  • the arithmetic unit 140 has a capacitance sensor in which the total number of detection surfaces F included in the first detection electrodes Xa to Xe and the total number of detection surfaces F included in the second detection electrodes Ya to Yd are different. Even in 100, since the coefficient can be set individually for each detection surface F, the detection accuracy of the proximity state can be further improved.
  • the first capacitance value calculation unit 142 is the capacitance detected by the detection unit D (first detection unit) on the upper end side of the first detection electrodes Xa to Xe.
  • the first detection electrodes Xa to Xe Based on the capacitance value (second capacitance detection value) detected in (part) and the coefficient for each detection surface F with respect to the second capacitance detection value, the first detection electrodes Xa to Xe The first capacitance calculation value for each detection surface F is calculated, and the capacitance value (third) detected by the detection unit D (third detection unit) on the left end side of the second detection electrodes Ya to Yd. Capacitance value), the coefficient for each detection surface F with respect to the third capacitance detection value, and the static detection unit D (fourth detection unit) on the right end side of the second detection electrodes Ya to Yd. Based on the capacitance value (fourth capacitance value) and the coefficient for each detection surface F with respect to the fourth capacitance detection value, the first first detection surface F of the second detection electrodes Ya to Yd. Calculate the calculated capacitance value.
  • the arithmetic unit 140 has, for each of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd, each of the plurality of first capacitance calculated values for each detection surface F.
  • the calculation accuracy can be further improved.
  • the arithmetic unit 140 is subjected to a predetermined interpolation process based on a plurality of first capacitance calculation values calculated by the first capacitance value calculation unit 142 to perform the first detection electrodes Xa to Xe.
  • a second capacitance value calculation unit 143 for calculating a second capacitance calculation value for each intersection M between the second detection electrodes Ya to Yd is further provided, and the image data calculation unit 144 is provided with a first capacitance calculation unit 144.
  • Image data based on the plurality of first capacitance calculation values calculated by the value calculation unit 142 and the plurality of second capacitance calculation values calculated by the second capacitance value calculation unit 143. Is calculated.
  • the arithmetic unit 140 can calculate the image data based on the capacitance values obtained for more detection points, so that the resolution of the calculated image data is further improved. be able to.
  • the second capacitance value calculation unit 143 is bicubic based on a plurality of first capacitance calculation values calculated by the first capacitance value calculation unit 142.
  • a plurality of second capacitance calculation values are calculated by interpolation processing.
  • the arithmetic unit 140 can further improve the calculation accuracy of each of the plurality of second capacitance calculation values.
  • the arithmetic unit 140 sets the calculated value of the first capacitance of one of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd to the detection surface F.
  • a constraint portion 142D that is constrained by a first capacitance calculated value of the other detection surface F of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd is further provided.
  • the arithmetic unit 140 according to the present embodiment can mutually complement the first capacitance calculated values between the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd. Therefore, according to the arithmetic unit 140 according to the present embodiment, for each of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd, a plurality of first capacitance calculation values for each detection surface F are calculated. The accuracy of each calculation can be further improved.
  • the constraint unit 142D multiplies the calculated value of the first capacitance before the constraint by a predetermined constraint coefficient ⁇ , so that the first capacitance after the constraint is applied. Calculate the capacity calculation value.
  • the arithmetic unit 140 can gradually change the first capacitance calculation value, and therefore, the first capacitance calculation value can be gradually derived to the optimum solution. ..
  • the arithmetic unit 140 sets the total value of the first capacitance calculation values of one of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd to the first detection electrode Xa. Further provided is a normalization unit that performs a normalization process that equalizes the total value of the first capacitance calculated values of the other of the Xe and the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the arithmetic unit 140 according to the present embodiment can mutually complement the first capacitance calculated values between the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd. Therefore, according to the arithmetic unit 140 according to the present embodiment, for each of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd, a plurality of first capacitance calculation values for each detection surface F are calculated. The accuracy of each calculation can be further improved.
  • the input device 10 includes a capacitance sensor 100 and an arithmetic unit 140.
  • the input device 10 according to the present embodiment is statically charged on the detection surfaces F of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd included in the capacitance sensor 100 by the arithmetic unit 140. Since it can be obtained as the detection position of the capacitance value, it is possible to suppress the deviation between the proximity position obtained by the calculation and the actual proximity position. Therefore, according to the input device 10 according to the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the proximity position in the capacitance sensor 100 in which each detection electrode has a plurality of detection surfaces.
  • the calculation method according to the present embodiment includes first detection electrodes Xa to Xe and second detection electrodes Ya to Yd arranged orthogonal to each other, and first detection electrodes Xa to Xe and second detection electrodes Ya.
  • the operation is based on the capacitance detection values of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd, each of which is detected by the capacitance sensor 100 having a plurality of detection surfaces F.
  • This is a calculation method for calculating image data representing the proximity state of the operating body with respect to the surface 10A, and is a detection value for acquiring the capacitance detection value of each of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the detection surface F of each of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd can be obtained as the detection position of the capacitance value. It is possible to suppress the deviation between the proximity position obtained by the calculation and the actual proximity position. Therefore, according to the calculation method according to the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the proximity position in the capacitance sensor 100 in which each detection electrode has a plurality of detection surfaces.
  • the program according to the present embodiment includes first detection electrodes Xa to Xe and second detection electrodes Ya to Yd arranged orthogonal to each other, and first detection electrodes Xa to Xe and second detection electrodes Ya to Yd.
  • the operation surface is based on the capacitance detection values of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd detected by the capacitance sensor 100 in which each of Yd has a plurality of detection surfaces F.
  • Detection value acquisition unit 141 a plurality of capacitance detection values acquired by the detection value acquisition unit 141, and preset detections for each of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd.
  • the detection surfaces F of the first detection electrodes Xa to Xe and the second detection electrodes Ya to Yd can be obtained as the detection positions of the capacitance values. It is possible to suppress the deviation between the proximity position obtained by the above and the actual proximity position. Therefore, according to the program according to the present embodiment, in the capacitance sensor 100 in which each detection electrode has a plurality of detection surfaces, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the proximity position.

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Abstract

演算装置は、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々の、静電容量検出値を取得する検出値取得部と、検出値取得部によって取得された複数の静電容量検出値と、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々に対して予め設定された検出面毎の係数とに基づいて、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々の検出面毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部と、第１静電容量値算出部によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づいて、イメージデータを算出するイメージデータ算出部とを備える。

Description

演算装置、入力装置、演算方法、およびプログラム
　本発明は、演算装置、入力装置、演算方法、およびプログラムに関する。
　従来、互いに直交する複数の縦電極と複数の横電極とを備えた静電容量センサにより、入力装置の操作面に対する操作体の近接状態を検出し、当該近接状態を表すイメージデータを生成する技術が利用されている（例えば、下記特許文献１参照）。
国際公開第２０１８／０１２０３０号
　ところで、従来、複数の検出面が直線状に並べて設けられた検出電極が利用されている。このような検出電極を用いた静電容量センサでは、縦電極の隣接する２つの検出面の中間部分と、横電極の隣接する２つの検出面の中間部分を交差させる必要がある。
　しかしながら、従来技術では、縦電極と横電極との交差点（すなわち、各検出電極の中間部分）を検出点としているが、実際に各検出電極において検出感度が高いのは、より面積が広い各電極の検出面上である。よって、演算によって求められる近接位置の検出精度が低下する虞がある。
　一実施形態の演算装置は、互いに直交して配設された複数の第１検出電極および複数の第２検出電極を備え、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて検出された、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々の静電容量検出値に基づいて、操作面に対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算装置であって、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々の、静電容量検出値を取得する検出値取得部と、検出値取得部によって取得された複数の静電容量検出値と、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々に対して予め設定された検出面毎の係数とに基づいて、複数の第１検出電極および複数の第２検出電極の各々の検出面毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部と、第１静電容量値算出部によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づいて、イメージデータを算出するイメージデータ算出部とを備える。
　一実施形態によれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
一実施形態に係る静電容量センサの構成を示す図 一実施形態に係る入力装置の装置構成を示すブロック図 一実施形態に係る演算装置の機能構成を示すブロック図 一実施形態に係る演算装置による処理の手順を示すフローチャート 一実施形態に係る演算装置が使用する係数テーブルの一例を示す図 一実施形態に係る係数補正部およびイメージ補正部による処理の一例を示す図 一実施形態に係る係数補正部およびイメージ補正部による処理の一例を示す図 一実施形態に係る制約部による処理の一例を示す図 本実施形態に係る演算装置の一実施例を示す図 本実施形態に係る演算装置の一実施例を示す図
　以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。
　（静電容量センサ１００の構成）
　図１は、一実施形態に係る静電容量センサ１００の構成を示す図である。図１に示すように、静電容量センサ１００は、互いに直交して配設された、複数（図１に示す例では、５つ）の第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと、複数（図１に示す例では、４つ）の第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとを備える。
　第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、いずれも縦方向に延在する検出電極である。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、横方向に一定の間隔を有して互いに平行に並べて配置されている。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、いずれも、複数（図１に示す例では、５つ）の菱形の検出面Ｆが縦方向に連結された形状を有している。すなわち、図１に示す例では、静電容量センサ１００には、５本の第１検出電極Ｘａ～Ｘｅにより、２５個の検出面Ｆが５行×５列のマトリクス状に配置されている。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、いずれも、上端部および下端部の各々に、静電容量値を検出するための検出部Ｄを有する。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅは、いずれも、金属膜（例えば、銅膜）やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）、他の導電性を有する材料が用いられて形成される。
　第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、いずれも横方向に延在する検出電極である。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、縦方向に一定の間隔を有して互いに平行に並べて配置されている。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、いずれも、複数（図１に示す例では、６つ）の菱形の検出面Ｆが横方向に連結された形状を有している。すなわち、図１に示す例では、静電容量センサ１００には、４本の第２検出電極Ｙａ～Ｙｄにより、２４個の検出面Ｆが４行×６列のマトリクス状に配置されている。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、いずれも、左端部および右端部の各々に、静電容量値を検出するための検出部Ｄを有する。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄは、いずれも、金属膜（例えば、銅膜）やＩＴＯ、他の導電性を有する材料が用いられて形成される。
　図１に示すように、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々は、隣接する２つの検出面Ｆの各中間点である各交差点Ｍにおいて、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々と交差している。同様に、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々は、隣接する２つの検出面Ｆの各中間点である各交差点Ｍにおいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々と交差している。すなわち、図１に示す例では、静電容量センサ１００には、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとにより、２０個の交差点Ｍが４行×５列のマトリクス状に形成されている。
　（入力装置１０の装置構成）
　図２は、一実施形態に係る入力装置１０の装置構成を示すブロック図である。図２に示す入力装置１０は、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態（位置、範囲、および距離）を検出し、検出された近接状態を表すイメージデータを生成および出力することが可能な装置である。
　図２に示すように、入力装置１０は、静電容量センサ１００（図１参照）、検出回路１２０、および演算装置１４０を備える。
　静電容量センサ１００は、操作面１０Ａに対して重ねて設けられている。静電容量センサ１００は、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態に応じて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量値が変化する。
　検出回路１２０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、上端および下端の各々の検出部Ｄにおける静電容量値を検出する。第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々は、抵抗を有するため、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々において、上端の検出部Ｄにおいて検出される静電容量値と、下端の検出部Ｄにおいて検出される静電容量値とは、操作体の近接位置に応じて異なるものとなる。
　また、検出回路１２０は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、左端および右端の各々の検出部Ｄにおける静電容量値を検出する。第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々は、抵抗を有するため、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々において、左端の検出部Ｄにおいて検出さえる静電容量値と、右端の検出部Ｄにおいて検出される静電容量値とは、操作体の近接位置に応じて異なるものとなる。
　演算装置１４０は、検出回路１２０によって検出された各静電容量値に基づいて、入力装置１０の操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する。演算装置１４０は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）によって実現される。
　ここで、本実施形態の演算装置１４０は、静電容量センサ１００が備える複数の検出面Ｆの各々の検出点Ｐ（図１参照）の静電容量値（以下、「第１の静電容量算出値」と示す）を算出することができる。また、本実施形態の演算装置１４０は、静電容量センサ１００上の複数の交差点Ｍ（図１参照）の各々の静電容量値（以下、「第２の静電容量算出値」と示す）を算出することができる。そして、本実施形態の演算装置１４０は、複数の検出点Ｐの各々の第１の静電容量算出値と、複数の交差点Ｍの各々の第２の静電容量算出値とに基づいて、近接状態の検出精度がより高く、且つ、より高分解能なイメージデータを算出することができる。
　（演算装置１４０の機能構成）
　図３は、一実施形態に係る演算装置１４０の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、演算装置１４０は、検出値取得部１４１、第１静電容量値算出部１４２、第２静電容量値算出部１４３、およびイメージデータ算出部１４４を備える。
　検出値取得部１４１は、検出回路１２０から、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する。ここで、検出値取得部１４１は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、上端側（「第１検出電極の一端側」の一例）の検出部Ｄ（「第１の検出部」の一例）で検出された静電容量検出値と、下端側（「第１検出電極の他端側」の一例）の検出部Ｄ（「第２の検出部」の一例）で検出された静電容量検出値との各々を取得する。また、検出値取得部１４１は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、左端側（「第２検出電極の一端側」の一例）の検出部Ｄ（「第３の検出部」の一例）で検出された静電容量検出値と、右端側（「第２検出電極の他端側」の一例）の検出部Ｄ（「第４の検出部」の一例）で検出された静電容量検出値との各々を取得する。
　第１静電容量値算出部１４２は、検出値取得部１４１によって取得された複数の静電容量検出値と、各係数テーブル５０１～５０４（図５参照）に設定されている、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々に対して予め設定された検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する。
　具体的には、第１静電容量値算出部１４２は、係数補正部１４２Ａ、イメージ補正部１４２Ｂ、正規化部１４２Ｃ、および制約部１４２Ｄを有する。
　係数補正部１４２Ａは、検出値取得部１４１によって取得された複数の静電容量検出値に基づいて、各係数テーブル５０１～５０４に設定されている係数を補正する。係数補正部１４２Ａによる補正方法については、図６および図７を用いて後述する。
　イメージ補正部１４２Ｂは、係数補正部１４２Ａによる補正後の各係数テーブル５０１～５０４に基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値、および、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を補正する。なお、「第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージ」は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々の各検出面Ｆの第１静電容量算出値を表すものであり、検出値取得部１４１によって取得された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの静電容量検出値に基づいて求められるものである。また、「第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージ」は第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の各検出面Ｆの第１静電容量算出値を表すものであり、検出値取得部１４１によって取得された第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの静電容量検出値に基づいて求められるものである。
　なお、イメージ補正部１４２Ｂは、「第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージ」および「第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージ」として、任意の０以外の値が、各検出面Ｆの第１静電容量算出値の初期値として設定されたものを用いてもよい。また、イメージ補正部１４２Ｂは、２回目以降の計算の場合、「第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージ」および「第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージ」として、前回の計算による補正後の値が、各検出面Ｆの第１静電容量算出値の初期値として設定されたものを用いてもよい。この場合、演算装置１４０は、計算時間を早めることができる場合がある。
　具体的には、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、現在の第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、横方向・左係数テーブル５０１に設定されている各検出面Ｆの係数（係数補正部１４２Ａによる補正後の係数）で除することにより、各検出面Ｆの静電容量値の第１の中間算出値を算出する。
　次に、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、現在の第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、横方向・右係数テーブル５０２に設定されている各検出面Ｆの係数（係数補正部１４２Ａによる補正後の係数）で除することにより、各検出面Ｆの静電容量値の第２の中間算出値を算出する。
　そして、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、検出面Ｆ毎に第１の中間算出値と第２の中間算出値とを合算することにより、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値の、補正後の値を算出する。
　また、イメージ補正部１４２Ｂは、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、現在の第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、縦方向・上係数テーブル５０３に設定されている各検出面Ｆの係数（係数補正部１４２Ａによる補正後の係数）で除することにより、各検出面Ｆの静電容量値の第１の中間算出値を算出する。
　次に、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について現在の第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、縦方向・下係数テーブル５０４に設定されている各検出面Ｆの係数（係数補正部１４２Ａによる補正後の係数）で除することにより、各検出面Ｆの静電容量値の第２の中間算出値を算出する。
　そして、イメージ補正部１４２Ｂは、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、検出面Ｆ毎に第１の中間算出値と第２の中間算出値とを合算することにより、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージに含まれる各検出面Ｆの第１の静電容量算出値の、補正後の値を算出する。
　正規化部１４２Ｃは、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値（イメージ補正部１４２Ｂによる補正後の第１の静電容量算出値）の各々を正規化する。本実施形態の静電容量センサ１００は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々とで、電極数が異なるため、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々とで、静電容量値の検出量が異なる。そこで、本実施形態の演算装置１４０は、後続の制約部１４２Ｄによる制約処理を適切に行うことができるようにするために、静電容量値の検出量の差異を解消すべく、正規化部１４２Ｃによる正規化処理を行う。例えば、演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々の静電容量値の検出量（複数の検出面Ｆの第１の静電容量算出値の合計値）が、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量値の検出量（複数の検出面Ｆの第１の静電容量算出値の合計値）と等しくなるように、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々の複数の第１の静電容量算出値、または、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の複数の第１の静電容量算出値を調整する。
　制約部１４２Ｄは、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値（正規化部１４２Ｃによる正規化後の第１の静電容量算出値）の各々に制約をかける。
　具体的には、制約部１４２Ｄは、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各検出面Ｆについて、当該検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、他の複数（例えば４つ）の他の検出面Ｆ（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの検出面Ｆ）の第１の静電容量算出値で制約する。
　また、制約部１４２Ｄは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、当該検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、他の複数（例えば４つ）の検出面Ｆ（第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの検出面Ｆ）の第１の静電容量算出値で制約する。
　本実施形態では、第１の静電容量算出値の制約方法の一例として、下記数式（１）を用いる。但し、βは、所定の制約係数である。本実施形態では、制約係数βの好適な一例として「０．９」を用いている。また、ＡＶＧは、他の複数の検出面Ｆの第１の静電容量算出値の平均値である。
　第１の静電容量算出値＝（第１の静電容量算出値×β）＋（ＡＶＧ×（１－β））・・・（１）
　なお、制約係数βの値をより小さくすることにより、計算時間をより短くすることができるが、イメージの品質はより低下する（例えば、ゴーストが発生してしまう）。反対に、制約係数βの値をより大きくすることにより、イメージの品質をより高めることができるが、計算時間はより長くなる。したがって、イメージの品質を重視するか、計算時間を重視するかに応じて、制約係数βは調整可能であってもよい。
　第２静電容量値算出部１４３は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値に基づく所定の補間処理によって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、隣接する検出面Ｆの中間点Ｍ毎の第２の静電容量算出値を算出する。本実施形態では、所定の補間処理の好適な一例として、バイキュービック補間処理を用いている。但し、これに限らず、所定の補間処理として、その他の補間処理（例えば、バイリニア補間処理等）を用いてもよい。
　イメージデータ算出部１４４は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値と、第２静電容量値算出部１４３によって算出された複数の中間点Ｍ毎の第２の静電容量算出値とに基づいて、入力装置１０の操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する。
　図３に示す演算装置１４０の各機能は、例えば、演算装置１４０において、プロセッサがメモリに記憶されているプログラムを実行することによって実現される。
　（演算装置１４０による処理の手順）
　図４は、一実施形態に係る演算装置１４０による処理の手順を示すフローチャートである。
　まず、検出値取得部１４１が、検出回路１２０から、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する（ステップＳ４０１）。
　次に、係数補正部１４２Ａが、ステップＳ４０１で取得された複数の静電容量検出値に基づいて、各係数テーブル５０１～５０４に設定されている係数を補正する（ステップＳ４０２）。
　次に、イメージ補正部１４２Ｂが、ステップＳ４０１で取得された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの静電容量検出値と、ステップＳ４０２で補正された、縦方向・上係数テーブル５０３および縦方向・下係数テーブル５０４に設定されている各係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージを補正することにより、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々の検出面Ｆ毎の最新の第１の静電容量算出値を算出する（ステップＳ４０３）。
　また、イメージ補正部１４２Ｂが、ステップＳ４０１で取得された第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの静電容量検出値と、ステップＳ４０２で補正された、横方向・左係数テーブル５０１および横方向・右係数テーブル５０２に設定されている各係数とに基づいて、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージを補正することにより、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の最新の第１の静電容量算出値を算出する（ステップＳ４０４）。
　次に、正規化部１４２Ｃが、ステップＳ４０３，Ｓ４０４で算出された複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値の各々を正規化する（ステップＳ４０５）。
　次に、制約部１４２Ｄが、ステップＳ４０４で正規化された、複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値の各々に制約をかける（ステップＳ４０６）。
　そして、第２静電容量値算出部１４３が、ステップＳ４０６で制約がかけられることによって得られた複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値に基づく所定の補間処理（本実施形態では、バイキュービック補間処理）によって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの交差点Ｍ毎の第２の静電容量算出値を算出する（ステップＳ４０７）。
　さらに、イメージデータ算出部１４４が、ステップＳ４０６で制約がかけられることによって得られた複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値と、ステップＳ４０７で算出された複数の交差点Ｍ毎の第２の静電容量算出値とに基づいて、入力装置１０の操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する（ステップＳ４０８）。
　その後、演算装置１４０は、図４に示す一連の処理を終了する。
　なお、演算装置１４０は、ステップＳ４０２～Ｓ４０６を繰り返し実行することにより、複数の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を、徐々に最適解に導くことができる。
　（係数テーブル５０１～５０４の一例）
　図５は、一実施形態に係る演算装置１４０が使用する係数テーブル５０１～５０４の一例を示す図である。
　図５（ａ）に示すように、横方向・左係数テーブル５０１は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、複数（図５に示す例では、６つ）の検出面Ｆの各々に対する係数が設定されている。横方向・左係数テーブル５０１は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの左端側の検出部Ｄで検出された静電容量値に対する検出面Ｆ毎の係数が設定されたものである。図５（ａ）に示すように、横方向・左係数テーブル５０１は、複数の検出面Ｆの各々について、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの左端部に設けられた検出部Ｄへの影響度を示すものであるから、左端部の検出部Ｄに近い検出面Ｆほど、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの抵抗が小さくなって影響度が高くなるため、より高い係数が設定される。
　図５（ｂ）に示すように、横方向・右係数テーブル５０２は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、複数（図５に示す例では、６つ）の検出面Ｆの各々に対する係数が設定されている。横方向・右係数テーブル５０２は、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの右端側の検出部Ｄで検出された静電容量値に対する検出面Ｆ毎の係数が設定されたものである。図５（ｂ）に示すように、横方向・右係数テーブル５０２は、複数の検出面Ｆの各々について、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの右端部に設けられた検出部Ｄへの影響度を示すものであるから、右端部の検出部Ｄに近い検出面Ｆほど、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの抵抗が小さくなって影響度が高くなるため、より高い係数が設定される。
　図５（ｃ）に示すように、縦方向・上係数テーブル５０３は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、複数（図５に示す例では、５つ）の検出面Ｆの各々に対する係数が設定されている。縦方向・上係数テーブル５０３は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの上端側の検出部Ｄで検出された静電容量値に対する検出面Ｆ毎の係数が設定されたものである。図５（ｃ）に示すように、縦方向・上係数テーブル５０３は、複数の検出面Ｆの各々について、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの上端部に設けられた検出部Ｄへの影響度を示すものであるから、上端部の検出部Ｄに近い検出面Ｆほど、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの抵抗が小さくなって影響度が高くなるため、より高い係数が設定される。
　図５（ｄ）に示すように、縦方向・下係数テーブル５０４は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの各々について、複数（図５に示す例では、５つ）の検出面Ｆの各々に対する係数が設定されている。縦方向・下係数テーブル５０４は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの下端側の検出部Ｄで検出された静電容量値に対する検出面Ｆ毎の係数が設定されたものである。図５（ｄ）に示すように、縦方向・下係数テーブル５０４は、複数の検出面Ｆの各々について、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの下端部に設けられた検出部Ｄへの影響度を示すものであるから、下端部の検出部Ｄに近い検出面Ｆほど、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの抵抗が小さくなって影響度が高くなるため、より高い係数が設定される。
　なお、各係数テーブル５０１～５０４の各係数は、各検出面Ｆの抵抗比と、各検出面Ｆの面積とを乗じることによって求められる。但し、本実施形態では、複数の検出面Ｆの面積が同一であるため、横方向・左係数テーブル５０１の各係数は、実質的に、各検出面Ｆの抵抗比によって求められる。
　（係数補正部１４２Ａおよびイメージ補正部１４２Ｂによる処理の一例）
　図６および図７は、一実施形態に係る係数補正部１４２Ａおよびイメージ補正部１４２Ｂによる処理の一例を示す図である。
　まず、図６を参照して、係数補正部１４２Ａによる横方向・左係数テーブル５０１の補正と、補正後の横方向・左係数テーブル５０１'に基づくイメージ補正部１４２Ｂによるイメージの補正とについて説明する。
　図６（１ａ）は、係数補正部１４２Ａによる補正前の横方向・左係数テーブル５０１（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆの係数）を表している。図６（１ｂ）は、イメージ補正部１４２Ｂによる補正前のイメージ（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆのイメージの静電容量値）を表している。
　まず、係数補正部１４２Ａは、図６（１ｂ）に示す各検出面Ｆのイメージの静電容量値に対して、図６（１ａ）に示す各検出面Ｆの係数を乗じることにより、図６（１ｃ）に示すように、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆに対して、算出値を算出する。
　次に、係数補正部１４２Ａは、図６（１ｄ）に示すように、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図６（１ｃ）に示す複数の検出面Ｆの算出値の合計値を、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの左端部の検出部Ｄで検出される静電容量値の予測値として算出する。
　次に、係数補正部１４２Ａは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図６（１ｄ）に示す予測値を、図６（１ｅ）に示す実測値（実際に左端部の検出部Ｄで検出された静電容量値）で除することにより、図６（１ｆ）に示すように、補正値を算出する。
　そして、係数補正部１４２Ａは、図６（１ａ）に示す横方向・左係数テーブル５０１を、図６（１ｆ）に示す補正値で補正する。具体的には、係数補正部１４２Ａは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図６（１ｆ）に示す補正値を、図６（１ａ）に示す複数の検出面Ｆの各々の補正前の係数で除することにより、複数の検出面Ｆの各々の補正後の係数を算出する。これにより、係数補正部１４２Ａは、図６（１ｇ）に示す補正後の横方向・左係数テーブル５０１'を導出する。
　続いて、イメージ補正部１４２Ｂが、図６（１ｇ）に示す補正後の横方向・左係数テーブル５０１'に基づいて、図６（１ｂ）に示す第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆのイメージの静電容量値を補正する。具体的には、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、図６（１ｂ）に示す補正前のイメージの静電容量値を、図６（１ｇ）に示す補正後の係数で除することにより、図６（１ｈ）に示すように、補正後のイメージの静電容量値（第１の中間算出値）を算出する。
　次に、図７を参照して、係数補正部１４２Ａによる横方向・右係数テーブル５０２の補正と、補正後の横方向・右係数テーブル５０２'に基づくイメージ補正部１４２Ｂによるイメージの補正とについて説明する。
　図７（２ａ）は、係数補正部１４２Ａによる補正前の横方向・右係数テーブル５０２（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆの係数）を表している。図７（２ｂ）は、イメージ補正部１４２Ｂによる補正前のイメージ（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆのイメージの静電容量値）を表している。
　まず、係数補正部１４２Ａは、図７（２ｂ）に示す各検出面Ｆのイメージの静電容量値に対して、図７（２ａ）に示す各検出面Ｆの係数を乗じることにより、図７（２ｃ）に示すように、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆに対して、算出値を算出する。
　次に、係数補正部１４２Ａは、図７（２ｄ）に示すように、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図７（２ｃ）に示す複数の検出面Ｆの算出値の合計値を、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの右端部の検出部Ｄで検出される静電容量値の予測値として算出する。
　次に、係数補正部１４２Ａは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図７（２ｄ）に示す予測値を、図７（２ｅ）に示す実測値（実際に右端部の検出部Ｄで検出された静電容量値）で除することにより、図７（２ｆ）に示すように、補正値を算出する。
　そして、係数補正部１４２Ａは、図７（２ａ）に示す横方向・右係数テーブル５０２を、図７（２ｆ）に示す補正値で補正する。具体的には、係数補正部１４２Ａは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、図７（２ｆ）に示す補正値を、図７（２ａ）に示す複数の検出面Ｆの各々の補正前の係数で除することにより、複数の検出面Ｆの各々の補正後の係数を算出する。これにより、係数補正部１４２Ａは、図７（２ｇ）に示す補正後の横方向・右係数テーブル５０２'を導出する。
　続いて、イメージ補正部１４２Ｂが、図７（２ｇ）に示す補正後の横方向・右係数テーブル５０２'に基づいて、図７（２ｂ）に示す第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆのイメージの静電容量値を補正する。具体的には、イメージ補正部１４２Ｂは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、図７（２ｂ）に示す補正前のイメージの静電容量値を、図７（２ｇ）に示す補正後の係数で除することにより、図７（２ｈ）に示すように、補正後のイメージの静電容量値（第２の中間算出値）を算出する。
　最後に、イメージ補正部１４２Ｂが、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、図６（１ｈ）に示す補正後のイメージの静電容量値（第１の中間算出値）と、図７（２ｈ）に示す補正後のイメージの静電容量値（第２の中間算出値）とを合算することにより、図７（２ｉ）に示すように、イメージの静電容量値の最新更新値を算出する。
　なお、係数補正部１４２Ａは、上記した係数テーブル５０１，５０２の補正方法と同様の補正方法により、係数テーブル５０３，５０４を補正する。
　また、イメージ補正部１４２Ｂは、上記した係数テーブル５０１，５０２に基づく第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのイメージの補正方法と同様の補正方法により、係数テーブル５０３，５０４に基づく第１検出電極Ｘａ～Ｘｅのイメージを補正する。
　（制約部１４２Ｄによる処理の一例）
　図８は、一実施形態に係る制約部１４２Ｄによる処理の一例を示す図である。図８では、第２検出電極Ｙａの左から５番目の検出面Ｆ（以下、「検出面Ｆｙａ５」と示す）の第１の静電容量算出値を制約する例を表している。
　図８に示すように、検出面Ｆｙａ５は、第１検出電極Ｘｄの上から１番目の検出電極（以下、「検出面Ｆｘｄ１」と示す）、第１検出電極Ｘｄの上から２番目の検出電極（以下、「検出面Ｆｘｄ２」と示す）、第１検出電極Ｘｅの上から１番目の検出電極（以下、「検出面Ｆｘｅ１」と示す）、および、第１検出電極Ｘｅの上から２番目の検出電極（以下、「検出面Ｆｘｅ２」と示す）に囲まれている。
　制約部１４２Ｄは、検出面Ｆｙａ５の第１の静電容量算出値「５」を、これら４つの検出面Ｆｘｄ１，Ｆｘｄ２，Ｆｘｅ１, Ｆｘｅ２の第１の静電容量算出値「５」，「６」，「６」．「７」で制約する。
　例えば、制約部１４２Ｄは、上記数式（１）により、検出面Ｆｙａ５の制約後の第１の静電容量算出値として、（５×０．９）＋（６×（１－０．９））＝５．１を算出する。
　同様に、制約部１４２Ｄは、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅの他の検出面Ｆの各々について、当該検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、他の検出面Ｆ（第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの検出面Ｆ）の第１の静電容量算出値で制約する。
　また、制約部１４２Ｄは、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各検出面Ｆについて、当該検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、他の検出面Ｆ（第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの検出面Ｆ）の第１の静電容量算出値で制約する。
　これにより、制約部１４２Ｄは、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅと、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとで相互に制約をかけることができ、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の各検出面Ｆの第１の静電容量算出値を最適解へ導くことができる。
　（実施例）
　図９および図１０は、本実施形態に係る演算装置１４０の一実施例を示す図である。本実施例では、従来の演算装置と、本実施形態に係る演算装置１４０とそれぞれについて、どのようなイメージデータが得られるかを確認した。なお、本実施例では、従来の演算装置として、第１検出電極と第２検出電極との各交差点を検出点とし、各検出点の静電容量値に基づいてイメージデータを算出するものを用いている。
　図９（ａ）は、入力装置の操作面に対して２つの操作体を接触させた際に、従来の演算装置によって算出されたイメージデータの一例を示す。図９（ｂ）は、入力装置１０の操作面に対して２つの操作体を接触させた際に、本実施形態に係る演算装置１４０によって算出されたイメージデータの一例を示す。
　図１０（ａ）は、入力装置の操作面に対して３つの操作体を接触させた際に、従来の演算装置によって算出されたイメージデータの一例を示す。図１０（ｂ）は、入力装置１０の操作面に対して３つの操作体を接触させた際に、本実施形態に係る演算装置１４０によって算出されたイメージデータの一例を示す。
　本実施例では、図９および図１０に示すように、本実施形態に係る演算装置１４０により、従来の演算装置よりも、分解能が高いイメージデータが得られることが確認された。従来の演算装置は、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの交差点である、２０個の検出点の静電容量値に基づいてイメージデータを生成するのに対し、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅ上の２５個の検出面Ｆ上の検出点の第１の静電容量算出値と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄ上の２４個の検出面Ｆ上の検出点の第１の静電容量算出値と、第１検出電極Ｘａ～Ｙｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの２０個の交差点Ｍの第２の静電容量算出値との、合計６９個の検出点の静電容量値に基づいてイメージデータを生成することができるからである。
　以上説明したように、本実施形態に係る演算装置１４０は、互いに直交して配設された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄを備え、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々が複数の検出面Ｆを有する静電容量センサ１００において検出された、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量検出値に基づいて、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算装置１４０であって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する検出値取得部１４１と、検出値取得部１４１によって取得された複数の静電容量検出値と、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々に対して予め設定された検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部１４２と、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づいて、イメージデータを算出するイメージデータ算出部１４４とを備える。
　これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ上を、静電容量値の検出位置として求めことができるため、演算によって求められる近接位置と、実際の近接位置とのズレを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る演算装置１４０によれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサ１００において、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
　また、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅが備える検出面Ｆの総数と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄが備える検出面Ｆの総数とが異なることに応じて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅに対して予め設定されている係数の総数と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄに対して予め設定されている係数の総数とが異なる。
　これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅが備える検出面Ｆの総数と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄが備える検出面Ｆの総数とが異なる静電容量センサ１００においても、各検出面Ｆに対して個別に係数を設定することができるため、近接状態の検出精度をより高めることができる。
　また、本実施形態に係る演算装置１４０において、第１静電容量値算出部１４２は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの上端側の検出部Ｄ（第１の検出部）で検出された静電容量値（第１の静電容量検出値）と、第１の静電容量検出値に対する検出面Ｆ毎の係数と、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの下端側の検出部Ｄ（第２の検出部）で検出された静電容量値（第２の静電容量検出値）と、第２の静電容量検出値に対する検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅの検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出し、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの左端側の検出部Ｄ（第３の検出部）で検出された静電容量値（第３の静電容量値）と、第３の静電容量検出値に対する検出面Ｆ毎の係数と、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの右端側の検出部Ｄ（第４の検出部）で検出された静電容量値（第４の静電容量値）と、第４の静電容量検出値に対する検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する。
　これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、検出面Ｆ毎の複数の第１の静電容量算出値の各々の算出精度をより高めることができる。
　また、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づく所定の補間処理によって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの交差点Ｍ毎の第２の静電容量算出値を算出する第２静電容量値算出部１４３をさらに備え、イメージデータ算出部１４４は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値と、第２静電容量値算出部１４３によって算出された複数の第２の静電容量算出値とに基づいて、イメージデータを算出する。
　これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、より多くの検出点について求められた静電容量値に基づいて、イメージデータを算出することができるため、算出されるイメージデータの分解能をより高めることができる。
　特に、本実施形態に係る演算装置１４０において、第２静電容量値算出部１４３は、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づくバイキュービック補間処理によって、複数の第２の静電容量算出値を算出する。
　これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、複数の第２の静電容量算出値の各々の算出精度をより高めることができる。
　また、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのうちの一方の検出面Ｆの第１の静電容量算出値を、当該検出面Ｆを取り囲む、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのうちの他方の検出面Ｆの第１の静電容量算出値で制約する制約部１４２Ｄをさらに備える。
　これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの間で、第１の静電容量算出値の相互補完を行うことができる。このため、本実施形態に係る演算装置１４０によれば、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、検出面Ｆ毎の複数の第１の静電容量算出値の各々の算出精度をより高めることができる。
　特に、本実施形態に係る演算装置１４０において、制約部１４２Ｄは、制約前の第１の静電容量算出値に対して、所定の制約係数βを乗じることにより、制約後の第１の静電容量算出値を算出する。
　これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１の静電容量算出値を徐々に変化させることができ、したがって、第１の静電容量算出値を徐々に最適解に導くことができる。
　また、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのうちの一方の第１の静電容量算出値の合計値を、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄのうちの他方の第１の静電容量算出値の合計値と等しくする正規化処理を行う正規化部をさらに備える。
　これにより、本実施形態に係る演算装置１４０は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅと第２検出電極Ｙａ～Ｙｄとの間で、第１の静電容量算出値の相互補完を行うことができる。このため、本実施形態に係る演算装置１４０によれば、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々について、検出面Ｆ毎の複数の第１の静電容量算出値の各々の算出精度をより高めることができる。
　また、本実施形態に係る入力装置１０は、静電容量センサ１００と、演算装置１４０とを備える。
　これにより、本実施形態に係る入力装置１０は、演算装置１４０によって、静電容量センサ１００が備える第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ上を、静電容量値の検出位置として求めことができるため、演算によって求められる近接位置と、実際の近接位置とのズレを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る入力装置１０によれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサ１００において、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
　また、本実施形態に係る演算方法は、互いに直交して配設された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄを備え、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々が複数の検出面Ｆを有する静電容量センサ１００において検出された、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量検出値に基づいて、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算方法であって、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する検出値取得工程と、検出値取得工程において取得された複数の静電容量検出値と、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々に対して予め設定された検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出工程と、第１静電容量値算出工程において算出された複数の第１の静電容量算出値に基づいて、イメージデータを算出するイメージデータ算出工程とを含む。
　これにより、本実施形態に係る演算方法は、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ上を、静電容量値の検出位置として求めことができるため、演算によって求められる近接位置と、実際の近接位置とのズレを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る演算方法によれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサ１００において、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
　また、本実施形態に係るプログラムは、互いに直交して配設された第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄを備え、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々が複数の検出面Ｆを有する静電容量センサ１００において検出された、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の静電容量検出値に基づいて、操作面１０Ａに対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出するためのプログラムであって、コンピュータを、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の、静電容量検出値を取得する検出値取得部１４１、検出値取得部１４１によって取得された複数の静電容量検出値と、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々に対して予め設定された検出面Ｆ毎の係数とに基づいて、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部１４２、および、第１静電容量値算出部１４２によって算出された複数の第１の静電容量算出値に基づいて、イメージデータを算出するイメージデータ算出部１４４として機能させる。
　これにより、本実施形態に係るプログラムは、第１検出電極Ｘａ～Ｘｅおよび第２検出電極Ｙａ～Ｙｄの各々の検出面Ｆ上を、静電容量値の検出位置として求めことができるため、演算によって求められる近接位置と、実際の近接位置とのズレを抑制することができる。したがって、本実施形態に係るプログラムによれば、各検出電極が複数の検出面を有する静電容量センサ１００において、近接位置の検出精度の低下を抑制することができる。
　以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形または変更が可能である。
　本国際出願は、２０１９年８月５日に出願した日本国特許出願第２０１９－１４３９９０号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。
　１０　入力装置
　１０Ａ　操作面
　１００　静電容量センサ
　１２０　検出回路
　１４０　演算装置
　１４１　検出値取得部
　１４２　第１静電容量値算出部
　１４２Ａ　係数補正部
　１４２Ｂ　イメージ補正部
　１４２Ｃ　正規化部
　１４２Ｄ　制約部
　１４３　第２静電容量値算出部
　１４４　イメージデータ算出部
　５０１　横方向・左係数テーブル
　５０２　横方向・右係数テーブル
　５０３　縦方向・上係数テーブル
　５０４　縦方向・下係数テーブル
　Ｄ　検出部
　Ｍ　交差点
　Ｆ　検出面
　Ｐ　検出点
　Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ，Ｘｄ，Ｘｅ　第１検出電極
　Ｙａ，Ｙｂ，Ｙｃ，Ｙｄ　第２検出電極

Claims (11)

  1. 　互いに直交して配設された複数の第１検出電極および複数の第２検出電極を備え、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて検出された、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の静電容量検出値に基づいて、操作面に対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算装置であって、
    　前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の、前記静電容量検出値を取得する検出値取得部と、
    　前記検出値取得部によって取得された複数の前記静電容量検出値と、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々に対して予め設定された前記検出面毎の係数とに基づいて、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の前記検出面毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部と、
    　前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づいて、前記イメージデータを算出するイメージデータ算出部と
    　を備えることを特徴とする演算装置。
  2. 　前記複数の第１検出電極が備える前記検出面の総数と、前記複数の第２検出電極が備える前記検出面の総数とが異なることに応じて、前記複数の第１検出電極に対して予め設定されている前記係数の総数と、前記複数の第２検出電極に対して予め設定されている前記係数の総数とが異なる
    　ことを特徴とする請求項１に記載の演算装置。
  3. 　前記第１静電容量値算出部は、
    　前記第１検出電極の一端側の第１の検出部で検出された第１の静電容量検出値と、
    　前記第１の静電容量検出値に対する前記検出面毎の係数と、
    　前記第１検出電極の他端側の第２の検出部で検出された第２の静電容量検出値と、
    　前記第２の静電容量検出値に対する前記検出面毎の係数と
    　に基づいて、前記第１検出電極の前記検出面毎の前記第１の静電容量算出値を算出し、
    　前記第２検出電極の一端側の第３の検出部で検出された第３の静電容量検出値と、
    　前記第３の静電容量検出値に対する前記検出面毎の係数と、
    　前記第２検出電極の他端側の第４の検出部で検出された第４の静電容量検出値と、
    　前記第４の静電容量検出値に対する前記検出面毎の係数と
    　に基づいて、前記第２検出電極の前記検出面毎の前記第１の静電容量算出値を算出する
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の演算装置。
  4. 　前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づく所定の補間処理によって、前記複数の第１検出電極と前記複数の第２検出電極との交差点毎の第２の静電容量算出値を算出する第２静電容量値算出部をさらに備え、
    　前記イメージデータ算出部は、
    　前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値と、前記第２静電容量値算出部によって算出された複数の前記第２の静電容量算出値とに基づいて、前記イメージデータを算出する
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の演算装置。
  5. 　第２静電容量値算出部は、前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づくバイキュービック補間処理によって、複数の前記第２の静電容量算出値を算出する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の演算装置。
  6. 　前記第１検出電極および前記第２検出電極のうちの一方の前記検出面の前記第１の静電容量算出値を、当該検出面を取り囲む、前記第１検出電極および前記第２検出電極のうちの他方の前記検出面の前記第１の静電容量算出値で制約する制約部
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の演算装置。
  7. 　前記制約部は、
    　制約前の前記第１の静電容量算出値に対して、所定の制約係数を乗じることにより、制約後の前記第１の静電容量算出値を算出する
    　ことを特徴とする請求項６に記載の演算装置。
  8. 　前記第１検出電極および前記第２検出電極のうちの一方の前記第１の静電容量算出値の合計値を、前記第１検出電極および前記第２検出電極のうちの他方の前記第１の静電容量算出値の合計値と等しくする正規化処理を行う正規化部
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の演算装置。
  9. 　前記静電容量センサと、
    　請求項１から８のいずれか一項に記載の演算装置と
    　を備えることを特徴とする入力装置。
  10. 　互いに直交して配設された複数の第１検出電極および複数の第２検出電極を備え、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて検出された、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の静電容量検出値に基づいて、操作面に対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出する演算方法であって、
    　前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の、前記静電容量検出値を取得する検出値取得工程と、
    　前記検出値取得工程において取得された複数の前記静電容量検出値と、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々に対して予め設定された前記検出面毎の係数とに基づいて、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の前記検出面毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出工程と、
    　前記第１静電容量値算出工程において算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づいて、前記イメージデータを算出するイメージデータ算出工程と
    　を含むことを特徴とする演算方法。
  11. 　互いに直交して配設された複数の第１検出電極および複数の第２検出電極を備え、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々が複数の検出面を有する静電容量センサにおいて検出された、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の静電容量検出値に基づいて、操作面に対する操作体の近接状態を表すイメージデータを算出するためのプログラムであって、
    　コンピュータを、
    　前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の、前記静電容量検出値を取得する検出値取得部、
    　前記検出値取得部によって取得された複数の前記静電容量検出値と、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々に対して予め設定された前記検出面毎の係数とに基づいて、前記複数の第１検出電極および前記複数の第２検出電極の各々の前記検出面毎の第１の静電容量算出値を算出する第１静電容量値算出部、および、
    　前記第１静電容量値算出部によって算出された複数の前記第１の静電容量算出値に基づいて、前記イメージデータを算出するイメージデータ算出部
    　として機能させるためのプログラム。
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