JP6288073B2 - センサ装置、入力装置および電子機器 - Google Patents
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Description
第1の導体層と、
第2の導体層と、
電極基板と、
上記第1の導体層および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
上記電極基板および上記第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
上記第1の導体層および上記電極基板は可撓性を有し、
上記電極基板は、上記第1の導体層および上記第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出することが可能であり、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置である。
これにより、第1の導体層上から押圧した際に第1および第2の導体層各々と電極基板との間の相対距離がそれぞれ変化し、その距離の変化に基づいて押圧などの入力操作を静電的に検出することが可能となる。したがって、入力操作に対する静電容量の変化量を大きくすることができ、検出感度を高めることが可能となる。また、これにより、意識的な押圧操作のみならず接触操作時の微小な押圧力も検出可能となり、タッチセンサとしても使用することが可能となる。
これにより、第1および第2の電極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。
導体層を含む、操作部材と、
電極基板と、
操作部材および電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
を備え、
第1の導体層および電極基板の少なくとも一方は可撓性を有し、
電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
第1の電極および第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいる入力装置である。
これにより、操作部材上から押圧した際に操作部材および導体層各々と電極基板との間の相対距離がそれぞれ変化し、その距離の変化に基づいて押圧などの入力操作を静電的に検出することが可能となる。したがって、入力操作に基づく静電容量の変化量を大きくすることができ、検出感度を高めることが可能となる。これにより、入力装置は、意識的な押圧操作のみならず、接触操作時の微小な押圧力も検出可能となり、タッチセンサを備えた入力装置としても使用することが可能となる。
検出基板は、金属膜と導体層との距離の変化をそれぞれ静電的に検出するようにしてもよい。
これにより、操作子と電極基板の各電極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など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。
上述の通り入力装置は、操作子との電極基板の各電極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、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、入力装置は、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。
第1の導体層と、
第2の導体層と、
電極基板と、
第1の導体層および電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
電極基板および第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
第1の導体層および電極基板は可撓性を有し、
第2の導体層は、段差部を有し、
電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
第1の電極および第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置である。
第1の導体層と、
第2の導体層と、
電極基板と、
第1の導体層および電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
電極基板および第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
第1の導体層および電極基板は可撓性を有し、
第2の導体層は、複数の開口を有しており、
開口は、第2の構造体と対向しない領域、またはグループを構成する第2の構造体のいずれのものとも対向しない領域に配置されており、
電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
第1の電極および第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置である。
第1の導体層と、
第2の導体層と、
電極基板と、
第1の導体層および電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
電極基板および第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
第1の導体層および電極基板は可撓性を有し、
電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
電極基板は、複数の第1の電極と複数の第2の電極との交差部に各々形成された複数の検出部を含み、
第1の電極および第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含み、
第2の導体層は、複数の開口を有しており、
開口は、検出部と対向しない領域に配置されているセンサ装置である。
1.第1の実施形態(入力装置の例)
2.第2の実施形態(入力装置の例)
3.第3の実施形態(入力装置の例)
4.第4の実施形態(入力装置の例)
5.第5の実施形態(入力装置の例)
6.第6の実施形態(電子機器の例)
図1は本技術の第1の実施形態に係る入力装置100の一構成例を示す概略断面図、図2は入力装置100の一構成例を示す分解斜視図、図3は入力装置100の要部の一構成例を示す概略断面図、図4は入力装置100を用いた電子機器70の一構成例を示すブロック図である。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、図中のX軸および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軸およびY軸に直交する方向(入力装置100の厚み方向または上下方向)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およ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。金属膜12は、導体層50に対向する第2の面120の側に設けられている。
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および電極基板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またはカーボン繊維強化型プラスチックなどの導体板で構成されてもよい。あるいは導体層50は、プラスチック材料などの絶縁体層上にメッキ膜や蒸着膜、スパッタリング膜、金属箔など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。
フレキシブルディスプレイ11と金属膜12との間に、接着層13が設けられていてもよい。接着層13は、例えば、絶縁性を有する接着剤または粘着テープにより構成される。接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤およびウレタン系接着剤などからなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。本技術において、粘着(pressure sensitive adhesion)は接着(adhesion)の一種と定義する。この定義に従えば、粘着層は接着層の一種と見なされる。
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および第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(信号)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(信号)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、粘着テープなどの粘着材料で構成されてもよい。
図7A、図7B、図7C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7Aに示すように、複数の第1および第2の凸部321a、322aおよび凹部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、ディスペンサなどによる樹脂材料の吐出によって形成してもよい。
図10Aは、第1および第2の電極線210、220の配置例を示す概略図である。第1の電極線210は、Y軸方向に延在され、ストライプ状に設けられたY電極である。第2の電極線220は、X軸方向に延在され、ストライプ状に設けられたX電極である。第1の電極線210と第2の電極線220とは、互いに直交するように配置されている。
図11A、図11Bは、第1および第2の構造体310、410と、第1の電極線(Y電極)210および第2の電極線(X電極)220との配置例を示す模式的な平面図である。図11A、図11Bでは、各Y電極210、各X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Y電極210、X電極220の交差領域に形成されるため、図11A、図11Bにおいては例えば6つの検出部20sが配置されている。なお、図11A、図11B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。
ここで、第2の構造体410により規定されるのは、単位検出領域20rの各辺(例えば各辺の中点)および/または各頂部(角部)の位置である。
(B)Y電極210の中心線とX電極220の中心線の各交点を原点Oとした場合に、下記の2つの式を満たす領域
−Lx/2≦X<+Lx/2
−Ly/2≦Y<+Ly/2
(但し、式中、Lx:Y電極210の中心間隔、Ly:X電極220の中心間隔である。)
図12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および第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12においては、金属膜12および電極基板20等の撓み、第1および第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。
以下、第1および第2の電極線210、220を第1および第2のサブ電極21z、22zにより構成することで得られる利点について説明する。
図15、図16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、そのときの各検出部20sの容量変化量の一例を示す図である。図15、図16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15は、操作子hが単位検出領域20rの中心、つまり第1の構造体310(310i+1)上を押圧した際の態様を示し、図16は、操作子hが単位検出領域20rと隣り合う単位検出領域20rとの中間、つまり第1の空間部330(330i+1)上を押圧した際の態様を示す。
図19Aは、理想的な容量変化率分布を示す図である。図19Aにおいて、Ci、Ci+1はそれぞれ、単位検出領域20ri、20ri+1(検出部20si、20si+1)の中心位置を示している。また、Li、Li+1はそれぞれ、X軸方向に対する単位検出領域20ri、20ri+1(検出部20si、20si+1)の容量変化率分布を示している。
サブ電極交点の密度は、第2の構造体410と対向する位置または領域に比べて、第1の構造体310、または第1の構造体310のグループに対向する位置もしくは領域において高いことが好ましい。これにより、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、容量変化率分布に発生する2つのピークの大きさを低減することができる。ここで、「第1の構造体310のグループに対向する位置または領域」とは、「グループを構成している複数の第1の構造体310を各頂点とする多角形の周(外周)が対向する位置または領域」を意味する。この多角形の形状としては、例えば、正方形、長方形などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
サブ電極交点は、第2の構造体410に対向する位置または領域には設けられていないことが好ましい。これにより、サブ電極交点を第2の構造体410に対向する位置または領域に設けた場合に比して、容量変化率分布に発生する2つのピークの大きさを低減することができる。
サブ電極交点は、第1の構造体310、または第1の構造体310のグループに対向する領域、もしくは該領域の内側に設けられていることが好ましい。
サブ電極交点を単位検出領域20rの幅Lx、Lyの1/3以内の範囲に設けることで、容量変化率分布に2つのピークが発生することを略完全に抑制することができる。
本実施形態に係る入力装置100では、第1のサブ電極21zと第2のサブ電極22zとが、単位検出領域20rの中央部付近に集まっていることで、荷重感度を向上することができる。
ここで、図44A、図25A、図26Aを参照して、第1のサブ電極21zと第2のサブ電極22zとが、単位検出領域20rの中央部付近に集まっていることで、荷重感度を向上できる理由について説明する。
図44Aでは、単位検出領域20r内に第1の構造体310を1個含み、サブ電極交点の密度が単位検出領域20r内で略一定になっている、入力装置100の例が示されている。この例に示した入力装置100では、第1の面110のうち、単位検出領域20ri+1の中心に対応する位置P1を操作子hにより押圧すると、図44Aに示すように、第1の構造体310の直下の電極基板20のみが導体層50に向けて局所的に変形する。このとき、第1の構造体310の直下のサブ電極交点の容量変化は非常に大きいが、単位検出領域20rの周辺部のサブ電極交点の容量変化は小さい。よって、1つの検出部20s全体での容量変化率を考えた場合には、その検出部20s内のサブ電極交点すべてで平均化され、容量変化率としては小さくなってしまう。
(容量変化率)[%]=[(初期容量C0)−(変化後容量C1)]/(初期容量C0)
上記式中、「初期容量C0」および「変化後容量C1」は、具体的には以下の内容を示す。
初期容量C0:操作部材の表面に加重を加えていない状態における入力装置の静電容量
変化後容量C1:操作部材の表面に加重を加えた後の入力装置の静電容量
サブ電極交点を第2の構造体に対向する位置には設けないことで、さらに最大容量変化率および感度を向上することができる
サブ電極交点は第2の構造体に対向する位置に設けないことで、さらに最大容量変化率および感度を向上することができる
サブ電極交点を単位検出領域の幅Lx、Lyの1/3以内の範囲に設けることで、最大容量変化率および感度をさらに向上することができる。
図20A、図20B、図20C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20A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。
本実施形態に係る入力装置100は、上述のように金属膜12および導体層50各々と検出部20sとの間の双方の容量結合に基づく静電容量の変化量を検出であるため、指fのような大きな接触面積の操作子であっても、十分な静電容量の変化を生じさせることができる。また、操作が行われたか否かの判定においては、例えば静電容量の変化が生じた検出部20si、20si+1、20si+2全ての静電容量の変化量を合計した値を用いることで、たとえ操作圧力が小さい場合であっても、第1の面110全体の押圧力に基づいて精度よく接触を判定することができる。さらに、第1の面110内の操作圧力分布に基づいて静電容量が変化するため、これらの変化量の比率などに基づいて、ユーザの直感に即した操作位置を算出することができる。
上述の第1の実施形態では、第1および第2の電極線210、220を直線状の複数の電極群21w、22wで構成する例について説明したが(図10B参照)、第1および第2の電極線210、220の構成はこの例に限定されるものではない。
図23は、本技術の第1の実施形態に係る入力装置100の変形例を示す概略断面図である。この入力装置100は、電極基板20と導体層50との間に複数の第2の支持体40が設けられておらず、電極基板20と導体層50とが隣接して設けられている。これ以外の点では、上述の第1の実施形態と同様である。図23では、第1の構造体310は、検出部20sの中央に配置されているが、隣り合う検出部20sの間に配置されていても良い。
図50は、本技術の第1の実施形態に係る入力装置100の変形例を示す概略断面図である。この入力装置100は、電極基板20と金属膜12との間に複数の第1の支持体30が設けられておらず、電極基板20と金属膜12とが隣接して設けられている。これ以外の点では、上述の第1の実施形態と同様である。図50では、第2の構造体410は、隣り合う検出部20sの間に配置されているが、検出部20sの中央に配置されていても良い。
第1の実施形態における第1および第2の構造体310、410の互いの層間の配置位置(金属膜12と電極基板20との間の配置位置、および導体層50と電極基板20との間の配置位置)を入れ替えてもよい。以下に、このような入れ替えをした構成を有する入力装置100について説明をする。
サブ電極交点は、第1の構造体310に対向する位置または領域には設けられていないことが好ましい。これにより、サブ電極交点を第1の構造体310に対向する位置または領域に設けた場合に比して、容量変化率分布に発生する2つのピークの大きさを低減することができる。
サブ電極交点は、第2の構造体410、または第2の構造体410のグループに対向する領域、もしくは該領域の内側に設けられていることが好ましい。
第1の実施形態では、入力装置100が平板状を有する場合を例として説明したが、入力装置100の形状はこれに限定されるものではない。例えば、入力装置100が、筒状、曲面状、帯状、不定形状などを有していてもよい。曲面状としては、例えば、円弧状、楕円弧状、放物線状などの断面を有する曲面が挙げられる。また、入力装置100の全体は、剛性を有していてもよいし、フレキシブル性を有していてもよい。入力装置100の全体がフレキシブル性を有する場合、入力装置100がウエアラブルな装置であってもよい。
図24は、本技術の第2の実施形態に係る入力装置の一構成例を示す概略断面図である。第2の実施形態に係る入力装置100Cは、単位検出領域20r内に第1の構造体310を2個以上含んでいる点において、第1の実施形態に係る入力装置100とは異なっている。
図46A、図46Bは、第1および第2の構造体310、410と、第1の電極線(Y電極)210および第2の電極線(X電極)220との配置例を示す模式的な平面図である。単位検出領域20r内には、第1の構造体310が2個以上含まれている。これにより、入力装置100の座標計算の精度を向上することができる。また、入力装置100の加重感度を向上することができる。
(a)検出部20sの外周Csが単位検出領域20rの外周Crの内側にあり、かつ、第1の構造体310が検出部20sの外周Csの内側に配置されている(図46A参照)。
(b)検出部20sの外周Csが単位検出領域20rの外周Crの内側にあり、かつ、第1の構造体310が検出部20sの外周Csと単位検出領域20rの外周Crとの間に配置されている(図46B参照)。
図27Aは、対称配置の第1の例を示す平面図である。第1の例は、単位検出領域20r内に合計で2個の第1の構造体310と、単位検出領域20r内に合計で1個の第2の構造体410とを含む対称配置の例である。
図27Bは、対称配置の第2の例を示す平面図である。第2の例は、単位検出領域20r内に合計で3個の第1の構造体310と、単位検出領域20r内に合計で1個の第2の構造体410とを含む対称配置の例である。第2の例は、単位格子Ucの中心に1個の第1の構造体310がさらに配置されている点において、第1の例と異なっている。
図28Aは、対称配置の第3の例を示す平面図である。第3の例は、単位検出領域20r内に合計で4個の第1の構造体310と、単位検出領域20r内に合計で1個の第2の構造体410とを含む対称配置の例である。第2の構造体410の配置は、上述の対称配置の第1の例と同様であるので、説明を省略する。
図28Bは、対称配置の第4の例を示す平面図である。第4の例は、単位検出領域20r内に合計で4個の第1の構造体310と、単位検出領域20r内に合計で1個の第2の構造体410とを含む対称配置の例である。第4の例は、単位格子Ucの各頂点(各格子点)の位置にそれぞれ第1の構造体310がさらに配列されている点において、第2の例と異なっている。
図29Aは、対称配置の第5の例を示す平面図である。第5の例は、単位検出領域20r内に合計で4個の第1の構造体310と、単位検出領域20r内に合計で1個の第2の構造体410とを含む対称配置の例である。第2の構造体410の配置は、上述の対称配置の第1の例と同様であるので、説明を省略する。
図29Bは、対称配置の第6の例を示す平面図である。第6の例は、単位検出領域20r内に合計で5個の第1の構造体310と、単位検出領域20r内に合計で1個の第2の構造体410とを含む対称配置の例である。第6の例は、単位格子Ucの中心に1個の第1の構造体310がさらに配置されている点において、第3の例と異なっている。
図53Aは、本技術の第3の実施形態に係る入力装置100の構成の一例を示す断面図である。図53Bは、図53Aの一部を拡大して表す断面図である。第3の実施形態は、電極基板20が配線基板20gを含む点において、第1の実施形態とは異なっている。配線基板20gは、基材211gと、この基材211gの同一の主面に設けられた複数の第1の電極線(Y電極)210sおよび複数の第2の電極線(X電極)220sとを備えている。
上述の第3の実施形態では、電極基板20と導体層50との間に第2の支持体40が設けられた例について説明したが(図53A、図53B参照)、図56Aに示すように、第2の支持体40を省略して、電極基板20と導体層50とが隣接するようにしてもよい。図56Aでは、第1の構造体310は、検出部20sの中央に配置されているが、隣り合う検出部20sの中間に配置されていても良い。
本技術の第4の実施形態に係る入力装置100では、第1の電極線210および第2の電極線220のうちの一方の単位電極体がサブ電極により構成されるのに対して、他方の単位電極体が平板状の電極により構成される。第4の実施形態は、これ以外の点においては第1の実施形態の変形例1と同様である。
図57Aに示すように、第1の電極線210の単位電極体210mは、複数のサブ電極210wにより構成されている。一方、図57Bに示すように、第2の電極線220の単位電極体220mは、平板状の電極により構成されている。
図58Aに示すように、第1の電極線210の単位電極体210mは、平板状の電極により構成されている。一方、図58Bに示すように、第2の電極線220の単位電極体220mは、複数のサブ電極220wにより構成されている。
上述の第1の構成例では、電極基板20と導体層50との間に第2の支持体40が設けられた例について説明したが(図59A参照)、図60Aに示すように、第2の支持体40を省略して、電極基板20と導体層50とが隣接するようにしてもよい。
上述の第4の実施形態において、第1の電極線210および第2の電極線220のうちの一方が複数のサブ電極により構成されるのに対して、他方が1つの平板状の電極により構成されるようにしてもよい。
図61Aに示すように、第1の電極線210は、複数のサブ電極210wにより構成されているのに対して、第2の電極線220は、平板状の電極により構成されている。第1および第2の電極線210、220の構成としてこのような構成を採用する場合、第4の実施形態の第1の構成例と同様に、第2の支持体40を介して第2の電極線220と対向する導体層50(図1参照)を省略する、もしくは導体層50に代えて、高分子樹脂層50aを採用するようにしてもよい。
図61Bに示すように、第1の電極線210は、平板状の電極により構成されているのに対して、第2の電極線220は、複数のサブ電極220wにより構成されている。第1および第2の電極線210、220の構成としてこのような構成を採用する場合、第4の実施形態の第2の構成例と同様に、第1の支持体30を介して第1の電極線210と対向する金属膜12(図1参照)を省略するようにしてもよい。
図30は、本技術の第5の実施形態に係る入力装置100Aの一構成例を示す概略断面図である。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30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)など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0.1mm〜1mmである。
例えば図30に示すように、第1の支持体30の第1の構造体310は、溝部112A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310は、隣り合う第1の構造体310間に配置される。
また、第2の構造体410が、溝部112Aの下方に配置されてもよい。この場合に第1の構造体310は、隣り合う第2の構造体410間に配置され、例えば検出部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32は、本技術の第6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の一構成例を示す概略断面図である。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。
1 サブ電極により構成された電極
1.1 サブ電極により構成された第1の電極と、サブ電極により構成された第2の電極との組合せ
1.2 サブ電極により構成された第1の電極と、単一構成の第2の電極との組合せ
2 サブ電極交点の密度
3 サブ電極により構成された電極と、構造体の配置位置との組合せ
<1.1 サブ電極により構成された第1の電極と、サブ電極により構成された第2の電極との組合せ>
まず、サブ電極により構成された第1の電極と、サブ電極により構成された第2の電極とを組合せた入力装置の特性について、シミュレーションにより検討した。
図33A、図33Bは、試験例1−1〜1−7におけるシミュレーションの条件を示す概略図である。まず、図33Aに示すように、入力装置を構成する第1の導体層、第1の構造体、電極基板、第2の構造体、および第2の導体層を設定した。また、図33Bおよび表1に示すように、電極基板に含まれる第1および第2の電極を第1および第2のサブ電極により形成するとともに、それらを3×3のメッシュ状に交差させた構成に設定した。
第1の導体層と電極基板との距離(第1の空間の幅)を40μm、および第2の導体層と電極基板との距離(第2の空間の幅)を2μmに変更すること以外は、上述の試験例1−1−1〜1−1−7と同様にして容量(以下「変化後容量」と適宜称する。)C1を求めた。
(容量変化率)[%]=[(初期容量C0)−(変化後容量C1)]/(初期容量C0)
図34Aは、試験例1−1−1〜1−1−7のシミュレーションの結果を示す図である。図34Bは、試験例1−2−1〜1−2−7のシミュレーションの結果を示す図である。なお、図34Aにおいて、縦軸の初期容量は、サブ電極交点一つ当たりの初期容量である。
第1および第2の電極を第1および第2のサブ電極により構成し、それらを交点にてメッシュ状に交差させることで、初期容量および容量変化率を増大できることがわかる。
第1および第2のサブ電極の間隔が0.1mmである場合は、間隔が第1のサブ電極の幅、第2のサブ電極の幅と等しい、つまりは、第1および第2の電極を単一構成の平板状の電極により構成を意味している。なお、本明細書では、第1および第2のサブ電極の間隔とは、第1および第2のサブ電極の中心間距離を意味する。
第1および第2のサブ電極の間隔が0.2mm以上である場合には、第1および第2の電極を単一構成の平板状の電極により構成した場合に比して、初期容量および容量変化率を大きく向上できる。特に、第1および第2のサブ電極の間隔が0.3mm以上である場合には、初期容量および容量変化率の向上の度合いが大きい。このように初期容量を増大させることで、入力装置のSN比(Signal-to-Noise Ratio)を向上することができる。また、このように容量変化率を増大させることで、入力装置の感度を向上することができる。
第1および第2のサブ電極の幅を0.2mmに変更する以外は試験例1−1−2〜1−1−7と同様にして、入力装置の初期容量C0を求めた。その結果を図35Aに示す。
第1および第2のサブ電極の幅を0.2mmに変更する以外は試験例1−2−2〜1−2−7と同様にして、入力装置の容量変化率を求めた。その結果を図35Bに示す。
図35Aは、試験例1−3−1〜1−3−6のシミュレーションの結果を示す図である。図35Bは、試験例1−4−1〜1−4−6のシミュレーションの結果を示す図である。なお、図35Aにおいて、縦軸の初期容量は、サブ電極交点一つ当たりの初期容量である。また、図35Bにおいて、縦軸の容量変化率は、サブ電極交点一つ当たりの容量変化率である。
第1および第2の電極を第1および第2のサブ電極により構成し、それらを交点にてメッシュ状に交差させることで、初期容量および容量変化率を増大できることがわかる。
第1および第2のサブ電極の間隔が0.2mmである場合は、間隔が第1のサブ電極の幅、第2のサブ電極の幅と等しい、つまりは、第1および第2の電極を単一構成の平板状の電極により構成したことを意味している。
第1および第2のサブ電極の間隔が0.3mm以上である場合には、第1および第2の電極を単一構成の平板状の電極により構成した場合に比して、初期容量および容量変化率を大きく向上できる。特に、第1および第2のサブ電極の間隔が0.4mm以上である場合には、初期容量および容量変化率の向上の度合いが大きい。
第1および第2のサブ電極間の空間の幅(=(第1または第2のサブ電極の間隔)−(第1または第2のサブ電極の幅))は、0.2mm以上であることが好ましい。
次に、サブ電極により構成された第1の電極と、単一構成の第2の電極とを組合せた入力装置の特性について、シミュレーションにより検討した。
図36A、図36Bは、試験例1−5−1〜1−5−4におけるシミュレーションの条件を示す概略図である。まず、図36Aに示すように、入力装置を構成する第1の導体層、第1の構造体、電極基板、および第2の導体層を設定した。また、図36Bおよび表2に示すように、電極基板に含まれる第1の電極を第1のサブ電極により形成し、第2の電極を単一構成の平板状電極とする構成に設定した。
第1の導体層と電極基板との距離(第1の空間の幅)を6μmに変更すること以外は、上述の試験例1−5−1〜1−5−4と同様にして変化後容量C1を求めた。
図37Aは、試験例1−5−1〜1−5−4のシミュレーションの結果を示す図である。図37Bは、試験例1−6−1〜1−6−4のシミュレーションの結果を示す図である。なお、図37Aにおいて、縦軸の初期容量は、サブ電極交点一つ当たりの静電容量である。また、図37Bにおいて、縦軸の容量変化率は、サブ電極交点一つ当たりの容量変化率である。
第1の電極を第1のサブ電極により構成し、第2の電極を単一構成の平板状の電極により構成した場合にも、初期容量および容量変化率を増大できることがわかる。
第1および第2のサブ電極の間隔が0.1mmである場合は、間隔が第1のサブ電極の幅、第2のサブ電極の幅と等しい、つまりは、第1および第2の電極を単一構成の平板状の電極により構成したことを意味している。
第1のサブ電極の間隔が0.2mm以上である場合には、第1および第2の電極を単一構成の平板状の電極により構成した場合に比して、初期容量および容量変化率を大きく向上できる。特に、サブ電極の間隔が0.3mm以上である場合には、初期容量および容量変化率の向上の度合いが大きい。
次に、サブ電極交点の密度を種々変更して、入力装置の特性についてシミュレーションにより検討した。
図38A、図38B、図39Aは、試験例2−1におけるシミュレーションの条件を示す概略図である。図38Aに示すように、入力装置を構成する操作部材、第1の構造体、電極基板、第2の構造体、および導体層の各数値を設定した。電極基板に含まれる検出部の構成としては、図38Bおよび表3に示した検出部1の構成を用いた。第1の構造体および第2の構造体を、図39Aに示すように配置した。
(1)操作部材の表面のうち、単位検出領域の中心に対応する位置に加重を加えたときの操作部材および電極基板の変形位置(図38A:XZ断面内の変形位置)
操作部材の表面のうち、隣接する単位検出領域の間に対応する位置に加重を加えたときの操作部材および電極基板の変形位置(図38A:XZ断面内の変形位置)
(2)加重位置に対する検出部20s1、20s2、20s3の容量変化率分布の変化
(3)操作部材の表面のうち、単位検出領域の中心に対応する位置に加重を加えたときの、容量変化率(最大容量変化率)の荷重依存性
(容量変化率)[%]=[(初期容量C0)−(変化後容量C1)]/(初期容量C0)
上記式中、「初期容量C0」および「変化後容量C1」は、具体的には以下の内容を示す。
初期容量C0:操作部材の表面に加重を加えていない状態における入力装置の静電容量
変化後容量C1:操作部材の表面に加重を加えた後の入力装置の静電容量
電極基板に含まれる検出部の構成として、図38Bおよび表3に示した検出部2の構成を用いた。これ以外のことは試験例2−1と同様にして、上述の(2)および(3)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図40B、図41、図42に示す。
電極基板に含まれる検出部の構成として、図38Bおよび表3に示した検出部3の構成を用いた。これ以外のことは試験例2−1と同様にして、上述の(2)および(3)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図40B、図41、図42に示す。
電極基板に含まれる検出部の構成として、図38Bおよび表3に示した検出部4の構成を用いた。これ以外のことは試験例2−1と同様にして、上述の(2)および(3)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図40B、図41、図42に示す。
電極基板に含まれる検出部の構成として、図38Bおよび表3に示した検出部5の構成を用いた。これ以外のことは試験例2−1と同様にして、上述の(2)および(3)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図40B、図41、図42に示す。
試験例2−1(表3:交点の構成1):サブ電極交点の密度は、第1および第2電極の交差領域の位置に依存せず一定である。
試験例2−2(表3:交点の構成2):サブ電極交点の密度は、第1および第2電極の交差領域の周辺部に比して中央部において高い。
試験例2−3(表3:交点の構成3):サブ電極交点は第2の構造体に対向する位置には存在しない。すなわち、サブ電極交点の密度は、第2の構造体に対向する位置において「0」である。具体的には、第1および第2の電極の幅Ex、Eyがそれぞれ単位領域のサイズLx、Lyの2/3以内の領域にのみ存在する。
試験例2−4(表3:交点の構成4):サブ電極交点は第2の構造体に対向する位置には存在しない。すなわち、サブ電極交点の密度は、第2の構造体に対向する位置において「0」である。具体的には、第1および第2の電極の幅Ex、Eyがそれぞれ単位領域のサイズLx、Lyの2/3以内の領域にのみ存在する。
試験例2−5(表3:交点の構成5):サブ電極交点(すなわち第1および第2の電極の幅Ex、Ey)が、単位検出領域の幅Lx、Lyの1/3以下の範囲にのみ存在する。
図40Aは、試験例2−1のシミュレーションの結果を示す図である。図41A中、符号L11を付した曲線は、単位検出領域の中心に加重を加えたときの操作部材の変形位置を示し、符号L12を付した曲線は、隣接する単位検出領域間に加重を加えたときの操作部材の変形位置を示している。図41A中、符号L21を付した曲線は、単位検出領域の中心に加重を加えたときの電極基板の変形位置を示し、符号L22を付した曲線は、隣接する単位検出領域間に加重を加えたときの電極基板の変形位置を示している。
単位検出領域内に1個の第1の構造体が配置されている場合には、単位検出領域の中心に荷重が加わると、電極基板のうち単位検出領域の中心に対応する部分のみが局所的に下方に向かって変形する。
単位検出領域内に1個の第1の構造体が配置されている場合には、隣接する単位検出領域間に荷重が加わると、その荷重を加えた箇所の操作部材が局所的に大きく変形する。
試験例2−1(曲線L1参照):サブ電極交点の密度を一定にすると、容量変化率分布に2つのピークが発生する。
試験例2−2(曲線L2参照):サブ電極交点の密度を、第1および第2電極の交差領域の周辺部に比して中央部において高くすると、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、容量変化率分布に発生する2つのピークの大きさを低減することができる。また、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、最大容量変化率および感度を向上することができる。ここで、感度(荷重感度)とは、荷重「0gf」近傍での容量変化率分布の曲線の傾きを意味する。
試験例2−3(曲線L3参照):サブ電極交点を第2の構造体に対向する位置には設けないことで、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、容量変化率分布に発生する2つのピークの大きさを低減することができる。また、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、最大容量変化率および感度を向上することができる
試験例2−4(曲線L4参照):サブ電極交点は第2の構造体に対向する位置に設けないことで、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、容量変化率分布に発生する2つのピークの大きさを低減することができる。また、サブ電極交点の密度一定の場合に比して、最大容量変化率および感度を向上することができる
試験例2−5(曲線L5参照):サブ電極交点を単位検出領域の幅Lx、Lyの1/3以内の範囲に設けることで、容量変化率分布に2つのピークが発生することを略完全に抑制することができる。また、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、最大容量変化率および感度を向上することができる。
なお、容量変化率分布に2つのピークが発生することを抑制である効果の度合いは、試験例2−1、2−2、2−3、2−4、2−5の順番で大きくなる。
また、最大容量変化率および感度を向上できる効果の度合いも同様に、試験例2−1、2−2、2−3、2−4、2−5の順番で大きくなる。
次に、サブ電極により構成された電極と、構造体の配置位置との関係を種々変更して、入力装置の特性についてシミュレーションにより検討した。
第1の構造体および第2の構造体を、図39Bに示すように配置した。これ以外のことは試験例2−1〜2−5と同様にして、上述の(3)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図43に示す。
試験例3−1:サブ電極交点の密度は、第1および第2電極の交差領域の位置に依存せず一定である。
試験例3−2:サブ電極交点の密度は、第1および第2電極の交差領域の周辺部に比して中央部において高い。具体的には、第1の構造体に対向する位置付近のサブ電極交点の密度は、第2の構造体に対向する位置付近のサブ電極交点の密度よりも高い。
試験例3−3:サブ電極交点は、第2の構造体に対向する位置には存在しない。具体的には、サブ電極交点は、単位検出領域の幅Lx、Lyの2/3以内に存在する。すなわち、第1および第2の電極の幅Ex、Eyそれぞれが単位検出領域の幅Lx、Lyの2/3以下である。
試験例3−4:サブ電極交点は、複数の第1の構造体のグループに対向する領域、または該領域の内側に集まっている。
試験例3−5:サブ電極交点は、単位検出領域の幅Lx、Lyの1/3以下に存在する。すなわち、第1および第2の電極の幅Ex、Eyそれぞれが単位検出領域の幅Lx、Lyの1/3以下である。
図43は、試験例3−1〜3−5のシミュレーションの結果を示す図である。図43中、符号L1、L2、L3、L4、L5を付した曲線はそれぞれ、試験例3−1、3−2、3−3、3−4、3−5のシミュレーション結果を示す。
試験例3−2(曲線L2参照):サブ電極交点の密度を第1および第2電極の交差領域の周辺部に比して中央部において高くすることで、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、最大容量変化率および感度を向上することができる。
試験例3−3(曲線L3参照):サブ電極交点を第2の構造体に対向する位置には設けないことで、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、最大容量変化率および感度を向上することができる。
試験例3−5(曲線L4参照):サブ電極交点を複数の第1の構造体のグループに対向する領域、または該領域の内側に集めることで、最大容量変化率および感度を向上することができる。
試験例3−4(曲線L5参照):サブ電極交点を単位検出領域の幅Lx、Lyの1/3以下に設けることで、サブ電極交点の密度を一定にした場合に比して、最大容量変化率および感度を向上することができる。
なお、最大容量変化率および感度を向上できる度合いは、試験例3−1、3−2、3−3、3−4、3−5の順番で大きくなる。また、図42と図43を比較すると、単位検出領域内に1個の第1の構造体が配置されている場合に比べて、単位検出領域20r内に第1の構造体310が2個以上含まれている場合は、最大容量変化率および感度が高いことが分かる。
(1)
可撓性を有する第1の導体層と、
電極基板と、
上記第1の導体層および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
を備え、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置。
(2)
上記第1の導体層に対向して設けられた第2の導体層と、
上記電極基板および上記第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
をさらに備え、
上記電極基板は、可撓性を有している(1)に記載のセンサ装置。
(3)
上記第1の電極および上記第2の電極の両方が、複数のサブ電極を含み、
上記第1の電極および上記第2の電極に含まれる複数のサブ電極は、上記第1の電極と上記第2の電極との交差部においてメッシュ状に交差している(1)から(2)のいずれかに記載のセンサ装置。
(4)
上記電極基板は、上記第1の導体層および上記第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出することが可能である(2)に記載のセンサ装置。
(5)
上記電極基板は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差部に各々形成された複数の検出部を含んでいる(1)から(4)のいずれかに記載のセンサ装置。
(6)
上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との各交差部に対応して、単位領域が設けられ、
上記検出部は、上記第1の構造体、または上記第1の構造体のグループと対向して設けられ、上記単位領域に含まれている(5)に記載のセンサ装置。
(7)
上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との各交差部に対応して、単位領域が設けられ、
上記検出部は、上記第2の構造体、または上記第2の構造体のグループと対向して設けられ、上記単位領域に含まれている(5)に記載のセンサ装置。
(8)
上記第1の導体層と上記電極基板との間に、上記電極基板の周縁に沿って設けられた第1の枠体と、
上記第2の導体層と上記電極基板との間に、上記電極基板の周縁に沿って設けられた第2の枠体とをさらに備える(2)に記載のセンサ装置。
(9)
上記第2の導体層は、段差部を有する(2)に記載のセンサ装置。
(10)
上記第2の導体層は、複数の開口を有しており、
上記開口は、上記第2の構造体と対向しない領域、またはグループを構成する上記第2の構造体のいずれのものとも対向しない領域に配置されている(2)に記載のセンサ装置。
(11)
上記第2の導体層は、複数の開口を有しており、
上記開口は、上記検出部と対向しない領域に配置されている(5)に記載のセンサ装置。
(12)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点の密度は、上記検出部の周辺部に比べて中心部において高い(5)に記載のセンサ装置。
(13)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点の密度は、上記第2の構造体と対向する領域に比べて、上記第1の構造体、または上記第1の構造体のグループに対向する領域において高い(6)に記載のセンサ装置。
(14)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点の密度は、上記第1の構造体と対向する領域に比べて、上記第2の構造体、または上記第2の構造体のグループに対向する領域において高い(7)に記載のセンサ装置。
(15)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第2の構造体に対向する領域には設けられていない(13)に記載のセンサ装置。
(16)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第1の構造体に対向する領域には設けられていない(14)に記載のセンサ装置。
(17)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第1の構造体、または上記第1の構造体のグループに対向する領域、もしくは該領域の内側に設けられている(13)に記載のセンサ装置。
(18)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第2の構造体、または上記第2の構造体のグループに対向する領域、もしくは該領域の内側に設けられている(14)に記載のセンサ装置。
(19)
上記センサ装置は、上記第2の導体層の裏面から上記検出部の周辺部で支持されている(12)に記載のセンサ装置。
(20)
上記センサ装置は、上記第2の導体層の裏面から上記第2の構造体に対向した位置で支持されている(13)に記載のセンサ装置。
(21)
上記センサ装置は、上記第2の導体層の裏面から上記第1の構造体に対向した位置で支持されている(14)に記載のセンサ装置。
(22)
上記複数の第1の電極は、上記複数の第2の電極と上記第1の導体層との間に設けられ、
上記第1の電極および上記第2の電極のうち上記第1の電極が、複数のサブ電極を含んでいる(1)から(21)のいずれかに記載のセンサ装置。
(23)
可撓性を有する操作部材と、
電極基板と、
上記操作部材および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
を備え、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいる入力装置。
(24)
上記操作部材は、上記電極基板に対して対向する面に設けられた金属膜を含んでいる(23)に記載の入力装置。
(25)
上記操作部材は、表示部を含んでいる(23)に記載の入力装置。
(26)
上記操作部材は、複数のキー領域を含んでいる(23)に記載の入力装置。
(27)
上記電極基板は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差部に各々形成された複数の検出部を含んでいる(26)に記載の入力装置。
(28)
上記複数の検出部の静電容量の変化に基づいて、上記複数のキー領域各々に対する入力操作に応じた信号を生成する制御部をさらに備える(27)に記載の入力装置。
(29)
上記複数の第2の構造体は、上記複数のキー領域間の境界に沿って設けられている(26)に記載の入力装置。
(30)
可撓性を有する操作部材と、
電極基板と、
上記操作部材および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
上記電極基板の静電容量の変化に基づいて、上記操作部材に対する入力操作に応じた信号を生成する制御部と
を備え、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいる電子機器。
(1)
第1の導体層と、
電極基板と、
上記第1の導体層および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
を備え、
上記第1の導体層および上記電極基板の少なくとも一方は可撓性を有し、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置。
(2)
第2の導体層と、
上記電極基板および上記第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
をさらに備え、
上記電極基板は、可撓性を有している(1)に記載のセンサ装置。
(3)
上記第1の電極および上記第2の電極の両方が、複数のサブ電極を含み、
上記第1の電極および上記第2の電極に含まれる複数のサブ電極は、上記第1の電極と上記第2の電極との交差部においてメッシュ状に交差している(1)または(2)に記載のセンサ装置。
(4)
上記電極基板は、上記第1の導体層および上記第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出することが可能である(2)に記載のセンサ装置。
(5)
上記電極基板は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差部に各々形成された複数の検出部を含んでいる(1)から(4)のいずれかに記載のセンサ装置。
(6)
上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との各交差部に対応して、単位領域が設けられ、
上記検出部は、上記第1の構造体、または上記第1の構造体のグループと対向して設けられ、上記単位領域に含まれている(5)に記載のセンサ装置。
(7)
上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との各交差部に対応して、単位領域が設けられ、
上記検出部は、上記第2の構造体、または上記第2の構造体のグループと対向して設けられ、上記単位領域に含まれている(5)に記載のセンサ装置。
(8)
上記第1の導体層と上記電極基板との間に、上記電極基板の周縁に沿って設けられた第1の枠体と、
上記第2の導体層と上記電極基板との間に、上記電極基板の周縁に沿って設けられた第2の枠体とをさらに備える(2)に記載のセンサ装置。
(9)
上記第2の導体層は、段差部を有する(2)に記載のセンサ装置。
(10)
上記第2の導体層は、複数の開口を有しており、
上記開口は、上記第2の構造体と対向しない領域、またはグループを構成する上記第2の構造体のいずれのものとも対向しない領域に配置されている(2)に記載のセンサ装置。
(11)
上記第2の導体層は、複数の開口を有しており、
上記開口は、上記検出部と対向しない領域に配置されている(5)に記載のセンサ装置。
(12)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点の密度は、上記検出部の周辺部に比べて中心部において高い(5)に記載のセンサ装置。
(13)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点の密度は、上記第2の構造体と対向する領域に比べて、上記第1の構造体、または上記第1の構造体のグループに対向する領域において高い(6)に記載のセンサ装置。
(14)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点の密度は、上記第1の構造体と対向する領域に比べて、上記第2の構造体、または上記第2の構造体のグループに対向する領域において高い(7)に記載のセンサ装置。
(15)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第2の構造体に対向する領域には設けられていない(13)に記載のセンサ装置。
(16)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第1の構造体に対向する領域には設けられていない(14)に記載のセンサ装置。
(17)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第1の構造体、または上記第1の構造体のグループに対向する領域、もしくは該領域の内側に設けられている(13)に記載のセンサ装置。
(18)
上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第2の構造体、または上記第2の構造体のグループに対向する領域、もしくは該領域の内側に設けられている(14)に記載のセンサ装置。
(19)
上記センサ装置は、上記第2の導体層の裏面から上記検出部の周辺部で支持されている(12)に記載のセンサ装置。
(20)
上記センサ装置は、上記第2の導体層の裏面から上記第2の構造体に対向した位置で支持されている(13)に記載のセンサ装置。
(21)
上記センサ装置は、上記第2の導体層の裏面から上記第1の構造体に対向した位置で支持されている(14)に記載のセンサ装置。
(22)
上記複数の第1の電極は、上記複数の第2の電極と上記第1の導体層との間に設けられ、
上記第1の電極および上記第2の電極のうち上記第1の電極が、複数のサブ電極を含んでいる(1)に記載のセンサ装置。
(23)
導体層を含む、操作部材と、
電極基板と、
上記操作部材および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
を備え、
上記第1の導体層および上記電極基板の少なくとも一方は可撓性を有し、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいる入力装置。
(24)
上記操作部材は、表示部を含んでいる(23)に記載の入力装置。
(25)
上記操作部材は、複数のキー領域を含んでいる(23)または(24)に記載の入力装置。
(26)
上記電極基板は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差部に各々形成された複数の検出部を含んでいる(25)に記載の入力装置。
(27)
上記複数の検出部の静電容量の変化に基づいて、上記複数のキー領域各々に対する入力操作に応じた信号を生成する制御部をさらに備える(26)に記載の入力装置。
(28)
上記複数の第2の構造体は、上記複数のキー領域間の境界に沿って設けられている(25)に記載の入力装置。
(29)
導体層を含む、操作部材と、
電極基板と、
上記操作部材および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
上記電極基板の静電容量の変化に基づいて、上記操作部材に対する入力操作に応じた信号を生成する制御部と
を備え、
上記第1の導体層および上記電極基板の少なくとも一方は可撓性を有し、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいる電子機器。
(30)
可撓性を有する第1の導体層と、
電極基板と、
上記第1の導体層および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
を備え、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置。
(31)
第1の層と、
第2の層と、
上記第1の層および上記第2の層の間に設けられた電極基板と、
上記第1の層および上記電極基板の間、および上記第2の層および上記電極基板の間の少なくとも一方を離間する複数の構造体と、
を備え、
上記第1の層および上記第2の層のうち少なくとも一方が、導体層を含み、
上記第1の層および上記電極基板の少なくとも一方は可撓性を有し、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置。
(32)
操作部材を含む第1の層と、
第2の層と、
上記第1の層および上記第2の層の間に設けられた電極基板と、
上記第1の層および上記電極基板の間、および上記第2の層および上記電極基板の間の少なくとも一方を離間する複数の構造体と、
を備え、
上記第1の層および上記電極基板の少なくとも一方は可撓性を有し、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいる入力装置。
(33)
操作部材を含む第1の層と、
第2の層と、
上記第1の層および上記第2の層の間に設けられた電極基板と、
上記第1の層および上記電極基板の間、および上記第2の層および上記電極基板の間の少なくとも一方を離間する複数の構造体と、
上記電極基板の静電容量の変化に基づいて、上記操作部材に対する入力操作に応じた信号を生成する制御部と
を備え、
上記第1の層および上記電極基板の少なくとも一方は可撓性を有し、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいる電子機器。
(34)
第1の層と、
第2の層と、
上記第1の層および上記第2の層の間に設けられた電極基板と、
上記第1の層および上記電極基板の間、および上記第2の層および上記電極基板の間の少なくとも一方を離間する複数の構造体と、
を備え、
上記第1の層および上記第2の層のうち少なくとも一方が、導体層を含み、
上記第1の層および上記電極基板の少なくとも一方は可撓性を有し、
上記電極基板は、複数の第1の単位電極体を有する複数の第1の電極と、複数の第2の単位電極体を有する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の単位電極体および上記第2の単位電極体の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置。
(35)
上記第1の電極体および上記第2の電極体の組により検出部が構成されている(34)に記載のセンサ装置。
(36)
上記第1の電極体および上記第2の電極体は、対向して配置されている(34)に記載のセンサ装置。
(37)
上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極とは、交差している(34)から(36)のいずれかに記載のセンサ装置。
(38)
上記第1の単位電極体は、複数の第1のサブ電極を含み、
上記第2の単位電極体は、複数の第2のサブ電極を含み、
上記複数の第1のサブ電極および上記複数の第2のサブ電極は、同一平面に交互に配置されている(34)または(35)に記載のセンサ装置。
100、100A、100B、100C…入力装置
10、10A、10B…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…電極基板
20s…検出部
20r…単位検出領域
210…第1の電極線
220…第2の電極線
30…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…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…導体層(第2の導体層)
51…段差部
60…制御部
70、70B…電子機器
710…コントローラ
Claims (22)
- 第1の導体層と、
第2の導体層と、
電極基板と、
上記第1の導体層および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
上記電極基板および上記第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
上記第1の導体層および上記電極基板は可撓性を有し、
上記電極基板は、上記第1の導体層および上記第2の導体層各々との距離の変化を静電的に検出することが可能であり、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置。 - 第1の導体層と、
第2の導体層と、
電極基板と、
上記第1の導体層および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
上記電極基板および上記第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
上記第1の導体層および上記電極基板は可撓性を有し、
上記第2の導体層は、段差部を有し、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置。 - 第1の導体層と、
第2の導体層と、
電極基板と、
上記第1の導体層および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
上記電極基板および上記第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
上記第1の導体層および上記電極基板は可撓性を有し、
上記第2の導体層は、複数の開口を有しており、
上記開口は、上記第2の構造体と対向しない領域、またはグループを構成する上記第2の構造体のいずれのものとも対向しない領域に配置されており、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含んでいるセンサ装置。 - 第1の導体層と、
第2の導体層と、
電極基板と、
上記第1の導体層および上記電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
上記電極基板および上記第2の導体層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
上記第1の導体層および上記電極基板は可撓性を有し、
上記電極基板は、複数の第1の電極と、該複数の第1の電極と交差する複数の第2の電極とを含み、
上記電極基板は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差部に各々形成された複数の検出部を含み、
上記第1の電極および上記第2の電極の少なくとも一方は、複数のサブ電極を含み、
上記第2の導体層は、複数の開口を有しており、
上記開口は、上記検出部と対向しない領域に配置されているセンサ装置。 - 上記第1の電極および上記第2の電極の両方が、複数のサブ電極を含み、
上記第1の電極および上記第2の電極に含まれる複数のサブ電極は、上記第1の電極と上記第2の電極との交差部においてメッシュ状に交差している請求項1から4のいずれかに記載のセンサ装置。 - 上記電極基板は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差部に各々形成された複数の検出部を含んでいる請求項5に記載のセンサ装置。
- 上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との各交差部に対応して、単位領域が設けられ、
上記検出部は、上記第1の構造体、または上記第1の構造体のグループと対向して設けられ、上記単位領域に含まれている請求項6に記載のセンサ装置。 - 上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との各交差部に対応して、単位領域が設けられ、
上記検出部は、上記第2の構造体、または上記第2の構造体のグループと対向して設けられ、上記単位領域に含まれている請求項6に記載のセンサ装置。 - 上記第1の導体層と上記電極基板との間に、上記電極基板の周縁に沿って設けられた第1の枠体と、
上記第2の導体層と上記電極基板との間に、上記電極基板の周縁に沿って設けられた第2の枠体とをさらに備える請求項1から8のいずれかに記載のセンサ装置。 - 上記複数のサブ電極の交差により構成される交点の密度は、上記検出部の周辺部に比べて中心部において高い請求項6に記載のセンサ装置。
- 上記複数のサブ電極の交差により構成される交点の密度は、上記第2の構造体と対向する領域に比べて、上記第1の構造体、または上記第1の構造体のグループに対向する領域において高い請求項7に記載のセンサ装置。
- 上記複数のサブ電極の交差により構成される交点の密度は、上記第1の構造体と対向する領域に比べて、上記第2の構造体、または上記第2の構造体のグループに対向する領域において高い請求項8に記載のセンサ装置。
- 上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第2の構造体に対向する領域には設けられていない請求項11に記載のセンサ装置。
- 上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第1の構造体に対向する領域には設けられていない請求項12に記載のセンサ装置。
- 上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第1の構造体、または上記第1の構造体のグループに対向する領域、もしくは該領域の内側に設けられている請求項11に記載のセンサ装置。
- 上記複数のサブ電極の交差により構成される交点は、上記第2の構造体、または上記第2の構造体のグループに対向する領域、もしくは該領域の内側に設けられている請求項12に記載のセンサ装置。
- 上記センサ装置は、上記第2の導体層の裏面から上記検出部の周辺部で支持されている請求項10に記載のセンサ装置。
- 上記センサ装置は、上記第2の導体層の裏面から上記第2の構造体に対向した位置で支持されている請求項11に記載のセンサ装置。
- 上記センサ装置は、上記第2の導体層の裏面から上記第1の構造体に対向した位置で支持されている請求項12に記載のセンサ装置。
- 上記複数の第1の電極は、上記複数の第2の電極と上記第1の導体層との間に設けられ、
上記第1の電極および上記第2の電極のうち上記第1の電極が、複数のサブ電極を含んでいる請求項1から4のいずれかに記載のセンサ装置。 - 請求項1から20のいずれかに記載のセンサ装置を備える入力装置。
- 請求項1から20のいずれかに記載のセンサ装置を備える電子機器。
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