JP7586827B2 - 位置検出センサ及び入力装置 - Google Patents

Description

この発明は、折り曲げ可能な電磁誘導結合方式の位置検出センサ及び入力装置に関する。

例えば携帯型電話端末や携帯型コンピュータなどの携帯機器は、文字や画像を表示する表示画面を備える表示素子（ディスプレイ素子）を備えるが、最近は、表示画面の大型化が進んでいる。しかし、表示画面の大型化は、携帯機器の大型化を招き、携帯性が損なわれる恐れがある。

そこで、折り曲げ可能なフレキシブルディスプレイ素子を用いることで、筐体を折り畳み可能な携帯機器が提案され、携帯機器の小型化を維持しながら、大きな表示画面を確保することができるようにしたものが提案されている（例えば特許文献１（特表２０１７－５１００６５号公報）参照）。

ところで、最近の携帯機器においては、使用者による入力操作を受け付ける入力装置として、表示画面に重畳して位置検出センサを配設し、使用者が把持する電子ペンによる指示位置を位置検出センサで検出することで、表示画面を通じた種々の操作入力を受け付けることができるように構成されるものが賞用されるようになっている。この場合に、位置検出センサとしては、静電結合方式の位置検出センサのほか、電磁誘導結合方式の位置検出センサのいずれも可能であり、より精細な位置指示を可能とする場合には、電磁誘導結合方式の位置検出センサ（例えば特許文献２（特開２０１５－２６２３５号公報）参照）が用いられる。

図１１は、表示素子に重畳して電磁誘導結合方式の位置検出センサが設けられた携帯機器の一部断面図を示すものである。

図１１に示すように、この例においては、携帯機器の筐体１０１の上面側に、表示素子１０２が配設されると共に、この表示素子１０２に重畳して、その表示画面１０２Ｄとは反対側（表示素子１０２の裏面側）に位置検出センサ１０３が配設される。位置検出センサ１０３は、図１１に示すように、デジタイザ部１０４と、電磁シート部１０５とからなる。

デジタイザ部１０４は、図示は省略するが、基板に、表示画面１０２Ｄの横方向（Ｘ方向）と縦方向（Ｙ方向）とに、それぞれ複数個のループコイルが配設されたものである。

電磁シート部１０５は、デジタイザ部１０４の表示素子１０２との対向側とは反対側の面側の全体を覆うように配設されている。この電磁シート部１０５は、磁路板と呼ばれるもので、磁路材を構成する第１の層１０５１と、電磁シールドを行うための第２の層１０５２とからなる。

磁路材を構成する第１の層（磁路材層）１０５１は、電磁誘導結合方式の電子ペンとの間で送受される電磁波に関し、デジタイザ部１０４のループコイルによって生成される交番磁界に対する磁路を形成することで、発生した磁束の発散を防止し、これにより電磁誘導結合方式の位置検出センサ１０３としての、電子ペンに対する検出感度を向上させる。また、電磁シールドを行うための第２の層（電磁シールド層）１０５２は、電磁誘導結合方式の位置検出センサ１０３の下側（表示画面１０２Ｄ側とは反対側）の外部に交番磁界が放射されるのを防止する機能を果たすと共に、下側の外部からの電磁波が、電子ペンとの間で送受される電磁波に対してノイズとして混入しないようにするためのものである。

第１の層１０５１としては、高透磁率を有する磁性材料が用いられ、また、第２の層１０５２は、非磁性体であると共に、高い導電性を備えている金属材料、例えば、アルミニウムなどで構成されている金属シートで構成される。

特表２０１７－５１００６５号公報 特開２０１５－２６２３５号公報

上述した電磁誘導結合方式の位置検出センサ１０３は、デジタイザ部１０４の基板としてフレキシブル基板を用いることで、折り曲げ可能とすることができる。そこで、特許文献１に開示されているようなフレキシブルディスプレイ素子と折り曲げ可能な位置検出センサとを組み合わせることで、電子ペンによる位置指示を受け付けることが可能な入力装置を備える携帯機器として、折り畳み式の構成とすることが考えられる。

そのような入力装置を備える携帯機器においては、折り畳み状態から全開状態にしたときの筐体の一面側の全体がフレキシブルディスプレイ素子の表示画面とすることができ、折り畳み状態の２倍のサイズの表示画面を形成することができると共に、その表示画面と同じ領域を検出領域として電子ペンによる位置指示を検出することができる。

しかしながら、上述のように携帯機器を折り畳み可能な構成にした場合には、次のような問題が生じる恐れがあることが判明した。

すなわち、上述のような携帯機器においては、折り畳み状態と開いた状態とを頻繁に繰り返される。このため、位置検出センサ１０３においては、図１２に示すように、当該折り畳みの繰り返しによる折れ曲がり部分１０３ａに劣化が生じることが判明した。特に、電磁シート部１０５の第２の層１０５２の金属シート部分の劣化が大きくなることが判明した。

そして、位置検出センサ１０３と電子ペンとの間における電磁結合エネルギのレベルが、当該劣化を生じる折れ曲がり部分１０３ａにおいて局所的に変化してしまうという問題が生じることが判明した。

図１３は、位置検出センサ１０３のＸ方向の複数のループコイルと電子ペンとの電磁結合レベルを示す特性図である。この図１３に示すように、位置検出センサ１０３に図１２に示すような折れ曲がり部分における劣化が生じないときには、Ｘ方向の複数のループコイルと電子ペンとの電磁結合レベルは、一点鎖線の特性曲線１０８ａに示すように、ほぼ均一のレベルを呈する。

これに対して、位置検出センサ１０３に、図１２に示すような折れ曲がり部分１０３ａにおける劣化が生じたときには、実線の特性曲線１０８ｂに示すように、位置検出センサ１０３の折れ曲がり部分１０３ａの領域のＸ方向のループコイルと電子ペンとの電磁結合レベルが、他の位置のＸ方向のループコイルに比して、局所的に変化してしまうことが判明した。

この発明は、以上の問題点を解決することができるようにした位置検出センサ及び入力装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、
位置指示器と電磁誘導結合する電極を有するデジタイザと、
前記デジタイザの前記位置指示器による指示入力を受ける入力面側とは反対側の面を覆うように設けられ、前記デジタイザの折り曲げ位置において互いに分離されている複数の電磁シートであり、前記デジタイザが開かれている状態では、前記折り曲げ位置にて、前記デジタイザの前記入力面に直交する方向において、互いに重なりあうように構成されている電磁シートと、
を有することを特徴とする位置検出センサを提供する。

また、
電磁誘導結合方式の位置検出センサと、
前記位置検出センサを、折り曲げた状態と、前記折り曲げた状態から開いた状態とを変容可能にするためのヒンジ部を備える外筐部材と、
を備える入力装置であって、
前記位置検出センサは、
前記デジタイザの前記位置指示器による指示入力を受ける入力面側とは反対側の面を覆うように設けられ、前記デジタイザの折り曲げ位置において互いに分離されている複数の電磁シートであり、前記デジタイザが開かれている状態では、前記折り曲げ位置にて、前記デジタイザの前記入力面に直交する方向において、互いに重なりあうように構成されている電磁シートと、
を備えることを特徴とする入力装置を提供する。

上述の構成の位置検出センサ及び当該位置検出センサを備える入力装置においては、電磁シートは、折り畳みの際の折れ曲がり部分で分離されている複数の電磁シートに分割されているので、折れ曲がり部分における折り畳みによる曲げ応力が小さくなり、折り畳みの繰り返しによる劣化が軽減される。

そして、電磁シートは、複数の電磁シートに分割されていても、位置検出センサが使用状態とされる開かれた状態においては、折り曲げ位置においては、電磁シート同士で重なりを生じるように構成されているために、電磁シートの分離部分における電磁シールドも確保され、電子ペンとの電磁結合強度が局所的に変化してしまうのを防止することができる。

この発明による入力装置の実施形態を備える携帯機器の構成例の概要を説明するための図である。 この発明による入力装置の実施形態の構成例を説明するための分解構成図である。 この発明による入力装置の実施形態の要部の構成例を説明するための図である。 この発明による入力装置の実施形態の要部の構成例を説明するための図である。 この発明による位置検出センサの他の実施形態を説明するための図である。 この発明による位置検出センサの他の実施形態を説明するための図である。 この発明による入力装置の実施形態を備える携帯機器の他の例を説明するための図である。 図７の例の携帯機器の要部の構成例を説明するための図である。 この発明による位置検出センサの他の実施形態を説明するための図である。 図９の例の携帯機器の要部の構成例を説明するための図である。 従来の位置検出センサの構成例を説明するための図である。 この発明の課題を説明するために用いる図である。 この発明の課題を説明するために用いる図である。

以下、この発明による位置検出センサの実施形態を、当該位置検出センサの実施形態を用いた入力装置の実施形態と共に、図を参照しながら説明する。以下の説明は、入力装置の実施形態の機能が、フレキシブルディスプレイ素子を用いて折り畳み式の構成とされた携帯機器に搭載されたた場合の例である。

図１は、この発明による入力装置の実施形態の機能を備える携帯機器の構成の概要を説明するための図である。この例の携帯機器１は、フレキシブルディスプレイ素子を備えると共に、折り畳み可能な電磁誘導結合方式の位置検出センサを用いた入力装置の機能を備えるものである。なお、この図１の例の携帯機器１も、フレキシブルディスプレイ素子の表示画面側に折り畳むこと（谷折り）が可能とされている。

図１（Ａ）は、この例の携帯機器１を全開にした状態を、また、図１（Ｂ）は折り畳んだ状態を、それぞれ示している。そして、図１（Ｃ）は、この例の携帯機器１を折り畳み可能な構成とするためのヒンジ構造の例を示している。この例の携帯機器１では、図１（Ａ）に示すように開いた状態では、フレキシブルディスプレイ素子３の表示画面３Ｐが露呈される。この表示画面３Ｐ上において、電磁誘導結合方式の電子ペン１０による指示位置がなされると、その下部（裏側）に設けられる電磁誘導結合方式の位置検出センサ４により、当該電子ペン１０による指示位置が検出される。

そして、この実施形態では、表示画面３Ｐの表示領域と位置検出センサ４の位置検出領域とはほぼ同一とされ、表示画面３Ｐが、電子ペン１０による位置指示のための入力面とされ、その全域における電子ペン１０の指示位置が位置検出センサ４で検出される。

この例の携帯機器１の外筐（筐体）２は、第１のフレーム部材２１と、第２のフレーム部材２２とが、ヒンジ部２３，２４において、折り畳み可能に連結された構造を有している。

第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２とは、図１に示すように、フレキシブルディスプレイ素子３、位置検出センサ４及びそれらと接続される電子回路部（図示せず）が収納される扁平凹部を形成するように、底部２１ａ，２２ａの周囲に壁部２１ｂ，２２ｂが形成されている。ただし、第１のフレーム部材２１及び第２のフレーム部材２２の底部２１ａ及び２２ａの、ヒンジ部２３，２４側で対向する辺には、壁部２１ｂは形成されない。

このため、そのままでは、図１（Ｂ）の折り畳み状態においては、当該ヒンジ部２３とヒンジ部２４との間の部分が開口となってしまい、塵埃の混入の恐れが生じてしまうので、この実施形態では、当該ヒンジ部２３とヒンジ部２４との間の部分に保護板２５（図１（Ｃ）参照が配設される。

そして、第１のフレーム部材２１及び第２のフレーム部材２２の底部２１ａ及び２２ａの、ヒンジ部２３，２４側で対向する辺には、保護板２５を、第１のフレーム部材２１及び第２のフレーム部材２２が折り畳みの際に回動可能となる状態で結合保持する結合保持部（図１では図示を省略、後述の図３及び図４参照）が設けられている。

この例の携帯機器１のヒンジ部２３，２４では、第１のフレーム部材２１及び第２のフレーム部材２２は、それぞれ別の回転軸位置で回動することが可能な２軸ヒンジの構造とされている。ヒンジ部２３とヒンジ部２４とは同様の構成を備えるので、ここでは、ヒンジ部２３の構造のみを説明して、ヒンジ部２４についての説明は省略する。

すなわち、第１のフレーム部材２１の壁部２１ｂのヒンジ部２３における端部には、図１（Ｃ）に示すように、回動支軸を嵌合させるための貫通孔２１ｃが形成されている。また、同様に、第２のフレーム部材２２の壁部２２ｂのヒンジ部２３における端部には、図１（Ｃ）に示すように、回動支軸を嵌合させるための貫通孔２２ｃが形成されている。

そして、貫通孔２１ｃ及び貫通孔２２ｃに挿通されるピン２３１ａ及びピン２３１ｂが形成されているヒンジ構成板２３１が用意される。この場合に、ピン２３１ａ及びピン２３１ｂの径は、貫通孔２１ｃ及び貫通孔２２ｃの径よりも小さくされている。そして、ヒンジ構成板２３１のピン２３１ａ及びピン２３１ｂが、第１のフレーム部材２１の壁部２１ｂの貫通孔２１ｃ及び第２のフレーム部材２２の壁部２２ｂの貫通孔２２ｃにそれぞれ挿通されることで、ヒンジ構成板２３１により、第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２とが、ヒンジ部２３において回動可能に連結される。この場合に、図示は省略するが、貫通孔２１ｃ及び貫通孔２２ｃに挿通されたピン２３１ａ及びピン２３１ｂの先端側には、抜け防止部材が嵌合されて、ヒンジ構成板２３１が離脱しないように構成される。

ヒンジ部２４側においても同様に構成され、ヒンジ構成板２４１が取り付けられて、第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２とが、ヒンジ部２４において回動可能に連結される。

以上のようにして、この実施形態の携帯機器１においては、ヒンジ部２３及びヒンジ部２４において、第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２とが回動可能に連結されることで、外筐２が、図１（Ｂ）に示すように、折り畳み可能とされる。

［フレキシブルディスプレイ素子３及び位置検出センサ４の構成例］
上述したように、外筐２内には、フレキシブルディスプレイ素子３、位置検出センサ４及びそれらと接続される電子回路部が収納される。図２は、そのうちのフレキシブルディスプレイ素子３及び位置検出センサ４を説明するための分解構成図である。

フレキシブルディスプレイ素子３は、例えば有機ＥＬディスプレイ（organic electro luminescence display）素子やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などで構成されており、表示画素が、Ｘ軸方向（横方向）及びＹ軸方向（縦方向）に多数個配列された表示画面３Ｐを備えている。

このフレキシブルディスプレイ素子３の下方（表示画面３Ｐとは反対側）には、電磁誘導結合方式の位置検出センサ４が、フレキシブルディスプレイ素子３と重畳する状態で配設されている。

位置検出センサ４は、デジタイザ部４１と電磁シート部４２とからなる。デジタイザ部４１は、フレキシブル基板４１Ｆ上に、Ｘ軸方向の複数個のループコイル４１Ｘ及びＹ軸方向の複数個のループコイル４１Ｙが配設されて構成されている。図２の例では、フレキシブル基板４１Ｆの表面側に複数個のループコイル４１Ｙが配設され、裏面側に複数個のループコイル４１Ｘが配設されている。そして、このデジタイザ部４１は、フレキシブルディスプレイ素子３の表示画面３Ｐとは反対側の面に例えば被着されて配設される。

この例においては、フレキシブルディスプレイ素子３の表示画面３Ｐの表示領域と、位置検出センサ４のデジタイザ部４１の位置検出領域とは、ほぼ同一サイズであることは前述した通りである。そして、デジタイザ部４１は、フレキシブルディスプレイ素子３の表示画面３Ｐを、電子ペン１０による位置指示の入力面として、当該電子ペン１０による入力面における指示位置を検出するようにする。

そして、デジタイザ部４１のフレキシブルディスプレイ素子３との被着面側（入力面側）とは反対側の面に、電磁シート部４２が例えば被着される。

電磁シート部４２は、この実施形態では、磁路材層部４２１と電磁シールド層部４２２とが積層されて構成される。磁路材層部４２１は、電子ペン１０との間で送受される電磁波に関し、デジタイザ部４１のループコイル４１Ｘ，４１Ｙによって生成される交番磁界に対する磁路を形成することで、発生した磁束の発散を防止し、これにより電磁誘導結合方式の位置検出センサ４としての、電子ペン１０に対する検出感度を向上させる。また、電磁シールド層部４２２は、電磁誘導結合方式の位置検出センサ４の下側の電子回路部に交番磁界が放射されるのを防止する機能を果たすと共に、下側の電子回路部からの電磁波が、電子ペン１０との間で送受される電磁波に対してノイズとして混入しないようにするためのものである。

磁路材層部４２１は、高透磁率を有する磁性材料で構成され、この例では、高透磁率の磁性体の粉末、例えばアモルファス合金の粉末を、非磁性および非導電性の高分子材料、この例では樹脂と混合したもので構成する。電磁シールド層部４２２は、非磁性体であると共に、高い導電性を備えている金属材料、この例では、アルミニウムからなる金属シートで構成されている。

この実施形態では、電磁シート部４２は、フレキシブルディスプレイ素子３及びデジタイザ部４１が、図２において点線３Ｆ及び点線４Ｆで示す折れ曲がり位置で折り曲げられて折り畳み可能の構成とされていることによる問題を回避するため、以下に説明するような構成とされている。

すなわち、電磁シート部４２は、デジタイザ部４１の全面を覆うように形成されるのではなく、折れ曲がり位置において、所定の間隔ｄだけ開けてデジタイザ部４１に対して被着される第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂとに分割されると共に、第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂとの間の前記所定の間隔ｄを覆うように配置される第３のシート部分４２Ｃを備えるように構成されている。すなわち、この実施形態では、電磁シート部４２は、第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂと第３のシート部分４２Ｃとに分割される。

第１のシート部分４２Ａは、図２において、折れ曲がり位置よりも左側に位置する磁路材層部４２１の第１の部分４２１１と、同じく折れ曲がり位置よりも左側に位置する電磁シールド層部４２２の第１の部分４２２１とで構成される。また、第２のシート部分４２Ｂは、図２において、折れ曲がり位置よりも右側に位置する磁路材層部４２１の第２の部分４２１２と、同じく折れ曲がり位置よりも右側に位置する電磁シールド層部４２２の第２の部分４２２２とで構成される。

そして、第３のシート部分４２Ｃは、折れ曲がり位置の所定の間隔ｄよりも大きい幅を有している磁路材層部４２１３と電磁シールド層部４２２３とが被着されると共に、磁路材層部４２１３上に、樹脂からなるスペーサ部材４２３が被着形成されたもので構成される。

この実施形態では、第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂは、デジタイザ部４１に、所定の間隔ｄだけ離間された状態で被着される。この場合に、例えば、デジタイザ部４１の入力面側とは反対側の面に、磁路材層部４２１の第１の部分４２１１及び第２の部分４２１２が所定の間隔ｄだけ離間された状態で被着される。その後、電磁シールド層部４２２の第１の部分４２２１及び第２の部分４２２２が所定の間隔ｄだけ離間された状態で、磁路材層部４２１の第１の部分４２１１及び第２の部分４２１２の上にそれぞれ被着される。

この場合、所定の間隔ｄは、外筐の折り畳みによりデジタイザ部４１が折り曲げられることにより曲面上に曲げられる部分に対応する長さが好ましく、この例では、例えば３～５ｍｍ程度とされている。ここで、所定の間隔ｄは、第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂに折れ曲がりにより曲面が全く生じないようにするような長さにする必要はなく、当該所定の間隔ｄの存在により、第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂに折れ曲がりによる曲げ応力が軽減される長さであればよく、第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂの所定の間隔ｄの近傍部分において、折れ曲がりにより曲面が生じてもよい。

第３のシート部分４２Ｃは、この実施形態では、デジタイザ部４１及び電磁シート部４２の第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂとは接触することなく離間した状態で配設される。この実施形態では、第３のシート部分４２Ｃは、ヒンジ部２３及びヒンジ部２４との間に設けられている保護板２５上（電磁シート部４２側に対向している面上）に被着されて設けられている（図１（Ｃ）参照）。

次に、以上のような構成の電磁シート部４２を備えるこの実施形態の携帯機器１の折れ曲がり位置近傍における構成を、図３及び図４の断面図を参照してさらに説明する。図３は、図１（Ｂ）の携帯機器１が折り畳まれた状態の図におけるＢ－Ｂ断面図であり、また、図４は、図１（Ａ）の携帯機器１が全開とされている状態の図におけるＡ－Ａ断面図である。

図３及び図４に示すように、この実施形態の携帯機器１においては、第１のフレーム部材２１の底部２１ａの、ヒンジ部２３及び２４との間の辺部と、第２のフレーム部材２２の底部２２ａのヒンジ部２３及び２４との間の辺部とには、前述したように、ヒンジ部２３とヒンジ部２４との間に設けられる保護板２５を、当該保護板２５に対して、第１のフレーム部材２１及び第２のフレーム部材２２が折り畳みの際に回動可能となる状態で結合保持するようにするための結合保持部２１ｄ及び２２ｄが設けられている。

一方、保護板２５には、図３及び図４に示すように、結合保持部２１ｄ及び結合保持部２２ｄと回動可能に結合するための爪部２５ａ及び爪部２５ｂが設けられている。なお、図示は省略するが、爪部２５ａ及び爪部２５ｂは、ヒンジ部２３とヒンジ部２４との間に、２個以上の複数個所に設けられている。

そして、保護板２５のフレキシブルディスプレイ素子３及び位置検出センサ４側に対向する側の上面には、図３及び図４に示すように、電磁シート部４２の第３のシート部分４２Ｃが設けられている。この場合に、図３及び図４に示すように、第３のシート部分４２Ｃは、第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂとが折れ曲がり位置で所定の間隔ｄを隔てて分離されている当該所定の間隔ｄの隙間４２ｇを覆うような状態で、保護板２５の上面に設けられている。

また、この場合に、第３のシート部分４２Ｃは、第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂとは接触してもよいが、この例では、図３の折り畳み状態及び図４の全開状態の両状態において、接触することなく、デジタイザ部４１の入力面に直交する方向において離間するようにされて、電気的な接触及び物理的な接触が生じないようにされている。この場合に、第３のシート部分４２Ｃと第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂとの、デジタイザ部４１の入力面に直交する方向の離間距離（シート厚さ方向離間距離という）は、わずかでよく、例えば図４の全開状態においては、このシート厚さ方向離間距離は０．１ｍｍ程度であってもよい。

そして、この実施形態では、特に、第３のシート部分４２Ｃの幅（ヒンジ部２３とヒンジ部２４とを結ぶ方向に直交する方向の長さ）は、第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂとの間の所定の間隔ｄよりも大きくされている。これにより、図４に示すように、デジタイザ部４１の使用状態である携帯機器１が開かれた状態のときに、デジタイザ部４１の入力面に直交する方向において、第３のシート部分４２Ｃと第１のシート部分４２Ａとの間、及び第３のシート部分４２Ｃと第１のシート部分４２Ａとの間において、それぞれ所定の長さＯｖの重なりを生じるように構成されている。この場合の重なりの所定の長さＯｖは、第３のシート部分４２Ｃと、第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂとの離間距離に応じて選定される。例えば、前述のシート厚さ方向離間距離が０．１ｍｍ程度の場合には、重なりの所定の長さＯｖは、例えば２～３ｍｍ以上であればよい。シート厚さ方向離間距離が大きくなるに応じて、重なりの所定の長さＯｖは、より大きい値とされる。

この場合に、図３及び図４からも明らかなように、第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２とが、ヒンジ部２３及びヒンジ部２４を回動支軸位置として回動することで、折り畳み状態と全開状態とに変位されるときに、保護板２５は移動はするが、当該保護板２５の上面に配設されている第３のシート部分４２Ｃと、デジタイザ部４１の裏面に形成されている第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂとは接触することはないように構成されている。なお、若干接触するようになってもよい。

そして、この実施形態では、第３のシート部分４２Ｃは、上述したように、保護板２５の上面で外筐２の折り畳み動作に関係なく、常に折り曲げられることなく平面状態を保つものとなっている。したがって、この第３のシート部分４２Ｃは、外筐２の折り畳み動作による劣化は生じない。

以上のようにして、この実施形態の携帯機器１の位置検出センサ４においては、デジタイザ部４１の一面に設けられる電磁シート部４２は、第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂとに分離されて、外筐２の折り畳みにより折れ曲がる位置には、電磁シート部４２は形成されない所定の間隔ｄが形成されており、折り畳みの際に大きく屈曲する折れ曲がり位置には、電磁シート部４２は存在しないようにできるので、外筐２の折り畳みによる電磁シート部４２の劣化が軽減される。

そして、この実施形態では、電磁シート部４２が形成されていない所定の間隔ｄは、第３のシート部分４２Ｃにより覆われるように構成されているので、デジタイザ部４１のループコイルと電子ペン１０との電磁結合の強度が、所定の間隔ｄの部分でも局所的に変化しないように構成されている。

さらに、上述の実施形態では、第３のシート部分４２Ｃは、デジタイザ部４１及び第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂとは離間しており、かつ、外筐２の折り畳み動作の際に折れ曲がることがないように構成されているので、当該第３のシート部分４２Ｃにおいては、折り畳み動作による劣化が全く生じることはない。

［上述の実施形態の変形例］
なお、以上の実施形態では、第３のシート部分４２Ｃは、外筐２の折り畳みにも関係なく、折れ曲がりは全く生じないように構成した。しかし、第３のシート部分４２Ｃは大きく屈曲するような折れ曲がりが生じないようにすることを回避すれば、その幅が狭いことも相まって、平板状から曲面への変位が生じたとしてもその劣化は少ないので、若干の曲面への変位は許容される。したがって、第３のシート部分４２Ｃも、外筐２を開状態から折り畳むときに、若干曲がるように構成してもよい。

なお、上述の実施形態では、電磁シート部４２は、磁路材層部４２１と電磁シールド層部４２２の両方を含んで第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂとに分割するようにした。しかし、折れ曲がりによる劣化は、電磁シールド層部４２２に比較して磁路材層部４２１の方が少ないので、電磁シート部４２の第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂの部分では、電磁シールド層部４２２のみを、第１の部分４２２１と第２の部分４２２２に分割するようにしてもよい。その場合には、第３のシート部分４２Ｃは、磁路材層部を省略して、電磁シールド層部４２２３のみを有するように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、位置検出センサ４において、第３のシート部分４２Ｃは、デジタイザ部４１及び電磁シート部４２の第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂとは、非接続の別体として構成するようにした。

しかし、例えば図５に示すように構成することで、第３のシート部分４２Ｃを、電磁シート部４２の第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂと接続して、位置検出センサ４を構成することもできる。

図５は、そのように構成する位置検出センサの例を示すものである。なお、図５では、フレキシブルディスプレイ素子３は省略したが、上述の実施形態の例と同様に、フレキシブルディスプレイ素子３は、デジタイザ部４１の、電磁シート部４２の第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂが形成される面側とは反対側に設けられるものである。

図５（Ａ）は、この例の位置検出センサ４´を折り曲げた状態における断面図、図５（Ｂ）は、折り曲げた状態から平面状に全開とした状態における断面図である。なお、この図５において、上述の実施形態の各部と同様の構成部分には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

この図５の例の位置検出センサ４´においては、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、デジタイザ部４１において、第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂとの間の所定の間隔ｄの位置は空間とせずに、例えば弾性変形が可能な樹脂からなる接合用部材４３が設けられる。この接合用部材４３は、その厚さ（デジタイザ部４１の入力面側とは反対側の面からの高さ）が、第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂの厚さよりも大きくされている。

そして、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、この接合用部材４３のデジタイザ部４１の入力面とは反対側の面側の端面に、第３のシート部分４２Ｃが被着されて構成される。この場合、第３のシート部分４２Ｃの幅は、所定の間隔ｄよりも大きいので、接合用部材４３から食み出る部分が生じるが、その部分は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、第１のシート部分４２Ａ及び第２のシート部分４２Ｂとは離間した非接合部分となる。この非接合部分は、図５（Ａ）に示すように、位置検出センサ４´のデジタイザ部４１及び電磁シート部４２の第１のシート部分４２Ａと第２のシート部分４２Ｂの部分が折り曲げられた状態となったとしても曲がらない。

したがって、図５の例の位置検出センサ４´も、上述の実施形態と同様の作用効果を奏するものである。

次に、図６は、非接続の別体の第３のシート部分４２Ｃを備えない位置検出センサ４Ｍの例を示すものである。図６（Ａ）は、この例の位置検出センサ４Ｍを折り曲げた状態における断面図、図６（Ｂ）は、折り曲げた状態から平面状に全開とした状態における断面図である。なお、この図６においては、上述の実施形態の各部と同様の構成部分には、同一の参照符号にサフィックスＭを付して示し、その詳細な説明は省略する。

この図６の例の位置検出センサ４Ｍにおいても、デジタイザ部４１の入力面側とは反対側の面に設けられる電磁シート部４２Ｍは、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、上述の実施形態の電磁シート部４２と同様に、第１のシート部分４２ＡＭと第２のシート部分４２ＢＭとは、折り曲げ位置の近傍において分離されると共に、折り曲げ位置には、所定の間隔ｄだけ、第１のシート部分４２ＡＭと第２のシート部分４２ＢＭとが被着形成されていない部分が形成される。

しかし、この図６の例においては、第１のシート部分４２ＡＭと第２のシート部分４２ＢＭの一方、この例では、第２のシート部分４２ＢＭは、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、所定の間隔ｄの部分を覆って、第１のシート部分４２ＡＭと第２のシート部分４２ＢＭの他方、この例では、第１のシート部分４２ＡＭと重なりを生じることが可能なように、延長端部４２ＢＭａが構成されている。

したがって、この図６の例の位置検出センサ４Ｍにおいては、図６（Ｂ）に示すように、折り曲げた状態から平面状に全開とした状態においては、第１のシート部分４２ＡＭと第２のシート部分４２ＢＭとの間の所定の間隔ｄに空間４５を形成しながら、第１のシート部分４２ＡＭと第２のシート部分４２ＢＭとの間に重なり（オーバーラップ部分）Ｏｖを生じる。

以上のような構成を備える図６の例の位置検出センサ４Ｍにおいては、携帯機器が折り畳まれたときには、位置検出センサ４Ｍも折り曲げられるが、電子シート部４２Ｍにおいては、第１のシート部分４２ＡＭと第２のシート部分４２ＢＭとに分離されているので、劣化が生じにくくなる。そして、携帯機器が全開状態とされたときには、分離されている第１のシート部分４２ＡＭと第２のシート部分４２ＢＭとは、互いに重なりを生じるようになるので、分離位置においても、デジタイザ部４１Ｍと電子ペン１０との間の電磁結合レベルが局所的に変化することが防止される。

［その他の実施形態または変形例］
なお、以上の実施形態は、外筐が谷折りとされる携帯機器の場合の例であるが、外筐が山折りとされる携帯機器の場合にも適用されるものである。

また、上述の実施形態の携帯機器においては、折り畳みのための機構としては、２点支持のヒンジ部を用いた構成としたが、１点支持や３点以上の多点支持のヒンジ部の構成であってもよい。

図７及び図８は、多点支持のヒンジ部を備え、谷折りの折り畳みが可能な携帯機器１Ｄの構成例を説明するための図である。図７は、この例の携帯機器１Ｄの折り畳み変化の概要を示すものであり、この例の携帯機器１Ｄは、図７（Ａ）に示すような折り畳み状態から、図７（Ｂ）に示すような開閉途中の状態を経て、図７（Ｃ）に示すような全開状態にすることができるように構成される。そして、図８（Ａ）は、図７（Ｂ）におけるＣ－Ｃ断面図を模式的に示した図であり、また、図８（Ｂ）は、図７（Ｃ）におけるＤ－Ｄ断面図を模式的に示した図である。

この例の携帯機器１Ｄにおいては、図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、外筐（筐体）２Ｄは、第１のフレーム部材２１Ｄと、第２のフレーム部材２２Ｄとが、多点支持のヒンジ部２３Ｄ及びヒンジ部２４Ｄ（図８では、ヒンジ部２３Ｄのみを示している）において、谷折りの折り畳み可能に連結された構造を有している。

この例の携帯機器１Ｄの外筐２Ｄは、図７（Ｃ）及び図８（Ｂ）に示すように全開状態としたときに矩形形状の薄型の板状体となると共に、図７（Ｂ）及び図８（Ａ）に示すように折り畳まれた状態においては、全開状態のときのほぼ半分の大きさになる。

この例の携帯機器１Ｄにおいては、ヒンジ部２３Ｄ及びヒンジ部２４Ｄを除く部分については、図１～図４を用いて説明した上述の実施形態の携帯機器１と同様の構成を備えるもので、携帯機器１と同様の構成部分には、同一番号にサフィックスＤを付与して、その詳細な説明は省略することとする。

図７（Ｃ）に示すように、この例の携帯機器１Ｄの外筐２Ｄを全開状態としたときの矩形形状の板状体の一面側にフレキシブルディスプレイ素子３Ｄの表示画面３ＤＰが現れるように構成される。そして、図７（Ａ），（Ｃ）及び図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、このフレキシブルディスプレイ素子３Ｄの表示画面３ＤＰとは反対側（フレキシブルディスプレイ素子３Ｄの下側（裏側））に、電磁誘導結合方式の位置検出センサ４Ｄが、表示画面３ＤＰと同じ領域をセンサ検出領域となるように、フレキシブルディスプレイ素子３Ｄに重畳して設けられる。

この例の位置検出センサ４Ｄは、図７（Ｃ）に示すように、携帯機器１Ｄが開かれた状態において、電磁誘導結合方式の位置指示器である電子ペン１０と信号のインタラクションを電磁誘導結合により行うことにより、電子ペン１０により指示された位置を検出する。

そして、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この例の携帯機器１Ｄにおいても、位置検出センサ４Ｄは、フレキシブルディスプレイ素子３Ｄに対向して配設されるデジタイザ部４１Ｄの、フレキシブルディスプレイ素子３Ｄの対向面側とは反対側の面に、電磁シート部４２Ｄが配設される。

この電磁シート部４２Ｄは、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、上述した携帯機器１の電磁シート部４２と、同様に、デジタイザ部４１Ｄの折れ曲がり位置において、所定の間隔ｄを隔てて離間するように分離されている第１のシート部分４２ＡＤ及び第２のシート部分４２ＢＤと、第１のシート部分４２ＡＤと第２のシート部分４２ＢＤとの間の所定の間隔ｄの部分を覆うように構成される第３のシート部分４２ＣＤとに分割されている。

図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第３のシート部分４２ＣＤは、上述の携帯機器１の例と同様に、第１のシート部分４２ＡＤと第２のシート部分４２ＢＤとは離間する状態で配設される。なお、第３のシート部分４２ＣＤは、図８では図示を省略するが、ヒンジ部２３Ｄ及びヒンジ部２４Ｄとの間において、多点支持位置と位置検出センサ４Ｄとの間の空間に設けられる保護板などの板状体に配設される。

この例の携帯機器１Ｄにおいても、図８（Ｂ）に示すように、第３のシート部分４２ＣＤは、第１のシート部分４２ＡＤと第２のシート部分４２ＢＤとの間の所定の間隔ｄの部分を覆うと共に、デジタイザ部４１Ｄの入力面に直交する方向において、第１のシート部分４２ＡＤと第２のシート部分４２ＢＤと重なるオーバーラップ部分Ｏｖを有するように構成されている。

以上のような構成の携帯機器１Ｄの位置検出センサ４Ｄにおいても、上述した携帯機器１の位置検出センサ４と同様の作用効果が得られるものである。

次に、多点支持のヒンジ部を備える点は、上述の携帯機器１Ｄと同様であるが、山折りの折り畳みが可能な携帯機器１Ｅの構成例を、図９及び図１０を参照して説明する。

すなわち、図９は、この例の携帯機器１Ｄの折り畳み変化の概要を示すものであり、この例の携帯機器１Ｅは、図９（Ａ）に示すような折り畳み状態から、図９（Ｂ）に示すような開閉途中状態を経て、図９（Ｃ）に示すような全開状態にすることができるように構成される。そして、図１０（Ａ）は、図９（Ｂ）におけるＥ－Ｅ断面図を模式的に示した図であり、また、図１０（Ｂ）は、図９（Ｃ）におけるＦ－Ｆ断面図を模式的に示した図である。

この例の携帯機器１Ｅおいては、図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、外筐（筐体）２Ｅは、第１のフレーム部材２１Ｅと、第２のフレーム部材２２Ｅとが、多点支持のヒンジ部２３Ｅ及びヒンジ部２４Ｅ（図１０では、ヒンジ部２３Ｅのみを示している）において、山折りの折り畳み可能に連結された構造を有している。

この例の携帯機器１Ｅの外筐２Ｅは、図９（Ｃ）及び図１０（Ｂ）に示すように全開状態としたときに矩形形状の薄型の板状体となると共に、図９（Ｂ）及び図１０（Ａ）に示すように折り畳まれた状態においては、全開状態のときのほぼ半分の大きさになる。

この例の携帯機器１Ｅにおいては、ヒンジ部２３Ｅ及びヒンジ部２４Ｅを除く部分については、山折りと谷折りの折り畳みの違いを除けば、上述の実施形態の携帯機器１及び携帯機器１Ｄと同様の構成を備えるもので、携帯機器１と同様の構成部分には、同一番号にサフィックスＥを付与して、その詳細な説明は省略することとする。

この例の携帯機器１Ｅは、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示す折り畳み状態においても、また、図９（Ｂ）の折り畳み途中の状態においても、フレキシブルディスプレイ素子３Ｅの表示画面３ＥＰが現れるように構成されている。そして、この例の携帯機器１Ｅにおいては、このフレキシブルディスプレイ素子３Ｅの表示画面３ＥＰとは反対側（フレキシブルディスプレイ素子３Ｅの下側（裏側））に、表示画面３ＥＰと同じ領域をセンサ検出領域となるように重畳して、電子ペン１０と電磁誘導結合方式により結合される位置検出センサ４Ｅが設けられる。

この例の位置検出センサ４Ｅは、図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、全開にされた状態のみならず、折り畳み途中状態においても、また、完全に折り畳まれた状態においても、電磁誘導結合方式の位置指示器である電子ペン１０と信号のインタラクションを電磁誘導結合により行うことにより、電子ペン１０により指示された位置を検出することができる。

そして、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この例の携帯機器１Ｅにおいても、位置検出センサ４Ｅは、フレキシブルディスプレイ素子３Ｅに対向して配設されるデジタイザ部４１Ｅの、フレキシブルディスプレイ素子３Ｅの対向面側とは反対側の面に、電磁シート部４２Ｅが配設される。

そして、この例の携帯機器１Ｅの電磁シート部４２Ｅは、図１０（Ｂ）に示すように、上述した携帯機器１の電磁シート部４２と、同様に、デジタイザ部４１Ｅの折れ曲がり位置において、所定の間隔ｄを隔てて離間するように分離されている第１のシート部分４２ＡＥ及び第２のシート部分４２ＢＥと、第１のシート部分４２ＡＥと第２のシート部分４２ＢＥとの間の所定の間隔ｄの部分を覆うように構成される第３のシート部分４２ＣＥとに分割されている。

図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第３のシート部分４２ＣＥは、上述の携帯機器１の例と同様に、第１のシート部分４２ＡＥと第２のシート部分４２ＢＥとは離間する状態で配設される。なお、第３のシート部分４２ＣＥは、図１０では図示を省略するが、ヒンジ部２３Ｅ及びヒンジ部２４Ｅとの間において、多点支持位置と位置検出センサ４Ｅとの間の空間に設けられる保護板などの板状体に配設される。

この図１０の例においても、図１０（Ｂ）に示すように、第３のシート部分４２ＣＥは、第１のシート部分４２ＡＥと第２のシート部分４２ＢＥとの間の所定の間隔ｄの部分を覆うと共に、デジタイザ部４１Ｅの入力面に直交する方向において、第１のシート部分４２ＡＥと第２のシート部分４２ＢＥと重なるオーバーラップ部分Ｏｖを有するように構成されている。

以上のような構成の携帯機器１Ｅの位置検出センサ４Ｅにおいても、上述した携帯機器１の位置検出センサ４や携帯機器１Ｄの位置検出センサ４Ｄと同様の作用効果が得られるものである。

なお、上述の実施形態では、携帯機器の外筐を２つ折りに折り畳む場合の例であるが、３つ折り以上に折り畳む場合にも、この発明は適用できる。３つ折り以上に折り畳む場合においては、谷折りと山折りとが存在する場合もあるが、上述したように、この発明は、そのような場合にも適用できることは言うまでもない。

１…携帯機器、２…外筐、３…フレキシブルディスプレイ素子、４…位置検出センサ、２１…第１のフレーム部材、２２…第２のフレーム部材、２３，２４…ヒンジ部、４１…デジタイザ部、４２…電磁シート部、４２Ａ…第１のシート部分、４２Ｂ…第２のシート部分、４２Ｃ…第３のシート部分、４２１…磁路材層部、４２２…電磁シールド層部

Claims (16)

1. 位置指示器と電磁誘導結合する電極を有するデジタイザと、
   前記デジタイザの前記位置指示器による指示入力を受ける入力面側とは反対側の面を覆うように設けられ、前記デジタイザの折り曲げ位置において互いに分離されている複数の電磁シートであり、前記デジタイザが開かれている状態では、前記折り曲げ位置にて、前記デジタイザの前記入力面に直交する方向において、互いに重なりあうように構成されている電磁シートと、
   を有することを特徴とする位置検出センサ。
2. 前記電磁シートは、
   前記デジタイザの折り曲げ位置で所定の間隔を隔てて設けられている第１の電磁シート及び第２の電磁シートと、
   前記デジタイザが開かれている状態で、前記第１の電磁シートと前記第２の電磁シートとの間の前記所定の間隔を覆うと共に、前記第１の電磁シート及び前記第２の電磁シートと重なる第３の電磁シートと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
3. 前記第３の電磁シートは、前記デジタイザが開かれている状態で、前記デジタイザの前記入力面とは反対側の面及び前記第１の電磁シート及び第２の電磁シートとは、前記デジタイザの前記入力面に直交する方向に離間されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出センサ。
4. 前記第１の電磁シートと前記第２の電磁シートとの間の前記所定の間隔の位置に設けられる弾性変形が可能な部材をさらに有し、
   前記第３の電磁シートは、前記弾性変形が可能な部材に固着されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出センサ。
5. 前記第３の電磁シートは、前記デジタイザが折り曲げられたときにも折り曲げられない
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出センサ。
6. 前記電磁シートは、前記デジタイザの折り曲げ位置で分離されている第１の電磁シート及び第２の電磁シートを備え、
   前記第１の電磁シート及び前記第２の電磁シートの一方の電磁シートは、前記デジタイザが開かれている状態で、前記折り曲げ部分を跨いで他方の電磁シートの上に、非接触の状態で重なる
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
7. 前記電磁シートは、電磁シールド層を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
8. 前記電磁シートは、電磁シールド層と、前記電磁シールドの前記デジタイザ側の対向面側に設けられる磁路材層とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
9. 前記デジタイザは、前記入力面側に折り曲げられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
10. 前記デジタイザは、前記入力面側とは反対側の面側に折り曲げられる
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
11. 前記デジタイザは、複数回、折り曲げられるものである
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
12. 電磁誘導結合方式の位置検出センサと、
    前記位置検出センサを、折り曲げた状態と、前記折り曲げた状態から開いた状態とを変容可能にするためのヒンジ部を備える外筐部材と、
    を備える入力装置であって、
    前記位置検出センサは、
    位置指示器と電磁誘導結合する電極を有するデジタイザと、
    前記デジタイザの前記位置指示器による指示入力を受ける入力面側とは反対側の面を覆うように設けられ、前記デジタイザの折り曲げ位置において互いに分離されている複数の電磁シートであり、前記デジタイザが開かれている状態では、前記折り曲げ位置にて、前記デジタイザの前記入力面に直交する方向において、互いに重なりあうように構成されている電磁シートと、
    を備えることを特徴とする入力装置。
13. 折り曲げ可能なシート状の表示素子を備え、
    前記位置検出センサは、前記表示素子の表示画面側とは反対側の面側に前記表示画面に重畳して設けられ、
    前記外筐部材のヒンジ部は、前記表示素子と前記位置検出センサとを、折り曲げた状態と、前記折り曲げた状態から開いた状態とを変容可能にする
    ことを特徴とする請求項１２に記載の入力装置。
14. 前記位置検出センサの前記電磁シートは、
    前記デジタイザの折り曲げ位置で所定の間隔を隔てて設けられている第１の電磁シート及び第２の電磁シートと、
    前記デジタイザが開かれている状態で、前記第１の電磁シートと前記第２の電磁シートとの間の前記所定の間隔を覆うと共に、前記第１の電磁シート及び前記第２の電磁シートと重なる第３の電磁シートと、
    を備える
    ことを特徴とする請求項１２に記載の入力装置。
15. 前記第３の電磁シートは、前記デジタイザが開かれている状態で、前記デジタイザの前記入力面とは反対側の面及び前記第１の電磁シート及び第２の電磁シートとは、前記デジタイザの前記入力面に直交する方向に離間されている
    ことを特徴とする請求項１４に記載の入力装置。
16. 前記第３の電磁シートは、前記デジタイザが折り曲げられたときにも折り曲げられない
    ことを特徴とする請求項１４に記載の入力装置。

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