WO2019017319A1 - 立体把持検知センサ - Google Patents

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WO2019017319A1
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sensor
electrode
wall
deformation
grip detection
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一昭 南
しおり 長森
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株式会社村田製作所
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
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    • G—PHYSICS
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    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
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    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a three-dimensional grip detection sensor that detects a position held by a user on a three-dimensional object.
  • Patent Document 1 discloses an input device having a position sensor for detecting a position in a three-dimensional space or a displacement amount, and a pressure sensor for detecting a pressure generated according to a grasping operation of a hand.
  • the input device described in Patent Document 1 the input device has a shape that can be grasped by hand. For this reason, it is possible to improve the daily usability when inputting the hand movement.
  • an object of an embodiment of the present invention is to provide a three-dimensional grip detection sensor capable of detecting a user's grasped position with a simple structure.
  • a three-dimensional grip detection sensor has an outer wall, and when a first region in the outer wall receives a pressing operation, the first region is deformed inward from the outer wall in a first deformation, A second region different from the first region has a second deformation opposite to the first deformation in which the second region protrudes outward from the outer wall.
  • a three-dimensional target object that receives a pressing operation from a user, a first sensor disposed on the outer wall of the target object, and the outer wall of the target object And a second sensor disposed at an asymmetric position with the first sensor.
  • Each of the first sensor and the second sensor is a piezoelectric film that is deformed by a pressing operation from a user, a first electrode formed on a first main surface of the piezoelectric film, and the first main surface of the piezoelectric film And a second electrode formed in parallel with the first electrode, and a reference electrode formed on a second main surface of the piezoelectric film.
  • the first region in which the pressing operation is received is recessed inward.
  • a second region different from the first region of the object performs a second deformation opposite to the first deformation in which the second region protrudes outward from the outer wall.
  • the first sensor disposed on the outer wall of the object and the second sensor disposed at a position asymmetrical to the first sensor deform with the deformation of the object. Therefore, the first sensor and the second sensor often deform in accordance with the position at which the pressing operation is received.
  • the first sensor and the second sensor output voltages according to the respective deformations. Thereby, the position which received pressing operation can be judged by the voltage detected from each of a 1st sensor and a 2nd sensor.
  • FIG. 1 (A) is a perspective view of a three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment
  • FIG. 1 (B) is a cross-sectional view in the XY plane.
  • FIG. 2A is a schematic view for explaining the configuration of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the first sensor according to the first embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the first sensor according to the first embodiment in the YZ plane.
  • FIG. 3 is a view for explaining the piezoelectric film according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is a view for explaining a modification of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 4B is a view for explaining the deformation of the three-dimensional grip detection sensor according to the comparative example.
  • FIG. 5 is a view for explaining the deformation and the generated potential of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a view for explaining the deformation and generated potential of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a view for explaining the deformation and generated potential of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a view for explaining the deformation and generated potential of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of a three-dimensional grip detection sensor according to a second embodiment.
  • FIG. 10A is a perspective view of the three-dimensional grip detection sensor according to the third embodiment
  • FIG. 10B is a cross-sectional view in the XY plane.
  • FIG. 1 (A) is a perspective view of a three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment
  • FIG. 1 (B) is a cross-sectional view in the XY plane.
  • FIG. 1 (A) is represented in the state which permeate
  • the three-dimensional grip detection sensor shown in FIGS. 1A and 1B is merely an example, and the present invention is not limited to this and can be appropriately changed according to the specification.
  • the three-dimensional grip detection sensor 1 includes a housing 10, a first sensor 11, and a second sensor 12.
  • the housing 10 has a spherical three-dimensional shape, and receives a pressing operation from the user.
  • the housing 10 functions as an operation surface for performing a touch operation by being held by the user's hand.
  • the housing 10 corresponds to the "object" according to the present invention.
  • the housing 10 is not limited to a spherical shape, but may have a three-dimensional shape, and may have, for example, a hemispherical shape, a cubic shape, or a triangular pyramid shape.
  • the housing 10 has an outer wall 2.
  • the outer wall 2 is a housing 10.
  • the inside of the outer wall 2 is hollow.
  • the inside of the outer wall 2 in the three-dimensional grip detection sensor 1 may be filled with a material that expands and contracts with the outer wall 2.
  • the first sensor 11 is disposed inside the housing 10 in the outer wall 2.
  • the second sensor 12 is disposed at a different position on the same circumference of the outer wall 2 and at a position asymmetric to the first sensor 11. As a result, even if deformation is received from any direction on the same circumference, the respective sensors deform asymmetrically. Therefore, the first sensor 11 and the second sensor 12 can always detect different deformation in each direction in which the deformation is received.
  • first sensor 11 and the second sensor 12 be disposed on the same circumference of the outer wall 2 on the maximum circumference of the housing 10. Thereby, for example, the deformation in the Z-axis direction of FIG. 1A can be uniformly detected by separating the first sensor 11 and the second sensor 12.
  • the position of the 1st sensor 11 and the 2nd sensor 12 is arranged inside the case 10 in the outer wall 2, it is not restricted to this, and may be arranged outside the case 10.
  • the first sensor 11 and the second sensor 12 do not receive external contact directly, so they have excellent durability.
  • the first sensor 11 and the second sensor 12 on the outside of the housing 10, it is possible to easily change the positions of the first sensor 11 and the second sensor 12.
  • FIG. 2A is a schematic view for explaining the configuration of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the first sensor according to the first embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the first sensor according to the first embodiment in the YZ plane. 2B and 2C, the longitudinal direction (longitudinal direction) of the first sensor is taken as the X direction, the width direction (lateral direction) as the Z direction, and the thickness direction as the Y direction.
  • the three-dimensional grip detection sensor 1 includes a first sensor 11, a second sensor 12, a first detection circuit 21, a second detection circuit 22, and a control circuit 23.
  • the first sensor 11 is connected to the first detection circuit 21, and the second sensor 12 is connected to the second detection circuit 22.
  • the first detection circuit 21 and the second detection circuit 22 are both connected to the control circuit 23.
  • the generated potential generated by the first sensor 11 or the second sensor 12 is detected by the first detection circuit 21 or the second detection circuit 22, respectively.
  • the control circuit 23 determines the generated potential detected by the first detection circuit 21 or the second detection circuit 22 in a determination unit (not shown). The generated potential and the determination detected by the first detection circuit 21 or the second detection circuit 22 will be described in detail later.
  • the first sensor 11 will be described with reference to FIGS. 2 (B) and 2 (C).
  • the 2nd sensor 12 is the structure similar to the 1st sensor 11, description is abbreviate
  • the first sensor 11 includes a reference electrode 14, a piezoelectric film 15, a first electrode 31, and a second electrode 32.
  • the first electrode 31 and the second electrode 32 are formed on the first major surface 35 of the piezoelectric film 15.
  • the reference electrode 14 is formed on the second main surface 36 of the piezoelectric film 15. That is, the reference electrode 14, the piezoelectric film 15, the first electrode 31, and the second electrode 32 are stacked in a state in which the piezoelectric film 15 is sandwiched.
  • the ratio of the length in the X direction and the length in the Z direction can be appropriately changed according to the use situation.
  • the reference electrode 14, the piezoelectric film 15, the 1st electrode 31, and the 2nd electrode 32 are flat film shape, respectively. As a result, the first sensor 11 is easily deformed as the case 10 is deformed.
  • the second electrode 32 is arranged in parallel with the first electrode 31.
  • the first electrode 31 and the second electrode 32 are arranged in parallel with the center line L interposed therebetween.
  • Conducting wires are drawn from the first electrode 31 and the second electrode 32, respectively, and the conducting wires drawn from the first electrode 31 and the second electrode 32 are connected to the first detection circuit 21. Thereby, the potential between the first electrode 31 and the reference electrode 14 and the potential between the second electrode 32 and the reference electrode 14 can be obtained individually.
  • the reference electrode 14 is represented as a solid electrode, a reference electrode is provided for each of the first electrode 31 or the second electrode 32, and a wire (not shown) is provided. You may connect by an electrode.
  • FIG. 3 is a view for explaining the piezoelectric film according to the first embodiment.
  • the piezoelectric film 15 may be a film formed of a chiral polymer.
  • polylactic acid (PLA) particularly L-type polylactic acid (PLLA) is used as the chiral polymer.
  • PLLA consisting of a chiral polymer has a helical structure in the main chain.
  • PLLA is uniaxially stretched to have piezoelectricity when molecules are oriented.
  • the uniaxially stretched PLLA generates a potential when the flat surface of the piezoelectric film 15 is pressed.
  • the amount of potential generated depends on the amount of displacement in which the flat surface is displaced in the direction perpendicular to the flat surface depending on the pressing amount.
  • the uniaxial stretching direction of the piezoelectric film 15 is a direction forming an angle of 45 degrees in the opposite direction with respect to the X direction and the Y direction as shown by the arrow 901 in FIG.
  • the 45 degrees include an angle including, for example, 45 degrees ⁇ 10 degrees.
  • piezoelectricity is generated by orientation processing of molecules by drawing or the like, and it is not necessary to perform poling treatment like other polymers such as PVDF and piezoelectric ceramics. That is, the piezoelectricity of PLLA which does not belong to the ferroelectric is not expressed by the polarization of ions as in the case of a ferroelectric such as PVDF or PZT but is derived from a helical structure which is a characteristic structure of a molecule. is there. For this reason, PLLA does not have pyroelectricity that occurs with other ferroelectric piezoelectric materials.
  • the first sensor 11 can be formed thin because it does not have pyroelectricity and is not affected by the temperature or frictional heat of the user's finger.
  • the first electrode 31, the second electrode 32, or the reference electrode 14 formed on both main surfaces of the piezoelectric film 15 it is preferable to use a metal-based electrode such as aluminum or copper.
  • a metal-based electrode such as aluminum or copper.
  • the piezoelectric film 15 is integrally formed in the first sensor 11 and the second sensor 12. That is, both the first sensor 11 and the second sensor 12 are formed so as not to overlap with part of the piezoelectric film 15. As a result, since only one piezoelectric film 15 is required, the process of attaching can be simplified.
  • the piezoelectric film 15 is used in the first sensor 11, the piezoelectric film 15 may be configured for each of the first electrode 31 or the second electrode 32. Thereby, since the deformation received on the first electrode 31 side or the second electrode 32 side is received for each of the piezoelectric films, the generated potential can be clearly detected for each of the first electrode 31 or the second electrode 32.
  • FIG. 4A is a view for explaining a modification of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of the three-dimensional grip detection sensor 1 in the XY plane as in FIG. 1B.
  • FIG. 4B is a view for explaining the deformation of the three-dimensional grip detection sensor according to the comparative example.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view in the XY plane of the three-dimensional grip detection sensor 101 as in FIG. 1B.
  • the three-dimensional grip detection sensor 1 grasps on the circumference on which the 1st sensor 11 and the 2nd sensor 12 exist in the direction shown by a pair of arrows 902 is explained. That is, the user's finger applies a force to the three-dimensional grip detection sensor 1 at so-called 3 o'clock position and 9 o'clock position shown in FIG. 4A. Thereby, in the first area A1 at the 3 o'clock position and the 9 o'clock position, the outer wall 2 performs a first deformation that is recessed inward. At the same time, in the second area A2 different from the first area A1, that is, the so-called 12 o'clock position and the 6 o'clock position of the XY plane shown in FIG. .
  • the first sensor 11 exists over the first area A1 and the second area A2. Therefore, the first sensor 11 present in the first area A1 performs the first deformation, and the first sensor 11 present in the second area A2 performs the second deformation.
  • the second sensor 12 is present substantially over the first area A1. Therefore, the second sensor 12 generally undergoes the first deformation.
  • the first sensor 11 and the second sensor 12 are disposed asymmetrically in the outer wall 2 of the three-dimensional grip detection sensor 1 and the first sensor 11 and the second sensor 12 respectively deform differently, different potentials are detected Do.
  • the first sensor 111 and the second sensor 112 are arranged symmetrically on the outer wall 2 of the three-dimensional grip detection sensor 101 There is. At this time, the first sensor 111 and the second sensor 112 are held when the three-dimensional grip detection sensor 101 is held in the direction indicated by the pair of arrows 903 and when the three-dimensional grip detection sensor 101 is held in the direction indicated by the pair of arrows 904.
  • the transformations of are each symmetrical. Therefore, no difference occurs when gripping at the position of the pair of arrows 903 and the pair of arrows 904.
  • FIG. 5 is a view for explaining the deformation and the generated potential of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment.
  • the gripping position is on the circumference on which the first sensor 11 and the second sensor 12 exist, as in FIG. 4 (A).
  • the generated potential when the user grips the three-dimensional grip detection sensor 1 at a position in the AA direction of the XY plane will be described.
  • the user's finger applies a force to the three-dimensional grip detection sensor 1 at the position in the AA direction shown in FIG.
  • the outer wall 2 undergoes a first deformation that is recessed inward.
  • the outer wall 2 performs a second deformation projecting outward.
  • the first sensor 11 exists over the first area A1 and the second area A2. Therefore, the first sensor 11 present in the first area A1 performs the first deformation, and the first sensor 11 present in the second area A2 performs the second deformation.
  • the second sensor 12 is present substantially over the first area A1. Therefore, the second sensor 12 generally undergoes the first deformation.
  • the first sensor 11 and the second sensor 12 generate positive charge in the first modification and generate negative charge in the second modification. Further, in the case of the three-dimensional grip detection sensor 1 shown in FIG. 5, it is assumed that a potential of +1 V is generated when the first deformation is performed every predetermined range, for example, in the range from A to B.
  • the first sensor 11 generates a potential of +2 V in the range from A to C because the range in the direction from A to C undergoes a first deformation. Further, since the range from the C to E direction is subjected to the second deformation in the first sensor 11, a potential of -2 V is generated in the range from the C to E direction. As a result, the generated potential of the first sensor 11 is 0 V because it is the sum of +2 V and -2 V.
  • the entire range from the G to C direction undergoes the second deformation, so that a potential of ⁇ 4 V is generated in the range from the G to C direction. Thereby, the generated potential of the second sensor 12 becomes -4V.
  • Table 1 shows the relationship between the position when the user grips the circumference on which the first sensor 11 and the second sensor 12 of the three-dimensional grip detection sensor 1 exist and the generated potential of each of the first sensor 11 and the second sensor 12 To represent
  • the generated potentials of the first sensor 11 and the second sensor 12 differ depending on the position at which the user grips the three-dimensional grip detection sensor 1. For this reason, in the three-dimensional grip detection sensor 1, the position held by the user can be detected.
  • FIGS. 6, 7 and 8 are views for explaining the deformation and the generated potential of the three-dimensional grip detection sensor according to the first embodiment.
  • the gripping position is a circumferential position along the XZ plane perpendicular to the XY plane.
  • the generated potential when the user grips the three-dimensional grip detection sensor 1 at a position in the KK direction of the XZ plane will be described.
  • the KK direction is a position at an angle of 45 ° with the II direction and the MM direction.
  • the user's finger applies a force to the three-dimensional grip detection sensor 1 at the position in the direction of KK shown in FIG.
  • the outer wall 2 undergoes a first deformation that is recessed inward.
  • the outer wall 2 performs a second deformation projecting outward.
  • a part of the first sensor 11 on the first electrode 31 side is subjected to a first deformation.
  • a part on the second electrode 32 side of the first sensor 11 performs a second deformation.
  • the first electrode 31 of the first sensor 11 is deformed in substantially the same range as the second electrode 32 of the first sensor 11.
  • a part on the first electrode 31 side of the first sensor 11 generates a potential of +2 V to perform the first deformation. Further, a part of the first sensor 11 on the side of the second electrode 32 is subjected to the second deformation, and thus generates a potential of -2V. As a result, the generated potential of the first sensor 11 differs at the first electrode 31 or the second electrode 32.
  • a part on the first electrode 33 side of the second sensor 12 generates a potential of ⁇ 1 V to perform the second deformation.
  • a potential of +1 V is generated.
  • the generated potential of the second sensor 12 differs at the first electrode 33 or the second electrode 34.
  • the OO direction is a position at an angle of 135 ° with respect to the II direction and the M-M direction, and is a position at an angle of 90 ° from the K-K direction.
  • the user's finger applies a force to the three-dimensional grip detection sensor 1 at the position in the OO direction shown in FIG.
  • the outer wall 2 undergoes a first deformation that is recessed inward in the first area A1 centered on the position in the OO direction.
  • the outer wall 2 performs a second deformation that protrudes outward.
  • a part on the first electrode 31 side of the first sensor 11 generates a potential of -2 V because it is subjected to the second deformation. Further, a part of the first sensor 11 on the side of the second electrode 32 generates a potential of +2 V since the first deformation is performed. As a result, the generated potential of the first sensor 11 differs at the first electrode 31 or the second electrode 32.
  • a part of the second sensor 12 on the side of the first electrode 33 performs a first deformation.
  • a portion on the second electrode 34 side of the second sensor 12 undergoes a second deformation.
  • the first electrode 33 in the second sensor 12 is deformed in substantially the same range as the second electrode 34 in the second sensor 12.
  • a part of the second sensor 12 on the side of the first electrode 33 generates a potential of +1 V for the first deformation.
  • a potential of ⁇ 1 V is generated.
  • the QQ direction is at an angle of 40 ° to the II direction and 50 ° to the MM direction.
  • the user's finger applies a force to the three-dimensional grip detection sensor 1 at the position in the QQ direction shown in FIG.
  • the outer wall 2 undergoes a first deformation that is recessed inward in the first region A1 centered on the position in the QQ direction.
  • the outer wall 2 performs a second deformation projecting outward.
  • the deformation range of the first electrode 31 in the first sensor 11 is smaller than that of the second electrode 32 in the first sensor 11.
  • a part on the first electrode 31 side of the first sensor 11 generates a potential of -2 V because it is subjected to the second deformation. Further, a part of the first sensor 11 on the side of the second electrode 32 generates a potential of -3 V because the second deformation is performed.
  • a portion on the first electrode 33 side of the second sensor 12 undergoes a second deformation.
  • a portion on the second electrode 34 side of the second sensor 12 undergoes a second deformation.
  • the first electrode 33 in the second sensor 12 is deformed in substantially the same range as the second electrode 34 in the second sensor 12.
  • a part of the second sensor 12 on the side of the first electrode 33 generates a potential of -2 V because of the second deformation.
  • a potential of -2 V is generated.
  • Table 2 shows the relationship between the position when the user grips the circumference on which the first sensor 11 and the second sensor 12 of the three-dimensional grip detection sensor 1 exist, and the generated potential of each of the first sensor 11 and the second sensor 12 To represent
  • the gripping position can be detected from the generated potential by storing in advance the relationship between the place and the generated potential in the three-dimensional grip detection sensor 1 or the like.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a three-dimensional grip detection sensor according to the second embodiment.
  • the three-dimensional grip detection sensor which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated, description is abbreviate
  • the three-dimensional grip detection sensor 71 is substantially the same as the first embodiment except that the first sensor 72 is disposed at a position orthogonal to the second sensor 73. It has the composition of That is, the first sensor 72 and the second sensor 73 are disposed asymmetrically in the outer wall 70. As a result, depending on the position at which the user holds the three-dimensional grip detection sensor 71, the first sensor 72 and the second sensor 73 can detect electric potentials corresponding to the deformed positions. Therefore, the three-dimensional grip detection sensor 71 can detect the grip position.
  • FIG. 10A is a perspective view of the three-dimensional grip detection sensor according to the third embodiment
  • FIG. 10B is a cross-sectional view in the XY plane.
  • the three-dimensional grip detection sensor 81 has a rectangular shape, and the cross section is rectangular.
  • the three-dimensional grip detection sensor 81 includes a first sensor 82 and a second sensor 83 outside the outer wall 80.
  • the first sensor 82 and the second sensor 83 are arranged asymmetrically in the three-dimensional grip detection sensor 81. Thereby, the three-dimensional grip detection sensor 81 can detect the grip position.
  • the three-dimensional grip detection sensor is not limited to a spherical shape or a rectangular shape, and may have a three-dimensional shape. It can be set to a three-dimensional shape according to the use state, such as a rectangular parallelepiped shape or a cylindrical shape.
  • the first sensor 11 and the second sensor 12 are disposed inside the outer wall 2, but the first sensor 11 and the second sensor 12 may be disposed outside the outer wall 2. Thereby, replacement
  • the second sensor 12 has the same structure as the first sensor 11, but the second sensor 12 may have a shape different from that of the first sensor 11.
  • the width in the Z-axis direction of the second sensor 12 may be longer than that of the first sensor 11.
  • the first electrode 31 has the same structure as the second electrode 32, but the first electrode 31 may have a shape different from that of the second electrode 32.
  • the width of the first electrode 31 in the Z-axis direction may be longer than that of the second electrode 32.

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Abstract

外壁（２）を有し、外壁（２）における第１領域（Ａ１）が押圧操作を受け付けると、第１領域（Ａ１）は外壁（２）から内側へ凹む第１変形をし、第１領域（Ａ１）と異なる第２領域（Ａ２）が外壁（２）から外側へ突出する第２変形をし、ユーザから押圧操作を受け付ける立体形状の対象物と、対象物の外壁（２）に配置された第１センサ（１１）と、対象物の外壁（２）における第１センサ（１１）と非対称な位置に配置された第２センサ（１２）と、を備え、第１センサ（１１）及び第２センサ（１２）はそれぞれ、ユーザからの押圧操作により変形する圧電フィルム（１５）と、圧電フィルム（１５）の第１主面に形成された第１電極（３１）と、圧電フィルム（１５）の第１主面に形成され、第１電極（３１）と平行に並んで配置されている第２電極（３２）と、圧電フィルム（１５）の第２主面に形成された基準電極（１４）と、を備える。

Description

立体把持検知センサ
　本発明の一実施形態は、立体形状の対象物においてユーザが把持した位置を検知する立体把持検知センサに関する。
　特許文献１には、３次元空間内での位置、又は変位量を検出する位置センサと、手の把握動作に応じて発生する圧力を検出する圧力センサとを有する入力装置が開示されている。特許文献１に記載の入力装置では、入力装置が手で把握できる形状を有する。このため、手の動作を入力する上で日常の使い勝手を向上させることができる。
特開平６－１９６１８号公報
　特許文献１に記載の入力装置においては、ユーザの手の動作を検知するために複数の種類のセンサが組み込まれている。このような入力装置は、手の把握位置を細かく検出するためには、さらに細密に複数の種類のセンサを配置する必要があり、複雑な装置となる。また、細密に複数の種類のセンサを配置したとしても、それらが精密に手の把握位置を検出できるかは不明であるという点において改善の余地がある。
　そこで、本発明の一実施形態の目的は、簡易な構造でユーザの把握位置を検知できる立体把持検知センサを提供することにある。
　本発明の一実施形態に係る立体把持検知センサは、外壁を有し、前記外壁における第１領域が押圧操作を受け付けると、該第１領域は前記外壁から内側へ凹む第１変形をし、前記第１領域と異なる第２領域が前記外壁から外側へ突出する前記第１変形と逆の第２変形をする。また、本発明の一実施形態に係る立体把持検知センサは、ユーザから押圧操作を受け付ける立体形状の対象物と、前記対象物の外壁に配置された第１センサと、前記対象物の外壁における前記第１センサと非対称な位置に配置された第２センサと、を備える。前記第１センサ及び前記第２センサはそれぞれ、ユーザからの押圧操作により変形する圧電フィルムと、前記圧電フィルムの第１主面に形成された第１電極と、前記圧電フィルムの前記第１主面に形成され、前記第１電極と平行に並んで配置されている第２電極と、前記圧電フィルムの第２主面に形成された基準電極と、を備えることを特徴とする。
　この構成では、ユーザが立体形状の対象物を把持した時に、押圧操作を受け付けた第１領域が内側へ凹む第１変形をする。これと同時に、対象物の第１領域と異なる第２領域が外壁から外側へ突出する第１変形と逆の第２変形をする。また、対象物の外壁に配置された第１センサと、第１センサと非対称な位置に配置された第２センサとが、対象物の変形と共に変形する。このため、第１センサ及び第２センサは其々、押圧操作を受け付けた位置に応じた変形をする。第１センサ及び第２センサは其々の変形に応じた電圧を出力する。これにより、第１センサ及び第２センサそれぞれから検出される電圧によって、押圧操作を受け付けた位置を判断することできる。
　本発明の一実施形態によれば、簡易な構造で立体形状の対象物におけるユーザの把握位置を検知できる。
図１（Ａ）は第１実施形態に係る立体把持検知センサの斜視図、図１（Ｂ）はそのＸ－Ｙ平面における断面図である。 図２（Ａ）は第１実施形態に係る立体把持検知センサの構成を説明するための概略図、図２（Ｂ）は第１実施形態に係る第１センサの分解斜視図、図２（Ｃ）は第１実施形態に係る第１センサのＹ－Ｚ平面における断面図である。 図３は第１実施形態に係る圧電フィルムを説明するための図である。 図４（Ａ）は第１実施形態に係る立体把持検知センサの変形を説明するための図である。図４（Ｂ）は比較例に係る立体把持検知センサの変形を説明するための図である。 図５は第１実施形態に係る立体把持検知センサの変形と発生電位を説明するための図である。 図６は第１実施形態に係る立体把持検知センサの変形と発生電位を説明するための図である。 図７は第１実施形態に係る立体把持検知センサの変形と発生電位を説明するための図である。 図８は第１実施形態に係る立体把持検知センサの変形と発生電位を説明するための図である。 図９は第２実施形態に係る立体把持検知センサの斜視図である。 図１０（Ａ）は第３実施形態に係る立体把持検知センサの斜視図、図１０（Ｂ）はそのＸ－Ｙ平面における断面図である。
　図１（Ａ）は第１実施形態に係る立体把持検知センサの斜視図、図１（Ｂ）はそのＸ－Ｙ平面における断面図である。なお、図１（Ａ）は、説明の都合上、外壁を透過した状態で表している。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）では、筐体１０の幅方向（横方向）をＸ方向とし、長さ方向（縦方向）をＹ方向とし、厚み方向をＺ方向として説明する。なお、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す立体把持検知センサはあくまで一例であり、これに限るものではなく仕様に応じて適宜変更することができる。
　図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、立体把持検知センサ１は、筐体１０、第１センサ１１、及び第２センサ１２を備える。筐体１０は球状の立体形状であり、ユーザから押圧操作を受け付ける。筐体１０は、ユーザの手で把持されることによりタッチ操作を行う操作面として機能する。筐体１０は、本発明に係る「対象物」に相当する。なお、筐体１０は、球状に限られず立体形状であればよく、例えば半球状、立方体形状、三角錐等の形状であってもよい。
　筐体１０は、外壁２を有する。第１実施形態において外壁２は、筐体１０である。立体把持検知センサ１において外壁２の内部は空洞である。なお、立体把持検知センサ１において外壁２の内部は、外壁２と共に伸縮する素材が充填されていてもよい。
　第１センサ１１は、外壁２における筐体１０の内側に配置されている。第２センサ１２は、外壁２における同一円周上の異なる位置に第１センサ１１と非対称な位置に配置されている。これにより、同一円周上においていずれの方向から変形を受けた場合においても、それぞれのセンサは非対称に変形する。従って、第１センサ１１及び第２センサ１２は、変形を受ける方向毎に常に異なる変形を検知することができる。
　また、第１センサ１１及び第２センサ１２は、外壁２における同一円周上において筐体１０の最大円周上に配置されることが好ましい。これにより、例えば図１（Ａ）のＺ軸方向における変形を、第１センサ１１及び第２センサ１２を隔てて均等に検出することができる。
　第１センサ１１及び第２センサ１２の位置は、外壁２における筐体１０の内側に配置されているが、これに限られず、筐体１０の外側に配置されていてもよい。第１センサ１１及び第２センサ１２は筐体１０の内側に配置されることにより、外部からの接触を直接に受けないため、耐久性に優れる。また、第１センサ１１及び第２センサ１２は筐体１０の外側に配置されることにより、第１センサ１１及び第２センサ１２の位置の変更を容易にすることができる。
　図２（Ａ）は第１実施形態に係る立体把持検知センサの構成を説明するための概略図、図２（Ｂ）は第１実施形態に係る第１センサの分解斜視図、図２（Ｃ）は第１実施形態に係る第１センサのＹ－Ｚ平面における断面図である。図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）では、第１センサの長さ方向（縦方向）をＸ方向とし、幅方向（横方向）をＺ方向とし、厚み方向をＹ方向として説明する。
　図２（Ａ）に示すように、立体把持検知センサ１は、第１センサ１１、第２センサ１２、第１検知回路２１、第２検知回路２２、及び制御回路２３を備える。第１センサ１１は第１検知回路２１と、第２センサ１２は第２検知回路２２と、それぞれ接続されている。第１検知回路２１及び第２検知回路２２は共に制御回路２３と接続されている。
　第１センサ１１又は第２センサ１２で発生した発生電位は、それぞれ第１検知回路２１又は第２検知回路２２で検知される。制御回路２３は、第１検知回路２１又は第２検知回路２２で検知された発生電位を不図示の判定部において判定する。第１検知回路２１又は第２検知回路２２で検知される発生電位及び判定については後で詳細に説明する。
　以下、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）を参照しながら第１センサ１１について説明する。なお、第２センサ１２は、第１センサ１１と同様の構造であるため、説明を省略する。
　第１センサ１１は、基準電極１４、圧電フィルム１５、第１電極３１、及び第２電極３２を備える。第１電極３１及び第２電極３２は、圧電フィルム１５の第１主面３５に形成されている。基準電極１４は、圧電フィルム１５の第２主面３６に形成されている。すなわち、基準電極１４、圧電フィルム１５、第１電極３１、及び第２電極３２は、圧電フィルム１５を挟んだ状態で積層されている。なお、第１センサ１１においてＸ方向及びＺ方向の長さの比は使用状況に応じて適宜変更可能である。また、基準電極１４、圧電フィルム１５、第１電極３１、及び第２電極３２はそれぞれ平膜状であることが好ましい。これにより、第１センサ１１は筐体１０の変形に伴って変形し易くなる。
　第２電極３２は、第１電極３１と平行に並んで配置されている。例えば、図２（Ｂ）に示すように第１電極３１及び第２電極３２は、中心線Ｌを挟んで平行に並ぶように配置されている。第１電極３１及び第２電極３２からはそれぞれ導線が引き出されており、第１電極３１及び第２電極３２から引き出されたそれぞれの導線は第１検知回路２１に接続されている。これにより、第１電極３１と基準電極１４との間の電位と、第２電極３２と基準電極１４との間の電位とが個別に得られる。
　第１センサ１１を平面視した時、第１電極３１及び第２電極３２、又は基準電極１４の少なくとも一方は、上面視で圧電フィルム１５と完全に重なるか、圧電フィルム１５より面方向内側に位置していると良い。これにより、電極の端部における短絡を抑制できる。図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）においては、基準電極１４はベタ電極として表されているが、第１電極３１、又は第２電極３２毎にそれぞれ基準電極を設けて、不図示の配線電極で接続しても良い。
　図３は、第１実施形態に係る圧電フィルムを説明するための図である。
　図３に示すように、圧電フィルム１５はキラル高分子から形成されるフィルムであってもよい。キラル高分子として、第１実施形態では、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、特にＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）を用いている。キラル高分子からなるＰＬＬＡは、主鎖が螺旋構造を有する。ＰＬＬＡは、一軸延伸されて分子が配向すると圧電性を有する。そして、一軸延伸されたＰＬＬＡは、圧電フィルム１５の平板面が押圧されることにより、電位を発生する。この際、発生する電位量は、押圧量により平板面が当該平板面に直交する方向へ変位する変位量に依存する。
　第１実施形態では、圧電フィルム１５（ＰＬＬＡ）の一軸延伸方向は、図３の矢印９０１に示すように、Ｘ方向及びＹ方向に対して逆向きに４５度の角度を成す方向としている。この４５度には、例えば４５度±１０度程度を含む角度を含む。
　ＰＬＬＡは、延伸等による分子の配向処理で圧電性を生じ、ＰＶＤＦ等の他のポリマーや圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。すなわち、強誘電体に属さないＰＬＬＡの圧電性は、ＰＶＤＦ又はＰＺＴ等の強誘電体のようにイオンの分極によって発現するものではなく、分子の特徴的な構造である螺旋構造に由来するものである。このため、ＰＬＬＡには、他の強誘電性の圧電体で生じる焦電性を有さない。焦電性を有さず、ユーザの指の温度や摩擦熱による影響が生じないため、第１センサ１１を薄く形成することができる。さらに、ＰＶＤＦ等は経時的に圧電定数の変動が見られ、場合によっては圧電定数が著しく低下する場合があるが、ＰＬＬＡの圧電定数は経時的に極めて安定している。従って、周囲環境に影響されることなく、押圧による変位を高感度に検出することができる。
　圧電フィルム１５の両主面に形成されている第１電極３１、第２電極３２、又は基準電極１４は、アルミニウムや銅等の金属系の電極を用いるのが好適である。このような第１電極３１、第２電極３２及び基準電極１４を設けることで、圧電フィルム１５が発生する電荷を電位差として取得でき、押圧量すなわち変形に応じた電圧値の押圧量検出信号を外部へ出力することができる。
　圧電フィルム１５は、第１センサ１１及び第２センサ１２において一体として形成されていることが好ましい。すなわち、第１センサ１１及び第２センサ１２は、共に圧電フィルム１５の一部には重ならないように形成されている。これにより、圧電フィルム１５が一枚で足りるため、貼り付ける工程などが簡易となる。
　なお、第１センサ１１において、圧電フィルム１５が用いられているが、圧電フィルム１５は第１電極３１又は第２電極３２毎に構成されていてもよい。これにより、第１電極３１側又は第２電極３２側で受けた変形をそれぞれの圧電フィルム毎に受けるため、第１電極３１又は第２電極３２毎により発生電位を明確に検出することができる。
　以下、本実施形態及び比較例に係る立体把持検知センサの変形及び発生電位について説明する。はじめに、立体把持検知センサ１における第１センサ１１及び第２センサ１２が存在する円周上を押した場合について説明する。
　図４（Ａ）は第１実施形態に係る立体把持検知センサの変形を説明するための図である。図４（Ａ）は、図１（Ｂ）と同様に立体把持検知センサ１のＸ－Ｙ平面における断面図である。図４（Ｂ）は比較例に係る立体把持検知センサの変形を説明するための図である。図４（Ｂ）は、図１（Ｂ）と同様に立体把持検知センサ１０１のＸ－Ｙ平面における断面図である。
　図４（Ａ）に示すように、立体把持検知センサ１において、第１センサ１１及び第２センサ１２が存在する円周上を対の矢印９０２に示す向きで把持した場合について説明する。すなわち、ユーザの指は図４（Ａ）に示すいわゆる３時の位置と９時の位置において立体把持検知センサ１に力を加えている。これにより、３時の位置と９時の位置における第１領域Ａ１において、外壁２は内側へ凹む第１変形をする。同時に、第１領域Ａ１と異なる第２領域Ａ２、すなわち図４（Ａ）に示すＸ－Ｙ平面のいわゆる１２時の位置と６時の位置において、外壁２は外側へ突出する第２変形をする。
　このとき、第１センサ１１は、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２に亘って存在する。このため、第１領域Ａ１に存在する第１センサ１１は第１変形をし、第２領域Ａ２に存在する第１センサ１１は第２変形をする。同時に、第２センサ１２は、概ね第１領域Ａ１に亘って存在する。従って、第２センサ１２は、概ね全体が第１変形をする。このように、第１センサ１１及び第２センサ１２が立体把持検知センサ１の外壁２において非対称に配置され、第１センサ１１及び第２センサ１２はそれぞれ異なった変形をするため、異なる電位を検出する。
　これに対して、図４（Ｂ）に示すように、比較例に係る立体把持検知センサ１０１は、第１センサ１１１及び第２センサ１１２が立体把持検知センサ１０１の外壁２において対称に配置されている。このとき、対の矢印９０３に示す向きで立体把持検知センサ１０１を把持した場合と、対の矢印９０４に示す向きで立体把持検知センサ１０１を把持した場合において、第１センサ１１１及び第２センサ１１２の変形はそれぞれが対称になる。従って、対の矢印９０３と対の矢印９０４との位置で把持した場合の差が生じない。
　以下、立体把持検知センサ１において、把持位置と発生電位との関係について説明する。図５は第１実施形態に係る立体把持検知センサの変形と発生電位を説明するための図である。なお、図５において、把持位置は、図４（Ａ）と同様に第１センサ１１及び第２センサ１２が存在する円周上である。
　図５に示すように、ユーザが立体把持検知センサ１をＸ－Ｙ平面のＡ－Ａ方向の位置で把持した場合の発生電位について説明する。ユーザの指は図５に示すＡ－Ａ方向の位置において立体把持検知センサ１に力を加えている。これにより、Ａ－Ａ方向の位置を中心とする第１領域Ａ１において、外壁２は内側へ凹む第１変形をする。同時に、第１領域Ａ１と異なる第２領域Ａ２、すなわち図５に示すＸ－Ｙ平面のＥ－Ｅ方向の位置において、外壁２は外側へ突出する第２変形をする。
　このとき、第１センサ１１は、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２に亘って存在する。このため、第１領域Ａ１に存在する第１センサ１１は第１変形をし、第２領域Ａ２に存在する第１センサ１１は第２変形をする。同時に、第２センサ１２は、概ね第１領域Ａ１に亘って存在する。従って、第２センサ１２は、概ね全体が第１変形をする。
　ここで、第１センサ１１及び第２センサ１２は、第１変形において正の電荷を発生し、第２変形において負の電荷を発生するものとする。また、図５に示す立体把持検知センサ１の場合において所定の範囲毎、例えばＡからＢ方向の範囲で第１変形すると＋１Ｖの電位が発生するものとする。
　第１センサ１１は、ＡからＣ方向の範囲が第１変形をするため、ＡからＣ方向の範囲において＋２Ｖの電位が発生する。また、第１センサ１１は、ＣからＥ方向の範囲が第２変形をするため、ＣからＥ方向の範囲において－２Ｖの電位が発生する。これにより、第１センサ１１の発生電位は、＋２Ｖと－２Ｖの和であるため０Ｖとなる。
　第２センサ１２は、ＧからＣ方向の範囲がすべて第２変形をするため、ＧからＣ方向の範囲において－４Ｖの電位が発生する。これにより、第２センサ１２の発生電位は、－４Ｖとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１は、ユーザが立体把持検知センサ１の第１センサ１１及び第２センサ１２が存在する円周上を把持した場合の位置と、第１センサ１１及び第２センサ１２それぞれの発生電位の関係について表す。
　表１に示すように、ユーザが立体把持検知センサ１を把持する位置によって、第１センサ１１及び第２センサ１２それぞれの発生電位が異なる。このため、立体把持検知センサ１において、ユーザの把持する位置を検出することができる。
　図６、図７、及び図８は第１実施形態に係る立体把持検知センサの変形と発生電位を説明するための図である。なお、図６、図７、及び図８において、把持位置は、Ｘ－Ｙ平面に垂直なＸ－Ｚ平面に沿った円周上の位置である。
　図６に示すように、ユーザが立体把持検知センサ１をＸ－Ｚ平面のＫ－Ｋ方向の位置で把持した場合の発生電位について説明する。Ｋ－Ｋ方向は、Ｉ－Ｉ方向及び、Ｍ－Ｍ方向に対して４５°の角度の位置である。
　ユーザの指は図６に示すＫ－Ｋ方向の位置において立体把持検知センサ１に力を加えている。これにより、Ｋ－Ｋ方向の位置を中心とする第１領域Ａ１において、外壁２は内側へ凹む第１変形をする。同時に、第１領域Ａ１と異なる第２領域Ａ２、すなわち図６に示すＸ－Ｚ平面のＯ－Ｏ方向の位置において、外壁２は外側へ突出する第２変形をする。
　このとき、第１センサ１１における第１電極３１側の一部は、第１変形をする。第１センサ１１における第２電極３２側の一部は、第２変形をする。このとき、第１センサ１１における第１電極３１は、第１センサ１１における第２電極３２と概ね同様の範囲が変形する。
　第１センサ１１における第１電極３１側の一部は第１変形をするため、＋２Ｖの電位を発生する。また、第１センサ１１における第２電極３２側の一部は第２変形をするため、－２Ｖの電位を発生する。これにより、第１センサ１１の発生電位は、第１電極３１又は第２電極３２で異なる。
　第２センサ１２における第１電極３３側の一部は、第２変形をする。第２センサ１２における第２電極３４側の一部は、第１変形をする。このとき、第２センサ１２における第１電極３３は、第２センサ１２における第２電極３４と概ね同様の範囲が変形する。
　第２センサ１２における第１電極３３側の一部は第２変形をするため、－１Ｖの電位を発生する。また、第２センサ１２における第２電極３４側の一部は第１変形をするため、＋１Ｖの電位を発生する。これにより、第２センサ１２の発生電位は、第１電極３３又は第２電極３４で異なる。
　図７に示すように、ユーザが立体把持検知センサ１をＸ－Ｚ平面のＯ－Ｏ方向の位置で把持した場合の発生電位について説明する。Ｏ－Ｏ方向は、Ｉ－Ｉ方向及び、Ｍ－Ｍ方向に対して１３５°の角度の位置であり、Ｋ－Ｋ方向から９０°の角度の位置である。
　ユーザの指は図７に示すＯ－Ｏ方向の位置において立体把持検知センサ１に力を加えている。これにより、Ｏ－Ｏ方向の位置を中心とする第１領域Ａ１において、外壁２は内側へ凹む第１変形をする。同時に、第１領域Ａ１と異なる第２領域Ａ２、すなわち図７に示すＸ－Ｚ平面のＫ－Ｋ方向の位置において、外壁２は外側へ突出する第２変形をする。
　このとき、第１センサ１１における第１電極３１側の一部は、第２変形をする。第１センサ１１における第２電極３２側の一部は、第１変形をする。このとき、第１センサ１１における第１電極３１は、第１センサ１１における第２電極３２と概ね同様の範囲が変形する。
　第１センサ１１における第１電極３１側の一部は第２変形をするため、－２Ｖの電位を発生する。また、第１センサ１１における第２電極３２側の一部は第１変形をするため、＋２Ｖの電位を発生する。これにより、第１センサ１１の発生電位は、第１電極３１又は第２電極３２で異なる。
　第２センサ１２における第１電極３３側の一部は、第１変形をする。第２センサ１２における第２電極３４側の一部は、第２変形をする。このとき、第２センサ１２における第１電極３３は、第２センサ１２における第２電極３４と概ね同様の範囲が変形する。
　第２センサ１２における第１電極３３側の一部は第１変形をするため、＋１Ｖの電位を発生する。また、第２センサ１２における第２電極３４側の一部は第２変形をするため、－１Ｖの電位を発生する。
　図８に示すように、ユーザが立体把持検知センサ１をＸ－Ｚ平面のＱ－Ｑ方向の位置で把持した場合の発生電位について説明する。Ｑ－Ｑ方向は、Ｉ－Ｉ方向に対して４０°、及びＭ－Ｍ方向に対して５０°の角度の位置である。ユーザの指は、図８に示すＱ－Ｑ方向の位置において立体把持検知センサ１に力を加えている。
　これにより、Ｑ－Ｑ方向の位置を中心とする第１領域Ａ１において、外壁２は内側へ凹む第１変形をする。同時に、第１領域Ａ１と異なる第２領域Ａ２、すなわち図８に示すＸ－Ｚ平面のＲ－Ｒ方向の位置において、外壁２は外側へ突出する第２変形をする。
　このとき、第１センサ１１における第１電極３１側の一部は、第２変形をする。第１センサ１１における第２電極３２側の一部は、第２変形をする。このとき、第１センサ１１における第１電極３１の変形する範囲は、第１センサ１１における第２電極３２に比べて小さい。
　第１センサ１１における第１電極３１側の一部は第２変形をするため、－２Ｖの電位を発生する。また、第１センサ１１における第２電極３２側の一部は第２変形をするため、－３Ｖの電位を発生する。
　第２センサ１２における第１電極３３側の一部は、第２変形をする。第２センサ１２における第２電極３４側の一部は、第２変形をする。このとき、第２センサ１２における第１電極３３は、第２センサ１２における第２電極３４と概ね同様の範囲が変形する。
　第２センサ１２における第１電極３３側の一部は第２変形をするため、－２Ｖの電位を発生する。また、第２センサ１２における第２電極３４側の一部は第２変形をするため、－２Ｖの電位を発生する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２は、ユーザが立体把持検知センサ１の第１センサ１１及び第２センサ１２が存在する円周上を把持した場合の位置と、第１センサ１１及び第２センサ１２それぞれの発生電位の関係について表す。
　表２に示すように、ユーザが立体把持検知センサ１を把持する位置によって、第１センサ１１及び第２センサ１２それぞれの電極における発生電位が異なる。このため、立体把持検知センサ１において、ユーザの把持する位置を検出することができる。すなわち、第１電極３１、第２電極３２、第１電極３３、及び第２電極３４で検出される電位は、ユーザが立体把持検知センサ１を把持する位置によって変化するため、これらの４つの電位により把持位置を検出することができる。なお、Ｍ－Ｍ方向に対して４５°、５０°、及び１３５°の位置を把持する場合について説明したが、他の角度の位置においても、同様に異なる電位が検出されるため、同様に４つの電位により把持位置を検出することができる。
　従って、立体把持検知センサ１においては、ユーザが把持する位置によって、すべての方向において異なった電位を検出する。このため、それぞれ場所と発生電位の関係を予め立体把持検知センサ１等に記憶させておくことにより、発生電位から把持位置を検出することができる。
　図９は、第２実施形態に係る立体把持検知センサを示す斜視図である。以下、第２実施形態に係る立体把持検知センサについて説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
　図９に示すように、第２実施形態に係る立体把持検知センサ７１は、第１センサ７２が第２センサ７３に直交するような位置に配置されていること以外は第１実施形態と概ね同様の構成となっている。すなわち、第１センサ７２及び第２センサ７３は外壁７０において非対称に配置されている。これにより、ユーザが立体把持検知センサ７１を把持する位置によって、第１センサ７２及び第２センサ７３から、それぞれ変形した位置に応じた電位を検出することができる。従って、立体把持検知センサ７１は、把持位置を検出することができる。
　図１０（Ａ）は第３実施形態に係る立体把持検知センサの斜視図、図１０（Ｂ）はそのＸ－Ｙ平面における断面図である。例えば、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、立体把持検知センサ８１は、直方形状であり、断面が矩形である。立体把持検知センサ８１は、外壁８０の外部に第１センサ８２及び第２センサ８３を備える。第１センサ８２及び第２センサ８３は、立体把持検知センサ８１においてそれぞれ非対称に配置されている。これにより、立体把持検知センサ８１は、把持位置を検出することができる。
　なお、立体把持検知センサは球状や直方形状に限られず、立体形状であればよい。直方体形状、円柱状など使用状態に応じた立体形状に設定できる。
　なお、立体把持検知センサ１において、第１センサ１１及び第２センサ１２を外壁２の内部に配置したが、第１センサ１１及び第２センサ１２は、外壁２の外部に配置されてもよい。これにより、第１センサ１１及び第２センサ１２の取り換えや位置の変更等が容易にできる。
　なお、立体把持検知センサ１において、第２センサ１２は、第１センサ１１と同様の構造であるが、第２センサ１２は、第１センサ１１と異なる形状のものであってもよい。例えば、第２センサ１２のＺ軸方向における幅は、第１センサ１１に比べて長いものであってもよい。これにより、第１センサ１１及び第２センサ１２の発生電圧は明確に差が生じる。従って、把持位置をより明確に検出することができる。
　なお、立体把持検知センサ１において、第１電極３１は、第２電極３２と同様の構造であるが、第１電極３１は、第２電極３２と異なる形状のものであってもよい。例えば、第１電極３１のＺ軸方向における幅は、第２電極３２に比べて長いものであってもよい。これにより、第１センサ１１及び第２センサ１２の発生電圧は明確に差が生じる。従って、把持位置をより明確に検出することができる。
　本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１，７１，８１…立体把持検知センサ
２，７０，８０…外壁
１０…筐体（対象物）
１１，７２，８２…第１センサ
１２，７３，８３…第２センサ
１４…基準電極
１５…圧電フィルム
３１…第１電極
３２…第２電極
３５…第１主面
３６…第２主面
Ａ１…第１領域
Ａ２…第２領域

Claims (5)

  1. 　外壁を有し、
    　前記外壁における第１領域が押圧操作を受け付けると、該第１領域は前記外壁から内側へ凹む第１変形をし、
    　前記第１領域と異なる第２領域が前記外壁から外側へ突出する前記第１変形と逆の第２変形をし、
    　ユーザから押圧操作を受け付ける立体形状の対象物と、
    　前記対象物の外壁に配置された第１センサと、
    　前記対象物の外壁における前記第１センサと非対称な位置に配置された第２センサと、
    　を備え、
    　前記第１センサ及び前記第２センサはそれぞれ、
    　ユーザからの押圧操作により変形する圧電フィルムと、
    　前記圧電フィルムの第１主面に形成された第１電極と、
    　前記圧電フィルムの前記第１主面に形成され、前記第１電極と平行に並んで配置されている第２電極と、
    　前記圧電フィルムの第２主面に形成された基準電極と、
    　を備える、
    　立体把持検知センサ。
  2. 　前記対象物が球状であるとき、
    　前記第１センサ及び前記第２センサは前記対象物の外壁における同一円周上の異なる位置に非対称に配置されている
    　請求項１に記載の立体把持検知センサ。
  3. 　前記同一円周は、前記対象物の最大円周と同じである、
    　請求項２に記載の立体把持検知センサ。
  4. 　前記第１センサ及び前記第２センサの圧電フィルムは一体として形成されている、
    　請求項１から３のいずれかに記載の立体把持検知センサ。
  5. 　前記対象物が球状であるとき、
    　前記第１センサ及び前記第２センサは前記対象物の外壁において互いに直交するように配置されている、
    　請求項１に記載の立体把持検知センサ。
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