JP2001243010A - 入力装置 - Google Patents
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- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 指とペンの両方で操作できるようにすると指
で操作したときの操作感を損なうものであった。 【解決手段】 樹脂シート５，９及びレジスト膜８を有
する静電容量式検出部１と、樹脂シート２を有する感圧
式検出部１１と、基板３とには、レジスト膜８の表面か
ら基板３の裏面まで貫通する、スルーホール５Ｘ，９
Ｘ，８Ｘ，２Ｘ，３Ｘ、スルーホール５Ｙ，９Ｙ，８
Ｙ，２Ｙ，３Ｙがそれぞれ形成されている。これらスル
ーホール５Ｘ，９Ｘ，８Ｘ，２Ｘ，３Ｘ、５Ｙ，９Ｙ，
８Ｙ，２Ｙ，３Ｙに導電材が充填されることにより、Ｘ
方向検出電極６を基板３と導通させ、Ｙ方向検出電極７
を基板３と導通させられる。
で操作したときの操作感を損なうものであった。 【解決手段】 樹脂シート５，９及びレジスト膜８を有
する静電容量式検出部１と、樹脂シート２を有する感圧
式検出部１１と、基板３とには、レジスト膜８の表面か
ら基板３の裏面まで貫通する、スルーホール５Ｘ，９
Ｘ，８Ｘ，２Ｘ，３Ｘ、スルーホール５Ｙ，９Ｙ，８
Ｙ，２Ｙ，３Ｙがそれぞれ形成されている。これらスル
ーホール５Ｘ，９Ｘ，８Ｘ，２Ｘ，３Ｘ、５Ｙ，９Ｙ，
８Ｙ，２Ｙ，３Ｙに導電材が充填されることにより、Ｘ
方向検出電極６を基板３と導通させ、Ｙ方向検出電極７
を基板３と導通させられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ入力用とし
て使用されるパッド型の入力装置に係り、特に指などの
導電体とペンなどの非導電体の双方で操作することがで
きる入力装置に関する。
て使用されるパッド型の入力装置に係り、特に指などの
導電体とペンなどの非導電体の双方で操作することがで
きる入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピュータなどに使用され
るポインティングデバイスとしては、パッド型の入力装
置が採用されており、特にノート型のコンピュータに多
く搭載されている。このタイプの入力装置は、操作面が
平面状のシートにより形成されており、シート表面を指
などで操作することにより、例えば画面上に表示された
マウスカーソルを所望の方向へ移動させる座標データを
入力することができる。
るポインティングデバイスとしては、パッド型の入力装
置が採用されており、特にノート型のコンピュータに多
く搭載されている。このタイプの入力装置は、操作面が
平面状のシートにより形成されており、シート表面を指
などで操作することにより、例えば画面上に表示された
マウスカーソルを所望の方向へ移動させる座標データを
入力することができる。
【０００３】従来の入力装置は、検出手段として静電容
量式によるものと感圧式によるものとがあり、静電容量
式では静電容量の変化を測定することにより、感圧式で
は電圧変化を測定することにより、そのときの座標を検
出することができるようになっている。また、感圧式の
みを用いて指などの導電体による操作とペンなどの非導
電体による操作との双方を可能にした入力装置も市販さ
れている。
量式によるものと感圧式によるものとがあり、静電容量
式では静電容量の変化を測定することにより、感圧式で
は電圧変化を測定することにより、そのときの座標を検
出することができるようになっている。また、感圧式の
みを用いて指などの導電体による操作とペンなどの非導
電体による操作との双方を可能にした入力装置も市販さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、指での
操作とペンでの操作のいずれでも操作可能に実現しよと
すると、上記した感圧式の入力装置では、指などで操作
したときの検出感度が鈍り、例えばマウスカーソルを意
図したところへ移動させることができず、操作感を損う
ものであった。
操作とペンでの操作のいずれでも操作可能に実現しよと
すると、上記した感圧式の入力装置では、指などで操作
したときの検出感度が鈍り、例えばマウスカーソルを意
図したところへ移動させることができず、操作感を損う
ものであった。
【０００５】そこで、静電容量式の入力装置と感圧式の
入力装置との双方が組み込まれた入力装置も提案されて
いる。しかし、この入力装置は、指で操作したときの操
作感は損われないものの、静電容量側の基板及び感圧側
の基板と、回路基板側とを電気的に接続する場合に、静
電容量基板と感圧基板とからそれぞれ外方へ引き出し部
を形成し、この引き出し部を回路基板に形成された挿し
込み口に挿し込まなければならず、装置が大型化し、さ
らには薄型化を図ることが困難であった。
入力装置との双方が組み込まれた入力装置も提案されて
いる。しかし、この入力装置は、指で操作したときの操
作感は損われないものの、静電容量側の基板及び感圧側
の基板と、回路基板側とを電気的に接続する場合に、静
電容量基板と感圧基板とからそれぞれ外方へ引き出し部
を形成し、この引き出し部を回路基板に形成された挿し
込み口に挿し込まなければならず、装置が大型化し、さ
らには薄型化を図ることが困難であった。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、指などの導電体であってもペンなどの
非導電体であっても操作感を損うことがなく、さらに小
型化及び薄型化を図ることができる入力装置を提供する
ことを目的とする。
れたものであり、指などの導電体であってもペンなどの
非導電体であっても操作感を損うことがなく、さらに小
型化及び薄型化を図ることができる入力装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ電極とＹ電
極とが絶縁層を介して互いに対向して設けられ、導電体
を用いて操作したときに前記Ｘ電極と前記Ｙ電極との間
の静電容量を変化させて座標を検出する静電容量式検出
部と、抵抗体とこれに対向する導電体とが対向して設け
られ、所定圧力で操作されたときの前記抵抗体と導電体
との接触点での前記抵抗体の抵抗値に基づいて座標を検
出する感圧式検出部とを有し、前記感圧式検出部に対し
て前記静電容量式検出部が操作面側に積層されているこ
とを特徴とするものである。
極とが絶縁層を介して互いに対向して設けられ、導電体
を用いて操作したときに前記Ｘ電極と前記Ｙ電極との間
の静電容量を変化させて座標を検出する静電容量式検出
部と、抵抗体とこれに対向する導電体とが対向して設け
られ、所定圧力で操作されたときの前記抵抗体と導電体
との接触点での前記抵抗体の抵抗値に基づいて座標を検
出する感圧式検出部とを有し、前記感圧式検出部に対し
て前記静電容量式検出部が操作面側に積層されているこ
とを特徴とするものである。
【０００８】また上記において、前記静電容量式検出部
は、非導電体による操作時に、前記感圧式検出部を押圧
可能な柔軟性を有していることが好ましい。
は、非導電体による操作時に、前記感圧式検出部を押圧
可能な柔軟性を有していることが好ましい。
【０００９】上記手段により、指などの導電体により操
作されるときには静電容量式検出部により検出させるこ
とで操作感触を損なうことが防止され、さらにペンなど
の非導電体により操作されるときには感圧式検出部によ
り検出させることで精度よく検出することができる。す
なわち、ペンなどの非導電体で操作された場合には、静
電容量式検出部では静電容量の変化は起こらないため検
出されず、感圧式検出部側によって検出されることにな
る。
作されるときには静電容量式検出部により検出させるこ
とで操作感触を損なうことが防止され、さらにペンなど
の非導電体により操作されるときには感圧式検出部によ
り検出させることで精度よく検出することができる。す
なわち、ペンなどの非導電体で操作された場合には、静
電容量式検出部では静電容量の変化は起こらないため検
出されず、感圧式検出部側によって検出されることにな
る。
【００１０】例えば、前記感圧式検出部は、高抵抗の抵
抗体の周囲に低抵抗の抵抗体が設けられ、Ｘ方向に対向
する前記低抵抗の抵抗体間と、Ｙ方向に対向する前記低
抵抗の抵抗体間に、交互に電圧が印加され、前記導電体
と前記高抵抗の抵抗体との接触により前記低抵抗の抵抗
体と前記導電体との間で検出される電圧に基づいて座標
が検出されるものとして構成できる。
抗体の周囲に低抵抗の抵抗体が設けられ、Ｘ方向に対向
する前記低抵抗の抵抗体間と、Ｙ方向に対向する前記低
抵抗の抵抗体間に、交互に電圧が印加され、前記導電体
と前記高抵抗の抵抗体との接触により前記低抵抗の抵抗
体と前記導電体との間で検出される電圧に基づいて座標
が検出されるものとして構成できる。
【００１１】前記のように高抵抗の抵抗体の周囲に低抵
抗の抵抗体を設け、前記低抵抗の抵抗体をＸ方向とＹ方
向に対向する電極として使用すると、高抵抗の抵抗体と
導電体とが接触したときに、Ｘ方向での抵抗変化とＹ方
向での抵抗変化とを、互いに干渉することなく且つ高精
度に検出できる。
抗の抵抗体を設け、前記低抵抗の抵抗体をＸ方向とＹ方
向に対向する電極として使用すると、高抵抗の抵抗体と
導電体とが接触したときに、Ｘ方向での抵抗変化とＹ方
向での抵抗変化とを、互いに干渉することなく且つ高精
度に検出できる。
【００１２】また、前記感圧式検出部の静電容量式検出
部とは反対側に基板が設けられ、この基板には一面側か
ら他面側へと貫通するスルーホールを有し、前記スルー
ホールは前記静電容量式検出部と前記感圧式検出部とを
それぞれ貫通しており、前記スルーホールに導電材が充
填されることにより前記静電容量式検出部のＸ電極とＹ
電極とがそれぞれ前記スルーホールを介して前記基板と
導通されていることが好ましい。
部とは反対側に基板が設けられ、この基板には一面側か
ら他面側へと貫通するスルーホールを有し、前記スルー
ホールは前記静電容量式検出部と前記感圧式検出部とを
それぞれ貫通しており、前記スルーホールに導電材が充
填されることにより前記静電容量式検出部のＸ電極とＹ
電極とがそれぞれ前記スルーホールを介して前記基板と
導通されていることが好ましい。
【００１３】同様に、前記感圧式検出部の静電容量式検
出部とは反対側に基板が設けられ、この基板には一面側
から他面側へと貫通するスルーホールを有し、前記スル
ーホールは前記静電容量式検出部と前記感圧式検出部と
をそれぞれ貫通しており、前記スルーホールに導電材が
充填されることにより前記感圧式検出部の前記低抵抗の
抵抗体と前記導電体とが前記スルーホールを介して前記
基板と導通されていることが好ましい。
出部とは反対側に基板が設けられ、この基板には一面側
から他面側へと貫通するスルーホールを有し、前記スル
ーホールは前記静電容量式検出部と前記感圧式検出部と
をそれぞれ貫通しており、前記スルーホールに導電材が
充填されることにより前記感圧式検出部の前記低抵抗の
抵抗体と前記導電体とが前記スルーホールを介して前記
基板と導通されていることが好ましい。
【００１４】この場合に、前記基板の裏側に、前記感圧
式検出部および／または静電容量式検出部を動作させる
回路素子が実装されており、前記基板の裏面に設けられ
た回路パターンを介して、前記スルーホールと前記回路
素子とが接続されているものとして構成できる。
式検出部および／または静電容量式検出部を動作させる
回路素子が実装されており、前記基板の裏面に設けられ
た回路パターンを介して、前記スルーホールと前記回路
素子とが接続されているものとして構成できる。
【００１５】上記により、静電容量式検出部および感圧
式検出部に対していずれも外方へ引き出し部を形成して
基板に接続する必要がなくなり、装置の小型化を図るこ
とができ、さらには薄型化を図ることができる。さらに
部品点数をより少なくすることができるためコストダウ
ンを図ることができる。
式検出部に対していずれも外方へ引き出し部を形成して
基板に接続する必要がなくなり、装置の小型化を図るこ
とができ、さらには薄型化を図ることができる。さらに
部品点数をより少なくすることができるためコストダウ
ンを図ることができる。
【００１６】また本発明は、前記静電容量式検出部の表
面側に絶縁体を介してフェイスシートが設けられている
ことが好ましい。
面側に絶縁体を介してフェイスシートが設けられている
ことが好ましい。
【００１７】例えば、静電容量式検出部の表面にレジス
ト膜からなる絶縁体を印刷し、接着剤を介してフェイス
シートを固定することができる。
ト膜からなる絶縁体を印刷し、接着剤を介してフェイス
シートを固定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の入力装置の使用形
態を示す斜視図、図２は本発明の入力装置を示す分解斜
視図、図３は図２のラインＬ１部分の一部拡大断面図、
図４は感圧式検出部の一部を示す断面図、図５は図４の
５−５線の断面図、図６は入力装置に設けられた基板の
裏面図である。
態を示す斜視図、図２は本発明の入力装置を示す分解斜
視図、図３は図２のラインＬ１部分の一部拡大断面図、
図４は感圧式検出部の一部を示す断面図、図５は図４の
５−５線の断面図、図６は入力装置に設けられた基板の
裏面図である。
【００１９】入力装置１０は、図１に示すようにノート
型のパーソナルコンピュータ２０に組み込まれて使用さ
れ、キーボード本体Ｋの手前に設けられたスペースに組
み込まれる。なお、入力装置１０は、コンピュータ２０
と一体である必要はなく、別体で形成してＰＳ／２イン
ターフェースやＵＳＢインターフェースなどを介して接
続するタイプであってもよい。
型のパーソナルコンピュータ２０に組み込まれて使用さ
れ、キーボード本体Ｋの手前に設けられたスペースに組
み込まれる。なお、入力装置１０は、コンピュータ２０
と一体である必要はなく、別体で形成してＰＳ／２イン
ターフェースやＵＳＢインターフェースなどを介して接
続するタイプであってもよい。
【００２０】入力装置１０は、図２に示すように、静電
容量式検出部１と感圧式検出部１１とが積層され、静電
容量式検出部１の表面にはフェイスシート４が設けら
れ、最下層には基板３が設けられている。なお、基板３
は感圧式検出部１１の一部を構成している。
容量式検出部１と感圧式検出部１１とが積層され、静電
容量式検出部１の表面にはフェイスシート４が設けら
れ、最下層には基板３が設けられている。なお、基板３
は感圧式検出部１１の一部を構成している。
【００２１】静電容量式検出部１は、Ｘ方向検出電極６
とＹ方向検出電極７とが樹脂シート５を間に挟んで設け
られ、Ｘ方向検出電極６の表面にはレジスト膜８が設け
られ、Ｙ方向検出電極７の下面には絶縁性を有する樹脂
シート９が設けられて構成されている。
とＹ方向検出電極７とが樹脂シート５を間に挟んで設け
られ、Ｘ方向検出電極６の表面にはレジスト膜８が設け
られ、Ｙ方向検出電極７の下面には絶縁性を有する樹脂
シート９が設けられて構成されている。
【００２２】樹脂シート５は、ＰＥＴ（ポリエチレンテ
レフタレート）などの樹脂を角型のシート状に形成して
なるものであり、絶縁性を有し所定の誘電率を有してい
る。
レフタレート）などの樹脂を角型のシート状に形成して
なるものであり、絶縁性を有し所定の誘電率を有してい
る。
【００２３】また樹脂シート５の縁部の一辺には、一面
側から他面側へと貫通する複数のスルーホール５ＸがＸ
軸方向に並んで形成され、さらにもう一辺には一面側か
ら他面側へと貫通する複数のスルーホール５ＹがＹ軸方
向に並んで形成されている。さらに樹脂シート５の４角
には、グランド用のスルーホール５ａがそれぞれ形成さ
れ、前記スルーホール５ａの近傍にはさらに別のスルー
ホール５ｂがそれぞれ形成されている。
側から他面側へと貫通する複数のスルーホール５ＸがＸ
軸方向に並んで形成され、さらにもう一辺には一面側か
ら他面側へと貫通する複数のスルーホール５ＹがＹ軸方
向に並んで形成されている。さらに樹脂シート５の４角
には、グランド用のスルーホール５ａがそれぞれ形成さ
れ、前記スルーホール５ａの近傍にはさらに別のスルー
ホール５ｂがそれぞれ形成されている。
【００２４】Ｘ方向検出電極６は、Ａｇ系ペーストなど
を印刷形成してなるものであり、複数本のＸ電極６ｘが
樹脂シート５に平行に設けられている。同様にして、Ｙ
方向検出電極７は、複数本のＹ電極７ｙが樹脂シート５
に平行に設けられている。
を印刷形成してなるものであり、複数本のＸ電極６ｘが
樹脂シート５に平行に設けられている。同様にして、Ｙ
方向検出電極７は、複数本のＹ電極７ｙが樹脂シート５
に平行に設けられている。
【００２５】これらＸ方向検出電極６とＹ方向検出電極
７とは、前記樹脂シート５を挟んで対向して設けられる
ものであり、各Ｘ電極６ｘの一端が前記スルーホール５
Ｘの上に位置するように設けられ、各Ｙ電極７ｙの一端
が前記スルーホール５Ｙの下に位置するように設けられ
る。図２に示すように、Ｘ電極６ｘとＹ電極７ｙとがマ
トリックス状に配置されている。
７とは、前記樹脂シート５を挟んで対向して設けられる
ものであり、各Ｘ電極６ｘの一端が前記スルーホール５
Ｘの上に位置するように設けられ、各Ｙ電極７ｙの一端
が前記スルーホール５Ｙの下に位置するように設けられ
る。図２に示すように、Ｘ電極６ｘとＹ電極７ｙとがマ
トリックス状に配置されている。
【００２６】さらにＸ方向検出電極６の表面に設けられ
た前記レジスト膜８は、Ｘ方向検出電極６の一面を覆う
ように印刷法により形成される。またこのときレジスト
膜８には、各Ｘ電極６ｘの一端と対向する位置にレジス
ト膜８を貫通するスルーホール８Ｘがそれぞれ形成さ
れ、各Ｙ電極７ｙの一端と対向する位置にレジスト膜８
を貫通するスルーホール８Ｙがそれぞれ形成される。さ
らに、レジスト膜８には、樹脂シート５のスルーホール
５ａ，５ｂが形成される位置にスルーホール８ａ，８ｂ
がそれぞれ形成される。
た前記レジスト膜８は、Ｘ方向検出電極６の一面を覆う
ように印刷法により形成される。またこのときレジスト
膜８には、各Ｘ電極６ｘの一端と対向する位置にレジス
ト膜８を貫通するスルーホール８Ｘがそれぞれ形成さ
れ、各Ｙ電極７ｙの一端と対向する位置にレジスト膜８
を貫通するスルーホール８Ｙがそれぞれ形成される。さ
らに、レジスト膜８には、樹脂シート５のスルーホール
５ａ，５ｂが形成される位置にスルーホール８ａ，８ｂ
がそれぞれ形成される。
【００２７】Ｙ方向検出電極７の裏面に設けられた前記
樹脂シート９は、絶縁性を有するＰＥＴなどで形成さ
れ、樹脂シート５と同程度の大きさに形成される。この
とき樹脂シート９には、前記スルーホール５Ｘと対向す
る位置にスルーホール９Ｘが形成され、前記スルーホー
ル５Ｙと対向する位置にスルーホール９Ｙが形成され
る。さらに前記スルーホール５ａ，５ｂが形成される位
置にスルーホール９ａ，９ｂが形成される。
樹脂シート９は、絶縁性を有するＰＥＴなどで形成さ
れ、樹脂シート５と同程度の大きさに形成される。この
とき樹脂シート９には、前記スルーホール５Ｘと対向す
る位置にスルーホール９Ｘが形成され、前記スルーホー
ル５Ｙと対向する位置にスルーホール９Ｙが形成され
る。さらに前記スルーホール５ａ，５ｂが形成される位
置にスルーホール９ａ，９ｂが形成される。
【００２８】さらに、樹脂シート９の裏面（下面）に
は、周縁部を除く一面にグランド層１２（点線部分）が
形成される。グランド層１２は、Ａｇ系ペーストまたは
Ｃｕ箔などの低い抵抗値の抵抗体により形成される。ま
たグランド層１２は、スルーホール９ｂを避けてスルー
ホール９ａ（１個所）まで延出して形成されている。上
記により、静電容量式検出部１の裏側からの影響を遮断
するシールドが形成されている。
は、周縁部を除く一面にグランド層１２（点線部分）が
形成される。グランド層１２は、Ａｇ系ペーストまたは
Ｃｕ箔などの低い抵抗値の抵抗体により形成される。ま
たグランド層１２は、スルーホール９ｂを避けてスルー
ホール９ａ（１個所）まで延出して形成されている。上
記により、静電容量式検出部１の裏側からの影響を遮断
するシールドが形成されている。
【００２９】前記感圧式検出部１１は、樹脂シート２と
基板３との間の隙間に形成されている。
基板３との間の隙間に形成されている。
【００３０】樹脂シート２は、絶縁性を有するＰＥＴな
どの樹脂がシート状に形成されたものであり、その周縁
部に前記スルーホール９Ｘ，９Ｙ，９ａ，９ｂと対向す
る位置に樹脂シート２を貫通するスルーホール２Ｘ，２
Ｙ，２ａ，２ｂがそれぞれ形成されている。
どの樹脂がシート状に形成されたものであり、その周縁
部に前記スルーホール９Ｘ，９Ｙ，９ａ，９ｂと対向す
る位置に樹脂シート２を貫通するスルーホール２Ｘ，２
Ｙ，２ａ，２ｂがそれぞれ形成されている。
【００３１】図４に示すように、樹脂シート２の裏面に
は、抵抗層１３が形成されている。この抵抗層１３は、
図４，図５に示すように高抵抗の抵抗体１３ａと低抵抗
の抵抗体１３ｂとを有し、抵抗体１３ａは樹脂シート２
の周縁部を除く一面に四角形状に形成され、且つ抵抗体
１３ａの周縁部に抵抗体１３ｂが積層されている。この
ときの抵抗体１３ａと抵抗体１３ｂとの抵抗値は、面積
抵抗値として抵抗体１３ａが約１００ｋΩ／□に対して
抵抗体１３ｂが約４０Ω／□程度に設定されることが好
ましいが、これに限定されるものではない。抵抗体１３
ａと抵抗体１３ｂとの抵抗比が小さすぎると通電したと
きに０Ｖから５Ｖまでの間において一定の傾きを有する
リニアな検出値を得ることができない。
は、抵抗層１３が形成されている。この抵抗層１３は、
図４，図５に示すように高抵抗の抵抗体１３ａと低抵抗
の抵抗体１３ｂとを有し、抵抗体１３ａは樹脂シート２
の周縁部を除く一面に四角形状に形成され、且つ抵抗体
１３ａの周縁部に抵抗体１３ｂが積層されている。この
ときの抵抗体１３ａと抵抗体１３ｂとの抵抗値は、面積
抵抗値として抵抗体１３ａが約１００ｋΩ／□に対して
抵抗体１３ｂが約４０Ω／□程度に設定されることが好
ましいが、これに限定されるものではない。抵抗体１３
ａと抵抗体１３ｂとの抵抗比が小さすぎると通電したと
きに０Ｖから５Ｖまでの間において一定の傾きを有する
リニアな検出値を得ることができない。
【００３２】抵抗体１３ｂは、１つの連続したラインに
より形成され、且つ４つの角部には前記スルーホール２
ｂまで前記抵抗体１３ｂが延出して形成されている。ま
た抵抗体１３ａと抵抗体１３ｂの表面には、絶縁性を有
する複数の半球状のスペーサ１４がＸ軸方向及びＹ軸方
向へ等間隔に突出して形成されている。
より形成され、且つ４つの角部には前記スルーホール２
ｂまで前記抵抗体１３ｂが延出して形成されている。ま
た抵抗体１３ａと抵抗体１３ｂの表面には、絶縁性を有
する複数の半球状のスペーサ１４がＸ軸方向及びＹ軸方
向へ等間隔に突出して形成されている。
【００３３】さらに、樹脂シート２の周縁部は、レジス
ト膜１６により被覆されている。図３に示すように、レ
ジスト膜１６には、スルーホール２Ｘと対向する位置に
スルーホール１６Ｘが形成されている（スルーホール２
Ｙ，２ａ，２ｂについても同様）。このときの、レジス
ト膜１６の表面とスペーサ１４の高さとが同一の高さ寸
法となるようにレジスト膜１６の厚みとスペーサ１４の
径とが設定される。これにより、抵抗層１３と導電パタ
ーン（導電体）１５との間の間隔がいずれの場所におい
ても一定に保たれる。
ト膜１６により被覆されている。図３に示すように、レ
ジスト膜１６には、スルーホール２Ｘと対向する位置に
スルーホール１６Ｘが形成されている（スルーホール２
Ｙ，２ａ，２ｂについても同様）。このときの、レジス
ト膜１６の表面とスペーサ１４の高さとが同一の高さ寸
法となるようにレジスト膜１６の厚みとスペーサ１４の
径とが設定される。これにより、抵抗層１３と導電パタ
ーン（導電体）１５との間の間隔がいずれの場所におい
ても一定に保たれる。
【００３４】基板３は、ガラスエポキシ樹脂製などから
なり、前記抵抗層１３との対向面に銅や金などの前記導
電パターン１５が形成されている。また基板３には、前
記スルーホール２Ｘ，２Ｙ，２ａ，２ｂと対向する位置
にスルーホール３Ｘ，３Ｙ，３ａ，３ｂがそれぞれ形成
されている。これらスルーホール３Ｘ，３Ｙ，３ａ，３
ｂには、図３に示すように、基板３の表面から裏面にか
けて銅箔などによる電極２４が形成されている。
なり、前記抵抗層１３との対向面に銅や金などの前記導
電パターン１５が形成されている。また基板３には、前
記スルーホール２Ｘ，２Ｙ，２ａ，２ｂと対向する位置
にスルーホール３Ｘ，３Ｙ，３ａ，３ｂがそれぞれ形成
されている。これらスルーホール３Ｘ，３Ｙ，３ａ，３
ｂには、図３に示すように、基板３の表面から裏面にか
けて銅箔などによる電極２４が形成されている。
【００３５】なお、図示していないが、導電パターン１
５には、基板３の裏側と導通する導通部が設けられてい
る。
５には、基板３の裏側と導通する導通部が設けられてい
る。
【００３６】図６に示すように、例えば、基板３の裏側
には、制御部および検出部２１、電源回路２２、および
記憶部２３などを構成する電子回路素子が実装されてお
り、基板３には制御部および検出部２１と前記スルーホ
ール３Ｘ，３Ｙとを導通させるための電極２４が設けら
れている。制御部および検出部２１は、入力された操作
信号を所定のフォーマットに変換等している。また電源
回路２２は、スルーホール３ｂと導通されており、各ス
ルーホール３ｂに対して所定電圧が与えられ、記憶部２
３では入力された信号がコンピュータ本体に送られる。
には、制御部および検出部２１、電源回路２２、および
記憶部２３などを構成する電子回路素子が実装されてお
り、基板３には制御部および検出部２１と前記スルーホ
ール３Ｘ，３Ｙとを導通させるための電極２４が設けら
れている。制御部および検出部２１は、入力された操作
信号を所定のフォーマットに変換等している。また電源
回路２２は、スルーホール３ｂと導通されており、各ス
ルーホール３ｂに対して所定電圧が与えられ、記憶部２
３では入力された信号がコンピュータ本体に送られる。
【００３７】フェイスシート４は、ＰＥＴなどの樹脂シ
ートにより形成され、前記レジスト膜８の表面に接着剤
などを用いて固定される。またフェイスシート４の表面
には、しぼ面が形成されるようなコーティングを施して
もよい。
ートにより形成され、前記レジスト膜８の表面に接着剤
などを用いて固定される。またフェイスシート４の表面
には、しぼ面が形成されるようなコーティングを施して
もよい。
【００３８】上記のように形成することにより、静電容
量式検出部１の各Ｘ電極６ｘは、図２のラインＬ１で示
すように、スルーホール８Ｘ，５Ｘ，９Ｘ，２Ｘ，１６
Ｘ，３Ｘに連続している。図３に示すように、これらス
ルーホール８Ｘ，５Ｘ，９Ｘ，２Ｘ，１６Ｘ，３Ｘで形
成された貫通孔Ｈに導電材１７としてＡｇ系ペーストが
レジスト膜８側または基板３側から充填されることによ
り、Ｘ電極６ｘと基板３に形成された電極２４とが導通
される。図３では、導電材１７が、Ｙ電極７ｙ、グラン
ド層１２、抵抗層１３のいずれとも導通しないようにな
っている。
量式検出部１の各Ｘ電極６ｘは、図２のラインＬ１で示
すように、スルーホール８Ｘ，５Ｘ，９Ｘ，２Ｘ，１６
Ｘ，３Ｘに連続している。図３に示すように、これらス
ルーホール８Ｘ，５Ｘ，９Ｘ，２Ｘ，１６Ｘ，３Ｘで形
成された貫通孔Ｈに導電材１７としてＡｇ系ペーストが
レジスト膜８側または基板３側から充填されることによ
り、Ｘ電極６ｘと基板３に形成された電極２４とが導通
される。図３では、導電材１７が、Ｙ電極７ｙ、グラン
ド層１２、抵抗層１３のいずれとも導通しないようにな
っている。
【００３９】またＹ電極７ｙは、図２のラインＬ２で示
すように、スルーホール８Ｙ，５Ｙ，９Ｙ，３Ｙに連続
している。これらスルーホール８Ｙ，５Ｙ，９Ｙ，３Ｙ
によって形成された貫通孔に導電材１７が充填されるこ
とにより、Ｙ電極７ｙと基板３のみが導通させられる。
すように、スルーホール８Ｙ，５Ｙ，９Ｙ，３Ｙに連続
している。これらスルーホール８Ｙ，５Ｙ，９Ｙ，３Ｙ
によって形成された貫通孔に導電材１７が充填されるこ
とにより、Ｙ電極７ｙと基板３のみが導通させられる。
【００４０】図２のラインＬ３に示すように、スルーホ
ール８ａ，５ａ，９ａ，２ａ，３ａが連続して形成さ
れ、これらスルーホール８ａ，５ａ，９ａ，２ａ，３ａ
からなる貫通孔に導電材１７を充填することにより、グ
ランド層１２が接地電位となって、静電容量式検出部１
がシールドされる。
ール８ａ，５ａ，９ａ，２ａ，３ａが連続して形成さ
れ、これらスルーホール８ａ，５ａ，９ａ，２ａ，３ａ
からなる貫通孔に導電材１７を充填することにより、グ
ランド層１２が接地電位となって、静電容量式検出部１
がシールドされる。
【００４１】さらに、ラインＬ４に示すようにスルーホ
ール８ｂ，５ｂ，９ｂ，２ｂ，３ｂが連続して形成さ
れ、これらスルーホール８ｂ，５ｂ，９ｂ，２ｂ，３ｂ
からなる貫通孔に対して導電材１７が充填されて、上記
の抵抗体１３ｂと基板３のみが導通させられる。なお、
図示していないが、上記においてレジスト膜１６に形成
されたスルーホールも貫通孔の一部として形成されてい
るものとする。
ール８ｂ，５ｂ，９ｂ，２ｂ，３ｂが連続して形成さ
れ、これらスルーホール８ｂ，５ｂ，９ｂ，２ｂ，３ｂ
からなる貫通孔に対して導電材１７が充填されて、上記
の抵抗体１３ｂと基板３のみが導通させられる。なお、
図示していないが、上記においてレジスト膜１６に形成
されたスルーホールも貫通孔の一部として形成されてい
るものとする。
【００４２】上記のようにして各スルーホールに導電材
１７が充填された後に、フェイスシート４とレジスト膜
８との間に接着層などを設けてフェイスシート４が表面
に固定される。
１７が充填された後に、フェイスシート４とレジスト膜
８との間に接着層などを設けてフェイスシート４が表面
に固定される。
【００４３】上記の入力装置１０に形成された静電容量
式検出部１は、フェイスシート４の表面がペンなどの非
導電体により操作されたときに感圧式検出部１１の樹脂
シート２が撓む程度のやわらかさで形成されている。
式検出部１は、フェイスシート４の表面がペンなどの非
導電体により操作されたときに感圧式検出部１１の樹脂
シート２が撓む程度のやわらかさで形成されている。
【００４４】次に、上記入力装置１０の動作について説
明する。この入力装置１０では、操作者が指などの導電
体によって操作すると静電容量式検出部１によって検出
が行なわれ、検出値が得られなくなるまで検出が続行さ
れる。また操作者がペンなどの非導電体によって操作す
ると感圧式検出部１１により検出が行なわれ、検出値が
出力されなくなるまで検出が続行される。あるいは、導
電体と非導電体による操作に拘わらず静電容量式検出部
１と感圧式検出部１１とを交互に検出するようにしても
よい。
明する。この入力装置１０では、操作者が指などの導電
体によって操作すると静電容量式検出部１によって検出
が行なわれ、検出値が得られなくなるまで検出が続行さ
れる。また操作者がペンなどの非導電体によって操作す
ると感圧式検出部１１により検出が行なわれ、検出値が
出力されなくなるまで検出が続行される。あるいは、導
電体と非導電体による操作に拘わらず静電容量式検出部
１と感圧式検出部１１とを交互に検出するようにしても
よい。
【００４５】前記入力装置１０が指で操作されたときに
は、前記樹脂シート５を介して形成さたＸ方向検出電極
６とＹ方向検出電極７において、Ｘ方向検出電極６から
Ｙ方向検出電極７へ向かう電気力線の一部が操作者の指
に吸収され、それによってＹ方向検出電極７に吸収され
る電気力線が減って静電容量が変化するという現象が起
こり、この容量変化に応じて変化する電流出力値に基づ
いて、指を押し当てた座標位置を検出することができ
る。この検出動作は図６に示す基板３の裏面に実装され
た制御部および検出部２１を形成する電子回路素子によ
り実行される。
は、前記樹脂シート５を介して形成さたＸ方向検出電極
６とＹ方向検出電極７において、Ｘ方向検出電極６から
Ｙ方向検出電極７へ向かう電気力線の一部が操作者の指
に吸収され、それによってＹ方向検出電極７に吸収され
る電気力線が減って静電容量が変化するという現象が起
こり、この容量変化に応じて変化する電流出力値に基づ
いて、指を押し当てた座標位置を検出することができ
る。この検出動作は図６に示す基板３の裏面に実装され
た制御部および検出部２１を形成する電子回路素子によ
り実行される。
【００４６】また前記入力装置１０がペンで操作された
ときには、静電容量式検出部１が撓んでその下の感圧式
検出部１１が動作させられる。図５を参照して説明する
と、図６に示す電源回路２２により、抵抗体１３ｂのＡ
点とＢ点に対して０Ｖ（ボルト）が与えられ且つＣ点と
Ｄ点に対して５Ｖが与えられることにより、ＡＢ側から
ＣＤ側へのＸ方向へ電位の変化を０Ｖから５Ｖまでの間
でほぼリニアに変化させることができる。次いでＢ点と
Ｃ点に対して０Ｖが与えられ且つＡ点とＤ点に対して５
Ｖが与えられることにより、ＢＣ側からＡＤ側へのＹ方
向へ電位の変化が０〜５Ｖの間でほぼリニアに変化させ
られる。上記のようにして、Ｘ軸方向の電位とＹ軸方向
の電位とが交互に変化するように時分割された電圧が与
えられる。
ときには、静電容量式検出部１が撓んでその下の感圧式
検出部１１が動作させられる。図５を参照して説明する
と、図６に示す電源回路２２により、抵抗体１３ｂのＡ
点とＢ点に対して０Ｖ（ボルト）が与えられ且つＣ点と
Ｄ点に対して５Ｖが与えられることにより、ＡＢ側から
ＣＤ側へのＸ方向へ電位の変化を０Ｖから５Ｖまでの間
でほぼリニアに変化させることができる。次いでＢ点と
Ｃ点に対して０Ｖが与えられ且つＡ点とＤ点に対して５
Ｖが与えられることにより、ＢＣ側からＡＤ側へのＹ方
向へ電位の変化が０〜５Ｖの間でほぼリニアに変化させ
られる。上記のようにして、Ｘ軸方向の電位とＹ軸方向
の電位とが交互に変化するように時分割された電圧が与
えられる。
【００４７】例えば、図５のＰ点をペンで押圧した場合
に、Ｐ点で高抵抗の抵抗体１３ａと導電パターン１５と
が接触する。よってＡ−Ｂ間の低抵抗の抵抗体１３ｂと
前記Ｐ点に接触している導電パターン１５との間の電圧
Ｖｘは、Ａ−Ｂ間の抵抗体１３ｂとＰ点との距離に対応
した抵抗値に応じて検出される。同様にしてＢ−Ｃ間の
抵抗体１３ｂとＰ点との距離に応じて、抵抗体１３ｂと
導電パターン１５との間の電圧Ｖｙが得られる。前記電
圧ＶｘとＶｙとが、基板３に設けられた制御部および検
出部２１で検出されることにより、Ｐ点の座標が認識さ
れる。
に、Ｐ点で高抵抗の抵抗体１３ａと導電パターン１５と
が接触する。よってＡ−Ｂ間の低抵抗の抵抗体１３ｂと
前記Ｐ点に接触している導電パターン１５との間の電圧
Ｖｘは、Ａ−Ｂ間の抵抗体１３ｂとＰ点との距離に対応
した抵抗値に応じて検出される。同様にしてＢ−Ｃ間の
抵抗体１３ｂとＰ点との距離に応じて、抵抗体１３ｂと
導電パターン１５との間の電圧Ｖｙが得られる。前記電
圧ＶｘとＶｙとが、基板３に設けられた制御部および検
出部２１で検出されることにより、Ｐ点の座標が認識さ
れる。
【００４８】図５に示すように感圧式検出部１１の抵抗
層１３は、高抵抗の抵抗体１３ａの周囲に低抵抗の抵抗
体１３ｂが形成された構造であるため、この抵抗体１３
ａに対してＸ方向とＹ方向への電圧を交互に印加したと
きにＸ方向とＹ方向への電圧の漏れが少なく、またＣ−
Ｄ間とＡ−Ｄ間の電位の変動も小さくできる。
層１３は、高抵抗の抵抗体１３ａの周囲に低抵抗の抵抗
体１３ｂが形成された構造であるため、この抵抗体１３
ａに対してＸ方向とＹ方向への電圧を交互に印加したと
きにＸ方向とＹ方向への電圧の漏れが少なく、またＣ−
Ｄ間とＡ−Ｄ間の電位の変動も小さくできる。
【００４９】また、図示していないが、樹脂シート５の
縁部にはＸ方向検出電極６側のＸ電極６ｘに接触しない
位置、またはＹ方向検出電極７側のＹ電極７ｙに接触し
ない位置に、静電気を逃がすための接地用パターンが設
けられていてもよい。このときの接地用パターンは、前
記スルーホール８ａ，５ａ，９ａ，２ａ，３ａを介して
入力装置１０の外部へ逃がすことができる。
縁部にはＸ方向検出電極６側のＸ電極６ｘに接触しない
位置、またはＹ方向検出電極７側のＹ電極７ｙに接触し
ない位置に、静電気を逃がすための接地用パターンが設
けられていてもよい。このときの接地用パターンは、前
記スルーホール８ａ，５ａ，９ａ，２ａ，３ａを介して
入力装置１０の外部へ逃がすことができる。
【００５０】
【発明の効果】以上のように本発明は、指でもペンでも
操作感を損なうことなく入力操作が可能であり、例えば
指で意図したところへマウスカーソルを移動させること
ができ、ペンでのサイン入力や描画を可能にする。さら
に、静電容量式検出部と感圧式検出部とを基板に接続す
るときに引き出し部を設けずに基板と接続することがで
きるため、装置の小型化及び薄型化を図ることが可能に
なる。
操作感を損なうことなく入力操作が可能であり、例えば
指で意図したところへマウスカーソルを移動させること
ができ、ペンでのサイン入力や描画を可能にする。さら
に、静電容量式検出部と感圧式検出部とを基板に接続す
るときに引き出し部を設けずに基板と接続することがで
きるため、装置の小型化及び薄型化を図ることが可能に
なる。
【００５１】また、部品点数を減らすことができるため
コスト的に安価に製造することが可能になる。
コスト的に安価に製造することが可能になる。
【図１】本発明の入力装置をコンピュータに搭載したと
きの形態を示す斜視図、
きの形態を示す斜視図、
【図２】本発明の入力装置を示す分解斜視図、
【図３】図２のラインＬ１部分の一部拡大断面図、
【図４】感圧式検出部の一部を示す断面図、
【図５】図４の５−５線で切断したときの断面図、
【図６】本発明の入力装置に設けられた基板の裏面図、
１ 静電容量式検出部 ２ 樹脂シート ２Ｘ，２Ｙ，２ａ，２ｂ スルーホール ３ 基板 ３Ｘ，３Ｙ，３ａ，３ｂ スルーホール ４ フェイスシート ５ 樹脂シート ５Ｘ，５Ｙ，５ａ，５ｂ スルーホール ６ Ｘ方向検出電極 ６ｘ Ｘ電極 ７ Ｙ方向検出電極 ７ｙ Ｙ電極 ８ レジスト膜 ８Ｘ，８Ｙ，８ａ，８ｂ スルーホール ９ 樹脂シート ９Ｘ，９Ｙ，９ａ，９ｂ スルーホール １０ 入力装置 １１ 感圧式検出部 １２ グランド層 １３ 抵抗層 １３ａ 高抵抗の抵抗体 １３ｂ 低抵抗の抵抗体 １４ スペーサ １５ 導電パターン １６ レジスト膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B068 AA05 AA11 AA21 AA24 BB01 BB08 BE08 5B087 AA09 AE00 BC03 BC12 BC13 BC19 BC26 BC33 BC34 DD05
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｘ電極とＹ電極とが絶縁層を介して互い
に対向して設けられ、導電体を用いて操作したときに前
記Ｘ電極と前記Ｙ電極との間の静電容量を変化させて座
標を検出する静電容量式検出部と、抵抗体とこれに対向
する導電体とが対向して設けられ、所定圧力で操作され
たときの前記抵抗体と導電体との接触点での前記抵抗体
の抵抗値に基づいて座標を検出する感圧式検出部とを有
し、前記感圧式検出部に対して前記静電容量式検出部が
操作面側に積層されていることを特徴とする入力装置。 - 【請求項２】 前記静電容量式検出部は、前記感圧式検
出部を押圧可能な柔軟性を有している請求項１記載の入
力装置。 - 【請求項３】 前記感圧式検出部は、高抵抗の抵抗体の
周囲に低抵抗の抵抗体が設けられ、Ｘ方向に対向する前
記低抵抗の抵抗体間と、Ｙ方向に対向する前記低抵抗の
抵抗体間に、交互に電圧が印加され、前記導電体と前記
高抵抗の抵抗体との接触により前記低抵抗の抵抗体と前
記導電体との間で検出される電圧に基づいて座標が検出
される請求項１または２記載の入力装置。 - 【請求項４】 前記感圧式検出部の静電容量式検出部と
は反対側に基板が設けられ、この基板には一面側から他
面側へと貫通するスルーホールを有し、 前記スルーホールは前記静電容量式検出部と前記感圧式
検出部とをそれぞれ貫通しており、前記スルーホールに
導電材が充填されることにより前記静電容量式検出部の
Ｘ電極とＹ電極とがそれぞれ前記スルーホールを介して
前記基板と導通されている請求項１ないし３のいずれか
に記載の入力装置。 - 【請求項５】 前記感圧式検出部の静電容量式検出部と
は反対側に基板が設けられ、この基板には一面側から他
面側へと貫通するスルーホールを有し、 前記スルーホールは前記静電容量式検出部と前記感圧式
検出部とをそれぞれ貫通しており、前記スルーホールに
導電材が充填されることにより前記感圧式検出部の前記
低抵抗の抵抗体と前記導電体とが前記スルーホールを介
して前記基板と導通されている請求項１ないし４のいず
れかに記載の入力装置。 - 【請求項６】 前記基板の裏側に、前記感圧式検出部お
よび／または静電容量式検出部を動作させる回路素子が
実装されており、前記基板の裏面に設けられた回路パタ
ーンを介して、前記スルーホールと前記回路素子とが接
続されている請求項４または５記載の入力装置。 - 【請求項７】 前記静電容量式検出部の表面側に絶縁体
を介してフェイスシートが設けられている請求項１ない
し６のいずれかに記載の入力装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000053383A JP3877484B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 入力装置 |
| TW090102369A TW502201B (en) | 2000-02-29 | 2001-02-05 | Coordinate input apparatus |
| US09/794,944 US6535203B2 (en) | 2000-02-29 | 2001-02-26 | Coordinate input apparatus operable with conductor such as finger and non-conductor such as pen |
| CNB011044438A CN1183435C (zh) | 2000-02-29 | 2001-02-27 | 坐标输入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000053383A JP3877484B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3877484B2 JP3877484B2 (ja) | 2007-02-07 |
Family
ID=18574777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000053383A Expired - Fee Related JP3877484B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 入力装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6535203B2 (ja) |
| JP (1) | JP3877484B2 (ja) |
| CN (1) | CN1183435C (ja) |
| TW (1) | TW502201B (ja) |
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