JP2015130064A - アンテナ付きタッチパッド - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナによるノイズの影響を低減できるアンテナ付きタッチパッドを提供する。
【解決手段】所定の操作領域１１ａを有する操作面１１が上側に設定される基板２０と、基板２０の操作領域１１ａと対応する領域に配置された容量検出用電極群と、基板２０の下側であって、上面視で容量検出用電極群が形成された電極形成領域と重なる領域に配置された、無線通信用のアンテナ２８と、を備えたアンテナ付きタッチパッド１であって、容量検出用電極群は、所定の第１方向に沿って延設される第１電極群２５と、第１方向と直交する第２方向に沿って延設される第２電極群２６と、を有し、アンテナ２８は、第１方向及び第２方向と交差する方向に延設されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、アンテナ付きタッチパッドに関し、特に、無線通信用のアンテナを備えたアンテナ付きタッチパッドに関する。

操作面に接触又は近接する操作体の位置を検出可能なタッチパッドが普及し、ノートパソコン等の電子機器の画面のカーソル移動用として使用されている。タッチパッドは、ノートパソコン等の電子機器の本体を覆う筐体の所定の位置（パームレスト等）に形成された開口部に取り付けられて使用される。

タッチパッドが取り付けられる開口部は、電子機器側の通信回路が生成した無線信号（電磁波信号）を電子機器の外部に放射するためにも利用される。そして、近年、このような通信回路と接続された無線通信用のアンテナをタッチパッドと一体化した、アンテナ付きタッチパッドが実用化されている。

従来のアンテナ付きタッチパッドとしては、特許文献１に係るタッチパッドモジュール（アンテナ付きタッチパッド）等が提案されている。図１１は、特許文献１に係るタッチパッドモジュール２００の構成を示す説明図である。図１１（ａ）は、タッチパッドモジュールの２００の側断面を模式的に示す説明図である。図１１（ｂ）は、タッチパッドモジュール２００に使用されるプリント回路基板２２０の下部面を模式的に示す説明図である。

タッチパッドモジュール２００は、容量性（静電容量方式）のタッチパッドである。タッチパッドモジュール２００は、図１１に示すように、略長方形の板面を有するプリント回路基板２２０と、プリント回路基板２２０の上部に形成された複数の層からなるタッチセンサアレイ２２２と、を有している。

プリント回路基板２２０の一方の板面である下部面２２４の中央寄りの部分には、チップ２２６、チップ２２８、構成要素２３０、構成要素２３２、構成要素２３４等が実装され、所定の機能を有した回路部を構成している。回路部は、図示しない配線を介してタッチセンサアレイ２２２と接続されている。また、プリント回路基板２２０の下部面２２４の外周部には、無線通信用のアンテナ２３６が形成されている。アンテナ２３６は、プリント回路基板２２０の下部面２２４の外周に沿って延設されている。

尚、タッチセンサアレイ２２２の詳細な構造については、特許文献１では開示されていないが、通常、容量性のタッチパッドのタッチセンサアレイは、略長方形の板面を有する基板の長辺方向に沿って延設された第１電極群と、短辺方向に沿って延設された第２電極群と、を有して構成される。そして、第１電極群と第２電極群とを用いて検出した静電容量の変化に基づいてタッチパッドの操作面に接触又は近接する操作体の位置を検出している。

特表２００２−５３９５１７号公報

特許文献１に係るタッチパッドモジュール２００では、アンテナ２３６は、プリント回路基板２２０の略長方形の板面の外周に沿って延設されている。そして、前述したように、通常、容量性のタッチパッドのタッチセンサアレイは、略長方形の板面を有する基板の長辺方向に沿って延設された第１電極群と、短辺方向に沿って延設された第２電極群と、を有して構成される。そのため、アンテナ２３６の延設方向の大部分が、第１電極群又は第２電極群の延設方向と平行な方向となる。

アンテナ２３６の延設方向が、第１電極群又は第２電極群の延設方向と平行となる箇所では、アンテナ２３６と第１電極群又は第２電極群との間で相互誘導による磁界結合を生じ易くなる。そして、アンテナ２３６と第１電極群又は第２電極群との間の磁界結合によって、アンテナ２３６が発生させる磁界が第１電極群又は第２電極群にノイズとして伝達され易くなる。その結果、特許文献１に係るタッチパッドモジュール２００のような構造では、アンテナ２３６によるノイズの影響を受けて、操作面に接触又は近接する操作体の位置を検出する時の検出精度が低下する可能性があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、アンテナによるノイズの影響を低減できるアンテナ付きタッチパッドを提供することにある。

この課題を解決するために、請求項１に記載のアンテナ付きタッチパッドは、所定の操作領域を有する操作面が上側に設定される基板と、前記基板の前記操作領域と対応する領域に配置された容量検出用電極群と、前記基板の下側であって、上面視で前記容量検出用電極群が形成された電極形成領域と重なる領域に配置された、無線通信用のアンテナと、を備えたアンテナ付きタッチパッドであって、前記容量検出用電極群は、所定の第１方向に沿って延設される第１電極群と、前記第１方向と直交する第２方向に沿って延設される第２電極群と、を有し、前記アンテナは、前記第１方向及び前記第２方向と交差する方向に延設されていることを特徴とする。

この構成のアンテナ付きタッチパッドでは、第１電極群は第１方向に沿って延設され、アンテナは第１方向と交差する方向（平行ではない方向）に沿って延設されているので、アンテナと第１電極群との間の相互誘導による磁界結合を抑制することができる。そして、アンテナが発生させる磁界がノイズとして第１電極群に伝達されるのを抑制することができる。また、第２電極群は第２方向に沿って延設され、アンテナは第２方向と交差する方向（平行ではない方向）に沿って延設されているので、アンテナと第２電極群との間の相互誘導による磁界結合を抑制することができる。そして、アンテナが発生させる磁界がノイズとして第２電極群に伝達されるのを抑制することができる。その結果、この構成のアンテナ付きタッチパッドは、アンテナによるノイズの影響を低減することができる。

請求項２に記載のアンテナ付きタッチパッドでは、前記アンテナは、円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナであることを特徴とする。

この構成のアンテナ付きタッチパッドでは、アンテナは、円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナである。そのため、アンテナは、円の中心に対してほぼ回転対称となる磁界分布を発生させることができる。その結果、通信方向に対する通信感度の偏りを小さくすることができる。このようなアンテナの形状は、正方形の操作領域を有したタッチパッドに対して特に効果的である。

請求項３に記載のアンテナ付きタッチパッドでは、前記操作領域は、前記第１方向に沿った長辺と前記第２方向に沿った短辺とを有する長方形の領域であり、前記アンテナは、前記第１方向に沿った長軸と前記第２方向に沿った短軸とを有する楕円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナであることを特徴とする。

この構成のアンテナ付きタッチパッドでは、電極形成領域は、第１方向に沿った長辺と第２方向に沿った短辺とを有する長方形の領域であり、アンテナは、第１方向に沿った長軸と第２方向に沿った短軸とを有する楕円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナである。そのため、アンテナが円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナである場合と比較して、操作領域の外周部からアンテナまでの距離の偏りを小さくすることができる。その結果、長方形の操作領域を有したタッチパッドであっても、通信方向に対する通信感度の偏りを小さくすることができる。

請求項４に記載のアンテナ付きタッチパッドでは、前記容量検出用電極群の下側であって前記アンテナの上側となる位置には、上面視で前記電極形成領域の全域と重なるように、導電材料からなる接地電極が配置され、前記接地電極には、前記接地電極の中央部付近から放射状に延びるように、複数のスリットが形成されていることを特徴とする。

この構成のアンテナ付きタッチパッドでは、接地電極によって、電子機器の本体が発生する電磁波ノイズが電子機器の外部に放射されるのを抑制すると共に、アンテナが発生させる磁界がノイズとして容量検出用電極群に伝達されるのを更に抑制することができる。しかも、接地電極には、複数のスリットが形成されているので、スリットを通してアンテナから電子機器の外部に無線通信用の信号を放射することができる。また、複数のスリットは、接地電極の中央付近から放射状に延びているので、アンテナが発生させた磁界に対応して接地電極を流れる渦電流を抑制することができる。そして、渦電流に伴う損失を低減することができる。

請求項５に記載のアンテナ付きタッチパッドでは、前記複数のスリットは、前記接地電極の中央部を中心とした回転方向に対して等間隔に配置されていることを特徴とする。

この構成のアンテナ付きタッチパッドでは、複数のスリットは、接地電極の中央部を中心とした回転方向に対して等間隔に配置されている。そのため、スリットを通してアンテナから電子機器の外部に放射される信号の偏りを小さくすることができる。

請求項６に記載のアンテナ付きタッチパッドでは、前記複数のスリットは、前記接地電極の外周部を分割するように形成されていることを特徴とする。

この構成のアンテナ付きタッチパッドでは、複数のスリットは、接地電極の外周部を分割するように形成されているので、接地電極の外周部付近を通って渦電流が流れるのを防止することができる。その結果、アンテナが発生させた磁界に対応して接地電極を流れる渦電流を更に抑制することができる。そして、渦電流に伴う損失を更に低減することができる。

請求項７に記載のアンテナ付きタッチパッドでは、前記接地電極は、前記複数のスリットにより分割された複数の接地電極パターンを、前記接地電極の中央部で連結する連結部を有していることを特徴とする。

この構成のアンテナ付きタッチパッドでは、連結部によって、複数の接地電極パターンを電気的に接続することができるので、接地配線の数を減らすことができる。その結果、アンテナ付きタッチパッドの構造を簡単にすることができる。

本発明によれば、アンテナによるノイズの影響を低減できるアンテナ付きタッチパッドを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るタッチパッド１の構成を示す説明図である。 図１に示すタッチパッド１の使用例を示す説明図である。 図１に示すタッチパッド１の分解斜視図である。 図１に示す基板２０の電極形状を示す第１の説明図である。 図１に示す基板２０の電極形状を示す第２の説明図である。 図３に示すアンテナ２８の機能を示す説明図である。 図３に示す接地電極２７の機能を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るタッチパッド１０１の構成を示す説明図である。 図８に示す基板１２０の電極形状を示す第１の説明図である。 図８に示す基板１２０の電極形状を示す第２の説明図である。 特許文献１に係るタッチパッドモジュール２００の構成を示す説明図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図において、Ｘ１方向を左方向、Ｘ２方向を右方向、Ｙ１方向を前方、Ｙ２方向を後方、Ｚ１方向を上方、Ｚ２方向を下方として、説明を進める。

まず、本発明の第１実施形態に係るタッチパッド１（アンテナ付きタッチパッド）の構成について、図１ないし図５を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るタッチパッド１の構成を示す説明図である。図２は、図１に示すタッチパッド１の使用例を示す説明図である。図３は、図１に示すタッチパッド１の分解斜視図である。図４は、図１に示す基板２０の電極形状を示す第１の説明図である。図４（ａ）は、第１電極群２５の電極形状を示す説明図であり、図４（ｂ）は、第２電極群２６の電極形状を示す説明図である。図５は、図１に示す基板２０の電極形状を示す第２の説明図である。図５（ａ）は、接地電極２７の電極形状を示す説明図であり、図５（ｂ）は、アンテナ２８の電極形状を示す説明図である。

タッチパッド１は、静電容量方式と呼ばれる方式のタッチパッドである。タッチパッド１は、図１に示すように、上側に操作面１１を有する操作板１０と、操作板１０の下側に配置された基板２０と、を備えている。そして、タッチパッド１は、操作面１１に接触又は近接する指先等の操作体の位置を検出できるようになっている。このようなタッチパッド１は、図２に示すように、ノートパソコン等の電子機器５０の、筐体５１の所定の位置（パームレスト等）に、操作面１１が露出するように取り付けられ、画面のカーソル移動等に利用される。

操作板１０は、合成樹脂でできた板状の部材であり、上下に略長方形の板面を有している。図３に示すように、操作板１０の上面が操作面１１となっており、操作面１１の所定の領域が操作領域１１ａとなっている。本実施形態では、操作領域１１ａは、操作面１１上の第１方向と、第１方向と直交する第２方向と、に沿った辺を有する正方形の領域となっている。図３に示すように、第１方向は左右方向であり、第２方向は前後方向である。

基板２０は、合成樹脂でできた多層基板であり、上下に略長方形の板面を有している。基板２０は、図３に示すように、第１電極形成層２１と第２電極形成層２２と接地電極形成層２３とアンテナ形成層２４とからなる４つの電極形成層を有している。第１電極形成層２１と第２電極形成層２２と接地電極形成層２３とアンテナ形成層２４とには、銅等の導電材料からなる所定の電極が形成されている。

第１電極形成層２１と第２電極形成層２２と接地電極形成層２３とアンテナ形成層２４とは、上から、第１電極形成層２１、第２電極形成層２２、接地電極形成層２３、アンテナ形成層２４の順に、図示しない絶縁層を挟んで積層されている。そして、第１電極形成層２１が基板２０の上面となり、アンテナ形成層２４が基板２０の下面となっている。第１電極形成層２１の上側とアンテナ形成層２４の下側とは、図示しない絶縁性の被膜に覆われている。

基板２０の第１電極形成層２１には、第１の容量検出用電極群である第１電極群２５が形成されている。第１電極群２５は、上面視で操作領域１１ａと重なる正方形の領域である第１電極形成領域２１ａの内側に形成されている。第１電極群２５は、複数の第１電極２５ａで構成されている。第１電極２５ａは、図４に示すように、第１方向に沿って延設された略長方形の電極である。複数の第１電極２５ａは、第２方向に沿って等間隔に並べて配置されている。尚、本実施形態では、第１電極群２５の第１電極２５ａは駆動電極として使用され、第１電極２５ａには駆動用の電気信号が印加される。

基板２０の第２電極形成層２２には、第２の容量検出用電極群である第２電極群２６が形成されている。第２電極群２６は、上面視で操作領域１１ａと重なる正方形の領域である第２電極形成領域２２ａの内側に形成されている。第２電極群２６は、複数の第２電極２６ａで構成されている。第２電極２６ａは、図４に示すように、第２方向に沿って延設された略長方形の電極である。複数の第２電極２６ａは、第１方向に沿って等間隔に並べて配置されている。尚、本実施形態では、第２電極群２６の第２電極２６ａは、検出電極として使用される。

第１電極群２５の第１電極２５ａと第２電極群２６の第２電極２６ａとは、上面視で互いに交差するように配置されている。そして、第１電極２５ａと第２電極２６ａとは、互いに交差する位置の付近で静電容量を形成している。そして、第１電極２５ａと第２電極２６ａとの間の静電容量によって、第１電極２５ａに印加された駆動用の電気信号が、第１電極２５ａから第２電極２６ａに伝達される。タッチパッド１では、このようにして第１電極２５ａから第２電極２６ａに伝達される電気信号の変化に基づいて、第１電極２５ａと第２電極２６ａとの間の静電容量の変化を検出できるようになっている。

基板２０の接地電極形成層２３には、接地電極２７が形成されている。接地電極２７は、上面視で第１電極形成領域２１ａ及び第２電極形成領域２２ａの全域と重なる正方形の領域である接地電極形成領域２３ａの内側に形成されている。

接地電極２７は、図５に示すように、接地電極形成領域２３ａの全域を覆う正方形の電極に複数のスリット２７ａを加えて形成される。複数のスリット２７ａは、接地電極２７の中央部を中心とした回転方向に対して等間隔に配置されている。そして、スリット２７ａは、接地電極２７の中央部付近から外周部に向かって放射状に延びている。接地電極２７の外周部は、スリット２７ａによって複数の接地電極パターン２７ｂに分割されている。接地電極２７の中央部は、スリット２７ａによって分割された複数の接地電極パターン２７ｂを連結する連結部２７ｃとなっている。

基板２０のアンテナ形成層２４には、無線通信用のアンテナ２８となる電極パターンが形成されている。以下、無線通信用のアンテナ２８となる電極パターンのことをアンテナ２８と略称する。アンテナ２８は、上面視で第１電極形成領域２１ａ及び第２電極形成領域２２ａと重なる正方形の領域であるアンテナ形成領域２４ａの内側に形成されている。

アンテナ２８は、図５に示すように、アンテナ形成領域２４ａと中心を共有する円の外周に沿って巻き回されたコイル（スパイラルコイル）状のアンテナである。アンテナ２８の２つの端部は、回路と接続される端子部２８ａとなっている。

アンテナ形成層２４の、アンテナ形成領域２４ａの左側の領域と右側の領域とは、所定の回路が形成される回路形成領域２４ｂとなっている。回路形成領域２４ｂには、図示しない各種の電子部品が実装されて、操作面１１に接触又は近接する操作体の位置を検出するための検出回路３０や、無線通信のための通信回路４０等が形成される。

検出回路３０は、図示しない配線用の電極等を介して、前述した第１電極群２５と第２電極群２６とに接続されている。検出回路３０は、第１電極群２５の第１電極２５ａに駆動用の電気信号を印加すると共に、第２電極群２６の第２電極２６ａに伝達される電気信号を検出し、第１電極２５ａから第２電極２６ａに伝達される電気信号の変化に基づいて、第１電極２５ａと第２電極２６ａとの間の静電容量の変化を検出している。そして、検出回路３０は、第１電極群２５と第２電極群２６とを用いて検出した静電容量の変化に基づいてタッチパッド１の操作面１１に接触又は近接する操作体の位置を検出している。尚、このような検出回路３０の回路構成等は公知なので、詳細な説明は省略する。

通信回路４０は、近距離無線通信の規格に対応した通信回路である。通信回路４０は、図示しない配線用の電極を介して、アンテナ２８の端子部２８ａと接続されている。そして、通信回路４０は、アンテナ２８の端子部２８ａに無線通信用の電気信号が印加している。尚、このような通信回路４０の回路構成は公知なので、詳細な説明は省略する。

基板２０は、以上に述べたような構成を有している。そして、このような基板２０の上側に、粘着剤等によって操作板１０が貼り付けられる。その結果、所定の操作領域１１ａを有する操作面１１が基板２０の上側に設定される。

次に、アンテナ２８の機能について、図６を用いて説明する。図６は、図３に示すアンテナ２８の機能を示す説明図である。図６（ａ）は、アンテナ２８を第１電極群２５と共に上から見た場合の、アンテナ２８が発生させる磁束の放射方向Ｒａを模式的に示す説明図である。図６（ｂ）は、アンテナ２８を第２電極群２６と共に上から見た場合の、アンテナ２８が発生させる磁束の放射方向Ｒａを模式的に示す説明図である。

アンテナ２８の端子部２８ａに無線通信用の電気信号が印加された時に、印加された電気信号に対応した電流がアンテナ２８を流れ、アンテナ２８を流れる電流と直交する方向に磁束が発生する。そして、アンテナ２８が発生させる磁束に対応して、アンテナ２８の周囲に磁界が形成される。図６では、アンテナ２８が発生させた磁束は、アンテナ形成領域２４ａの中心から外側に向う方向に沿って放射される。そして、アンテナ形成領域２４ａの中心に対してほぼ回転対称となる磁界分布が形成される。アンテナ２８は、このようにして形成された磁界を利用して、図示しない外部の通信機器に対する信号の送受信を行っている。

尚、前述したタッチパッド１の構成から判るように、アンテナ２８の上側には第１電極群２５が配置されている。第１電極群２５の第１電極２５ａは、図６（ａ）に示すように、第１方向に沿って延設されている。このような第１電極２５ａに対して、例えば、アンテナ２８も第１方向（第１電極２５ａの延設方向と平行な方向）に沿って延設されていた場合、アンテナ２８の延設方向と第１電極２５ａの延設方向とが平行となる箇所では、アンテナ２８と第１電極２５ａとの間で相互誘導による磁界結合を生じ易くなる。アンテナ２８と第１電極２５ａとの間の磁界結合は、アンテナ２８の延設方向と第１電極２５ａの延設方向とが平行となる箇所の長さが長くなる程強くなる。

そして、アンテナ２８と第１電極２５ａとの間の磁界結合によって、アンテナ２８が発生させる磁界が第１電極２５ａにノイズとして伝達され易くなる。その結果、アンテナ２８によるノイズの影響を受けて、操作面に接触又は近接する操作体の位置を検出する時の検出精度が低下する可能性があった。

しかしながら、アンテナ２８は、アンテナ形成領域２４ａと中心を共有する円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナであり、アンテナ２８の延設方向と第１電極２５ａの延設方向とが平行となる箇所はほとんど存在しない。そのため、アンテナ２８と第１電極２５ａとの間の相互誘導による磁界結合を抑制することができる。そして、アンテナ２８が発生させる磁界がノイズとして第１電極２５ａに伝達されるのを抑制することができる。

また、前述したタッチパッド１の構成から判るように、アンテナ２８の上側には第２電極群２６が配置されている。第２電極群２６の第２電極２６ａは、図６（ｂ）に示すように、第２方向に沿って延設されている。このような第２電極２６ａに対して、例えば、アンテナ２８も第２方向（第２電極２６ａの延設方向と平行な方向）に沿って延設されていた場合、アンテナ２８の延設方向と第２電極２６ａの延設方向とが平行となる箇所では、アンテナ２８と第２電極２６ａとの間で相互誘導による磁界結合を生じ易くなり、アンテナ２８と第２電極２６ａとの間の磁界結合によって、アンテナ２８が発生させる磁界が第２電極２６ａにノイズとして伝達され易くなる。

しかしながら、アンテナ２８は、アンテナ形成領域２４ａと中心を共有する円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナであり、アンテナ２８の延設方向と第２電極２６ａの延設方向とが平行となる箇所はほとんど存在しない。そのため、アンテナ２８と第２電極２６ａとの間の相互誘導による磁界結合を抑制することができる。そして、アンテナ２８が発生させる磁界がノイズとして第２電極２６ａに伝達されるのを抑制することができる。

尚、アンテナ２８は、円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナである。そのため、厳密に言えば、アンテナ２８の前端部付近と後端部付近には、アンテナ２８の延設方向と第１電極２５ａの延設方向とが平行となる点が存在する。しかしながら、このような点は長さを有していないので、アンテナ２８を第１電極２５ａの延設方向と交差する方向に沿って延設されたコイルと見なすことができる。

また、同様に、アンテナ２８の左端部付近と右端部付近には、アンテナ２８の延設方向と第２電極２６ａの延設方向とが平行となる点が存在する。しかしながら、このような点は長さを有していないので、アンテナ２８を第２電極２６ａの延設方向と交差する方向に沿って延設されたコイルと見なすことができる。

次に、接地電極２７の機能について、図７を用いて説明する。図７は、図３に示す接地電極２７の機能を示す説明図である。図７は、アンテナ２８を接地電極２７と共に上から見た場合の、アンテナ２８が発生させる磁束の放射方向Ｒａを模式的に示す説明図である。

前述したタッチパッド１の構成から判るように、接地電極２７は、第１電極群２５及び第２電極群２６の下側であって、アンテナ２８の上側となる位置に配置されている。そして、接地電極２７は、電子機器５０の本体が発生する電磁波ノイズが電子機器５０の外部に放射されるのを抑制すると共に、アンテナ２８が発生させる磁界がノイズとして第１電極群２５と第２電極群２６とに伝達されるのを抑制している。

また、図７に示すように、接地電極２７には複数のスリット２７ａが形成されている。そして、スリット２７ａを通してアンテナ２８から電子機器５０の外部に無線通信用の信号を放射している。しかも、複数のスリット２７ａは、接地電極２７の中央を中心とした回転方向に対して等間隔に配置されている。そして、スリット２７ａを通してアンテナ２８から電子機器５０の外部に放射される信号の、接地電極２７の中央を中心とした回転方向に対する偏りを小さくしている。

また、スリット２７ａは、接地電極２７を流れる渦電流を抑制する機能も有している。通常、アンテナ２８のようなコイル状のアンテナの上側に接地電極２７を配置した場合、アンテナ２８が発生させた磁界に対応して、アンテナ２８の延接方向に沿って、接地電極２７を渦電流が流れる。そして、接地電極２７を流れる渦電流に伴って電力の損失が発生する。それに対して、本実施形態では、図７に示すように、接地電極２７の中央部付近から放射状に延びるように複数のスリット２７ａが形成されており、このようなスリット２７ａによって、アンテナ２８が発生させた磁界に対応して接地電極２７を流れる渦電流を抑制している。

尚、複数のスリット２７ａは、接地電極２７の外周部を接地電極パターン２７ｂに分割している。通常、アンテナ２８は、アンテナ形成領域２４ａの外周部付近に形成されるので、アンテナ形成領域２４ａの中央部付近と比較して、アンテナ形成領域２４ａの外周部付近の方が、アンテナ２８が発生させる磁界は強くなる。それに対応して、接地電極２７の中央部付近を流れる渦電流よりも、外周部付近を流れる渦電流の方が多くなる。また、接地電極２７の中央部付近を流れる渦電流の経路と比較して、外周部付近を流れる渦電流の経路の方が長いので、接地電極２７の中央部付近を流れる渦電流による損失と比較して、外周部付近を流れる渦電流による損失の方が大きくなる。そのため、スリット２７ａを形成する場合、接地電極２７の中央部を分割するように形成するよりも、接地電極２７の外周部を分割するように形成した方が、大きな効果が得られる。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態のタッチパッド１では、第１電極群２５の第１電極２５ａは第１方向（左右方向）に沿って延設され、アンテナ２８は第１方向と交差する方向（平行ではない方向）に沿って延設されているので、アンテナ２８と第１電極群２５の第１電極２５ａとの間の相互誘導による磁界結合を抑制することができる。そして、アンテナ２８が発生させる磁界がノイズとして第１電極群２５の第１電極２５ａに伝達されるのを抑制することができる。また、第２電極群２６の第２電極２６ａは第２方向（前後方向）に沿って延設され、アンテナ２８は第２方向と交差する方向（平行ではない方向）に沿って延設されているので、アンテナ２８と第２電極群２６の第２電極２６ａとの間の相互誘導による磁界結合を抑制することができる。そして、アンテナ２８が発生させる磁界がノイズとして第２電極群２６の第２電極２６ａに伝達されるのを抑制することができる。その結果、この構成のタッチパッド１は、アンテナ２８によるノイズの影響を低減することができる。

また、本実施形態のタッチパッド１では、アンテナ２８は、円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナである。そのため、アンテナ２８は、円の中心に対してほぼ回転対称となる磁界を形成することができる。その結果、通信方向に対する通信感度の偏りを小さくすることができる。このようなアンテナ２８の形状は、正方形の操作領域を有したタッチパッドに対して特に効果的である。

また、本実施形態のタッチパッド１では、第１電極群２５及び第２電極群２６の下側であって、アンテナ２８の上側となる位置に配置された接地電極２７によって、電子機器５０の本体が発生する電磁波ノイズが電子機器５０の外部に放射されるのを抑制すると共に、アンテナ２８が発生させる磁界がノイズとして第１電極群２５と第２電極群２６とに伝達されるのを更に抑制することができる。しかも、接地電極２７には、複数のスリット２７ａが形成されているので、スリット２７ａを通してアンテナ２８から電子機器５０の外部に無線通信用の信号を放射することができる。また、複数のスリット２７ａは、接地電極２７の中央部付近から放射状に延びているので、アンテナ２８が発生させた磁界に対応して接地電極２７を流れる渦電流を抑制することができる。そして、渦電流に伴う損失を低減することができる。

また、本実施形態のタッチパッド１では、複数のスリット２７ａは、接地電極２７の中央を中心とした回転方向に対して等間隔に配置されている。そのため、スリット２７ａを通してアンテナ２８から電子機器５０の外部に放射される信号の、接地電極２７の中央を中心とした回転方向に対する偏りを小さくすることができる。

また、本実施形態のタッチパッド１では、複数のスリット２７ａは、接地電極２７の外周部を分割するように形成されているので、接地電極２７の外周部付近を通って渦電流が流れるのを防止することができる。その結果、アンテナ２８が発生させた磁界に対応して接地電極２７を流れる渦電流を更に抑制することができる。そして、渦電流に伴う損失を更に低減することができる。

また、本実施形態のタッチパッド１では、接地電極２７の外周部は、スリット２７ａによって、複数の接地電極パターン２７ｂに分割されているが、連結部２７ｃによって、複数の接地電極パターン２７ｂを電気的に接続することができる。そのため、複数の接地電極パターン２７ｂが連結部２７ｃに連結されていない場合と比較して、接地電極２７に接続する接地配線の数を減らすことができる。その結果、タッチパッド１の構造を簡単にすることができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態において、前述した第１実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

まず、本発明の第２実施形態に係るタッチパッド１０１（アンテナ付きタッチパッド）の構成について、図８ないし図１０を用いて説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係るタッチパッド１０１の構成を示す説明図である。図９は、図８に示す基板１２０の電極形状を示す第１の説明図である。図９（ａ）は、第１電極群２５の電極形状を示す説明図であり、図９（ｂ）は、第２電極群２６の電極形状を示す説明図である。図１０は、図８に示す基板１２０の電極形状を示す第２の説明図である。図１０（ａ）は、接地電極２７の電極形状を示す説明図であり、図１０（ｂ）は、アンテナ１２８の電極形状を示す説明図である。

タッチパッド１０１は、第１実施形態のタッチパッド１と同様に、静電容量方式と呼ばれる方式のタッチパッドである。タッチパッド１０１は、図８に示すように、操作板１１０と、操作板１１０の下側に配置された基板１２０と、を備えている。そして、操作板１１０の上面が操作面１１となり、操作面１１の所定の領域が操作領域１１ａとなっている。但し、本実施形態では、操作領域１１ａは、操作面１１上の第１方向に沿った長辺と、第１方向と直交する第２方向に沿った短辺と、を有する長方形の領域となっている。図示しないが、基板１２０は、第１実施形態の基板２０と同様に、第１電極形成層２１と第２電極形成層２２と接地電極形成層２３とアンテナ形成層２４とからなる４つの電極形成層を有している。

基板２０の第１電極形成層２１には、第１実施形態と同様に、第１電極群２５が形成されている。但し、図９に示すように、第１電極形成層２１の第１電極形成領域２１ａは、上面視で操作領域１１ａと重なる長方形の領域となっている。基板２０の第２電極形成層２２には、第１実施形態と同様に、第２電極群２６が形成されている。但し、図９に示すように、第２電極形成層２２の第２電極形成領域２２ａは、上面視で操作領域１１ａと重なる長方形の領域となっている。

基板２０の接地電極形成層２３には、第１実施形態と同様に、接地電極２７が形成されている。但し、図１０に示すように、接地電極形成層２３の接地電極形成領域２３ａは、上面視で第１電極形成領域２１ａ及び第２電極形成領域２２ａの全域と重なる長方形の領域となっている。また、接地電極２７は、接地電極形成領域２３ａの全域を覆う略長方形の電極に複数のスリット２７ａを加えて形成される。

基板２０のアンテナ形成層２４には、図１０に示すように、アンテナ２８ではなく、アンテナ１２８が形成されている。また、アンテナ形成層２４のアンテナ形成領域２４ａは、上面視で第１電極形成領域２１ａ及び第２電極形成領域２２ａと重なる長方形の領域となっている。アンテナ１２８は、第１方向に沿った長軸と第２方向に沿った短軸とを有する楕円の外周に沿って巻き回されたコイル（スパイラルコイル）状のアンテナである。アンテナ１２８の外形寸法は、操作領域１１ａの外周部からアンテナ１２８までの距離が長辺方向と短辺方向とでほぼ同じになるように設定されている。アンテナ１２８の２つの端部は、回路と接続される端子部１２８ａとなっている。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態のタッチパッド１０１では、第１電極群２５の第１電極２５ａは第１方向（左右方向）に沿って延設され、アンテナ１２８は第１方向と交差する方向（平行ではない方向）に沿って延設されているので、アンテナ１２８と第１電極群２５の第１電極２５ａとの間の相互誘導による磁界結合を抑制することができる。そして、アンテナ１２８が発生させる磁界がノイズとして第１電極群２５の第１電極２５ａに伝達されるのを抑制することができる。また、第２電極群２６の第２電極２６ａは第２方向（前後方向）に沿って延設され、アンテナ１２８は第２方向と交差する方向（平行ではない方向）に沿って延設されているので、アンテナ１２８と第２電極群２６の第２電極２６ａとの間の相互誘導による磁界結合を抑制することができる。そして、アンテナ１２８が発生させる磁界がノイズとして第２電極群２６の第２電極２６ａに伝達されるのを抑制することができる。その結果、この構成のタッチパッド１０１は、アンテナ１２８によるノイズの影響を低減することができる。

また、電子機器５０の用途や規格によっては、タッチパッド１０１のように、正方形の操作領域ではなく長方形の操作領域を有したタッチパッドが使用される場合がある。このようなタッチパッドに対して、例えば、アンテナ１２８が円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナである場合、操作領域１１ａの外周部からアンテナ１２８までの距離が長辺方向と短辺方向とで異なり、その結果、操作領域１１ａの外周部からの距離が同じでも、通信方向に対して通信感度の偏りが生じる可能性があった。

しかしながら、本実施形態のタッチパッド１０１では、操作領域１１ａは、第１方向（左右方向）に沿った長辺と第２方向（前後方向）に沿った短辺とを有する長方形の領域であり、アンテナ１２８は、第１方向に沿った長軸と第２方向に沿った短軸とを有する楕円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナである。そのため、アンテナ１２８が円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナである場合と比較して、操作領域１１ａの外周部からアンテナ１２８までの距離の偏りを小さくすることができる。その結果、タッチパッド１０１のように、長方形の操作領域１１ａを有したタッチパッドであっても、通信方向に対する通信感度の偏りを小さくすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。

例えば、本発明の実施形態において、タッチパッド１（又はタッチパッド１０１）が取り付けられる電子機器は、ノートパソコン以外の機器であっても構わない。例えば、タッチパッド１（又はタッチパッド１０１）は、ゲーム機や車載ナビゲーション装置等の入力装置として使用されても構わない。

また、本発明の実施形態において、タッチパッド１（又はタッチパッド１０１）は、前述した部材以外の部材を備えていても構わない。例えば、タッチパッド１（又はタッチパッド１０１）は、自身を揺動可能に電子機器に支持するための支持部材を備えていても構わない。そして、基板２０（又は基板１２０）の下面には、タッチパッド１（又はタッチパッド１０１）の揺動動作を検出するためのプッシュスイッチ等が取り付けられていても構わない。また、タッチパッド１（又はタッチパッド１０１）は、自身を電子機器５０の筐体に取り付けるための取り付け構造を備えていても構わない。

また、本発明の実施形態において、操作領域１１ａは、前述した以外の形状であっても構わない。例えば、操作領域１１ａの正方形（又は長方形）の角の部分は、円弧状となっていても構わない。また、操作面１１に接触又は近接する操作体の位置を所定の精度で検出できるのであれば、操作領域１１ａは、円形や楕円形の領域であっても構わない。

また、本発明の実施形態において、基板２０（又は基板１２０）は、回路形成領域２４ｂを有しておらず、タッチパッド１（又はタッチパッド１０１）は、検出回路３０や通信回路４０を備えていなくても構わない。そして、第１電極群２５と第２電極群２６とは、例えば電子機器５０の本体側に形成された検出回路や通信回路に配線等を介して接続されていても構わない。

また、本発明の実施形態において、第１電極群２５の第１電極２５ａと第２電極群２６の第１電極２５ａとは、長方形以外の形状であっても構わない。例えば、第１電極２５ａは、互いに連結された複数のひし形の電極を第１方向に沿って並べて配置したような電極であっても構わない。また、第２電極２６ａは、互いに連結された複数のひし形の電極を第２方向に沿って並べて配置したような電極であっても構わない。

また、本発明の実施形態では、第１電極群２５の第１電極２５ａを駆動電極として使用し、第２電極群２６の第２電極２６ａを検出電極として使用したが、第２電極２６ａを駆動電極として使用し、第１電極２５ａを検出電極として使用しても構わない。また、検出のタイミングによって、第１電極２５ａを駆動電極として使用し、第２電極２６ａを検出電極として使用する状態と、第２電極２６ａを駆動電極として使用し、第１電極２５ａを検出電極として使用する状態と、を交互に切り替えても構わない。また、タッチパッド１（又はタッチパッド１０１）は、第１電極２５ａや第２電極２６ａ以外に検出電極となる電極を備え、第１電極２５ａと第２電極２６ａとを共に駆動電極として使用しても構わない。

また、本発明の実施形態において、アンテナ２８（又はアンテナ１２８）は、前述した以外の形状であっても構わない。例えば、所定の通信機能を実現できるのであれば、アンテナ２８（又はアンテナ１２８）は、第１方向及び第２方向と交差する方向に沿って延設された直線状のアンテナであっても構わない。また、アンテナ２８（又はアンテナ１２８）は、第１方向及び第２方向と交差する方向に沿った辺を有するひし形の外形に沿って巻き回されたコイル（スパイラルコイル）状のアンテナであっても構わない。

また、本発明の実施形態において、アンテナ２８（又はアンテナ１２８）は、基板２０（又は基板１２０）とは別体のシート状の部材に形成された後に、基板２０（又は基板１２０）の下側に配置されても構わない。また、アンテナ２８（又はアンテナ１２８）の下側に、電子機器５０の本体への磁界の影響を抑制するための磁性シートや、タッチパッド１を下側から支持するための支持板等が配置されていても構わない。

１ タッチパッド
１０ 操作板
１１ 操作面
１１ａ 操作領域
２０ 基板
２１ 第１電極形成層
２１ａ 第１電極形成領域
２２ 第２電極形成層
２２ａ 第２電極形成領域
２３ 接地電極形成層
２３ａ 接地電極形成領域
２４ アンテナ形成層
２４ａ アンテナ形成領域
２４ｂ 回路形成領域
２５ 第１電極群
２５ａ 第１電極
２６ 第２電極群
２６ａ 第２電極
２７ 接地電極
２７ａ スリット
２７ｂ 接地電極パターン
２７ｃ 連結部
２８ アンテナ
２８ａ 端子部
３０ 検出回路
４０ 通信回路
５０ 電子機器
５１ 筐体
１０１ タッチパッド
１１０ 操作板
１２０ 基板
１２８ アンテナ
１２８ａ 端子部

Claims (7)

1. 所定の操作領域を有する操作面が上側に設定される基板と、
   前記基板の前記操作領域と対応する領域に配置された容量検出用電極群と、
   前記基板の下側であって、上面視で前記容量検出用電極群が形成された電極形成領域と重なる領域に配置された、無線通信用のアンテナと、
   を備えたアンテナ付きタッチパッドであって、
   前記容量検出用電極群は、
   所定の第１方向に沿って延設される第１電極群と、
   前記第１方向と直交する第２方向に沿って延設される第２電極群と、
   を有し、
   前記アンテナは、
   前記第１方向及び前記第２方向と交差する方向に延設されていることを特徴とするアンテナ付きタッチパッド。
2. 前記アンテナは、
   円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナであることを特徴とする、
   請求項１に記載のアンテナ付きタッチパッド。
3. 前記操作領域は、
   前記第１方向に沿った長辺と前記第２方向に沿った短辺とを有する長方形の領域であり、
   前記アンテナは、
   前記第１方向に沿った長軸と前記第２方向に沿った短軸とを有する楕円の外周に沿って巻き回されたコイル状のアンテナであることを特徴とする、
   請求項１に記載のアンテナ付きタッチパッド。
4. 前記容量検出用電極群の下側であって前記アンテナの上側となる位置には、
   上面視で前記電極形成領域の全域と重なるように、
   導電材料からなる接地電極が配置され、
   前記接地電極には、
   前記接地電極の中央部付近から放射状に延びるように、
   複数のスリットが形成されていることを特徴とする、
   請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のアンテナ付きタッチパッド。
5. 前記複数のスリットは、
   前記接地電極の中央部を中心とした回転方向に対して等間隔に配置されていることを特徴とする、
   請求項４に記載のアンテナ付きタッチパッド。
6. 前記複数のスリットは、
   前記接地電極の外周部を分割するように形成されていることを特徴とする、
   請求項４又は請求項５に記載のアンテナ付きタッチパッド。
7. 前記接地電極は、
   前記複数のスリットにより分割された複数の接地電極パターンを、
   前記接地電極の中央部で連結する連結部を有していることを特徴とする、
   請求項４ないし請求項６のいずれかに記載のアンテナ付きタッチパッド。
   

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