JP2016006619A - センサパネル、入力装置および表示装置 - Google Patents

センサパネル、入力装置および表示装置 Download PDF

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裕 水野
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Abstract

【課題】指や手のひらの接触による誤作動を抑制することの可能なセンサパネル、入力装置および表示装置を提供する。【解決手段】センサパネル１０は、接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能なセンサ部を備えている。また、センサ部と、センサ部を駆動すると共に、センサ部の出力に基づいて座標データを生成する駆動部２０と、先端から磁界を発生させるペン３０とを備えている。センサ部は、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能となっている。【選択図】図１

Description

本技術は、磁力を使って情報入力を行うことの可能なセンサパネル、入力装置および表示装置に関する。
電子機器用のセンサ装置として、例えば容量素子を備え、入力操作面に対する操作子の操作位置と押圧力とを検出することが可能な構成が知られている（例えば下記特許文献１参照）。操作子としては、例えばペンや指が挙げられる。
特開２０１１−１７０６５９号公報
ところで、上述の入力装置においては、ペン入力時に指や手のひらが接触した場合に、複数点検出してしまい、誤動作するという問題がある。
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、指や手のひらの接触による誤作動を抑制することの可能なセンサパネル、入力装置および表示装置を提供することにある。
本技術のセンサパネルは、接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能なセンサ部を備えている。
本技術の入力装置は、センサ部と、センサ部を駆動すると共に、センサ部の出力に基づいて座標データを生成する駆動部と、先端から磁界を発生させるペンとを備えている。センサ部は、接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能となっている。
本技術の表示装置は、センサ部と、磁界および電界のうち少なくとも電界の変化に応じて表示を変える表示部とを備えている。本技術の表示装置は、さらに、センサ部を駆動すると共に、センサ部の出力に基づいて座標データを生成する第１駆動部と、表示部に電界を印加することにより表示を変化させる第２駆動部と、先端から磁界を発生させるペンとを備えている。センサ部は、接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能となっている。
本技術のセンサパネルでは、接触面もしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出され、静電容量変化に応じた信号が、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力され得る。これにより、例えば、センサパネルの出力に基づいて座標データを生成し、生成した座標データに基づいて映像を表示させることができる。
本技術の入力装置および表示装置では、接触面もしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出され、静電容量変化に応じた信号が、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力される。これにより、センサ部の出力に基づいて座標データを生成し、生成した座標データに基づいて映像を表示させることができる。
本技術のセンサパネル、入力装置および表示装置によれば、接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能にしたので、磁力による静電容量変化をほとんど生じさせない指や手のひらによる誤動作を抑制することができる。なお、本技術の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本技術の第１の実施の形態に係る入力装置の断面構成の一例を表す図である。 ペン先が接触面に接触したときの図１の入力装置の作用の一例を表す図である。 図２における電圧変化量の一例を表す図である。 ペン先が接触面に接触したときの図１の入力装置の作用の一例を表す図である。 図４における電圧変化量の一例を表す図である。 図１の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 ペン先および指先が接触面に接触したときの図６の入力装置の作用の一例を表す図である。 ペン先および指先が接触面に接触したときの電圧変化量の一例を表す図である。 図１の入力装置の一変形例の断面構成の一例を表す図である。 ペン先が接触面に接触したときの図９の入力装置の作用の一例を表す図である。 図６の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 ペン先が接触面に接触したときの図１１の入力装置の作用の一例を表す図である。 図１の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 図９の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 本技術の第２の実施の形態に係る入力装置の断面構成の一例を表す図である。 ペン先および指先が接触面に接触したときの図１５の入力装置の作用の一例を表す図である。 図１５の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 図１５の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 図１７の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 図１の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 図６の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 図９の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 図１１の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 図１５の入力装置の断面構成の一変形例を表す図である。 本技術の第３の実施の形態に係る入力装置の断面構成の一例を表す図である。 ペン先が接触面に接触したときの図２５の入力装置の作用の一例を表す図である。 本技術の第４の実施の形態に係る入力装置の断面構成の一例を表す図である。 ペン先が接触面に接触したときの図２７の入力装置の作用の一例を表す図である。 ペンの概略構成の一変形例を表す図である。 ペンの概略構成の一変形例を表す図である。 ペンの概略構成の一変形例を表す図である。 ペンの概略構成の一変形例を表す図である。 磁性導電層の断面構成の一変形例を表す図である。 磁性導電層の代替である磁性層の断面構成の一例を表す図である。 磁性導電層の断面構成の一変形例を表す図である。 磁性導電層の断面構成の一変形例を表す図である。 磁性導電層の断面構成の一変形例を表す図である。 磁性導電層の平面構成の一変形例を表す図である。 磁性導電層の平面構成の一変形例を表す図である。 磁性導電層の平面構成の一変形例を表す図である。 磁性導電層の平面構成の一変形例を表す図である。 磁性導電層の平面構成の一変形例を表す図である。 本技術の第５の実施の形態に係る表示装置の断面構成の一例を表す図である。 図４１の表示パネルの断面構成の一例を表す図である。 図４２の電極の斜視構成の一例を表す図である。 図４２の電極の斜視構成の一例を表す図である。 図４２の表示画素の断面構成の一例を表す図である。 ペン先が接触面に接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 ペン先が接触面に近接もしくは接触したときの図４２の表示パネルの作用の一例を表す図である。 本技術の第６の実施の形態に係る表示装置の断面構成の一例を表す図である。 図５０の表示パネルの断面構成の一例を表す図である。 図５１の表示画素の断面構成の一例を表す図である。 図５０の駆動部の機能ブロックの一例を表す図である。 図５０の表示装置の断面構成の一変形例を表す図である。
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．第１の実施の形態（容量低減型の入力装置）…図１〜図５
電極基板の裏面側に磁性導電層を設けた例
２．第１の実施の形態の変形例 …図６〜図１３
変形例Ａ：導電層と電極基板との間にもスペーサを設けた例 …図６〜図８
変形例Ｂ：電極基板と磁性導電層との間のスペーサを省略した例 …図９〜図１２
変形例Ｃ：剛体層を設けた例…図１３、図１４
３．第２の実施の形態（容量低減型の入力装置）…図１５、図１６
電極基板と磁性導電層を積層した例
４．第２の実施の形態の変形例 …図１７〜図１９
変形例Ｄ：電極を磁性材料で構成した例 …図１７
変形例Ｅ：剛体層を設けた例…図１８、図１９
５．第１および第２の実施の形態に共通する変形例
変形例Ｆ：磁性導電層の裏面側に磁石層を設けた例 …図２０〜図２４
６．第３の実施の形態（容量増加型の入力装置）…図２５、図２６
電極基板の上面側に磁性導電層を設けた例
７．第４の実施の形態（容量増加型の入力装置）…図２７、図２８
電極基板と磁性導電層を積層した例
８．第１〜第４の実施の形態に共通する変形例 …図２９〜図４０
変形例Ｇ：ペンを電磁石ペンで構成した例 …図２９、図３０
変形例Ｈ：ペンに消しゴム機能を設けた例 …図３１、図３２
変形例Ｉ：磁性導電層を、導電層と磁性層の積層体で構成した例 …図３３
変形例Ｊ：磁性導電層の代わりに、複数の磁性層を設けた例 …図３４
変形例Ｋ：磁性導電層を磁化した例 …図３５
変形例Ｌ：磁性導電層に複数の開口を設けた例 …図３６〜図４０
９．第５の実施の形態（表示装置）
入力パネルからの出力を用いない表示パネルを設けた例 …図４１〜図４９
１０．第６の実施の形態（表示装置）
入力パネルからの出力を用いる表示パネルを設けた例 …図５０〜図５３
１１．第６の実施の形態の変形例
ペン入力領域と指入力領域を設けた例 …図５４
＜１．第１の実施の形態＞
[構成]
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る入力装置１の断面構成の一例を表す。入力装置１は、先端から磁界を発生させるペン３０を利用して情報入力を行う装置である。入力装置１は、接触面１０Ａを有するセンサパネル１０と、センサパネル１０を駆動すると共にセンサパネル１０の出力に基づいて座標データを生成する駆動部２０と、ペン３０とを備えている。入力装置１は、本技術の「入力装置」の一具体例に相当する。接触面１０Ａは、本技術の「接触面」の一具体例に相当する。センサパネル１０は、本技術の「センサパネル」、「センサ部」の一具体例に相当する。駆動部２０は、本技術の「駆動部」の一具体例に相当する。ペン３０は、本技術の「ペン」の一具体例に相当する。
（ペン３０）
ペン３０は、上述したように、先端から磁界を発生させる。ペン３０は、例えば、ペン３０の先端を接触面１０Ａに近接させたり接触させたりすることにより、ペン３０の先端から発せられる磁界（磁力線）を用いて、ペン３０の先端の位置情報をセンサパネル１０に入力する。ペン３０の先端の位置情報には、例えば、接触面１０ＡをＸＹ平面としたときのＸＹ座標データが含まれている。なお、ペン３０の先端の位置情報には、さらに、例えば、接触面１０Ａの法線をＺ軸としたときのＺ座標データが含まれていてもよい。
ペン３０は、例えば、棒状の把持部３１と、把持部３１の先端に固定された磁石３２とを有している。把持部３１は、表示装置１のユーザがペン３０を使う際に手でつかむ部分である。磁石３２は、把持部３１の延在方向と同一の方向に延在する棒形状となっている。磁石３２の長手方向の一端がＮ極となっており、磁石３２の長手方向の他端がＳ極となっている。従って、磁石３２は、ペン３０を接触面１０Ａに立てたとき、磁石３２から発せられる磁界（磁力線）を後述の磁性導電層１４に到達させる。ペン先端の磁束密度は、５０Ｇ〜２０００Ｇ程度となっていることが好ましく、２００Ｇ〜１０００Ｇとなっていることがより好ましい。ペン３０は、ペン３０の先端に、磁力線の広がりを防ぐ部材を有していてもよい。そのような部材は、例えば、ペン先端の外周（磁石３２のうちペン先端側の端部の側面全体）を覆うように設けられている。磁力線の広がりを防ぐ部材としては、例えば、比透磁率の高い材料（例えば、パーマロイ、軟鉄など）が挙げられる。また、上記の部材は、磁石３２の側面全体を覆うように設けられていてもよい。このようにした場合には、上記の部材がヨークとして働き、ペン先端の磁束密度を高くすることができる。
（センサパネル１０）
センサパネル１０は、ペン３０の先端から発せられる磁界（磁力線）を静電容量変化で検出する。具体的には、センサパネル１０は、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出する。センサパネル１０は、さらに、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能となっている。センサパネル１０は、例えば、電極基板１１と、電極基板１１の上面側に配置された導電層１２および保護層１３と、電極基板１１の下面側に配置された磁性導電層１４とを有している。導電層１２が、接触面１０Ａと電極基板１１との間隙に配置され、磁性導電層１４が、電極基板１１よりも接触面１０Ａから離れた位置に配置されている。つまり、電極基板１１が、導電性を有する２つの層（導電層１２および磁性導電層１４）によって上下方向から挟み込まれている。導電層１２が、本技術の「導電層」の一具体例に相当する。磁性導電層１４が、本技術の「磁性層」の一具体例に相当する。
導電層１２および磁性導電層１４は、センサパネル１０と外部との間で形成される静電容量の変化がセンサパネル１０の内部に影響しないようするシールド層としての機能を有している。導電層１２および磁性導電層１４は、固定電位となっており、例えば、グラウンド電位となっている。導電層１２は、例えば、フィルム上にアルミなどの金属薄膜、カーボン、ＣＮＴ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ナノメタルワイヤ、銀細線などを製膜したもの、または湾曲し得る非磁性の金属プレートやＩＴＯガラスなどによって構成されている。磁性導電層１４は、例えば、シート状となっており、可撓性を有している。磁性導電層１４は、接触面１０Ａと対向する面内に形成され、磁力の大きさに応じて厚さ方向に局所的に変位する。磁性導電層１４は、導電性の磁性金属で構成されており、例えば、ＳＵＳ（例えば、マルテンサイト系、フェライト系）、鉄、ニッケル、鉄の合金、ニッケルの合金などによって構成されている。保護層１３は、ペン３０などから導電層１２を保護するものであり、例えば、樹脂フィルムによって構成されている。スペーサ１５は、例えば、スクリーン印刷した樹脂層をＵＶ硬化あるいは熱硬化することにより形成されたものである。
センサパネル１０は、さらに、例えば、電極基板１１と磁性導電層１４との間に空隙１５Ａを有しており、この空隙１５Ａを維持する複数のスペーサ１５を有している。空隙１５Ａは、磁性導電層１４が厚さ方向に浮き上がったときの磁性導電層１４の可動域を確保する空間である。スペーサ１５は、空隙１５Ａを維持するだけでなく、磁性導電層１４を部分的に抑えつけ、磁性導電層１４が磁場によらず浮き上がるのを抑制している。センサパネル１０は、さらに、例えば、電極基板１１等を収容する筐体１６を有している。空隙１５Ａは、本技術の「空隙」の一具体例に相当する。スペーサ１５は、本技術の「スペーサ」の一具体例に相当する。
図２は、ペン３０の先端が接触面１０Ａに近接もしくは接触したときの入力装置１の作用の一例を表す。磁性導電層１４は、例えば、図２に示したように、ペン３０の先端から発せられる磁界Ｈ（磁力線）によって接触面１０Ａ側に局所的に浮き上がる。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１と磁性導電層１４との距離が短くなり、センサパネル１０の静電容量が局所的に減少する。ペン３０の先端から生じる磁力によって磁性導電層１４が浮き上がる量は、ペン３０の先端部分の直下において最も大きく、ペン３０の先端部分の直下から離れるにつれて小さくなる。
電極基板１１は、例えば、絶縁層１１Ａ、下側電極１１Ｂ、絶縁層１１Ｃ、上側電極１１Ｄおよび絶縁層１１Ｅをこの順に積層して構成されている。下側電極１１Ｂは、接触面１０Ａと対向する面内を延在する複数の電極（第１電極）で構成されている。上側電極１１Ｄは、接触面１０Ａと対向する面内であって、かつ各第１電極と交差する方向に延在する複数の電極（第２電極）で構成されている。
絶縁層１１Ａは、下側電極１１Ｂを支持すると共に、下側電極１１Ｂと磁性導電層１４とが互いに短絡するのを防ぐ。絶縁層１１Ｃは、上側電極１１Ｄを支持すると共に、上側電極１１Ｄと下側電極１１Ｂとが互いに短絡するのを防ぐ。絶縁層１１Ｅは、上側電極１１Ｄと導電層１２とが互いに短絡するのを防いでおり、上側電極１１Ｄを被覆している。絶縁層１１Ａは、例えば、フレキシブル性を有するフィルム材で構成され、具体的にはＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ポリイミド等の電気絶縁性の樹脂フィルムで構成される。絶縁層１１Ｃは、例えば、上記樹脂フィルムや、スクリーン印刷した樹脂層で構成される。絶縁層１１Ｅは、例えば、上記樹脂フィルムや、スクリーン印刷した樹脂層で構成される。下側電極１１Ｂおよび上側電極１１Ｄは、例えば、スクリーン印刷やフォトリソグラフィにより作成された銀や銅、アルミ、モリブデンまたはそれらを含む合金の配線などで構成される。
（駆動部２０）
駆動部２０は、上述したように、センサパネル１０を駆動すると共にセンサパネル１０の出力に基づいて座標データを生成する。駆動部２０は、例えば、検出回路２１と、演算部２２と、記憶部２３と、出力部２４とを有している。
検出回路２１は、例えば、センサパネル１０の静電容量の変化を、電極基板１１に流れる電流量の変化で読み取る。検出回路２１は、例えば、電極基板１１に含まれる複数の下側電極１１Ｂおよび複数の上側電極１１Ｄを切り替えるスイッチ素子と、電極基板１１に交流信号を供給する信号源と、電流・電圧変換回路とを有している。スイッチ素子は、例えば、マルチプレクサである。マルチプレクサの一端側に設けられた複数の端子が、各下側電極１１Ｂおよび各上側電極１１Ｄの一端に１つずつ接続されており、マルチプレクサの他端側に設けられた１つの端子が信号源および電流・電圧変換回路に接続されている。
検出回路２１は、例えば、複数の下側電極１１Ｂを順次１つずつ選択するとともに、複数の上側電極１１Ｄを順次１つずつ選択する。これにより、検出回路２１は、例えば、交流信号を複数の下側電極１１Ｂに順次１つずつ印加するとともに、複数の上側電極１１Ｄに順次１つずつ印加する。このとき、例えば、接触面１０Ａにペン３０が近接したり接触したりすると、センサパネル１０の静電容量が局所的に変化し（具体的には減少し）、その変化が電極基板１１に流れる電流量を変化させる。検出回路２１は、例えば、その電流量の変化を電圧の変化に変換し、演算部２２に出力する。つまり、検出回路２１は、静電容量の変化量の大きさに応じた電圧変化を、座標情報と共に演算部２２に出力する。
図３は、ペン３０の先端が接触面１０Ａに接触したときの静電容量変化量の一例を表す。センサパネル１０の静電容量が局所的に変化すると、静電容量が変化した分だけ、電流・電圧変換回路から出力される電圧の変化量が大きくなる。図３は、静電容量変化量ΔＣを縦軸にとり、接触面１０ＡのＸ軸方向の座標を横軸にとったときの、静電容量変化量の分布の一例を表す。例えば、図３に示したように、ペン３０の先端部分の座標における静電容量変化量ΔＣ１が、閾値ＴＨ１，ＴＨ０よりも大きくなっている。
演算部２２は、検出回路２１から出力された電圧の変化を評価することにより、接触面１０Ａにおけるペン３０の接触の有無を判定し、さらに、接触面１０Ａにおけるペン３０の接触位置を判定する。演算部２２は、例えば、図３に示したように、ΔＣ１＞ＴＨ１となっている場合、ペン３０の先端が接触面１０Ａに接触していると判定する。演算部２２は、例えば、ＴＨ１＞ΔＣ１＞ＴＨ２となっている場合、ペン３０の先端が接触面１０Ａに近接していると判定する。演算部２２は、例えば、静電容量変化量ΔＣの最大値がＴＨ１を超えている場合に、静電容量変化量ΔＣが最も大きい箇所にペン３０が接触していると判定する。演算部２２は、例えば、静電容量変化量ΔＣの最大値がＴＨ１以下であり、かつＴＨ２よりも大きい場合に、静電容量変化量ΔＣが最も大きい箇所にペン３０が近接していると判定する。
演算部２２は、検出回路２１から出力された電圧の変化を評価することにより、接触面１０Ａにおけるペン３０の押圧の大きさを判定する。演算部２２は、例えば、図３に示したように、ΔＣ１＞ＴＨ０となっている場合、ペン３０が接触面１０Ａに強く押されていると判定する。演算部２２は、例えば、ＴＨ０＞ΔＣ１＞ＴＨ１となっている場合、ペン３０が接触面１０Ａに軽く接していると判定する。
演算部２２は、例えば、センサパネル１０の出力に基づいて生成した座標データを記憶部２３に格納する。演算部２２は、例えば、定期的に導出した座標データを、すでに記憶部２３に格納されている座標データと共に、記憶部２３に格納する。演算部２２が、例えば、センサパネル１０の出力に基づいて生成した座標データを記憶部２３に格納すると共に、出力部２４に出力してもよい。演算部２２が、例えば、記憶部２３に格納された複数の座標データを、描画データとしてまとめて出力部２４に出力してもよい。出力部２４は、演算部２２からの座標データまたは描画データを外部に出力する。
[動作]
次に、入力装置１の動作について説明する。ユーザがペン３０の先端を接触面１０Ａに近接させるか、または接触させる（図２参照）。すると、ペン３０の先端から生じる磁力によって、磁性導電層１４が接触面１０Ａ側に局所的に浮き上がる。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１と磁性導電層１４との距離が短くなり、センサパネル１０の静電容量が局所的に減少する。ペン３０の先端から生じる磁力によって磁性導電層１４が浮き上がる量は、ペン３０の先端部分の直下において最も大きくなり、ペン３０の先端部分の直下から離れるにつれて小さくなる。
このとき、センサパネル１０の静電容量の局所的な変化が、検出回路２１によって検出される。その結果、例えば、静電容量の変化量の大きさに応じた電圧変化が、座標情報と共に検出回路２１から演算部２２に出力される。演算部２２において、検出回路２１から出力された電圧の変化が評価されることにより、接触面１０Ａにおけるペン３０の接触の有無が判定され、さらに、接触面１０Ａにおけるペン３０の先端部分の座標が判定される。このようにして、ペン３０の先端の位置情報が、入力装置１に入力される。
また、例えば、図３に示したように、ユーザがペン３０の先端を接触面１０Ａに近接させるか、または接触させると同時に、手のひらの一部を接触面１０Ａに接触させる。このようにした場合には、ペン３０の先端から生じる磁力によって、磁性導電層１４が接触面１０Ａ側に局所的に浮き上がる一方で、磁力を発生させない手のひらによっては、磁性導電層１４は、接触面１０Ａ側に全く浮き上がらないか、またはほんのわずかにしか浮き上がらない。その結果、ペン３０の先端部分の下方においては、電極基板１１と磁性導電層１４との距離が短くなり、センサパネル１０の静電容量が局所的に減少する。一方、手のひらの下方においては、電極基板１１と磁性導電層１４との距離は全く変わらないか、またはほんのわずかにしか変わらない。
このとき、ペン３０の先端部分の下方においては、センサパネル１０の静電容量が局所的な変化するが、手のひらの下方においては、センサパネル１０の静電容量は、全く変わらないか、またはほんのわずかにしか変わらない（図４参照）。従って、この場合には、接触面１０Ａにおけるペン３０の先端部分の接触が検出される一方で、接触面１０Ａにおける手のひらの接触は全く検出されないか、または、接触面１０Ａにおける手のひらの接触が無視される。
[効果]
次に、入力装置１の効果について説明する。本実施の形態では、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報が入力装置１に入力される。従って、磁力による静電容量変化をほとんど生じさせない指や手のひらによる誤動作を抑制することができる。
また、本実施の形態では、ペン３０の先端の位置情報を入力する際に、磁力による静電容量変化が利用されているので、接触面１０Ａが窪まなくても、ペン３０の先端の位置情報を入力装置１に入力することができる。従って、ペン３０の先端を接触面１０Ａから離れた位置に置いたり、ペン３０の先端を接触面１０Ａに軽く触れさせたりした場合であっても、ペン３０の先端の位置情報を入力装置１に入力することができる。
また、本実施の形態では、ペン３０の先端の位置情報を入力する際に、磁力による静電容量変化が利用されているので、ペン３０の先端が接触面１０Ａから離れた位置にあることや、ペン３０の先端が接触面１０Ａに触れていることを区別することができる。従って、例えば、ペン３０の先端が接触面１０Ａから離れた位置にある場合と、ペン３０の先端が接触面１０Ａに軽く触れている場合とで、互いに異なる動作を外部機器で実行させることも可能となる。
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
[変形例Ａ]
図６は、上記実施の形態の入力装置１の断面構成の一変形例を表す。本変形例では、センサパネル１０が、電極基板１１と導電層１２との間に空隙１７Ａを有し、空隙１７Ａを維持する複数のスペーサ１７を有している。本変形例では、さらに、接触面１０Ａを構成する保護層１３と、導電層１２とが可撓性を有し、保護層１３および導電層１２が、接触面１０Ａの変形に応じて変形する。空隙１７Ａは、本技術の「空隙」の一具体例に相当する。スペーサ１７は、本技術の「スペーサ」の一具体例に相当する。
本変形例では、ペン３０や指１００などが接触面１０Ａに接触し、接触面１０Ａが押圧されると、接触面１０Ａが局所的に窪み、保護層１３および導電層１２も、接触面１０Ａの窪みに倣って下方に局所的に撓む。空隙１７Ａは、保護膜１３および導電層１２が下方に撓んだときの保護膜１３および導電層１２の可動域を確保する空間である。スペーサ１７は、空隙１７Ａを維持するだけでなく、保護膜１３および導電層１２の下方への撓みが局所的となるよう、保護膜１３および導電層１２の撓みの広がりを規制している。
図７は、ペン３０の先端および指１００の先端が接触面１０Ａに接触したときの、本変形例に係る入力装置１の作用の一例を表す。図８は、ペン３０の先端および指１００の先端が接触面１０Ａに接触したときの静電容量変化量の一例を表す。図８では、接触面１０Ａのうち、静電容量変化量ΔＣがΔＣ１となっている箇所に、ペン３０の先端が接触し、窪みができており、接触面１０Ａのうち、静電容量変化量ΔＣがΔＣ２となっている箇所に、指１００の先端が接触し、窪みができている。図８において、静電容量変化量ΔＣがΔＣ２となっている箇所は、ペン３０の先端が接触面１０Ａに接触していることによる静電容量の変化の影響が及ばない箇所にあるものとする。
演算部２２は、検出回路２１から出力された電圧の変化を評価することにより、接触面１０Ａにおけるペン３０および指１００の接触の有無を判定し、さらに、接触面１０Ａにおけるペン３０および指１００の接触位置を判定する。演算部２２は、例えば、ΔＣ１＞ＴＨ１となっている場合、接触面１０Ａのうち、静電容量変化量ΔＣがΔＣ１となっている箇所に、ペン３０の先端が接触していると判定する。演算部２２は、例えば、ＴＨ１＞ΔＣ１＞ＴＨ２となっている場合、接触面１０Ａのうち、静電容量変化量ΔＣがΔＣ１となっている箇所に、ペン３０の先端が近接していると判定する。演算部２２は、例えば、静電容量変化量ΔＣの最大値がＴＨ１を超えている場合に、静電容量変化量ΔＣが最も大きい箇所にペン３０が接触していると判定する。演算部２２は、例えば、静電容量変化量ΔＣの最大値がＴＨ１以下であり、かつＴＨ２よりも大きい場合に、静電容量変化量ΔＣが最も大きい箇所にペン３０が近接していると判定する。
演算部２２は、例えば、指１００がペン３０による静電容量の変化の影響が及ばない箇所にあり、かつ、ＴＨ２＞ΔＣ２＞ＴＨ３となっている場合、接触面１０Ａのうち、静電容量変化量ΔＣがΔＣ２となっている箇所に、指１００の先端が接触していると判定する。演算部２２は、例えば、指１００がペン３０による静電容量の変化の影響が及ばない箇所にあり、かつ、ＴＨ３＞ΔＣ２＞ＴＨ４となっている場合、接触面１０Ａのうち、静電容量変化量ΔＣがΔＣ２となっている箇所に、指１００の先端が近接していると判定する。演算部２２は、例えば、指１００がペン３０による静電容量の変化の影響が及ばない箇所にあり、かつ、静電容量変化量ΔＣの最大値がＴＨ３を超えている場合に、静電容量変化量ΔＣのピークがある箇所に指１００の先端が接触していると判定する。演算部２２は、例えば、指１００がペン３０による静電容量の変化の影響が及ばない箇所にあり、かつ、静電容量変化量ΔＣの最大値がＴＨ３以下であり、かつＴＨ４よりも大きい場合に、静電容量変化量ΔＣのピークがある箇所に指１００の先端が近接していると判定する。
演算部２２は、検出回路２１から出力された電圧の変化を評価することにより、接触面１０Ａにおけるペン３０の押圧の大きさを判定する。演算部２２は、例えば、図８に示したように、ΔＣ１＞ＴＨ０となっている場合、ペン３０が接触面１０Ａに強く押されていると判定する。演算部２２は、例えば、ＴＨ０＞ΔＣ１＞ＴＨ１となっている場合、ペン３０が接触面１０Ａに軽く接していると判定する。
演算部２２は、例えば、センサパネル１０の出力に基づいて生成した座標データを記憶部２３に格納する。演算部２２は、例えば、定期的に導出したペン３０の座標データを、すでに記憶部２３に格納されているペン３０の座標データと共に、記憶部２３に格納する。演算部２２が、例えば、センサパネル１０の出力に基づいて生成したペン３０の座標データを記憶部２３に格納すると共に、出力部２４に出力してもよい。演算部２２が、例えば、記憶部２３に格納されたペン３０の複数の座標データを、描画データとしてまとめて出力部２４に出力してもよい。演算部２２が、例えば、センサパネル１０の出力に基づいて生成した指１００の座標データを出力部２４に出力してもよい。出力部２４は、演算部２２からの座標データまたは描画データを外部に出力する。
次に、本変形例に係る入力装置１の動作について説明する。ユーザがペン３０の先端を接触面１０Ａに近接させるか、または接触させる。すると、ペン３０の先端から生じる磁力によって、磁性導電層１４が接触面１０Ａ側に局所的に浮き上がる。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１と磁性導電層１４との距離が短くなり、センサパネル１０の静電容量が局所的に減少する。ペン３０の先端から生じる磁力によって磁性導電層１４が浮き上がる量は、ペン３０の先端部分の直下において最も大きくなっており、ペン３０の先端部分の直下から離れるにつれて小さくなっている。さらに、ユーザがペン３０の先端を接触面１０Ａに押圧すると、導電層１２および保護層１３が窪む。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１と導電層１２との距離が短くなり、センサパネル１０の静電容量がさらに減少する。
また、ユーザが指１００の先端を接触面１０Ａに押圧すると、導電層１２および保護層１３が窪む。その結果、指１００の先端部分の下方において、電極基板１１と導電層１２との距離が短くなり、センサパネル１０の静電容量が局所的に減少する。このとき、指１００の先端からは、ペン３０の先端から発せられるような強い磁界Ｈ（磁力線）は発生していない。そのため、指１００の先端部分の下方において、磁性導電層１４は接触面１０Ａ側に浮き上がらない。従って、ペン３０による静電容量の変化量は、指１００による静電容量の変化量よりも、電極基板１１と磁性導電層１４との距離が変化した分だけ大きくなっている。
ユーザがペン３０の先端および指１００の先端を接触面１０Ａに押圧している際に、センサパネル１０の静電容量の局所的な変化が、検出回路２１によって検出される。その結果、例えば、静電容量の変化量の大きさに応じた電圧変化が、座標情報と共に検出回路２１から演算部２２に出力される。演算部２２において、検出回路２１から出力された電圧の変化が評価されることにより、接触面１０Ａにおけるペン３０や指１００の接触の有無が判定され、さらに、接触面１０Ａにおけるペン３０や指１００の先端部分の座標が判定される。このようにして、ペン３０の先端の位置情報が、入力装置１に入力される。
次に、本変形例に係る入力装置１の効果について説明する。本変形例では、上記実施の形態の入力装置１と同様、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報が入力装置１に入力される。従って、本変形例では、上記実施の形態の入力装置１と同様の効果を得ることができる。
また、本変形例では、ペン３０の先端の位置情報を入力する際に、磁力による静電容量変化が利用されているので、ペン３０による位置情報の入力と、指１００による位置情報の入力とを容易に区別することができる。従って、例えば、ペン３０によって位置情報が入力された場合と、指１００によって位置情報が入力された場合とで、互いに異なる動作を、外部機器で実行させることも可能となる。従って、例えば、ユーザが、接触面１０Ａに手のひらを載せた状態でペン３０を操作した場合に、手のひらが誤検出されるのを防止することができる。さらに、ユーザが指で操作した場合とペンで操作した場合を区別でき、ユーザの意図した処理をシステム側にて行うことができる。
[変形例Ｂ]
図９は、図１の入力装置１の断面構成の一変形例を表す。図１０は、ペン３０の先端が接触面１０Ａに接触したときの図９の入力装置１の作用の一例を表す。図１１は、図６の入力装置１の断面構成の一変形例を表す。図１２は、ペン３０の先端が接触面１０Ａに接触したときの図１１の入力装置１の作用の一例を表す。
本変形例に係る入力装置１は、上記第１の実施の形態の入力装置１およびその変形例において、スペーサ１５が省略された構成となっている。本変形例では、ペン３０の先端が接触面１０Ａに接触したときに、磁性導電層１４が、スペーサ１５によって規制されることなく、ペン３０の先端の下方の部分を頂点として浮き上がる。そのため、磁性導電層１４の浮上がスペーサ１５によって規制されている場合と比べて、磁性導電層１４の応答速度が若干、速くなり得る。
本変形例に係る入力装置１は、各スペーサ１５が省略されていることを除いて上記実施の形態の入力装置１と同様の構成となっている。従って、本変形例では、上記実施の形態の入力装置１と同様の効果を得ることができる。
[変形例Ｃ]
図１３は、図１の入力装置１の断面構成の一変形例を表す。図１４は、図９の入力装置１の断面構成の一変形例を表す。
本変形例に係る入力装置１は、上記第１の実施の形態の入力装置１およびその変形例において、電極基板１１と接触面１０Ａとの間に剛体層５１を備えた構成となっている。剛体層５１は、例えば、導電層１２と電極基板１１との間に配置されており、例えば、少なくとも導電層１２に接して配置されている。剛体層５１は、ペン３０や指１００による押圧によって屈曲し難い材料で構成されており、例えば、樹脂基板やガラス基板などによって構成されている。つまり、剛体層５１が導電層１２および保護層１３の局所的な湾曲を妨げている。
本変形例では、上記実施の形態の入力装置１と同様、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報が入力装置１に入力される。従って、本変形例では、上記実施の形態の入力装置１と同様の効果を得ることができる。
本変形例では、ペン３０の先端の位置情報を入力する際に、磁力による静電容量変化が利用されており、さらに、接触面１０Ａの局所的な湾曲が剛体層５１によって抑制されている。これにより、接触面１０Ａの局所的な湾曲による静電容量の変化が小さくなるので、ペン３０による位置情報の入力と、指１００による位置情報の入力とを、容易に区別することができる。従って、例えば、ユーザが、接触面１０Ａに指や手のひらを載せた状態でペン３０を操作した場合に、指や手のひらが誤検出されるのを十分に防止することができる。
＜３．第２の実施の形態＞
[構成]
図１５は、本技術の第２の実施の形態に係る入力装置２の断面構成の一例を表す。図１６は、ペン３０の先端および指１００の先端が接触面１０Ａに接触したときの入力装置２の作用の一例を表す。入力装置２は、上記実施の形態の入力装置１において、センサパネル１０の代わりにセンサパネル４０を設けたものに相当する。そこで、以下では、センサパネル４０について主に詳述し、上記実施の形態の入力装置１の構成と共通する構成についての記述を適宜、省略するものとする。入力装置２は、本技術の「入力装置」の一具体例に相当する。センサパネル４０は、本技術の「センサパネル」の一具体例に相当する。
センサパネル４０は、変形例Ａに係る入力装置１で用いられたセンサパネル１０において、空隙１５Ａおよび各スペーサ１５を省略し、電極基板１１と磁性導電層１４とを互いに積層したものに相当する。つまり、各上側電極１１Ｄ、各下側電極１１Ｂおよび磁性導電層１４は、絶縁層１１Ａ，１１Ｃを介して積層されている。絶縁層１１Ａ，１１Ｃは、本技術の「絶縁層」の一具体例に相当する。
本実施の形態では、電極基板１１は可撓性を有しており、磁性導電層１４の変形に応じて変形する。従って、本実施の形態では、磁性導電層１４は、例えば、図１６に示したように、ペン３０から磁力を受けたときに電極基板１１と共に浮き上がる。磁性導電層１４は、例えば、電極基板１１に固定されており、例えば接着剤などを介して電極基板１１に固定されている。なお、磁性導電層１４は、電極基板１１に接しているだけで、電極基板１１に固定されていなくてもよい。
センサパネル４０において、空隙１７Ａは、保護膜１３および導電層１２が下方に撓んだときの保護膜１３および導電層１２の可動域を確保する空間であると同時に、電極基板１１が上方に浮き上がったときの電極基板１１の可動域を確保する空間でもある。従って、本実施の形態では、空隙１７Ａの高さが、上記実施の形態のときの空隙１７Ａの高さと比べて、高くなっていてもよい。本実施の形態では、スペーサ１７は、空隙１７Ａを維持するだけでなく、保護膜１３および導電層１２の下方への撓みが局所的となるよう、保護膜１３および導電層１２の撓みの広がりを規制している。スペーサ１７は、さらに、電極基板１１を介して、磁性導電層１４を部分的に抑えつけ、磁性導電層１４が磁場によらず浮き上がるのを抑制している。
[動作]
次に、本実施の形態の入力装置２の動作について説明する。ユーザがペン３０の先端を接触面１０Ａに近接させるか、または接触させる。すると、ペン３０の先端から生じる磁力によって、磁性導電層１４が電極基板１１と共に、接触面１０Ａ側に局所的に浮き上がる。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１および磁性導電層１４と、導電層１２との距離が短くなり、センサパネル４０の静電容量が局所的に減少する。ペン３０の先端から生じる磁力によって磁性導電層１４が浮き上がる量は、ペン３０の先端部分の直下において最も大きくなっており、ペン３０の先端部分の直下から離れるにつれて小さくなっている。さらに、ユーザがペン３０の先端を接触面１０Ａに押圧すると、導電層１２および保護層１３が窪む。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１と導電層１２との距離がさらに短くなり、センサパネル４０の静電容量がさらに減少する。
また、ユーザが指１００の先端を接触面１０Ａに押圧すると、導電層１２および保護層１３が窪む。その結果、指１００の先端部分の下方において、電極基板１１と導電層１２との距離が短くなり、センサパネル４０の静電容量が局所的に減少する。このとき、指１００の先端からは、ペン３０の先端から発せられるような強い磁界Ｈ（磁力線）は発生していない。そのため、指１００の先端部分の下方において、磁性導電層１４および電極基板１１は接触面１０Ａ側に浮き上がらない。従って、ペン３０による静電容量の変化量は、指１００による静電容量の変化量よりも、磁性導電層１４および電極基板１１が浮き上がった分だけ大きくなっている。
ユーザがペン３０の先端および指１００の先端を接触面１０Ａに押圧している際に、センサパネル４０の静電容量の局所的な変化が、検出回路２１によって検出される。その結果、例えば、静電容量の変化量の大きさに応じた電圧変化が、座標情報と共に検出回路２１から演算部２２に出力される。演算部２２において、検出回路２１から出力された電圧の変化が評価されることにより、接触面１０Ａにおけるペン３０や指１００の接触の有無が判定され、さらに、接触面１０Ａにおけるペン３０や指１００の先端部分の座標が判定される。このようにして、ペン３０の先端の位置情報が、入力装置２に入力される。
[効果]
次に、本実施の形態の入力装置２の効果について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態の入力装置１と同様、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報が入力装置２に入力される。従って、本実施の形態では、上記実施の形態の入力装置１と同様の効果を得ることができる。
＜４．第２の実施の形態の変形例＞
[変形例Ｄ]
図１７は、上記第２の実施の形態の入力装置２の断面構成の一変形例を表す。本変形例では、センサパネル４０が、磁性導電層１４の代わりに導電層１８を備えている。導電層１８は、例えば、フィルム上にアルミなどの金属薄膜、カーボン、ＣＮＴ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ナノメタルワイヤ、銀細線などを製膜したもの、または湾曲し得る非磁性の金属プレートやＩＴＯガラスなどによって構成されている。導電層１８は、電極基板１１に固定されており、例えば接着剤などを介して電極基板１１に固定されている。さらに、センサパネル４０において、各下側電極１１Ｂおよび各上側電極１１Ｄが、導電性の磁性金属（つまり、磁性電極）で構成されており、例えば、ＳＵＳ（例えば、マルテンサイト系、フェライト系）、鉄、ニッケル、鉄の合金、ニッケルの合金などによって構成されている。従って、本変形例では、各下側電極１１Ｂおよび各上側電極１１Ｄは、磁力の大きさに応じて厚さ方向に局所的に変位する。
次に、本変形例に係る入力装置２の動作について説明する。ユーザがペン３０の先端を接触面１０Ａに近接させるか、または接触させる。すると、ペン３０の先端から生じる磁力によって、一部の下側電極１１Ｂおよび一部の上側電極１１Ｄが電極基板１１および導電層１８と共に、接触面１０Ａ側に局所的に浮き上がる。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１および導電層１８と、導電層１２との距離が短くなり、センサパネル４０の静電容量が局所的に減少する。ペン３０の先端から生じる磁力によって電極基板１１および導電層１８が浮き上がる量は、ペン３０の先端部分の直下において最も大きくなっており、ペン３０の先端部分の直下から離れるにつれて小さくなっている。さらに、ユーザがペン３０の先端を接触面１０Ａに押圧すると、導電層１２および保護層１３が窪む。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１および導電層１８と、導電層１２との距離がさらに短くなり、センサパネル４０の静電容量がさらに減少する。
また、ユーザが指１００の先端を接触面１０Ａに押圧すると、導電層１２および保護層１３が窪む。その結果、指１００の先端部分の下方において、電極基板１１と導電層１２との距離が短くなり、センサパネル４０の静電容量が局所的に減少する。このとき、指１００の先端からは、ペン３０の先端から発せられるような強い磁界Ｈ（磁力線）は発生していない。そのため、指１００の先端部分の下方において、電極基板１１および導電層１８は接触面１０Ａ側に浮き上がらない。従って、ペン３０による静電容量の変化量は、指１００による静電容量の変化量よりも、電極基板１１および導電層１８が浮き上がった分だけ大きくなっている。
ユーザがペン３０の先端および指１００の先端を接触面１０Ａに押圧している際に、センサパネル４０の静電容量の局所的な変化が、検出回路２１によって検出される。その結果、例えば、静電容量の変化量の大きさに応じた電圧変化が、座標情報と共に検出回路２１から演算部２２に出力される。演算部２２において、検出回路２１から出力された電圧の変化が評価されることにより、接触面１０Ａにおけるペン３０や指１００の接触の有無が判定され、さらに、接触面１０Ａにおけるペン３０や指１００の先端部分の座標が判定される。このようにして、ペン３０の先端の位置情報が、入力装置２に入力される。
[効果]
次に、本変形例に係る入力装置２の効果について説明する。本変形例では、上記実施の形態の入力装置１と同様、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報が入力装置２に入力される。従って、本変形例では、上記実施の形態の入力装置２と同様の効果を得ることができる。
また、本変形例では、各下側電極１１Ｂおよび各上側電極１１Ｄが、導電性の磁性金属（つまり、磁性電極）で構成されている。ここで、接触面１０Ａと、各下側電極１１Ｂおよび各上側電極１１Ｄとの距離は、接触面１０Ａと導電層１８との距離よりも短くなっている。このように、本変形例では、磁性金属で構成された層が、接触面１０Ａにより近い場所に配置されている。従って、磁性金属で構成された層に対して、ペン３０の磁力を及ぼすことが容易となるので、例えば、ペン３０の磁石３２を小型化したり、ペン３０が検出面１０Ａから比較的離れている場所にあるときでもペン３０の位置情報の入力を可能にしたりすることができる。
[変形例Ｅ]
図１８は、図１５の入力装置２の断面構成の一変形例を表す。図１９は、図１７の入力装置２の断面構成の一変形例を表す。
本変形例に係る入力装置２は、上記第２の実施の形態の入力装置２およびその変形例において、電極基板１１と接触面１０Ａとの間に剛体層５１を備えた構成となっている。剛体層５１は、例えば、導電層１２と電極基板１１との間に配置されており、例えば、少なくとも導電層１２の下面に接して配置されている。剛体層５１は、ペン３０や指１００による押圧によって屈曲し難い材料で構成されており、例えば、樹脂基板やガラス基板などによって構成されている。つまり、剛体層５１が導電層１２および保護層１３の局所的な湾曲を妨げている。
本変形例では、上記実施の形態の入力装置１と同様、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報が入力装置２に入力される。従って、本変形例では、上記実施の形態の入力装置２と同様の効果を得ることができる。
また、本変形例では、ペン３０の先端の位置情報を入力する際に、磁力による静電容量変化が利用されており、さらに、接触面１０Ａの局所的な湾曲が剛体層５１によって抑制されている。これにより、接触面１０Ａの局所的な湾曲による静電容量の変化が小さくなるので、ペン３０による位置情報の入力と、指１００による位置情報の入力とを、容易に区別することができる。従って、例えば、ユーザが、接触面１０Ａに指や手のひらを載せた状態でペン３０を操作した場合に、指や手のひらが誤検出されるのを十分に防止することができる。
＜５．第１および第２の実施の形態に共通する変形例＞
次に、第１および第２の実施の形態に共通する変形例について説明する。
[変形例Ｆ]
図２０は、図１の入力装置１の断面構成の一変形例を表す。図２１は、図６の入力装置１の断面構成の一変形例を表す。図２２は、図９の入力装置１の断面構成の一変形例を表す。図２３は、図１１の入力装置１の断面構成の一変形例を表す。図２４は、図１５の入力装置２の断面構成の一変形例を表す。
本変形例に係る入力装置１，２は、上記第１および第２の実施の形態の入力装置１，２およびその変形例において、磁性導電層１４よりも接触面１０Ａから離れた位置に磁石層１９をさらに備えた構成となっている。磁石層１９は、磁性導電層１４の裏面側に配置されている。磁石層１９は、浮き上がった磁性導電層１４に対して及んでいたペン３０の磁力が、ペン３０が接触面１０Ａから遠く離れるなどにより弱まった場合に磁性導電層１４を速やかに元の位置に戻す磁力を発する。磁石層１９は、例えば、シート状の磁石で構成されている。磁石層１９は、複数の磁石が２次元配置された構成となっていてもよい。
本変形例では、磁性導電層１４の裏面側に磁石層１９が設けられているので、磁性導電層１４が元の位置に戻る際の応答速度を速くすることができる。
＜６．第３の実施の形態＞
[構成]
図２５は、本技術の第３の実施の形態の入力装置３の断面構成の一例を表す。本実施の形態では、入力装置３は、入力装置１，２と同様に、先端から磁界を発生させるペン３０を利用して情報入力を行う装置である。入力装置３は、接触面１０Ａを有するセンサパネル５０と、センサパネル５０を駆動すると共にセンサパネル５０の出力に基づいて座標データを生成する駆動部２０と、ペン３０とを備えている。以下では、上記実施の形態の入力装置１，２の構成と共通する構成についての記述を適宜、省略するものとする。入力装置３は、本技術の「入力装置」の一具体例に相当する。センサパネル５０は、本技術の「センサパネル」、「センサ部」の一具体例に相当する。
（センサパネル５０）
センサパネル５０は、ペン３０の先端から発せられる磁界（磁力線）を静電容量変化で検出する。具体的には、センサパネル５０は、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出する。センサパネル５０は、さらに、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能となっている。センサパネル５０は、例えば、電極基板１１と、電極基板１１の上面側に配置された磁性導電層１４、剛体層５１および保護層１３と、電極基板１１の下面側に配置された導電層５２とを有している。磁性導電層１４が、接触面１０Ａと電極基板１１との間隙に配置され、電極基板１１よりも接触面１０Ａに近い位置に配置されている。導電層５２が、電極基板１１よりも接触面１０Ａから離れた位置に配置されている。つまり、電極基板１１が、導電性を有する２つの層（磁性導電層１４および導電層５２）によって上下方向から挟み込まれている。磁性導電層１４が、本技術の「磁性層」の一具体例に相当する。剛体層５１が、本技術の「剛体層」の一具体例に相当する。
剛体層５１は、接触面１０Ａと磁性導電層１４との間に配置されている。剛体層５１は、例えば、保護層１３と磁性導電層１４との間に配置されており、例えば、少なくとも保護層１３の下面に接して配置されている。剛体層５１は、ペン３０や指１００による押圧によって屈曲し難い材料で構成されており、例えば、樹脂基板やガラス基板などによって構成されている。つまり、剛体層５１が保護層１３の局所的な湾曲を妨げている。
磁性導電層１４および導電層５２は、センサパネル１０と外部との間で形成される静電容量の変化がセンサパネル５０の内部に影響しないようするシールド層としての機能を有している。磁性導電層１４および導電層５２は、固定電位となっており、例えば、グラウンド電位となっている。導電層５２は、例えば、フィルム上にアルミなどの金属薄膜、カーボン、ＣＮＴ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ナノメタルワイヤ、銀細線などを製膜したもの、または湾曲し得る非磁性の金属プレートやＩＴＯガラスなどによって構成されている。
センサパネル５０は、さらに、例えば、電極基板１１と磁性導電層１４との間に空隙５３Ａを有しており、この空隙５３Ａを維持する複数のスペーサ５３を有している。センサパネル５０は、さらに、例えば、磁性導電層１４と剛体層５１との間に空隙５４Ａを有しており、この空隙５４Ａを維持する複数のスペーサ５４を有している。複数のスペーサ５４は、各スペーサ５３の真上に１つずつ配置されている。スペーサ５３は、例えば、電極基板１１上にスクリーン印刷した樹脂層をＵＶ硬化あるいは熱硬化することにより形成されたものである。スペーサ５４は、例えば、剛体層５１上にスクリーン印刷した樹脂層をＵＶ硬化あるいは熱硬化することにより形成されたものである。
空隙５３Ａは、磁性導電層１４が厚さ方向に浮き上がりやすくする空間である。空隙５４Ａは、磁性導電層１４が厚さ方向に浮き上がったときの磁性導電層１４の可動域を確保する空間である。スペーサ５３，５４は、空隙５３Ａ，５４Ａを維持するだけでなく、磁性導電層１４を部分的に抑えつけ、磁性導電層１４が磁場によらず浮き上がるのを抑制している。センサパネル５０は、さらに、例えば、電極基板１１等を収容する筐体１６を有している。
図２６は、ペン３０の先端が接触面１０Ａに近接もしくは接触したときの入力装置３の作用の一例を表す。磁性導電層１４は、例えば、図２６に示したように、ペン３０の先端から発せられる磁界Ｈ（磁力線）によって接触面１０Ａ側に局所的に浮き上がる。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１と磁性導電層１４との距離が長くなり、センサパネル５０の静電容量が局所的に増加する。ペン３０の先端から生じる磁力によって磁性導電層１４が浮き上がる量は、ペン３０の先端部分の直下において最も大きく、ペン３０の先端部分の直下から離れるにつれて小さくなる。
（駆動部２０）
駆動部２０は、上述したように、センサパネル５０を駆動すると共にセンサパネル５０の出力に基づいて座標データを生成する。駆動部２０は、上記実施の形態と同様に、例えば、検出回路２１と、演算部２２と、記憶部２３と、出力部２４とを有している。
[動作]
次に、入力装置３の動作について説明する。ユーザがペン３０の先端を接触面１０Ａに近接させるか、または接触させる。すると、ペン３０の先端から生じる磁力によって、磁性導電層１４が接触面１０Ａ側に局所的に浮き上がる。その結果、ペン３０の先端部分の下方において、電極基板１１と磁性導電層１４との距離が長くなり、センサパネル５０の静電容量が局所的に増加する。ペン３０の先端から生じる磁力によって磁性導電層１４が浮き上がる量は、ペン３０の先端部分の直下において最も大きくなり、ペン３０の先端部分の直下から離れるにつれて小さくなる。
このとき、センサパネル５０の静電容量の局所的な変化が、検出回路２１によって検出される。その結果、例えば、静電容量の変化量の大きさに応じた電圧変化が、座標情報と共に検出回路２１から演算部２２に出力される。演算部２２において、検出回路２１から出力された電圧の変化が評価されることにより、接触面１０Ａにおけるペン３０の接触の有無が判定され、さらに、接触面１０Ａにおけるペン３０の先端部分の座標が判定される。このようにして、ペン３０の先端の位置情報が、入力装置３に入力される。
[効果]
次に、入力装置３の効果について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態の入力装置１と同様、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報が入力装置３に入力される。従って、本実施の形態では、上記実施の形態の入力装置１と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、ペン３０の先端の位置情報を入力する際に、磁力による静電容量変化が利用されており、さらに、接触面１０Ａの局所的な湾曲が剛体層５１によって抑制されている。これにより、接触面１０Ａの局所的な湾曲による静電容量の変化が小さくなるので、ペン３０による位置情報の入力と、指による位置情報の入力とを、容易に区別することができる。従って、例えば、ユーザが、接触面１０Ａに指や手のひらを載せた状態でペン３０を操作した場合に、指や手のひらが誤検出されるのを大きく防止することができる。
また、本実施の形態では、磁性導電層１４が電極基板１１よりも接触面１０Ａに近い位置に配置されている。ここで、接触面１０Ａと、磁性導電層１４との距離は、接触面１０Ａと導電層５２との距離よりも短くなっている。このように、本実施の形態では、磁性金属で構成された層が、接触面１０Ａにより近い場所に配置されている。従って、磁性金属で構成された層に対して、ペン３０の磁力を及ぼすことが容易となるので、例えば、ペン３０の磁石３２を小型化したり、ペン３０が検出面１０Ａから比較的離れている場所にあるときでもペン３０の位置情報の入力を可能にしたりすることができる。
＜７．第４の実施の形態＞
[構成]
図２７は、本技術の第４の実施の形態の入力装置４の断面構成の一例を表す。図２８は、ペン３０の先端および指１００の先端が接触面１０Ａに接触したときの入力装置４の作用の一例を表す。入力装置４は、上記実施の形態の入力装置３において、センサパネル５０の代わりにセンサパネル６０を設けたものに相当する。そこで、以下では、センサパネル６０について主に詳述し、上記実施の形態の入力装置３の構成と共通する構成についての記述を適宜、省略するものとする。入力装置４は、本技術の「入力装置」の一具体例に相当する。センサパネル６０は、本技術の「センサパネル」の一具体例に相当する。
センサパネル６０は、上記実施の形態の入力装置３で用いられたセンサパネル５０において、空隙５３Ａおよび各スペーサ５３を省略し、電極基板１１と磁性導電層１４とを互いに積層したものに相当する。つまり、各上側電極１１Ｄ、各下側電極１１Ｂおよび磁性導電層１４は、絶縁層１１Ｃ，１１Ｅを介して積層されている。絶縁層１１Ｃ，１１Ｅは、本技術の「絶縁層」の一具体例に相当する。本実施の形態では、電極基板１１は可撓性を有しており、磁性導電層１４の変形に応じて変形する。従って、本実施の形態では、磁性導電層１４は、例えば、図２８に示したように、ペン３０から磁力を受けたときに電極基板１１と共に浮き上がる。磁性導電層１４は、電極基板１１に固定されており、例えば接着剤などを介して電極基板１１に固定されている。なお、導電層５２は、電極基板１１に接しているだけで、電極基板１１に固定されていない。そのため、磁性導電層１４がペン３０から磁力を受けて変位したときに、導電層５２と磁性導電層１４との間に空隙が局所的に発生する。
センサパネル６０において、空隙５４Ａは、保護膜１３および導電層１２が下方に撓んだときの保護膜１３および導電層１２の可動域を確保する空間であると同時に、電極基板１１が上方に浮き上がったときの電極基板１１の可動域を確保する空間でもある。従って、本実施の形態では、空隙１７Ａの高さが、上記実施の形態のときの空隙１７Ａの高さと比べて、高くなっていてもよい。本実施の形態では、スペーサ１７は、空隙１７Ａを維持するだけでなく、保護膜１３および導電層１２の下方への撓みが局所的となるよう、保護膜１３および導電層１２の撓みの広がりを規制している。スペーサ１７は、さらに、電極基板１１を介して、磁性導電層１４を部分的に抑えつけ、磁性導電層１４が磁場によらず浮き上がるのを抑制している。
[効果]
次に、入力装置４の効果について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態の入力装置１と同様、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力が静電容量変化で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報が入力装置４に入力される。従って、本実施の形態では、上記実施の形態の入力装置１と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、上記実施の形態の入力装置３と同様、ペン３０の先端の位置情報を入力する際に、磁力による静電容量変化が利用されており、さらに、接触面１０Ａの局所的な湾曲が剛体層５１によって抑制されている。従って、本実施の形態では、上記実施の形態の入力装置３と同様の効果を得ることができる。
＜８．第１〜第４の実施の形態に共通する変形例＞
次に、第１〜第４の実施の形態に共通する変形例について説明する。
[変形例Ｇ]
第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例では、ペン３０は、先端に磁石３２を有していた。しかし、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図２９に示したように、ペン３０が、先端にコイル３３を有し、このコイル３３に直流電流を供給する電池３４を有していてもよい。このようにした場合には、コイル３３に直流電流が供給されることにより、コイル３３が電磁石となり、電磁石により生じる磁力がセンサパネル１０，４０，５０，６０で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報を入力装置１，２，３，４に入力することができる。
第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例では、ペン３０は、先端に磁石３２を有していた。しかし、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図３０に示したように、ペン３０が、先端にコイル３３を有し、センサパネル１０，４０，５０，６０がコイル３３を電磁誘導するコイル１３３を有していてもよい。このようにした場合には、コイル３３が電磁誘導により電磁石となり、電磁石により生じる磁力がセンサパネル１０，４０，５０，６０で検出されることにより、ペン３０の先端の位置情報を入力装置１，２，３，４に入力することができる。
[変形例Ｈ]
第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例では、ペン３０は、先端だけに磁石３２を有していた。しかし、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図３１に示したように、ペン３０が、先端だけでなく、後端にも磁石３２を有していてもよい。このとき、後端に設けられた磁石３２の磁極の向きが、先端に設けられた磁石３２の磁極の向きと同じになっている。つまり、後端に設けられた磁石３２におけるペン３０の後端側の磁極が、先端に設けられた磁石３２におけるペン３０の先端側の磁極と反対となっている。従って、例えば、ペン３０の先端を使って磁性導電層１４を浮上させた後に、磁性導電層１４のうち浮上している箇所を、ペン３０の後端を使って強制的に元の位置に戻すことができる。
第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例では、ペン３０は、先端に固定された磁石３２を有していた。しかし、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図３２に示したように、磁石３２が、回転可能にペン３０の先端に支持されていてもよい。このようにした場合には、例えば、ペン３０を使って磁性導電層１４を浮上させた後に、磁石３２を回転させて、磁石３２の磁極の向きを上下反転させた上で、再度、ペン３０を使うことにより、磁性導電層１４のうち浮上している箇所を強制的に元の位置に戻すことができる。
なお、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、磁石３２から発せられる磁界（磁力線）をシールドする部材（例えば軟磁性体からなる部材）を磁石３２の周囲に設けてもよい。例えば、軟磁性体からなるキャップをペン３０の先端に取り付けたり、ペン３０をノック式とし、ペン３０の先端筐体部分を軟磁性体で構成したりしてもよい。
[変形例Ｉ]
第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例では、磁性導電層１４が、導電性の磁性金属で構成されたシート状部材となっている場合が例示されていた。しかし、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図３３に示したように、磁性導電層１４が、導電層１４Ａの表面に磁性層１４Ｂを設けた積層体となっていてもよい。磁性層１４Ｂは、例えば、酸化鉄（ＩＩＩ）、クロム酸化鉄、コバルト酸化鉄、または、フェライト酸化鉄などにより構成されている。
[変形例Ｊ]
第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図３４に示したように、磁性導電層１４の代わりに、磁性層１４Ｂが用いられていてもよい。このとき、磁性層１４Ｂがフローティング電位となっていてもよい。磁性層１４Ｂがフローティング電位となった場合であっても、接触面１０Ａもしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出することが可能である。
[変形例Ｋ]
第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、磁性導電層１４が、磁化された磁性体で構成されているか、または軟磁性体で構成されていてもよい。このようにした場合には、磁性導電層１４が徐々に磁化されるなどして、磁性導電層１４の特性が径時的に変化するのを防止することができる。
磁性導電層１４が、磁化された磁性体で構成されている場合、磁性導電層１４は、例えば、図３５Ａ、図３５Ｂまたは図３５Ｃに示した磁化パターンとなっている。図３５Ａでは、磁性導電層１４の一方の面だけが、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した磁化パターンとなっている。図３５Ｂでは、磁性導電層１４の両面が、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した磁化パターンとなっている。なお、図３５Ｂでは、磁性導電層１４の一方の面の磁化パターンは、磁性導電層１４の他方の面の磁化パターンにおいてＮ極およびＳ極を反転させたパターンとなっている。図３５Ｃでは、磁性導電層１４の一方の面が、全面にＮ極を着磁した磁化パターンとなっており、磁性導電層１４の他方の面が、全面にＳ極を着磁した磁化パターンとなっている。なお、図３１または図３２に示したペン３０を用いる際には、磁性導電層１４が図３５Ｃの磁化パターンとなっていることが好ましい。磁化パターンを意識してペン３０を使用しなくて済むからである。
[変形例Ｌ]
第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、磁性導電層１４または磁性層１４Ｂが、磁性金属で構成されたシート状部材となっている場合が例示されていた。しかし、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図３６に示したように、磁性導電層１４全体または磁性層１４Ｂ全体が、多数の細かな開口の形成されたメッシュ状となっていてもよい。なお、図３６には、複数のスペーサ１５，１６，５３または５４が行列状に配置されている様子が例示されている。また、図３６では、４つのスペーサ１５，１６，５３または５４で囲まれた領域に対して、単位センサ領域１４ａという名称が付与されている。図３６には、スペーサ１５，１６，５３または５４の位置や、単位センサ領域１４ａの位置によらず、磁性導電層１４全体または磁性層１４Ｂ全体がメッシュ状となっている様子が例示されている。
また、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図３７に示したように、磁性導電層１４または磁性層１４Ｂが、単位センサ領域１４ａの中央部分と、スペーサ１５，１６，５３または５４の位置とを除いた領域に開口１４ｂを有するシート状部材となっていてもよい。また、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図３８に示したように、磁性導電層１４または磁性層１４Ｂが、スペーサ１５，１６，５３または５４の位置に開口１４ｂを有するシート状部材となっていてもよい。また、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図３９に示したように、磁性導電層１４または磁性層１４Ｂが、スペーサ１５，１６，５３または５４の位置以外の領域にメッシュを有するシート状部材となっていてもよい。また、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図４０に示したように、磁性導電層１４または磁性層１４Ｂが、単位センサ領域１４ａの中央部分以外の領域にメッシュを有するシート状部材となっていてもよい。
本変形例では、磁性導電層１４または磁性層１４Ｂが、全体または一部の領域に複数の開口を有している。そのため、磁性導電層１４全体または磁性層１４Ｂ全体が、開口等の無いシート状部材となっている場合と比べて、磁性導電層１４または磁性層１４Ｂが軽量化されており、磁力を受けたときに浮き上がり易くなっている。そのため、情報入力における応答速度をより一層、速くすることができる。
＜９．第５の実施の形態＞
[構成]
図４１は、本技術の第５の実施の形態の表示装置５の断面構成の一例を表す。本実施の形態では、表示装置５は、第１〜第４の実施の形態およびそれらの変形例のセンサパネル１０，４０，５０または６０（以下、単に「センサパネルＸ」と称する。）と、センサパネルＸの上面に接して設けられた表示パネル７０と、センサパネルＸおよび表示パネル７０を駆動する駆動部８０とを備えている。センサパネルＸは、接触面７０Ａもしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能となっている。表示装置５は、本技術の「表示装置」の一具体例に相当する。センサパネルＸは、本技術の「センサ部」の一具体例に相当する。駆動部８０は、本技術の「第１駆動部」、「第２駆動部」の一具体例に相当する。なお、以下では、上記段落において既に言及した内容と重複する内容については適宜、省略するものとする。
（表示パネル７０）
表示パネル７０は、磁界および電界の変化に応じて表示を変えるものである。図４２は、表示パネル７０の断面構成の一例を表す。表示パネル７０は、可撓性を有している。表示パネル７０は、例えば、下側基板７１、下側電極７２、表示層７３、上側電極７４および上側基板７５を有している。下側基板７１および上側基板７５は、下側電極７２、表示層７３および上側電極７４を支持するものであり、離間して互いに対向配置されている。表示層７３は、磁界および電界の変化に応じて表示を変えるものであり、下側基板７１および上側基板７５の間隙に配置されている。上側電極７４および下側電極７２は、表示層７３に電界を印加するものであり、表示層７３を間にして互いに対向するように配置されている。下側電極７２は、下側基板７１寄りに配置されており、上側電極７４は、上側基板７５寄りに配置されている。
下側基板７１および上側電極７５は、例えば、プラスチック材料で構成されている。プラスチック材料としては、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、またはポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）が挙げられる。
下側電極７２は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）あるいは銀（Ａｇ）などの金属元素の単体からなる。下側電極７２は、例えば、上で例示した金属元素の単体のうち少なくとも１つを含む合金（例えばステンレス鋼（ＳＵＳ））からなっていてもよい。下側電極７２は、例えば、光透過性の導電材料（透明電極材料）により構成されていてもよい。透明電極材料としては、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）、酸化アンチモン−酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、またはアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）が挙げられる。下側電極７２は、例えば、光透過性を有しており、例えば、ナノメタルワイヤ、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、またはメタル細線により構成されていてもよい。上側電極７４は、例えば、下側電極７２の材料として例示された上記の材料からなっている。
下側基板７１および上側基板７５のうち、少なくとも上側基板７５が、光透過性を有している。さらに、下側電極７２および上側電極７４のうち、少なくとも上側電極７４が、光透過性を有している。下側電極７２および下側基板７１のうち、少なくとも下側電極７２が光吸収性を有していてもよい。この場合には、高いコントラストが得られる。また、下側電極７２および下側基板７１のうち、少なくとも下側電極７２が、光反射性の材料で構成されていてもよい。この場合には、高い輝度が得られる。
図４３および図４４は、下側電極７２および上側電極７４の斜視構成の一例を表す。下側電極７２が、例えば、図４３に示したように、第１方向（図中ではＸ方向）に延在する複数の部分電極７２Ａを含んで構成されていてもよい。さらに、上側電極７４が、例えば、図４３に示したように、第１方向と交差（例えば直交）する第２方向（図中ではＹ方向）に延在する複数の部分電極７４Ａを含んで構成されていてもよい。この場合、駆動部２０は、例えば、下側電極７２および上側電極７４を単純マトリクス駆動することにより、表示層７３の表示の全体または一部を変化させる。このとき、表示層７３のうち、部分電極７２Ａと部分電極７４Ａとが互いに対向する部分が、単純マトリクス駆動時の画素となる。単純マトリクス駆動時の画素は、後述の表示画素７３Ａと一致していてもよいし、複数の表示画素７３Ａごとに対応していてもよい。
下側電極７２が、例えば、図４４に示したように、面内に２次元配置された複数の部分電極７２Ｂを含んで構成されていてもよい。さらに、上側電極７４が、例えば、図４４に示したように、表示パネル７０の上面である接触面７０Ａと対向する領域全体に広がるシート状電極となっていてもよい。この場合、駆動部２０は、例えば、複数の部分電極７２Ｂをアクティブマトリクス駆動することにより、表示層７３の表示の全体または一部を変化させる。このとき、表示層７３のうち、部分電極７２Ｂと対向する部分が、アクティブマトリクス駆動時の画素となる。アクティブマトリクス駆動時の１つの画素が、後述の１つの表示画素７３Ａに割り当てられていてもよいし、複数の表示画素７３Ａに割り当てられていてもよい。また、アクティブマトリクス駆動時の複数の画素が、１つの表示画素７３Ａに割り当てられていてもよい。
なお、下側電極７２および上側電極７４が、接触面７０Ａと対向する領域全体に広がるシート状電極となっていてもよい。この場合、駆動部２０は、例えば、下側電極７２および上側電極７４に対して電圧を印加することにより、表示層７３の表示の全体を一度に変化させる。
図４５は、表示層７３の最小単位である表示画素７３Ａの断面構成の一例を表すものである。表示層７３は、接触面７０Ａと対向する領域に２次元配置された複数の表示画素７３Ａを有している。表示画素７３Ａは、分散媒７３ｃと、分散媒７３ｃ中に設けられた複数の第１要素７３ａおよび複数の第２要素７３ｂとを有している。表示画素７３Ａは、さらに、分散媒７３ｃと、複数の第１要素７３ａおよび複数の第２要素７３ｂとを封入するマイクロカプセル７３ｄを有している。
第１要素７３ａは、磁性体である。磁性体は、例えば、四酸化三鉄、三酸化二鉄、または、各種フェライトである。磁性体は、例えば、鉄、マンガン、ニッケル、コバルト、クロム等の金属であってもよいし、コバルト、ニッケル、マンガン等を含む合金であってもよい。第１要素７３ａは、上で例示した材料で構成されている場合、暗表示向けの色（具体的には、黒色またはそれに近い色合い）の粒子となっている。第１要素７３ａは、磁性体の性質を持つ粒子（すなわち磁性粒子）である。磁性粒子の粒径は、例えば、０．１μｍ〜２０μｍとなっている。第１要素７３ａは、例えば、磁性体（すなわち磁性粒子）を含むものであってもよい。第１要素７３ａは、例えば、磁性粒子を樹脂に混ぜ合わせたものであってもよい。
第２要素７３ｂは、非磁性体である。非磁性体は、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウムまたはチタン酸カリウム等の金属酸化物である。非磁性体は、例えば、硫酸バリウムまたは炭酸カルシウムなどの無機塩であってもよいし、ポリビニルナフタレンなどの有機化合物であってもよい。第２要素７３ｂは、上で例示した材料で構成されている場合、明表示向けの色（具体的には、白色またはそれに近い色合い）の粒子となっている。第２要素７３ｂは、非磁性体の性質を持つ粒子（すなわち非磁性粒子）である。非磁性粒子の粒径は、例えば、０．１μｍ〜１μｍとなっている。第２要素７３ｂは、例えば、非磁性体（すなわち非磁性粒子）を含むものであってもよい。第２要素７３ｂは、例えば、非磁性粒子を樹脂に混ぜ合わせたものであってもよい。
第１要素７３ａおよび第２要素７３ｂの少なくとも一方が帯電している。具体的には、上記磁性粒子および上記非磁性粒子の少なくとも一方が電気的に修飾されている。以下に、電気的に修飾された磁性粒子の製造方法の一例について説明する。なお、電気的に修飾された非磁性粒子についても、下記と同様の方法で製造可能である。
水酸化ナトリウム４２．６２４ｇとケイ酸ナトリウム０．３６９ｇとを水４３ｇに溶解させて溶液Ａを得た。次に、溶液Ａを攪拌しながら黒色磁性粒子（四酸化三鉄）５ｇを溶液Ａに加えて攪拌（１５分間）を行った後、超音波攪拌（３０℃〜３５℃で１５分間）を行った。次に、溶液Ａを加熱（９０℃）した後、０．２２ｍｏｌ／ｃｍ3の硫酸１５ｃｍ3（＝ｍｌ）と、ケイ酸ナトリウム６．５ｍｇおよび水酸化ナトリウム１．３ｍｇが溶解された水溶液７．５ｃｍ3とを溶液Ａに２時間かけて滴下した。次に、溶液Ａを冷却（室温）した後、溶液Ａに１ｍｏｌ／ｃｍ3の硫酸１．８ｃｍ3を加えた。次に、溶液Ａに対して遠心分離（３７００ｒｐｍで３０分間）を行った後、デカンテーションを行った。次に、溶液Ａをエタノールに再分散してから、遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）とデカンテーションと交互に２回ずつ行った。次に、溶液Ａにエタノール５ｃｍ3と水０．５ｃｍ3との混合液を加えて超音波攪拌（１時間）して、シラン被覆黒色磁性粒子の分散溶液を得た。
次に、水３ｃｍ3と、エタノール３０ｃｍ3と、Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−Ｎ’−（４−ビニルベンジル）エチレンジアミン塩酸塩（４０％メタノール溶液）４ｇとを混合して攪拌（７分間）した後、その混合溶液に上記の分散溶液を全量投入した。次に、混合溶液を攪拌（１０分間）した後、遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）を行った。次に、デカンテーションを行った後、混合溶液をエタノールに再分散してから遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）を行う洗浄作業を２回繰り返した。次に、デカンテーションを行ったのち、減圧環境（室温）中で乾燥（６時間）した後、さらに減圧環境（７０℃）中で乾燥（２時間）して固形物を得た。
次に、上記固形物にトルエン５０ｃｍ3を加えて溶液Ｂとしたのち、溶液Ｂをロールミルで攪拌（１２時間）した。次に、溶液Ｂを３つ口フラスコに移し、アクリル酸２−エチルヘキシル１．７ｇを投入した後、窒素気流下で攪拌（２０分間）を行った。次に、溶液Ｂを攪拌（５０℃で２０分間）し、ＡＩＢＮ０．０１ｇがトルエン３ｃｍ3に溶解された溶液Ｃを溶液Ｂに加えた後、加熱（６５℃）した。次に、溶液Ｂを攪拌（１時間）した後、冷却（室温）してから酢酸エチルと一緒にボトルに流し込み、遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）を行った。続いて、デカンテーションを行った後、ボトルの中身を酢酸エチルに再分散させてから遠心分離（３５００ｒｐｍで３０分間）を行う洗浄作業を３回繰り返した。続いて、減圧環境（室温）中で乾燥（１２時間）した後、さらに減圧環境（７０℃）中で乾燥（２時間）した。これにより、黒色磁性粒子からなる黒色の電気泳動粒子が得られた。
マイクロカプセル７３ｄは、例えば、アラビアガム・ゼラチンの複合膜、ウレタン樹脂、またはウレア樹脂等からなる。分散媒７３ｃは、例えば水、アルコール類、エステル類、ケトン類、脂肪族直鎖炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、またはカルボン酸塩等からなる。分散媒７３ｃには、界面活性剤が添加されていてもよい。
（駆動部８０）
駆動部８０は、上記実施の形態の駆動部２０を含んでおり、具体的には、センサパネルＸを駆動すると共に、センサパネルＸの出力に基づいて座標データを生成する。駆動部８０は、さらに、表示パネル７０を駆動する。駆動部８０は、表示パネル７０に対して電界を印加することにより、表示パネル７０の表示を変化させる。具体的には、駆動部８０は、表示層７３に対して電界を印加することにより、表示パネル７０の表示を消去する。
[作用]
図４６は、磁界Ｈが入力されたときの表示層７３の作用の一例を表すものである。上述したように、第１要素７３ａが磁性体であり、第２要素７３ｂが非磁性体である。そのため、ペン３０から入力された磁界Ｈに起因して、第１要素７３ａに対して、下側電極７２から上側電極７４に向かう磁力が働く。その結果、第１要素７３ａが上側電極７４側（または上側基板７５側）に変位し、上側電極７４に接触ないしは近接する。その一方で、ペン３０から入力された磁界Ｈによって第２要素７３ｂは特段、変位しないが、第１要素７３ａの、上側電極７４近傍への密集に起因して、第２要素７３ｂが下側電極７２（または下側基板７１側）方向に押し出される。つまり、表示層７３は、ペン３０が接触面７０Ａに接触すると、ペン３０の接触部分において、暗表示（例えば黒表示）となる。
図４７Ａ、図４７Ｂ、図４７Ｃ、図４７Ｄ、図４７Ｅ、図４８Ａ、図４８Ｂ、図４８Ｃ、図４８Ｄ、図４８Ｅ、図４９Ａ、図４９Ｂ、図４９Ｃ、図４９Ｄ、図４９Ｅ、は、電界Ｅが入力されたときの表示層７３の作用の一例を表すものである。図４７Ａ〜図４７Ｅは、第１要素７３ａが正帯電となっており、第２要素７３ｂが負帯電となっているときの表示層７３の作用の一例を表すものである。図４８Ａ〜図４８Ｅは、第１要素７３ａが正帯電となっており、第２要素７３ｂが帯電していないときの表示層７３の作用の一例を表すものである。図４９Ａ〜図４９Ｅは、第１要素７３ａが帯電しておらず、第２要素７３ｂが負帯電となっているときの表示層７３の作用の一例を表すものである。
第１要素７３ａが正帯電となっており、第２要素７３ｂが負帯電となっている場合には、駆動部２０は、上側電極７４および下側電極７２に対して、上側電極７４の電位が下側電極７２よりも高い電位となる電圧を印加する。駆動部２０は、例えば、図４７Ａ、図４７Ｃ、図４７Ｄに示したように、上側電極７４に正電圧を印加すると共に下側電極７２に負電圧、グラウンド電圧（ゼロボルト）もしくは上側電極７４よりも相対的に小さい値の正電圧を印加する。また、駆動部２０は、例えば、図４７Ｂに示したように、上側電極７４にグラウンド電圧（ゼロボルト）を印加すると共に下側電極７２に負電圧を印加する。また、駆動部２０は、例えば、図４７Ｅに示したように、上側電極７４に負電圧を印加すると共に下側電極７２に上側電極７４よりも大きい値の負電圧を印加する。これにより、表示層７３内には、上側電極７４から下側電極７２に向かう電界Ｅが発生する。従って、下側電極７２および上側電極７４から入力された電界Ｅに起因して、第１要素７３ａに対して、上側電極７４から下側電極７２に向かうクーロン力が働き、第２要素７３ｂに対して、下側電極７２から上側電極７４に向かうクーロン力が働く。その結果、第１要素７３ａが下側電極７２側（または下側基板７１側）に変位し、下側電極７２に接触ないしは近接すると共に、第２要素７３ｂが上側電極７４側（または上側基板７５側）に変位し、上側電極７４に接触ないしは近接する。つまり、表示層７３は、上側電極７４および下側電極７２に対して上述の電圧が印加されると、マトリクス駆動時の画素単位で明表示（例えば白表示）となる。
また、第１要素７３ａが正帯電となっており、第２要素７３ｂが帯電していない場合にも、駆動部２０は、上側電極７４および下側電極７２に対して、上側電極７４の電位が下側電極７２よりも高い電位となる電圧を印加する。駆動部２０は、例えば、図４８Ａ、図４８Ｃ、図４８Ｄに示したように、上側電極７４に正電圧を印加すると共に下側電極７２に負電圧、グラウンド電圧（ゼロボルト）もしくは上側電極７４よりも相対的に小さい値の正電圧を印加する。また、駆動部２０は、例えば、図４８Ｂに示したように、上側電極７４にグラウンド電圧（ゼロボルト）を印加すると共に下側電極７２に負電圧を印加する。また、駆動部２０は、例えば、図４８Ｅに示したように、上側電極７４に負電圧を印加すると共に下側電極７２に上側電極７４よりも大きい値の負電圧を印加する。これにより、表示層７３内には、上側電極７４から下側電極７２に向かう電界Ｅが発生する。従って、下側電極７２および上側電極７４から入力された電界Ｅに起因して、第１要素７３ａに対して、上側電極７４から下側電極７２に向かうクーロン力が働く。その一方で、上側電極７４および下側電極７２から入力された電界Ｅによって第２要素７３ｂは特段、変位しないが、第１要素７３ａの、下側電極７２近傍への密集に起因して、第２要素７３ｂが上側電極７４方向に押し出される。つまり、表示層１３は、上側電極７４および下側電極７２に対して上述の電圧が印加されると、マトリクス駆動時の画素単位で明表示（例えば白表示）となる。
また、第１要素７３ａが帯電しておらず、第２要素７３ｂが負帯電となっている場合にも、駆動部２０は、上側電極７４および下側電極７２に対して、上側電極７４の電位が下側電極７２よりも高い電位となる電圧を印加する。駆動部２０は、例えば、図４９Ａ、図４９Ｃ、図４９Ｄに示したように、上側電極７４に正電圧を印加すると共に下側電極７２に負電圧、グラウンド電圧（ゼロボルト）もしくは上側電極７４よりも小さい値の正電圧を印加する。また、駆動部２０は、例えば、図４９Ｂに示したように、上側電極７４にグラウンド電圧（ゼロボルト）を印加すると共に下側電極７２に負電圧を印加する。また、駆動部２０は、例えば、図４９Ｅに示したように、上側電極７４に負電圧を印加すると共に下側電極７２に上側電極７４よりも大きい値の負電圧を印加する。これにより、表示層７３内には、上側電極７４から下側電極７２に向かう電界Ｅが発生する。従って、下側電極７２および上側電極７４から入力された電界Ｅに起因して、第２要素７３ｂに対して、下側電極７２から上側電極７４に向かうクーロン力が働く。その一方で、上側電極７４および下側電極７２から入力された電界Ｅによって第１要素７３ａは特段、変位しないが、第２要素７３ｂの、上側電極７４近傍への密集に起因して、第１要素７３ａが下側電極７２方向に押し出される。つまり、表示層７３は、上側電極７４および下側電極７２に対して上述の電圧が印加されると、マトリクス駆動時の画素単位で明表示（例えば白表示）となる。
以上をまとめると、表示層７３は、ペン３０から入力される磁界Ｈに起因して第１要素７３ａが変位することにより、マイクロカプセル７３ｄ単位（表示画素７３Ａ単位）で表示を変化させる（描画する）ことができる。さらに、表示層７３は、下側電極７２および上側電極７４から入力される電界Ｅに起因して第１要素７３ａおよび第２要素７３ｂのうち、帯電している要素が変位することにより、接触面７０Ａ全体またはマトリクス駆動時の画素単位で表示を変化させることができる。
[効果]
次に、表示装置５の効果について説明する。表示装置５では、上側電極７４および下側電極７２から入力される電界Ｅに起因して、表示層７３の表示が変化する。そのため、表示層７３の表示を消去する際には、上側電極７４および下側電極７２から入力される電界Ｅを利用することができる。例えば、電界Ｅを表示層７３全体に入力することにより、接触面７０Ａ全面を一度に消去することができる。しかも、接触面７０Ａの消去を、電界Ｅを利用して行うので、磁界を利用した消去の場合よりも、消去残しを生じ難くすることができる。
また、表示装置５では、ペン３０から入力される磁界Ｈに起因して、表示層７３の表示が変化する。そのため、接触面７０Ａへ描画する際には、ペン３０から入力される磁界Ｈを利用することができる。ここで、ペン３０から磁界Ｈを入力した場合、接触面７０Ａへの描画の高速応答を実現することができる。このように、表示装置５において、描画時には磁界Ｈを利用し、消去時には電界Ｅを利用した場合には、高速描画と一括消去を兼ね備え、しかも消去残しの生じ難い表示装置を実現することができる。
また、表示装置５において、上側電極７４および下側電極７２の少なくとも一方が複数の部分電極（１２Ａ，１４Ａ）で構成されている場合、表示層７３のうち、上側電極７４と下側電極７２とが互いに対向する部分が、マトリクス駆動時の画素となる。そのため、マトリクス駆動時の所定の画素において、上側電極７４および下側電極７２の電位差を、上記閾値の電位差よりも大きくした場合には、接触面７０Ａ内の所定の領域だけを消去することができる。また、マトリクス駆動時の全ての画素において、上側電極７４および下側電極７２の電位差を、上記閾値の電位差よりも大きくした場合には、接触面７０Ａ全体を消去することができる。つまり、表示装置５において、上側電極７４および下側電極７２の少なくとも一方を複数の部分電極（１２Ａ，１４Ａ）で構成することにより、接触面７０Ａを部分的に消去したり、接触面７０Ａ全体を一度に消去したりすることができる。従って、この場合には、高速描画、一括消去および部分消去を兼ね備え、しかも消去残しの生じ難い表示装置を実現することができる。
また、表示装置５では、センサパネルＸ側で、ペン３０もしくは指１００の座標データ、またはペン３０の描画データが生成される。このとき、ペン３０もしくは指１００の座標データ、またはペン３０の描画データの生成に際して、表示パネル７０の存在が邪魔にならない。これは、センサパネルＸが電気的にシールドされた状態で、例えば、電極基板１１と、磁性導電層１４および導電層１２との間に形成される静電容量の変化を利用して、ペン３０の先端や指１００の先端の位置座標を検出しているからである。
また、表示装置５では、上記描画データの生成と、表示パネル７０への表示とは、互いに同期している。しかし、上記描画データの生成と、表示パネル７０への表示とは、ともに、例えば、ペン３０の先端や指１００の先端の、接触面７０Ａへの接触をきっかけにして行われるので、センサパネルＸと、表示パネル７０との間でのデータの受け渡しが無い。そのため、上記同期のための回路を別途、設ける必要がないので、表示装置５の回路構成は、その分だけ簡素化されている。
＜１０．第６の実施の形態＞
[構成]
図５０は、本技術の第６の実施の形態に係る表示装置６の断面構成の一例を表すものである。表示装置６は、上記実施の形態の表示装置６において、表示パネル７０の代わりに表示パネル９０を設け、さらに、駆動部８０の代わりに駆動部１１０を設けたものに相当する。そこで、以下では、表示パネル９０および駆動部１１０について主に詳述し、上記段落において既に言及した内容と重複する内容については適宜、省略するものとする。
図５１は、表示パネル９０の断面構成の一例を表す。表示パネル９０は、上記実施の形態の表示パネル７０において、表示層７３の代わりに表示層９３を設けたものに相当する。つまり、表示パネル９０は、表示層９３を有している。表示層９３は、電界の変化に応じて表示を変える。表示層９３は、上記実施の形態の表示層７３において、表示画素７３Ａの代わりに表示画素９３Ａを設けたものに相当する。図５２は、表示画素９３Ａの断面構成の一例を表す。表示画素９３Ａは、上記実施の形態の表示画素７３Ａにおいて、第１要素７３ａの代わりに第１要素９３ａを設け、第２要素７３ｂの代わりに第２要素９３ｂを設けたものに相当する。
第１要素９３ａおよび第２要素９３ｂは、非磁性体である。第１要素９３ａは、暗表示向けの色（具体的には、黒色またはそれに近い色合い）の粒子となっている。第１要素９３ａの粒径は、例えば、０．１μｍ〜１μｍとなっている。第２要素９３ｂは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウムまたはチタン酸カリウム等の金属酸化物で構成されている。第２要素９３ｂは、例えば、硫酸バリウムまたは炭酸カルシウムなどの無機塩で構成されていてもよいし、ポリビニルナフタレンなどの有機化合物で構成されていてもよい。第２要素９３ｂは、上で例示した材料で構成されている場合、明表示向けの色（具体的には、白色またはそれに近い色合い）の粒子となっている。第２要素９３ｂの粒径は、例えば、０．１μｍ〜１μｍとなっている。
第１要素９３ａおよび第２要素９３ｂの少なくとも一方が帯電している。例えば、第１要素９３ａおよび第２要素９３ｂの少なくとも一方の表面が、改質されており、電気的に修飾されている。
図５３は、駆動部１１０の機能ブロックの一例を表す。駆動部１１０は、上記実施の形態の駆動部２０を含んでおり、具体的には、センサパネルＸを駆動すると共に、センサパネルＸの出力に基づいて座標データを生成する。駆動部１１０は、さらに、表示パネル９０を駆動する。駆動部１１０は、表示パネル９０に対して電界を印加することにより、表示パネル９０の表示を変化させる。具体的には、駆動部１１０は、表示層９３に対して電界を印加することにより、表示パネル９０の表示に対して、演算部２２で生成された座標データもしくは描画データに基づく表示を追記する。
駆動部１１０は、駆動部２０に対応する回路（検出回路２１、演算部２２、記憶部２３および出力部２４）を有しており、さらに、入力部２５よび表示駆動部２６を有している。入力部２５は、表示パネル９０に表示するデータの入力を受け付ける。演算部２２は、入力部２５でデータを受け付けた場合には、受け付けたデータを記憶部２３に格納する。表示駆動部２６は、表示層９３に対して電界を印加することにより、例えば、記憶部２３に格納されたＵＩ（ユーザインターフェース）関係のデータや、入力部２５を介して格納されたデータを表示パネル９０に表示する。
演算部２２は、センサパネルＸの出力に基づいて、ペン３０の描画データを生成した場合であって、かつ、表示パネル９０において、何らかのデータに基づいた表示が行われているときには、表示パネル９０で表示がなされているデータに対して、ペン３０の描画データを追記する。演算部２２は、さらに、追記により生成された新たなデータに基づく表示を表示駆動部２６に指示するとともに、追記により生成された新たなデータを記憶部２３に格納する。表示駆動部２６は、演算部２２からの指示に従って、追記により生成された新たなデータに基づく表示を行う。その結果、ペン３０の描画データが、表示パネル９０の表示にリアルタイムに追記される。
演算部２２は、センサパネルＸの出力に基づいてペン３０の座標を生成した場合に、ペン３０の座標が接触面１０Ａから離れた中空を経時的に変化していることを検出したとする。この場合に、演算部２２は、例えば、複数ページに分割されたデータにおける一部のページが表示パネル９０に表示されているときには、表示駆動部２６に対して、次ページに表示を切り換える指示を行う。表示駆動部２６は、演算部２２からの指示に従って、次ページの表示を行う。このように、ペン３０を空中で動かすことで、ページめくりを行うことも可能である。
[効果]
次に、表示装置６の効果について説明する。表示装置６では、ペン３０の描画データを、表示パネル９０の表示にリアルタイムに追記することができ、さらに、追記により生成された新たなデータが記憶部２３に格納される。これにより、ユーザは、表示パネル９０に追記をすることができるだけでなく、追記したデータを記憶部２３に保存することもできる。
＜１１．第６の実施の形態の変形例＞
図５４は、表示装置６の断面構成の一変形例を表す。例えば、図５４に示したように、表示パネル９０の接触面９０Ａが、ペン３０で情報を入力するペン入力領域９０ａと、指で情報を入力する指入力領域９０ｂとに分割されていてもよい。このようにした場合には、例えば、ユーザが、ペン入力領域９０ａに指や手のひらを載せた状態でペン３０を操作した場合に、指や手のひらが誤検出されるのを防止することができる。
また、上記第６の実施の形態およびその変形例において、表示パネル９０の代わりに、一般的なディスプレイを設けてもよい。一般的なディスプレイとは、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーディスプレイなどが挙げられる。そして、駆動部１１０が、表示パネル９０の代わりに設けられた一般的なディスプレイを駆動することにより、一般的なディスプレイの表示に対して、演算部２２で生成された座標データもしくは描画データに基づく表示を追記するようになっていてもよい。
以上、実施の形態およびその変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本技術の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本技術が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
例えば、上記各実施の形態およびそれらの変形例において、接触面１０Ａ，７０Ａ、８０Ａおよびその近傍の磁界を検出する１または複数の磁気センサが設けられていてもよい。
また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能なセンサ部を備えた
センサパネル。
（２）
前記センサ部は、
前記接触面と対向する面内を延在する複数の第１電極と、
前記接触面と対向する面内であって、かつ各前記第１電極と交差する方向に延在する複数の第２電極と、
前記接触面と対向する面内に形成され、磁力の大きさに応じて厚さ方向に局所的に変位する磁性層と
を有する
（１）に記載のセンサパネル。
（３）
前記センサ部は、導電層を含み、前記複数の第１電極および前記複数の第２電極と、前記導電層との間の静電容量変化を検出する
（２）に記載のセンサパネル。
（４）
前記センサ部は、
前記接触面と対向する面内を延在し、磁力の大きさに応じて厚さ方向に局所的に変位する複数の第１磁性電極と、
前記接触面と対向する面内であって、かつ各前記第１電極と交差する方向に延在し、磁力の大きさに応じて厚さ方向に局所的に変位する複数の第２磁性電極と
を有する
（１）に記載のセンサパネル。
（５）
前記センサ部は、導電層を含み、前記磁性層および前記導電層を積層して一体化されたものである
（２）に記載のセンサパネル。
（６）
前記磁性層は、導電層を有している
（２）に記載のセンサパネル。
（７）
前記磁性層は、全体または一部の領域に複数の開口を有する
（２）ないし（６）のいずれか１つに記載のセンサパネル。
（８）
前記磁性層は、磁化された磁性体で構成されているか、または軟磁性体で構成されている
（２）ないし（７）のいずれか１つに記載のセンサパネル。
（９）
前記センサ部は、前記磁性層と、各前記第１電極および各前記第２電極との間に空隙を有する
（２）、（７）および（８）のいずれか１つに記載のセンサパネル。
（１０）
前記センサ部は、前記空隙を維持するスペーサを有する
（９）に記載のセンサパネル。
（１１）
前記磁性層、各前記第１電極および各前記第２電極は、絶縁層を介して積層されている
（２）、（７）および（８）のいずれか１つに記載のセンサパネル。
（１２）
前記磁性層は、各前記第１電極および各前記第２電極よりも前記接触面から離れた位置に配置されている
（２）、（７）、（８）、（９）、（１０）および（１１）のいずれか１つに記載のセンサパネル。
（１３）
前記センサ部は、前記接触面と各前記第１電極および各前記第２電極との間隙に、導電層を有する
（１２）に記載のセンサパネル。
（１４）
前記接触面は、可撓性を有し、
前記導電層は、前記接触面の変形に応じて変形する
（１３）に記載のセンサパネル。
（１５）
前記磁性層は、導電性を有する
（１３）または（１４）に記載のセンサパネル。
（１６）
前記センサ部は、前記導電層と各前記第１電極および各前記第２電極との間隙を維持するスペーサを有する
（１３）ないし（１５）のいずれか１つに記載のセンサパネル。
（１７）
前記センサ部は、前記接触面と各前記第１電極および各前記第２電極との間隙に、剛体層を有する
（１２）または（１３）に記載のセンサパネル。
（１８）
前記センサ部は、前記磁性層よりも前記接触面から離れた位置に磁石層を有する
（１２）ないし（１６）のいずれか１つに記載のセンサパネル。
（１９）
前記磁性層は、各前記第１電極および各前記第２電極よりも前記接触面に近い位置に配置されている
（２）、（７）、（８）、（９）、（１０）および（１１）のいずれか１つに記載のセンサパネル。
（２０）
前記磁性層は、導電性を有する
（１９）に記載のセンサパネル。
（２１）
前記センサ部は、前記接触面と前記磁性層との間隙に、剛体層を有する
（１９）または（２０）に記載のセンサパネル。
（２２）
接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能なセンサ部と、
前記センサ部を駆動すると共に、前記センサ部の出力に基づいて座標データを生成する駆動部と、
先端から磁界を発生させるペンと
を備えた
入力装置。
（２３）
接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能なセンサ部と、
磁界および電界のうち少なくとも電界の変化に応じて表示を変える表示部と、
前記センサ部を駆動すると共に、前記センサ部の出力に基づいて座標データを生成する第１駆動部と、
前記表示部に電界を印加することにより表示を変化させる第２駆動部と、
先端から磁界を発生させるペンと
を備えた
表示装置。
（２４）
前記表示部は、磁界および電界の変化に応じて表示を変える表示層を有し、
前記第２駆動部は、前記表示層に電界を印加することにより前記表示部の表示を消去する
（２３）に記載の表示装置。
（２５）
前記表示部は、電界の変化に応じて表示を変える表示層を有し、
前記第２駆動部は、前記表示層に電界を印加することにより、前記表示部の表示に対して、前記第１駆動部で生成された前記座標データに基づく表示を追記する
（２３）に記載の表示装置。
１，２，３，４…入力装置、５，６…表示装置、１０，４０，５０，６０，Ｘ…センサパネル、１０Ａ…接触面、１１…電極基板、１１Ａ，１１Ｃ，１１Ｅ…絶縁層、１２，１４Ａ，１８，５２…導電層、１３…保護層、１４…磁性導電層、１４ａ…単位センサ領域、１４Ｂ…磁性層、１４ｂ…開口、１５，１７，５３，５４…スペーサ、１５Ａ，１７，５３Ａ，５４Ａ…空隙、１６…筐体、１９…磁石層、２０，８０，１１０…駆動部、２１…検出回路、２２…演算部、２３…記憶部、２４…出力部、２５…入力部、２６…表示駆動部、３０…ペン、３１…把持部、３２…磁石、３３，１３３…コイル，７０，９０…表示パネル、７０Ａ，９０Ａ…接触面、３４…電池、５１…剛体層、７１…下側基板、７２…下側電極、７２Ａ，７２Ｂ，７４Ａ…部分電極、７３，９３…表示層、７３Ａ，９３Ａ…表示画素、７３ａ，９３ａ…第１要素、７３ｂ，９３ｂ…第２要素、７３ｃ…分散媒、７３ｄ…マイクロカプセル、７４…上側電極、７５…上側基板、９０ａ…ペン入力領域、９０ｂ…指入力領域、１００…指、Ｅ…電界、ＧＮＤ…グラウンド電位、Ｈ…磁界。

Claims (25)

  1. 接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能なセンサ部を備えた
    センサパネル。
  2. 前記センサ部は、
    前記接触面と対向する面内を延在する複数の第１電極と、
    前記接触面と対向する面内であって、かつ各前記第１電極と交差する方向に延在する複数の第２電極と、
    前記接触面と対向する面内に形成され、磁力の大きさに応じて厚さ方向に局所的に変位する磁性層と
    を有する
    請求項１に記載のセンサパネル。
  3. 前記センサ部は、導電層を含み、前記複数の第１電極および前記複数の第２電極と、前記導電層との間の静電容量変化を検出する
    請求項２に記載のセンサパネル。
  4. 前記センサ部は、
    前記接触面と対向する面内を延在し、磁力の大きさに応じて厚さ方向に局所的に変位する複数の第１磁性電極と、
    前記接触面と対向する面内であって、かつ各前記第１電極と交差する方向に延在し、磁力の大きさに応じて厚さ方向に局所的に変位する複数の第２磁性電極と
    を有する
    請求項１に記載のセンサパネル。
  5. 前記センサ部は、導電層を含み、前記磁性層および前記導電層を積層して一体化されたものである
    請求項２に記載のセンサパネル。
  6. 前記磁性層は、導電層を有している
    請求項２に記載のセンサパネル。
  7. 前記磁性層は、全体または一部の領域に複数の開口を有する
    請求項２に記載のセンサパネル。
  8. 前記磁性層は、磁化された磁性体で構成されているか、または軟磁性体で構成されている
    請求項２に記載のセンサパネル。
  9. 前記センサ部は、前記磁性層と、各前記第１電極および各前記第２電極との間に空隙を有する
    請求項２に記載のセンサパネル。
  10. 前記センサ部は、前記空隙を維持するスペーサを有する
    請求項９に記載のセンサパネル。
  11. 前記磁性層、各前記第１電極および各前記第２電極は、絶縁層を介して積層されている
    請求項２に記載のセンサパネル。
  12. 前記磁性層は、各前記第１電極および各前記第２電極よりも前記接触面から離れた位置に配置されている
    請求項２に記載のセンサパネル。
  13. 前記センサ部は、前記接触面と各前記第１電極および各前記第２電極との間隙に、導電層を有する
    請求項１２に記載のセンサパネル。
  14. 前記接触面は、可撓性を有し、
    前記導電層は、前記接触面の変形に応じて変形する
    請求項１３に記載のセンサパネル。
  15. 前記磁性層は、導電性を有する
    請求項１３に記載のセンサパネル。
  16. 前記センサ部は、前記導電層と各前記第１電極および各前記第２電極との間隙を維持するスペーサを有する
    請求項１３に記載のセンサパネル。
  17. 前記センサ部は、前記接触面と各前記第１電極および各前記第２電極との間隙に、剛体層を有する
    請求項１２に記載のセンサパネル。
  18. 前記センサ部は、前記磁性層よりも前記接触面から離れた位置に磁石層を有する
    請求項１２に記載のセンサパネル。
  19. 前記磁性層は、各前記第１電極および各前記第２電極よりも前記接触面に近い位置に配置されている
    請求項２に記載のセンサパネル。
  20. 前記磁性層は、導電性を有する
    請求項１９に記載のセンサパネル。
  21. 前記センサ部は、前記接触面と前記磁性層との間隙に、剛体層を有する
    請求項１９に記載のセンサパネル。
  22. 接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能なセンサ部と、
    前記センサ部を駆動すると共に、前記センサ部の出力に基づいて座標データを生成する駆動部と、
    先端から磁界を発生させるペンと
    を備えた
    入力装置。
  23. 接触面もしくはその近傍の磁力を静電容量変化で検出し、静電容量変化に応じた信号を、静電容量変化の生じた位置に関する情報と共に出力可能なセンサ部と、
    磁界および電界のうち少なくとも電界の変化に応じて表示を変える表示部と、
    前記センサ部を駆動すると共に、前記センサ部の出力に基づいて座標データを生成する第１駆動部と、
    前記表示部に電界を印加することにより表示を変化させる第２駆動部と、
    先端から磁界を発生させるペンと
    を備えた
    表示装置。
  24. 前記表示部は、磁界および電界の変化に応じて表示を変える表示層を有し、
    前記第２駆動部は、前記表示層に電界を印加することにより前記表示部の表示を消去する
    請求項２３に記載の表示装置。
  25. 前記表示部は、電界の変化に応じて表示を変える表示層を有し、
    前記第２駆動部は、前記表示層に電界を印加することにより、前記表示部の表示に対して、前記第１駆動部で生成された前記座標データに基づく表示を追記する
    請求項２３に記載の表示装置。
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