(57)【要約】【課題】配線数が少なく構造を簡単にできる入力装置を提供する。【解決手段】入力装置１は、押圧可能な操作領域１１を上面１０ａに有する弾性操作板１０と、弾性操作板１０の下面１０ｂに取り付けられたスペーサ２０と、スペーサ２０の下側に取り付けられた基板３０と、弾性操作板１０の下面１０ｂに付設された駆動電極４０と、基板３０の上面に付設された第１検出電極５０と第２検出電極６０と、操作領域１１に対する入力操作を検出する制御手段７０と、を備え、弾性操作板１０は、直列に並ぶ複数の操作領域１１を有し、駆動電極４０は、複数の操作領域１１に渡って形成され、第１検出電極５０と第２検出電極６０とはそれぞれ、操作領域１１ごとに形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2014241105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧可能な操作領域を上面に有する弾性操作板と、
前記弾性操作板の下面の、前記操作領域から外れた位置に取り付けられたスペーサと、
前記スペーサの下側に、前記弾性操作板に対向するように取り付けられた基板と、
前記弾性操作板の下面と前記基板の上面のいずれか一方に、前記操作領域と重なるように付設された駆動電極と、
前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域の中央寄りの部分と重なるように付設された第１検出電極と、
前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域のスペーサ寄りの部分と重なるように付設された第２検出電極と、
前記駆動電極と前記第１検出電極との間の第１静電容量と、前記駆動電極と前記第２検出電極との間の第２静電容量と、に基づいて、前記操作領域に対する入力操作を検出する制御手段と、を備えた入力装置であって、
前記弾性操作板は、直列に並ぶ複数の前記操作領域を有し、
前記駆動電極は、複数の前記操作領域に渡って形成され、
前記第１検出電極と前記第２検出電極とはそれぞれ、前記操作領域ごとに形成されていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
押圧可能な操作領域を上面に有する弾性操作板と、
前記弾性操作板の下面の、前記操作領域から外れた位置に取り付けられたスペーサと、
前記スペーサの下側に、前記弾性操作板に対向するように取り付けられた基板と、
前記弾性操作板の下面と前記基板の上面のいずれか一方に、前記操作領域と重なるように付設された駆動電極と、
前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域の中央寄りの部分と重なるように付設された第１検出電極と、
前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域のスペーサ寄りの部分と重なるように付設された第２検出電極と、
前記駆動電極と前記第１検出電極との間の第１静電容量と、前記駆動電極と前記第２検出電極との間の第２静電容量と、に基づいて、前記操作領域に対する入力操作を検出する制御手段と、を備えた入力装置であって、
前記弾性操作板は、直列に並ぶ複数の前記操作領域を有し、
前記第１検出電極と前記第２検出電極とはそれぞれ、複数の前記操作領域に渡って形成され、
前記駆動電極は、前記操作領域ごとに形成され、
前記制御手段は、駆動用の電気信号を、前記操作領域ごとに異なるタイミングで、前記駆動電極に印加することを特徴とする入力装置。
【請求項３】
押圧可能な操作領域を上面に有する弾性操作板と、
前記弾性操作板の下面の、前記操作領域から外れた位置に取り付けられたスペーサと、
前記スペーサの下側に、前記弾性操作板に対向するように取り付けられた基板と、
前記弾性操作板の下面と前記基板の上面のいずれか一方に、前記操作領域と重なるように付設された駆動電極と、
前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域の中央寄りの部分と重なるように付設された第１検出電極と、
前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域のスペーサ寄りの部分と重なるように付設された第２検出電極と、
前記駆動電極と前記第１検出電極との間の第１静電容量と、前記駆動電極と前記第２検出電極との間の第２静電容量と、に基づいて、前記操作領域に対する入力操作を検出する制御手段と、を備えた入力装置であって、
前記弾性操作板は、互いに交差する第１の方向と第２の方向とに沿って、それぞれ複数の列を形成するように配置された、複数の前記操作領域を有し、
前記複数の列のそれぞれには、複数の前記操作領域が直列に並ぶように配置され、
前記駆動電極は、前記第１の方向に沿って、複数の前記操作領域に渡って形成され、
前記第１検出電極と前記第２検出電極とはそれぞれ、前記第２の方向に沿って、複数の前記操作領域に渡って形成され、
前記制御手段は、駆動用の電気信号を、前記第１の方向に沿って形成された列ごとに異なるタイミングで、前記駆動電極に印加することを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は入力装置に関し、特に、静電容量方式の入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タブレット型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等に使用される薄型キーボードが普及しつつある。薄型キーボードにおける入力操作の検出手段としては、メンブレンスイッチが一般的であるが、他の手段として、静電容量方式の検出手段等も開発されている。静電容量方式の検出手段に関する装置としては、特許文献１に示すような静電容量式圧力検出器等が提案されている。
【０００３】
図１３は、特許文献１に係る静電容量式圧力検出器３００の構成を示す説明図である。図１３に示すように、静電容量式圧力検出器３００は、撓み弾性を有するダイアフラム３０１と剛体からなる支持部材３０２とを備えている。ダイアフラム３０１の上面と支持部材３０２の下面とは対向している。ダイアフラム３０１の下面に圧力を受けると、ダイアフラム３０１は上方に撓むように弾性変形する。
【０００４】
ダイアフラム３０１の上面の中心部には、電極３０３が形成されている。ダイアフラム３０１の上面の電極３０３の周囲には、電極３０４が形成されている。支持部材３０２の下面には、電極３０５が形成されている。ダイアフラム３０１の外周部と支持部材３０２の外周部とは、ガラス３０６で接合されている。電極３０３と電極３０５とは、微小間隔で対向している。電極３０４と電極３０５とも、微小間隔で対向している。
【０００５】
支持部材３０２の前端下面の面取り部３１２には、電極３０５に接続される電極引き出し部３１０が形成されている。ダイアフラム３０１の前方部分の露出部３０７の上面には、電極３０３に接続される電極引き出し部３０８と、電極３０４に接続される電極引き出し部３０９と、電極引き出し部３１０に接続されるリード線接続部３１３と、が形成されている。電極引き出し部３０８と電極引き出し部３０９とリード線接続部３１３とは、図示しない外部回路に接続されている。
【０００６】
電極３０３と電極３０５との間には、静電容量Ｃｐが発生している。電極３０３と電極３０５との間には、静電容量Ｃｒが発生している。そして、ダイアフラム３０１の下面に圧力を受けてダイアフラム３０１が弾性変形すると、電極３０３と電極３０５との間隔が変化し、静電容量Ｃｐが変化する。一方、電極３０４と電極３０５との間隔はあまり変化せず、静電容量Ｃｒの変化も小さい。このような静電容量Ｃｐと静電容量Ｃｒとを外部回路がモニタし、静電容量Ｃｐと静電容量Ｃｒとの差分の変化に基づいて圧力を検出している。
【０００７】
尚、静電容量式圧力検出器３００は圧力検出器であってキーボード等の入力装置ではないが、このような静電容量式圧力検出器３００を多数使用することによって、キーボード等の入力装置を構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３２３９３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、キーボード等の入力装置を構成するために、静電容量式圧力検出器３００を多数使用した場合、配線の本数が多くなって構造が複雑化してしまうという問題点が有った。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、配線の本数が少なく、構造を簡単にできる入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するために、請求項１に記載の入力装置は、押圧可能な操作領域を上面に有する弾性操作板と、前記弾性操作板の下面の、前記操作領域から外れた位置に取り付けられたスペーサと、前記スペーサの下側に、前記弾性操作板に対向するように取り付けられた基板と、前記弾性操作板の下面と前記基板の上面のいずれか一方に、前記操作領域と重なるように付設された駆動電極と、前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域の中央寄りの部分と重なるように付設された第１検出電極と、前記基板の上面に、前記操作領域のスペーサ寄りの部分と重なるように付設された第２検出電極と、前記駆動電極と前記第１検出電極との間の第１静電容量と、前記駆動電極と前記第２検出電極との間の第２静電容量と、に基づいて、前記操作領域に対する入力操作を検出する制御手段と、を備えた入力装置であって、前記弾性操作板は、直列に並ぶ複数の前記操作領域を有し、前記駆動電極は、複数の前記操作領域に渡って形成され、前記第１検出電極と前記第２検出電極とはそれぞれ、前記操作領域ごとに形成されていることを特徴とする。
【００１２】
このような入力装置では、駆動電極は、複数の操作領域に渡って形成されている。そのため、駆動電極を制御手段に接続するための配線の本数を少なくすることができる。その結果、配線の本数を少なくすることができ、入力装置の構造を簡単にできる。
【００１３】
また、このような入力装置では、第１検出電極と第２検出電極とは、操作領域ごとに形成されている。そのため、制御手段は、駆動電極に同じ駆動用の電気信号が印加されていても、操作領域ごとに、第１静電容量に対応した電気信号と第２静電容量に対応した電気信号とを検出することができる。その結果、入力装置では、駆動電極が複数の操作領域に渡って形成されていても、操作領域ごとに入力操作を検出することができる。
【００１４】
請求項２に記載の入力装置は、押圧可能な操作領域を上面に有する弾性操作板と、前記弾性操作板の下面の、前記操作領域から外れた位置に取り付けられたスペーサと、前記スペーサの下側に、前記弾性操作板に対向するように取り付けられた基板と、前記弾性操作板の下面と前記基板の上面のいずれか一方に、前記操作領域と重なるように付設された駆動電極と、前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域の中央寄りの部分と重なるように付設された第１検出電極と、前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域のスペーサ寄りの部分と重なるように付設された第２検出電極と、前記駆動電極と前記第１検出電極との間の第１静電容量と、前記駆動電極と前記第２検出電極との間の第２静電容量と、に基づいて、前記操作領域に対する入力操作を検出する制御手段と、を備えた入力装置であって、前記弾性操作板は、直列に並ぶ複数の前記操作領域を有し、前記第１検出電極と前記第２検出電極とはそれぞれ、複数の前記操作領域に渡って形成され、前記駆動電極は、前記操作領域ごとに形成され、前記制御手段は、駆動用の電気信号を、前記操作領域ごとに異なるタイミングで、前記駆動電極に印加することを特徴とする。
【００１５】
このような構成の入力装置では、第１検出電極は、複数の操作領域に渡って形成されている。そのため、第１検出電極を制御手段に接続するための配線の本数を少なくすることができる。また、第２検出電極も、複数の操作領域に渡って形成されている。そのため、第２検出電極を制御手段に接続するための配線の本数も少なくすることができる。その結果、配線の本数を少なくすることができ、入力装置の構造を簡単にできる。
【００１６】
また、このような入力装置では、駆動電極は、操作領域ごとに形成されている。そして、制御手段は、操作領域ごとに異なるタイミングで、駆動用の電気信号を駆動電極に印加している。そのため、第１静電容量に対応した電気信号と第２静電容量に対応した電気信号とが伝達される操作領域を、駆動用の電気信号が印加された操作領域に限定することができる。その結果、入力装置では、第１検出電極と第２検出電極とが複数の操作領域に渡って形成されていても、操作領域ごとに入力操作を検出することができる。
【００１７】
請求項３に記載の入力装置は、押圧可能な操作領域を上面に有する弾性操作板と、前記弾性操作板の下面の、前記操作領域から外れた位置に取り付けられたスペーサと、前記スペーサの下側に、前記弾性操作板に対向するように取り付けられた基板と、前記弾性操作板の下面と前記基板の上面のいずれか一方に、前記操作領域と重なるように付設された駆動電極と、前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域の中央寄りの部分と重なるように付設された第１検出電極と、前記弾性操作板の下面と前記基板の上面の他方に、前記操作領域のスペーサ寄りの部分と重なるように付設された第２検出電極と、前記駆動電極と前記第１検出電極との間の第１静電容量と、前記駆動電極と前記第２検出電極との間の第２静電容量と、に基づいて、前記操作領域に対する入力操作を検出する制御手段と、を備えた入力装置であって、前記弾性操作板は、互いに交差する第１の方向と第２の方向とに沿って、それぞれ複数の列を形成するように配置された、複数の前記操作領域を有し、前記複数の列のそれぞれには、複数の前記操作領域が直列に並ぶように配置され、前記駆動電極は、前記第１の方向に沿って、複数の前記操作領域に渡って形成され、前記第１検出電極と前記第２検出電極とはそれぞれ、前記第２の方向に沿って、複数の前記操作領域に渡って形成され、前記制御手段は、駆動用の電気信号を、前記第１の方向に沿って形成された列ごとに異なるタイミングで、前記駆動電極に印加することを特徴とする。
【００１８】
このような構成の入力装置では、駆動電極は、複数の操作領域に渡って形成されている。そのため、駆動電極を制御手段に接続するための配線の本数を少なくすることができる。また、第１検出電極も、複数の操作領域に渡って形成されている。そのため、第１検出電極を制御手段に接続するための配線の本数も少なくすることができる。また、第２検出電極も、複数の操作領域に渡って形成されている。そのため、第２検出電極を制御手段に接続するための配線の本数も少なくすることができる。その結果、配線の本数を少なくすることができ、入力装置の構造を簡単にできる。
【００１９】
また、このような入力装置では、駆動電極は、第１の方向に沿って形成され、第１検出電極と第２検出電極とはそれぞれ、第２の方向に沿って形成されている。そのため、第１静電容量に対応した電気信号と第２静電容量に対応した電気信号とが伝達される操作領域の位置を限定することができる。しかも、制御手段は、駆動用の電気信号を、第１の方向に沿って形成された列ごとに異なるタイミングで、駆動電極に印加している。そのため、第１静電容量に対応した電気信号と第２静電容量に対応した電気信号とが伝達される操作領域を、駆動信号が印加された列に配置された操作領域に限定することができる。その結果、入力装置では、駆動電極と第１検出電極と第２検出電極とが複数の操作領域に渡って形成されていても、操作領域ごとに入力操作を検出することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、配線の本数が少なく、構造を簡単にできる入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る入力装置１の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す入力装置１の構造を示す模式図である。
【図３】図１に示すスペーサ２０の配置を示す模式図である。
【図４】図１に示す駆動電極４０と第１検出電極５０と第２検出電極６０との配置を示す模式図である。
【図５】図１に示す入力装置１における配線８０の接続を示す説明図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る入力操作の検出原理を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る入力装置１０１の構成を示す説明図である。
【図８】図７に示す駆動電極１４０と第１検出電極１５０と第２検出電極１６０との配置を示す模式図である。
【図９】図７に示す入力装置１０１における配線８０の接続を示す説明図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る入力装置２０１の構成を示す説明図である。
【図１１】図１０に示す駆動電極２４０と第１検出電極２５０と第２検出電極２６０との配置を示す模式図である。
【図１２】図１０に示す入力装置２０１における配線８０の接続を示す説明図である。
【図１３】特許文献１に係る静電容量式圧力検出器３００の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図において、Ｘ１方向を左方向、Ｘ２方向を右方向、Ｙ１方向を前方、Ｙ２方向を後方、Ｚ１方向を上方、Ｚ２方向を下方として、説明を進める。
【００２３】
まず、本発明の第１実施形態に係る入力装置１の構成について、図１ないし図５を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る入力装置１の構成を示す説明図である。
図２は、図１に示す入力装置１の構造を示す模式図である。図２（ａ）は、入力装置１を上から模式図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ１−Ａ１断面を示す模式図である。
図３は、図１に示すスペーサ２０の配置を示す模式図である。図４は、図１に示す駆動電極４０と第１検出電極５０と第２検出電極６０との配置を示す模式図である。図４（ａ）は、駆動電極４０の配置を示す模式図であり、図４（ｂ）は、第１検出電極５０と第２検出電極６０との配置を示す模式図である。図５は、図１に示す入力装置１における配線８０の接続を示す説明図である。
【００２４】
入力装置１は、図１に示すように、弾性操作板１０とスペーサ２０と基板３０と駆動電極４０と第１検出電極５０と第２検出電極６０と制御手段７０とを備えている。駆動電極４０と第１検出電極５０と第２検出電極６０とは、配線８０を介して制御手段７０に接続されている。
【００２５】
弾性操作板１０は、弾性変形可能な合成樹脂製の板状部材である。弾性操作板１０は、図２に示すように、略長方形の上面１０ａと下面１０ｂとを有している。弾性操作板１０の上面１０ａには、１２個の操作領域１１が形成されている。１２個の操作領域１１は、左右方向に沿った３つの列を形成している。３つの列は前後方向に並んで配置されている。そして、３つの列のそれぞれには４個の操作領域１１が左右方向に直列に並べて配置されている。
【００２６】
操作領域１１は、上から見て円形をした領域である。以下、操作領域１１の中央寄りの部分を、操作領域１１の中央部１１ａとし、操作領域１１の外周寄りの部分を、操作領域１１の周辺部１１ｂとして、説明を進める。操作領域１１は、下方に押圧可能となっている。
【００２７】
スペーサ２０は、図１に示すように、弾性操作板１０の下面１０ｂに取り付けられている。スペーサ２０は、合成樹脂製の板状部材である。また、図３に示すように、スペーサ２０の操作領域１１と重なる部分には、円形の貫通孔が形成されている。そして、スペーサ２０は、弾性操作板１０の下面１０ｂの、操作領域１１から外れた位置に取り付けられ、操作領域１１の周囲を下から支えるようになっている。
【００２８】
基板３０は、図１に示すように、スペーサ２０の下側に取り付けられている。基板３０は、合成樹脂製の板状部材である。基板３０は、略長方形の上面３０ａを有している。そして、基板３０の上面３０ａは、弾性操作板１０の下面１０ｂと対向している。
【００２９】
弾性操作板１０の下面１０ｂには、図４に示すように、３個の駆動電極４０が付設されている。駆動電極４０は、上から見て、左右方向に沿って延びる長方形の形状をした板状の電極である。３個の駆動電極４０は、操作領域１１の３つの列とそれぞれ１対１で対応し、対応する列の４個の操作領域１１に渡って形成されている。そして、駆動電極４０は、上から見て、４個の操作領域１１と重なるように配置されている。以下、駆動電極４０のうち、操作領域１１の中央部１１ａと重なる部分を、駆動電極４０の可動部４０ａとし、操作領域１１の周辺部１１ｂと重なる部分を、駆動電極４０の周辺部４０ｂとして、説明を進める。このような駆動電極４０は、弾性操作板１０の下面の所定の位置に導電性ペーストを印刷する等の方法によって得られる。
【００３０】
駆動電極４０は、操作領域１１の弾性変形に合わせて変形するようになっている。操作領域１１が押圧されると、操作領域１１の中央部１１ａが、弾性変形によって下方に押し下げられ、それに合わせて、駆動電極４０の可動部４０ａも下方に押し下げられる。一方、操作領域１１の周囲はスペーサ２０に支えられているので、操作領域１１が押圧されても、操作領域１１の周辺部１１ｂは、下方には押し下げられない。そのため、駆動電極４０の周辺部１１ｂも、下方には押し下げられない。
【００３１】
基板３０の上面３０ａには、図４に示すように、１２個の第１検出電極５０が付設されている。第１検出電極５０は、上から見て円形の形状をした板状の電極である。１２個の第１検出電極５０は、１２個の操作領域１１とそれぞれ１対１で対応している。第１検出電極５０は、上から見て、対応する操作領域１１の中央部１１ａと重なるように配置されている。そして、第１検出電極５０は、駆動電極４０の可動部４０ａと対向している。このような第１検出電極５０は、基板３０の上面の所定の位置に導電性ペーストを印刷する等の方法によって得られる。
【００３２】
また、基板３０の上面３０ａには、図４に示すように、１２個の第２検出電極６０が付設されている。第２検出電極６０は、上から見てリング形の形状をした板状の電極である。１２個の第２検出電極６０は、１２個の操作領域１１とそれぞれ１対１で対応している。第２検出電極６０は、上から見て、対応する操作領域１１の周辺部１１ｂと重なるように配置されている。そして、第２検出電極６０は、駆動電極４０の周辺部４０ｂと対向している。駆動電極４０と第２検出電極６０との対向面積は、駆動電極４０と第１検出電極５０との対向面積とはほぼ同じ面積になるように設定されている。このような第２検出電極６０は、基板３０の上面の所定の位置に導電性ペーストを印刷する等の方法によって得られる。
【００３３】
駆動電極４０と第１検出電極５０と第２検出電極６０とをこのような構成とすることにより、駆動電極４０と第１検出電極５０とは、互いに対向し、対向面積と対向距離とに対応した静電容量を形成する。また、駆動電極４０と第２検出電極６０とは、互いに対向し、対向面積と対向距離とに対応した静電容量を形成する。以下、駆動電極４０と第１検出電極５０との間の静電容量を第１静電容量Ｃ１と略称する。また、駆動電極４０と第２検出電極６０との間の静電容量を第２静電容量Ｃ２と略称する。
【００３４】
制御手段７０は、図５に示すように、３個の駆動電極４０に対応する３個の駆動端子７１と、１２個の第１検出電極５０にそれぞれ対応する１２個の第１検出端子７２と、１２個の第２検出電極６０にそれぞれ対応する１２個の第２検出端子７３と、を有している。３個の駆動電極４０は、３本の配線８０を介して、対応する駆動端子７１にそれぞれ接続されている。１２個の第１検出電極５０は、１２本の配線８０を介して、対応する第１検出端子７２にそれぞれ接続されている。１２個の第２検出電極６０は、１２本の配線８０を介して対応する第２検出端子７３に、それぞれ接続されている。制御手段７０は、このように、２７本の配線８０を介して駆動電極４０と第１検出電極５０と第２検出電極６０とに接続されている。
【００３５】
そして、制御手段７０は、駆動電極４０に駆動用の電気信号（以下、駆動信号と略称）を印加すると共に、駆動電極４０から第１検出電極５０に伝達される電気信号（以下、第１検出信号と略称）と、駆動電極４０から第２検出電極６０に伝達される電気信号（以下、第２検出信号と略称）と、を検出している。第１検出信号は、第１静電容量Ｃ１に対応した電気信号となっており、第１検出信号の電圧は、第１静電容量Ｃ１にほぼ比例して変化する。第２検出信号は、第２静電容量Ｃ２に対応した電気信号となっており、第２検出信号の電圧は、第２静電容量Ｃ２にほぼ比例して変化する。そして、制御手段７０は、検出した第１検出信号と第２検出信号とに基づいて、操作領域１１に対する入力操作の有無を判断している。
【００３６】
次に、本実施形態における入力操作の検出方法について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の第１実施形態に係る入力操作の検出原理を示す説明図である。
【００３７】
まず、操作領域１１が押圧されていない時（以下、非操作時と略称）について説明する。図６（ａ）に示すように、非操作時には、弾性操作板１０は平らな状態となり、駆動電極４０と第１検出電極５０との対向距離と、駆動電極４０と第２検出電極６０との対向距離と、はほぼ同じ距離となる。また、前述したように、駆動電極４０と第１検出電極５０との対向面積と、駆動電極４０と第２検出電極６０との対向面積と、はほぼ同じ面積となるように設定されている。そのため、非操作時には、第１静電容量Ｃ１と第２静電容量Ｃ２とはほぼ同じ値となる。そして、本実施形態では、第１静電容量Ｃ１と第２静電容量Ｃ２とはほぼ同じ値となった場合に、第１検出信号と第２検出信号との差分が０となるように、第１検出信号と第２検出信号との検出感度が設定されている。
【００３８】
次に、操作領域１１が押圧された時（以下、操作時と略称）について説明する。図６（ｂ）に示すように、操作時には、操作領域１１の中央部１１ａが下方に押し下げられ、それに合わせて、駆動電極４０の可動部４０ａも下方に押し下げられる。そのため、駆動電極４０と第１検出電極５０との対向距離が近くなる。そして、第１静電容量Ｃ１が増加する。一方、操作時でも、駆動電極４０の周辺部４０ｂは下方には押し下げられず、駆動電極４０と第２検出電極６０との対向距離は殆んど変化しない。そのため、第２静電容量Ｃ２は殆んど変化しない。その結果、操作時には、第１静電容量Ｃ１と第２静電容量Ｃ２との間に差が生じる。そして、第１検出信号と第２検出信号との差分が生じる。
【００３９】
制御手段７０は、操作領域１１ごとに、第１検出信号と第２検出信号とを検出し、第１検出信号と第２検出信号との差分が所定値未満の場合には、入力操作が無かったと判断し、所定値以上となった場合には、入力操作が有ったと判断している。入力装置１では、このようにして、第１静電容量Ｃ１と第２静電容量Ｃ２とに基づいて、操作領域１１に対する入力操作を検出している。
【００４０】
尚、３個の駆動電極４０は、対応する駆動端子７１にそれぞれ接続されている。３個の駆動端子には、同じ駆動信号が印加されている。そのため、３個の駆動電極４０には、同じ駆動信号が印加される。一方、第１検出電極５０は、操作領域１１ごとに形成され、対応する第１検出端子７２にそれぞれ接続されている。また、第２検出電極６０は、操作領域１１ごとに形成され、対応する第２検出端子７３にそれぞれ接続されている。そのため、駆動電極４０に同じ駆動信号が印加されていても、制御手段７０は、操作領域１１ごとに、第１検出信号と第２検出信号とを検出することができる。そして、入力装置１は、操作領域１１ごとに入力操作を検出することができる。
【００４１】
次に、本実施形態の効果について説明する。例えば、入力装置１において、駆動電極４０が操作領域１１ごとに形成されている場合、１２個の操作領域１１に対応して、１２個の駆動電極４０が必要となる。そして、１２個の駆動電極４０を、それぞれ制御手段７０に接続するために、１２本の配線８０が必要となる。その結果、配線８０の本数が多くなり、入力装置１の構造が複雑になってしまう。
【００４２】
しかしながら、本実施形態の入力装置１では、３個の駆動電極４０がそれぞれ、４個の操作領域１１に渡って形成されている。そのため、駆動電極４０を制御手段７０に接続するための配線８０の本数を、１２本から３本にすることができる。その結果、入力装置１では、配線８０の本数を少なくすることができ、入力装置１の構造を簡単にできる。
【００４３】
また、本実施形態の入力装置１では、第１検出電極５０と第２検出電極６０とは、操作領域１１ごとに形成されている。そのため、駆動電極４０に同じ駆動信号が印加されていても、制御手段７０は、操作領域１１ごとに、第１検出信号と第２検出信号とを検出することができる。その結果、入力装置１では、駆動電極４０が複数の操作領域１１に渡って形成されていても、操作領域１１ごとに入力操作を検出することができる。
【００４４】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態において、前述した第１実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、各図において、Ｘ１方向を左方向、Ｘ２方向を右方向、Ｙ１方向を前方、Ｙ２方向を後方、Ｚ１方向を上方、Ｚ２方向を下方として、説明を進める。
【００４５】
まず、本発明の第２実施形態に係る入力装置１０１の構成について、図７ないし図９を用いて説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る入力装置１０１の構成を示す説明図である。図８は、図７に示す駆動電極１４０と第１検出電極１５０と第２検出電極１６０との配置を示す模式図である。図８（ａ）は、駆動電極１４０の配置を示す模式図であり、図８（ｂ）は、第１検出電極１５０と第２検出電極１６０との配置を示す模式図である。図９は、図７に示す入力装置１０１における配線８０の接続を示す説明図である。
【００４６】
入力装置１０１は、図７に示すように、弾性操作板１０とスペーサ２０と基板３０と駆動電極１４０と第１検出電極１５０と第２検出電極１６０と制御手段１７０と配線８０とを備えている。本実施形態は、第１実施形態の駆動電極４０と第１検出電極５０と第２検出電極６０と制御手段７０とが、駆動電極１４０と第１検出電極１５０と第２検出電極１６０と制御手段１７０とに置き換わったものである。
【００４７】
弾性操作板１０の下面１０ｂには、図８に示すように、１２個の駆動電極１４０が付設されている。駆動電極１４０は、上から見て円形の形状をした板状の電極である。１２個の駆動電極１４０は、１２個の操作領域１１とそれぞれ１対１で対応している。そして、駆動電極１４０は、上から見て、対応する操作領域１１と重なるように配置されている。以下、駆動電極１４０のうち、操作領域１１の中央部１１ａと重なる部分を、駆動電極１４０の可動部１４０ａとし、操作領域１１の周辺部１１ｂと重なる部分を、駆動電極１４０の周辺部１４０ｂとして、説明を進める。
【００４８】
基板３０の上面３０ａには、図８に示すように、３個の第１検出電極１５０が付設されている。第１検出電極１５０は、上から見て、左右方法に延びる長方形の形状をした板状の電極である。３個の第１検出電極１５０は、操作領域１１の３つの列とそれぞれ１対１で対応している。第１検出電極１５０は、上から見て、対応する列の４個の操作領域１１の中央部１１ａと重なるように配置されている。そして、第１検出電極１５０は、駆動電極１４０の可動部１４０ａと対向している。
【００４９】
基板３０の上面３０ａには、図８に示すように、３個の第２検出電極１６０が付設されている。第２検出電極１６０は、上から見て、左右方法に延びる長方形の２つの電極の、左端部どうしを繋げたような形状をしている。３個の第２検出電極１６０は、操作領域１１の３つの列とそれぞれ１対１で対応している。第２検出電極１６０は、上から見て、対応する列の４個の操作領域１１の周辺部１１ｂの、前方の部分及び後方の部分と重なるように配置されている。そして、第２検出電極１６０は、駆動電極１４０の周辺部１４０ｂの、前方の部分及び後方の部分と対向している。駆動電極１４０と第２検出電極１６０との対向面積は、駆動電極１４０と第１検出電極１５０との対向面積とはほぼ同じ面積になるように設定されている。
【００５０】
制御手段１７０は、図９に示すように、１２個の駆動電極１４０にそれぞれ対応する１２個の駆動端子１７１と、３個の第１検出電極１５０にそれぞれ対応する３個の第１検出端子１７２と、３個の第２検出電極１６０にそれぞれ対応する３個の第２検出端子１７３と、を有している。１２個の駆動電極１４０は、１２本の配線８０を介して、対応する駆動端子１７１にそれぞれ接続されている。３個の第１検出電極１５０は、３本の配線８０を介して、対応する第１検出端子１７２にそれぞれ接続されている。３個の第２検出電極１６０は、３本の配線８０を介して、対応する第２検出端子１７３にそれぞれ接続されている。制御手段１７０は、このように、１８本の配線８０を介して駆動電極１４０と第１検出電極１５０と第２検出電極１６０とに接続されている。
【００５１】
制御手段１７０は、操作領域１１ごとに異なるタイミングで、駆動信号を駆動電極１４０に印加している。そして、制御手段１７０は、駆動信号を印加するタイミングに合わせて、操作領域１１ごとに、駆動電極１４０から第１検出電極１５０に伝達される第１検出信号と、駆動電極１４０から第２検出電極１６０に伝達される第２検出信号と、を検出している。そして、制御手段１７０は、検出した第１検出信号と第２検出信号とに基づいて、操作領域１１に対する入力操作の有無を判断している。入力操作の検出原理は、第１実施形態において説明した検出原理と同様である。また、入力操作の有無に関する判断基準は、第１実施形態において説明した判断基準と同様である。
【００５２】
次に、本実施形態の効果について説明する。例えば、入力装置１０１において、第１検出電極１５０と第２検出電極１５０とが操作領域１１ごとに形成されている場合、１２個の操作領域１１に対応して、１２個の第１検出電極１５０と第２検出電極１５０とが必要となる。そして、１２個の第１検出電極１５０と第２検出電極１５０とを、それぞれ制御手段１７０に接続するために、２４本の配線８０が必要となる。その結果、配線８０の本数が多くなり、入力装置１０１の構造が複雑になってしまう。
【００５３】
しかしながら、本実施形態の入力装置１０１では、４個の第１検出電極１５０がそれぞれ、３個の操作領域１１に渡って形成されている。そのため、第１検出電極１５０を制御手段１７０に接続するための配線８０の本数を、１２本から４本にすることができる。また、４個の第２検出電極１６０がそれぞれ、３個の操作領域１１に渡って形成されている。そのため、第２検出電極１６０を制御手段１７０に接続するための配線８０の本数を、１２本から４本にすることができる。その結果、入力装置１０１では、配線８０の本数を少なくすることができ、入力装置１０１の構造を簡単にできる。
【００５４】
また、本実施形態の入力装置１０１では、駆動電極１４０は、操作領域１１ごとに形成されている。そして、制御手段１７０は、操作領域１１ごとに異なるタイミングで、駆動信号を駆動電極１４０に印加している。そのため、第１検出信号と第２検出信号とが伝達される操作領域１１を、駆動信号が印加された操作領域１１に限定することができる。その結果、入力装置１０１では、第１検出電極１５０と第２検出電極１６０とが複数の操作領域１１に渡って形成されていても、操作領域１１ごとに入力操作を検出することができる。
【００５５】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態において、前述した第１実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、各図において、Ｘ１方向を左方向、Ｘ２方向を右方向、Ｙ１方向を前方、Ｙ２方向を後方、Ｚ１方向を上方、Ｚ２方向を下方として、説明を進める。
【００５６】
まず、本発明の第３実施形態に係る入力装置２０１の構成について、図１０ないし図１２を用いて説明する。図１０は、本発明の第３実施形態に係る入力装置２０１の構成を示す説明図である。図１１は、図１０に示す駆動電極４０と第１検出電極２５０と第２検出電極２６０との配置を示す模式図である。図１１（ａ）は、駆動電極４０の配置を示す模式図であり、図１１（ｂ）は、第１検出電極２５０と第２検出電極２６０との配置を示す模式図である。図１２は、図１０に示す入力装置２０１における配線８０の接続を示す説明図である。
【００５７】
入力装置２０１は、図１０に示すように、弾性操作板１０とスペーサ２０と基板３０と駆動電極４０と第１検出電極２５０と第２検出電極２６０と制御手段２７０と配線８０とを備えている。本実施形態は、第１実施形態の第１検出電極５０と第２検出電極６０と制御手段７０とが、第１検出電極２５０と第２検出電極２６０と制御手段２７０とに置き換わったものである。
【００５８】
操作領域１１の配置は、第１実施形態で説明した配置と同じであるが、１２個の操作領域１１は、左右方向（第１の方向）に沿った３つの列を形成すると共に、前後方向（第２の方向）に沿った４つの列も形成している。左右方向に沿った３つの列のそれぞれには、４個の操作領域１１が左右方向に直列に並べて配置されると共に、前後方向に沿った４つの列のそれぞれには、３個の操作領域１１が前後方向に直列に並べて配置されている。
【００５９】
基板３０の上面３０ａには、図１１に示すように、４個の第１検出電極２５０が付設されている。第１検出電極１５０は、上から見て、前後方向に沿って延びる長方形の形状をした板状の電極である。４個の第１検出電極２５０は、前後方向に沿った４つの操作領域１１の列とそれぞれ１対１で対応している。第１検出電極２５０は、上から見て、対応する列の３個の操作領域１１の中央部１１ａと重なるように配置されている。そして、第１検出電極２５０は、駆動電極４０の可動部４０ａと対向している。
【００６０】
基板３０の上面３０ａには、図１１に示すように、４個の第２検出電極２６０が付設されている。第２検出電極２６０は、上から見て、前後方向に沿って延びる長方形の２つの電極の、前方の端部どうしを繋げたような形状をしている。４個の第２検出電極２６０は、前後方向に沿った４つの操作領域１１の列とそれぞれ１対１で対応している。第２検出電極２６０は、上から見て、対応する列の３個の操作領域１１の周辺部１１ｂの、左側の部分及び右側の部分と重なるように配置されている。そして、第２検出電極２６０は、駆動電極４０の周辺部４０ｂの、左側の部分及び右側の部分と対向している。駆動電極４０と第２検出電極２６０との対向面積は、駆動電極４０と第１検出電極２５０との対向面積とはほぼ同じ面積になるように設定されている。
【００６１】
制御手段２７０は、図１２に示すように、３個の駆動電極４０にそれぞれ対応する３個の駆動端子２７１と、４個の第１検出電極２５０にそれぞれ対応する４個の第１検出端子２７２と、４個の第２検出電極２６０にそれぞれ対応する４個の第２検出端子２７３と、を有している。３個の駆動電極４０は、３本の配線８０を介して、対応する駆動端子２７１にそれぞれ接続されている。４個の第１検出電極２５０は、４本の配線８０を介して、対応する第１検出端子２７２にそれぞれ接続されている。４個の第２検出電極２６０は、４本の配線８０を介して、対応する第２検出端子２７３にそれぞれ接続されている。制御手段２７０は、このように、１１本の配線８０を介して駆動電極４０と第１検出電極２５０と第２検出電極２６０とに接続されている。
【００６２】
制御手段２７０は、左右方向に沿った操作領域１１の列ごとに異なるタイミングで、駆動信号を駆動電極４０に印加している。そして、制御手段２７０は、駆動信号を印加するタイミングに合わせて、前後方向に沿った操作領域１１の列ごとに、駆動電極４０から第１検出電極２５０に伝達される第１検出信号と、駆動電極４０から第２検出電極２６０に伝達される第２検出信号と、を検出している。そして、制御手段２７０は、検出した第１検出信号と第２検出信号とに基づいて、操作領域１１に対する入力操作の有無を判断している。入力操作の検出原理は、第１実施形態において説明した検出原理と同様である。また、入力操作の有無に関する判断基準は、第１実施形態において説明した判断基準と同様である。
【００６３】
次に、本実施形態の効果について説明する。例えば、入力装置２０１において、駆動電極４０と第１検出電極２５０と第２検出電極２５０とが操作領域１１ごとに形成されている場合、１２個の操作領域１１に対応して、１２個の駆動電極４０と第１検出電極２５０と第２検出電極２５０とが必要となる。そして、１２個の駆動電極４０と第１検出電極２５０と第２検出電極２５０とを、それぞれ制御手段２７０に接続するために、３６本の配線８０が必要となる。その結果、配線８０の本数が多くなり、入力装置２０１の構造が複雑になってしまう。
【００６４】
しかしながら、本実施形態の入力装置２０１では、３個の駆動電極４０がそれぞれ、４個の操作領域１１に渡って形成されている。そのため、駆動電極４０を制御手段７０に接続するための配線８０の本数を、１２本から３本にすることができる。また、４個の第１検出電極２５０がそれぞれ、３個の操作領域１１に渡って形成されている。そのため、第１検出電極２５０を制御手段２７０に接続するための配線８０の本数を、１２本から４本にすることができる。また、４個の第２検出電極２６０がそれぞれ、３個の操作領域１１に渡って形成されている。そのため、第２検出電極２６０を制御手段２７０に接続するための配線８０の本数を、１２本から４本にすることができる。その結果、入力装置２０１では、配線８０の本数を少なくすることができ、入力装置２０１の構造を簡単にできる。
【００６５】
また、本実施形態の入力装置２０１では、駆動電極４０は、左右方向に沿って形成され、第１検出電極２５０と第２検出電極２６０とはそれぞれ、前後方向に沿って形成されている。そのため、第１検出信号が伝達される操作領域１１を、駆動電極４０と第１検出電極２５０とが交差する位置に配置された操作領域１１に限定することができる。また、第２検出信号が伝達される操作領域１１を、駆動電極４０と第２検出電極２６０とが交差する位置に配置された操作領域１１に限定することができる。しかも、制御手段２７０は、左右方向に沿った操作領域１１の列ごとに異なるタイミングで、駆動信号を駆動電極４０に印加している。そのため、第１検出信号と第２検出信号とが伝達される操作領域１１を、駆動信号が印加された列に配置された操作領域１１に限定することができる。その結果、入力装置２０１では、駆動電極４０と第１検出電極２５０と第２検出電極２６０とが複数の操作領域１１に渡って形成されていても、操作領域１１ごとに入力操作を検出することができる。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。
【００６７】
本実施形態では、操作領域１１の数を１２個として説明したが、操作領域１１の数を適宜変更しても構わない。また、操作領域１１の数に合わせて、操作領域１１が形成する列の数を適宜変更しても構わない。例えば、操作領域１１の数を多くし、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等に使用されるキーボードのキー配置に合わせて、操作領域１１を配置することにより、タブレット型ＰＣ等に使用されるキーボード等の入力装置とすることができる。
【００６８】
また、本発明の実施形態において、操作領域１１の形状は円形でなく、正方形等の形状であっても構わない。また、操作領域１１の形状に合わせて、駆動電極４０や駆動電極１４０の形状を適宜変更しても構わない。また、操作領域１１の形状に合わせて、第１検出電極５０や第１検出電極１５０や第１検出電極２５０の形状を適宜変更しても構わない。また、操作領域１１の形状に合わせて、第２検出電極６０や第２検出電極１６０や第２検出電極２６０の形状等を適宜変更しても構わない。また、操作領域１１の形状に合わせて、スペーサ２０の貫通孔２１の形状を適宜変更しても構わない。また、操作領域１１の周囲を下から支持することができるのであれば、スペーサ２０は、上から見て操作領域１１の周囲を部分的に囲むように取り付けられていても構わない。
【００６９】
また、本発明の第１実施形態において、駆動電極４０と第１検出電極５０との対向面積と、駆動電極４０と第２検出電極６０との対向面積と、は異なる面積となっても構わない。また、本発明の第２実施形態において、駆動電極１４０と第１検出電極１５０との対向面積と、駆動電極１４０と第２検出電極１６０との対向面積と、は異なる面積となっても構わない。また、本発明の第３実施形態において、駆動電極４０と第１検出電極２５０との対向面積と、駆動電極４０と第２検出電極２６０との対向面積と、は異なる面積となっても構わない。その場合、非操作時の第１静電容量Ｃ１と第２静電容量Ｃ２とは異なる値となるので、第１検出信号に補正を加えた値と第２検出信号とを比較して、入力操作の有無を判断しても構わない。
【００７０】
また、本発明の第１実施形態において、３個の駆動電極４０を一体で形成し、１本の配線を介して、制御手段７０の駆動端子７１に接続させても構わない。このような構成とすることにより、配線８０の数を更に少なくすることができる。
【００７１】
また、本発明の第２実施形態において、３個の第１検出電極１５０を一体で形成し、１本の配線を介して、制御手段１７０の第１検出端子１７２に接続させても構わない。また、３個の第２検出電極１６０を一体で形成し、１本の配線を介して、制御手段１７０の第２検出端子１７３に接続させても構わない。このような構成とすることにより、配線８０の数を更に少なくすることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  入力装置
１０  弾性操作板
１０ａ  上面
１０ｂ  下面
１１  操作領域
１１ａ  中央部
１１ｂ  周辺部
２０  スペーサ
２１  貫通孔
３０  基板
３０ａ  上面
４０  駆動電極
４０ａ  可動部
４０ｂ  周辺部
５０  第１検出電極
６０  第２検出電極
７０  制御手段
７１  駆動端子
７２  第１検出端子
７３  第２検出端子
８０  配線
１０１  入力装置
１４０  駆動電極
１４０ａ  可動部
１４０ｂ  周辺部
１５０  第１検出電極
１６０  第２検出電極
１７０  制御手段
１７１  駆動端子
１７２  第１検出端子
１７３  第２検出端子
２０１  入力装置
２５０  第１検出電極
２６０  第２検出電極
２７０  制御手段
２７１  駆動端子
２７２  第１検出端子
２７３  第２検出端子
Ｃ１  第１静電容量
Ｃ２  第２静電容量
【図１】
2014241105.tif 000003
【図２】
2014241105.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014241105.tif 000006
【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】
2014241105.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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