JP7055334B2 - 静電容量センサおよび静電容量センサ装置、並びに静電容量センサの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、指で触って指示した際の押込み量と押込み位置とを検出する静電容量センサおよび静電容量センサ装置と、静電容量センサの制御方法に関する。

タッチパネルなどに利用される静電容量センサは、指等で操作面を触ることによって変化する静電容量を検出して操作位置を決定する入力装置である。しかしながら、通常のタッチパネルは、オンオフ情報と位置情報しか得られないことから、複数の静電容量センサを積層して押込み量と押込み位置を検出する技術が知られている。

例えば、特開平７－３３４３０８号公報（特許文献１）には、抵抗タッチパネルの上に静電容量タッチパネルを積層した技術が記載されている。また、特開２０１７－１０３８４号公報（特許文献２）には、上下２つのスイッチの一部の電極を兼用し、下側でクロスポイント静電容量方式のタッチパネル部を構成して押圧力を検出し、上側で投影型相互容量方式のタッチパネル部を構成して位置検出する技術が記載されている。

特開平７－３３４３０８号公報 特開２０１７－１０３８４号公報

しかしながら、前記公報記載の何れの技術も、操作する表面に近い上側ではなく、表面からは遠い下側のセンサで押圧量を検出するため、センサ自体の厚みの影響を無視することができず、また、押圧を検出するために上側の位置センサが歪められる問題がある。

また、こうした問題とは別に、静電容量センサは、静電容量の一定の値を基準値として設定しておき、これを超える変化があった際に入力操作があったとして規定されることが多いが、操作者や入力方法によって静電容量値の変化は様々であるため、基準値の設定方法が難しいという問題がある。あるいは、操作する際には、操作面上を指等で覆い隠してしまうため、位置を確認しながら所望の入力をすることが難しいという問題もある。ところがこうした問題に対して上記公報記載の技術では何の解決手段も提供するものではなかった。そこで本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、加えて、より構造が簡単となる技術を提供するものである。

上記目的を達成するため本発明の静電容量センサは以下のとおり構成される。即ち、本発明は、絶縁層を介して上側センサ部と下側センサ部とを有し、操作者が指示する押込み量と押込み位置を検出する静電容量センサについて、上側センサ部はメッシュ状の電極からなる押込み量検出部であり、下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなる押込み位置検出部であり、操作者の表面操作による上側センサ部の押込み量検出と、下側センサ部の押込み位置検出とを対応づけて出力させることが可能な静電容量センサにより構成される。

本発明は上記構成としたため、構造が簡単であり、上側センサ部による押込み量検出と下側センサ部による押込み位置検出とをそれぞれ独立したものではなく対応つけて出力することが可能となる。換言すれば、上側センサ部はメッシュ状の電極からなり押込み量を検出でき、下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなり、センサパターンのある位置で押込み位置をできるため、上側センサ部で押込みを検出して下側センサ部で位置検出した部分でのみ出力を行うようにすることができ、単に表面接触した際にオンした位置情報しか得られないタッチセンサに比べて、操作のバリエーションが増え、誤操作を少なくしてスイッチ操作の安全性を高めることができる。

前記本発明は、前記下側センサ部のセンサパターンがベタ電極として構成できる。前記下側センサ部のセンサパターンがベタ電極としたため、ベタ電極が配置された部位とそれ以外の部位とで異なる位置情報を提供することができる。

前記本発明は、前記下側センサ部のセンサパターンがＸＹ座標を検出する、Ｘ電極およびＹ電極として構成できる。前記下側センサ部のセンサパターンがＸＹ座標を検出する、Ｘ電極およびＹ電極としたため、Ｘ電極およびＹ電極が交叉する種々の部位における位置情報を提供することができる。

また、本発明は、絶縁層を介して上側センサ部と下側センサ部とを有し、操作者が指示する押込み量と押込み位置を検出する静電容量センサ装置について、上側センサ部はメッシュ状の電極からなる押込み量検出部であり、下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなる押込み位置検出部であり、操作者の表面操作による上側センサ部の押込み量検出と、下側センサ部の押込み位置検出とを対応づけた制御を行う制御部とを有する静電容量センサ装置として構成できる。

本発明は、絶縁層を介して上側センサ部と下側センサ部とを有し、操作者が指示する押込み量と押込み位置を検出する静電容量センサ装置について、上側センサ部はメッシュ状の電極からなる押込み量検出部であり、下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなる押込み位置検出部であり、操作者の表面操作による上側センサ部の押込み量検出と、下側センサ部の押込み位置検出とを対応づけた制御を行う制御部とを有する静電容量センサ装置として構成したため、上側センサ部はメッシュ状の電極からなり押込み量を検出でき、下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなり、センサパターンのある位置で押込み位置をでき、上側センサ部での押込み量検出と、下側センサ部での押込み位置検出とを制御部を通じて様々な対応づけを行うことができる。例えば、下側センサ部での検出位置Ａでは上側センサ部での押込み量ａが検出されればＯＮ操作がなされたと規定し、下側センサ部での検出位置Ｂでは上側センサ部での押込み量ｂが検出されればＯＮ操作がなされたと規定するなど、押込み量情報と押込み位置情報とを対応させた出力が可能となる。

前記本発明は、下側センサ部によって検出した操作位置を伝えるガイダンスを表示する表示部または音声出力する音声出力部を有するものに構成できる。前記本発明を下側センサ部によって検出した操作位置を伝えるガイダンスを表示する表示部または音声出力する音声出力部を有するものとして構成したため、操作者によるタッチ操作位置にしたがって押込み操作を促すガイダンスを提供することができる。

さらにまた本発明は、前記何れかの静電容量センサの制御方法であって、下側センサ部で操作位置を検出するとともに、上側センサ部で押込み量を検出して当該押込み量に基づく静電容量変化をベース値と設定し、次にベース値に予め設定した閾値を加えた基準値を超える静電容量変化の有無を上側センサ部で検出し、当該基準値を超える静電容量変化があった場合にこれに対応させて下側センサ部により押込み位置を検出し、当該検出位置に応じたＯＮ出力を行う静電容量センサの制御方法を提供する。

前記何れかの静電容量センサの制御方法について、下側センサ部で操作位置を検出するとともに、上側センサ部で押込み量を検出して当該押込み量に基づく静電容量変化をベース値と設定し、次にベース値に予め設定した閾値を加えた基準値を超える静電容量変化の有無を上側センサ部で検出し、当該基準値を超える静電容量変化があった場合にこれに対応させて下側センサ部により押込み位置を検出し、当該検出位置に応じたＯＮ出力を行うこととして構成したため、所定の閾値を超えた押込み操作がなされた場合に、その所定位置でのスイッチ入力を行うことができ、誤動作を少なくすることができる。

あるいは本発明は、前記何れかの静電容量センサの制御方法であって、下側センサ部で操作位置を検出するとともに、上側センサ部で押込み量を検出して当該押込み量に基づく静電容量変化をベース値と設定し、次にベース値に予め設定した閾値を加えた基準値を超える静電容量変化の有無を上側センサ部で検出し、当該基準値を超える静電容量変化があった場合にこれに対応させて下側センサ部により押込み位置を検出し、当該検出位置に応じたＯＮ出力を行う静電容量センサの制御方法を提供する。

前記何れかの静電容量センサの制御方法について、下側センサ部で操作位置を検出するとともに、上側センサ部で押込み量を検出して当該押込み量に基づく静電容量変化をベース値と設定し、次にベース値に予め設定した閾値を加えた基準値を超える静電容量変化の有無を上側センサ部で検出し、当該基準値を超える静電容量変化があった場合にこれに対応させて下側センサ部により押込み位置を検出し、当該検出位置に応じたＯＮ出力を行うこととして構成したため、操作者が異なる場合でも操作者ごとに基準値を決定するために誤動作が生じ難い。また、操作者によるタッチ操作と押圧操作を区別することができ、表面接触による位置情報と押込みによる押圧意思情報とを区別して認識することができる。

そしてまた本発明は、前記何れかの静電容量センサの制御方法であって、下側センサ部で操作位置を検出するとともに、上側センサ部で押込み量を検出して当該押込み量に基づく静電容量変化をベース値と設定し、次にベース値に予め設定した閾値を加えた基準値を超える静電容量変化の有無を上側センサ部で検出し、当該基準値を超える静電容量変化があった場合にこれに対応させて下側センサ部により押込み位置を検出し、前記アナウンスを行う際に下側センサ部で検出した操作位置に応じたＯＮ出力を行う静電容量センサの制御方法を提供する。

前記何れかの静電容量センサの制御方法について、下側センサ部で操作位置を検出するとともに、上側センサ部で押込み量を検出して当該押込み量に基づく静電容量変化をベース値と設定し、次にベース値に予め設定した閾値を加えた基準値を超える静電容量変化の有無を上側センサ部で検出し、当該基準値を超える静電容量変化があった場合にこれに対応させて下側センサ部により押込み位置を検出し、前記アナウンスを行う際に下側センサ部で検出した操作位置に応じたＯＮ出力を行うものとして構成したため、操作者が異なる場合でも操作者ごとに基準値を決定するために誤動作が生じ難い。また、操作者によるタッチ操作と押圧操作を区別することができ、表面接触による位置情報と押込みによる押圧意思情報とを区別して認識することができる。また、位置検出と押込み検出のタイムラグによる誤認識を防止して、適切な入力位置調整を行うことができる。

前記本発明は、上側センサ部による押込み量検出について、設定された閾値を超えて検出する静電容量変化に段階を設けることで押込み量のボリューム検出を行なうものとして構成できる。上側センサ部による押込み量検出について、設定された閾値を超えて検出する静電容量変化に段階を設けることで押込み量のボリューム検出を行なうものとしたため、単なる押込みの有無だけでなく、押込み量の定量的取扱いが可能となる。

本発明の静電容量センサや静電容量センサ装置によれば、構造が比較的単純であり、押込み位置と押込み量の検出を的確に実現でき、また誤操作が起こりにくい。また本発明の静電容量センサ装置の制御方法によれば、暗所における操作や、目の不自由な方の操作に対しても前記静電容量センサや静電容量センサ装置を容易に扱うことができ、誤動作を生じ難い。

第１実施形態の静電容量センサの平面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 第１実施形態の静電容量センサに用いられる樹脂フィルム（絶縁層）の平面図である。 第１実施形態の静電容量センサに用いられる上側電極の平面図である。 第１実施形態の静電容量センサに用いられる下側電極及び引出線の平面図である。 第１実施形態の静電容量センサ装置のブロック図である。 第１の制御方法を説明するフローチャートである。 第２の制御方法を説明するフローチャートである。 第３の制御方法を説明するフローチャートである。 第２実施形態の静電容量センサの平面図である。 図１０のＸＩ－ＸＩ線断面図である。 第２実施形態の静電容量センサに用いられる下側電極及び引出線の平面図である。

本発明の静電容量センサおよび静電容量センサ装置について実施形態に基づいて詳しく説明する。各実施形態において重複する材料、大きさ、製造方法、作用効果、機能等については重複説明を省略する。

第１実施形態[図１～図６]：

＜静電容量センサ１０＞： 第１実施形態の静電容量センサ１０の平面図を図１に、その断面図を図２に示す。静電容量センサ１０は、図２で示すように、絶縁層１１を介して上側センサ部１２を形成する上側電極１２ａと、下側センサ部１３を形成する下側電極１３ａを有し、これらの電極１２ａ，１３ａはそれぞれ上側保護層１４，下側保護層１５で被覆された積層構成をしている。なお、本明細書、特許請求の範囲では、静電容量センサの操作者が操作する側を「上側」とし、その反対側を「下側」とするが、説明の便宜上の名称であり、使用態様を表すものではない。

絶縁層１１には、合成樹脂や合成ゴム、ガラス等の材料からなる板状物やフィルム等を用いることができる。絶縁層１１の厚みは１０～４０００μｍとすることができるが、５０～１０００μｍとすることが好ましい。５０μｍよりも薄いと柔らかくなりすぎて取扱いが不便になり、１０００μｍよりも厚いと下側センサ部１３での感度が悪くなるからである。また絶縁層１１には、塗料からなる塗膜を用いることもできる。塗膜の場合には、絶縁層１１の厚みは１～１００μｍと薄く形成することができる。この場合には保護層１４，１５に合成樹脂や合成ゴム、ガラス等の材料からなる板状物やフィルム等を用いて取扱い性を良くすることが好ましい。

上側センサ部１２を形成する上側電極１２ａは、導電性の塗膜や金属箔、透明導電膜等からなり、図４で示すようなメッシュパターンを形成する。このメッシュパターンは、縦横に網状に連なる電極間に開口１２ｂを有し、指でタッチする押込みの程度によって、平面視における指と開口１２ｂとが重なる面積が変化することが可能な程度の大きさに電極１２ａと開口１２ｂとが形成されている。

開口１２ｂの形状は、円形や、三角形や四角形の多角形などとすることができ、あるいは一定方向に引かれた縞模様形状としても良いが、所定の開口１２ｂが同一周期で多数設けられるような形状とすることが好ましい。指の僅かな押圧量の相違に基づき電極１２ａや開口１２ｂと、指との接触面積に変化を生じさせ静電容量変化を生じさせる必要があるからである。また、開口１２ｂを有することは、下側センサ部１３で指の操作位置を検出するために必要である。網を形成する電極１２ａの線径を５～３０００μｍとし、開口１２ｂの幅を１００～５０００μｍとし、下側電極１２ａの外形面積に対する開口１２ｂの大きさである開口率を７０～８５％とすることは好ましい一態様である。

こうした上側センサ部１２は、静電容量センサ１０に操作者の指が接触し、さらに押込み操作によって指先と静電容量センサ１０との接触面積が広がるのを静電容量変化から検出する押込み量検出部として機能する。

下側センサ部１３を形成する下側電極１３ａは、各種形状のセンサパターンを形成する。図５には下側センサ部１３の平面図を示す。この図５で示すセンサパターンの例では、２つのオンオフ入力スイッチに相当するベタ電極１３ａ１，１３ａ２と、スライダボリューム１３ａ３として形成している。ここでベタ電極とは、所望の範囲内の全面に均一に設けた電極を意味し、その所望の範囲内に開口や模様等がないものをいう。下側電極１３ａには、これらの他、回転操作スイッチや、ＸＹ座標入力スイッチ、メッシュパターン形状等とすることができる。このうちＸＹ座標入力スイッチについては第２実施形態で説明する。また、下側電極１３ａを形成する材質は上側電極１２ａを形成する材質と同様のものを用いることができる。

下側センサ部１３は、例えば操作者の指が静電容量センサ１０の表面１０ａのベタ電極１３ａ２に相当する位置にくると、下側センサ部１３の静電容量が変化することで、ベタ電極１３ａ２の存在する位置を操作位置として出力する。また、同様に操作者の指がスライダボリューム１３ａ３に相当する位置にくると、このスライダボリューム１３ａ３の存在する位置を操作位置として出力するので、操作者の指がスライダボリューム１３ａ３の左側の矢示形状から右側の矢示形状に移るようにスライドすると、矢示の左側から矢示の右側に検出位置が移動することで、この移動に応じた出力を発することができる。即ち、下側センサ部１３は、操作者のタッチする位置を検出する位置検出部として機能する。

上側保護層１４や下側保護層１５は、必須の構成要素ではないが、上側電極１２ａや下側電極１３ａをそれぞれ保護して耐久性を向上させるために形成することが好ましい。これらの保護層１４，１５は、絶縁性の樹脂等により形成することができる。

静電容量センサ１０の製造には、図３で示すような一枚の樹脂フィルムからなる絶縁層１１に対して、上下面にそれぞれ上側センサ部１２と下側センサ部１３を印刷や貼り合わせにより形成し、さらに保護層１４，１５を積層して形成する方法が例示できる。別の方法としては、絶縁層１１となる一枚の樹脂フィルムの同一面に上側センサ部１２と下側センサ部１３と並べて形成し、この両センサ部の間で樹脂フィルムを折り曲げて形成する方法が挙げられる。また別の製造方法としては、一の基材となる樹脂フィルムを下側保護層１５として、その上面側のみにセンサ部１２，１３や電極１２ａ，１３ａ、絶縁層１１、上側保護層１４を積層して、静電容量センサを製造することとしてもよい。

＜静電容量センサ装置１＞： 次に静電容量センサ１０を用いた静電容量センサ装置１について説明する。静電容量センサ装置１のブロック図を図６に示す。この図６で示すように、静電容量センサ装置１は、静電容量センサ１０の上側センサ部１２による押込み量検出と、下側センサ部１３による押込み位置検出とを対応づけて、好適な制御信号を発するための装置であり、静電容量センサ１０と後述の制御部２とを有するものである。

静電容量センサ１０の上側センサ部１２の上側電極１２ａおよび下側センサ部１３の下側電極１３ａからは引出線１６や図示せぬ導線を通じて図６のブロック図で示す制御部２に接続している。制御部２は、静電容量センサ１０の表面１０ａに操作者の指がタッチされる際の静電容量変化を検出し、押込み量、押込み位置を検出する部位であり、制御回路を有し、制御信号を入出力し、演算処理を行う。

静電容量センサ装置１はまた、ディスプレイ装置から操作者に必要な事項を表示する表示部３や、スピーカーなどから操作者に必要な事項を発する音声出力部４を有していても良い。表示部３は、静電容量センサ１０に内蔵するようにしても良い。

＜静電容量センサ装置の制御方法＞： 次に、静電容量センサ１０や静電容量センサ装置１を用いて操作者の指による押込み量と押込み位置とを検出し、この両者を対応づけて好適な出力を行う方法について説明する。

第１の制御方法［図７］： 第１の制御方法は静電容量センサ１０の一般的な制御の仕方であり、静電容量センサ１０を用いて行うことができる基本的な制御方法である。この第１の制御方法は、図７で示すとおり、次の手順に従う。

押込みを検出する上側センサ部１２において、押込み操作が行われたことを検知する静電容量変化の閾値を予め設定し、制御部２に記憶しておく。上側センサ部１２の表面に指が接触し、上側センサ部１２において設定された閾値を超えた静電容量変化が検出されれば、押込み操作がなされたとして上側センサ部１２によるＯＮがなされる（Ｓ１１）。そして、上側センサ部１２によるＯＮ出力を受けて、上側センサ部１２が押込みを検出した際の指の押込み位置を下側センサ部１３が検出し（Ｓ１２）、この下側センサ部１３が検出した位置におけるスイッチ設定をＯＮとして出力する（Ｓ１３）。

第１の制御方法を用いた静電容量センサ１０および静電容量センサ装置１の使用例は、下側センサ部１３のセンサパターンに対応した表示を静電容量センサ１０の表面に設けておき、操作者が静電容量センサ１０の表面１０ａのベタ電極１３ａ２に相当する位置を押込み操作した際に、上側センサ部１２が押込み操作を検知してＯＮ信号を出力し、この出力信号を受けて、下側センサ部１３がベタ電極１３ａ２の位置にあることを検知して、その位置にあるベタ電極１３ａ２に対応するオーディオスイッチ等をＯＮにするように制御する制御方向が挙げられる。

上側センサ部１２における閾値の設定は、その値が小さすぎると、押込みと判断され易くなりすぎ、下側センサで押込み位置をＯＮと判断する頻度が多くなり好ましくなく、逆にその値が大きすぎると、押込みが検出され難くなり好ましくない。変更形態として、閾値を超えてさらに増えた押込み量を上側センサ部１２によって段階的に検出することで、押込み量のボリューム検出を行なうことが可能である。例えば、閾値を超えた段階でいくつかの設定値を予め決定しておき、それぞれの設定値ごとに対応した出力を決定しておけば、押込み量に応じて段階的に増加する出力を得ることができる。

第２の制御方法［図８］： 第２の制御方法について説明する前に一般的なタッチパネル（タッチセンサ）における操作の不都合について説明する。通常、タッチパネルでは、オンオフ情報と位置情報しか得られないことから、例えば、暗い場所で操作するときは、予め操作位置が明るく表示されていないと、タッチパネルは表面が平滑であることが多く、操作部分がわかり難かった。また、目の不自由なヒトが操作を行う場合は、指先で表面の凹凸を感じることができず、どこが所望の操作位置であるかを認識することが困難であった。そこで、操作者が表面を上下左右になぞることを想定し、このなぞる操作の間にはスイッチをＯＮとすることなく、押込み操作を行った際にスイッチをＯＮとする制御を行う場合の好適な制御方法を以下に示す。

第２の制御方法は、図８で示すように、次の手順に従う。上側センサ部１２の表面に操作者の指が接触し、下側センサ部１３のセンサパターン上に置かれた際に、下側センサ部１３によって位置検出を行い、下側センサ部１３がＯＮ出力を行う（Ｓ２１）。このときに操作者の指が静電容量センサ１０の表面をタッチしている押込み量を上側センサ部１２で検出し、この検出値を押込み量のベース値（ゼロ点）に設定する（Ｓ２２）。次に検出された位置に基づいて、表面１０ａのどの位置が指でタッチされているか、換言すれば、どの入力キーの位置に指が置かれているかを表示し、あるいはまた同様の情報を、スピーカー等を通じて音声で操作者にガイダンスする（Ｓ２３）。例えば、図４で示すセンサパターンのオンオフ入力スイッチ１３ａ１の上に指が置かれると「エアコンスイッチです」のようなガイダンスが流れる。

そして、操作者がアナウンスを聞く、あるいは表示を見るなどして、エアコンスイッチを入れようと思えば、そのガイダンスが流れた位置で、静電容量センサ１０への押込み操作を行う。この押込み操作に対し上側センサ部１２が設定したベース値を超えて予め設定した閾値を超えたか否かを判断する（Ｓ２４）。押込み量が閾値を超えたことを検出しない場合は、始めの下側センサ部１３による操作位置検出に戻る（Ｓ２１へ）が、その閾値を超えた場合は、上側センサ部１２によって押込みがあったとして、下側センサ部１３がその押込み位置（第２の押込み位置）を検出し、ＯＮ出力を行う（Ｓ２５）。そして下側センサ部１３からの第２の押込み位置のＯＮ出力を受けて、その検出された位置において設定されたスイッチのＯＮ出力を行う（Ｓ２６）。

第２の制御方法によれば、第１の制御方法で行われていた上側センサ部１２を常に検出可能な状態におく必要がなくなる。また上側センサ部１２による押込み量の認定に際し、操作者に応じたベース値を設定することができるため、操作者の相違によって押込み程度や、指の大きさが相違していても画一的な取扱いをする場合に比べて誤認識を減らすことができる。

第３の制御方法［図９］： 第３の制御方法は、第２の制御方法を若干改良したものであり、図９で示すように次の手順に従う。上側センサ部１２によって設定されたベース値＋閾値を超えたか否かの判断がなされる（Ｓ２４）までは第２の制御方法と同じである。その後、第２の制御方法が、下側センサ部１３によって実際に押込みがあった第２の押込み位置を検出していた（Ｓ２５）のに対し、第３の制御方法では、表示や音声によるアナウンスをした際に指が指示していた位置、即ち、下側センサ部１３による第１の位置検出時の操作位置（Ｓ２１）を押込み操作位置としたＯＮ出力を行う（Ｓ３７）。

第３の制御方法によれば、指が最初に接触してアナウンスが行われた位置から、アナウンスにしたがって実際に後から押込み操作をする際に操作位置が動いてしまっても、最初に接触した位置をＯＮとして検出するため、アナウンスと実際の押込み操作によるタイムラグによる誤動作を防止することができる。例えば、ベタ電極１３ａ２の直上に操作者の指が来たときに下側センサ部１３が操作者の指の位置を検出してＯＮ出力する（Ｓ２１）ことでアナウンスがなされても、その後すぐに指が動いてしまい、仮に指がベタ電極１３ａ２の直上からベタ電極１３ａ１の直上に動いた後に押込み操作をしたとすれば、第２の制御方法によれば、指の動いた先のベタ電極１３ａ１の位置を操作位置と検出してＯＮ出力（Ｓ２５）がなされるため、ベタ電極１３ａ１にちなんだスイッチ出力（Ｓ２６）がなされていた。しかしながら、第３の制御方法によれば、指が動いてベタ電極１３ａ１の直上に来ても、下側センサ部１３による第１の操作位置の検出時（Ｓ２１）、即ち、ベタ電極１３ａ２の位置に指があった際の位置を検出位置として、下側センサ部１３のＯＮ出力を行う（Ｓ３７）ため、ベタ電極１３ａ２にちなんだスイッチ出力がなされることとなる。

第２実施形態[図１０～図１２]：

第２実施形態の静電容量センサ２０の平面図を図１０に、その断面図を図１１に示す。また、下側センサ部２３の平面図を図１２に示す。静電容量センサ２０では、先の実施形態で示した静電容量センサ１０と比較して下側センサ部２３が異なっている。即ち、静電容量センサ２０では、その下側センサ部２３が図１２で示すように、ＸＹ座標入力センサとしての下側電極２３ａを有し、この下側電極２３ａは、Ｘセンサパターン２３ａ１とＹセンサパターン２３ａ２が上下方向に積層して形成されている。Ｘセンサパターン２３ａ１もＹセンサパターン２３ａ２もそれぞれ複数の短冊形状に配置している。このような下側センサ部２３を用いても、第１実施形態の静電容量センサ１０と同様な機能を奏することができる。また、この静電容量センサ２０を制御部２等と組み合わせて第２実施形態の静電容量センサ装置とすることができる。

なお、本実施形態はＸＹ座標入力センサとして複数の短冊形状をＸセンサパターン２３ａ１とＹセンサパターン２３ａ２として配置したものであるが、連続した菱形形状を縦横に並べて配置したセンサパターンによるＸＹ座標入力センサを用いることも可能である。

上記実施形態は本発明の例示であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施形態の変更または公知技術の付加や、組合せ等を行い得るものであり、それらの技術もまた本発明の範囲に含まれるものである。

１ 静電容量センサ装置
２ 制御部
３ 表示部
４ 音声出力部
１０ 静電容量センサ（第１実施形態）
１０ａ 表面
１１ 絶縁層（樹脂フィルム）
１２ 上側センサ部
１２ａ 上側電極
１２ｂ 開口
１３ 下側センサ部
１３ａ 下側電極
１３ａ１，１３ａ２ ベタ電極
１３ａ３ スライダボリューム
１４ 上側保護層
１５ 下側保護層
１６ 引出線
１７ 制御部
１８ 表示部
１９ 音声出力部
２０ 静電容量センサ（第２実施形態）
２３ 下側センサ部
２３ａ 下側電極
２３ａ１ Ｘセンサパターン
２３ａ２ Ｙセンサパターン

Claims (10)

1. 絶縁層を介して上側センサ部と下側センサ部とを有し、操作者が指示する押込み量と押込み位置を検出する静電容量センサにおいて、
   上側センサ部はメッシュ状の電極からなり、前記操作者の押込み操作により生じる静電容量変化から前記押込み量を検出する押込み量検出部であり、
   下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなる押込み位置検出部であり、
   操作者の表面操作による上側センサ部の押込み量検出と、下側センサ部の押込み位置検出とを対応づけて出力させることが可能な静電容量センサ。
2. 前記下側センサ部のセンサパターンがベタ電極である請求項１記載の静電容量センサ。
3. 前記下側センサ部のセンサパターンがＸＹ座標を検出する、Ｘ電極およびＹ電極である請求項１記載の静電容量センサ。
4. 前記押込み量検出部は前記操作者と前記静電容量センサとの接触面積の変化により生じる静電容量変化から前記押込み量を検出する請求項１～３の何れか１項記載の静電容量センサ。
5. 絶縁層を介して上側センサ部と下側センサ部とを有し、操作者が指示する押込み量と押込み位置を検出する静電容量センサ装置において、
   上側センサ部はメッシュ状の電極からなり、前記操作者の押込み操作により生じる静電容量変化から前記押込み量を検出する押込み量検出部であり、
   下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなる押込み位置検出部であり、
   操作者の表面操作による上側センサ部の押込み量検出と、下側センサ部の押込み位置検出とを対応づけた制御を行う制御部とを有する静電容量センサ装置。
6. 下側センサ部によって検出した操作位置を伝えるガイダンスを表示する表示部または音声出力する音声出力部を有する請求項５記載の静電容量センサ装置。
7. 静電容量センサの制御方法であって、
   前記静電容量センサは、絶縁層を介して上側センサ部と下側センサ部とを有し、操作者が指示する押込み量と押込み位置を検出する静電容量センサであって、
   上側センサ部はメッシュ状の電極からなる押込み量検出部であり、
   下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなる押込み位置検出部であり、
   操作者の表面操作による上側センサ部の押込み量検出と、下側センサ部の押込み位置検出とを対応づけて出力させることが可能であり、
   予め設定し制御部に記憶した静電容量変化の閾値に基づいて、上側センサ部が前記閾値を超える値を検出した際に押込み操作がなされたとするＯＮ出力を行い、当該ＯＮ出力に対応して当該ＯＮ出力のなされた時点における押込み操作位置を下側センサ部で検出し、この検出位置に応じたＯＮ出力を行う静電容量センサの制御方法。
8. 静電容量センサの制御方法であって、
   前記静電容量センサは、絶縁層を介して上側センサ部と下側センサ部とを有し、操作者が指示する押込み量と押込み位置を検出する静電容量センサであって、
   上側センサ部はメッシュ状の電極からなる押込み量検出部であり、
   下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなる押込み位置検出部であり、
   操作者の表面操作による上側センサ部の押込み量検出と、下側センサ部の押込み位置検出とを対応づけて出力させることが可能であり、
   下側センサ部で操作位置を検出するとともに、上側センサ部で押込み量を検出して当該押込み量に基づく静電容量変化をベース値と設定し、次にベース値に予め設定した閾値を加えた基準値を超える静電容量変化の有無を上側センサ部で検出し、当該基準値を超える静電容量変化があった場合にこれに対応させて下側センサ部により押込み位置を検出し、当該検出位置に応じたＯＮ出力を行う静電容量センサの制御方法。
9. 静電容量センサの制御方法であって、
   前記静電容量センサは、絶縁層を介して上側センサ部と下側センサ部とを有し、操作者が指示する押込み量と押込み位置を検出する静電容量センサであって、
   上側センサ部はメッシュ状の電極からなる押込み量検出部であり、
   下側センサ部は指押込み位置を検出する位置に電極を設けたセンサパターンからなる押込み位置検出部であり、
   操作者の表面操作による上側センサ部の押込み量検出と、下側センサ部の押込み位置検出とを対応づけて出力させることが可能であり、
   下側センサ部で操作位置を検出するとともに、上側センサ部で押込み量を検出して当該押込み量に基づく静電容量変化をベース値と設定し、次にベース値に予め設定した閾値を加えた基準値を超える静電容量変化の有無を上側センサ部で検出し、当該基準値を超える静電容量変化があった場合にこれに対応させて下側センサ部により押込み位置を検出し、アナウンスを行う際に下側センサ部で検出した操作位置に応じたＯＮ出力を行う静電容量センサの制御方法。
10. 上側センサ部による押込み量検出において、設定された閾値を超えて検出する静電容量変化に段階を設けることで押込み量のボリューム検出を行なう請求項７～請求項９何れか１項記載の静電容量センサの制御方法。

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