(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面内にて交差する第１の方向と第２の方向のうち前記第１の方向に間隔を空けて形成された複数本の下部電極パターンと、前記第２の方向に間隔を空けて形成された複数本の上部電極パターンとが高さ方向に間隔を空けて配置されたセンサ部と、前記センサ部と高さ方向に対向して配置され、表面に操作面を有する表面部材と、を有して構成され、
各下部電極パターンは夫々、複数の第１電極部が前記第２の方向に前記第１電極部よりも細い連結部を介して連設されており、
各上部電極パターンは夫々、複数の第２電極部が前記第１の方向に前記第２電極部よりも細い連結部を介して連設されており、
前記第１電極部と前記第２電極部とは平面視にて重ならないように配置されており、
前記操作面は、操作体を操作面上に接触させたときの前記操作体と前記センサ部間の高さ方向への距離が前記操作体の前記操作面上での接触位置により異なるように曲面を有して形成されており、
前記第１電極部及び前記第２電極部の各電極面積は、前記操作面と前記センサ部間の距離が大きいほど大きく形成されていることを特徴とする静電容量式の入力装置。
【請求項２】
各第１電極部における電極面積の比率は、前記各第１電極部と前記操作面間の距離の比率に比例し、各第２電極部における電極面積の比率は、前記各第２電極部と前記操作面間の距離の比率に比例している請求項１記載の静電容量式の入力装置。
【請求項３】
前記表面部材の操作面は前記第１の方向及び前記第２の方向の少なくともどちらか一方に向けて凸曲面状あるいは凹曲面状で形成されている請求項１又は２に記載の静電容量式の入力装置。
【請求項４】
前記表面部材の操作面は前記第１の方向及び前記第２の方向に向けて凸曲面状で形成されている請求項３記載の静電容量式の入力装置。
【請求項５】
前記表面部材の操作面は前記第２の方向に向けて凸曲面状で形成され、前記第１の方向に向けて直線状で形成されている請求項３記載の静電容量式の入力装置。
【請求項６】
前記表面部材の操作面は前記第１の方向及び前記第２の方向に向けて凹曲面状で形成されている請求項３記載の静電容量式の入力装置。
【請求項７】
前記表面部材の操作面は前記第２の方向に向けて凹曲面状で形成され、前記第１の方向に向けて直線状で形成されている請求項３記載の静電容量式の入力装置。
【請求項８】
前記センサ部は平面形状で形成されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の静電容量式の入力装置。
【請求項９】
前記表面部材の前記操作面に対向する裏面は前記操作面の形状に倣って曲面状に形成され、前記センサ部の上面側に粘着層を介して前記表面部材が接合されている請求項８記載の静電容量式の入力装置。
【請求項１０】
前記表面部材の前記操作面に対向する裏面は平坦面で形成されている請求項８記載の静電容量式の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力座標位置を検出可能な静電容量式の入力装置に係り、特に、操作面が曲面状で形成されてなる入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は従来における静電容量式の入力装置を模式的に示した部分縦断面図、図９は、従来における入力装置のセンサ部に設けられる下部電極パターンと上部電極パターンの部分平面図である。【０００３】
図８に示すように静電容量式の入力装置１は、図９に示す複数本の下部電極パターン６と複数本の上部電極パターン７とが高さ方向に対向して配置されたセンサ部５と、表面に操作面４ａを備える表面部材４とを備えて構成される。【０００４】
図８に示すように表面部材４はセンサ部５の上面側に設けられ、表面部材４とセンサ部５間が粘着層８を介して接合されている。【０００５】
図８に示す形態では、例えば、表面部材４の操作面４ａが凸曲面で形成されている。一方、センサ部５は平面状（平板状）で形成されている。このため指Ｆを操作面４ａ上に接触させたときの指Ｆとセンサ部５間の高さ方向（Ｚ）への距離Ｌ１は、前記指Ｆの操作面４ａ上での接触位置により異なっている。図８に示す指Ｆは、距離Ｌ１が最も大きくなる位置の操作面４ａ上に接触している。【０００６】
図９に示すように下部電極パターン６及び上部電極パターン７は夫々、複数本、設けられる。図９に示すように複数本の下部電極パターン６は、Ｙ方向に間隔を空けて配置されている。また各下部電極パターン６は夫々、複数の第１電極部６ａがＸ方向に第１電極部６ａよりも細い連結部６ｂを介して連設されている。各第１電極部６ａの電極面積は全て同じ大きさである。【０００７】
また図９に示すように複数本の上部電極パターン７は、Ｘ方向に間隔を空けて配置される。また各上部電極パターン７は夫々、複数の第２電極部７ａがＹ方向に第２電極部７ａよりも細い連結部７ｂを介して連設されている。各第２電極部７ａの電極面積は全て同じ大きさである。【０００８】
図９に示すように、各第１電極部６ａと各第２電極部７ａは互いに重ならないように配置されている。【０００９】
図８に示す入力装置１では、各下部電極パターン６及び各上部電極パターン７はいずれも検出電極である。指Ｆを操作面４ａ上に接触させると、指Ｆと、指Ｆに近い下部電極パターン６の第１電極部６ａとの間、及び指Ｆと、指Ｆに近い上部電極パターン７の第２電極部７ａとの間に静電容量が生じる。そして、指Ｆを操作面４ａ上に接触させたときと接触させないときとの容量変化に基づく電気特性変化が生じた下部電極パターン６及び上部電極パターン７から、指Ｆの接触位置を検出することができる。【００１０】
しかしながら、図８に示すように、指Ｆを曲面の操作面４ａ上に接触させたとき、指Ｆの操作面４ａ上での接触位置により指Ｆとセンサ部５間の距離Ｌ１が異なるが、各電極部６ａ，７ａの電極面積は同じ大きさであるため、指Ｆを操作面４ａ上に当接させたときに生じる容量変化が指Ｆの接触位置によりばらつき、均一なセンサ感度を得ることができない問題があった。【００１１】
上記したセンサ感度のばらつきを抑制すべく、図１０に示すように、表面部材４の操作面４ａの曲面形状に倣ってセンサ部５も曲面状に形成する構成が考えられる。これにより図８に示す従来の構造に比べて操作面４ａ全体でのセンサ感度を均一化しやすいと考えられた。【００１２】
しかしながら図１０に示すように、曲面状のセンサ部５を適切且つ安定して形成することは非常に難しい。表面部材４の操作面４ａが平面内にて直交する２方向のどちらに対しても曲面状で形成される３Ｄ形状の場合や曲率によっては、図８に示すように平面形態で形成されたセンサ部５をきれいに（皺なく）曲面形状に折り曲げることができない。あるいは最初から曲面状に成形された基材を用いても、その基材の表面に電極パターンを所定幅にてパターン形成することが困難である。【００１３】
したがって図１０に示すように表面部材４とともにセンサ部５も曲面状にする形態では、簡単且つ安定して、均一なセンサ感度を有する入力装置を製造することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−９１３６０号公報
【特許文献２】特開２００８−４７０２６号公報
【特許文献３】特開２００４−２５２６７６号公報
【特許文献４】特開２０１０−２０４４３号公報
【特許文献５】特開２００８−９７２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１〜３に記載された入力装置の構造は、図１０に示す従来構造である。なお特許文献２，３に記載された入力装置は静電容量式でなく抵抗式の入力装置を構成する（特許文献２の［０００２］欄、特許文献３の［０００３］欄）。【００１６】
特許文献４，５に記載された入力装置では、表面部材の操作面が曲面状である形態においてセンサ感度の均一性を向上させるための構造は一切、記載されていない。【００１７】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、各第１電極部及び各第２電極部の電極面積を操作面からセンサ部までの距離に基づいて調整することで、操作面全体におけるセンサ感度の均一性を簡単且つ適切に向上させた静電容量式の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】
【００１８】
本発明における入力装置は、
平面内にて交差する第１の方向と第２の方向のうち前記第１の方向に間隔を空けて形成された複数本の下部電極パターンと、前記第２の方向に間隔を空けて形成された複数本の上部電極パターンとが高さ方向に間隔を空けて配置されたセンサ部と、前記センサ部と高さ方向に対向して配置され、表面に操作面を有する表面部材と、を有して構成され、
各下部電極パターンは夫々、複数の第１電極部が前記第２の方向に前記第１電極部よりも細い連結部を介して連設されており、
各上部電極パターンは夫々、複数の第２電極部が前記第１の方向に前記第２電極部よりも細い連結部を介して連設されており、
前記第１電極部と前記第２電極部とは平面視にて重ならないように配置されており、
前記操作面は、操作体を操作面上に接触させたときの前記操作体と前記センサ部間の高さ方向への距離が前記操作体の前記操作面上での接触位置により異なるように曲面を有して形成されており、
前記第１電極部及び前記第２電極部の各電極面積は、前記操作面と前記センサ部間の距離が大きいほど大きく形成されていることを特徴とするものである。【００１９】
指等の操作体を操作面上に接触させると、操作体と、操作体に近い各電極パターンの電極部との間で静電容量が生じる。本発明では、操作体の操作面上での接触位置により操作体と各電極パターンとの間の距離が異なるが、本発明のように、操作面とセンサ部間の距離が大きいほど電極面積を大きくしたことで、操作体を操作面上の異なる場所に接触させた際の容量変化のばらつきを従来に比べて抑制でき、操作面全体でのセンサ感度の均一性を簡単且つ適切に向上させることが可能になる。本発明では、各電極パターンの電極面積を上記のように調整することでセンサ部を平面形状（平板状）で形成することができるため、図１０に示すようにセンサ部を曲面状に形成する場合等に比べてセンサ部を簡単且つ適切に形成することができ、よって、操作面全体におけるセンサ感度の均一性に優れた入力装置を簡単且つ安定して製造することが可能である。【００２０】
本発明では、各第１電極部における電極面積の比率、及び、各第２電極部における電極面積の比率は夫々、各電極部と前記操作面間の距離の比率に比例していることが好ましい。これにより、より効果的に、均一なセンサ感度を得ることができる。【００２１】
また本発明では、前記表面部材の操作面が、前記第１の方向及び前記第２の方向の少なくともどちらか一方に向けて凸曲面状あるいは凹曲面状で形成されている形態に好ましく適用できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の入力装置によれば、従来に比べて、操作面全体でのセンサ感度の均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態の静電容量式の入力装置（タッチパネル）１０の分解斜視図、
【図２】本実施形態における表面部材、下部電極パターン及び上部電極パターンを説明するための図であり、（ａ）は、表面部材の部分平面図及び、表面部材をＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿って切断した際の部分断面図、（ｂ）は下部電極パターンの部分平面図、（ｃ）は上部電極パターンの部分平面図、（ｄ）は、（ｂ）の下部電極パターンと（ｃ）の上部電極パターンとを重ねた状態の部分平面図、
【図３】図２とは別の実施形態における表面部材、下部電極パターン及び上部電極パターンを説明するための図（（ａ）は、部分平面図及び部分断面図、（ｂ）〜（ｄ）は部分平面図）、
【図４】図２、図３とは別の実施形態における表面部材、下部電極パターン及び上部電極パターンを説明するための図（（ａ）は、部分平面図及び部分断面図、（ｂ）〜（ｄ）は部分平面図）、
【図５】図２〜図４とは別の実施形態における表面部材、下部電極パターン及び上部電極パターンを説明するための図（（ａ）は、部分平面図及び部分断面図、（ｂ）〜（ｄ）は部分平面図）、
【図６】図１に示す本実施形態の入力装置をＸ１−Ｘ２方向に沿って切断したときの部分縦断面図、
【図７】図６と異なる表面部材を用いた本実施形態の入力装置の部分縦断面図、
【図８】従来における静電容量式の入力装置を模式的に示した部分縦断面図、
【図９】従来における入力装置のセンサ部に設けられる下部電極パターンと上部電極パターンの部分平面図、
【図１０】図８と異なる形態の従来における静電容量式の入力装置を模式的に示した部分縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本実施形態の静電容量式の入力装置（タッチパネル）１０の分解斜視図、図２は、本実施形態における表面部材、下部電極パターン及び上部電極パターンを説明するための図であり、（ａ）は、表面部材の部分平面図及び、表面部材をＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿って切断した際の部分断面図、（ｂ）は下部電極パターンの部分平面図、（ｃ）は上部電極パターンの部分平面図、（ｄ）は、（ｂ）の下部電極パターンと（ｃ）の上部電極パターンとを重ねた状態の部分平面図である。図３〜図５は図２とは別の実施形態を示す。図６は図１に示す本実施形態の入力装置をＸ１−Ｘ２方向に沿って切断したときの部分縦断面図、図７は図６と異なる表面部材を用いた本実施形態の入力装置の部分縦断面図である。
【００２５】
図１に示すように入力装置１０は、下から基材表面に複数本の下部電極パターンが形成された下部基板２２、粘着層３０、基材表面に複数本の上部電極パターンが形成された上部基板２１、粘着層３１、及び、表面に操作面２０ａを備えた表面部材２０の順に積層されている。
【００２６】
各下部電極パターン及び各上部電極パターンは操作面２０ａと高さ方向に対向する領域に形成され、各電極パターンは操作面２０ａとの対向領域から各基板２１，２２の外周部１２にて配線部に接続されている。
【００２７】
そして各配線部の先端に下部接続部１７や上部接続部１５が形成されている。図１に示すように、本実施形態の入力装置１０には、フレキシブルプリント基板２３が設けられる。図１に示すように、例えば、フレキシブルプリント基板２３の先端（接続部１５，１７との接続側）は、中央部２３ａと、両側端部２３ｂ，２３ｂとに分離している。フレキシブルプリント基板２３の中央部２３ａには複数の第１接続部（図示しない）が形成されており、中央部２３ａが上部接続部１５上に重ねられて、各第１接続部と各上部接続部１５とが電気的に接続されている。また、フレキシブルプリント基板２３の両側端部２３ｂには複数の第２接続部（図示しない）が形成されており、両側端部２３ｂ，２３ｂが入力装置１０の下部接続部１７上に重ねられて、各第２接続部と各下部接続部１７とが電気的に接続されている。
【００２８】
またフレキシブルプリント基板２３では、各第１接続部及び各第２接続部が、フレキシブルプリント基板２３の表面に設置されたコネクタ３５と、図示しない配線パターンを介して電気的に接続されている。
【００２９】
図１及び図２（ａ）に示すように、表面部材２０の表面は指Ｆやペン等の操作体による操作面２０ａである。この実施形態では、操作面２０ａの外周部であって表面部材２０の下面に加飾層２４が設けられている。操作面２０ａは透光領域であり、加飾層２４が形成された操作面２０ａの外周部は非透光領域である。
【００３０】
図６は図１に示す入力装置１０をＸ１−Ｘ２方向に沿って高さ方向に切断したときの部分縦断面図である。
【００３１】
図６に示すように、下部基板２２は、平面状の下部基材３２と下部基材３２の表面に形成された複数本の下部電極パターン１４とを有して構成される。また上部基板２１は、平面状の上部基材３３と上部基材３３の表面に形成された複数本の上部電極パターン１３とを有して構成される。複数本の下部電極パターン１４と複数本の上部電極パターン１３は平面視にて交差している。
【００３２】
下部電極パターン１４及び上部電極パターン１３は共に検出電極を構成している。
図６に示すように下部基板２２と上部基板２１との間は粘着層３０を介して接合されている。下部基板２２，粘着層３０及び上部基板２１にてセンサ部２５が構成される。なおセンサ部２５の構成は図６に示す構造に限定されるものではない。平面状の基材の上下面に下部電極パターン１４及び上部電極パターン１３を形成した構成等であってもよい。また図６と異なって上部電極パターン１３を粘着層３０側に向けて下部基板２２と上部基板２１間を接合してもよい。
【００３３】
各電極パターン１３，１４はいずれも基材表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料でスパッタや蒸着により成膜される。また基材３２，３３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルム状の透明基材やガラス基材等で形成される。本実施形態では下部基板２２及び上部基板２１を平面状に形成し、図１０で示したような立体状に成形しないため、基材３２，３３には軟質なフィルムのみならず平面状のガラス等を用いることが可能である。
【００３４】
図６に示すように、センサ部２５の上面側に粘着層３１を介して表面部材２０が接合されている。粘着層３０，３１はアクリル系粘着剤、両面粘着テープ等である。表面部材２０は特に材質を限定するものではないが、ガラス、プラスチック等で形成される。図６に示す表面部材２０は、操作面２０ａが凸曲面状となるように形成されている。なお図１に示す表面部材２０の表面形状には、曲面であることが斜視図で見やすくするために図３（ａ）の形状を図示することとした。
【００３５】
図２は第１実施形態における表面部材２０、下部電極パターン及び上部電極パターンの形状を示す。
【００３６】
図２（ａ）は表面部材２０の部分平面図と、表面部材２０の中心Ｏを通るＡ−Ａ線断面及びＢ−Ｂ線断面を示す。なおＡ−Ａ線断面及びＢ−Ｂ線断面には表面部材２０のみならず表面部材２０下の粘着層３１についても一部図示した。
【００３７】
図２（ａ）に示すように表面部材２０の操作面（表面）２０ａは、Ｙ１−Ｙ２方向（第１の方向）及びＸ１−Ｘ２方向（第２の方向）に向って凸曲面で形成される。この実施形態での操作面２０ａは、その中心Ｏが最も上方に突出しており、中心Ｏから離れるにしたがって徐々に下方に向けて湾曲する３Ｄ形状で形成されている。
【００３８】
図２（ｂ）は下部電極パターン１４の部分平面図である。図２（ｂ）に示すように下部電極パターン１４ａ〜１４ｄは複数本形成される。ここで、図２〜図５においては各下部電極パターンや上部電極パターンを個別に説明する必要性から、各下部電極パターンや各上部電極パターンに「符号１４ａ，１４ｂ・・・・，符号１３ａ，１３ｂ，・・・」と付した。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、各下部電極パターン１４ａ〜１４ｄは、Ｙ１−Ｙ２方向に間隔を空けて配置されるとともに、夫々、Ｘ１−Ｘ２方向に向けて延出して形成されている。
【００４０】
各下部電極パターン１４ａ〜１４ｄはいずれも複数の第１電極部４０ａ〜４０ｐがＸ１−Ｘ２方向に、前記第１電極部４０ａ〜４０ｐより細い連結部４１を介して連設された形態である。第１電極部４０ａ〜４０ｐの形状は図２（ｂ）に示す略菱形状等に限定するものではないが、操作面２０ａから電極形状を見えづらくするためには略菱形状を用いるとよい。後述する第２電極部においても同様である。
【００４１】
なお図２（ｂ）では連結部４１を各下部電極パターン１４ａ〜１４ｄの一箇所にのみ図示した。図２（ｂ）には平面視にて、表面部材２０の操作面２０ａの中心Ｏも図示した。そして図２（ｂ）に示す実施形態では、下部電極パターン１４ａ，１４ｂと下部電極パターン１４ｃ，１４ｄとが中心Ｏに対して点対称に形成されている。すなわち下部電極パターン１４ａと下部電極パターン１４ｄとは同形状で形成され、下部電極パターン１４ｂと下部電極パターン１４ｃとは同形状で形成される。
【００４２】
各下部電極パターン１４ａ〜１４ｄのパターン形状について更に詳しく説明する。
下部電極パターン１４ｂ，１４ｃの中心Ｏに近く等位置にある第１電極部４０ｆ，４０ｇ，４０ｊ，４０ｋは、いずれも最も大きい電極面積で形成される。下部電極パターン１４ｂ，１４ｃの残りの第１電極部４０ｅ，４０ｈ，４０ｉ，４０ｌは、第１電極部４０ｆ，４０ｇ，４０ｊ，４０ｋよりも小さい電極面積で形成される。
【００４３】
下部電極パターン１４ａ，１４ｄでは、中心Ｏから等位置にある第１電極部４０ｂ，４０ｃ，４０ｎ，４０ｏは、第１電極部４０ｅ，４０ｈ，４０ｉ，４０ｌよりも中心Ｏから離れているため、第１電極部４０ｂ，４０ｃ，４０ｎ，４０ｏの電極面積は、第１電極部４０ｅ，４０ｈ，４０ｉ，４０ｌよりも小さく形成される。下部電極パターン１４ａ，１４ｄの残りの第１電極部４０ａ，４０ｄ，４０ｍ，４０ｐは、図２（ｂ）に示す全ての第１電極部の中で最も中心Ｏから離れた位置にあり、よって第１電極部４０ａ，４０ｄ，４０ｍ，４０ｐの電極面積は最も小さく形成される。
【００４４】
図２（ｃ）は上部電極パターン１３の部分平面図である。図２（ｃ）に示すように上部電極パターン１３ａ〜１３ｃは複数本形成される。図２（ｃ）に示すように、各上部電極パターン１３ａ〜１３ｃは、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配置されるとともに、夫々、Ｙ１−Ｙ２方向に向けて延出して形成されている。
【００４５】
各上部電極パターン１３ａ〜１３ｃはいずれも複数の第２電極部４２ａ〜４２ｏがＸ１−Ｘ２方向に、前記第２電極部４２ａ〜４２ｏより細い連結部４３を介して連設された形態である。なお図２（ｃ）では連結部４３を各上部電極パターン１３ａ〜１３ｄの一箇所にのみ図示した。
【００４６】
図２（ｃ）には平面視にて、表面部材２０の操作面２０ａの中心Ｏも図示した。図２（ｃ）に示す実施形態では、上部電極パターン１３ａと上部電極パターン１３ｃとが中心Ｏに対して点対称に形成され同形状となっている。
【００４７】
各上部電極パターン１３ａ〜１３ｃのパターン形状について更に詳しく説明する。
上部電極パターン１３ｂの中心Ｏに位置する第２電極部４２ｈは最も大きい電極面積で形成される。上部電極パターン１３ｂを構成する第２電極部４２ｇ，４２ｉの電極面積は、第２電極部４２ｈより小さいが、第２電極部４２ｆ，４２ｊより大きく形成され、第２電極部４２ｆ，４２ｊがより小さく形成される。
【００４８】
上部電極パターン１３ａ，１３ｃでは、中心Ｏに近い第２電極部４２ｃ，４２ｍが大きく形成されるが、第２電極部４２ｈより小さく形成される。上部電極パターン１３ａ，１３ｃを構成する第２電極部４２ｂ，４２ｄ，４２ｌ，４２ｎの電極面積は、第２電極部４２ｃ，４２ｍより小さいが第２電極部４２ａ，４２ｅ，４２ｋ，４２ｏより大きく形成され、第２電極部４２ａ，４２ｅ，４２ｋ，４２ｏが最も小さく形成される。第２電極部４２ａ，４２ｅ，４２ｋ，４２ｏは、第２電極部４２ｆ，４２ｊより小さく形成される。
【００４９】
図２（ｄ）は、図２（ｂ）に示す複数本の下部電極パターン１４ａ〜１４ｄと図２（ｃ）に示す複数本の上部電極パターン１３ａ〜１３ｃとを重ね合わせた部分平面図である。なお下部電極パターン１４ａ〜１４ｄと上部電極パターン１３ａ〜１３ｃとの間には図６に示すように、粘着層３０や基材３３等が介在し、下部電極パターン１４ａ〜１４ｄと上部電極パターン１３ａ〜１３ｃ間には高さ方向に所定の間隔が空いている。
【００５０】
図２（ｄ）に示すように、下部電極パターン１４ａ〜１４ｄを構成する各第１電極部４０ａ〜４０ｐと、上部電極パターン１３ａ〜１３ｃを構成する第２電極部４２ａ〜４２ｏとは平面視にて重ならないように配置されている。
【００５１】
表面部材２０での操作面２０ａの中心Ｏでは、図６に示すセンサ部２５との間の高さ方向への距離が最も大きくなっている。ここで操作面２０ａとセンサ部２５間の距離とは、操作面２０ａと各第１電極部との間の距離Ｌ３、及び、操作面２０ａと各第２電極部との間の距離Ｌ２を指す。なお図６は、ちょうど第２電極部の中心位置で切断した断面図であり、上部電極パターン１３として見えている部分は「第２電極部４２」（図２では符号４２ａ〜４２ｏと付したがここでは便宜上、符号４２とした）である。また図２（ｄ）からもわかるように、第２電極部４２のＸ１−Ｘ２方向の中心に沿って切断すると、その切断面に下部電極パターン１４は現れないが、図６では、切断面には見えない奥側あるいは手前側に存在する第１電極部４０（ここでも便宜的に符号４０とした）を有する下部電極パターン１４を示すこととした。図６では指Ｆに近い第１電極部４０との距離Ｌ３及び第２電極部４２との距離Ｌ２が示されている。
【００５２】
図６に示すように指Ｆを操作面２０ａ上に接触させると、指Ｆと、指Ｆに近い各電極パターン１３，１４の電極部４０，４２との間で静電容量Ｃ２，Ｃ３が生じる。このように、指Ｆを操作面２０ａ上に接触させたときと接触させないときとで容量変化が生じる。例えば、検出電極である各下部電極パターン１３にパルス状の電圧を順番に与え、このとき、各下部電極パターン１３の電気特性（例えば時定数）を指Ｆを触れる前と触れた後で比較すれば、変化が見られた下部電極パターン１４の上方付近に指Ｆが存在することがわかる。同様に、各上部電極パターン１３においても容量変化に基づく電気特性変化を検知することで、検出電極である各下部電極パターン１４及び各上部電極パターン１３の検出結果から、指Ｆの接触位置を算出することが可能である。
【００５３】
本実施形態では、指Ｆの操作面２０ａ上での接触位置により指Ｆと各電極パターンとの間の距離Ｌ２，Ｌ３が異なるが、静電容量の大きさは、距離に反比例し、面積に比例するため、本実施形態のように、操作面２０ａとセンサ部２５間の距離Ｌ２，Ｌ３が大きいほど電極面積を大きくしたことで、指Ｆを操作面２０ａ上の異なる位置に接触させたときの容量変化のばらつきを従来に比べて抑制でき、操作面２０ａ全体でのセンサ感度の均一性を向上させることが可能になる。
【００５４】
そして本実施形態では、平面形状（平板状）のセンサ部２５を用いることができるから、従来に比べて操作面２０ａが曲面状に形成された入力装置１０を適切且つ容易に製造できるとともに操作面２０ａ全体でのセンサ感度の均一性を効果的に向上させることが可能である。
【００５５】
ここで、図２（ｂ）に示す各下部電極パターン１４ａ〜１４ｄの第１電極部４０ａ〜４０ｐと、図２（ｃ）に示す各上部電極パターン１３ａ〜１３ｃの第２電極部４２ａ〜４２ｏとの間での電極面積の調整は必要でない。例えば、図６のように、距離Ｌ３は距離Ｌ２より大きくなる。しかしながら、距離Ｌ３にある第１電極部を、距離Ｌ２にある電極部より大きくすることは必要でない。本実施形態では、各下部電極パターン及び各上部電極パターンがいずれも検出電極であり、各下部電極パターン、及び各上部電極パターンの夫々において、別々に指ＦのＸ１−Ｘ２方向あるいはＹ１−Ｙ２方向の接触位置を検知するため、各下部電極パターンと各上部電極パターンとの間で電極面積の調整は必要でなく、各第１電極部４０ａ〜４０ｐ、あるいは、各第２電極部４２ａ〜４２ｏにおいて、夫々、距離Ｌ２，Ｌ３に対して電極面積を調整すればよい。図３〜図５における実施形態でも同様である。ただし、平面視において隣接する第１電極部及び第２電極部同士を、ほぼ同じ大きさとなるように形成することが、大きさの異なる第１電極部及び第２電極部をＸ−Ｙ平面に適切に配列させることができ、また操作面２０ａから各電極部の形状を透視して見えづらくでき好ましい。
【００５６】
図３は第２実施形態における表面部材２０、下部電極パターン及び上部電極パターンの形状を示す。
【００５７】
図３（ａ）は表面部材２０の部分平面図と、表面部材２０の中心Ｏを通るＡ−Ａ線断面及びＢ−Ｂ線断面を示す。なおＡ−Ａ線断面及びＢ−Ｂ線断面には表面部材２０のみならず表面部材２０下の粘着層３１についても一部図示した。
【００５８】
図３（ａ）に示すように表面部材２０の操作面（表面）２０ａはＸ１−Ｘ２方向に向って凸曲面で形成され、Ｙ１−Ｙ２方向に向けて直線状で形成される。この実施形態では操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上が最も上方に突出しており、中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上からＸ１−Ｘ２方向に離れるにしたがって徐々に下方に向けて湾曲する形状で形成されている。
【００５９】
図３（ｂ）は下部電極パターン１４の部分平面図である。図３（ｂ）に示す各下部電極パターン１４ｅ〜１４ｈはいずれも同形状で形成される。操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上に近い第１電極部４４ｂ，４４ｃ，４４ｆ，４４ｇ、４４ｊ，４４ｋ，４４ｎ，４４ｏの電極面積は、操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上から遠い第１電極部４４ａ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｈ、４４ｉ，４４ｌ，４４ｍ，４４ｐよりも大きく形成されている。
【００６０】
図３（ｃ）は上部電極パターン１３の部分平面図である。図３（ｃ）に示すように上部電極パターン１３ｄ〜１３ｆは複数本形成される。図３（ｃ）に示すように、各上部電極パターン１３ｄ〜１３ｆは、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配置されるとともに、夫々、Ｙ１−Ｙ２方向に向けて延出して形成されている。平面視にて、操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上に位置する上部電極パターン１３ｆの第２電極部４５ｆ，４５ｇ，４５ｈ，４５ｉ，４５ｊの電極面積は、操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上から離れた上部電極パターン１３ｄ，１３ｆの第２電極部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅ，４５ｋ，４５ｌ，４５ｍ，４５ｎ，４５ｏよりも大きく形成されている。
【００６１】
図３（ｄ）は、図３（ｂ）に示す複数本の下部電極パターン１４ｅ〜１４ｈと図３（ｃ）に示す複数本の上部電極パターン１３ｄ〜１３ｆとを重ね合わせた部分平面図である。図３（ｄ）に示すように、各第１電極部４４ａ〜４４ｐと各第２電極部４５ａ〜４５ｏとは平面視にて重ならないように配置されている。
【００６２】
そして、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように各電極パターン１４ｅ〜１４ｈ，１３ｄ〜１３ｆを形成することで、各電極部の電極面積を、操作面２０ａとセンサ部２５間の高さ方向（Ｚ）への距離Ｌ２，Ｌ３が大きいほど大きくできる。
【００６３】
図４は第３実施形態における表面部材２０、下部電極パターン及び上部電極パターンの形状を示す。
【００６４】
図４（ａ）は表面部材２０の部分平面図と、表面部材２０の操作面２０ａの中心Ｏを通るＡ−Ａ線断面及びＢ−Ｂ線断面を示す。なおＡ−Ａ線断面及びＢ−Ｂ線断面には表面部材２０のみならず表面部材２０下の粘着層３１についても一部図示した。
【００６５】
図４（ａ）に示すように表面部材２０の操作面（表面）２０ａは、Ｙ１−Ｙ２方向（第１の方向）及びＸ１−Ｘ２方向（第２の方向）に向って凹曲面で形成される。この実施形態では操作面２０ａの中心Ｏが最も下方に凹んでおり、中心Ｏから離れるにしたがって徐々に上方に向けて湾曲する３Ｄ形状で形成されている。
【００６６】
図４（ｂ）は下部電極パターン１４の部分平面図である。図４（ｂ）に示すように下部電極パターン１４ｉ〜１４ｌは複数本形成される。図４（ｂ）に示すように、各下部電極パターン１４ｉ〜１４ｌは、Ｙ１−Ｙ２方向に間隔を空けて配置されるとともに、夫々、Ｘ１−Ｘ２方向に向けて延出して形成されている。
【００６７】
各下部電極パターン１４ｉ〜１４ｌはいずれも複数の第１電極部４６ａ〜４６ｐがＸ１−Ｘ２方向に、前記第１電極部４６ａ〜４６ｐより細い連結部４１を介して連設された形態である。なお図４（ｂ）では連結部４１を各下部電極パターン１４ｉ〜１４ｌの一箇所にのみ図示した。図４（ｂ）には平面視にて、表面部材２０の操作面２０ａの中心Ｏも図示した。そして図４（ｂ）に示す実施形態では、下部電極パターン１４ｉ，１４ｊと下部電極パターン１４ｋ，１４ｌとが中心Ｏに対して点対称に形成されている。すなわち下部電極パターン１４ｉと下部電極パターン１４ｌとは同形状で形成され、下部電極パターン１４ｊと下部電極パターン１４ｋとは同形状で形成される。
【００６８】
各下部電極パターン１４ｉ〜１４ｌのパターン形状について更に詳しく説明する。
下部電極パターン１４ｊ，１４ｋの中心Ｏに近く等位置にある第１電極部４６ｆ，４６ｇ，４６ｊ，４６ｋは、いずれも最も小さい電極面積で形成される。下部電極パターン１４ｊ，１４ｋの残りの第１電極部４６ｅ，４６ｈ，４６ｉ，４６ｌは、第１電極部４６ｆ，４６ｇ，４６ｊ，４６ｋよりも大きい電極面積で形成される。
【００６９】
下部電極パターン１４ｉ，１４ｌでは、中心Ｏに近く等位置にある第１電極部４６ｂ，４６ｃ，４６ｎ，４６ｏは、第１電極部４６ａ，４６ｄ，４６ｍ，４６ｐよりも小さい電極面積で形成されている。
【００７０】
図４（ｃ）は上部電極パターン１３の部分平面図である。図４（ｃ）に示すように上部電極パターン１３ｈ〜１３ｊは複数本形成される。図４（ｃ）に示すように、各上部電極パターン１３ｈ〜１３ｊは、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配置されるとともに、夫々、Ｙ１−Ｙ２方向に向けて延出して形成されている。
【００７１】
各上部電極パターン１３ｈ〜１３ｊはいずれも複数の第２電極部４７ａ〜４７ｏがＸ１−Ｘ２方向に、前記第２電極部４７ａ〜４７ｏより細い連結部４３を介して連設された形態である。なお図４（ｃ）では連結部４３を各上部電極パターン１３ｈ〜１３ｊの一箇所にのみ図示した。
【００７２】
図４（ｃ）には平面視にて表面部材２０の操作面２０ａの中心Ｏも図示した。図４（ｃ）に示す実施形態では、上部電極パターン１３ｈと上部電極パターン１３ｊとが中心Ｏに対して点対称に形成され同形状となっている。
【００７３】
各上部電極パターン１３ｈ〜１３ｊのパターン形状について更に詳しく説明する。
上部電極パターン１３ｉの中心Ｏに位置する第２電極部４７ｈは最も小さい電極面積で形成される。上部電極パターン１３ｉを構成する他の第２電極部４７ｇ，４７ｉの電極面積は、第２電極部４７ｈより大きいが、第２電極部４７ｆ，４７ｊより小さく形成され、第２電極部４７ｆ，４７ｊがより大きく形成される。
【００７４】
上部電極パターン１３ｈ，１３ｊでは、中心Ｏに近い第２電極部４７ｃ，４７ｍが小さく形成されるが、第２電極部４７ｈより大きく形成される。上部電極パターン１３ｈ，１３ｊを構成する残りの第２電極部４７ｂ，４７ｄ，４７ｌ，４７ｎの電極面積は、第２電極部４７ｃ，４７ｍより大きいが第２電極部４７ａ，４７ｅ，４７ｋ，４７ｏより小さく形成され、第２電極部４７ａ，４７ｅ，４７ｋ，４７ｏが最も大きく形成される。
【００７５】
図４（ｄ）は、図４（ｂ）に示す複数本の下部電極パターン１４ｉ〜１４ｌと図４（ｃ）に示す複数本の上部電極パターン１３ｈ〜１３ｊとを重ね合わせた部分平面図である。
【００７６】
図４（ｄ）に示すように、下部電極パターン１４ｉ〜１４ｌを構成する各第１電極部４６ａ〜４６ｐと、上部電極パターン１３ｈ〜１３ｊを構成する第２電極部４７ａ〜４７ｏとは平面視にて重ならないように配置されている。そして、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように各電極パターン１４ｉ〜１４ｌ，１３ｈ〜１３ｊを形成することで、各電極部４６ａ〜４６ｐ，４７ａ〜４７ｏの電極面積を、操作面２０ａとセンサ部２５間の高さ方向（Ｚ）への距離が大きいほど大きくすることができる。
【００７７】
図５は第４実施形態における表面部材２０、下部電極パターン及び上部電極パターンの形状を示す。
【００７８】
図５（ａ）は表面部材２０の部分平面図と、表面部材２０の中心Ｏを通るＡ−Ａ線断面及びＢ−Ｂ線断面を示す。なおＡ−Ａ線断面及びＢ−Ｂ線断面には表面部材２０のみならず表面部材２０下の粘着層３１についても一部図示した。
【００７９】
図５（ａ）に示すように表面部材２０の操作面（表面）２０ａはＸ１−Ｘ２方向に向って凹曲面で形成され、Ｙ１−Ｙ２方向に向けて直線状で形成される。この実施形態では操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上が最も下方に凹んでおり、中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上からＸ１−Ｘ２方向に離れるにしたがって徐々に上方に向けて湾曲する形状で形成されている。
【００８０】
図５（ｂ）は下部電極パターン１４の部分平面図である。図５（ｂ）に示す各下部電極パターン１４ｍ〜１４ｐはいずれも同形状で形成される。操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上に近い第１電極部４８ｂ，４８ｃ，４８ｆ，４８ｇ、４８ｊ，４８ｋ，４８ｎ，４８ｏの電極面積は、操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上から遠い第１電極部４８ａ，４８ｄ，４８ｅ，４８ｈ、４８ｉ，４８ｌ，４８ｍ，４８ｐよりも小さく形成されている。
【００８１】
図５（ｃ）は上部電極パターン１３の部分平面図である。図５（ｃ）に示すように上部電極パターン１３ｋ〜１３ｍは複数本形成される。図５（ｃ）に示すように、各上部電極パターン１３ｋ〜１３ｍは、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配置されるとともに、夫々、Ｙ１−Ｙ２方向に向けて延出して形成されている。操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上に位置する上部電極パターン１３ｌの第２電極部４９ｆ，４９ｇ，４９ｈ，４９ｉ，４９ｊの電極面積は、操作面２０ａの中心Ｏを通るＹ１−Ｙ２方向の線上から離れた上部電極パターン１３ｋ，１３ｍの第２電極部４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ，４９ｅ，４９ｋ，４９ｌ，４９ｍ，４９ｎ，４９ｏの電極面積よりも小さく形成されている。
【００８２】
図５（ｄ）は、図５（ｂ）に示す複数本の下部電極パターン１４ｍ〜１４ｐと図５（ｃ）に示す複数本の上部電極パターン１３ｋ〜１３ｍとを重ね合わせた部分平面図である。図５（ｄ）に示すように、各第１電極部４８ａ〜４８ｐと各第２電極部４９ａ〜４９ｏとは平面視にて重ならないように配置されている。そして、図５（ｄ）では、各下部電極パターン１４ｍ〜１４ｐの各第１電極部４８ａ〜４８ｐ、及び各上部電極パターン１３ｋ〜１３ｍの各第２電極部４９ａ〜４９ｏの電極面積は、夫々、操作面２０ａとセンサ部２５間の高さ方向（Ｚ）への距離が大きいほど大きくなっている。
【００８３】
上記の図２〜図５に示したように、操作面２０ａが凸曲面や凹曲面で形成されても、操作面２０ａとセンサ部２５間の高さ方向への距離が大きくなるほど、各下部電極パターン１３の各第１電極部の電極面積、及び各上部電極パターンの各第２電極部の電極面積が、夫々、大きくなっており、これにより、操作面２０ａ全体におけるセンサ感度を従来に比べて均一化することができる。
【００８４】
本実施形態では、各第１電極部における電極面積の比率、及び、各第２電極部における電極面積の比率は夫々、各電極部と前記操作面間の距離の比率に比例するように各電極部の電極面積を調整することが好適である。静電容量の大きさは、距離に反比例し、面積に比例する。よって例えば距離が２倍になれば、面積を２倍とするように各電極面積を調整することで、操作面２０ａ全体におけるセンサ感度の均一性をより効果的に向上させることができる。
【００８５】
また図６に示す実施形態では、表面部材２０は操作面２０ａのみならず操作面２０ａと対向する裏面２０ｂも操作面２０ａの形状に倣って曲面状で形成されているが、図７に示すように裏面２０ｂは平坦面で形成されてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
Ｃ２、Ｃ３  静電容量
Ｆ  指
Ｌ２、Ｌ３  距離
１０  入力装置
１３、１３ａ〜１３ｍ  上部電極パターン
１４、１４ａ〜１４ｐ  下部電極パターン
２０  表面部材
２０ａ  操作面
２０ｂ  裏面
２１  上部基板
２２  下部基板
２５  センサ部
４０、４０ａ〜４０ｐ、４４ａ〜４４ｐ、４６ａ〜４６ｐ、４８ａ〜４８ｐ  第１電極部
４１、４３  連結部
４２、４２ａ〜４２ｏ、４５ａ〜４５ｏ、４７ａ〜４７ｏ、４９ａ〜４９ｏ  第２電極部
【図１】
0005390019.tif 000002
【図２】
0005390019.tif 000003
【図３】
0005390019.tif 000004
【図４】
0005390019.tif 000005
【図５】
0005390019.tif 000006
【図６】
0005390019.tif 000007
【図７】
0005390019.tif 000008
【図８】
0005390019.tif 000009
【図９】
0005390019.tif 000010
【図１０】
0005390019.tif 000011