WO2021010037A1 - 入力装置及び入力システム - Google Patents

Abstract

入力装置は、操作体で操作されるように構成された検知面と、固定電極と、可動電極と、入力装置の外部に接続されるように構成された第１端子と第２端子と、容量を介さずに可動電極と第２端子とを電気的に接続する直結電路とを備える。可動電極は。固定電極の上面と対向する下面を有して固定電極と容量結合し、検知面に対する操作体による押圧に応じて固定電極に接近するように変位する。第１端子は、固定電極と可動電極との間の容量の変化を含む電気信号を入力装置の外部に出力するよう構成されている。第２端子は、操作体と可動電極との間の容量変化を含む電気信号を可動電極から入力装置の外部に出力するよう構成されている。この入力装置は、操作体の近接又は接触の検知感度の向上を図ることができる。

Description

入力装置及び入力システム

　本開示は、各種電子機器への入力に用いる入力装置と、この入力装置を備える入力システムに関する。

　特許文献１は、圧力センサを備える従来の入力装置を開示する。この入力装置は、弾性体と、弾性体の内部に配置された圧力センサとを備える。入力者は、操作体である指で弾性体を押圧して弾性変形させる。入力装置は、弾性体の弾性変形を圧力センサで検出し、その検知結果を電気信号として出力する。

　圧力センサの内部に可動電極と固定電極とが設けられている場合がある。可動電極と固定電極との間には静電容量が形成されている。指による押圧に応じて可動電極が変位すると、この静電容量は変化する。固定電極からは静電容量の変化を含む電気信号が出力される。圧力センサは、固定電極から出力される電気信号に基づいて、指による押圧を感知する。

特開２０１２－００４１２９号公報

　入力装置は、操作体で操作されるように構成された検知面と、固定電極と、可動電極と、入力装置の外部に接続されるように構成された第１端子と第２端子と、容量を介さずに可動電極と第２端子とを電気的に接続する直結電路とを備える。可動電極は。固定電極の上面と対向する下面を有して固定電極と容量結合し、検知面に対する操作体による押圧に応じて固定電極に接近するように変位する。第１端子は、固定電極と可動電極との間の容量の変化を含む電気信号を入力装置の外部に出力するよう構成されている。第２端子は、操作体と可動電極との間の容量変化を含む電気信号を可動電極から入力装置の外部に出力するよう構成されている。

　この入力装置は、操作体の近接又は接触の検知感度の向上を図ることができる。

図１は一実施形態に係る入力装置の斜視図である。 図２は一実施形態に係る入力システムの概略ブロック構成図である。 図３は一実施形態に係る入力装置の分解斜視図である。 図４は一実施形態に係る入力装置の固定電極の平面図である。 図５は図１に示す入力装置のＡ１－Ａ１線に沿った模式的な断面図である。 図６は図１に示す入力装置のＡ２－Ａ２線に沿った模式的な断面図である。 図７Ａは図１に示す入力装置のＡ３－Ａ３線に沿った模式的な断面図である。 図７Ｂは図１に示す入力装置のＡ３－Ａ３線に沿った模式的な断面図である。 図８Ａは一実施形態に係る入力システムの近接検出処理の動作を示す模式図である。 図８Ｂは一実施形態に係る入力システムの近接検出処理の別の動作を示す模式図である。 図９Ａは一実施形態に係る入力システムの感圧検出処理の動作を示す模式図である。 図９Ｂは一実施形態に係る入力システムの感圧検出処理の別の動作を示す模式図である。 図９Ｃは一実施形態に係る入力システムの感圧検出処理の更に別の動作を示す模式図である。 図１０Ａは一実施形態に係る入力装置に対する操作体の操作状態を示す模式図である。 図１０Ｂは一実施形態に係る入力装置に対する操作体の他の操作状態を示す模式図である。 図１０Ｃは一実施形態に係る入力装置に対する操作体のさらに他の操作状態を示す模式図である。 図１０Ｄは一実施形態に係る入力装置に対する操作体のさらに他の操作状態を示す模式図である。 図１１は一実施形態に係る変形例１の入力装置の固定電極の平面図である。 図１２Ａは一実施形態に係る変形例２の入力装置の固定電極の平面図である。 図１２Ｂは一実施形態に係る変形例２の入力装置の動作を示す模式図である。

　以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

　（１）全体構成
　以下、本実施形態に係る入力装置１及び入力システム１００の全体構成について説明する。図１は入力装置１の斜視図である。図２は入力システム１００の概略ブロック構成図である。

　入力システム１００は、図１及び図２に示すように、入力装置１と、検出回路９とを備えている。

　入力システム１００は、各種の電子機器に適用され得る。入力システム１００は、操作体Ｕ１による操作の入力を受け付け、操作体Ｕ１の操作状態を判定し、その判定結果を外部（例えば入力システム１００が適用された電子機器内の回路モジュール）に出力可能である。ここで、操作体Ｕ１による操作の入力は、例えば、入力装置１の検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１による押圧、及び、検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接及び接触によって行われる。

　なお、近接とは、検知面Ｓ０に非接触で近づくことであり、接触とは、検知面Ｓ０を弾性変形させないように検知面Ｓ０に軽く接することであり、押圧とは、検知面Ｓ０を弾性変形させるように押し込むことである。

　図１では入力装置１の検知面Ｓ０は上方向Ｄｕを向いているが、実際の検知面Ｓ０の向きはこれに限らない。操作体Ｕ１は、一例として、人の指先（生体の一部）であることを想定するが、特に限定されない。操作体Ｕ１は、生体の一部及び当該一部を覆う物（例えば手袋）を含んでもよい。操作体Ｕ１は、生体が保持する物（例えばペン型の操作部材）を含んでもよい。入力装置１は、操作体Ｕ１から、直接押圧又は接触を受けるだけに限定されず、検知面Ｓ０の上方に配置される操作板を介して押圧又は接触を受けてもよい。

　入力装置１は、操作体Ｕ１による操作の入力を受け付け、その入力された操作に応じた電気信号を入力装置１の外部、例えば検出回路９に出力可能である。入力装置１は、電子機器の筐体に保持されてもよい。

　検出回路９は、入力装置１から出力された電気信号に基づいて、入力装置１に入力された操作体Ｕ１による操作の操作状態を判定し、その判定結果を入力システム１００の外部、例えば電子機器内の回路モジュールに出力可能である。検出回路９は、電子機器の筐体内に収容されてもよい。

　（２）入力装置
　図３は入力装置１の分解斜視図である。入力装置１は、図３に示すように、感圧部２と、１つ以上の検知部５と、ハウジング１０と、押し部材１３とを備えている。ここでは、検知部５の数は、一例として、２つである。

　（２．１）ハウジング
　入力装置１のハウジング１０は、図１及び図３に示すように、感圧部２と２つの検知部５と押し部材１３とを収容する外郭を構成する。ハウジング１０はカバー１１とボディ１２とを備えている。ボディ１２は、例えば扁平な四角形状（例えば方形状）を有する箱形状を有する。ボディ１２の上面１２０には開口１２１ｐ、１２２ｐが設けられている。カバー１１は、例えば四角形状（例えば方形状）のフィルムである。カバー１１は、ボディ１２の上面１２０の開口１２１ｐ、１２２ｐを覆うようにして、ボディ１２の上面１２０に取り付けられる。

　カバー１１及びボディ１２は、電気絶縁性を有している。カバー１１及びボディ１２は、例えば、電気絶縁性を有する樹脂材料により形成されている。特に、カバー１１は、可撓性を有している。これにより、操作体Ｕ１（図１参照）が、ハウジング１０内に収容された感圧部２を、カバー１１を介して押圧することが可能である。

　カバー１１の下面には感圧部２及び２つの検知部５が設けられており、反対側の上面が入力装置１の検知面Ｓ０となる。以下では、入力装置１の検知面Ｓ０のうち、感圧部２に対応して感圧部２の上方に位置する領域を検知面Ｓ１と呼び、２つの検知部５に対応して検知部５の上方にそれぞれ位置する２つの領域を検知面Ｓ２と呼ぶ。図３では、検知面Ｓ１、Ｓ２を仮想的に一点鎖線で示す。

　検知面Ｓ０は、例えば略矩形状を有する。検知面Ｓ０は、感圧部２から離れる上方向Ｄｕに僅かに膨らむ凸面である。検知面Ｓ１は、例えば略正方形状の領域である。検知面Ｓ１は、検知面Ｓ０において長手方向の中央に位置する。検知面Ｓ１は、検知面Ｓ１の中央部において、円形状を有する平坦な領域を有している。押し部材１３は、カバー１１の下面における検知面Ｓ１の中央部で安定的に位置決めされる。２つの検知面Ｓ２は例えば略矩形状を有する領域である。２つの検知面Ｓ２は、検知面Ｓ０の長手方向において検知面Ｓ１の両横に位置する。

　ボディ１２の上面１２０には、開口１２１ｐで開口する収容凹部１２１と、開口１２２ｐでそれぞれ開口する２つの収容凹部１２２とが設けられている。収容凹部１２１は、感圧部２を収容する。２つの収容凹部１２２のそれぞれは、２つの検知部５の対応する１つを収容する。

　収容凹部１２１及び２つの収容凹部１２２は、ハウジング１０の長手方向に沿って、収容凹部１２２と収容凹部１２１と収容凹部１２２の順で並んでいる。言い換えると、検知部５は、ハウジング１０内で感圧部２の上方すなわち押圧面３０の上方から見たときに、感圧部２と並んで配置されている。さらに言い換えると、２つの検知部５は、感圧部２の上方から見たときに、感圧部２を間に挟むように感圧部２の両横に並んで配置されている。

　２つの収容凹部１２２は互いに同じ深さである。収容凹部１２１は、２つの収容凹部１２２よりも深い。ボディ１２は、５つの開口部Ｋ１～Ｋ５を有する。開口部Ｋ１～Ｋ３はボディ１２の側面１２ａに設けられている。開口部Ｋ４、Ｋ５はボディ１２の側面１２ａの反対側の側面１２ｂに設けられている。側面１２ａ、１２ｂは、ボディ１２の長手方向に平行な一対の側面である。開口部Ｋ１～Ｋ５からは固定電極５０、７１、７２、７３の端子５１、７１１、７２１、７３１がボディ１２の内部から外部に引き出される。

　（２．２）感圧部
　感圧部２は、図１及び図３に示すように、入力装置１の検知面Ｓ０の検知面Ｓ１に対する操作体Ｕ１の押圧を感知する。感圧部２は、図３に示すように、クリック部３と圧力センサ４と直結電路ＴＤ１を有している。圧力センサ４は静電容量式のセンサである。圧力センサ４は、可動電極６と固定電極７との間に形成される静電容量の変化を含むアナログの電気信号を出力するように構成されている。圧力センサ４は、クリック部３の押圧面３０とは反対側（図３ではクリック部３の下方）に配置されている。具体的には、圧力センサ４は、可動電極６と弾性体１４と絶縁部材１５と固定電極７を有している。絶縁部材１５はシート形状を有する。可動電極６と弾性体１４と絶縁部材１５と固定電極７とは、この順で、クリック部３から離れる方向に並んでいる。すなわち、可動電極６が、圧力センサ４の構成要素のうちクリック部３に最も近い位置にある。

　図４は固定電極７の平面図である。図５は図１に示す入力装置１のＡ１－Ａ１線に沿った模式的な断面図である。入力装置１の検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１による下方向Ｄｄの押圧によって、固定電極７に対して相対的に下方向Ｄｄ（上下方向Ｄ１、変位方向）に可動可能（変位可能）である。本実施形態では、可動電極６は、可動電極６の上方向Ｄｕ（下方向Ｄｄ）の厚さ方向、すなわちハウジング１０の厚さ方向に可動である。すなわち、上下方向Ｄ１は、可動電極６の厚さ方向である。なお、可動電極６は、上記の押圧によって、弾性体１４の弾性力に抗して固定電極７に向かって下方向Ｄｄに移動し、上記の押圧が解除されると、弾性体１４の弾性力によってクリック部３に向かって上方向Ｄｕに変位して元の位置に戻る。

　可動電極６は、導電性を有する部材、例えば金属の板材によって形成されており、矩形の板形状を有する。可動電極６の中央部には上下方向Ｄ１である厚み方向に貫通する孔部６１が設けられている。孔部６１は、可動電極６の上方から見て、略円形状を有して開口している。

　固定電極７は、導電性を有する部材、例えば金よりなり、全体として略矩形状の平板形状を有する。ただし、本実施形態の固定電極７は、３つの分割部すなわち固定電極７１、７２、７３に分割されている。すなわち、固定電極７１、７２、７３は、弾性体１４と絶縁部材１５とを介して可動電極６と対向する。固定電極７１、７２、７３は略同一平面上に並んでいる。固定電極７（７１、７２、７３）はボディ１２の収容凹部１２１の底面に固定される。

　なお、固定電極７は、２つの分割部すなわち固定電極７１、７４に分割され、さらに、固定電極７４が２つの分割部すなわち固定電極７２、７３に分割されていると見なすことができる（図４参照）。換言すれば、固定電極７は２つの分割部である固定電極７１、７４を含み、さらに、自体が分割部である固定電極７４は分割部である固定電極７２、７３で構成されていると見なすことができる。

　固定電極７１は略矩形板形状を有する。固定電極７１は、本体部７１２と、出力部である端子７１１とを有している。本体部７１２は、略矩形板形状を有する。本体部７１２の固定電極７２と対向する縁部の中央に半円系状の切欠部７１２ｃを有している。端子７１１は、可動電極６と固定電極７１との間の容量変化を含むアナログの電気信号ＳＧ１を入力装置１の外部に出力する出力部である。端子７１１は、本体部７１２の上記の縁部とは反対側の縁部に設けられており、概ね固定電極７２から離れる方向に本体部７１２から突出している。

　固定電極７１は、ボディ１２の収容凹部１２１内に配置される。より詳細には、本体部７１２は、収容凹部１２１の底面に配置されており、概ね本体部７１２の表面のうちの上面のみが収容凹部１２１の底面から露出する。端子７１１は、ボディ１２の側面１２ａに形成された開口部Ｋ２からボディ１２の外部に突き出ている。

　固定電極７１、７２は、例えば、ハウジング１０の長手方向と厚み方向（上下方向Ｄ１）とに直交する幅方向に並んでいる。この並び方向は、感圧部２と検知部５とが並ぶ方向とハウジング１０の厚み方向とに直交する。

　固定電極７２は略矩形板形状を有する。固定電極７２は、本体部７２３と舌部７２２と端子７２１（出力部）とを有している。ハウジング１０の長手方向での本体部７２３の長さは、ハウジング１０の長手方向での固定電極７１の本体部７１２の長さよりも短い。本体部７２３の固定電極７１と対向する縁部に半円形状の切欠部７２３ｃが設けられている。本体部７２３の切欠部７２３ｃは、固定電極７１の本体部７１２の切欠部７１２ｃと対向して、切欠部７１２ｃ、７２３ｃは全体として実質的に円形状を有する。端子７２１は、可動電極６と固定電極７２との間の容量変化を含むアナログの電気信号ＳＧ２を入力装置１の外部に出力する出力部である。端子７２１は、本体部７２３の切欠部７２３ｃが設けられている縁部とは反対側の縁部に設けられており、概ね固定電極７１から離れる方向に本体部７２３から突出している。

　舌部７２２は固定電極７２の切欠部７２３ｃで本底部７２３に接続されており、上面視で固定電極７１に向かって突出している。舌部７２２は略円板形状を有するである。可動電極６の厚み方向（上下方向Ｄ１）における舌部７２２の位置は、固定電極７２の矩形の本体部７２３の位置と異なる。すなわち、上下方向Ｄ１に直角の方向から見て、舌部７２２の位置は固定電極７２の本体部７２３の位置と上下方向Ｄ１にずれている。具体的には、舌部７２２は、本体部７２３の縁部から僅かにクリック部３に近づく方向に屈曲して、さらに本体部７２３の上面と平行となるように延びている。舌部７２２の表面が概ね可動電極６の孔部６１内に位置するように舌部７２２が配置される（図４参照）。舌部７２２には、クリック部３の後述するドーム体３１の頂部３１１が絶縁部材１５を介して接触する（図３参照）。

　固定電極７２は収容凹部１２１の底面に配置される。より詳細には、本体部７２３と舌部７２２とは、収容凹部１２１の底面に配置されており、本体部７２３と舌部７２２の表面のうち上面のみが収容凹部１２１の底面から露出する。端子７２１は、ボディ１２の側面１２ｂに形成された開口部Ｋ４からボディ１２の外部に突き出ている。

　固定電極７３は略矩形の板形状を有する。固定電極７３は本体部７３２と端子７３１とを有している。本体部７３２は略矩形の板形状を有する。ハウジング１０の長手方向での本体部７３２の長さは、固定電極７１の本体部７１２の同方向の長さよりも短い。ハウジング１０の長手方向と厚さ方向（上下方向Ｄ１）とに直角の幅方向における本体部７３２の幅は、固定電極７２の本体部７２３の同方向の幅と略同じ長さである。端子７３１は、可動電極６と操作体Ｕ１との間の容量変化を含むアナログの電気信号ＳＧ３を入力装置１の外部に出力する出力部である。端子７３１は、概ね固定電極７１から離れる方向に本体部７３２から突出している。

　固定電極７３は収容凹部１２１の底面に配置される。より詳細には、本体部７３２は収容凹部１２１の底面に配置されており、本体部７３２の表面のうち概ね上面のみが収容凹部１２１の底面から露出する。端子７３１は、ボディ１２の側面１２ｂに形成された開口部Ｋ５からボディ１２の外部に突き出ている。

　本実施形態では、図４に示すように、固定電極７２、７３の本体部７２３、７３２の平面形状を合わせた形状は、固定電極７２、７３のそれぞれと固定電極７１の間に位置して厚み方向（上下方向Ｄ１）と長手方向とに広がる仮想的な平面ＰＬについて、全体として固定電極７１の本体部７１２の平面形状と面対称である。

　弾性体１４は、図３に示すように、例えば矩形のシート形状を有する。弾性体１４は導電性を有している。弾性体１４は、例えば、導電性を有したゴムシートである。弾性体１４の中央部には、厚み方向に貫通する孔部１４０が設けられている。孔部１４０は、弾性体１４の上面１４１から見て、略円形状を有して開口している。弾性体１４の外形は、可動電極６の外形と概ね等しい。弾性体１４の厚みは、可動電極６の厚みと概ね等しい。孔部１４０の径寸法は、可動電極６の孔部６１の径寸法と略同じである。弾性体１４の上面１４１は、可動電極６の下面と、概ね面接触するように配置されている。

　絶縁部材１５は、図３に示すように、例えば矩形状のシート形状を有する絶縁体（誘電体）である。絶縁部材１５の外形は、可動電極６の外形と概ね等しい。絶縁部材１５には切欠部１５１が設けられている。切欠部１５１は、絶縁部材の矩形状の４つの角部のうちの１つ角部に設けられている。切欠部１５１は、固定電極７３の本体部７３２に対応する領域すなわち本体部７３２の上方に設けられている。切欠部１５１の形状は、固定電極７３の本体部７３２の形状と略同形状、例えば略矩形状である。本実施形態では、絶縁部材１５の厚みは、可動電極６の厚みよりも薄い。

　また、絶縁部材１５は、中央部１５ａと本体部１５ｂとに分離されている。中央部１５ａは、固定電極７の舌部７２２に重なり、例えば円形状を有する。中央部１５ａが本体部１５ｂと分離されていることで、中央部１５ａは舌部７２２の上面の形状に沿って配置し易くなる。なお、本実施形態では、絶縁部材１５は、中央部１５ａを有するが、中央部１５ａを有していなくてもよい。

　絶縁部材１５は、可動電極６と固定電極７との間に配置されている。絶縁部材１５は、収容凹部１２１の底面から露出する固定電極の７１の本体部７１２と、固定電極７２の本体部７２３と舌部７２２との上面を覆うように配置されている。また、絶縁部材１５は、収容凹部１２１の底面から露出する固定電極７３の本体部７３２の上面を切欠部１５１から露出するように配置されている。これにより、絶縁部材１５の切欠部１５１を通して弾性体１４が固定電極７３と電気的に接触する。この結果、弾性体１４を介して可動電極６と固定電極７３とが静電容量を介さずに電気的に接触する。

　なお、弾性体１４が固定電極７３とより確実に電気的に接触させるために、弾性体１４の固定電極７３と接触する部分に、固定電極７３に向かって突出した突出部が設けられていてもよい。また、固定電極７３の弾性体１４と接触する部分に、弾性体１４に向かって突出した突出部が設けられていてもよい。弾性体１４と固定電極との間に絶縁部材１５の厚み分の間隔があっても、上記の突出部によって弾性体１４と固定電極７３とが確実に電気的に接触できる。

　クリック部３は、図３に示すように、上面である押圧面３０を有し、押圧面３０へ押圧を与える操作体Ｕ１にクリック感を作用させるように構成されている。クリック部３は弾性的に変形する。具体的には、クリック部３は、ドーム形の板形状を有してかつ押圧面３０である上面を有するドーム体３１を有している。ドーム体３１は、弾性を有する材料（例えば金属板）により形成されている。ドーム体３１は、いわゆるメタルドームである。

　クリック部３の押圧面３０は凸面である。操作体Ｕ１による押圧Ｐ１が押圧面３０に与えられると、クリック部３が弾性変形をし、これによって、クリック感が発生する。より詳細には、この弾性変形によって、ドーム体３１の中央部が反転して凸状態から凹状態となる（座屈）。このように、クリック部３は、押圧面３０に押圧が与えられると、押圧面３０が凹むように弾性変形してクリック感を操作体Ｕ１に作用させる。

　ドーム体３１は、図３に示すように、周縁部３１０と、頂部３１１とを有している。ドーム体３１は、圧力センサ４の可動電極６の上面に配置されている。

　ドーム体３１への操作体Ｕ１からの押圧に応じて、ドーム体３１の周縁部３１０は可動電極６を固定電極７に向かって押し込む。言い換えると、可動電極６は、ドーム体３１を介して上記押圧を受けて、弾性体１４と絶縁部材１５とを押し込みながら、固定電極７に近づく下方向Ｄｄに可動である。また、頂部３１１は、操作体Ｕ１からの押圧に応じてドーム体３１が座屈した時に、可動電極６の孔部６１を通り、固定電極７の舌部７２２に近づいて絶縁部材１５における舌部７２２上の部分に接触して舌部７２２を下方向Ｄｄに押圧する。すなわち、頂部３１１は絶縁部材１５を介して舌部７２２を押圧する。

　押し部材１３は、クリック部３の弾性変形を起こしやすくするための部材である。押し部材１３は、図３に示すように、円盤形状を有する。また、押し部材１３の外形形状は、クリック部３の外形形状よりも小さい。押し部材１３は、ドーム体３１の頂部３１１とカバー１１との間に配置されている（図５参照）。押し部材１３は、カバー１１又はクリック部３に固定されている。押し部材１３は、カバー１１に固定されると望ましい。押し部材１３は、電気絶縁性を有している。

　直結電路ＴＤ１は、静電容量を介さずに可動電極６と端子７３１とを電気的に接続し、静電容量を介さずに可動電極６と検出回路９とを電気的に接続する。直結電路ＴＤ１は、可動電極６からのアナログの電気信号ＳＧ３を検出回路９に出力する。直結電路ＴＤ１は固定電極７３の特に本体部７３２と端子７３１と弾性体１４とを含む。

　図６は図１に示す入力装置１のＡ２－Ａ２線における断面図である。図６に示すように、感圧部２では、入力装置１の検知面Ｓ０に対して操作体Ｕ１による操作が入力されているか否かに依らず、導電性を有する弾性体１４を介して可動電極６は固定電極７３と常時電気的に接触している。可動電極６の電位の変化を含む電気信号ＳＧ３が、可動電極６から直結電路ＴＤ１（弾性体１４と固定電極７３）を常時通じて、固定電極７３の端子７３１から入力装置１の外部に出力され得る。検知面Ｓ０に対して操作体Ｕ１が近接、接触又は押圧したとき、操作体Ｕ１及び可動電極６は、それらの間にコンデンサを形成して容量結合する。検知面Ｓ０に対して操作体Ｕ１が近接、接触又は押圧している間は、可動電極６の電位の変化を含む電気信号ＳＧ３は、上記のコンデンサの静電容量の変化を含む。このため、端子７３１からは、上記のコンデンサの静電容量の変化を含む電気信号ＳＧ３が入力装置１の外部に出力され得る。

　図７Ａは、入力装置１の検知面Ｓ０に対して操作体Ｕ１による押圧が与えられていない状態、すなわちドーム体３１の中央部が座屈する前の状態における、図１に示す入力装置１のＡ３－Ａ３線における断面図である。この状態では、可動電極６と固定電極７１とによってコンデンサＣ１が構成され、可動電極６と固定電極７２とによってコンデンサＣ２が構成される。コンデンサＣ１、Ｃ２は、導電性のドーム体３１を介して互いに直列に接続されている。

　操作体Ｕ１が検知面Ｓ０の検知面Ｓ１に接触してクリック部３が押し込まれることで弾性体１４が圧縮され、当該圧縮により可動電極６と固定電極７との間の距離と及び可動電極６と固定電極７が互いに対向する部分の対向面積が変化する。したがって、コンデンサＣ１、Ｃ２の合成の静電容量が変化する。そして、その静電容量の変化を含む電気信号ＳＧ１２が、端子７１１、７２１を介して入力装置１の外部に出力され得る。なお、図７Ａでは、端子７１１が接地されて接地点となり、コンデンサＣ１、Ｃ２に蓄電された静電電荷が上記の接地点へ流れている。なお、図７Ａでは、コンデンサＣ２の一方の電極に接続されるダイオードは、コンデンサＣ１、Ｃ２に蓄積された静電電荷が上記の接地点へのみ流れることを視覚的に示しており、実際に存在するものではない。

　図７Ｂは、入力装置１の検知面Ｓ０に対して操作体Ｕ１による押圧が与えられた状態すなわちドーム体３１の中央部が座屈した後の状態における、図１に示す入力装置１のＡ３－Ａ３線における断面図である。この状態では、ドーム体３１の中央部が、絶縁部材１５の中央部１５ａを介して固定電極７の舌部７２２に接触することで（以下、接点のオンと呼ぶこともある）、ドーム体３１と舌部７２２とによってコンデンサＣ３が構成され得る。コンデンサＣ２はコンデンサＣ３と並列に接続されている。したがって、接点のオンの時以降では、更なる追荷重によるコンデンサＣ１～Ｃ３の合成の静電容量の変化を含むアナログの電気信号ＳＧ１２が端子７１１、７２１を介して入力装置１の外部に出力され得る。

　操作体Ｕ１による押圧Ｐ１が押圧面３０に与えられると、前述のように、図７Ｂに示すようにクリック部３が弾性変形して、これにより発生したクリック感を操作体Ｕ１に作用させる。

　本実施形態では、図４に示すように、固定電極７１の本体部７１２の上面全体が可動電極６と対向する対向領域である。また、固定電極７２の本体部７２３の上面全体が可動電極６と対向する対向領域である。また、固定電極７３において、本体部７３２の上面全体が可動電極６と対向する対向領域である。なお、図４では、可動電極６は点線で示されている。本実施形態では、固定電極７１の上記の対向領域の面積は、固定電極７２の上記の対向領域の面積と固定電極７３の上記の対向領域の面積との和に実質的に等しい。この構成により、感圧域において感圧部２の感度が優れた入力装置１を提供できる。感圧域とは、操作体Ｕ１によりクリック部３が押し込まれる押込量が取り得る範囲であって、押込によってクリック部３が凸状から凹状に反転するまでの押込量の範囲である。

　（２．３）検知部
　２つの検知部５（５Ｌ、５Ｒ）は、入力装置１の検知面Ｓ０の検知面Ｓ２に対する操作体Ｕ１の近接及び接触を検知する（図１参照）。２つの検知部５は、静電容量式のセンサである。各検知部５は、図３に示すように、感圧部２の上面から見たときに、感圧部２の互いに反対側の両横に配置されている。すなわち、２つの検知部５は、可動電極６の可動方向である上下方向Ｄ１に交差する方向において感圧部２の両横に配置されており、実施の形態では、上下方向Ｄ１に直角の方向において感圧部２の両横に配置されている。本実施形態では、上下方向Ｄ１に交差する方向とは、例えば、ハウジング１０の長手方向である。２つの検知部５は感圧部２に隣接して配置されている。ここでは、２つの検知部５は、互いに同じ構成を有しているが、互いに同じ構造を有しなくてもよい。

　検知部５は、図３に示すように、補助固定電極５０を有する。すなわち、検知部５Ｌは補助固定電極５０Ｌを有し、検知部５Ｒは補助固定電極５０Ｒを有する。各検知部５は、単一の補助固定電極５０を有し、補助固定電極５０と操作体Ｕ１との間に形成される静電容量の変化を検知する自己容量式のセンサである。補助固定電極５０（５０Ｌ、５０Ｒ）はボディ１２の収容凹部１２２にそれぞれ固定されている。

　補助固定電極５０（５０Ｌ、５０Ｒ）は、導電性を有する部材（例えば金属）よりなり矩形の平板形状を有する。補助固定電極５０は本体部５２と補助端子５１とをさらに有している。すなわち、補助固定電極５０Ｌは本体部５２Ｌと補助端子５１Ｌとをさらに有し、補助固定電極５０Ｒは本体部５２Ｒと補助端子５１Ｒとをさらに有している。本体部５２（５２Ｌ、５２Ｒ）は、ハウジング１０の長手方向と厚さ方向に直交する幅方向に細長い略矩形の板形状を有する。補助端子５１（５１Ｌ、５１Ｒ）は、補助固定電極５０（５０Ｌ、５０Ｒ）と操作体Ｕ１との間の容量変化を含むアナログの補助電気信号ＳＧ０（ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒ）を入力装置１の外部に出力する出力部である。補助端子５１（５１Ｌ、５１Ｒ）は、本体部５２（５２Ｌ、５２Ｒ）の長手方向すなわちハウジングの幅方向の一方の縁部からそれぞれ突出している。具体的には、補助端子５１（５１Ｌ、５１Ｒ）は、カバー１１から離れる方向に本体部５２（５２Ｌ、５２Ｒ）からそれぞれ突出し、更に本体部５２（５２Ｌ、５２Ｒ）の長手方向において本体部５２（５２Ｌ５２Ｒ）から離れる方向に本体部５２（５２Ｌ、５２Ｒ）からそれぞれ延び出ている。

　各検知部５すなわち補助固定電極５０（５０Ｌ、５０Ｒ）は、ボディ１２における対応する収容凹部１２２に収容されている。より詳細には、本体部５２（５２Ｌ、５２Ｒ）は、収容凹部１２２の底面に配置されており、本体部５２（５２Ｌ、５２Ｒ）の表面のうち概ね上面のみがボディ１２の上面１２０（図３参照）から露出する。本体部５２（５２Ｌ、５２Ｒ）の上面は、上面１２０と概ね面一である。補助端子５１Ｌ、５１Ｒは、ボディ１２の側面１２ａに形成された開口部Ｋ１、Ｋ３からそれぞれボディ１２の外部に突き出ている。

　カバー１１の各検知面Ｓ２は、対応する補助固定電極５０の本体部５２の上面と概ね同形状を有し、カバー１１の上面から見て本体部５２の上面と重なる。操作体Ｕ１がカバー１１の検知面Ｓ２に近接又は接触することで、補助固定電極５０と操作体Ｕ１とによって構成されるコンデンサＣ４（図５参照）の静電容量の変化を含む補助電気信号ＳＧ０が補助端子５１を介して出力され得る。なお、図５では、コンデンサＣ４が接続される接地点が操作体Ｕ１を表す。また、図５では、コンデンサＣ４の一方の電極に接続されるダイオードは、コンデンサＣ４に蓄積された静電電荷が接地点に向かってのみ流れることを視覚的に図示したものであり、実際に存在するものではない。

　（２．４）検出回路
　検出回路９は、図２に示すように、入力装置１と電気的に接続されている。

　検出回路９は、感圧部２の圧力センサ４の端子７１１、７２１から出力される電気信号ＳＧ１、ＳＧ２をそれぞれ個別に取得する。また、検出回路９は、圧力センサ４の端子７３１から出力される電気信号ＳＧ３を取得する。また、検出回路９は、２つの検知部５Ｌ、５Ｒの補助端子５１Ｌ、５１Ｒから出力される補助電気信号ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒをそれぞれ個別に取得する。検出回路９は、取得した電気信号に基づいて、近接検出処理及び／又は感圧検出処理を行う。近接検出処理とは、入力装置１の検知面Ｓ０に対して操作体Ｕ１が接近又は接触したか否かを検出する処理である。感圧検出処理とは、検知面Ｓ０に対して操作体Ｕ１が押圧されたか否かを検出する処理である。また、検出回路９は、近接検出処理及び感圧検出処理の結果に基づいて、検知面Ｓ０に入力された操作体Ｕ１による操作の操作状態を判定し、その判定結果を入力システム１００の外部、例えば入力システム１００が適用された電子機器内の回路モジュールに出力する。

　以下では、端子７１１、７２１、７３１、５１Ｌ、５１Ｒから出力される電気信号ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒを、固定電極７１、７２、７３、５０Ｌ、５０Ｒから出力される電気信号ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒと記載する場合がある。

　検出回路９は複数の検出モードを有し、複数の検出モードのうちの１つの検出モードを選択し、選択した検出モードに基づいて近接検出処理及び感圧検出処理を切り替える。検出回路９は、図２に示すように、近接検出回路９１と、感圧検出回路９２と、制御部９３と、判定部９４とを備えている。

　近接検出回路９１は、制御部９３の制御に基づいて近接検出処理を実行する。感圧検出回路９２は、制御部９３の制御に基づいて感圧検出処理を実行する。制御部９３は、複数の検出モードのうちの１つの検出モードを選択し、選択した検出モードに基づいて、近接検出回路９１及び感圧検出回路９２の何れか一方又は両方を選択して、選択した回路に処理を実行させる。本実施形態では、制御部９３は、検出回路９において感圧検出処理と近接検出処理とを切り替える切替機能を有する。

　複数の検出モードは、ＦａｒモードとＮｅａｒモードとＴｏｕｃｈモードとを含む。Ｆａｒモード及びＮｅａｒモードは近接検出処理の一例であり、Ｔｏｕｃｈモードは感圧検出処理の一例である。

　まず、接検出処理をいかに説明する。図８Ａと図８Ｂは入力システム１００の近接検出処理での動作を示す模式断面図である。

　Ｆａｒモードは、遠方からの検知面Ｓ０への操作体Ｕ１の近接又は接触を検出するモードである。このモードは近接検出回路９１により実行される。このモードでは、近接検出回路９１は、検知部５の補助固定電極５０と感圧部２の可動電極６との両方を用いて近接検出処理を実行する。より詳細には、図８Ａに示すように、近接検出回路９１は、制御部９３の制御に基づいて、固定電極５０Ｌ、５０Ｒ、７３からの電気信号ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒ、ＳＧ３を個別に取得する。そして、近接検出回路９１は、取得したこれらの電気信号を個別に処理して、固定電極５０Ｌ、５０Ｒ、７３に対して操作体Ｕ１が近接又は接触したか否かを検出する。このモードでは、検知部５の補助固定電極５０と感圧部２の可動電極６との両方を用いて近接検出処理を実行するため、遠方からの検知面Ｓ０への操作体Ｕ１の近接又は接触を感度よくできる。このモードでは、固定電極５０Ｌ、５０Ｒ、７１～７３からの電気信号ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒ、ＳＧ１～ＳＧ３のうち固定電極５０Ｌ、５０Ｒ、７３からの電気信号ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒ、ＳＧ３のみを用い、固定電極７１、７２からの電気信号ＳＧ１、ＳＧ２を用いずに近接検出処理を実行している。

　Ｎｅａｒモードは、操作体Ｕ１が近接する方向を検出するモードである。このモードは近接検出回路９１により実行される。このモードでは、近接検出回路９１は、検知部５と感圧部２のうちの検知部５だけを用いて感圧部２を用いずに近接検出処理を実行する。より詳細には、図８Ｂに示すように、近接検出回路９１は、制御部９３の制御に基づいて、補助固定電極５０Ｌ、５０Ｒからの補助電気信号ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒを個別に取得する。そして、近接検出回路９１は、取得したこれらの電気信号を個別に処理して、補助固定電極５０Ｌ、５０Ｒに対して操作体Ｕ１が近接又は接触したか否かを検出する。このモードでは、近接検出回路９１は、端子７２１からの電路を開放（遮断）する。これにより、固定電極５０Ｌ、７間の浮遊容量と固定電極５０Ｒ、７間の標遊容量を抑制できるため、検知部５Ｌ、５Ｒの検知感度を向上できる。この結果、操作体Ｕ１が補助固定電極５０Ｌの側の方向と補助固定電極５０Ｒの側からの方向のうちのいずれの方向から検知面Ｓ１に近接したのかを感度よく検出できる。図８Ｂに示す例では、操作体Ｕ１が補助固定電極５０Ｒの側から近接している状態を示す。このモードでは、固定電極５０Ｌ、５０Ｒ、７１～７３からの電気信号ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒ、ＳＧ１～ＳＧ３のうち、補助固定電極５０Ｌ、５０Ｒからの補助電気信号ＳＧ０Ｌ、ＳＧ０Ｒのみを用いて、固定電極７１～７３からの電気信号ＳＧ１～ＳＧ３を用いずに近接検出回路９１は近接検出処理を実行している。

　入力システム１００の感圧検出処理をいかに説明する。図９Ａから図９Ｃは入力システム１００の感圧検出処理の動作を示す模式断面図である。

　Ｔｏｕｃｈモードは感圧検出処理を実行するモードである。このモードは感圧検出回路９２により実行される。このモードでは、感圧検出回路９２は感圧部２の固定電極７１、７２からの電気信号ＳＧ１、ＳＧ２に基づいて感圧検知処理を実行する。

　Ｔｏｕｃｈモードは、Ｔｏｕｃｈモード＃１、Ｔｏｕｃｈモード＃２及びＴｏｕｃｈモード＃３を含む。

　Ｔｏｕｃｈモード＃１では、図９Ａに示すように、感圧検出回路９２は、端子７３１を常時接地すると共に、端子７１１、７２１を互いに電気的に接続する。感圧検出回路９２は、上記の互いに電気的に接続された端子７１１、７２１から取得する電気信号ＳＧ１、ＳＧ２感圧検出処理を実行する。

　上記のように、端子７１１、７２１が互いに電気的に接続されることで、可動電極６と固定電極７１とによって形成されるコンデンサＣ１と、可動電極６と固定電極７２とによって形成されるコンデンサＣ２とが互いに並列に接続される。これにより、感圧検出処理での感圧部２の感度を向上できる。この結果、可動電極６に対して操作体Ｕ１が押圧したか否かを感度よく検出できる。また、端子７３１からの電路が常時接地されているので、可動電極６に対して操作体Ｕ１が押圧したか否かをより感度よく検出できる。

　Ｔｏｕｃｈモード＃２は、Ｔｏｕｃｈモード＃１と比べて、端子７１１、７２１が互いに接続されておらず、固定電極７１、７２からの電気信号ＳＧ１、ＳＧ２が個別に（すなわち互いに独立して）処理される点が異なる。より詳細には、図９Ｂに示すように、感圧検出回路９２は、端子７３１を常時接地する。また、感圧検出回路９２は、各端子７１１、７２１からの電気信号ＳＧ１、ＳＧ２を交互に用いて、固定電極７１、７２に交互に感圧検出処理を実行する。例えば、感圧検出回路９２は、端子７１１からの電気信号ＳＧ１を用いて感圧検出処理を実行するときは、端子７２１からの電路を接地する。他方、端子７２１からの電気信号ＳＧ２を用いて感圧検出処理を実行するときは、端子７１１からの電路を接地する。図９Ｂは、感圧検出回路９２が、端子７２１からの電気信号ＳＧ２を用いて感圧検出処理を実行し、かつ端子７１１からの電路を接地する状態を示している。このモードでは、端子７３１が常時接地されるため、可動電極６に対して操作体Ｕ１が押圧したかを感度よく検出できる。

　Ｔｏｕｃｈモード＃３は、Ｔｏｕｃｈモード＃２と比べて、固定電極７１、７２からの電気信号ＳＧ１、ＳＧ２を互いに独立して共に処理する点が異なる。より詳細には、図９Ｃに示すように、感圧検出回路９２は、端子７３１を常時接地する。また、感圧検出回路９２は、端子７１１、７２１からの電気信号ＳＧ１、ＳＧ２を互いに独立に併行して取得し、固定電極７１、７２それぞれでの感圧検出処理を併行して実行する。このモードでも、端子７３１が常時接地されるため、可動電極６に対して操作体Ｕ１が押圧したかを感度よく検出できる。

　検出回路９は、近接検出処理と感圧検出処理とを時分割処理で実行する。換言すれば、制御部９３は、近接検出回路９１及び感圧検出回路９２を時分割処理で処理を実行させる。例えば、制御部９３は、周期的に繰り返される検出期間の１秒間のうち、０．５秒間だけ近接検出回路９１に近接検出処理を実行させて感圧検出回路９２に感圧検出処理を実行させず、その後、０．５秒間だけ感圧検出回路９２に感圧検出処理を実行さて近接検出回路９１に近接検出処理を実行させない。

　また、検出回路９は、近接検出処理によって検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出すると、時分割処理において、近接検出処理の処理期間を減少させ、その減少分、感圧検出処理の処理期間を長くする。換言すると、近接検出回路９１が検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出した場合は、制御部９３は、時分割処理において、近接検出回路９１による近接検出処理の処理期間を削減時間だけ減少させる。そして、制御部９３は、時分割処理において、減少した削減時間だけ感圧検出回路９２による感圧検出処理の処理期間を長くする。例えば、制御部９３は、周期的に繰り返される検出期間の１秒間のうち、０．１秒間だけ近接検出回路９１に近接検出処理を実行させて感圧検出回路９２に感圧検出処理を実行させず、０．９秒間だけ感圧検出回路９２に感圧検出処理を実行させて近接検出回路９１に近接検出処理を実行させない。

　このようにするのは、検知面Ｓ０に対して操作体Ｕ１が近接又は接触すると、これ以降は、検知面Ｓ０に対して操作体Ｕ１が押圧する可能性が高くなるため、時分割処理を、感圧検出処理重視に変更するためのである。これにより、操作体Ｕ１の操作状態に応じて、近接検出処理及び感圧検出処理を効果的に実行できる。

　なお、本実施形態では、上記のように、検出回路９は、近接検出処理によって検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出した場合、時分割処理において、近接検出処理の処理期間を減少させ、その減少分、感圧検出処理の処理期間を長くする。ただし、検出回路９は、近接検出処理によって検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出した場合、時分割処理を止めて、近接検出処理及び感圧検出処理のうち感圧検出処理のみを実行して近接検出処理を実行しなくてもよい。換言すると、近接検出回路９１が検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出した場合は、制御部９３は、時分割処理を止めて、近接検出回路９１及び感圧検出回路９２のうち感圧検出回路９２のみを制御して感圧検出処理を実行させて近接検出回路９１に近接検出処理を実行させなくてもよい。

　判定部９４は、近接検出回路９１及び感圧検出回路９２の各々の検出結果の組み合わせから、操作体Ｕ１の様々な操作状態（操作入力）を判定する。上記の検出結果は、例えば、感圧部２へのタッチ、プッシュ、及びクリック、並びに、各検知部５へのタッチを含み得る。感圧部２へのプッシュは、タッチよりも荷重が大きく（静電容量の変化が大きく）、かつ、接点がオンに達しておらずクリック感を発生する状態に達していないことを意味する。ここで、上記の操作状態は、感圧部２に対する操作体Ｕ１の移動の方向を含む。

　図１０Ａから図１０Ｄは入力装置１に対する操作体Ｕ１の操作状態を示す模式図である。図１０Ａから図１０Ｄでは、操作板Ｔ１が入力装置１の感圧部２と検知部５の上方に位置する。操作板Ｔ１の下面には感圧部２に向かって突出する突起Ｔ１０が設けられている。上記の操作状態は、以下に説明する第１操作過程と第２操作過程のうち少なくとも一方の過程に関する状態を含む。第１操作過程は、操作体Ｕ１が検知面Ｓ０に近づき検知面Ｓ０に押圧（タッチ、プッシュ、又はクリック）が与えられるまでの操作過程である。第２操作過程は、検知面Ｓ０に押圧が与えられた後に操作体Ｕ１が検知面Ｓ０から離れるまでの操作過程である。具体的には、操作状態は、以下の７つの操作状態を含む。なお、以下の説明では、操作板Ｔ１を用いる場合があるが、操作板Ｔ１を用いなくてもよい。

　第１操作状態は、図１０Ａに示すように、操作体Ｕ１が、例えば操作板Ｔ１を介して、２つの検知部５（５Ｌ、５Ｒ）にほぼ同時にタッチし、かつ突起Ｔ１０を介して感圧部２をクリックする一連の操作状態である。なお、突起Ｔ１０により検知面Ｓ１に押圧が与えられる。

　第２操作状態は、図１０Ｂに示すように、操作体Ｕ１が、例えば操作板Ｔ１を介して、検知部５と感圧部２のうち左側の検知部５Ｌに先にタッチしてから突起Ｔ１０を介して感圧部２をクリックし、さらに操作体Ｕ１が突起Ｔ１０を中心に弧を描くように右側に移動して右側の検知部５Ｒにタッチする一連の操作状態である。なお、操作体Ｕ１が弧を描くように移動することに伴って、操作板Ｔ１も、突起Ｔ１０を中心として弧を描くように僅かに回転する。

　第３操作状態は、第２操作状態とは逆に、操作体Ｕ１が、例えば操作板Ｔ１を介して、右側の検知部５Ｒから左側の検知部５Ｌに弧を描くようにタッチする一連の操作状態である。

　第４操作状態は、図１０Ｃに示すように、操作体Ｕ１が、例えば操作板Ｔ１を介して、左側の検知部５Ｌから、感圧部２及び右側の検知部５Ｒへ、操作板Ｔ１の上面を略スライド移動する一連の操作状態である。要するに、操作体Ｕ１が、感圧部２に対してクリック操作を行わずに、タッチ（又はプッシュ）移動するのみの操作状態である。

　第５操作状態は、第４操作状態とは逆に、操作体Ｕ１が、例えば操作板Ｔ１を介して、右側の検知部５Ｒから左側の検知部５Ｌに操作板Ｔ１の上面を略スライド移動する一連の操作状態である。

　このように、判定部９４は、感圧部２に対する操作の種別（タッチ、プッシュ、クリック）の判定だけでなく、検出回路９は操作体Ｕ１が感圧部２に近づいた（図示例では右、左、上）と、その後、操作体Ｕ１が離れた方向とを判定し、すなわち操作の方向性（操作の順番）も判定する。

　第６操作状態は、図１０Ｄに示すように、操作体Ｕ１が、左側の検知部５Ｌの真上法から斜め下方に感圧部２へ向かい、操作板Ｔ１と突起Ｔ１０とを介して感圧部２をクリックし、さらに斜め上方に移動して右側の検知部５Ｒの真上方に向かう一連の操作状態（ホバー操作）である。要するに、操作体Ｕ１が略Ｖ字形状の軌跡を移動する操作状態である。

　第７操作状態は、第６操作状態とは逆に、操作体Ｕ１が右側の検知部５Ｒの真上方から斜め下方に感圧部２へ向かい、操作板Ｔ１と突起Ｔ１０とを介して感圧部２をクリックし、斜め上方に移動して左側の検知部５の真上方に向かう一連の操作状態である。

　第６及び第７操作状態では、判定部９４は、検知部５Ｌ、５Ｒのうちのタッチされた検知部ではなく、どちらの検知部５の側から近づき、又はどちらの検知部５の側へ遠ざかるかを判定する。

　第８操作状態は、操作体Ｕ１が、左側に傾斜した状態で、左側の検知部５Ｌと感圧部２との上方に位置して検知部５Ｒの上方には位置しない操作状態である。第９操作状態は、第８操作状態とは逆に、操作体Ｕ１が、右側に傾斜した状態で、右側の検知部５Ｒと感圧部２との上方に位置して検知部５Ｌの上方には位置しない操作状態である。要するに、第８及び第９操作状態に関して、判定部９４は、操作体Ｕ１が、左右どちらの検知部５に偏った状態で感圧部２に押圧を与えたかを判定する。

　なお、検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接、接触及び押圧も、操作状態の一種である。

　（３）変形例
　上記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。なお、以下では、上記実施形態を「基本例」と呼ぶこともある。

　（３．１）変形例１
　図１１は実施形態に係る変形例１の入力装置１の固定電極７の平面図である。本変形例は、基本例と比べて、固定電極７の固定電極７１Ａ、７２Ａ、７３Ａの形状が異なる。より詳細には、図１１に示すように、本変形例では、固定電極７１Ａの本体部７１２が略Ｊ字形の板形状を有する。固定電極７１Ａの端子７１１は、基本例と同じ構造である。固定電極７２Ａの舌部７２２と端子７２１は、基本例と同じ構造である。固定電極７２Ａの本体部７２３は、固定電極７１ＡのＪ字形状の部位で占められていない空間に、固定電極７１Ａと接触することなく収まるように形成されている。固定電極７３Ａは、基本例と同じ構造である。固定電極７３Ａは、固定電極７２Ａの本体部７２３のＪ字形状の先端であって、固定電極７２Ａの横の空いた空間に配置されている。

　本変形例でも、基本例と同様に、固定電極７は２つの固定電極７１Ａ、７４Ａを含み、固定電極７４Ａは固定電極７２Ａ、７３Ａで構成されていると見なすことができる。

　本変形例では、図１１に示すように、固定電極７１Ａにおいて、本体部７１２の上面全体が上下方向Ｄ１で可動電極６と対向する対向領域となる。また、固定電極７２Ａにおいて、本体部７２３の上面全体が上下方向Ｄ１で可動電極６と対向する対向領域となるまた、固定電極７３Ａにおいて、本体部７３２の上面全体が上下方向Ｄ１で可動電極６と対向する対向領域となる。なお、図１１では、可動電極６は、点線で図示されている。本変形例では、固定電極７１Ａの上記の対向領域の面積は、固定電極７２Ａの上記の対向領域の面積と固定電極７３Ａの上記の対向領域の面積との和と不均等であり等しくない。このように「不均等」である場合は、過圧域において感圧部２の感度が優れた入力装置１を提供できる。過圧域とは、操作体Ｕ１によるクリック部３の押込量が取り得る範囲であって、クリック部３が凹状に反転して更に押し込まれる範囲である。

　（３．２）変形例２
　図１２Ａは実施形態に係る変形例２の入力装置１の固定電極７の平面図である。本変形例は、基本例と比べて、固定電極７が２つの固定電極７２Ｂ、７３Ｂで構成される点が異なる。本変形例の固定電極７２Ｂは、基本例の固定電極７１、７２を１つに合わせて得られる電極に相当する。より詳細には、図１２Ａに示すように、本変形例では、固定電極７２Ｂの本体部７２３は略矩形の板形状を有する。固定電極７２Ｂの本体部７２３の角部には略矩形状の切欠部７２２ｋが設けられている。固定電極７２Ｂの端子７２１は、基本例と同じ構造である。固定電極７３Ｂの本体部７３２は、切欠部７２２ｋと接触することなく収まるように、略矩形状を有する。固定電極７３Ｂの端子７３１は、基本例と同じ構造である。

　図１２Ｂは変形例２の入力装置１の動作を示す模式図である。本変形例におけるＴｏｕｃｈモードでは、図１２Ｂに示すように、感圧検出回路９２は、端子７３１を常時接地すると共に、端子７２１からの電気信号ＳＧ２に基づいて、感圧検出処理を実行する。

　本変形例では、固定電極７２Ｂが基本例の固定電極７１、７２を１つに合わせて得られる電極に相当する。このため、本変形例では、基本例の固定電極７１、７２間の隙間に対応する隙間が設けられていない。したがって、本変形例の固定電極７１Ｂの面積は、基本例の固定電極７１、７２の各々の面積の和よりも大きい。この結果、基本例の場合と比べて、感圧検出処理での感圧部２の感度を向上できる。

　（３．３）その他の変形例
　基本例において、弾性体１４は導電性を有するが、代わりに、電気絶縁性を有していてもよい。この場合、弾性体１４は、好ましくは、誘電性エラストマのように、比較的高い誘電率を有する材料よりなる。弾性体１４が絶縁性を有する場合には、入力装置１は絶縁部材１５を輸していなくてもよい。

　基本例では、弾性体１４と固定電極７との間に絶縁部材１５が配置されている。この場合、固定電極７に対する絶縁部材１５の積層工程（ラミネーション）が容易となる。しかし、この限りではなく、例えば、弾性体１４と絶縁部材１５とが入れ替わって、絶縁部材１５と固定電極７との間に弾性体１４が配置されてもよい。この場合、固定電極７を基準にした弾性体１４の成形が容易となる。

　基本例では、絶縁部材１５は、ボディ１２とは別体で、シート状の１つの部材であり、弾性体１４と固定電極７という他の２部材の間に配置される。しかし、絶縁部材１５は、ボディ１２と一体となって形成されてもよい。具体的には、弾性体１４と対向するボディ１２の上壁が、固定電極７の表面を完全に覆うように成形された薄膜状の壁であり、その薄膜状の壁が、絶縁部材をして機能してもよい。

　基本例では、検知部５の数は、２つであり、２つの検知部５が、感圧部２の左右の両側に配置されている。しかし、検知部５の数は、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

　基本例では、入力装置１上に操作板Ｔ１が配置され、入力装置１に対する操作入力は、操作板Ｔ１越しに行われる。しかし、操作板Ｔ１は、配置されてなくてもよく、入力装置１に対する操作入力は、カバー１１に直接的に行われてもよい。

　前述の従来の入力装置の圧力センサで操作体の近接又は接触を検知しようとすると、上記の静電容量が検知の感度を低下させる。このため、圧力センサで指の近接又は接触の検知感度を向上させることが難しい。

　対して、実施形態に係る入力装置は前述のように操作体Ｕ１指の近接又は接触の検知感度を向上させることができる。

　実施の形態において、「上面」「下面」「上方向」「下方向」等の方向を示す用語は入力装置１の鋼製部材の相対的な位置関係でのみ決まる想定的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。

　（４）まとめ
　操作体Ｕ１で操作される入力装置１は、操作体Ｕ１で操作されるように構成された検知面Ｓ０と、固定電極７１と、可動電極６と、入力装置１の外部に接続されるように構成された端子７１１、７３１と、直結電路ＴＤ１とを備える。可動電極６は、固定電極７１の上面と対向する下面を有して固定電極７１と容量結合し、検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１による押圧に応じて固定電極７１に接近するように変位する。端子７１１は、固定電極７１と可動電極６との間の容量の変化を含む電気信号ＳＧ１を入力装置１の外部に出力するよう構成されている。端子７３１は、操作体Ｕ１と可動電極６との間の容量変化を含む電気信号ＳＧ３を可動電極６から入力装置１の外部に出力するよう構成されている。直結電路ＴＤ１は容量を介さずに可動電極６と端子７３１とを電気的に接続する。

　この構成によれば、直結電路ＴＤ１により可動電極６からの電気信号ＳＧ３を、容量の影響を受けずに検出回路９に出力できる。これにより、検出回路９において、可動電極６からの電気信号ＳＧ３を用いて、検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接及び接触を感度よく検出できる。すなわち、可動電極６を用いて、検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接及び接触も感度よく検出できる。

　直結電路ＴＤ１は可動電極６の下面に対向する上面を有する固定電極７３を有していてもよい。

　この構成によれば、固定電極７３を利用して直結電路ＴＤ１を構成できる。

　入力装置１は、可動電極６と固定電極との間に介在する絶縁部材１５を更に備えていてもよい。絶縁部材１５は切欠部１５１を有する。直結電路ＴＤ１は、切欠部１５１を通して可動電極６を固定電極７３と電気的に接続している。

　この構成によれば、絶縁部材１５によって可動電極６と固定電極７２との間の絶縁を確保しつつ、直結電路ＴＤ１による可動電極６と固定電極７３との電気的な接続を確保できる。

　入力装置１は、固定電極７２と、入力装置１の外部に接続されるように構成された端子７２１とをさらに備えていてもよい。固定電極７２は、可動電極６の下面に対向する上面を有して可動電極６に容量結合する。端子７２１は、固定電極７２と可動電極６との間の容量の変化を含む電気信号ＳＧ２を入力装置１の外部に出力するよう構成されている。固定電極７１の上面のうちの可動電極６の下面に対向する領域の面積は、固定電極７３の上面のうちの可動電極６の下面に対向する領域の面積と固定電極７２の上面のうちの可動電極６の下面に対向する領域の面積との和に実質的に等しい。

　固定電極７１の上面のうちの可動電極６の下面と対向する領域の面積は、固定電極７３の上面のうちの可動電極６の下面に対向する領域の面積と固定電極７２の上面のうちの可動電極６の下面に対向する領域の面積との和と異なっていてもよい。

　入力装置１は、操作体Ｕ１との間で容量を形成する１つ以上の補助固定電極５０と、入力装置１の外部に接続されるように構成された１つ以上の補助端子５１とをさらに備えていてもよい。１つ以上の補助端子５１は、１つ以上の補助固定電極５０と操作体Ｕ１との間の容量の変化をそれぞれ含む１つ以上の補助電気信号ＳＧ０を入力装置１の外部に出力するよう構成されている。

　この構成によれば、検出回路９において、補助固定電極５０からの補助電気信号ＳＧ０を用いて、検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接及び接触を感度よく検出できる。すなわち、可動電極６及び補助固定電極５０を用いて、上記の近接及び接触を検出できるため、検知面Ｓ０の実質的は検知範囲を広げることができる。

　入力システム１００は、入力装置１と検出回路９とを備える。検出回路９は、入力装置１の端子７１１と端子７３１と１つ以上の補助端子５１とに接続されている。

　検出回路９は、電気信号ＳＧ１と電気信号ＳＧ３と１つ以上の補助電気信号ＳＧ０のうち電気信号ＳＧ３と１つ以上の補助電気信号ＳＧ０とのみに基づいて検知面Ｓ０に操作体Ｕ１が近接又は接触したか否かを検出するように構成されていてもよい。

　この構成によれば、可動電極６及び補助固定電極５０、すなわち電極全体を用いて、検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出できる。特にこの場合は、遠方からの操作体Ｕ１の近接を高感度で検出できる。

　検出回路９は、電気信号ＳＧ１と電気信号ＳＧ３と１つ以上の補助電気信号ＳＧ０とのうち１つ以上の補助電気信号ＳＧ０のみに基づいて検知面Ｓ０に操作体Ｕ１が近接又は接触したか否かを検出してもよい。

　この構成によれば、補助固定電極５０を用いて、検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出できる。特にこの場合は、操作体Ｕ１が検知面Ｓ０に近接した方向を効果的に識別できる。

　検出回路９は、電気信号ＳＧ１に基づいて検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１による押圧を検出する感圧検出処理を実行し、電気信号ＳＧ３に基づいて検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出する近接検出処理を実行し、感圧検出処理と近接検出処理とを切り替えるように構成されていてもよい。

　検出回路９は、感圧検出処理と近接検出処理とを時分割で繰り返して実行するように構成されていてもよい。

　検出回路９は、近接検出処理によって検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出すると、近接検出処理を実行する処理時間を減少させ、感圧検出処理を実行する処理時間を長くしてもよい。

　この構成によれば、近接検出処理によって検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触が検出された後は、感圧検出処理を重点的に実行できる。

　検出回路９は、近接検出処理によって検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出すると、近接検出処理を実行する処理時間を削減時間だけ減少させ、感圧検出処理を実行する処理時間を削減時間だけ長くしてもよい。

　検出回路９は、近接検出処理によって検知面Ｓ０に対する操作体Ｕ１の近接又は接触を検出すると、感圧検出処理を実行しかつ近接検出処理を実行しないように構成されていてもよい。

１　　入力装置
６　　可動電極
９　　検出回路
１５　　絶縁部材
５０　　補助固定電極
５１　　補助端子
７１，７１Ａ　　固定電極（第１固定電極）
７２，７２Ａ，７２Ｂ　　固定電極（第３固定電極）
７３，７３Ａ，７３Ｂ　　固定電極（第２固定電極）
７１１　　端子（第１端子）
７２１　　端子（第３端子）
７３１　　端子（第２端子）
１００　　入力システム
Ｓ０　　検知面
ＳＧ１　　電気信号（第１電気信号）
ＳＧ２　　電気信号（第３電気信号）
ＳＧ３　　電気信号（第２電気信号）
ＳＧ０，ＳＧ０Ｌ，ＳＧ０Ｒ　　補助電気信号
ＴＤ１　　直結電路
Ｕ１　　操作体

Claims (14)

1. 操作体で操作される入力装置であって、
   前記操作体で操作されるように構成された検知面と、
   第１固定電極と、
   前記第１固定電極の上面と対向する下面を有して前記第１固定電極と容量結合し、前記検知面に対する前記操作体による押圧に応じて前記第１固定電極に接近するように変位する可動電極と、
   前記入力装置の外部に接続されるように構成されており、前記第１固定電極と前記可動電極との間の容量の変化を含む第１電気信号を前記入力装置の外部に出力するよう構成された第１端子と、
   前記入力装置の外部に接続されるように構成されており、前記操作体と前記可動電極との間の容量変化を含む第２電気信号を前記可動電極から前記入力装置の外部に出力するよう構成された第２端子と、
   容量を介さずに前記可動電極と前記第２端子とを電気的に接続する直結電路と、
   を備えた入力装置。
2. 前記直結電路は前記可動電極の前記下面に対向する上面を有する第２固定電極を有する、請求項１に記載の入力装置。
3. 前記可動電極と前記第１固定電極との間に介在する絶縁部材を更に備え、
   前記絶縁部材は切欠部を有し、
   前記直結電路は、前記切欠部を通して前記可動電極を前記第２固定電極と電気的に接続している、請求項２に記載の入力装置。
4. 　　　前記可動電極の前記下面に対向する上面を有して前記可動電極に容量結合する第３固定電極と、
   　　　前記入力装置の外部に接続されるように構成されており、前記第３固定電極と前記可動電極との間の容量の変化を含む第３電気信号を前記入力装置の外部に出力するよう構成された第３端子と、
   をさらに備え、
   前記第１固定電極の前記上面のうちの前記可動電極の前記下面に対向する領域の面積は、前記第２固定電極の前記上面のうちの前記可動電極の前記下面に対向する領域の面積と前記第３固定電極の前記上面のうちの前記可動電極の前記下面に対向する領域の面積との和に実質的に等しい、請求項２または３に記載の入力装置。
5. 前記可動電極の前記下面に対向する上面を有して前記可動電極に容量結合する第３固定電極と、
   前記入力装置の外部に接続されるように構成されており、前記第３固定電極と前記可動電極との間の容量の変化を含む第３電気信号を前記入力装置の外部に出力するよう構成された第３端子と、
   をさらに備え、
   前記第１固定電極の前記上面のうちの前記可動電極の前記下面と対向する領域の面積は、前記第２固定電極の前記上面のうちの前記可動電極の前記下面に対向する領域の面積と前記第３固定電極の前記上面のうちの前記可動電極の前記下面に対向する領域の面積との和と異なる、請求項２または３に記載の入力装置。
6. 前記操作体との間で容量を形成する１つ以上の補助固定電極と、
   前記入力装置の外部に接続されるように構成されており、前記１つ以上の補助固定電極と前記操作体との間の容量の変化をそれぞれ含む１つ以上の補助電気信号を前記入力装置の外部に出力するよう構成された１つ以上の補助端子と、
   をさらに備えた、請求項１～５の何れか１項に記載の入力装置。
7. 請求項６に記載の入力装置と、
   前記入力装置の前記第１端子と前記第２端子と前記１つ以上の補助端子とに接続された検出回路と、
   を備えた入力システム。
8. 前記検出回路は、前記第１電気信号と前記第２電気信号と前記１つ以上の補助電気信号のうち前記第２電気信号と前記１つ以上の補助電気信号とのみに基づいて前記検知面に前記操作体が近接又は接触したか否かを検出するように構成されている、請求項７に記載の入力システム。
9. 前記検出回路は、前記第１電気信号と前記第２電気信号と前記１つ以上の補助電気信号とのうち前記１つ以上の補助電気信号のみに基づいて前記検知面に前記操作体が近接又は接触したか否かを検出する、請求項７に記載の入力システム。
10. 前記検出回路は、
    　　　前記第１電気信号に基づいて前記検知面に対する前記操作体による押圧を検出する感圧検出処理を実行し、
    　　　前記第２電気信号に基づいて前記検知面に対する前記操作体の近接又は接触を検出する近接検出処理を実行し、
    　　　前記感圧検出処理と前記近接検出処理とを切り替える、
    ように構成されている、請求項７に記載の入力システム。
11. 前記検出回路は、前記感圧検出処理と前記近接検出処理とを時分割で繰り返して実行するように構成されている、請求項１０に記載の入力システム。
12. 前記検出回路は、前記近接検出処理によって前記検知面に対する前記操作体の近接又は接触を検出すると、前記近接検出処理を実行する処理時間を減少させ、前記感圧検出処理を実行する処理時間を長くする、請求項１１に記載の入力システム。
13. 前記検出回路は、前記近接検出処理によって前記検知面に対する前記操作体の近接又は接触を検出すると、前記近接検出処理を実行する処理時間を削減時間だけ減少させ、前記感圧検出処理を実行する処理時間を前記削減時間だけ長くする、請求項１２に記載の入力システム。
14. 前記検出回路は、前記近接検出処理によって前記検知面に対する前記操作体の近接又は接触を検出すると、前記感圧検出処理を実行しかつ前記近接検出処理を実行しない、請求項１１に記載の入力システム。

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