JP2011100379A - アンテナ付タッチパッド入力装置、及び該装置を搭載した電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】シールド層の近傍にアンテナが配置されながら、アンテナの感度が確保されて良好な通信性能を有するアンテナ付タッチパッド入力装置、及び該装置を搭載した電子機器を提供する。
【解決手段】アンテナ付タッチパッド入力装置のシールド電極(42)及びアンテナを備える。シールド電極(42)は、測定用電極群及びシールド電極(42)の積層方向にて測定用電極群が投影される投影領域に位置する本体部(44)、及び、投影領域以外の非投影領域に位置する複数の開口部(46)を有する。アンテナは、積層方向にてシールド電極(42)の近傍に配置され且つシールド電極(42)よりも支持基板の外縁側に配置されたシールド層アンテナ(48)を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、アンテナ付のタッチパッド入力装置、及び該装置を搭載した電子機器に関する。

タッチパッド入力装置は電子機器、例えばラップトップ型のパーソナルコンピュータ（ラップトップコンピュータ）に搭載される。ラップトップコンピュータでは、キーボードを有する本体とディスプレーとがヒンジで連結され、この本体において、キーボードの手前側にタッチパッド入力装置が配置される。

ラップトップコンピュータでは、本体のハウジングの内側にシールド部材が設けられている。シールド部材は、本体内部の電子機器を覆うように設けられ、不要電磁波の放射又は入射を抑制している（ＥＭＩ対策）。
ただし、本体のハウジング及びシールド部材には、タッチパッド入力装置を配置するための開口部が設けられ、タッチパッド入力装置のフェイスシートは、開口部にて表出して感知面を構成する。

タッチパッド入力装置は、感知面に接近する物体を検知するための測定用電極群及び検知回路を有する。測定用電極群は、例えば、感知面に沿って延びる複数のＸ電極と、Ｘ電極と直交する方向に延びる複数のＹ電極と、Ｙ電極と噛み合うように配置された検出電極とを有する。この場合、Ｘ電極又はＹ電極と検出電極との間の静電容量の変化を検知することによって、感知面に対する物体の接近が検知される。

特許文献１は、この種のタッチパッド入力装置にアンテナを付加したアンテナ付きのタッチパッドモジュールを提案している。このタッチパッドモジュールでは、アンテナがシールド部材の開口部に配置されることで、アンテナを介して外部との通信が可能になるものと考えられている。

特許文献１が開示するタッチパッドモジュールにおいては、例えば、アンテナは、タッチパッドのプリント回路基板に設けられる。また、アンテナは、タッチパッドアレイ自体のために用いられる層の間の、またはその層に隣接する、個別のフレキシブル層に配置され得るとされている。

特表２００２−５３９５１７号公報（段落番号０００６、００１４、００３３及び図３等。）

タッチパッド入力装置には、物体の検知精度を向上させるために、測定用電極群と検知回路が実装された回路基板との間に、導電性を有する平面状のシールド層を有するものがある。
この種のシールド層を有するタッチパッド入力装置において、シールド層と同じ層にアンテナを設けた場合、アンテナが外部と通信しているときに、シールド層にて多くの渦電流が発生する。従ってこの場合、アンテナの感度が低く、タッチパッド入力装置の通信性能が低くなる。

本発明は上述した事情に基づいてなされ、その目的とするところは、シールド層の近傍にアンテナが配置されながら、アンテナの感度が確保されて良好な通信性能を有するアンテナ付タッチパッド入力装置、及び該装置を搭載した電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は以下の解決手段を採用する。

第１の解決手段：本発明の一態様によれば、電子機器内の放射ノイズを遮蔽するシールド部材に設けられる開口にて表出させられる感知面と、前記感知面に沿って設けられ、前記感知面に対する物体の接近を静電容量の変化に基づいて検知するための測定用電極群と、前記測定用電極群の前記感知面とは反対側に沿って設けられるシールド電極と、前記測定用電極群及び前記シールド電極を支持する少なくとも１つの支持基板と、前記シールド部材の開口を通じて外部と通信を行うためのアンテナとを備えるアンテナ付タッチパッド入力装置において、前記シールド電極は、前記測定用電極群及び前記シールド電極の積層方向にて前記測定用電極群が投影される投影領域に位置する本体部、及び、前記投影領域以外の非投影領域に位置する複数の開口部を有し、前記アンテナは、前記積層方向にて前記シールド電極の近傍に配置され且つ前記シールド電極よりも前記支持基板の外縁側に配置されたシールド層アンテナを含むことを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置が提供される。

第１の解決手段のアンテナ付タッチパッド入力装置によれば、アンテナによって発生させられた磁束の一部が、シールド電極の開口部を通過することによって、シールド電極で発生する渦電流が減少させられる。つまり、シールド電極の開口部によって、アンテナの感度の低下が抑制される。
一方、このアンテナ付タッチパッド入力装置では、シールド電極の本体部が、測定用電極群が投影される投影領域に位置しており、シールド電極の本体部によって、シールド電極側からの測定用電極群へのノイズが遮断される。
これらの結果として、このアンテナ付タッチパッド入力装置は、良好な物体の検知性能を有しながら、良好な通信性能を有する。

第２の解決手段：好ましくは、前記アンテナは、前記積層方向にて前記測定用電極群が配置された範囲内に配置され且つ前記測定用電極群よりも前記支持基板の外縁側に配置された電極群層アンテナを更に含み、前記シールド層アンテナ及び前記電極群層アンテナは電気的に相互に接続されてヘリカルアンテナを構成している。

第２の解決手段のアンテナ付タッチパッド入力装置によれば、電極群層アンテナがシールド層アンテナとともにヘリカルアンテナを構成することにより、アンテナの周回数が所望の周回数に設定される。すなわち、アンテナが多層に渡って延びていることで、測定用電極群やシールド電極が大きくても、アンテナの周回数が十分に確保される。この結果として、アンテナは更に高感度であり、このアンテナ付タッチパッド入力装置は一層良好な通信性能を有する。

第３の解決手段：好ましくは、前記測定用電極群として、前記感知面に平行な第１の方向にて相互に離間するとともに、前記感知面に平行であって且つ前記第１の方向に直交する第２の方向にそれぞれ延びる複数の第１電極と、前記第１電極に対し前記感知面とは反対側に配置された複数の第２電極であって、前記第２の方向にて相互に離間し且つ前記第１の方向にそれぞれ延びる複数の第２電極とを備え、前記支持基板として、前記第１電極を支持する第１支持基板と、前記第１支持基板に対し前記感知面とは反対側に配置され、前記第２電極を支持する第２支持基板とを備える。

第３の解決手段のアンテナ付タッチパッド入力装置は、測定用電極群として、複数の第１電極及び第２電極を備え、支持基板として第１支持基板及び第２支持基板を備えている。このアンテナ付タッチパッド入力装置は、簡単な構成にて、感知面に対する物体の接近を確実に検知する。

第４の解決手段：好ましくは、前記第１支持基板及び前記第２支持基板は、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち一方の方向に延びる長辺及び他方の方向に延びる短辺を有する長方形形状をそれぞれ有し、前記電極群層アンテナは、前記第１支持基板に設けられ、前記短辺に沿って延びる第１支持基板アンテナ要素と、前記第２支持基板に設けられ、前記長辺に沿って延びる第２支持基板アンテナ要素とを含む。

第４の解決手段のアンテナ付タッチパッド入力装置によれば、電極群層アンテナが、第１支持基板アンテナ要素を含む。支持基板のうち、第１支持基板は感知面に最も近く、従って、第１支持基板アンテナ要素は外部近傍に配置される。このため、アンテナは優れた感度を有する。
一方、第１支持基板は感知面に最も近く、第１支持基板に設けられるアンテナの面積が大きいと、物体の検知領域が狭くなる虞がある。そこで、このアンテナ付タッチパッド入力装置では、第１支持基板アンテナ要素が第１支持基板の短辺に沿って延びており、第１支持基板における第１支持基板アンテナ要素の面積が狭小に抑制されている。このため、このアンテナ付タッチパッド入力装置では、検知領域の狭小化が抑制されている。
これらの結果として、このアンテナ付タッチパッド入力装置は、通信性能及び物体の検知性能の両方において優れている。

第５の解決手段：好ましくは、前記シールド層に対し前記測定用電極とは反対側に配置され、前記測定用電極群と協働して前記感知面に対する物体の接近を静電容量の変化に基づいて検知するための検知回路が実装された回路基板と、前記回路基板に設けられた接地電極とを備え、前記シールド層アンテナは、前記接地電極に対してバリスタ又はツェナーダイオードを介して電気的に接続される。

第５の解決手段のアンテナ付タッチパッド入力装置によれば、バリスタ又はツェナーダイオードを介して接地電極に接続されたことによって、シールド層アンテナがフレームグランドとしても機能する。この結果として、このアンテナ付タッチパッド入力装置は、ＥＭＩ対策においても優れている。

第６の解決手段：好ましくは、前記測定用電極群として、前記感知面に平行な第１の方向にて相互に離間するとともに、前記感知面に平行であって且つ前記第１の方向に直交する第２の方向にそれぞれ延びる複数の第１電極と、前記第１電極に対し前記感知面とは反対側に配置された複数の第２電極であって、前記第２の方向にて相互に離間し且つ前記第１の方向にそれぞれ延びる複数の第２電極とを備え、前記支持基板として、前記第１電極を支持する第１支持基板と、前記第１支持基板に対し前記感知面とは反対側に配置され、前記第２電極を支持する第２支持基板とを備え、前記電極群層アンテナは、前記第１電極を囲むように前記第１支持基板に設けられた第１支持基板アンテナ要素を含む。

前記第６の解決手段のアンテナ付タッチパッド入力装置によれば、第１支持基板アンテナ要素によって、検知回路が静電気等による過電圧・過電流から保護される。

第７の解決手段：本発明の他の態様として、解決手段１乃至６の何れか一つのアンテナ付タッチパッド入力装置を搭載したことを特徴とする電子機器が提供される。
第７の解決手段の電子機器は、アンテナ付タッチパッド入力装置が物体の検知性能及び通信性能において優れているので、電子機器を操作する者の狙い通りに円滑に動作する。

本発明によれば、シールド電極の近傍にアンテナが配置されながら、アンテナの感度が確保されて良好な通信性能を有するアンテナ付タッチパッド入力装置、及び該装置を搭載した電子機器が提供される。

第１実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置を搭載したパーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略的な部分断面図である。 第１実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置の概略的な外観を示す斜視図である。 図３のアンテナ付タッチパッド入力装置の概略的な分解斜視図である。 図４中のシールド層の概略的な平面図である。 図４中のＸ電極層の概略的な平面図である。 図４中のＹ電極層の概略的な平面図である。 図４中のプリント回路基板の概略的な平面図である。 ヘリカルアンテナを平面に投影した形状を示す図である。 第２実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置の概略的な分解斜視図である。 図１０中のＸ電極層の概略的な平面図である。 ヘリカルアンテナと整合回路とを接続する不平衡回路を説明するためのブロック図である。 ヘリカルアンテナと整合回路とを接続する平衡回路を説明するためのブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置１０を搭載したラップトップ型のパーソナルコンピュータ（電子機器）１１を示す。コンピュータ１１は本体１２及びディスプレー１４を有し、本体１２とディスプレー１４はヒンジを介して結合されている。ディスプレー１４は、通常平置きされる本体１２に重ね合わされた状態（閉状態）から、ヒンジを支点として回転させられることにより可逆的に、本体１２に対して立った状態（開状態）になる。

ディスプレー１４は、例えば樹脂製のディスプレーハウジング１６を有する。ディスプレーハウジング１６は、扁平な箱形状をなし、例えばＡ４用紙と略等しい大きさを有する。ディスプレーハウジング１６は、閉状態にあるときに本体１２と対向する面（内面）を有し、ディスプレーハウジング１６の内面には、略全域に渡る開口が形成されている。ディスプレーハウジング１６の開口１６ａには、例えば液晶パネル１８が表出している。

本体１２は、扁平な箱形状の樹脂製のメインハウジング２０を有する。
閉状態のときにディスプレー１４と対向するメインハウジング２０の上面には、液晶パネル１８に向かって見たとき奥側、則ちヒンジ側に開口２０ａが設けられ、この開口２０ａ内にキーボード２１が配置されている。なお、メインハウジング２０の上面の大きさは、ディスプレーハウジング１６の内面と略同一である。

また、メインハウジング２０の上面には、キーボード２１よりも手前の中央にも開口２０ｂが形成されている。この開口２０ｂには、アンテナ付タッチパッド入力装置１０のフェイスシート２２が表出している。
更に、メインハウジング２０の上面には、開口２０ｂよりも手前に開口２０ｃが形成され、この開口２０ｃには、２つのボタン２４ａ，２４ｂがメインハウジング２０の幅方向に並んで表出している。
なお、メインハウジング２０の上面における、開口２０ｂ，２０ｃの両側の領域はパームレストとして機能する。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、本体１２の部分的な断面を示す。
メインハウジング２０の内側には、金属製のシールド部材２６が設けられている。シールド部材２６は、メインハウジング２０よりも若干小さな形状をなし、キーボード２１、フェイスシート２２及びボタン２４ａ，２４ｂが表出している領域を除き、メインハウジング２０によって略全域が覆われている。

シールド部材２６の上壁には、メインハウジング２０の開口２０ｂの位置に対応して開口２６ａが形成されている。そして、シールド部材２６の内側には、開口２６ａに対応して、開口２６ａよりも若干大の底板２７ａが配置されている。底板２７ａは導電性を有し、底板２７ａとシールド部材２６の上壁との間は、例えば導電性を有する複数の接続部材２７ｂによって、機械的及び電気的に接続されている。
底板２７ａは、シールド部材２６の開口２６ａを塞ぐように配置されているが、底板２７ａは、シールド部材２６の上壁から離間している。このため、底板２７ａ及び接続部材２７ｂは、開口２６ａに連なる凹み２７を形成し、この凹み２７内に、アンテナ付タッチパッド入力装置１０は配置されている。

〔アンテナ付タッチパッド入力装置〕
アンテナ付タッチパッド入力装置１０は、適当なパターンの配線（図示せず）を有するプリント回路基板２８を有し、プリント回路基板２８は、図示しない支持部材によって、凹み２７内に固定されている。

プリント回路基板２８はメインハウジング２０の上面と略平行に配置される。凹み２７の底面、即ち底板２７ａと対向するプリント回路基板２８の下面には、ＬＳＩチップ３０ａ，３０ｂ等の電気素子が実装されている。
開口２０ｂ側に位置するプリント回路基板の上面には、フェイスシート２２を含む積層体３２が固定されている。

図３は、アンテナ付タッチパッド入力装置１０の概略的な外観を示す斜視図である。プリント回路基板２８は、積層体３２と同等の四角形状を有し、プリント回路基板２８の一方の面に積層体３２が固定されている。積層体３２は、プリント回路基板２８の他方の面に実装された電気素子に接続される。
また、プリント回路基板２８に実装された電気素子は、入力端子を介して、シールド部材２６の内部に配置されたマザー基板（図示せず）と接続される。

〔積層体〕
図４は、アンテナ付タッチパッド入力装置１０を分解して示す概略的な斜視図である。
積層体３２は、フェイスシート２２側から順に、Ｘ電極層３４、Ｙ電極層３６、及び、シールド電極層３８を有する。これらフェイスシート２２、Ｘ電極層３４、Ｙ電極層３６及びシールド電極層３８は、接着剤などによって相互に密着している。

Ｘ電極層３４は、フィルム基板（Ｘ電極基板）３４ａと、フィルム基板３４ａに一体に形成された複数のＸ電極３４ｂとを含む。Ｘ電極３４ｂは、フィルム基板３４ａの一方の面の略全域に分布させられている。
具体的には、フィルム基板３４ａは長方形形状を有し、フィルム基板３４ａの短辺はパーソナルコンピュータ１１の本体１２の奥行き方向に延び、フィルム基板３４ａの長辺はパーソナルコンピュータ１１の本体１２の幅方向に延びている。
Ｘ電極３４ｂは、互いに平行な複数の導電性の帯によって構成され、導電性の帯は、フィルム基板３４ａの短辺の方向にそれぞれ延び、フィルム基板３４ａの長辺の方向にて相互に一定間隔にて離間している。

Ｙ電極層３６は、フィルム基板（Ｙ電極基板）３６ａと、フィルム基板３６ａに一体に形成された複数のＹ電極３６ｂとを含む。また、Ｙ電極層３６は、フィルム基板３６ａに一体に形成された櫛形状の検出電極３６ｃを含む。Ｙ電極３６ｂ及び検出電極３６ｃは、相互に噛み合うように配置されながら、フィルム基板３６ａの一方の面の略全域に分布させられている。
具体的には、フィルム基板３６ａは、フィルム基板３４ａと同じ長方形形状を有する。Ｙ電極３６ｂは、互いに平行な複数の導電性の帯によって構成され、導電性の帯は、フィルム基板３６ａの長辺の方向にそれぞれ延び、フィルム基板３６ａの短辺の方向にて相互に一定間隔にて離間している。

検出電極３６ｃは、互いに平行な複数の導電性の帯と、これらの帯の一端を相互に連結する一つの導電性の帯によって構成されている。検出電極３６ｃの複数の導電性の帯も、Ｙ電極３６ｂの複数の導電性の帯と同様に、フィルム基板３６ａの長辺の方向にそれぞれ延び、フィルム基板３６ａの短辺の方向にて相互に一定間隔にて離間している。そして、検出電極３６ｃの複数の導電性の帯は、Ｙ電極３６ｂの複数の導電性の帯の間に配置されている。

従って、Ｙ電極３６ｂ及びＸ電極３４ｂは、積層方向で見たときに、碁盤目状に相互に直交している。そして、検出電極３６ｃ、Ｙ電極３６ｂ及びＸ電極３４ｂは、フェイスシート２２の表面に接近若しくは接触する指先等の物体の位置を検出するための測定用電極群を構成している。

シールド電極層３８は、フィルム基板（シールド電極基板）４０と、フィルム基板４０に一体に形成されたシールド電極４２とを含む。
シールド電極４２は、導電性の材料からなる層状の本体部４４を有し、本体部４４には複数の開口部４６が形成されている。本体部４４は、Ｘ電極層３４、Ｙ電極層３６ｂ及びシールド電極層３８の積層方向にて、Ｘ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ及び検出電極３６ｃが投影される投影位置に位置している。開口部４６は、積層方向にて、Ｘ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ及び検出電極３６ｃが投影されない非投影位置に位置している。従って、シールド電極４２の本体部４２は、Ｘ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ及び検出電極３６ｃを合わせたような碁盤目形状を有する。
なお、フィルム基板３４ａ，３６ａ，４０、及びフェイスシート２２は、略同じ形状を有し、４隅を揃えて相互に重ね合わされている。

〔アンテナ層〕
そして、アンテナ付タッチパッド入力装置１０は、外部と通信するためのアンテナを有する。
アンテナは、図５に示したように、シールド電極基板４０に一体に形成されたアンテナパターン（シールド層アンテナ）４８を少なくとも含む。シールド層アンテナ４８は、導体の帯からなり、シールド電極４２よりもシールド電極基板４０の外縁側に設けられている。例えば、シールド層アンテナ４８は、螺旋形状にて、シールド電極４２の周囲を１．７５周に渡って延びている。
また、シールド層アンテナ４８は、積層方向にてシールド電極４２の近傍に配置され、本実施形態では、シールド層アンテナ４８及びシールド電極４２は同じ層に配置されている。なお、積層方向にてシールド電極４２の近傍とは、プリント回路基板２８から測定用電極群までの範囲を指す。

そして好ましくは、アンテナは、Ｘ電極基板３４ａに一体に形成されたアンテナパターン（Ｘ電極基板アンテナ要素）５０と、Ｙ電極基板３６ａに一体に形成されたアンテナパターン（Ｙ電極基板アンテナ要素）５２とを含む。
アンテナパターン５０は、図６に示したように、Ｘ電極基板３４ａの短辺方向にそれぞれ延びる２つの導体の帯５０ａ，５０ｂからなり、Ｘ電極基板３４ａの長辺方向にて、Ｘ電極３４ｂよりもＸ電極基板３４ａの外縁側に設けられている。また、アンテナパターン５０は、積層方向にてＸ電極３４ｂの近傍に配置され、本実施形態では、アンテナパターン５０及びＸ電極３４ｂは同じ層に配置されている。

アンテナパターン５２は、図７に示したように、２つの導体の帯５２ａ，５２ｂからなり、Ｙ電極３６ｂ及び検出電極３６ｃよりもＹ電極基板３６ａの外縁側に設けられている。
具体的には、帯５２ａはＹ電極基板３６ａの長辺方向に延び、帯５２ｂは、螺旋形状にて、Ｙ電極３６ｂ及び検出電極３６ｃの周囲を１．２５周に渡って延びている。また、アンテナパターン５２は、積層方向にてＹ電極３６ｂの近傍に配置され、本実施形態では、アンテナパターン５２及びＹ電極３６ｂは同じ層に配置されている。

更に好ましくは、アンテナは、図８に示したように、プリント回路基板２８に一体に形成されたアンテナパターン５４を含み、アンテナパターン５４は、プリント回路基板２８の長辺方向に延びている。アンテナパターン５４は、プリント回路基板２８の積層体３２側に形成されていてもよく、積層体３２とは反対側に形成されていてもよい。
そして、これらシールド層アンテナ４８及びアンテナパターン５０，５２，５４は、１つのヘリカルアンテナＨＡを構成するように相互に電気的に接続されている。
ここで、図９は、ヘリカルアンテナＨＡを積層方向にて平面に投影したときの形状を概略的に示している。シールド層アンテナ４８及びアンテナパターン５０，５２，５４の電気的な接続は、例えば、Ｘ電極基板３４ａ、Ｙ電極基板３６ａ及びシールド電極基板４０に形成されたスルーホールを通じて行うことができる。
なお、Ｘ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ、検出電極３６ｃ及びアンテナの材料としては、アルミや銅等の金属を用いることができるが、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）等の導電性の酸化物を用いてもよい。

上述した第１実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置１０によれば、ヘリカルアンテナＨＡによって発生させられた磁束の一部が、シールド電極４２の開口部４６を通過することによって、シールド電極４２で発生する渦電流が減少させられる。つまり、シールド電極４２の開口部４６によって、ヘリカルアンテナＨＡの感度の低下が抑制される。
一方、アンテナ付タッチパッド入力装置１０では、シールド電極４２の本体部４４が、測定用電極群、即ちＸ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ及び検出電極３６ｃが投影される投影領域に位置しており、シールド電極４２の本体部４４によって、シールド電極４２側からの測定用電極群へのノイズが遮断される。
これらの結果として、アンテナ付タッチパッド入力装置１０は、良好な物体の検知性能を有しながら、良好な通信性能を有する。

上述した第１実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置１０によれば、アンテナパターン５０，５２，５４がシールド層アンテナ４８とともにヘリカルアンテナＨＡを構成することにより、ヘリカルアンテナＨＡの周回数が所望の周回数に設定される。すなわち、ヘリカルアンテナＨＡが多層に渡って延びていることで、測定用電極群やシールド電極４２が大きくても、ヘリカルアンテナＨＡの周回数が十分に確保される。この結果として、ヘリカルアンテナＨＡは更に高感度であり、アンテナ付タッチパッド入力装置１０は一層良好な通信性能を有する。

上述した第１実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置１０は、測定用電極群として、複数のＸ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ及び検出電極３６ｃを備え、Ｘ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ及び検出電極３６ｃを支持するＸ電極基板３４ａ、Ｙ電極基板３６ａを備えている。このアンテナ付タッチパッド入力装置１０は、簡単な構成にて、感知面に対する物体の接近を確実に検知する。

上述した第１実施形態のアンテナ付タッチパッド入力装置１０は、ヘリカルアンテナＨＡが、Ｘ電極基板３４ａに形成されたアンテナパターン５０を含む。Ｘ電極基板３４ａは感知面に最も近く、従って、アンテナパターン５０は外部近傍に配置される。このため、ヘリカルアンテナＨＡは優れた感度を有する。
一方、Ｘ電極基板３４ａは感知面に最も近く、Ｘ電極基板３４ａに設けられるアンテナパターン５０の面積が大きいと、物体の検知領域が狭くなる虞がある。そこで、アンテナ付タッチパッド入力装置１０では、アンテナパターン５０がＸ電極基板３４ａの短辺に沿って延びており、Ｘ電極基板３４ａにおけるアンテナパターン５０の面積が狭小に抑制されている。このため、アンテナ付タッチパッド入力装置１０では、検知領域の狭小化が抑制されている。
これらの結果として、アンテナ付タッチパッド入力装置１０は、通信性能及び物体の検知性能の両方において優れている。

そして、上述したアンテナ付タッチパッド入力装置１０を搭載したパーソナルコンピュータ１１は、アンテナ付タッチパッド入力装置１０が物体の検知性能及び通信性能において優れているので、パーソナルコンピュータ１１を操作する者の狙い通りに円滑に動作する。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るタッチパッド入力装置１００について説明する。なお、第１実施形態に係るタッチパッド入力装置１０と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図９は、タッチパッド入力装置１００を分解して示す概略的な斜視図であり、図１０は、タッチパッド入力装置１００に用いられたＸ電極基板３４ａを概略的に示している。
Ｘ電極基板３４ａには、アンテナパターン５０に代えて、アンテナパターン５６が一体に形成されている。アンテナパターン５６は、Ｘ電極３４ｂを囲むように、螺旋形状にてＸ電極３４ｂの周囲を約１周に渡って延びている。換言すれば、アンテナパターン５６の両端は、Ｘ電極基板３４ａの１つの角近傍に位置している。
そして、Ｙ電極基板３６には、アンテナパターン５２が形成されておらず、シールド層アンテナ４８及びアンテナパターン５４，５６がヘリカルアンテナＨＡを構成している。すなわち、ヘリカルアンテナＨＡは、積層方向にて測定用電極群と同じ範囲に設けられたアンテナ（電極群層アンテナ）を含むのが好ましいが、電極群層アンテナの配置には種々の変更を加えることが可能である。

図１１に示したように、ヘリカルアンテナＨＡの両端はコンデンサ６０を介して相互に接続される。そして、不平衡回路の場合、ヘリカルアンテナＨＡの一端が、例えばプリント回路基板２８に設けられる整合回路６２にコンデンサ６４を介して接続され、ヘリカルアンテナＨＡの他端はプリント回路基板２８の接地電極に接続される。好ましくは、ヘリカルアンテナＨＡの整合回路６２側は、バリスタ６６を介してプリント回路基板２８の接地電極に接続される。

平衡回路の場合、図１２に示したように、ヘリカルアンテナＨＡは、コンデンサ６４，６８を介して整合回路６２に接続される。そして、ヘリカルアンテナＨＡの各端は、バリスタ６６，７０を介してプリント回路基板２８の接地電極にそれぞれ接続されるのが好ましい。
なお、バリスタ６６，７０に代えて、ツェナーダイオードを用いてもよい。すなわち、ヘリカルアンテナＨＡに不所望の高電圧が印加されたときのみ、電流を接地電極に流す電気素子を介して、ヘリカルアンテナＨＡを接地電極に接続してもよい。

上述した第２実施形態に係るアンテナ付タッチパッド入力装置１００は、ヘリカルアンテナＨＡがバリスタ６６，７０を介して接地電極に接続されたことによって、シールド層アンテナ４８がフレームグランドとしても機能する。この結果として、このアンテナ付タッチパッド入力装置１００は、ＥＭＩ対策においても優れている。

また、第２実施形態に係るアンテナ付タッチパッド入力装置１００によれば、アンテナパターン５６によって、検知回路が静電気等に基づくサージ、即ち過電圧・過電流から保護される。

本発明は、上述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されず、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせた形態や、更に種々の変更を加えた実施形態も含む。
例えば、Ｘ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ、検出電極３６ｃ及びシールド電極４２は、別々のフィルム基板３４ａ，３６ａ，４０に形成されているが、これらを１つ又は２つのフィルム基板の表裏に形成してもよい。あるいは、積層プリント回路基板を用いてＸ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ、検出電極３６ｃ及びシールド電極４２を積層プリント回路基板に一体に形成してもよい。

つまり、Ｘ電極３４ｂ、Ｙ電極３６ｂ、検出電極３６ｃ及びシールド電極４２を支持する部材の構成は特に限定されない。
更に、検出電極３６ｃを省略し、Ｘ電極３４ｂに電圧を印加しているときにはＹ電極３６ｂを検出電極として利用し、逆に、Ｙ電極３６ｂに電圧を印加しているときにはＸ電極３４ｂを検出電極として利用してもよい。つまり、測定用電極群の構成も特には限定されない。

また更に、シールド電極４２の本体部４４の形状は、測定用電極群が投影された形状に略合致するのが好ましいが、多少異なっていてもよい。
一方、ヘリカルアンテナＨＡの周回数は第１実施形態及び第２実施形態に限定されることはない。

最後に、本発明のアンテナ付タッチパッド入力装置は、ラップトップ型のパーソナルコンピュータに具現化した例で説明されているが、ＰＤＡや携帯電話機の如くのモバイル用途の電子機器にも適用可能であるのは勿論である。更には、本発明のアンテナ付タッチパッド入力装置は、透明な測定用電極群及びシールド電極４２を用いることによって、タッチパネルにも適用可能である。

１０ アンテナ付タッチパッド入力装置
１１ パーソナルコンピュータ（電子機器）
２８ プリント回路基板
３４ａ Ｘ電極基板（支持基板）
３６ａ Ｙ電極基板（支持基板）
３４ｂ Ｘ電極（測定用電極群）
３６ｂ Ｙ電極（測定用電極群）
３６ｃ 検出電極（測定用電極群）
４０ シールド電極基板（支持基板）
４２ シールド電極
４４ 本体部
４６ 開口部
４８ シールド層アンテナ
５０ アンテナパターン（電極群層アンテナ）
５２ アンテナパターン（電極群層アンテナ）

Claims (7)

1. 電子機器内の放射ノイズを遮蔽するシールド部材に設けられる開口にて表出させられる感知面と、
   前記感知面に沿って設けられ、前記感知面に対する物体の接近を静電容量の変化に基づいて検知するための測定用電極群と、
   前記測定用電極群の前記感知面とは反対側に沿って設けられるシールド電極と、
   前記測定用電極群及び前記シールド電極を支持する少なくとも１つの支持基板と、
   前記シールド部材の開口を通じて外部と通信を行うためのアンテナと
   を備えるアンテナ付タッチパッド入力装置において、
   前記シールド電極は、前記測定用電極群及び前記シールド電極の積層方向にて前記測定用電極群が投影される投影領域に位置する本体部、及び、前記投影領域以外の非投影領域に位置する複数の開口部を有し、
   前記アンテナは、前記積層方向にて前記シールド電極の近傍に配置され且つ前記シールド電極よりも前記支持基板の外縁側に配置されたシールド層アンテナを含む
   ことを特徴とするアンテナ付タッチパッド入力装置。
2. 前記アンテナは、前記積層方向にて前記測定用電極群が配置された範囲内に配置され且つ前記測定用電極群よりも前記支持基板の外縁側に配置された電極群層アンテナを更に含み、
   前記シールド層アンテナ及び前記電極群層アンテナは電気的に相互に接続されてヘリカルアンテナを構成している
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置。
3. 前記測定用電極群として、
   前記感知面に平行な第１の方向にて相互に離間するとともに、前記感知面に平行であって且つ前記第１の方向に直交する第２の方向にそれぞれ延びる複数の第１電極と、
   前記第１電極に対し前記感知面とは反対側に配置された複数の第２電極であって、前記第２の方向にて相互に離間し且つ前記第１の方向にそれぞれ延びる複数の第２電極とを備え、
   前記支持基板として、
   前記第１電極を支持する第１支持基板と、
   前記第１支持基板に対し前記感知面とは反対側に配置され、前記第２電極を支持する第２支持基板とを備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置。
4. 前記第１支持基板及び前記第２支持基板は、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち一方の方向に延びる長辺及び他方の方向に延びる短辺を有する長方形形状をそれぞれ有し、
   前記電極群層アンテナは、
   前記第１支持基板に設けられ、前記短辺に沿って延びる第１支持基板アンテナ要素と、
   前記第２支持基板に設けられ、前記長辺に沿って延びる第２支持基板アンテナ要素とを含む
   ことを特徴とする請求項３に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置。
5. 前記シールド層に対し前記測定用電極とは反対側に配置され、前記測定用電極群と協働して前記感知面に対する物体の接近を静電容量の変化に基づいて検知するための検知回路が実装された回路基板と、
   前記回路基板に設けられた接地電極とを備え、
   前記シールド層アンテナは、前記接地電極に対してバリスタ又はツェナーダイオードを介して電気的に接続される
   ことを特徴とする請求項３に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置。
6. 前記測定用電極群として、
   前記感知面に平行な第１の方向にて相互に離間するとともに、前記感知面に平行であって且つ前記第１の方向に直交する第２の方向にそれぞれ延びる複数の第１電極と、
   前記第１電極に対し前記感知面とは反対側に配置された複数の第２電極であって、前記第２の方向にて相互に離間し且つ前記第１の方向にそれぞれ延びる複数の第２電極とを備え、
   前記支持基板として、
   前記第１電極を支持する第１支持基板と、
   前記第１支持基板に対し前記感知面とは反対側に配置され、前記第２電極を支持する第２支持基板とを備え、
   前記電極群層アンテナは、
   前記第１電極を囲むように前記第１支持基板に設けられた第１支持基板アンテナ要素を含む
   ことを特徴とする請求項５に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のアンテナ付タッチパッド入力装置を搭載したことを特徴とする電子機器。

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