JP5897055B2 - 感圧センサ及びタッチパネル - Google Patents
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Description
正面側を覆う弾性変形可能な被覆部材と、
前記被覆部材における背面側に配置され、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する可変抵抗電極と、
前記被覆部材に対して前記可変抵抗電極と同じ側において、前記可変抵抗電極を覆う状態に配置された焦電体層と、
前記焦電体層に対して積層方向の両側に配置された一対の電荷検出電極と、
を備える。
このとき、可変抵抗電極の電気抵抗は環境温度の変化に応じて変動し得るが、可変抵抗電極を覆う状態に配置された焦電体層も、環境温度の変化に応じて自己分極して電荷を発生させる。この発生した電荷を焦電体層の両側の一対の電荷検出電極を用いて検出することで、その検出結果を利用して、環境温度の変化に応じた可変抵抗電極の電気抵抗変化を補償することができる。よって、環境温度の変化によらない、可変抵抗電極の変形による電気抵抗の変化量分のみを検出することができ、結果的に、環境温度が変化する場合でも押圧力の検出精度の低下を抑制することができる。
操作面を有するとともに弾性変形可能なパネル部材と、
前記パネル部材における前記操作面とは反対側にX軸方向に所定間隔を隔てて並ぶように互いに平行に配置され、被検知物の近接/離間に応じて自己容量又は相互容量が変化する複数の第一電極と、
前記第一電極に対して前記パネル部材とは反対側において、前記X軸方向に交差するY軸方向に所定間隔を隔てて並ぶように互いに平行に配置され、前記被検知物の近接/離間に応じて自己容量又は相互容量が変化する複数の第二電極と、
前記第一電極に対して前記第二電極と同じ側に配置され、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する可変抵抗電極と、
前記第二電極に対して前記第一電極とは反対側において、前記可変抵抗電極を覆う状態に配置された焦電体層と、
前記焦電体層に対して積層方向の両側に配置された一対の電荷検出電極と、
を備える。
このとき、可変抵抗電極の電気抵抗は環境温度の変化に応じて変動し得るが、可変抵抗電極を覆う状態に配置された焦電体層も、環境温度の変化に応じて自己分極して電荷を発生させる。この発生した電荷を焦電体層の両側の一対の電荷検出電極を用いて検出することで、その検出結果を利用して、環境温度の変化に応じた可変抵抗電極の電気抵抗変化を補償することができる。よって、環境温度の変化によらない、可変抵抗電極の変形による電気抵抗の変化量分のみを検出することができ、結果的に、環境温度が変化する場合でも押圧力の検出精度の低下を抑制することができる。
Vr0(T)≒k・Ve(T)
の関係が成立する。
Vrs(T)=Vrr(T)−Vr0(T)≒Vrr(T)−k・Ve(T)
により算出する。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
7 感圧センサ
10 パネル部材
10a 操作面
10A 被覆部材
22 第一電極
32 第二電極
42 第三電極(可変抵抗電極)
42A 可変抵抗電極
50 焦電体層
51 第一検出電極(電荷検出電極)
52 第二検出電極(電荷検出電極)
72 抵抗検出部
73 電荷検出部
75 入力決定部
77 押圧力決定部
Claims (6)
- 正面側を覆う弾性変形可能な被覆部材と、
前記被覆部材における背面側に配置され、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する可変抵抗電極と、
前記被覆部材に対して前記可変抵抗電極と同じ側において、前記可変抵抗電極を覆う状態に配置された焦電体層と、
前記焦電体層に対して積層方向の両側に配置された一対の電荷検出電極と、
前記可変抵抗電極の電気抵抗を検出する抵抗検出部と、
前記焦電体層の自己分極によって生じる電荷量を検出する電荷検出部と、
前記抵抗検出部による検出結果と前記電荷検出部による検出結果とに基づき、前記電荷検出部による検出結果を用いて前記抵抗検出部による検出結果を補正して、前記被覆部材に対する押圧力を決定する押圧力決定部と、
を備える感圧センサ。 - 操作面を有するとともに弾性変形可能なパネル部材と、
前記パネル部材における前記操作面とは反対側にX軸方向に所定間隔を隔てて並ぶように互いに平行に配置され、被検知物の近接/離間に応じて自己容量又は相互容量が変化する複数の第一電極と、
前記第一電極に対して前記パネル部材とは反対側において、前記X軸方向に交差するY軸方向に所定間隔を隔てて並ぶように互いに平行に配置され、前記被検知物の近接/離間に応じて自己容量又は相互容量が変化する複数の第二電極と、
前記第一電極に対して前記第二電極と同じ側に配置され、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する可変抵抗電極と、
前記第二電極に対して前記第一電極とは反対側において、前記可変抵抗電極を覆う状態に配置された焦電体層と、
前記焦電体層に対して積層方向の両側に配置された一対の電荷検出電極と、
を備えるタッチパネル。 - 前記一対の電荷検出電極のうちの一方である第一検出電極が、複数の前記第二電極によって兼用構成されている請求項2に記載のタッチパネル。
- 前記一対の電荷検出電極のうちの他方である第二検出電極が、所定間隔を隔てて並ぶように互いに平行に配置された複数の電極として構成され、
前記可変抵抗電極が、前記積層方向に見て複数の前記第二検出電極どうしの間を縫うようにジグザグ状に形成されているとともに、前記第二検出電極と同一平面状に配置されている請求項3に記載のタッチパネル。 - 前記可変抵抗電極が、前記積層方向に見て複数の前記第二電極どうしの間を縫うようにジグザグ状に形成されているとともに、前記第二電極と同一平面状に配置されている請求項2又は3に記載のタッチパネル。
- 前記可変抵抗電極の電気抵抗を検出する抵抗検出部と、
前記焦電体層の自己分極によって生じる電荷量を検出する電荷検出部と、
前記抵抗検出部による検出結果と前記電荷検出部による検出結果とに基づき、前記電荷検出部による検出結果を用いて前記抵抗検出部による検出結果を補正して、前記操作面に対する押圧力を決定する入力決定部と、
を備える請求項2から5のいずれか一項に記載のタッチパネル。
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