JP2014119887A - 制御装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】誤動作が生じる可能性を低減することができる制御装置および電子機器を提供する。
【解決手段】制御装置Ｘ１は、第１導電層１２および第２導電層１４を有した操作板１０、ならびに、第２導電層１４を挟んで第１導電層１２の反対側に位置する第３導電層２４を有した表示板２０を制御するための制御装置Ｘ１であって、外部に位置する指Ｆ１と第１導電層１２との間の容量に基づいて操作位置を検出すると、第２導電層１４および第３導電層２４の少なくとも一方を基準電位に設定し、第２導電層１４と第３導電層２４との間の容量を検出すると、第１導電層１２を基準電位に設定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、制御装置および電子機器に関する。

従来から、例えば、第１導電層および第２導電層を有した操作板、ならびに、第２導電層を挟んで第１導電層の反対側に位置する第３導電層を有した表示板を制御するための制御装置が知られている。このような制御装置は、例えば、使用者における指等の導電体と第１導電層との間の容量に基づいて操作位置を検出するとともに、第２導電層と第３導電層との間の容量に基づいて操作板に対する押圧量を検出することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−６４７２５号公報

しかしながら、上記従来の制御装置では、例えば、操作位置を検出する際に、表示板から発生した電気的ノイズの影響によって、操作位置を正しく検出できない可能性があった。また、押圧量を検出する際に、使用者の指等の導電体の影響によって、押圧量を正しく検出できない可能性があった。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、誤動作が生じる可能性を低減することができる制御装置および電子機器に関する。

本発明の制御装置における一態様は、第１導電層および第２導電層を有した操作板、ならびに、前記第２導電層を挟んで前記第１導電層の反対側に位置する第３導電層を有した表示板を制御するための制御装置であって、外部に位置する導電体と前記第１導電層との間の容量に基づいて操作位置を検出すると、前記第２導電層および前記第３導電層の少なくとも一方を基準電位に設定し、前記第２導電層と前記第３導電層との間の容量を検出すると、前記第１導電層を基準電位に設定する。

本発明の電子機器における一態様は、第１主面および該第１主面の反対側に位置する第２主面を有した第１基体、前記第１基体の前記第１主面上または前記第２主面上に設けられた第１導電層、および前記第１基体の前記第２主面上に設けられておりかつ前記第１導電層よりも前記第２主面から遠い側に位置する第２導電層を有する操作板と、前記第２主面に対向する対向面を有した第２基体、および前記対向面上に設けられておりかつ前記第２導電層と離間した第３導電層を有する表示板と、外部に位置する導電体と前記第１導電層との間の容量に基づいて操作位置を検出すると、前記第２導電層および前記第３導電層の少なくとも一方を基準電位に設定し、前記第２導電層と前記第３導電層との間の容量を検出すると、第１導電層を基準電位に設定する制御装置と、を備えている。

本発明の制御装置および電子機器は、誤動作が生じる可能性を低減することができる、という効果を奏する。

本実施形態に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。 図１中に示したＩ−Ｉ線断面図である。 指が操作板を押圧した場合における、図２と同じ部位を示す図である。 本実施形態に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る制御装置の動作を説明するフローチャートである。 本実施形態に係る制御装置の動作を説明するフローチャートである。 本実施形態に係る制御装置の動作を説明するフローチャートである。 変形例１に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。 本実施形態に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。 対応関係記録部に記録された記録テーブルの一例を示す図である。 変形例２に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。 図１１中に示したＩＩ−ＩＩ線断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の一実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材を簡略化して示したものである。したがって、本発明に係る制御装置および電子機器は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。

まず、図１〜図３を参照しながら、本実施形態に係る電子機器Ｙ１の外観構成について説明する。

図１〜図３に示すように、電子機器Ｙ１は、表示機能および入力操作機能を有している。電子機器Ｙ１は、入力領域Ｅ１および非入力領域Ｅ２を有している。入力領域Ｅ１は、使用者が入力操作を行うことができる領域である。非入力領域Ｅ２は、使用者が入力操作を行うことができない領域である。本実施形態に係る非入力領域Ｅ２は、入力領域Ｅ１を取り囲むように当該入力領域Ｅ１の外側に位置しているが、これに限らない。非入力領域Ｅ２は、例えば、入力領域Ｅ１内に位置していてもよい。

電子機器Ｙ１は、操作板１０、表示板２０、バックライト３０、回路基板４０、筺体５０、および制御装置Ｘ１を備えている。

操作板１０は、入力操作機能を有する。操作板１０は、第１基体１１、第１導電層１２、被覆層１３、第２導電層１４、および振動体１５を備えている。

第１基体１１は、第１導電層１２、被覆層１３、第２導電層１４、および振動体１５を支持する役割を有する。第１基体１１は、第１主面１１Ａおよび第２主面１１Ｂを有する。第１主面１１Ａは、第２主面１１Ｂよりも使用者側に位置している。すなわち、使用者は、当該使用者の指Ｆ１を第１主面１１Ａに接触あるいは近接することで、入力操作を行うことができる。なお、本実施形態における「指Ｆ１」とは、本発明における「外部に位置する導電体」の一例である。第２主面１１Ｂは、第１主面１１Ａの反対側に位置している。具体的には、第２主面１１Ｂは、第１主面１１Ａよりも使用者から遠い側に位置している。

なお、本実施形態では、第１基体１１は、平面視して矩形状であるが、これに限らない。第１基体１１は、平面視して円形状あるいは多角形状等であってもよい。第１基体１１の構成材料としては、例えば、ガラスあるいはプラスチック等の透明樹脂材料が挙げられ
る。

第１導電層１２は、指Ｆ１との間において容量を生じる役割を有する。第１導電層１２は、入力領域Ｅ１に対応する第１基体１１の第２主面１１Ｂ上に設けられている。なお、第１導電層１２は、入力領域Ｅ１に対応する第１基体１１の第１主面１１Ａ上に設けられていてもよい。また、第１導電層１２は、入力領域Ｅ１から非入力領域Ｅ２に亘って設けられていてもよい。

第１導電層１２の構成材料としては、透光性を有する導電性部材が挙げられる。透光性を有する導電性部材としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（Al-Doped Zinc Oxide）、酸化錫、酸化亜鉛、あるいは導電性高分子が挙げられる。また、第１導電層１２の構成材料は、金属材料であってもよい。第１導電層１２の形成方法としては、例えば、上述の材料をスパッタリング法、蒸着法、あるいはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって第１基体１１の第２主面１１Ｂ上に
成膜する。そして、この膜の表面に感光性樹脂を塗布し、露光、現像、エッチング工程を経て、膜が所定形状にパターニングされることによって形成される。

本実施形態では、上記の第１基体１１および第１導電層１２によって静電容量タッチパネルが構成される。すなわち、電子機器Ｙ１では、第１基体１１および第１導電層１２によって構成される静電容量タッチパネルを含んでいる。このため、指Ｆ１が、入力領域Ｅ１に対応する第１基体１１の第１主面１１Ａ上において入力操作を行った場合に、第１導電層１２がセンサとして機能し、操作位置を検出することができる。本実施形態では、第１基体１１および第１導電層１２によって構成される静電容量タッチパネルは、カバーパネル一体型の静電容量タッチパネルである。このため、第１基体１１の第１主面１１Ａ上にカバーパネルを設ける必要がなく、電子機器Ｙ１を小型化することができる。なお、第１基体１１および第１導電層１２によって構成される静電容量タッチパネルは、カバーパネル一体型の静電容量タッチパネルでなくともよく、第１基体１１の第１主面１１Ａ上にカバーパネルを設けた積層型の静電容量タッチパネルであってもよい。

また、本実施形態では、第１導電層１２が１層の導電層からなる例について記載しているが、これは説明の便宜上簡略化して示したものであり、これに限らない。第１基体１１および第１導電層１２によって構成される静電容量タッチパネルが、投影型の静電容量タッチパネルである場合、第１導電層１２は、例えば、絶縁層を介して設けられた２層の導電層から構成されてもよい。なお、第１導電層１２の形状については、適宜変更することができる。

被覆層１３は、例えば、第１導電層１２を保護する役割、あるいは、第１導電層１２と第２導電層１４とが導通する可能性を低減する役割を有する。被覆層１３は、第１導電層１２を覆うように第１基体１１の第２主面１１Ｂ上に設けられている。被覆層１３としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂、あるいはウレタン系樹脂等の樹脂材料が挙げられる。

第２導電層１４は、第３導電層２４との間において容量を生じる役割を有する。第２導電層１４は、入力領域Ｅ１に対応する第１基体１１の第２主面１１Ｂ上に設けられている。第２導電層１４は、第１導電層１２よりも第２基体２１側に位置している。具体的には、第２導電層１４は、被覆層１３上に位置している。第２導電層１４の構成材料および形成方法としては、第１導電層１２と同様のものが挙げられる。

振動体１５は、第１基体１１を振動させる役割を有する。振動体１５は、非入力領域Ｅ２に対応する第１基体１１の第２主面１１Ｂ上に設けられている。本実施形態では、振動
体１５は、非入力領域Ｅ２に対応する被覆層１３上に設けられている。また、振動体１５は、入力領域Ｅ１を挟んで２つ設けられており、第１基体１１の短辺方向（図１においてＸ方向）に沿って配置されている。なお、振動体１５の数または配置位置については、特に限定されるものではなく、第１基体１１を振動させることが可能であれば任意である。すなわち、振動体１５は、第１基体１１の長辺方向（図１においてＹ方向）に沿って配置されていてもよいし、筺体５０上に配置されていてもよい。

本実施形態では、振動体１５は、圧電素子である。このため、入力領域Ｅ１に対応する第１基体１１の第１主面１１Ａを押圧した指Ｆ１に対して、押圧感等の所定の触覚を伝達することができる。具体的には、振動体１５は、後述する制御装置Ｘ１の押圧検出部１０４から駆動信号を受け付けた場合に、Ｘ方向に伸縮運動する。そして、当該伸縮運動された振動体１５によって、第１基体１１が電子機器Ｙ１の厚み方向（図２においてＺ方向）に湾曲振動する。これにより、入力領域Ｅ１に対応する第１基体１１の第１主面１１Ａを押圧した指Ｆ１に対して、押圧感等の所定の触覚が伝達される。圧電素子は、例えば、電極層と誘電体層とが積層された構造をなしている。なお、振動体１５は、圧電素子でなくともよく、例えば、モーター等であってもよい。

表示板２０は、表示機能を有する。表示板２０は、第２基体２１、液晶層２２、封止部材２３、および第３導電層２４を有する。

第２基体２１は、画像を表示する役割を有する。第２基体２１は、第１基体１１の第２主面１１Ｂと離間しかつ第２主面１１Ｂと対向する対向面２１Ａを有している。第２基体２１は、上側基板２１ａ、および下側基板２１ｂを有する。

上側基板２１ａは、第１基体１１の第２主面１１Ｂに対向して配置されている。なお、本実施形態では、上側基板２１ａの上面が第２基体２１における対向面２１Ａである。下側基板２１ｂは、上側基板２１ａの下面に対向して配置されている。上側基板２１ａおよび下側基板２１ｂの構成材料としては、例えば、ガラスあるいはプラスチック等の透明樹脂材料が挙げられる。

液晶層２２は、画像を表示するための表示部材層であり、上側基板２１ａと下側基板２１ｂとの間に介在している。具体的には、液晶層２２は、上側基板２１ａ、下側基板２１ｂ、および封止部材２３によって、上側基板２１ａと下側基板２１ｂとの間の領域に封止されている。なお、本実施形態では、第２基体２１は、表示部材層として液晶層２２を備えているが、これに限らない。液晶層２２に変えて、プラズマ発生層あるいは有機ＥＬ層等を備えていてもよい。

なお、第２基体２１は、上記の部材の他にも、光を偏光するための偏光板、液晶層２２を配向させるための配向板、液晶層２２を駆動させるための駆動電極、第２基体２１に入射した可視光のうち特定の波長域を通過させるためのカラーフィルタ等を適宜備える。

第３導電層２４は、第２導電層１４との間において容量を生じる役割を有する。第３導電層２４は、入力領域Ｅ１に対応する第２基体２１の対向面２１Ａ上に設けられている。第３導電層は、第２導電層１４を挟んで第１導電層１２の反対側に位置している。第３導電層２４は、第２導電層１４とは離間して位置している。なお、第３導電層２４は、入力領域Ｅ１から非入力領域Ｅ２に亘って位置していてもよい。また、第３導電層２４は、第２基体２１における液晶層２２に電圧を印加するための電極層として機能してもよい。第３導電層２４が液晶層２２に電圧を印加するための電極層として機能すると、Ｚ方向において、電子機器Ｙ１を小型化することができる。第３導電層２４の構成材料および形成方法としては、第１導電層１２と同様のものが挙げられる。

バックライト３０は、第２基体２１の全体にわたって、光を入射する役割を有する。バックライト３０は、第２基体２１の後方に配置されている。バックライト３０は、光源３１および導光板３２を備えている。光源３１は、導光板３２に向けて光を出射する役割を担う部材であり、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成されている。なお、光源３１はＬＥＤから構成されていなくともよく、例えば、冷陰極蛍光ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプあるいはＥＬ（Electro-Luminescence）から構成されてもよい。導光板３２は、第２基体２１の下面全体にわたって、光源３１からの光を略均一に導くための役割を担う部材である。なお、第２基体２１の代わりに自発光素子を用いた表示パネルを用いる場合は、バックライト３０はなくともよい。

回路基板４０は、バックライト３０の下方に配置されており、その下面には、制御装置Ｘ１が設けられている。本実施形態では、制御装置Ｘ１は、主に操作位置の検出および押圧量の検出を行う役割を有する。制御装置Ｘ１は、図示しないフレキシブルプリント配線基板を介して、第１導電層１２および第２導電層１４に電気的に接続されている。

制御装置Ｘ１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成されており、
後述する第１電圧供給部１０１、位置検出部１０２、第２電圧供給部１０３、押圧検出部１０４、切替部１０５、および基準電位設定部１０６として機能する。なお、本実施形態では、上記の各機能部は、物理的に１つの制御装置Ｘ１で実現されているが、これに限らず、回路基板４０上において、機能部毎に、それぞれ個別に制御ＩＣが設けられていてもよい。

また、上記の各機能部のうち、１つの機能部を複数の制御ＩＣにて実現してもよい。例えば、位置検出部１０２の一部の機能を一方の制御ＩＣにて実現し、位置検出部１０２の残部の機能を他方の制御ＩＣにて実現してもよい。なお、その他の機能部についてもこれと同様である。

なお、回路基板４０は、制御装置Ｘ１に加えて、第２基体２１およびバックライト３０を駆動するための駆動ＩＣが設けられていてもよい。また、制御装置Ｘ１は、回路基板４０ａ上に設けられていなくともよい。

筺体５０は、第２基体２１を収容する役割を有する。筺体５０は、基部５１および枠部５２を有する。基部５１は、第２基体２１を支持する役割を有する。本実施形態では、第２基体２１は、回路基板４０を介して基部５１上に配置されている。枠部５２は、基部５１上に設けられており、第１基体１１を取り囲むように位置している。第１基体１１は、枠部５２に支持されている。筺体５０の構成材料としては、例えば、ポリカーボネート等の樹脂、あるいは、ステンレス、アルミニウム等の金属が挙げられる。

このように、電子機器Ｙ１は、第１基体１１を介して第２基体２１を透視しながら、入力領域Ｅ１に対応する第１基体１１の第１主面１１Ａを入力操作することによって、各種の情報を入力することができる。

次に、図１〜図３に加えて、図４を参照しながら、制御装置Ｘ１が備える第１電圧供給部１０１、位置検出部１０２、第２電圧供給部１０３、押圧検出部１０４、切替部１０５、および基準電位設定部１０６について、具体的に説明する。

ここで、上記の各機能部は、コンピュータが備えるＣＰＵ等の演算装置が所定のプログラムを実行することによって実現される。したがって、上記の各機能部をコンピュータで実現するためのプログラムまたはそれを記録した記録媒体も本発明の一実施態様である。

第１電圧供給部１０１および位置検出部１０２は、使用者によって操作された操作位置を検出する役割を有する。第１電圧供給部１０１および位置検出部１０２は、第１導電層１２に電気的に接続されている。

第１電圧供給部１０１は、第１導電層１２に対して駆動信号Ｖinを供給する役割を有する。本実施形態では、駆動信号Ｖinは、所定の周波数の入力波形Ｖ１である。位置検出部１０２は、駆動信号Ｖinに対応した検出信号としての電流量Ｉoutを、第１導電層１２か
ら検出する役割を有する。すなわち、指Ｆ１によって入力操作が行われていない場合、検出信号Ｉoutとして、Ｉ_１が検出される。ここで、図３に示すように、指Ｆ１が第１基体
１１の第１主面１１Ａに接触あるいは近接することで入力操作が行われる場合、指Ｆ１と第１導電層１２との間に容量Ｃ１が生じる。このため、位置検出部１０２が検出する電流量Ｉ_１は、電流量Ｉ_２へと増加する。ここで、位置検出部１０２は、図示しない閾値記録部に記録された閾値Ｉxを参照し、当該閾値Ｉxと検出信号Ｉoutとを所定の間隔で比較す
る。位置検出部１０２は、検出信号としての電流量Ｉoutが閾値Ｉxに達した場合に、入力操作が行われたと判断し、操作位置を検出するとともに、検出完了信号を切替部１０３へ送出する。なお、位置検出部１０２は、入出力インタフェースを介して、検出完了信号を切替部１０３へ送出するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、指Ｆ１が第１基体１１の第１主面１１Ａに接触あるいは近接することで入力操作が行われた場合に、電流量Ｉ_１が電流量Ｉ_２に増加した例について示したが、これに限らない。すなわち、電子機器Ｙ１は、指Ｆ１が第１基体１１の第１主面１１Ａに接触あるいは近接することで入力操作が行われた場合に、電流量Ｉ_１が電流量Ｉ_２に減少する構成としてもよい。このような場合、閾値Ｉxは、検出信号としての電流量Ｉ
_１よりも小さい値に設定される。なお、検出信号としての電流量Ｉoutのサンプリングタ
イミングは任意であり、当該サンプリングタイミングにおいて検出された検出信号としての電流量Ｉoutが閾値Ｉxに達した場合に、入力操作が行われたと判断し、操作位置を検出する。

第２電圧供給部１０３および押圧検出部１０４は、第１基体１１の第１主面１１Ａに対する押圧量を検出する役割を有する。第２電圧供給部１０３および押圧検出部１０４は、第２導電層１４に電気的に接続されている。なお、第２電圧供給部１０３および押圧検出部１０４は、第３導電層２４に電気的に接続されていてもよい。

第２電圧供給部１０３は、第２導電層１４に対して駆動信号Ｖinを供給する役割を有する。本実施形態では、駆動信号Ｖinは、所定の周波数の入力波形Ｖ２である。押圧検出部１０４は、駆動信号Ｖinに対応した検出信号としての電流量Ｉoutを検出する役割を有す
る。すなわち、指Ｆ１が第１基体１１の第１主面１１Ａを押圧していない場合、検出信号Ｉoutとして、Ｉ_３が検出される。ところで、第３導電層２４は、第２導電層１４とＤ１
の間隔をあけて位置している。ここで、図３に示すように、指Ｆ１が第１基体１１の第１主面１１Ａを押圧した場合、第１基体１１は、第１主面１１Ａから第２主面１１Ｂへ撓む。第１基体１１が第１主面１１Ａから第２主面１１Ｂへ撓むと、第２導電層１４と第３導電層２４との間隔Ｄ１は、Ｄ２へ変化し、第２導電層１４と第３導電層２４との間の容量Ｃ２が変化する。このため、押圧検出部１０４が検出する電流量Ｉ_３は、電流量Ｉ_４へと増加する。ここで、押圧検出部１０４は、図示しない閾値記録部に記録された閾値Ｉyを
参照し、当該閾値Ｉyと検出信号としての電流量Ｉoutとを所定の間隔で比較する。押圧検出部１０４は、検出信号としての電流量Ｉoutが閾値Ｉyに達した場合に、押圧量が所定値に達したと判断し、振動体１５を駆動させるための駆動信号を振動体１５へ送出する。また、押圧検出部１０４は、振動体１５を駆動させるための駆動信号を振動体１５へ送出した後に、検出完了信号を切替部１０５へ送出する。なお、押圧検出部１０４は、入出力イ
ンタフェースを介して、駆動信号を振動体１５へ送出するようにしてもよい。

また、本実施形態では、指Ｆ１が第１基体１１の第１主面１１Ａを押圧した場合に、電流量Ｉ_３が電流量Ｉ_４に増加した例について示したが、これに限らない。すなわち、電子機器Ｙ１は、指Ｆ１が第１基体１１の第１主面１１Ａを押圧した場合に、電流量Ｉ_３が電流量Ｉ_４に減少する構成としてもよい。このような場合、閾値Ｉyは、検出信号としての
電流量Ｉ_３よりも小さい値に設定される。なお、検出信号としての電流量Ｉoutのサンプ
リングタイミングは任意であり、当該サンプリングタイミングにおいて検出された検出信号としての電流量Ｉoutが閾値Ｉyに達した場合に、押圧が行われたと判断し、駆動信号を振動体１５へ送出してもよい。

また、本実施形態では、押圧検出部１０４は、検出信号Ｉoutが閾値Ｉyに達した場合に押圧が行われたと判断する構成としたが、これに限らない。押圧検出部１０４は、第２導電層１４と第３導電層２４との間の容量Ｃ２を直接検出し、当該容量Ｃ２が閾値に達した場合に押圧が行われたと判断する構成としてもよい。

切替部１０５は、位置検出部１０２および押圧検出部１０４に電気的に接続されている。

切替部１０５は、位置検出部１０２の動作と、押圧検出部１０４の動作とを切り替える役割を有する。切替部１０５は、位置検出部１０２から検出完了信号を受け付けた場合に、位置検出部１０２の動作を停止させ、押圧検出部１０４の動作を開始させる。また、切替部１０５は、押圧検出部１０４から検出完了信号を受け付けた場合に、押圧検出部１０４の動作を停止させ、位置検出部１０２の動作を開始させる。なお、切替部１０５は、位置検出部１０２の動作停止と同時に押圧検出部１０４の動作を開始させなくともよい。また、切替部１０５は、押圧検出部１０４の動作停止と同時に位置検出部１０２の動作を開始させなくともよい。すなわち、位置検出部１０２と押圧検出部１０４とは、同時に動作している期間があってもよい。

基準電位設定部１０６は、切替部１０５、第１導電層１２、および第２導電層１４に電気的に接続されている。

基準電位設定部１０６は、第１導電層１２または第２導電層１４を基準電位に設定する役割を有する。基準電位設定部１０６は、切替部１０５が位置検出部１０２の動作を停止させ、押圧検出部１０４の動作を開始させた場合に、切替部１０５からの切替信号を受信し、第１導電層１２を基準電位に設定する。また、基準電位設定部１０６は、切替部１０５が押圧検出部１０４の動作を停止させ、位置検出部１０２の動作を開始させた場合に、切替部１０５からの切替信号を受信し、第２導電層１４を基準電位に設定する。なお、基準電位は、グランド電位であることが好ましい。

このように、制御装置Ｘ１および電子機器Ｙ１では、基準電位設定部１０６は、位置検出部１０２が操作位置を検出する場合に、第２導電層１４を基準電位に設定する。このため、指Ｆ１が入力操作を行う際に、第２導電層１４によって第２基体２１から発生した電気的ノイズの一部または全部を遮蔽することができる。このため、第１導電層１２に当該電気的ノイズが混入することによって検出信号ＩoutとしてのＩ_１あるいはＩ_２が変化し
てしまう可能性を低減することができる。そのため、位置検出部１０２が、誤って操作位置を検出してしまう可能性を低減することができる。

また、基準電位設定部１０６は、押圧検出部１０４が第２導電層１４と第３導電層２４との間の容量を検出する場合に、第１導電層１２を基準電位に設定する。このため、使用
者が第１基体１１の第１主面１１Ａを押圧する際に、指Ｆ１と第２導電層１４との間に容量が生じる可能性を低減することができる。このため、指Ｆ１と第２導電層１４との間に容量が生じることによって検出信号ＩoutとしてのＩ_３あるいはＩ_４が変化してしまう可
能性を低減することができる。そのため、押圧検出部１０４が、誤って押圧量を検出してしまう可能性を低減することができるとともに、誤って振動体１５を駆動させるための駆動信号を振動体１５へ送出する可能性を低減することができる。

なお、上記では、制御装置Ｘ１の各機能部は、ソフトウェアによって実現される例を説明したが、これに限らない。制御装置Ｘ１の各機能部は、ハードウェアによって実現されていてもよい。また、制御装置Ｘ１の各機能部の一部の機能がソフトウェアによって実現され、制御装置Ｘ１の各機能部の残部の機能がハードウェアによって実現されていてもよい。

次に、図１〜図４に加えて、図５〜図７を参照しなから、電子機器Ｙ１の動作について説明する。

図５に示すように、まず、第１電圧供給部１０１は、第１導電層１２に対して駆動信号Ｖinを供給する（Ｏｐ１）。そして、位置検出部１０２は、駆動信号Ｖinに対応する検出信号Ｉoutを、第１導電層１２から常時検出している（Ｏｐ２）。ここで、指Ｆ１が第１
基体１１の第１主面１１Ａに接触あるいは近接した場合、検出信号Ｉoutが変化する。位
置検出部１０２は、閾値記録部に記録された閾値Ｉxを参照し、当該閾値Ｉxと検出信号Ｉoutとを比較し（Ｏｐ３）、検出信号Ｉoutの最大値が閾値Ｉx以上であるか否かを判定す
る（Ｏｐ４）。位置検出部１０２は、検出信号Ｉoutが閾値Ｉxに達したと判定すれば（Ｏｐ４にてＹＥＳ）、指Ｆ１によって入力操作が行われたと判断し、操作位置を検出する（Ｏｐ５）。そして、位置検出部１０２は、検出完了信号を切替部１０５に対して送出する。一方、位置検出部１０２は、検出信号ＶＩutが閾値Ｉxに達していないと判定すれば（
Ｏｐ４にてＮＯ）、Ｏｐ３に戻って検出信号Ｉoutと閾値Ｉxとの比較を続ける。なお、上述の動作時において、第２導電層１４は、基準電位に設定されている。

次に、図６に示すように、切替部１０５は、位置検出部１０２から検出完了信号を受け付ける（Ｏｐ７）。そして、切替部１０５は、位置検出部１０２に対して当該位置検出部１０２の動作を停止させる信号を供給するとともに（Ｏｐ８）、押圧検出部１０４に対して当該押圧検出部１０４の動作を開始させる信号を供給する（Ｏｐ９）。このとき、基準電位設定部１０６は、第１導電層１２を基準電位に設定するとともに（Ｏｐ１０）、第２導電層１４を基準電位から解放する（Ｏｐ１１）。なお、図６では、切替部１０５がＯｐ８およびＯｐ９の動作を行った後に、基準電位設定部１０６がＯｐ１０およびＯｐ１１の動作を行っているが、これに限らず、Ｏｐ８およびＯｐ９と、Ｏｐ１０およびＯｐ１１とは、同時に行われてもよい。

次に、図７に示すように、第２電圧供給部１０３は、第２導電層１４に対して駆動信号Ｖinを供給する（Ｏｐ１２）。そして、押圧検出部１０４は、駆動信号Ｖinに対応する検出信号Ｉoutを、第２導電層１４から検出する（Ｏｐ１３）。ここで、指Ｆ１が第１基体
１１の第１主面１１Ａを押圧した場合、検出信号Ｉoutが変化する。押圧検出部１０４は
、閾値記録部に記録された閾値Ｉyを参照し、当該閾値Ｉyと検出信号Ｉoutとを比較し（
Ｏｐ１４）、検出信号Ｉoutの最大値が閾値Ｉy以上であるか否かを判定する（Ｏｐ１５）。そして、押圧検出部１０４は、検出信号Ｉoutが閾値Ｉyに達したと判定すれば（Ｏｐ１５にてＹＥＳ）、指Ｆ１によって押圧操作が行われたと判断し、押圧操作を検出する（Ｏｐ１６）。そして、押圧検出部１０４は、検出完了信号を切替部１０５に対して送出するとともに（Ｏｐ１７）、振動体１５に対して当該振動体１５を振動させるため駆動信号を供給する（Ｏｐ１８）。なお、図７では、Ｏｐ１７とＯｐ１８とが同時に行われているが
、これに限らず、Ｏｐ１７が行われた後にＯＰ１８が行われてもよい。また、Ｏｐ１８が行われた後にＯｐ１７が行われてもよい。一方、押圧検出部１０４は、押圧検出部１０４が動作を開始してから一定時間内において、検出信号Ｖoutが閾値Ｖyに達していないと判断すれば（Ｏｐ１５にてＮＯ）、図７の処理を終了する。なお、使用者の指Ｆ１が第１基体１１の第１主面１１Ａから離れた時点で、図７の処理を終了してもよい。

次に、切替部１０５は、図６に示すように、第２制御部３０の押圧検出部１０４から検出完了信号を受け付ける（Ｏｐ１９）。そして、切替部１０５は、押圧検出部１０４に対して当該押圧検出部１０４の動作を停止させる信号を供給するとともに（Ｏｐ２０）、位置検出部１０２に対して当該位置検出部１０２の動作を開始させる信号を供給する（Ｏｐ２１）。このとき、基準電位設定部１０６は、第２導電層１４を基準電位に設定するとともに（Ｏｐ２２）、第１導電層１２を基準電位から解放する（Ｏｐ２３）。なお、図６では、切替部１０５がＯｐ２０およびＯｐ２１の動作を行った後に、基準電位設定部１０６がＯｐ２２およびＯｐ２３の動作を行っているが、これに限らず、Ｏｐ２０およびＯｐ２１と、Ｏｐ２２およびＯｐ２３とは、同時に行われてもよい。

以上のように、制御装置Ｘ１および電子機器Ｙ１では、誤動作が生じる可能性を低減することができる。

なお、本実施形態に係る電子機器Ｙ１は、例えば、スマートフォン等の携帯端末、電子手帳、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム用の端末装置、テレビ、デジタルカメラ、あるいは産業用途で使用されるプログラマブル表示器等の機器に備えられる。

なお、上述した実施形態は種々の変形が可能である。以下、いくつかの主な変形例を示す。

［変形例１］
図８は、変形例１に係る電子機器Ｙ２の概略構成を示す平面図である。図９は、変形例１に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。図１０は、対応関係記録部１０７に記録された記録テーブルの一例を示す図である。なお、図８〜図１０において、図１および図４と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明は省略する。

図８〜図１０に示すように、電子機器Ｙ２では、制御装置Ｘ２をさらに備えている。制御装置Ｘ２は、対応関係記録部１０７をさらに備えている。

閾値記録部５１は、閾値を記録する役割を有する。押圧検出部１０４は、閾値記録部５１に記録された閾値に基づいて、検出信号Ｉoutの最大値が当該閾値に達した場合に、振
動体１５を振動させるための駆動信号を振動体１５に送出する。

対応関係記録部１０７には、複数の操作位置のそれぞれを示す複数の位置情報、および複数の位置情報にそれぞれ対応付けられた複数の閾値が記録されている。なお、対応関係記録部１０７に記録された位置情報および閾値は、固定的に記録されていてもよいし、電子機器Ｙ２の使用者によって、適宜に変更できるようにしてもよい。押圧検出部１０４は、位置検出部１０２が検出した操作位置が第１基体１１の中央領域Ａ１に含まれていた場合には、対応関係記録部１０７に記録された中央領域Ａ１に対応する閾値Ｉy1を選択し、駆動信号Ｖinに対応した検出信号としての電流量Ｉoutが当該閾値Ｉy1に達した場合に、
押圧を検出する。また、押圧検出部１０４は、位置検出部１０２が検出した操作位置が第１基体１１の周縁領域Ｂ１に含まれていた場合には、対応関係記録部１０７に記録された周縁領域Ｂ１に対応する閾値Ｉy2を選択し、駆動信号Ｖinに対応した検出信号としての電
流量Ｉoutが当該閾値Ｉy2に達した場合に、押圧を検出する。ここで、閾値Ｉy2は、閾値
Ｉy1よりも小さい値である。このため、使用者における指Ｆ１の操作位置に応じて、押圧検出感度にばらつきが生じる可能性を低減することができる。

具体的には、第１基体１１の中央領域Ａ１とは、入力領域Ｅ１における中央に位置する領域である。中央領域Ａ１は、例えば、入力領域Ｅ１の中心点と入力領域Ｅ１の外縁とのを結んだ線分を２等分する点で囲まれた領域とすることができる。また、第１基体１１の周縁領域Ｂ１とは、中央領域Ａ１を取り囲んで位置する領域であり、中央領域Ａ１よりも第１基体１１の端面側に位置している。周縁領域Ｂ１は、例えば、入力領域Ｅ１のうち、中央領域Ａ１以外の領域とすることができる。

ここで、第１基体１１は、例えば、第１基体１１の端面側において筺体５０に支持されるため、周縁領域Ｂ１に位置する第１基体１１は、中央領域Ａ１に位置する第１基体１１に比して撓みが生じにくい。そこで、変形例１では、使用者における指Ｆ１の操作位置が周縁領域Ｂ１に含まれる場合に、閾値Ｉy2に設定する。ここで、閾値Ｉy2は、閾値Ｉy1よりも小さい。このため、押圧検出部１０４は、使用者における指Ｆ１の操作位置が周縁領域Ｂ１に含まれていた場合に、第１基体１１の撓み量が相対的に小さくとも、押圧荷重を検出することができる。そのため、使用者のおける指Ｆ１が入力操作を行う際に、操作位置が中央領域Ａ１に含まれる場合と周縁領域Ｂ１に含まれる場合とで、押圧検出感度にばらつきが生じる可能性を低減することができる。

なお、変形例１では、対応関係記録部１０７には、中央領域Ａ１および周縁領域Ｂ１の２つ位置情報、および、それぞれの位置情報に対応付けられた閾値Ｉy1および閾値Ｉy2が記録されているが、これに限らない。対応関係記録部１０７に記録される位置情報および閾値の数については、適宜変更可能である。

また、変形例１では、対応関係記録部１０７を有する構成とされるが、これに限らず、使用者における指Ｆ１の操作位置に応じて閾値を演算する構成としてもよい。

［変形例２］
図１１は、変形例２に係る電子機器Ｙ３の概略構成を示す平面図である。図１２は、図１１中に示したＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図１１および図１２において、図１および図２と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明は省略する。

図１１および図１２に示すように、電子機器Ｙ３では、検出用配線７０をさらに備えている。また、電子機器Ｙ３では、電子機器Ｙ１が備える第２導電層１４の代わりに、第２導電層８０を備えている。

検出用配線７０は、第１導電層１２と第１電圧供給部１０１および位置検出部１０２とを電気的に接続する役割を有する。検出用配線７０は、非入力領域Ｅ２に対応する第１基体１１の第２主面１１Ｂ上に複数設けられている。検出用配線７０の一端は、第１導電層１２に電気的に接続されている。また、検出用配線７０の他端は、外部導通領域Ｇ１に位置しており、図示しない配線基板等を介して、第１電圧供給部１０１および位置検出部１０２に電気的に接続される。なお、検出用配線７０の数あるいは配置については、特に限定されない。

第２導電層８０は、第１導電層１２よりも第２基体２１側に位置している。第２導電層８０は、被覆層１３上において、入力領域Ｅ１から非入力領域Ｅ２に亘って位置している。具体的には、第２導電層８０は、検出用配線７０の上方に延在している。このため、使
用者が入力操作を行う際に、第２導電層８０によって第２基体２１から発生した電気的ノイズの一部または全部を遮蔽することができる。このため、検出用配線７０に当該電気的ノイズが混入することによって検出信号ＩoutとしてのＩ_１あるいはＩ_２が変化してしま
う可能性を低減することができる。そのため、位置検出部１０２が、誤って操作位置を検出してしまう可能性をより低減することができる。

［変形例３］
なお、本明細書は、上記の実施形態、変形例１、および変形例２について個別具体的に説明したが、これに限らず、上記の実施形態、変形例１、および変形例３に個別に記載された事項を適宜組み合わせた例についても記載されているものである。すなわち、本発明に係る制御装置は、制御装置Ｘ１およびＸ２に限定されるものではなく、上記の実施形態、変形例１、および変形例２に個別に記載された事項を適宜組み合わせた制御装置も含む。また、本発明に係る電子機器は、電子機器Ｙ１〜Ｙ３に限定されるものではなく、上記の実施形態、変形例１、および変形例２に個別に記載された事項を適宜組み合わせた電子機器も含む。

［変形例４］
また、上記の実施形態、変形例１、および変形例２では、振動体を備えた電子機器について説明したが、振動体を備えていなくともよい。電子機器が振動体を備えていない場合、第２電圧供給部および押圧検出部は、例えば、誤操作防止を目的として設けられることになる。具体的には、変形例４に係る電子機器は、押圧検出部によって押圧量を検出した後に、押圧検出部から切替部に対して検出完了信号が送出される。次に、切替部は、押圧検出部の動作を停止させるとともに、位置検出部の動作を開始させる。その後、位置検出部は、指と第１導電層との間の容量に基づいて、操作位置を検出する。このように、押圧検出部によって押圧量を検出した後に、位置検出部によって操作位置を検出することで、誤操作を防止することができる。

Ｘ１，Ｘ２ 制御装置
Ｙ１〜Ｙ３ 電子機器
Ａ１ 中央領域
Ｂ１ 周縁領域
Ｆ１ 指（導電体）
１０ 操作板
１１ 第１基体
１１Ａ 第１主面
１１Ｂ 第２主面
１２ 第１導電層
１４，８０ 第２導電層
１５ 振動体
２０ 表示板
２１ 第２基体
２１Ａ 対向面
２４ 第３導電層
５０ 筺体
７０ 検出用配線
１０７ 対応関係記録部

Claims (13)

1. 第１導電層および第２導電層を有した操作板、ならびに、
   前記第２導電層を挟んで前記第１導電層の反対側に位置する第３導電層を有した表示板を制御するための制御装置であって、
   外部に位置する導電体と前記第１導電層との間の容量に基づいて操作位置を検出すると、前記第２導電層および前記第３導電層の少なくとも一方を基準電位に設定し、前記第２導電層と前記第３導電層との間の容量を検出すると、前記第１導電層を基準電位に設定する、制御装置。
2. 前記操作板は、当該操作板を振動させる振動体をさらに備えており、
   前記第２導電層と前記第３導電層との間の容量が閾値に達すると、前記振動体を振動させるための駆動信号を前記振動体へ送出する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記閾値は、前記操作位置に応じて設定される、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記操作位置が前記操作板の中央領域に含まれていた場合には、前記閾値が高くなるように該閾値を設定し、かつ前記操作位置が前記操作板の周縁領域に含まれていた場合には、前記閾値が低くなるように該閾値を設定する、請求項３に記載の制御装置。
5. 複数の前記操作位置のそれぞれを示す複数の位置情報、および複数の該位置情報にそれぞれ対応付けられた複数の記録値が記録された対応関係記録部をさらに備え、
   前記操作位置に対応する前記位置情報に基づいて、前記対応関係記録部から前記記録値を選択し、該記録値を前記閾値として設定する、請求項４に記載の制御装置。
6. 第１主面および該第１主面の反対側に位置する第２主面を有した第１基体、前記第１基体の前記第１主面上または前記第２主面上に設けられた第１導電層、および前記第１基体の前記第２主面上に設けられておりかつ前記第１導電層よりも前記第２主面から遠い側に位置する第２導電層を有する操作板と、
   前記第２主面に対向する対向面を有した第２基体、および前記対向面上に設けられておりかつ前記第２導電層と離間した第３導電層を有する表示板と、
   外部に位置する導電体と前記第１導電層との間の容量に基づいて操作位置を検出すると、前記第２導電層および前記第３導電層の少なくとも一方を基準電位に設定し、前記第２導電層と前記第３導電層との間の容量を検出すると、前記第１導電層を基準電位に設定する制御装置と、を備えた電子機器。
7. 前記操作板は、当該操作板を振動させる振動体をさらに備えており、
   前記制御装置は、前記第２導電層と前記第３導電層との間の容量が閾値に達すると、前記振動体を振動させるための駆動信号を前記振動体へ送出する、請求項６に記載の電子機器。
8. 前記閾値は、前記操作位置に応じて設定される、請求項７に記載の電子機器。
9. 前記制御装置は、前記操作位置が前記操作板の中央領域に含まれていた場合には、前記閾値が高くなるように該閾値を設定し、かつ前記操作位置が前記操作板の周縁領域に含まれていた場合には、前記閾値が低くなるように該閾値を設定する、請求項８に記載の電子機器。
10. 複数の前記操作位置のそれぞれを示す複数の位置情報、および複数の該位置情報にそれぞれ対応付けられた複数の記録値が記録された対応関係記録部をさらに備え、
    前記制御装置は、前記操作位置に対応する前記位置情報に基づいて、前記対応関係記録部から前記記録値を選択し、該記録値を前記閾値として設定する、請求項９に記載の電子機器。
11. 前記第２基体は、上側基板および該上側基板よりも前記操作板から遠い側に位置する下側基板を含んでおり、
    前記表示板は、前記上側基板と前記下側基板との間に位置する液晶層をさらに有しており、
    前記第３導電層は、前記上側基板上に設けられており、
    前記第３導電層は、前記液晶層に電圧を印加するための電極層として機能する、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の電子機器。
12. 前記第１基体の前記第１主面上または前記第２主面上に設けられており、前記第１導電層と電気的に接続された検出用配線をさらに備え、
    前記第２導電層は、前記検出用配線の上方に延在している、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の電子機器。
13. 前記表示板を収容した筺体をさらに備えた、請求項６〜１２のいずれか一項に記載の電子機器。

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