WO2018131292A1 - 入力装置 - Google Patents

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WO2018131292A1
WO2018131292A1 PCT/JP2017/041591 JP2017041591W WO2018131292A1 WO 2018131292 A1 WO2018131292 A1 WO 2018131292A1 JP 2017041591 W JP2017041591 W JP 2017041591W WO 2018131292 A1 WO2018131292 A1 WO 2018131292A1
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WO
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electrode
substrate
input device
touch panel
sensor
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/041591
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English (en)
French (fr)
Inventor
桂舟 村岡
健二 柴田
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
Application filed by パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • GPHYSICS
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    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding

Definitions

  • the present disclosure relates to an input device used for an electronic device or the like.
  • the input operation unit is configured by arranging a capacitive touch panel in front of the display device (operation surface side).
  • the touch panel includes a cover lens.
  • the operation surface of the input operation unit is covered with a cover lens.
  • the operator can view the display content of the display device by looking at the touch panel. Then, the operator operates the surface of the cover lens with a finger or the like and performs an input operation on the touch panel to operate a predetermined function of the electronic device.
  • the input device of the present disclosure includes a substrate and a member.
  • the substrate includes a sheet-like base material, a first electrode and a second electrode disposed on the base material, and a switch component that electrically connects the first electrode and the second electrode.
  • the member includes an arrangement surface on which the substrate is arranged, a third electrode capacitively coupled to the first electrode, a first sensor electrode capacitively coupled to the second electrode, the third electrode, and the first sensor And a wiring board connected to the electrode.
  • Sectional drawing which shows typically the input device by Embodiment 1
  • the disassembled perspective view of the principal part of the input device by Embodiment 1 Front view of an electronic device equipped with an input device according to Embodiment 2
  • Schematic cross-sectional view showing the positional relationship between the display unit and the input device in an electronic device
  • the top view which shows the structure except the 1st cover member from the touch panel.
  • the input operation unit of the car navigation system includes a capacitive touch panel and a press switch.
  • the touch panel is disposed in front of the display unit (operation surface side) of the display device.
  • the push-type switch is configured by disposing a single switch component on a predetermined wiring board and installing the wiring board at a position adjacent to the display unit. That is, in the input operation unit having this configuration, the wiring board on which the switch is mounted and the touch panel must be separately connected to an external electric circuit for detection.
  • the input device is configured such that the switch function is added to the member with the sensor electrode, and the operation state of the switch function can be detected through the wiring board of the member with the sensor electrode.
  • a member with sensor electrodes is a touch panel.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an input device according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the input device.
  • the input device 200 includes a substrate 100 and a member 110 with sensor electrodes.
  • the substrate 100 includes a sheet-like base material 1, a first electrode 11, a second electrode 22, and a movable member 30 that is a switch component.
  • the sensor electrode member 110 includes a placement surface 110A on which the substrate 100 is disposed, a third electrode 133 that is capacitively coupled to the first electrode 11, a first sensor electrode 140 that is capacitively coupled to the second electrode 22, and a third electrode 133.
  • a wiring board 145 (see FIG. 2) connected to the first sensor electrode 140.
  • the third electrode 133 and the first sensor electrode 140 are connected to an external electric circuit through the wiring board 145 (see FIG. 2).
  • a flexible substrate FPC (Flexible Printed Circuit) is preferably used for the wiring substrate 145.
  • the sheet-like substrate 1 is made of a resin sheet such as polyimide or PET (polyethylene terephthalate).
  • the base material 1 is desirably a laminated structure of a plurality of resin sheets.
  • An adhesive portion 3 is formed on the entire back surface of the substrate 1.
  • the first electrode 11 and the second electrode 22 are disposed on the substrate 1.
  • the shapes of the first electrode 11 and the second electrode 22 are not particularly limited. Hereinafter, the shape shown in FIG. 2 will be described.
  • the first electrode 11 includes a ring-shaped portion 13, a first portion 15 provided in a shape that secures a predetermined area, and a first connecting portion 17.
  • the first electrode 11 is not connected to the external connection wiring.
  • the shape of the first portion 15 is not particularly limited.
  • the material of the first electrode 11 is, for example, copper.
  • the ring-shaped portion 13 is, for example, a circular ring shape.
  • the ring-shaped part 13 is exposed on the surface opposite to the back surface of the substrate 1.
  • the 1st part 15 is a rectangular shape, for example, as shown in FIG.
  • the ring-shaped part 13 and the first part 15 are connected by a first connecting part 17.
  • the first connecting portion 17 has, for example, a narrow shape including a through hole.
  • the ring-shaped part 13, the 1st part 15, and the 1st connection part 17 may be integrally formed.
  • the ring-shaped portion 13, the first portion 15, and the first connecting portion 17 may be provided individually and electrically connected.
  • the first portion 15 may be provided so as to be exposed on the front surface or the back surface of the substrate 1.
  • the first portion 15 may be provided in an intermediate layer in the thickness direction of the substrate 1. For example, what is necessary is just to set the 1st connection part 17 as a structure containing a through hole according to the position in the base material 1 in which the ring-shaped part 13 and the 1st part 15 are arrange
  • the second electrode 22 has a central portion 24, a second portion 26 having a shape that secures a predetermined area, and a second connecting portion 28.
  • the second electrode 22 is electrically independent from the first electrode 11. As with the first electrode 11, the second electrode 22 is not connected to the external connection wiring.
  • the shape of the second portion 26 is not particularly limited.
  • the material of the second electrode 22 is, for example, copper.
  • the central part 24 is arranged at the central position of the ring-shaped part 13.
  • the central portion 24 is disposed so as to be exposed on the surface of the substrate 1.
  • the second portion 26 has a rectangular shape as shown in FIG. 2, for example.
  • the central portion 24 and the second portion 26 are connected by a second connecting portion 28.
  • the second connecting portion 28 has a narrow shape including a through hole, for example.
  • the central portion 24, the second portion 26, and the second connecting portion 28 may be integrally formed.
  • the central portion 24, the second portion 26, and the second connecting portion 28 may be provided individually and electrically connected.
  • the second portion 26 may be provided so as to be exposed on the front surface or the back surface of the substrate 1. Similarly to the first portion 15, the second portion 26 may be provided in the intermediate layer in the thickness direction of the substrate 1.
  • the second connecting portion 28 may be configured to include a through hole according to the position on the base material 1 where the central portion 24 and the second portion 26 are disposed. And when providing the 2nd connection part 28 in the surface of the base material 1, what is necessary is just to provide the insulating layer interposed so that a contact with the 1st electrode 11 may be prevented, for example.
  • the ring-shaped portion 13 may have a C-shaped outer shape, and the second connecting portion 28 may be disposed in the C-shaped opening.
  • a movable member 30 is held on the surface of the substrate 1.
  • the movable member 30 is made of a conductive metal plate having elasticity.
  • the material of the movable member 30 is, for example, a thin metal plate made of SUS (Steel Use Stainless) or copper.
  • the shape of the movable member 30 is a dome shape or a bridge shape that is convex upward. How the movable member 30 is hold
  • the apex portion of the movable member 30 is held by the adhesive layer provided on the back surface of the insulating sheet, and the adhesive layer at the peripheral position is adhered to the surface of the substrate 1.
  • the movable member 30 is disposed so that the lower end is in contact with the ring-shaped portion 13. That is, the movable member 30 is always in contact with the first electrode 11.
  • the lower surface of the movable member 30 faces the central portion 24 with a space therebetween.
  • the movable member 30 is arranged so that an operating body 170 described later can push the central portion of the movable member 30.
  • the convex central portion of the movable member 30 is pushed down, the central portion is inverted and bent downward, and the first electrode 11 and the second electrode 22 are electrically connected.
  • An operation feeling click feeling
  • the movable member 30 returns to its original shape.
  • the movable member 30 has a transition portion that changes when pressed, and is arranged as a switch component that provides an operational feel when the change portion changes.
  • the substrate 100 configured as described above is mounted on the arrangement surface 110 ⁇ / b> A of the sensor electrode-attached member 110 via the adhesive portion 3.
  • the first electrode 11 is not connected to an external electric circuit.
  • the second electrode 22 is not connected to an external electric circuit. That is, the board
  • the substrate 100 is closed only by the first electrode 11 and the second electrode 22 as a circuit.
  • substrate 100 is arrange
  • the method for mounting the substrate 100 on the sensor electrode member 110 and the method for arranging the substrate 100 are not particularly limited.
  • the adhesion portion 3 may be formed on the arrangement surface 110A, or the substrate 100 may be arranged on the sensor electrode-attached member 110 without the adhesion portion 3 interposed.
  • the mounting position of the substrate 100 with respect to the member 110 with sensor electrode is, for example, a part of the outer shape of the base material 1 or a hole or notch provided in the base material 1 and a mark or mark provided at the mounting position of the member 110 with sensor electrode. It is desirable to be able to confirm using the distance between the outer shape and the like.
  • the sensor electrode member 110 includes a first member 121, a second member 122, and a third member 123.
  • the first member 121, the second member 122, and the third member 123 are made of, for example, a resin body or glass formed in a plate shape, or a resin sheet. Note that the first member 121 is not disclosed in FIG.
  • the arrangement surface 110 ⁇ / b> A of the member 110 with sensor electrode is the surface of the first member 121.
  • the back surface of the first member 121 and the surface of the second member 122 are bonded together with an adhesive layer 125A.
  • the back surface of the second member 122 and the front surface of the third member 123 are bonded together with an adhesive layer 125B.
  • the member 110 with a sensor electrode is provided with the 3rd electrode 133, the 4th electrode 134, the 5th electrode 135, and the 6th electrode 136, as shown in FIG.1 and FIG.2.
  • the third electrode 133, the fourth electrode 134, the fifth electrode 135, and the sixth electrode 136 are electrically independent from each other, and are also electrically independent from the first electrode 11 and the second electrode 22.
  • the third electrode 133 and the fourth electrode 134 are provided on the second member 122.
  • the fifth electrode 135 and the sixth electrode 136 are provided on the third member 123.
  • the fourth electrode 134 is a receiving electrode, and the sixth electrode 136 is a transmitting electrode. That is, the sensor electrode member 110 has the first sensor electrode 140 constituted by the fourth electrode 134 and the sixth electrode 136.
  • the third electrode 133 is located below the first portion 15, and the third electrode 133 and the first portion 15 face each other. In other words, the third electrode 133 and the first portion 15 are arranged so as to be capacitively coupled. As shown in FIG. 2, the third wiring 133 ⁇ / b> A is connected to the third electrode 133.
  • the third electrode 133 and the third wiring 133A may be integrally formed.
  • the fourth electrode 134 is located below the second portion 26, and the fourth electrode 134 and the second portion 26 are opposed to each other. In other words, the fourth electrode 134 and the second portion 26 are disposed at a position where capacitive coupling is performed. As shown in FIG. 2, a fourth wiring 134 ⁇ / b> A is connected to the fourth electrode 134.
  • the fourth electrode 134 and the fourth wiring 134A may be integrally formed.
  • the fifth electrode 135 is located below the third electrode 133, and the fifth electrode 135 and the third electrode 133 are opposed to each other. As shown in FIG. 2, a fifth wiring 135 ⁇ / b> A is connected to the fifth electrode 135.
  • the fifth electrode 135 and the fifth wiring 135A may be integrally formed.
  • the third electrode 133 and the fifth electrode 135 may be configured such that only one of them is capacitively coupled with the first portion 15.
  • the sixth electrode 136 is located below the fourth electrode 134, and the sixth electrode 136 and the fourth electrode 134 are opposed to each other. As shown in FIG. 2, a sixth wiring 136 ⁇ / b> A is connected to the sixth electrode 136.
  • the sixth electrode 136 and the sixth wiring 136A may be integrally formed.
  • the third wiring 133A, the fourth wiring 134A, the fifth wiring 135A, and the sixth wiring 136A are connected to corresponding wirings on the wiring board 145. That is, the third electrode 133, the fourth electrode 134, the fifth electrode 135, and the sixth electrode 136 are connected to an external electric circuit through the wiring board 145.
  • the third wiring 133 ⁇ / b> A, the fourth wiring 134 ⁇ / b> A, the fifth wiring 135 ⁇ / b> A, and the sixth wiring 136 ⁇ / b> A are connected to the corresponding wirings of the wiring board 145 in order to avoid complication of the drawing.
  • the configuration is not disclosed.
  • the third wiring 133A, the fourth wiring 134A, the fifth wiring 135A, and the sixth wiring 136A are connected to corresponding wirings of the wiring board 145.
  • the first sensor electrode 140 may be other than the fourth electrode 134 disposed on the second member 122 and the sixth electrode 136 disposed on the third member 123.
  • both the fourth electrode 134 and the sixth electrode 136 may be provided on the second member 122 to configure the first sensor electrode 140.
  • the fourth electrode 134 may be provided on one surface of the second member 122 and the sixth electrode 136 may be provided on the other surface.
  • each of the fourth electrode 134 and the sixth electrode 136 has an outer shape including a comb tooth shape, and the fourth electrode 134 and the sixth electrode 136 are the second member so that the comb teeth are nested. You may arrange
  • the third electrode 133 that is capacitively coupled to the first portion 15 is disposed on the second member 122, it is not necessary to have a configuration having the third member 123 and the adhesive layer 125B.
  • the third electrode 133, the fourth electrode 134, and the sixth electrode 136 can be provided on the back surface of the first member 121. In this case, if the back surface of the first member 121 is covered with an insulating layer or the like, The configuration having the second member 122 is not necessary.
  • the substrate 100 is mounted on the arrangement surface 110A of the member 110 with sensor electrodes.
  • the adhesive layer 150 is provided on the arrangement surface 110A except for the arrangement position of the substrate 100, and the front member 160 is arranged in parallel to the arrangement surface 110A via the adhesive layer 150.
  • the front member 160 is formed of a resin sheet, a resin body, glass, or the like.
  • the front member 160 is provided with a through hole 165.
  • the through hole 165 is provided so as to be positioned above the movable member 30.
  • An operation body 170 is disposed in the through hole 165.
  • the operating body 170 is guided by the inner wall of the through hole 165. Then, when the operating body 170 moves downward in FIG. 1, the small protrusion formed at the lower end of the operating body 170 pushes down the central portion of the movable member 30.
  • the material of the operating body 170 is made of resin, for example.
  • the input device 200 is configured.
  • a non-operating state with respect to the input device 200 is represented as “first state”, and a state when the user performs an operation of pushing down the operation body 170 is represented as “second state”.
  • the operation of the input device 200 in the first state will be described.
  • the first sensor electrode 140 (the fourth electrode 134 and the sixth electrode 136) is activated. That is, the sixth electrode 136 is driven through the wiring substrate 145, and the fourth electrode 134 is scanned and detected by an external electric circuit.
  • the third electrode 133 and the fifth electrode 135 are at the ground potential via the wiring board 145. For this reason, in the alternating current component, the first electrode 11 is electrically connected to the ground potential by capacitively coupling to the third electrode 133.
  • the central portion of the movable member 30 is reversed, and the central portion of the movable member 30 is in contact with the central portion 24 of the second electrode 22.
  • This state is the second state.
  • the first electrode 11 and the second electrode 22 are electrically connected via the movable member 30 having conductivity. Since the first electrode 11 is electrically connected to the ground potential in the AC component as described above, the second electrode 22 is also electrically connected to the ground potential in the AC component when the second state is reached. Is done. This causes an electrical change between the second electrode 22 and the first sensor electrode 140. That is, a change in capacitance occurs between the second electrode 22 and the first sensor electrode 140, and this change is detected by an external electric circuit through the first sensor electrode 140 and the wiring board 145.
  • the input device 200 can detect that the state has shifted to the second state through the wiring substrate 145 of the sensor electrode-equipped member 110.
  • the input device 200 has a switch function that operates in response to a push-down operation, and can detect that the switch function is in an operating state through the wiring board 145.
  • the movable member 30 In order to make it possible for the user who uses the switch to grasp the operation state, it is desirable to use the movable member 30 that can obtain a click feeling when the transition portion changes. And since it is the structure which conducts between the 1st electrode 11 and the 2nd electrode 22 via the movable member 30, the operation body 170 can be comprised by resin etc. which do not have electroconductivity. In addition, it can be reliably detected that the switch function is activated, including the case where the operator presses down the operation body 170 with a finger wearing a glove or the like.
  • the input device 200 can detect the presence or absence of a pressing operation. And since the input device 200 can be comprised by arrange
  • the input device 200 in which the movable member 30 is used as a switch component has been described.
  • a single switch completed as an electronic component can be used as the switch component.
  • the first fixed contact and the second fixed contact are movable contacts having a first fixed contact and a second fixed contact arranged on the case and having a transition portion that changes in response to a pressing operation. Are electrically connected, and the first terminal from the first fixed contact and the second terminal from the second fixed contact are electrically connected.
  • the first electrode 11 of the substrate 100 is provided with a land for the first terminal
  • the second electrode 22 is provided with a land for the second terminal.
  • a single switch is mounted by soldering the second terminal to the corresponding land.
  • the switch component is not limited to the movable member 30 or a single switch, as long as it enables electrical connection between the first electrode 11 and the second electrode 22 during operation by a predetermined operation.
  • the input device 200 includes a substrate 100 and a member 110 with sensor electrodes.
  • the substrate 100 includes a sheet-like base material 1, a first electrode 11 and a second electrode 22 disposed on the base material 1, and a movable member that electrically connects the first electrode 11 and the second electrode 22. 30 (switch component).
  • the sensor electrode member 110 includes a placement surface 110A on which the substrate 100 is disposed, a third electrode 133 that is capacitively coupled to the first electrode 11, a first sensor electrode 140 that is capacitively coupled to the second electrode 22, and a third electrode 133. And a wiring board 145 connected to the first sensor electrode 140.
  • the substrate 100 further has an adhesive portion 3 formed on the surface of the base material 1, and the substrate 100 is attached to the arrangement surface 110 ⁇ / b> A of the member 110 with sensor electrode via the adhesive portion 3.
  • the movable member 30 (switch component) has a transition portion that changes during operation, and an operation feeling can be obtained when the transition portion changes.
  • FIG. 3 is a front view of the electronic device 300 on which the input device 400 according to the second embodiment of the present disclosure is mounted.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating an arrangement relationship between the display unit 370 and the input device 400 in the electronic device 300.
  • FIG. 5 is a plan view showing the touch panel 500 that is a main part of the input device 400 except for the first cover member 610.
  • the electronic device 300 includes a display device 360 and an input device 400.
  • the electronic device 300 includes a rectangular window 340 at the center position of the front surface of the housing.
  • the region in the window 340 has transparency.
  • the periphery of the window portion 340 is a non-transparent frame portion 320.
  • the shape of the window 340 may be other than a rectangular shape.
  • the display device 360 is disposed at a rear position of the input device 400.
  • the display unit 370 of the display device 360 is directed to the front window 340 (see FIG. 3).
  • the input device 400 includes a substrate 100 and a capacitive touch panel 500.
  • the touch panel 500 includes a first cover member 610 that is a so-called cover lens, and has transparency.
  • the touch panel 500 corresponds to the sensor electrode member 110 described above.
  • the surface of the first cover member 610 is an arrangement surface 500A on which the substrate 100 is arranged.
  • the substrate 100 is arranged on the arrangement surface 500A.
  • a second cover member 620 corresponding to the front member 160 is disposed on the first cover member 610 with the adhesive layer 150 interposed therebetween.
  • the second cover member 620 is also a so-called cover lens and has transparency.
  • the first cover member 610 and the second cover member 620 are made of a resin body, a resin sheet, glass, or the like. In order to secure a predetermined thickness between the first cover member 610 and the second cover member 620, another cover lens may be interposed.
  • the frame-shaped portion 320 (see FIG. 3) may be formed of a decorative portion or the like as a configuration in which the front housing of the electronic device 300 is shared by the second cover member 620.
  • the detailed configuration of the touch panel 500 is not limited. Below, the touch panel 500 of the structure which bonded the 1st board
  • the touch panel 500 includes a first cover member 610, a first substrate 510, a second substrate 520, a second sensor electrode 550 for detecting a coordinate position, a first substrate 510, and a second substrate.
  • An adhesive layer 580A for bonding 520 and an adhesive layer 580B for bonding the first cover member 610 and the first substrate 510 are provided.
  • the first substrate 510 corresponds to the second member 122 described above
  • the second substrate 520 corresponds to the third member 123 described above.
  • the adhesive layer 580A corresponds to the above-described adhesive layer 125B.
  • the adhesive layer 580B corresponds to the above-described adhesive layer 125A.
  • the second sensor electrode 550 includes a transmission electrode 560 and a reception electrode 570.
  • the second sensor electrode 550 is installed in the same area as the window 340 or in a slightly larger area.
  • the transmission electrode 560 is disposed on the second substrate 520, and the reception electrode 570 is disposed on the first substrate 510.
  • the transmission electrode 560 has a strip shape, for example.
  • the plurality of transmission electrodes 560 are arranged on the second substrate 520 in a substantially parallel relationship with each other.
  • the receiving electrode 570 has a strip shape.
  • the plurality of receiving electrodes 570 are arranged on the first substrate 510 in a substantially parallel relationship with each other.
  • a plurality of transmission electrodes 560 and a plurality of reception electrodes 570 are arranged so as to be orthogonal to each other. Note that the transmission electrode 560 and the reception electrode 570 may be arranged so as to cross each other.
  • the plurality of transmission electrodes 560 are connected to a wiring board 650 (see FIG. 5) via wiring (not shown) routed on the second board 520.
  • the plurality of receiving electrodes 570 are also connected to the wiring substrate 650 (see FIG. 5) via wiring (not shown) routed on the first substrate 510.
  • the substrate 100 is mounted on the arrangement surface 500A via the adhesive portion 3.
  • the substrate 100 includes the base material 1, the first electrode 11, the second electrode 22, and the movable member 30.
  • a single switch completed as an electronic component other than the movable member 30 may be used as the switch component disposed on the substrate 100.
  • the substrate 100 is mounted on the arrangement surface 500A so that the first portion 15 of the first electrode 11 and the second portion 26 of the second electrode 22 overlap the frame-shaped portion 320 in plan view. .
  • the second cover member 620 is arranged so as to be parallel to the arrangement surface 500A.
  • the second cover member 620 is provided with a through hole 165 at a position above the movable member 30.
  • the operation body 170 is arranged in the through hole 165 so as to be linearly movable.
  • the operating body 170 has a small protrusion at the lower end, and can push down the central portion of the movable member 30 with the small protrusion.
  • the material of the operating body 170 is made of resin, for example.
  • a cantilever portion may be arranged below the second cover member 620 so that the movable member 30 can be pushed down at the free end of the cantilever portion.
  • the cantilever portion when the corresponding portion of the second cover member 620 is pressed, the cantilever portion is configured so that the free end can be moved downward according to the pressing.
  • the display portion 370 at a position below the pressed portion can be visually recognized by forming the pressed portion and the cantilever portion of the second cover member 620 with a material having transparency.
  • the touch panel 500 further includes a first sensor electrode 800 at a lower position facing the second portion 26 in the second electrode 22.
  • the first sensor electrode 800 corresponds to the first sensor electrode 140 described above, and includes a fourth electrode 134 and a sixth electrode 136.
  • the touch panel 500 has a ground portion 700 provided in a solid shape at the outer edge portion in order to prevent inflow of noise and the like from the outside.
  • the ground portion 700 surrounds substantially the entire circumference of the outer edge of the first substrate 510, and the ground portion 700A provided on the first substrate 510, and the second substrate 520 surrounds substantially the entire circumference of the outer edge of the second substrate 520.
  • the ground portion 700B is provided.
  • the ground portion 700 faces the first portion 15 of the first electrode 11. That is, in the touch panel 500, the ground portion 700A serves as the third electrode 133, and the ground portion 700B serves as the fifth electrode 135.
  • the ground portions 700A and 700B are connected to the wiring board 650 (see FIG. 5).
  • the fourth electrode 134 which is a reception-side electrode, is provided on the first substrate 510.
  • a fourth wiring 134A (see FIG. 5) connected to the fourth electrode 134 is routed on the first substrate 510 and connected to the wiring substrate 650.
  • the transmission-side sixth electrode 136 is provided on the second substrate 520.
  • a sixth wiring 136 ⁇ / b> A (see FIG. 5) connected to the sixth electrode 136 is routed on the second substrate 520 and connected to the wiring substrate 650.
  • the wiring board 650 is, for example, an FPC board.
  • the first sensor electrode 800 and the second sensor electrode 550 provided for detecting the coordinate position are connected to an external electric circuit via one wiring board 650 (see FIG. 5). It can be connected to. For this reason, the number of assembling steps when mounting the input device 400 on the electronic device 300 is small.
  • the third electrode 133 and the fifth electrode 135 are constituted by the ground portion 700, the third wiring 133A and the third wiring 133A of the third electrode 133 as in the first embodiment shown in FIG. It is not necessary to provide the fifth wiring 135A of the five electrodes 135. Therefore, the outer shape can be reduced in size.
  • positioned is not specifically limited.
  • the arrangement position of the third electrode 133 can be set as appropriate, for example, the whole or a part of the substrate 100 is arranged in the window 340 (see FIG. 3), or the whole of the substrate 100 is arranged outside the window 340. You can make it.
  • the input device 400 is configured as described above.
  • the non-operation state to the input device 400 is represented as “first state”, and the state when the user performs an operation of pushing down the operation body 170 is represented as “second state”.
  • the operation of the input device 400 in the first state will be described.
  • the first sensor electrode 800 and the second sensor electrode 550 are driven in order.
  • the second sensor electrode 550 is an operation at the time of normal coordinate position detection, and therefore description thereof is omitted.
  • the first sensor electrode 800 the sixth electrode 136 is driven and the fourth electrode 134 is scanned. That is, the capacitance at the first sensor electrode 800 is detected by an external electric circuit through the wiring board 650.
  • the third electrode 133 and the fifth electrode 135 configured to share a part of the ground portion 700 are at the ground potential.
  • the first electrode 11 is electrically connected to the ground potential in the AC component by capacitively coupling to the third electrode 133.
  • the user visually recognizes the display content displayed on the display unit 370 of the display device 360, and touches the position in the window 340 (see FIG. 3) of the input device 400. This causes a change in capacitance at the corresponding location on the touch panel 500. This change in capacitance is detected by an external electric circuit via the second sensor electrode 550, and a corresponding operation (for example, screen transition) of the electronic device 300 is performed.
  • the first electrode 11 and the second electrode 22 are in a conductive state
  • the first electrode 11 is electrically connected to the ground portion 700 in the AC component. Therefore, the second electrode 22 is also electrically connected to the ground part 700 in the AC component. For this reason, an electrical change occurs between the second electrode 22 and the first sensor electrode 800. That is, a change in capacitance occurs between the second electrode 22 and the first sensor electrode 800, and this can be detected by an external electric circuit through the first sensor electrode 800 and the wiring board 650. That is, it can be detected that the operation body 170 is in a push-down operation state.
  • the pressing operation can be detected only by placing the substrate 100 on the touch panel 500 without connecting the first electrode 11 and the second electrode 22 to an external electric circuit. It is. That is, in the input device 400 according to the second embodiment, a switch function can be added and the operation state of the switch function can be detected through the wiring board 650 of the touch panel 500. For this reason, when the input device 400 is mounted on the electronic device 300, it is only necessary to connect one wiring board 650 (see FIG. 5) to an external electric circuit, and man-hours when the input device 400 is mounted on the electronic device 300. The increase can be suppressed. In the present embodiment, since the substrate 100 is used to add a switching function, a significant increase in thickness can be suppressed.
  • the configuration using the ground portion 700 instead of the third electrode 133 and the fifth electrode 135 has been described.
  • the third electrode 133 and the fifth electrode 135 are individually provided. You may make it the structure provided in. Even in this case, the third electrode 133 and the fifth electrode 135 may be configured to be connectable to an external electric circuit via the wiring board 650.
  • the potentials of the third electrode 133 and the fifth electrode 135 may be other than the ground potential.
  • the touch panel 500 of the second embodiment has been described with the configuration having the first cover member 610, the touch panel 500 may be configured with a touch panel without the first cover member 610. Note that an arrangement surface on which the substrate 100 is arranged may be set as appropriate.
  • the input device 400 includes a substrate 100 and a touch panel 500 (a member with sensor electrodes).
  • the substrate 100 includes a sheet-like base material 1, a first electrode 11 and a second electrode 22 disposed on the base material 1, and a movable member that electrically connects the first electrode 11 and the second electrode 22. 30 (switch component).
  • the touch panel 500 (member) includes a placement surface 500A on which the substrate 100 is disposed, a third electrode 133 that is capacitively coupled to the first electrode 11, a first sensor electrode 800 that is capacitively coupled to the second electrode 22, and a third electrode 133. And a wiring board 650 connected to the first sensor electrode 800.
  • the substrate 100 further includes an adhesive portion 3 formed on the surface of the base material 1, and the substrate 100 is attached to the arrangement surface 500 ⁇ / b> A of the touch panel 500 via the adhesive portion 3.
  • the movable member 30 (switch part) has a transition portion that changes during operation, and an operation feeling can be obtained when the change portion changes.
  • the touch panel 500 in Embodiment 2 is a capacitance type. And the touch panel 500 has the 1st cover member 610, and the surface of the 1st cover member 610 becomes the arrangement
  • the touch panel 500 in the second embodiment has a second sensor electrode 550, and the second sensor electrode 550 can detect a coordinate position.
  • the second sensor electrode 550 can be connected to an external electric circuit via the wiring board 650.
  • the touch panel 500 has a ground part 700, and the ground part 700 also serves as the third electrode 133.
  • the switch function is added to the member (member) with the sensor electrode, and the operation state of the switch function can be detected through the wiring board of the member with the sensor electrode. It is useful to use the input device of the present disclosure for various electronic devices.

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Abstract

本開示の入力装置(200)は、基板(100)と、センサ電極付き部材(110)とを有する。基板(100)は、シート状の基材(1)と、基材(1)に配置された第一電極(11)および第二電極(22)と、第一電極(11)と第二電極(22)との間を電気的に接続させる可動部材(30)と、を有する。センサ電極付き部材(110)は、基板(100)を配置する配置面(110A)と、第一電極(11)に容量結合する第三電極(133)と、第二電極(22)に容量結合する第一センサ電極(140)と、第三電極(133)および第一センサ電極(140)に接続された配線基板と、を有する。

Description

入力装置
 本開示は、電子機器などに用いられる入力装置に関する。
 各種電子機器は入力操作部を有する。入力操作部は、静電容量式のタッチパネルを表示装置の前方(操作面側)に配置して構成される。タッチパネルはカバーレンズを含む。入力操作部の操作面は、カバーレンズに覆われている。操作者は、タッチパネルを見て表示装置の表示内容を視認することができる。そして、操作者は、カバーレンズの表面を指等で操作してタッチパネルへの入力操作を行い、電子機器の所定機能を動作させる。
国際公開第2008/093683号
 本開示の入力装置は、基板と、部材とを有する。そして基板は、シート状の基材と、前記基材に配置された第一電極および第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間を電気的に接続させるスイッチ部品と、を有する。また、部材は、前記基板を配置する配置面と、前記第一電極に容量結合する第三電極と、前記第二電極に容量結合する第一センサ電極と、前記第三電極および前記第一センサ電極に接続された配線基板と、を有する。
実施の形態1による入力装置を模式的に示す断面図 実施の形態1による入力装置の要部の分解斜視図 実施の形態2による入力装置を搭載した電子機器の正面図 電子機器において表示部と入力装置との位置関係を示す模式的な断面図 タッチパネルから第一カバー部材を除いた構成を示す平面図
 本実施の形態による入力装置について、以下に図面を用いて説明する。
 各種電子機器の中で、例えばカーナビゲーションシステムで説明する。カーナビゲーションシステムの入力操作部は、静電容量式のタッチパネルと、押圧型のスイッチとを有する。タッチパネルは、表示装置の表示部の前方(操作面側)に配置される。押圧型のスイッチは、所定の配線基板に単体のスイッチ部品を配置して、表示部に隣接する位置にその配線基板を設置することで構成される。すなわち、この構成の入力操作部では、スイッチを実装した配線基板と、タッチパネルとを別々に外部の電気回路に接続して検出しなければならない。
 そこで本実施の形態の入力装置は、センサ電極付き部材にスイッチ機能を付加して、スイッチ機能の作動状態をセンサ電極付き部材の配線基板を通じて検出できる構成とする。センサ電極付き部材の一例は、タッチパネルがある。
 (実施の形態1)
 ここで本開示の実施の形態1の入力装置について図1および図2を参照しながら説明する。図1は本開示の実施の形態1による入力装置を模式的に示す断面図、図2は入力装置の要部の分解斜視図である。
 図1および図2に示すように、入力装置200は、基板100とセンサ電極付き部材110とを有する。基板100は、シート状の基材1と、第一電極11と、第二電極22と、スイッチ部品である可動部材30と、を有する。センサ電極付き部材110は、基板100を配置する配置面110Aと、第一電極11に容量結合する第三電極133と、第二電極22に容量結合する第一センサ電極140と、第三電極133と第一センサ電極140に接続された配線基板145(図2参照)を有する。
 なお、接続箇所は図2には示していないが、第三電極133と第一センサ電極140は配線基板145(図2参照)を通じて外部の電気回路に接続される。なお、配線基板145にフレキシブル基板(FPC(Flexible Printed Circuit))が用いられると望ましい。
 [基板100の構成]
 ここで、基板100について説明する。シート状の基材1は、例えばポリイミドやPET(polyethylene terephthalate)等の樹脂シート製である。基材1は、複数の樹脂シートの積層構成であると望ましい。基材1の裏面には全面に粘着部3が形成されている。第一電極11および第二電極22は、基材1に配置されている。第一電極11、第二電極22の形状は特に限定されない。以下では図2に示す形状について説明する。
 第一電極11は、図2に示すように、リング状部13と、所定面積を確保する形状で設けた第一部分15と、第一連結部17と、を有する。第一電極11は、外部接続用の配線には接続されていない。なお、第一部分15の形状は特に限定されない。そして、第一電極11の材質は例えば銅である。
 リング状部13は例えば円形のリング状である。リング状部13は、基材1の裏面とは反対の表面に露出している。そして、第一部分15は、例えば図2に示すように矩形状である。リング状部13と第一部分15とは第一連結部17で連結されている。第一連結部17は例えばスルーホールを含む細幅形状である。
 なお、リング状部13と第一部分15と第一連結部17とは一体形成されていてもよい。リング状部13と第一部分15と第一連結部17は個々に設けられて電気的に接続されていてもよい。
 また、第一部分15は、基材1の表面または裏面に露出するように設けられてもよい。第一部分15は、基材1の厚み方向の中間層に設けられてもよい。例えば、リング状部13と第一部分15とが配置される基材1における位置に応じて、第一連結部17はスルーホールを含む構成とすればよい。
 第二電極22は、中央部24と、所定面積を確保するような形状である第二部分26と、第二連結部28と、を有する。第二電極22は第一電極11と電気的に独立している。そして、第一電極11と同様に、第二電極22は、外部接続用の配線には接続されていない。なお、第二部分26の形状は特に限定されない。そして、第二電極22の材質は例えば銅である。
 中央部24は、リング状部13の中央位置に配置されている。中央部24は、基材1の表面に露出して配置されている。第二部分26は、例えば図2に示すように矩形状である。中央部24と第二部分26との間は第二連結部28で連結されている。第二連結部28は例えばスルーホールを含む細幅形状である。中央部24と第二部分26と第二連結部28とは、一体形成されていてもよい。中央部24と第二部分26と第二連結部28は、個々に設けられて電気的に接続されていてもよい。
 なお、第一部分15と同様に、第二部分26も基材1の表面または裏面に露出するように設けられてもよい。また第一部分15と同様に、第二部分26は基材1の厚み方向の中間層に設けられてもよい。そして、例えば、中央部24と第二部分26が配置される基材1における位置に応じて、第二連結部28はスルーホールを含む構成とすればよい。そして、基材1の表面に第二連結部28を設ける場合には、例えば、第一電極11との接触を防止するように介在する絶縁層を設ければよい。別の方法として、リング状部13をC字状の外形として、C字の開口部に第二連結部28を配置させたりするようにしてもよい。
 図1に示すように、基材1の表面には、可動部材30が保持されている。可動部材30は弾性を有する導電金属板からなる。可動部材30の素材は、例えばSUS(Steel Use Stainless)製や銅製の薄い金属板である。可動部材30の形状は、上方に凸形状になるドーム状または橋絡状等である。可動部材30が基材1にどのように保持されるかは、特に限定されない。例えば絶縁シートの裏面に設けた粘着層で可動部材30の頂点部を保持させ、その周囲位置の粘着層を基材1の表面に粘着させる。
 可動部材30は、下端がリング状部13に接するように配置されている。つまり、可動部材30は第一電極11と常に接触している。可動部材30は、下面が中央部24に間隔をあけて対向している。後述する操作体170が可動部材30の中央部を押すことができるように、可動部材30は配置されている。そして、可動部材30は、凸形状の中央部が押し下げられると、中央部が反転して下方に撓み、第一電極11と第二電極22とが電気的に接続する。可動部材30の反転動作時には操作感触(クリック感触)が得られる。中央部を押す力が除かれると可動部材30は元の形状に自己復帰する。以上の説明から判るように、可動部材30は、押圧された際に、変移する変移部を有し、変移部の変移時に操作感触が得られるスイッチ部品として配置されている。
 以上のように構成された基板100は、粘着部3を介して、センサ電極付き部材110の配置面110Aに装着されている。基板100がセンサ電極付き部材110に装着されている状態では、第一電極11は外部の電気回路には接続されていない。同様に第二電極22も外部の電気回路には接続されていない。つまり、第一電極11および第二電極22を外部の電気回路に接続させることなく、基板100は、センサ電極付き部材110の配置面110Aに装着されている。換言すれば、基板100は、回路として第一電極11および第二電極22のみで閉じている。そして回路として閉じた状態で基板100はセンサ電極付き部材110の配置面110Aに配置されている。
 なお、センサ電極付き部材110に基板100を装着する方法や配置する方法は特に限定されない。配置面110Aに粘着部3が形成されていてもよいし、粘着部3を介在させることなく基板100がセンサ電極付き部材110に配置されてもよい。センサ電極付き部材110に対する基板100の装着位置は、例えば、基材1の外形の一部または基材1に設けた孔や切り欠きと、センサ電極付き部材110の装着位置に設けたマークまたは目印となる外形との間の距離などを用いて確認可能に構成すると望ましい。
 [センサ電極付き部材110の構成]
 次にセンサ電極付き部材110について説明する。センサ電極付き部材110は、図1に示すように、第一部材121、第二部材122、第三部材123を有する。第一部材121、第二部材122、第三部材123は、例えば板状に形成された樹脂体やガラス、または樹脂シートからなる。なお、図2には第一部材121は開示していない。
 センサ電極付き部材110の配置面110Aは、第一部材121の表面である。第一部材121の裏面と第二部材122の表面とは、粘着層125Aで貼り合わせられている。第二部材122の裏面と第三部材123の表面とは、粘着層125Bで貼り合わせられている。
 そして、センサ電極付き部材110には、図1および図2に示すように、第三電極133と第四電極134と第五電極135と第六電極136とが設けられている。第三電極133と第四電極134と第五電極135と第六電極136とは互いに電気的に独立し、また第一電極11、第二電極22に対しても電気的に独立している。
 第三電極133と第四電極134は第二部材122に設けられている。そして、第五電極135と第六電極136は第三部材123に設けられている。第四電極134は受信電極であり、第六電極136は送信電極である。つまり、センサ電極付き部材110は、第四電極134と第六電極136とによって構成される第一センサ電極140を有する。
 第三電極133は第一部分15の下方に位置し、第三電極133と第一部分15は対向している。換言すれば、第三電極133と第一部分15は、容量結合するように配置されている。図2に示すように、第三電極133には、第三配線133Aが接続されている。第三電極133と第三配線133Aは一体形成されていてもよい。
 第四電極134は第二部分26の下方に位置し、第四電極134と第二部分26は対向している。換言すれば、第四電極134と第二部分26は、容量結合する位置に配置されている。図2に示すように、第四電極134には、第四配線134Aが接続されている。第四電極134と第四配線134Aとは一体形成されていてもよい。
 第五電極135は第三電極133の下方に位置し、第五電極135と第三電極133は対向している。図2に示すように、第五電極135には、第五配線135Aが接続されている。第五電極135と第五配線135Aとは一体形成されていてもよい。なお、第三電極133と第五電極135は、何れか一方のみを第一部分15との間で容量結合するように配置した構成であってもよい。
 第六電極136は第四電極134の下方に位置し、第六電極136と第四電極134は対向している。図2に示すように、第六電極136には、第六配線136Aが接続されている。第六電極136と第六配線136Aとは一体形成されていてもよい。
 そして、第三配線133A、第四配線134A、第五配線135A、第六配線136Aは、配線基板145の対応する配線に接続されている。つまり、第三電極133と第四電極134と第五電極135と第六電極136は配線基板145を通じて外部の電気回路に接続されている。
 なお、図2においては、図面が複雑になるのを避けるため、第三配線133A、第四配線134A、第五配線135A、第六配線136Aが、配線基板145の対応する配線に接続されている構成については開示していない。本実施の形態の実際の構成は、上述した通り、第三配線133A、第四配線134A、第五配線135A、第六配線136Aは、配線基板145の対応する配線に接続されている。
 なお、第一センサ電極140は、第二部材122に配置する第四電極134と、第三部材123に配置する第六電極136で構成する以外であってもよい。例えば、第二部材122に第四電極134と第六電極136の両方を設け、第一センサ電極140を構成してもよい。この場合、第二部材122の一方の面に第四電極134を設け、他方の面に第六電極136を設けてもよい。他の例としては、第四電極134と第六電極136のそれぞれを櫛歯形状を含む外形にして、櫛歯どうしが入れ子状態になるように第四電極134と第六電極136を第二部材122の同じ面に配置してもよい。これらの構成に加えて第一部分15との間で容量結合する第三電極133のみを第二部材122に配置した構成とすれば、第三部材123および粘着層125Bを有する構成にする必要がなくなる。さらには、第三電極133、第四電極134、第六電極136を第一部材121の裏面に設けることなども可能であり、この場合、第一部材121の裏面を絶縁層などで覆えば、第二部材122を有する構成にする必要はない。
 基板100は、センサ電極付き部材110の配置面110Aに装着されている。そして、配置面110A上には、基板100の配置位置を除いて粘着層150が設けられており、粘着層150を介して前面部材160が配置面110Aに平行になるように配置されている。前面部材160は、樹脂シートまたは樹脂体、ガラスなどで形成されている。前面部材160には貫通孔165が設けられている。貫通孔165は、可動部材30の上方に位置するように設けられている。貫通孔165には操作体170が配置されている。操作体170は、貫通孔165の内壁でガイドされている。そして操作体170が図1における下方に向かって移動すると、操作体170の下端に形成されている小突起が、可動部材30の中央部を押し下げる。操作体170の材質は例えば樹脂製である。
 以上のように、入力装置200は構成されている。
 [入力装置200の動作]
 次に、入力装置200の動作について説明する。入力装置200への非操作状態を『第一の状態』と表し、使用者が操作体170を押し下げる操作をした時の状態を『第二の状態』と表す。
 <第一の状態>
 まず、第一の状態の入力装置200の動作について説明する。第一の状態では第一センサ電極140(第四電極134と第六電極136)は作動している。つまり、配線基板145を介して、第六電極136は駆動され、第四電極134はスキャンされて外部の電気回路で検出されている。そして、第一の状態では、配線基板145を介して、第三電極133および第五電極135はグランドの電位になっている。このため交流成分において、第一電極11は、第三電極133に容量結合することでグランドの電位に電気的に接続されている。
 <第二の状態>
 次に第二の状態の入力装置200の動作について説明する。
 使用者が操作体170を押し下げる操作をすると、可動部材30の中央部が反転し、可動部材30の中央部が第二電極22の中央部24に接触した状態になる。この状態が第二の状態である。第二の状態では、導電性を有する可動部材30を介して、第一電極11と第二電極22との間は導通している。そして、上述したように交流成分において第一電極11はグランドの電位に電気的に接続されているため、第二の状態になると、交流成分において第二電極22もグランドの電位に電気的に接続される。これによって第二電極22と第一センサ電極140との間で電気的変化が生じる。つまり、第二電極22と第一センサ電極140との間で静電容量の変化が生じて、この変化は第一センサ電極140および配線基板145を通じて外部の電気回路で検出される。
 以上に説明したように、使用者による操作体170の押し下げ操作時に、入力装置200ではセンサ電極付き部材110の配線基板145を通じて第二の状態に移行したことを検出することができる。換言すれば、入力装置200は、押し下げ操作に応じて作動するスイッチ機能を有し、配線基板145を通じてスイッチ機能が作動状態であることを検出可能である。
 なお、スイッチを使用する使用者に操作状態を把握可能とするには、変移部の変移時にクリック感触を得られる可動部材30を用いると望ましい。そして、可動部材30を介して第一電極11と第二電極22との間を導通させる構成であるため、操作体170は導電性を有しない樹脂製などで構成できる。また、操作者がグローブなどをした指で操作体170を押し下げ操作をした場合を含めて、スイッチ機能が作動していることは確実に検出できる。
 <第二の状態から第一の状態への遷移>
 第二の状態から操作体170への押し下げ操作力を除くと、可動部材30は元の上方への凸形状に自己復帰し、可動部材30の復帰動作に応じて操作体170は、元の位置に押し上げられて、第一の状態に戻る。つまり、操作体170への押し下げ操作力を除くと、可動部材30の変移部が中央部24から離れて第一電極11と第二電極22は電気的な独立状態に戻る。これによって第二電極22と第一センサ電極140との間で電気的変化が生じて、操作体170への押し下げ状態が解除されたことが第一センサ電極140および配線基板145を通じて外部の電気回路で検出される。
 以上のように、入力装置200では押圧操作の有無が検出可能である。そして、基板100をセンサ電極付き部材110に配置することで入力装置200を構成できるので、入力装置200の薄型化を図れる。さらに、操作者は、可動部材30からのクリック感触から操作体170の操作状態を把握できる。なお、操作体170は必ずしも直線的に移動する構成である必要はない。例えば、支点を中心として傾倒可能に操作体を配置して、操作体の傾倒時に可動部材30を押し下げる構成などにしてもよい。
 以上の通り、スイッチ部品として可動部材30が用いられる入力装置200について説明した。スイッチ部品としては、電子部品として完成された単体のスイッチを用いることも可能である。単体のスイッチとしては、例えば、ケースに配置された第一固定接点と第二固定接点とを有し、押圧操作に応じて変移する変移部を有する可動接点で第一固定接点と第二固定接点とが電気的に接続され、第一固定接点からの第一端子と第二固定接点からの第二端子との間が導通するような構成がある。そして、この単体のスイッチをスイッチ部品として用いる場合、基板100の第一電極11に第一端子用のランドを設け、また第二電極22に第二端子用のランドを設けて、第一端子と第二端子とを対応するランドに半田付けして単体のスイッチを実装する。この場合でも可動接点の変移に応じて操作感触が得られることが望ましい。なお、スイッチ部品としては、所定操作による動作時に第一電極11と第二電極22との間の電気的接続を可能とすればよく、可動部材30や単体のスイッチに限定はされない。
 [実施の形態1のまとめ]
 実施の形態1の入力装置200は、基板100と、センサ電極付き部材110とで構成されている。基板100は、シート状の基材1と、基材1に配置された第一電極11および第二電極22と、第一電極11と第二電極22との間を電気的に接続させる可動部材30(スイッチ部品)と、を有する。センサ電極付き部材110は、基板100を配置する配置面110Aと、第一電極11に容量結合する第三電極133と、第二電極22に容量結合する第一センサ電極140と、第三電極133および第一センサ電極140に接続された配線基板145と、を有する。
 基板100は基材1の表面に形成される粘着部3をさらに有し、基板100は粘着部3を介してセンサ電極付き部材110の配置面110Aに装着される。
 可動部材30(スイッチ部品)は動作時に変移する変移部を有し、変移部の変移時に操作感触が得られる。
 (実施の形態2)
 次に、本開示の実施の形態2について図3~図5を参照しながら説明する。
 図3は本開示の実施の形態2による入力装置400を搭載した電子機器300の正面図、図4は電子機器300において表示部370と入力装置400との配置関係を示す模式的な断面図、図5は入力装置400の要部であるタッチパネル500において第一カバー部材610を除いて示す平面図である。
 図4に示すように、電子機器300は、表示装置360と、入力装置400と、を有する。電子機器300は、図3に示すように、筐体の前方面の中央位置に矩形状の窓部340を有する。窓部340内の領域は透明性を有する。窓部340の周囲は非透明な枠状部320になっている。窓部340の形状は矩形状以外であってもよい。表示装置360は、図4に示すように、入力装置400の後方位置に配置されている。表示装置360の表示部370は前方の窓部340(図3参照)に向けられている。
 図4に示すように、入力装置400は、基板100と静電容量式のタッチパネル500とを有する。タッチパネル500は、所謂カバーレンズである第一カバー部材610を含み、透明性を有する。タッチパネル500は上述したセンサ電極付き部材110に相当する。そして、タッチパネル500では、第一カバー部材610の表面が基板100を配置する配置面500Aになっている。そして、配置面500Aに基板100が配置されている。
 さらに第一カバー部材610に重ねて、粘着層150を介して前面部材160に相当する第二カバー部材620が配置されている。第二カバー部材620も所謂カバーレンズであり、透明性を有する。第一カバー部材610と第二カバー部材620は、樹脂体や樹脂製シート、もしくはガラス等からなる。なお、第一カバー部材610と第二カバー部材620との間に所定厚みを確保するために、さらに他のカバーレンズを介在させるなどとしてもよい。なお、電子機器300の前面の筐体を第二カバー部材620で共用した構成として、枠状部320(図3参照)を加飾部などで形成してもよい。
 タッチパネル500の詳細構成は限定されない。以下では、図4に示す第一基板510と第二基板520とを貼り合わせた構成のタッチパネル500を事例として説明する。なお、以後の説明で実施の形態1と重複する部分は簡略化して説明する。
 タッチパネル500は、図4に示すように、第一カバー部材610と、第一基板510と、第二基板520と、座標位置検出用の第二センサ電極550と、第一基板510と第二基板520とを貼り合せる粘着層580Aと、第一カバー部材610と第一基板510とを貼り合せる粘着層580Bとを有する。第一基板510は上述の第二部材122に相当し、第二基板520は上述の第三部材123に相当する。粘着層580Aは上述の粘着層125Bに相当する。粘着層580Bは上述の粘着層125Aに相当する。
 第二センサ電極550は、送信電極560と受信電極570とで構成されている。第二センサ電極550は、窓部340と同じ領域もしくはそれよりも少し大きい領域で設置されている。送信電極560は第二基板520に配置され、受信電極570は第一基板510に配置されている。送信電極560は例えば帯状である。複数の送信電極560は互いに略平行関係で第二基板520に配列されている。受信電極570も例えば帯状である。複数の受信電極570は互いに略平行関係で第一基板510に配列されている。図4では、複数の送信電極560と複数の受信電極570とが直交するように配置されている。なお、送信電極560と受信電極570とは互いに交差する配置関係でもよい。
 複数の送信電極560は、第二基板520上で引き回された配線(図示せず)を介して配線基板650(図5参照)に接続されている。同様に複数の受信電極570も、第一基板510上で引き回された配線(図示せず)を介して配線基板650(図5参照)に接続されている。
 基板100は、粘着部3を介して配置面500Aに装着されている。基板100は基材1と第一電極11と第二電極22と可動部材30とを有する。基板100に配置するスイッチ部品として、可動部材30の他に、電子部品として完成された単体のスイッチを用いてもよいことは実施の形態1と同様である。
 なお、本実施の形態では、第一電極11の第一部分15および第二電極22の第二部分26が平面視で枠状部320と重なるように、基板100は配置面500Aに装着されている。
 第二カバー部材620は、配置面500Aに対して平行になるように配置されている。第二カバー部材620には、可動部材30の上方の位置に貫通孔165が設けられている。貫通孔165には操作体170が直線的に移動可能なように配置されている。操作体170は、下端に小突起を有し、小突起で可動部材30の中央部を押し下げることが可能である。操作体170の材質は例えば樹脂製である。これらの構成については、実施の形態1と同様である。なお、例えば、操作体170は、押圧された際に傾倒動作をし、傾倒動作に応じて可動部材30を押し下げる構成であってもよい。この構成についても実施の形態1と同様である。
 なお、操作体170を設ける代わりに、例えば、第二カバー部材620よりも下方に片持ち梁部を配置して、片持ち梁部の自由端で可動部材30を押し下げ可能に構成してもよい。この場合、第二カバー部材620の対応箇所を押圧すると、この押圧に応じて自由端を下方に移動可能になるように片持ち梁部を構成する。この構成の場合では、第二カバー部材620の押圧箇所および片持ち梁部を、透明性を有する材質で形成することで、押圧箇所の下方位置の表示部370が視認可能になる。
 タッチパネル500は、図4に示すように、第二電極22における第二部分26に対向する下方位置に第一センサ電極800をさらに有する。第一センサ電極800は、上述した第一センサ電極140に相当し、第四電極134と第六電極136とで構成されている。
 さらに、タッチパネル500は、図4および図5に示すように、外部からのノイズなどの流入を防ぐために、外縁箇所にベタ状に設けたグランド部700を有する。グランド部700は、第一基板510の外縁のほぼ全周を囲んで第一基板510に設けられているグランド部700Aと、第二基板520の外縁のほぼ全周を囲んで第二基板520に設けられているグランド部700Bで構成されている。そして、図4に示すように、このグランド部700が第一電極11の第一部分15に対向している。つまり、タッチパネル500ではグランド部700Aが第三電極133となり、グランド部700Bが第五電極135となっている。グランド部700Aおよび700Bは配線基板650(図5参照)に接続されている。
 第一センサ電極800の2つの電極のうち、受信側の電極である第四電極134は、第一基板510に設けられている。第四電極134に接続されている第四配線134A(図5参照)は第一基板510上で引き回されて、配線基板650に接続されている。第一センサ電極800の2つの電極のうち送信側の第六電極136は、第二基板520に設けられている。第六電極136に接続されている第六配線136A(図5参照)は第二基板520上で引き回されて、配線基板650に接続されている。配線基板650は例えばFPC基板である。
 以上の説明から明らかなように、入力装置400では、一つの配線基板650(図5参照)を介して第一センサ電極800と座標位置検出用に設けた第二センサ電極550を外部の電気回路に接続可能に構成している。このため、電子機器300へ入力装置400を搭載する時における組み込み工数は少ない。そして、本実施の形態では、第三電極133および第五電極135をグランド部700で構成しているので、図2に示す実施の形態1のように第三電極133の第三配線133Aおよび第五電極135の第五配線135Aをわざわざ設ける必要がない。よって、外形を小型化できる。なお、基板100が配置される位置は特に限定されない。つまり、第三電極133の配置位置は適宜設定できるので、例えば基板100の全体または一部を窓部340(図3参照)内に配置させたり、基板100の全体を窓部340の外に配置させたりできる。入力装置400は、以上のように構成されている。
 [入力装置400の動作]
 続いて、入力装置400の動作について説明する。
 入力装置400への非操作状態を『第一の状態』と表し、使用者が操作体170を押し下げる操作をした時の状態を『第二の状態』と表す。
 <第一の状態>
 まず、第一の状態の入力装置400の動作について説明する。入力装置400が非操作状態である第一の状態では、第一センサ電極800、第二センサ電極550は順に駆動されている。なお、第二センサ電極550は通常の座標位置検出時の動作であるため説明を省略する。第一センサ電極800では、第六電極136が駆動され、第四電極134はスキャンされている。つまり、第一センサ電極800での静電容量は配線基板650を通じて外部の電気回路で検出されている。そして、グランド部700の一部を共用して構成された第三電極133および第五電極135はグランドの電位である。このために第一電極11は、第三電極133に容量結合することで交流成分においてグランドの電位に電気的に接続されている。
 ここで、使用者による座標入力操作について簡単に説明する。使用者は、表示装置360の表示部370に表示された表示内容を視認して、入力装置400の窓部340(図3参照)内の位置にタッチ操作をする。これによって、タッチパネル500の対応する箇所で静電容量の変化を生じる。この静電容量の変化を第二センサ電極550を介して外部の電気回路で検出して、電子機器300の相応する動作(例えば画面の遷移など)が行われる。
 <第二の状態>
 次に、使用者が操作体170を操作して電子機器300を使用する場合について説明する。使用者が操作体170を押圧すると、操作体170はタッチパネル500側に向って移動する。そして、この操作に応じて可動部材30の変移部が変移して、第一電極11および第二電極22の間が可動部材30を介した導通状態である第二の状態になる。押圧操作時に可動部材30からクリック感触が得られると望ましい。
 第一電極11と第二電極22との導通状態になると、交流成分において第一電極11はグランド部700に電気的に接続される。よって、交流成分において第二電極22もグランド部700に電気的に接続される。このために、第二電極22と第一センサ電極800との間に電気的変化を生じる。つまり、第二電極22と第一センサ電極800との間に静電容量の変化が生じて、これを第一センサ電極800および配線基板650を通じて外部の電気回路で検出できる。すなわち、操作体170への押し下げ操作状態であることが検出できる。
 このように、実施の形態2の入力装置400では、第一電極11および第二電極22を外部の電気回路に接続することなく基板100をタッチパネル500に配置するのみで、押し下げ操作の検出が可能である。つまり実施の形態2の入力装置400では、スイッチ機能を付加できて、かつ、タッチパネル500の配線基板650を通じてこのスイッチ機能の動作状態を検出できる。このため、電子機器300へ入力装置400を搭載する時、一つの配線基板650(図5参照)を外部の電気回路に接続するのみで済み、入力装置400を電子機器300へ搭載する時の工数増加を抑えることができる。なお、本実施の形態では、スイッチ機能を付加するために基板100を用いているので、厚み寸法の大幅な増加なども抑えることができる。
 なお、実施の形態2では第三電極133及び第五電極135の代わりにグランド部700を用いた構成で説明したが、実施の形態1と同様に、第三電極133と第五電極135を個別に設けた構成にしてもよい。この場合でも、第三電極133および第五電極135は配線基板650を介して外部の電気回路に接続可能になるように構成すればよい。そして、第三電極133および第五電極135の電位は、グランドの電位以外であってもよい。
 また、実施の形態2のタッチパネル500は第一カバー部材610を有する構成で説明したが、第一カバー部材610を有しないタッチパネルなどで構成してもよい。なお、基板100を配置する配置面は適宜設定すればよい。
 [実施の形態2のまとめ]
 実施の形態2の入力装置400は、基板100と、タッチパネル500(センサ電極付き部材)で構成されている。基板100は、シート状の基材1と、基材1に配置された第一電極11および第二電極22と、第一電極11と第二電極22との間を電気的に接続させる可動部材30(スイッチ部品)と、を有する。タッチパネル500(部材)は、基板100を配置する配置面500Aと、第一電極11に容量結合する第三電極133と、第二電極22に容量結合する第一センサ電極800と、第三電極133および第一センサ電極800に接続された配線基板650と、を有する。
 基板100は基材1の表面に形成される粘着部3をさらに有し、基板100は粘着部3を介してタッチパネル500の配置面500Aに装着される。
 可動部材30(スイッチ部品)は、動作時に変移する変移部を有し、変移部の変移時に操作感触が得られる。
 実施の形態2におけるタッチパネル500は静電容量式である。そして、タッチパネル500は、第一カバー部材610を有し、第一カバー部材610の表面が配置面500Aとなっている。
 更に実施の形態2におけるタッチパネル500は、第二センサ電極550を有しており、第二センサ電極550は、座標位置を検出することが可能である。第二センサ電極550は、配線基板650を介して外部の電気回路に接続可能である。
 更に、タッチパネル500は、グランド部700を有し、グランド部700は、第三電極133を兼ねている。
 本開示にかかる入力装置によれば、センサ電極付き部材(部材)にスイッチ機能を付加して、スイッチ機能の作動状態をセンサ電極付き部材の配線基板を通じて検出できる。本開示の入力装置を各種電子機器などに用いると有用である。
 1 基材
 3 粘着部
 11 第一電極
 13 リング状部
 15 第一部分
 17 第一連結部
 22 第二電極
 24 中央部
 26 第二部分
 28 第二連結部
 30 可動部材(スイッチ部品)
 100 基板
 110 センサ電極付き部材(部材)
 110A,500A 配置面
 121 第一部材
 122 第二部材
 123 第三部材
 125A,125B,150,580A,580B 粘着層
 133 第三電極
 133A 第三配線
 134 第四電極
 134A 第四配線
 135 第五電極
 135A 第五配線
 136 第六電極
 136A 第六配線
 140,800 第一センサ電極
 145,650 配線基板
 160 前面部材
 165 貫通孔
 170 操作体
 200,400 入力装置
 300 電子機器
 320 枠状部
 340 窓部
 360 表示装置
 370 表示部
 500 タッチパネル
 510 第一基板
 520 第二基板
 550 第二センサ電極
 560 送信電極
 570 受信電極
 610 第一カバー部材
 620 第二カバー部材
 700,700A,700B グランド部

Claims (8)

  1.  シート状の基材と、前記基材に配置された第一電極および第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間を電気的に接続させるスイッチ部品と、を有する基板と、
     前記基板を配置する配置面と、前記第一電極に容量結合する第三電極と、前記第二電極に容量結合する第一センサ電極と、前記第三電極および前記第一センサ電極に接続された配線基板と、を有する部材と、
    を備えた入力装置。
  2.  前記基板は、前記基材の表面に形成される粘着部をさらに有し、
     前記基板は、前記粘着部を介して前記部材の前記配置面に装着される、
    請求項1に記載の入力装置。
  3.  前記スイッチ部品は、動作時に変移する変移部を有し、
     前記変移部の変移時に操作感触が得られる、
    請求項1に記載の入力装置。
  4.  前記第三電極は、グランドの電位である、
    請求項1に記載の入力装置。
  5.  前記部材が、タッチパネルであり、
     前記タッチパネルは静電容量式である、
    請求項1に記載の入力装置。
  6.  前記タッチパネルは、カバー部材を有し、
     前記カバー部材の表面が前記配置面である、
    請求項5に記載の入力装置。
  7.  前記タッチパネルは、第二センサ電極を有しており、
     前記第二センサ電極は、座標位置を検出することが可能であり、
     前記第二センサ電極は、前記配線基板を介して外部の電気回路に接続可能である、
    請求項5に記載の入力装置。
  8.  前記タッチパネルは、グランド部を有し、
     前記グランド部は、前記第三電極を兼ねている、
    請求項5に記載の入力装置。
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