(57)【要約】【課題】  静電容量の変化を検知することで、指で触れたことの検知と、指で押圧したときの検知ができる入力装置を提供する。【解決手段】  操作側に第１の電極１１ａが設けられ、支持側に第２の電極１２ａが設けられ、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａの間に弾性シート８が設けられている。指１６が第１の電極１１ａに接近すると、可変容量Ｃａが増大し、指１６で第１の電極１１ａが絶縁シートを介して押圧され、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａとが接近すると、可変容量Ｃｂが増大する。第１の電極１１ａの電位または電流の変化を監視し、第２の電極１２ａの電位または電流の変化を監視することで、指で触れたことの検知と、指で押圧したときの検知ができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持側に位置する第２の電極と、操作側に位置して前記第２の電極と距離を開けて対向し且つ操作押圧力で前記第２の電極に接近する第１の電極とを有し、
人の指が前記第１の電極に接近したときに、前記第１の電極の電位または電流の変化から静電容量の変化を検知する第１の容量検知部と、前記第１の電極が前記第２の電極に接近したときに、前記第２の電極の電位または電流の変化から静電容量の変化を検知する第２の容量検知部とが設けられていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
共通の容量検知部が、前記第１の容量検知部および前記第２の容量検知部として共通に使用され、共通の前記容量検知部が、スイッチ切換え部によって、前記第１の電極と前記第２の電極に切換えて接続される請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
人の指が前記第１の電極に接近したときに、前記第１の容量検知部の検知出力が変化するが前記第２の容量検知部の検知出力が実質的に変化せず、前記第１の電極が前記第２の電極に接近したときに、前記第１の容量検知部の検知出力と前記第２の容量検知部の検知出力とが共に変化する請求項１または２記載の入力装置。
【請求項４】
導電体でない操作体が前記第１の電極に接近した状態で、前記第１の電極が前記第２の電極に接近したときに、前記第１の容量検知部の検知出力と前記第２の容量検知部の検知出力との差が実質的に変化しない請求項３記載の入力装置。
【請求項５】
前記第１の電極と前記第２の電極との間に弾性体が介在している請求項１ないし４のいずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
支持側に位置する第２の電極と、操作側に位置する第１の電極と、操作押圧力を受けたときに前記第１の電極との距離が変化することなく前記第２の電極に接近する第３の電極とを有し、
人の指が前記第１の電極に接近したときに、前記第１の電極の電位または電流の変化から静電容量の変化を検知する第１の容量検知部と、前記第３の電極が前記第２の電極に接近したときに、前記第２の電極または前記第３の電極の電位または電流の変化から静電容量の変化を検知する第２の容量検知部とが設けられていることを特徴とする入力装置。
【請求項７】
前記第２の電極と前記第３の電極との間に弾性体が介在している請求項６記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量の変化を利用して指の接触と指による押圧操作を識別して検知できる入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯用機器などの操作部には、押圧スイッチ式の入力装置の代わりに静電容量式の入力装置が設けられている。この種の入力装置は、複数のＸ電極と複数のＹ電極が互いに絶縁されて交差しており、接地電位に近い電位の導電体である指が近づくと、Ｘ電極とＹ電極との間の静電容量が変化し、これにより指の接近位置を検知できる。
【０００３】
また、以下の特許文献１には、静電容量の変化の検知とスイッチ式の検知を併用した入力装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載された入力装置は、反転動作する反転電極が複数並べられており、それぞれの反転電極の表面が絶縁シートで覆われている。それぞれの反転電極の下側に接地電極が対向して設けられており、反転電極と接地電極は互いに絶縁されている。
【０００５】
接地電位に近い電位の導電体である人の指が絶縁シートの表面に触れて反転電極に接近すると、反転電極と人の指との間に静電容量が形成されるため、反転電極で得られる検出信号が変化する。これにより、どの反転電極に指が接近しているかを検知できる。また、いずれかの反転電極が押圧されると、この反転電極が接地電極に接触し、反転電極と接地電極とが導通するスイッチ信号によって、どの反転スイッチが押されたかを検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５２６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に記載された入力装置は、反転電極から検知される静電容量の変化によって、指が反転電極に接近したか否かを検知し、反転電極が押圧されたことの検知信号は、静電容量の変化からではなく、反転電極と接地電極とが接触するスイッチ信号から得るようにしている。
【０００８】
例えば、特許文献１のように反転電極が接地電極に対向している構造において、反転電極から検知される静電容量の変化のみで、指の接近操作および押圧操作の双方を認識しようとした場合に、絶縁シートに接触した指の面積が大きいために静電容量が大きくなったのか、または反転電極が接地電極に接近したために静電容量が大きくなったのかを区別できない。そのために、特許文献１に記載のように、反転電極が押されたことを検知するために前記スイッチ信号を別個に得ることが必要になり、静電容量を検知するための検知回路と、スイッチ信号を検知するための検知回路の２種の検知回路が必要になる。
【０００９】
また、特許文献１に記載の入力装置は、指以外の非導電性の操作体で反転電極が押圧されたときも、反転電極と接地電極とが接触してスイッチ信号が得られるため、指で押圧されたときの操作と、非導電性の操作体で押圧されたときの操作とを区別できない。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、静電容量の変化を検知するだけで、人の指の接近と指による押圧操作の双方の入力状態を検知できる入力装置を提供することを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、指で操作されたときと、指以外の非導電性の操作体で操作されたときの識別が可能な入力装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、支持側に位置する第２の電極と、操作側に位置して前記第２の電極と距離を開けて対向し且つ操作押圧力で前記第２の電極に接近する第１の電極とを有し、
人の指が前記第１の電極に接近したときに、前記第１の電極の電位または電流の変化から静電容量の変化を検知する第１の容量検知部と、前記第１の電極が前記第２の電極に接近したときに、前記第２の電極の電位または電流の変化から静電容量の変化を検知する第２の容量検知部とが設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の入力装置は、静電容量の変化を第１の容量検知部と第２の容量検知部で検知することによって、人の指が接近したときの検知と、第１の電極が押されたときの検知を区別して認識することが可能である。検知回路は静電容量の変化を検知する回路のみで構成できるため回路構成を簡単にできる。
【００１４】
本発明は、共通の容量検知部が、前記第１の容量検知部および前記第２の容量検知部として共通に使用され、共通の前記容量検知部が、スイッチ切換え部によって、前記第１の電極と前記第２の電極に切換えて接続されることが好ましい。
【００１５】
上記のように共通の容量検知部を使用することで、回路構成を簡単にできる。なお、本発明は、第１の容量検知部と第２の容量検知部とを別々の容量検知部として備えることもできる。
【００１６】
本発明は、人の指が前記第１の電極に接近したときに、前記第１の容量検知部の検知出力が変化するが前記第２の容量検知部の検知出力が実質的に変化せず、前記第１の電極が前記第２の電極に接近したときに、前記第１の容量検知部の検知出力と前記第２の容量検知部の検知出力とが共に変化するものである。
【００１７】
上記のように、第１の容量検知部と第２の容量検知部の検知出力とから、人の指が接近したときと、第１の電極が押されたときととを区別して認識することが可能になる。
【００１８】
さらに本発明は、導電体でない操作体が前記第１の電極に接近した状態で、前記第１の電極が前記第２の電極に接近したときに、前記第１の容量検知部の検知出力と前記第２の容量検知部の検知出力との差が実質的に変化しない構成が好ましい。
【００１９】
上記構成では、人の指で第１の電極が押されたときと、指以外の非導電性の操作体で第１の電極が押されたときとで異なる検知出力を得るため、指以外の異物が当たったときなどの誤動作を区別できる。
【００２０】
また、本発明は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に弾性体が介在しているものである。または第１の電極と第２の電極との間が空気層であってもよい。
【００２１】
次に、本発明は、支持側に位置する第２の電極と、操作側に位置する第１の電極と、操作押圧力を受けたときに前記第１の電極との距離が変化することなく前記第２の電極に接近する第３の電極とを有し、
人の指が前記第１の電極に接近したときに、前記第１の電極の電位または電流の変化から静電容量の変化を検知する第１の容量検知部と、前記第３の電極が前記第２の電極に接近したときに、前記第２の電極または前記第３の電極の電位または電流の変化から静電容量の変化を検知する第２の容量検知部とが設けられていることを特徴とするものである。
【００２２】
上記発明においても、指が第１の電極に接近したときと、第１の電極が押されたときを異なる信号として区別して認識できる。また、指で押されたときと、指以外の非導電性の操作体で押されたときとで、異なる信号を得て区別して認識することが可能である。
【００２３】
この場合も、前記第２の電極と前記第３の電極との間に弾性体が介在しているものにできる。また第２の電極と第３の電極との間に空気層が介在しているものであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、人の指が入力部に接近したとき、および人の指で入力部が押されたときの双方の入力状態を、静電容量の変化のみで識別して認識することが可能である。よって、比較的簡単な回路で２種の入力状態の検知を識別できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態の入力装置を示す平面図、
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線での断面を示す拡大断面図、
【図３】個々の入力部の静電容量および浮遊容量の形成状態を示す説明図、
【図４】（Ａ）（Ｂ）は静電容量と浮遊容量、および容量検知部の接続状態を示す回路ブロック図、
【図５】容量検知部に設けられる検知回路の一例を示す回路図、
【図６】（Ａ）は検知部の動作状態を示し、（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は検知出力を示す説明図、
【図７】（Ａ）は検知部の動作状態を示し、（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は検知出力を示す説明図、
【図８】（Ａ）は検知部の動作状態を示し、（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は検知出力を示す説明図、
【図９】（Ａ）は検知部の動作状態を示し、（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は検知出力を示す説明図、
【図１０】本発明の第２の実施の形態の入力装置を示す回路ブロック図、
【図１１】（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施の形態の入力装置の検知出力を示す線図、
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１と図２に示す入力装置１は、合成樹脂のシートまたはフィルムで形成された可撓性の絶縁基板２を有している。絶縁基板２は、図示左側の折り返し部６で１８０度折り返されて、絶縁基板２の一部である対向シート３と対向シート４とが上下に対向する積層部５が構成されている。積層部５は、対向シート３が設けられた下側が支持側であり、対向シート４が設けられた上側が操作側である。支持側である対向シート３が硬質の基板上に固定される。操作側の対向シート４は、操作面の一部として使用される。または、対向シート４の表面が、操作面を形成する可撓性の樹脂シートで覆われる。
【００２７】
図１に示すように、積層部５はほぼ正方形であり、中心部に上下に貫通する円形の貫通穴５ａが形成されており、それぞれの辺の中央部に半円形の切欠き部５ｂが合計４箇所に形成されている。前記貫通穴５ａと切欠き部５ｂが形成されている部分に、入力装置１とは別のスイッチ機構を設けることが可能である。
【００２８】
図２に示すように、折り返し部６の内側に弾性部材７が挟まれており、積層部５には、対向シート部３と対向シート部４との間に、弾性シート８が挟まれている。弾性シート８は、前記弾性部材７と別体のものであってもよいし、一体のものであってもよい。
【００２９】
図１に示すように、積層部５には４箇所に第１の入力部１０ａ、第２の入力部１０ｂ、第３の入力部１０ｃおよび第４の入力部１０ｄが設けられている。図２には第１の入力部１０ａと第２の入力部１０ｂが示されている。図２に示すように、第１の入力部１０ａには、操作側の対向シート４の内面に第１の電極１１ａが設けられ、支持側の対向シート３の内面に第２の電極１２ａが設けられている。第２の入力部１０ｂには、対向シート４の内面に第１の電極１１ｂが設けられ、対向シート３の内面に第２の電極１２ｂが設けられている。同様に、第３の入力部１０ｃに第１の電極１１ｃと第２の電極１２ｃが設けられ、第４の入力部１０ｄに第１の電極１１ｄと第２の電極１２ｄが設けられている。
【００３０】
図１には、それぞれの入力部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに設けられた第１の電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが破線で示されている。それぞれの第１の電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは扇形状であり、貫通穴５ａを中心として互いに直交する４方向に延びて配置されている。第２の電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、第１の電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと同じ形状で上下に対向している。
【００３１】
第１の電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、対向シート４の内面に形成された導電層であり、第２の電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、対向シート３の内面に形成された導電層である。導電層は、絶縁基板２の表面の銅箔層からエッチングされて形成され、または絶縁基板２の表面に、銀フィラーを含む樹脂を印刷することで形成され、あるいはカーボンを含む樹脂を印刷することで形成される。前記第１の電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと弾性シート８との間は、両面接着テープなどで接着され、第２の電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと弾性シート８との間は両面接着テープなどで接着されている。
【００３２】
図１と図２に示すように、絶縁基板２の一部は前記積層部５から延長する延長部９となっており、この延長部９の表面にＩＣパッケージ１５が実装されている。絶縁基板２を平面状に展開したときに、第１の電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと第２の電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄおよびＩＣパッケージ１５は、絶縁基板２の同じ表面に設けられている。そして第１の電極と第２の電極およびＩＣパッケージ１５は、絶縁基板２の表面に形成された導電パターンを介して導通させられている。
【００３３】
図３は、４箇所の入力部のうちの第１の入力部１０ａに形成される静電容量を示している。これはその他の第２の入力部１０ｂ、第３の入力部１０ｃおよび第４の入力部１０ｄにおいても同じである。
【００３４】
第１の入力部１０ａでは、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａとの間に可変容量Ｃｂが形成されている。可変容量Ｃｂは第１の電極１１ａと第２の電極１２ａとの距離によって変化する。人は導電体であり指１６は接地電位に近い電位である。指１６が第１の電極１１ａに接近したときに、第１の電極１１ａと指１６との間に可変容量Ｃａが形成される。この可変容量Ｃａは、第１の電極１１ａと指１６との距離および第１の電極１１ａと指との対向面積に応じて変化する。
【００３５】
図３に示すように、第２の電極１２ａと接地部との間に浮遊容量Ｃｓが存在し、人と接地部との間にも浮遊容量Ｃｈが存在している。
【００３６】
図４と図５は、ＩＣパッケージ１５の内部に設けられたスイッチ切換え部２０と容量検知部３０を示している。
【００３７】
入力装置１では、静電容量の変化を第１の電極１１ａと第２の電極１２ａから個別に検知する。図４に示す例では、スイッチ切換え部２０で回路を切換えることによって、ひとつの容量検知部３０で第１の電極１１ａの電位の変化または電流の変化と、第２の電極１２ａの電位の変化または電流の変化とが、交互に検出される。すなわち、ひとつの容量検知部３０が第１の容量検知部および第２の容量検知部として兼用されている。ただし、本発明は、２つの容量検知部３０が設けられて、第１の電極１１ａの電位の変化または電流の変化が第１の容量検知部で検知され、第２の電極１２ｂの電位の変化または電流の変化が第２の容量検知部で検知されるものであってもよい。
【００３８】
スイッチ切換え部２０には４個のスイッチ２１，２２，２３，２４が設けられている。図４（Ａ）は、スイッチ２１，２２がＯＮで、スイッチ２３，２４がＯＦＦであり、第１の電極１１ａが容量検知部３０に接続される。図４（Ｂ）は、スイッチ２１，２２がＯＦＦで、スイッチ２３，２４がＯＮであり、第２の電極１２ａが容量検知部３０に接続される。図４（Ａ）の切換え状態と図４（Ｂ）の切換え状態は、短時間の周期で交互に繰り返えされる。
【００３９】
容量検知部３０では、第１の電極１１ａの電位の変化または電流の変化から静電容量の変化が検知される。同様に、第２の電極１２ａの電位の変化または電流の変化から静電容量の変化が検知される。容量検知部３０は、静電容量の変化が電位の変化または電流の変化に変換されて、ディジタル値またはアナログ値として出力される。
【００４０】
図５には、容量検知部３０に設けられる検知回路の一例としての検知回路３０Ａが示されている。図５の検知回路３０Ａでは、図３と図４に示す各容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｓ，Ｃｈの変化が、可変コンデンサＣｘとして図示されている。
【００４１】
検知回路３０Ａは、可変コンデンサＣｘの一方の電極に周期の短いパルス状の電圧３１が印加される。パルス状の電圧３１は、ＡＮＤ回路３２に直接に与えられる。同時に、パルス状の電圧３１は、抵抗Ｒおよび可変コンデンサＣｘの非接地側の電極に与えられ、さらにＡＮＤ回路３２にも与えられる。ＡＮＤ回路３２から得られる矩形波は平滑化回路３３で平滑化され、静電容量の大小に応じた電圧または電流が得られる。
【００４２】
可変コンデンサＣｘの静電容量がゼロに限りなく近づいているときは、間欠的に得られる電圧（ｉ）の立ち上がりに遅れがほとんど生じることがなく、電圧（ｉ）と電圧（ｉｉ）は、ほぼ同じパルス状の電圧となる。よってＡＮＤ回路３２からの出力は、パルス状の電圧３１とほぼ同じものとなり、平滑化回路３３で平滑化された電圧または電流は最大値となる。可変コンデンサＣｘの静電容量が大きくなると、パルス状の電圧（ｉ）の立ち上がりに遅れが生じるので、ＡＮＤ回路からの出力は、ハイレベルの時間が、パルス状の電圧３１よりも短くなる。よって平滑化回路３３で平滑化された電圧または電流が小さくなる。さらに、平滑化回路３３から得られる電圧または電流の増減が反転させられて、可変コンデンサＣｘの静電容量が大きくなると検知出力が増大し、可変コンデンサＣｘの静電容量が低下すると検知出力が減少するようになる。
【００４３】
図４に示す容量検知部３０には、図５に示す検知回路３０Ａが搭載されて、可変容量ＣａとＣｂの増加に伴って増大する検知出力を得ることができる。または、容量検知部３０に、検知回路３０Ａとは別の構造の回路であって容量の変化を検知できる検知回路が搭載されていてもよい。
【００４４】
図６（Ａ）は、第１の電極１１ａに指１６が接近しておらず、第１の電極１１ａに押圧力が作用していない状態を示している。このとき、可変容量Ｃａが最小値であり、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａの距離が最大であるため可変容量Ｃｂも最小値である。
【００４５】
スイッチ切換え部２０が図４（Ａ）の状態に切換えられると、容量検知部３０では、第１の電極１１ａから静電容量が検知される。第１の電極１１ａからは、互いに並列の可変容量Ｃａと可変容量Ｃｂの和に応じた静電容量の検知出力が得られる。スイッチ切換え部２０が図４（Ｂ）の状態に切換えられると、容量検知部３０において、第２の電極１２ａから静電容量が検知される。このときの検知出力は、可変容量Ｃｂの静電容量に基づく値である。
【００４６】
図６（Ｂ）に示すように、指１６が触れていないときは、第１の電極１１ａから得られる静電容量の検知出力が変化せず、図６（Ｃ）に示すように、第２の電極１２ａから得られる静電容量の検知出力も変化しない。なお、容量検知部３０では、図６（Ｄ）に示すように、第１の電極１１ａから得られた静電容量の検知出力と、第２の電極１２ａから得られた静電容量の検知出力との差の出力が生成される。指が触れていないときには、この出力差も変化しない。
【００４７】
図７（Ａ）は、指１６が対向シート４に触れて、指１６が第１の電極１１ａに接近した状態を示している。ただし第１の電極１１ａは押されておらず、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａの距離は最大に保たれている。このとき、可変容量Ｃａが増大するために、図４（Ａ）に示す切換え状態において、第１の電極１１ａから得られる静電容量の検知出力が増大する。一方、図４（Ｂ）に示す切換え状態においては、可変容量Ｃｂの静電容量が変化しないため、第２の電極１２ａから得られる静電容量の検知出力は変化しない。
【００４８】
このとき、図７（Ｂ）に示すように、第１の電極１１ａから得られる静電容量の検知出力が増大し、図７（Ｃ）に示すように、第２の電極１２ａから得られる検知出力は変化しない。また図７（Ｄ）に示すように、２つの検知出力の出力差は、第１の電極１１ａから得られる静電容量の検知出力となって増大する。
【００４９】
図８（Ａ）は、指１６が第１の電極１１ａに接近し、さらに指１６で第１の電極１１ａが押されて、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａの距離が接近した状態を示している。図４（Ａ）の切換え状態において、第１の電極１１ａから検出される静電容量は、互いに並列の可変容量Ｃａと可変容量Ｃｂの和である。可変容量Ｃａと可変容量Ｃｂの双方が大きくなるため、図８（Ｂ）に示すように、第１の電極１１ａから検出される静電容量が非常に大きくなる。また、図４（Ｂ）の切換え状態で検出される可変容量Ｃｂも増大しているため、図８（Ｃ）に示すように、第２の電極１２ａから検出される静電容量も増大する。そのため、図８（Ｄ）に示す出力差も増大する。
【００５０】
図９（Ａ）は、非導電性の操作体で第１の電極１１ａが押されて、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａの距離が接近した状態を示している。このとき、可変容量Ｃａは最小値のままであり、可変容量Ｃｂが増大する。
【００５１】
よって、図４（Ａ）の切換え状態のときに得られる静電容量の変化は、図９（Ｂ）に示すように、可変容量Ｃｂの増大分だけであり、図４（Ｂ）の切換え状態のときに得られる静電容量の変化も、図９（Ｃ）に示すように、可変容量Ｃｂの増大分だけである。よって、図９（Ｄ）に示す２つの出力の差はほぼゼロであり、または所定のしきい値を下回る。
【００５２】
容量検知部３０で検知される容量変化が制御部に与えられると、制御部では、図４（Ａ）の切換え状態のときに、第１の電極１１ａから検知される静電容量の変化が監視され、図４（Ｂ）の切換え状態のときに、第２の電極１２ａから検知される静電容量の変化が監視される。さらに、図６（Ｄ）などに示すよう２つの検知出力の差が常に監視される。
【００５３】
図６ないし図８に示すように、図４（Ａ）の切換え状態のときに、第１の電極１１ａで検知される静電容量が増大したら（回路によっては減少したら）、人の指が対向シート４の表面または対向シート４を覆う操作面に触れたと判断する。また、図４（Ｂ）の切換え状態のときに、第２の電極１２ａで検知される静電容量が増大したら（回路によっては減少したら）、対向シート４の表面または対向シート４を覆う操作面が押されて、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａが接近したと判断する。
【００５４】
ただし、図９（Ｃ）に示すように、第２の電極１２ａで検知される静電容量が増大しても、図９（Ｄ）に示すように、出力差がゼロのときまたは出力差が所定のしきい値を下回ったら、指以外のもので押されたと判断する。
【００５５】
図１と図２に示す入力装置１は、第１の入力部１０ａ、第２の入力部１０ｂ、第３の入力部１０ｃ、第４の入力部１０ｄが、十字形状に配置されているため、いずれかの入力部の表面に指を触れたときの検知出力と、いずれかの入力部が指で押されたときの検知出力を区別して認識することができる。例えば、第１の入力部１０ａの表面に触れた指を例えば第３の入力部１０ｃの表面などの他の入力部の表面に移動させることで、移動の入力信号を与えることができる。また、第１の入力部１０ａの表面に触れた指１６を、第２の入力部１０ｂ、第３の入力部１０ｃおよび第４の入力部１０ｄの表面に順に移動させることで、周回軌跡の入力信号を与えることができる。
【００５６】
また指１６で対面シート３が押されたことを全ての入力部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄで検知することで決定信号の入力ができ、または入力部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの表面を個別で押すことで、十字押圧スイッチと同様の入力も可能である。
【００５７】
それぞれの入力部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが指で押されると、図８（Ｃ）に示すように、容量検知部３０からの検知出力が増大するが、この検知出力が所定のしきい値を超えたか否かを監視して、超えたときに入力部が押されと認識してスイッチ信号を出力してもよい。または、図８（Ｃ）に示す検知出力の増大に応じて、入力部がどの程度の圧力で押圧されたかを検知してもよい。この場合、対向シート４に対する指の接触面積の変化とは切り離して、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａがどのくらい接近したかを検知することができる。
【００５８】
さらに、第１の電極１１ａで検知される静電容量の変化と、第２の電極１２ａで検知される静電容量の変化の差を監視し、図６（Ｄ）や図９（Ｄ）に示すように、出力差がゼロであったり、所定のしきい値以下であったときは、検知出力を無視することで、人の指で操作していないときの誤入力を防止できる。例えば、携帯機器をポケットや鞄に収納しているときに、誤って指以外の異物で入力部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのいずれかが押されたとしても、その出力を無視することで、誤った入力が行われるのを防止できる。
【００５９】
図１０は本発明の第２の実施の形態の入力装置１１０を示す断面図である。
この入力装置１１０は、硬質基板の支持側に第２の電極１１２が設けられ、操作側に第１の電極１１１が設けられている。第１の電極１１１の表面は、可撓性の絶縁シートで覆われている。第１の電極１１１の下側には、スペーサシート１１４を挟んで第３の電極１１３が設けられている。第２の電極１１２と第３の電極１１３の間は弾性シート１０８が挟まれている。
【００６０】
表面の絶縁シートが下向きに押されたときに、第１の電極１１１と第３の電極１１３との距離は変化しないが、第２の電極１１２と第３の電極１１３との距離が変化する。第３の電極１１３はほぼ接地電位に設定されている。
【００６１】
図１０に示すように、容量検知部１３０Ａは、第１の電極１１１から得られる電位の変化や電流の変化に基づいて、静電容量の変化を検知し、これがＡデータとして出力される。容量検知部１３０Ｂは、第２の電極１１２から得られる電位の変化や電流の変化に基づいて、静電容量の変化を検知し、これがＢデータとして出力される。
【００６２】
図１１（Ａ）は、人の指が絶縁シートの表面に触れ、指で第１の電極１１１が下側に押されたときのＡデータとＢデータの変化を示している。図１１（Ｂ）は、非導電性の操作体が絶縁シートの表面に触れて第１の電極１１１が下側に押されたときのＡデータとＢデータの変化を示している。図１１（Ａ）（Ｂ）に示されている区間（ａ）は、絶縁シートに何も触れていないとき、区間（ｂ）は指または操作体がシートの表面に触れたとき、区間（ｃ）は、指または操作体で第１の電極１１１が下向きに押されたときである。
【００６３】
人の指で操作されたときは、第１の電極１１１と指との間の静電容量が増大するが、第１の電極１１１と第３の電極１１３との距離は変わらない。よって、図１１（Ａ）に示すＡデータでは、区間（ｂ）（ｃ）において、指と第１の電極１１１との間の静電容量の増加分のみが検知される。
【００６４】
一方、図１１（Ｂ）に示すデータＡのように、指以外の非導電性の操作体を絶縁シートの表面に触れ、さらに押圧しても、容量検知部１３０Ａで検知されるＡデータは変化しない。
【００６５】
次に、図１１（Ａ）に示すＢデータでは、区間（ｃ）において、第２の電極１１２と第３の電極１１３との接近による静電容量の変化が検知される。このとき、第１の電極１１１の表面に指が接触していても、第３の電極１１３がほぼ接地電位であるため、Ｂデータに影響はない。したがって、図１１（Ｂ）に示す区間（ｃ）において、指以外の非導電性の操作体で第１の電極１１１が押されたときのＢデータの変化は、図１１（Ａ）のＢデータの変化と同じである。
【００６６】
図１０と図１１に示す入力装置１１０では、Ｂデータを監視することで、入力部が押されたか否かを検知できるが、Ａデータの出力を監視することで、指による操作か、指以外の非導電性の操作体による操作かを識別できる。
【００６７】
なお、図１０に示す構造において、第２の電極１１２を接地電位とし、第３の電極１１３の電位の変化または電流の変化が容量検知部１３０Ｂに与えられて、Ｂデータが得られてもよい。
【００６８】
なお、図２に示す弾性シート８が、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａが対向していない部分に設けられ、第１の電極１１ａと第２の電極１２ａとの間に空気が介在していてもよい。または弾性シート８がドーム状の弾性体で形成され、第１の電極１１ａが押されたときにクリック感触が得られるものであってもよい。これは図１０に示すものにおいても同じである。
【００６９】
さらに、第１の電極１１ａが、金属製のドーム状の電極であって、第２の電極１２ａと絶縁されて配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  入力装置
２  絶縁基板
３  対向シート
４  対向シート
５  積層部
８  弾性シート
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  入力部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ  第１の電極
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ  第２の電極
２０  スイッチ切換え部
３０  容量検知部
３０Ａ  検知回路
１０８  絶縁シート
１１０  入力装置
１１１  第１の電極
１１２  第２の電極
１１３  第３の電極
１３０Ａ，１３０Ｂ  容量検知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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