JP7185117B2 - 入力操作装置 - Google Patents
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Description
静電容量センサを備える入力操作装置の第1実施形態について説明する。
図1に示すように、入力操作装置11は、静電容量センサ12と、コントローラ13とを備えている。静電容量センサ12は、手指等の操作体が近づいたり離れたりした際の静電容量の変化を検出して検出信号(「第1の検出値」、「第2の検出値」)を生成する機能を有している。静電容量センサ12は、具体的には、タッチセンサ部21と、検出値可変部31と、支持部41とを備えている。
タッチセンサ部21は、背面24側から順に、シート基材21aと、検出部23と、検出部23を保護する保護層21bとを備えるとともに、図示を省略した配線回路を備えている。本実施形態のタッチセンサ部21は、保護層21bに対して操作面22の側に積層された加飾部材21cをさらに備えている。加飾部材21cは、上記操作面22を有している。
検出値可変部31は、例えばゴム状弾性体から構成されている。本実施形態の検出値可変部31は、支持部41に設けられている。検出値可変部31の先端面(操作面22の側の面)は、導電材料から構成してもよい。この場合、静電容量センサ12における静電容量の変化量Δをより増大させることができる。導電材料としては、導電性塗膜、金属薄板、導電ゴム等が挙げられる。検出値可変部31の先端面は、突起形状を有する検出値可変部本体の先端部に導電性ゴム等の導電性部材を一体に設けることで構成してもよいし、検出値可変部本体の先端面に導電性塗料を塗布(印刷、ディッピング等)することで構成してもよい。また、検出値可変部31の先端面の面積をより大きくすることで、検出部23と検出値可変部31との接触時の静電容量の変化量Δをより増大させることができる。
支持部41は、基台部43と、基台部43からタッチセンサ部21に向かって延出する弾性変形部42と、タッチセンサ部21から加わる押圧力を受ける受圧部44とを備えている。基台部43は、例えば、筐体の取付部71に取り付けられる。弾性変形部42は、座屈変形可能な形状(スカート状)に形成されている。この場合、操作面22の押圧操作の際に、弾性変形部42が座屈変形することでクリック操作感を操作者に与えることができる。受圧部44は、タッチセンサ部21の背面24に取り付けられる。受圧部44は、タッチセンサ部21の背面24に沿って延在している。受圧部44は、タッチセンサ部21の検出部23と平面視で重ならない位置に取り付けられることが好ましい。さらに、受圧部44は、平面視で環状に形成されることが好ましい。
図2及び図3に示すように、入力操作装置11は、操作面22に操作体が触れる第1の操作と、操作面22を検出値可変部31に向けて押し込む第2の操作とが可能に構成されている。第2の操作では、タッチセンサ部21の検出部23が検出値可変部31に接触する。入力操作装置11は、操作面22に操作体が触れる第1の操作と、操作面22を検出値可変部31に向けて押し込む第2の操作とを静電容量センサ12の検出部23により得られた検出値に基づき判定する。詳述すると、入力操作装置11の静電容量センサ12は、第1の操作を示す「第1の検出値」と、第2の操作を示す「第2の検出値」とを生成する。この「第1の検出値」及び「第2の検出値」のパラメータとしては、例えば第1の操作及び第2の操作が行われていないときを基準とした静電容量の変化量Δが用いられる。そして、入力操作装置11のコントローラ13は、検出部23で検出された静電容量の変化量Δに基づき第1の操作及び第2の操作が行われたか否かを判定する。コントローラ13には、予め第1の操作を判定するための第1の閾値C1と、第2の操作を判定するための第2の閾値C2とが設定されている。コントローラ13は、静電容量センサ12により検出された静電容量の変化量Δと第1の閾値C1との比較に基づき第1の操作が行われた旨の判定を行う。コントローラ13は、静電容量センサ12により検出された静電容量の変化量Δと第2の閾値C2との比較に基づき第2の操作が行われた旨の判定を行う。
入力操作装置11の第2実施形態について、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明する。第2実施形態の入力操作装置11におけるタッチセンサ部21及び支持部41は、いずれも透光性を有している。
図6に示す入力操作装置11は、取付部71と基台部43との間に配置された光源51を備えている。基台部43の平面視で中央と、検出値可変部31とは透光性を有している。支持部41において、基台部43の平面視で中央以外の部分は遮光部52であり、この遮光部52は、例えば、黒色のゴム材料から構成することができる。
入力操作装置11のコントローラ13において、第1の操作が行われた旨の判定がなされた場合に、光源51から操作面22に光が照射されることで、操作者に操作面22の所定の位置を触れたこと、すなわち第1の操作が行われたことを報知することができる。また、入力操作装置11は、加飾部材21cへの照光によって操作面22に文字、記号、模様等を表示させることで、第1の操作が行われたことを報知することもできる。
入力操作装置11の第3実施形態について、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明する。第3実施形態の入力操作装置11は、スライダ入力(なぞり入力)が可能に構成されている。
入力操作装置11の第4実施形態について、上記第1実施形態及び第3実施形態と異なる点を中心に説明する。
入力操作装置11の第5実施形態について、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
入力操作装置11の第6実施形態について、上記第1実施形態及び第5実施形態と異なる点を中心に説明する。
入力操作装置11の第7実施形態について、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
入力操作装置11の第8実施形態について、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記入力操作装置11は、検出部23が検出値可変部31に接触することに基づいて第2の操作を判定するように構成されている。しかしながら、入力操作装置11は、例えば、閾値等を調整することで、検出部23が検出値可変部31に接近することに基づいて第2の操作を判定するように構成を変更することもできる。
・上記入力操作装置11では、静電容量センサ12として、静電容量の変化量Δを検出する自己容量方式の静電容量センサ12が採用されている。しかしながら、入力操作装置11には、相互容量方式の静電容量センサ12が採用されてもよい。相互容量方式の静電容量センサ12は、送信電極と受信電極を用いて電界を発生させ、送受信電極間の電界変化を検出値として検出する。但し、タッチセンサ部21の電極25の構成をより簡素化するという観点から、自己容量方式の静電容量センサ12が採用されることが好ましい。
(イ)前記検出部は、スライダ入力可能に構成され、前記第1の操作は、スライダ入力を含む入力操作装置。
(ハ)前記第1電極と、前記第2電極は、前記操作面側から見た平面視で重なる位置に配置されている入力操作装置。
Claims (10)
- 静電容量センサを備える入力操作装置において、
入力操作される操作面と、前記静電容量センサの電極を有する検出部とを有するタッチセンサ部と、
前記タッチセンサ部の前記操作面とは反対の背面側に配置され、前記検出部の接近又は接触により前記静電容量センサの検出値を変化させる検出値可変部と、
前記検出値可変部と前記タッチセンサ部とを離間した状態で前記タッチセンサ部を支持する支持部とを備え、
前記支持部は、
前記検出値可変部が設けられている基台部と、
前記基台部から前記タッチセンサ部に向かって外側の斜方向に延出する形状を有し、前記操作面を押し込むことで前記検出部を前記検出値可変部に接近又は接触するように弾性変形する弾性変形部と、
前記弾性変形部の一端に設けられ、前記タッチセンサ部から加わる押圧力を受ける受圧部と、を有し、
前記静電容量センサは、前記操作面に触れる第1の操作を示す第1の前記検出値と、前記操作面を前記検出値可変部に向けて押し込む第2の操作を示す第2の前記検出値とを生成することを特徴とする入力操作装置。 - 前記検出値可変部は、前記弾性変形部により囲まれている請求項1に記載の入力操作装置。
- 前記検出部、前記支持部及び前記検出値可変部をそれぞれ複数有し、
前記支持部及び前記検出値可変部は、前記検出部の各々に対応して配置されている請求項1又は請求項2に記載の入力操作装置。 - 前記第1の検出値が生成された場合、前記操作面を照光する光源をさらに備える請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の入力操作装置。
- 前記タッチセンサ部は、シールド層を備え、
前記シールド層は、前記検出部の前記電極よりも前記操作面側であり、前記タッチセンサ部の平面視において前記検出部の前記電極に部分的に重なる位置に配置されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の入力操作装置。 - 前記シールド層の形状は、環状であり、
前記静電容量センサは、前記シールド層の環内を通じて前記第1の検出値を生成可能に構成されている請求項5に記載の入力操作装置。 - 前記静電容量センサは、前記電極として、前記第1の検出値を生成する第1電極と、前記第2の検出値を生成する第2電極とを備え、前記タッチセンサ部は、シールド層を備え、
前記シールド層は、前記第2電極よりも前記操作面側であり、かつ前記タッチセンサ部の平面視において前記第2電極と重なる位置に配置されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の入力操作装置。 - 前記基台部と前記受圧部は、平面視で重ならない位置に設けられている請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の入力操作装置。
- 前記支持部は、その全体がゴム状弾性体から構成されている請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の入力操作装置。
- 前記受圧部が前記タッチセンサ部の背面に沿って延在している請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の入力操作装置。
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