CN104115103B - 触摸式输入终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够进行富有多样性的操作输入的触摸式输入终端。触摸式输入终端(1)具备分别为平膜状的基底基板(501)、压电传感器(12)以及静电传感器(13)。静电传感器(13)在基底膜(301)的第一主面具备多个段电极(401)，在第二主面具备多个公共电极(402)。压电传感器(12)具备由被单轴拉伸的PLLA构成的压电膜(101)。在作为压电膜(101)的一主面的第三主面以将该第三主面进行四分割的方式形成有位移检测用电极(201、202、203、204)。在作为压电膜(101)的另一主面的第四主面以与第三主面的位移检测用电极(201、202、203、204)对置的方式形成有位移检测用电极(201R、202R、203R、204R)。

Description

触摸式输入终端
技术领域
本发明涉及检测由手指等进行了操作输入的位置的触摸式输入终端。
背景技术
以往，提出了各种检测操作者对操作面的触摸位置的触摸式输入终端(装置)。例如，在专利文献1的触摸式输入装置中，具备将静电电容检测型的触摸传感器和平板状的压敏传感器以平板状重合的结构。根据该结构，专利文献1的触摸式输入装置检测触摸位置和针对该触摸位置的按压力。
专利文献1:日本特开平5－61592号公报
然而，在专利文献1记载的触摸式输入装置那样的以往的触摸式输入装置中，仅通过针对操作面的操作输入来受理来自操作者的操作输入。因此，无法受理更多样性的操作输入。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供不仅基于操作面的触摸而进行的输入，而能够进行更富多样性的操作输入的触摸式输入终端。
本发明的触摸式输入终端的特征在于具备以下的结构。触摸式输入终端具备触摸位置检测面板、压电膜、以及检测压电膜的弯曲、扭曲的位移的位移检测用电极。触摸位置检测面板具备具有成为操作面侧的第一主面和与该第一主面对置的第二主面的平膜状的主体，并具备形成于第一主面以及上述第二主面的静电电容检测用电极。压电膜由具有相互对置的第三主面和第四主面的平膜状构成。位移检测用电极形成于压电膜的第三主面或者第四主面，检测由基于该压电膜的弯曲或者扭曲的至少一方的位移而产生的电压。在该触摸式输入终端中，触摸位置检测面板的第一主面以及第二主面、和压电膜的第三主面以及第四主面被配置成从操作面侧观察大致重合。
在该结构中，利用分别从位移检测用电极输出的电压根据压电膜的位移而不同这一情况，能够通过电压分布来检测压电膜的位移。例如，在将压电膜向规定方向弯曲的情况和扭曲的情况下，成为不同的电压分布。因此，通过检测该电压分布，能够检测压电膜的弯曲或扭曲，即位移。由此，能够实现分别能够进行基于触摸位置检测面板而在操作面上的操作输入、和基于使触摸式输入终端位移(弯曲、扭曲等)的操作输入的触摸式输入终端。而且，此时，由于触摸位置检测面板和压电膜分别为平膜状，所以能够实现薄型的触摸式输入终端。
此外，优选在本发明的触摸式输入终端中，位移检测用电极沿第三主面或者第四主面的第一方向被分割为多个，沿与该第一方向正交的第二方向被分割为多个。
在该结构中，沿第一方向形成为多个，沿第二方向形成为多个，即在相对于压电膜分别不同的区域形成四个以上的位移检测用电极。根据该结构，以位移模式的不同多个种类的位移(弯曲、扭曲等)得到分别独立的电压分布。由此，能够分别独立地检测多个种类的位移。
此外，优选在本发明的触摸式输入终端中，压电膜由被向与第三主面以及第四主面平行的方向单轴拉伸的聚乳酸构成。
在该结构中，能够更高灵敏度地检测压电膜的位移。
此外，在本发明的触摸式输入终端中，压电膜的单轴拉伸的方向可以与第一方向平行。
此外，在本发明的触摸式输入终端中，压电膜的单轴拉伸的方向也可以是与第一方向以及第二方向成规定角的方向。
在这些结构中，示出了使用了聚乳酸的压电膜的具体的使用方式。像这样，通过适当地设定单轴拉伸的方向，能够合适地设定针对欲检测的位移的压电膜的灵敏度。
此外，优选在本发明的触摸式输入终端中，触摸位置检测面板的主体由压电膜形成，静电电容检测用电极和位移检测用电极在相同面上复合而形成。
在该结构中，由于触摸位置检测面板的主体为压电膜，在该压电膜的一面形成有静电电容检测用电极和位移检测用电极，所以能够进一步实现薄型的触摸式输入终端。
根据本发明，能够实现能够进行富有多样性的操作输入的触摸式输入终端。
附图说明
图1是用于说明本发明的第一实施方式的触摸式输入终端1的触摸面板10的结构的图。
图2是本发明的第一实施方式的触摸式输入终端1的功能框图。
图3是将触摸式输入终端1弯曲的情况的示意图。
图4是将触摸式输入终端1扭曲的情况的示意图。
图5是表示将本发明的第一实施方式的触摸式输入终端1弯曲的状态和扭曲状态下的电压分布例的图。
图6是用于说明本发明的第二实施方式的触摸式输入终端1A的触摸面板10A的结构的图。
图7是表示将本发明的第二实施方式的触摸式输入终端1A弯曲的状态和扭曲的状态下的电压分布例的图。
图8是表示本发明的第三实施方式的触摸式输入终端1B的触摸面板10B的结构的俯视图。
图9是表示本发明的第三实施方式的触摸式输入终端1B的触摸面板10B的结构的背面图。
具体实施方式
参照附图对本发明的第一实施方式的触摸式输入终端进行说明。图1是用于说明本发明的第一实施方式的触摸式输入终端1的触摸面板10的结构的图。图1(A)是表示触摸式输入终端1的静电传感器13的结构的俯视图。图1(B)是表示触摸式输入终端1的压电传感器12的结构的俯视图。图1(C)是触摸式输入终端1的侧面剖视图。图1(C)是表示图1(A)、(B)所示的A－A’剖面的图。图2是本发明的第一实施方式的触摸式输入终端1的功能框图。
触摸式输入终端1具备压电传感器12、相当于本发明的“触摸位置检测面板”的静电传感器13、位移检测部14、触摸位置检测部15、以及操作内容解析部16。压电传感器12以及静电传感器13被组合而成为触摸面板10，触摸面板10由图1所示那样的结构构成。
压电传感器12具备压电膜101、位移检测用电极201、202、203、204、201R、202R、203R、204R。
压电膜101由具备相互对置的第三主面和第四主面的矩形状的平膜构成。在此，将长边方向设为第一方向，将短边方向设为第二方向。压电膜101由单轴拉伸的L型聚乳酸(PLLA)形成。在本实施方式中，压电膜101几乎沿着矩形的对角线的方向被单轴拉伸(参照图1(B)的双点划线的中空箭头)。以下，将该方向称为单轴拉伸方向900。优选在压电膜101为正方形的情况下，单轴拉伸方向900沿着对角线，此外，优选在压电膜101为长方形的情况下，单轴拉伸方向900与第一方向或者第二方向成45°的角度。但是，角度并不局限于此，根据压电膜101的特性、装置的使用状态来设计最佳的角度即可。由此，设定为单轴拉伸方向900与压电膜101的第一方向以及第二方向成规定的角度。
PLLA为手性高分子，主链具有螺旋结构。PLLA若被单轴拉伸，分子取向，则具有压电性。被单轴拉伸了的PLLA的压电常数属于高分子中非常高的种类。
此外，拉伸倍率优选为3～8倍左右。通过在拉伸后实施热处理，聚乳酸的伸展链晶体的结晶化被促进而压电常数提高。其中，在双轴拉伸的情况下，通过使每个轴的拉伸倍率不同而能够获得与单轴拉伸同样的效果。例如在将某一方向作为X轴向该方向实施8倍的拉伸，向与该轴正交的Y轴向实施2倍的拉伸的情况下，关于压电常数，能够得到与大概向X轴向实施4倍的单轴拉伸的情况等同的效果。由于单纯单轴拉伸的膜容易沿拉伸轴向裂开，通过进行上述那样的双轴拉伸能够增强一些强度。
此外，PLLA通过基于拉伸等的分子的取向处理产生压电性，不需要如PVDF等其他聚合物、压电陶瓷那样进行轮询(Polling)处理。即，不属于铁电体的PLLA的压电性不是如PVDF、PZT等铁电体那样通过离子的极化而发现，而是源于分子的特征性结构亦即螺旋结构。因此，在PLLA不产生其他强铁电性的压电体产生的焦电性。而且，能够发现PVDF等随着时间的推移而压电常数的变动，根据情况有时压电常数显著降低，而PLLA的压电常数随着时间的推移极其稳定。
此外，PLLA的压电输出常量(＝压电g常量，g＝d/εT)大。由此，通过使用PLLA，能够非常高灵敏度地检测位移。
在作为由具有这样的特性的PLLA构成的压电膜101的一主面亦即第三主面，形成有位移检测用电极201、202、203、204。位移检测用电极201、202、203、204以大致均等地将压电膜101的第三主面四分割的形状形成。更具体而言，位移检测用电极201和位移检测用电极202形成为沿压电膜101的第一方向排列。位移检测用电极203和位移检测用电极204形成为沿压电膜101的第一位方向排列。此外，位移检测用电极201和位移检测用电极203形成为沿压电膜101的第二方向排列。位移检测用电极202和位移检测用电极204形成为沿压电膜101的第二方向排列。
通过这样的结构，成为位移检测用电极201和位移检测用电极203被配置在压电膜101的一个对角线上的结构。此外，成为位移检测用电极202和位移检测用电极204被配置在压电膜101的另一个对角线上的结构。位移检测用电极201～204成为关于俯视操作面时的中心被配置成180°的旋转对称的结构。
在作为压电膜101的另一主面的第四主面形成有位移检测用电极201R、202R、203R、204R。位移检测用电极201R为与位移检测用电极201大致相同的面积，形成在与位移检测用电极201大致整面对置的位置。位移检测用电极202R为与位移检测用电极202大致相同的面积，形成在与位移检测用电极202大致整面对置的位置。位移检测用电极203R为与位移检测用电极203大致相同的面积，形成在与位移检测用电极203大致整面对置的位置。位移检测用电极204R为与位移检测用电极204大致相同的面积，形成在与位移检测用电极204大致整面对置的位置。
这些位移检测用电极201－204、201R－204R优选使用ITO、ZnO、以聚噻吩为主成分的有机电极、以聚苯胺为主成分的有机电极、银纳米线电极、碳纳米管电极中的任一个。通过使用这些材料，能够形成透光性高的电极图案。另外，在不需要透明性的情况下，可以使用由银膏形成的电极、通过蒸镀、溅射或者镀覆等形成的金属系的电极。为了使触摸面板10较大地位移，尤其优选使用弯曲性优良的以聚噻吩为主成分的有机电极、以聚苯胺为主成分的有机电极、银纳米线电极、碳纳米管电极、金属系的电极。
压电膜101中的被位移检测用电极201、201R夹着的区域成为检测区域ReA，作为ReA电压检测部121而发挥功能。压电膜101中的被位移检测用电极202、202R夹着的区域成为检测区域ReB，作为ReB电压检测部122而发挥功能。压电膜101中的被位移检测用电极203、203R夹着的区域成为检测区域ReC，作为ReC电压检测部123而发挥功能。压电膜101中的被位移检测用电极204、204R夹着的区域成为检测区域ReD，作为ReD电压检测部124而发挥功能。
由这样的结构构成的压电传感器12被粘贴于平板状的基底基板501。此时，如图1(C)所示那样，按照压电传感器12的压电膜101的第三主面以及第四主面与基底基板501的主面平行的方式粘贴。
基底基板501由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的强度比较高的聚合物形成。基底基板501的厚度根据基底基板501所需要的强度而被适当地设定。
静电传感器13具备基底膜301、多个段电极401以及多个公共电极402。基底膜301由具有相互对置的第一主面以及第二主面的矩形的平膜构成。基底膜301由具有规定的介电常数的材质构成，由尽量不阻碍基底基板501的位移(弯曲、扭曲等)的程度的强度构成。基底膜301优选为具有透光性的材质。
在作为基底膜301的一主面的第一主面，多个段电极401以规定的间隔排列形成。多个段电极401分别由长条状构成，沿与长度方向正交的方向排列。
在作为基底膜301的另一主面的第二主面，多个公共电极402以规定的间隔排列形成。多个公共电极402分别由长条状构成，沿与长度方向正交的方向排列。从与第一主面以及第二主面正交的方向观察时，按照以多个公共电极402的长度方向和多个段电极401的长度方向大致正交的方式，形成多个段电极401以及多个公共电极402。
此外，段电极401以及公共电极402可以由与上述的位移检测用电极201－204、201R－204R相同的材料形成。
通过这样的结构能够构成通过检测与触摸的位置对应的段电极与公共电极之间的静电电容的变化来检测触摸位置的静电电容式的触摸位置检测面板。
由这样结构构成的静电传感器13被粘贴于基底基板501的与粘贴有压电传感器12的面对置的面。
在静电传感器13的与基底基板501相反的一侧的面配设有保护膜503。保护膜503由挠性的具有绝缘性的材质构成。保护膜503由具有透光性的材质构成。例如，保护膜503可以使用PET、PP。
在压电传感器12的与基底基板501相反的一侧的面配设有保护膜502。保护膜502由具有绝缘性的材质构成。保护膜502由具有透光性的材质构成。例如，保护膜502可以使用PET、PP。
通过以上的结构，能够将具备压电传感器12和静电传感器13的触摸面板10构成为平板状即薄型。此外，通过将基底基板501、压电传感器12、静电传感器13以及保护膜502、503全部由具有透光性的材质形成，能够构成具有透光性的触摸式输入终端1。这样，通过形成具有透光性的触摸式输入终端1，在触摸式输入终端1的背面一侧配置液晶显示器等的情况下，就能够观察到该液晶显示器的显示。此外，也能够在触摸式输入终端1的背面一侧配置光电池等。通过这样地配置光电池，能够将由光电池发的电向另外设置的二次电池充电，作为触摸式输入终端1的电源来利用。
由上述的结构构成的触摸面板10的压电传感器12以及静电传感器13如图2所示那样地与后段的各电路连接。
如图2所示那样，从ReA电压检测部121输出的检测电压V(ReA)即由于压电膜101的位移而在位移检测用电极201、201R间产生的电压被向位移检测部14输出。从ReB电压检测部122输出的检测电压V(ReB)即由于压电膜101的位移而在位移检测用电极202、202R间产生的电压被向位移检测部14输出。从ReC电压检测部123输出的检测电压V(ReC)即由于压电膜101的位移而在位移检测用电极203、203R间产生的电压被向位移检测部14输出。从ReD电压检测部124输出的检测电压V(ReD)即由于压电膜101的位移而在位移检测用电极204、204R间产生的电压被向位移检测部14输出。
后面进行详细说明，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)成为与压电膜101的位移状态对应的电压分布。因此，位移检测部14通过检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的电压分布来检测位移状态。位移检测部14向操作内容解析部16输出位移状态的检测结果。
静电传感器13的各段电极401和各公共电极402与触摸位置检测部15连接。由静电传感器13检测出的触摸位置检测电压被向触摸位置检测部15输出。触摸位置检测部15通过检测出触摸位置检测电压的段电极401和公共电极402的组合来检测在操作面上的触摸位置。触摸位置检测部15向操作内容解析部16输出触摸位置检测结果。
操作内容解析部16使用位移状态的检测结果或者触摸位置检测结果中的至少一方，来解析操作内容。
在基于触摸位置来解析操作的情况下，例如，操作内容解析部16通过触摸位置检测结果取得基于被触摸的位置的控制指令，执行该控制指令。
将触摸式输入终端1利用于TV的遥控器的情况下，作为控制指令可以为以下的各种指令。
·切换至与触摸位置相当的频道的指令
·根据触摸位置的轨迹来调整音量的指令
·根据触摸位置的轨迹来解析频道号码，并切换至解析出的频道的指令
在基于位移状态来解析操作内容的情况下，例如，操作内容解析部16根据位移状态的检测结果来确定控制指令，并执行该控制指令。
将触摸式输入终端1利用于TV的遥控器的情况下，作为控制指令可以为以下的各种指令。
·在检测出触摸式输入终端1的弯曲的情况下，根据弯曲量以及弯曲方向来调整音量的指令
·在检测出触摸式输入终端1的扭曲的情况下，根基扭曲量以及扭曲方向来切换频道的指令
如上述那样地，使用本实施方式的结构，能够不仅进行针对操作面的触摸操作，还能够使触摸式输入终端1位移(弯曲、扭曲等)来进行控制指令的执行处理。由此，能够实现能够进行富有多样性的操作输入的触摸式输入终端。
接下来，针对本实施方式中的弯曲、扭曲的检测概念进行更详细的说明。图3是将触摸式输入终端1弯曲的情况的示意图，图3(A)是弯曲前的状态的侧面图，图3(B)是弯曲的状态的侧面图。在图3中，示出触摸式输入终端1沿长边方向弯曲的情况。此外，图3的图的上侧相当于触摸式输入终端1的操作面侧。图4是将触摸式输入终端1扭曲的情况的示意图，图4(A)是扭曲前的状态的立体图，图4(B)是扭曲了的状态下的立体图。在图3、图4中，为了容易理解图以及原理，简单地示出触摸式输入终端1的结构。在图4中，图示出将成为触摸式输入终端1(基底基板501)的长边方向的一端的端边AB设为固定端边，在成为另一端的端边CD产生扭曲的情况。换言之，示出成为固定端边AB的两端的角部A以及角部B成为被固定了的角部，成为端边CD的两边的角部C以及角部D向与触摸式输入终端1的操作面大致正交的方向且相互相反方向位移的情况。图5是表示将本发明的第一实施方式的触摸式输入终端1弯曲的状态和扭曲状态下的电压分布例的图。
(弯曲位移检测)
如图3(A)所示那样，在弯曲位移为0的情况，即未对触摸式输入终端1施加使其产生弯曲的外力的情况下，触摸式输入终端1的基底基板501如图3(A)所示那样成为主面为平坦的状态。该情况下，压电传感器12的压电膜101不伸缩，不产生基于弯曲位移的来自压电传感器12的输出电压的变化。例如，如果在该状态下将检测电压设定为0[V]，则从ReA电压检测部121输出的检测电压V(ReA)、从ReB电压检测部122输出的检测电压V(ReB)、从ReC电压检测部123输出的检测电压V(ReC)基于从ReD电压检测部124输出的检测电压V(ReD)而全部成为0[V]。
在弯曲位移为规定值的情况下，即针对触摸式输入终端1施加了使其产生弯曲的外力的情况下，触摸式输入终端1的基底基板501如图3(B)所示那样成为主面沿长边方向弯曲。该情况下，压电传感器12的压电膜101根据压电传感器12被粘贴在基底基板501的面以及弯曲方向，伸长或缩短。由此，产生基于弯曲位移的来自压电传感器12的输出电压的变化。
然后，通过使用本实施方式那样的结构，各检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)如以下所示那样地变化。
在弯曲位移为+a的情况下，根据单轴拉伸方向900与弯曲方向(触摸式输入终端1的长边方向)的关系，如图5所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)成为大致相同的电压值+VBa。
在弯曲位移为+b(≠+a)的情况下，如图5所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)成为大致相同的电压值+VBb(≠+VBa)。
在弯曲位移为－a的情况，即与弯曲位移为+a为相反方向且相同的弯曲量的情况下，如图5所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)成为大致相同的电压值－VBa。
如此，在本实施方式的结构中，相对于弯曲位移，所有检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)成为与弯曲量对应的大致相同的电压值。
因此，比较检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的电压值，如果它们大致相同，则能够检测出触摸式输入终端1被弯曲。此外，通过检测此时的电压值，能够检测弯曲方向以及弯曲量。
(扭曲位移检测)
如图4(A)所示那样，在扭曲位移为0的情况下，即未对触摸式输入终端1施加使其产生扭曲的外力的情况下，触摸式输入终端1的基底基板501如图4(A)所示那样成为主面为平坦的状态。该情况下，压电传感器12的压电膜101不伸缩，不产生基于扭曲位移的来自压电传感器12的输出电压的变化。例如，如果在该状态下将检测电压设定为0[V]，则从ReA电压检测部121输出的检测电压V(ReA)、从ReB电压检测部122输出的检测电压V(ReB)、从ReC电压检测部123输出的检测电压V(ReC)、从ReD电压检测部124输出的检测电压V(ReD)全部成为0[V]。
在扭曲位移为规定值的情况下，即针对触摸式输入终端1施加了使其产生扭曲的外力的情况下，触摸式输入终端1的基底基板501如图4(B)所示那样成为位移角部C和位移角部D向与位移前的主面正交的方向且与主面分别不同的方向分离的状态。该情况下，压电传感器12的压电膜101根据压电传感器12被粘贴在基底基板501的面以及扭曲方向，而局部伸长或缩短。由此，产生基于扭曲位移的来自压电传感器12的输出电压的变化。更具体而言，由于扭曲状态，各检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)分别独立地变化。
在扭曲位移为+c的情况(图4(B)所示那样角部C比主面(操作面)向上侧位移、角部D比主面(操作面)向下侧位移的情况)下，根据单轴拉伸方向900与扭曲方向的关系，如图5所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的绝对值成为大致相同的电压值VWc。然后，检测电压V(ReA)、V(ReC)、与检测电压V(ReB)、V(ReD)成为不同的符号。例如，检测电压V(ReA)、V(ReC)的电压值成为+VWc，检测电压V(ReB)、V(ReD)的电压值成为－VWc。
在扭曲位移为+d(≠+c)的情况下，如图5所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的绝对值成为大致相同的电压值VWd。然后，检测电压V(ReA)、V(ReC)、与检测电压V(ReB)、V(ReD)成为不用的符号。例如，检测电压V(ReA)、V(ReC)的电压值成为+VWd，检测电压V(ReB)、V(ReD)的电压值成为－VWd。
在扭曲位移为－c的情况下，即与扭曲位移为+c为相反的方向且相同的扭曲量的情况下，如图5所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的绝对值成为大致相同的电压值VWc。然后，检测电压V(ReA)、V(ReC)与检测电压V(ReB)、V(ReD)成为不同的符号。此时，检测电压的符号与扭曲位移为+c的情况相反。具体而言，在扭曲位移为+c，检测电压V(ReA)、V(ReC)的电压值成为+VWc，检测电压V(ReB)、V(ReD)的电压值成为－VWc的情况下，在扭曲位移为－c的情况下，检测电压V(ReA)、V(ReC)的电压值成为－VWc，检测电压V(ReB)、V(ReD)的电压值成为+VWc。
如此，在本实施方式的结构中，针对扭曲位移，基于沿单轴拉伸方向配置的位移检测用电极的检测电压V(ReA)、V(ReC)与基于沿与单轴拉伸方向正交的方向配置的位移检测用电极的检测电压V(ReB)、V(ReD)成为与扭曲量对应的大致相同的电压绝对值且不同符号的电压。
因此，通过观测检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的电压分布，能够检测出触摸式输入终端1被扭曲。此外，通过测定此时的电压值，能够检测扭曲方向以及扭曲量。
接下来，参照附图，对第二实施方式的触摸式输入终端进行说明。图6是用于说明本发明的第二实施方式的触摸式输入终端1A的触摸面板10A的结构的图。图6(A)是表示触摸式输入终端1A的静电传感器13的结构的俯视图。图6(B)是表示触摸式输入终端1A的压电传感器12的结构的俯视图。图6(C)是触摸式输入终端1A的侧面剖视图。图6(C)是表示图6(A)、(B)所示的A－A’剖面的图。本实施方式的触摸式输入终端1A为压电膜101A的单轴拉伸方向与第一实施方式的触摸式输入终端1不同，除了该结构以及检测处理的其他结构与第一实施方式的触摸式输入终端1相同。因此，以下仅对不同的地方进行说明。
在本实施方式的触摸式输入终端1A中，单轴拉伸方向900A与触摸式输入终端1A的长边方向，即压电膜101A的长边方向平行。由于该结构，成为位移检测用电极201、202沿单轴拉伸方向900A排列，位移检测用电极203、204沿单轴拉伸方向900A排列的结构。此外，成为位移检测用电极201、204沿与单轴拉伸方向900A正交的方向排列，位移检测用电极202、203沿与单轴拉伸方向900A正交的方向排列的结构。与第一实施方式同样地，位移检测用电极201～204成为俯视操作面时关于中心被配置成180°的旋转对称的结构。
在这样的结构中，能够如下所示那样地检测弯曲、扭曲。图7是表示将本发明的第二实施方式的触摸式输入终端1A弯曲的状态和扭曲的状态下的电压分布例的图。
(弯曲位移检测)
在弯曲位移为0的情况下，即未对触摸式输入终端1A施加使其产生弯曲的外力的情况下，触摸式输入终端1A的基底基板501成为主面为平坦的状态。该情况下，压电传感器12A的压电膜101A不伸缩，不产生基于弯曲位移的来自压电传感器12A的输出电压的变化。例如，如果在该状态下将检测电压设定为0[V]，则从ReA电压检测部121输出的检测电压V(ReA)、从ReB电压检测部122输出的检测电压V(ReB)、从ReC电压检测部123输出的检测电压V(ReC)、从ReD电压检测部124输出的检测电压V(ReD)全部成为0[V]。
在弯曲位移为规定值的情况下，即针对触摸式输入终端1A施加了使其产生弯曲的外力的情况下，触摸式输入终端1A的基底基板501成为主面沿长边方向弯曲。该情况下，压电传感器12A的压电膜101A根据压电传感器12A被粘贴于基底基板501的面以及弯曲方向，伸长或缩短。由此，产生基于弯曲位移的来自压电传感器12A的输出电压的变化。
然后，通过使用本实施方式那样的结构，各检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)如以下那样地变化。
在弯曲位移为+a的情况下，由于单轴拉伸方向900A与弯曲方向(触摸式输入终端1A的长边方向)的关系，如图7所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的绝对值成为大致相同的电压值VBa。然后，检测电压V(ReA)、V(ReC)与检测电压V(ReB)、V(ReD)为不同的符号。例如，检测电压V(ReA)、V(ReC)成为电压值+VBa，检测电压V(ReB)、V(ReD)成为电压值－VBa。
在弯曲位移为+b(≠+a)的情况下，如图7所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的绝对值成为大致相同的电压值VBb。然后，检测电压V(ReA)、V(ReC)与检测电压V(ReB)、V(ReD)成为不同的符号。例如，检测电压V(ReA)、V(ReC)成为电压值+VBb，检测电压V(ReB)、V(ReD)成为电压值－VBb。
在弯曲位移为－a的情况下，即与弯曲位移为+a相反方向且相同的弯曲量的情况下，如图7所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的绝对值成为大致相同的电压值VBa。然后，检测电压V(ReA)、V(ReC)与检测电压V(ReB)、V(ReD)成为不同的符号。此时，检测电压的符号与弯曲位移为+a的情况相反。具体而言，在弯曲位移为+a，检测电压V(ReA)、V(ReC)成为电压值+VBa，检测电压V(ReB)、V(ReD)成为电压值－VBa的情况下，在弯曲位移为－a的情况下，检测电压V(ReA)、V(ReC)的电压值成为－VBa，检测电压V(ReB)、V(ReD)的电压值成为+VBa。
如此，在本实施方式的结构中，针对弯曲位移，基于沿单轴拉伸方向配置的位移检测用电极的检测电压V(ReA)、V(ReB)与基于沿与单轴拉伸方向正交的方向配置的位移检测用电极的检测电压V(ReC)、V(ReD)成为与弯曲量对应的大致相同的电压绝对值且不同的符号的电压。
因此，通过观测检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的电压分布，能够检测出触摸式输入终端1被弯曲。此外，通过测定此时的电压值，能够检测弯曲方向以及弯曲量。
(扭曲位移检测)
在扭曲位移为0的情况下，即未对触摸式输入终端1施加使其产生扭曲的外力的情况下，触摸式输入终端1A的基底基板501成为主面为平坦的状态。该情况下，压电传感器12A的压电膜101A不伸缩，不产生基于扭曲位移的来自压电传感器12的输出电压的变化。例如，如果在该状态下将检测电压设定为0[V]，则从ReA电压检测部121输出的检测电压V(ReA)、从ReB电压检测部122输出的检测电压V(ReB)、从ReC电压检测部123输出的检测电压V(ReC)、从ReD电压检测部124输出的检测电压V(ReD)全部成为0[V]。
在扭曲位移为规定值的情况下，即针对触摸式输入终端1施加了使其产生扭曲的外力的情况下，触摸式输入终端1A的基底基板501成为沿短边方向对的角部分别向与位移前的主面正交的方向且与主面分别不同的方向分离的状态。该情况下，压电传感器12A的压电膜101A根据压电传感器12A被粘贴于基底基板501的面以及扭曲方向，而局部伸长或缩短。
然后，通过使用本实施方式的结构，各检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)针对扭曲，如下所示那样地变化。
在扭曲位移为+c的情况下，根据单轴拉伸方向900A与扭曲方向的关系，如图7所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)成为大致相同的电压值+VWc。
在扭曲位移为+d(≠+c)的情况下，如图7所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)成为大致相同的电压值+VWd(≠+VWc)。
在扭曲位移为－c的情况下，即与扭曲位移为+c为相反方向且相同的弯曲量的情况下，如图7所示那样，检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)成为大致相同的电压值－VWc。
如此，在本实施方式的结构中，针对扭曲位移，所有的检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)成为与扭曲量对应的大致相同的电压值。
因此，比较检测电压V(ReA)、V(ReB)、V(ReC)、V(ReD)的电压值，如果它们大致相同，则能够检测出触摸式输入终端1A被扭曲。此外，通过测定此时的电压值，能够检测扭曲方向以及扭曲量。
接下来，参照附图，对第三实施方式的触摸式输入终端进行说明。图8是表示本发明的第三实施方式的触摸式输入终端1B的触摸面板10B的结构的俯视图。图9是表示本发明的第三实施方式的触摸式输入终端1B的触摸面板10B的结构的背面图。概要而言，本实施方式的触摸面板10B的压电膜101兼做静电传感器的基底膜。
在压电膜101的第三主面排列形成有多个作为大致形状为长条状的段电极401B。多个段电极401B沿与长度方向正交的方向排列形成。段电极401B以宽幅部和窄幅部沿长度方向交替连接的形状形成。
在作为压电膜101的一主面的第三主面形成有位移检测用电极201B、202B、203B、204B。位移检测用电极201B形成于被通过俯视第三主面时的中心而与各边正交的架空的分割线分割的检测区域ReA。位移检测用电极201B为线状电极，在检测区域ReA内的范围内，从段电极401B的外形以规定间隔分离，以沿该外形的形状形成。位移检测用电极201B通过绕转电极211B被连接。
位移检测用电极202B形成于被通过俯视第三主面时的中心而与各边正交的架空的分割线分割的检测区域ReB。位移检测用电极202B为线状电极，在检测区域ReB内的范围内，从段电极401B的外形以规定间隔分离，以沿该外形的形状形成。位移检测用电极202B通过绕转电极212B被连接。
位移检测用电极203B形成于与被通过俯视第三主面时的中心而与各边正交的架空的分割线分割的检测区域ReC。位移检测用电极203B为线状电极，在检测区域ReC内的范围内，从段电极401B的外形以规定间隔分离，以沿该外形的形状形成。位移检测用电极203B通过绕转电极213B被连接。
位移检测用电极204B形成于与被通过俯视第三主面时的中心而与各边正交的架空的分割线分割的检测区域ReD。位移检测用电极204B为线状电极，在检测区域ReD内的范围内，从段电极401B的外形以规定间隔分离，以沿该外形的形状形成。位移检测用电极204B通过绕转电极214B被连接。
在作为压电膜101的另一主面的第四主面排列形成有多个作为大致形状为长条状的公共电极402B。多个公共电极402B沿与长度方向正交的方向排列形成。公共电极402B以宽幅部和窄幅部沿长度方向交替连接的形状形成。从俯视压电膜101的方向观察时，公共电极402B的长度方向与段电极401B的长度方向正交。
在压电膜101的第四主面形成有位移检测用电极201RB、202RB、203RB、204RB。位移检测用电极201RB形成于被通过俯视第四主面时的中心而与各边正交的架空的分割线分割的检测区域ReA。位移检测用电极201RB为线状电极，在检测区域ReA内的范围内，从公共电极402B的外形以规定间隔分离，以沿该外形的形状形成。从俯视压电膜101的方向观察时，位移检测用电极201RB形成为与位移检测用电极201B局部重合。位移检测用电极201RB通过绕转电极211RB被连接。
位移检测用电极202RB形成于被通过俯视第四主面时的中心而与各边正交的架空的分割线分割的检测区域ReB。位移检测用电极202RB为线状电极，在检测区域ReB内的范围内，从公共电极402B的外形以规定间隔分离，以沿该外形的形状形成。从俯视压电膜101的方向观察时，位移检测用电极202RB形成为与位移检测用电极202B局部重合。位移检测用电极202RB通过绕转电极212RB被连接。
位移检测用电极203RB形成于被通过俯视第四主面时的的中心而与各边正交的架空的分割线分割的检测区域ReC。位移检测用电极203RB为线状电极，在检测区域ReC内的范围内，从公共电极402B的外形以规定间隔分离，以沿该外形的形状形成。从俯视压电膜101的方向观察时，位移检测用电极203RB形成为与位移检测用电极203B局部重合。位移检测用电极203RB通过绕转电极213RB被连接。
位移检测用电极204RB形成于被通过俯视第四主面时的中心而与各边正交的架空的分割线分割的检测区域ReD。位移检测用电极204RB为线状电极，在检测区域ReD内的范围内，从公共电极402B的外形以规定间隔分离，以沿该外形的形状形成。从俯视压电膜101的方向观察时，位移检测用电极204RB形成为与位移检测用电极204B局部重合。位移检测用电极204RB通过绕转电极214RB被连接。
根据这样的结构，也能够与上述的各实施方式同样地，进行基于触摸位置的操作输入、和基于触摸式输入终端的位移的操作输入。然后，通过使用本实施方式的结构，能够以一张压电膜形成静电传感器和压电传感器，不需要分别独立地形成压电传感器和静电传感器。因此，能够使触摸式输入终端进一步薄型化。此外，由于在形成为透明的情况下，层方向的电极层减少，所以透明度增加。
此外，上述的实施方式的各电极图案表示一个例子，只要按照将操作面分割为多个区域而按每一分割而成的区域检测基于位移的电压的方式形成电极图案，就能够起到上述的作用效果。
此外，在上述的实施方式中，示出了在压电膜使用PLLA的例子，但也能够使用PDLA、聚(谷氨酸-γ-甲酯)、聚(谷氨酸-γ-苄酯)、纤维素、胶原蛋白、聚-D-环氧丙烷、PVDF、PVDF-TrFE共聚物、聚脲等。
此外，在上述的实施方式中，示出了将位移检测用的区域设定为四个区域的例子，但只要相对于单轴拉伸方向为规定的位置关系，则设定的区域数量不局限于此，可以是多个。
附图标记的说明：
1、1A...触摸式输入终端；10...触摸面板；12、12A...压电传感器；13...静电传感器；14...位移检测部；15...触摸位置检测部；16...操作内容解析部；101、101A...压电膜；121...ReA电压检测部；122...ReB电压检测部；123...ReC电压检测部；124...ReD电压检测部；201、202、203、204、201R、202R、203R、204R、201B、202B、203B、204B、201RB、202RB、203RB、204RB...位移检测用电极；211B、212B、213B、214B、211RB、212RB、213RB、214RB...绕转电极；301...基底膜；401、401B...段电极；402、402B...公共电极；501...基底基板；502、503...保护膜；900、900A...单轴拉伸方向。

Claims (6)

1.一种触摸式输入终端，其中，
具备：
触摸位置检测面板，其具备具有成为操作面侧的第一主面和与该第一主面对置的第二主面的平膜状的主体，并具备形成于所述第一主面以及所述第二主面的静电电容检测用电极，
平膜状的压电膜，其具有相互对置的第三主面和第四主面；以及
位移检测用电极，其形成于该压电膜的所述第三主面或者所述第四主面，对由该压电膜的弯曲方向和弯曲量或者扭曲方向和扭曲量分别独立地进行检测，
所述第一主面与所述第二主面以及所述第三主面与所述第四主面被配置成从所述操作面侧观察大致重合。
2.根据权利要求1所述的触摸式输入终端，其中，
所述位移检测用电极沿所述第三主面或者所述第四主面的第一方向被分割为多个，沿与该第一方向正交的第二方向被分割为多个。
3.根据权利要求2所述的触摸式输入终端，其中，
所述压电膜由聚乳酸构成，该聚乳酸向与所述第三主面以及所述第四主面平行的方向被单轴拉伸。
4.根据权利要求3所述的触摸式输入终端，其中，
所述压电膜的所述单轴拉伸的方向与所述第一方向平行。
5.根据权利要求3所述的触摸式输入终端，其中，
所述压电膜的所述单轴拉伸的方向是与所述第一方向以及所述第二方向成规定角的方向。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的触摸式输入终端，其中，
所述触摸位置检测面板的所述主体由所述压电膜形成，所述静电电容检测用电极和所述位移检测用电极在相同面上复合而形成。
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