WO2022219895A1 - 入力装置、及び組込装置 - Google Patents

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WO2022219895A1
WO2022219895A1 PCT/JP2022/004448 JP2022004448W WO2022219895A1 WO 2022219895 A1 WO2022219895 A1 WO 2022219895A1 JP 2022004448 W JP2022004448 W JP 2022004448W WO 2022219895 A1 WO2022219895 A1 WO 2022219895A1
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WO
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operating body
electrode
substrate
input device
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PCT/JP2022/004448
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English (en)
French (fr)
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聡 吉原
拓斗 阿部
博昭 西小野
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
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Priority to JP2023514350A priority patent/JPWO2022219895A1/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/04Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/06Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H89/00Combinations of two or more different basic types of electric switches, relays, selectors and emergency protective devices, not covered by any single one of the other main groups of this subclass

Definitions

  • the present disclosure relates to input devices and embedded devices. More specifically, the present disclosure relates to an input device into which an operator's operation is input, and an embedded device incorporating the input device.
  • the force detection device (input device) described in Patent Document 1 includes a substrate, four electrodes (fixed electrodes), a conductive land (reference electrode), an operation button (operation body), and a displacement electrode (moving electrode). Prepare.
  • the four electrodes are arranged at 90° intervals on the substrate.
  • Conductive lands are arranged on the substrate on the outer peripheral side of the four electrodes.
  • the operation button is arranged at a position facing the four electrodes and the conductive land.
  • the displacement electrodes are provided on the side of the operation button facing the four electrodes and the conductive land. In this force detection device, when no pressing force is applied to the operation button, the four electrodes and the conductive lands do not come into contact with the displacement electrodes. A capacitance is generated between the displacement electrode and the four electrodes upon contact.
  • the detection accuracy of the operation changes depending on the tilt amount of the operation button. Therefore, when an operation is detected, it is possible to identify whether or not the detection is performed in a range in which the tilt amount of the operation button is large to some extent (a range equal to or greater than a predetermined tilt amount). desirable.
  • an object of the present disclosure is to enable detection of an operation in a wider range of the tilt amount of the operating body, and to detect the operation in a range where the tilt amount of the operating body is equal to or greater than a predetermined tilt amount.
  • An object of the present invention is to provide an input device and an embedded device that can identify whether or not an operation has been detected.
  • An input device includes a substrate, a fixed electrode, a reference electrode and a switch electrode, an operating body, a moving electrode, and a holder.
  • the fixed electrode, the reference electrode and the switch electrode are provided on the substrate.
  • the operation body is arranged to face the substrate, and is vertically movable and tiltable with respect to the substrate by being pushed.
  • the moving electrode is provided on the operating body and is movable integrally with the operating body.
  • the substrate is arranged on the holder.
  • the moving electrode has a first connection and a second connection. The first connecting portion faces the reference electrode.
  • the second connection portion faces the switch electrode.
  • the moving electrode When the operating body is not pushed, the moving electrode is out of contact with the fixed electrode, the reference electrode, and the switch electrode, and when the operating body is pushed, the first connecting portion contacts the reference electrode. contact with an electrode, and then the second contact is in contact with the switch electrode.
  • An embedded device includes the input device, a rubber sheet, an operation button, a base, and a cover panel.
  • the rubber sheet is arranged on the front side of the operating body of the input device.
  • the operation button is arranged on the front side of the rubber sheet.
  • the base has an accommodation recess capable of accommodating the input device, the rubber sheet, and the operation button.
  • the cover panel has openings for exposing the operation buttons, and is attached to the front surface of the base with the input device, the rubber sheet, and the operation buttons accommodated in the accommodation recesses.
  • FIG. 1 is a perspective view of an embedded device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view of the built-in device of the same.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the embedded device of the same.
  • 4 is an exploded perspective view of the input device according to the first embodiment as seen from the front side.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the input device as seen from the rear side.
  • FIG. 6 is a plan view of the sensor substrate viewed from the front side.
  • FIG. 7 is a perspective view of the assembled state of the operation body and the moving electrodes as seen from the back side (rear side).
  • FIG. 8A is a cross-sectional view for explaining a standby state of the input device;
  • FIG. 8A is a cross-sectional view for explaining a standby state of the input device;
  • FIG. 8A is a cross-sectional view for explaining a standby state of the input device;
  • FIG. 8A is a cross-
  • FIG. 8B is a partially enlarged view of FIG. 8A.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view for explaining a center-pushed state of the input device;
  • FIG. 9B is a partially enlarged view of FIG. 9A.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view illustrating a tilted state of the input device;
  • FIG. 10B is a partially enlarged view of FIG. 10A.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a tilting fulcrum, a tilting axis, and a tilting direction of the operating body when the operating body is tilted in the same input device.
  • FIG. 12 is a plan view for explaining the relationship between the width of the split electrodes, one side of the outer shape of the operating body, and the tilting direction of the operating body in the input device of the same.
  • FIG. 13 is a perspective view of the operating body of Modification 1 of Embodiment 1 as seen from the back side.
  • 14 is a perspective view of the operating body of Modification 2 of Embodiment 1 as seen from the back side.
  • FIG. 15 is a perspective view of the operating body of the input device according to Modification 3 of Embodiment 1, as seen from the back side;
  • FIG. FIG. 16A is a cross-sectional view for explaining a standby state of the same input device;
  • 16B is a cross-sectional view for explaining the central push state of the input device
  • 16C is a cross-sectional view illustrating a tilted state 1 of the input device
  • FIG. 16D is a cross-sectional view illustrating a tilted state 2 of the input device
  • 17A is an explanatory diagram illustrating a flick operation in Modification 4 of Embodiment 1.
  • FIG. 17B is an explanatory diagram illustrating an example of an input prediction screen.
  • FIG. 17C is an explanatory diagram illustrating another example of the input prediction screen.
  • 18A and 18B are explanatory diagrams for explaining the rotation operation in Modification 4.
  • FIG. 19A and 19B are explanatory diagrams for explaining a swipe operation in Modification 4.
  • FIG. 20A and 20B are explanatory diagrams for explaining the slide operation in Modification 4.
  • FIG. FIG. 21 is a front perspective view of the input device according to the second embodiment.
  • FIG. 22 is an exploded perspective view of the same input device as viewed from the front side.
  • FIG. 23 is a plan view of the sensor substrate viewed from the front side.
  • FIG. 24 is a perspective view of the assembled state of the operation body and the moving electrodes as seen from the back side (rear side).
  • FIG. 25 is a cross-sectional view for explaining a standby state of the same input device.
  • FIG. 26A is a cross-sectional view illustrating a tilted state 1 of the input device;
  • FIG. 26B is a cross-sectional view illustrating a tilted state 2 of the input device;
  • FIG. 27 is a perspective view illustrating a tilting fulcrum and a tilting axis of the operating body when the operating body is tilted in the same input device.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view for explaining the central push state of the input device;
  • Embodiment 1 An input device and an embedded device according to this embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
  • the configuration described in this embodiment is merely an example of the present disclosure.
  • the present disclosure is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made according to design or the like without departing from the technical idea of the present disclosure.
  • the embedded device 500 is a device that receives an operator's operation.
  • the embedded device 500 includes an operation button 520 and the input device 1 (see FIG. 2).
  • the built-in device 500 is a device that detects the pressing operation by the input device 1 when the operator presses the outer edge or the center of the operation surface 523 of the operation button 520 with a finger.
  • the embedded device 500 can detect, for example, a pushing operation and a tilting operation on the operation button 520 .
  • a pushing operation is an operation of pressing the operation button 520
  • a tilting operation is an operation of tilting the operation button 520 .
  • Embedded device 500 can be mounted, for example, on the spokes of a steering wheel of an automobile.
  • the embedded device 500 includes an input device 1, a rubber sheet 510, an operation button 520, a base 530, and a cover panel 540.
  • the base 530 is a housing that houses the input device 1, the rubber sheet 510, and the operation buttons 520.
  • the base 530 has a housing portion 531 and a flange portion 532 .
  • the housing part 531 is a part that houses the input device 1 , the rubber sheet 510 and the operation buttons 520 .
  • the housing part 531 has, for example, a rectangular parallelepiped box shape, and has an open front surface. That is, the housing portion 531 has a housing recess 533 (that is, the inside of the housing portion 531) capable of housing the input device 1, the rubber sheet 510, and the operation buttons 520 on the front surface.
  • the flange portion 532 is a portion to which the cover panel 540 is attached. The flange portion 532 protrudes outward from the periphery of the front opening of the housing portion 531 .
  • the input device 1 is a device that, when the outer edge or the center of the front surface (pressure receiving surface) 21a of the operating body 2 is pressed, detects the pressing operation with a capacitance sensor.
  • the input device 1 includes an operating body 2 and a detection device 14 .
  • the operation body 2 is a part that receives operations. In this embodiment, the operator inputs an operation to the operation body 2 via the operation button 520 .
  • the operating body 2 is arranged in front of the detection device 14 .
  • the detection device 14 detects the operation input to the operating body 2 by detecting the displacement of the operating body 2 when the operating body 2 is operated.
  • the input device 1 is arranged at the bottom of the accommodation recess 533 of the base 530 and fixed to the bottom of the accommodation recess 533 with screws N1.
  • the rubber sheet 510 is a member that is arranged on the front side of the operation body 2 of the input device 1 and supports the operation button 520 .
  • the rubber sheet 510 is made of an elastically deformable member (for example, a member having rubber elasticity).
  • the rubber sheet 510 has, for example, a rectangular parallelepiped box shape and an open bottom surface.
  • the rubber sheet 510 has a front portion 511 and a peripheral wall portion 512 .
  • the front portion 511 is a portion where the operation buttons 520 are arranged.
  • the peripheral wall portion 512 protrudes rearward from the peripheral edge of the back surface of the front surface portion 511 .
  • the rubber sheet 510 is housed inside the housing recess 533 of the base 530 so as to house the input device 1 therein (see FIG.
  • the rubber sheet 510 is arranged on the front side of the operation body 2 of the input device 1 .
  • the peripheral wall portion 512 of the rubber sheet 5110 is fixed to the bottom portion of the housing recess 533 .
  • the operation button 520 is a part that accepts operations from the operator. For example, the operator operates the operation button 520 by touching (lightly pressing) the operation button 520 with a finger.
  • the operation button 520 has a button portion 521 and a flange portion 522 .
  • the button portion 521 has a circular plate shape.
  • the front surface of the button portion 521 is an operation surface 523 operated by an operator, and has, for example, a concave curved surface shape (a concave curved surface shape).
  • the flange portion 522 is a portion that is hooked to the back side edge portion of an opening portion 541 of the cover panel 540, which will be described later.
  • the flange portion 522 protrudes outward from the rear edge of the outer peripheral surface of the button portion 521 .
  • the operation button 520 is housed in the housing recess 533 of the base 530 so as to be arranged on the front side of the front surface portion 511 of the rubber sheet 510 (see FIG. 3).
  • the cover panel 540 is a member that closes the front opening of the housing portion 531 of the base 530 and is attached to the front surface of the flange portion 532 of the base 530 .
  • the cover panel 540 is, for example, a rectangular plate.
  • the cover panel 540 has an opening 541 that exposes the button portion 521 of the operation button 520 forward.
  • the cover panel 540 is attached to the front side of the flange portion 532 of the base 530 while the input device 1 , the rubber sheet 510 and the operation buttons 520 are housed in the housing recess 533 of the base 530 . In this state, the button portion 521 of the operation button 520 is exposed through the opening portion 541 of the cover panel 540 .
  • the operation button 520 is supported by a rubber sheet 510.
  • the operation button 520 when the operation button 520 is pushed by the operator's finger, it sinks into the base 530 against the elastic force of the rubber sheet 510, and when the pushing operation is released, the rubber sheet 510 is pushed. It returns to its original position due to its elastic force.
  • the operation body 2 of the input device 1 can be displaced integrally with the operation button 520 via the rubber sheet 510 . Therefore, when the operation button 520 is pushed and sinks, the operation body 2 sinks together with the operation button 520 . Further, when the operation button 520 is pushed and tilted, the operation body 2 tilts integrally with the operation button 520 .
  • the input device 1 detects the operation input to the operation button 520 by detecting the displacement of the operating body 2 (displacement due to sinking and tilting).
  • FIG. 1 Details of Input Device The input device 1 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 12.
  • FIG. 1 Details of Input Device The input device 1 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 12.
  • the input device 1 includes an operating body 2, a front adhesive sheet 3, a moving electrode 4, a rear adhesive sheet 5, an insulating film 6, and a sensor substrate. 7 and a holder 8 .
  • the moving electrode 4, the rear adhesive sheet 5, the insulating film 6, and the sensor substrate 7 constitute the detection device 14 described above.
  • the operation body 2 is a part to which an operator's operation is input via the operation button 520 .
  • the operation body 2 is arranged to face a first substrate 711 of a sensor portion 71 (to be described later) of the sensor substrate 7, and can be vertically moved and tilted with respect to the first substrate 711 by being pushed.
  • the operating body 2 is, for example, a polygonal flat plate (more specifically, a regular polygon, specifically a regular octagon).
  • the operating body 2 is made of, for example, colorless and transparent resin.
  • the operation body 2 is made of colorless and transparent resin as described above, and thus functions as a light guide member that guides light emitted from the light emitting section 722 (to be described later) to the front surface of the operation body 2 .
  • the operation button 520 and the rubber sheet 510 are made of a transparent member. As a result, the light (illumination light) from the light emitting unit 722 is guided to the operation button 520 through the operation body 2 and the rubber sheet 510, and emitted from the operation surface 523 of the operation button 520, thereby causing the operation surface 523 to emit light. It is possible.
  • the operating body 2 has a substrate portion 21 , a convex portion 22 (contact portion), a rear rib 23 , a projecting portion 24 and a front rib 25 .
  • the substrate portion 21 is, for example, a polygonal (more specifically, a regular polygon, specifically a regular octagon) flat plate shape.
  • a convex portion 22 and a rear rib 23 are provided on the rear surface of the substrate portion 21 .
  • a region between the convex portion 22 and the rear rib 23 on the rear surface of the substrate portion 21 constitutes a smooth flat portion 26 .
  • the moving electrode 4 can be attached in close contact with the area (flat portion 26 ) on the rear surface of the substrate portion 21 .
  • a front rib 25 is provided on the front surface of the substrate portion 21 .
  • a projecting portion 24 is provided on the outer peripheral surface of the substrate portion 21 .
  • the convex portion 22 is provided in the center of the rear surface of the substrate portion 21 (that is, the surface facing the holder 8).
  • the convex portion 22 is, for example, cylindrical.
  • a top surface (rear end surface) of the convex portion 22 is a contact surface 22 a that contacts the holder 8 .
  • the contact surface 22a is, for example, a plane.
  • the contour line 22b of the contact surface 22a of the projection 22 serves as the tilting fulcrum of the operating body 2.
  • the top surface (contact surface 22a) of the convex portion 22, the flat portion 26 and the top surface (rear end surface) of the rear rib 23 are parallel to each other.
  • a recess 22c is provided in the center of the contact surface 22a of the projection 22. As shown in FIG.
  • the recess 22c is an incident portion for allowing light (illumination light) from a light emitting portion 722, which will be described later, to enter the inside of the operating body 2. As shown in FIG. Hereinafter, this incident portion may be referred to as an incident portion 22c.
  • the rear rib 23 is annularly provided on the periphery of the rear surface of the substrate portion 21 .
  • the rear rib 23 protrudes to the rear side of the substrate portion 21 (toward the sensor substrate 7 described below).
  • the rear rib 23 is concentric with the protrusion 22 .
  • a top surface (rear end surface) of the rear rib 23 is, for example, a flat surface.
  • the projecting portion 24 is provided on the outer peripheral surface of the substrate portion 21 so as to project to the rear side of the substrate portion 21 .
  • the protruding portions 24 are provided at two locations on the outer peripheral surface of the substrate portion 21 that are symmetrical with respect to the center of the rear surface of the substrate portion 21 .
  • a recess 24c is provided on the rear end surface of the projecting portion 24 .
  • the recess 24c is an incident portion that allows light (illumination light) from a light emitting portion 722 (to be described later) to enter the inside of the operating body 2 .
  • this incident portion may be referred to as an incident portion 24c.
  • the front rib 25 is provided on the front surface of the substrate portion 21 . More specifically, the front rib 25 is provided inside the outer peripheral edge of the front surface of the substrate portion 21 . Front rib 25 is concentric with each of rear rib 23 and protrusion 22 . The front rib 25 protrudes forward from the substrate portion 21 .
  • a region 21a inside the front rib 25 on the front surface of the substrate portion 21 is a pressure receiving surface that receives an operation force from an operator via the operation button 520, and light (illumination light) incident on the incident portions 22c and 24c. It is also an exit surface from which .
  • the pressure-receiving surface may be referred to as the pressure-receiving surface 21a.
  • the moving electrode 4 is an electrode that moves (displaces) integrally with the operating body 2 .
  • the moving electrode 4 is made of a conductive elastic member (eg, conductive elastomer or conductive rubber).
  • the front surface of the moving electrode 4 is fixed to the rear surface of the operating body 2 (the rear surface of the substrate portion 21) via the front adhesive sheet 3. As shown in FIG.
  • the moving electrode 4 has a substrate portion 41 , a first connection portion 42 , a second connection portion 43 , a flexible portion 44 and a flat portion 45 .
  • the substrate portion 41 has a polygonal (for example, regular octagonal) plate shape similar to the external shape of the operating body 2 .
  • the substrate portion 41 has an opening portion 41a in the center.
  • the opening 41a penetrates through the substrate portion 41 in the thickness direction.
  • the opening 41a is a portion where the projection 22 of the operating body 2 is arranged.
  • a first connection portion 42, a second connection portion 43, and a flexible portion 44 are provided in order from the inside on the rear surface of the substrate portion 41 on the outer peripheral side of the opening portion 41a.
  • the first connection portion 42 is a portion of the sensor substrate 7 that comes into contact with a reference electrode 713 described later.
  • the second connection portion 43 is a portion of the sensor substrate 7 that comes into contact with a switch electrode 714, which will be described later.
  • the flexible portion 44 is a portion that supports the moving electrode 4 and is a portion that is fixed to the sensor substrate 7 .
  • the flexible portion 44 supports the operating body 2 by supporting the moving electrode 4 .
  • a rear end face of the flexible portion 44 is fixed to the sensor substrate 7 (more specifically, a first substrate 711 of the sensor portion 71 described later).
  • a region between the first connection portion 42 and the second connection portion 43 on the rear surface of the substrate portion 41 is a region facing a fixed electrode 712 (described later) of the sensor substrate 7 and constitutes a smooth flat portion 45 .
  • the front adhesive sheet 3 is a double-sided adhesive sheet for fixing the moving electrodes 4 to the operating body 2 .
  • the front adhesive sheet 3 is, for example, an annular sheet.
  • the front adhesive sheet 3 is arranged between the front surface of the substrate portion 41 of the moving electrode 4 and the rear surface of the substrate portion 21 of the operating body 2 . As a result, the front surface adhesive sheet 3 fixes the front surface of the moving electrode 4 (the front surface of the substrate portion 41) to the rear surface of the operation body 2 (the rear surface of the substrate portion 21).
  • the rear adhesive sheet 5 is a double-sided adhesive sheet for fixing the rear end surface of the flexible portion 44 of the moving electrode 4 to the sensor substrate 7 .
  • the rear adhesive sheet 5 is, for example, an annular sheet.
  • the rear surface adhesive sheet 5 is arranged between the rear end surface of the flexible portion 44 and the front surface of the sensor substrate 7 . As a result, the rear end surface 44 a of the flexible portion 44 is fixed to the front surface of the sensor substrate 7 by the rear surface adhesive sheet 5 .
  • the insulating film 6 is an insulating member for preventing a short circuit between the fixed electrode 712 of the sensor substrate 7 and the moving electrode 4, which will be described later.
  • the insulating film 6 is, for example, an annular sheet. The insulating film 6 is adhered onto a fixed electrode 712 of the sensor substrate 7, which will be described later.
  • the sensor substrate 7 is, for example, FPC (Flexible printed circuits).
  • the sensor substrate 7 has a sensor portion 71, a control portion 72, and a connecting portion 73 (see FIG. 4).
  • the sensor section 71 and the control section 72 are connected to each other by a connecting section 73 .
  • the sensor substrate 7 is bent at the connecting portion 73 so that the sensor portion 71 overlaps the front side of the control portion 72 .
  • the sensor section 71 is arranged on the front surface of the holder 8 and the control section 72 is arranged on the rear surface of the holder 8 .
  • the sensor section 71 includes a first substrate 711 (substrate), a fixed electrode 712 , a reference electrode 713 and a switch electrode 714 .
  • the first substrate 711 is, for example, a polygonal substrate similar to the external shape of the operating body 2 .
  • the first substrate 711 has an opening 711a in which the projection 22 of the operating body 2 is arranged.
  • a fixed electrode 712 , a reference electrode 713 and a switch electrode 714 are provided on the front surface of the first substrate 711 .
  • the control unit 72 includes a second substrate 721, a plurality of (for example, three) light emitting units 722, and a control circuit 723 (see FIG. 5).
  • the second substrate 721 is, for example, a polygonal substrate similar to the external shape of the operating body 2 .
  • Three light-emitting portions 722 are provided on the front surface of the second substrate 721 .
  • the three light-emitting portions 722 are arranged at positions corresponding to the three incident portions (one incident portion 22c and two incident portions 24c) of the operating body 2.
  • a control circuit 723 (for example, a control IC) is arranged on the rear surface of the second substrate 721 .
  • the control circuit 723 detects the tilting direction and the type of operation of the operating body 2 from the capacitance of the fixed electrode 712, and outputs the detection results to an external device.
  • the control circuit 723 adjusts the tilting direction ⁇ of the operating body 2 to the capacitances (C(Y+), C(Y ⁇ ), C(X+ ), C(X-)) based on Equation 1.
  • Equation 1 a plane viewed from above in a direction orthogonal to the first substrate 711 of the sensor section 71 (that is, a normal direction to the surface (mounting surface) of the first substrate 711) is assumed, and on that plane , XY coordinates with the center of the fixed electrode 712 as the origin.
  • the four split electrodes 10 are respectively arranged on the + side of the X axis, the - side of the X axis, the + side of the Y axis, and the - side of the Y axis (see FIG. 6).
  • ⁇ in Equation 1 is a direction angle around the origin of the XY coordinates.
  • the directional angle is an angle representing a radial direction from the origin of the XY coordinates, and indicates a direction (tilting direction) in which the operating body 2 tilts. That is, the tilt direction ⁇ is defined as a direction angle around the origin of the XY coordinates. That is, in the input device 1, by pressing the operating body 2 with an operating force and tilting the operating body 2 in the pressing direction, the direction indicated by the directional angle specified by the tilting is defined as the tilting direction.
  • control circuit 723 detects the potential (voltage) of the switch electrode 714 and outputs the detection result to the outside. In addition, the control circuit 723 controls lighting and extinguishing of the light emitting unit 722 according to control from the outside.
  • the holder 8 is a housing that accommodates the internal components of the input device 1 (the operating body 2, the front adhesive sheet 3, the moving electrodes 4, the rear adhesive sheet 5, the insulating film 6, and the sensor substrate 7).
  • the holder 8 has, for example, a rectangular flat plate shape.
  • a first housing recess 81 is provided on the front surface of the holder 8 .
  • the operating body 2, the moving electrode 4, the insulating film 6, and the sensor portion 71 of the sensor substrate 7 are accommodated in the first accommodating recess 81 (see FIG. 8A).
  • a second housing recess 82 is provided on the rear surface of the holder 8 .
  • the control unit 72 of the sensor substrate 7 is accommodated in the second accommodation recess 82 (see FIG. 8A).
  • a concave portion 83 that fits with the convex portion 22 of the operating body 2 is provided on the bottom surface of the first accommodating concave portion 81 .
  • a bottom surface 83 a of the recess 83 is flat and parallel to the bottom surface of the first housing recess 81 .
  • the bottom surface 83a of the concave portion 83 is provided with a through hole 84 through which the light from the central light emitting portion 722a of the second substrate 721 of the control portion 72 passes.
  • FIG. 6 is a plan view of the sensor substrate 7 viewed from the front side. As shown in FIG. 6 , the sensor substrate 7 has a sensor section 71 and a control section 72 , and the sensor section 71 is arranged on the front side of the control section 72 .
  • An opening 711 a is provided in the center of the first substrate 711 of the sensor section 71 .
  • a fixed electrode 712, a reference electrode 713, and a switch electrode 714 are provided on the front surface of the first substrate 711 of the sensor section 71 on the outer peripheral side of the opening 711a.
  • the fixed electrode 712 is provided annularly (for example, in a circular shape) on the front surface of the first substrate 711 in a region on the outer peripheral side of the opening 711a.
  • the fixed electrode 712 has a plurality of (for example, four) segmented electrodes 10 arranged in a ring (for example, circularly).
  • Each segmented electrode 10 has an arcuate shape obtained by dividing the fixed electrode 712 into four equal parts at intervals of 90° in the circumferential direction. More specifically, each segmented electrode 10 has a driving electrode 11 and a receiving electrode 12 .
  • the driving electrode 11 constitutes the inner peripheral side of the fixed electrode 712
  • the receiving electrode 12 constitutes the outer peripheral side of the fixed electrode 712 .
  • the driving electrode 11 is an annular (for example circular) electrode commonly used among the plurality of split electrodes 10 .
  • the drive electrode 11 has a plurality of first comb-teeth electrodes 11a and first connecting portions 11b.
  • the first connecting portion 11b has an annular (for example, circular) band shape.
  • the plurality of first comb-teeth electrodes 11 a are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the first connecting portion 11 b and protrude outward from the fixed electrode 712 in the first connecting portion 11 b.
  • the receiving electrode 12 is an arc-shaped electrode that is individually used for each split electrode 10 .
  • the receiving electrode 12 has a plurality of second comb-teeth electrodes 12a and second connecting portions 12b.
  • the second connecting portion 12b has an arc shape.
  • the plurality of second comb-tooth electrodes 12 a are arranged at equal intervals along the arc direction of the second connecting portion 12 b and protrude toward the inside of the fixed electrode 712 in the second connecting portion 12 b.
  • the plurality of second comb-teeth electrodes 12a mesh with the plurality of first comb-teeth electrodes 11a.
  • Each receiving electrode 12 is arranged side by side in the circumferential direction of the drive electrode 11 on the outer peripheral side of the drive electrode 11 .
  • the capacitance of each split electrode 10 is the amount of charge per unit voltage stored between the drive electrode 11 and the reception electrode 12 .
  • the capacitance of each segmented electrode 10 varies individually depending on the relative placement of the segmented electrode 10 and the moving electrode 4 .
  • the tilting direction of the moving electrode 4 that is, the tilting direction of the operating body
  • can be detected from the balance of the electrostatic capacitance of each segmented electrode 10 using Equation 1 above.
  • the reference electrode 713 is formed in an annular (annular) shape inside the fixed electrode 712 on the front surface of the first substrate 711 .
  • the switch electrode 714 is formed in an annular shape (annular shape) outside the fixed electrode 712 on the front surface of the first substrate 711 .
  • a reference electrode 713 and a switch electrode 714 are arranged concentrically with the fixed electrode 712 .
  • the reference electrode 713 and the switch electrode 714 are each annular (annular).
  • the fixed electrode 712 , the reference electrode 713 and the switch electrode 714 are concentric with the center of the pressure receiving surface 21 a of the operating body 2 when viewed from above in a direction orthogonal to the first substrate 711 .
  • a light emitting portion 722a (722) is arranged in the center of the front surface of the second substrate 721 of the control portion 72, and a light emitting portion 722b is arranged at each of the two corners of the front surface of the second substrate 721. .
  • the two corners are arranged on the front surface of the second substrate 721 on a diagonal line passing through the center.
  • the central light emitting portion 722a is exposed forward from the opening 711a of the first substrate 711 of the sensor portion 71, and emits light (illumination light) to the incident portion 22c of the operation body 2 arranged in front of the light emitting portion 722a.
  • the light-emitting portions 722b at the two corners are arranged outside the first substrate 711 of the sensor portion 71 and are exposed to the front side of the first substrate 711 of the sensor portion 71.
  • Light (illumination light) is made incident on the incident portion 24c of the operating body 2 arranged in the .
  • FIG. 7 is a perspective view of the assembled state of the manipulating body 2 and moving electrode 4 as seen from the rear side (back side).
  • the rear surface of the operation body 2 (that is, the rear surface of the substrate portion 21) is provided with the convex portion 22 and the rear surface ribs 23 described above.
  • the protrusion 24 described above is provided on the outer peripheral surface of the rear rib 23 .
  • the moving electrode 4 is attached to the flat portion between the convex portion 22 and the rear rib 23 on the rear surface of the operating body 2 with a front adhesive sheet.
  • An opening 41a is provided in the center of the rear surface of the moving electrode 4 (that is, the rear surface of the substrate portion 41).
  • the projection 22 of the operating body 2 is arranged in the opening 41a.
  • a first connection portion 42 , a second connection portion 43 , a flexible portion 44 and a flat portion 45 are provided on the rear surface of the moving electrode 4 .
  • the flat portion 45 is a region facing the fixed electrode 712 of the sensor substrate 7 .
  • the planar portion 45 is an annular smooth planar surface formed on the rear surface of the moving electrode 4 on the outer peripheral side of the opening 41a.
  • the first connection portion 42 is a portion that contacts the reference electrode 713 of the sensor substrate 7 and is provided in an annular shape along the inner peripheral edge of the flat portion 45 .
  • the first connection portion 42 protrudes rearward of the substrate portion 41 (on the first substrate 711 side of the sensor substrate 7).
  • the second connection portion 43 is a portion that contacts the switch electrode 714 of the sensor substrate 7 and is provided in an annular shape along the outer peripheral edge of the flat portion 45 .
  • the second connection portion 43 protrudes rearward from the substrate portion 41 .
  • a rear end surface 42a of the first connection portion 42 protrudes rearward from a rear end surface 43a of the second connection portion 43 (see FIG. 8B).
  • the flexible portion 44 is a portion that supports the moving electrode 4 and is a portion that is fixed to the sensor substrate 7 .
  • the flexible portion 44 is provided in a polygonal (e.g. regular octagonal) annular shape along the outer peripheral edge of the substrate portion 41 and protrudes rearward from the substrate portion 41 .
  • a rear surface adhesive sheet 5 is adhered to the rear end surface of the flexible portion 44 for fixing to the sensor substrate 7 .
  • the first connecting portion 42, the second connecting portion 43 and the flexible portion 44 are flexible.
  • the first connection portion 42 and the second connection portion 43 are operated in a plan view from a direction perpendicular to the pressure receiving surface 21a of the operating body 2 (that is, a plan view from a direction perpendicular to the first substrate 711 of the sensor substrate 7). It is concentric with the center of the pressure receiving surface 21 a of the body 2 .
  • the rear end surface 42a and the rear end surface 43a of the second connection portion 43 are parallel to each other.
  • the flexible portion 44 maintains the posture of the operating body 2 so that the flat portion 45 is parallel to the fixed electrode 712 of the sensor substrate 7 when the operating body 2 is not operated. Further, the flexible portion 44 is configured such that a space S1 is secured between the contact surface 22a of the projection 22 of the operation body 2 and the bottom surface 83a of the recess 83 of the holder 8 when the operation body 2 is not operated. It supports the operating body 2 (see FIG. 8B). Further, the flexible portion 44 urges the operating body 2 so that the plane portion 45 returns to a state parallel to the fixed electrode 712 when the operating body 2 is operated.
  • FIGS. 8A and 8B are sectional views showing the standby state of the input device 1.
  • FIG. The standby state of the input device 1 is a state in which the operating body 2 of the input device 1 is not operated by the operator (that is, a state in which the operation button 520 of the built-in device 500 is not operated by the operator).
  • the flexible portion 44 of the moving electrode 4 is arranged so that the flat portion 45 of the moving electrode 4 is parallel to the fixed electrode 712 of the sensor substrate 7 .
  • the posture of the operation body 2 is maintained at .
  • the first connection portion 42 is not in contact with the reference electrode 713 and the second connection portion 43 is not in contact with the switch electrode 714 .
  • the rear end surface 42a of the first connection portion 42 protrudes rearward (toward the sensor substrate 7) from the rear end surface 43a of the second connection portion 43.
  • a space S1 is provided between the contact surface 22a of the projection 22 of the operating body 2 and the bottom surface 83a of the recess 83 of the holder 8. As shown in FIG.
  • FIG. 9A and 9B are cross-sectional views showing the center push state of the input device 1.
  • FIG. The central push state of the input device 1 means that, as shown in FIG. 9A, the operation force F1 acts on the center of the pressure receiving surface 21a of the operation body 2 of the input device 1, and the operation body 2 moves in the direction of action of the operation force F1. It is in a displaced state. That is, the central push state of the input device 1 refers to a state in which the operating body 2 is pressed without being tilted by the operator's pushing operation from the standby state of the input device 1 (that is, the operating body 2 is moved to the first substrate of the sensor substrate 7). 71 (the operation body 2 is moved in the vertical direction)).
  • the pressure receiving surface 21a of the operating body 2 is tilted with respect to the acting direction of the operating force F1 by the operator's pushing operation. Without doing so, the operating body 2 is pushed into the holder 8 . Then, the contact surface 22a of the convex portion 22 of the operating body 2 comes into contact with the bottom surface 83a of the concave portion 83 of the holder 8 (for example, surface contact). In this state, the rear end surface 42a of the first connection portion 42 protrudes further rearward than the rear end surface 43a of the second connection portion 43. As shown in FIG. Therefore, the first connection portion 42 of the moving electrode 4 contacts the reference electrode 713 of the sensor substrate 7 , but the second connection portion 43 of the moving electrode 4 does not contact the switch electrode 714 of the sensor substrate 7 .
  • the contact of the first connection portion 42 with the reference electrode 713 changes the potential of the moving electrode 4 from floating to the reference potential.
  • the moving electrode 4 attracts the charge of the fixed electrode 712 .
  • the capacitance of the fixed electrode 712 changes.
  • the control circuit 723 detects this change.
  • the control circuit 723 can detect the operation performed on the operating body 2 based on the detection result (that is, the capacitance of each of the four split electrodes 10 of the fixed electrode 712). For example, it is possible to detect that the operation force F1 has acted on the operation body 2, the tilting direction and amount of the operation body 2, the type of operation, and the like.
  • tilted state 10A and 10B are sectional views showing the tilted state of the input device 1.
  • FIG. 10A The tilted state of the input device 1 means that, as shown in FIG. 10A, the operation force F1 acts on a point on the outer peripheral edge of the pressure receiving surface 21a of the operation body 2 of the input device 1, and the operation body 2 is moved to the position where the operation force F1 is applied. It is in a state of being tilted with respect to the direction. That is, the tilted state of the input device 1 is a state in which the operating body 2 is tilted by the tilting operation of the operator.
  • the tilting operation is an operation of pressing the operating body 2 to tilt the operating body 2 in the pressing direction of the operating body 2 (the direction orthogonal to the first substrate 711 of the sensor substrate 7).
  • the operation force F1 is moved from the central push state of FIG. 9A from the center P3 of the pressure receiving surface 21a of the operation body 2 to a point P2 on the outer edge, as indicated by arrow Y1.
  • one side of the outer shape of the operating body 2 (more specifically, one side of the outer shape of the rear end surface of the rear rib 23) L1 is bent by the operator's tilting operation.
  • the operating body 2 tilts in the acting direction of the operating force F1 until it contacts the sensor portion 71 (substrate) of the sensor substrate 7 .
  • the operating body 2 tilts with the convex portion 22 of the operating body 2 as a tilting fulcrum. More specifically, the operating body 2 tilts with one point on the contour line 22b of the contact surface 22a of the projection 22 as a tilting fulcrum.
  • the moving electrode 4 tilts integrally with the operating body 2 . 10A and 10B
  • the space between the moving electrode 4 and the fixed electrode 712 of the sensor substrate 7 becomes smaller on the pushed side (the left side in FIG. 10A).
  • the distance between the moving electrode 4 and the fixed electrode 712 of the sensor substrate 7 increases on the opposite side of the moving electrode 4 to the pressed side (the right side in FIG. 10A).
  • the first connecting portion 42 of the moving electrode 4 is in contact with the reference electrode 713 of the sensor substrate 7
  • the second connecting portion 43 is in contact with the switch of the sensor substrate 7 .
  • Contact electrode 714 see FIG. 10B).
  • the switch electrode 714 is connected to the reference electrode 713 via the moving electrode 4 .
  • the potential of the switch electrode 714 changes to the same potential as the potential of the reference electrode 713 (reference potential).
  • the control circuit 723 detects this change.
  • the control circuit 723 detects that the operating body 2 has tilted to a predetermined tilting amount (that is, a tilting amount that allows stable detection of the tilting direction of the operating body 2).
  • the input device 1 when the operating body 2 is pressed, first the first connecting portion 42 comes into contact with the reference electrode 713 and the potential of the moving electrode 4 becomes the reference potential. As a result, the capacitance of the fixed electrode 712 (that is, the capacitance between the drive electrode 11 and the reception electrode 12) changes, and the operation of the operating body 2 can be detected.
  • the second connection portion 43 contacts the switch electrode 714 and the switch electrode 714 becomes the reference potential via the moving electrode 4 .
  • a predetermined amount ie, a tilting amount that allows the tilting direction of the operating body 2 to be stably detected.
  • the operation of pressing the operating body 2 toward the center of the pressure receiving surface 21a and the operation of moving the pressing position from the center position of the pressure receiving surface 21a to a point on the outer edge first connect the first connecting portion 42 is brought into contact with the reference electrode 713 , and then the second connection portion 43 is brought into contact with the switch electrode 714 .
  • the predetermined tilt axis A1 is the tangent line at the first intersection point P1 of the contour line 22b of the contact surface 22a in plan view. Therefore, the tilting direction ⁇ of the operation body 2 until the outer periphery of the outer shape of the operation body 2 contacts the sensor portion 71 of the sensor substrate 7 is from the first intersection point P1 to the pressing position P2 in the above plan view. It is the direction to go.
  • the operation body 2 is tilted as shown in FIG. As shown, it tilts about a predetermined tilt axis A2.
  • the predetermined tilting axis A2 is a tangent line parallel to the side L1 of the contour line 22b of the contact surface 22a in plan view.
  • the predetermined tilt axis A2 is: It is a tangent line at the second intersection of the contour line 22b of the contact surface 22a in the above plan view. Therefore, the tilting direction ⁇ of the operation body 2 when the entire side L1 contacts the front surface of the sensor portion 71 of the sensor substrate 7 is from the center P3 of the contact surface 22a to the midpoint of the side L1 in the above plan view. It is the direction toward P4.
  • the outer shape of the operating body 2 is a regular octagon
  • the direction from the center P3 of the contact surface 22a to the midpoint P4 of the side L1 is the perpendicular bisector of the side L1 in the above plan view.
  • the operating body 2 can be tilted when one side of the external shape of the operating body 2 contacts the front surface of the sensor section 71 .
  • the tilting direction ⁇ is limited to a direction that coincides with the perpendicular bisector of each side of the polygon of the operating body 2 .
  • the operator can select the desired tilting direction ⁇ from among the directions that coincide with the perpendicular bisectors of the sides of the polygon of the operating body 2 (that is, the directions that are restricted to some extent). Therefore, the operator can tilt the operating body 2 in the desired tilting direction ⁇ without hesitation.
  • the external shape of the operating body 2 is a polygon (eg, regular octagon).
  • the fixed electrode 712 has a plurality of (for example, four) segmented electrodes 10 arranged in a ring (for example, circularly).
  • a bisector L4 that bisects the length W1 in the width direction (arc direction) of each of the plurality of split electrodes 10 in a plan view viewed from a direction orthogonal to the first substrate 711 of the sensor substrate 7 is the operation
  • One side of the plurality of sides L1 of the external shape (polygon) of the body 2 is divided into two equal parts.
  • the number of split electrodes 10 is half the number of sides (eight) of the external shape of the operating body 2 (for example, a regular octagon).
  • the length W1 in the width direction (arc direction) of each divided electrode 10 is the same as each other.
  • the four split electrodes 10 are in one-to-one correspondence with the four sides L1a arranged alternately in the circumferential direction among the eight sides L1 of the operating body 2 .
  • a bisector L4 that bisects the length W1 of each split electrode 10 in the width direction bisects the corresponding side L1a.
  • the relative arrangement of each divided electrode 10 and the operation body 2 is set such that the bisector L4 bisects the corresponding side L1.
  • the side L1a is orthogonal to the bisector L4.
  • the tilting direction ⁇ of the operating body 2 when the operating body 2 is tilted and the entire corresponding side L1a contacts the front surface of the sensor portion 71 of the sensor substrate 7 coincides with the bisector L4.
  • the input device includes a substrate (first substrate 711), a fixed electrode 712, a reference electrode 713, a switch electrode 714, an operation body 2, and a moving electrode 4.
  • a fixed electrode 712 , a reference electrode 713 and a switch electrode 714 are provided on the substrate 711 .
  • the operation body 2 is arranged to face the substrate 711, and can be vertically moved and tilted with respect to the substrate 711 by being pushed.
  • the moving electrode 4 is provided on the operating body 2 and is movable together with the operating body 2 .
  • the moving electrode 4 has a first connection portion 42 and a second connection portion 43 .
  • the first connection portion 42 faces the reference electrode 713 .
  • the second connection portion 43 faces the switch electrode 714 .
  • the moving electrode 4 When the operating body 2 is not pushed, the moving electrode 4 does not come into contact with the fixed electrode 712, the reference electrode 713, and the switch electrode 714, and when the operating body 2 is pushed, the first connection portion 42 contacts the reference electrode. , and then the second connection portion 43 contacts the switch electrode 714 .
  • the operating body 2 when the operating body 2 is pushed, first the first connecting portion 42 comes into contact with the reference electrode 713 and the moving electrode 4 becomes the reference potential. As a result, the capacitance of the fixed electrode 712 changes, and the operation of the operating body 2 can be detected.
  • the second connecting portion 43 contacts the switch electrode 714 and the switch electrode 714 becomes the reference potential via the moving electrode 4 .
  • the switch electrode 714 By setting the switch electrode 714 to the reference potential in this way, it is detected that the operating body 2 has tilted by a predetermined amount. Thereby, it is possible to identify whether or not the operation is detected in a range where the amount of tilting of the operating body 2 is equal to or greater than the predetermined amount of tilting.
  • the outer shape of the contact surface 22a of the convex portion 22 of the operating body 2 is circular (see FIG. 5).
  • the outer shape of the contact surface 22a of the convex portion 22 of the operating body 2 is a polygon (for example, a regular octagon) that is the same shape as the outer shape of the operating body 2 (eg, a regular octagon).
  • a regular octagon a regular octagon
  • the outer shape of the regular octagon of the contact surface 22a of the protrusion 22 of the operating body 2 is concentric with the outer shape of the operating body 2, and the directions match. That is, each side M1 of the regular octagon of the outer shape of the contact surface 22a of the convex portion 22 of the operating body 2 is parallel to each side L1 of the outer shape of the operating body 2, respectively.
  • the operating body 2 when the operating body 2 is tilted, the operating body 2 tilts with one of the plurality of sides L1 of the outer shape of the contact surface 22a of the convex portion 22 as the tilting axis.
  • the tilting direction ⁇ of the operating body 2 is changed from a range in which the amount of tilting of the operating body 2 is small to The direction of the perpendicular bisector of each side M1 of the contact surface 22a of the projection 22 can be restricted.
  • the bisector L4 (see FIG. 12) of the length W1 in the width direction of each split electrode 10 is defined by bisect one side of In other words, each segmented electrode 10 and the convex portion 22 are arranged in such a manner.
  • the tilting direction of the operating body 2 coincides with a bisector that bisects one side of the plurality of sides M1.
  • the operating body 2 has a rear surface rib 23 that is polygonal (for example, a regular octagon) in plan view.
  • a rear surface rib 23 is provided along the outer peripheral edge of the rear surface of the substrate portion 21 of the operation body 2 (that is, the surface facing the holder 8). It has a plurality of (for example, eight) protrusions 27 .
  • a plurality of convex portions 27 are provided at positions (near each vertex) corresponding to each vertex of the outer shape (regular octagon) of the operating body 2 .
  • the plurality of protrusions 27 are hemispherical, for example.
  • the bisector L4 (see FIG. 12) of the length W1 in the width direction of each split electrode 10 is a line segment connecting two adjacent protrusions 27 out of the plurality of protrusions 27. Divide equally. That is, each split electrode 10 and a plurality of convex portions 27 are arranged in such a manner.
  • the tilting direction of the operating body 2 coincides with a bisector that bisects a line segment connecting two adjacent convex portions 27 among the plurality of convex portions 27 .
  • the contact surface 22a of the convex portion 22 of the operating body 2 is flat.
  • the contact surface 22a of the convex portion 22 of the operating body 2 has a convex curved shape (for example, a gentle hemispherical shape).
  • the bottom surface 83a of the recessed portion 83 of the holder 8 is flat as in the case of the first embodiment.
  • the diameter of the contact surface 22a of the convex portion 22 is larger than the diameter of the convex portion 22 of Embodiment 1 (see FIG. 5), but the diameter of the contact surface 22a of the convex portion 22 is is not particularly limited.
  • the first connecting portion 42 of the moving electrode 4 is not in contact with the reference electrode 713, and the second connecting portion 43 is not in contact with switch electrode 714 .
  • the flat portion 45 of the moving electrode 4 is parallel to the fixed electrode 712 of the sensor substrate 7 .
  • a space S1 is provided between the contact surface 22a of the projection 22 of the operating body 2 and the bottom surface 83a of the recess 83 of the holder 8. As shown in FIG.
  • the pressing position P5 of the operating force F1 moves from the center P3 of the pressure receiving surface 21a of the operating body 2 to the outer edge side, whereby the operating body 2 tilts.
  • the contact surface 22a of the projection 22 of the operating body 2 contacts the bottom surface 83a of the recess 83 of the holder 8 at one contact point P6.
  • the operating body 2 tilts with the contact point P6 as a tilting fulcrum.
  • the tilting fulcrum is also described as the tilting fulcrum P6.
  • the operating body 2 is tilted with a straight line perpendicular to the imaginary line at the contact point P6 as a tilting axis in the above plan view.
  • the contact point P6 is arranged, for example, at a position that overlaps the pressing position P5 in plan view.
  • the first connection portion 42 contacts the reference electrode 713 and the second connection portion 43 contacts the switch on the side to which the pressing position P5 of the operating body 2 has moved. contact with electrode 714;
  • the pressing position P5 of the operation force F1 moves further to the outer edge side than in the tilted state 1 of the input device 1, thereby further tilting the operating body 2. Also at this time, the contact surface 22a of the projection 22 of the operating body 2 contacts the bottom surface 83a of the recess 83 of the holder 8 at one contact point P6.
  • the tilting fulcrum P6 when the pressing position P5 moves on the pressure receiving surface 21a, the tilting fulcrum P6 also moves on the contact surface (convex curved surface) 22a along with this movement. At this time, the tilting fulcrum P6 moves in the same direction as the moving direction of the pressing position P5.
  • the pressing position P5 moves (slides) on the diameter (X-axis) of the pressure receiving surface 21a.
  • the distance between the fixed electrode 712 on the X+ side and the X- side and the moving electrode 4 changes continuously.
  • the movement of the pressed position P5 can be continuously detected. .
  • the contact surface 22a of the convex portion 22 (abutting portion) is a convex curved surface
  • the tilting fulcrum P6 moves when the pressing position P5 moves, and the operating body 2 moves smoothly along with this movement. Vary the slope.
  • the capacitance of the fixed electrode 712 smoothly changes as the pressing position P5 moves.
  • an operation for example, a slide operation
  • the pressing position moves linearly on the pressure receiving surface 21a of the operating body 2
  • Modification 4 In this modified example, the types of operations that can be input to the embedded device 500 (input device 1) are illustrated.
  • At least one of flicking, rotating, swiping, and sliding operations can be input.
  • the flick operation is an operation of pressing the center of the operation surface 523 of the operation button 520 and moving the pressed position from the center toward a certain position on the outer edge.
  • the flick operation is an operation of pressing the center of the pressure receiving surface 21a of the operating body 2 and moving the pressed position from the center toward a certain position on the outer edge.
  • the center of the operation surface 523 of the operation button 520 is touched (lightly pressed).
  • the first connection portion 42 of the moving electrode 4 contacts the reference electrode 713 of the sensor substrate 7 .
  • the potential of the moving electrode 4 changes from floating to the reference potential.
  • the moving electrode 4 attracts the charge of the fixed electrode 712 .
  • the capacitance of the fixed electrode 712 changes. Based on this change in capacitance, the control circuit 723 detects that the operating body 2 has been pressed, and outputs the detection result to an external device (for example, a display device).
  • the display device displays an input prediction screen G1 (see FIG. 17B).
  • the input prediction screen G1 is, for example, a screen displaying icons "a" to "h” arranged in a circle.
  • the operator moves (slides) the finger on the operation surface 523 of the operation button 520 in a direction corresponding to a desired icon (for example, icon "b") on the input prediction screen G1. Due to this finger movement, the operation button 520 and the operating body 2 are tilted together, and after the first connecting portion 42 of the moving electrode 4 contacts the reference electrode 713 of the sensor substrate 7, the second connecting portion of the moving electrode 4 is tilted. 43 contacts the switch electrode 714 of the sensor substrate 7 .
  • the control circuit 723 detects that the operating body 2 has tilted to a predetermined tilting amount (that is, a tilting amount in which the tilting direction of the operating body 2 can be stably detected).
  • the flick operation is performed by the operator operating the operation button 520 while looking at the display screen (input prediction screen) of the display device to select a desired icon, and displaying the selection result on the display screen of the display device. It is available when
  • the rotation operation is an operation of pressing an arbitrary position on the outer edge of the operation surface 523 of the operation button 520 to circularly move the pressed position along the outer edge.
  • the rotating operation is an operation of pressing an arbitrary position on the outer edge of the pressure receiving surface 21a of the operating body 2 and moving the pressed position circularly along the outer edge.
  • the outer edge of the operation surface 523 of the operation button 520 is touched (lightly pressed).
  • the first connection portion 42 of the moving electrode 4 contacts the reference electrode 713 of the sensor substrate 7 .
  • the potential of the moving electrode 4 changes from floating to the reference potential.
  • the moving electrode 4 attracts the charge of the fixed electrode 712 .
  • the capacitance of the fixed electrode 712 changes.
  • the control circuit 723 detects this change. Based on the detection result, the control circuit 723 detects that the operating body 2 has been pressed.
  • the operating button 520 (operating body 2 ) is tilted, and the second connecting portion 43 of the moving electrode 4 contacts the switch electrode 714 of the sensor substrate 7 .
  • the potential of the switch electrode 714 changes to the reference potential.
  • the control circuit 723 detects that the operating body 2 has tilted to a predetermined tilting amount (that is, a tilting amount in which the tilting direction of the operating body 2 can be stably detected).
  • the external shape of the operation body 2 is a polygon (for example, a regular octagon), as described above, when the operation surface 523 of the operation button 520 is rotated, the operation button 520 and the operation body 2 is restricted to eight directions. Therefore, when the operation button 520 is used as an incremental encoder, it can be used as 8 pulses/1 rotation. Such a rotation operation can be used for scrolling the list displayed on the display device or adjusting the volume.
  • swipe operation As indicated by an arrow Y5 in FIG. 19, a swipe operation is performed by pressing an arbitrary position on the outer edge of the operation surface 523 of the operation button 520, passing through the center of the pressed position, and reaching a position on the outer edge on the opposite side in a straight line. This is an operation to move to In other words, the swipe operation is an operation of pressing an arbitrary position on the outer edge of the pressure-receiving surface 21a of the operating body 2 and linearly moving the pressed position through the center to a position on the opposite outer edge. .
  • the outer edge of the operation surface 523 of the operation button 520 is touched (lightly pressed).
  • the first connection portion 42 of the moving electrode 4 contacts the reference electrode 713 of the sensor substrate 7 .
  • the potential of the moving electrode 4 changes from floating to the reference potential.
  • the moving electrode 4 attracts the charge of the fixed electrode 712 .
  • the capacitance of the fixed electrode 712 changes.
  • the control circuit 723 detects this change. Based on the detection result, the control circuit 723 detects that the operating body 2 has been pressed.
  • the control circuit 723 detects that the operating body 2 has tilted to a predetermined tilting amount (that is, a tilting amount in which the tilting direction of the operating body 2 can be stably detected).
  • the control circuit 723 controls the capacitance (C(Y+), C(Y-), C(X+), C(X-)) of the divided electrodes 10 in the four directions (X+, X-, Y+, Y-). ).
  • the control circuit 723 detects this finger movement as a series of operations, detects that this series of operations is a swipe operation, and detects the movement direction. This swipe operation can be used for screen switching or the like.
  • the slide operation is an operation of pressing an arbitrary position on the operation surface 523 of the operation button 520 to linearly move the pressed position.
  • the slide operation is an operation of pressing an arbitrary position on the pressure receiving surface 21a of the operating body 2 and linearly moving the pressed position.
  • the operation surface 523 of the operation button 520 is touched (lightly pressed).
  • the first connection portion 42 of the moving electrode 4 contacts the reference electrode 713 of the sensor substrate 7 .
  • the potential of the moving electrode 4 changes from floating to the reference potential.
  • the moving electrode 4 attracts the charge of the fixed electrode 712 .
  • the capacitance of the fixed electrode 712 changes.
  • the control circuit 723 detects this change. Based on the detection result, the control circuit 723 detects that the operating body 2 has been pressed.
  • the tilting fulcrum P6 is the contact point between the contact surface (convex curved surface) 22a of the convex portion 22 of the operating body 2 and the bottom surface 83a of the concave portion 83 of the holder 8. . Therefore, when the pressing position P5 on the pressure receiving surface 21a of the operating body 2 is moved, the tilting fulcrum P6 is also moved. For example, when the pressing position P5 is moved (slid) on the diameter (X-axis) of the pressure receiving surface 21a, the distance between the fixed electrodes 712 on the X+ side and the X- side and the moving electrode 4 continuously changes.
  • the convex portion 22 of the operating body 2 when the operating body 2 is operated, the convex portion 22 of the operating body 2 is in contact with the holder 8 (more specifically, the bottom surface 83a of the concave portion 83).
  • the convex portion 22 of the operating body 2 may be structured to contact the first substrate 711 of the sensor portion 71 .
  • the convex portion 22 is provided on the surface of the operating body 2 facing the first substrate 711 . That is, it is sufficient that the convex portion 22 of the operating body 2 contacts the holder 8 or the first substrate 711 when the operating body 2 is operated.
  • the operating body 2 is provided with a convex portion 22 as a contact portion, and the holder 8 is provided with a concave portion 83 that fits into the convex portion 22 (first modification).
  • the operation body 2 may be provided with the concave portion 83 as a contact portion, and the holder 8 may be provided with the convex portion 22 .
  • the top surface (contact surface) 22a of the convex portion 22 of the operating body 2 is a flat surface, but the top surface 22a of the convex portion 22 includes ridges forming a circular or polygonal shape in plan view. It may be a curved surface (second modification).
  • the ridgeline is circular, the operating body 2 tilts with the tangent line at one point on the circle as the tilting axis in plan view, and the ridgeline is tilted.
  • the operating body 2 tilts with one side of the polygon as the tilt axis.
  • a plurality of protrusions may be further provided on the top surface 22a (for example, the outer edge of the top surface 22a) of the convex portion 22 of the operating body 2 (third modification).
  • the plurality of protrusions are arranged in a ring (circular shape) with intervals (equally spaced) from each other.
  • the tip surfaces of the plurality of protrusions are at the same height from the top surface 22a of the protrusion 22.
  • FIG. when the operating body 2 is tilted (tilting operation), the operating body 2 tilts about a line segment connecting the tips of two adjacent protrusions among the plurality of protrusions as a tilting axis.
  • Each of the plurality of protrusions may be semispherical.
  • the top surface 22a of the projection 22 (for example, the outer edge of the top surface 22a) is undulated (raised or lowered) at equal intervals along the circumferential direction. ).
  • the raised portion functions as the protrusion.
  • the operating body 30 is supported by the flexible portion 44 of the moving electrode 32 in the first embodiment, the operating body 30 is supported by the spring 35 instead of the flexible portion 44 in this embodiment.
  • the reference electrode 713 is provided inside the fixed electrode 712 in the first embodiment, the reference electrode 713 is provided on the outer peripheral side of the switch electrode 714 in the present embodiment.
  • FIGS. A first holder 37 and a second holder 38 are provided.
  • the operation body 30 is a part through which an operator's operation is input.
  • the operating body 30 is, for example, a polygonal (for example, a regular octagon) flat plate.
  • the operation body 30 has a substrate portion 301 , a recessed portion 302 , a contact portion 303 , an operation portion 304 , a plane portion 305 and a flange portion 306 .
  • the substrate portion 301 is in the shape of a polygonal (for example, regular octagon) flat plate.
  • a concave portion 302 and a contact portion 303 are provided concentrically at the center of the rear surface of the substrate portion 301 . constitutes a smooth plane portion 305 (see FIG. 25).
  • An operation unit 304 is provided in the center of the front surface of the substrate unit 301 .
  • a peripheral edge portion of the substrate portion 301 constitutes a flange portion 306 protruding toward the outer peripheral side of the operating portion 304 .
  • the recessed part 302 is the part where the ball 36 is arranged.
  • the inner surface of the recess 302 is, for example, hemispherical.
  • the concave portion 302 is provided at the center of the rear surface of the substrate portion 301 .
  • the contact portion 303 is a portion that contacts the stepped portion 373 of the first holder 37 .
  • the abutting portion 303 is provided around the recessed portion 302 on the rear surface of the substrate portion 301, and has, for example, an annular convex shape in plan view.
  • a top surface (contact surface) 303 a of the contact portion 303 is a surface that contacts a top surface (contact surface) 373 a of the stepped portion 373 of the first holder 37 and is parallel to the plane portion 305 .
  • the operation unit 304 is a part that receives the operation of the operator.
  • the operation unit 304 is provided in a circular convex shape in a plan view at the center of the front surface of the substrate unit 301 .
  • the operating portion 304 is concentric with the center of the recess 302 .
  • a front surface of the operation unit 304 is a pressure receiving surface 304a that receives an operation force from an operator.
  • the moving electrode 32 is an electrode that moves (displaces) integrally with the operating body 30 .
  • the moving electrode 32 is formed in a plate shape from a metal having spring properties.
  • the front surface of the moving electrode 32 is fixed to the rear surface of the substrate portion 301 of the operating body 30 via the adhesive sheet 31 .
  • the moving electrode 32 has a body portion 321 , a first connection portion 322 , a second connection portion 323 and a plane portion 324 .
  • the body portion 321 is a portion facing the fixed electrode 342 of the sensor substrate 34, and has, for example, an annular plate shape having an opening 32a in the center.
  • the first connection portion 322 is a portion that contacts the reference electrode 343 of the sensor substrate 34 .
  • the second connection portion 323 is a portion that contacts the switch electrode 344 of the sensor substrate 34 .
  • a region of the body portion 321 facing the fixed electrode 342 constitutes a plane portion 324 having a smooth plane.
  • the adhesive sheet 31 is a double-sided adhesive sheet for fixing the moving electrode 32 to the operating body 30 .
  • the adhesive sheet 31 is, for example, an annular sheet.
  • the adhesive sheet 31 is arranged between the front surface of the body portion 321 of the moving electrode 32 and the rear surface of the substrate portion 301 of the operating body 30 . Thereby, the front surface of the moving electrode 32 (the front surface of the main body portion 321) is fixed to the rear surface of the operation body 30 (the rear surface of the substrate portion 301) by the adhesive sheet 31.
  • the insulating film 33 is an insulating member for preventing a short circuit between a fixed electrode 342 of the sensor substrate 34 and the moving electrode 32, which will be described later.
  • the insulating film 33 is, for example, an annular sheet.
  • the insulating film 33 is pasted on a fixed electrode 342 (described later) of the sensor substrate 34 .
  • the sensor substrate 34 is, for example, FPC.
  • the sensor substrate 34 includes a substrate 341 , fixed electrodes 342 , reference electrodes 343 and switch electrodes 344 .
  • the substrate 341 has a substrate body 3411 and a lead portion 3412 .
  • the substrate main body 3411 has, for example, an annular plate shape.
  • the substrate body 3411 has an opening 341a in which the contact portion 303 is arranged.
  • a fixed electrode 342 , a reference electrode 343 and a switch electrode 344 are provided on the front surface of the substrate body 3411 .
  • the lead-out portion 3412 is a substrate for leading a wiring electrode (for example, a wiring electrode from the reference electrode 343) to the outside from the substrate body.
  • the ball 36 and spring 35 are housed in the ball housing portion 372 of the first holder 37 .
  • the spring 35 is arranged between the ball 36 and the bottom of the ball housing portion 372 and biases the ball 36 forward (that is, toward the operating body 30). Thereby, the spring 35 urges the operating body 30 so that the plane portion 324 of the moving electrode 32 is parallel to the fixed electrode 342 .
  • the ball housing portion 372 allows the ball 36 to move in the front-rear direction (in the direction of the column axis of the first holder 37), but prohibits it from moving in the direction perpendicular to the front-rear direction.
  • the ball 36 is urged forward by the spring 35 to fit into the recess 302 of the operating body 30 .
  • the operating body 30 is urged forward by the ball 36 urged by the spring 35 .
  • the above fitting prohibits the operating body 30 from moving (sliding) in the direction orthogonal to the front-rear direction with respect to the first holder 37 .
  • the first holder 37 is a housing that accommodates the internal components of the input device 1 (the operating body 30, the adhesive sheet 31, the moving electrodes 32, the insulating film 33, the sensor substrate 34, the springs 35, and the balls 36).
  • the first holder 37 has, for example, a polygonal (for example, regular octagonal) columnar shape and is made of resin.
  • the first holder 37 has a holder main body 370 , an accommodation recess 371 , a ball accommodation portion 372 and a stepped portion 373 .
  • the holder main body 370 is, for example, a polygonal (for example, regular octagonal) columnar shape.
  • a housing recess 371 is provided on the front surface of the holder body 370 .
  • a plurality of screw holes 370a into which the screws N1 are screwed are provided on the outer edge of the front surface of the holder main body 370. As shown in FIG.
  • the accommodation recess 371 is a portion that accommodates the above-described internal components of the input device 1 and is provided on the front surface of the holder main body 370 .
  • a cutout portion 375 from which the drawer portion 3412 of the sensor substrate 34 is drawn out is provided in the peripheral wall of the holder main body 370 (the portion surrounding the accommodation recessed portion 371).
  • the inner shape of the housing recess 371 is substantially the same shape and size as the outer shape of the operating body 30 (for example, a regular octagon). Therefore, the accommodation recess 371 can accommodate the operating body 30 in a non-rotatable and swingable manner.
  • the ball storage portion 372 is a portion that stores the ball 36 and the spring 35.
  • the ball storage portion 372 is provided in the center of the bottom surface of the storage recess 371 in the shape of a cylindrical hole with a bottom.
  • the stepped portion 373 is a portion that contacts the contact portion 303 of the operating body 30 .
  • the stepped portion 373 is provided around the ball accommodating portion 372 on the bottom surface of the accommodating recessed portion 371, and has, for example, an annular convex shape in a plan view.
  • a top surface (contact surface) 373 a of the stepped portion 373 is a surface that contacts the top surface (contact surface) 303 a of the contact portion 303 of the operating body 30 .
  • a region on the outer peripheral side of the stepped portion 373 on the bottom surface of the housing recess 371 constitutes a smooth flat portion 374 for attaching the sensor substrate 34 .
  • the flat portion 374 is parallel to the contact surface 303a of the stepped portion 373 .
  • the second holder 38 is a member that covers the flange portion 306 of the operating body 30 inside the housing recess 371 of the first holder 37 .
  • the second holder 38 is, for example, a polygonal flat plate and is made of metal.
  • the second holder 38 has an opening 38a in the center through which the operating portion 304 of the operating body 30 is exposed.
  • the second holder 38 is attached to the outer periphery of the front opening of the first holder 37 with screws N2. By covering the flange portion 306 of the operating body 30 with the second holder 38 , the operating body 30 urged by the spring 35 is prevented from coming off from the first holder 37 .
  • the second holder 38 is circumferentially provided with a plurality of screw holes 38b through which the screws N1 pass.
  • FIG. 23 is a plan view of the sensor substrate 34 as seen from the front side. As shown in FIG. 23, a substrate 341 of the sensor substrate 34 is provided with an opening 341a. is provided.
  • the fixed electrode 342 is provided annularly (for example, in a circular shape) on the front surface of the substrate 341 in the outer peripheral region of the opening 341a.
  • the fixed electrode 342 is configured similarly to the fixed electrode 712 of the first embodiment. Accordingly, the fixed electrode 342 has a plurality (eg, four) of segmented electrodes 10 , each segmented electrode 10 having a circular common driving electrode 11 and an arc-shaped individual receiving electrode 12 .
  • the drive electrode 11 has a plurality of first comb-teeth electrodes 11a and first connecting portions 11b.
  • the receiving electrode 12 has a plurality of second comb-teeth electrodes 12a and second connecting portions 12b. The plurality of second comb-teeth electrodes 12a mesh with the plurality of first comb-teeth electrodes 11a.
  • the switch electrode 344 is formed annularly (circularly) outside the fixed electrode 342 on the front surface of the substrate 341 .
  • the reference electrode 343 is annularly (circularly) formed outside the switch electrode 344 on the front surface of the substrate 341 .
  • the reference electrode 343 and switch electrode 344 are arranged concentrically with the fixed electrode 342 .
  • a wiring electrode 343 a of the reference electrode 343 is led out to a lead part 3412 of the substrate 341 .
  • FIG. 24 is a perspective view of the assembled state of the operating body 30 and the moving electrode 32 as seen from the rear side.
  • the operating body 30 is, for example, a polygonal (for example, a regular octagon) plate.
  • a concave portion 302 is provided in the center of the rear surface of the operating body 30 (that is, the rear surface of the substrate portion 301).
  • An outer peripheral edge of the operating body 30 constitutes a flange portion 306 .
  • the moving electrode 32 is attached to the rear surface of the substrate portion 301 of the operating body 30 with an adhesive sheet 31 .
  • the moving electrode 32 has a body portion 321 , a first connection portion 322 and a second connection portion 323 .
  • the body portion 321 is a portion facing the fixed electrode 342 of the sensor substrate 34, and has, for example, an annular plate shape having an opening 32a in the center.
  • a concave portion 302 of the operation body 30 is arranged in the opening portion 32a.
  • the first connection portion 322 is a portion that contacts the reference electrode 343 of the sensor substrate 34 .
  • the first connection portion 322 has a plurality of (for example, eight) brush portions 50 .
  • the plurality of brush portions 50 are provided side by side in the circumferential direction on the outer periphery of the main body portion 321 and protrude from the outer periphery of the main body portion 321 along the circumferential direction.
  • the brush portion 50 has a support piece portion 51 and a projection portion 52 .
  • the support piece portion 51 has an elastically flexible flat plate shape and protrudes in the circumferential direction from the outer periphery of the main body portion 321 .
  • the projecting portion 52 is a portion that contacts the reference electrode 343 and is provided at the tip portion of the supporting piece portion 51 .
  • the second connection portion 323 is a portion that contacts the switch electrode 344 of the sensor substrate 34 .
  • the second connection portion 323 has a plurality of (for example, eight) protrusions 53 .
  • the plurality of protrusions 53 are provided side by side on the outer peripheral edge of the rear surface of the body portion 321 .
  • a tip surface 52 a of the projection 52 of the first connection portion 322 protrudes rearward from a tip surface 53 a of the protrusion 53 of the second connection portion 323 .
  • FIG. 25 in the standby state of the input device 1 , the ball 36 is moved forward by the biasing force of the spring 35 . Until then, the operating body 30 is moved forward. In this state, in the moving electrode 32 , the first connection portion 322 is not in contact with the reference electrode 343 and the second connection portion 323 is not in contact with the switch electrode 344 . Also, the moving electrodes 32 are parallel to the fixed electrodes 342 of the sensor substrate 34 . A space S1 is provided between the contact surface 303a of the contact portion 303 of the operating body 30 and the contact surface 373a of the stepped portion 373 of the first holder 37. As shown in FIG.
  • the operating body 30 is operated to tilt from the standby state of the input device 1 . That is, when one point (pressing position P8) on the outer edge of the pressure receiving surface 304a of the operating body 30 is pressed with the operating force F1, the operating body 30 is tilted. This state is referred to as tilted state 1 .
  • the pressing side of the operating body 30 sinks into the first holder 37 due to the operating force F1, and the flange portion 306 on the side opposite to the pressing side of the operating body 30 contacts the second holder 38 at the contact point P9. do. That is, the operating body 30 tilts with the contact point P9 as a tilting fulcrum.
  • the tilting fulcrum may be referred to as a tilting fulcrum P9.
  • the external shape of the flange portion 306 is a polygon (regular octagon), so that the flange portion 306 has a plurality of (e.g., eight) sides of the external shape.
  • the entire one side L1 is in contact with the second holder 38 . Therefore, the operating body 30 tilts with the one side L1 in contact with the second holder 38 as a tilting axis.
  • the tilting of the operating body 30 causes the first connection portion 322 to come into contact with the reference electrode 343 of the sensor substrate 34 on the pressing side of the moving electrode 32, but the second connection portion 323 do not contact the switch electrode 344 of the sensor substrate 34 .
  • the operating body 30 is further pushed at the same pressing position P8.
  • This state is referred to as tilted state 2 . That is, in the tilted state 2, one point (pressing position P8) on the outer edge of the pressure receiving surface 304a of the operating body 30 is pressed with an operating force F2 stronger than the operating force F1, so that the contact point P9 is used as a tilting fulcrum.
  • Body 30 is further tilted.
  • the first connection portion 322 contacts the reference electrode 343 of the sensor substrate 34 and the second connection portion 323 contacts the switch electrode 344 at the same time.
  • the first connection portion 322 contacts the reference electrode 343 of the sensor substrate 34 , but the second connection portion 323 does not contact the switch electrode 344 of the sensor substrate 34 .
  • Such a push operation can be used as a push operation at the start of a flick operation.
  • Embodiment 2 (2-5) Modifications Embodiment 2 can be implemented in combination with Embodiment 1 and its modifications.
  • the input device (1) of the first aspect includes a substrate (711), a fixed electrode (712), a reference electrode (713), a switch electrode (714), an operating body (2), and a moving electrode (4). , a holder (8).
  • a fixed electrode (712), a reference electrode (713) and a switch electrode (714) are provided on the substrate (711).
  • the operation body (2) is arranged to face the substrate (711), and can be vertically moved and tilted with respect to the substrate (711) by being pushed.
  • the moving electrode (4) is provided on the operating body (2) and is movable together with the operating body (2).
  • the mobile electrode (4) has a first connection (42) and a second connection (43). The first connecting portion (42) faces the reference electrode (713).
  • the second connection part (43) faces the switch electrode (714).
  • a substrate (711) is placed in the holder (8).
  • the moving electrode (4) does not contact the fixed electrode (712), the reference electrode (713) and the switch electrode (714).
  • the first connection portion (42) contacts the reference electrode (713), and then the second connection portion (43) contacts the switch electrode (714).
  • the operating body (2) when the operating body (2) is pushed, first the first connecting portion (42) comes into contact with the reference electrode (713) and the moving electrode (4) changes to the reference potential. This changes the capacitance of the fixed electrode (712), making it possible to detect the operation performed on the operating body (2).
  • the second connection part (43) contacts the switch electrode (714), and the switch electrode (714) changes to the reference potential via the moving electrode (4). .
  • the switch electrode (714) By setting the switch electrode (714) to the reference potential in this manner, it is detected that the operating body (2) has tilted by a predetermined tilt amount. Thereby, it is possible to identify whether or not the operation is detected in a range where the tilting amount of the operating body (2) is equal to or greater than the predetermined tilting amount.
  • the operation body (2) is provided on the surface of the operation body (2) facing the substrate (711) or the holder (8). It has a part (22). When the operation body (2) is tilted, the operation body (2) tilts with the contact portion (22) in contact with the holder (8) or the substrate (711) as the tilting fulcrum.
  • the operation body (2) when the operation body (2) is tilted, the operation body (2) is tilted about the contact part (22) in contact with the holder (8) or the substrate (711) as a fulcrum.
  • the tilting motion of the body (2) can be stabilized.
  • the fixed electrode (712) includes a plurality of divided electrodes (10) arranged in a ring.
  • the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2) is the direction around the center of the fixed electrode (712) specified by tilting the operating body (2) by the tilting operation.
  • the reference electrode (713) and the switch electrode (714) are each ring concentric with the fixed electrode (712).
  • the timing at which the moving electrode (4) contacts the reference electrode (713) and the switch electrode (714) can be stabilized regardless of the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2).
  • each of the plurality of divided electrodes (10) has an annular driving electrode (11) and a receiving electrode (12).
  • the drive electrode (11) is commonly used among the plurality of split electrodes (10) and has a plurality of first comb-teeth electrodes (11a).
  • the receiving electrode (12) has a plurality of second comb-teeth electrodes (12a) that mesh with the plurality of first comb-teeth electrodes (11a).
  • Receiving electrodes (12) of each of the plurality of segmented electrodes (10) are arranged side by side in the circumferential direction of the driving electrodes (11).
  • each of the plurality of divided electrodes (10) has a plurality of drive electrodes (11) having a plurality of first comb-teeth electrodes (11a) and a plurality of second electrodes (11a) meshing with the plurality of first comb-teeth electrodes (11a). It is composed of a receiving electrode (12) having a comb-teeth electrode (12a). This makes it difficult to be affected by noise when detecting the capacitance between the moving electrode (4) and the fixed electrode (712) (that is, the plurality of split electrodes (10)). Also, by controlling the driving electrodes (11), the divided electrodes (10) used for detecting the operation can be selected. For example, all the divided electrodes (10) are used when detecting the tilt direction ( ⁇ ). Also, when detecting a slide operation, only two split electrodes (10) on the slide movement line are used, so that the detection speed when detecting the operation can be increased.
  • the first connection part (42) is closer to the substrate (711) than the second connection part (43). protrudes to
  • the first connection portion (42) is easily brought into contact with the reference electrode (713) first, and then the second connection portion (43) is brought into contact with the reference electrode (713).
  • a switch electrode (714) may be contacted.
  • the contact surface (22a) of the contact portion (22) faces the contact surface (22a)
  • a space (S1) is secured between the substrate (711) and the holder (8).
  • the operating body (2) when the operation body (2) is pushed, the contact surface (22a) of the contact part (22) and the substrate (711) or holder (8) facing this contact surface (22a) By shortening the space (S1) between, the operating body (2) can be displaced toward the substrate (711).
  • the center of the pressure receiving surface (21a) of the operating body (2) when the center of the pressure receiving surface (21a) of the operating body (2) is pressed, the operating body (2) can be displaced toward the substrate (711).
  • the contact surface (22a) of the contact part (22) is flat, and the first connection part (42) of the moving electrode (11) is: The contact surface (22a) of the contact portion (22) of the operating body (2) and the substrate (711) facing the contact surface (22a) or the holder (8) are in surface contact.
  • the first connection (42) is in contact with the reference electrode (713) and the second connection (43) is not in contact with the switch electrode (714).
  • the operation body (2) when performing a flick operation, if the center of the operation surface (523) of the operation button (520) is touched (lightly pressed), the operation body (2) will move in the direction perpendicular to the substrate (711).
  • the contact surface (22a) which is the flat surface of the contact part (22) of the operating body (2), is in surface contact with the substrate (711) or the holder (8), and the movable electrode (11) and the fixed electrode (712) are brought into surface contact. ) are parallel to each other and the posture of the operating body (2) is maintained.
  • the first connecting portion (42) is bent and comes into contact with the reference electrode (713), the moving electrode (4) becomes the reference potential, and the touch of the operation button (520) is caused by the capacitance of the fixed electrode (712). Operation status can be detected.
  • flicking starts, that is, the pressing position pressed by the operating force on the pressure receiving surface (21a) of the operating body (2) is moved from the center toward a certain position on the outer edge, and the operating body (2) is moved. It is possible to stabilize the state of the center touch (the state of the input prediction screen G1 in the flick operation) before tilting the .
  • the contact portion (22) has a contact surface (22a) with a circular outer shape.
  • the contact surface (22a) contacts the holder (8) or the substrate (711), and when the operating body (2) is tilted, the operating body (2) is tilted. Tilting around a predetermined tilting axis (A1).
  • the predetermined tilt axis (A1) is the tangent line at the intersection (P1) of the contour line (22b) of the contact surface (22a) in plan view.
  • the contact surface (22a) of the contact portion (22) comes into surface contact with the substrate (711) or the holder (8). This makes it possible to stabilize the posture of the operating body (2) when the operating body (2) is pushed.
  • the predetermined tilting axis (A1) when tilting the operating body (2) is the tangent line at the intersection (P1) of the contour line (22b) of the contact surface (22a) of the contact portion (22). . Therefore, when the operating body (2) is pushed, the operating body (2) can be tilted toward the pressed position (P2).
  • the contact part (22) has a contact surface (22a) whose external shape is a polygon having a plurality of sides (M1).
  • the operating body (2) tilts with one of the plurality of sides (M1) of the contact surface (22a) as a tilting axis.
  • the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2) is set to the plurality of sides (M1) of the contact surface (22a) of the contact portion (22). can be restricted to the direction perpendicular to one side of
  • the fixed electrode (712) includes a plurality of split electrodes (10) arranged in a ring.
  • a bisector (L4) that bisects the length (W1) in the width direction of each of the plurality of split electrodes (10) in a plan view seen from a direction orthogonal to the substrate (711) is the abutment portion.
  • One side of the plurality of sides (M1) of the external shape (22) is bisected.
  • the detection when detecting the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2), the detection can be stabilized.
  • the contact portion (22) has a contact surface (22a) that is a convex curved surface.
  • the operating body (2) tilts with the contact point (P6) between the convex curved surface of the contact portion (22) and the substrate (711) or the holder (8) as a tilting fulcrum.
  • the tilting fulcrum (P6) moves on the convex curved surface (22a).
  • the contact surface (22a) of the contact portion (22) is a convex curved surface
  • the tilting fulcrum (P6) moves. 2
  • the capacitance of the fixed electrode (712) changes smoothly as the pressing position (P5) moves.
  • the moving electrode (4) is made of a conductive elastic body.
  • the moving electrode (4) has a flat portion (45), a first connecting portion (42), a second connecting portion (43) and a flexible portion (44).
  • the flat portion (45) faces the fixed electrode (712).
  • the first connecting portion (42) faces the reference electrode (713).
  • the second connection part (43) faces the switch electrode (714).
  • the flexible portion (44) contacts the substrate (711).
  • the flexible part (44) maintains the posture of the operating body (2) so that the plane part (45) is parallel to the fixed electrode (712) when the operating body (2) is not operated.
  • the flexible part (44) urges the operating body (2) so that the plane part (45) returns to a state parallel to the fixed electrode (712).
  • the switch electrode (714) in the moving electrode (4) and the contact means can be formed in a single piece. As a result, the size of the input device (1) can be reduced.
  • the input device (1) of the fourteenth aspect in any one of the first to twelfth aspects, further comprises a spring (35) that biases the operating body (2).
  • the moving electrodes (32) are made of a conductive elastic material.
  • the moving electrode (32) has a planar portion (324), a first connection portion (322) and a second connection portion (323).
  • the flat portion (324) faces the fixed electrode (342).
  • the first connecting portion (42) faces the reference electrode (343).
  • the second connection (43) faces the switch electrode (344).
  • a spring (35) urges the operation body (30) so that the flat portion (324) is parallel to the fixed electrode (342).
  • the contact means for the moving electrode (32) with the reference electrode (343) and the contact means for the moving electrode (32) with the switch electrode (344) can be formed in a single part. As a result, the size of the input device (1) can be reduced.
  • the outer shape of the operating body (2) is a polygon having a plurality of sides (L1).
  • the operating body (2) is tilted, one of the plurality of sides (L1) of the external shape of the operating body (2) contacts the substrate (711) or the holder (8).
  • the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2) when the operating body (2) is tilted can be restricted to the direction orthogonal to the one side.
  • the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2) is limited to the direction orthogonal to each side (L1) of the polygon of the outer shape of the operating body (2). It becomes easier to accurately select the desired tilting direction ( ⁇ ) without looking at (2).
  • the fixed electrode (712) includes a plurality of split electrodes (10) arranged in a ring.
  • a bisector (L4) that bisects the length (W1) in the width direction of each of the plurality of split electrodes (10) in a plan view seen from a direction orthogonal to the substrate (711) is the operating body ( 2)
  • One side of the plurality of sides (L1) of the external shape is divided into two equal parts.
  • the detection when detecting the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2), the detection can be stabilized.
  • the operation body (2) is connected to the substrate (711) or the holder (8) in the operation body (2). It has a plurality of projections (27) provided along the periphery of the facing surface. When the operation body (2) is operated to tilt, two adjacent protrusions (27) out of the plurality of protrusions (27) come into contact with the holder (8) or the substrate (711).
  • the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2) when the operating body (2) is tilted is set in the direction orthogonal to the line segment connecting the two adjacent convex portions (27).
  • the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2) is limited to the direction orthogonal to the line segment connecting two adjacent convex portions (27) among the plurality of convex portions (27). Therefore, it becomes easier to accurately select the desired tilting direction ( ⁇ ) without looking at the operating body (2).
  • the fixed electrode (712) includes a plurality of split electrodes (10) arranged in a ring.
  • a virtual line that bisects the length (W1) in the width direction of each of the plurality of split electrodes (10) in a plan view seen from a direction perpendicular to the substrate (711) corresponds to the width of the plurality of protrusions (27).
  • a line segment connecting two adjacent protrusions (27) is bisected.
  • the detection when detecting the tilting direction ( ⁇ ) of the operating body (2), the detection can be stabilized.
  • the operation body (2) performs at least one of flick operation, rotation operation, swipe operation and slide operation. accept the operation.
  • the flick operation is an operation of pressing the central portion of the pressure receiving surface (21a) of the operating body (2) to move the pressed position from the central portion toward a point on the outer edge.
  • the rotation operation is an operation of pressing an arbitrary position on the outer edge of the pressure receiving surface (21a) of the operating body (2) and moving the pressed position from the arbitrary position along the outer edge in a circular shape.
  • a swipe operation is an operation of pressing an arbitrary position on the outer edge of the pressure-receiving surface (21a) of the operating body (2) and linearly moving the pressed position to a point on the outer edge opposite to the arbitrary position.
  • the slide operation is an operation of pressing an arbitrary position on the pressure receiving surface (21a) of the operating body (2) to linearly move the pressed position through the center of the pressure receiving surface (21a).
  • the operation body (2) can accept at least one of flick operation, rotation operation, swipe operation, and slide operation.
  • the embedded device (500) of the twentieth aspect comprises the input device (1) of any one of the first to nineteenth aspects, a rubber sheet (510), an operation button (520), and a base (530). and a cover panel (540).
  • a rubber sheet (510) is arranged on the front side of the operation body (2; 30) of the input device (1).
  • the operation button (520) is arranged on the front side of the rubber sheet (510).
  • the base (530) has a housing recess (533) capable of housing the input device (1), the rubber sheet (510) and the operation button (520).
  • the cover panel (540) has an opening (541) that exposes the operation button (520), and the input device (1), the rubber sheet (510) and the operation button (520) are accommodated in the accommodation recess (533). attached to the front surface of the base (530).

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Abstract

操作体の傾倒量においてより広い範囲で操作の検出が可能であり、かつ、操作体の傾倒量が所定の傾倒量以上の範囲で操作の検出が行われたか否かが識別可能である入力装置を提供する。入力装置(1)は、固定電極(712)、基準電極(713)及びスイッチ電極(714)と、操作体(2)と、移動電極(4)とを備える。移動電極(4)は、操作体(2)に設けられて操作体(2)と一体で移動可能である。移動電極(4)は、第1接続部(42)と第2接続部(43)とを有する。操作体(2)が押操作されないときは、移動電極(4)は、固定電極(712)、基準電極(713)及びスイッチ電極(714)と接触せず、操作体(2)が押操作されたときは、第1接続部(42)が基準電極(713)と接触し、その後、さらに第2接続部(43)がスイッチ電極(714)と接触する。

Description

入力装置、及び組込装置
 本開示は、入力装置、及び組込装置に関する。より詳細には、本開示は、操作者の操作が入力される入力装置、及び当該入力装置を組み込んだ組込装置に関する。
 特許文献1に記載の力検出装置(入力装置)は、基板と、4つの電極(固定電極)と、導電ランド(基準電極)と、操作ボタン(操作体)と、変位電極(移動電極)とを備える。4つの電極は、基板に90°間隔で配置されている。導電ランドは、基板上に4つの電極の外周側に配置されている。操作ボタンは、4つの電極及び導電ランドと対向する位置に配置されている。変位電極は、操作ボタンにおける4つの電極及び導電ランドと対向する側に設けられている。この力検出装置では、操作ボタンに押し込み力を加えていないときは、4つの電極及び導電ランドと変位電極とは接触せず、操作ボタンに押し込み力を加えたときは、変位電極が導電ランドと接触して変位電極と4つの電極との間に静電容量が発生する。
 特許文献1に記載の力検出装置のように、変位電極と4つの電極との間の静電容量を用いて操作ボタンの操作を検出する装置では、操作ボタンの傾倒量が小さい範囲では、操作の検出精度が低い。このため、操作ボタンの操作を検出するとき、操作ボタンの傾倒量が小さい範囲では操作の検出を行わず、操作ボタンの傾倒量が或る程度大きい範囲のみで操作の検出を行っている。したがって、操作の検出が行える操作ボタンの傾倒量の範囲が狭い。
特開2002-131149号公報
 ところが、操作の種類によっては、検出精度が余り要求されない操作もある。このような操作の検出のために、操作ボタンの傾倒量が小さい範囲でも操作の検出をすることが求められている。
 その際、操作の検出精度が操作ボタンの傾倒量によって変化する。このため、操作の検出が行われたとき、その検出が、操作ボタンの傾倒量が或る程度大きい範囲(所定の傾倒量以上の範囲)で行われたのか否かを識別可能とすることが望ましい。
 本開示の目的は、上記の事情を鑑みたものであり、操作体の傾倒量においてより広い範囲で操作の検出が可能であり、かつ、操作体の傾倒量が所定の傾倒量以上の範囲で操作の検出が行われたか否かが識別可能である、入力装置及び組込装置を提供することである。
 本開示の一態様の入力装置は、基板と、固定電極、基準電極及びスイッチ電極と、操作体と、移動電極と、ホルダと、を備える。前記固定電極、基準電極及びスイッチ電極は、前記基板に設けられている。前記操作体は、前記基板と対向して配置され、押操作されることで前記基板に対して垂直方向移動可能かつ傾倒可能である。前記移動電極は、前記操作体に設けられて前記操作体と一体で移動可能である。前記ホルダには、前記基板が配置されている。前記移動電極は、第1接続部と、第2接続部とを有する。前記第1接続部は、前記基準電極と対向する。前記第2接続部は、前記スイッチ電極と対向する。前記操作体が押操作されないときは、前記移動電極は、前記固定電極、前記基準電極及び前記スイッチ電極と接触せず、前記操作体が押操作されたときは、前記第1接続部が前記基準電極と接触し、その後、さらに前記第2接続部が前記スイッチ電極と接触する。
 本開示の一態様の組込装置は、前記入力装置と、ラバーシートと、操作ボタンと、ベースと、カバーパネルと、を備える。前記ラバーシートは、前記入力装置の操作体の前側に配置される。前記操作ボタンは、前記ラバーシートの前側に配置される。前記ベースは、前記入力装置、前記ラバーシート及び前記操作ボタンを収容可能な収容凹部を有する。前記カバーパネルは、前記操作ボタンを露出する開口部を有し、前記収容凹部に前記入力装置、前記ラバーシート及び前記操作ボタンが収容された状態で、前記ベースの前面に取り付けられる。
図1は、実施形態1に係る組込装置の斜視図である。 図2は、同上の組込装置の分解斜視図である。 図3は、同上の組込装置の断面図である。 図4は、実施形態1に係る入力装置の前側から見た分解斜視図である。 図5は、同上の入力装置を後側から見た分解斜視図である。 図6は、センサ基板を前側から見た平面図である。 図7は、操作体及び移動電極の組付状態を裏側(後側)から見た斜視図である。 図8Aは、同上の入力装置の待機状態を説明する断面図である。図8Bは、図8Aの部分拡大図である。 図9Aは、同上の入力装置の中央プッシュ状態を説明する断面図である。図9Bは、図9Aの部分拡大図である。 図10Aは、同上の入力装置の傾倒状態を説明する断面図である。図10Bは、図10Aの部分拡大図である。 図11は、同上の入力装置において、操作体が傾倒操作されたときの操作体の傾倒支点、傾倒軸及び傾倒方向を説明する斜視図である。 図12は、同上の入力装置において、分割電極の幅、操作体の外形形状の一辺、及び操作体の傾倒方向の関係を説明する平面図である。 図13は、実施形態1の変形例1の操作体を裏側から見た斜視図である。 図14は、実施形態1の変形例2の操作体を裏側から見た斜視図である。 図15は、実施形態1の変形例3に係る入力装置の操作体を裏側から見た斜視図である。 図16Aは、同上の入力装置の待機状態を説明する断面図である。図16Bは、同上の入力装置の中央プッシュ状態を説明する断面図である。図16Cは、同上の入力装置の傾倒状態1を説明する断面図である。図16Dは、同上の入力装置の傾倒状態2を説明する断面図である。 図17Aは、実施形態1の変形例4におけるフリック操作を説明する説明図である。図17Bは、入力予測画面の一例を説明する説明図である。図17Cは、入力予測画面の別の例を説明する説明図である。 図18は、変形例4における回転操作を説明する説明図である。 図19は、変形例4におけるスワイプ操作を説明する説明図である。 図20は、変形例4におけるスライド操作を説明する説明図である。 図21は、実施形態2に係る入力装置を前側から見た斜視図である。 図22は、同上の入力装置を前側から見た分解斜視図である。 図23は、センサ基板を前側から見た平面図である。 図24は、操作体及び移動電極の組付状態を裏側(後側)から見た斜視図である。 図25は、同上の入力装置の待機状態を説明する断面図である。 図26Aは、同上の入力装置の傾倒状態1を説明する断面図である。図26Bは、同上の入力装置の傾倒状態2を説明する断面図である。 図27は、同上の入力装置において、操作体が傾倒操作されたときの操作体の傾倒支点及び傾倒軸を説明する斜視図である。 図28は、同上の入力装置の中央プッシュ状態を説明する断面図である。
 (1)実施形態1
 本実施形態に係る入力装置及び組込装置について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態で説明する構成は、本開示の一例にすぎない。本開示は、本実施形態に限定されず、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
 (1-1)組込装置
 図1~図3を参照して、本実施形態に係る組込装置500について説明する。
 図1に示すように、組込装置500は、操作者の操作を受け付ける装置である。組込装置500は、操作ボタン520と入力装置1(図2参照)とを備える。組込装置500は、操作者が指で操作ボタン520の操作面523の外縁又は中心を押すと、その押し操作を入力装置1で検出する装置である。組込装置500は、例えば、操作ボタン520に対する押操作及び傾倒操作などを検出可能である。押操作とは、操作ボタン520を押下する操作であり、傾倒操作とは、操作ボタン520を傾倒させる操作である。組込装置500は、例えば、自動車などのステアリングホイールのスポーク部に搭載可能である。
 図2に示すように、組込装置500は、入力装置1と、ラバーシート510と、操作ボタン520と、ベース530と、カバーパネル540とを備える。
 ベース530は、入力装置1、ラバーシート510及び操作ボタン520を収容する筐体である。ベース530は、筐体部531とフランジ部532とを有する。筐体部531は、入力装置1、ラバーシート510及び操作ボタン520を収容する部分である。筐体部531は、例えば直方体形の箱状であり、前面が開口している。すなわち、筐体部531は、前面に入力装置1、ラバーシート510及び操作ボタン520を収容可能な収容凹部533(すなわち筐体部531の内部)を有する。フランジ部532は、カバーパネル540が取り付けられる部分である。フランジ部532は、筐体部531の前面開口の周縁から外周に突出している。
 入力装置1は、操作体2の前面(受圧面)21aの外縁又は中心が押されると、その押操作を静電容量センサで検出する装置である。入力装置1は、操作体2と検出装置14とを備えている。操作体2は、操作を受け付ける部分である。本実施形態では、操作ボタン520を介して操作体2に操作者からの操作が入力される。操作体2は、検出装置14の前面に配置されている。検出装置14は、操作体2が操作されたときの操作体2の変位を検出することで、操作体2に入力された操作を検出する。入力装置1は、ベース530の収容凹部533の底部に配置されており、ネジN1によって収容凹部533の底部に固定される。
 ラバーシート510は、入力装置1の操作体2の前側に配置されて、操作ボタン520を支持する部材である。ラバーシート510は、弾性変形可能な部材(例えばゴム弾性を有する部材)で形成されている。ラバーシート510は、例えば直方体形の箱状であり、下面が開口している。ラバーシート510は、前面部511と周壁部512とを有する。前面部511は、操作ボタン520が配置される部分である。周壁部512は、前面部511の裏面の周縁から後方に突出している。ラバーシート510は、その内部に入力装置1を収容するように、ベース530の収容凹部533の内部に収容される(図3参照)。ラバーシート510の内部に入力装置1が収容されることで、ラバーシート510は、入力装置1の操作体2の前側に配置される。ラバーシート5110の周壁部512は、収容凹部533の底部に固定される。
 操作ボタン520は、操作者からの操作を受け付ける部分である。例えば、操作者は指で操作ボタン520をタッチ(軽く押圧)することで、操作ボタン520を操作する。操作ボタン520は、ボタン部521とフランジ部522とを有する。ボタン部521は、円形の板状である。ボタン部521の前面は、操作者が操作する操作面523であり、例えば凹曲面状(凹状に湾曲した曲面状)である。フランジ部522は、カバーパネル540の後述の開口部541の裏側縁部に引っ掛かる部分である。フランジ部522は、ボタン部521の外周面の後縁から外周に突出している。操作ボタン520は、ラバーシート510の前面部511の前側に配置されるように、ベース530の収容凹部533に収容される(図3参照)。
 カバーパネル540は、ベース530の筐体部531の前面開口を塞ぐ部材であり、ベース530のフランジ部532の前面に取り付けられる。カバーパネル540は、例えば矩形の板状である。カバーパネル540は、操作ボタン520のボタン部521を前方に露出する開口部541を有する。カバーパネル540は、ベース530の収容凹部533に入力装置1、ラバーシート510及び操作ボタン520が収容された状態で、ベース530のフランジ部532の前側に取り付けられる。この状態で、カバーパネル540の開口部541から操作ボタン520のボタン部521が露出する。
 図3に示すように、この組込装置500では、操作ボタン520は、ラバーシート510によって支持されている。これにより、操作ボタン520は、操作者の指によって押操作されると、ラバーシート510の弾性力に抗してベース530の内部に沈み込み、その押操作が解除されると、ラバーシート510の弾性力によって元の位置に復帰する。入力装置1の操作体2は、ラバーシート510を介して操作ボタン520と一体に変位可能である。このため、操作ボタン520が押されて沈み込むと、操作体2は操作ボタン520と一体で沈み込む。また、操作ボタン520が押されて傾倒すると、操作体2は操作ボタン520と一体で傾倒する。入力装置1は、操作体2の変位(沈み込み及び傾倒による変位)を検出することで、操作ボタン520に入力された操作を検出する。
 (1-2)入力装置の詳細
 図4~図12を参照して、入力装置1について詳しく説明する。
 (1-2-1)入力装置の構成
 図4及び図5に示すように、入力装置1は、操作体2、前面接着シート3、移動電極4、後面接着シート5、絶縁フィルム6、センサ基板7、及びホルダ8を備えている。移動電極4、後面接着シート5、絶縁フィルム6、及びセンサ基板7は、上述の検出装置14を構成する。
 (操作体)
 操作体2は、操作ボタン520を介して操作者の操作が入力される部分である。操作体2は、センサ基板7の後述のセンサ部71の第1基板711と対向して配置され、押操作されることで第1基板711に対して垂直方向移動可能かつ傾倒可能である。操作体2は、例えば多角形(より詳細には正多角形、具体的には正8角形)の平板状である。操作体2は、例えば、無色透明の樹脂で形成されている。
 操作体2は、上述のように無色透明の樹脂で形成されることで、後述の発光部722からの光を操作体2の前面まで導光する導光部材として機能する。本実施形態では、操作ボタン520及びラバーシート510は、透明な部材で形成されている。これにより、発光部722からの光(照明光)を操作体2及びラバーシート510を介して操作ボタン520に導光し、操作ボタン520の操作面523から射出することで操作面523を発光させることが可能である。
 操作体2は、基板部21と、凸部22(当接部)と、後面リブ23と、突出部24と、前面リブ25と、を有する。
 基板部21は、例えば多角形(より詳細には正多角形、具体的には正8角形)の平板状である。基板部21の後面には、凸部22と後面リブ23とが設けられている。基板部21の後面における凸部22と後面リブ23との間の領域は、平滑な平面部26を構成する。これにより、基板部21の後面の上記の領域(平面部26)に移動電極4を密着して貼り付け可能である。基板部21の前面には、前面リブ25が設けられている。また、基板部21の外周面には、突出部24が設けられている。
 凸部22は、基板部21の後面の中央(すなわちホルダ8との対向面)に設けられている。凸部22は、例えば円柱状である。凸部22の天面(後端面)は、ホルダ8と接触する接触面22aである。接触面22aは、例えば平面である。操作体2が傾倒するとき、凸部22の接触面22aの輪郭線22bは、操作体2の傾倒支点となる。凸部22の天面(接触面22a)、平面部26と後面リブ23の天面(後端面)とは、互いに平行である。凸部22の接触面22aの中央には、凹み22cが設けられている。この凹み22cは、後述の発光部722からの光(照明光)を操作体2の内部に入射する入射部である。以下、この入射部を入射部22cと記載する場合がある。
 後面リブ23は、基板部21の後面の周縁に環状に設けられている。後面リブ23は、基板部21の後側(後述のセンサ基板7側)に突出している。後面リブ23は、凸部22と同心状である。後面リブ23の天面(後端面)は、例えば平面である。
 突出部24は、基板部21の外周面において基板部21の後側に突出するように設けられている。突出部24は、基板部21の外周面において、基板部21の後面の中心に対して点対称となる2カ所に設けられている。突出部24の後端面には、凹み24cが設けられている。凹み24cは、後述の発光部722からの光(照明光)を操作体2の内部に入射する入射部である。以下、この入射部を入射部24cと記載する場合がある。
 前面リブ25は、基板部21の前面に設けられている。より詳細には、前面リブ25は、基板部21の前面の外周縁の内側に設けられている。前面リブ25は、後面リブ23及び凸部22の各々と同心状である。前面リブ25は、基板部21の前方に突出している。基板部21の前面における前面リブ25の内側の領域21aは、操作ボタン520を介して操作者からの操作力を受ける受圧面であるとともに、入射部22c,24cに入射された光(照明光)を出射する出射面でもある。以下、受圧面を受圧面21aと記載する場合がある。
 (移動電極)
 移動電極4は、操作体2と一体となって移動(変位)する電極である。移動電極4は、導電性を有する弾性部材(例えば導電エラストマ又は導電ゴム)で形成されている。移動電極4の前面は、前面接着シート3を介して操作体2の後面(基板部21の後面)に固定される。
 移動電極4は、基板部41と、第1接続部42と、第2接続部43と、可撓部44と、平面部45とを有する。基板部41は、操作体2の外形形状と類似する多角形(例えば正8角形)の板状である。基板部41は、中央に開口部41aを有する。開口部41aは、基板部41の厚さ方向に貫通している。開口部41aは、操作体2の凸部22が配置する部分である。基板部41の後面には、開口部41aの外周側に、内側から順に第1接続部42、第2接続部43及び可撓部44が設けられている。第1接続部42は、センサ基板7の後述の基準電極713と接触する部分である。第2接続部43は、センサ基板7の後述のスイッチ電極714と接触する部分である。可撓部44は、移動電極4を支持する部分であって、センサ基板7に固定される部分である。可撓部44は、移動電極4を支持することで操作体2を支持する。可撓部44の後端面は、センサ基板7(より詳細には後述のセンサ部71の第1基板711)に固定される。基板部41の後面における第1接続部42と第2接続部43の間の領域は、センサ基板7の後述の固定電極712と対向する領域であり、平滑な平面部45を構成している。
 (接着シート及び絶縁フィルム)
 前面接着シート3は、移動電極4を操作体2に固定するための両面接着シートである。前面接着シート3は、例えば円環形のシート状である。前面接着シート3は、移動電極4の基板部41の前面と操作体2の基板部21の後面との間に配置される。これにより、前面接着シート3によって、移動電極4の前面(基板部41の前面)は操作体2の後面(基板部21の後面)に固定される。
 後面接着シート5は、移動電極4の可撓部44の後端面をセンサ基板7に固定するための両面接着シートである。後面接着シート5は、例えば円環形のシート状である。後面接着シート5は、可撓部44の後端面とセンサ基板7の前面との間に配置される。これにより、後面接着シート5によって、可撓部44の後端面44aがセンサ基板7の前面に固定される。
 絶縁フィルム6は、センサ基板7の後述の固定電極712と移動電極4とが短絡することを防止するための絶縁部材である。絶縁フィルム6は、例えば円環形のシート状である。絶縁フィルム6は、センサ基板7の後述の固定電極712上に貼り付けられる。
 (センサ基板)
 センサ基板7は、例えばFPC(Flexible printed circuits)である。センサ基板7は、センサ部71と、制御部72と、連結部73とを有する(図4参照)。センサ部71及び制御部72は、連結部73によって互いに連結されている。センサ基板7は、センサ部71が制御部72の前側に重なるように、連結部73で折り曲げられている。センサ部71はホルダ8の前面に配置され、制御部72はホルダ8の後面に配置される。
 センサ部71は、第1基板711(基板)と、固定電極712と、基準電極713と、スイッチ電極714とを備えている。第1基板711は、例えば、操作体2の外形形状に類似した多角形の基板である。第1基板711は、操作体2の凸部22が配置する開口部711aを有する。第1基板711の前面には、固定電極712と、基準電極713と、スイッチ電極714とが設けられている。
 制御部72は、第2基板721と、複数(例えば3つ)の発光部722と、制御回路723とを備えている(図5参照)。第2基板721は、例えば、操作体2の外形形状に類似した多角形の基板である。第2基板721の前面には、3つの発光部722が設けられている。3つの発光部722は、操作体2の3つの入射部(1つの入射部22c及び2つの入射部24c)に対応する位置に配置されている。第2基板721の後面には、制御回路723(例えば制御IC)が配置されている。
 制御回路723は、固定電極712の静電容量から操作体2の傾倒方向及び操作の種類を検出し、その検出結果を外部装置に出力する。制御回路723は、操作体2の傾倒方向θを、4方向(X+,X-,Y+,Y-)の分割電極10の静電容量(C(Y+),C(Y-),C(X+),C(X-))から式1に基づいて検出する。
 θ=arctan((C(Y+)-C(Y-))/(C(X+)-C(X-)))…式1
 なお、式1では、センサ部71の第1基板711に直交する方向(すなわち第1基板711の表面(実装面)の法線方向)からの平面視で見た平面を想定し、その平面において、固定電極712の中心を原点とするXY座標を想定している。このとき、4つの分割電極10はそれぞれ、X軸の+側、X軸の-側、Y軸の+側、及びY軸の-側に配置される(図6参照)。これら4つの分割電極10がそれぞれ、上記の4方向(X+,X-,Y+,Y-)の分割電極10である。また、式1のθは、XY座標の原点回りの方向角である。なお、方向角とは、XY座標の原点から放射状に向かう方向を表す角度であり、操作体2が傾倒する方向(傾倒方向)を示す。すなわち、傾倒方向θは、XY座標の原点回りの方向角として定義されている。すなわち、この入力装置1では、操作体2を操作力で押圧して押圧方向に対して操作体2を傾倒させることで、その傾倒で特定される方向角が表す方向を傾倒方向と定義している。
 また、制御回路723は、スイッチ電極714の電位(電圧)を検出し、その検出結果を外部に出力する。また、制御回路723は、外部からの制御に応じて発光部722の点灯及び消灯を制御する。
 (ホルダ)
 ホルダ8は、入力装置1の内部部品(操作体2、前面接着シート3、移動電極4、後面接着シート5、絶縁フィルム6、及びセンサ基板7)を収容する筐体である。ホルダ8は、例えば矩形平板状である。ホルダ8の前面には、第1収容凹部81が設けられている。第1収容凹部81には、操作体2、移動電極4、絶縁フィルム6、及びセンサ基板7のセンサ部71が収容される(図8A参照)。また、ホルダ8の後面には、第2収容凹部82が設けられている。第2収容凹部82には、センサ基板7の制御部72が収容される(図8A参照)。第1収容凹部81の底面には、操作体2の凸部22と嵌り合う凹部83が設けられている。凹部83の底面83aは平面で第1収容凹部81の底面と平行である。また、凹部83の底面83aには、制御部72の第2基板721の中央の発光部722aからの光が通過する貫通孔84が設けられている。
 (1-3)センサ基板の詳細
 図6は、センサ基板7を前側から見た平面図である。図6に示すように、センサ基板7は、センサ部71及び制御部72を有し、センサ部71が制御部72の前側に重って配置されている。
 センサ部71の第1基板711の中央には、開口部711aが設けられている。センサ部71の第1基板711の前面には、開口部711aの外周側に、固定電極712、基準電極713及びスイッチ電極714が設けられている。
 固定電極712は、第1基板711の前面において、開口部711aの外周側の領域に環状(例えば円状)に設けられている。固定電極712は、環状(例えば円状)に並んだ複数(例えば4つ)の分割電極10を有する。各分割電極10は、固定電極712を周方向に90°刻みで4等分することで得られる円弧状の形状である。より詳細には、各分割電極10は、駆動電極11と受信電極12とを有する。駆動電極11は、固定電極712の内周側を構成し、受信電極12は、固定電極712の外周側を構成する。
 駆動電極11は、複数の分割電極10の間で共通で用いられる環状(例えば円状)の電極である。駆動電極11は、複数の第1櫛歯電極11aと、第1連結部11bとを有する。第1連結部11bは、環形(例えば円形)の帯状である。複数の第1櫛歯電極11aは、第1連結部11bにおいて、第1連結部11bの周方向に沿って互いに等間隔で配置されかつ固定電極712の外側に向かって突出している。
 受信電極12は、分割電極10毎に個別に用いられる円弧状の電極である。受信電極12は、複数の第2櫛歯電極12aと、第2連結部12bとを有する。第2連結部12bは、円弧状である。複数の第2櫛歯電極12aは、第2連結部12bにおいて、第2連結部12bの円弧方向に沿って互いに等間隔で配置されかつ固定電極712の内側に向かって突出している。複数の第2櫛歯電極12aは、複数の第1櫛歯電極11aと噛み合っている。各受信電極12は、駆動電極11の外周側において、駆動電極11の周方向に並んで配置されている。
 各分割電極10の静電容量は、駆動電極11と受信電極12との間に蓄えられる、単位電圧当たりの電荷量である。各分割電極10の静電容量は、分割電極10と移動電極4との相対的な配置によって、個別に変化する。各分割電極10の静電容量のバランスから、上記の式1を用いて、移動電極4の傾倒方向(すなわち操作体の傾倒方向)θが検出可能である。
 基準電極713は、第1基板711の前面において、固定電極712の内側に環状(円環状)に形成されている。スイッチ電極714は、第1基板711の前面において、固定電極712の外側に環状(円環状)に形成されている。基準電極713及びスイッチ電極714は、固定電極712と同心状に配置されている。基準電極713及びスイッチ電極714はそれぞれ、環状(円環状)である。
 固定電極712、基準電極713及びスイッチ電極714は、第1基板711に直交する方向からの平面視で、操作体2の受圧面21aの中心と同心状である。
 制御部72の第2基板721の前面の中央には、発光部722a(722)が配置されており、第2基板721の前面の2つの角部にはそれぞれ、発光部722bが配置されている。上記の2つの角部は、第2基板721の前面において、中央を通る対角線上に配置されている。中央の発光部722aは、センサ部71の第1基板711の開口部711aから前方に露出しており、発光部722aの前方に配置する操作体2の入射部22cに光(照明光)を入射させる。上記の2つの角部の発光部722bは、センサ部71の第1基板711の外側に配置されており、センサ部71の第1基板711の前側に露出しており、各発光部722bの前側に配置する操作体2の入射部24cに光(照明光)を入射させる。
 (1-4)操作体及び移動電極の詳細
 図7は、操作体2及び移動電極4の組付状態を後側(裏側)から見た斜視図である。
 操作体2の後面(すなわち基板部21の後面)には、上述の凸部22及び後面リブ23が設けられている。後面リブ23の外周面には、上述の突出部24が設けられている。
 移動電極4は、操作体2の後面における凸部22と後面リブ23との間の平面部に、前面接着シートによって貼り付けられている。移動電極4の後面(すなわち基板部41の後面)の中央には、開口部41aが設けられている。開口部41aには、操作体2の凸部22が配置される。
 移動電極4の後面には、第1接続部42、第2接続部43、可撓部44、及び平面部45が設けられている。
 平面部45は、センサ基板7の固定電極712と対向する領域である。平面部45は、移動電極4の後面において、開口部41aの外周側に形成された円環状で平滑な平面である。第1接続部42は、センサ基板7の基準電極713と接触する部分であり、平面部45の内周縁に沿って円環状に設けられている。第1接続部42は、基板部41の後方(センサ基板7の第1基板711側)に突出している。第2接続部43は、センサ基板7のスイッチ電極714と接触する部分であり、平面部45の外周縁に沿って円環状に設けられている。第2接続部43は、基板部41の後方に突出している。第1接続部42の後端面42aは、第2接続部43の後端面43aよりも後方に突出している(図8B参照)。可撓部44は、移動電極4を支持する部分であって、センサ基板7に固定される部分である。可撓部44は、基板部41の外周縁に沿って多角形(例えば正8角形)の環状に設けられており、基板部41の後方に突出している。可撓部44の後端面は、センサ基板7との固定のために、後面接着シート5が接着されている。第1接続部42、第2接続部43及び可撓部44は、可撓可能である。
 第1接続部42及び第2接続部43は、操作体2の受圧面21aに直交する方向からの平面視(すなわちセンサ基板7の第1基板711に直交する方向からの平面視)で、操作体2の受圧面21aの中心と同心状である。
 操作体2の凸部22の天面(接触面22a)と、後面リブ23の各々の天面と、操作体2に貼り付けられた移動電極4の平面部45と、第1接続部42の後端面42aと、第2接続部43の後端面43aは、互いに平行である。
 可撓部44は、操作体2が操作されないときは、平面部45がセンサ基板7の固定電極712に対して平行になるように操作体2の姿勢を維持する。また、可撓部44は、操作体2が操作されないときは、操作体2の凸部22の接触面22aとホルダ8の凹部83の底面83aとの間に間隔S1が確保されるように、操作体2を支持する(図8B参照)。また、可撓部44は、操作体2が操作されたときは、平面部45が固定電極712に対して平行な状態に戻るように操作体2を付勢する。
 (1-5)入力装置の動作
 (入力装置の待機状態)
 図8A及び図8Bは、入力装置1の待機状態を示す断面図である。入力装置1の待機状態とは、入力装置1の操作体2が操作者によって操作されていない状態(すなわち組込装置500の操作ボタン520が操作者によって操作されていない状態)である。図8A及び図8Bに示すように、入力装置1の待機状態では、移動電極4の可撓部44は、移動電極4の平面部45がセンサ基板7の固定電極712に対して平行になるように操作体2の姿勢を維持する。この状態では、移動電極4において、第1接続部42は、基準電極713と接触しておらず、第2接続部43は、スイッチ電極714と接触していない。なお、第1接続部42の後端面42aは、第2接続部43の後端面43aよりも後方(センサ基板7側)に突出している。また、操作体2の凸部22の接触面22aとホルダ8の凹部83の底面83aとの間には間隔S1が確保されている。
 (中央プッシュ状態)
 図9A及び図9Bは、入力装置1の中央プッシュ状態を示す断面図である。入力装置1の中央プッシュ状態とは、図9Aに示すように、入力装置1の操作体2の受圧面21aの中央に操作力F1が作用して、操作体2が操作力F1の作用方向に変位した状態である。すなわち、入力装置1の中央プッシュ状態とは、入力装置1の待機状態から、操作者の押操作によって操作体2を傾倒させずに押下した状態(すなわち操作体2をセンサ基板7の第1基板71に直交する方向に押し込んだ状態(操作体2が垂直方向移動した状態))である。
 より詳細には、図9A及び図9Bに示すように、入力装置1の中央プッシュ状態では、操作者の押操作によって、操作力F1の作用方向に対して操作体2の受圧面21aが傾倒せずに、操作体2がホルダ8内に押し込まれる。そして、操作体2の凸部22の接触面22aがホルダ8の凹部83の底面83aと接触(例えば面接触)する。この状態では、第1接続部42の後端面42aは第2接続部43の後端面43aよりも後方に突出している。このため、移動電極4の第1接続部42はセンサ基板7の基準電極713と接触するが、移動電極4の第2接続部43はセンサ基板7のスイッチ電極714とは接触しない。
 上記のように、第1接続部42が基準電極713と接触することで、移動電極4の電位がフローティングから基準電位に変化する。これにより、移動電極4が固定電極712の電荷を吸寄せる。この結果、固定電極712の静電容量が変化する。そして、この変化を制御回路723が検出する。制御回路723は、その検出結果(すなわち固定電極712の4つの分割電極10の各々での静電容量)に基づいて、操作体2に行われた操作を検出可能である。例えば、操作体2に操作力F1が作用したこと、操作体2の傾倒方向、傾倒量、操作の種類などを検出可能である。
 (傾倒状態)
 図10A及び図10Bは、入力装置1の傾倒状態を示す断面図である。入力装置1の傾倒状態とは、図10Aに示すように、入力装置1の操作体2の受圧面21aの外周縁の一点に操作力F1が作用して、操作体2が操作力F1の作用方向に対して傾倒した状態である。すなわち、入力装置1の傾倒状態とは、操作者の傾倒操作によって操作体2が傾倒した状態である。なお、傾倒操作とは、操作体2を押下することで操作体2を、操作体2の押下方向(センサ基板7の第1基板711に直交する方向)に対して傾倒させる操作である。図10Aの例では、矢印Y1のように、図9Aの中央プッシュ状態から操作力F1を操作体2の受圧面21aの中心P3から外縁の一点P2に移動させた場合を例示する。
 図10Bに示すように、入力装置1の傾倒状態では、操作者の傾倒操作によって、操作体2の外形形状の一辺(より詳細には、後面リブ23の後端面の外形形状の一辺)L1がセンサ基板7のセンサ部71(基板)に接触するまで、操作力F1の作用方向に対して操作体2が傾倒する。このとき、操作体2は、操作体2の凸部22を傾倒支点として傾倒する。より詳細には、操作体2は、凸部22の接触面22aの輪郭線22bの一点を傾倒支点として傾倒する。
 そして、操作体2が傾倒するときは、移動電極4は操作体2と一体で傾倒する。これにより、図10A及び図10Bに示すように、移動電極4において、押操作された側(図10Aの左側)では、移動電極4とセンサ基板7の固定電極712との間隔が小さくなる。また、移動電極4において、押操作された側とは反対側(図10Aの右側)では、移動電極4とセンサ基板7の固定電極712との間隔が大きくなる。これにより、移動電極4における押操作された側では、移動電極4において、第1接続部42がセンサ基板7の基準電極713に接触した状態で、さらに第2接続部43がセンサ基板7のスイッチ電極714に接触する(図10B参照)。これにより、移動電極4を介してスイッチ電極714が基準電極713と接続される。これにより、スイッチ電極714の電位が基準電極713の電位と同じ電位(基準電位)に変化する。この変化を制御回路723が検出する。これにより、制御回路723によって、操作体2が所定の傾倒量(すなわち操作体2の傾倒方向を安定して検出可能な傾倒量)まで傾倒したことが検出される。
 このように、入力装置1では、操作体2が押操作されると、まず第1接続部42が基準電極713と接触して移動電極4の電位が基準電位となる。これにより、固定電極712の静電容量(すなわち駆動電極11と受信電極12との間の静電容量)が変化して、操作体2の操作を検出可能になる。さらに操作体2が傾倒操作されると、第2接続部43がスイッチ電極714と接触して、スイッチ電極714が移動電極4を介して基準電位となる。このようにスイッチ電極714が基準電位となることで、操作体2が所定の傾倒量(すなわち操作体2の傾倒方向を安定して検出可能な傾倒量)、傾倒したことが検出される。これにより、操作体2の傾倒量が所定の傾倒量以上の範囲で操作の検出が行われたか否かが識別可能である。また、上述の通り、操作体2の傾倒量が所定の傾倒量よりも大きい範囲だけでなく所定の傾倒量よりも小さい範囲でも、操作の検出が可能である。これにより、操作体2の傾倒量においてより広い範囲で操作の検出が可能である。
 上述の説明では、操作体2の受圧面21aの中央への押操作と、押圧位置を受圧面21aの中央位置から外縁上の一点に移動させる操作とを行うことで、まず第1接続部42を基準電極713に接触させ、その後に第2接続部43をスイッチ電極714に接触させる場合を例示する。ただし、操作体2の受圧面21aの外縁の一点を押操作するだけで、まず第1接続部42を基準電極713に接触させ、その後に第2接続部43をスイッチ電極714に接触させることも可能である。
 (1-6)傾倒操作時の操作体の傾倒方向の詳細
 図10A及び図10Bに示す傾倒状態のように、操作体2が傾倒操作されると、センサ基板7の第1基板711に直交する方向D1からの平面視で、操作体2の外周辺がセンサ部71に接触するまでは、操作体2は、図11に示すように、所定の傾倒軸A1の周りに傾倒する。上記の平面視で、操作体2において、押操作された押圧位置(操作力F1が作用する作用点)P2と操作体2の受圧面21aの中心P3とを結ぶ仮想線L2と、接触面22aの輪郭線22bとが交差する点を第1交点P1とする。このとき、所定の傾倒軸A1は、上記の平面視で、接触面22aの輪郭線22bにおける第1交点P1での接線である。したがって、操作体2の外形形状の外周辺がセンサ基板7のセンサ部71に接触するまでの間の操作体2の傾倒方向θは、上記の平面視で、第1交点P1から押圧位置P2に向かう方向である。
 そして、操作体2が更に傾倒して、操作体2の外形形状(例えば正8角形)の一辺(例えば一辺L1)の全体がセンサ部71の前面に接触すると、操作体2は、図11に示すように、所定の傾倒軸A2の周りに傾倒する。所定の傾倒軸A2は、上記の平面視で、接触面22aの輪郭線22bの上記の一辺L1と平行な接線である。すなわち、接触面22aの中心P3と上記の一辺L1の中点P4とを結ぶ仮想線と、接触面22aの輪郭線22bとが交差する点を第2交点とすると、所定の傾倒軸A2は、上記の平面視で、接触面22aの輪郭線22bの第2交点での接線である。したがって、上記の一辺L1の全体がセンサ基板7のセンサ部71の前面に接触するときの操作体2の傾倒方向θは、上記の平面視で、接触面22aの中心P3から一辺L1の中点P4に向かう方向である。操作体2の外形形状が正8角形の場合は、接触面22aの中心P3から一辺L1の中点P4に向かう方向は、上記の平面視で、当該一辺L1の垂直2等分線である。
 このように、操作体2の外形形状を多角形(例えば正8角形)にすることで、操作体2の外形形状の一辺がセンサ部71の前面に接触したときの操作体2の傾倒可能な傾倒方向θは、操作体2の多角形の各辺の垂直2等分線と一致する方向に制限される。この結果、操作者は、操作体2の多角形の各辺の垂直2等分線と一致する方向(すなわち或る程度方向が制限された方向)の中から所望の傾倒方向θを選ぶことになるので、操作者は、迷わずに操作体2を所望の傾倒方向θに傾倒させることができる。
 (1-7)操作体の外形形状と分割電極との配置関係
 図12に示すように、入力装置1では、操作体2の外形形状は複数(例えば8つ)の辺を有する多角形(例えば正8角形)である。固定電極712は、環状(例えば円状)に並んだ複数(例えば4つ)の分割電極10を有する。センサ基板7の第1基板711に直交する方向から見た平面視で、複数の分割電極10の各々の幅方向(円弧方向)の長さW1を2等分する2等分線L4は、操作体2の外形形状(多角形)の複数の辺L1のうちの一辺を2等分する。
 より詳細には、本実施形態では、分割電極10の数(4つ)は、操作体2の外形形状(例えば正8角形)の辺の数(8つ)の半分の数である。また、各分割電極10の幅方向(円弧方向)の長さW1は、互いに同じである。4つの分割電極10は、操作体2の8つの辺L1のうち、周方向に1つ置きに並ぶ4つの辺L1aと一対一に対応している。そして、各分割電極10の幅方向の長さW1を2等分する2等分線L4は、対応する辺L1aを2等分する。すなわち、本実施形態では、上記の2等分線L4が、対応する辺L1を2等分するように、各分割電極10と操作体2との相対配置が設定されている。このとき、辺L1aは、2等分線L4と直交する。このとき、操作体2が傾倒して、対応する一辺L1aの全体がセンサ基板7のセンサ部71の前面に接触したときの操作体2の傾倒方向θは、2等分線L4と一致する。
 この構成により、操作体2が傾倒操作されて操作体2が傾倒したとき、複数の分割電極10の各々の静電容量は、操作体2の傾倒方向θに平行な2等分線L4に対して対照的な分布となる。この結果、操作体2の傾倒方向θの検出を安定させることができる。
 (1-8)主要な効果
 本実施形態に係る入力装置は、基板(第1基板711)と、固定電極712、基準電極713及びスイッチ電極714と、操作体2と、移動電極4と、を備えている。固定電極712、基準電極713及びスイッチ電極714は、基板711に設けられている。操作体2は、基板711と対向して配置され、押操作されることで基板711に対して垂直方向移動可能かつ傾倒可能である。移動電極4は、操作体2に設けられて操作体2と一体で移動可能である。移動電極4は、第1接続部42と、第2接続部43と、を有する。第1接続部42は、基準電極713と対向する。第2接続部43は、スイッチ電極714と対向する。操作体2が押操作されないときは、移動電極4は、固定電極712、基準電極713及びスイッチ電極714と接触せず、操作体2が押操作されたときは、第1接続部42が基準電極と接触し、その後、さらに第2接続部43がスイッチ電極714と接触する。
 この構成によれば、操作体2が押操作されると、まず第1接続部42が基準電極713と接触して移動電極4が基準電位となる。これにより、固定電極712の静電容量が変化して、操作体2の操作を検出可能になる。さらに操作体2が押操作されると、第2接続部43がスイッチ電極714と接触して、スイッチ電極714が移動電極4を介して基準電位となる。このようにスイッチ電極714が基準電位となることで、操作体2が所定の傾倒量、傾倒したことが検出される。これにより、操作体2の傾倒量が所定の傾倒量以上の範囲で操作の検出が行われたか否かが識別可能である。また、上述の通り、操作体2の傾倒量が所定の傾倒量よりも大きい範囲だけでなく所定の傾倒量よりも小さい範囲でも、操作の検出が可能である。これにより、操作体2の傾倒量においてより広い範囲で操作の検出が可能である。以上より、操作体2の傾倒量においてより広い範囲で操作の検出が可能であり、かつ、操作体2の傾倒量が所定の傾倒量以上の範囲で操作の検出が行われたか否かが識別可能である。
 (1-9)変形例
 実施形態1の変形例について説明する。以下の説明では、実施形態1と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略し、実施形態1と異なる部分を中心に説明する。なお、実施形態1及び後述の変形例を組み合わせて実施してもよい。
 (変形例1)
 実施形態1では、操作体2の凸部22の接触面22aの外形形状は円形である(図5参照)。これに対し、本変形例では、図13に示すように、操作体2の凸部22の接触面22aの外形形状は、操作体2の外形形状(例えば正8角形)と同形の多角形(例えば正8角形)である。より詳細には、操作体2の凸部22の接触面22aの外形形状の正8角形は、操作体2の外形形状の正8角形と同心状であり、かつ向きが一致している。すなわち、操作体2の凸部22の接触面22aの外形形状の正8角形の各辺M1はそれぞれ、操作体2の外形形状の正8角形の各辺L1と平行である。
 本変形例では、操作体2が傾倒操作されたとき、操作体2は、凸部22の接触面22aの外形形状の複数の辺L1のうちの一辺を傾倒軸として傾倒する。本変形例によれば、操作体2の傾倒方向θを、操作体2の傾倒量が小さい範囲から、センサ基板7の第1基板711に直交する方向D1からの平面視で、操作体2の凸部22の接触面22aの外形形状の各辺M1の垂直2等分線の方向に制限できる。
 本変形例では、各分割電極10の幅方向の長さW1の2等分線L4(図12参照)は、凸部22の接触面22aの外形形状(多角形)の複数の辺M1のうちの一辺を2等分する。すなわち、このようになるように、各分割電極10及び凸部22が配置されている。この場合、操作体2の傾倒方向は、複数の辺M1のうちの一辺を2等分する2等分線と一致する。この構成により、操作体2が傾倒操作されて操作体2が傾倒したとき、複数の分割電極10の各々の静電容量は、操作体2の傾倒方向と一致する上記の2等分線に対して対照的な分布となる。この結果、操作体2の傾倒方向の検出を安定させることができる。
 (変形例2)
 実施形態1では、操作体2は、平面視多角形(例えば正8角形)の後面リブ23を有する。これに対し、本変形例では、図14に示すように、後面リブ23の代わりに、操作体2の基板部21の後面(すなわちホルダ8との対向面)の外周縁に沿って設けられた複数(例えば8つ)の凸部27を有する。複数の凸部27は、操作体2の外形形状(正8角形)の各頂点に対応する位置(各頂点の近傍)に設けられている。複数の凸部27は、例えば半球体状である。
 本変形例では、操作体2が傾倒操作されたとき、操作体2の複数の凸部27のうちの隣り合う2つの凸部27がセンサ基板7のセンサ部71の前面に接触する。このとき、操作体2は、上記の2つの凸部27を結ぶ仮想線を傾倒軸として傾倒する。本変形例によっても、実施形態1の場合と同様の効果を奏する。
 本変形例では、各分割電極10の幅方向の長さW1の2等分線L4(図12参照)は、複数の凸部27のうちの隣り合う2つの凸部27を結ぶ線分を2等分する。すなわち、このようになるように、各分割電極10及び複数の凸部27が配置されている。この場合、操作体2の傾倒方向は、複数の凸部27のうちの隣り合う2つの凸部27を結ぶ線分を2等分する2等分線と一致する。この構成により、操作体2が傾倒操作されて操作体2が傾倒したとき、複数の分割電極10の各々の静電容量は、操作体2の傾倒方向と一致する上記の2等分線に対して対照的な分布となる。この結果、操作体2の傾倒方向の検出を安定させることができる。
 (変形例3)
 実施形態1では、操作体2の凸部22の接触面22aは、平面である。これに対し、本変形例では、図15に示すように、操作体2の凸部22の接触面22aは、凸曲面状(例えば緩やかな半球面状)である。本変形例では、ホルダ8の凹部83の底面83aは、実施形態1の場合と同様に平面である。なお、図15の例では、凸部22の接触面22aの直径は、実施形態1の凸部22の直径(図5参照)よりも大きいが、凸部22の接触面22aの直径の大きさは、特に限定されない。
 図16A~図16Dを参照して、本変形例での操作体2の操作の一例(例えば、操作体2の受圧面21a上で押圧位置を中央から外縁に向けて移動させる操作を説明する。
 図16Aに示すように、入力装置1の待機状態では、実施形態1の場合と同様に、移動電極4において、第1接続部42は、基準電極713と接触しておらず、第2接続部43は、スイッチ電極714と接触していない。また、移動電極4の平面部45は、センサ基板7の固定電極712に対して平行である。また、操作体2の凸部22の接触面22aとホルダ8の凹部83の底面83aとの間には間隔S1が確保されている。
 図16Bに示すように、入力装置1の中央プッシュ状態では、実施形態1の場合と同様に、入力装置1の操作体2の受圧面21aの中央に操作力F1が作用する。そして、操作体2が操作力F1の作用方向に変位して、操作体2の凸部22の接触面22aがホルダ8の凹部83の底面83aに接触する。ただし、本変形例では、凸部22の接触面22aは凸曲面状であるため、中央プッシュ状態では、凸部22の接触面22aの中央のみが凹部83の底面83aと接触する。この中央プッシュ状態では、実施形態1の場合の中央プッシュ状態(図9参照)と同様に、第1接続部42は基準電極713と接触するが、第2接続部43はスイッチ電極714と接触しない。
 図16Cに示すように、入力装置1の傾倒状態1では、操作力F1の押圧位置P5が操作体2の受圧面21aの中心P3から外縁側に移動し、これにより操作体2が傾倒する。このとき、操作体2の凸部22の接触面22aは、ホルダ8の凹部83の底面83aと1つの接触点P6で接触する。そして、操作体2は、接触点P6を傾倒支点として傾倒する。以後、傾倒支点を傾倒支点P6とも記載する。より詳細には、センサ基板7の第1基板711に直交する方向D1からの平面視で、操作体2の受圧面21aの中心P3と接触点P6とを結ぶ仮想線を考えると、操作体2は、上記の平面視で、接触点P6において当該仮想線と直交する直線を傾倒軸として傾倒する。接触点P6は、例えば、上記の平面視で押圧位置P5と重なる位置に配置する。
 なお、この傾倒状態1では、実施形態1の場合と同様に、操作体2における押圧位置P5が移動した側において、第1接続部42は基準電極713と接触し、第2接続部43はスイッチ電極714と接触する。
 図16Dに示すように、入力装置1の傾倒状態2では、入力装置1の傾倒状態1から操作力F1の押圧位置P5がさらに外縁側に移動し、これにより操作体2が更に傾倒する。このときも、操作体2の凸部22の接触面22aは、ホルダ8の凹部83の底面83aと1つの接触点P6で接触する。
 このように、本変形例では、押圧位置P5が受圧面21a上を移動すると、この移動に伴って傾倒支点P6も接触面(凸曲面)22a上を移動する。このとき、傾倒支点P6は、押圧位置P5の移動方向と同じ方向に移動する。図16A~16Dの操作では、例えば、押圧位置P5は受圧面21aの直径(X軸)上を移動(スライド)する。このとき、X+側及びX-側の固定電極712と移動電極4との間隔は、連続的に変化する。X+側の固定電極712の静電容量の変化値とX-側の固定電極712の静電容量の変化値との差分を計算することで、押圧位置P5の移動を連続的に検出可能である。
 本変形例によれば、凸部22(当接部)の接触面22aは凸曲面であるため、押圧位置P5が移動すると傾倒支点P6が移動し、この移動に伴って操作体2が滑らかに傾斜を変化させる。これにより、押圧位置P5の移動に伴って、固定電極712の静電容量が滑らかに変化する。これにより、操作体2の受圧面21a上を押圧位置が直線状に移動する操作(例えばスライド操作)を行ったとき、その操作の移動を連続的に検出できる。
 (変形例4)
 本変形例では、組込装置500(入力装置1)に入力可能な操作の種類を例示する。
 本変形例の組込装置500(入力装置1)では、フリック操作、回転操作、スワイプ操作及びスライド操作のうちの少なくとも1つの操作が入力可能である。
 (フリック操作)
 図17Aの矢印Y2,Y3に示すように、フリック操作は、操作ボタン520の操作面523において、中央を押圧して、押圧位置を中央から外縁上の或る位置に向けて移動させる操作である。換言すれば、フリック操作は、操作体2の受圧面21aにおいて、中央を押圧して、押圧位置を中央から外縁上の或る位置に向けて移動させる操作である。
 フリック操作では、操作ボタン520の操作面523の中央をタッチ(軽く押圧)する。これにより、移動電極4の第1接続部42がセンサ基板7の基準電極713と接触する。これにより、移動電極4の電位がフローテイングから基準電位に変化する。これにより、移動電極4が固定電極712の電荷を吸寄せる。この結果、固定電極712の静電容量が変化する。制御回路723は、この静電容量の変化に基づいて、操作体2に押操作が行われたことを検出し、この検出結果を外部装置(例えば表示装置)に出力する。
 制御回路723が上記の検出結果を例えば表示装置に出力する場合、当該表示装置は、入力予測画面G1(図17B参照)を表示する。入力予測画面G1は、例えば、アイコン「a」~「h」を円状に並べて表示した画面である。操作者は、操作ボタン520の操作面523上で、指を、入力予測画面G1の所望のアイコン(例えばアイコン「b」)に対応する方向に移動(スライド)させる。この指の移動により、操作ボタン520及び操作体2が一体で傾倒して、移動電極4の第1接続部42がセンサ基板7の基準電極713と接触した後に、移動電極4の第2接続部43がセンサ基板7のスイッチ電極714と接触する。これにより、スイッチ電極714が移動電極4を介して基準電極713と接触する。これにより、スイッチ電極714の電位が基準電位に変化する。この変化を検出することで、制御回路723は、操作体2が所定の傾倒量(すなわち操作体2の傾倒方向を安定して検出可能な傾倒量)まで傾倒したこと検出する。
 そして、制御回路723は、4方向(X+,X-,Y+,Y-)の分割電極10の静電容量(C(Y+),C(Y-),C(X+),C(X-))を検出し、そのバランスから操作体2の傾倒方向θ(θ=arctan((C(Y+)-C(Y-))/(C(X+)-C(X-)))を求める。例えば、制御回路723は、操作体2の傾倒方向θが入力予測画面G1でアイコン「b」を選択する方向であることを検出する。そして、図17Cの入力予測画面G2のように、制御回路723は、求めた傾倒方向θの結果を外部の表示装置の入力予測画面G2に表示させる。図17Cの例では、外部の表示装置は、入力予測画面G2上のアイコン「b」を拡大表示することで、制御回路723からの検出結果(傾倒方向θの結果)を表示する。
 このように、フリック操作は、操作者が、表示装置の表示画面(入力予測画面)を見ながら操作ボタン520を操作して所望のアイコンを選択し、その選択結果を表示装置の表示画面に表示させる場合に利用可能である。
 (回転操作)
 図18の矢印Y4に示すように、回転操作は、操作ボタン520の操作面523において、外縁上の任意の位置を押圧し、押圧位置を外縁に沿って円状に移動させる操作である。換言すれば、回転操作は、操作体2の受圧面21aにおいて、外縁上の任意の位置を押圧し、押圧位置を外縁に沿って円状に移動させる操作である。
 回転操作では、操作ボタン520の操作面523の外縁をタッチ(軽く押圧)する。これにより、移動電極4の第1接続部42がセンサ基板7の基準電極713と接触する。これにより、移動電極4の電位がフローテイングから基準電位に変化する。これにより、移動電極4が固定電極712の電荷を吸寄せる。この結果、固定電極712の静電容量が変化する。この変化を制御回路723が検出する。制御回路723は、その検出結果に基づいて、操作体2に押操作が行われたことを検出する。
 そして操作ボタン520(操作体2)が傾倒されて、移動電極4の第2接続部43がセンサ基板7のスイッチ電極714と接触する。これにより、スイッチ電極714が移動電極4を介して基準電極713と接触する。これにより、スイッチ電極714の電位が基準電位に変化する。この変化を検出することで、制御回路723は、操作体2が所定の傾倒量(すなわち操作体2の傾倒方向を安定して検出可能な傾倒量)まで傾倒したこと検出する。そして、制御回路723は、4方向(X+,X-,Y+,Y-)の分割電極10の静電容量(C(Y+),C(Y-),C(X+),C(X-))を検出する。そして、制御回路723は、検出した静電容量のバランスから操作体2の傾倒方向θ(θ=arctan((C(Y+)-C(Y-))/(C(X+)-C(X-)))を求め、その求めた傾倒方向θの結果を外部装置に出力する。
 本変形例では、操作体2の外形形状は多角形(例えば正8角形)であるため、上述のように、操作ボタン520の操作面523に回転操作が行われると、操作ボタン520及び操作体2の傾倒方向θが8方向に制限される。このため、操作ボタン520をインクリメントエンコーダとして使用する場合は、8パルス/1回転として使用できる。このような回転操作は、表示装置に表示したリストのスクロールや、音量の調整として利用可能である。
 (スワイプ操作)
 図19の矢印Y5に示すように、スワイプ操作は、操作ボタン520の操作面523において、外縁上の任意の位置を押圧し、押圧位置を中心を通って反対側の外縁上の位置に直線状に移動させる操作である。換言すれば、スワイプ操作は、操作体2の受圧面21aにおいて、外縁上の任意の位置を押圧し、押圧位置を中心を通って反対側の外縁上の位置に直線状に移動させる操作である。
 スワイプ操作では、操作ボタン520の操作面523の外縁をタッチ(軽く押圧)する。これにより、移動電極4の第1接続部42がセンサ基板7の基準電極713と接触する。これにより、移動電極4の電位がフローテイングから基準電位に変化する。これにより、移動電極4が固定電極712の電荷を吸寄せる。この結果、固定電極712の静電容量が変化する。この変化を制御回路723が検出する。制御回路723は、その検出結果に基づいて、操作体2に押操作が行われたことを検出する。
 そして操作体2が傾倒して、移動電極4の第2接続部43がセンサ基板7のスイッチ電極714と接触する。これにより、スイッチ電極714が移動電極4を介して基準電極713と接触する。これにより、スイッチ電極714の電位が基準電位に変化する。この変化を検出することで、制御回路723は、操作体2が所定の傾倒量(すなわち操作体2の傾倒方向を安定して検出可能な傾倒量)まで傾倒したことを検出する。そして、制御回路723は、4方向(X+,X-,Y+,Y-)の分割電極10の静電容量(C(Y+),C(Y-),C(X+),C(X-))を検出する。そして、制御回路723は、検出した静電容量のバランスから操作体2の傾倒方向θ(θ=arctan((C(Y+)-C(Y-))/(C(X+)-C(X-)))を求め、その求めた傾倒方向θの結果を外部装置に出力する。
 このスワイプ操作では、操作ボタン520の操作面523において、外縁の押圧位置から中心を通過して反対側の外縁上の位置まで直線状に指を移動させる。このとき、この移動に伴って、操作ボタン520の傾倒が小さくなって、第2接続部43がスイッチ電極714から離れるが、第1接続部42は基準電極713と接続している。さらに、指が操作面523の反対側の外縁上の位置に移動すると操作体2が反対側に傾倒し、再び第2接続部43がスイッチ電極714と接触する。これにより、反対側の押圧位置での操作体2の傾倒方向θが検出される。この指の移動中は、第1接続部42と基準電極713は常に接続している。このため、制御回路723は、この指の移動を一連の操作として検出し、この一連の操作がスワイプ操作であること、及びその移動方向を検出する。このスワイプ操作は、画面切り替え等に利用可能である。
 (スライド操作)
 図20の矢印Y6に示すように、スライド操作は、操作ボタン520の操作面523において、任意の位置を押圧して、押圧位置を直線状に移動させる操作である。換言すれば、スライド操作は、操作体2の受圧面21aにおいて、任意の位置を押圧して、押圧位置を直線状に移動させる操作である。
 スライド操作では、操作ボタン520の操作面523をタッチ(軽く押圧)する。これにより、移動電極4の第1接続部42がセンサ基板7の基準電極713と接触する。これにより、移動電極4の電位がフローテイングから基準電位に変化する。これにより、移動電極4が固定電極712の電荷を吸寄せる。この結果、固定電極712の静電容量が変化する。この変化を制御回路723が検出する。制御回路723は、その検出結果に基づいて、操作体2に押操作が行われたことを検出する。
 スライド操作を変形例3の入力装置1で行った場合、傾倒支点P6は、操作体2の凸部22の接触面(凸曲面)22aとホルダ8の凹部83の底面83aとの接触点である。このため、操作体2の受圧面21aでの押圧位置P5を移動させると、傾倒支点P6も移動する。例えば、受圧面21aの直径(X軸)上で押圧位置P5を移動(スライド)させると、X+側及びX-側の各固定電極712と移動電極4との間隔は連続的に変化する。そして、X+側の固定電極712の静電容量の変化値とX-側の固定電極712の静電容量の変化値との差分を計算する。これにより、押圧位置P5の移動を連続的に検出可能である。このようなスライド操作は、表示装置の表示画面の拡大縮小や音量の連続変化等に利用可能である。
 (変形例5)
 本実施形態では、操作体2が操作されたとき、操作体2の凸部22はホルダ8(より詳細には凹部83の底面83a)と接触する構造であるが、操作体2が操作されたとき、操作体2の凸部22は、センサ部71の第1基板711と接触する構造であってもよい。この場合、凸部22は、操作体2における第1基板711との対向面に設けられる。すなわち、操作体2が操作されたとき、操作体2の凸部22は、ホルダ8又は第1基板711に接触する構造であればよい。
 (その他の変形例)
 本実施形態では、操作体2には、当接部として凸部22が設けられており、ホルダ8には、凸部22と嵌り合う凹部83が設けられている(1つ目の変形例)。ただし、操作体2に、当接部として凹部83が設けられ、ホルダ8に凸部22が設けられてもよい。
 また、本実施形態では、操作体2の凸部22の天面(接触面)22aは平面であるが、凸部22の天面22aは、平面視で円形又は多角形を形成する稜線を含む曲面であってもよい(2つ目の変形例)。操作体2が傾倒(傾倒操作)されたとき、上記の稜線が円形の場合は、平面視で、上記の円形上の一点での接線を傾倒軸として操作体2は傾倒し、上記の稜線が多角形である場合は、平面視で、上記の多角形の一辺を傾倒軸として操作体2は傾倒する。
 また、本実施形態において、操作体2の凸部22の天面22a(例えば天面22aの外縁)に複数の突起が更に設けられてもよい(3つ目の変形例)。複数の突起は、互いに間隔(等間隔)を空けて環状(円状)に並んでいる。複数の突起の先端面は、凸部22の天面22aから互いに同じ高さである。この変形例では、操作体2が傾倒(傾倒操作)されたとき、操作体2は、複数の突部のうちの隣り合う2つの突部の先端部を結ぶ線分を傾倒軸として傾倒する。複数の突起はそれぞれ、半円球状であってもよい。なお、凸部22の天面に複数の突部を設ける代わりに、凸部22の天面22a(例えば天面22aの外縁)を周方向に沿って等間隔で起伏(高くしたり低くしたり)させてもよい。この場合、高くなった部分が上記の突部として機能する。
 また、上述の2つ目及び3つ目の変形例においても、上述の1つ目の変形例と同様に、操作部2に凹部83を設け、ホルダ8に凸部22を設ける変形例を適用してもよい。
 (2)実施形態2
 図21~図28を参照して、本実施形態に係る入力装置1について説明する。
 実施形態1では、操作体30は、移動電極32の可撓部44によって支持されるが、本実施形態では、操作体30は、可撓部44の代わりにバネ35によって支持される。また、実施形態1では、基準電極713は、固定電極712の内側に設けられるが、本実施形態では、基準電極713は、スイッチ電極714の外周側に設けられる。
 (2-1)入力装置の構成
 図21及び図22に示すように、入力装置1は、操作体30、接着シート31、移動電極32、絶縁フィルム33、センサ基板34、バネ35、球36、第1ホルダ37、及び第2ホルダ38を備えている。
 (操作体)
 操作体30は、操作者の操作が入力される部分である。操作体30は、例えば多角形(例えば正8角形)の平板状である。
 操作体30は、基板部301と、凹部302と、当接部303と、操作部304と、平面部305、フランジ部306とを有する。
 基板部301は、多角形(例えば正8角形)の平板状である。基板部301の後面の中心には、凹部302及び当接部303が同心状に設けられており、基板部301の後面において当接部303の外周側の領域は、移動電極32を貼り付けるための平滑な平面部305を構成する(図25参照)。基板部301の前面の中央には、操作部304が設けられている。基板部301の外周縁部は、操作部304の外周側に突出したフランジ部306を構成する。
 凹部302は、球36が配置される部分である。凹部302の内面は、例えば半球状である。凹部302は、基板部301の後面の中心に設けられている。
 当接部303は、第1ホルダ37の段差部373と接触する部分である。当接部303は、基板部301の後面において凹部302の周囲に設けられており、例えば、平面視円環形の凸状である。当接部303の天面(接触面)303aは、第1ホルダ37の段差部373の天面(接触面)373aと接触する面であり、平面部305と平行である。
 操作部304は、操作者の操作を受け付ける部分である。操作部304は、基板部301の前面の中心に平面視円形の凸状に設けられている。操作部304は、凹部302の中心と同心状である。操作部304の前面は、操作者からの操作力を受ける受圧面304aである。
 (移動電極)
 移動電極32は、操作体30と一体となって移動(変位)する電極である。移動電極32は、バネ性を有する金属で板状に形成されている。移動電極32の前面は、接着シート31を介して操作体30の基板部301の後面に固定される。移動電極32は、本体部321と、第1接続部322と、第2接続部323と、平面部324とを有する。本体部321は、センサ基板34の固定電極342と対向する部分であり、例えば、中央に開口部32aを有する円環形の板状である。第1接続部322は、センサ基板34の基準電極343と接触する部分である。第2接続部323は、センサ基板34のスイッチ電極344と接触する部分である。本体部321における固定電極342と対向する領域は、平滑な平面を有する平面部324を構成している。
 (接着シート及び絶縁フィルム)
 接着シート31は、移動電極32を操作体30に固定するための両面接着シートである。接着シート31は、例えば円環形のシート状である。接着シート31は、移動電極32の本体部321の前面と操作体30の基板部301の後面との間に配置される。これにより、接着シート31によって、移動電極32の前面(本体部321の前面)は、操作体30の後面(基板部301の後面)に固定される。
 絶縁フィルム33は、センサ基板34の後述の固定電極342と移動電極32とが短絡することを防止するための絶縁部材である。絶縁フィルム33は、例えば円環形のシート状である。絶縁フィルム33は、センサ基板34の後述の固定電極342上に貼り付けられる。
 (センサ基板)
 センサ基板34は、例えばFPCである。センサ基板34は、基板341と、固定電極342と、基準電極343と、スイッチ電極344とを備えている。基板341は、基板本体3411と、引出部3412とを有する。基板本体3411は、例えば円環板状である。基板本体3411は、当接部303が配置する開口部341aを有する。基板本体3411の前面には、固定電極342と、基準電極343と、スイッチ電極344とが設けられている。引出部3412は、基板本体から外部に配線電極(例えば基準電極343からの配線電極)を引き出すための基板である。
 (球及びバネ)
 球36及びバネ35は、第1ホルダ37の球収納部372内に収納される。バネ35は、球36と球収納部372の底との間に配置されて、球36を前側(すなわち操作体30側)に付勢する。これにより、バネ35は、移動電極32の平面部324が固定電極342に対して平行になるように操作体30を付勢する。球36は、球収納部372によって、前後方向(第1ホルダ37の柱軸方向)への移動が許容され、前後方向に直交する方向への移動が禁止される。球36は、バネ35によって前方に付勢されることで、操作体30の凹部302に嵌合する。この嵌合によって、操作体30は、バネ35に付勢された球36によって前側に付勢される。また、上記の嵌合によって、操作体30は、第1ホルダ37に対して、前後方向に直交する方向に移動すること(スライドすること)が禁止される。
 (ホルダ)
 第1ホルダ37は、入力装置1の内部部品(操作体30、接着シート31、移動電極32、絶縁フィルム33、センサ基板34、バネ35、及び球36)を収容する筐体である。
 第1ホルダ37は、例えば多角形(例えば正8角形)の柱状であり、樹脂で形成されている。第1ホルダ37は、ホルダ本体370と、収容凹部371と、球収納部372と、段差部373とを有する。
 ホルダ本体370は、例えば多角形(例えば正8角形)の柱状である。ホルダ本体370の前面には、収容凹部371が設けられている。また、ホルダ本体370の前面の外縁には、ネジN1がねじ込まれる複数のネジ孔370aが設けられている。
 収容凹部371は、入力装置1の上述の内部部品を収容する部分であり、ホルダ本体370の前面に設けられている。また、ホルダ本体370の周壁(収容凹部371を囲む部分)には、センサ基板34の引出部3412が引き出される切欠部375が設けられている。収容凹部371の内形形状は、操作体30の外形形状と略同形同大の形状(例えば正8角形)である。このため、収容凹部371は、操作体30を回転不能かつ揺動可能に収容可能である。
 球収納部372は、球36とバネ35を収納する部分である。球収納部372は、収容凹部371の底面の中央に、有底筒形の孔状に設けられている。
 段差部373は、操作体30の当接部303と接触する部分である。段差部373は、収容凹部371の底面において球収納部372の周囲に設けられており、例えば、平面視円環形の凸状である。段差部373の天面(接触面)373aは、操作体30の当接部303の天面(接触面)303aと接触する面である。収容凹部371の底面において段差部373の外周側の領域は、センサ基板34を貼り付けるための平滑な平面部374を構成する。平面部374は、段差部373の接触面303aと平行である。
 第2ホルダ38は、第1ホルダ37の収容凹部371内の操作体30のフランジ部306を覆う部材である。第2ホルダ38は、例えば多角形の平板状であり、金属で形成されている。第2ホルダ38は、中央に、操作体30の操作部304が露出する開口部38aを有する。第2ホルダ38は、ネジN2によって第1ホルダ37の前面開口の外周縁に取り付けられる。第2ホルダ38が操作体30のフランジ部306を覆うことで、バネ35の付勢を受けた操作体30が第1ホルダ37から抜けることを防止する。第2ホルダ38には、ネジN1が通る複数のネジ孔38bが周方向に設けられている。
 (2-2)センサ基板の詳細
 図23は、センサ基板34を前側から見た平面図である。図23に示すように、センサ基板34の基板341には、開口部341aが設けられており、センサ基板34の前面(基板341の前面)には、固定電極342、基準電極343及びスイッチ電極344が設けられている。
 固定電極342は、基板341の前面において、開口部341aの外周領域に環状(例えば円状)に設けられている。固定電極342は、実施形態1の固定電極712と同様に構成されている。したがって、固定電極342は、複数(例えば4つ)の分割電極10を有し、各分割電極10は、円状の共通の駆動電極11と、円弧状の個別の受信電極12とを有する。駆動電極11は、複数の第1櫛歯電極11aと、第1連結部11bとを有する。受信電極12は、複数の第2櫛歯電極12aと、第2連結部12bとを有する。複数の第2櫛歯電極12aは、複数の第1櫛歯電極11aと噛み合っている。
 スイッチ電極344は、基板341の前面において、固定電極342の外側に環状(円状)に形成されている。基準電極343は、基板341の前面において、スイッチ電極344の外側に環状(円状)に形成されている。基準電極343及びスイッチ電極344は、固定電極342と同心状に配置されている。基準電極343の配線電極343aは、基板341の引出部3412に引き出されている。
 (2-3)移動電極の詳細
 図24は、操作体30及び移動電極32の組付状態を後側から見た斜視図である。
 操作体30は、例えば多角形(例えば正8角形)の板状である。操作体30の後面(すなわち基板部301の後面)の中央には、凹部302が設けられている。操作体30の外周縁部は、フランジ部306を構成する。
 移動電極32は、操作体30の基板部301の後面に、接着シート31によって貼り付けられている。移動電極32は、本体部321と、第1接続部322と、第2接続部323とを有する。本体部321は、センサ基板34の固定電極342と対向する部分であり、例えば、中央に開口部32aを有する円環形の板状である。開口部32a内には、操作体30の凹部302が配置される。
 第1接続部322は、センサ基板34の基準電極343と接触する部分である。第1接続部322は、複数(例えば8個)の刷子部50を有する。複数の刷子部50はそれぞれ、本体部321の外周辺において周方向に並んで設けられており、本体部321の外周辺から周方向に沿って突出している。刷子部50は、支持片部51と突部52とを有する。支持片部51は、弾性的に可撓可能な平板状であり、本体部321の外周辺から周方向に向かって突出している。突部52は、基準電極343と接触する部分であり、支持片部51の先端部に設けられている。
 第2接続部323は、センサ基板34のスイッチ電極344と接触する部分である。第2接続部323は、複数(例えば8個)の凸部53を有する。複数の凸部53は、本体部321の後面の外周縁に並んで設けられている。第1接続部322の突部52の先端面52aは、第2接続部323の凸部53の先端面53aよりも後方に突出している。
 (2-4)入力装置の動作
 図25~図28を参照して、操作体30を傾倒操作したときの入力装置1の動作を説明する。図25に示すように、入力装置1の待機状態では、バネ35の付勢力によって球36が前側に移動されており、この球36によって、操作体30のフランジ部306が第2ホルダ38に接触するまで、操作体30が前側に移動されている。この状態では、移動電極32において、第1接続部322は、基準電極343と接触しておらず、第2接続部323は、スイッチ電極344と接触していない。また、移動電極32は、センサ基板34の固定電極342に対して平行である。また、操作体30の当接部303の接触面303aと第1ホルダ37の段差部373の接触面373aとの間には間隔S1が確保されている。
 図26Aに示すように、入力装置1の待機状態から操作体30が傾倒操作される。すなわち、操作体30の受圧面304aの外縁の一点(押圧位置P8)が操作力F1で押圧されることで、操作体30が傾倒される。この状態を傾倒状態1とする。この傾倒状態1では、操作力F1によって操作体30の押圧側が第1ホルダ37内に沈み込み、操作体30の押圧側とは反対側のフランジ部306が接触点P9で第2ホルダ38と接触する。つまり、操作体30は、接触点P9を傾倒支点として傾倒する。以後、傾倒支点を傾倒支点P9と記載する場合がある。
 より詳細には、図27に示すように、フランジ部306の外形形状は多角形(正8角形)であるため、フランジ部306は、その外形形状の複数(例えば8つ)の辺のうちの一辺L1の全体で第2ホルダ38と接触する。このため、操作体30は、第2ホルダ38と接触する上記の一辺L1を傾倒軸として傾倒する。
 図26Aに戻って、この傾倒状態1では、操作体30の傾倒によって、移動電極32の押圧側において、第1接続部322がセンサ基板34の基準電極343と接触するが、第2接続部323はセンサ基板34のスイッチ電極344とは接触しない。
 図26Bに示すように、入力装置1の傾倒状態1から、同じ押圧位置P8で操作体30が更に押し込まれる。この状態を傾倒状態2とする。つまり、この傾倒状態2では、操作体30の受圧面304aの外縁の一点(押圧位置P8)が、操作力F1よりも強い操作力F2で押圧されることで、接触点P9を傾倒支点として操作体30が更に傾倒される。これにより、移動電極32の押圧側において、第1接続部322がセンサ基板34の基準電極343と接触すると同時に更に第2接続部323がスイッチ電極344と接触する。
 このように、本実施形態においても、実施形態1と同様に、操作体30が傾倒操作されると、移動電極32の第1接続部322が基準電極343と接触し、その後に第2接続部323がスイッチ電極344と接続する。したがって、本実施形態でも、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
 次に図28を参照して、入力装置1の中央を押操作する場合の動作(中央プッシュ状態の動作)を説明する。図28に示すように、入力装置1の中央プッシュ状態では、入力装置1の操作体30の受圧面304aの中央に操作力F1が作用する。これにより、操作体30が操作力F1の作用方向に変位して、操作体30の当接部303の接触面303aが第1ホルダ37の段差部373の接触面373aと接触する。この状態では、移動電極32は固定電極342と平行である。そして、移動電極32において、第1接続部322がセンサ基板34の基準電極343と接触するが、第2接続部323はセンサ基板34のスイッチ電極344とは接触しない。このような押操作は、フリック操作の開始時の押操作として利用できる。
 (2-5)変形例
 実施形態2は、実施形態1及びその変形例と組み合わせて実施可能である。
 (3)態様
 上記の実施形態及び変形例から本開示は下記の態様を取り得る。
 第1の態様の入力装置(1)は、基板(711)と、固定電極(712)、基準電極(713)及びスイッチ電極(714)と、操作体(2)と、移動電極(4)と、ホルダ(8)と、を備える。固定電極(712)、基準電極(713)及びスイッチ電極(714)は、基板(711)に設けられている。操作体(2)は、基板(711)と対向して配置され、押操作されることで基板(711)に対して垂直方向移動可能かつ傾倒可能である。移動電極(4)は、操作体(2)に設けられて操作体(2)と一体で移動可能である。移動電極(4)は、第1接続部(42)と、第2接続部(43)とを有する。第1接続部(42)は、基準電極(713)と対向する。第2接続部(43)は、スイッチ電極(714)と対向する。ホルダ(8)には、基板(711)が配置される。操作体(2)が押操作されないときは、移動電極(4)は、固定電極(712)、基準電極(713)及びスイッチ電極(714)と接触しない。操作体(2)が押操作されたときは、第1接続部(42)が基準電極(713)と接触し、その後、さらに第2接続部(43)がスイッチ電極(714)と接触する。
 この構成によれば、操作体(2)が押操作されると、まず第1接続部(42)が基準電極(713)と接触して移動電極(4)が基準電位に変化する。これにより、固定電極(712)の静電容量が変化して、操作体(2)に行われた操作を検出可能になる。さらに操作体(2)が押操作されると、第2接続部(43)がスイッチ電極(714)と接触して、スイッチ電極(714)が移動電極(4)を介して基準電位に変化する。このようにスイッチ電極(714)が基準電位となることで、操作体(2)が所定の傾倒量、傾倒したことが検出される。これにより、操作体(2)の傾倒量が所定の傾倒量以上の範囲で操作の検出が行われたか否かが識別可能である。また、上述の通り、操作体(2)の傾倒量が所定の傾倒量よりも大きい範囲だけでなく所定の傾倒量よりも小さい範囲でも、操作の検出が可能である。これにより、操作体(2)の傾倒量においてより広い範囲で操作の検出が可能である。以上より、操作体(2)の傾倒量においてより広い範囲で操作の検出が可能であり、かつ、操作体(2)の傾倒量が所定の傾倒量以上の範囲で操作の検出が行われたか否かが識別可能である。
 第2の態様の入力装置(1)は、第1の態様において、操作体(2)は、操作体(2)における基板(711)又はホルダ(8)との対向面に設けられた当接部(22)を有する。操作体(2)が傾倒操作されたとき、ホルダ(8)又は基板(711)に接触した当接部(22)を傾倒支点として操作体(2)が傾倒する。
 この構成によれば、操作体(2)が傾倒操作されたとき、ホルダ(8)又は基板(711)に接触した当接部(22)を支点として操作体(2)が傾倒するため、操作体(2)の傾倒の動きを安定させることができる。
 第3の態様の入力装置(1)は、第1又は第2の態様において、固定電極(712)は、環状に並んだ複数の分割電極(10)を含む。
 この構成によれば、操作体(2)の傾倒方向(θ)を容易に検出できる。なお、操作体(2)の傾倒方向(θ)とは、操作体(2)を傾倒操作で傾倒させることで特定される固定電極(712)の中心回りの方向である。
 第4の態様の入力装置(1)では、第3の態様において、基準電極(713)及びスイッチ電極(714)はそれぞれ、固定電極(712)と同心状の環状である。
 この構成によれば、操作体(2)の傾倒方向(θ)に関係無く、移動電極(4)が基準電極(713)及びスイッチ電極(714)と接触するタイミングを安定させることができる。
 第5の態様の入力装置(1)では、第3又は第4の態様において、複数の分割電極(10)はそれぞれ、環状の駆動電極(11)と、受信電極(12)とを有する。駆動電極(11)は、複数の分割電極(10)の間で共通で用いられ、複数の第1櫛歯電極(11a)を有する。受信電極(12)は、複数の第1櫛歯電極(11a)と噛み合う複数の第2櫛歯電極(12a)を有する。複数の分割電極(10)の各々の受信電極(12)は、駆動電極(11)の周方向に並んで配置されている。
 この構成によれば、複数の分割電極(10)はそれぞれ、複数の第1櫛歯電極(11a)を有する駆動電極(11)と複数の第1櫛歯電極(11a)と噛み合う複数の第2櫛歯電極(12a)を有する受信電極(12)とで構成される。これにより、移動電極(4)と固定電極(712)(すなわち複数の分割電極(10))との間の静電容量を検出するときに、ノイズの影響を受け難くできる。また、駆動電極(11)の制御によって、操作の検出に用いる分割電極(10)を選択できる。例えば、傾倒方向(θ)を検出するときは全ての分割電極(10)を使用する。また、スライド操作を検出するときは、スライド移動線上の2つの分割電極(10)だけを使用することで、操作を検出するときの検出速度を高めることができる。
 第6の態様の入力装置(1)では、第1~第5の態様のいずれか1つにおいて、第1接続部(42)は、第2接続部(43)よりも基板(711)の側に突出している。
 この構成によれば、操作体(2)が押操作されたとき、容易に、先に第1接続部(42)を基準電極(713)に接触させ、その後に第2接続部(43)をスイッチ電極(714)に接触させることができる。
 第7の態様の入力装置(1)では、第2の態様において、操作体(2)が操作されないとき、当接部(22)の接触面(22a)と、接触面(22a)と対向する基板(711)又はホルダ(8)との間には、間隔(S1)が確保されている。
 この構成によれば、操作体(2)を押操作したとき、当接部(22)の接触面(22a)と、この接触面(22a)と対向する基板(711)又はホルダ(8)との間の間隔(S1)を縮めることで、操作体(2)を基板(711)側に変位可能である。これにより、操作体(2)の受圧面(21a)の中央を押操作したときに、操作体(2)を基板(711)側に変位可能である。
 第8の態様の入力装置(1)では、第7の態様において、当接部(22)の接触面(22a)は平面であり、移動電極(11)の第1接続部(42)は、弾性的に可撓可能であり、操作体(2)の当接部(22)の接触面(22a)と、接触面(22a)と対向する基板(711)又はホルダ(8)とが面接触したときは、第1接続部(42)は基準電極(713)と接触しており、第2接続部(43)はスイッチ電極(714)と接触していない。
 この構成によれば、例えばフリック操作を行う時、操作ボタン(520)の操作面(523)の中央をタッチ(軽く押圧)すると、操作体(2)が基板(711)に対して垂直方向に押し下げられ、操作体(2)の当接部(22)の平面である接触面(22a)と基板(711)又はホルダ(8)と面接触して、移動電極(11)と固定電極(712)が平行な状態で操作体(2)の姿勢は保持される。この時、第1接続部(42)は撓みをもって基準電極(713)と接触して、移動電極(4)が基準電位となり、固定電極(712)の静電容量から操作ボタン(520)のタッチ操作状態が検出できる。このように、フリック開始時、すなわち、操作体(2)の受圧面(21a)において操作力で押圧される押圧位置を中央から外縁上の或る位置に向けて移動させて操作体(2)を傾倒させる前の中央タッチの状態(フリック操作における入力予想画面G1の状態)を安定させることができる。
 第9の態様の入力装置(1)では、第2の態様において、当接部(22)は、外形形状が円形である接触面(22a)を有する。操作体(2)が押操作されたとき、接触面(22a)がホルダ(8)又は基板(711)と接触し、さらに操作体(2)が傾倒操作されると、操作体(2)は所定の傾倒軸(A1)の回りに傾倒する。基板(711)に直交する方向(D1)からの平面視で、操作体(2)において、押操作された押圧位置(P2)と操作体(2)の受圧面(21a)の中心(P3)とを結ぶ仮想線(L2)と接触面(22a)の輪郭線(22b)とが交差する点を交点(P1)とする。このとき、所定の傾倒軸(A1)は、平面視で、接触面(22a)の輪郭線(22b)における交点(P1)での接線である。
 この構成によれば、操作体(2)を押操作したとき、当接部(22)の接触面(22a)は基板(711)又はホルダ(8)と面接触する。これにより、操作体(2)が押操作されたときの操作体(2)の姿勢を安定させることができる。また、押操作された押圧位置(P2)と操作体(2)の中心(P3)とを結ぶ仮想線(L2)が接触面(22a)の輪郭線(22b)と交差する点を交点(P1)とする。このとき、操作体(2)を傾倒させるときの所定の傾倒軸(A1)は、当接部(22)の接触面(22a)の輪郭線(22b)における交点(P1)での接線である。このため、操作体(2)が押操作されたとき、操作体(2)を押圧位置(P2)の方向に傾倒させることができる。
 第10の態様の入力装置(1)では、第2の態様において、当接部(22)は、外形形状が複数の辺(M1)を有する多角形である接触面(22a)を有する。操作体(2)が傾倒操作されたとき、操作体(2)は、接触面(22a)の複数の辺(M1)のうちの一辺を傾倒軸として傾倒する。
 この構成によれば、操作体(2)が傾倒操作されたとき、操作体(2)の傾倒方向(θ)を、当接部(22)の接触面(22a)の複数の辺(M1)のうちの一辺に垂直な方向に制限できる。
 第11の態様の入力装置(1)では、第10の態様において、固定電極(712)は、環状に並んだ複数の分割電極(10)を含む。基板(711)に直交する方向から見た平面視で、複数の分割電極(10)の各々の幅方向の長さ(W1)を2等分する2等分線(L4)は、当接部(22)の外形形状の複数の辺(M1)のうちの一辺を2等分する。
 この構成によれば、操作体(2)の傾倒方向(θ)を検出するとき、その検出を安定させることができる。
 第12の態様の入力装置(1)では、第2の態様において、当接部(22)は、凸曲面である接触面(22a)を有する。操作体(2)が押圧されたとき、操作体(2)は、当接部(22)の凸曲面と基板(711)又はホルダ(8)との接触点(P6)を傾倒支点として傾倒する。操作体(2)が押圧されたときの押圧位置(P5)が操作体(2)上を移動するのに伴って、傾倒支点(P6)が凸曲面(22a)上を移動する。
 この構成によれば、当接部(22)の接触面(22a)は凸曲面であるため、押圧位置(P5)が移動すると傾倒支点(P6)が移動し、この移動に伴って操作体(2)が滑らかに傾斜を変化させる。これにより、押圧位置(P5)の移動に伴って、固定電極(712)の静電容量が滑らかに変化する。これにより、操作体(2)上を押圧位置(P5)が直線状に移動する操作(例えばスライド操作)を行ったとき、その操作の移動を連続的に検出できる。
 第13の態様の入力装置(1)では、第1~第12の態様のいずれか1つにおいて、移動電極(4)は、導電性を有する弾性体で形成されている。移動電極(4)は、平面部(45)と、第1接続部(42)と、第2接続部(43)と、可撓部(44)とを有する。平面部(45)は、固定電極(712)と対向する。第1接続部(42)は、基準電極(713)と対向する。第2接続部(43)は、スイッチ電極(714)と対向する。可撓部(44)は、基板(711)と接触する。可撓部(44)は、操作体(2)が操作されないときは、平面部(45)が固定電極(712)に対して平行になるように操作体(2)の姿勢を維持する。可撓部(44)は、操作体(2)が操作されたときは、平面部(45)が固定電極(712)に対して平行な状態に戻るように操作体(2)を付勢する。
 この構成によれば、待機状態での移動電極(4)の姿勢保持と、操作体(2)の傾倒後の復帰手段と、移動電極(4)における基準電極(713)との接触手段と、移動電極(4)におけるスイッチ電極(714)との接触手段とを単一の部品で形成できる。この結果、入力装置(1)を小型化できる。
 第14の態様の入力装置(1)は、第1~第12の態様のいずれか1つにおいて、操作体(2)を付勢するバネ(35)を更に備える。入力装置(1)では、移動電極(32)は、導電性を有する弾性体で形成されている。移動電極(32)は、平面部(324)と、第1接続部(322)と、第2接続部(323)と、を有する。平面部(324)は、固定電極(342)と対向する。第1接続部(42)は、基準電極(343)と対向する。第2接続部(43)は、スイッチ電極(344)と対向する。バネ(35)は、平面部(324)が固定電極(342)に対して平行になるように操作体(30)を付勢する。
 この構成によれば、移動電極(32)における基準電極(343)との接触手段と、移動電極(32)におけるスイッチ電極(344)との接触手段とを単一の部品で形成できる。この結果、入力装置(1)を小型化できる。
 第15の態様の入力装置(1)では、第1~第14の態様のいずれか1つにおいて、操作体(2)の外形形状は、複数の辺(L1)を有する多角形である。操作体(2)が傾倒操作されたとき、操作体(2)の外形形状の複数の辺(L1)のうちの一辺が基板(711)又はホルダ(8)に接触する。
 この構成によれば、操作体(2)が傾倒操作されたときの操作体(2)の傾倒方向(θ)を、当該一辺に直交する方向に制限できる。この場合、操作体(2)の傾倒方向(θ)は、操作体(2)の外形形状の多角形の各辺(L1)に直交する方向に限定されるが、限定される分、操作体(2)を見なくても、所望の傾倒方向(θ)を正確に選択し易くなる。
 第16の態様の入力装置(1)では、第15の態様において、固定電極(712)は、環状に並んだ複数の分割電極(10)を含む。基板(711)に直交する方向から見た平面視で、複数の分割電極(10)の各々の幅方向の長さ(W1)を2等分する2等分線(L4)は、操作体(2)の外形形状の複数の辺(L1)のうちの一辺を2等分する。
 この構成によれば、操作体(2)の傾倒方向(θ)を検出するとき、その検出を安定させることができる。
 第17の態様の入力装置(1)では、第1~第14の態様のいずれか1つにおいて、操作体(2)は、操作体(2)における基板(711)又はホルダ(8)との対向面の周縁に沿って設けられた複数の凸部(27)を有する。操作体(2)が傾倒操作されたとき、複数の凸部(27)のうちの隣り合う2つの凸部(27)がホルダ(8)又は基板(711)に接触する。
 この構成によれば、操作体(2)が傾倒操作されたときの操作体(2)の傾倒方向(θ)を、当該隣り合う2つの凸部(27)を結ぶ線分に直交する方向に制限できる。この場合、操作体(2)の傾倒方向(θ)は、複数の凸部(27)のうちの隣り合う2つの凸部(27)を結ぶ線分に直交する方向に限定されるが、限定される分、操作体(2)を見なくても、所望の傾倒方向(θ)を正確に選択し易くなる。
 第18の態様の入力装置(1)では、第17の態様において、固定電極(712)は、環状に並んだ複数の分割電極(10)を含む。基板(711)に直交する方向から見た平面視で、複数の分割電極(10)の各々の幅方向の長さ(W1)を2等分する仮想線は、複数の凸部(27)のうちの隣り合う2つの凸部(27)を結ぶ線分を2等分する。
 この構成によれば、操作体(2)の傾倒方向(θ)を検出するとき、その検出を安定させることができる。
 第19の態様の入力装置(1)では、第1~第18の態様のいずれか1つにおいて、操作体(2)は、フリック操作、回転操作、スワイプ操作及びスライド操作のうちの少なくとも1つの操作を受け付ける。フリック操作は、操作体(2)の受圧面(21a)において、中央部を押圧して、押圧位置を中央部から外縁上の一点に向けて移動させる操作である。回転操作は、操作体(2)の受圧面(21a)において、外縁上の任意の位置を押圧し、押圧位置を任意の位置から外縁に沿って円状に移動させる操作である。スワイプ操作は、操作体(2)の受圧面(21a)において、外縁上の任意の位置を押圧し、押圧位置を任意の位置とは反対側の外縁上の一点まで直線状に移動させる操作である。スライド操作は、操作体(2)の受圧面(21a)において、任意の位置を押圧して、押圧位置を、受圧面(21a)の中心を通って直線状に移動させる操作である。
 この構成によれば、操作体(2)は、フリック操作、回転操作、スワイプ操作及びスライド操作のうちの少なくとも1つの操作を受け付けることができる。
 第20の態様の組込装置(500)は、第1~第19の態様のいずれか1つの入力装置(1)と、ラバーシート(510)と、操作ボタン(520)と、ベース(530)と、カバーパネル(540)と、を備える。ラバーシート(510)は、入力装置(1)の操作体(2;30)の前側に配置される。操作ボタン(520)は、ラバーシート(510)の前側に配置される。ベース(530)は、入力装置(1)、ラバーシート(510)及び操作ボタン(520)を収容可能な収容凹部(533)を有する。カバーパネル(540)は、操作ボタン(520)を露出する開口部(541)を有し、収容凹部(533)に入力装置(1)、ラバーシート(510)及び操作ボタン(520)が収容された状態で、ベース(530)の前面に取り付けられる。
 この構成によれば、上記の効果を有する入力装置(1)を備える組込装置(500)を提供できる。
 1 入力装置
 2,30 操作体
 4,32 移動電極
 8 ホルダ
 10 分割電極
 11 駆動電極
 11a 第1櫛歯電極
 12 受信電極
 12a 第2櫛歯電極
 21a,304a 受圧面
 22 凸部(当接部)
 22a 接触面
 22b 輪郭線
 27 凸部
 35 バネ
 42,322 第1接続部
 43,323 第2接続部
 44 可撓部
 45,324 平面部
 342,712 固定電極
 343,713 基準電極
 344,714 スイッチ電極
 434 基準電極
 500 組込装置
 510 ラバーシート
 520 操作ボタン
 530 ベース
 533 収容凹部
 540 カバーパネル
 541 開口部
 711 基板
 A1 傾倒軸
 L1 辺
 L2 仮想線
 L4 2等分線
 M1 辺
 P1 交点
 P2 押圧位置
 P3 中心
 P5 押圧位置
 P6 接触点(傾倒支点)
 S1 間隔
 θ 傾倒方向

Claims (20)

  1.  基板と、
     前記基板に設けられた固定電極、基準電極及びスイッチ電極と、
     前記基板と対向して配置され、押操作されることで前記基板に対して垂直方向移動可能かつ傾倒可能な操作体と、
     前記操作体に設けられて前記操作体と一体で移動可能な移動電極と、
     前記基板が配置されるホルダと、を備え、
     前記移動電極は、前記基準電極と対向する第1接続部と、前記スイッチ電極と対向する第2接続部とを有し、
     前記操作体が押操作されないときは、前記移動電極は、前記固定電極、前記基準電極及び前記スイッチ電極と接触せず、前記操作体が押操作されたときは、前記第1接続部が前記基準電極と接触し、その後、さらに前記第2接続部が前記スイッチ電極と接触する
    入力装置。
  2.  前記操作体は、前記操作体における前記基板又は前記ホルダとの対向面に設けられた当接部を有し、
     前記操作体が傾倒操作されたとき、前記ホルダ又は前記基板に接触した前記当接部を傾倒支点として前記操作体が傾倒する
    請求項1に記載の入力装置。
  3.  前記固定電極は、環状に並んだ複数の分割電極を含む、
    請求項1又は2に記載の入力装置。
  4.  前記基準電極及び前記スイッチ電極はそれぞれ、前記固定電極と同心状の環状である、
    請求項3に記載の入力装置。
  5.  前記複数の分割電極はそれぞれ、
      前記複数の分割電極の間で共通で用いられ、複数の第1櫛歯電極を有する環状の駆動電極と、
      前記複数の第1櫛歯電極と噛み合う複数の第2櫛歯電極を有する受信電極と、を有し、
     前記複数の分割電極の各々の前記受信電極は、前記駆動電極の周方向に並んで配置されている
    請求項3又は4に記載の入力装置。
  6.  前記第1接続部は、前記第2接続部よりも前記基板の側に突出している
    請求項1~5のいずれか1項に記載の入力装置。
  7.  前記操作体が操作されないとき、前記当接部の接触面と、前記接触面と対向する前記基板又は前記ホルダとの間には、間隔が確保されている
    請求項2に記載の入力装置。
  8.  前記当接部の前記接触面は平面であり、前記移動電極の前記第1接続部は、弾性的に可撓可能であり、前記操作体の前記当接部の前記接触面と、前記接触面と対向する前記基板又は前記ホルダとが面接触したときは、前記第1接続部は前記基準電極と接触しており、前記第2接続部は前記スイッチ電極と接触していない
    請求項7に記載の入力装置。
  9.  前記当接部は、外形形状が円形である接触面を有し、
     前記操作体が押操作されたとき、前記接触面が前記ホルダ又は前記基板と接触し、さらに前記操作体が傾倒操作されると、前記操作体は所定の傾倒軸の回りに傾倒し、
     前記基板に直交する方向からの平面視で、前記操作体において、押操作された押圧位置と前記操作体の受圧面の中心とを結ぶ仮想線と前記接触面の輪郭線とが交差する点を交点とすると、前記所定の傾倒軸は、前記平面視で、前記接触面の前記輪郭線における前記交点での接線である
    請求項2に記載の入力装置。
  10.  前記当接部は、外形形状が複数の辺を有する多角形である接触面を有し、
     前記操作体が傾倒操作されたとき、前記操作体は、前記接触面の前記複数の辺のうちの一辺を傾倒軸として傾倒する
    請求項2に記載の入力装置。
  11.  前記固定電極は、環状に並んだ複数の分割電極を含み、
     前記基板に直交する方向から見た平面視で、前記複数の分割電極の各々の幅方向の長さを2等分する2等分線は、前記当接部の前記外形形状の前記複数の辺のうちの一辺を2等分する
    請求項10に記載の入力装置。
  12.  前記当接部は、凸曲面である接触面を有し、
     前記操作体が押圧されたとき、前記操作体は、前記当接部の前記凸曲面と前記基板又は前記ホルダとの接触点を傾倒支点として傾倒し、
     前記操作体が押圧されたときの押圧位置が前記操作体上を移動するのに伴って、前記傾倒支点が前記凸曲面上を移動する
    請求項2に記載の入力装置。
  13.  前記移動電極は、導電性を有する弾性体で形成されており、
     前記移動電極は、
      前記固定電極と対向する平面部と、
      前記基準電極と対向する前記第1接続部と、
      前記スイッチ電極と対向する前記第2接続部と、
      前記基板と接触する可撓部と、
    を有し、
     前記可撓部は、前記操作体が操作されないときは、前記平面部が前記固定電極に対して平行になるように前記操作体の姿勢を維持し、前記操作体が操作されたときは、前記平面部が前記固定電極に対して平行な状態に戻るように前記操作体を付勢する、
    請求項1~12のいずれか1項に記載の入力装置。
  14.  前記操作体を付勢するバネを更に備え、
     前記移動電極は、導電性を有する弾性体で形成されており、
     前記移動電極は、
      前記固定電極と対向する平面部と、
      前記基準電極と対向する前記第1接続部と、
      前記スイッチ電極と対向する前記第2接続部と、を有し、
     前記バネは、前記平面部が前記固定電極に対して平行になるように前記操作体を付勢する、
    請求項1~12のいずれか1項に記載の入力装置。
  15.  前記操作体の外形形状は、複数の辺を有する多角形であり、
     前記操作体が傾倒操作されたとき、前記操作体の前記外形形状の複数の辺のうちの一辺が前記基板又は前記ホルダに接触する
    請求項1~14のいずれか1項に記載の入力装置。
  16.  前記固定電極は、環状に並んだ複数の分割電極を含み、
     前記基板に直交する方向から見た平面視で、前記複数の分割電極の各々の幅方向の長さを2等分する2等分線は、前記操作体の前記外形形状の前記複数の辺のうちの一辺を2等分する
    請求項15に記載の入力装置。
  17.  前記操作体は、前記操作体における前記基板又は前記ホルダとの対向面の周縁に沿って設けられた複数の凸部を有し、
     前記操作体が傾倒操作されたとき、前記複数の凸部のうちの隣り合う2つの凸部が前記ホルダ又は前記基板に接触する
    請求項1~14のいずれか1項に記載の入力装置。
  18.  前記固定電極は、環状に並んだ複数の分割電極を含み、
     前記基板に直交する方向から見た平面視で、前記複数の分割電極の各々の幅方向の長さを2等分する仮想線は、前記複数の凸部のうちの隣り合う2つの凸部を結ぶ線分を2等分する
    請求項17に記載の入力装置。
  19.  前記操作体は、フリック操作、回転操作、スワイプ操作及びスライド操作のうちの少なくとも1つの操作を受け付け、
     前記フリック操作は、前記操作体の受圧面において、中央部を押圧して、押圧位置を前記中央部から外縁上の一点に向けて移動させる操作であり、
     前記回転操作は、前記操作体の前記受圧面において、外縁上の任意の位置を押圧し、押圧位置を前記任意の位置から前記外縁に沿って円状に移動させる操作であり、
     前記スワイプ操作は、前記操作体の前記受圧面において、外縁上の任意の位置を押圧し、押圧位置を前記任意の位置とは反対側の外縁上の一点まで直線状に移動させる操作であり、
     前記スライド操作は、前記操作体の前記受圧面において、任意の位置を押圧して、押圧位置を、前記受圧面の中心を通って直線状に移動させる操作である
    請求項1~18のいずれか1項に記載の入力装置。
  20.  請求項1~19のいずれか1項に記載の入力装置と、
     前記入力装置の操作体の前側に配置されるラバーシートと、
     前記ラバーシートの前側に配置される操作ボタンと、
     前記入力装置、前記ラバーシート及び前記操作ボタンを収容可能な収容凹部を有するベースと、
     前記操作ボタンを露出する開口部を有し、前記収容凹部に前記入力装置、前記ラバーシート及び前記操作ボタンが収容された状態で、前記ベースの前面に取り付けられるカバーパネルと、を備える、
    組込装置。
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JP2007149534A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Aisin Seiki Co Ltd 荷重検知センサ、着座装置およびヘッドレスト

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