JP6103148B2 - 入力端末 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態に係る入力端末について、図を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る入力端末1のパネル21Aの平面図である。図2は本発明の第1の実施形態に係る入力端末1のパネル21Aの構造を説明するための図である。図2(A)はパネル21Aの静電センサ13の構造を示す平面図であり、図2(B)はパネル21Aの圧電センサ12の構造を示す平面図であり、図2(C)は図1および図2(A)におけるA−A’断面図である。図2(C)において、各部の厚みは誇張して図示している。以降の各実施形態における断面図についても同様である。図3は、本発明の第1の実施形態に係る入力端末1の機能ブロック図である。
図4(A)は剛体を備えないパネル20を曲げる前の状態の側面図であり、図4(B)はパネル20を曲げた場合の側面図であり、図4(C)は図4(B)とは逆方向に曲げた場合の側面図である。図5(A)は剛体を備えないパネル20を捻った状態の斜視図であり、図5(B)は剛体を備えないパネル20を捻った状態の側面図である。図6(A)は剛体を備えないパネル20を曲げた状態で発生した電圧分布を示す図であり、図6(B)は剛体を備えないパネル20を捻った状態で発生した電圧分布を示す図である。図7は剛体を備えないパネル20を捻った状態において圧電フィルムに生じる伸縮方向を示す図である。図4、図5、図6、および図7は図の上側に圧電センサ12を貼り付けた構成であり、図および原理を分かりやすくするために、パネル20の構造を簡略化して図示している。図6では、電圧分布を濃淡で表現しており、淡い色から濃い色に変化するのに従って発生した電圧が高くなっていくことを示している。
・タッチ位置の軌跡に応じてボリュームを調整するコマンド
・タッチ位置の軌跡に応じてチャンネル番号を解析し、解析したチャンネルに切り替えるコマンド
変位状態に基づいて操作内容を解析する場合、例えば、操作内容解析部16は、変位状態の検出結果から、制御コマンドを特定し、当該制御コマンドを実行する。
・入力端末1の捻れを検出した場合に、捻れ量および捻れる方向に応じてチャンネルを切り替えるコマンド
以上のように、本実施形態の構成を用いれば、操作面に対するタッチ操作だけでなく、パネル21Aを変位(曲げ、捻れ等)させて、制御コマンドの実行処理を行うことができる。これにより、多様性に富んだ操作入力が可能な入力端末を実現することができる。
次に、本実施形態における曲げや捻れの検出概念について、より詳細に説明する。図12は、本発明の第1の実施形態に係るパネル21Aを曲げた状態と捻った状態での入力端末1で検出した電圧分布例を示す図である。
図8(A)に示すように、曲げ変位が0の場合、すなわちパネル21Aに対して曲げを生じさせる外力が加わっていない場合、パネル21Aのベース基板501は、図8(A)に示すように主面が平坦な状態となる。この場合、ベース基板501の第2主面に貼り付けた圧電センサ12の圧電フィルムは伸縮せず、曲げ変位による圧電センサ12からの出力電圧の変化は生じない。例えば、この状態で検出電圧が0[V]になるように設定しておけば、ReA電圧検出部121から出力される検出電圧V(ReA)、ReB電圧検出部122から出力される検出電圧V(ReB)、ReC電圧検出部123から出力される検出電圧V(ReC)、およびReD電圧検出部124から出力される検出電圧V(ReD)は、全て0[V]となる。
捻れ変位が0の場合、すなわちパネル21Aに対して捻れを生じさせる外力が加わっていない場合、パネル21Aのベース基板501は、主面が平坦な状態となる。この場合、圧電センサ12の圧電フィルム101は伸縮せず、捻れ変位による圧電センサ12からの出力電圧の変化は生じない。例えば、この状態で検出電圧が0[V]になるように設定しておけば、ReA電圧検出部121から出力される検出電圧V(ReA)、ReB電圧検出部122から出力される検出電圧V(ReB)、ReC電圧検出部123から出力される検出電圧V(ReC)、ReD電圧検出部124から出力される検出電圧V(ReD)は、全て0[V]となる。
次に、第2の実施形態に係る入力端末について、図を参照して説明する。図14は第2の実施形態に係る入力端末のパネル22の構造を示す平面図である。図15は第2の実施形態に係る入力端末のパネル22の構造を示す裏面図である。なお、図14および図15では、ベース基板および剛体の図示は省略している。概略的には、本実施形態のパネル22は、圧電フィルム101が静電センサのベースフィルムを兼用しているものである。
次に、第3の実施形態に係る入力端末について、図を参照して説明する。図16は第3の実施形態に係る入力端末のパネル23の構造を示す平面透視図である。図17は、パネル23に備えるセグメント電極403の構造を示す平面図である。図18は、パネル23に備えるコモン電極407および変位検出用電極205の構造を示す平面図である。図19は、パネル23の構造を示す裏面図である。なお、図17、図18、および図19では、ベース基板および剛体の図示は省略している。概略的には、本実施形態のパネル23は、静電センサ用のコモン電極407と圧電センサ用の変位検出用電極205とが同じ層に形成されているものである。
なお、上述の実施形態では、圧電フィルムにPLLAを用いた例を示したが、PDLA、ポリ−γ−メチルグルタメート、ポリ−γ−ベンジルグルタメート、セルロース、コラーゲン、ポリ−D−プロピレンオキシドを用いることもできる。
12…圧電センサ
13…静電センサ
14…変位検出部
15…タッチ位置検出部
16…操作内容解析部
20,21A,21B,22,23…パネル
101…圧電フィルム
121…ReA電圧検出部
122…ReB電圧検出部
123…ReC電圧検出部
124…ReD電圧検出部
201,202,203,204,201R,202R,203R,204R,201A,202B,203C,204D,201RA,202RB,203RC,204RD,205,205RA,205RB,205RC,205RD…変位検出用電極
211A,211RA,212B,212RB,213C,213RC,214D,214RD,215…引き回し電極
301…ベースフィルム
401,402,403…セグメント電極
405,406,407…コモン電極
501…ベース基板
502,503…保護膜
601,601R…剛体
900…一軸延伸方向
Claims (8)
- 互いに対向する第1主面と第2主面を有する平板状のベース基板と、
互いに対向する第3主面と第4主面とを有し、前記第3主面が前記ベース基板の前記第2主面と対向して配設する平膜状の圧電フィルムと、
前記圧電フィルムの前記第3主面および前記第4主面に形成され、前記圧電フィルムの曲げの変位によって発生する電圧を検出する変位検出用電極と、
を備えた入力端末であって、
前記ベース基板の前記第1主面および前記第2主面の端部に配置され、前記ベース基板を挟んで対向配置されることにより、前記ベース基板の捻れによる変形を部分的に妨げる剛体を備えていることを特徴とする、入力端末。 - 互いに対向する第1主面と第2主面を有する平板状のベース基板と、
互いに対向する第3主面と第4主面とを有し、前記第3主面が前記ベース基板の前記第2主面と対向して配設する平膜状の圧電フィルムと、
前記圧電フィルムの前記第3主面および前記第4主面に形成され、前記圧電フィルムの曲げの変位によって発生する電圧を検出する変位検出用電極と、
を備えた入力端末であって、
前記ベース基板の前記第1主面および前記第2主面の端部に、前記ベース基板を挟んで対向配置され、前記ベース基板の捻れによる変形の方向に対して交差する方向に延在する剛体を備えていることを特徴とする、入力端末。 - 前記変位検出用電極は、前記第3主面または前記第4主面の第1方向に沿って複数に分割され、前記第1方向に直交する第2方向に沿って複数に分割されている、請求項1または2に記載の入力端末。
- 前記圧電フィルムは、前記第3主面および前記第4主面に平行な方向へ一軸延伸されたポリ乳酸からなり、
前記圧電フィルムの前記一軸延伸の方向は、前記第1方向および前記第2方向に対して所定角をなす方向である、請求項3に記載の入力端末。 - 前記剛体は、前記圧電フィルムの前記第1方向の両端部に、前記第2方向に沿って形成されている、請求項3または4に記載の入力端末。
- 操作面側となる第5主面と前記第5主面に対向する第6主面とを有する平膜状の主体を備え、前記第5主面および前記第6主面に形成された静電容量検出用電極を備えるタッチ位置検出パネルを備え、
前記第3主面および前記第4主面と、前記第5主面および前記第6主面とが、前記操作面側から見て略重なるように配置された、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の入力端末。 - 前記静電容量検出用電極と前記変位検出用電極とが同一面上に複合して形成されている、請求項6に記載の入力端末。
- 前記タッチ位置検出パネルの前記主体が前記圧電フィルムによって形成され、前記静電容量検出用電極と前記変位検出用電極とが同一面上に複合して形成されている、請求項6または7に記載の入力端末。
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