JP7370019B2 - 入力装置及び入力システム - Google Patents

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Description

本開示は、入力装置及び入力システムに関し、より詳細には、タッチパネルの前面に配置される入力装置、及び前記入力装置及び前記タッチパネルを備える入力システムに関する。
特許文献1は、回転操作型の入力装置を開示している。この入力装置は、回転操作ノブと、可動電極と、複数の固定電極とを備える。回転操作ノブは、タッチパネルの前面に配置される。複数の固定電極は、タッチパネルに設けられた複数のセンサ電極と対向かつ離間して配置される。可動電極は、回転操作ノブの回転に伴って固定電極と接離(接触及び離間)するように、回転操作ノブに設けられている。操作者が回転操作ノブを回転すると、この回転によって可動電極が移動する。この移動によって固定電極とセンサ電極との間に発生した静電容量が変化する。この静電容量の変化がタッチパネルにより検出されることで、タッチパネルにより回転操作ノブの回転操作が検出される。
上記の入力装置は、タッチパネルの前面の一定の範囲にしか配置できない。
WO2016/075907
本開示は、入力装置をタッチパネルの前面の任意の位置に配置でき、かつ、入力装置に対する操作をタッチパネルによって検出できる入力装置及び入力システムを提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る入力装置は、基材と、操作部と、第1固定電極及び第2固定電極と、を備える。前記基材は、タッチパネルの前面に配置される。前記操作部は、前記基材に対して回転軸を中心に回転可能に設けられる。前記第1固定電極及び前記第2固定電極は、前記基材の主面に設けられる。前記第1固定電極及び前記第2固定電極は、前記操作部の操作に伴って、前記第1固定電極及び前記第2固定電極の間の導通及び遮断が切り替えられるように構成されている。前記タッチパネルは、1つ以上の第1配線電極と、複数の第2配線電極と、を有する。前記第1配線電極は、前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記第1固定電極と重なる部位を有する。前記第1配線電極は、長手方向に延在している。前記複数の第2配線電極は、前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て前記1つ以上の第1配線電極と交差している。前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記第1配線電極の前記長手方向に延在してかつ前記第1固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第1接線と第2接線とを含み、前記第1接線は、前記長手方向に交差した第1の方向において前記1つ以上の第1配線電極のうちの1つの第1配線電極から最も離れている。前記第2接線は、前記第1の方向の逆の第2の方向において前記1つの第1配線電極から最も離れている。
前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記第1配線電極の前記長手方向に延在してかつ前記第2固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第3接線及び第4接線を含み、前記第3接線は、前記第1の方向において前記1つの第1配線電極から最も離れている。前記第4接線は、前記第2の方向において前記第3接線から最も離れている。前記第1固定電極は、前記第2接線と前記第4接線との間の第1所定距離だけ前記第2固定電極に対してずれた第1ずれ部を有する。前記第2固定電極は、前記第1接線と前記第3接線との間の第2所定距離だけ前記第2固定電極に対してずれた第2ずれ部を有する。
本開示の一態様に係る入力システムは、前記入力装置と、前記タッチパネルと、を備える。
実施形態に係る入力システムを示す斜視図である。 同上の入力システムを示す分解斜視図である。 同上の入力システムに含まれる入力装置を示す分解斜視図である。 図2の入力装置のA1-A1線断面図である。 同上の入力装置の接点基板を上面側から見た斜視図である。 同上の入力装置の回転接点板を下面側から見た平面図である。 同上の接点基板を下面側から見た平面図である。 同上の入力システムに含まれるタッチパネルを示す分解斜視図である。 同上の入力システムにおいて表示装置側から第1配線電極及び第2配線電極、固定電極及び可動電極を見た平面図である。 変形例2に係る入力装置の接点基板を下面側から見た平面図である。 変形例2の変形例に係る入力装置の接点基板を下面側から見た平面図である。 変形例3に係る入力装置の固定電極の配置及び形状を説明する平面図である。 同上の固定電極の別の配置及び形状を説明する平面図である。 同上の固定電極の別の配置及び形状を説明する平面図である。 同上の固定電極の別の配置及び形状を説明する平面図である。 同上の固定電極の別の配置及び形状を説明する平面図である。 同上の固定電極の別の配置及び形状を説明する平面図である。 変形例4に係る入力装置の固定電極の配置及び形状を説明する平面図である。 図19A~図19Cはそれぞれ、変形例5に係る入力装置における固定電極の対の取り方のバリエーションを説明する平面図である。 図20A~図20Dはそれぞれ、変形例6に係る入力装置における互いに電気的に接続される固定電極の組の取り方のバリエーションを説明する平面図である。
以下、実施形態に係る入力システムについて、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(実施形態)
図1~図9を参照して実施形態に係る入力システム1について説明する。
図1及び図2に示すように、入力システム1は、入力装置2と、タッチパネル3と、表示装置4と、金属板5とを有する。
入力装置2は、操作者からの回転操作を受け付ける回転操作型の入力装置である。入力装置2は、磁力によって金属板5に着脱可能に引っ付く磁石26(図3参照)を備えている。なお、本実施形態では、磁石26が金属板5に磁力で引っ付くことで、入力装置2がタッチパネル3の前面に固定される。ただし、入力装置2をタッチパネル3の前面に固定する手段は、磁石26に限らず、例えば、タッチパネル3の前面に吸着する吸盤であってもよい。表示装置4は、例えば薄型(例えば液晶ディスプレイ又は有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ)の表示装置であって、各種情報を表示可能な表示装置である。表示装置4は、一般的な周知の表示装置を用いることができる。
タッチパネル3は、表示装置4の表示画面4aに配置され、操作者による表示画面4aへのタッチ位置を検出する装置である。タッチ位置とは、操作者の指が表示画面4aに接触したときの表示画面4a上の位置である。タッチパネル3は、タッチパネル本体31と、カバーパネル32とを備えている。タッチパネル本体31は、操作者による表示画面4aへのタッチ位置を検出する部分である。タッチパネル本体31は、表示画面4aの全体を覆うように表示画面4aに設けられている。カバーパネル32は、タッチパネル3の前面3aを覆う部材であり、透明性部材(例えば樹脂又はガラス)によってシート状に形成されている。
なお、本実施形態では、タッチパネル3は、透明性を有する透明タイプであり、表示装置4の表示画面4aに配置され、タッチパネル3を透かして表示画面4aが視認可能であるが、タッチパネル3は、透明性を有さない非透明タイプでもよい。この場合、表示装置4はなくてもよい。また、タッチパネル3は、外周縁部が透明性を有さず、外周縁部の内側の内側部が透明性を有する部分透明タイプであってもよい。この場合、タッチパネルの内側部(透明性を有する部分)が表示装置4の表示画面4aに配置される。この場合、入力装置2は、タッチパネル3の内側部(透明性を有する部分)又は外周縁部(透明性を有さない部分)の何れに配置されてもよい。
金属板5は、入力装置2の磁石26と磁力によって着脱可能に引っ付くための部材である。金属板5は、鉄などの磁性を有する材質で形成されている。金属板5は、表示装置4の裏面4bの全体を覆うように、表示装置4の裏面4bに設けられている。
この入力システム1では、入力装置2は、タッチパネル3の前面3aの任意の位置に配置される。この配置状態で、入力装置2は、入力装置2の磁石26が磁力によって金属板5と引き合うことで、タッチパネル3の前面3aの任意の位置に固定される。この配置状態で、入力装置2が回転操作されると、その回転操作が、タッチパネル3のタッチ位置検出機能によって検出される。
タッチパネルに設けられる複数のセンサ電極は、入力装置の複数の固定電極との間で静電容量を形成するための専用の電極である。このため、前述の従来の入力装置は、タッチパネルの前面のうち、上記の複数のセンサ電極が設けられた範囲内でしか配置できない。すなわち、この入力装置は、タッチパネルの前面の一定の範囲にしか配置できない。
対して、実施の形態に係る入力システム1では、前述のように入力装置2はタッチパネル3の前面3aの任意の位置に配置することができる。
以下、入力システム1の各構成要素について詳細に説明する。まず、図3を参照して入力装置2について説明する。
図3に示すように、入力装置2は、回転軸部21と、クリックばね22と、回転クリックカム23(操作部)と、回転接点板24と、接点基板25(基材)と、磁石26と、弾性シート27とを備えている。
回転軸部21は、回転クリックカム23を接点基板25に回転可能に固定する部品である。回転軸部21は、上面視円形である。回転軸部21は、円筒部211と、フランジ部212とを有する。フランジ部212は、円筒部211の上部から外径方向に円環状に突出している。フランジ部212の下面212b(図4参照)には、クリックばね22が配置される。
円筒部211は、位置決め溝部211aを有する。位置決め溝部211aは、クリックばね22の突片部223が引っ掛かる部分である。位置決め溝部211aは、円筒部211の外周面に設けられており、円筒部211の筒軸方向L1に延びている。位置決め溝部211aの長手方向の一端は、円筒部211の下端面211bで開口している。すなわち、位置決め溝部211aの下端開口から位置決め溝部211a内に、クリックばね22の突片部223が進入可能になっている。位置決め溝部211aは、円筒部211の外周面における周方向の2カ所に設けられている。位置決め溝部211aは、円筒部211の周方向に等間隔に配置されている。なお、位置決め溝部211aは、円筒部211の周方向に等間隔で配置されることに限定されない。なお、位置決め溝部211aは、2カ所に限定されず、1カ所以上であれば何カ所でもよい。
クリックばね22は、弾性金属製で上面視円環状の薄板状である。クリックばね22は、クリックばね本体221と、2つの突出部222と、2つの突片部223とを有する。クリックばね本体221は、中央孔221aを有する円環薄板状である。突出部222は、クリックばね本体221の下面から下方に円弧状に突出している。突出部222は、クリックばね本体221における周方向に等間隔に配置されている。突片部223は、回転軸部21の位置決め溝部211aに嵌る部分である。突片部223は、クリックばね本体221の内周縁から中央孔221a内に突出している。突片部223は、クリックばね本体221における周方向に等間隔に配置されている。突出部222と突片部223は、例えば、クリックばね本体221の周方向に沿って交互に等間隔で配置されている。
クリックばね22は、回転軸部21の円筒部211の外周に配置された状態で、回転軸部21のフランジ部212の下面212bに配置される。クリックばね22の突片部223が円筒部の位置決め溝部211aに嵌ることで、クリックばね22は、円筒部の周方向に対して固定される。
回転クリックカム23は、操作者による回転操作を受け付ける回転操作ノブとして機能する部品である。回転クリックカム23は、接点基板25に対して回転軸L3を中心に回転可能に設けられる。回転クリックカム23は、例えば合成樹脂によって形成されている。回転クリックカム23は、回転クリックカム本体231と、凹凸部232とを有する。回転クリックカム本体231は、中央孔231aを有する円環状である。中央孔231aは、回転クリックカム本体231の中央を貫通する孔である。中央孔231aには、回転軸部21の円筒部211が挿入される。この挿入状態で、後述のように、接点基板25が円筒部211の下端面211bに固定されることで、回転クリックカム23は、回転軸部21と接点基板25とによって回転可能に保持される。
回転クリックカム本体231の内周面には、凹凸部232が設けられている。凹凸部232は、上方に凹凸状に形成されている。凹凸部232は、回転クリックカム23の周方向全体にわたって設けられている。凹凸部232では、上方に突出した凸部232aと下方に窪んだ凹部232bとが交互に並んでいる。凹凸部232の上面にクリックばね22の突出部222が弾性的に接触することで、回転クリックカム23を回転させたときに所定の回転角度に応じてクリック節度が得られる。
回転クリックカム本体231は、凹溝部231cを有する(図4参照)。凹溝部231c内には、回転接点板24が配置される。凹溝部231cは、回転クリックカム本体231の下面231bにおいて窪むように設けられている。凹溝部231cは、回転クリックカム本体231の下面231bの周方向全体にわたって環状に形成されている。凹溝部231cの天井面231d(図4参照)には、回転接点板24が配置される。
回転接点板24は、円環板状である。回転接点板24は、回転接点板本体241と、可動電極242とを有する。回転接点板本体241は、絶縁基板(すなわち絶縁性を有する基板)であり、中央孔241cを有する円環板状である。可動電極242は、回転接点板本体241の下面241bに設けられており、所定のパターンを有する導電領域242aを形成している。可動電極242は、例えば矩形又は扇台形の導電領域242aが、回転接点板本体241の周方向の全体にわたって互いに間隔(等間隔)を空けて並ぶパターンを形成している。なお、上記の扇台形とは、上底と下底が回転接点板24の周方向に沿って円弧状であり、両側辺が回転接点板24の直径方向に平行である台形である。回転接点板本体241の下面のうち、導電領域242a以外の領域242bは、絶縁領域を形成している。可動電極242は、例えば蒸着又は銅パターンによって形成されてもよいし、樹脂で形成された回転接点板本体241にインサートモールド成形されてもよい。あるいは、可動電極242は、回転クリックカム23に直接インサートモールド成形されてもよい。
回転接点板本体241の上面241aは、例えば両面テープによって、回転クリックカム23の凹溝部231cの天井面231dに固定されている(図4参照)。すなわち、可動電極242は、回転クリックカム23に設けられている。回転接点板本体241の上面241aが回転クリックカム23の天井面231dに固定されることで、回転接点板24は、回転クリックカム23と一緒に回転する。したがって、可動電極242は、回転クリックカム23と一緒に回転(可動)する。回転接点板本体241の下面(可動電極242側の面)241bには、接点基板25の接触子61が弾性的に接触する。
接点基板25は、タッチパネル3の前面3aに配置される。接点基板25は、接点基板本体251と、複数(例えば4つ)の固定電極252a~252dと、複数(例えば4つの)刷子253a~253dとを備えている。4つの固定電極252a~252dは、4つの刷子253a~253dと一対一に対応している。
接点基板本体251は、絶縁基板である。接点基板本体251は、中央孔251cを有する円環板状である。中央孔251cには、円板形の磁石26が嵌め込まれる。接点基板本体251は、複数(例えば4つ)の固定孔254を有する。4つの固定孔254は、回転軸部21を固定するねじN1が通る貫通孔である。4つの固定孔254は、接点基板本体251の内周縁部に等間隔に配置されている。
接点基板本体251の下面251b(主面)には、4つの固定電極252a~252dが設けられている。固定電極252a~252dは、入力装置2がタッチパネル3の前面3aに配置されたとき、タッチパネル3の第1配線電極X1(図8及び図9参照)の一部と重なり、その重なった一部の静電容量を変化させるための電極である。なお、固定電極252a~252dについては、後に詳細に説明する。
接点基板本体251の上面251aには、4つの刷子253a~253dが設けられている。各刷子253a~253dは、接点基板本体251の上面251aに設けられた配線と電気的に接続される。各配線は、接点基板本体251に設けられた接続孔(スルーホール)63(図5参照)を介して固定電極252a~252dと電気的に接続される。このように、各刷子253a~253dは、配線及び接続孔を介して、対応する固定電極252a~252dと電気的に接続される。なお、刷子253a~253dについては、後に詳細に説明する。
接点基板本体251は、2つの目印部255を有する。2つの目印部255は、接点基板本体251での4つの固定電極252a~252dの配置関係を示す目印として機能する。2つの目印部255は、接点基板本体251の外周面251dにおいて切り欠き状に形成されている。2つの目印部255は、例えば、接点基板本体251の外周面251dのうち、後述の直交方向L2に平行な直径(接点基板本体251の直径)の両端に位置する部分に形成されている。接点基板本体251の外周面(すなわち目印部255が設けられた面)251dは、入力装置2の外周面において外部に露出する。このため、目印部255は、入力装置2の外周側の外部から視認可能である。
操作者は、2つの目印部255を結ぶ仮想線がタッチパネル3の前面3aの縦方向(すなわちタッチパネル3の第1配線電極X1の長手方向)に沿うように、入力装置2をタッチパネル3の前面3aに配置する。これにより、操作者は、入力装置2における直交方向L2が第1配線電極X1の長手方向に沿った方向に一致するように、入力装置2をタッチパネル3の前面3aに配置できる。なお、目印部255は。2つに限定されず、1つ以上であればよい。
図4に示すように、接点基板25は、回転クリックカム23が回転軸部21のフランジ部212と接点基板25との間に挟まれるようにして、回転軸部21の円筒部211の下端面211bに固定される。この固定状態では、回転軸部21の円筒部211の下端面211bは、接点基板25の上面251aの内周縁部に接触する。ねじN1が、接点基板25の下面251b側から固定孔254を通って回転軸部21の円筒部211の下端面211bのねじ孔にねじ込まれることで、接点基板25の上面251aが回転軸部21の円筒部211の下端面211bに固定される。
また、上記の固定状態では、回転軸部21の円筒部211は、回転クリックカム23の中央孔231aに回転可能に挿入されている。この挿入状態では、回転クリックカム23は、回転軸部21と接点基板25とによって回転可能に保持されている。回転クリックカム23の下面231bは、接点基板25の上面251aに接触している。回転クリックカム23の凹凸部232は、回転軸部21のフランジ部212の下面212bに配置されたクリックばね22の突出部222(図3参照)と弾性的に接触している。これにより、回転クリックカム23を回転軸部21周りに回転させたときに、所定の回転角度に応じてクリック節度が得られる。
図3に戻って、弾性シート27は、滑り止め部材(例えばゴム部材)として機能する。弾性シート27は、接点基板25の下面(回転クリックカム23が配置される側とは反対側の面)251bに配置される。弾性シート27は、入力装置2がタッチパネル3の前面3aに配置されたとき、接点基板25とタッチパネル3の前面3aとの間に配置される(図1参照)。そして、弾性シート27は、回転クリックカム23の回転のトルクによって接点基板25がタッチパネル3の前面3aに対して回転することを抑制する。弾性シート27は、弾性(例えばゴム弾性)を有する材料によって、中央孔27aを有する円環のシート状に形成されている。弾性シート27の中央孔27aからは、接点基板25に装着された磁石26が露出される(図4参照)。
図5及び図6を参照して、刷子253a~253dについて詳しく説明する。
図5に示すように、4つの刷子253a~253dはそれぞれ、弾性を有する薄板金属製であり、回転接点板24の可動電極242と電気的に接触するための部品である。4つの刷子253a~253dは、4つの固定電極252a~252dに一対一に対応している。各刷子253a~253dは、接点基板本体251の上面251aに設けられている。各刷子253a~253dはそれぞれ、固定部60と接触子61とを有する。固定部60は、接点基板本体251の上面251aに固定されている。接触子61は、回転接点板24の下面(可動電極242が設けられた面)241bに弾性的に接触する部分である。接触子61は、固定部60の縁から斜め上方に突出している。各刷子253a~253dは、互いに同形及び同大に形成されている。以下、接触子61を各刷子253a,253b,253c,253d毎に区別する場合は、接触子61a,61b,61c,61dと記載する。
各刷子253a~253dは、接点基板25の上面251aに設けられた配線62と電気的に接続されている。各配線62は、接点基板25に設けられた接続孔(スルーホール)63を介して固定電極252a~252dと電気的に接続されている。このように、各刷子253a~253dは、配線62及び接続孔63を介して、対応する固定電極252a~252dと電気的に接続されている。
4つの刷子253a~253dは、接点基板25の中央孔251cの直径方向の両側に2つずつ配置されている。4つの刷子253a~253dは、2つずつ対を形成している。すなわち、2つの刷子253a,253bが対を形成し、2つの刷子253c,253dが対を形成している。各刷子253a~253dは、接点基板25の上面251aの外周縁に配置され、接点基板25の周方向に並んでいる。一方の対の各刷子253a,253bの接触子61a,61bは、それら各刷子253a,253bの固定部60の間に配置すると共に、接点基板25の径方向に並んでいる。同様に、他方の対の各刷子253c,253dの接触子61c,61dは、それら各刷子253c,253dの固定部60の間に配置すると共に、接点基板25の径方向に並んでいる。一方の対の各刷子253a,253bの接触子61a,61bは、回転接点板24の可動電極242の互いに同じ導電領域242aに接触することで、互いに導通する。同様に、他方の対の各刷子253c,253dの接触子61c,61dも、回転接点板24の可動電極242の互いに同じ導電領域242aに接触することで、互いに導通する。
図6に示す各◎印S1~S4は、各刷子253a~253dの接触子61a~61dの配置位置を模式的に示し、これらの◎印S1~S4の位置で、各刷子253a~253dの接触子61a~61dが回転接点板24の下面241bに接触する。一方の対の各刷子253a,253bの接触子61a,61bは、回転クリックカム23の回転動作による回転接点板24の回転に応じて、円形状のトラックT1(図6参照)に沿って相対的に移動する。これにより、接触子61a,61bは、回転接点板24の下面241bの可動電極242の導電領域242a及び絶縁領域242bに交互に接触する。接触子61a,61bは、互いに同じ導電領域242aに接触したときは互いに導通し、互いに絶縁領域242bに接触したときは互いに電気的に遮断される。同様に、他方の対の各刷子253c,253dの接触子61c,61dも、回転接点板24の回転に応じて、互いに導通及び遮断される。すなわち、可動電極242は、回転クリックカム23の回転に伴って、刷子253a,253bの接触子61a,61b(したがって固定電極252a,252b)を導通及び遮断する。
一方の対の各刷子253a,253bの接触子61a,61bの間の導通期間と、他方の対の各刷子253c,253dの接触子61c,61dの間の導通期間との間に時間差(位相差)が生じるように、一方の対の各刷子253a,253bと他方の対の各刷子253c,253dとは、互いにトラックT1の周方向にずれて配置されている。この位相差により、タッチパネル3のタッチ位置検出機能によって入力装置2の回転操作の回転方向を検出するとき、より精度よく検出可能になる。
図7を参照して、固定電極252a~252d(固定電極252a(第1固定電極)、固定電極252b(第2固定電極)、固定電極252c(第1固定電極)、固定電極252d(第2固定電極))について詳しく説明する。
4つの固定電極252a~252dは、2つずつ対を成している。すなわち、2つの固定電極252a,252bが対を成し、2つの固定電極252c,252dが対を成している。対を成す二つの固定電極252aと固定電極252bは、互いに分離されている。同じく対を成す二つの固定電極252cと固定電極252dは、互いに分離されると共に固定電極252a,252bとも分離されている。このように、本実施形態では、接点基板25(基材)の下面251b(主面)には、複数の第1固定電極252a,252c及び複数の第2固定電極252b,252dが、互いに分離されて配置されている。
一方の対の各固定電極252a,252bは、一方の対の各刷子253a,253bに一対一に対応し、上述の通り、対応する刷子253a,253bと電気的に接続されている。他方の対の各固定電極252c,252dは、他方の対の各刷子253c,253dに一対一に対応し、上述の通り、対応する刷子253c,253dと電気的に接続されている。一方の対の各固定電極252a,252bは、対応する一方の各刷子253a,253bの接触子61a,61bの間の導通及び遮断に応じて、互いに導通及び遮断する。同様に、他方の対の各固定電極252c,252dの各刷子253c,253dも、対応する他方の対の各刷子253c,253dの接触子61c,61dの間の導通及び遮断に応じて、互いに導通及び遮断する。
4つの固定電極252a~252dは、回転クリックカム23の回転軸L3方向から見て、回転接点板24が回転するときに描く円軌道T2に沿って配置されている。回転クリックカム23の回転軸L3方向から見て、一方の対の各固定電極252a,252bは、円軌道T2に沿って隣り合って並び、他方の対の各固定電極252c,252dも、円軌道T2に沿って隣り合って並んでいる。
一方の対の各固定電極252a,252bは、直交方向L2(例えば図7の紙面の上下方向)において、互いに完全に重ならないように配置されている。「完全に重ならない」とは、直交方向L2において、一方の固定電極(例えば252a)の幅(特定方向L4の幅)全体が他方の固定電極(例えば252b)の幅(特定方向L4の幅)内に重ならないことである。換言すれば、固定電極252aは、固定電極252bに対して、特定方向L4(例えば図7の紙面の左右方向)において、所定距離R11(第1所定距離)ずれたずれ部P1(第1ずれ部)を有するように配置されている。固定電極252bは、固定電極252aに対して、特定方向L4において、所定距離R12(第2所定距離)ずれたずれ部P2(第2ずれ部)を有するように配置されている。なお、特定方向L4は、回転クリックカム23の回転軸L3に交差(例えば直交)する特定方向であり、直交方向L2は、回転軸L3及び特定方向L4の両方に直交する方向である。
所定距離R11は、例えば、特定方向L4に沿った固定電極252aの幅以上の距離である。したがって、ずれ部P1は、固定電極252aの全体であって固定電極252aと同一の面積を有する。また、所定距離R12は、例えば、固定電極252bにおける特定方向L4の幅以上の距離である。したがって、ずれ部P2も、固定電極252bと同一の面積を有する。
なお、本実施形態では、固定電極252aは、固定電極252bに対して、特定方向L4にずれたずれ部P1及びずれていない非ずれ部のうち、ずれ部P1のみを有する。同様に、固定電極252bは、特定方向L4において、固定電極252aに対してずれたずれ部P2及びずれていない非ずれ部のうち、ずれ部P2のみを有する。ただし、固定電極252aは、ずれ部P1及び非ずれ部のうち、少なくとも、ずれ部P1を有すればよい。同様に、固定電極252bも、ずれ部P2及び非ずれ部のうち、少なくとも、ずれ部P2を有すればよい。
なお、ずれ部P1とは、直交方向L2において、固定電極252bと重ならない部分である。つまり、ずれ部P1は、特定方向L4における固定電極252bの端縁から、特定方向L4にはみ出した部分である。ずれ部P2は、特定方向L4における固定電極252aの端縁から、特定方向L4にはみ出した部分である。固定電極252aの非ずれ部とは、直交方向L2において、固定電極252bと重なる部分である。つまり、固定電極252aの非ずれ部は、特定方向L4における固定電極252bの端縁から、特定方向L4にはみ出さない部分である。固定電極252bの非ずれ部も、固定電極252aの非ずれ部と同様である。
同様に、他方の対の各固定電極252c,252dも、直交方向L2において互いに完全に重ならないように配置されている。すなわち、固定電極252cも、特定方向L4に所定距離R21ずれたずれ部P3を有し、固定電極252dも、特定方向L4に所定距離R22ずれたずれ部P4を有するように配置されている。所定距離R21,R22はそれぞれ、例えば、特定方向L4に沿った各固定電極252c,252dの幅以上の距離である。本実施形態では、一例として、一方の対の各固定電極252a,252bのうち一方の固定電極252bと、他方の対の各固定電極252c,252dのうち一方の固定電極252cとは、直交方向L2において互いに完全に重ならないように配置されている。換言すれば、固定電極252bは、固定電極252cに対して、特定方向L4に所定距離R31ずれたずれ部分P2を有し、固定電極252cは、固定電極252bに対して、特定方向L4に所定距離R32ずれたずれ部分P3を有するように配置されている。所定距離R31,R32はそれぞれ、例えば、固定電極252b,252cにおける特定方向L4の幅よりも大きい距離である。なお、固定電極252bは、一方の対の各固定電極252a,252bのうち、円軌道T2に沿った一方向(例えば図7の紙面での反時計回り方向)の端に並ぶ固定電極である。固定電極252cは、他方の対の各固定電極252c,252dのうち円軌道T2に沿った他方向(例えば図7の紙面での時計回り方向)に並ぶ固定電極である。
各固定電極252a~252dは、互いに同形同大の矩形である。各固定電極252a~252dはそれぞれ、2組の対辺(対辺71,72と対辺73,74)を有する。回転クリックカム23の回転軸L3方向から見て、各固定電極252a~252dの一方の対辺71,72(側辺)は、直交方向L2(すなわち特定方向L4及び回転軸L3の両方に直交する方向)に平行である。これにより、一方の対の各固定電極252a,252bを、互いに直交方向L2において完全に重なり難くできる。すなわち、固定電極252aは、固定電極252bに対して、特定方向L4に所定距離R11ずれたずれ部P1を有し、固定電極252bは、固定電極252aに対して、特定方向L4に所定距離R12ずれたずれ部P2を有するようにできる。同様に、他方の対の各固定電極252c,252dを、互いに直交方向L2において重ならないようにできる。すなわち、固定電極252cは、固定電極252dに対して、特定方向L4に所定距離R21ずれたずれ部P3を有し、固定電極252dは、固定電極252cに対して、特定方向L4に所定距離R22ずれたずれ部P4するようにできる。
タッチパネル本体31は、複数の第1配線電極X1と、複数の第2配線電極Y2と、フィルム基材311と、フィルム基材312と、光学透明粘着シート313と、駆動回路314と、検出回路315とを備えている。以下、複数の第1配線電極X1を区別するときは、第1配線電極X11,X12,X13,・・・と記載する(図9参照)。複数の第2配線電極Y1を区別するときは、第2配線電極Y11,Y12,Y13,・・・と記載する(図9参照)。
フィルム基材311は、透明性を有する部材(樹脂又はガラス)によって形成されている。フィルム基材311は、例えば、2組の対辺311s,311tを有する矩形のシート状である。フィルム基材312も、フィルム基材311と同様に、2組の対辺312s,312tを有する矩形のシート状である。フィルム基材312は、フィルム基材311と同形同大の矩形のシート状である。複数の第1配線電極X1及び第2配線電極Y1は、透明性を有する導電部材(例えばITO(Indium Tin Oxide))によって形成されている。
複数の第1配線電極X1は、フィルム基材311の上面311aに膜状に形成されている。複数の第1配線電極X1は、フィルム基材311の上面311aにおいて、上面311aの一方の対辺311tに沿って互いに平行に延びると共に他方の対辺311sに沿って互いに間隔を空けて並んでいる。第1配線電極X1は、例えば帯形状を有する(図9参照)。複数の第1配線電極X1は、フレキシブルプリント配線基板316を介して駆動回路314に接続される。なお、第1配線電極X1は、複数の拡幅部と複数の狭幅部とを有してもよい。この場合、拡幅部及び狭幅部は、第1配線電極X1の長手方向に沿って交互に並ぶ。隣り合う第1配線電極X1において、拡幅部同士は接近して隣り合い、狭幅部同士は一定間隔開けて隣り合う。拡幅部は、電荷を帯電可能な容量電極として機能する。タッチパネル3の前面3aは、複数の第1配線電極X1の各々の複数の拡幅部によって縦横に敷き詰められる。
複数の第2配線電極Y1は、フィルム基材312の上面312aに膜状に形成されている。複数の第2配線電極Y1は、フィルム基材312の上面312aにおいて、一方の対辺312sに沿って互いに平行に延びると共に他方の対辺312tに沿って並んでいる。第2配線電極Y1は、細長い帯状に形成されている。複数の第2配線電極Y1は、フレキシブルプリント配線基板316を介して検出回路315に接続される。
フィルム基材311とフィルム基材312は、光学透明粘着シート313を介して互いに重ね合わされることで、互いに接着されている。光学透明粘着シート313は、フィルム基材311の上面311aとフィルム基材312の下面312bとの間に挟み込まれている。光学透明粘着シート313は、透明性を有するシートの両面に粘着剤が塗布された部材である。なお、光学透明粘着シート313は、シート部分が無くて粘着剤だけで構成されていてもよい。
フィルム基材311,312が互いに接着された状態では、フィルム基材311,312に直交する方向から見て、複数の第2配線電極Y1の各々の長手方向は、複数の第1配線電極X1の各々の長手方向に交差(直交)している(図9参照)。すなわち、第2配線電極Y1は、第1配線電極X1の長手方向と直角の方向に延在する。複数の第1配線電極X1と複数の第2配線電極Y1は、フィルム基材311及び光学透明粘着シート313によって互いに間隔を空けて配置されている。
フィルム基材312の上面312aには、光学透明粘着シート(図示省略)によってカバーパネル32(図2参照)が接着される。フィルム基材311の下面311bには、両面テープによって表示装置4の表示画面4a(図2参照)が接着される。
駆動回路314は、複数の第1配線電極X1に対して、一方の端の第1配線電極X11から他方の端の第1配線電極X1nに向かって1つずつ選択的に(すなわち順番に)走査電圧を印加する。駆動回路314は、複数の第1配線電極X1のうち、走査電圧が印加されない残りの第1配線電極X1を基準電位(すなわちグランド電位)に接続する。
検出回路315は、第1配線電極X1毎に、1つの第1配線電極X1に走査電圧が印加されている間、複数の第2配線電極Y1の各々の電圧を、一方の端の第2配線電極Y11から他方の端の第2配線電極Y1nに向かって1つずつ選択的に(すなわち順番に)検出する。より詳細には、検出回路315の第2配線電極Y1毎のポートがある一定時間タイミングで複数の第2配線電極Y1の全部にわたり開かれる。各ポートが開かれている間に各ポートにそれぞれ有るAD(アナログデジタル)変換部で順番に各第2配線電極Y1の電圧がAD変換される。これにより、検出回路315は、静電容量が変化した第2配線電極Y1を検出する。すなわち、操作者がタッチパネル3の前面3aの任意の位置をタッチすると、そのタッチ位置に重なる容量電極(すなわち拡幅部80)の静電容量が変化する。検出回路315は、上記のように第2配線電極Y1の電圧の変化を検出することで、その検出時に選択された第1配線電極X1の配列位置及び第2配線電極Y1の配列位置とから、タッチパネル3の前面3aでのタッチ位置を検出する。以下、このようにタッチ位置を検出する機能を、タッチ位置検出機能と呼ぶ。
図9を参照して、入力システム1の動作について説明する。なお、図9では、複数の第1配線電極X1は、図9の紙面の上下方向に延びると共に図9の紙面の左右方向に並んでいる。また、複数の第2配線電極Y1は、図9の紙面の左右方向に延びると共に図9の紙面の上下方向に並んでいる。図9では、複数の第2配線電極Y1は、複数の第1配線電極X1の奥側(図9の紙面の垂直方向の奥側)に配置されるため、複数の第1配線電極X1の間の隙間からだけ手前側(図9の紙面の垂直方向の手前側)に露出している。
入力装置2がタッチパネル3の前面3aに配置された状態では、固定電極252a~252cの各々の左右の側辺(一対の側辺)は、第1配線電極X1の長手方向(図9の上下方向)に平行である。すなわち、固定電極252a~252cはそれぞれ、第1配線電極X1の長手方向に平行な(すなわち長手方向に延在する)一対の側辺を有する。また、入力装置2がタッチパネル3の前面3aに配置された状態では、複数の第1配線電極X1は、固定電極252a(第1固定電極)と重なる部位を有する第1配線電極X1aを少なくとも1つ(本実施形態では2つ)有する。なお、上記の「固定電極252aと重なる部位を有する第1配線電極X1a」とは、その長手方向の一部が固定電極252aに重なると共にその特定方向L4の幅全体が固定電極252aの幅内に重なる第1固定電極X1である。後述の第1固定電極X1b~X1dも、第1固定電極X1aと同様である。また、上記の状態で、複数の第1配線電極X1は、固定電極252bと重なる部位を有する第1配線電極X1bを少なくとも1つ(本実施形態では2つ)有する。また、複数の第1配線電極X1は、固定電極252c(第3固定電極)と重なる部位を有する第1配線電極X1cを少なくとも1つ(本実施形態では2つ)有する。また、上記の状態で、複数の第1配線電極X1は、固定電極252dと重なる部位を有する第1配線電極X1dを少なくとも1つ(本実施形態では2つ)有する。
また、入力装置2がタッチパネル3の前面3aに配置された状態では、直交方向L2がタッチパネル3の第1配線電極X1の長手方向に沿った方向(本実施形態ではタッチパネル3の前面3aの縦方向)と一致する。すなわち、第1配線電極X1の長手方向に沿った方向において、一方の対の各固定電極252a,252bは互いに重ならず、他方の対の各固定電極252c,252dは互いに重ならない。換言すれば、回転クリックカム23の回転軸L3方向から見て、一方の対の各固定電極252a,252bは、互いに同じ第1配線電極X1と重ならならず、他方の対の各固定電極252c,252dも、互いに同じ第1配線電極X1と重ならない。
また、図9に示す例では、固定電極252aの外縁端GT1は、タッチパネル3の前面3aに直交する方向L3から見て、少なくとも接線SS1(第1接線)及び接線SS2(第2接線)に接している。外縁端GT1は、固定電極252aの外周縁全体である。第1配線電極X1の長手方向に延在しかつ固定電極252aの外縁端GT1に接する全ての複数の接線は、接線SS1(第1接線)及び接線SS2(第2接線)を含む。接線SS1及び接線SS2は、タッチパネル3の前面3aに直交する方向L3から見て、第1配線電極X1の長手方向に対して平行な接線である。接線SS1は、固定電極252aにおける方向L4a(左方向)の側の辺(左辺)に接する接線であり、接線SS2は、固定電極252aにおける逆方向L4b(右方向)の側の辺(右辺)に接する接線である。図9では、接線SS1及び接線SS2はそれぞれ、固定電極252aの左辺全体又は右辺全体に重なっている。固定電極252aの外縁端GT1に接触可能な接線のうち、接線SS1は、方向L4aにおいて第1配線電極X1aから最も離れており、接線SS2は、逆方向L4bにおいて第1配線電極X1aから最も離れている。なお、この第1配線電極X1aは、上記の1つ以上の第1配線電極X1aのうちの1つの第1固定電極X1a(例えば図9のX15又はX16)である。
なお、方向L4a(第1の方向)は、特定方向L4(左右方向)のうちの一方の方向(例えば左方向)である。方向L4aは、第1配線電極X1の長手方向に交差(例えば直交)する方向である。逆方向L4b(第2の方向)は、方向L4aの逆方向(右方向)である。上記の「外縁端GT1に接触可能な接線のうち、接線SS1は、方向L1において第1配線電極X1aから最も離れている」とは、方向L4aにおける、外縁端GT1における接触可能な各接線(接線SS1を含む)との接点と第1配線電極X1aとの間の間隔のうち、外縁端GT1における接線SS1との接点と第1配線電極X1aとの間の間隔が最も大きいという意味である。
固定電極252bの外縁端GT2は、タッチパネル3の前面3aに直交する方向L3から見て、少なくとも接線SS3(第3接線)及び接線SS4(第4接線)に接している。第1配線電極X1の長手方向に延在しかつ固定電極252bの外縁端GT2に接する全ての複数の接線は、接線SS3(第3接線)及び接線SS4(第4接線)を含む。接線SS3及び接線SS4は、第1配線電極X1の長手方向に対して平行な接線である。接線SS3は、固定電極252bにおける方向L4a(左方向)の側の辺(左辺)に接する接線であり、接線SS4は、固定電極252bにおける逆方向L4b(右方向)の側の辺(右辺)に接する接線である。図9では、接線SS3及び接線SS4はそれぞれ、固定電極252bの左辺全体又は右辺全体に重なっている。固定電極252bの外縁端GT2に接触可能な接線のうち、接線SS3は、方向L4aにおいて第1配線電極X1aから最も離れており、接線SS4は、逆方向L4bにおいて接線SS3から最も離れている。
なお、上記の「外縁端GT2に接触可能な接線のうち、接線SS3は、方向L4aにおいて第1配線電極X1aから最も離れている」とは、上記の「外縁端GT1に接触可能な接線のうち、接線SS1は、方向L1において第1配線電極X1aから最も離れている」と同様の考え方である。また、上記の「外縁端GT2に接触可能な接線のうち、接線SS4は、逆方向L4bにおいて接線SS3から最も離れている」とは、方向L4bにおける、外縁端GT2における接触可能な各接線(接線SS4を含む)との接点と接線SS3との接点との間の間隔のうち、外縁端GT2における接線SS4との接点と接線SS3との接点との間の間隔が最も大きいという意味である。
固定電極252cの外縁端GT3は、タッチパネル3の前面3aに直交する方向L3から見て、少なくとも接線SS5(第5接線)及び接線SS6(第6接線)に接している。第1配線電極X1の長手方向に延在しかつ固定電極252cの外縁端GT3に接する全ての複数の接線は、接線SS5(第1接線)及び接線SS6(第4接線)を含む。接線SS5及び接線SS6は、第1配線電極X1cの長手方向に対して平行な接線である。接線SS5は、固定電極252cにおける逆方向L4b(右方向)の側の辺(右辺)に接する接線であり、接線SS6は、固定電極252cにおける方向L4b(左方向)の側の辺(左辺)に接する接線である。図9では、接線SS5及び接線SS6はそれぞれ、固定電極252cの左辺全体又は右辺全体に重なっている。固定電極252cの外縁端GT3に接触可能な接線のうち、接線SS5は、逆方向L4bにおいて第1配線電極X1cから最も離れており、接線SS6は、方向L4aにおいて第1配線電極X1cから最も離れている。この説明での第1配線電極X1cは、上記の1つ以上の第1配線電極X1aのうちの上記の1つの第1固定電極X1a(すなわち2つの第1固定電極X15,X16のうちの一方)であってもよいし、別の第1固定電極X1a(すなわち2つの第1固定電極X15,X16のうちの他方)であってもよい。
固定電極252dの外縁端GT4は、タッチパネル3の前面3aに直交する方向L3から見て、少なくとも接線SS7(第7接線)及び接線SS8(第8接線)に接している。第1配線電極X1の長手方向に延在しかつ固定電極252dの外縁端GT4に接する全ての複数の接線は、接線SS7(第7接線)及び接線SS8(第8接線)を含む。接線SS7及び接線SS8は、第1配線電極X1の長手方向に対して平行な接線である。接線SS7は、固定電極252dにおける逆方向L4b(右方向)の側の辺(右辺)に接する接線であり、接線SS8は、固定電極252dにおける方向L4a(左方向)の側の辺(左辺)に接する接線である。図9では、接線SS7及び接線SS8はそれぞれ、固定電極252dの左辺全体又は右辺全体に重なっている。固定電極252dの外縁端GT4に接触可能な接線のうち、接線SS7は、逆方向L4bにおいて第1配線電極X1cから最も離れており、接線SS8は、方向L4aにおいて接線SS7から最も離れている。
なお、図9において、固定電極252dは、固定電極252cの右側に配置されるが、固定電極252cの左側に配置されてもよい。この場合は、接線SS7(第7接線)は、固定電極252d(第4固定電極)における方向L4a(左方向:第1の方向)の側の辺(左辺)に接する接線であり、接線SS8(第8接線)は、固定電極252dにおける逆方向L4b(右方向:第2の方向)の側の右(右辺)に接する接線である。固定電極252dの外縁端GT4に接触可能な接線のうち、接線SS7は、方向L4aにおいて第1配線電極X1cから最も離れており、接線SS8は、逆方向L4bにおいて接線SS7から最も離れている。この場合も、第1配線電極X1cは、上記の1つ以上の第1配線電極X1aのうち、上記の1つの第1固定電極X1a(すなわち2つの第1固定電極X15,X16のうちの一方)であってもよいし、別の第1固定電極X1a(すなわち2つの第1固定電極X15,X16のうちの他方)であってもよい。
第1配線電極X1の長手方向に沿った方向と回転軸L3との両方に直交した特定方向L4において、固定電極252aは、固定電極252bに対して、所定距離R11ずれたずれ部P1を有する。所定距離R11は、接線SS2と接線SS4との間の距離である。また、固定電極252bは、固定電極252aに対して、特定方向L4に所定距離R12ずれたずれ部P2を有する。所定距離R12は、接線SS1と接線SS3との間の距離である。また、固定電極252cは、固定電極252dに対して、特定方向L4に所定距離R21ずれたずれ部P3を有する。所定距離R21は、接線SS6と接線SS8との間の距離である。また、固定電極252dは、固定電極252cに対して、特定方向L4に所定距離R22ずれたずれ部P4を有する。所定距離R22は、接線SS5と接線SS7との間の距離である。このように、各固定電極252a~252dが配置されることで、入力装置2の回転操作を精度よく検出できる。
本実施形態では、一例として、一方の対の各固定電極252a,252bのうち一方の固定電極252bと、他方の対の各固定電極252c,252dのうち一方の固定電極252cとは、回転クリックカム23の回転軸L3方向から見て、互いに同じ第1配線電極X1と重ならない。本実施形態では、固定電極252bは、固定電極252cよりも、第2配線電極Y1の長手方向の一方側(図9の紙面の左側(すなわち第1配線電極X1を走査するときの走査方向の上流側))に配置されている。
そして、入力装置2が回転操作される。すなわち、回転クリックカム23が回転操作される。これにより、一方の対の各刷子253a,253bの接触子61a,61bが、回転接点板24の導電領域242a及び絶縁領域242bに交互に接触する。これにより、接触子61a,61bの間が交互に導通及び遮断する。この結果、回転クリックカム23の回転操作(操作)に伴って、一方の対の各固定電極252a,252bの間が交互に導通及び遮断する。同様に、他方の対の各刷子253c,253dの接触子61c,61dが回転接点板24の導電領域242a及び絶縁領域242bに交互に接触することで、他方の対の各刷子253c,253dの接触子61c,61dの間が交互に導通及び遮断する。この結果、回転クリックカム23の回転操作(操作)に伴って、他方の対の各固定電極252c,252dの間が交互に導通及び遮断する。
そして、タッチパネル3のタッチ位置検出機能によって、導通した対の各固定電極の各々の位置(表示画面4a上の位置)が順番に検出される。より詳細には、一方の対の各固定電極252a,252b間が導通した状態で、かつ複数の第1配線電極X1のうち、第1配線電極X12に選択的に走査電圧が印加された場合を考える。この場合は、複数の第1配線電極X1のうち、選択された第1配線電極X12以外の残り全部の第1配線電極X1は基準電位(すなわちグランド電位)に接続される。
この接続状態では、一方の対の各固定電極252a,252bのうち、一方の固定電極252bは、選択された第1配線電極X12の一部(拡幅部80)と容量結合する。他方の固定電極252aは、基準電位に接続された第1配線電極X15,X16の一部(拡幅部80)と容量結合する。これにより、一方の固定電極252bの静電電荷が他の固定電極252a及び第1配線電極X15,X16を介して基準電位に放電される。この結果、第1配線電極X12の一部と一方の固定電極252bとの間の静電容量が変化(低下)する。この低下が、タッチパネル3の検出回路315によって、一方の固定電極252bと重なる第2配線電極Y17,Y18から得られる出力値に基づいて検出される。そして、その第2配線電極Y17,Y18の配列位置と上記の選択された第1配線電極X12の配列位置とから、一方の固定電極252bのうち第1配線電極X12と重なる部分の位置(タッチパネル3の前面3a上の位置)が、タッチパネル3の検出回路315によって検出される。
そして、一方の対の各固定電極252a,252b間が導通した状態で、複数の第1配線電極X1のうち走査電圧が印加される第1配線電極X1が順番に走査されることで、一方の対の各固定電極252a,252bの各々の位置が検出される。そして、他方の対の各固定電極252c,252d間が導通すると、タッチパネル3の検出回路によって、他方の対の各固定電極252c,252dの各々の位置が検出される。
このように、一方の対の各固定電極252a,252bの各々の位置が検出され、その後、他方の対の各固定電極252c,252dの各々の位置が検出される。そして、これらの検出結果に基づいて、タッチパネル3の検出回路315によって、入力装置2の回転操作(回転方向など)が検出される。例えば、タッチパネル3の検出回路315によって、一方の対の各固定電極252a,252bの各々の位置が検出される。そして、検出回路315によって、他方の対の各固定電極252c,252dの各々の位置が検出されるまでの時間差(位相差)に基づいて、入力装置2の回転操作(回転方向など)が検出される。
以上、本実施形態に係る入力システム1によれば、固定電極252aが、固定電極252bに対して、特定方向L4に所定距離R11ずれた部分P1を有し、固定電極252bが、固定電極252aに対して、特定方向L4に所定距離R12ずれた部分P2を有するように接点基板25に設けられている。これにより、直交方向L2(すなわち特定方向L4と回転軸L3の両方に直交する方向)をタッチパネル3の第1配線電極X1に沿った方向に合わせた状態で、入力装置2をタッチパネル3の前面3aに配置できる。すなわち、固定電極252a,252bが互いに同じ第1配線電極X1に重ならないように、入力装置2をタッチパネル3の前面3aに配置できる。この配置により、タッチパネル3のタッチ位置検出機能を利用して、入力装置2に対する操作(回転操作)を検出できる。また、固定電極252a及び固定電極252bに加えて、固定電極及252c及び固定電極252dも接点基板25に設けられているため、回転クリックカム23に対する操作を精度よく検出できる。
なお、本実施形態の入力装置2は、一般的な構成のタッチパネル3の前面3aの任意の位置に配置されたとき、対を成す固定電極252aと固定電極252bとを、互いに同じ第1配線電極X1に重ならないように配置できる。これに対して、背景技術の欄で説明した入力装置では、一般的な構成のタッチパネル3の前面3aのどの位置に配置されても、入力装置2と比べて固定電極の形状及び配置が異なるため、対を成す固定電極を互いに同じ第1配線電極X1に重ならないように配置できない。このため、背景技術の欄で説明した入力装置では、一般的な構成のタッチパネル3の前面3aのどの位置に配置しても、タッチパネル3のタッチ位置検出機能によって入力装置の回転操作を検出できない。
また、直交方向L2をタッチパネル3の第1配線電極X1に沿った方向に合わせた状態で、入力装置2をタッチパネル3の前面3aに配置するため、入力装置2をタッチパネル3の前面3aの任意の位置に配置できる。
また、固定電極252a~252dの電荷は、固定電極252a~252dの対を成す固定電極から、タッチパネル3における基準位置に接続された第1配線電極X1を介して放電される。すなわち、固定電極252a~252dの電荷は、操作者を介して放電されるのではなく、タッチパネル3を介して放電される。このため、操作者は、手袋をした手で入力装置2を回転操作できる。
(変形例)
(変形例1)
上記の実施形態では、直交方向L2は、真っ直ぐな方向を想定するが、曲がった線に沿った方向であってもよい。具体的には、上記の実施形態では、タッチパネル3の第1配線電極X1の長手方向は、真っ直ぐな方向である。ただし、複数の第1配線電極X1が、或る位置を中心とした同心円状に形成され、複数の第2配線電極Y1が、上記の或る位置から放射状に延びるように形成された場合を考える。この場合は、直交方向L2を第1配線電極X1の長手方向に沿った方向に取ると、直交方向L2は第1配線電極X1の湾曲に沿った方向となる。
(変形例2)
上記の実施形態の入力装置2において、押し操作を受け付ける機能を更に追加してもよい。この場合、回転クリックカム23(操作部)をその回転軸L3方向の下側に弾性的に変位可能に構成する。すなわち、回転クリックカム23を接点基板25側に接近及び離反可能に接点基板25に設ける。これにより、回転クリックカム23を接点基板25側に押し付けるように押し操作することで、回転クリックカム23によって押し操作を受け付けることが可能になる。
また、接点基板25の下面251bに、押し操作用の対の各固定電極(固定電極252e(第1固定電極)及び固定電極252f(第2固定電極)を追加する(図10参照)。この追加の対の各固定電極252e,252fは、他の対の固定電極252a~252dと同様に、直交方向L2において互いに重ならないように設けられている。換言すれば、固定電極252eは、固定電極252fに対して、特定方向L4に所定距離R41(第3所定距離)ずれたずれ部P5を有し、固定電極252fは、固定電極252eに対して、特定方向L4に所定距離R42(第2所定距離)ずれたずれ部P6を有するように設けられている。所定距離R41は、接線SS10と接線SS12との間の距離である。所定距離R42は、接線SS9と接線SS11との間の距離である。接線SS9,SS10は、固定電極252aの接線SS1,SS2に相当する接線であり、接線SS11,SS12は、固定電極252bの接線SS3,SS4に相当する接線である。所定距離R41,R42はそれぞれ、例えば、特定方向L4に沿った各固定電極252e,252fの幅以上の距離である。
また、追加の対の各固定電極252e,252fは、回転クリックカム23が押し操作を受け付けることで接点基板25側に下がったときに互いに導通し、その押し操作が解除されて回転クリックカム23が元の位置に戻ったときに互いに遮断するように構成されている。すなわち、固定電極252e及び固定電極252fは、接点基材25(基材)に対する回転クリックカム23(操作部)の接近及び離反に応じて互いに導通及び遮断される。
図10の例では、対の固定電極252a,252bは、直交方向L2に直交する方向(特定方向L4)に隣り合って並んでいる。対の固定電極252c,252dは、直交方向L2に対して傾斜した方向に隣り合って並んでいる。対の固定電極252e,252fは、直交方向L2に対して傾斜した方向に隣り合って並んでいる。固定電極252d,252eは、直交方向L2に直交する方向に隣り合って並んでいる。固定電極252d,252eは、直交方向L2において、中央孔251cを挟んで、固定電極252a,252bの反対側に配置されている。固定電極252cは、直交方向L2に直交する方向おいて、中央孔251cを挟んで、固定電極252fの反対側に配置されている。
なお、固定電極252a~252fは、図10に示す配置の代わりに、図11に示すように配置されてもよい。図11の例では、固定電極252a,252bは、直交方向L2に傾斜する方向に隣り合って並んでいる。固定電極252c,252dは、直交方向L2に傾斜する方向に隣り合って並んでいる。固定電極252e,252fは、直交方向L2に傾斜する方向において、中央孔251cを挟むように並んでいる。固定電極252b,252eは、直交方向L2に隣り合って並んでいる。固定電極252f,252cは、直交方向L2に隣り合って並んでいる。固定電極252f,252cは、直交方向L2に直交する方向において、中央孔251cを挟んで固定電極252b,252eの反対側に配置されている。固定電極252dは、直交方向L2に方向において、中央孔251cを挟んで固定電極252aの反対側に配置されている。
なお、本変形例は、回転クリックカム23に回転操作及び押し操作の両方が入力可能な構成を想定するが、回転クリックカム23に、回転操作及び押し操作のうちの押し操作だけを入力可能とする構成であってもよい。
(変形例3)
実施形態1の固定電極252a~252dの配置及び形状は、図7に示す配置及び形状に限定されず、例えば図12~図17に示す配置及び形状でもよい。
図12の例では、図17の例と比べて、固定電極252aと固定電極252cとが直交方向L2から見て重ならないように、直交方向L2に直交する特定方向L4にずれて配置されている。固定電極252a~252dの形状は、図9の例の形状と同じである。図12の例では、固定電極252a~252dの面積は、例えば、約213mm平方メートルである。
図13の例では、図12の例と比べて、固定電極252a~252dの形状が細い。例えば、固定電極252a~252dの幅(直交方向L2に直交する特定方向L4の幅)が、図12の場合の半分の幅である。図13の例では、固定電極252a~252dの面積は、例えば、約105mm平方メートルである。
図14の例では、図13の例と比べて、固定電極252a~252dにおける直交方向L2の長さが短い。図14の例では、固定電極252a~252dの面積は、例えば、約87mm平方メートルである。
図15の例では、図12の例と比べて、固定電極252a~252dにおける直交方向L2の長さが短い。図12の例では、固定電極252a~252dの形状は、例えば長方形であるが、図15の例では、固定電極252a~252dの形状は、例えばほぼ正方形である。図15の例では、固定電極252a~252dの面積は、例えば、約173mm平方メートルである。
図16の例では、図15の例と比べて、固定電極252a~252dにおける直交方向L2の長さが更に短い。図16の例では、固定電極252a~252dの形状は、直交方向L2に直交する特定方向L4に延びた長方形である。図16の例では、接点基板25の下面251bにおいて、固定電極252a~252dは、直交方向L2に直交する特定方向L4から見て、互いに重ならないように配置されている。特に、固定電極252a,252bは、直交方向L2に直交する特定方向L4から見て、互いに重ならない。すなわち、固定電極252aは、固定電極252bに対して、直交方向L2に所定距離R11ずれたずれ部P1を有し、固定電極252bは、固定電極252aに対して、直交方向L2に所定距離R12ずれたずれ部P2を有する。所定距離R11,R12はそれぞれ、固定電極252a,252bの直交方向L2の幅以上の距離である。また、固定電極252c,252dは、直交方向L2に直交する特定方向L4から見て、互いに重ならない。すなわち、固定電極252cは、固定電極252dに対して、直交方向L2に所定距離R21ずれたずれ部P3を有し、固定電極252dは、固定電極252cに対して、直交方向L2に所定距離R22ずれたずれ部P4を有する。所定距離R21,R22はそれぞれ、固定電極252c,252dの直交方向L2の幅以上の距離である。図16の例では、固定電極252a~252dの面積は、例えば、約87mm平方メートルである。
図17の例では、図12の例において、固定電極252a~252dが、接点基板25の周方向に沿って円弧状に湾曲した形状に形成されている。すなわち、固定電極252a~252dの外側辺H1及び内側辺H2が円弧状である。固定電極252a~252dの外側辺H1及び内側辺H2は円弧状であるが、直交方向L2に平行な辺H3及び特定方向に直交する辺HH4は直線状である。図17の例では、固定電極252a,252cの面積は、例えば、約136mm平方メートルであり、固定電極252b,252dの面積は、例えば、約158mm平方メートルである。
固定電極252a,252cは、ランドF1を有する。固定電極252aのランドF1は、固定電極252aの特定方向L4の側の端部から特定方向L4に突出している。固定電極252aのランドF1は、直交方向L2において、固定電極252cと重なるように形成されている。固定電極252cのランドF1は、固定電極252cの特定方向L4の側の端部から特定方向L4に突出している。固定電極252cのランドF1は、直交方向L2において、固定電極252aと重なるように形成されている。
図17の例では、固定電極252a,252cは、ランドF1を有するが、ランドF1を有しても有さなくてもよい。固定電極252b,252dも、ランドを有しても有さなくてもよい。また、図12~図16の例でも、固定電極252a~252dはランドを有しても有してなくてもよい。
(変形例4)
図18に示すように、変形例4では、一方の対の各固定電極252a,252bにおいて、固定電極252aは、固定電極252bに対して、特定方向L4に所定距離R11ずれたずれ部P1a及びずれていない非ずれ部分P1bの両方を有する。固定電極252bは、固定電極252aに対して、特定方向L4に所定距離R12ずれたずれ部P2a及びずれていない非ずれ部P2bの両方を有する。変形例4では、所定距離R11,R12はそれぞれ、固定電極252a,252bにおける特定方向L4の幅の2分の1の距離である。この場合、ずれ部P1aにおける特定方向L4の幅は、固定電極252aにおける特定方向L4の幅の2分の1である。ずれ部P2aにおける特定方向L4の幅は、固定電極252bにおける特定方向L4の幅の2分の1である。また、ずれ部P1aは、固定電極252aの面積の大凡2分の1の面積を有し、ずれ部P2aは、固定電極252bの面積の大凡2分の1の面積を有する。なお、ずれ部P1aは、固定電極252aの面積の2分の1の面積であってもよいし、ずれ部P2aは、固定電極252bの面積の2分の1の面積であってもよい。変形例4では、固定電極252cも、固定電極252dに対して、特定方向L4に所定距離R21ずれたずれ部P3a及びずれていない部分P3bの両方を有するように配置されている。固定電極252dも、固定電極252cに対して、特定方向L4に所定距離R22ずれたずれ部P4a及びずれていない部分P4bの両方を有するように配置されている。所定距離R21,R22も、固定電極252c,252dにおける特定方向L4の幅の2分の1の距離である。
変形例4では、入力装置2がタッチパネル3の前面3aに配置された状態では、上記の実施形態と同様に、直交方向L2がタッチパネル3の第1配線電極X1の長手方向に沿った方向と一致する。すなわち、第1配線電極X1の長手方向に沿った方向において、各固定電極252a,252bのずれ部分P1a,P2aは互いに重ならず、各固定電極252a,252bの非ずれ部分P1b,P2bは互いに重なる。すなわち、第1配線電極X1の長手方向に沿った方向と回転軸L3との両方に直交する特定方向L4において、固定電極252aは、固定電極252bに対して、所定距離R11ずれたずれ部P1a及びずれていない非ずれ部P2bとを有する。
また、変形例4では、回転軸L3方向から見て、一方の対の各固定電極252a,252bにおいて、ずれ部分P1a,P2aは、互いに異なる第1配線電極X1と重なり、互非ずれ部P1b,P2bは、互いに同一の1つの第1配線電極X1aと重なる。各固定電極252c,252dについても、各固定電極252a,252bと同様である。
変形例4によれば、固定電極252aは、固定電極252bに対して、特定方向L4に所定距離R11ずれたずれ部P1aを有し、固定電極252bは、固定電極252aに対して、特定方向L4に所定距離R12ずれたずれ部P2aを有する。このため、直交方向L2をタッチパネル3の第1配線電極X1に沿った方向に合わせた状態で、入力装置2をタッチパネル3の前面3aに配置できる。すなわち、固定電極252a及び固定電極252bの各々のずれ部P1a,P2aが互いに異なる第1配線電極X1に重なるように、入力装置2をタッチパネル3の前面3aに配置できる。この配置により、上記の実施形態と同様に、タッチパネル3のタッチ位置検出機能を利用して、入力装置2の回転操作を検出できる。同様に、固定電極252cも、固定電極252dに対して、特定方向L4に所定距離R21ずれたずれ部P3aを有し、固定電極252dも、固定電極252cに対して、特定方向L4に所定距離R22ずれたずれ部P4aを有する。このため、固定電極252a,252bの場合と同様に、タッチパネル3のタッチ位置検出機能を利用して、入力装置2の回転操作を検出できる。
なお、変形例4では、固定電極252a,252bは、特定方向L4に互いにずれていない非ずれ部P1b,P2bを有する。そして、非ずれ部P1b,P2bは互いに同じ1つの第1配線電極X1と重なる。しかし、ずれ部P1a,P2aが互いに異なる第1配線電極X1と重なるため、タッチパネル3のタッチ位置検出機能を利用して、入力装置2の回転操作を検出可能である。
また、変形例4では、非ずれ部P1b,P2bは互いに同じ1つの第1配線電極X1と重なるが、互いに同じ複数の第1配線電極X1と重なってもよい。
また、変形例4では、所定距離R11,R12,R21,R22はそれぞれ、固定電極252a,252b,252c,252dにおける特定方向L4の幅の2分の1の幅である。ただし、所定距離R11,R12,R21,R22はそれぞれ、固定電極252a,252b,252c,252dにおける特定方向L4の幅の3分の1以上の幅であればよい。
また、変形例4では、ずれ部P1aは、固定電極252aの面積の大凡2分の1の面積を有し、ずれ部P2aは、固定電極252bの面積の大凡2分の1の面積を有する。ただし、ずれ部P1a,P2aはそれぞれ、固定電極252a,252bの面積の3分の1以上の面積を有すればよい。同様に、ずれ部P3a,P4aはそれぞれ、固定電極252c,252dの面積の3分の1以上の面積を有すればよい。
また、変形例4では、複数の第1配線電極X1のうちの隣り合う第1配線電極X1の中心間を1ピッチとすると、固定電極252a,252b,252c,252dにおける特定方向L4の幅の2分の1は、1ピッチである。このため、変形例4では、所定距離R11,R12,R21,R22は、1ピッチである。ただし、所定距離R11,R12,R21,R22は、少なくとも1ピッチであればよい。すなわち、ずれ部P1a,P2a,P3a,P4aに、少なくとも1つの第1配線電極X1が重なることができればよい。すなわち複数の第1配線電極X1は所定のピッチで配列されており、所定距離(第1所定間隔)R11,R21及び所定距離(第2所定間隔)R12,R22は所定のピッチ以上である。
(変形例5)
上記の実施形態では、刷子253aと刷子253bによって固定電極252aと固定電極252bとが接離され、刷子253cと刷子253dによって固定電極252cと固定電極252dとが接離される構成である(図19A参照)。ただし、これに限られず、刷子253aと刷子253dによって固定電極252aと固定電極252dとが接離され、刷子253bと刷子253cによって固定電極252bと固定電極252cとが接離される構成としてもよい(図19B参照)。また、刷子253aと刷子253cによって固定電極252aと固定電極252cとが接離され、刷子253bと刷子253dによって固定電極252bと固定電極252dとが接離される構成としてもよい(図19C参照)。
(変形例6)
上記の実施形態では、固定電極252aと固定電極252bとが、円周方向に対して互いに隣り合い、固定電極252cと固定電極252dとが、円周方向に対して互いに隣り合うように配置した構成である。ただし、これに限られず、固定電極252aと固定電極252cとが、円周方向に対して互いに隣り合い、固定電極252bと固定電極252dとが、円周方向に対して互いに隣り合うように配置した構成としてもよい。
(変形例7)
上記の実施形態では、固定電極252a、固定電極252b、固定電極252c及び固定電極252dは、互いに電気的に分離されている。ただし、この構成に限られず、固定電極252a,252b,252c,252dのうちのいずれか2つは、接点基板25において電気的に接続されていてもよい。ただし、固定電極252a,252b,252c,252dのうちで電気的に接続された2つの電極は、共に基準電位へ接続する。またこの場合、固定電極252a,252b,252c,252dのうちで電気的に接続された2つの電極が、ひとつの電極となるように一体に形成してもよい。具体的には、固定電極252bと固定電極252cが電気的に接続されてもよいし(図20A参照)、固定電極252aと固定電極252cが電気的に接続されてもよい(図20B参照)。また、固定電極252bと固定電極252dが電気的に接続されてもよい(図20C参照)。また、固定電極252cと固定電極252dが電気的に接続されてもよい(図20D参照)。この場合(図20Dの場合)は、刷子253aと刷子253dによって固定電極252aと固定電極252dとが接離され、刷子253bと刷子253cによって固定電極252bと固定電極252cとが接離される構成である。
(まとめ)
第1の態様の入力装置(2)は、基材(25)と、操作部(23)と、1つ以上の第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)と、を備える。基材(25)は、タッチパネル(3)の前面(3a)に配置される。操作部(23)は、基材(25)に対して回転軸(L3)を中心に回転可能に設けられる。第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)は、基材(25)の主面(251b)に設けられる。第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)は、操作部(23)の操作に伴って、第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)の間の導通及び遮断が切り替えられるように構成されている。タッチパネル(3)は、第1配線電極(X1a)と、複数の第2配線電極(Y1)と、を有する。第1配線電極(X1a)は、タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、第1固定電極(252a)と重なる部位を有する。第1配線電極(X1a)は、長手方向に延在する。複数の第2配線電極(Y1)は、タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て1つ以上の第1配線電極(X1a)と交差している。タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、第1配線電極(X1a)の長手方向に延在してかつ第1固定電極(252a)の外縁端(ST1)に接する全ての複数の接線は第1接線(SS1)及び第2接線(SS2)を含み、第1接線(SS1)は、第1の方向(L4a)において1つ以上の第1配線電極(X1a)のうちの1つの第1電極(X1a)から最も離れている。第2接線(SS2)は、第1の方向(L4a)の逆の第2の方向(L4b)において上記の1つの第1配線電極(X1a)から最も離れている。第1の方向(L4a)は、第1配線電極(X1a)の長手方向に交差している。タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、第1配線電極(X1a)の長手方向に延在してかつ第2固定電極(252b)の外縁端(GT2)に接する全ての複数の接線は第3接線(SS3)及び第4接線(SS4)を含み、第3接線(SS3)は、第1の方向(L4a)において上記の1つの第1配線電極(X1a)から最も離れている。第4接線(SS4)は、第2の方向(L4b)において第3接線(SS3)から最も離れている。第1固定電極(252a)は、第2接線(SS2)と第4接線(SS4)との間の第1所定距離(R11)だけ第2固定電極(252b)に対してずれた第1ずれ部(P1)を有する。第2固定電極(252b)は、第1固定電極(252a)に対して、第1接線(SS1)と第3接線(SS3)との間の第2所定距離(R12)だけずれた第2ずれ部(P2)を有する。
この構成によれば、タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、第1固定電極(252a)の外縁端(GT1)は、少なくとも、第1配線電極(X1a)の長手方向に対して平行な第1接線(SS1)及び第2接線(SS2)に接しており、第1固定電極(252a)の外縁端(GT1)に接触可能な接線のうち、第1接線(SS1)は、第1の方向(L4a)において第1配線電極(X1a)から最も離れており、第2接線(SS2)は、第2の方向(L4b)において第1配線電極(X1a)から最も離れている。また、タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、第2固定電極(252b)の外縁端(GT2)は、少なくとも、第1配線電極(X1a)の長手方向に対して平行な第3接線(SS3)及び第4接線(SS4)に接しており、第2固定電極(252b)の外縁端(GT2)に接触可能な接線のうち、第3接線(SS3)は、第1の方向(L4a)において第1配線電極(X1a)から最も離れており、第4接線(SS4)は、第2の方向(L4b)において第3接線(SS3)から最も離れている。このような第1接線(SS1)から第4接線(SS4)に対して、第1固定電極(252a)が、第2固定電極(252b)に対して、第2接線(SS2)と第4接線(SS4)との間の第1所定距離(R11)だけずれたずれ部(P1)を有し、第2固定電極(252b)が、第1固定電極(252a)に対して、第1接線(S1)と第3接線(SS3)との間の第2所定距離(R12)だけずれたずれ部(P2)を有する。すなわち、このように入力装置(2)がタッチパネル(3)の前面(3a)に配置されることで、入力装置(2)をタッチパネル(3)の前面(3a)の任意の位置に配置でき、かつ、入力装置(2)の操作をタッチパネル(3)によって検出できる。
第2の態様の入力装置(2)は、第1の態様において、操作部(23)に設けられた可動電極(242)をさらに備える。可動電極(242)は、操作部(23)の回転に伴って、第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)の間の導通及び遮断を切り替える。
この構成によれば、操作部(23)の操作として回転操作を操作部に入力することができる。
第3の態様の入力装置(2)では、第1の態様において、操作部(23)は、基材(25)に対して接近及び離反可能に設けられる。第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)は、基材(25)に対する操作部(23)の接近及び離反に応じて互いに導通及び遮断される。
この構成によれば、操作部(23)の操作として押し操作を操作部に入力することができる。
第4の態様の入力装置(2)では、第1~第3の態様の何れか1つの態様において、第1固定電極(252a)の第1ずれ部(P1a)は、第1固定電極(252a)の面積の3分の1以上の面積を有する。第2固定電極(252b)の第2ずれ部(P2a)は、第2固定電極(252b)の面積の3分の1以上の面積を有する。
この構成によれば、第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)が、第1の方向(L4a)又第2の方向(L4b)において、互いにずれていない非ずれ部(P1b,P2b)を有する場合でも、入力装置(2)をタッチパネル(3)の前面(3a)の任意の位置に配置でき、かつ、入力装置(2)の操作をタッチパネル(3)によって検出できる。
第5の態様の入力装置(2)では、第1~第3の態様の何れか1つの態様において、第1固定電極(252a)の第1ずれ部(P1)は、第1固定電極(252a)と同一の面積を有する。第2固定電極(252b)の第2ずれ部(P2)は、第2固定電極(252b)と同一の面積を有する。
この構成によれば、第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)は、第1の方向(L4a)又は第2の方向(L4b)にずれたずれ部(P1,P2)及びずれていない非ずれ部のうち、ずれ部(P1,P2)のみを有する。これにより、入力装置(2)の回転操作をタッチパネル(3)によって精度良く検出できる。
第6の態様の入力装置(2)は、第1~第5の態様の何れか1つの態様において、基材(25)の主面(251b)に設けられた第3固定電極(252c)及び第4固定電極(252d)をさらに備える。タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、第1配線電極(X1)の長手方向に延在してかつ第3固定電極(252c)の外縁端(GT3)に接する全ての複数の接線は第5接線(SS6)及び第6接線(SS5)を含み、第5接線(SS6)は、第1の方向(L4a)において前記1つ以上の第1配線電極(X1a)のうちの別の第1配線電極(X1a)から最も離れている。第6接線(SS5)は、第2の方向(L4b)において前記別の第1配線電極(X1a)から最も離れている。タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、前記長手方向に延在してかつ第4固定電極(252d)の外縁端(GT4)に接する複数の接線は、第7接線(SS8)及び第8接線(SS7)を含み、第7接線(SS8)は、第1の方向(L4a)において前記別の第1配線電極(X1a)から最も離れている。第8接線(SS7)は、第2の方向(L4b)において第7接線(SS8)から最も離れている。第3固定電極(252c)は、第6接線(SS5)と第8接線(SS7)との間の距離だけ第4固定電極(252d)に対してずれた第3ずれ部(P3)を有する。第4固定電極(252d)は、第5接線(SS6)と第7接線(SS8)との間の距離だけ第3固定電極(252c)に対してずれた第4ずれ部(P4)を有する。
この構成によれば、互いに分離された複数の第1固定電極(252a,252c)及び複数の第2固定電極(252b,252d)を備えることができる。これにより、操作部(23)に様々な操作を入力可能にできる。
第7の態様の入力装置(2)は、第1~第5の態様の何れか1つの態様において、基材(25)の主面(251b)に設けられた第3固定電極(252c)及び第4固定電極(252d)をさらに備える。タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、第1配線電極(X1)の長手方向に延在してかつ第3固定電極(252c)の外縁端(GT3)に接する全ての複数の接線は第5接線(SS5)及び第6接線(SS6)を含み、第5接線(SS5)は、第2の方向(L4b)において前記1つ以上の第1配線電極(X1a)のうちの別の第1配線電極(X1a)から最も離れている。第6接線(SS6)は、第1の方向(L4a)において前記別の第1配線電極(X1a)から最も離れている。タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、前記長手方向に延在してかつ第4固定電極(252d)の外縁端(GT4)に接する全ての複数の接線は第7接線(SS7)及び第8接線(SS8)を含み、第7接線(SS7)は、第2の方向(L4b)において前記別の第1配線電極(X1a)から最も離れている。第8接線(SS8)は、第1の方向(L4a)において第7接線(SS7)から最も離れている。第3固定電極(252c)は、第6接線(SS6)と第8接線(SS8)との間の距離(R21)だけ第4固定電極(252d)に対してずれた第3ずれ部(P3)を有する。第4固定電極(252d)は、第5接線(SS5)と第7接線(SS7)との間の距離(R22)だけ第3固定電極(252c)に対してずれた第4ずれ部(P4)を有する。
第8の態様の入力装置(2)は、第1~第5の態様の何れか1つの態様において、基材(25)の主面(251b)に設けられた第3固定電極(252c)及び第4固定電極(252d)をさらに備える。タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、第1配線電極(X1)の長手方向に延在してかつ第3固定電極(252c)の外縁端(GT3)に接する全ての複数の接線は第7接線(SS7)及び第8接線(SS8)を含み、第5接線(SS5)は、第2の方向(L4b)において前記1つの第1配線電極(X1a)から最も離れている。第6接線(SS6)は、第1の方向(L4a)において前記1つの第1配線電極(X1a)から最も離れている。タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、前記長手方向に延在してかつ第4固定電極(252d)の外縁端(GT4)に接する全ての複数の接線は第7接線(SS7)及び第8接線(SS8)を含み、第7接線(SS7)は、第2の方向(L4b)において前記1つの第1配線電極(X1a)から最も離れている。第8接線(SS8)は、第1の方向(L4a)において第7接線(SS7)から最も離れている。第3固定電極(252c)は、第6接線(SS6)と第8接線(SS8)との間の距離(R21)だけ第4固定電極(252d)に対してずれた第3ずれ部(P3)を有する。第4固定電極(252d)は、第5接線(SS5)と第7接線(SS7)との間の距離(R22)だけ第3固定電極(252c)に対してずれた第4ずれ部(P4)を有する。
第9の態様の入力装置(2)では、第1~第8の態様の何れか1つの態様において、可動電極(242)は、操作部(23)の回転に伴って円軌道(T2)上を移動する。操作部(23)の回転軸(L3)方向から見て、第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)は、円軌道(T2)に沿って互いに隣り合って並んでいる。
この構成によれば、可動電極(242)の移動によって、第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)の間の導通及び遮断を効果的に切り替えることができる。
第10の態様の入力装置(2)では、第1~第9の態様の何れか1つの態様において、第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)はそれぞれ、前記長手方向に延在する一対の側辺(71,72)を有する。
この構成によれば、第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)を、第1配線電極(X1)の長手方向において互いに重なり難い形状にできる。
第11の態様の入力装置(2)は、第1~第10の態様の何れか1つの態様において、弾性シート(27)を更に備えている。弾性シート(27)は、基材(25)において、操作部(23)が配置される側とは反対側の面(251b)に配置されている。
この構成によれば、入力装置(2)がタッチパネル(3)の前面(3a)に配置されたとき、基材(25)とタッチパネル(3)の前面(3a)との間に弾性シート(27)が配置される。この結果、操作部(23)の回転のトルクで基材(25)が回転することを抑制できる。
第12の態様の入力装置(2)では、第1~第11の態様の何れか1つの態様において、基材(25)の外周面には、外部から視認可能な目印部(255)が設けられている。
この構成によれば、入力装置(2)をタッチパネル(3)の前面(3a)に配置したとき、基材(25)での第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)の配置位置を、目印部(255)によって外部から確認できる。
第13の態様の入力装置(2)では、第1~第12の態様の何れか1つの態様において、1つ以上の第1配線電極(X1a)は、互いに平行に並んだ複数の第1配線電極(X1)を含む。
この構成によれば、入力装置(2)の第1固定電極(252a)が、タッチパネル(3)の複数の第1配線電極(X1)のうちの少なくとも1つの第1固定電極(X1a)と重なる部位を有するように、入力装置(2)をタッチパネル(3)の前面(3a)に配置することで、入力装置(2)の操作をタッチパネル(3)によって検出できる。
第14の態様の入力装置(2)では、第13の態様において、複数の第1配線電極(X1)は、順番に走査電圧が印加され、複数の第1配線電極(X1)のうち走査電圧が印加されない第1配線電極(X1)は、基準電位に接続される。
この構成によれば、複数の第1配線電極(X1)に順番に走査電圧を印加し、複数の第1配線電極(X1)のうち走査電圧が印加されない第1配線電極(X1)を基準電位に接続するように、複数の第1配線電極(X1)への電圧印加を制御するタッチパネル(3)に適用可能である。
第15の態様の入力装置(2)では、第13の態様において、タッチパネル(3)の前面(3a)に直交する方向から見て、第1固定電極(22a)及び第2固定電極(252b)は、複数の第1配線電極(X1)のうちの互いに同じ第1配線電極(X1)と重ならない。
この構成によれば、入力装置(2)の操作部(23)に対する操作を精度よく検出できる。
第16の態様の入力装置(2)では、第13~15の態様の何れか1つの態様において、複数の第1配線電極(X1)の中心は所定のピッチで配列されている。第1所定距離(R11)及び第2所定距離(R12)は、所定のピッチ以上ある。
この構成によれば、第1固定電極(252a)及び第2固定電極(252b)の各々のずれ部(P1,P2)は、複数の第1配線電極(X1)のうちの互いに異なる第1配線電極(X1)に重なることができる。これにより、入力装置(2)の回転操作をタッチパネル(3)によって精度良く検出できる。
第17の態様の入力システム(1)では、第1~第16の態様の何れか1つの態様において、第2配線電極(Y1)は前記長手方向と直角の方向に延在する。
第18の態様の入力システム(1)は、第14の態様の入力装置(2)と、タッチパネル(3)とを備える。
この構成によれば、入力装置(2)の上記の効果を奏する入力システム(1)を提供できる。
1 入力システム
2 入力装置
3 タッチパネル
3a 前面
23 回転クリックカム(操作部)
25 接点基板(基材)
27 弾性シート
71,72 対辺(側辺)
242 可動電極
251b 下面
252a,252c 固定電極(第1固定電極)
252b,252d 固定電極(第2固定電極)
255 目印部
L2 直交方向
L3 回転軸
L4 特定方向
L4a 方向(第1の方向)
L4b 逆方向(第2の方向)
P1,P1a ずれ部(第1ずれ部)
P2,P2a ずれ部(第2ずれ部)
R11,R21 所定距離(第1所定距離)
R12,R22 所定距離(第2所定距離)
SS1,SS5 接線(第1接線)
SS2,SS6 接線(第2接線)
SS3,SS7 接線(第3接線)
SS4,SS8 接線(第4接線)
T2 円軌道
X1,X11~X14 第1配線電極
Y1 第2配線電極

Claims (18)

  1. タッチパネルの前面に配置される基材と、
    前記基材に対して回転軸を中心に回転可能に設けられた操作部と、
    前記基材の主面に設けられた第1固定電極及び第2固定電極と、
    を備え、
    前記第1固定電極及び前記第2固定電極は、前記操作部の操作に伴って、前記第1固定電極及び前記第2固定電極の間の導通及び遮断が切り替えられるように構成されており、
    前記タッチパネルは、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て前記第1固定電極と重なる部位を有する、長手方向に延在する1つ以上の第1配線電極と、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て前記1つ以上の第1配線電極と交差した複数の第2配線電極と、を有し、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記第1配線電極の前記長手方向に延在してかつ前記第1固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第1接線と第2接線とを含み、前記第1接線は、前記第1配線電極の前記長手方向に交差した第1の方向において前記1つ以上の第1配線電極のうちの1つの第1配線電極から最も離れており、前記第2接線は、前記第1の方向の逆の第2の方向において前記1つの第1配線電極から最も離れており、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記第1配線電極の前記長手方向に延在してかつ前記第2固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第3接線と第4接線とを含み、前記第3接線は、前記第1の方向において前記1つの第1配線電極から最も離れており、前記第4接線は、前記第2の方向において前記第3接線から最も離れており、
    前記第1固定電極は、前記第2接線と前記第4接線との間の第1所定距離だけ前記第2固定電極に対してずれた第1ずれ部を有し、
    前記第2固定電極は、前記第1接線と前記第3接線との間の第2所定距離だけ前記第1固定電極に対してずれた第2ずれ部を有する、 入力装置。
  2. 前記操作部に設けられた可動電極をさらに備え、
    前記可動電極は、前記操作部の回転に伴って、前記第1固定電極及び前記第2固定電極の間の導通及び遮断を切り替える、 請求項1に記載の入力装置。
  3. 前記操作部は、前記基材に対して接近及び離反可能に設けられ、
    前記第1固定電極及び前記第2固定電極は、前記基材に対する前記操作部の接近及び離反に応じて互いに導通及び遮断される、 請求項1に記載の入力装置。
  4. 前記第1固定電極の前記第1ずれ部は、前記第1固定電極の面積の3分の1以上の面積を有し、
    前記第2固定電極の前記第2ずれ部は、前記第2固定電極の面積の3分の1以上の面積を有する、
    請求項1~3の何れか1項に記載の入力装置。
  5. 前記第1固定電極の前記第1ずれ部は、前記第1固定電極と同一の面積を有し、
    前記第2固定電極の前記第2ずれ部は、前記第2固定電極と同一の面積を有する、 請求項1~3の何れか1項に記載の入力装置。
  6. 前記基材の主面に設けられた第3固定電極及び第4固定電極をさらに備え、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記長手方向に延在してかつ前記第3固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第5接線と第6接線とを含み、前記第5接線は、前記第1の方向において前記1つ以上の第1配線電極のうちの別の第1配線電極から最も離れており、前記第6接線は、前記第2の方向において前記別の第1配線電極から最も離れており、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記長手方向に延在してかつ前記第4固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第7接線と第8接線とを含み、前記第7接線は、前記第1の方向において前記別の第1配線電極から最も離れており、前記第8接線は、前記第2の方向において前記第7接線から最も離れており、
    前記第3固定電極は、前記第6接線と前記第8接線との間の距離だけ前記第4固定電極に対してずれた第3ずれ部を有し、
    前記第4固定電極は、前記第5接線と前記第7接線との間の距離だけ前記第3固定電極に対してずれた第4ずれ部を有する、
    請求項1~5の何れか1項に記載の入力装置。
  7. 前記基材の主面に設けられた第3固定電極及び第4固定電極をさらに備え、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記長手方向に延在してかつ前記第3固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第5接線と第6接線とを含み、前記第5接線は、前記第2の方向において前記1つ以上の第1配線電極のうちの別の第1配線電極から最も離れており、前記第6接線は、前記第1の方向において前記別の第1配線電極から最も離れており、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記長手方向に延在してかつ前記第4固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第7接線及び第8接線を含み、前記第7接線は、前記第2の方向において前記別の第1配線電極から最も離れており、前記第8接線は、前記第1の方向において前記第7接線から最も離れており、
    前記第3固定電極は、前記第6接線と前記第8接線との間の距離だけ前記第4固定電極に対してずれた第3ずれ部を有し、
    前記第4固定電極は、前記第5接線と前記第7接線との間の距離だけ前記第3固定電極に対してずれた第4ずれ部を有する、
    請求項1~5の何れか1項に記載の入力装置。
  8. 前記基材の主面に設けられた第3固定電極及び第4固定電極をさらに備え、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記長手方向に延在してかつ前記第3固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第5接線及び第6接線を含み、前記第5接線は、前記第2の方向において前記1つの第1配線電極から最も離れており、前記第6接線は、前記第1の方向において前記1つの第1配線電極から最も離れており、
    前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記長手方向に延在してかつ前記第4固定電極の外縁端に接する全ての複数の接線は第7接線及び第8接線を含み、前記第7接線は、前記第2の方向において前記1つの第1配線電極から最も離れており、前記第8接線は、前記第1の方向において前記第7接線から最も離れており、
    前記第3固定電極は、前記第6接線と前記第8接線との間の距離だけ前記第4固定電極に対してずれた第3ずれ部を有し、
    前記第4固定電極は、前記第5接線と前記第7接線との間の距離だけ前記第3固定電極に対してずれた第4ずれ部を有する、
    請求項1~5の何れか1項に記載の入力装置。
  9. 前記可動電極は、前記操作部の回転に伴って円軌道上を移動し、
    前記操作部の回転軸方向から見て、前記第1固定電極及び前記第2固定電極は、前記円軌道に沿って互いに隣り合って並んでいる、 請求項1~8の何れか1項に記載の入力装置。
  10. 前記第1固定電極及び前記第2固定電極はそれぞれ、前記長手方向に延在する一対の側辺を有する、
    請求項1~9の何れか1項に記載の入力装置。
  11. 弾性シートを更に備え、
    前記弾性シートは、前記基材において、前記操作部が配置される側とは反対側の面に配置された、 請求項1~10の何れか1項に記載の入力装置。
  12. 前記基材の外周面には、外部から視認可能な目印部が設けられた、 請求項1~11の何れか1項に記載の入力装置。
  13. 前記1つ以上の第1配線電極は、互いに平行に並んだ複数の第1配線電極を含む、
    請求項1~12の何れか1項に記載の入力装置。
  14. 前記複数の第1配線電極は、順番に走査電圧が印加され、前記複数の第1配線電極のうち前記走査電圧が印加されない第1配線電極は、基準電位に接続された、 請求項13に記載の入力装置。
  15. 前記タッチパネルの前記前面に直交する方向から見て、前記第1固定電極及び前記第2固定電極は、前記複数の第1配線電極のうちの互いに同じ第1配線電極と重ならない、 請求項13に記載の入力装置。
  16. 前記複数の第1配線電極の中心は所定のピッチで配列されており、
    前記第1所定距離及び前記第2所定距離は前記所定のピッチ以上である、 請求項13~15の何れか1項に記載の入力装置。
  17. 前記第2配線電極は前記長手方向と直角の方向に延在する、
    請求項1~16の何れか1項に記載の入力装置。
  18. 請求項14に記載の入力装置と、
    前記タッチパネルと、を備えた、
    入力システム。
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