JP2011248439A - Capacitance type input device - Google Patents

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岳志 宮坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input device used for a portable information terminal, etc. in which plural types of input operations can be surely and intuitively performed with a fingertip and which contributes to make the device thinner.SOLUTION: A capacitance type input device comprises a touch substrate part 32 having a touch electrode 32a on its top surface for detecting a position on a flat surface on the basis of capacitance change, and a ground electrode 32b on its under surface for the touch electrode 32a. A gap 51 is provided below the touch substrate part 32, where a displacement electrode 33a is provided facing to the ground electrode 32b. The displacement electrode 33a detects a pressing force on the basis of capacitance change due to narrowing of the distance between the displacement electrode 33a and the ground electrode 32b. A direction detection part I and a pressing force detection part II, part of which is common and overlaps in the thickness direction, are provided, enabling various input operations.

Description

この発明は、例えば携帯電話やＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、テレビ、ビデオ等の電子機器に用いられるような静電容量式入力装置に関し、より詳しくは、複数種類の入力操作が指で感覚的または直感的に行えるような静電容量式入力装置に関する。   The present invention relates to a capacitance-type input device used for electronic devices such as mobile phones, PCs (Personal Computers), PDAs (Personal Digital Assistants), televisions, and videos, and more specifically, a plurality of types of input operations. The present invention relates to a capacitive input device that can be sensuously or intuitively performed with a finger.

複数種類の入力操作が行える入力装置としては、下記特許文献１に開示されたものがある。これは、入力検出面での位置指示具の指示位置の座標を検出する位置座標検出装置と、前記入力検出面への位置指示具の押圧力を検出する押圧力検出装置を有する入力装置である。   An input device that can perform a plurality of types of input operations is disclosed in Patent Document 1 below. This is an input device having a position coordinate detection device that detects the coordinates of the position indicated by the position indicator on the input detection surface and a pressing force detection device that detects the pressing force of the position indicator on the input detection surface. .

そして、前記位置座標検出装置は光学式、前記押圧力検出装置は静電容量式のセンサで構成されている。   The position coordinate detection device is an optical sensor, and the pressing force detection device is a capacitance sensor.

しかし、２種類の検出装置で検出原理が異なると、これらを違うＩＣで制御することが必要になることがある。この場合にはコストがかかり、小型化にも支障をきたすことになる。   However, if the detection principles differ between the two types of detection devices, it may be necessary to control them with different ICs. In this case, the cost is increased and the downsizing is hindered.

特開２０００−３４７８０７号公報JP 2000-347807 A

このような問題は、位置座標検出装置と押圧力検出装置の２種類の検出装置を、直感的に操作できて入力操作に確実に反応する同じ静電容量式のセンサで構成することで解消される。   Such a problem can be solved by configuring two types of detection devices, a position coordinate detection device and a pressing force detection device, with the same capacitance type sensor that can be operated intuitively and reacts reliably to an input operation. The

そのためには、図１４（ａ）に示したように、基板１０１の上面に設けられたタッチ電極１０２と、前記基板１０１の下面に設けられた第１グランド電極１０３で前記入力座標検出装置に相当する位置検出部１０４を構成し、相互に離間された変位電極１０５と第２グランド電極１０６で前記押圧力検出装置に相当する押圧検出部１０７を構成して、これらを、絶縁層１０８を介して上下に積層する構成が考えられる。   For this purpose, as shown in FIG. 14A, the touch electrode 102 provided on the upper surface of the substrate 101 and the first ground electrode 103 provided on the lower surface of the substrate 101 correspond to the input coordinate detection device. The position detection unit 104 is configured, and the displacement electrode 105 and the second ground electrode 106 that are spaced apart from each other constitute a pressure detection unit 107 that corresponds to the pressing force detection device, and these are connected via an insulating layer 108. A configuration of stacking up and down is conceivable.

なお、図１４中、１０９はキートップ、１１０はばね、１１１は基板である。また、絶縁膜などの主要でない部位については図示を省略している。   In FIG. 14, 109 is a key top, 110 is a spring, and 111 is a substrate. Also, illustration of non-major parts such as an insulating film is omitted.

しかし、前記押圧検出部１０７の感度を確保するためには、変位電極１０５の初期の静電容量を小さくしておく必要がある。このためには、前記変位電極１０５と前記第１グランド電極１０３との間の距離を離すべく、前記絶縁層１０８の厚さを厚くしなければなない。しかし、図１４（ａ）の構成では、グランド電極１０３，１０６が２つ必要なうえに前記絶縁層１０８が厚いので、入力装置を薄く構成することができない。   However, in order to ensure the sensitivity of the pressure detection unit 107, it is necessary to reduce the initial capacitance of the displacement electrode 105. For this purpose, it is necessary to increase the thickness of the insulating layer 108 in order to increase the distance between the displacement electrode 105 and the first ground electrode 103. However, in the configuration of FIG. 14A, two ground electrodes 103 and 106 are required, and the insulating layer 108 is thick, so that the input device cannot be configured thin.

このため、図１４（ｂ）に示したように、グランド電極を１つ省略する構成を考えることができる。   Therefore, as shown in FIG. 14B, a configuration in which one ground electrode is omitted can be considered.

すなわち、基板１０１の上面にタッチ電極１０２を有し、前記基板１０１の下面に変位電極１０５を有するとともに、この変位電極１０５の下方に隙間をあけてグランド電極１１２を対向させる構成である。この構成によれば、タッチ電極１０２とグランド電極１１２によって指の位置検出ができるとともに、変位電極１０５とグランド電極１１２の間の距離の縮みにより押圧検出ができる。   That is, the touch electrode 102 is provided on the upper surface of the substrate 101, the displacement electrode 105 is provided on the lower surface of the substrate 101, and the ground electrode 112 is opposed to the lower surface of the displacement electrode 105 with a gap. According to this configuration, the position of the finger can be detected by the touch electrode 102 and the ground electrode 112, and the pressure can be detected by reducing the distance between the displacement electrode 105 and the ground electrode 112.

しかしながら、このような構成では、前記タッチ電極１０２と、このタッチ電極１０２のためでもある前記グランド電極１１２との間に、変位電極１０５が存在するので、指で押圧したときには変位電極１０５とグランド電極１１１との間の距離が縮むとともに、タッチ電極１０２とグランド電極１１２との間の距離も縮む。このため、位置検出の静電容量の変化が不安定になる。この結果、精度が得られないことになり、入力操作に確実に反応するという静電容量式の利点を享受できない。   However, in such a configuration, since the displacement electrode 105 exists between the touch electrode 102 and the ground electrode 112 which is also for the touch electrode 102, the displacement electrode 105 and the ground electrode are pressed when pressed with a finger. The distance between the touch electrode 102 and the ground electrode 112 is also reduced. For this reason, the change in capacitance for position detection becomes unstable. As a result, the accuracy cannot be obtained, and it is not possible to enjoy the advantage of the capacitance type that reacts reliably to the input operation.

そこで、この発明は、複数種類の入力操作が感覚的かつ確実に行え、装置の薄型化にも資するようにすることを主たる課題とする。   Therefore, the main object of the present invention is to make it possible to perform a plurality of types of input operations sensuously and reliably and to contribute to thinning of the apparatus.

そのための手段は、静電容量の変化に基づいて平面上の位置を検出するためのタッチ電極を上面に有するとともに、下面には前記タッチ電極のためのグランド電極を有するタッチ基板部と、前記グランド電極に対向させて前記タッチ基板部の下方に隙間を隔てて設けられ、前記グランド電極との間の距離の縮まりによる静電容量の変化に基づいて押圧を検出するための変位電極とを備えた静電容量式入力装置である。   Means therefor include a touch substrate for detecting a position on a plane based on a change in capacitance on the upper surface, a touch substrate portion having a ground electrode for the touch electrode on the lower surface, and the ground A displacement electrode is provided below the touch substrate portion so as to be opposed to the electrode, with a gap, and for detecting a pressure based on a change in capacitance due to a reduction in the distance from the ground electrode. It is a capacitance type input device.

前記タッチ電極に指などが接近したり接触したりすると前記タッチ電極の静電容量が変化し、この変化に基づいて平面上での位置が検出される。このとき前記タッチ電極と前記グランド電極の間の距離は一定であるので、静電容量値の変化は安定する。   When a finger or the like approaches or touches the touch electrode, the capacitance of the touch electrode changes, and the position on the plane is detected based on this change. At this time, since the distance between the touch electrode and the ground electrode is constant, the change in capacitance value is stable.

また、前記タッチ電極側から押圧されて、前記グランド電極と変位電極の間の距離が縮まると、前記変位電極の静電容量が変化し、この変化に基づいて押圧が検出される。   Further, when the distance between the ground electrode and the displacement electrode is reduced by being pressed from the touch electrode side, the capacitance of the displacement electrode changes, and the pressure is detected based on this change.

つまり、位置と押圧の検出動作の干渉はなく、少なくとも２種類の入力操作が指などの動きで可能である。   That is, there is no interference between the position and the pressing detection operation, and at least two types of input operations can be performed by movement of a finger or the like.

また、２種類の入力操作は静電容量の変化に基づくので、制御は１つのＩＣで行い得る。   Further, since the two types of input operations are based on changes in capacitance, the control can be performed with one IC.

この発明は、前記グランド電極と前記変位電極との間が、ばねで離間方向に付勢された静電容量式入力装置であってもよい。この場合、前記ばねは、前記タッチ電極と前記グランド電極と前記変位電極を備える変位基板部の一部を湾曲して形成されたものでもよい。   The present invention may be a capacitive input device in which a gap between the ground electrode and the displacement electrode is urged in a separation direction by a spring. In this case, the spring may be formed by bending a part of a displacement substrate portion including the touch electrode, the ground electrode, and the displacement electrode.

前記ばねが付勢力を発揮している状態を初期状態とすることにより、前記ばねが、指などが接触した時のガタツキを抑え、操作感触を向上する。   By setting the state in which the spring is exerting the urging force as an initial state, the spring suppresses rattling when a finger or the like comes into contact, and improves the operational feeling.

好ましくは、前記グランド電極と前記変位電極との間に、導電性を有する弾性部材からなる板ばねが介装されるとともに、該板ばねが前記グランド電極と電気的に接続された静電容量式入力装置であるとよい。
前記板ばねが前記のばねと同様に操作感触を向上するほか、長期間にわたって所望の付勢力を発揮し、薄型化にも資する。 Preferably, a leaf spring made of an elastic member having conductivity is interposed between the ground electrode and the displacement electrode, and the leaf spring is electrically connected to the ground electrode. It may be an input device.
The leaf spring improves the operational feeling like the spring, and also exerts a desired urging force over a long period of time, contributing to a reduction in thickness.

さらに、この発明は、前記変位電極の下方に、押圧されることによりＯＮ・ＯＦＦ切換するスイッチが設けられた静電容量式入力装置であってもよい。
前記スイッチの切換で、たとえば決定機能などの他の機能を発揮する。 Furthermore, the present invention may be a capacitive input device in which a switch that is switched ON / OFF when pressed is provided below the displacement electrode.
By switching the switches, other functions such as a determination function are exhibited.

好ましくは、前記スイッチがドームスイッチで構成されるとともに、該ドームスイッチのための電極が、前記変位電極を上面に有する変位基板部の下面に形成された静電容量式入力装置であるとよい。
前記電極が前記変位電極を有する変位基板部の下面に形成されているので、前記ドームスイッチはドーム形状の頂部を下にして取り付けられることになる。このため、基板等の部品点数を抑えられ、薄型化にも資する。 Preferably, the switch is a dome switch, and an electrode for the dome switch is a capacitance type input device formed on a lower surface of a displacement substrate portion having the displacement electrode on an upper surface.
Since the electrode is formed on the lower surface of the displacement substrate portion having the displacement electrode, the dome switch is attached with the top of the dome shape facing down. For this reason, the number of parts, such as a board | substrate, can be restrained and it contributes also to thickness reduction.

さらにまた、前記グランド電極と変位電極の間の距離が縮まったときに駆動して、押圧されていることを報知する報知手段が設けられた静電容量式入力装置であってもよい。   Furthermore, it may be a capacitance type input device provided with a notifying means that drives when the distance between the ground electrode and the displacement electrode is shortened to notify that it is pressed.

前記報知手段は、振動を生じる振動器や音を発生する電子音発生器などで構成できる。報知手段は、押圧状態であることを知らせ、使用者にフィードバック感を付与する。   The notification means can be composed of a vibrator that generates vibration, an electronic sound generator that generates sound, or the like. The informing means informs the user of the pressed state and gives a feedback feeling to the user.

以上のように、この発明によれば、複数種類の入力操作が感覚的かつ確実に行える。また、装置の薄型化も実現できる。   As described above, according to the present invention, a plurality of types of input operations can be performed sensuously and reliably. In addition, the device can be thinned.

この発明の要部の縦断面構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the longitudinal cross-section of the principal part of this invention. 入力装置の上面側から見た外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance seen from the upper surface side of the input device. 入力装置の下面側から見た外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance seen from the lower surface side of the input device. 入力装置を備えた携帯情報端末の斜視図。The perspective view of the portable information terminal provided with the input device. 入力装置の上面側から見た分解斜視図。The exploded perspective view seen from the upper surface side of the input device. 入力装置の下面側から見た分解斜視図。The disassembled perspective view seen from the lower surface side of the input device. 入力装置の要部の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the principal part of an input device. 携帯情報端末の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of a portable information terminal. 入力装置による動作例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the operation example by an input device. 入力装置による検出状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the detection state by an input device. 他の例に係る入力装置の要部の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the principal part of the input device which concerns on another example. 他の例に係る入力装置の下面側から見た斜視図。The perspective view seen from the undersurface side of the input device concerning other examples. 他の例に係る入力装置を備えた携帯情報端末の斜視図。The perspective view of the portable information terminal provided with the input device concerning other examples. 従来技術から考えられる入力装置の構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the input device considered from a prior art.

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は、静電容量式入力装置１１（以下、「入力装置」という。）の要部の縦断面構造を示す模式図であり、図２は、入力装置１１の上面側から見た外観を示す斜視図、図３はその下面側から見た外観を示す斜視図である。このような入力装置１１は、例えば図４に示したような携帯情報端末２１の入力装置１１として使用される。 An embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a longitudinal sectional structure of a main part of a capacitance type input device 11 (hereinafter referred to as “input device”), and FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an appearance viewed from the lower surface side. Such an input device 11 is used as the input device 11 of the portable information terminal 21 as shown in FIG. 4, for example.

まず、携帯情報端末２１について簡単に説明する。
図４に示した携帯情報端末２１は、薄い直方体状に形成され、正面の一部を除くほとんどの部分に長方形をなす表示器２２を有する。そして、正面における前記表示器２２が形成されていない部分に、前記入力装置１１と、その他の操作スイッチ２３が備えられている。入力装置１１は、平面視円形をなす入力部１２を携帯情報端末２１の表面に露出した状態で備えられる。なお、入力部１２の形状は、楕円形、四角形等でもよく、必ずしも円形に限定されるものではない。 First, the portable information terminal 21 will be briefly described.
The portable information terminal 21 shown in FIG. 4 is formed in a thin rectangular parallelepiped shape, and has a display 22 having a rectangular shape in almost all portions except a part of the front surface. The input device 11 and other operation switches 23 are provided on the front surface where the display 22 is not formed. The input device 11 is provided with the input unit 12 having a circular shape in plan view exposed on the surface of the portable information terminal 21. The shape of the input unit 12 may be an ellipse, a quadrangle, or the like, and is not necessarily limited to a circle.

この入力装置１１は、複数種類の入力操作がユーザの指Ａ（図１参照）の動作で感覚的に行える構成である。複数種類の入力操作とは、たとえば、表示器２２のカーソルを移動させる操作と、ページ捲りや決定など、その他の操作である。   The input device 11 has a configuration in which a plurality of types of input operations can be performed sensuously by the operation of the user's finger A (see FIG. 1). The plural types of input operations are, for example, an operation for moving the cursor of the display 22 and other operations such as page turning and determination.

次に、このような操作を可能にするための入力装置１１の構成について説明する。
入力装置１１は、図５、図６に示したように、１本のＦＰＣ（Ｆｒｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）からなる本体部材３１を有する。この本体部材３１は、先端側から順にタッチ基板部３２と、押圧基板部３３と、制御基板部３４を有する。そして、前記タッチ基板部３２と前記押圧基板部３３の間と、この押圧基板部３３と前記制御基板部３４との間には、屈曲可能なケーブル３５，３６部が設けられるとともに、前記制御基板部３４からも屈曲可能なケーブル部３７が延設されている。本体部材３１は、ＦＰＣのほか、メンブレン印刷配線板等でも構成できる。また、前記ケーブル部３５，３６，３７は、可撓性を有し、柔軟に屈曲する。 Next, the configuration of the input device 11 for enabling such an operation will be described.
As shown in FIGS. 5 and 6, the input device 11 includes a main body member 31 made of one FPC (Flexible Printed Circuits). The main body member 31 includes a touch substrate portion 32, a pressing substrate portion 33, and a control substrate portion 34 in order from the distal end side. Further, bendable cables 35 and 36 are provided between the touch substrate portion 32 and the press substrate portion 33 and between the press substrate portion 33 and the control substrate portion 34, and the control substrate A bendable cable portion 37 is also extended from the portion 34. The main body member 31 can be constituted by a membrane printed wiring board or the like in addition to the FPC. The cable portions 35, 36, and 37 have flexibility and bend flexibly.

前記タッチ基板部３２と押圧基板部３３は、前記入力部１２を構成する部分で、これらは、前記ケーブル部３５で折り返して重ね合わせたような状態で金属製の保持部材４１に保持される。   The touch substrate portion 32 and the press substrate portion 33 are portions constituting the input portion 12, and these are held by the metal holding member 41 in a state where they are folded and overlapped by the cable portion 35.

前記タッチ基板部３２は、平面視略円形に形成され、図１に示したように、上面に、静電容量の変化に基づいて平面上の位置を検出するための複数のタッチ電極３２ａを有し、下面には、前記タッチ電極３２ａのためのグランド電極３２ｂを有する。これらタッチ電極３２ａとグランド電極３２ｂとの間の距離は一定に保たれている。なお、図示例のタッチ電極３２ａは、図５に示したように４極であり、円を描いてめぐるように配設された４個のタッチ電極３２ａａ，３２ａｂ，３２ａｃ，３２ａｄを有するが、２個以上の電極を有するものであれば、個数も配置も自由に設定できる。   The touch substrate portion 32 is formed in a substantially circular shape in plan view, and has a plurality of touch electrodes 32a on the upper surface for detecting positions on the plane based on a change in capacitance, as shown in FIG. On the lower surface, a ground electrode 32b for the touch electrode 32a is provided. The distance between the touch electrode 32a and the ground electrode 32b is kept constant. The touch electrode 32a in the illustrated example has four poles as shown in FIG. 5 and has four touch electrodes 32aa, 32ab, 32ac, and 32ad arranged to draw a circle. If it has more than one electrode, the number and arrangement can be freely set.

また、このタッチ基板部３２の上下両面は絶縁膜３２ｃで被覆されるが、図６に示したように、タッチ基板部３２の下面の一部には、前記グランド電極３２ｂに電気的に接続されたアース接点３２ｄが突設されている。   The upper and lower surfaces of the touch substrate portion 32 are covered with an insulating film 32c. As shown in FIG. 6, a part of the lower surface of the touch substrate portion 32 is electrically connected to the ground electrode 32b. A ground contact 32d is projected.

前記押圧基板部３３は、平面視略方形状に形成されている。そして、上面には、図１に示したように、前記グランド電極３２ｂに対して隙間５１を隔てて対向し、前記グランド電極３２ｂとの間の距離の縮まりによる静電容量の変化に基づいて押圧を検出するための変位電極３３ａを有する。また、押圧基板部３３の下面には、メタルドームスイッチ６１のための環状の電極６２と円形の電極６３が同心状態で配設されている。この押圧基板部３３においても、上下両面の所望位置には絶縁膜３３ｃが被覆される。   The pressing substrate portion 33 is formed in a substantially square shape in plan view. Then, as shown in FIG. 1, the upper surface is opposed to the ground electrode 32b with a gap 51, and is pressed based on a change in capacitance due to a decrease in the distance from the ground electrode 32b. Has a displacement electrode 33a for detecting. An annular electrode 62 and a circular electrode 63 for the metal dome switch 61 are disposed concentrically on the lower surface of the pressing substrate portion 33. Also in this pressing substrate part 33, the insulating film 33c is coat | covered in the desired position of both upper and lower sides.

前記制御基板部３４には、図３、図６に示したように、集積回路（ＩＣ）３４ａなどの必要な電子部品が搭載されている。   As shown in FIGS. 3 and 6, necessary electronic components such as an integrated circuit (IC) 34 a are mounted on the control board 34.

このような本体部材３１は、前記グランド電極３２ｂと前記変位電極３３ａとの間を離間方向に付勢するばねとしての板ばね７１と、前記変位電極３３ａの下方に設けられて押圧されることにより変形してＯＮ・ＯＦＦ切換するスイッチとしての前記メタルドームスイッチ６１を組み付けて、前記保持部材４１に保持される。   Such a body member 31 is provided by a leaf spring 71 as a spring that urges the ground electrode 32b and the displacement electrode 33a in the separating direction, and a pressure below the displacement electrode 33a. The metal dome switch 61 is assembled as a switch that is deformed and switched on and off, and is held by the holding member 41.

前記板ばね７１は、導電性を有する金属板を打ち抜いて形成されたものである。形状は略方形状であり、２本の弾発脚部７２が切り起こしで形成されている。２本の弾発脚部７２は平行に形成され、相反する方向に延びている。なお、板ばね７１は導電性を有する弾性部材からなるものであればよく、必ずしも金属製のものに限定されるものではない。   The leaf spring 71 is formed by punching a conductive metal plate. The shape is a substantially square shape, and two bullet leg portions 72 are formed by cutting and raising. The two bullet leg portions 72 are formed in parallel and extend in opposite directions. In addition, the leaf | plate spring 71 should just consist of an elastic member which has electroconductivity, and is not necessarily limited to a metal thing.

この板ばね７１は、両面粘着テープ８１により前記タッチ基板部３２の下面に固定される。この固定時には、タッチ基板部３２の下面の前記アース接点３２ｄを板ばね７１に接触させる。板ばね７１がタッチ基板部３２に固定されることにより、前記２本の弾発脚部７２の先端は、前記押圧基板部３３の上面に当接することになる。   The leaf spring 71 is fixed to the lower surface of the touch substrate portion 32 by a double-sided adhesive tape 81. At the time of fixing, the ground contact 32 d on the lower surface of the touch substrate portion 32 is brought into contact with the leaf spring 71. By fixing the leaf spring 71 to the touch substrate portion 32, the tips of the two bullet leg portions 72 come into contact with the upper surface of the pressing substrate portion 33.

また、前記板ばね７１の外周縁には、前記本体部材３１を前記保持部材４１に保持したときに、保持部材４１に対して位置決めするための適宜の凸部７３を有する。   Further, the outer peripheral edge of the leaf spring 71 has an appropriate convex portion 73 for positioning with respect to the holding member 41 when the main body member 31 is held by the holding member 41.

前記メタルドームスイッチ６１は、前記押圧基板部３３の下面に設けられた２つの電極６２，６３とドーム型接点６４で構成されている。このため、ドーム型接点６４は、頂部６４ａが下に向くように取り付けられる。この頂部６４ａは、前記保持部材４１の内底面に形成された突部４２に当接する。   The metal dome switch 61 includes two electrodes 62 and 63 provided on the lower surface of the pressing substrate portion 33 and a dome-shaped contact 64. For this reason, the dome-shaped contact 64 is attached so that the top portion 64a faces downward. The top portion 64 a abuts on the protrusion 42 formed on the inner bottom surface of the holding member 41.

また、ドーム型接点６４は、図７に示したように２枚のシート６５，６６で保持されるが、これらのシート６５，６６のうちドーム型接点６４を覆うシート６５におけるドーム型接点６４の頂部６４ａに対応する部位には穴部６５ａが形成されている。この穴部６５ａは、入力装置１１の全体の厚みを薄くするためのものである。このような穴部６５ａがあることにより、前記頂部６４ａは、前記保持部材４１の突部４２に直接当接する。なお、図５中、６６ａはドーム型接点６４が変形したときの空気抜きのための空気抜き穴である。   Further, the dome-type contact 64 is held by two sheets 65 and 66 as shown in FIG. 7. Of these sheets 65 and 66, the dome-type contact 64 in the sheet 65 covering the dome-type contact 64 is provided. A hole 65a is formed in a portion corresponding to the top 64a. The hole 65a is for reducing the overall thickness of the input device 11. Due to the presence of such a hole portion 65 a, the top portion 64 a directly contacts the protrusion 42 of the holding member 41. In FIG. 5, reference numeral 66a denotes an air vent hole for venting air when the dome-shaped contact 64 is deformed.

前記保持部材４１は、金属板をプレス加工して、前記押圧基板部３３と前記板ばね７１が入る大きさの皿状に形成されている。そして、内底面の中央には、上方に膨出する前記突起４２を有する。   The holding member 41 is formed in a plate shape having a size into which the pressing substrate portion 33 and the leaf spring 71 are inserted by pressing a metal plate. The center of the inner bottom surface has the protrusion 42 that bulges upward.

また、保持部材４１の外周縁には周壁４３が立設されており、この周壁４３は、その内側面の一部が前記板ばね７１の外周縁の凸部７３の端面を押さえて、板ばね７１の位置決めができる形状に形成される。さらに、保持部材４１の四隅部分には、前記周壁４３から折り曲げ片４４が立設されている。この折り曲げ片４４を内側に折り曲げることで、前記本体部材３１等が保持される。このとき、前記板ばね７１が付勢力を発揮した状態になるように保持を行う。   A peripheral wall 43 is erected on the outer peripheral edge of the holding member 41, and a part of the inner surface of the peripheral wall 43 presses the end surface of the convex portion 73 on the outer peripheral edge of the leaf spring 71, so that the leaf spring It is formed in a shape that can position 71. Further, bent pieces 44 are erected from the peripheral wall 43 at the four corners of the holding member 41. The main body member 31 and the like are held by bending the bent piece 44 inward. At this time, the leaf spring 71 is held so as to exert a biasing force.

前記本体部材３１等を保持部材４１に保持すると、図７に示したようになる。   When the main body member 31 or the like is held by the holding member 41, it becomes as shown in FIG.

また、前記タッチ基板部３２の上には、絶縁性を有するキートップ８２が設けられる。このキートップ８２は両面粘着テープ８３で固定されている。   In addition, an insulating key top 82 is provided on the touch substrate portion 32. The key top 82 is fixed with a double-sided adhesive tape 83.

このようなキートップ８２のほかシート材（図示せず）を用いてもよく、さらには、機器の筐体（図示せず）をキートップ８２代わりに利用してもよい。   In addition to the key top 82, a sheet material (not shown) may be used, and further, a device housing (not shown) may be used instead of the key top 82.

図８は、前記のように構成された入力装置１１を備えた携帯情報端末２１の構成を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the portable information terminal 21 including the input device 11 configured as described above.

携帯情報端末２１は、前記のように入力装置１１と操作スイッチ２３と表示器２２を有するとともに、電源部２４と記憶部２５などが備えられている。そして、これらは、制御部２６に接続されている。前記入力装置１１にあっては、ローパスフィルタ２７を介して制御部２６に接続される。   As described above, the portable information terminal 21 includes the input device 11, the operation switch 23, and the display 22, and includes the power supply unit 24 and the storage unit 25. These are connected to the control unit 26. The input device 11 is connected to the control unit 26 via a low pass filter 27.

前記入力装置１１は、前記のようにタッチ電極３２ａと変位電極３３ａを有し、前記タッチ電極３２ａは、円を描いてめぐるように配設された前記４個のタッチ電極３２ａａ，３２ａｂ，３２ａｃ，３２ａｄで構成されている。そして、これらタッチ電極３２ａと変位電極３３ａは前記集積回路３４ａに接続され、この集積回路３４ａが前記ローパスフィルタ２７に接続される。   The input device 11 includes the touch electrode 32a and the displacement electrode 33a as described above, and the touch electrode 32a includes the four touch electrodes 32aa, 32ab, 32ac, which are arranged to draw a circle. 32 ad. The touch electrode 32a and the displacement electrode 33a are connected to the integrated circuit 34a, and the integrated circuit 34a is connected to the low-pass filter 27.

前記集積回路３４ａは、各タッチ電極３２ａａ，３２ａｂ，３２ａｃ，３２ａｄで検出する静電容量値と、変位電極３３ａで検出する静電容量値をデジタル信号に変換する。   The integrated circuit 34a converts the capacitance value detected by each touch electrode 32aa, 32ab, 32ac, 32ad and the capacitance value detected by the displacement electrode 33a into a digital signal.

前記ローパスフィルタ２７は、前記入力装置１１から瞬間的な通電による信号を受け取った場合に、この信号をカットして検知しないようにし、それ以上の長い時間の通電による信号のみを制御部２６に伝達する。これにより、衝突等によって入力装置１１が瞬間的に押下操作された場合に誤作動しないようにしている。   When the low-pass filter 27 receives a signal due to momentary energization from the input device 11, this signal is cut so as not to be detected, and only the signal due to energization for a longer time is transmitted to the control unit 26. To do. This prevents malfunctions when the input device 11 is momentarily pressed down due to a collision or the like.

前記操作スイッチ２３は、ユーザの操作に基づく信号を制御部２６に伝達する。   The operation switch 23 transmits a signal based on a user operation to the control unit 26.

前記電源部２４は、各部に電力を供給する。   The power supply unit 24 supplies power to each unit.

前記表示器２２は、制御部２６の制御信号に従って画像を表示する。この画像には、メニュー画像や記憶部２５に保存した画像などがある。   The display 22 displays an image according to a control signal from the control unit 26. Examples of this image include a menu image and an image stored in the storage unit 25.

前記記憶部２５は、制御部２６の制御信号に従ってデータの読み書きを行う。このデータには、メニュー画面などを表示するプログラムなどがある。   The storage unit 25 reads and writes data according to the control signal of the control unit 26. This data includes a program for displaying a menu screen or the like.

前記制御部２６は、プログラムを格納したＲＯＭおよび動作に必要なデータを記憶するＲＡＭを内蔵している。   The control unit 26 includes a ROM that stores a program and a RAM that stores data necessary for operation.

前記入力装置１１に対する入力操作に基づいた前記制御部２６による制御動作の一例を、図９と図１０を用いて次に説明する。
前記入力装置１１は、タッチ電極３２ａと変位電極３３ａの静電容量値の変化により、ユーザの指Ａのタッチ位置と、それによる押し込み荷重を検出する。各電極３２ａａ，３２ａｂ，３２ａｃ，３２ａｄ，３３ａのそれぞれの静電容量値の変化ΔＣａ，ΔＣｂ，ΔＣｃ，ΔＣｄ，ΔＣｅは、
各タッチ電極３２ａａ，３２ａｂ，３２ａｃ，３２ａｄで検出する静電容量値をそれぞれＣａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄとし、変位電極３３ａで検出する静電容量値をＣｅとして、
非タッチ時の電極３２ａａ，３２ａｂ，３２ａｃ，３２ａｄの静電容量値をそれぞれＣａ０，Ｃｂ０，Ｃｃ０，Ｃｄ０として、変位電極３３ａで検出する静電容量値をＣｅ０とすると、
ΔＣａ＝Ｃａ−Ｃａ０
ΔＣｂ＝Ｃｂ−Ｃｂ０
ΔＣｃ＝Ｃｃ−Ｃｃ０
ΔＣｄ＝Ｃｄ−Ｃｄ０
ΔＣｅ＝Ｃｅ−Ｃｅ０
の演算式で算出される。 Next, an example of a control operation by the control unit 26 based on an input operation on the input device 11 will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
The input device 11 detects the touch position of the user's finger A and the pressing load caused by the change in the capacitance values of the touch electrode 32a and the displacement electrode 33a. Changes in capacitance values ΔCa, ΔCb, ΔCc, ΔCd, ΔCe of the respective electrodes 32aa, 32ab, 32ac, 32ad, 33a are:
The capacitance values detected by the touch electrodes 32aa, 32ab, 32ac, 32ad are respectively Ca, Cb, Cc, Cd, and the capacitance values detected by the displacement electrode 33a are Ce,
When the capacitance values of the electrodes 32aa, 32ab, 32ac, and 32ad when not touched are Ca0, Cb0, Cc0, and Cd0, respectively, and the capacitance value detected by the displacement electrode 33a is Ce0,
ΔCa = Ca−Ca0
ΔCb = Cb−Cb0
ΔCc = Cc−Cc0
ΔCd = Cd−Cd0
ΔCe = Ce-Ce0
It is calculated by the following equation.

つまり、前記集積回路３４ａを介して入力された信号と、予め記憶した非タッチ時の静電容量値のデータに基づいて、前記制御部２６が前記演算をして、静電容量の変化を算出する。   That is, based on the signal input via the integrated circuit 34a and the previously stored non-touch capacitance data, the control unit 26 performs the calculation to calculate the change in capacitance. To do.

そして、この結果に基づいて、制御部２６はさらに、タッチ位置Ｘ、Ｙと、押し込み荷重Ｚを算出する。タッチ位置Ｘは左右方向（タッチ電極３２ａｂ，３２ａｃとタッチ電極３２ａａ，３２ａｄが対峙する方向）、タッチ位置Ｙは上下方向（タッチ電極３２ａａ，３２ａｂとタッチ電極３２ａｃ，３２ａｄが対峙する方向）であり、それぞれ、
Ｘ＝（ΔＣａ＋ΔＣｄ）−（ΔＣｂ＋ΔＣｃ）
Ｙ＝（ΔＣａ＋ΔＣｂ）−（ΔＣｃ＋ΔＣｄ）
の演算式で算出できる。 Based on this result, the control unit 26 further calculates the touch positions X and Y and the pushing load Z. The touch position X is the left-right direction (the direction in which the touch electrodes 32ab, 32ac and the touch electrodes 32aa, 32ad face each other), and the touch position Y is the vertical direction (the direction in which the touch electrodes 32aa, 32ab and the touch electrodes 32ac, 32ad face each other) Respectively,
X = (ΔCa + ΔCd) − (ΔCb + ΔCc)
Y = (ΔCa + ΔCb) − (ΔCc + ΔCd)
It can be calculated by the following equation.

また、押し込み荷重Ｚは、変位電極３３ａの静電容量値の変化量ΔＣｅで求められる。すなわち、Ｚ＝ΔＣｅである。   Further, the indentation load Z is obtained from the change amount ΔCe of the capacitance value of the displacement electrode 33a. That is, Z = ΔCe.

このようにして算出された各部の静電容量値の変化から、タッチ位置や押し込み深さを検出し、制御部２６は、プログラムに基づいて必要な制御動作を行う。   The control unit 26 performs a necessary control operation based on the program by detecting the touch position and the pressing depth from the change in the capacitance value of each part calculated in this way.

具体的には、ユーザの指Ａが入力部１２表面のキートップ８２に閾値を超えない程度に軽く触れた（例えば１Ｎより小さい力で触れた）状態で、図９（ａ）に示したように、タッチ電極３２ａを左から右に撫でるように移動すると、各タッチ電極３２ａａ，３２ａｂ，３２ａｃ，３２ａｄの静電容量値の変化ΔＣａ，ΔＣｂ，ΔＣｃ，ΔＣｄは図１０（ａ）に示したようにそれぞれ変化する。この結果、タッチ位置Ｘ，Ｙの情報が得られる。   Specifically, as shown in FIG. 9A, the user's finger A touches the key top 82 on the surface of the input unit 12 lightly so as not to exceed the threshold (for example, touched with a force smaller than 1N). Further, when the touch electrode 32a is moved from left to right, the capacitance values ΔCa, ΔCb, ΔCc, ΔCd of the touch electrodes 32aa, 32ab, 32ac, 32ad are as shown in FIG. Changes to each. As a result, information on the touch positions X and Y is obtained.

この情報から、指Ａの移動方向が判断され、制御部２６は、入力された信号に基づいて、図９（ａ）に示したように、前記表示器２２に表示されたメニュー画面などでカーソル２２ａを予め定められた基準位置から、指Ａで指示された方向に移動する制御を行う。   From this information, the moving direction of the finger A is determined, and the control unit 26 moves the cursor on the menu screen or the like displayed on the display 22 as shown in FIG. 9A based on the input signal. Control for moving 22a from a predetermined reference position in the direction instructed by the finger A is performed.

同様の状態で図９（ｂ）に示したように、左斜め下から右斜め上に向けて撫でるように移動したときも、各タッチ電極３２ａａ，３２ａｂ，３２ａｃ，３２ａｄの静電容量値の変化ΔＣａ，ΔＣｂ，ΔＣｃ，ΔＣｄは、図１０（ｂ）に示したように変化し、この結果、タッチ位置Ｘ，Ｙの情報が得られる。   In the same state, as shown in FIG. 9B, the capacitance value of each touch electrode 32aa, 32ab, 32ac, 32ad also changes when it is moved so as to stroke from the lower left to the upper right. ΔCa, ΔCb, ΔCc, and ΔCd change as shown in FIG. 10B, and as a result, information on the touch positions X and Y is obtained.

この情報から、指Ａの移動方向が検出され、制御部２６は、入力された信号に基づいて、図９（ｂ）に示したように、前記表示器２２に表示されたメニュー画面などでカーソル２２ａを予め定められた基準位置から、指Ａで指示された斜め方向に移動する制御を行う。   From this information, the moving direction of the finger A is detected, and the control unit 26 moves the cursor on the menu screen displayed on the display 22 as shown in FIG. 9B based on the input signal. Control for moving 22a from a predetermined reference position in an oblique direction instructed by finger A is performed.

ユーザの指Ａが前記の場合よりも閾値を超える程度に強く触れて（例えば１Ｎ以上の力で触れて）から弾くようにして急に離すような動作、具体的には、図９（ｃ）に示したように、指Ａで本のページを捲るような動作をすると、指Ａの接触を前記タッチ電極３２ａの静電容量の変化に基づいて検出するとともに、その押圧を前記変位電極３３ａの静電容量の変化に基づいて検出する。そして、押圧が検出されている状態において前記タッチ電極３２ａの静電容量の変化に基づいて指Ａの移動方向を検出する。各部の静電容量値の変化ΔＣａ，ΔＣｂ，ΔＣｃ，ΔＣｄ，ΔＣｅは、図１０（ｃ）のように変化を示す。   An operation in which the user's finger A touches more strongly than the above case (for example, touches with a force of 1 N or more) and then releases it suddenly, specifically, FIG. As shown in FIG. 3, when the finger A is operated to turn the page of the book, the contact of the finger A is detected based on the change in the capacitance of the touch electrode 32a, and the pressing of the displacement electrode 33a is detected. Detection is based on a change in capacitance. Then, the movement direction of the finger A is detected based on the change in the capacitance of the touch electrode 32a in the state where the pressure is detected. Changes in capacitance values ΔCa, ΔCb, ΔCc, ΔCd, and ΔCe of each part show changes as shown in FIG.

そして、制御部２６は、各部の静電容量値の変化ΔＣａ，ΔＣｂ，ΔＣｃ，ΔＣｄ，ΔＣｅに基づくタッチ位置Ｘ，Ｙと押し込み荷重Ｚの情報に従って、図９（ｃ）に示したように、前記表示器２２に表示されたメニュー画面などで現在表示されている画面を、指Ａで指示された方向の次の画面に、画面を移動する制御を行う。   Then, the control unit 26, as shown in FIG. 9C, according to the information on the touch positions X and Y and the indentation load Z based on the change ΔCa, ΔCb, ΔCc, ΔCd, ΔCe of the capacitance value of each unit, Control is performed to move the screen currently displayed on the menu screen or the like displayed on the display 22 to the next screen in the direction indicated by the finger A.

ユーザの指Ａが強く触れて、押し込むような動作をすると、前記メタルドームスイッチ６１のドーム型接点６４の変形によるＯＮ動作に基づいて、メニュー画面などにおいてカーソル２２ａで選択されたメニューなどを決定する信号を制御部２６に伝達する。このとき制御部２６は、入力されたＯＮ信号に基づいて、図９（ｄ）に示したように、前記表示器２２に表示されたメニュー画面などに表示されカーソル２２ａで選択されているメニューなどを決定すべく、その部分の外観を変化させるとともに、各部の必要な制御動作を行う。決定に際しては、ドーム型接点６４が変形するので、クリック感が得られる。   When the user's finger A touches and pushes it in, the menu selected by the cursor 22a on the menu screen or the like is determined based on the ON operation caused by the deformation of the dome-shaped contact 64 of the metal dome switch 61. The signal is transmitted to the control unit 26. At this time, the control unit 26, as shown in FIG. 9 (d), based on the input ON signal, the menu displayed on the menu screen displayed on the display 22 and the like selected by the cursor 22a, etc. In addition to changing the appearance of the part, necessary control operations of each part are performed. At the time of determination, since the dome-shaped contact 64 is deformed, a click feeling can be obtained.

このようにして入力操作が行えるので、カーソル移動のほか、ページ捲り或いはページ移動、決定の操作が、１つの入力装置１１で行える。つまり、図１に示したように、方向検出部Ｉ、押圧検出部ＩＩ、押し込み検出部ＩＩＩを厚み方向に有し、これらにより多様な入力操作ができる。しかも、カーソル移動もページ捲りも、決定も、指Ａで実際にその動作を行うように感覚的かつ確実に行える。   Since the input operation can be performed in this way, in addition to the cursor movement, page turning or page movement and determination operations can be performed with one input device 11. That is, as shown in FIG. 1, the direction detection unit I, the pressure detection unit II, and the push-in detection unit III are provided in the thickness direction, and various input operations can be performed by these. Moreover, the cursor movement, page turning, and determination can be performed sensuously and reliably so that the finger A actually performs the operation.

また、前記タッチ電極３２ａと前記グランド電極３２ｂはタッチ基板部３２の上面と下面に分けて形成され、それらの間の距離は一定であるので、タッチ電極３２ａの静電容量の変化を安定させることができる。   Further, the touch electrode 32a and the ground electrode 32b are formed separately on the upper surface and the lower surface of the touch substrate portion 32, and the distance between them is constant, so that the change in the capacitance of the touch electrode 32a is stabilized. Can do.

しかも、キートップ８２が押圧されて前記タッチ基板部３２のグランド電極３２ｂが前記変位電極３３ａに近づいて、前記グランド電極３２ｂと変位電極３３ａの間の距離が縮まると、前記変位電極３３ａの静電容量が変化して、この変化に基づいて押圧が検出される。この結果、タッチ電極３２ａのみで検出して行う動作とは別のページ捲りなどの動作ができるが、このときに、タッチ電極３２ａとグランド電極３２ｂの距離が一定であるので、位置と押圧の検出動作に干渉が起こることを防止でき、操作の確実性、信頼性を確保することができる。   In addition, when the key top 82 is pressed and the ground electrode 32b of the touch substrate portion 32 approaches the displacement electrode 33a and the distance between the ground electrode 32b and the displacement electrode 33a is reduced, the electrostatic force of the displacement electrode 33a is reduced. The capacitance changes, and a press is detected based on this change. As a result, an operation such as page turning, which is different from the operation performed only by the touch electrode 32a, can be performed. However, since the distance between the touch electrode 32a and the ground electrode 32b is constant at this time, the detection of the position and the pressure is performed. Interference can be prevented from occurring in the operation, and the certainty and reliability of the operation can be ensured.

そのうえ、このような別の動作を行うための検出原理には、同じ静電容量を採用しているので、前記制御基板部３４に備える集積回路３４ａは一つで足りる。このため、製造コストを低減できる。   In addition, since the same electrostatic capacitance is adopted for the detection principle for performing such another operation, only one integrated circuit 34a is required for the control board 34. For this reason, manufacturing cost can be reduced.

加えて、別の動作を行うための検出に用いられるグランド電極３２ｂを共通にするとともに、グランド電極３２ｂと変位電極３３ａの位置や向きと、メタルドームスイッチ６１の向きを工夫しているので、前記方向検出部Ｉと前記押圧検出部ＩＩと前記押し込み検出部ＩＩＩが厚み方向に効率よく収まり、入力装置１１の厚さを薄くすることができる。ドーム型接点６４の頂部６４ａを露出させたことも、入力装置１１の薄型化に貢献する。   In addition, the ground electrode 32b used for detection for performing another operation is made common, and the position and orientation of the ground electrode 32b and the displacement electrode 33a and the orientation of the metal dome switch 61 are devised. The direction detection unit I, the pressure detection unit II, and the push-in detection unit III are efficiently accommodated in the thickness direction, and the thickness of the input device 11 can be reduced. Exposing the top portion 64a of the dome-shaped contact 64 also contributes to reducing the thickness of the input device 11.

また、本体部材３１は、タッチ基板部３２と押圧基板部３３の間に前記板ばね７１有し、この板ばね７１の付勢力を発揮させた状態にして保持されるので、初期状態でのガタツキを抑えることができる。この結果、指Ａが触れたときのガタツキがなく、操作感覚が良好となる。   Further, the main body member 31 has the leaf spring 71 between the touch substrate portion 32 and the pressing substrate portion 33 and is held in a state where the urging force of the leaf spring 71 is exerted. Can be suppressed. As a result, there is no backlash when the finger A touches, and the operation feeling is good.

しかも、板ばね７１は金属製であるので、線形弾性領域で使用でき、耐久性を得られる。また、板ばね７１を用いているため、板ばね７１自体を薄く形成できるとともに、前記のような切り起こした弾性脚部７２を有するので、入力装置１１の厚さを薄くすることに貢献できる。   Moreover, since the leaf spring 71 is made of metal, it can be used in a linear elastic region, and durability can be obtained. Further, since the leaf spring 71 is used, the leaf spring 71 itself can be formed thin, and the elastic leg portion 72 cut and raised as described above is provided, which can contribute to reducing the thickness of the input device 11.

さらに、導電性の板ばね７１を用いているので、押圧力と距離の関係を直線的に表現できる。このため、押圧力と静電容量も直線的に表すことができ、制御が容易である。また、導電性の板ばね７１を用いているが、この板ばね７１はアース接点３２ｄによって前記グランド電極３２ｂと接続されているので、板ばね７１に電荷がたまることはなく、検出精度を確保できる。   Furthermore, since the conductive leaf spring 71 is used, the relationship between the pressing force and the distance can be expressed linearly. For this reason, the pressing force and the capacitance can also be expressed linearly, and control is easy. In addition, although the conductive leaf spring 71 is used, the leaf spring 71 is connected to the ground electrode 32b by the ground contact 32d, so that no electric charge is accumulated in the leaf spring 71 and the detection accuracy can be ensured. .

しかも、金属製の板ばね７１は、ＦＰＣよりも加工精度が高いので、前記本体部材３１を保持部材４１に保持するときに、保持部材４１に対する位置決めが、本体部材３１で位置決めする場合に比して正しく行える。   In addition, since the metal leaf spring 71 has higher processing accuracy than the FPC, when the main body member 31 is held by the holding member 41, the positioning relative to the holding member 41 is compared with the case where the main body member 31 is positioned. Can be done correctly.

また、前記変位基板部３３ａの下方には、メタルドームスイッチ６１が設けられており、前記のように、更に別の動作を行うことができるので、入力装置１１としての機能を拡大できる。   In addition, a metal dome switch 61 is provided below the displacement board portion 33a, and further operations can be performed as described above, so that the function as the input device 11 can be expanded.

そのうえ、メタルドームスイッチ６１を用いているので、明確なクリック感が得られ、前記のように選択した事項を決定する動作に好適である。明確なクリック感は、タッチ基板部３２に前記板ばね７１が接着により一体化されていてメタルドームスイッチ６１のドーム型接点６４の変形によりＯＮする際には、板ばね７１がばねとしての役目を終えて剛体となることにより、さらに良好なものとなる。   In addition, since the metal dome switch 61 is used, a clear click feeling is obtained, which is suitable for the operation of determining the item selected as described above. When the plate spring 71 is integrated with the touch substrate portion 32 by bonding and is turned on by deformation of the dome-shaped contact 64 of the metal dome switch 61, the plate spring 71 functions as a spring. When finished, it becomes even better.

また、メタルドームスイッチ６１は、前記押圧基板部３３を利用して、ドーム型接点６４の頂部６４ａを下に向けて取り付けられるので、重なり合う部品数を低減できる。このため、さらなる薄型化に貢献する。   Further, since the metal dome switch 61 is attached with the top portion 64a of the dome-shaped contact 64 facing downward using the pressing substrate portion 33, the number of overlapping parts can be reduced. For this reason, it contributes to further thinning.

以下、その他の形態について説明する。この説明において、前記の構成と同一または同等の部位については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。   Hereinafter, other embodiments will be described. In this description, the same or equivalent parts as those in the above configuration are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１１は、前記グランド電極３２ｂと前記変位電極３３ａとの間のばねを、前記本体部材３１を構成するＦＰＣの一部を湾曲して形成した例を示す。すなわち、前記本体部材３１のタッチ基板部３２と押圧基板部３３との間のケーブル部３５が半円弧状に湾曲されて弾性を有する第１ばね部７５が形成される。また、前記タッチ基板部３２の先端側に、先端部７６ａが前記押圧基板部３３の上面に接して前記第１ばね部７５と対向する、半円弧状に湾曲した第２ばね部７６が形成されている。第１ばね部７５と第２ばね部７６では、ＦＰＣを構成する導電体（図示せず）が、主として弾発力を発揮する。   FIG. 11 shows an example in which a spring between the ground electrode 32b and the displacement electrode 33a is formed by bending a part of the FPC constituting the main body member 31. That is, the first spring portion 75 having elasticity is formed by bending the cable portion 35 between the touch substrate portion 32 and the pressing substrate portion 33 of the main body member 31 into a semicircular arc shape. In addition, a second spring portion 76 that is curved in a semicircular arc shape is formed on the distal end side of the touch substrate portion 32, with the distal end portion 76 a contacting the upper surface of the pressing substrate portion 33 and facing the first spring portion 75. ing. In the 1st spring part 75 and the 2nd spring part 76, the conductor (not shown) which comprises FPC mainly exhibits elastic force.

このように構成された入力装置１１では、別体の前記ばね部材７１が不要であるので、部品点数を低減し、コストの低減を図ることができる。また、第１ばね部７５と第２ばね部７６は相対向する位置に形成されているので、弾性変位、つまり、前記グランド電極３２ｂと前記変位電極３３ａとの間の距離の縮まりは安定して行われる。   In the input device 11 configured as described above, the separate spring member 71 is not necessary, so that the number of parts can be reduced and the cost can be reduced. In addition, since the first spring portion 75 and the second spring portion 76 are formed at opposite positions, the elastic displacement, that is, the reduction in the distance between the ground electrode 32b and the displacement electrode 33a is stable. Done.

図１２は、前記グランド電極３２ｂと変位電極３３ａの間の距離が縮まったときに駆動して、押圧されていることを報知する報知手段として振動器９１が設けられた入力装置１１である。   FIG. 12 shows the input device 11 provided with a vibrator 91 as notification means for driving and notifying that the distance is pressed when the distance between the ground electrode 32b and the displacement electrode 33a is reduced.

報知手段は、振動を生じる振動器９１や音を発生する電子音発生器などで構成できるが、指Ａの動作による入力操作が感覚的なものであることから、前記振動器９１によるものが好ましい。振動器９１の発する振動により、ユーザは、フィードバック感により押圧していることを実感でき、より感覚的で正確な操作が可能となる。   The notification means can be composed of a vibrator 91 that generates vibration, an electronic sound generator that generates sound, or the like. However, since the input operation by the operation of the finger A is sensuous, the one using the vibrator 91 is preferable. . The vibration generated by the vibrator 91 allows the user to realize that the user is pressing with a sense of feedback, and enables a more sensory and accurate operation.

振動器９１は、図１２に示したように保持部材４１の底面など、適宜の部位に取り付けられる。このように専用の振動器９１を備えるほか、携帯情報端末２１（図４参照）に備えられている振動器（図示せず）を流用してもよい。   The vibrator 91 is attached to an appropriate part such as the bottom surface of the holding member 41 as shown in FIG. As described above, in addition to the dedicated vibrator 91, a vibrator (not shown) provided in the portable information terminal 21 (see FIG. 4) may be used.

図１３は、平面上における直線方向（Ｘ方向）の位置を検出できるように、２個以上のタッチ電極３２ａを一方向に並べて構成した入力装置１１を備えた携帯情報端末２１の例を示している。   FIG. 13 shows an example of the portable information terminal 21 including the input device 11 configured by arranging two or more touch electrodes 32a in one direction so that the position in the linear direction (X direction) on the plane can be detected. Yes.

このように構成した入力装置１１でも、前記と同様に、複数種類の入力操作が感覚的かつ確実に行える。また、装置の小型化も実現できる。   In the input device 11 configured as described above, a plurality of types of input operations can be performed sensuously and reliably as described above. Further, the apparatus can be downsized.

この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明のばねは、前記構成の板ばね７１、第１ばね部７５、第２ばね部７６に対応し、
スイッチ、ドームスイッチは、前記メタルドームスイッチ６１に対応し、
報知手段は、振動器９１に対応するも、
この発明は、前記構成のみに限定されるもではなく、その他の形態を採用することができる。 In correspondence between the configuration of the present invention and the configuration of the one aspect,
The spring according to the present invention corresponds to the plate spring 71, the first spring portion 75, and the second spring portion 76 configured as described above,
The switch and dome switch correspond to the metal dome switch 61,
The notification means corresponds to the vibrator 91,
The present invention is not limited to the above-described configuration, and other forms can be adopted.

たとえば、入力装置による入力操作による動作は、前記例以外のものでもよく、タッチ電極３２ａの静電容量の変化により座標を指定するように制御してもよい。   For example, the operation by the input operation by the input device may be other than the above example, and may be controlled so that coordinates are designated by a change in the capacitance of the touch electrode 32a.

また、メタルドームスイッチ６１を省略してもよい。メタルドームスイッチ６１に代えて、例えばタクトスイッチ（アルプス電気（株）の登録商標）やメンブレンスイッチ、感圧スイッチ等の各種スイッチを用いることもできる。   Further, the metal dome switch 61 may be omitted. Instead of the metal dome switch 61, for example, various switches such as a tact switch (registered trademark of Alps Electric Co., Ltd.), a membrane switch, and a pressure sensitive switch can be used.

さらに、入力は指以外で行えるようにすることも可能である。   Further, the input can be performed by other than the finger.

１１…静電容量式入力装置
３２…タッチ基板部
３２ａ…タッチ電極
３２ｂ…グランド電極
３２ｄ…アース接点
３３…押圧基板部
３３ａ…変位電極
５１…隙間
６１…メタルドームスイッチ
６２，６３…電極
６４…ドーム型接点
７１…板ばね
７５…第１ばね部
７６…第２ばね部
９１…振動器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Capacitance type input device 32 ... Touch board part 32a ... Touch electrode 32b ... Ground electrode 32d ... Ground contact 33 ... Pressing board part 33a ... Displacement electrode 51 ... Gap 61 ... Metal dome switch 62, 63 ... Electrode 64 ... Dome Mold contact 71 ... leaf spring 75 ... first spring part 76 ... second spring part 91 ... vibrator

Claims (7)

静電容量の変化に基づいて平面上の位置を検出するためのタッチ電極を上面に有するとともに、下面には前記タッチ電極のためのグランド電極を有するタッチ基板部と、
前記グランド電極に対向させて前記タッチ基板部の下方に隙間を隔てて設けられ、前記グランド電極との間の距離の縮まりによる静電容量の変化に基づいて押圧を検出するための変位電極とを備えた
静電容量式入力装置。 A touch substrate for detecting a position on a plane based on a change in capacitance on the upper surface, and a touch substrate portion having a ground electrode for the touch electrode on the lower surface;
A displacement electrode provided opposite to the ground electrode with a gap below the touch substrate portion and for detecting a pressure based on a change in capacitance due to a decrease in the distance to the ground electrode; Capacitance type input device provided. 前記グランド電極と前記変位電極との間が、ばねで離間方向に付勢された
請求項１に記載の静電容量式入力装置。 The capacitance-type input device according to claim 1, wherein the ground electrode and the displacement electrode are urged in a separation direction by a spring. 前記グランド電極と前記変位電極との間に、導電性を有する弾性部材からなる板ばねが介装されるとともに、
該板ばねが前記グランド電極と電気的に接続された
請求項１に記載の静電容量式入力装置。 A leaf spring made of an elastic member having conductivity is interposed between the ground electrode and the displacement electrode,
The capacitive input device according to claim 1, wherein the leaf spring is electrically connected to the ground electrode. 前記ばねが、前記タッチ電極と前記グランド電極と前記変位電極を備える基板の一部を湾曲して形成された
請求項２に記載の静電容量式入力装置。 The capacitive input device according to claim 2, wherein the spring is formed by bending a part of a substrate including the touch electrode, the ground electrode, and the displacement electrode. 前記変位電極の下方に、押圧されることによりＯＮ・ＯＦＦ切換するスイッチが設けられた
請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の静電容量式入力装置。 The electrostatic capacity type input device according to any one of claims 1 to 4, wherein a switch that is turned on and off by being pressed is provided below the displacement electrode. 前記スイッチがドームスイッチで構成されるとともに、
該ドームスイッチのための電極が、前記変位電極を上面に有する変位基板部の下面に形成された
請求項５に記載の静電容量式入力装置。 The switch is composed of a dome switch,
6. The capacitive input device according to claim 5, wherein an electrode for the dome switch is formed on a lower surface of a displacement substrate portion having the displacement electrode on an upper surface. 前記グランド電極と変位電極の間の距離が縮まったときに駆動して、押圧されていることを報知する報知手段が設けられた
請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の静電容量式入力装置。 The information unit according to any one of claims 1 to 6, further comprising a notification unit that is driven when the distance between the ground electrode and the displacement electrode is shortened to notify that the pressure is being pressed. Capacitive input device.
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