JP6304235B2 - センサ装置、入力装置および電子機器 - Google Patents
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Description
可撓性を有する第1の導体層と、
第2の導体層と、
第1の導体層および第2の導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
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、
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、第1の導体層および第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り、
第1の電極と第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
単位領域内には、第1の構造体および第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれているセンサ装置である。
可撓性を有する操作部材と、
導体層と、
操作部材および導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と
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、
導体層および電極基板を離間する第2の構造体と
を備え、
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の電極と第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
単位領域内には、第1の構造体および第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれている入力装置である。
可撓性を有する操作部材と、
導体層と、
操作部材および導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と
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、
導体層および電極基板を離間する第2の構造体と
電極基板の静電容量の変化に基づいて、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、
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の電極と第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
単位領域内には、第1の構造体および第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれている電子機器である。
可撓性を有する第1の導体層と、
第1の導体層に対向して設けられた第2の導体層と、
第1の導体層および第2の導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
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、
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の電極と第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
単位領域内には、第1の構造体が2個以上含まれているセンサ装置である。
可撓性を有する第1の層と、
第2の層と、
第1の層および第2の層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
第1の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の層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
第1の層および第2の層のうち少なくとも一方が、導体層を含み、
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の電極と第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
単位領域内には、第1の構造体および第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれているセンサ装置である。
操作部材を含む、可撓性を有する第1の層と、
第2の層と、
第1の層および第2の層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
第1の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の層を離間する複数の第2の構造体と
を備え、
第1の層および第2の層のうち少なくとも一方が、導体層を含み、
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の電極と第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
単位領域内には、第1の構造体および第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれている入力装置である。
操作部材を含む、可撓性を有する第1の層と、
第2の層と、
第1の層および第2の層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と
第1の層および電極基板を離間する複数の第1の構造体と、
第2の層および電極基板を離間する複数の第2の構造体と
電極基板の静電容量の変化に基づいて、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、
第1の層および第2の層のうち少なくとも一方が、導体層を含み、
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の電極と第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
単位領域内には、第1の構造体および第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれている電子機器である。
可撓性を有する第1の導体層と、
第2の導体層と、
第1の導体層および第2の導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
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、
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、
第1の電極体および第2の電極体の組により検出部が構成され、
電極基板は、第1の導体層および第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り、
検出部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
単位領域内には、第1の構造体および第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含ま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(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(第1の方向)およびY軸(第2の方向)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11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11においては、金属膜12および電極基板20などの撓み、第1および第2の構造体310、410の弾性変形など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12、図13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12、図13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12は、操作子hが単位検出領域20rの中心に対応する位置を押圧した際の態様を示し、図13は、単位検出領域20rと隣り合う単位検出領域20rとの中間に対応する位置を押圧した際の態様を示す。
本実施形態に係る入力装置100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。以下、単位検出領域20r内に第1の構造体310を2個以上含ませている理由について説明する。
以下、図16〜図18を参照して、単位検出領域20r内に第1の構造体310を1個含む入力装置100における荷重位置と容量変化量との関係について説明する。
まず、図16に示すように、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、容量変化量Ci+1が最も増加し、容量変化量Ci、Ci+2が略同程度増加する。
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。
本実施形態に係る入力装置100では、上述した2つに分裂したピークの発生を回避するために、単位検出領域20r内に複数の第1の構造体310を配置している。
次に、第1および第2の構造体310、410の平面的な配置について説明する。
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)X電極210の中心線とY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≦X<+Ly/2
(但し、式中、Lx:X電極210の中心間隔、Ly:Y電極220の中心間隔である。)
(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22A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22B参照)。
以下、図23A〜図25B、図26、図58A〜図59Bを参照して、単位検出領域20rの中心に対して複数の第1および第2の構造体310、410を対称配置した例について説明する。より具体的には、第1および第2の電極線210、220それぞれの中心線(すなわちX軸よびY軸)に対して線対称に配置した例について説明する。なお、図23A〜図25B、図26、図58、図58A〜図59B中に示した線分は、X電極210、Y電極220の中心線を示している。
図23A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23B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24A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24B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25A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25B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58Aは、対称配置の第7の例を示す平面図である。第7の例は、単位検出領域20r内に合計で6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7の例は、単位格子Ucの各辺の中点に第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。第7の配置例は、フレキシブルディスプレイ11として非常に軟らかいものを用いた場合に、その局所的な変形を抑えるために特に有効である。
図58Bは、対称配置の第8の例を示す平面図である。第8の例は、単位検出領域20r内に合計で7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7の例は、単位格子Ucの各辺の中点に第1の構造体310がさらに配置されている点において、第6の例と異なっている。第7の配置例は、フレキシブルディスプレイ11として非常に軟らかいものを用いた場合に、その局所的な変形を抑えるために特に有効である。
図26は、対称配置の第9の例を示す平面図である。第9の例は、単位検出領域20r内に合計で1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。このように、単位検出領域20r内に合計で1個の第1の構造体310を含むようにしてもよい。第1の構造体310は、単位格子Ucの中心に配列されている。
図59Aは、対称配置の第10の例を示す平面図である。第10の例では、単位検出領域20rは、X軸方向の辺の長さLxとY軸方向の辺の長さLyとが異なる長方形状を有している。X軸方向の辺の長さLxとY軸方向の辺の長さLyとが異なる場合には、第1の電極線210の中心線に対する線対称性と、第2の電極線220の中心線に対する線対称性とが異なっていてもよい。第9の例では、単位検出領域20r内に、合計で6個の第1の構造体310と、合計で1個の第2の構造体410とが配置されている。
図59Bは、対称配置の第11の例を示す平面図である。第11の例は、単位検出領域20r内に合計で8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とが配置されている点において、第9の例とは異なっている。
図27Aおよび図27Bに示すように、Z軸方向から見た場合に、第1および第2の構造体310、410が重なって配置されている部分があると、操作部材10および電極基板20の変形が抑制されて、その重なり部分の感度が低下する傾向にある。このため、Z軸方向から見た場合に(すなわち、入力装置100の厚さ方向に)、第1および第2の構造体310、410がすべて重ならないように、第1および第2の構造体310、410を配置することが好ましい。
以下、図28、図29A〜図29C、図30A、図30Bを参照して、第2の構造体410の配置例について説明する。
図28は、第2の構造体410の第1の配置例を示す平面図である。第1の配置例では、第2の構造体410は、正方形状の単位格子(正方格子)Ucの各頂点の位置に配置されている。
図30Aは、第2の構造体410の第2の配置例を示す平面図である。第2の配置例では、第2の構造体410は、正方形状の単位格子(正方格子)Ucの各辺の中点の位置に配置されている。
図30Bは、第2の構造体410の第3の配置例を示す平面図である。第3の配置例では、第2の構造体410は、正方形状の単位格子(正方格子)Ucの各頂点の位置と、正方形状の単位格子(正方格子)Ucの各辺の中点の位置とに配置されている。
(第1の配置例の検出感度)>(第2の配置例の検出感度)>(第3の配置例の検出感度)
本実施形態に係る入力装置100では、単位検出領域20r内に第1の構造体310を2個以上含むことで、荷重感度を向上することができる。
図31Aでは、単位検出領域20r内に第1の構造体310を1個含む入力装置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31A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。
以下、図32A〜図32Cを参照して、単位検出領域20r内における第1の構造体310の配置位置の例について説明する。
図32Aは、第1の配置例を示す概略断面図である。なお、図26が、この第1の配置例の平面図に対応する。第1の例では、単位検出領域20rに1個の第1の構造体310が配置された入力装置100の例が示されている。この第1の配置例に示す入力装置100では、第1の面110を操作子hにより押圧すると、金属膜12および電極基板20のうち、その押圧位置に対応する部分が下方(導体層50の方向)へと変形する。
図32Bは、第2の配置例を示す概略断面図である。なお、図25Bが、この第2の配置例の平面図に対応する。第2の例では、単位検出領域20rに5個の第1の構造体310が配置された入力装置100の例が示されている。この第2の配置例に示す入力装置100では、第1の面110を操作子hにより押圧すると、第1の例に示した入力装置100に比して、電極基板20をより広範囲に変形させることができる。しかし、5個の第1の構造体310のうち、中央に配置された第1の構造体310上が操作子hにより押圧された場合には、その中央の第1の構造体310に荷重が多く加わり、中央の第1の構造体310が導体層50に接触すると、電極基板20の変形が止まり、変形の範囲が狭くなってしまう。
図32Cは、第3の配置例を示す概略断面図である。なお、図24Aが、この第3の配置例の平面図に対応する。第3の例では、単位検出領域20rに4個の第1の構造体310が配置された入力装置100の例が示されている。この第3の配置例に示す入力装置100では、第1の面110を操作子hにより押圧すると、第1の例に示した入力装置100に比して、電極基板20をより広範囲に変形させることができる。また、図32C中の領域Rに示すように、荷重を均等に分散させることができる。さらに、図32C中に仮想線(破線)Cにて示すように、電極基板20の変形が飽和した後にも、金属膜12が変形し続ける。単位検出領域20rの中央で最大の容量変化率を得るためには、第3の配列例のように、単位検出領域20r内に複数の第1の構造体310を配列するとともに、それらを単位検出領域20rの中心からずらして配列することが好ましい。
図33A〜図33Cは、隣接する第1の構造体310間の距離Dx、Dyを説明するための概略断面図である。図34は、隣接する第1の構造体310間の距離Dx、Dyを説明するための平面図である。図33A〜図33C、図34では、1つの単位検出領域20rには、4個の第1の構造体310が配列され、X軸方向に隣接する第1の構造体310間の距離がDxであり、Y軸方向に隣接する第1の構造体310間の距離がDyである例が示されている。
以下に、図35A、図35Bを参照して、単位検出領域20r内に第1の構造体310を1個含む入力装置100の描画特性について説明する。図35Bの矢印aに示すように、第1の面110上に加わる荷重をX軸方向に向けて移動する動的描画を行った場合には、動的描画特性は、第1の構造体310を避ける動きをする傾向を示す。これは、単位検出領域20r内に1個の第1の構造体310が配置されている場合には、図35Aに示すように、単位検出領域20r間の境界近傍で操作部材10(金属膜12)が下方に向けて大きく落ち込むためである。
単位検出領域20r内に3個の第1の構造体310を配置する配置例:図23Bに示した配置例
単位検出領域20r内に4個の第1の構造体310を配置する配置例:図24A、図24B、図25Aに示した配置例
但し、図23B、図25Aに示した配置例では、動的描画特性の低下を抑制できるものの、わずかに沈みが発生する領域がある。図36A、図36Bは、図23B、図25Aに示した配置例でわずかに沈みが発生する領域Rを示している。したがって、動的描画特性向上の観点からすると、第1の構造体310の配置例としては、図24Bに示した配置例が好ましく、図24Aに示した配置例がより好ましい。
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。
(変形例1)
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。
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。
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39A、図39B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39A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、粘着テープなどの接合部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、例えばネジなどで固定してもよい。
図62Aは、本技術の第2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62Bは、図62Aの一部を拡大して表す断面図である。第2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。
[3.1 入力装置の構成]
本技術の第3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3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65A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65B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66A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66B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68Aに示すように、第1の電極線210は、複数のサブ電極42w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3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68B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3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112(図1参照)を省略するようにしてもよい。
図40は本技術の第4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40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40に示すように、第2の支持体40の第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1の構造体310は、単位検出領域20r内に2個以上配置される。第2の構造体410は、単位検出領域20rの間に配置される。
図42は、本技術の第5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 単位検出領域内に配置される第1の構造体の個数
2 単位検出領域内に配置される第1の構造体の個数および配置
3 第1および第2の構造体の配置関係
4 第2の構造体の配置
5 単位検出領域内における第1の構造体の配置位置
まず、単位検出領域内に4個の第1の構造体が配置された入力装置と、単位検出領域内に1個の第1の構造体が配置された入力装置との特性の違いを、シミュレーションにより検討した。
図43は、試験例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43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、表1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24A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43:XZ断面内の変形位置)
操作部材の表面のうち、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43: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
第1の構造体および第2の構造体を、図26に示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1と同様にして、上述の(1)から(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45A〜図45Cに示す。
図44A〜図44Cは、試験例1−1のシミュレーションの結果を示す図である。図45A〜図45Cは、試験例1−2のシミュレーションの結果を示す図である。図44A、図45A中、符号「L11」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」は、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44A、図45A中、符号「L21」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」は、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。一方、単位検出領域内に4個の第1の構造体が配置されている場合には、電極基板のうち、4個の第1の構造体により囲まれた領域が広範囲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、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。一方、単位検出領域内に4個の第1の構造体が配置されている場合には、単位検出領域間に荷重が加わっても、その荷重を加えた箇所の操作部材の大きな変形は抑制される。
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、容量変化率分布に2つのピークが発生する。したがって、単位検出領域の中心から荷重位置が遠ざかるに従って、容量変化率分布が単調に減少する理想的な容量変化率分布が得られない。
一方、単位検出領域内に4個の第1の構造体が配置されている場合には、容量変化率分布にピークが1つのみ発生する。したがって、単位検出領域の中心から荷重位置が遠ざかると、容量変化率分布が単調に減少する理想的な容量変化率分布が得られる。
単位検出領域内に4個の第1の構造体を配置した場合には、単位検出領域内に1個の第1の構造体を配置した場合に比して、容量変化率を向上することができる。また、単位検出領域内に4個の第1の構造体を配置した場合には、単位検出領域内に1個の第1の構造体を配置した場合に比して、入力装置の荷重感度を向上することができる。ここで、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。
次に、単位検出領域内に配置される第1の構造体の個数および配置を種々変更して、それら特性の違いを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23Aに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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46A、図46Bに示す。
電極基板に含まれる検出部の構成として、表1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)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図46Cに示す。
第1の構造体および第2の構造体を、図23Bに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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47A、図47Bに示す。
電極基板に含まれる検出部の構成として、表1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2−3と同様にして、上述の(2)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図47Cに示す。
第1の構造体および第2の構造体を、図24Aに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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48A、図48Bに示す。
電極基板に含まれる検出部の構成として、表1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2−5と同様にして、上述の(2)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図48Cに示す。
第1の構造体および第2の構造体を、図24Bに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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49A、図49Bに示す。
電極基板に含まれる検出部の構成として、表1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2−7と同様にして、上述の(2)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図49Cに示す。
第1の構造体および第2の構造体を、図25Aに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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50A、図50Bに示す。
電極基板に含まれる検出部の構成として、表1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2−9と同様にして、上述の(2)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図50Cに示す。
第1の構造体および第2の構造体を、図25Bに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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51A、図51Bに示す。
電極基板に含まれる検出部の構成として、表1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2−11と同様にして、上述の(2)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図51Cに示す。
図46A〜図46C、図47A〜図47C、図48A〜図48C、図49A〜図49C、図50A〜図50C、図51A〜図51Cはそれぞれ、試験例2−1〜2−2、試験例2−3〜2−4、試験例2−5〜2−6、試験例2−7〜2−8、試験例2−9〜2−10、試験例2−11〜2−12のシミュレーションの結果を示す図である。なお、図47A、図48A、図49A、図50Aおよび図51Aには、比較のために、試験例1−2のシミュレーションの結果(曲線L1)も示している。なお、上述したように、試験例1−2のシミュレーションは、単位検出領域内に1個の第1の構造体を配置した入力装置についてのものである。
容量変化率分布のピークは、単位検出領域の中心に1つとすることができる。すなわち、容量変化率分布に2つのピークが発生することを防ぐことができる。容量変化率分布の形状は、単位検出領域の中心位置を頂点とする略三角形状を有する。
単位検出領域の中心から荷重位置が遠ざかるに従って、容量変化率分布が単調に減少する理想的な容量変化率分布が得られる。
検出部の構成を検出部1から検出部2(密集型電極)に変えても、容量変化率分布は略同様な傾向を示す。但し、検出部の構成として検出部2を用いた場合の方が、検出部の構成として検出部1を用いた場合よりも、容量変化率分布のピーク値が高くなる。
したがって、容量変化率分布のピーク値が高くするためには、検出部の外周が単位領域の外周の内側にあり、かつ、単位検出領域に含まれる第1の構造体が、検出部の外周と単位領域の外周との間に配置されていることが好ましい。
単位検出領域内に1個の第1の構造体を配置した場合に比して、容量変化率を向上することができる。また、単位検出領域内に1個の第1の構造体を配置した場合に比して、入力装置の荷重感度を向上することができる。
容量変化率分布の形状は、単位検出領域の中心を通る垂線に対して対称である、略台形状を有する。これ以外の特性は、試験例2−1、2−2(図46A〜図46C)と略同様である。なお、容量変化率分布の形状が略台形状であっても、容量変化に基づいて座標計算を行うことは可能である。
単位検出領域内に1個の第1の構造体を配置した場合に比して、容量変化率を向上する効果は得られない。また、単位検出領域内に1個の第1の構造体を配置した場合に比して、入力装置の荷重感度を向上する効果も得られない。これ以外の特性は、試験例2−1、2−2(図46A〜図46C)と略同様である。
上記特性を考慮すると、第1の構造体と第2の構造体とが入力装置の厚さ方向に重ならないように、両構造体を配置することが好ましいことがわかる。なお、この点については、後述する試験例において、より詳しく検討する。
第1および第2の構造体が厚さ方向に重なるように配置された入力装置と、第1および第2の構造体が厚さ方向に重ならないように配置された入力装置との特性の違いについて、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24Aに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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52に示す。
試験例3−1と同様の条件に設定した入力装置について、以下の(4)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図52に示す。
(4)操作部材の表面のうち、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、容量変化率の荷重依存性
第1の構造体および第2の構造体を、図24Bに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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52に示す。
試験例3−3と同様の条件に設定した入力装置について、以下の(4)の解析をシミュレーションにより行った。その結果を図52に示す。
(4)操作部材の表面のうち、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、容量変化率の荷重依存性
図52は、試験例3−1〜3−4のシミュレーションの結果を示す図である。図52において、曲線L11、L12、L21、L22はそれぞれ、試験例3−1、3−2、3−3、3−4のシミュレーション結果を示している。
第1の構造体と第2の構造体とが厚さ方向に重なる領域を持つ入力装置では、第1の構造体と第2の構造体とが厚さ方向に重なる領域を持たない入力装置に比べて、容量変化率が低下する傾向がある。特に、その低下の傾向は、単位検出領域の中央よりも単位検出領域間において顕著に現れる。
第1の構造体と第2の構造体とが厚さ方向に重なる領域を持つ入力装置では、第1の構造体と第2の構造体とが厚さ方向に重なる領域を持たない入力装置に比べて、荷重感度が低下する傾向がある。なお、荷重感度とは、上述したように、荷重「0gf」近傍での容量変化率の曲線の傾きを意味する。
第2の構造体の配置位置を種々変更して、それらの特徴の違いを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28に示すように配置し、領域RA(図29A参照)が単位検出領域の中心部となるように第1および第2の電極線との位置関係を規定した。これ以外のことは試験例1−1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53に示す。
領域RB(図29B参照)が単位検出領域の中心部となるように第1および第2の電極線との位置関係を規定した。これ以外のことは試験例4−1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53に示す。
領域RC(図29C参照)が単位検出領域の中心部となるように第1および第2の電極線との位置関係を規定した。これ以外のことは試験例4−1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53に示す。
領域RA(図29A)、領域RB(図29B)および領域RC(図29C)のいずれを単位検出領域の中心部にするかによって、容量変化率および荷重感度に違いがある。
領域RA(図29A)を単位検出領域の中心部にした場合、容量変化率および荷重感度が最も高くなる。領域RC(図29C)を単位検出領域の中心部にした場合、容量変化率および荷重感度が最も低くなる。領域RB(図29B)を単位検出領域の中心部にした場合、上記2つの場合の中間の容量変化率および荷重感度が得られる。
したがって、容量変化率および荷重感度の向上の観点からすると、隣接する単位検出領域間に第2の構造体を配置することが好ましい。すなわち、単位検出領域内に1個の第2の構造体全体が含まれないように、第2の構造体を配置することが好ましい。
また、第2の構造体を配置する方向は、単位検出領域の中心から見て、X軸方向および/またはY軸方向であることが好ましくは、X軸方向とY軸方向との間の方向(例えば単位検出領域の対角線方向)であることがより好ましい。
単位検出領域の中心に第1の構造体が配置された入力装置と、単位検出領域の中心からずらして第1の構造体が配置された入力装置との特性の違いを、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24Aに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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54A、図54Bに示す。
第1の構造体および第2の構造体を、図25Bに示すように配置した。これ以外のことは試験例1−1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54A、図54Cに示す。
(1)
可撓性を有する第1の導体層と、
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、
上記第1の導体層および上記第2の導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体が2個以上含まれているセンサ装置。
(2)
上記第1の構造体および上記第2の構造体は、上記交差部の中心に対して対称に配置されている(1)に記載のセンサ装置。
(3)
上記第1の構造体および上記第2の構造体は、厚さ方向に重ならずに設けられている(1)または(2)に記載のセンサ装置。
(4)
上記第2の構造体は、上記単位領域間に設けられている(1)から(3)のいずれかに記載のセンサ装置。
(5)
上記単位領域は、第1の方向および第2の方向に2次元配列されており、
上記第2の構造体は、上記第1の方向と上記第2の方向との間の方向に隣接する上記単位領域の間に設けられている(1)から(4)のいずれかに記載のセンサ装置。
(6)
上記単位領域は、正方形状、または長方形状を有している(1)から(5)のいずれかに記載のセンサ装置。
(7)
上記第1の構造体は、上記単位領域の中心からずれて設けられている(1)から(6)のいずれかに記載のセンサ装置。
(8)
上記複数の第1の構造体は、互いに直交する第1の方向および第2の方向に2次元配列されており、
上記第1の方向および上記第2の方向の両方向において、上記第1の構造体は等間隔に配置されている(1)から(7)のいずれかに記載のセンサ装置。
(9)
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の電極との交差領域に各々形成され、上記第1の導体層および上記第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含んでいる(1)から(8)のいずれかに記載のセンサ装置。
(10)
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、上記第1の枠体と対向して設けられた第2の枠体とをさらに備える(1)から(9)のいずれかに記載のセンサ装置。
(11)
上記検出部の外周が上記単位領域の外周の内側にあり、かつ、上記単位領域に含まれる2個以上の上記第1の構造体が、上記検出部の外周と上記単位領域の外周との間に配置されている(9)に記載のセンサ装置。
(12)
上記単位領域内には、上記第1の構造体が4個含まれている(1)から(11)のいずれかに記載のセンサ装置。
(13)
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(1)から(12)のいずれかに記載のセンサ装置。
(14)
可撓性を有する操作部材と、
上記操作部材に対向して設けられた導体層と、
上記操作部材および上記導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と
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、
上記導体層および上記電極基板を離間する第2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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体が2個以上含まれている入力装置。
(15)
上記操作部材は、上記導体層に対して対向する面に設けられた導体層を含んでいる(14)に記載の入力装置。
(16)
上記操作部材は、表示部を含んでいる(14)または(15)に記載の入力装置。
(17)
上記操作部材は、複数のキー領域を含んでいる(14)から(16)のいずれかに記載の入力装置。
(18)
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の電極との交差領域に各々形成され、上記導体層および上記操作部材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含んでいる(17)に記載の入力装置。
(19)
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(18)に記載の入力装置。
(20)
上記複数の第1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(17)から(19)のいずれかに記載の入力装置。
(21)
可撓性を有する操作部材と、
上記操作部材に対向して設けられた導体層と、
上記操作部材および上記導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と
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、
上記導体層および上記電極基板を離間する第2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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体が2個以上含まれている電子機器。
可撓性を有する第1の導体層と、
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、
上記第1の導体層および上記第2の導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体または上記第2の構造体が2個以上含まれているセンサ装置。
(24)
可撓性を有する操作部材と、
上記操作部材に対向して設けられた導体層と、
上記操作部材および上記導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と
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、
上記導体層および上記電極基板を離間する第2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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体または上記第2の構造体が2個以上含まれている入力装置。
(25)
可撓性を有する操作部材と、
上記操作部材に対向して設けられた導体層と、
上記操作部材および上記導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と
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、
上記導体層および上記電極基板を離間する第2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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体または上記第2の構造体が2個以上含まれている電子機器。
(1)
可撓性を有する第1の導体層と、
第2の導体層と、
上記第1の導体層および上記第2の導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体および上記第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれているセンサ装置。
(2)
上記単位領域内には、上記第1の構造体が2個以上含まれている(1)に記載のセンサ装置。
(3)
上記第1の構造体および上記第2の構造体は、上記交差部の中心に対して対称に配置されている(1)または(2)に記載のセンサ装置。
(4)
上記第1の構造体および上記第2の構造体は、厚さ方向に重ならずに設けられている(1)から(3)のいずれかに記載のセンサ装置。
(5)
上記第2の構造体は、上記単位領域間に設けられている(2)に記載のセンサ装置。
(6)
上記単位領域は、第1の方向および第2の方向に2次元配列されており、
上記第2の構造体は、上記第1の方向と上記第2の方向との間の方向に隣接する上記単位領域の間に設けられている(2)に記載のセンサ装置。
(7)
上記第1の構造体は、上記単位領域の中心からずれて設けられている(2)に記載のセンサ装置。
(8)
上記複数の第1の構造体は、互いに直交する第1の方向および第2の方向に2次元配列されており、
上記第1の方向および上記第2の方向の両方向において、上記第1の構造体は等間隔に配置されている(2)に記載のセンサ装置。
(9)
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の電極との交差領域に各々形成され、上記第1の導体層および上記第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含んでいる(1)から(8)のいずれかに記載のセンサ装置。
(10)
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、上記第1の枠体と対向して設けられた第2の枠体とをさらに備える(1)から(9)のいずれかに記載のセンサ装置。
(11)
上記検出部の外周が上記単位領域の外周の内側にあり、かつ、上記単位領域に含まれる2個以上の上記第1の構造体が、上記検出部の外周と上記単位領域の外周との間に配置されている(9)に記載のセンサ装置。
(12)
上記単位領域内には、上記第1の構造体が4個含まれている(1)から(11)のいずれかに記載のセンサ装置。
(13)
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(1)から(12)のいずれかに記載のセンサ装置。
(14)
可撓性を有する操作部材と、
導体層と、
上記操作部材および上記導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と
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、
上記導体層および上記電極基板を離間する複数の第2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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体および上記第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれている入力装置。
(15)
上記操作部材は、上記導体層に対して対向する面に設けられた導体層を含んでいる(14)に記載の入力装置。
(16)
上記操作部材は、表示部を含んでいる(14)または(15)に記載の入力装置。
(17)
上記操作部材は、複数のキー領域を含んでいる(14)から(16)のいずれかに記載の入力装置。
(18)
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の電極との交差領域に各々形成され、上記導体層および上記操作部材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含んでいる(17)に記載の入力装置。
(19)
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(18)に記載の入力装置。
(20)
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(17)から(19)のいずれかに記載の入力装置。
(21)
上記複数の第1の構造体および上記複数の第2の構造体のうちの一部は、上記複数のキー領域間の境界において、厚さ方向に重なって設けられている(17)から(20)のいずれかに記載の入力装置。
(22)
可撓性を有する操作部材と、
導体層と、
上記操作部材および上記導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と
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、
上記導体層および上記電極基板を離間する複数の第2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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体および上記第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれている電子機器。
(23)
可撓性を有する第1の導体層と、
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、
上記第1の導体層および上記第2の導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体が2個以上含まれているセンサ装置。
(24)
可撓性を有する第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、可撓性を有する電極基板と、
上記第1の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の層を離間する複数の第2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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体および上記第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれているセンサ装置。
(25)
上記単位領域内には、上記第1の構造体が2個以上含まれており、
上記第1の層および上記第2の層は、導体層を含んでいる(24)に記載のセンサ装置。
(26)
操作部材を含む、可撓性を有する第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、可撓性を有する電極基板と、
上記第1の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の層を離間する複数の第2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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体および上記第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれている入力装置。
(27)
操作部材を含む、可撓性を有する第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、可撓性を有する電極基板と
上記第1の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、
上記第2の層および上記電極基板を離間する複数の第2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の層および上記第2の層のうち少なくとも一方が、導体層を含み、
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の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体および上記第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれている電子機器。
(28)
可撓性を有する第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、可撓性を有する電極基板と、
上記第1の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の層を離間する複数の第2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、
上記検出部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体および上記第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれているセンサ装置。
(29)
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(28)に記載のセンサ装置。
(30)
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(28)または(29)に記載のセンサ装置。
(31)
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、
上記検出部は、同一平面に交互に配置された上記複数の第1のサブ電極および上記複数の第2のサブ電極により構成されている(28)に記載のセンサ装置。
100、100A、100B…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 (18)
- 可撓性を有する第1の導体層と、
第2の導体層と、
上記第1の導体層および上記第2の導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
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、
上記第1の電極と上記第2の電極との各交差部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体および上記第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれているセンサ装置。 - 可撓性を有する第1の導体層と、
第2の導体層と、
上記第1の導体層および上記第2の導体層の間に設けられた、可撓性を有する電極基板と、
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、
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、
上記検出部に対応して、複数の単位領域が設けられ、
上記単位領域内には、上記第1の構造体および上記第2の構造体のうち少なくとも一方が2個以上含まれているセンサ装置。 - 上記単位領域内には、上記第1の構造体が2個以上含まれている請求項1または2に記載のセンサ装置。
- 上記第1の構造体および上記第2の構造体は、上記交差部の中心に対して対称に配置されている請求項1に記載のセンサ装置。
- 上記第1の構造体および上記第2の構造体は、厚さ方向に重ならずに設けられている請求項1または2に記載のセンサ装置。
- 上記第2の構造体は、上記単位領域間に設けられている請求項3に記載のセンサ装置。
- 上記単位領域は、第1の方向および第2の方向に2次元配列されており、
上記第2の構造体は、上記第1の方向と上記第2の方向との間の方向に隣接する上記単位領域の間に設けられている請求項3に記載のセンサ装置。 - 上記第1の構造体は、上記単位領域の中心からずれて設けられている請求項3に記載のセンサ装置。
- 上記複数の第1の構造体は、互いに直交する第1の方向および第2の方向に2次元配列されており、
上記第1の方向および上記第2の方向の両方向において、上記第1の構造体は等間隔に配置されている請求項3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の電極との交差領域に各々形成され、上記第1の導体層および上記第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含んでいる請求項1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、上記第1の枠体と対向して設けられた第2の枠体とをさらに備える請求項1または2に記載のセンサ装置。 - 上記検出部の外周が上記単位領域の外周の内側にあり、かつ、上記単位領域に含まれる2個以上の上記第1の構造体が、上記検出部の外周と上記単位領域の外周との間に配置されている請求項10に記載のセンサ装置。
- 上記単位領域内には、上記第1の構造体が4個含まれている請求項3に記載のセンサ装置。
- 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請求項2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の電極とは、交差している請求項14に記載のセンサ装置。
- 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、
上記検出部は、同一平面に交互に配置された上記複数の第1のサブ電極および上記複数の第2のサブ電極により構成されている請求項2に記載のセンサ装置。 - 請求項1から16のいずれかに記載の上記センサ装置を備える入力装置。
- 請求項1から16のいずれかに記載の上記センサ装置を備える電子機器。
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