JP6119518B2 - センサ装置、入力装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
上記第1の導体層は、変形可能なシート状で構成される。
上記第2の導体層は、上記第1の導体層に対向して配置される。
上記電極基板は、複数の第1の電極線と、上記複数の第1の電極線に対向して配置され上記複数の第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、上記第1及び第2の導体層の間に変形可能に配置され、上記第1及び第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出することが可能である。
上記第1の支持体は、上記第1の導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、上記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する。
上記第2の支持体は、隣り合う上記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され上記第2の導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、上記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する。
これにより、第1及び第2の電極線間の静電容量変化量に基づいて検出を行う、いわゆる相互キャパシタンス方式で入力操作の検出が可能となる。したがって、マルチタッチ操作における2点以上の同時検出も容易となる。
これにより、第1の導体層上からの入力操作により第1の構造体が第2の導体層側へ変位した場合に、それに伴ってこの第1の構造体と対向する検出部も第2の導体層側へ変位することとなる。したがって、検出部と第2の導体層との相対距離を容易に変化させることができ、検出感度を向上させることができる。
上記構成により、第2の構造体及び検出部はいずれも第1の空間部と対向する構成となる。これにより、第1の空間部を介して第1の導体層と検出部との相対距離を容易に変化させることができ、検出感度を向上させることができる。
上記第2の支持体は、上記第2の導体層と上記電極基板との間を接続し上記第1の枠体と対向して配置される第2の枠体を有してもよい。
上記第1及び第2の枠体により、センサ装置全体の周縁部が補強され、センサ装置の強度が向上し、取り扱い性を高めることができる。
これにより、第2の導体層の剛性を高め、センサ装置全体の強度を高めることが可能となる。
これにより、第1の構造体と第2の構造体とが対向して(重複して)配置される領域は、変形しにくいため、検出感度が低い領域とすることができる。これにより、センサ装置内の検出感度を制御することが可能となり、装置構成の自由度を高めることが可能となる。
あるいは、上記第2の支持体は、上記第2の空間部を有する構成に限定されず、上記複数の第2の構造体間が弾性材料等により充填されていてもよい。
上記複数の第2の電極線各々は、複数の第2のサブ電極をそれぞれ含み上記複数の第1の単位電極体各々と対向する複数の第2の単位電極体を有し、
上記電極基板は、
上記複数の第1の電極線と上記複数の第2の電極線とが配置された基材と、
各第1の単位電極体の上記複数の第1のサブ電極と各第2の単位電極体の上記複数の第2のサブ電極とが上記電極基板の面内方向に相互に対向する複数の検出部とを有していてもよい。
これにより、第1の電極線と第2の電極線とが電極基板の面内方向に対向して容量結合することが可能となる。これにより、電極基板を薄型化することができ、センサ装置全体の小型化を実現することができる。さらに、複数の第1及び第2のサブ電極により検出部が構成されることから、検出部の容量結合量を高め、センサ装置としての検出感度を高めることが可能となる。
上記操作部材は、ユーザによる操作を受け付ける第1の面と、上記第1の面の反対側の第2の面とを有する変形可能なシート状である。
上記第1の導体層は、上記第2の面に対向して配置される。
上記電極基板は、複数の第1の電極線と、上記複数の第1の電極線に対向して配置され上記複数の第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、上記操作部材と上記導体層の間に変形可能に配置され、上記第1の導体層との距離の変化を静電的に検出することが可能である。
上記第1の支持体は、上記操作部材と上記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、上記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する。
上記第2の支持体は、隣り合う上記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され上記導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、上記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する。
上記検出基板は、上記第1の導体層と上記第2の導体層との距離の変化をそれぞれ静電的に検出することが可能である。
これにより、操作子と電極基板の各電極線とが直接容量結合する構成ではなく、金属膜を介して入力操作を行うため、手袋を装着した指や先の細いスタイラス等の操作子を用いた場合でも、精度よく入力操作を検出することが可能となる。
上述の通り上記入力装置は、操作子との電極基板の各電極線とが直接容量結合する構成ではないため、電極基板と操作子との間に導体材料を含む表示部が配置された場合であっても、精度よく入力操作を検出することができる。すなわち、表示部の裏面にセンサ装置を配置した構成とすることができ、表示部の表示品質の劣化を抑制することができる。
これにより、上記入力装置をキーボード装置として適用することができる。
これにより上記入力装置は、上記制御部により、入力操作が行われたキー領域に対応する制御を行うことができる。
これにより、各キー領域が第1の空間部と対向する構成とすることができる。したがって、キー領域内への入力操作により、操作部材と電極基板との間の距離を容易に変化させることができ、当該入力操作の検出感度を高めることができる。
上記複数の第2の電極線各々は、複数の電極群を含んでもよい。
これにより、第1の電極線をグランドに接続し、電磁シールドとして機能させることができる。したがって、操作部材に形成された金属膜等の構成を有さずとも、電極基板外部からの電磁波の侵入等を抑制し、検出感度の信頼性を高めることができる。
さらに、上記電極基板は、上記第1及び第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出する構成に限定されず、例えば導体からなる操作子及び上記第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出する構成としてもよい。
また、上記第1の支持体は、上記第1の空間部を有する構成に限定されず、上記複数の第1の構造体間が弾性材料等により充填されていてもよい。
あるいは、上記第2の支持体は、上記第2の空間部を有する構成に限定されず、上記複数の第2の構造体間が弾性材料等により充填されていてもよい。
上記操作部材は、ユーザによる操作を受け付ける第1の面と、上記第1の面の反対側の第2の面と、上記第2の面に形成される導体層とを有する変形可能なシート状である。
上記背面板は、上記第2の面に対向して配置される。
上記電極基板は、複数の第1の電極線と、上記複数の第1の電極線に対向して配置され上記複数の第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、上記操作部材と上記背面板の間に変形可能に配置される。
上記第1の支持体は、上記操作部材と上記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体を有する。
上記第2の支持体は、上記背面板と上記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体を有する。
上記複数の第1の電極線各々は、複数の電極群を含んでもよい。
これにより、第2の電極線をグランドに接続し、電磁シールドとして機能させることができる。したがって、背面板が導体でなくとも、電極基板外部からの電磁波の侵入等を抑制し、検出感度の信頼性を高めることができる。
上記操作部材は、ユーザによる操作を受け付ける第1の面と、上記第1の面の反対側の第2の面とを有する変形可能なシート状である。
上記導体層は、上記第2の面に対向して配置される。
上記電極基板は、複数の第1の電極線と、上記複数の第1の電極線に対向して配置され上記複数の第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、上記操作部材と上記導体層の間に変形可能に配置され、上記導体層との距離の変化を静電的に検出することが可能である。
上記第1の支持体は、上記操作部材と上記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、上記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する。
上記第2の支持体は、隣り合う上記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され上記導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、上記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する。
上記コントローラは、上記電極基板に電気的に接続され、上記電極基板の出力に基づいて上記複数の操作部材各々に対する入力操作に関する情報を生成することが可能な制御部を有する。
図1は本技術の第1の実施形態に係る入力装置100の概略断面図、図2は入力装置100の分解斜視図、図3は入力装置100の要部の概略断面図、図4は入力装置100を用いた電子機器70のブロック図である。以下、本実施形態の入力装置100の構成について説明する。なお図中、X軸及びY軸は相互に直交する方向(入力装置100の面内方向)を示し、Z軸はX軸及びY軸に直交する方向(入力装置100の厚み方向又は上下方向)を示している。
入力装置100は、ユーザによる操作を受け付けるフレキシブルディスプレイ(表示部)11と、ユーザの操作を検出するセンサ装置1とを有する。入力装置100は、例えばフレキシブルなタッチパネルディスプレイとして構成され、後述する電子機器70に組み込まれる。センサ装置1及びフレキシブルディスプレイ11は、Z軸に垂直な方向に延びる平板状である。
操作部材10は、第1の面110と第2の面120とを含むフレキシブルディスプレイ11と、金属膜12との積層構造を有する。すなわち操作部材10は、ユーザによる操作を受け付ける第1の面110と、金属膜12が形成され第1の面110の反対側の第2の面120とを有し、変形可能なシート状に構成される。
導体層50は、入力装置100の最下部を構成し、金属膜12とZ軸方向に対向して配置される。導体層50は、例えば入力装置100の支持プレートとしても機能し、例えば操作部材10及び電極基板20よりも高い曲げ剛性を有するように構成される。導体層50は、例えばAl合金、Mg(マグネシウム)合金その他の金属材料を含む金属板又はカーボン繊維強化型プラスチック等の導体板で構成されてもよい。あるいは導体層50は、プラスチック材料等の絶縁体層上にメッキ膜や蒸着膜、スパッタリング膜、金属箔等の導体膜が形成された積層構造を有してもよい。また導体層50の厚みは特に限定されず、例えば約0.3mm程度である。
図6は、金属膜12と導体層50とのグランド電位への接続方法について説明する模式的な図である。同図に示すように、金属膜12と導体層50とは、例えば、入力装置100の制御部60のグランドと、電子機器70のコントローラ710のグランドとに接続される。
電極基板20は、第1の電極線210を有する第1の配線基板21と、第2の電極線220を有する第2の配線基板22との積層体で構成される。
制御部60は、電極基板20に電気的に接続される。より詳細には、制御部60は、複数の第1及び第2の電極線210,220各々に端子を介してそれぞれ接続される。制御部60は、複数の検出部20sの出力に基づいて第1の面110に対する入力操作に関する情報を生成することが可能な信号処理回路を構成する。制御部60は、所定の周期で複数の検出部20s各々をスキャンしながら各検出部20sの容量変化量を取得し、その容量変化量に基づいて入力操作に関する情報を生成する。
第1の支持体30は、操作部材10と電極基板20との間に配置される。第1の支持体30は、複数の第1の構造体310と、第1の枠体320と、第1の空間部330とを有する。本実施形態において第1の支持体30は、接着層35を介して電極基板20の上に接合されている(図3参照)。接着層35は、接着剤であっても良いし、粘着剤、粘着テープ等の粘着材料で構成されてもよい。
図9A,B,Cは、第1の支持体30の形成方法の一例を示す概略断面図である。まず、基材31aの上にUV樹脂を配置し、当該樹脂に所定のパターンを形成する。これにより、図9Aに示すように、複数の第1及び第2の凸部321a,322a及び凹部323aを有する構造層32aを形成する。上記UV樹脂としては、固形のシート材料を用いても、液状のUV硬化性材料を用いてもよい。またパターン形成方法は特に限定されず、例えば所定の凹凸形状のパターンが形成されたロール状の金型によりUV樹脂に金型の凹凸形状のパターンを転写するとともに、基材31a側からUV照射を行ってUV樹脂を硬化させる方法を適用することができる。またUV樹脂を用いた成型以外でも、例えば、一般的な熱成形(例えばプレス成形や射出成形)によって形成しても、ディスペンサ等による樹脂材料の吐出によって形成してもよい。
図12A,Bは、第1及び第2の構造体310、410と、第1の電極線(X電極)210及び第2の電極線(Y電極)220との配置例を示す模式的な平面図である。図12A,Bでは、各X電極210,各Y電極220がそれぞれ電極群21w、22wを有している例を示す。また各検出部20sは、上述のようにX電極210,Y電極220の交差領域に形成されるため、図12A,Bにおいては例えば太い破線で囲む4つの検出部20sが配置されている。なお、図12A,Bに示す黒丸は、第1の構造体310を示し、白丸は、第2の構造体410を示す。
図13A,Bは、導体層50の開口50hと、第1及び第2の構造体310,410と、第1及び第2の電極線210,220との配置例を示す模式的な平面図である。また図13Aでは開口50hを長円形状とした例が示され、図13Bでは開口50hを円形状とした例が示されている。図13A,Bに示す複数の開口50hは、Z軸方向から見て、検出部20sの周囲を取り囲むように配置される。また、複数の開口50hは、第1及び第2の構造体310,410並びに検出部20sのいずれともZ軸方向に重ならないように、第2の構造体410に対して面内(XY面内)方向にずらして設けられている。
図14は、操作子hにより第1の面110上の点PをZ軸方向下方へ押圧した際の、第1及び第2の構造体310,410へ付加される力の様子を示す概略断面図である。図中の白抜き矢印は、Z軸方向下方(以下、単に「下方」とする)への力の大きさを模式的に示している。図14においては、金属膜12及び電極基板20等の撓み、第1及び第2の構造体310,410の弾性変形等の態様は示していない。なお以下の説明において、ユーザが押圧を意識しないタッチ操作を行った場合でも、実際には微小な押圧力が付加されることから、これらの入力操作を一括して「押圧」として説明する。
図15A,Bは、第1の面110が操作子hによる操作を受けたときの入力装置100の態様を示す模式的な要部断面図と、そのとき検出部20sから出力される出力信号の一例を示す図である。図15A,BにおけるX軸に沿って示す棒グラフは、各検出部20sにおける静電容量の基準値からの変化量を模式的に示している。また図15Aは、操作子hが第1の構造体310(310a2)上を押圧した際の態様を示し、図15Bは、操作子hが第1の空間部330(330b1)上を押圧した際の態様を示す。
図17A,Bは、本実施形態に係る入力装置100の電子機器70への実装例を示す図である。図17Aに係る電子機器70aは、入力装置100が配置される開口部721aを含む筐体720aを有する。また、開口部721aには支持部722aが形成され、粘着テープ等の接合部723aを介して導体層50の周縁部を支持する。また導体層50と支持部722aとの接合方法は上記に限定されず、例えばネジ等で固定してもよい。
上述の第1の実施形態では、金属膜12は、金属箔が形成された粘着性の樹脂膜である接着層13をフレキシブルディスプレイ11に貼り付けることで形成されると説明したが、これに限定されない。例えば、金属膜12が樹脂膜を有しない金属箔等の場合には、接着層13は、金属膜12をフレキシブルディスプレイ11に貼り付けることが可能な粘着剤、接着剤等であってもよい。
上述の第1の実施形態では、複数の第1の電極線210及び複数の第2の電極線220各々は、単一の電極線で構成されていてもよいし、複数の電極群21w、22wで構成されていてもよいと説明したが、さらに、以下のような構成とすることができる。
上述の第1の実施形態では、第1の構造体310が検出部20sの略中心上に配置されていると説明したが、これに限定されない。例えば、検出部20sが第2の構造体410と対向して配置され、検出部20sの略中心上に第2の構造体410が配置されていてもよい。
図26は、本実施形態の他の変形例を示す概略断面図である。同図に示すように、操作部材10は、第1の支持体30に面して金属膜12上に配置された保護膜14を有していてもよい。すなわち、保護膜14は電極基板20と対向して配置される。保護膜14は、酸化防止用の樹脂膜等であってもよく、例えば塗布等により金属膜12上に形成される。このような保護膜14を設けることにより、金属膜12の腐食防止や、損傷を防止することができる。したがって、金属膜12の信頼性を高め、良好な検出感度を維持することができる。
電極基板20は、第1の配線基板21と、第2の配線基板22と、これらの間の接着層23との積層体で構成され、第1の配線基板21上に、接着層35を介して第1の支持体30の基材31が配置されると説明したが、これに限定されない。例えば、以下に示すような構成であってもよい。
入力装置100(センサ装置1)は、基材31と接着層35とに替えて、絶縁性のカバー層を有してもよい。このようなカバー層は、例えば絶縁性のUV硬化樹脂や熱硬化樹脂等で形成され、厚みは数μm〜数100μmであってもよい。当該カバー層は、単一の層でもよいし、複数の層を含んでいてもよい。また、上記カバー層上には、第1の支持体30の第1の構造体310、第1の枠体320及び第1の空間部330が配置される。第1の構造体310及び第1の枠体320は、例えばスクリーン印刷法やUV成型法により形成することができる。このような構成により、電極基板20と第1の支持体30との厚みを薄くすることができ、入力装置100全体の薄型化に貢献できる。
図27は、本変形例に係る構成例2を示す要部の概略断面図である。同図に示すように、本構成例は、第1の基材211と接着層23とに替えて、絶縁層24を有する。すなわち、第2の電極線220を含む第2の配線基板22上に絶縁層24が形成され、その上に第1の電極線210が形成される。絶縁層24は、例えば絶縁性のUV硬化樹脂や熱硬化樹脂等で形成され、厚みは数μm〜数100μmであってもよい。このような構成により、電極基板20を薄型化することができ、入力装置100全体の薄型化に貢献できる。なお、本構成例に係る入力装置100が、上記構成例1で説明したように、基材31と接着層35とに替えてカバー層を有していてもよい。
図28A,Bは、本変形例に係る構成例3を示す要部の概略断面図である。図28Aに示すように、本構成例に係る電極基板20は、1つの基材211を有し、基材211の両面に第1の電極線210と第2の電極線220とが形成されている。すなわち基材211は、両面印刷により2層の電極が形成された構成を有する。この場合に、図28Aに示すように、基材211の第2の電極線220が形成された面(下面)には、カバー層25が形成されていてもよい。カバー層25は、例えば絶縁性のUV硬化樹脂や熱硬化樹脂等で形成され、厚みは数μm〜数100μmであってもよい。あるいは、図28Bに示すように、両面に第1及び第2の電極線210,220が形成された第1の基材211の下面に、接着層23と第2の基材221とが形成されていてもよい。また、図示はしないが、基材211の下面に直接第2の支持体40が形成される構成としてもよい。なお、本構成例に係る入力装置100が、上記構成例1で説明したように、基材31と接着層35とに替えてカバー層を有していてもよい。
図29A,Bは、本変形例に係る構成例4を示す要部の概略断面図である。同図に示すように、本構成例に係る電極基板20は、第1の電極線210と第1の基材211とを含む第1の配線基板21と、第2の電極線220と第2の基材221とを含む第2の配線基板22と、接着層23とを有するが、第1の配線基板21に対する第2の配線基板22の向きが図3等に示す構成とは異なっている。すなわち、第2の電極線220が、接着層23に面する側ではなく、第2の支持体40に面して形成されている。この場合に、図29Aに示すように、第2の基材221の下面に、絶縁性のカバー層25が形成されていてもよい。あるいは、図29Bに示すように、第2の基材221の下面には、接着層252と第3の基材251とが形成されていてもよい。また、図示はしないが、第2の基材221の下面に直接第2の支持体40が形成される構成としてもよい。なお、本構成例に係る入力装置100が、上記構成例1で説明したように、基材31と接着層35とに替えて絶縁性のカバー層を有していてもよい。
図30は、本変形例に係る構成例5を示す要部の概略断面図である。同図に示すように、電極基板20は、図3等を用いて説明した構成とは上下を反転して配置されている。さらに第1の支持体30が、基材31を有さず、第2の支持体40が、電極基板20側に形成された基材41を有する。この場合には、図30に示すように、第2の支持体40の基材41と電極基板20の第1の配線基板21との間に接着層45を有してもよく、電極基板20と第1の支持体30との間には接着層を有さなくてもよい。なお、本構成例は、構成例1〜4として説明した構成と適宜組み合わせた構成とすることも可能である。例えば、基材41と接着層45とを上述のカバー層とすることもできる。
図31は本技術の第2の実施形態に係る入力装置100Aの概略断面図である。本実施形態に係る入力装置100Aの操作部材10A以外の構成は、第1の実施形態と同様であり、適宜その説明を省略する。図31は第1の実施形態に係る図1に対応する図である。
本実施形態に係る入力装置100Aは、フレキシブルディスプレイに替えてフレキシブルシート11Aと、第1の実施形態と同様のセンサ装置1を有する。フレキシブルシート11Aには、後述するように複数のキー領域111Aが配置されており、入力装置100Aは、全体としてキーボード装置として用いられる。
フレキシブルシート11Aは、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)、PC(ポリカーボネート)、PI(ポリイミド)等のフレキシブル性を有する絶縁性のプラスチックシートで構成される。フレキシブルシート11Aの厚みは特に限定されず、例えば数10μm〜数100μm程度である。
例えば図31に示すように、第1の支持体30の第1の構造体310は、キー領域111Aの下方に配置されてもよい。この場合に検出部20sは、Z軸方向から見て第1の構造体310と重複した位置に配置され、第2の構造体410は、隣り合う第1の構造体310間の溝部112Aの下方に配置される。
また、第1の構造体310が、溝部112Aの下方に配置されてもよい。この場合に第2の構造体410は、隣り合う第1の構造体310間の、キー領域111Aの下方に配置される。また検出部20sは、Z軸方向から見て第1の構造体310と重複した位置に配置される。
図33は、本実施形態に係る変形例の入力装置100Aを示す拡大断面図である。同図に示す入力装置100Aは、複数の第2の構造体410が隣り合う複数の第1の構造体310間にそれぞれ配置される構成を有さず、複数の第1の構造体310のうちの少なくとも一部の第1の構造体310が、複数の第2の構造体410うちの少なくとも一部の第2の構造体410とZ軸方向に対向して配置される。さらに、Z軸方向に対向して配置される第1の構造体310及び第2の構造体410は、溝部112AとZ軸方向に対向して配置され、複数のキー領域111A間の境界に配置される。
図37は本技術の第3の実施形態に係る入力装置100Bが組み込まれた電子機器70Bの概略断面図である。本実施形態に係る入力装置100Bの操作部材10B以外の構成は、第1の実施形態と同様であり、適宜その説明を省略する。
図38Aは本技術の第4の実施形態に係る入力装置100Cの概略断面図であり、図38Bは、入力装置100Cの要部を拡大して示す断面図である。本実施形態は、電極基板20が、XY平面内での容量結合の変化量により金属膜12及び導体層50各々との距離の変化を静電的に検出する点において、第1の実施形態とは異なっている。すなわち、Y電極220Cは、X電極210Cと電極基板20Cの面内方向に対向する対向部を有し、当該対向部が検出部20Csを構成する。
本技術の第5の実施形態に係る入力装置100Dは、X電極210およびY電極220のうちの一方が複数の電極群を含むのに対して、他方が平板状の電極を含む点で、第1の実施形態と異なる。
図42は、本実施形態に係る入力装置100Dの概略断面図である。同図に示すように、入力装置100Dは、操作部材10Dと、導体層50と、電極基板20Dと、第1の支持体30と、第2の支持体40とを有する。導体層50、第1の支持体30及び第2の支持体40は、第1の実施形態と略同一の構成を有するが、操作部材10D及び電極基板20Dの構成が第1の実施形態と異なる。具体的には、操作部材10Dは金属膜を有さない。また、電極基板20Dについて、複数のX電極(第1の電極線)210D各々は、複数のY電極(第2の電極線)220Dよりも操作部材10D側に配置された平板状の電極であり、複数のY電極220D各々は、複数の電極群22Dwを含む。また、電極基板20Dは、ユーザの指等の導電性の操作子及び導体層50各々との距離の変化を静電的に検出することが可能に構成される。
図44は、本実施形態に係る入力装置100Eの概略断面図である。同図に示すように、入力装置100Eは、操作部材10と、背面板50Eと、電極基板20Eと、第1の支持体30と、第2の支持体40とを有する。操作部材10、第1の支持体30及び第2の支持体40は、第1の実施形態と略同一の構成を有するが、導体層に替えて背面板50Eを有する点、及び電極基板20Eの構成が第1の実施形態と異なる。
(変形例1)
図46は、入力装置100D(第1の構成例)の変形例に係る電極構成を示す模式的な平面図であり、図46AはX電極210Dの構成例、図46BはY電極220Dの構成例を示す。図46A,Bに示すように、X電極210D及びY電極220Dは、それぞれ、単位電極体210Dm及び単位電極体220Dmを有してもよい。図46Aに示すように、X電極210Dの単位電極体210Dmは、平板状の電極であり、図46Bに示すように、Y電極220Dの単位電極体220Dmは、複数のサブ電極220Dwにより構成されている。本変形例において、各単位電極体220Dの複数のサブ電極220Dwは、電極群として機能する。
図47は、入力装置100E(第2の構成例)の変形例に係る電極構成を示す模式的な平面図であり、図47AはX電極210Eの構成例、図47BはY電極220Eの構成例を示す。図47A,Bに示すように、X電極210E及びY電極220Eは、変形例1と同様に、それぞれ、単位電極体210Em及び単位電極体220Emを有してもよい。図47Aに示すように、X電極210Eの単位電極体210Emは、複数のサブ電極210Ewにより構成され、図47Bに示すように、Y電極220Eの単位電極体220Emは、平板状の電極である。本変形例において、各単位電極体210Eの複数のサブ電極210Ewは、電極群として機能する。
本実施形態において、X電極210D,210E、及びY電極220D、220Eの構成は上記構成に限定されるものではなく、X電極210D,210E、およびY電極220D,220Eの両方を平板状の電極で構成してもよい。
図48Aは、本技術の第6の実施形態に係る入力装置100Fの外観の一例を示す斜視図であり、図48Bは、図48AのB−B方向から見た拡大断面図である。第6の実施形態に係る入力装置100Fは、全体として円筒形状を有している。したがって、入力操作面である第1の面110Fは、円筒面状を有している。入力装置100Fのその他の構成は、第1の実施形態に係る入力装置100と同様である。
図49Aは、本技術の第6の実施形態の変形例に係る入力装置100Fの構成の一例を示す斜視図である。本変形例に係る入力装置100Fは、全体として曲面状を有している。すなわち入力装置100Fは、矩形の入力装置を湾曲させた構成を有する。したがって、入力操作面である第1の面110Fは、曲面状を有している。また、電極基板(図示せず)は、円筒状の面内方向に2次元配列された複数の検出部20Fsを含んでいる。なお、入力装置100Fの全体形状は図49Aに示された例に限定されず、所望の曲面状とすることが可能である。
図49Bは、本技術の第6の実施形態の変形例に係る入力装置100Fの構成の一例を示す斜視図である。本変形例に係る入力装置100Fは、半円状に形成された2つのセンサ装置が結合し、1つの入力装置100Fを構成している。すなわち入力装置100Fは、各センサ装置に対応する2つの検出領域200を有し、全体として円筒形状に構成される。なお、検出領域200の数は限定されず、3以上の検出領域200を有していてもよい。また、入力装置100F全体の形状も、円筒形状に限定されない。例えば入力装置100Fが4つの検出領域200を有し、4つの検出領域200各々が各面を構成するように、断面が矩形状の筒状に構成されてもよい。
(1)変形可能なシート状の第1の導体層と、
上記第1の導体層に対向して配置される第2の導体層と、
複数の第1の電極線と、上記複数の第1の電極線に対向して配置され上記複数の第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、上記第1及び第2の導体層の間に変形可能に配置された電極基板と、
上記第1の導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体を有する第1の支持体と、
上記第2の導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体を有する第2の支持体と
を具備するセンサ装置。
(2)変形可能なシート状の第1の導体層と、
上記第1の導体層に対向して配置される第2の導体層と、
複数の第1の電極線と、上記複数の第1の電極線に対向して配置され上記複数の第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、上記第1及び第2の導体層の間に変形可能に配置され、上記第1及び第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
上記第1の導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、上記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する第1の支持体と、
隣り合う上記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され上記第2の導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、上記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する第2の支持体と
を具備するセンサ装置。
(3)上記(1)または(2)に記載のセンサ装置であって、
上記電極基板は、上記複数の第1の電極線と上記複数の第2の電極線との交差領域に各々形成され、上記第1及び第2の導体層各々との相対距離に応じて容量が可変の複数の検出部をさらに有する
センサ装置。
(4)上記(3)に記載のセンサ装置であって、
上記複数の検出部は、上記複数の第1の構造体各々と対向してそれぞれ形成される
センサ装置。
(5)上記(3)に記載のセンサ装置であって、
上記複数の検出部は、上記複数の第2の構造体各々と対向してそれぞれ形成される
センサ装置。
(6)上記(1)から(5)のうちいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記第1の支持体は、上記第1の導体層と上記電極基板との間を接続し上記電極基板の周縁に沿って配置される第1の枠体を有し、
上記第2の支持体は、上記第2の導体層と上記電極基板との間を接続し上記第1の枠体と対向して配置される第2の枠体を有する
センサ装置。
(7)上記(1)から(6)のうちいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記第2の導体層は、段差部を有する
センサ装置。
(8)上記(1)に記載のセンサ装置であって、
上記電極基板は、上記第1及び第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出することが可能に構成される
センサ装置。
(9)上記(1)または(8)に記載のセンサ装置であって、
上記第1の支持体は、
上記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部をさらに有する
センサ装置。
(10)上記(1)、(8)または(9)のうちのいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記第2の支持体は、
上記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部をさらに有する
センサ装置。
(11)上記(1)、(2)、(8)〜(10)のうちのいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記複数の第1の電極線各々は、複数の第1のサブ電極をそれぞれ含む複数の第1の単位電極体を有し、
上記複数の第2の電極線各々は、複数の第2のサブ電極をそれぞれ含み上記複数の第1の単位電極体各々と対向する複数の第2の単位電極体を有し、
上記電極基板は、
上記複数の第1の電極線と上記複数の第2の電極線とが配置された基材と、
各第1の単位電極体の上記複数の第1のサブ電極と各第2の単位電極体の上記複数の第2のサブ電極とが上記電極基板の面内方向に相互に対向する複数の検出部とを有する
センサ装置。
(12)ユーザによる操作を受け付ける第1の面と、上記第1の面の反対側の第2の面とを有する変形可能なシート状の操作部材と、
上記第2の面に対向して配置される導体層と、
複数の第1の電極線と、上記複数の第1の電極線に対向して配置され上記第1の電極と交差する複数の第2の電極線とを有し、上記操作部材と上記導体層の間に変形可能に配置された電極基板と、
上記操作部材と上記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体を有する第1の支持体と、
上記導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体を有する第2の支持体と
を具備する入力装置。
(13)ユーザによる操作を受け付ける第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面とを有する変形可能なシート状の操作部材と、
前記第2の面に対向して配置される第1の導体層と、
複数の第1の電極線と、前記複数の第1の電極線に対向して配置され前記第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、前記操作部材と前記第1の導体層の間に変形可能に配置され、前記第1の導体層との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
前記操作部材と前記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、前記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する第1の支持体と、
隣り合う前記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され前記第1の導体層と前記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、前記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する第2の支持体と
を具備する入力装置。
(14)上記(12)に記載の入力装置であって、
上記操作部材は、上記第2の面に形成される第2の導体層をさらに有し、
上記検出基板は、上記第1の導体層と上記第2の導体層との距離の変化をそれぞれ静電的に検出することが可能である
入力装置。
(15)上記(12)または(13)に記載の入力装置であって、
上記操作部材は、表示部を含む
入力装置。
(16)上記(12)または(13)に記載の入力装置であって、
上記操作部材は、複数のキー領域を含む
入力装置。
(17)上記(16)に記載の入力装置であって、
上記電極基板は、上記複数の第1の電極線と上記複数の第2の電極線との交差領域に各々形成され、上記第1の導体層との相対距離に応じて容量が可変の複数の検出部をさらに有する
入力装置。
(18)上記(17)に記載の入力装置であって、
上記電極基板に電気的に接続され、上記複数の検出部の出力に基づいて上記複数のキー領域各々に対する入力操作に関する情報を生成することが可能な制御部をさらに具備する
入力装置。
(19)上記(16)から(18)のうちいずれか1つに記載の入力装置であって、
上記複数の第1の構造体各々は、上記複数のキー領域間の境界に沿って配置される
入力装置。
(20)上記(12)から(19)のうちいずれか1つに記載の入力装置であって、
上記複数の第1の電極線各々は、上記複数の第2の電極線よりも上記操作部材側に配置された平板状の電極であり、
上記複数の第2の電極線各々は、複数の電極群を含む
入力装置。
(21)ユーザによる操作を受け付ける第1の面と、上記第1の面の反対側の第2の面と、上記第2の面に形成される金属膜とを有する変形可能なシート状の操作部材と、
上記第2の面に対向して配置される背面板と、
複数の第1の電極線と、上記複数の第1の電極線に対向して配置され上記第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、上記操作部材と上記背面板の間に変形可能に配置され、上記金属膜との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
上記操作部材と上記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、上記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する第1の支持体と、
隣り合う上記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され上記背面板と上記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、上記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する第2の支持体と
を具備する入力装置。
(22)上記(21)に記載の入力装置であって、
上記複数の第2の電極線各々は、上記複数の第1の電極線よりも上記背面板側に配置された平板状の電極であり、
上記複数の第1の電極線各々は、複数の電極群を含む
入力装置。
(23)ユーザによる操作を受け付ける第1の面と、上記第1の面の反対側の第2の面とを有する変形可能なシート状の操作部材と、
上記第2の面に対向して配置される導体層と、
複数の第1の電極線と、上記複数の第1の電極線に対向して配置され上記複数の第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、上記操作部材と上記導体層の間に変形可能に配置され、上記導体層との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
上記第操作部材と上記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、上記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する第1の支持体と、
隣り合う上記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され上記導体層と上記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、上記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する第2の支持体と、
上記電極基板に電気的に接続され、上記電極基板の出力に基づいて上記複数の操作部材各々に対する入力操作に関する情報を生成することが可能な制御部を有するコントローラと
を具備する電子機器。
100,100A,100B、100C,100D,100E,100F…入力装置
10,10A,10B,10D,10F…操作部材
11…フレキシブルディスプレイ(表示部)
12…金属膜(第1の導体層)
20,20A,20D,20E,20F…電極基板
20s,20Cs,20Ds…検出部
210…第1の電極線
220…第2の電極線
30,30F…第1の支持体
310…第1の構造体
320…第1の枠体
330…第1の空間部
40,40F…第2の支持体
410…第2の構造体
420…第2の枠体
430…第2の空間部
50,50B,50C…導体層(第2の導体層)
50E,50F…背面板
51,51B,51C…段差部
60…制御部
70,70B…電子機器
710…コントローラ
Claims (19)
- 変形可能なシート状の第1の導体層と、
前記第1の導体層に対向して配置される第2の導体層と、
複数の第1の電極線と、前記複数の第1の電極線に対向して配置され前記複数の第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、前記第1及び第2の導体層の間に変形可能に配置され、前記第1及び第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
前記第1の導体層と前記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、前記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する第1の支持体と、
隣り合う前記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され前記第2の導体層と前記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、前記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する第2の支持体と
を具備するセンサ装置。 - 請求項1に記載のセンサ装置であって、
前記電極基板は、前記複数の第1の電極線と前記複数の第2の電極線との交差領域に各々形成され、前記第1及び第2の導体層各々との相対距離に応じて容量が可変の複数の検出部をさらに有する
センサ装置。 - 請求項2に記載のセンサ装置であって、
前記複数の検出部は、前記複数の第1の構造体各々と対向してそれぞれ形成される
センサ装置。 - 請求項2に記載のセンサ装置であって、
前記複数の検出部は、前記複数の第2の構造体各々と対向してそれぞれ形成される
センサ装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
前記第1の支持体は、前記第1の導体層と前記電極基板との間を接続し前記電極基板の周縁に沿って配置される第1の枠体を有し、
前記第2の支持体は、前記第2の導体層と前記電極基板との間を接続し前記第1の枠体と対向して配置される第2の枠体を有する
センサ装置。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
前記第2の導体層は、段差部を有する
センサ装置。 - 請求項1に記載のセンサ装置であって、
前記電極基板は、前記第1及び第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出することが可能に構成される
センサ装置。 - 請求項7に記載のセンサ装置であって、
前記第1の支持体は、
前記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部をさらに有する
センサ装置。 - 請求項7又は8に記載のセンサ装置であって、
前記第2の支持体は、
前記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部をさらに有する
センサ装置。 - 請求項1、7〜9のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
前記複数の第1の電極線各々は、複数の第1のサブ電極をそれぞれ含む複数の第1の単位電極体を有し、
前記複数の第2の電極線各々は、複数の第2のサブ電極をそれぞれ含み前記複数の第1の単位電極体各々と対向する複数の第2の単位電極体を有し、
前記電極基板は、
前記複数の第1の電極線と前記複数の第2の電極線とが配置された基材と、
各第1の単位電極体の前記複数の第1のサブ電極と各第2の単位電極体の前記複数の第2のサブ電極とが前記電極基板の面内方向に相互に対向する複数の検出部とを有する
センサ装置。 - ユーザによる操作を受け付ける第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面とを有する変形可能なシート状の操作部材と、
前記第2の面に対向して配置される第1の導体層と、
複数の第1の電極線と、前記複数の第1の電極線に対向して配置され前記第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、前記操作部材と前記第1の導体層の間に変形可能に配置され、前記第1の導体層との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
前記操作部材と前記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、前記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する第1の支持体と、
隣り合う前記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され前記第1の導体層と前記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、前記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する第2の支持体と
を具備する入力装置。 - 請求項11に記載の入力装置であって、
前記操作部材は、前記第2の面に形成される第2の導体層をさらに有し、
前記電極基板は、前記第1の導体層と前記第2の導体層との距離の変化をそれぞれ静電的に検出することが可能である
入力装置。 - 請求項11又は12に記載の入力装置であって、
前記操作部材は、表示部を含む
入力装置。 - 請求項11〜13のいずれか1つに記載の入力装置であって、
前記操作部材は、複数のキー領域を含む
入力装置。 - 請求項14に記載の入力装置であって、
前記電極基板は、前記複数の第1の電極線と前記複数の第2の電極線との交差領域に各々形成され、前記第1の導体層との相対距離に応じて容量が可変の複数の検出部をさらに有する
入力装置。 - 請求項15に記載の入力装置であって、
前記電極基板に電気的に接続され、前記複数の検出部の出力に基づいて前記複数のキー領域各々に対する入力操作に関する情報を生成することが可能な制御部をさらに具備する
入力装置。 - 請求項14〜16のいずれか1つに記載の入力装置であって、
前記複数の第1の構造体各々は、前記複数のキー領域間の境界に沿って配置される
入力装置。 - 請求項11〜17のいずれか1つに記載の入力装置であって、
前記複数の第1の電極線各々は、前記複数の第2の電極線よりも前記操作部材側に配置された平板状の電極であり、
前記複数の第2の電極線各々は、複数の電極群を含む
入力装置。 - ユーザによる操作を受け付ける第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面とを有する変形可能なシート状の操作部材と、
前記第2の面に対向して配置される導体層と、
複数の第1の電極線と、前記複数の第1の電極線に対向して配置され前記複数の第1の電極線と交差する複数の第2の電極線とを有し、前記操作部材と前記導体層の間に変形可能に配置され、前記導体層との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
前記第操作部材と前記電極基板との間を接続する複数の第1の構造体と、前記複数の第1の構造体の間に形成された第1の空間部とを有する第1の支持体と、
隣り合う前記複数の第1の構造体間にそれぞれ配置され前記導体層と前記電極基板との間を接続する複数の第2の構造体と、前記複数の第2の構造体の間に形成された第2の空間部とを有する第2の支持体と、
前記電極基板に電気的に接続され、前記電極基板の出力に基づいて前記複数の操作部材各々に対する入力操作に関する情報を生成することが可能な制御部を有するコントローラと
を具備する電子機器。
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