JP6774444B2 - Switch and input device for both housing - Google Patents

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Description

本発明は、電子機器の筐体兼用スイッチ、及び筐体兼用スイッチを用いた入力装置に関する。 The present invention relates to a switch that also serves as a housing of an electronic device and an input device that uses the switch that also serves as a housing.

従来から、スマートフォン等の電子機器の外枠を構成する筐体側面に、複数の操作ボタンを設けたものがある。 Conventionally, there are those in which a plurality of operation buttons are provided on the side surface of a housing that constitutes an outer frame of an electronic device such as a smartphone.

特許文献1に記載の携帯端末では、筐体の側面に貫通孔を形成し、操作ボタンが筐体の厚み方向に対して直交する方向を向くように、操作ボタンを貫通孔に収容している。 In the mobile terminal described in Patent Document 1, a through hole is formed on the side surface of the housing, and the operation button is housed in the through hole so that the operation button faces in a direction orthogonal to the thickness direction of the housing. ..

特開2013−098650JP 2013-098650

しかし、従来の操作ボタンの構成では、筐体にあらかじめ貫通孔を形成しなければならず、別部材であるボタン部材を用意する必要もあり、製造工程が複雑になる。また、電子機器に防水性を持たせようとすると、操作ボタン周辺に取り付けるためのパッキンが必要になり、部品点数が増えてしまう。更に、操作ボタンが筐体の側面から浮き出た形状となるため、電子機器のデザインが制約されてしまう。 However, in the conventional operation button configuration, a through hole must be formed in advance in the housing, and a button member which is a separate member must be prepared, which complicates the manufacturing process. In addition, if an electronic device is to be made waterproof, a packing for attaching it around the operation button is required, which increases the number of parts. Further, since the operation buttons have a shape protruding from the side surface of the housing, the design of the electronic device is restricted.

本発明の目的は、組立てが容易でありデザイン性に優れた筐体兼用スイッチ提供することである。 An object of the present invention is to provide a housing-combined switch that is easy to assemble and has excellent design.

上記の目的を達成するため、第1の発明は、弾性変形する板状部を有する筐体と、板状部の筐体内側の面に配置された感圧センサ体と、感圧センサ体の上に配置された裏板とを備えた、筐体兼用スイッチである。 In order to achieve the above object, the first invention comprises a housing having a plate-shaped portion that is elastically deformed, a pressure-sensitive sensor body arranged on the inner surface of the housing of the plate-shaped portion, and a pressure-sensitive sensor body. It is a switch that also serves as a housing, with a back plate placed on top.

第2の発明は、第1発明において、板状部と感圧センサ体との間に配置された弾性部材を更に備えた、筐体兼用スイッチである。 The second invention is, in the first invention, a housing-combined switch further including an elastic member arranged between the plate-shaped portion and the pressure-sensitive sensor body.

このように構成すると、操作ボタンを別部材にする必要がなく、筐体に貫通孔を設ける必要もないので、組立てが容易でありデザイン性に優れた筐体兼用スイッチを得ることができる。 With this configuration, it is not necessary to separate the operation buttons from each other, and it is not necessary to provide a through hole in the housing. Therefore, it is possible to obtain a housing-combined switch that is easy to assemble and has excellent design.

第3の発明は、第1または第2の発明において、板状部は、筐体に構成された凹部の底面部である、筐体兼用スイッチである。
である。
A third invention is, in the first or second invention, a plate-shaped portion is a housing-combined switch which is a bottom surface portion of a recess formed in the housing.
Is.

このようにすると、板状部の厚みが筐体の他の部分に比べて薄くなるので板状部がたわみやすくなり、感圧センサの感度を向上させることができる。 In this way, the thickness of the plate-shaped portion becomes thinner than that of the other portion of the housing, so that the plate-shaped portion is easily bent and the sensitivity of the pressure sensor can be improved.

第4の発明は、第1から第3の発明において、裏板は、筐体内側の面から突出した爪部により固定されている、筐体兼用スイッチである。 A fourth invention is, in the first to third inventions, a housing combined switch in which the back plate is fixed by a claw portion protruding from the inner surface of the housing.

このようにすると、筐体内に配置される他のパーツの邪魔にならない範囲で、爪部によって裏板を確実に固定するので、感圧センサ体の感度を向上させることができる。 In this way, the back plate is securely fixed by the claws within a range that does not interfere with other parts arranged in the housing, so that the sensitivity of the pressure sensor body can be improved.

第5の発明は、第1から第4の発明において、筐体は、扁平な箱型形状であり、凹部は、筐体の側面に形成された、筐体兼用スイッチである。 A fifth aspect of the present invention is, in the first to fourth inventions, the housing is a flat box-shaped shape, and the recess is a housing-combined switch formed on the side surface of the housing.

第6の発明は、第1から第5の発明において、感圧センサ体は、押圧力が変化すると抵抗値が変化する抵抗変化型感圧センサである、筐体兼用スイッチである。 A sixth aspect of the present invention is a housing-combined switch, which is a resistance-changing pressure-sensitive sensor whose resistance value changes when the pressing force changes, in the first to fifth inventions.

第7の発明は、第6の発明の筐体兼用スイッチと、感圧センサ体を駆動する電圧源と、感圧センサ体に発生する電圧を入力信号として用い、入力信号から直流成分を除去するフィルタを含む増幅回路を有する圧力検出制御部とを備えた、入力装置である。 In the seventh invention, the housing-combined switch of the sixth invention, the voltage source for driving the pressure-sensitive sensor body, and the voltage generated in the pressure-sensitive sensor body are used as input signals, and the DC component is removed from the input signal. It is an input device including a pressure detection control unit having an amplifier circuit including a filter.

このようにすると、入力信号から直流成分が除去され入力信号の変化のみが増幅されるので、圧力変化のみを反映した信号を増幅器等に受け渡すことができ、圧力変化が微小であっても精度良く検知することができる。 In this way, the DC component is removed from the input signal and only the change in the input signal is amplified, so that the signal reflecting only the pressure change can be passed to the amplifier or the like, and the accuracy is accurate even if the pressure change is minute. It can be detected well.

この発明によれば、組立てが容易でありデザイン性に優れた筐体兼用スイッチを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a housing-combined switch that is easy to assemble and has excellent design.

本発明の実施形態による入力装置の模式構成図である。It is a schematic block diagram of the input device by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による入力装置の斜視図である。It is a perspective view of the input device by embodiment of this invention. 図2のI−I線で切断した筐体兼用スイッチの断面図である。It is sectional drawing of the chassis-combined switch cut by the line I-I of FIG. 本発明の実施形態による感圧センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure-sensitive sensor by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による圧力検出制御部の回路図である。It is a circuit diagram of the pressure detection control part by embodiment of this invention. 本発明の変形例による感圧センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure-sensitive sensor by the modification of this invention.

次に、発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。
<実施形態>
Next, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
<Embodiment>

図1から図3を参照して、本発明の実施形態に係る入力装置1は、操作者からの接触動作によって情報を入力するための装置である。入力装置1はディスプレイ2と筐体兼用スイッチ10を含む。ディスプレイの下にはタッチパネル、液晶表示装置、及び制御基板等が内蔵される。操作者は、ディスプレイ2や筐体兼用スイッチ10に接触することで情報を入力することができる。本実施形態では、入力装置1をスマートフォンとして説明する。 With reference to FIGS. 1 to 3, the input device 1 according to the embodiment of the present invention is a device for inputting information by a contact operation from an operator. The input device 1 includes a display 2 and a housing combined switch 10. A touch panel, a liquid crystal display device, a control board, and the like are built under the display. The operator can input information by touching the display 2 and the housing combined switch 10. In the present embodiment, the input device 1 will be described as a smartphone.

(1)筐体兼用スイッチ
筐体兼用スイッチ10は、筐体20と、感圧センサ30と、裏板40とを含む。筐体20には凹部21が形成されており、凹部21の底面が板状部22である。凹部21に感圧センサ30、弾性部材50が収容される。凹部21の開口をふさぐように裏板40が配置され、裏板40は筐体20に形成された爪部23によって固定されている。更に、感圧センサ30に接続されたFPC60が筐体20の底面に沿って取り出されている。FPC60は、入力装置1に内蔵されている制御基板に接続される。
(1) Case-combined switch The housing-combined switch 10 includes a housing 20, a pressure-sensitive sensor 30, and a back plate 40. A recess 21 is formed in the housing 20, and the bottom surface of the recess 21 is a plate-shaped portion 22. The pressure-sensitive sensor 30 and the elastic member 50 are housed in the recess 21. The back plate 40 is arranged so as to close the opening of the recess 21, and the back plate 40 is fixed by the claw portion 23 formed in the housing 20. Further, the FPC 60 connected to the pressure sensor 30 is taken out along the bottom surface of the housing 20. The FPC 60 is connected to a control board built in the input device 1.

筐体20は、底面と底面から立ち上がる側面を有する扁平な箱型形状である。筐体20は、剛性が高い材料からなり、例えばアルミニウム、チタン、マグネシウムといった金属製またはプラスチック製である。筐体20右上の内側の面に凹部21が形成されている。凹部21は切削や射出成形等の方法で形成することができる。凹部21の底面が板状部22であり、板状部22がスイッチ部分となる。筐体兼用スイッチ10を用いて操作する場合には、板状部22を押圧または擦動して操作する。筐体20右上の外側の面には段差部24が形成されている。段差部24は、筐体20の表面が凹状に掘り込まれた形状となっている。板状部22のヤング率は、例えば1〜100GPaであり、好ましくは10〜100GPaである。板状部22の厚みは、例えば1mmである。 The housing 20 has a flat box shape having a bottom surface and side surfaces rising from the bottom surface. The housing 20 is made of a highly rigid material and is made of a metal or plastic such as aluminum, titanium, or magnesium. A recess 21 is formed on the inner surface on the upper right side of the housing 20. The recess 21 can be formed by a method such as cutting or injection molding. The bottom surface of the recess 21 is a plate-shaped portion 22, and the plate-shaped portion 22 is a switch portion. When operating using the housing combined switch 10, the plate-shaped portion 22 is pressed or rubbed for operation. A step portion 24 is formed on the outer surface on the upper right side of the housing 20. The step portion 24 has a shape in which the surface of the housing 20 is dug into a concave shape. The Young's modulus of the plate-shaped portion 22 is, for example, 1 to 100 GPa, preferably 10 to 100 GPa. The thickness of the plate-shaped portion 22 is, for example, 1 mm.

筐体20の内側の面に、L字型の爪部23が突出するように形成されている。爪部23は、筐体20の内側の面から略垂直に突出する第1爪部23aと、第1爪部23aから略垂直かつ筐体20の内側の面に平行となる第2爪部23bを含む。爪部23は筐体20に2箇所形成されており、2つの爪部23は、その第2爪部23bが向かい合うように形成されている。2つの爪部23の距離は、裏板40の長さとほぼ同じである。2つの爪部23で形成された空間に後述する裏板40を差し込む。 An L-shaped claw portion 23 is formed so as to protrude from the inner surface of the housing 20. The claw portion 23 has a first claw portion 23a projecting substantially vertically from the inner surface of the housing 20 and a second claw portion 23b substantially perpendicular to the first claw portion 23a and parallel to the inner surface of the housing 20. including. The claw portions 23 are formed at two positions in the housing 20, and the two claw portions 23 are formed so that the second claw portions 23b face each other. The distance between the two claws 23 is approximately the same as the length of the back plate 40. The back plate 40, which will be described later, is inserted into the space formed by the two claw portions 23.

裏板40は、爪部23によって筐体20に固定される。裏板40は、扁平な直方体形状であり、凹部21の開口をふさぐような大きさを有する。裏板40は、剛性が高い材料からなり、例えばアルミニウム、ステンレスといった金属を用いることができる。裏板40のヤング率は、例えば60〜300GPa、好ましくは100〜300GPaである。裏板40の厚みは、例えば1〜2mm、好ましくは1.5〜2mmである。 The back plate 40 is fixed to the housing 20 by the claw portion 23. The back plate 40 has a flat rectangular parallelepiped shape and has a size that closes the opening of the recess 21. The back plate 40 is made of a highly rigid material, and a metal such as aluminum or stainless steel can be used. The Young's modulus of the back plate 40 is, for example, 60 to 300 GPa, preferably 100 to 300 GPa. The thickness of the back plate 40 is, for example, 1 to 2 mm, preferably 1.5 to 2 mm.

裏板40と板状部22との間に、感圧センサ30と弾性部材50が配置されている。感圧センサ30と弾性部材50は、裏板40と同様、扁平な直方体形状を有するが、大きさは裏板40よりも小さく、板状部22とほぼ同じ大きさを有する。感圧センサ30は、圧力を加えると抵抗値が変化する、抵抗変化型感圧センサである。弾性部材50は、感圧センサ30と板状部22との間に配置されている。弾性部材50の材質は、例えば、ポリウレタン、ポリプロピレン、アクリルなどの発泡体である。弾性部材50は、厚みが100〜1500μmの範囲であり、25%圧縮時応力が0.001〜0.5MPa、好ましくは0.001〜0.1MPaの範囲である。弾性部材50は、感圧センサ30の板状部22側の面に粘着剤によって接着されている。 A pressure sensor 30 and an elastic member 50 are arranged between the back plate 40 and the plate-shaped portion 22. The pressure-sensitive sensor 30 and the elastic member 50 have a flat rectangular parallelepiped shape like the back plate 40, but are smaller in size than the back plate 40 and have substantially the same size as the plate-shaped portion 22. The pressure-sensitive sensor 30 is a resistance-changing pressure-sensitive sensor whose resistance value changes when pressure is applied. The elastic member 50 is arranged between the pressure sensor 30 and the plate-shaped portion 22. The material of the elastic member 50 is, for example, a foam such as polyurethane, polypropylene, or acrylic. The elastic member 50 has a thickness in the range of 100 to 1500 μm and a stress during 25% compression in the range of 0.001 to 0.5 MPa, preferably 0.001 to 0.1 MPa. The elastic member 50 is adhered to the surface of the pressure sensor 30 on the plate-shaped portion 22 side with an adhesive.

筐体兼用スイッチ10は、筐体20に内側面に凹部21、爪部23、外側面に段差部24を形成し、凹部21に感圧センサ30と弾性部材50を配置し、その後爪部23で形成される空間に裏板40を差し込むことによって組み立てることができる。 In the housing combined switch 10, a recess 21 and a claw portion 23 are formed on the inner side surface of the housing 20, a step portion 24 is formed on the outer surface, a pressure sensitive sensor 30 and an elastic member 50 are arranged in the recess 21, and then the claw portion 23. It can be assembled by inserting the back plate 40 into the space formed by.

本実施形態の筐体兼用スイッチ10によれば、操作ボタンを別部材にする必要がなく、筐体に貫通孔を設ける必要もないので、組み立てが容易ある。また、段差部24を設けることにより、操作場所がわかりやすくなる。更に、筐体20は剛性が高く撓みにくい材質であるが、凹部21と段差部24を設けて板状部22の厚みを筐体の他の部分より薄くすることで、板状部22が撓みやすくなり、感圧センサ30に圧力を伝えやすくなる。 According to the housing combined switch 10 of the present embodiment, it is not necessary to make the operation button a separate member, and it is not necessary to provide a through hole in the housing, so that the assembly is easy. Further, by providing the step portion 24, the operation location becomes easy to understand. Further, although the housing 20 is made of a material having high rigidity and is hard to bend, the plate-shaped portion 22 is bent by providing the recess 21 and the stepped portion 24 to make the plate-shaped portion 22 thinner than the other parts of the housing. This makes it easier to transmit pressure to the pressure sensor 30.

(2)感圧センサ
図4を参照して、本実施形態における感圧センサ30は、抵抗変化型感圧センサである。感圧センサ30は、間隙31を介して配置された上部基材32と下部基材33を有する。スペーサ34は、上部基材32と下部基材33とを固定する接着剤として機能する。
(2) Pressure-sensitive sensor With reference to FIG. 4, the pressure-sensitive sensor 30 in the present embodiment is a resistance-changing pressure-sensitive sensor. The pressure sensor 30 has an upper base material 32 and a lower base material 33 arranged via the gap 31. The spacer 34 functions as an adhesive for fixing the upper base material 32 and the lower base material 33.

上部基材32には、下部基材33と対向する面に、感圧層35が形成されている。
下部基材33には、上部基材32と対向する面に、第1電極36と第2電極37が形成されている。第1電極36は例えばドライブ電極であり、第2電極37は例えばセンス電極である。第1電極36と第2電極37は交互に配置された一対の櫛歯の組み合わせを有している。
なお、図4は感圧センサ30に荷重が加えられていない状態を表しているが、筐体兼用スイッチ10に取り付けられる際には初期荷重がかかるため、感圧センサ30を押圧していない状態で、感圧層35と第1電極36及び第2電極37とが接触する。
A pressure sensitive layer 35 is formed on the upper base material 32 on a surface facing the lower base material 33.
The lower base material 33 is formed with a first electrode 36 and a second electrode 37 on a surface facing the upper base material 32. The first electrode 36 is, for example, a drive electrode, and the second electrode 37 is, for example, a sense electrode. The first electrode 36 and the second electrode 37 have a combination of a pair of alternately arranged comb teeth.
Note that FIG. 4 shows a state in which a load is not applied to the pressure sensor 30, but a state in which the pressure sensor 30 is not pressed because an initial load is applied when the switch 10 is attached to the housing. Then, the pressure sensitive layer 35 comes into contact with the first electrode 36 and the second electrode 37.

上部基材32及び下部基材33の材料は、可撓性を有する絶縁性フィルムであり、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド等である。 The material of the upper base material 32 and the lower base material 33 is a flexible insulating film, for example, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyimide, polyetherimide and the like.

第1電極36及び第2電極37は、例えば銀ペーストまたは銅ペーストであり、熱硬化型の導電ペーストであることが好ましい。電極材料は、ペースト以外の金属箔、スパッタ膜、蒸着膜、ラミネート膜などであってもよい。 The first electrode 36 and the second electrode 37 are, for example, a silver paste or a copper paste, and are preferably thermosetting conductive pastes. The electrode material may be a metal foil other than the paste, a sputter film, a vapor deposition film, a laminate film, or the like.

感圧層35の材料は、カーボンのような一般的な抵抗材料でもよいし、感圧インクであってもよい。感圧インクを構成する組成物は、外力に応じて抵抗値が変化する素材で構成されている。 The material of the pressure-sensitive layer 35 may be a general resistance material such as carbon or a pressure-sensitive ink. The composition constituting the pressure-sensitive ink is composed of a material whose resistance value changes according to an external force.

筐体兼用スイッチ10が操作者によって押圧されると、板状部22が撓んで変形する。その結果、弾性部材50を介して感圧センサ30も押圧されるので、押圧していない状態と比較して上部基材及び下部基材がより密着する。そうすると、感圧層35が電極に接触する面積が増大し、電極間でのセンサ抵抗が減少する。 When the housing combined switch 10 is pressed by the operator, the plate-shaped portion 22 bends and deforms. As a result, the pressure-sensitive sensor 30 is also pressed via the elastic member 50, so that the upper base material and the lower base material are in closer contact with each other as compared with the non-pressed state. Then, the area where the pressure sensitive layer 35 contacts the electrodes increases, and the sensor resistance between the electrodes decreases.

(3)入力装置の制御
入力装置1は、印加する圧力に応じて抵抗値が変化する感圧センサ30と、感圧センサを駆動するための定電圧源100と、圧力検出制御部200とを有する。
(3) Control of Input Device The input device 1 comprises a pressure sensor 30 whose resistance value changes according to the applied pressure, a constant voltage source 100 for driving the pressure sensor, and a pressure detection control unit 200. Have.

圧力検出制御部200は、直流成分を取り除くハイパスフィルタ部210と、基準電位を決めるための抵抗回路220と、入力信号を増幅するオペアンプ230と、信号ノイズを除去するためのローパスフィルタ部240を含む。 The pressure detection control unit 200 includes a high-pass filter unit 210 for removing a DC component, a resistance circuit 220 for determining a reference potential, an operational amplifier 230 for amplifying an input signal, and a low-pass filter unit 240 for removing signal noise. ..

感圧センサ30の抵抗値Rfsを測定するために、プルアップ抵抗Rpuと感圧センサ抵抗Rfsとを直列に接続し、両端に駆動電圧Vccを印加する。Rfsの値によってRpuとRfsの間の電圧を決定し、これを入力信号Viとしてハイパスフィルタ部210に受け渡す。 In order to measure the resistance value Rfs of the pressure-sensitive sensor 30, the pull-up resistor Rpu and the pressure-sensitive sensor resistor Rfs are connected in series, and a drive voltage Vcc is applied to both ends. The voltage between Rpu and Rfs is determined by the value of Rfs, and this is passed to the high-pass filter unit 210 as an input signal Vi.

ハイパスフィルタ部210は、例えばコンデンサと抵抗とを直列に接続することによって構成される。直流成分と、低周波の交流を遮断し、高周波の交流のみを選択的に通過させるものである。 The high-pass filter unit 210 is configured by, for example, connecting a capacitor and a resistor in series. It cuts off the DC component and low-frequency alternating current, and selectively passes only high-frequency alternating current.

圧力検出制御部200において、プルアップ抵抗Rpuと感圧センサ抵抗Rfsの分圧に由来する直流成分が生じる。この直流成分は、感圧層の抵抗値や弾性体の圧縮量に左右されるため、製品個体ごとにばらつく。この直流成分をハイパスフィルタ部210により除去することで、感圧センサ抵抗Rfsの変化だけを取り出すことができる。直流成分を取り除いた入力信号は、オペアンプ230により反転増幅される。ローパスフィルタ部240は、環境や電源に由来する周波数の高いノイズを除去するように設計する。ハイパスフィルタ部のカットオフ周波数は、例えば0.1Hz、ローパスフィルタ部240のカットオフ周波数は、例えば100Hzである。オペアンプ230の増幅率は、例えば約20倍である。 In the pressure detection control unit 200, a DC component derived from the partial pressure of the pull-up resistor Rpu and the pressure-sensitive sensor resistor Rfs is generated. Since this DC component depends on the resistance value of the pressure-sensitive layer and the amount of compression of the elastic body, it varies from product to product. By removing this DC component with the high-pass filter unit 210, only the change in the pressure-sensitive sensor resistance Rfs can be extracted. The input signal from which the DC component has been removed is inverting and amplified by the operational amplifier 230. The low-pass filter unit 240 is designed to remove high-frequency noise derived from the environment and power supply. The cutoff frequency of the high-pass filter unit is, for example, 0.1 Hz, and the cutoff frequency of the low-pass filter unit 240 is, for example, 100 Hz. The amplification factor of the operational amplifier 230 is, for example, about 20 times.

基準電位は、抵抗回路220において、R4とR5との分圧によって決定され、この基準電位に入力信号の変化が足し合わされた出力信号Voが出力される。基準電位は設計の段階で既知の値であるため、基準電位よりも大きい比較電位VthとVoを比較することで、スイッチのオンオフを容易に判定することができる。 The reference potential is determined by the voltage division between R4 and R5 in the resistance circuit 220, and the output signal Vo is output by adding the change of the input signal to the reference potential. Since the reference potential is a known value at the design stage, it is possible to easily determine whether the switch is on or off by comparing the comparative potentials Vth and Vo, which are larger than the reference potential.

この回路の消費電力を下げるためには、RfsとRpuの抵抗は大きいほうが良く、好ましくは50kΩ〜1MΩである。このとき、入力部250のインピーダンスが高くなり増幅率が低下するため、ボルテージフォロワ回路などを挿入して入力部250と圧力検出制御部200とを分離することが好ましい。 In order to reduce the power consumption of this circuit, the resistance of Rfs and Rpu should be large, preferably 50 kΩ to 1 MΩ. At this time, since the impedance of the input unit 250 becomes high and the amplification factor decreases, it is preferable to insert a voltage follower circuit or the like to separate the input unit 250 and the pressure detection control unit 200.

圧力検出制御部200によれば、入力信号Viから直流成分を取り除くことができるため、感圧センサ30の個体ごとのばらつきを避け、圧力変化のみを反映した入力信号をオペアンプ230により増幅することができる。筐体兼用スイッチ10の板状部22は剛性の高い材料からなるため、板状部の厚みを薄くしても圧力変化が微小であるが、上記の圧力検出制御部200のように構成することで、微小な圧力変化を増幅することができる。よって、スイッチ部分にボタン部材のないシームレスなデザインを採用した場合でも、精度良く圧力を検知することができる。 According to the pressure detection control unit 200, since the DC component can be removed from the input signal Vi, it is possible to avoid individual variation of the pressure sensitive sensor 30 and amplify the input signal reflecting only the pressure change by the operational amplifier 230. it can. Since the plate-shaped portion 22 of the housing-combined switch 10 is made of a highly rigid material, the pressure change is small even if the thickness of the plate-shaped portion is reduced, but it is configured like the pressure detection control unit 200 described above. Therefore, it is possible to amplify a minute pressure change. Therefore, even when a seamless design without a button member is adopted for the switch portion, the pressure can be detected with high accuracy.

尚、上記実施形態では、感圧センサ30において2種類の電極は同一の基材に設けられていたが、電極の配置構造は限定されない。例えば、2種類の電極は対向する基材にそれぞれ設けられていてもよい。図6を参照して、感圧センサ30の変形例である感圧センサ30Aは、間隙31を介して配置された上部基材32A及び下部基材33Aを有している。スペーサ34Aは、上部基材32Aと下部基材33Aを固定する接着剤として機能する。 In the above embodiment, in the pressure sensor 30, the two types of electrodes are provided on the same base material, but the arrangement structure of the electrodes is not limited. For example, the two types of electrodes may be provided on opposite substrates. With reference to FIG. 6, the pressure-sensitive sensor 30A, which is a modification of the pressure-sensitive sensor 30, has an upper base material 32A and a lower base material 33A arranged via a gap 31. The spacer 34A functions as an adhesive for fixing the upper base material 32A and the lower base material 33A.

上部基材32Aには、下部基材33Aと対向する面に、第1電極36Aが形成されている。第1電極36Aは例えばドライブ電極である。上部基材32Aには、さらに、第1電極36Aを覆うように感圧層35Aが形成されている。
下部基材33Aには、上部基材32Aと対向する面に、第2電極37Aが形成されている。第2電極37Aは例えばセンス電極である。下部基材33Aには、さらに第2電極37Aを覆うように感圧層35Aが形成されている。
The upper base material 32A has a first electrode 36A formed on a surface facing the lower base material 33A. The first electrode 36A is, for example, a drive electrode. A pressure sensitive layer 35A is further formed on the upper base material 32A so as to cover the first electrode 36A.
The lower base material 33A has a second electrode 37A formed on a surface facing the upper base material 32A. The second electrode 37A is, for example, a sense electrode. A pressure-sensitive layer 35A is further formed on the lower base material 33A so as to cover the second electrode 37A.

上記実施形態では、筐体20に段差部24が形成されていたが、段差は形成されていなくてもよい。 In the above embodiment, the step portion 24 is formed in the housing 20, but the step may not be formed.

上記実施形態では、弾性部材50は、感圧センサ30の板状部22側の面に粘着剤によって接着されていたが、弾性部材は感圧センサに接着されていなくてもよい。 In the above embodiment, the elastic member 50 is adhered to the surface of the pressure sensor 30 on the plate-shaped portion 22 side by an adhesive, but the elastic member may not be adhered to the pressure sensor.

上記実施形態では、感圧センサ30と別部材のFPC60とが接続されていたが、感圧センサとFPCは一体であってもよい。更に、FPC60に圧力検出制御部を搭載していてもよい。 In the above embodiment, the pressure sensor 30 and the FPC 60, which is a separate member, are connected, but the pressure sensor and the FPC may be integrated. Further, the FPC 60 may be equipped with a pressure detection control unit.

上記実施形態では、爪部23は2つに分かれていたが、裏板を覆うように爪部がつながっていてもよい。この場合、裏板が強固に固定されることで感圧センサに圧力が伝わりやすくなる。 In the above embodiment, the claw portion 23 is divided into two, but the claw portion may be connected so as to cover the back plate. In this case, since the back plate is firmly fixed, the pressure is easily transmitted to the pressure sensor.

上記実施形態では、スイッチ部分は筐体右上の側面に設けられていたが、スイッチ部分を設ける場所は限定されない。筐体の4辺のうち1辺の一部に設けてもよいし、1辺の全体に設けてもよい。更に、1辺の中で複数箇所に設けてもよいし、対向する2辺や直交する2辺に設けてもよい。2箇所以上に設けてもよい。 In the above embodiment, the switch portion is provided on the upper right side surface of the housing, but the place where the switch portion is provided is not limited. It may be provided on a part of one of the four sides of the housing, or may be provided on the entire side. Further, it may be provided at a plurality of locations in one side, or may be provided on two opposing sides or two orthogonal sides. It may be provided in two or more places.

上記実施形態では、スマートフォンを例に説明したが、入力装置はこれに限定されない。本発明は、タブレット型PCやスマートウォッチ等の電子機器にも適用可能である。 In the above embodiment, the smartphone has been described as an example, but the input device is not limited to this. The present invention can also be applied to electronic devices such as tablet PCs and smart watches.

1 入力装置
2 ディスプレイ
10 筐体兼用スイッチ
20 筐体
21 凹部
22 板状部
23 爪部
24 段差部
30 感圧センサ
40 裏板
50 弾性部材
60 FPC
100 定電圧源
200 圧力検出制御部
210 ハイパスフィルタ部
220 抵抗回路
230 オペアンプ
240 ローパスフィルタ部
250 入力部
1 Input device 2 Display 10 Housing combined switch 20 Housing 21 Recess 22 Plate-shaped part 23 Claw part 24 Step part 30 Pressure-sensitive sensor 40 Back plate 50 Elastic member 60 FPC
100 Constant voltage source 200 Pressure detection control unit 210 High-pass filter unit 220 Resistance circuit 230 Operational amplifier 240 Low-pass filter unit 250 Input unit

Claims (6)

内側に凹部を形成し、外側に凹状の段差部を形成することにより、他の部分より厚みが薄い板状部を有する筐体と、
前記凹部に配置された感圧センサ体と
記感圧センサ体の上に配置された裏板とを備えた、筐体兼用スイッチ。
A housing having a plate-like portion thinner than other portions by forming a recess on the inside and a concave step portion on the outside,
A pressure sensor body arranged in the recess,
And a back plate arranged on the front Kikan圧sensor body housing combined switch.
前記板状部と前記感圧センサ体との間に配置された弾性部材を更に備えた、請求項1に記載の筐体兼用スイッチ。 The housing-combined switch according to claim 1, further comprising an elastic member arranged between the plate-shaped portion and the pressure-sensitive sensor body. 前記裏板は、前記筐体内側の面から突出した爪部により固定されている、請求項1又は請求項2に記載の筐体兼用スイッチ。The housing combined switch according to claim 1 or 2, wherein the back plate is fixed by a claw portion protruding from the inner surface of the housing. 前記筐体は、扁平な箱型形状であり、The housing has a flat box shape and has a flat box shape.
前記凹部は、前記筐体の側面に形成された、請求項1から請求項3のいずれかに記載の筐体兼用スイッチ。The housing combined switch according to any one of claims 1 to 3, wherein the recess is formed on a side surface of the housing.
前記感圧センサ体は、押圧力が変化すると抵抗値が変化する抵抗変化型感圧センサである、請求項1から請求項4のいずれかに記載の筐体兼用スイッチ。The housing-combined switch according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure-sensitive sensor body is a resistance-changing pressure-sensitive sensor whose resistance value changes when the pressing force changes. 請求項5に記載の筐体兼用スイッチと、The housing-combined switch according to claim 5 and
前記感圧センサ体を駆動する電圧源と、The voltage source that drives the pressure sensor body and
前記感圧センサ体に発生する電圧を入力信号として用い、前記入力信号から直流成分を除去するフィルタを含む増幅回路を有する圧力検出制御部とを備えた、入力装置。An input device including a pressure detection control unit having an amplifier circuit including a filter that uses a voltage generated in the pressure-sensitive sensor body as an input signal and removes a DC component from the input signal.
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