WO2018052096A1 - センサ、入力装置および電子機器 - Google Patents
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Definitions
- An object of the present technology is to provide a sensor, an input device, and an electronic device that can detect the pressure on the surface of the exterior body.
- the second technology is An exterior body, A pressure-sensitive sensor having a sensing surface;
- An input device comprising: a support that supports the pressure-sensitive sensor such that the inner surface of the exterior body and the sensing surface face each other.
- the third technology is A capacitive sensor electrode unit having a plurality of sensing units; A first reference electrode layer facing the first main surface of the sensor electrode unit; A second reference electrode layer facing the second main surface of the sensor electrode portion; A deformation layer that is provided between at least one of the first reference electrode layer and the sensor electrode portion and between the second reference electrode layer and the sensor electrode portion and elastically deforms by applying pressure;
- the deformation layer is a sensor containing a foamed resin.
- the pressure on the surface of the exterior body can be detected.
- the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
- FIG. 1A is a plan view illustrating an external appearance of an electronic apparatus according to the first embodiment of the present technology.
- 1B is a cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A.
- FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the configuration of the electronic device according to the first embodiment of the present technology.
- FIG. 3A is a perspective view showing the shape of the sensor.
- FIG. 3B is a perspective view showing a sensor arrangement.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the sensor.
- FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the flexible printed circuit board.
- FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the sensing unit.
- FIG. 7 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the electronic device according to the first embodiment of the present technology.
- 15A and 15B are cross-sectional views illustrating modifications of the configuration of the side surface portion of the electronic device.
- 16A and 16B are cross-sectional views illustrating modifications of the configuration of the side surface portion of the electronic device.
- 17A and 17B are cross-sectional views illustrating modifications of the configuration of the side surface portion of the electronic device.
- FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a modification of the configuration of the side surface portion of the electronic device.
- FIG. 19A is a schematic diagram illustrating a modification of the flexible printed board.
- FIG. 19B is a schematic diagram showing an arrangement of the flexible printed circuit board shown in FIG. 19A.
- FIG. 20 is a plan view showing a modification of the flexible printed board.
- FIG. 29B is a cross-sectional view showing a modified example of the configuration of the wheel / pad operation unit.
- FIG. 30 is a plan view showing the configuration of the touchpad operation unit.
- FIG. 31 is a cross-sectional view illustrating a modification of the configuration of the side surface portion of the electronic device.
- FIG. 32A is a graph showing a change in delta value after 100 continuous pressings of the sensor of Example 4.
- FIG. 32B is a graph showing changes in the delta value after 100 continuous pressings of the sensor of Example 5.
- FIG. 33A is a graph showing a change in delta value with respect to load before and after the durability test of the sensor 20 of Example 4.
- FIG. 33B is a graph showing changes in the delta value with respect to the load before and after the durability test of the sensor 20 of Example 5.
- the electronic device 10 according to the first embodiment of the present technology is a so-called smartphone, and includes an exterior body 11 that is a housing, two sensors 20 having a sensing surface 20S, and inner side surfaces 11SR and 11SL of the exterior body 11.
- a frame 12 as a support that supports the sensor 20 so as to face the sensing surface 20S, a substrate 13 disposed in the frame 12, and a front panel 14 provided on the frame 12 are provided.
- the input device is constituted by the exterior body 11, the sensor 20, and the frame 12 as a support.
- the input device may further include a substrate 13 as necessary.
- the exterior body 11 includes a rectangular main surface portion 11M constituting the back surface of the electronic device 10, and side wall portions 11R and 11L provided on both long sides of the main surface portion 11M.
- the frame 12 is accommodated between the side wall portions 11R and 11L.
- the side wall portions 11R and 11L are configured to be able to press the sensing surface 20S by pressing the side wall portions 11R and 11L toward the sensing surface 20S.
- a convex portion 11a is provided in the vicinity of the tip of the inner side surface 11SR.
- the convex portion 11a is configured to mesh with a concave portion 12a provided on the support surface 12SR of the frame 12.
- the inner side surface 11SL and the support surface 12SL also have the same configuration as the inner side surface 11SR and the support surface 12SR, respectively.
- the exterior body 11 includes, for example, metal, polymer resin, or wood.
- the metal include simple substances such as aluminum, titanium, zinc, nickel, magnesium, copper, and iron, or alloys containing two or more of these.
- Specific examples of the alloy include stainless steel (Stainless Used Steel: SUS), aluminum alloy, magnesium alloy, titanium alloy, and the like.
- the polymer resin include a copolymerized synthetic resin (ABS resin) of acrylonitrile, butadiene and styrene, a polycarbonate (PC) resin, a PC-ABS alloy resin, and the like.
- the frame 12 When the frame 12 is viewed in plan from a direction perpendicular to the main surface portion 11M, the frame 12 has a rectangular shape slightly smaller than the main surface portion 11M.
- the frame 12 has support surfaces 12SR and 12SL that face the inner surfaces 11SR and 11SL of the side wall portions 11R and 11L, respectively.
- the sensor 20 is supported on the support surface 12SR so that the inner surface 11SR of the side wall portion 11R faces the sensing surface 20S. A space is provided between the sensing surface 20S and the inner surface 11SR.
- the sensor 20 is supported on the support surface 12SL such that the inner surface 11SL of the side wall portion 11L and the sensing surface 20S face each other. A space is provided between the sensing surface 20S and the inner surface 11SL.
- the board 13 is a main board of the electronic device 10 and includes a controller IC (Integrated Circuit) (hereinafter simply referred to as “IC”) 13a and a main CPU (Central Processing Unit) (hereinafter simply referred to as “CPU”) 13b.
- IC Integrated Circuit
- CPU Central Processing Unit
- the IC 13a is a control unit that controls the two sensors 20 and detects the pressure applied to each sensing surface 20S.
- the CPU 13 b is a control unit that controls the entire electronic device 10. For example, the CPU 13b executes various processes based on signals supplied from the IC 13a.
- the front panel 14 includes a display device 14a, and a capacitive touch panel is provided on the surface of the display device 14a.
- the display device 14a displays a video (screen) based on a video signal supplied from the CPU 13b. Examples of the display device 14a include a liquid crystal display and an electroluminescence (EL) display, but are not limited thereto.
- the sensor 20 is a so-called pressure sensor, and has a long rectangular shape as shown in FIG. 3A.
- a connecting portion 41 extends from the center of the long side of the sensor 20. More specifically, as shown in FIG. 5, the sensor 20 includes a sensor electrode portion 30 having a long rectangular shape, and the connection portion 41 extends from the center of the long side of the sensor electrode portion 30. ing.
- the sensor electrode portion 30 and the connection portion 41 are integrally configured by a single flexible printed circuit board (hereinafter referred to as “FPC”) 40.
- FPC flexible printed circuit board
- the sensor 20 on the side wall portion 11R side is bonded to the support surface 12SR of the frame 12 via the adhesive layer 27 as shown in FIG. 3B.
- the sensor 20 on the side wall portion 11L is also bonded to the support surface 12SL in the same manner as the sensor 20 on the side wall portion 11R.
- the connection portion 41 is preferably bonded to the frame 12 via the adhesive layer 28.
- the sensor 20 is a so-called pressure-sensitive sensor, and as shown in FIG. 4, a capacitance type sensor electrode portion 30, electrode base materials 21 and 22, deformation layers 23 and 24, and adhesive layers 25 to 27, Is provided.
- the back surface of the sensor 20 is bonded to the support surfaces 12SR and 12SL.
- the longitudinal direction of the sensor 20 is referred to as a ⁇ X-axis direction
- the width direction (short direction) is referred to as a ⁇ Y-axis direction
- a direction perpendicular to the longitudinal direction and the width direction that is, the sensing surface 20S).
- ⁇ Z-axis direction is called ⁇ Z-axis direction.
- the electrode base material 21 and the sensor electrode part 30 are arranged so that the principal surfaces of the electrode base material 21 and the sensor electrode part 30 face each other.
- the deformation layer 23 is provided between the main surfaces of the electrode base material 21 and the sensor electrode portion 30, and is elastically deformed by the pressure applied to the sensing surface 20S.
- the deformation layer 23 and the electrode base material 21 are bonded together by an adhesive layer 25, and the deformation layer 23 and the sensor electrode part 30 are bonded together by an adhesive layer 26.
- the sensor electrode unit 30 has a long rectangular shape and is a part of the FPC 40.
- the number of parts can be reduced.
- the impact durability of the connection between the sensor 20 and the substrate 13 can be improved.
- the FPC 40 includes a sensor electrode part 30 and a connection part 41 extending from the center of the long side of the sensor electrode part 30.
- the sensor electrode unit 30 includes a plurality of pulse electrodes 32, two sense electrodes 33, and one ground electrode 34a provided on one main surface of a flexible base 31. And one ground electrode 34b provided on the other main surface of the substrate 31.
- the pulse electrode 32 and the sense electrode 33 constitute a sensing unit 30SE.
- the plurality of sensing units 30SE are viewed in plan from the Z-axis direction, the plurality of sensing units 30SE are arranged one-dimensionally so as to form a line at equal intervals in the X-axis direction.
- the connection part 41 includes wirings 32 d and 33 e provided on one main surface of the base material 31 and connection terminals 42.
- the wiring 32 d electrically connects the pulse electrode 32 and the ground electrodes 34 a and 34 b of the sensor electrode unit 30 and the connection terminal 42 provided at the tip of the connection unit 41.
- the wiring 33 e electrically connects the sense electrode 33 of the sensor electrode unit 30 and the connection terminal 42 provided at the tip of the connection unit 41.
- the connection terminal 42 is electrically connected to the substrate 13.
- the FPC 40 may further include an insulating layer (not shown) such as a cover layer covering the pulse electrode 32, the sense electrode 33, and the wirings 32d and 33e on one main surface of the substrate 31.
- an insulating layer such as a cover layer covering the pulse electrode 32, the sense electrode 33, and the wirings 32d and 33e on one main surface of the substrate 31.
- the base material 31 includes a polymer resin and is a flexible substrate.
- the polymer resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), acrylic resin (PMMA), polyimide (PI), triacetyl cellulose (TAC), polyester, polyamide (PA). , Aramid, polyethylene (PE), polyacrylate, polyether sulfone, polysulfone, polypropylene (PP), diacetyl cellulose, polyvinyl chloride, epoxy resin, urea resin, urethane resin, melamine resin, cyclic olefin polymer (COP) or norbornene Based thermoplastic resins.
- PET polyethylene terephthalate
- PEN polyethylene naphthalate
- PC polycarbonate
- acrylic resin PMMA
- PI polyimide
- TAC triacetyl cellulose
- PA polyamide
- Aramid polyethylene
- PE polyacrylate
- polyether sulfone poly
- the pulse electrode 32 as the first electrode includes one unit electrode body 32a as shown in FIG.
- the unit electrode bodies 32a included in each of the plurality of pulse electrodes 32 are arranged one-dimensionally so as to form a line at regular intervals in the X-axis direction.
- the sense electrode 33 which is the second electrode, includes a plurality of unit electrode bodies 33a and one connection portion 33d.
- the plurality of unit electrode bodies 33a are arranged one-dimensionally so as to form a line at regular intervals in the X-axis direction, and adjacent unit electrode bodies 33a are connected by a connecting portion 33d.
- the wiring 32 d is drawn out from the pulse electrode 32, drawn around the peripheral portion of one main surface of the base material 31, and connected to the connection terminal 42 through the connection portion 41.
- the wiring 33 e is drawn out from the sense electrode 33, drawn around the peripheral portion of one main surface of the base material 31, and connected to the connection terminal 42 through the connection portion 41.
- the unit electrode bodies 32a and 33a have a comb-teeth shape and are arranged so as to mesh the comb-teeth portions.
- the unit electrode body 32a includes a plurality of sub-electrodes 32b having a linear shape and a connecting portion 32c having a linear shape.
- the unit electrode body 33a includes a plurality of sub-electrodes 33b having a linear shape and a connecting portion 33c having a linear shape.
- the plurality of sub-electrodes 32b and 33b extend in the X-axis direction and are alternately spaced at predetermined intervals in the Y-axis direction. Adjacent sub-electrodes 32b and 33b are configured to be capable of forming capacitive coupling.
- the connecting portion 32c extends in the Y-axis direction and connects one end of the plurality of sub-electrodes 32b.
- the connecting portion 33c extends in the Y-axis direction and connects the other ends of the plurality of sub-electrodes 33b.
- the interval between the sub-electrodes 32b and 33b may be constant or may vary.
- the sensing unit 30SE is configured by the unit electrode bodies 32a and 33a arranged to be engaged with each other.
- the electrode substrate 21 includes a flexible substrate 21a and a reference electrode layer (hereinafter referred to as “REF electrode layer”) 21b provided on one main surface of the substrate 21a.
- the electrode base material 21 is disposed on one main surface side of the sensor electrode unit 30 such that the REF electrode layer 21 b faces one main surface of the sensor electrode unit 30.
- the electrode base material 22 includes a base material 22a having flexibility and a REF electrode layer 22b provided on one main surface of the base material 22a.
- the electrode base material 22 is disposed on the other main surface side of the sensor electrode portion 30 such that the REF electrode layer 22 b faces the other main surface of the sensor electrode portion 30.
- the base materials 21a and 22a have a film shape.
- Examples of the material of the base materials 21a and 22a include the same polymer resin as that of the base material 31 described above.
- the REF electrode layers 21b and 22b are so-called ground electrodes and have a ground potential.
- Examples of the shapes of the REF electrode layers 21b and 22b include a thin film shape, a foil shape, and a mesh shape, but are not limited thereto.
- the inorganic conductive material examples include metals and metal oxides.
- the metal is defined to include a semi-metal.
- the metal include aluminum, copper, silver, gold, platinum, palladium, nickel, tin, cobalt, rhodium, iridium, iron, ruthenium, osmium, manganese, molybdenum, tungsten, niobium, tantalum, titanium, bismuth, antimony, A metal such as lead, or an alloy thereof may be used, but is not limited thereto.
- Specific examples of the alloy include stainless steel (Stainless Used Steel: SUS), aluminum alloy, magnesium alloy, titanium alloy, and the like.
- the metal oxide examples include indium tin oxide (ITO), zinc oxide, indium oxide, antimony-added tin oxide, fluorine-added tin oxide, aluminum-added zinc oxide, gallium-added zinc oxide, silicon-added zinc oxide, and zinc oxide- Examples thereof include, but are not limited to, a tin oxide system, an indium oxide-tin oxide system, and a zinc oxide-indium oxide-magnesium oxide system.
- ITO indium tin oxide
- zinc oxide indium oxide
- indium oxide antimony-added tin oxide
- fluorine-added tin oxide aluminum-added zinc oxide
- gallium-added zinc oxide gallium-added zinc oxide
- silicon-added zinc oxide silicon-added zinc oxide
- zinc oxide- Examples thereof include, but are not limited to, a tin oxide system, an indium oxide-tin oxide system, and a zinc oxide-indium oxide-magnesium oxide system.
- organic conductive materials include carbon materials and conductive polymers.
- the carbon material include, but are not limited to, carbon black, carbon fiber, fullerene, graphene, carbon nanotube, carbon microcoil, and nanohorn.
- the conductive polymer for example, substituted or unsubstituted polyaniline, polypyrrole, polythiophene, and one or two (co) polymers selected from these can be used, but are not limited thereto. is not.
- the REF electrode layers 21b and 22b may be thin films produced by either a dry process or a wet process.
- a dry process for example, a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be used, but is not particularly limited thereto.
- the electrode base materials 21 and 22 are provided on both main surface sides of the sensor electrode portion 30, it is possible to suppress external noise (external electric field) from entering the sensor electrode portion 30 from both main surface sides of the sensor 20. . Therefore, a decrease in detection accuracy or erroneous detection of the sensor 20 due to external noise can be suppressed.
- the deformation layer 23 is a film that is elastically deformed by pressure applied to the sensing surface 20 ⁇ / b> S of the sensor 20.
- the sensitivity and dynamic range of the sensor 20 are adjusted by sandwiching a soft deformation layer 23 that can be elastically deformed between the main surfaces of the sensor electrode portion 30 and the electrode base material 21.
- the deformable layer 23 preferably has a hole (not shown) such as a through hole. This is because load sensitivity can be improved.
- the deformation layer 23 includes a dielectric material such as foamed resin or insulating elastomer.
- the foamed resin is a so-called sponge, and is at least one of foamed polyurethane (polyurethane foam), foamed polyethylene (polyethylene foam), foamed polyolefin (polyolefin foam), foamed acrylic (acrylic foam), sponge rubber, and the like.
- the insulating elastomer is, for example, at least one of a silicone elastomer, an acrylic elastomer, a urethane elastomer, a styrene elastomer, and the like.
- the deformation layer 23 may be provided on a base material (not shown).
- the deformation layer 24 is made of an insulating adhesive or double-sided adhesive tape.
- the adhesive for example, one or more selected from the group consisting of an acrylic adhesive, a silicone adhesive, a urethane adhesive, and the like can be used.
- adhesion pressure sensitivehesadhesion
- the adhesive layer is regarded as a kind of adhesive layer.
- the deformable layer 24 is composed of an adhesive or a double-sided adhesive tape, but functions as a good deformable layer because it is thicker than the adhesive layers 25-27.
- the deformable layer 24 may be made of the same material as the deformable layer 23.
- the residual strain generated in the deformation layer 23 due to deformation of the sensor 20 due to the assumed load and the assumed time of pressing it is preferable to employ at least one of the following configurations (1) to (3). That is, (1) the amount of deformation of the deformation layer 23 due to the assumed load is suppressed by using a highly rigid electrode substrate 21. (2) The deformation layer 23 is sufficiently thick with respect to the deformation amount due to the assumed load. (3) The 25% CLD (Compression-Load-Deflection) of the deformation layer 23 is set to 20 kPa or less.
- the thickness of the deformation layer 23 is preferably 180 ⁇ m or more, more preferably 200 ⁇ m or more, and even more preferably 220 ⁇ m or more. From the viewpoint of suppressing an increase in the thickness of the sensor 20, the thickness of the deformation layer 23 is preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 250 ⁇ m or less.
- the 25% CLD of the deformation layer 23 is preferably 36 kPa or less, more preferably 20 kPa or less, even more preferably 15 kPa or less, and particularly preferably 10 kPa or less.
- the upper limit of 25% CLD of the deformable layer 23 is not particularly limited, but is preferably 1 kPa or more, more preferably 5 kPa or more in consideration of manufacturability.
- the 25% CLD of the deformable layer 23 is a value determined in accordance with the test method of JIS K 6254.
- the density of the deformation layer 23 is preferably 320 kg / m 3 or less, more preferably 250 kg / m 3 or less, and even more preferably 200 kg / m 3 or less.
- the upper limit value of the density of the deformable layer 23 is not particularly limited, but is preferably 10 kg / m 3 or more, more preferably 100 kg / m 3 or more in consideration of manufacturability.
- the density of the deformable layer 23 is a value obtained in accordance with the test method of JIS K 6401.
- the adhesive layers 25 to 27 are made of, for example, an insulating adhesive or a double-sided adhesive tape.
- an adhesive agent the thing similar to the adhesive agent of the above-mentioned deformation
- the electronic device 10 includes two sensors 20, a CPU 13b, an IC 13a, a GPS unit 51, a wireless communication unit 52, an audio processing unit 53, a microphone 54, a speaker 55, and an NFC.
- storage part 58, the vibrator 59, the display apparatus 14a, the motion sensor 60, and the camera 61 are provided.
- the GPS unit 51 is a positioning unit that receives radio waves from a satellite of a system called GPS (Global Positioning System) and measures the current position.
- the wireless communication unit 52 performs short-range wireless communication with other terminals according to, for example, Bluetooth (registered trademark) standards.
- the NFC communication unit 56 performs wireless communication with an adjacent reader / writer according to the NFC (Near Field Communication) standard. Data obtained by the GPS unit 51, the wireless communication unit 52, and the NFC communication unit 56 is supplied to the CPU 13b.
- a microphone 54 and a speaker 55 are connected to the voice processing unit 53, and the voice processing unit 53 processes a call with the other party connected by wireless communication in the wireless communication unit 52.
- the voice processing unit 53 can also perform processing for voice input operation.
- the power supply unit 57 supplies power to the CPU 13b and the display device 14a provided in the electronic device 10.
- the power supply unit 57 includes a secondary battery such as a lithium ion secondary battery, and a charge / discharge control circuit that controls charge / discharge of the secondary battery.
- the electronic device 10 includes a terminal for charging the secondary battery.
- the storage unit 58 is a RAM (Random Access Memory) or the like, and stores various data such as an OS (Operating System), applications, moving images, images, music, and documents.
- OS Operating System
- the vibrator 59 is a member that vibrates the electronic device 10.
- the electronic device 10 vibrates the electronic device 10 with the vibrator 59 and notifies the user of an incoming call or an e-mail.
- the display device 14a displays various screens based on a video signal supplied from the CPU 13b. Further, a signal corresponding to a touch operation on the display surface of the display device 14a is supplied to the CPU 13b.
- the motion sensor 60 detects the movement of the user holding the electronic device 10.
- an acceleration sensor e.g., a Bosch Sensortec BMA150 accelerometer
- a gyro sensor e.g., a Bosch Sensortec BMA150 accelerometer
- an electronic compass e.g., a Bosch Sensortec BMA150 gyro sensor
- an atmospheric pressure sensor e.g., a Bosch Sensortec BMA150 gyro sensor
- an atmospheric pressure sensor e.gyro sensor
- the camera 61 includes a lens group and an imaging device such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and takes a still image or a moving image based on the control of the CPU 13b.
- the photographed still image or moving image is stored in the storage unit 58.
- CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
- the sensor 20 is a pressure sensor with high sensitivity and high position resolution, detects a capacitance corresponding to a pressing operation corresponding to the sensing surface 20S, and outputs an output signal corresponding to the capacitance to the IC 13a.
- the IC 13a stores firmware for controlling the sensor 20, detects a change (pressure) in capacitance of each sensing unit 30SE included in the sensor 20, and outputs a signal corresponding to the result to the CPU 13b.
- the CPU 13b executes various processes based on signals supplied from the IC 13a. Further, the CPU 13b processes data supplied from the GPS unit 51, the wireless communication unit 52, the NFC communication unit 56, the motion sensor 60, and the like.
- FIG. 8 shows the case where the sensor 20 has 16 sensing units 30SE.
- the number of sensing units 30SE is not limited to this, and depends on the desired characteristics of the sensor 20. Can be set as appropriate.
- the sensing surface 20S is illustrated as being parallel to the XZ plane, but in reality, the sensing surface 20S is maintained parallel to the XY plane.
- the electronic device 10 has a volume adjustment area 11VR for adjusting the volume on the side surface 10SL.
- the volume can be increased by sliding the volume adjustment area 11VR upward (first direction) with a finger, and the volume can be increased by sliding the volume adjustment area 11VR downward (second direction) with a finger. Can be lowered.
- the upward direction means the + X-axis direction
- the downward direction means the ⁇ X-axis direction.
- the volume adjustment area 11VR is an example of a slide operation area.
- the electronic device 10 has a shutter operation area 11SHR at one end in the upward direction of the side surface 10SL.
- FIG. 8 the case where the shutter operation area 11SHR and one of the four camera holding areas 11CR are the same area is shown, but they may be different areas.
- the electronic device 10 may perform the following operations during the wake-up operation.
- the IC 13a determines whether or not the sum of the output values of all the sensing units 30SE for the specified number of frames continuously is equal to or greater than the threshold, and the sum of the output values of all the sensing units 30SE for the specified number of frames continuously.
- a wake-up interrupt signal may be output to the CPU 13b.
- step S52 If it is determined in step S52 that the sum of the output values of all the sensing units 30SE is equal to or greater than the threshold value in a predetermined number of frames, in step S53, the IC 13a determines the predetermined number of frames following the specified number of frames. It is determined whether there is at least one frame in which the sum of the output values of all the sensing units 30SE is equal to or less than the threshold value. On the other hand, if it is determined in step S52 that the sum of the output values of all the sensing units 30SE is not equal to or greater than the threshold value for a predetermined number of frames, the process ends.
- the electronic device 10A according to the second embodiment of the present technology includes a plurality of columnar bodies 81 that are elastically deformed by pressing of the sensing surface 20S instead of the deformation layer 23, and the adhesive layer 26.
- the electronic device 10 according to the first embodiment is different in that the insulating layer 26a is provided. Note that in the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
- Example 5 A sensor 20 having the same configuration as that of Example 4 was produced except that the deformation layer 23 includes the following.
- Deformation layer 23 Polyurethane foam (product name: PureCell 020 (thickness: 200 ⁇ m), manufactured by Inoac Corporation)
- Example 8 A sensor 20 having the same configuration as that of Example 2 was prepared except that the deformation layer 23 includes the following.
- Deformation layer 23 Polyurethane foam (product name: PureCell 010 (thickness 100 ⁇ m), manufactured by Inoac Corporation)
- Example 9 A sensor 20 having the same configuration as in Example 2 was produced except that the following was used as the deformation layer 23.
- Deformation layer 23 Polyurethane foam (product name: PureCell S010 (thickness 100 ⁇ m), manufactured by Inoac Corporation)
- Example 10 A sensor 20 having the same configuration as that of Example 1 was prepared except that the deformation layer 23 with the adhesive layer 25 includes the following.
- Deformation layer 23 with adhesive layer 25 Polyurethane foam with adhesive layer (manufactured by INOAC CORPORATION, trade name: PureCell S010AD (total thickness 100 ⁇ m, adhesive layer thickness 5 ⁇ m))
- Example 11 A sensor 20 having the same configuration as that of Example 2 was prepared except that the deformation layer 23 includes the following.
- Deformation layer 23 Polyurethane foam (product name: PureCell 020 (thickness: 200 ⁇ m), manufactured by Inoac Corporation)
- Table 2 shows the evaluation results of the sensors 20 of Examples 2 to 4.
- the return time at the time of unloading can be made 1 second or less. From the viewpoint of reducing the return time at the time of unloading, it is preferable to lower the 25% CLD of the deformation layer 23. Specifically, the 25% CLD of the deformation layer 23 is preferably 20 kPa or less. From the same viewpoint, it is preferable to increase the thickness of the deformation layer 23. Furthermore, from the same viewpoint, it is preferable to reduce the density of the deformation layer 23.
- Load sensitivity (Load sensitivity) First, a load was applied to the sensing surface 20S, and a delta value with respect to the load (an output value of the sensor 20) was measured. Next, based on the measurement results, the load sensitivity of the sensor 20 was evaluated according to the following criteria. Table 4 shows delta values and evaluation results. Load sensitivity is good: Delta value is 70 or more when 150 gf load is applied Load sensitivity is poor: Delta value is less than 70 when 150 gf load is applied Note that the minimum sensitivity is guaranteed to ensure The accuracy of pressing detection can be improved.
- FIG. 32A shows a change in delta value after 100 times of continuous pressing of the sensor 20 of the fourth embodiment.
- FIG. 32B shows changes in the delta value after the sensor 20 of Example 5 has been pressed 100 times continuously.
- Good responsiveness After unloading, the delta value returns below the threshold value within 1 second.
- Poor responsiveness After unloading, the delta value does not return below the threshold value within 1 second.
- the electronic device according to any one of (9) to (11), wherein the sensor electrode unit is configured by a flexible printed circuit board.
- the sensor electrode unit includes a base material, and a first electrode and a second electrode provided on the base material, A sensing part is constituted by the first electrode and the second electrode,
- the electronic device according to any one of (9) to (12), wherein adjacent first electrodes are connected to each other through a through hole of the base material.
- the electronic device according to any one of (1) to (14), further including a control unit that controls volume adjustment or screen display in accordance with a slide operation on a plurality of sensing units included in the pressure sensor.
- the screen display control is screen scrolling or pointer movement control.
- the electronic device according to any one of (1) to (16), further including a control unit that activates a camera application in response to a pressing operation on a prescribed sensing unit included in the pressure sensor.
- the electronic device according to any one of (1) to (17), further including a control unit that controls screen display based on output profiles of a plurality of sensing units included in the pressure-sensitive sensor.
- An exterior body A pressure-sensitive sensor having a sensing surface
- An input device comprising: a support that supports a pressure-sensitive sensor so that an inner surface of the exterior body and the sensing surface face each other.
- a capacitive sensor electrode unit having a plurality of sensing units; A first reference electrode layer facing the first main surface of the sensor electrode portion; A second reference electrode layer facing the second main surface of the sensor electrode portion; A deformation layer that is provided between at least one of the first reference electrode layer and the sensor electrode portion and between at least one of the second reference electrode layer and the sensor electrode portion and that is elastically deformed by applying pressure; With The deformation layer is a sensor including a foamed resin.
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Abstract
電子機器10は、外装体11と、センシング面20Sを有する感圧センサ20と、外装体11の内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとが対向するように感圧センサ20を支持する支持体12とを備える。
Description
本技術は、センサ、入力装置および電子機器に関する。
近年、入力操作を静電的に検出することが可能なセンサは、モバイルPC(Personal Computer)やタブレットPCなどの様々な電子機器に広く用いられている。電子機器用のセンサとして、容量素子を備え、入力操作面に対する操作子の操作位置と押圧力とを検出することが可能な構成を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
本技術の目的は、外装体の表面の押圧を検出することができるセンサ、入力装置および電子機器を提供することにある。
上述の課題を解決するために、第1の技術は、
外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
外装体の内側面とセンシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える電子機器である。
外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
外装体の内側面とセンシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える電子機器である。
第2の技術は、
外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
外装体の内側面とセンシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える入力装置である。
外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
外装体の内側面とセンシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える入力装置である。
第3の技術は、
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極部と、
センサ電極部の第1の主面に対向する第1のリファレンス電極層と、
センサ電極部の第2の主面に対向する第2のリファレンス電極層と、
第1のリファレンス電極層とセンサ電極部との間、および第2のリファレンス電極層とセンサ電極部との間の少なくとも一方に設けられ、圧力を加えることにより弾性変形する変形層と
を備え、
変形層は、発泡樹脂を含んでいるセンサである。
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極部と、
センサ電極部の第1の主面に対向する第1のリファレンス電極層と、
センサ電極部の第2の主面に対向する第2のリファレンス電極層と、
第1のリファレンス電極層とセンサ電極部との間、および第2のリファレンス電極層とセンサ電極部との間の少なくとも一方に設けられ、圧力を加えることにより弾性変形する変形層と
を備え、
変形層は、発泡樹脂を含んでいるセンサである。
本技術によれば、外装体の表面の押圧を検出することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の実施形態について以下の順序で説明する。
1 第1の実施形態(電子機器がスマートフォンである例)
2 第2の実施形態(電子機器がスマートフォンである例)
3 第3の実施形態(電子機器がノート型パーソナルコンピュータである例)
1 第1の実施形態(電子機器がスマートフォンである例)
2 第2の実施形態(電子機器がスマートフォンである例)
3 第3の実施形態(電子機器がノート型パーソナルコンピュータである例)
<1 第1の実施形態>
[電子機器の構成]
以下、図1A、図1B、図2を参照して、本技術の第1の実施形態に係る電子機器10について説明する。本技術の第1の実施形態に係る電子機器10は、いわゆるスマートフォンであり、筐体である外装体11と、センシング面20Sを有する2つのセンサ20と、外装体11の内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとが対向するようにセンサ20を支持する支持体としてのフレーム12と、フレーム12内に配置された基板13と、フレーム12上に設けられたフロントパネル14とを備える。
[電子機器の構成]
以下、図1A、図1B、図2を参照して、本技術の第1の実施形態に係る電子機器10について説明する。本技術の第1の実施形態に係る電子機器10は、いわゆるスマートフォンであり、筐体である外装体11と、センシング面20Sを有する2つのセンサ20と、外装体11の内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとが対向するようにセンサ20を支持する支持体としてのフレーム12と、フレーム12内に配置された基板13と、フレーム12上に設けられたフロントパネル14とを備える。
電子機器10では、その側面10SR、10SLを手や指などで押圧することで、(1)ウェイクアップ操作、(2)スライド操作、(3)カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作、(4)右手/左手の検出機能などを実行可能である。
外装体11と、センサ20と、支持体としてのフレーム12とにより入力装置が構成される。入力装置は、必要に応じて、基板13をさらに備えていてもよい。
(外装体)
外装体11は、電子機器10の裏面を構成する矩形状の主面部11Mと、この主面部11Mの両長辺側に設けられた側壁部11R、11Lとを備える。フレーム12は、側壁部11R、11Lの間に収容されている。側壁部11R、11Lは、側壁部11R、11Lをセンシング面20Sに向けて押圧することで、センシング面20Sを押圧可能に構成されている。内側面11SRの先端部の近傍には凸部11aが設けられている。凸部11aは、フレーム12の支持面12SRに設けられた凹部12aと噛み合うように構成されている。内側面11SL、支持面12SLもそれぞれ、上記内側面11SR、支持面12SRと同様の構成を有している。
外装体11は、電子機器10の裏面を構成する矩形状の主面部11Mと、この主面部11Mの両長辺側に設けられた側壁部11R、11Lとを備える。フレーム12は、側壁部11R、11Lの間に収容されている。側壁部11R、11Lは、側壁部11R、11Lをセンシング面20Sに向けて押圧することで、センシング面20Sを押圧可能に構成されている。内側面11SRの先端部の近傍には凸部11aが設けられている。凸部11aは、フレーム12の支持面12SRに設けられた凹部12aと噛み合うように構成されている。内側面11SL、支持面12SLもそれぞれ、上記内側面11SR、支持面12SRと同様の構成を有している。
外装体11は、例えば、金属、高分子樹脂または木材などを含んでいる。金属としては、例えば、アルミニウム、チタン、亜鉛、ニッケル、マグネシウム、銅、鉄などの単体、またはこれらを2種以上含む合金が挙げられる。合金の具体例としては、ステンレス鋼(Stainless Used Steel:SUS)、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金などが挙げられる。高分子樹脂としては、例えば、アクリロニトリル、ブタジエンおよびスチレンの共重合合成樹脂(ABS樹脂)、ポリカーボネート(PC)樹脂、PC-ABSアロイ樹脂などが挙げられる。
(フレーム)
主面部11Mに垂直な方向からフレーム12を平面視すると、フレーム12は、主面部11Mよりやや小さい矩形状を有している。フレーム12は、側壁部11R、11Lの内側面11SR、11SLそれぞれに対向する支持面12SR、12SLを有している。支持面12SRには、側壁部11Rの内側面11SRとセンシング面20Sとが対向するようにして、センサ20が支持されている。センシング面20Sと内側面11SRとの間には空間が設けられている。支持面12SLには、側壁部11Lの内側面11SLとセンシング面20Sとが対向するようにして、センサ20が支持されている。センシング面20Sと内側面11SLとの間には空間が設けられている。
主面部11Mに垂直な方向からフレーム12を平面視すると、フレーム12は、主面部11Mよりやや小さい矩形状を有している。フレーム12は、側壁部11R、11Lの内側面11SR、11SLそれぞれに対向する支持面12SR、12SLを有している。支持面12SRには、側壁部11Rの内側面11SRとセンシング面20Sとが対向するようにして、センサ20が支持されている。センシング面20Sと内側面11SRとの間には空間が設けられている。支持面12SLには、側壁部11Lの内側面11SLとセンシング面20Sとが対向するようにして、センサ20が支持されている。センシング面20Sと内側面11SLとの間には空間が設けられている。
(基板)
基板13は、電子機器10のメイン基板であり、コントローラIC(Integrated Circuit)(以下単に「IC」という。)13aと、メインCPU(Central Processing Unit)(以下単に「CPU」という。)13bとを備える。IC13aは、2つのセンサ20を制御し、それぞれのセンシング面20Sに加わる圧力を検出する制御部である。CPU13bは、電子機器10の全体を制御する制御部である。例えば、CPU13bは、IC13aから供給される信号に基づき、各種処理を実行する。
基板13は、電子機器10のメイン基板であり、コントローラIC(Integrated Circuit)(以下単に「IC」という。)13aと、メインCPU(Central Processing Unit)(以下単に「CPU」という。)13bとを備える。IC13aは、2つのセンサ20を制御し、それぞれのセンシング面20Sに加わる圧力を検出する制御部である。CPU13bは、電子機器10の全体を制御する制御部である。例えば、CPU13bは、IC13aから供給される信号に基づき、各種処理を実行する。
(フロントパネル)
フロントパネル14は表示装置14aを備え、この表示装置14aの表面には静電容量式のタッチパネルが設けられている。表示装置14aは、CPU13bから供給される映像信号などに基づき、映像(画面)を表示する。表示装置14aとしては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)ディスプレイなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
フロントパネル14は表示装置14aを備え、この表示装置14aの表面には静電容量式のタッチパネルが設けられている。表示装置14aは、CPU13bから供給される映像信号などに基づき、映像(画面)を表示する。表示装置14aとしては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)ディスプレイなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
(センサ)
センサ20は、いわゆる感圧センサであり、図3Aに示すように、長尺の矩形状を有している。センサ20の長辺の中央から接続部41が延設されている。より具体的には、センサ20は、図5に示すように、長尺の矩形状を有するセンサ電極部30を含み、接続部41は、このセンサ電極部30の長辺の中央から延設されている。センサ電極部30と接続部41とは1つのフレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuits、以下「FPC」という。)40により一体的に構成されている。
センサ20は、いわゆる感圧センサであり、図3Aに示すように、長尺の矩形状を有している。センサ20の長辺の中央から接続部41が延設されている。より具体的には、センサ20は、図5に示すように、長尺の矩形状を有するセンサ電極部30を含み、接続部41は、このセンサ電極部30の長辺の中央から延設されている。センサ電極部30と接続部41とは1つのフレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuits、以下「FPC」という。)40により一体的に構成されている。
側壁部11R側のセンサ20は、図3Bに示すように、接着層27を介してフレーム12の支持面12SRに貼り合わされている。側壁部11L側のセンサ20も、上記の側壁部11Rのセンサ20と同様に支持面12SLに貼り合わされている。また、FPC40に力が加わるとノイズが発生するため、接続部41は、フレーム12に対して接着層28を介して貼り合わされていることが好ましい。
センサ20は、いわゆる感圧センサであり、図4に示すように、静電容量式のセンサ電極部30と、電極基材21、22と、変形層23、24と、接着層25~27とを備える。センサ20の裏面は支持面12SR、12SLに貼り合わされている。なお、本明細書において、センサ20の長手方向を±X軸方向といい、幅方向(短手方向)を±Y軸方向といい、長手方向および幅方向に垂直な方向(すなわちセンシング面20Sに垂直な方向)を±Z軸方向という。
電極基材21とセンサ電極部30とは、電極基材21とセンサ電極部30との主面同士が対向するように配置されている。変形層23は、電極基材21とセンサ電極部30との主面間に設けられ、センシング面20Sに加わる圧力により弾性変形する。変形層23と電極基材21とは接着層25により貼り合わされ、変形層23とセンサ電極部30とは接着層26により貼り合わされている。
電極基材22とセンサ電極部30とは、電極基材22とセンサ電極部30との主面同士が対向するように配置されている。変形層24は、電極基材22とセンサ電極部30との間に設けられ、センシング面20Sに加わる圧力により弾性変形する。変形層24は、接着材を含み、接着層としての機能も有しており、電極基材22とセンサ電極部30とは変形層24により貼り合わされている。
(センサ電極部)
センサ電極部30は、上述したように、長尺の矩形状を有し、FPC40の一部である。このようにセンサ電極部30をFPC40の一部とすることで、部品点数を減らすことができる。また、センサ20と基板13との接続の衝撃耐久性を向上できる。FPC40は、図5に示すように、センサ電極部30と、このセンサ電極部30の長辺の中央から延設された接続部41とを備える。
センサ電極部30は、上述したように、長尺の矩形状を有し、FPC40の一部である。このようにセンサ電極部30をFPC40の一部とすることで、部品点数を減らすことができる。また、センサ20と基板13との接続の衝撃耐久性を向上できる。FPC40は、図5に示すように、センサ電極部30と、このセンサ電極部30の長辺の中央から延設された接続部41とを備える。
センサ電極部30は、図5、図6に示すように、可撓性を有する基材31の一方の主面に設けられた複数のパルス電極32、2つのセンス電極33および1つのグランド電極34aと、基材31の他方の主面に設けられた1つのグランド電極34bとを備える。パルス電極32とセンス電極33とによりセンシング部30SEが構成されている。Z軸方向から複数のセンシング部30SEを平面視すると、複数のセンシング部30SEは、X軸方向に等間隔で一列をなすように1次元的に配置されている。
接続部41は、基材31の一方の主面に設けられた配線32d、33eと接続端子42とを備える。配線32dは、センサ電極部30のパルス電極32およびグランド電極34a、34bと、接続部41の先端に設けられた接続端子42とを電気的に接続している。配線33eは、センサ電極部30のセンス電極33と、接続部41の先端に設けられた接続端子42とを電気的に接続している。接続端子42は基板13と電気的に接続される。
FPC40は、パルス電極32、センス電極33および配線32d、33eを覆うカバーレイフルムなどの絶縁層(図示せず)を基材31の一方の主面にさらに備えるようにしてもよい。
基材31は、高分子樹脂を含み、可撓性を有する基板である。高分子樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、アクリル樹脂(PMMA)、ポリイミド(PI)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエステル、ポリアミド(PA)、アラミド、ポリエチレン(PE)、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン(PP)、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、環状オレフィンポリマー(COP)またはノルボルネン系熱可塑性樹脂などが挙げられる。
第1電極であるパルス電極32は、図6に示すように、1つの単位電極体32aを備える。複数のパルス電極32がそれぞれ備える単位電極体32aは、X軸方向に一定間隔で一列をなすように1次元的に配置されている。第2電極であるセンス電極33は、図6に示すように、複数の単位電極体33aと、1つの接続部33dとを備える。複数の単位電極体33aは、X軸方向に一定間隔で一列をなすように1次元的に配置されており、隣接する単位電極体33aの間は、接続部33dにより接続されている。
パルス電極32から配線32dが引き出され、基材31の一主面の周縁部に引き回れて接続部41を通って接続端子42に接続されている。センス電極33から配線33eが引き出され、基材31の一主面の周縁部に引き回れて接続部41を通って接続端子42に接続されている。
単位電極体32a、33aは、櫛歯状を有し、櫛歯の部分を噛み合わせるようにして配置されている。具体的には、単位電極体32aは、線状を有する複数のサブ電極32bと、線状を有する連結部32cとを備える。単位電極体33aは、線状を有する複数のサブ電極33bと、線状を有する連結部33cとを備える。複数のサブ電極32b、33bは、X軸方向に延設され、Y軸方向に向かって所定間隔で交互に離間して設けられている。隣接するサブ電極32b、33bは、容量結合を形成可能に構成されている。
連結部32cは、Y軸方向に延設されており、複数のサブ電極32bの一端を連結している。連結部33cは、Y軸方向に延設されており、複数のサブ電極33bの他端を連結している。サブ電極32b、33bの間隔は一定であってもよいし、変動していてもよい。噛み合わされるように配置された単位電極体32a、33aによって、センシング部30SEが構成されている。
(電極基材)
電極基材21、22は、可撓性を有する電極フィルムである。電極基材21は、センサ20のセンシング面20Sを構成し、電極基材22は、センサ20の裏面を構成している。徐荷時におけるセンサ20の応答性を向上する観点から、電極基材21は、好ましくは50μm以上、より好ましくは100μm以上である。センサ20の厚みの増加を抑制する観点から、電極基材21は、好ましくは300μm以下、より好ましくは250μm以下である。
電極基材21、22は、可撓性を有する電極フィルムである。電極基材21は、センサ20のセンシング面20Sを構成し、電極基材22は、センサ20の裏面を構成している。徐荷時におけるセンサ20の応答性を向上する観点から、電極基材21は、好ましくは50μm以上、より好ましくは100μm以上である。センサ20の厚みの増加を抑制する観点から、電極基材21は、好ましくは300μm以下、より好ましくは250μm以下である。
電極基材21は、可撓性を有する基材21aと、基材21aの一方の主面に設けられたリファレンス電極層(以下「REF電極層」という。)21bとを備える。電極基材21は、REF電極層21bがセンサ電極部30の一方の主面に対向するようにして、センサ電極部30の一方の主面側に配置されている。電極基材22は、可撓性を有する基材22aと、基材22aの一方の主面に設けられたREF電極層22bとを備える。電極基材22は、REF電極層22bがセンサ電極部30の他方の主面に対向するようにして、センサ電極部30の他方の主面側に配置されている。
基材21a、22aは、フィルム状を有している。基材21a、22aの材料としては、上述の基材31と同様の高分子樹脂が例示される。REF電極層21b、22bは、いわゆる接地電極であり、グランド電位となっている。REF電極層21b、22bの形状としては、例えば、薄膜状、箔状、メッシュ状などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
REF電極層21b、22bは、電気的導電性を有するものであればよく、例えば、無機系導電材料を含む無機導電層、有機系導電材料を含む有機導電層、無機系導電材料および有機系導電材料の両方を含む有機-無機導電層などを用いることができる。無機系導電材料および有機系導電材料は、粒子であってもよい。
無機系導電材料としては、例えば、金属、金属酸化物などが挙げられる。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。金属としては、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛などの金属、またはこれらの合金などが挙げられるが、これに限定されるものではない。合金の具体例としては、ステンレス鋼(Stainless Used Steel:SUS)、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金等が挙げられる。金属酸化物としては、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、ガリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛-酸化錫系、酸化インジウム-酸化錫系、酸化亜鉛-酸化インジウム-酸化マグネシウム系などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
有機系導電材料としては、例えば、炭素材料、導電性ポリマーなどが挙げられる。炭素材料としては、例えば、カーボンブラック、炭素繊維、フラーレン、グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、ナノホーンなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。導電性ポリマーとしては、例えば、置換または無置換のポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、およびこれらから選ばれる1種または2種からなる(共)重合体などを用いることができるが、これに限定されるものではない。
REF電極層21b、22bは、ドライプロセスおよびウエットプロセスのいずれで作製された薄膜であってもよい。ドライプロセスとしては、例えば、スパッタリング法、蒸着法などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
電極基材21、22がセンサ電極部30の両主面側に設けられていることで、外部ノイズ(外部電場)がセンサ20の両主面側からセンサ電極部30内に入り込むことを抑制できる。したがって、外部ノイズによるセンサ20の検出精度の低下または誤検出を抑制できる。
(変形層)
変形層23は、センサ20のセンシング面20Sに加えられる圧力により弾性変形するフィルムである。センサ20では、センサ電極部30と電極基材21との主面間に弾性変形可能な柔らかい変形層23を挟むことで、センサ20の感度とダイナミックレンジを調整している。変形層23は、貫通孔などの孔部(図示せず)を有することが好ましい。荷重感度を向上できるからである。
変形層23は、センサ20のセンシング面20Sに加えられる圧力により弾性変形するフィルムである。センサ20では、センサ電極部30と電極基材21との主面間に弾性変形可能な柔らかい変形層23を挟むことで、センサ20の感度とダイナミックレンジを調整している。変形層23は、貫通孔などの孔部(図示せず)を有することが好ましい。荷重感度を向上できるからである。
変形層23は、発泡樹脂または絶縁性エラストマなどの誘電体を含んでいる。発泡樹脂は、いわゆるスポンジであり、例えば、発泡ポリウレタン(ポリウレタンフォーム)、発泡ポリエチレン(ポリエチレンフォーム)、発泡ポリオレフィン(ポリオレフィンフォーム)、発泡アクリル(アクリルフォーム)およびスポンジゴムなどのうちの少なくとも1種である。絶縁性エラストマは、例えば、シリコーン系エラストマ、アクリル系エラストマ、ウレタン系エラストマおよびスチレン系エラストマなどのうちの少なくとも1種である。なお、変形層23が基材(図示せず)上に設けられていてもよい。
変形層24は、絶縁性を有する接着剤または両面接着テープにより構成される。接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤およびウレタン系接着剤などからなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。ここでは、粘着(pressure sensitive adhesion)は接着(adhesion)の一種と定義する。この定義に従えば、粘着層は接着層の一種と見なされる。変形層24は、接着剤または両面接着テープにより構成されるが、接着層25~27に比べて厚いため、良好な変形層として機能する。なお、変形層24が、変形層23と同様の材料により構成されていてもよい。
想定荷重および想定時間の押圧によるセンサ20の変形によって、変形層23に生じる残留歪を抑制することが好ましい。このような残留歪を抑制するためには、以下の(1)~(3)のうちの少なくとも1つの構成を採用することが好ましい。すなわち、(1)電極基材21として剛性の高いものを用いることで、想定荷重による変形層23の変形量を抑制する。(2)想定荷重による変形量に対し、変形層23の厚みを充分厚くする。(3)変形層23の25%CLD(Compression-Load-Deflection)を20kPa以下にする。
徐荷時におけるセンサ20の応答性を向上する観点から、変形層23の厚みは、好ましくは180μm以上、より好ましくは200μm以上、更により好ましくは220μm以上である。センサ20の厚みの増加を抑制する観点から、変形層23の厚みは、好ましくは300μm以下、より好ましくは250μm以下である。
徐荷時におけるセンサ20の応答性を向上する観点から、変形層23の25%CLDは、好ましくは36kPa以下、より好ましは20kPa以下、更により好ましくは15kPa以下、特に好ましくは10kPa以下である。変形層23の25%CLDの上限値は特に限定されるものではないが、製造性を考慮すると、好ましくは1kPa以上、より好ましくは5kPa以上である。ここで、変形層23の25%CLDは、JIS K 6254の試験方法に準拠して求められた値である。
徐荷時におけるセンサ20の応答性を向上する観点から、変形層23の密度は、好ましくは320kg/m3以下、より好ましくは250kg/m3以下、更により好ましくは200kg/m3以下である。変形層23の密度の上限値は特に限定されるものではないが、製造性を考慮すると、好ましくは10kg/m3以上、より好ましくは100kg/m3以上である。変形層23の密度は、JIS K 6401の試験方法に準拠して求められた値である。
(接着層)
接着層25~27は、例えば、絶縁性を有する接着剤または両面接着テープにより構成される。接着剤としては、上述の変形層24の接着剤と同様のものを例示できる。
接着層25~27は、例えば、絶縁性を有する接着剤または両面接着テープにより構成される。接着剤としては、上述の変形層24の接着剤と同様のものを例示できる。
[電子機器の回路構成]
電子機器10は、図7に示すように、2つのセンサ20と、CPU13bと、IC13aと、GPS部51と、無線通信部52と、音声処理部53と、マイクロフォン54と、スピーカ55と、NFC通信部56と、電源部57と、記憶部58と、バイブレータ59と、表示装置14aと、モーションセンサ60と、カメラ61とを備える。
電子機器10は、図7に示すように、2つのセンサ20と、CPU13bと、IC13aと、GPS部51と、無線通信部52と、音声処理部53と、マイクロフォン54と、スピーカ55と、NFC通信部56と、電源部57と、記憶部58と、バイブレータ59と、表示装置14aと、モーションセンサ60と、カメラ61とを備える。
GPS部51は、GPS(Global Positioning System)と称されるシステムの衛星からの電波を受信して、現在位置の測位を行う測位部である。無線通信部52は、例えばBluetooth(登録商標)の規格で他の端末と近距離無線通信を行う。NFC通信部56は、NFC(Near Field Communication)の規格で、近接したリーダー/ライタと無線通信を行う。これらのGPS部51、無線通信部52およびNFC通信部56で得たデータは、CPU13bに供給される。
音声処理部53には、マイクロフォン54とスピーカ55とが接続され、音声処理部53が、無線通信部52での無線通信で接続された相手と通話の処理を行う。また、音声処理部53は、音声入力操作のための処理を行うこともできる。
電源部57は、電子機器10に備えられたCPU13bや表示装置14aなどに電力を供給する。電源部57は、リチウムイオン二次電池などの二次電池、およびこの二次電池に対する充放電を制御する充放電制御回路などを備える。なお、図7には示さないが、電子機器10は、二次電池を充電するための端子を備える。
記憶部58は、RAM(Random Access Memory)などであり、OS(Operating System)、アプリケーション、動画、画像、音楽および文書などの各種データを記憶する。
バイブレータ59は、電子機器10を振動させる部材である。例えば、電子機器10は、バイブレータ59により電子機器10を振動して、電話の着信や電子メールの受信などを通知する。
表示装置14aは、CPU13bから供給される映像信号などに基づき、各種画面を表示する。また、表示装置14aの表示面に対するタッチ操作に応じた信号をCPU13bに供給する。
モーションセンサ60は、電子機器10を保持するユーザの動きを検出する。モーションセンサ60としては、加速度センサ、ジャイロセンサ、電子コンパス、気圧センサなどが使用される。
カメラ61は、レンズ群およびCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を備え、CPU13bの制御に基づき静止画または動画などの画像を撮影する。撮影された静止画や動画などのは記憶部58に記憶される。
センサ20は、高感度かつ位置分解能の高い圧力センサであり、センシング面20Sに対応する押圧操作に応じた静電容量を検出し、それに応じた出力信号をIC13aに出力する。
IC13aは、センサ20を制御するためのファームウェアを記憶しており、センサ20が有する各センシング部30SEの静電容量の変化(圧力)を検出し、その結果に応じた信号をCPU13bに出力する。
CPU13bは、IC13aから供給される信号に基づく、各種の処理を実行する。また、CPU13bは、GPS部51、無線通信部52、NFC通信部56およびモーションセンサ60などから供給されるデータを処理する。
[電子機器の各領域]
図8に示すように、センサ20は、接続部41を介してIC13aに接続されている。IC13aとCPU13bとはI2Cなどのバスにより接続されている。図8では、センサ20が16個のセンシング部30SEを有している場合が示されているが、センシング部30SEの個数はこれに限定されるものではなく、所望とするセンサ20の特性に応じて適宜設定することが可能である。また、センサ20の構成を理解しやすくするために、センシング面20SがXZ面に平行となるように図示されているが、実際にはセンシング面20SはXY面に平行に維持されている。
図8に示すように、センサ20は、接続部41を介してIC13aに接続されている。IC13aとCPU13bとはI2Cなどのバスにより接続されている。図8では、センサ20が16個のセンシング部30SEを有している場合が示されているが、センシング部30SEの個数はこれに限定されるものではなく、所望とするセンサ20の特性に応じて適宜設定することが可能である。また、センサ20の構成を理解しやすくするために、センシング面20SがXZ面に平行となるように図示されているが、実際にはセンシング面20SはXY面に平行に維持されている。
(音量調整領域)
電子機器10は、音量を調整するための音量調整領域11VRを側面10SLに有している。音量調整領域11VRを指で上方向(第1方向)にスライドさせることで、音量を上げることが可能であり、音量調整領域11VRを指で下方向(第2方向)にスライドさせることで、音量を下げることが可能である。ここで、上方向とは+X軸方向を意味し、下方向とは-X軸方向を意味するものとする。なお、音量調整領域11VRは、スライド操作領域の一例である。
電子機器10は、音量を調整するための音量調整領域11VRを側面10SLに有している。音量調整領域11VRを指で上方向(第1方向)にスライドさせることで、音量を上げることが可能であり、音量調整領域11VRを指で下方向(第2方向)にスライドさせることで、音量を下げることが可能である。ここで、上方向とは+X軸方向を意味し、下方向とは-X軸方向を意味するものとする。なお、音量調整領域11VRは、スライド操作領域の一例である。
なお、図8に示した音量調整領域11VRの位置は一例であって、音量調整領域11VRの位置はこれに限定されるものではない。また、図8では、電子機器10が、音量調整領域11VRを側面10SLのみに備える構成が示されているが、音量調整領域11VRを側面10SR、10SLの両方に備えるようにしてもよい。
音量調整領域11VRは、2以上のセンシング部30SEを有している。IC13aは、音量調整領域11VRが有するセンシング部30SEから供給される信号に基づき、音量調整領域11VRに対して上方向または下方向にスライド操作がなされたか否かを判断する。上方向または下方向にスライド操作がなされたと判断された場合には、IC13aは、上方向または下方向にスライド操作がなされていることを通知する信号をCPU13bに供給する。
(カメラ保持領域)
電子機器10は、側面10SR、10SLそれぞれの両端にカメラ保持領域11CRを有している。ユーザが4つのカメラ保持領域11CRを指で保持すると、カメラプリケーションが自動的に起動する。カメラ保持領域11CRは、少なくとも1つのセンシング部30SEを有している。
電子機器10は、側面10SR、10SLそれぞれの両端にカメラ保持領域11CRを有している。ユーザが4つのカメラ保持領域11CRを指で保持すると、カメラプリケーションが自動的に起動する。カメラ保持領域11CRは、少なくとも1つのセンシング部30SEを有している。
IC13aは、各カメラ保持領域11CRが有するセンシング部30SEから供給される信号に基づき、ユーザが4つのカメラ保持領域11CRを指で保持されているか否かを判断する。4つのカメラ保持領域11CRが指で保持されていると判断された場合には、IC13aは、カメラプリケーションの起動を要求する信号をCPU13bに供給する。
(シャッター操作領域)
電子機器10は、側面10SLの上方向の一端部にシャッター操作領域11SHRを有している。なお、図8では、シャッター操作領域11SHRと4つのカメラ保持領域11CRのうちの1つとが同一領域である場合が示されているが、異なる領域であってもよい。
電子機器10は、側面10SLの上方向の一端部にシャッター操作領域11SHRを有している。なお、図8では、シャッター操作領域11SHRと4つのカメラ保持領域11CRのうちの1つとが同一領域である場合が示されているが、異なる領域であってもよい。
IC13aは、シャッター操作領域11SHRが有するセンシング部30SEから供給される信号に基づき、シャッター操作領域11SHRが指で押圧されているか否かを判断する。シャッター操作領域11SHRが指で押圧されていると判断された場合には、IC13aは、シャッター操作(すなわち画像の取り込み操作)を要求する信号をCPU13bに供給する。
[センサの動作]
次に、本技術の第1の実施形態に係るセンサ20の動作について説明する。IC13aがパルス電極32およびセンス電極33の間、すなわちサブ電極32b、33b間に電圧を印加すると、サブ電極32b、33b間に電気力線(容量結合)が形成される。
次に、本技術の第1の実施形態に係るセンサ20の動作について説明する。IC13aがパルス電極32およびセンス電極33の間、すなわちサブ電極32b、33b間に電圧を印加すると、サブ電極32b、33b間に電気力線(容量結合)が形成される。
センサ20のセンシング面20Sが押圧されると、変形層23、24が弾性変形し、電極基材21がセンサ電極部30に向けて撓むと共に、センサ電極部30が電極基材22に向けて撓む。これにより、電極基材21とセンサ電極部30とが接近すると共に、センサ電極部30と電極基材22とが接近し、サブ電極32b、33b間の電気力線の一部が電極基材21、22に流れて、センシング部30SEの静電容量が変化する。IC13aは、この静電容量の変化に基づいて、センサ20の一主面に加わる圧力を検出し、その結果をCPU13bに出力する。
[電子機器の動作]
次に、(1)ウェイクアップ操作、(2)スライド操作、(3)カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作、(4)右手/左手の検出機能における電子機器10の動作について順次説明する。
次に、(1)ウェイクアップ操作、(2)スライド操作、(3)カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作、(4)右手/左手の検出機能における電子機器10の動作について順次説明する。
(1)ウェイクアップ操作
ウェイクアップ操作は、ユーザがスリーピングモードにある電子機器10を握ることで、CPU13bがスリーピングモードから復帰し、表示装置14aを駆動させるものである。ウェイクアップ操作の具体例としては、ユーザが、机の上に置かれているスリーピングモードの電子機器10を取り上げ、電子機器10を握ることで、表示装置14aの画面を表示させる例が挙げられる。
ウェイクアップ操作は、ユーザがスリーピングモードにある電子機器10を握ることで、CPU13bがスリーピングモードから復帰し、表示装置14aを駆動させるものである。ウェイクアップ操作の具体例としては、ユーザが、机の上に置かれているスリーピングモードの電子機器10を取り上げ、電子機器10を握ることで、表示装置14aの画面を表示させる例が挙げられる。
以下、図9を参照して、ウェイクアップ操作時における電子機器10の動作について説明する。ここでは、ステップS11の前にはCPU13bはスリーピングモードにあり、図9に示した処理は、例えば1フレーム内に実行されるものとする。なお、フレームとは、IC13aが接続されたセンサ20に対してスキャン動作を行い、信号処理を経て圧力分布(静電容量分布)を得、その結果を元に(場合によっては過去複数フレーム間の時系列的な圧力分布変化も併せ)ユーザが行った入力操作を解釈し、必要に応じて上位制御部(ここではCPU13b)にユーザの入力操作内容を出力するまでの一連の処理、またはその期間を意味する。通常、IC13aは予め決められた一定時間毎にこのフレーム処理を繰り返す事により、ユーザの入力操作を解釈し、CPU13bに出力する。
まず、ステップS11において、IC13aは、各センシング部30SEの出力値(デルタ値)を検出する。次に、ステップS12において、IC13aは、全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であるか否かを判断する。
ステップS12にて全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であると判断された場合には、ステップS13において、IC13aはウェイクアップ割り込み信号をCPU13bに出力する。ウェイクアップ割り込み信号は、CPU13bにウェイクアップ機能を実行させるための信号であり、IC13aからCPU13bにウェイクアップ割り込み信号が供給されると、CPU13bは、スリーピングモードからウェイクアップし、通常の起動状態に復帰する。一方、ステップS12にて全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上でないと判断された場合には、処理は終了となる。
(2)スライド操作
スライド操作は、側面10SLに設けられた音量調整領域11VRを指で上下方向にスライドすることで、電子機器10の音量を調整する操作である。
スライド操作は、側面10SLに設けられた音量調整領域11VRを指で上下方向にスライドすることで、電子機器10の音量を調整する操作である。
以下、図10を参照して、スライド操作時における電子機器10の動作について説明する。ここでは、スライド操作は、例えばホーム画面が表示されている状態で行うことができる操作であり、図10に示した処理は、例えば1フレーム内に実行されるものとする。
まず、ステップS21において、IC13aは、各センシング部30SEの出力値(デルタ値)を検出する。次に、ステップS22において、IC13aは、音量調整領域11VRに含まれるすべてのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であるか否かを判断する。
ステップS22にて音量調整領域11VRに含まれるすべてのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であると判断された場合には、ステップS23において、IC13aは、スライドする指の重心座標XG(以下「スライダ座標XG」という。)を計算する。具体的には、音量調整領域11VRに含まれる各センシング部30SE(連続した複数のセンシング部30SE)における出力値の重心値を、以下の式(1)を用いて計算する。一方、ステップS22にて音量調整領域11VRに含まれるすべてのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上でないと判断された場合には、処理は終了となる。
なお、センシング部30SEの番号は、側面10SLの長手方向の一端から他端に向けて(すなわち+X軸方向に向けて)増加するものとする。また、座標xiの原点は、センシング部30SEの長手方向(すなわち+X軸方向)における音量調整領域11VRの中央位置とする。
次に、ステップS24において、IC13aは、前フレームにて計算したスライダ座標XGと、今回のフレームにて計算したスライダ座標XGとの差分ΔXG(=(今回のフレームにて計算したスライダ座標XG)-(前フレームにて計算したスライダ座標XG))を計算する。次に、ステップS25において、IC13aは、スライダ座標XGとの差分値が閾値+ΔA以上であるか否かを判断する。
ステップS24にてスライダ座標XGとの差分値が閾値+ΔA以上であると判断された場合には、ステップS26において、IC13aは、スライダ操作検出割り込み信号をCPU13bに出力する。
一方、ステップS24にてスライダ座標XGとの差分値が閾値+ΔA以上でないと判断された場合には、ステップS27において、IC13aは、スライダ座標XGとの差分値が閾値-ΔA以下であるか否かを判断する。
ステップS27にてスライダ座標XGとの差分値が閾値-ΔA以下であると判断された場合には、ステップS28において、IC13aは、スライダ操作検出割り込み信号をCPU13bに出力する。一方、ステップS27にてスライダ座標XGとの差分値が閾値-ΔA以下でないと判断された場合には、処理は終了となる。
ここで、スライダ操作検出割り込み信号は、スライド操作の検出およびスライド操作の方向をCPU13bに通知するための信号であり、IC13aからCPU13bにスライダ操作検出割り込み信号が供給されると、CPU13bは、スライド操作の方向に応じて音量を調整する。具体的には、CPU13bは、スライド操作の方向が上方向である場合には(すなわちスライダ座標XGとの差分値が閾値+ΔA以上である場合には)、音量を増加するように、音量調整を制御する。一方、スライド操作の方向が下方向である場合には(すなわちスライダ座標XGとの差分値が閾値-ΔA以下である場合には)、音量を減少するように、音量調整を制御する。
(3)カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作
カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作は、側面10SR、10SLに設けられた4つのカメラ保持領域11CRをユーザが指で保持することにより、カメラプリケーションを自動的に起動する操作である。
カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作は、側面10SR、10SLに設けられた4つのカメラ保持領域11CRをユーザが指で保持することにより、カメラプリケーションを自動的に起動する操作である。
以下、図11を参照して、カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作時における電子機器10の動作について説明する。ここでは、カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作は、例えばホーム画面が表示されている状態で行うことができる操作であり、図11に示した処理は、例えば1フレーム内に実行されるものとする。
まず、ステップS31において、IC13aは、各センシング部30SEの出力値(デルタ値)を検出する。この際、センサ20の全てのセンシング部30SEの出力値を検出してもよいが、4つのカメラ保持領域11CRに含まれるセンシング部30SEの出力値のみを検出するようにしてもよい。
次に、ステップS32において、IC13aは、カメラモード中であることを通知する信号(以下「カメラモード通知信号」という。)がCPU13bから供給されているか否かを判断する。ステップS32にてカメラモード通知信号がCPU13bから供給されていないと判断された場合には、ステップS33において、IC13aは、4つのカメラ保持領域11CRに含まれるセンシング部30SEの出力の合計値が閾値以上であるか否かを判断する。
ステップS33にて4つのカメラ保持領域11CRの出力の合計値が閾値以上であると判断された場合には、ステップS34において、IC13aは、カメラ持ち操作検出割り込み信号をCPU13bに出力する。カメラ持ち操作検出割り込み信号は、カメラアプリケーションの起動をCPU13bに通知するための信号であり、IC13aからCPU13bにカメラ持ち操作検出割り込み信号が供給されると、CPU13bは、カメラアプリケーションを起動する。一方、ステップS33にて4つのカメラ保持領域11CRの出力の合計値が閾値以上でないと判断された場合には、処理は終了となる。
ステップS32にてカメラモード通知信号がCPU13bから供給されていると判断された場合には、ステップS35において、IC13aは、シャッター操作領域11SHRに含まれるセンシング部30SEの出力の合計値が閾値以上であるか否かを判断する。なお、シャッター操作領域11SHRに含まれるセンシング部30SEの個数が1個のみである場合には、そのセンシング部30SEの出力が閾値以上であるか否かを判断する。
ステップS35にてシャッター操作領域11SHRに含まれるセンシング部30SEの出力の合計値が閾値以上であると判断された合には、ステップS36において、IC13aは、シャッター操作検出割り込み信号をCPU13bに出力する。シャッター操作検出割り込み信号は、シャッター操作(すなわち画像の取り込み操作)をCPU13bに要求する信号であり、IC13aからCPU13bにシャッター操作検出割り込み信号が供給されると、CPU13bは、画像を取り込み、記憶部58に記憶する。一方、ステップS35にてシャッター操作領域11SHRに含まれるセンシング部30SEの出力の合計値が閾値以上でないと判断された場合には、処理は終了となる。
なお、電子機器10が、シャッター操作領域11SHRによりフォーカス調整も行えるように構成されていてもよい。例えば、シャッター操作領域11SHRを半押しすると、フォーカス調整が行われるようにしてもよい。具体的には、IC13aは、センシング部30SEの出力の合計値が閾値1以上閾値2未満と判断した場合には、フォーカス調整検出割り込み信号をCPU13bに出力する。フォーカス調整検出割り込み信号は、カメラ61のカフォーカス調整をCPU13bに要求するための信号であり、IC13aからCPU13bにフォーカス調整検出割り込み信号が供給されると、CPU13bは、カメラ61のフォーカスを調整する。IC13aが閾値2以上と判断した場合には、シャッター操作検出割り込み信号をCPU13bに出力する。
(4)右手/左手の検出機能
右手/左手の検出機能は、IC13aが、ユーザが電子機器10を右手および左手のいずれで保持しているかを判断し、保持している手に応じて画面表示(例えばアプリケーション表示や操作メニュー表示など)を自動的に変更する機能である。具体的には、ユーザが電子機器10を右手で保持していると判断した場合には、右手用の画面を表示し、ユーザが電子機器10を左手で保持していると判断した場合には、左手用の画面を表示する。
右手/左手の検出機能は、IC13aが、ユーザが電子機器10を右手および左手のいずれで保持しているかを判断し、保持している手に応じて画面表示(例えばアプリケーション表示や操作メニュー表示など)を自動的に変更する機能である。具体的には、ユーザが電子機器10を右手で保持していると判断した場合には、右手用の画面を表示し、ユーザが電子機器10を左手で保持していると判断した場合には、左手用の画面を表示する。
例えば、アプリケーション表示であれば、IC13aは以下のように画面表示を自動的に変更する。すなわち、IC13aは、右手で電子機器10を保持していると判断した場合には、右手の親指が届き易い範囲にメニューを整列するか、もしくは右手の親指が届き易いように、メニューを画面の中心位置から右手の親指が位置する側面10SR側にずらして表示する。一方、IC13aは、左手で電子機器10を保持していると判断した場合には、左手の親指が届き易い範囲にメニューを整列するか、もしくは左手の親指が届き易いように、メニューを画面の中心位置から左手の親指が位置する側面10SL側にずらして表示する。
以下、図12を参照して、右手/左手の検出機能における電子機器10の動作について説明する。ここでは、右手/左手の検出機能は、ホーム画面またはメニュー画面などが表示されている状態で行うことができる操作であり、図12に示した処理は、例えば1フレーム内に実行されるものとする。
まず、ステップS41において、IC13aは、各センシング部30SEの出力値(デルタ値)を検出する。次に、ステップS42において、IC13aは、ステップS41にて検出した各センシング部30SEの出力値に基づき、ユーザが電子機器10を右手および左手のいずれで保持しているかを判断する。具体的には、IC13aは、全てのセンシング部30SEから出力される出力値(デルタ値)のプロファイルと、IC13aのメモリ内に予め記憶されている右手用および左手用のプロファイルとの相関性から、ユーザの持ち手を判断する。図13は、ユーザが電子機器10を左手で保持してときの出力値(デルタ値)のプロファイルの一例を示している。
ステップS42にてユーザが電子機器10を右手で保持していると判断された場合には、ステップS43において、IC13aは、右手持ち検出割り込み信号をCPU13bに出力する。右手持ち検出割り込み信号は、右手持ち用の画面表示をCPU13bに要求する信号であり、IC13aからCPU13bに右手持ち検出割り込み信号が供給されると、CPU13bは、右手持ち用の画面(例えばアプリケーション表示や操作メニュー表示など)を表示する。
一方、S42にてユーザが電子機器10を左手で保持していると判断された場合には、ステップS44において、IC13aは、左手持ち検出割り込み信号をCPU13bに出力する。左手持ち検出割り込み信号は、左手持ち用の画面表示をCPU13bに要求する信号であり、IC13aからCPU13bに左手持ち検出割り込み信号が供給されると、CPU13bは、左手持ち用の画面(例えばアプリケーション表示や操作メニュー表示など)を表示する。
[効果]
第1の実施形態に係る電子機器10は、側壁部11R、11Lと、センシング面20Sを有するセンサ20と、側壁部11R、11Lの内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとが対向するようにセンサ20を支持する支持体としてのフレーム12とを備える。側壁部11R、11Lをセンシング面20Sに向けて押圧すると、内側面11SR、11SLによりセンシング面20Sが押圧される。したがって、電子機器10の側面10SR、10SLの押圧を検出することができる。
第1の実施形態に係る電子機器10は、側壁部11R、11Lと、センシング面20Sを有するセンサ20と、側壁部11R、11Lの内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとが対向するようにセンサ20を支持する支持体としてのフレーム12とを備える。側壁部11R、11Lをセンシング面20Sに向けて押圧すると、内側面11SR、11SLによりセンシング面20Sが押圧される。したがって、電子機器10の側面10SR、10SLの押圧を検出することができる。
[変形例]
(側面部の構成の変形例)
電子機器10は、図14Aに示すように、センシング面20Sと内側面11SRとの間にシート状の緩衝材71をさらに備えるようにしてもよい。緩衝材71は、発泡樹脂を含んでいる。発泡樹脂は、いわゆるスポンジであり、例えば、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリオレフィン、発泡アクリルおよびスポンジゴムなどのうちの少なくとも1種である。
(側面部の構成の変形例)
電子機器10は、図14Aに示すように、センシング面20Sと内側面11SRとの間にシート状の緩衝材71をさらに備えるようにしてもよい。緩衝材71は、発泡樹脂を含んでいる。発泡樹脂は、いわゆるスポンジであり、例えば、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリオレフィン、発泡アクリルおよびスポンジゴムなどのうちの少なくとも1種である。
緩衝材71は、センシング面20Sまたは内側面11SRに貼り合わされていてもよい。また、電子機器10が2つの緩衝材71を備え、それらの緩衝材71がそれぞれセンシング面20S、内側面11SRに貼り合わされていてもよい。なお、緩衝材71の形状はシート状に限定されるものではなく、柱状体などであってもよい。
上述のように緩衝材71がさらに備えられた場合には、電子機器10の落下時などに側壁部11Rが塑性変形することを抑制できる。したがって、電子機器10の衝撃耐久性を向上できる。また、実装時のセンシング面20Sと内側面11SRとの間の距離のばらつきも抑制できる。
電子機器10が、図14Bに示すように、凸部としての押し子72をセンシング面20Sにさらに備えるようにしてもよい。押し子72は、センシング面20SにおいてX軸方向に向かって連続的に設けられていてもよいし、不連続的に設けられていてもよい。
上記のように押し子72が連続的に設けられている場合には、押し子72は、センシング部30SEの中央を通るように設けられる。上記のように押し子72が不連続的に設けられている場合には、各押し子72は、センシング部30SEの中央にそれぞれ位置するように設けられている。
電子機器10が、図14Bに示すように、押し子72と内側面11SRとの間に緩衝材71をさらに備えることが好ましいが、図15Aに示すように、押し子72と内側面11SRとの間に緩衝材71を備えなくてもよい。この場合、押し子72が緩衝材であってもよい。押し子72と内側面11SRとの間に緩衝材71をさらに備える場合、緩衝材71は、押し子72または内側面11SRに貼り合わされていてもよい。
上述のように押し子72がさらに備えられた場合には、最も感度が良好となるセンシング部30SEの中央を、押し子72を介して内側面11SRにより集中的に押圧することができるため、センサ20の感度を向上できる。
電子機器10が、図15Bに示すように、凸部としての押し子73を内側面11SRにさらに備えるようにしてもよい。押し子73は、内側面11SRにおいてX軸方向に向かって連続的に設けられていてもよいし、不連続的に設けられていてもよい。
上記のように押し子73が連続的に設けられている場合には、押し子73は、内側面11SRのうち、センシング部30SEの中央に対向する位置を通るように設けられる。上記のように押し子73が不連続的に設けられている場合には、各押し子73は、内側面11SRのうち、センシング部30SEの中央に対向する位置に設けられる。
電子機器10が、図15Bに示すように、押し子73とセンシング面20Sとの間に緩衝材71をさらに備えることが好ましいが、押し子73とセンシング面20Sとの間に緩衝材71を備えなくてもよい。押し子73とセンシング面20Sとの間に緩衝材71をさらに備える場合、緩衝材71は、押し子73またはセンシング面20Sに貼り合わされていてもよい。
上述のように押し子73をさらに備えた場合には、最も感度が良好となるセンシング部30SEの中央を押し子73により集中的に押圧することができるため、センサ20の感度を向上できる。
図16Aに示すように、電子機器10は、電極基材22とフレーム12との間にシート状の緩衝材74をさらに備えるようにしてもよい。緩衝材74は、緩衝材71と同様である。緩衝材74と電極基材22とは接着層75により貼り合わされ、緩衝材74とフレーム12とは接着層27により貼り合わされている。
なお、緩衝材74の形状はシート状に限定されるものではなく、柱状体などであってもよい。また、電子機器10は、緩衝材74を電極基材22とフレーム12との間に備える代わりに、電極基材22とセンサ電極部30との間に備えるようにしてもよいし、電極基材22とフレーム12との間、および電極基材22とセンサ電極部30との間の両方に緩衝材74を備えるようにしてもよい。また、図16Bに示すように、緩衝材71、74の両方を備えるようにしてもよいし、緩衝材74のみを備えるようにしてもよい。
上述のように緩衝材74をさらに備えた場合にも、緩衝材71を設けた場合と同様の効果を得ることができる。
図17Aに示すように、センシング面20Sと内側面11SRとの距離が主面部11Mから遠ざかるに従って大きくなるように、センシング面20Sが傾斜していてもよい。この場合、センサ20の厚みは一定とし、図17Aに示すように、支持面12SRと内側面11SRとの距離が主面部11Mから遠ざかるに従って大きくなるように支持面12SRを傾斜させればよい。但し、センサ20の厚みを、センサ20の幅方向の一端から他端に向けて厚くなるようにしてもよい。
この構成を採用した場合、以下のような作用効果が得られる。すなわち、側壁部11Rをセンシング面20Sに向けて押圧した場合、内側面11SRとセンシング面20Sとをより平行に近い状態で接触させることができる。したがって、センサ20の感度を向上できる。
図17Bに示すように、センシング面20Sと内側面11SRとの距離が主面部11Mから遠ざかるに従って大きくなるように、内側面11SRが傾斜していてもよい。この構成を採用した場合にも、上述したセンシング面20Sが傾斜している場合と同様の作用効果を得ることができる。
図18に示すように、内側面11SRが、凹状の湾曲面を有する場合、センシング面20Sは凸状の湾曲面とすることが好ましい。この場合、センサ20の厚みは一定とし、支持面12SRを凸状の湾曲面とすればよい。但し、センサ20の厚みを変動させて、センシング面20Sが凸状の湾曲面となるようにしてもよい。
図31に示すように、センサ20が、電極基材21に代えてREF電極層21bのみを備えるようにしてもよいし、電極基材22に代えてREF電極層22bのみを備えるようにしてもよい。このような構成を採用し、かつREF電極層21bとしてSUS板を用いる場合には、徐荷時におけるセンサ20の応答性を向上する観点から、SUS板の厚みは、好ましくは15μm以上、より好ましくは30μm以上である。センサ20の厚みの増加を抑制する観点から、SUS板の厚みは、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下である。
なお、上述の説明では、側壁部11R側の構成の変形例について説明したが、側壁部11L側の構成も上記側壁部11R側の構成と同様の構成としてもよい。
(FPCの変形例)
図19Aに示すように、FPC40が長尺の矩形状を有していてもよい。この場合、FPC40の一端に設けられた接続部41は、図19Bに示すように、フレーム12の支持面12SRの一端において屈曲され、支持面12SRの裏側の面にて接着層28を介して貼り合わされていてもよい。FPC40に力が加わると、ノイズが発生するため、上記のように接続部41をフレーム12に固定することが好ましい。
図19Aに示すように、FPC40が長尺の矩形状を有していてもよい。この場合、FPC40の一端に設けられた接続部41は、図19Bに示すように、フレーム12の支持面12SRの一端において屈曲され、支持面12SRの裏側の面にて接着層28を介して貼り合わされていてもよい。FPC40に力が加わると、ノイズが発生するため、上記のように接続部41をフレーム12に固定することが好ましい。
図20に示すように、基材31が貫通孔としてのビアホール33f、33gを有していてもよい。この場合、ビアホール33f、33gは連結部32cを間に挟むようにして設けられる。接続部33dは、ビアホール33fを介して基材31の一主面から他主面に引き回されたのち、ビアホール33gを介して他主面から一主面に戻るようにして、隣接する単位電極体33a同士を接続する。これにより、ジャンパー配線などを用いずに、隣接する単位電極体33a同士を接続できる。したがって、カバーレイフルムなどの絶縁層(図示せず)が厚くなって電極基材21の変形を阻害することを抑制できる。また、ジャンパー配線などを用いる場合に比して単位電極体33a同士を安定して接続できる。
(電子機器の動作の変形例)
ウェイクアップ操作時に電子機器10が以下の動作を行うようにしてもよい。IC13aが、規定個数のフレーム連続して全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であるか否かを判断し、規定個数のフレーム連続して全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であると判断した場合に、CPU13bにウェイクアップ割り込み信号を出力するようにしてもよい。電子機器10が上記のように動作した場合には、電子機器10の側面10SR、10SLに物体が当たり瞬間的に衝撃が加えられた場合の誤検知を抑制できる。
ウェイクアップ操作時に電子機器10が以下の動作を行うようにしてもよい。IC13aが、規定個数のフレーム連続して全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であるか否かを判断し、規定個数のフレーム連続して全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であると判断した場合に、CPU13bにウェイクアップ割り込み信号を出力するようにしてもよい。電子機器10が上記のように動作した場合には、電子機器10の側面10SR、10SLに物体が当たり瞬間的に衝撃が加えられた場合の誤検知を抑制できる。
また、ウェイクアップ操作時に電子機器10が、図21に示す以下の動作を行うようにしてもよい。まず、ステップS51において、IC13aは、各センシング部30SEの出力値(デルタ値)を検出する。次に、ステップS52において、IC13aは、規定個数のフレーム連続して全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であるか否かを判断する。
ステップS52にて規定個数のフレーム連続して全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上であると判断された場合には、ステップS53において、IC13aは、上記規定個数のフレームに続く規定個数のフレームに内に、全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以下となるフレームが少なくとも1つあるか否かを判断する。一方、ステップS52にて規定個数のフレーム連続して全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以上でないと判断された場合には、処理は終了となる。
ステップS53にて規定個数のフレーム内に全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以下となるフレームが少なくとも1つあると判断された場合には、ステップS54において、IC13aは、ウェイクアップ割り込み信号をCPU13bに出力する。一方、ステップS53にて規定個数のフレーム内に全てのセンシング部30SEの出力値の合計が閾値以下となるフレームが少なくとも1つないと判断された場合には、処理は終了となる。
電子機器10が上記のように動作した場合には、満員電車などにおいて、鞄や衣服のポケットなどに収容した電子機器10が長時間押圧された場合におけるウェイクアップ機能の誤作動を抑制できる。
また、ウェイクアップ操作時に電子機器10が以下の動作を行うようにしてもよい。IC13aが、全てのセンシング部30SEのうち規定位置にあるセンシング部30SEの出力値が閾値以上であるか否かを判断し、規定位置にあるセンシング部30SEの出力値が閾値以上である判断した場合に、CPU13bにウェイクアップ割り込み信号を出力するようにしてもよい。
例えば、図22Aに示すように、一方の側面10SLにあるセンサ20のセンシング部30SEが押圧されても、CPU13bは起動せずスリーピングモードが維持される。一方、図22Bに示すように、両方の側面10SR、10SLにあるセンサ20、20のセンシング部30SEのうち規定位置にあるセンシング部30SEが押圧されると、CPU13bはスリーピングモードからウェイクアップし、通常の起動状態に復帰する。
電子機器10が上記のように動作した場合には、ユーザが意識的に特定の握り方をした場合にのみ、CPU13bはスリーピングモードからウェイクアップし、通常の起動状態に復帰する。したがって、ウェイクアップ機能の誤作動を抑制できる。また、電子機器10のセキュリティ性を向上できる。
(スマートフォン以外の電子機器の例)
上述の第1の実施形態では、電子機器がスマートフォンである場合を例として説明したが、本技術はこれに限定されるものではなく、筐体などの外装体を有する種々の電子機器に適用可能である。例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン以外の携帯電話、テレビ、リモートコントローラ、カメラ、ゲーム機器、ナビゲーションシステム、電子書籍、電子辞書、携帯音楽プレイヤー、スマートウオッチやヘッドマウンドディスプレイなどのウェアラブル端末、ラジオ、ステレオ、医療機器、ロボットに適用可能である。
上述の第1の実施形態では、電子機器がスマートフォンである場合を例として説明したが、本技術はこれに限定されるものではなく、筐体などの外装体を有する種々の電子機器に適用可能である。例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン以外の携帯電話、テレビ、リモートコントローラ、カメラ、ゲーム機器、ナビゲーションシステム、電子書籍、電子辞書、携帯音楽プレイヤー、スマートウオッチやヘッドマウンドディスプレイなどのウェアラブル端末、ラジオ、ステレオ、医療機器、ロボットに適用可能である。
(電子機器以外の例)
本技術は電子機器に限定されるものではなく、電子機器以外の様々なものにも適用可能である。例えば、電動工具、冷蔵庫、エアコン、温水器、電子レンジ、食器洗浄器、洗濯機、乾燥機、照明機器、玩具などの電気機器に適用可能である。更に、住宅をはじめとする建築物、建築部材、乗り物、テーブルや机などの家具、製造装置、分析機器などにも適用可能である。建築部材としては、例えば、敷石、壁材、フロアータイル、床板などが挙げられる。乗り物としては、例えば、車両(例えば自動車、オートバイなど)、船舶、潜水艦、鉄道車両、航空機、宇宙船、エレベータ、遊具などが挙げられる。
本技術は電子機器に限定されるものではなく、電子機器以外の様々なものにも適用可能である。例えば、電動工具、冷蔵庫、エアコン、温水器、電子レンジ、食器洗浄器、洗濯機、乾燥機、照明機器、玩具などの電気機器に適用可能である。更に、住宅をはじめとする建築物、建築部材、乗り物、テーブルや机などの家具、製造装置、分析機器などにも適用可能である。建築部材としては、例えば、敷石、壁材、フロアータイル、床板などが挙げられる。乗り物としては、例えば、車両(例えば自動車、オートバイなど)、船舶、潜水艦、鉄道車両、航空機、宇宙船、エレベータ、遊具などが挙げられる。
(その他の変形例)
第1の実施形態では、電子機器10の側面10SR、10SLに本技術を適用する例について説明したが、電子機器の背面または前面に本技術を適用してもよい。
第1の実施形態では、内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとの間に空間が設けられている例について説明したが、内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとが接するまたはほぼ接するようにセンサ20が設けられていてもよい。
第1の実施形態では、電子機器10が、電極基材21とセンサ電極部30との間に変形層23を備えると共に、電極基材22とセンサ電極部30との間に変形層24を備える例について説明したが、変形層23、24のうち一方のみを備えるようにしてもよい。
第1の実施形態では、複数のセンシング部30SEがX軸方向に一列をなすように配置された例について説明したが、二列以上の列をなすように配置されていてもよい。
電子機器10が、スライド操作領域として、スライド操作によりカメラのズームインおよびズームアウト操作が可能なズームイン/ズームアウト操作領域を側面10SR、10SLに備えるようにしてもよい。この場合、IC13aが、ズームイン/ズームアウト操作領域に対するスライド操作に応じて、カメラのズームインおよびズームアウトを制御するようにすればよい。
電子機器10が、スライド操作領域として、スライド操作により画面スクロールまたはポインタ移動などの画面表示の操作を行うための画面操作領域を側面10SR、10SLに備えるようにしてもよい。この場合、IC13aが、画面操作領域に対するスライド操作に応じて、画面スクロールまたはポインタ移動などの画面表示を制御するようにすればよい。
なお、音量調整領域VR、ズームイン/ズームアウト操作領域および画面操作領域は同一の領域であってもよいし、異なる領域であってもよい。
第1の実施形態では、電子機器10の側面10SR、10SLに本技術を適用する例について説明したが、電子機器の背面または前面に本技術を適用してもよい。
第1の実施形態では、内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとの間に空間が設けられている例について説明したが、内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとが接するまたはほぼ接するようにセンサ20が設けられていてもよい。
第1の実施形態では、電子機器10が、電極基材21とセンサ電極部30との間に変形層23を備えると共に、電極基材22とセンサ電極部30との間に変形層24を備える例について説明したが、変形層23、24のうち一方のみを備えるようにしてもよい。
第1の実施形態では、複数のセンシング部30SEがX軸方向に一列をなすように配置された例について説明したが、二列以上の列をなすように配置されていてもよい。
電子機器10が、スライド操作領域として、スライド操作によりカメラのズームインおよびズームアウト操作が可能なズームイン/ズームアウト操作領域を側面10SR、10SLに備えるようにしてもよい。この場合、IC13aが、ズームイン/ズームアウト操作領域に対するスライド操作に応じて、カメラのズームインおよびズームアウトを制御するようにすればよい。
電子機器10が、スライド操作領域として、スライド操作により画面スクロールまたはポインタ移動などの画面表示の操作を行うための画面操作領域を側面10SR、10SLに備えるようにしてもよい。この場合、IC13aが、画面操作領域に対するスライド操作に応じて、画面スクロールまたはポインタ移動などの画面表示を制御するようにすればよい。
なお、音量調整領域VR、ズームイン/ズームアウト操作領域および画面操作領域は同一の領域であってもよいし、異なる領域であってもよい。
<2 第2の実施形態>
本技術の第2の実施形態に係る電子機器10Aは、図23に示すように、変形層23に代えて、センシング面20Sの押圧により弾性変形する複数の柱状体81を備えると共に、接着層26に代えて、絶縁層26aを備える点において、第1の実施形態に係る電子機器10とは異なっている。なお、第2の実施形態において第1の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
本技術の第2の実施形態に係る電子機器10Aは、図23に示すように、変形層23に代えて、センシング面20Sの押圧により弾性変形する複数の柱状体81を備えると共に、接着層26に代えて、絶縁層26aを備える点において、第1の実施形態に係る電子機器10とは異なっている。なお、第2の実施形態において第1の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
柱状体81は、粘着剤により構成されている。Z軸方向から柱状体81を平面視すると、柱状体81は、例えば、円形状、楕円形状、長円形状、四角形状などの多角形状または不定形状などを有する。柱状体81は、例えばスクリーン印刷法などの印刷法により形成される。スクリーン印刷法により柱状体81を形成する場合には、Z軸方向から柱状体81を平面視した場合における各柱状体81の面積がほぼ同一であることが好ましい。柱状体81の面積がほぼ同一であると、柱状体81の高さもほぼ同一となるため、感度のバラツキを抑制できる。
図24A、図24Bに示すように、柱状体81は、センシング部30SE上に疎らに設けられていることが好ましい。具体的には、センシング部30SE上における柱状体81の密度は、センシング部30SEの外側の領域における柱状体81の密度に比して低いことが好ましい。このような構成を採用した場合には、センシング部30SE上において電極基材21が変形しやすくなるため、センサ20の感度が向上する。図24Cに示すように、Z軸方向から柱状体81を平面視した場合における柱状体81の面積が大きい方が、信頼性を向上できる。
[変形例]
電子機器10Aは、図25に示すように、変形層24に代えて複数の柱状体82を備えるようにしてもよい。センサ電極部30の一方の主面側に設けられた柱状体81(図26A参照)と、センサ電極部30の他方の主面側に設けられた柱状体82(図26B参照)とがセンサ電極部30の厚さ方向(Z軸方向)に重ならないように、相補的に設けられていることが好ましい。センサ20の感度を向上できるからである。
電子機器10Aは、図25に示すように、変形層24に代えて複数の柱状体82を備えるようにしてもよい。センサ電極部30の一方の主面側に設けられた柱状体81(図26A参照)と、センサ電極部30の他方の主面側に設けられた柱状体82(図26B参照)とがセンサ電極部30の厚さ方向(Z軸方向)に重ならないように、相補的に設けられていることが好ましい。センサ20の感度を向上できるからである。
<3 第3の実施形態>
本技術の第3の実施形態に係る電子機器100は、図27に示すように、いわゆるノート型パーソナルコンピュータであり、コンピュータ本体101と、ディスプレイ102とを備える。コンピュータ本体101は、キーボード111と、ホイール/パッド操作部112と、クリックボタン113、114とを備える。ディスプレイ102は、表示素子115とカメラモジュール116とを備える。
本技術の第3の実施形態に係る電子機器100は、図27に示すように、いわゆるノート型パーソナルコンピュータであり、コンピュータ本体101と、ディスプレイ102とを備える。コンピュータ本体101は、キーボード111と、ホイール/パッド操作部112と、クリックボタン113、114とを備える。ディスプレイ102は、表示素子115とカメラモジュール116とを備える。
ホイール/パッド操作部112は、図28Aに示すように、タッチパッド操作部112aと、擬似ホイール操作部112bとを備える。タッチパッド操作部112aはほぼ矩形状を有し、擬似ホイール操作部112bはタッチパッド操作部112aの長辺の中央から突出するように設けられている。擬似ホイール操作部112bは、クリックボタン113、114の間に設けられている。
擬似ホイール操作部112bには、擬似ホイールボタン112cが設けられている。擬似ホイールボタン112cは、図28Bに示すように、ホイール/パッド操作部112の表面に対して突出した凸状部であり、その突出面は、一般的なホイールボタンを模した部分的な円柱面となっている。擬似ホイールボタン112cの周面を周方向にスライドさせることで、一般的なホールボタンと同様の入力操作を行うことができる。
ホイール/パッド操作部112は、図28B、図29Aに示すように、センサ120と、このセンサ120のセンシング面120Sに設けられた外装体121とを備える。ホイール/パッド操作部112は、図28Bに示すように、擬似ホイール操作部112bの外装体121の表面には擬似ホイールボタン112cをさらに備えている。センサ120の裏面側は、図示しない支持体により支持されている。
センサ120は、図29Aに示すように、センシング部30SEが2次元的に配置されたセンサ電極部130を備える点において、第1の実施形態におけるセンサ20と異なっている。センサ120のうちタッチパッド操作部112aに相当する部分では、図28Aに示すように、複数のセンシング部30SEがマトリックス状に配置されている。一方、センサ120のうち擬似ホイール操作部112bに相当する部分では、図28Aに示すように、複数のセンシング部30SEが擬似ホイールボタン112cの長手方向(擬似的な回転方向)に伸びる列をなすように配置されている。複数のセンシング部30SEが構成する列は、1列であってもよいし、2列以上であってもよい。
外装体121は、例えば、樹脂シート、エラストマまたは人口皮革などである。外装体121とセンサ120とは接着層122により貼り合わされている。なお、外装体121は、通常、第1の実施形態における外装体11に比して変形しやすいので、変形層24が発泡樹脂を含んでいることが好ましい。センサ20の感度を向上できるからである。
[効果]
第3の実施形態に係る電子機器100では、擬似ホイールボタン112cの下にセンシング部30SEが設けられているので、回転体を用いずに、擬似的なホイール操作で一般的なホールボタンと同様の入力操作を行うことができる。
第3の実施形態に係る電子機器100では、擬似ホイールボタン112cの下にセンシング部30SEが設けられているので、回転体を用いずに、擬似的なホイール操作で一般的なホールボタンと同様の入力操作を行うことができる。
[変形例]
図29Bに示すように、センサ120が、REF電極層21bを備えていなくてもよい。この場合、センサ120が、センシング面120Sに対する導体体(例えば指、スタイラスなど)の接近または接触を検出可能になる。したがって、ホイール/パッド操作部112に、静電容量式タッチセンサとしての機能を更に付加することができる。
図29Bに示すように、センサ120が、REF電極層21bを備えていなくてもよい。この場合、センサ120が、センシング面120Sに対する導体体(例えば指、スタイラスなど)の接近または接触を検出可能になる。したがって、ホイール/パッド操作部112に、静電容量式タッチセンサとしての機能を更に付加することができる。
ホイール/パッド操作部112が、センサ120のうちタッチパッド操作部112aに相当する部分には、REF電極層21bを備えず、センサ120のうち擬似ホイール操作部112bに相当する部分には、REF電極層21bを備えるようにしてもよい。この場合、ホイール/パッド操作部112のうちタッチパッド操作部112aにのみ、静電容量式タッチセンサとしての機能を付加することができる。
図30に示すように、ホイール/パッド操作部112に代えて、タッチパッド操作部141を備えるようにしてもよい。タッチパッド操作部141は、第3の実施形態におけるタッチパッド操作部112aと同様である。この場合、電子機器100において、ユーザが所望の領域141Rを選択し、その領域141Rを擬似ホイールボタンとして機能させるようにしてもよい。
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例においては、上述の実施形態と対応する部分には同一の符号を付して説明する。
[実施例1]
図31に示す構成を有するセンサ20を作製した。センサ20を構成する各部材としては、以下のものを用いた。
押し子72:PETフィルム(厚み100μm)+両面粘着シート(日栄化工株式会社、商品名:Neo Fix 100(厚み100μm))
REF電極層21b:SUS板(厚み30μm)
接着層25付きの変形層23:接着層付きのポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell S020AD(全体の厚み200μm、接着層の厚み5μm)
接着層26:両面粘着シート(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 10(厚み10μm))
センサ電極部30:FPC
変形層24:両面粘着シート(日栄化工株式会社、商品名:Neo Fix 100(厚み100μm))
REF電極層22b:SUS板(厚み100μm)
接着層27:両面粘着シート(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 30(厚み30μm))
図31に示す構成を有するセンサ20を作製した。センサ20を構成する各部材としては、以下のものを用いた。
押し子72:PETフィルム(厚み100μm)+両面粘着シート(日栄化工株式会社、商品名:Neo Fix 100(厚み100μm))
REF電極層21b:SUS板(厚み30μm)
接着層25付きの変形層23:接着層付きのポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell S020AD(全体の厚み200μm、接着層の厚み5μm)
接着層26:両面粘着シート(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 10(厚み10μm))
センサ電極部30:FPC
変形層24:両面粘着シート(日栄化工株式会社、商品名:Neo Fix 100(厚み100μm))
REF電極層22b:SUS板(厚み100μm)
接着層27:両面粘着シート(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 30(厚み30μm))
[実施例2]
接着層25および変形層23として以下のものを備えること以外は実施例1と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
接着層25:両面粘着シート(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 10(厚み10μm))
変形層23:PETフィルム(厚み50μm)/ポリウレタンフォーム(厚み200μm)の積層体(株式会社ロジャースイノアック製、商品名:PORON SR-S-32P(厚み250μm))
接着層25および変形層23として以下のものを備えること以外は実施例1と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
接着層25:両面粘着シート(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 10(厚み10μm))
変形層23:PETフィルム(厚み50μm)/ポリウレタンフォーム(厚み200μm)の積層体(株式会社ロジャースイノアック製、商品名:PORON SR-S-32P(厚み250μm))
[実施例3]
図15に示す構成を有するセンサ20を作製した。具体的には、REF電極層21b、22bに代えて、以下の電極基材21、22を備えること以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
電極基材21、22:アルミニウム蒸着PETフィルム(厚み100μm)
図15に示す構成を有するセンサ20を作製した。具体的には、REF電極層21b、22bに代えて、以下の電極基材21、22を備えること以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
電極基材21、22:アルミニウム蒸着PETフィルム(厚み100μm)
[実施例4]
電極基材21、22として以下のものを備えること以外は実施例3と同様と構成を有するセンサ20を作製した。
電極基材21、22:アルミニウム蒸着PETフィルム(厚み50μm)
電極基材21、22として以下のものを備えること以外は実施例3と同様と構成を有するセンサ20を作製した。
電極基材21、22:アルミニウム蒸着PETフィルム(厚み50μm)
[実施例5]
変形層23として以下のものを備えること以外は実施例4と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell 020(厚み200μm))
変形層23として以下のものを備えること以外は実施例4と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell 020(厚み200μm))
[実施例6]
変形層23として以下のものを備えること以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell 006(厚み60μm))
変形層23として以下のものを備えること以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell 006(厚み60μm))
[実施例7]
接着層25付きの変形層23として以下のものを備えること以外は実施例1と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
接着層25付きの変形層23:接着層付きのポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell S006AD(全体の厚み60μm、接着層の厚み5μm))
接着層25付きの変形層23として以下のものを備えること以外は実施例1と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
接着層25付きの変形層23:接着層付きのポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell S006AD(全体の厚み60μm、接着層の厚み5μm))
[実施例8]
変形層23として以下のものを備えること以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell 010(厚み100μm))
変形層23として以下のものを備えること以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell 010(厚み100μm))
[実施例9]
変形層23として以下のものを用いたこと以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell S010(厚み100μm))
変形層23として以下のものを用いたこと以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell S010(厚み100μm))
[実施例10]
接着層25付きの変形層23として以下のものを備えること以外は実施例1と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
接着層25付きの変形層23:接着層付きのポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell S010AD(全体の厚み100μm、接着層の厚み5μm))
接着層25付きの変形層23として以下のものを備えること以外は実施例1と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
接着層25付きの変形層23:接着層付きのポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell S010AD(全体の厚み100μm、接着層の厚み5μm))
[実施例11]
変形層23として以下のものを備えること以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell 020(厚み200μm))
変形層23として以下のものを備えること以外は実施例2と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
変形層23:ポリウレタンフォーム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell 020(厚み200μm))
[評価1]
(500gf荷重時の変形量)
実施例2~4のセンサ20のセンシング面20Sに500gfの荷重を加え、センシング面20Sの変形量を求めた。
(500gf荷重時の変形量)
実施例2~4のセンサ20のセンシング面20Sに500gfの荷重を加え、センシング面20Sの変形量を求めた。
表2から、REF電極層21bまたは電極基材21として剛性の高いものを用いることで、想定荷重に対する変形層23の変形量を抑制できることがわかる。
[評価2]
(30秒テスト)
実施例1、2、6~11のセンサ20のセンシング面20Sに500gfの荷重を30秒間加えたのち、除荷し、デルタ値がしきい値以下まで戻る戻り時間を測定した。なお、荷重を加える位置は、センシング面20Sのうちセンシング部30SE上に対応する位置とした。
(30秒テスト)
実施例1、2、6~11のセンサ20のセンシング面20Sに500gfの荷重を30秒間加えたのち、除荷し、デルタ値がしきい値以下まで戻る戻り時間を測定した。なお、荷重を加える位置は、センシング面20Sのうちセンシング部30SE上に対応する位置とした。
表3に、実施例1、2、6~11のセンサ20の評価結果を示す。なお、表3中には、各実施例で用いた変形層23の厚み、25%CLDおよび密度を示した。なお、変形層23の25%CLDは、JIS K 6254の試験方法に準拠して求められた値である。また、変形層23の密度は、JIS K 6401の試験方法に準拠して求められた値である。
表3から以下のことがわかる。実施例1、2、11のセンサ20では、除荷時の戻り時間を1秒以下にすることができる。除荷時の戻り時間を低減する観点から、変形層23の25%CLDを低くすることが好ましく、具体的には、変形層23の25%CLDは20kPa以下であることが好ましい。また、同観点から、変形層23の厚みを厚くすることが好ましい。さらに、同観点から、変形層23の密度を低くすることが好ましい。
[評価3]
実施例1~5のセンサ20について以下の評価を実施した。なお、以下の各評価において、荷重を加える位置は、センシング面20Sのうちセンシング部30SE上に対応する位置とした。
実施例1~5のセンサ20について以下の評価を実施した。なお、以下の各評価において、荷重を加える位置は、センシング面20Sのうちセンシング部30SE上に対応する位置とした。
(荷重感度)
まず、センシング面20Sに荷重を加え、荷重に対するデルタ値(センサ20の出力値)を測定した。次に、上記測定結果に基づき、センサ20の荷重感度を以下の基準により評価した。表4にデルタ値および評価結果を示す。
荷重感度が良好:150gfの荷重を加えたときのデルタ値が70以上
荷重感度が不良:150gfの荷重を加えたときのデルタ値が70未満
なお、最低限の感度を保証することで、筐体の押圧検出の精度を向上することができる。
まず、センシング面20Sに荷重を加え、荷重に対するデルタ値(センサ20の出力値)を測定した。次に、上記測定結果に基づき、センサ20の荷重感度を以下の基準により評価した。表4にデルタ値および評価結果を示す。
荷重感度が良好:150gfの荷重を加えたときのデルタ値が70以上
荷重感度が不良:150gfの荷重を加えたときのデルタ値が70未満
なお、最低限の感度を保証することで、筐体の押圧検出の精度を向上することができる。
(30秒テスト)
まず、センシング面20Sに500gfの荷重を30秒間加えたのち除荷し、デルタ値がしきい値以下に戻るまでの時間tを測定した。次に、上記測定結果に基づき、センサ20の応答性を以下の基準により評価した。表4に戻り時間t[ms]および評価結果を示す。
応答性が良好:除荷後、デルタ値が1秒以内にしきい値以下に戻る。
応答性が不良:除荷後、デルタ値が1秒以内にしきい値以下に戻らない。
なお、センシング面20Sの戻りが速くなり応答性が良好であると、除荷の検出をより確実に行うことができ、快適な操作感を実現できる。
まず、センシング面20Sに500gfの荷重を30秒間加えたのち除荷し、デルタ値がしきい値以下に戻るまでの時間tを測定した。次に、上記測定結果に基づき、センサ20の応答性を以下の基準により評価した。表4に戻り時間t[ms]および評価結果を示す。
応答性が良好:除荷後、デルタ値が1秒以内にしきい値以下に戻る。
応答性が不良:除荷後、デルタ値が1秒以内にしきい値以下に戻らない。
なお、センシング面20Sの戻りが速くなり応答性が良好であると、除荷の検出をより確実に行うことができ、快適な操作感を実現できる。
(多数回テスト)
まず、センシング面20Sに500gfの荷重を加え、除荷する押圧動作を100回連続して繰り返したのち、デルタ値がしきい値以下に戻るまでの時間t(図32A、32B参照)を測定した。次に、上記測定結果に基づき、センサ20の応答性を以下の基準により評価した。表4に評価結果を示す。図32Aに、実施例4のセンサ20の100回連続押圧後におけるデルタ値の変化を示す。図32Bに、実施例5のセンサ20の100回連続押圧後におけるデルタ値の変化を示す。
応答性が良好:除荷後、デルタ値が1秒以内にしきい値以下に戻る。
応答性が不良:除荷後、デルタ値が1秒以内にしきい値以下に戻らない。
なお、上述のように、センシング面20Sの戻りが速くなり応答性が良好であると、除荷の検出をより確実に行うことができ、快適な操作感を実現できる。
まず、センシング面20Sに500gfの荷重を加え、除荷する押圧動作を100回連続して繰り返したのち、デルタ値がしきい値以下に戻るまでの時間t(図32A、32B参照)を測定した。次に、上記測定結果に基づき、センサ20の応答性を以下の基準により評価した。表4に評価結果を示す。図32Aに、実施例4のセンサ20の100回連続押圧後におけるデルタ値の変化を示す。図32Bに、実施例5のセンサ20の100回連続押圧後におけるデルタ値の変化を示す。
応答性が良好:除荷後、デルタ値が1秒以内にしきい値以下に戻る。
応答性が不良:除荷後、デルタ値が1秒以内にしきい値以下に戻らない。
なお、上述のように、センシング面20Sの戻りが速くなり応答性が良好であると、除荷の検出をより確実に行うことができ、快適な操作感を実現できる。
(耐久試験)
まず、センシング面20Sに荷重を加え、耐久試験前における荷重に対するデルタ値の変化を測定し、150gfの荷重に対するデルタ値Aを求めた。次に、センシング面20Sに500gfの荷重を加え、除荷する押圧動作を3万回連続して繰り返した。続いて、センシング面20Sに荷重を加え、耐久試験後における荷重に対するデルタ値の変化を測定し、上記デルタ値Aを得るために必要な荷重L(A)を求めた。次に、以下の式により、上記デルタ値Aを得るための、耐久試験前後の荷重変化量を求めた。
荷重変化量[%]=[(L(A)[gf]-150[gf])/150[gf]]×100
最後に、求めた荷重変化量に基づき、連続多数回押圧に対するセンサ20の耐久性を以下の基準により評価した。表4に荷重変化量および評価結果を示す。図33Aに、実施例4のセンサ20の耐久試験前後における、荷重に対するデルタ値の変化を示す。図33Bに、実施例5のセンサ20の耐久試験前後における、荷重に対するデルタ値の変化を示す。
耐久性が良好:荷重変化量が25%以下である。
耐久性が不良:荷重変化量が25%を超える。
なお、荷重変化量を抑制することで、連続多数回押圧に対する耐久性を向上することができる。したがって、センサ20上に剛性の高い材料を別途設けなくてもよくなり、感度の損失を避けることができる。
まず、センシング面20Sに荷重を加え、耐久試験前における荷重に対するデルタ値の変化を測定し、150gfの荷重に対するデルタ値Aを求めた。次に、センシング面20Sに500gfの荷重を加え、除荷する押圧動作を3万回連続して繰り返した。続いて、センシング面20Sに荷重を加え、耐久試験後における荷重に対するデルタ値の変化を測定し、上記デルタ値Aを得るために必要な荷重L(A)を求めた。次に、以下の式により、上記デルタ値Aを得るための、耐久試験前後の荷重変化量を求めた。
荷重変化量[%]=[(L(A)[gf]-150[gf])/150[gf]]×100
最後に、求めた荷重変化量に基づき、連続多数回押圧に対するセンサ20の耐久性を以下の基準により評価した。表4に荷重変化量および評価結果を示す。図33Aに、実施例4のセンサ20の耐久試験前後における、荷重に対するデルタ値の変化を示す。図33Bに、実施例5のセンサ20の耐久試験前後における、荷重に対するデルタ値の変化を示す。
耐久性が良好:荷重変化量が25%以下である。
耐久性が不良:荷重変化量が25%を超える。
なお、荷重変化量を抑制することで、連続多数回押圧に対する耐久性を向上することができる。したがって、センサ20上に剛性の高い材料を別途設けなくてもよくなり、感度の損失を避けることができる。
表4から、実施例5のセンサ20では、一部の試験(多数回テストおよび耐久試験)の評価結果が不良であるのに対して、実施例1~4のセンサ20では、全ての試験の評価結果が良好であることがわかる。
以上、本技術の実施形態およびその変形例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態および変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態およびその変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
(1)
外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
前記外装体の内側面と前記センシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える電子機器。
(2)
前記外装体の内側面と前記センシング面との間に空間が設けられている(1)に記載の電子機器。
(3)
前記外装体は、該外装体を前記センシング面に向けて押圧することで、前記センシング面を押圧可能に構成されている(1)または(2)に記載の電子機器。
(4)
前記外装体は、側壁部を有し、
前記センシング面と対向する前記外装体の内側面は、前記側壁部の内側面である(1)から(3)のいずれかに記載の電子機器。
(5)
前記外装体と前記感圧センサとの間、および前記支持体と前記感圧センサとの間のうちの少なくとも一方に緩衝材をさらに備える(1)から(4)のいずれかに記載の電子機器。
(6)
前記緩衝材は、発泡樹脂を含んでいる(6)に記載の電子機器。
(7)
前記外装体の内側面および前記センシング面のうち少なくとも一方に凸部が設けられている(1)から(6)のいずれかに記載の電子機器。
(8)
前記外装体は、金属または高分子樹脂を含んでいる(1)から(7)のいずれかに記載の電子機器。
(9)
前記感圧センサは、
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極部と、
前記センサ電極部の第1の主面に対向する第1のリファレンス電極層と、
前記センサ電極部の第2の主面に対向する第2のリファレンス電極層と、
前記第1のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間、および前記第2のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間の少なくとも一方に設けられ、圧力を加えることにより弾性変形する変形層と
を備える(1)から(8)のいずれかに記載の電子機器。
(10)
前記変形層は、発泡樹脂を含んでいる(9)に記載の電子機器。
(11)
前記変形層は、孔部を有する(9)または(10)に記載の電子機器。
(12)
前記センサ電極部は、フレキシブルプリント基板により構成されている(9)から(11)のいずれかに記載の電子機器。
(13)
前記センサ電極部は、基材と、前記基材上に設けられた第1電極および第2電極とを備え、
前記第1電極と前記第2電極とによりセンシング部が構成され、
隣接する第1電極同士が、前記基材の貫通孔を介して接続されている(9)から(12)のいずれかに記載の電子機器。
(14)
前記電子機器を制御する制御部をさらに備え
前記制御部は、前記感圧センサが有する複数のセンシング部の押圧に応じて、スリーピングモードから復帰する(1)から(13)のいずれかに記載の電子機器。
(15)
前記感圧センサが有する複数のセンシング部に対するスライド操作に応じて、音量調整または画面表示を制御する制御部をさらに備える(1)から(14)のいずれかに記載の電子機器。
(16)
前記画面表示の制御は、画面スクロールまたはポインタ移動の制御である(15)に記載の電子機器。
(17)
前記感圧センサが有する規定のセンシング部に対する押圧操作に応じて、カメラアプリケーションを起動させる制御部をさらに備える(1)から(16)のいずれかに載の電子機器。
(18)
前記感圧センサが有する複数のセンシング部の出力プロファイルに基づき、画面表示を制御する制御部をさらに備える(1)から(17)のいずれかに記載の電子機器。
(19)
外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
前記外装体の内側面と前記センシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える入力装置。
(20)
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極部と、
前記センサ電極部の第1の主面に対向する第1のリファレンス電極層と、
前記センサ電極部の第2の主面に対向する第2のリファレンス電極層と、
前記第1のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間、および前記第2のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間の少なくとも一方に設けられ、圧力を加えることにより弾性変形する変形層と
を備え、
前記変形層は、発泡樹脂を含んでいるセンサ。
(1)
外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
前記外装体の内側面と前記センシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える電子機器。
(2)
前記外装体の内側面と前記センシング面との間に空間が設けられている(1)に記載の電子機器。
(3)
前記外装体は、該外装体を前記センシング面に向けて押圧することで、前記センシング面を押圧可能に構成されている(1)または(2)に記載の電子機器。
(4)
前記外装体は、側壁部を有し、
前記センシング面と対向する前記外装体の内側面は、前記側壁部の内側面である(1)から(3)のいずれかに記載の電子機器。
(5)
前記外装体と前記感圧センサとの間、および前記支持体と前記感圧センサとの間のうちの少なくとも一方に緩衝材をさらに備える(1)から(4)のいずれかに記載の電子機器。
(6)
前記緩衝材は、発泡樹脂を含んでいる(6)に記載の電子機器。
(7)
前記外装体の内側面および前記センシング面のうち少なくとも一方に凸部が設けられている(1)から(6)のいずれかに記載の電子機器。
(8)
前記外装体は、金属または高分子樹脂を含んでいる(1)から(7)のいずれかに記載の電子機器。
(9)
前記感圧センサは、
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極部と、
前記センサ電極部の第1の主面に対向する第1のリファレンス電極層と、
前記センサ電極部の第2の主面に対向する第2のリファレンス電極層と、
前記第1のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間、および前記第2のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間の少なくとも一方に設けられ、圧力を加えることにより弾性変形する変形層と
を備える(1)から(8)のいずれかに記載の電子機器。
(10)
前記変形層は、発泡樹脂を含んでいる(9)に記載の電子機器。
(11)
前記変形層は、孔部を有する(9)または(10)に記載の電子機器。
(12)
前記センサ電極部は、フレキシブルプリント基板により構成されている(9)から(11)のいずれかに記載の電子機器。
(13)
前記センサ電極部は、基材と、前記基材上に設けられた第1電極および第2電極とを備え、
前記第1電極と前記第2電極とによりセンシング部が構成され、
隣接する第1電極同士が、前記基材の貫通孔を介して接続されている(9)から(12)のいずれかに記載の電子機器。
(14)
前記電子機器を制御する制御部をさらに備え
前記制御部は、前記感圧センサが有する複数のセンシング部の押圧に応じて、スリーピングモードから復帰する(1)から(13)のいずれかに記載の電子機器。
(15)
前記感圧センサが有する複数のセンシング部に対するスライド操作に応じて、音量調整または画面表示を制御する制御部をさらに備える(1)から(14)のいずれかに記載の電子機器。
(16)
前記画面表示の制御は、画面スクロールまたはポインタ移動の制御である(15)に記載の電子機器。
(17)
前記感圧センサが有する規定のセンシング部に対する押圧操作に応じて、カメラアプリケーションを起動させる制御部をさらに備える(1)から(16)のいずれかに載の電子機器。
(18)
前記感圧センサが有する複数のセンシング部の出力プロファイルに基づき、画面表示を制御する制御部をさらに備える(1)から(17)のいずれかに記載の電子機器。
(19)
外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
前記外装体の内側面と前記センシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える入力装置。
(20)
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極部と、
前記センサ電極部の第1の主面に対向する第1のリファレンス電極層と、
前記センサ電極部の第2の主面に対向する第2のリファレンス電極層と、
前記第1のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間、および前記第2のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間の少なくとも一方に設けられ、圧力を加えることにより弾性変形する変形層と
を備え、
前記変形層は、発泡樹脂を含んでいるセンサ。
10、10A、100 電子機器
11 外装体
11M 主面部
11R、11L 側面部
11SR、11SL 内側面
11VR 音量調整領域
11CR カメラ保持領域
11SHR シャッター操作領域
12 フレーム
12SR、12SL 支持面
13 基板
13a コントローラIC
13b CPU
14 フロントパネル
14a 表示装置
20 センサ
20S センシング面
21、22 電極基材
21a、22a 基材
21b、22b リファレンス電極層
30 センサ電極部
30SE センシング部
31 基材
32 パルス電極(第1電極)
33 センス電極(第2電極)
23、24 変形層
25~27 接着層
71、74 緩衝材
72、73 押し子
11 外装体
11M 主面部
11R、11L 側面部
11SR、11SL 内側面
11VR 音量調整領域
11CR カメラ保持領域
11SHR シャッター操作領域
12 フレーム
12SR、12SL 支持面
13 基板
13a コントローラIC
13b CPU
14 フロントパネル
14a 表示装置
20 センサ
20S センシング面
21、22 電極基材
21a、22a 基材
21b、22b リファレンス電極層
30 センサ電極部
30SE センシング部
31 基材
32 パルス電極(第1電極)
33 センス電極(第2電極)
23、24 変形層
25~27 接着層
71、74 緩衝材
72、73 押し子
Claims (20)
- 外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
前記外装体の内側面と前記センシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える電子機器。 - 前記外装体の内側面と前記センシング面との間に空間が設けられている請求項1に記載の電子機器。
- 前記外装体は、該外装体を前記センシング面に向けて押圧することで、前記センシング面を押圧可能に構成されている請求項1に記載の電子機器。
- 前記外装体は、側壁部を有し、
前記センシング面と対向する前記外装体の内側面は、前記側壁部の内側面である請求項1に記載の電子機器。 - 前記外装体と前記感圧センサとの間、および前記支持体と前記感圧センサとの間のうちの少なくとも一方に緩衝材をさらに備える請求項1に記載の電子機器。
- 前記緩衝材は、発泡樹脂を含んでいる請求項5に記載の電子機器。
- 前記外装体の内側面および前記センシング面のうち少なくとも一方に凸部が設けられている請求項1に記載の電子機器。
- 前記外装体は、金属または高分子樹脂を含んでいる請求項1に記載の電子機器。
- 前記感圧センサは、
複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極部と、
前記センサ電極部の第1の主面に対向する第1のリファレンス電極層と、
前記センサ電極部の第2の主面に対向する第2のリファレンス電極層と、
前記第1のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間、および前記第2のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間の少なくとも一方に設けられ、圧力を加えることにより弾性変形する変形層と
を備える請求項1に記載の電子機器。 - 前記変形層は、発泡樹脂を含んでいる請求項9に記載の電子機器。
- 前記変形層は、孔部を有する請求項9に記載の電子機器。
- 前記センサ電極部は、フレキシブルプリント基板により構成されている請求項9に記載の電子機器。
- 前記センサ電極部は、基材と、前記基材上に設けられた第1電極および第2電極とを備え、
前記第1電極と前記第2電極とによりセンシング部が構成され、
隣接する第1電極同士が、前記基材の貫通孔を介して接続されている請求項9に記載の電子機器。 - 前記電子機器を制御する制御部をさらに備え
前記制御部は、前記感圧センサが有する複数のセンシング部の押圧に応じて、スリーピングモードから復帰する請求項1に記載の電子機器。 - 前記感圧センサが有する複数のセンシング部に対するスライド操作に応じて、音量調整または画面表示を制御する制御部をさらに備える請求項1に記載の電子機器。
- 前記画面表示の制御は、画面スクロールまたはポインタ移動の制御である請求項15に記載の電子機器。
- 前記感圧センサが有する規定のセンシング部に対する押圧操作に応じて、カメラアプリケーションを起動させる制御部をさらに備える請求項1に記載の電子機器。
- 前記感圧センサが有する複数のセンシング部の出力プロファイルに基づき、画面表示を制御する制御部をさらに備える請求項1に記載の電子機器。
- 外装体と、
センシング面を有する感圧センサと、
前記外装体の内側面と前記センシング面とが対向するように感圧センサを支持する支持体と
を備える入力装置。 - 複数のセンシング部を有する静電容量式のセンサ電極部と、
前記センサ電極部の第1の主面に対向する第1のリファレンス電極層と、
前記センサ電極部の第2の主面に対向する第2のリファレンス電極層と、
前記第1のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間、および前記第2のリファレンス電極層と前記センサ電極部との間の少なくとも一方に設けられ、圧力を加えることにより弾性変形する変形層と
を備え、
前記変形層は、発泡樹脂を含んでいるセンサ。
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