(57)【要約】  情報機器は、筐体と、筐体の側面に印加された歪を検出する第１と第２の歪検出素子と、筐体の側面に印加された歪を第１と第２の歪検出素子にそれぞれ伝達する第１と第２の応力集中部とを備える。筐体の側面に加えられた同一の歪の量に対して、第１の歪検出素子から処理回路へ出力される出力値は、第２の歪検出素子から処理回路へ出力される出力値と異なる。この情報機器は小型化でき、かつ、高精度に制御することができる。
2013190850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面を有する筐体と、
前記筐体の前記側面に印加された歪を検出する第１の歪検出素子と、
前記筐体の前記側面に印加された歪を検出する第２の歪検出素子と、
前記第１の歪検出素子と前記第２の検出素子とに電気的に接続された処理回路と、
前記筐体の前記側面に印加された前記歪を前記第１の歪検出素子に伝達する第１の応力集中部と、
前記筐体の前記側面に印加された前記歪を前記第２の歪検出素子に伝達する第２の応力集中部と、
を備え、
前記筐体の前記側面に加えられた同一の歪の量に対して、前記第１の歪検出素子から前記処理回路へ出力される出力値は、前記第２の歪検出素子から前記処理回路へ出力される出力値と異なる、情報機器。
【請求項２】
前記第１の応力集中部から前記第１の歪検出素子までの距離が前記第２の応力集中部から前記第２の歪検出素子までの距離と異なる、請求項１に記載の情報機器。
【請求項３】
前記第１の応力集中部と前記第２の応力集中部の形状が異なる、請求項１に記載の情報機器。
【請求項４】
前記側面と平行な方向において、前記第１の歪検出素子の中心から前記第１の応力集中部の中心までの距離は前記第２の歪検出素子の中心から前記第２の応力集中部の中心までの距離と異なる、請求項１に記載の情報機器。
【請求項５】
前記第１の応力集中部の剛性は前記第２の応力集中部の剛性と異なる、請求項１に記載の情報機器。
【請求項６】
前記第１の歪検出素子の歪の量に対する出力特性が前記第２の歪検出素子の歪の量に対する出力特性と異なる、請求項１に記載の情報機器。
【請求項７】
前記第１の歪検出素子が歪を受けてから前記処理回路に出力信号を出力するまでの時間は前記第２の歪検出素子が歪を受けてから前記処理回路に出力信号を出力するまでの時間と異なる、請求項１に記載の情報機器。
【請求項８】
前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子とを実装して前記筐体に収容された基板をさらに備え、
前記基板は、前記筐体に結合する第１の端と、前記第１の端の反対側に位置してかつ前記筐体と結合されていない第２の端とを有する、請求項１に記載の情報機器。
【請求項９】
前記基板は、前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子との間で前記筐体に対して支持される被支持部分を有する、請求項１に記載の情報機器。
【請求項１０】
前記基板は、前記第１の歪検出素子に比べて前記第２の歪検出素子に近い第１の端と、前記第１の端の反対側の第２の端とを有し、
前記第１の応力集中部は前記基板の前記第２の端と前記第１の歪検出素子と間で前記基板に接し、
前記第２の応力集中部は前記基板の第１の端前記被支持部分と前記第２の歪検出素子と間で前記基板に接する、請求項１に記載の情報機器。
【請求項１１】
前記第１の応力集中部と前記第２の応力集中部は、前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子との間で前記基板に接する、請求項１に記載の情報機器。
【請求項１２】
前記筐体は前記側面の反対側の他の側面をさらに有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の情報機器。
【請求項１３】
側面を有する筐体と、
前記筐体に結合する両端を有する基板と、
前記基板に実装された第１の歪検出素子と、
前記基板に実装された第２の歪検出素子と、
前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子とに電気的に接続された処理回路と、
前記筐体の前記側面に印加された歪を前記第１の歪検出素子に伝達する第１の応力集中部と、
前記筐体の前記側面に印加された歪を前記第２の歪検出素子に伝達する第２の応力集中部と、
所定の機能を実施する処理回路と、
を備え、
前記第１の歪検出素子は前記第１の応力集中部に伝達された前記歪の量に応じて第１の電気信号を出力し、
前記第２の歪検出素子は前記第２の応力集中部に伝達された前記歪の量に応じて第２の電気信号を出力し、
前記処理回路は前記第１の電気信号と前記第２の電気信号に応じて前記所定の機能を制御する、情報機器。
【請求項１４】
前記基板は、前記筐体の前記側面に直角に広がる主面と、前記主面の反対側の裏面と、前記主面と前記裏面に繋がる側端面とを有し、
前記第１の応力集中部と前記第２の応力集中部は前記基板の前記側端面と前記筐体の前記側面とを機械的に結合する、請求項１３に記載の情報機器。
【請求項１５】
前記基板には前記側端面に略平行に延びるスリットが形成されており、
前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子は前記基板の前記側端面と前記スリットとの間で前記主面に実装されている、請求項１４に記載の情報機器。
【請求項１６】
前記基板は、前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子との間で前記筐体に対して支持される被支持部分を有する、請求項１３に記載の情報機器。
【請求項１７】
前記基板は、前記第１の歪検出素子に比べて前記第２の歪検出素子に近い第１の端と、前記第１の端の反対側の第２の端とを有し、
前記第１の応力集中部は前記基板の前記第２の端と前記第１の歪検出素子と間で前記基板に接し、
前記第２の応力集中部は前記基板の前記第１の端と前記第２の歪検出素子と間で前記基板に接する、請求項１３に記載の情報機器。
【請求項１８】
前記第１の応力集中部と前記第２の応力集中部は、前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子との間で前記基板に接する、請求項１３に記載の情報機器。
【請求項１９】
前記筐体は前記側面の反対側の他の側面をさらに有する、請求項１３から１８のいずれか一項に記載の情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体に加えられた圧縮荷重に基づいて表示画面のスクロール、拡大、縮小や音量の調整等の多様な制御を簡単な操作で行なうことのできる情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ、ノートＰＣ、携帯型ゲーム機、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）など、ユーザーが携帯して使用できる情報機器が知られている。【０００３】
図１９は特許文献１に記載された従来の情報機器である携帯電話２０１の斜視図である。携帯電話２０１の前面には文字や数字、記号などが表示される液晶ディスプレイ等の表示部２０２が設けられている。表示部２０２の下側近傍には、表示画面の左右方向のスクロール動作をユーザーの指２０５で行なうためのタッチパッドからなるスクロール操作部２０３が設けられている。また、表示部２０２の左側部近傍には、表示画面の上下方向のスクロール動作をユーザーの指２０５で行なうためのタッチパッドからなるスクロール操作部２０４が設けられている。ユーザーはスクロール操作部２０３、２０５を用いて表示画面を上下方向と左右方向など、二次元方向に操作できる。【０００４】
図２０は特許文献２に記載された他の従来の情報機器である携帯電話２０６の平面図である。携帯電話２０６は、矩形状の薄型筐体と、その筐体の前面に設けられた表示画面２１１と、筐体の４つの側面にそれぞれ設けられたタッチパッド２０７〜２１０をと備える。タッチパッド２０７〜２１０は、その長手方向が表示画面２１１に平行となるように配置された細長い形状を有する。タッチパッド２０７〜２１０に対し、表示画面２１１に平行な方向にスライド操作を行うことによって、表示画面２１１をスクロールしたり、表示画像の回転、表示倍率の変更を行なったりできる。【０００５】
図２１は特許文献３に記載されているさらに他の情報機器である入力装置２１２の拡大図である。入力装置２１２はタッチパッドではなく筐体２１３内に設けられたセンサによりユーザーの摺動操作を検知し、画面を操作する。入力装置２１２は、筐体２１３内に設けられたフレキシブルな静電センサシート実装基板２１４（以下単にＦＰＣ基板２１４という）を備える。シート状のＦＰＣ基板２１４の表面には、なぞり検出用のセンサシート２１５が配置されている。センサシート２１５は静電センサシートを構成する。ＦＰＣ基板２１４の表面に設けられたセンサシート２１５は、キートップ２１６への操作者の指２１７等の摺動動作によりキーパーツ２１８に設けられたキーパーツ２１９が押下られ、接点電極２２０がドームスイッチ２２１を介して突起部２２２と接触し摺動位置を検出し、位置検出信号を出力するように動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−６９２２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１７８４２号公報
【特許文献３】特開２００９−９３６１９号公報
【発明の概要】
【０００７】
情報機器は、筐体と、筐体の側面に印加された歪を検出する第１と第２の歪検出素子と、筐体の側面に印加された歪を第１と第２の歪検出素子にそれぞれ伝達する第１と第２の応力集中部とを備える。筐体の側面に加えられた同一の歪の量に対して、第１の歪検出素子から処理回路へ出力される出力値は、第２の歪検出素子から処理回路へ出力される出力値と異なる。
【０００８】
この情報機器は小型化でき、かつ、高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは本発明の実施の形態１における情報機器の平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは図１Ａに示す情報機器の線１Ｂ−１Ｂにおける断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは実施の形態１における情報機器の歪検出素子の平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは図２Ａに示す歪検出素子の線２Ｂ−２Ｂにおける断面図である。
【図３】図３は実施の形態１における情報機器の拡大図である。
【図４Ａ】図４Ａは実施の形態１における情報機器の歪検出素子の出力特性を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは実施の形態１における情報機器の歪検出素子の出力特性を示す図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態２における情報機器の拡大図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態３における情報機器の拡大図である。
【図７】図７は実施の形態３における情報機器の歪検出素子の感度の特性を示す図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態４における情報機器の拡大図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態５における情報機器の拡大図である。
【図１０】図１０は実施の形態５における情報機器の歪検出素子の出力特性を示す図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態６における情報機器の拡大図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは実施の形態６における情報機器の歪検出素子の出力を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは実施の形態６における情報機器の歪検出素子の出力を示す図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは本発明の実施の形態７における情報機器の平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは図１３Ａに示す情報機器の線１３Ｂ−１３Ｂにおける断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは本発明の実施の形態８における情報機器の平面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは図１４Ａに示す情報機器の線１４Ｂ−１４Ｂにおける断面図である。
【図１５】図１５は本発明の実施の形態９における情報機器の平面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは実施の形態９における情報機器の拡大図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは実施の形態９における他の情報機器の平面図である。
【図１７】図１７は本発明の実施の形態１０における情報機器の拡大図である。
【図１８】図１８は実施の形態１０における情報機器の基板の拡大図である。
【図１９】図１９は従来の情報機器の平面図である。
【図２０】図２０は他の従来の情報機器の外斜視図である。
【図２１】図２１はさらに他の従来の情報機器の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１Ａは本発明の実施の形態１における情報機器２１の平面図である。図１Ｂは図１Ａに示す情報機器２１の線１Ｂ−１Ｂにおける断面図である。筐体２２は、前面２２ａと、前面２２ａの反対側に位置する背面２２ｄと、前面２２ａと背面２２ｄとに接続された側面２２ｂ、２２ｃとを有している。側面２２ｂ、２２ｃは前面２２ａを挟んで互いに反対側に位置する。前面２２ａには液晶画面等の表示画面２３や操作キーが設けられる。情報機器２１は、筐体２２と、内部シャーシによって筐体２２と接続された基板２４と、基板２４上に設けられた歪検出素子２５ａ、２５ｂと、筐体２２の側面２２ｂに設けられた応力集中部２６ａ、２６ｂと、基板２４に搭載された処理回路２４ａと、筐体２２に搭載されたスピーカやイヤホンジャック等の音声出力部２４ｂとを備える。歪検出素子２５ａ、２５ｂは側面２２ｂに対向する。応力集中部２６ａ、２６ｂは歪検出素子２５ａ、２５ｂに夫々対向する。図１Ａに示すように、応力集中部２６ａは応力集中部２６ｂに比べ厚み方向の長さが大きく、歪検出素子２５ａから応力集中部２６ａまでの距離Ｌ１と歪検出素子２５ｂから応力集中部２６ｂまでの距離Ｌ２は異なっており、距離Ｌ１は距離Ｌ２より小さい。基板２４にはＣＰＵ等の電子部品が搭載されて歪検出素子２５ｂと夫々電気的に接続されている。背面２２ｄに歪が発生すると応力集中部２６ａ、２６ｂにより歪検出素子２５ａ、２５ｂに伝達され、その歪に起因して歪検出素子２５ａ、２５ｂから発生する電気信号が基板２４上の処理回路２４ａによって処理される。処理回路２４ａは音声出力部２４ｂに音声信号を出力し、音声出力部２４ｂは音声信号により音声を出力する。
【００１１】
このように構成することにより、歪検出素子２５ａ、２５ｂを実装した基板２４を情報機器２１の筐体２２に直接取り付ける必要がないため、情報機器２１の設計自由度が大きくなる。さらに、基板２４と筐体２２の内面とを応力集中部２６ａ、２６ｂを介して直接的または間接的に接続しているため、情報機器２１の筐体２２の表面に加える圧縮荷重が小さくても、歪検出素子２５ａ、２５ｂから十分な大きさの信号が発生し、情報機器２１の機能をさらに精度よく制御できる。
【００１２】
なお、応力集中部２６ａ、２６ｂは側面２２ｂと一体に形成しても良く、側面２２ｂに接着剤等で貼り付けても良い。
【００１３】
図２Ａは実施の形態１における情報機器２１の歪検出素子２５ａ（２５ｂ）の平面図である。図２Ｂは図２Ｂに示す歪検出素子２５ａ（２５ｂ）の線２Ｂ−２Ｂにおける断面図である。なお、歪検出素子２５ｂは歪検出素子２５ａと同じ構造を有する。
【００１４】
図２Ａと図２Ｂに示すように、歪検出素子２５ａはシリコン等の半導体材料よりなる基板３１を備える。基板３１の表面には酸化シリコン層や窒化シリコン層からなる絶縁層が形成されている。基板３１の表面３１ａには振動子３２、４２が設けられている。振動子３２は、基板３１をエッチング処理して形成された振動体３３と、振動体３３の表面上に設けられた感知素子３４と、表面上に設けられた駆動素子３５とからなる。振動体３３は、印加された力学量の作用により変化する固有周波数を有する梁形状を有する。感知素子３４は振動体３３の梁形状の中央部に配置され、駆動素子３５は振動体３３の端部に配置されている。感知素子３４、駆動素子３５のそれぞれは、振動体３３上に設けられた下部電極と、下部電極上に設けられたチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料からなる圧電体層と、圧電体層上に設けられた上部電極とを有する。そして、感知素子３４、駆動素子３５は配線パターンにより基板２４上の電子部品に電気的に接続されている。
【００１５】
振動子４２は振動子３２と同様に、基板３１をエッチング処理して形成された振動体４３と、振動体４３の表面上に配置された感知素子４４と、振動体４３の表面上に配置された駆動素子４５とからなる。振動体４３は、印加された力学量の作用により変化する固有周波数を有する梁形状を有する。感知素子４４は振動体４３の梁形状の中央部に配置され、駆動素子４５は振動体４３の端部に配置されている。感知素子４４、駆動素子４５のそれぞれは、振動体４３上に設けられた下部電極と、下部電極上に設けられたＰＺＴ等の圧電材料からなる圧電体層と、圧電体層上に設けられた上部電極とを有する。感知素子４４、駆動素子４５は配線パターンにより基板２４に電気的に接続されている。
【００１６】
基板３１の底面３１ｂは、筐体２２の側面２２ｂに発生する歪が振動子３２、４２に伝達されるようにＡｕ−Ａｕ接合等の金属系接合材やエポキシ樹脂等の剛性を有する物質５０で基板２４に接続され固定されている。振動子４２の振動体４３の梁形状が延びる長手方向Ｄ４３は、振動子３２の振動体３３の梁形状が延びる長手方向Ｄ３３と直角である。
【００１７】
基板２４から振動子３２の駆動素子３５に振動体３３の固有周波数ｆａに近接した周波数を持つ交流電圧が印加されると、駆動素子３５は振動体３３の長手方向Ｄ３３に伸縮振動する。この伸縮振動によって振動体３３は固有周波数ｆａで長手方向Ｄ３３と直角の方向Ｄ３１に弦振動する。この弦振動は感知素子３４によって受信され、感知素子３４から振動体３３の固有周波数ｆａと等しい周波数を持つ交流信号が発生する。この交流信号は基板２４内で位相調整、増幅されて駆動素子３５にフィードバックされる。これにより、振動体３３は固有周波数ｆａに等しい周波数で方向Ｄ３１の弦振動を持続する。同様に、基板２４の信号処理により、振動体４３は固有周波数ｆｂに等しい周波数で方向Ｄ３１に弦振動を持続する。
【００１８】
振動子３２、４２の振動体３３、４３が方向Ｄ３１に弦振動している状態で、筐体２２の側面２２ｂに振動体３３の長手方向Ｄ３３に平行な荷重Ｆｔが印加されると、歪検出素子２５ａ（２５ｂ）は振動体３３の長手方向Ｄ３３に伸びるとともに、筐体２２の側面２２ｂのポアソン比に相当する長さだけ振動体４３が長手方向Ｄ４３に縮む。これにより、振動体３３には長手方向Ｄ３３に伸張力が働くため、振動体３３の振動周波数は周波数ｆａから周波数ｆａ＋ｆａ１に上昇する。これと同時に、振動体４３には長手方向Ｄ４３に圧縮力が働くため、振動体４３の振動周波数は周波数ｆｂから周波数ｆｂ−ｆｂ１に低下する。したがって、振動体３３の振動周波数と振動体４３の振動周波数との差をとることにより、歪検出素子２５ａ、２５ｂは筐体２２の側面２２ｂに働く荷重Ｆｔを高感度で測定することができる。また、振動子３２、４２は同一の材料である半導体材料から形成されていので、温度変化に対する振動周波数の変化の方向と変化量は同一となる。これにより、温度変化による振動周波数の変動をキャンセルでき、筐体２２の背面２２ｄに働く荷重を正確に測定できる。
【００１９】
図１Ａと図１Ｂに示すように、筐体２２の側面２２ｂにユーザーが指等により側面２２ｂ、２２ｃが互いに近づく方向にすなわち筐体２２の内部に向かう圧縮荷重Ｆを加えると、筐体２２の前面２２ａと背面２２ｄは筐体２２から遠ざかる方向Ｄ１２２と方向Ｄ２２２にそれぞれ撓む。これにより、歪検出素子２５ａ（２５ｂ）は振動体３３の長手方向Ｄ３３に伸びるとともに、筐体２２の側面２２ｂのポアソン比に相当する長さだけ振動体４３の長手方向Ｄ４３に縮む。そのため、歪検出素子２５ａ（２５ｂ）の振動体３３の振動周波数と振動体４３の振動周波数との差はｆａ−ｆｂから（ｆａ−ｆｂ）＋（ｆａ１＋ｆｂ１）に（ｆａ１＋ｆｂ１）だけ増加する。一方、筐体２２をたとえば片手の親指と中指で持ちながら、前面２２ａと背面２２ｄとが互いに近づく方向すなわち筐体２２の内部に向かう方向に前面２２ａと背面２２ｄとに圧縮荷重Ｆを加えると、歪検出素子２５ａ（２５ｂ）は振動体３３の長手方向Ｄ３３に縮むとともに、筐体２２の側面２２ｂのポアソン比に相当する長さだけ振動体４３の長手方向Ｄ４３に伸びる。そのため、歪検出素子２５ａ（２５ｂ）の振動体３３の振動周波数と振動体４３の振動周波数との差はｆａ−ｆｂから（ｆａ−ｆｂ）−（ｆａ１＋ｆｂ１）に（ｆａ１＋ｆｂ１）だけ減少する。歪検出素子２５ａ（２５ｂ）の振動体３３、４３から発生する電気信号を基板２４に搭載された処理回路２４ａで処理することにより、筐体２２に加える圧縮荷重Ｆにより変化する、これら２つの交流信号の周波数の差の増減分に相当する電気信号、たとえば電圧信号を得ることができる。実施の形態１における情報機器２１では処理回路２４ａは振動周波数の変化に応じた電圧信号を出力しているが、振動子３２、４２の振動周波数の変化を検知することにより筐体２２に加えられた圧縮荷重Ｆを検知しても良い。
【００２０】
処理回路２４ａは情報機器２１の複数の機能を実行する。歪検出素子２５ａ（２５ｂ）から出力された信号に応じて、以下に述べるように、複数の機能Ｐ１〜Ｐ３の少なくとも１つの機能を制御する。
【００２１】
（Ｐ１）筐体２２の側面２２ｂに圧縮荷重Ｆを連続的に加えることにより、処理回路２４ａは圧縮荷重Ｆの加え方に応じて表示画面２３の表示を順方向または逆方向にスクロールするとともに、圧縮荷重Ｆを変化させることによりスクロールの速度を変化させる。
【００２２】
（Ｐ２）筐体２２の背面２２ｄを所定のリズムでタップして、パルス的な圧縮荷重Ｆを加えることにより、処理回路２４ａは音声出力部２４ｂから出力される音量を変化させる。
【００２３】
（Ｐ３）筐体２２の側面２２ｂ、２２ｃに所定のリズムで圧縮荷重Ｆを加えることにより、処理回路２４ａはインターネットに接続される。
【００２４】
このように、実施の形態１における情報機器２１では筐体２２の側面２２ｂに圧縮荷重Ｆを加えることにより、処理回路２４ａは歪検出素子２５ａ（２５ｂ）から発生する電気信号に応じて機能Ｐ１〜Ｐ３のうちの少なくとも１つの機能を制御する。このように制御することにより、表示機能、通信機能、ゲーム機能等の情報機器２１の多様な機能を片手で制御できるので、ユーザーが容易に多様な操作入力を行なうことができる。また、情報機器２１においては、情報機器２１の前面２２ａや側面２２ｂ、２２ｃ等の筐体２２の表面上にタッチパッド等の入力手段を設けるスペースを新たに確保する必要がない。これにより、情報機器２１を小形化できるとともに、情報機器２１の前面２２ａに設けた表示画面２３を大型化できる。
【００２５】
実施の形態１における情報機器２１では、図１Ａに示すように、２つの歪検出素子２５ａ、２５ｂが筐体２２内に収容されている。処理回路２４ａは歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力値の絶対値を測定することにより、静電気等の電気的外乱を低減することができ、歪検出素子２５ａ、２５ｂの検出制度を向上させることができる。具体的には、処理回路２４ａは歪検出素子２５ａの出力値Ｖ１と歪検出素子２５ｂの出力値Ｖ２との差分の絶対値Ｖを算出する。
【００２６】
実施の形態１における情報機器２１で、筐体２２に圧縮荷重Ｆが加えられた位置の判別方法を以下に説明する。図３は情報機器２１の拡大図である。図３に示すように、圧縮荷重Ｆは側面２２ｂ上の位置Ｘ１、Ｘ２に印加される。歪検出素子２５ａから歪検出素子２５ｂまでの距離は距離３×Ｌ３としたとき、位置Ｘ１は歪検出素子２５ａから距離Ｌ３だけ歪検出素子２５ｂに向かう方向に離れ、歪検出素子２５ｂから歪検出素子２５ａに向かう方向に距離２×Ｌ３だけ離れている。位置Ｘ２は歪検出素子２５ａから歪検出素子２５ｂに向かう方向に距離２×Ｌ３だけ離れており、歪検出素子２５ｂから歪検出素子２５ａに向かう方向に距離Ｌ３だけ離れている。
【００２７】
図４Ａは比較例の情報機器の筐体２２の側面２２ｂの位置Ｘ１、Ｘ２に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧を示す。図４Ｂは実施の形態１における情報機器２１の筐体２２の側面２２ｂの位置Ｘ１、Ｘ２に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧を示す。図４Ａと図４Ｂにおいて、横軸は圧縮加重の大きさを示し、縦軸は歪検出素子の出力電圧を示す。比較例の情報機器は実施の形態１における情報機器２１に対して、距離Ｌ１、Ｌ２が等しいことが異なる、すなわち、側面２２ｂに加えられた同一の量の歪に対して同一の信号を出力することが異なる。応力集中部２６ａ、２６ｂのうち圧縮荷重Ｆを加えた位置から距離Ｌ３の位置にある応力集中部には圧縮荷重ｆ１が加わり、圧縮荷重Ｆを加えた位置から距離２×Ｌ３の位置にある応力集中部には圧縮荷重ｆ２が加わる。例えば、位置Ｘ１に圧縮荷重Ｆを加えたとき、応力集中部２６ａには圧縮荷重ｆ１が加わり、同時に、応力集中部２６ｂには圧縮荷重ｆ２が加わる。また、位置Ｘ２に圧縮荷重Ｆを加えたとき、応力集中部２６ａには圧縮荷重ｆ２が加わり、同時に、応力集中部２６ｂには圧縮荷重ｆ１が加わる。図４Ａは、応力集中部２６ａ、２６ｂの厚み方向の長さが互いに等しく、距離Ｌ１、Ｌ２が同じである比較例の情報機器の圧縮荷重Ｆに対して歪検出素子２５ｂが出力する出力電圧を示す。比較例の情報機器は実施の形態１における情報機器２１に対して、距離Ｌ１、Ｌ２が等しいことが異なる。実施の形態１における情報機器２１では、応力集中部２６ａ、２６ｂの厚み方向の長さが異なり、距離Ｌ１は距離Ｌ２と異なり、具体的には距離Ｌ２より小さい。比較例の情報機器では距離Ｌ１は距離Ｌ２と等しいので、側面２２ｂに圧縮荷重Ｆを加えると歪検出素子２５ａ、２５ｂにかかる力は等しく、図４Ａに示すように歪検出素子２５ａ、２５ｂは同じ出力特性を有する。一方、距離Ｌ１が距離Ｌ２より小さい実施の形態１における情報機器２１では、歪検出素子２５ａに伝達される歪の量は歪検出素子２５ｂに伝達される歪の量よりも大きくなる。したがって、図４Ｂに示すように、情報機器２１では歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力特性は異なる。
【００２８】
距離Ｌ１、Ｌ２が等しい比較例の情報機器では、図４Ａに示すように、位置Ｘ１に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２はそれぞれ１０Ｖ、５Ｖであり、歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖは５Ｖである。また、図４Ａに示すように、位置Ｘ２に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２はそれぞれ５Ｖ、１０Ｖであり、歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖは５Ｖである。このように、荷重Ｆが加えられた位置Ｘ１、Ｘ２に拘らず歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖは同じ値となり、圧縮荷重Ｆが位置Ｘ１、Ｘ２のいずれに加わったのか判別することが出来ない。
【００２９】
これに対し、距離Ｌ１が距離Ｌ２と異なり距離Ｌ２より小さい実施の形態１における情報機器２１では、図４Ｂに示すように、位置Ｘ１に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２はそれぞれ１０Ｖ、３Ｖであり、歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖは７Ｖである。また、位置Ｘ２に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２はそれぞれ７Ｖ、５Ｖであり、歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖは２Ｖとなる。このように、荷重Ｆが加えられた位置Ｘ１、Ｘ２によって歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖが異なるので、処理回路２４ａは圧縮荷重Ｆが側面２２ｂのどの位置に加えられたのかを判別することが可能となる。
【００３０】
このように、処理回路２４ａが２つの歪検出素子２５ａ、２５ｂで側面２２ｂのどの位置に圧縮荷重を加えたか判別できるので、情報機器２１では歪検出素子２５ａ、２５ｂを設ける部分を小型化することができ、筐体２２内のスペースを有効に使えるようになる。さらに、例えば、情報機器２１のユーザーが指で側面２２ｂに圧縮荷重Ｆを加え、歪検出素子２５ａの位置から歪検出素子２５ｂへ向かう方向に指をスライドさせたようなときでも、処理回路２４ａは正確に指の位置を判別することができるの、処理回路２４ａはより高度な制御を行うことが可能となる。
【００３１】
図２１に示す従来の入力装置２１２では、摺動位置を正確に検出するために３つ以上のセンサシート２１５で位置情報を検出しており、デバイスのサイズが大きくなる。また、入力装置２１２を小型化するためにセンサシート２１５の数を減らすと摺動位置を正確に検出することが困難である。このように、従来の情報機器である入力装置２１２では、小型化と摺動位置の正確な検出を同時に実現することが困難であり、情報機器の機能を制御する精度が悪い。
【００３２】
なお、図１Ａに示す実施の形態１における情報機器２１では応力集中部２６ａ、２６ｂの厚さ方向の長さ、すなわち応力集中部２６ａ、２６ｂから歪検出素子２５ａ、２５ｂに向かう方向での応力集中部２６ａ、２６ｂの長さを異ならせることによって応力集中部２６ａ、２６ｂから歪検出素子２５ａ、２５ｂまでの距離Ｌ１、Ｌ２を異ならせる。その代わりに、歪検出素子２５ａ、２５ｂの厚さを異ならせても距離Ｌ１、Ｌ２を異ならせることができる。また、その代わりに、基板２４を側面２２ｂに対して斜めに配置することでも距離Ｌ１、Ｌ２を異ならせることができる。
【００３３】
実施の形態１における情報機器２１では、側面２２ｂに応力集中部２６ａ、２６ｂが設けられているが、歪検出素子２５ａ、２５ｂにそれぞれ対向していれば、応力集中部２６ａ、２６ｂは側面２２ｃや背面２２ｄ、または前面２２ａに設けてられていてもよい。
【００３４】
実施の形態１における情報機器２１は、２つの応力集中部２６ａ、２６ｂと２つの歪検出素子２５ａ、２５ｂを備えるが、それぞれ互いに対向する３つ以上の応力集中部と３つ以上の歪検出素子を備えていてもよい。この場合には、それらの歪検出素子のうちの少なくとも２つの歪検出素子が同一の歪量に対しての出力が異なっていれば実施の形態１における情報機器２１と同様の効果を得ることができ、荷重が加えられた位置を高精度に検出することができる。さらに、３つ以上の歪検出素子が同一の歪量に対しての出力が互いに異なることで、荷重が加えられた位置をさらに高精度に検出することができる。
【００３５】
応力集中部２６ａ、２６ｂは基板２４と側面２２ｂを機械的に接続してもよい。このような構成により、歪検出素子２５ａ、２５ｂを実装した基板２４を情報機器２１の筐体２２に直接取り付ける必要がなくなるので、情報機器２１の設計自由度が大きくなる。さらに、基板２４と筐体２２の内面とを応力集中部２６ａ、２６ｂを介して機械的に接続しているので、情報機器２１の筐体面に加える圧縮荷重が小さくても応力集中部２６ａ、２６ｂを介して歪検出素子２５ａ、２５ｂに歪が効率よく伝達されるので、歪検出素子２５ａ、２５ｂから十分な大きさの信号が発生する。また、歪検出素子２５ａ、２５ｂの設ける位置を図１Ａにおける縦方向、すなわち、情報機器２１の高さ方向に対し異ならせても良い。このような構成としても同一の歪量に対して歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力を異ならせることができ、同様の効果を得ることができる。また、３つ以上の歪検出素子を備えることで、情報機器２１は側面２２ｂでの圧縮荷重Ｆが加わった位置を高精度に検出することができる。
【００３６】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における情報機器５１の拡大断面図である。図５において、図１Ａから図４Ｂに示す実施の形態１における情報機器２１と同じ部分には同じ参照符号を付す。実施の形態２における情報機器５１は、実施の形態１における情報機器２１の応力集中部２６ａ、２６ｂの代わりに、歪検出素子２５ａ、２５ｂにそれぞれ対向して筐体２２の側面２２ｂに設けられた応力集中部５６ａ、５６ｂを備える。応力集中部５６ａ、５６ｂは互いに異なる形状を有する。
【００３７】
応力集中部５６ａは円錐形状を有し、応力集中部５６ｂは半球形状を有する。このように、応力集中部５６ａは応力集中部５６ｂより鋭利な先端を有しているので、例えばユーザーが指で側面２２ｂを押して側面２２ｂに圧縮荷重Ｆを加えたとき、応力集中部２６ａが歪検出素子２５ａに伝達する歪の量は応力集中部５６ｂが歪検出素子２５ｂに伝達する歪の量よりも大きくなる。実施の形態２における情報機器５１では、応力集中部５６ａから歪検出素子２５ａまでの距離Ｌ１は応力集中部５６ｂから歪検出素子２５ｂまでの距離Ｌ２と等しくてもよい。応力集中部５６ａ、５６ｂの形状を異ならせることにより、距離Ｌ１と距離Ｌ２が等しくても、応力集中部５６ａ、５６ｂが歪検出素子２５ａ、２５ｂにそれぞれ伝達する歪の量が異なるので、処理回路２４ａは側面２２ｂの圧縮荷重Ｆが加えられた位置を正確に検出することが可能となる。
【００３８】
実施の形態２における情報機器５１では、応力集中部５６ａと応力集中部５６ｂの形状はそれぞれ円錐形状と半球形状であるが、例えば円筒形状や直方体等のように応力集中部５６ａ、５６ｂの形状が異なっていれば同様の効果を有する。
【００３９】
（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３における情報機器６１の拡大図である。図６において、図１Ａから図４Ｂに示す実施の形態１における情報機器２１と同じ部分には同じ参照符号を付す。実施の形態３における情報機器６１は、実施の形態１における情報機器２１の応力集中部２６ａ、２６ｂの代わりに、歪検出素子２５ａ、２５ｂにそれぞれ対向して筐体２２の側面２２ｂに設けられた応力集中部６６ａ、６６ｂを備える。実施の形態３の情報機器６１では、側面２２ｂと平行な方向において歪検出素子２５ａの中心から応力集中部６６ａの中心までの距離Ｌ１１が、歪検出素子２５ｂの中心から応力集中部６６ｂの中心までの距離Ｌ１２と異なる。
【００４０】
情報機器６１では、図６に示すように、歪検出素子２５ａと応力集中部２６ａの中心は側面２２ｂの法線方向に一致しているが、歪検出素子２５ｂと応力集中部６６ｂの中心は側面２２ｂと平行な方向にずれているように応力集中部６６ｂが設けられている。
【００４１】
図７は歪検出素子２５ａ、２５ｂの歪に対する感度の特性を示す。図７において、色の濃い部分が歪量の検出感度の高い部分である。歪検出素子２５ａ、２５ｂは、図７に示すように、歪検出素子２５ａ、２５ｂの中心が最も歪量の検出感度が高く、中心から離れるほど、同心円状に歪量の検出感度が低下する。このため、例えばユーザーが指で側面２２ｂを押すなどして、側面２２ｂに圧縮荷重Ｆを加えたときに、図６に示すように、応力集中部６６ａが歪検出素子２５ａと接触する位置から歪検出素子２５ａの中心までの距離Ｌ１１と、応力集中部６６ｂが歪検出素子２５ｂと接触する位置から歪検出素子２５ｂの中心までの距離Ｌ１２を異ならせる。これにより、歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力を異ならせることが出来る。したがって、歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力の差は、少なくとも異なる２つの位置で同じとなることがなく、処理回路２４ａは側面２２ｂに圧縮荷重を加えた位置をより正確に検出することが出来る。
【００４２】
（実施の形態４）
図８に本発明の実施の形態４における情報機器７１の拡大図である。図６において、図１Ａから図４Ｂに示す実施の形態１における情報機器２１と同じ部分には同じ参照符号を付す。実施の形態４における情報機器７１は、実施の形態１における情報機器２１の応力集中部２６ａ、２６ｂの代わりに、歪検出素子２５ａ、２５ｂにそれぞれ対向して筐体２２の側面２２ｂに設けられた応力集中部７６ａ、７６ｂを備える。
【００４３】
実施の形態４における情報機器７１では、応力集中部７６ａ、７６ｂの厚さは同じであり、応力集中部７６ａから歪検出素子２５ａまでの距離Ｌ１と応力集中部７６ｂから歪検出素子２５ｂまでの距離Ｌ２は等しい。応力集中部７６ａが例えばポリカーボネート等の樹脂で構成され、応力集中部７６ｂがアルミニウム等の金属で構成されている。このように、応力集中部７６ａ、７６ｂが異なる材料で形成されている。
【００４４】
実施の形態４においては、応力集中部７６ａが応力集中部７６ｂよりも剛性が小さい材料で構成されているので、応力集中部７６ａから歪検出素子２５ａに伝達される歪の量が応力集中部７６ｂから歪検出素子２５ｂに伝達される歪の量よりも小さくなる。これにより、歪検出素子７５ａ、７５ｂの出力の差は、少なくとも異なる２つの位置で同じとなることがなく、処理回路２４ａは側面２２ｂに圧縮荷重を加えた位置をより正確に検出することが出来る。
【００４５】
なお、実施の形態４において応力集中部７６ａの材料をポリオカーボネート等の樹脂とし、応力集中部７６ｂの材料をアルミニウム等の金属とするが、剛性の異なる樹脂材料や金属材料を組み合わせるなど、応力集中部７６ａ、７６ｂを剛性が異なる材料で形成することにより同様の効果を得ることが出来る。
【００４６】
（実施の形態５）
図９は本発明の実施の形態５の情報機器８１の拡大図である。図９において、図８に示す実施の形態４における情報機器７１と同じ部分には同じ参照符号を付す。実施の形態５における情報機器８１は、実施の形態４における情報機器８１の歪検出素子２５ａ、２５ｂと応力集中部７６ａ、７６ｂの代わりに、歪検出素子８５ａ、８５ｂと応力集中部８６ａ、８６ｂを備える。応力集中部８６ａ、８６ｂは実施の形態４における情報機器７１の応力集中部７６ａ、７６ｂと歪検出素子２５ａ、２５ｂと同様に、歪検出素子８５ａ、８５ｂが基板２４に実装され、応力集中部８６ａ、８６ｂは歪検出素子８５ａ、８５ｂにそれぞれ対向して筐体２２の側面２２ｂに設けられている。
【００４７】
実施の形態５における情報機器８１では、歪検出素子８５ａから応力集中部８６ａまでの距離Ｌ１は歪検出素子８５ｂから応力集中部８６ｂまでの距離Ｌ２と同じである。情報機器８１では、歪検出素子８５ａ、８５ｂの歪量に対する出力特性が異なっている。応力集中部８６ａ、８６ｂは同じ材料で形成されており、同じ剛性を有する。
【００４８】
図１０は実施の形態５における情報機器８１の歪検出素子８５ａ、８５ｂの出力特性を示す。図１０に示すように、歪検出素子８５ａの方が、歪検出素子８５ｂよりも同じ歪量が加わったときの出力値が大きい。
【００４９】
例えば、歪検出素子８５ａは実施の形態１〜４における歪検出素子２５ａと同様に歪検出素子を構成している梁形状の振動体３３、４３は固有周波数ｆａ、ｆｂをそれぞれ有するので、実施の形態１〜４における歪検出素子２５ａと同じ出力特性を有する。歪検出素子８５ｂの梁形状の振動体３３、４３は固有周波数ｆａ、ｆｃをそれぞれ有する。固有周波数ｆｃは固有周波数ｆｂと異なる。これにより、歪検出素子８５ｂは歪検出素子８５ａとは異なる出力特性を有する。
【００５０】
歪検出素子８５ｂの振動子３２、４２における梁形状の振動体３３、４３が弦振動をしている状態で、筐体２２の側面２２ｂに振動体３３の梁形状の長手方向Ｄ３３に平行な荷重Ｆが印加されると、歪検出素子８５ｂの振動体３３は長手方向Ｄ３３に伸びるとともに、筐体２２の側面２２ｂのポアソン比に相当する長さだけ振動体４３は梁形状の長手方向Ｄ４３に縮む。このように、振動体３３には伸張力が働くので、振動体３３の振動周波数は周波数ｆａから周波数ｆａ＋ｆａ１に上昇するとともに、振動体４３の振動周波数は周波数ｆｃから周波数ｆｃ−ｆｃ１に低下することになる。したがって、処理回路２４ａは振動体３３の振動周波数と、振動体４３の振動周波数との差をとることにより、筐体２２の側面２２ｂに働く荷重を高感度で測定することができる。
【００５１】
これにより、側面２２ｂに圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子８５ａ、８５ｂの出力が異なる。したがって、歪検出素子８５ａ、８５ｂの出力の差は、少なくとも異なる２つの位置で同じとなることがなく、処理回路２４ａは側面２２ｂに圧縮荷重を加えた位置をより正確に検出することが出来る。
【００５２】
（実施の形態６）
図１１は本発明の実施の形態６における情報機器９１の拡大図である。図１１において、実施の形態５における情報機器８１と同じ部分には同じ参照符号を付す。実施の形態６における情報機器９１は実施の形態５における情報機器８１の歪検出素子８５ａ、８５ｂと基板２４と処理回路２４ａの代わりに、歪検出素子９５ａ、９５ｂと基板８４と処理回路８４ａを備える。
【００５３】
実施の形態６における情報機器９１では、歪検出素子９５ａ、９５ｂが、基板８４に設けられたマイコンを有する処理回路８４ａと電気的に結合されており、歪検出素子９５ａ、９５ｂの出力がマイコンによって時間的に制御されている。具体的には、歪検出素子９５ｂの出力は歪検出素子９５ａよりも所定の時間（実施の形態６では１０ｍｓ）だけ遅れて出力されるようにマイコンにより制御されている。すなわち、歪検出素子９５ａが歪を受けてから処理回路８４ａに出力信号を出力するまでの時間は歪検出素子９５ｂが歪を受けてから処理回路８４ａに出力信号を出力するまでの時間と異なる。歪検出素子９５ａ、９５ｂ自体は、それらに印加された歪の量に対する出力値は同じである。
【００５４】
図１２Ａは図１１に示す位置Ｘ１に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子９５ａ、９５ｂのそれぞれの出力電圧Ｖ１、Ｖ２を示し、図１２Ｂは図１１における位置Ｘ２に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子９５ａ、９５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２を示す。図１２Ａと図１２Ｂにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は歪検出素子９５ａ、９５ｂの出力の電圧を示す。位置Ｘ１に圧縮荷重Ｆを加えたとき、歪検出素子９５ａの出力は１０Ｖであり、歪検出素子９５ｂの出力は５Ｖとなるが、図１２Ａに示すように、歪検出素子９５ｂの出力は歪検出素子９５ａより１０ｍｓだけ遅れているので、歪検出素子９５ａの処理回路８４ａへ１０Ｖの出力電圧Ｖ１を出力する時に歪検出素子９５ｂの出力電圧Ｖ２は４Ｖであるので、歪検出素子９５ａ、９５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖは６Ｖとなる。一方、位置Ｘ２に圧縮荷重Ｆを加えたとき、歪検出素子９５ａの出力電圧Ｖ１は５Ｖであり、歪検出素子９５ｂの出力電圧Ｖ２は１０Ｖとなるが、図１２Ｂに示すように、歪検出素子９５ｂの出力は歪検出素子９５ａの出力より１０ｍｓだけ遅れているので、歪検出素子９５ａが５Ｖの出力電圧Ｖ１を処理回路８４ａに出力する時の歪検出素子９５ｂの出力電圧Ｖ２は６Ｖとなる。したがって、歪検出素子９５ａ、９５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖは１Ｖとなる。このように、歪検出素子９５ｂが処理回路８４ａに出力電圧Ｖ２を出力する時点を歪検出素子９５ａが処理回路８４ａに出力電圧Ｖ１を出力する時点よりも遅らせることにより、位置Ｘ１、Ｘ２に同じ圧縮荷重Ｆを加えた場合の歪検出素子９５ａ、９５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖが異なる値となるので、処理回路８４ａは側面２２ｂの応力集中部８６ａ、８６ｂ間に圧縮荷重Ｆを加えた位置をより正確に判別することが出来る。
【００５５】
なお、実施の形態６における情報機器９１では、歪検出素子９５ｂの出力を歪検出素子９５ａの出力よりも１０ｍｓだけ遅らせているが、遅らせる時間は１０ｍｓに限らずともよく、歪検出素子９５ａの出力を歪検出素子９５ｂの出力より所定の時間だけ遅らせることで同様の効果を得ることが出来る。
【００５６】
（実施の形態７）
図１３Ａは本発明の実施の形態７における情報機器１０１の平面図である。図１３Ｂは図１３Ａに示す情報機器１０１の線１３Ｂ−１３Ｂにおける断面図である。図１３Ａと図１３Ｂにおいて、図１Ａと図１Ｂに示す実施の形態１における情報機器２１や図１１に示す実施の形態６における情報機器９１と同じ部分には同じ参照符号を付す。実施の形態７における情報機器１０１は、歪検出素子９５ａ、９５ｂと応力集中部９６ａ、９６ｂの代わりに歪検出素子１０５ａ、１０５ｂと応力集中部１０６ａ、１０６ｂを備え、基板２４を支持して筐体２２に結合する内部シャーシ１０２をさらに備える。
【００５７】
歪検出素子１０５ａ、１０５ｂは、筐体２２の側面２２ｂに対向する基板２４の面２４ｅの反対側の面２４ｆに設けられている。応力集中部１０６ａ、１０６ｂは、筐体２２の側面２２ｂに加えられた荷重により基板２４を撓ませる。歪検出素子１０５ａ、１０５ｂは基板２４の撓みを検出する。応力集中部１０６ａ、１０６ｂは基板２４を介して筐体２２の側面２２ｂの歪を歪検出素子１０５ａ、１０５ｂにそれぞれ伝達する。
【００５８】
内部シャーシ１０２は基板２４を片持ち支持する。すなわち、基板２４は、内部シャーシ１０２に支持されて筐体２２に結合する端２４ｄと、端２４ｄの反対側に位置してかつ筐体２２と結合されていない端２４ｃとを有する。歪検出素子１０５ａ、１０５ｂ自体は、それらに印加された歪の量に対する出力値は同じである。処理回路２４ａは歪検出素子１０５ａ、１０５ｂの出力を時間的に制御していない。内部シャーシ１０２と基板２４との熱膨張係数の違いにより基板２４に熱応力が働いても、歪検出素子１０５ａ、１０５ｂから出力信号が発生することがなく、処理回路２４ａは情報機器１０１の筐体２２の面に加わる圧縮荷重を正確に検出することができる。
【００５９】
また、基板２４は端２４ｄで片持ち支持され、歪検出素子１０５ａが歪検出素子１０５ｂよりも内部シャーシ１０２に近いので、歪検出素子１０５ａ、１０６ｂに応力集中部１０６ａ、１０６ｂから同一量の圧縮荷重Ｆを加えたときに伝達される歪が互いに異なり、処理回路２４ａは側面２２ｂの圧縮荷重Ｆが加えられた位置を正確に検出することが可能となる。
【００６０】
（実施の形態８）
図１４Ａは本発明の実施の形態８における情報機器１１１の平面図である。図１４Ｂは図１４Ｂに示す情報機器１１１の線１４Ｂ−１４Ｂにおける断面図である。図１４Ａと図１４Ｂにおいて、実施の形態７における情報機器１０１と同じ部分には同じ参照符号を付す。実施の形態８における情報機器１１１は、歪検出素子１０５ａ、１０５ｂと応力集中部１０６ａ、１０６ｂと基板２４の代わりに、歪検出素子１１５ａ、１１５ｂと応力集中部１１６ａ、１１６ｂと基板１１４を備える。
【００６１】
基板１１４は筐体２２の側面２２ｂと実質的に直角に広がっている。すなわち基板１１４は、側面２２ｂと実質的に直角に広がる主面１１４ａと、主面１１４ａの反対側の裏面１１４ｃと、主面１１４ａと裏面１１４ｃの間で主面１１４ａと裏面１１４ｃとに繋がる側端面１１４ｂとを有する。基板１１４には、主面１１４ａから裏面１１４ｃを貫通して側端面１１４ｂに略平行に延びるスリット１１２が形成されている。歪検出素子１１５ａ、１１５ｂは基板１１４の主面１１４ａ上で、基板１１４の側端面１１４ｂとスリット１１２との間に設けられている。筐体２２の側面２２ｂに加えられた荷重Ｆにより、応力集中部１１６ａ、１１６ｂは基板１１４の側端面１１４ｂを押して基板１１４の側端面１１４ｂとスリット１１２との間の部分を主面１１４ａ（裏面１１４ｃ）と平行な方向に撓ませる。基板１１４のこの部分に設けられた歪検出素子１１５ａ、１１５ｂはこの部分の撓みを検出する。すなわち、応力集中部１１６ａ、１１６ｂは基板１１４のこの部分を介して筐体２２の側面２２ｂの歪を歪検出素子１１５ａ、１１５ｂにそれぞれ伝達する。この構成により、歪検出素子１１５ａ、１１５ｂを搭載した基板１１４が撓みやすくなるので、情報機器１１１の筐体２２の側面２２ｂに加える圧縮荷重Ｆが小さくても、応力集中部１１６ａ、１１６ｂから伝達した歪により歪検出素子１１５ａ、１１５ｂから十分な大きさの信号が発生し、処理回路２４ａは側面２２ｂで荷重Ｆが印加された位置を高精度に検出でき、情報機器１１１の機能をさらに精度よく制御できる。
【００６２】
（実施の形態９）
図１５は本発明の実施の形態９における情報機器１２１の拡大図である。図１５において、図１３Ａと図１３Ｂに示す実施の形態７における情報機器１０１と同じ部分には同じ参照符号を付す。実施の形態９における情報機器１２１は、応力集中部１０６ａ、１０６ｂの代わりに応力集中部１２６ａ、１２６ｂを備え、内部シャーシ１０２の代わりに内部シャーシ１２２ａ、１２２ｂを備える。
【００６３】
実施の形態９における情報機器１２１では、基板２４の端２４ｃ、２４ｄが内部シャーシ１２２ａ、１２２ｂによってプリント基板にそれぞれ支持されており筐体２２に結合している。応力集中部１２６ａ、１２６ｂは基板２４の面２４ｅに当接し、歪検出素子１２５ａ、１２５ｂは基板２４の応力集中部１２６ａ、１２６ｂが設けられておらず、面２４ｅの反対側の面２４ｆに設けられている。応力集中部１２６ａ、１２６ｂは基板２４を介して歪検出素子１２５ａ、１２５ｂに側面２２ｂの歪をそれぞれ伝達する。
【００６４】
応力集中部１２６ａは歪検出素子１２５ａと内部シャーシ１２２ａ（基板２４の端２４ｃ）との間で基板２４の面２４ｅに接し、応力集中部１２６ｂは歪検出素子１２５ｂと内部シャーシ１２２ｂ（基板２４の端２４ｄ）との間で基板２４の面２４ｅに接している。また、図１５に示すように、基板２４は応力集中部１２６ａ、１２６ｂにより付勢されて、距離Ｌ４だけバイアスをかけて取付けられている。バイアスをかけて取付けられることにより、基板２４が応力集中部１２６ａ、１２６ｂに確実に当接するので、応力集中部１２６ａ、１２６ｂから歪検出素子１２５ａ、１２５ｂへ側面２２ｂの歪をそれぞれ伝達しやすくなる。また、製造時のばらつきにより応力集中部１２６ａ、１２６ｂのそれぞれと基板２４の間に隙間ができなくなるので、製造ばらつきの影響があっても応力集中部１２６ａ、１２６により歪検出素子１２５ａ、１２５ｂに確実に歪を伝達させることができ、情報機器１２１の生産性を向上させることができる。
【００６５】
図１６Ａは実施の形態９の情報機器１２１の拡大図であり、応力集中部１２６ａにより歪検出素子１２５ａへ伝達される歪を示す。筐体２２の側面２２ｂに歪が生じると、応力集中部１２６ａにより基板２４へその歪が伝達され、基板２４は変形する。応力集中部１２６ａは歪検出素子１２５ａと内部シャーシ１２２ａとの間に設けられているので、基板２４の歪検出素子１２５ａが設けられている部分が最も曲率が大きくなる。したがって、基板２４を介して歪検出素子１２５ａが応力集中部１２６ａに対向する場合に比べ、歪検出素子１２５ａに伝達する歪みの量が大きくなるので、処理回路２４ａの歪の検出精度を大きくすることができる。
【００６６】
なお、実施の形態９における情報機器１２１では、基板２４の面２４ｅ（２４ｆ）に沿った方向において、応力集中部１２６ａから歪検出素子１２５ａまで距離は応力集中部１２６ｂから歪検出素子１２５ｂまでの距離と等しい。基板２４の面２４ｅ（２４ｆ）に沿った方向において、応力集中部１２６ａから歪検出素子１２５ａまでの距離が応力集中部１２６ｂから歪検出素子１２５ｂまでの距離と異なっていても同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、実施の形態９における情報機器１２１では、応力集中部１２６ａは歪検出素子１２５ａと内部シャーシ１２２ａとの間で基板２４に接し、応力集中部１２６ｂは歪検出素子１２５ｂと内部シャーシ１２２ｂとの間で基板２４に接している。図１６Ｂは実施の形態９における他の情報機器１２１Ａの拡大図である。図１６Ｂにおいて、図１５に示す情報機器１２１と同じ部分には同じ参照符号を付す。図１６Ｂに示す情報機器１２１Ａでは歪検出素子１２５ａ、１２５ｂ間で応力集中部１２６ａ、１２６ｂが基板２４に接している。応力集中部１２６ａ、１２６ｂから歪が伝達したときに基板２４が最も大きい曲率で湾曲する箇所に歪検出素子１２５ａ、１２５ｂが設けることで、処理回路２４ａは高精度に歪を検出することができ、同様の効果を得ることができる。
【００６８】
なお、歪検出素子１２５ａ、１２５ｂ間で応力集中部１２６ａ、１２６ｂが基板２４に接している情報機器に比べて、応力集中部１２６ａが歪検出素子１２５ａと内部シャーシ１２２ａとの間で基板２４に接し、応力集中部１２６ｂが歪検出素子１２５ｂと内部シャーシ１２２ｂの間で基板２４に接している情報機器１２１の方が、応力集中部１２６ａ、１２６ｂの位置によらず歪検出素子１２５ａ、１２５ｂに伝達する歪の量がより一定となり、実装時の精度に対する要求が低くなるので、情報機器１２１の生産性が向上する。
【００６９】
（実施の形態１０）
図１７は本発明の実施の形態１０における情報機器１３１の拡大図である。図１７において、図１５に示す実施の形態９における情報機器１２１と同じ部分には同じ参照符号を付す。実施の形態１０における情報機器１３１は、歪検出素子１２５ａ、１２５ｂ間の中央の被支持部分２４ｐで基板２４を支持するようにプリント基板に固定された内部シャーシ１３２をさらに備える。内部シャーシ１３２はプリント基板を介して筐体２２に結合する。基板２４は被支持部分２４ｐで筐体２２に対して支持されている。基板２４の端２４ｄは歪検出素子１２５ａに比べて歪検出素子１２５ｂに近く。端２４ｃは端２４ｄの反対側に位置する。応力集中部１２６ａは歪検出素子１２５ａと基板２４の端２４ｃとの間に位置して基板２４に接し、応力集中部１２６ｂは歪検出素子１２５ｂと基板２４の端２４ｄとの間に位置して基板２４に接する。
【００７０】
基板２４の端２４ｃ、２４ｄが内部シャーシ１２２ａ、１２２ｂによってそれぞれ固定されている。内部シャーシ１３２は歪検出素子１２５ａ、１２５ｂ間の基板２４の被支持部分２４ｐに接触し、被支持部分２４ｐで基板２４を湾曲させないように基板２４を支持する。
【００７１】
図１８に実施の形態１０における情報機器１３１の拡大図であり、筐体２２の側面２２ｂに圧縮荷重Ｆが加えられたときの基板２４へ伝達される歪を示す。図１８に示すように、筐体２２の側面２２ｂの応力集中部１２６ａの付近で筐体２２の内部に向かう荷重Ｆが印加されると、応力集中部１２６ａ、１２６ｂのうちの応力集中部１２６ａでのみ基板２４が押されると、基板２４の端２４ｃと基板２４の被支持部分２４ｐとの間で基板２４が湾曲するので、実施の形態９における情報機器１２１と同様に、基板２４の被支持部分２４ｐが支持されていない場合に比べて基板２４がより大きい曲率で撓む。
【００７２】
また、図１８に示すように、応力集中部１２６ａ、１２６ｂのうち応力集中部１２６ａによってのみ歪が基板２４に伝達されると、基板２４の端２４ｃと被支持部分２４ｐとの間の歪検出素子１２５ａが設けられている部分は、歪検出素子１２５ａが設けられている面２４ｆを突出するように湾曲する。一方、基板２４の端２４ｄと被支持部分２４ｐとの間の歪検出素子１２５ｂが設けられている部分は、応力集中部１２６ｂが設けられている面２４ｆが凹むように湾曲する。これによって、歪検出素子１２５ａの出力の極性と歪検出素子１２５ｂの出力の極性とが逆になり、歪検出素子１２５ａ、１２５ｂの出力の差が大きくなる。
【００７３】
したがって、実施の形態９における情報機器１２１に比べ、実施の形態１０における情報機器１３１では同じ量の圧縮荷重Ｆに対する歪検出素子１２５ａ、１２５ｂの出力の差が大きくなり、情報機器１３１に加えられた圧縮荷重Ｆの検出感度を向上させることができる。なお、実施の形態１０における情報機器１３１に２００ｇｆの圧縮荷重を加えて測定したところ、基板２４の被支持部分２４ｐを支持していない情報機器に比べて歪検出素子１２５ａ、１２５ｂの出力の差が約１４％だけ大きくなることが確認した。
【００７４】
なお、実施の形態１０における情報機器１３１では、基板２４の両方の端２４ｃ、２４ｄが内部シャーシ１２２ａ、１２２ｂによって固定されている。情報機器１３１は基板２４の端２４ｃ、２４ｄのうちの一方のみが内部シャーシによって固定した片持ち支持の構造を有していてもよく、同様の効果を得ることができる。この場合には、歪検出素子１２５ａ、１２５ｂのいずれか一方の出力が両端支持での出力と等しくなり、他方の出力が片持ち支持での出力と等しくなる。このように、同じ量の歪を加えたときの歪検出素子１２５ａ、１２５ｂの出力が異なるので、処理回路２４ａは側面２２ｂの圧縮荷重Ｆを加えた位置を正確に判別することができる。
【００７５】
実施の形態において、「前面」「背面」「側面」「側端面」「裏面」等の位置を示す用語は、筐体や基板等の情報機器の構成部品の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明における情報機器は、ユーザーの入力を高精度に検出し、ユーザーが多様な機能を容易に操作することができるため、デジタルカメラ、ノートＰＣ、携帯型ゲーム機、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン等に特に有用である。
【符号の説明】
【００７７】
２２    筐体
２２ｂ    側面
２２ｃ    側面（他の側面）
２４    基板
２４ａ    処理回路
２４ｃ    端（第２の端）
２４ｄ    端（第１の端）
２４ｐ    被支持部分
２５ａ    歪検出素子（第１の歪検出素子）
２５ｂ    歪検出素子（第２の歪検出素子）
２６ａ    応力集中部（第１の応力集中部）
２６ｂ    応力集中部（第２の応力集中部）
１１２    スリット
１１４    基板
１１４ａ    主面
１１４ｂ    側端面
１１４ｃ    裏面
【図１Ａ】
2013190850.tif 000003
【図１Ｂ】
2013190850.tif 000004
【図２Ａ】
2013190850.tif 000005
【図２Ｂ】
2013190850.tif 000006
【図３】
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【図４Ａ】
2013190850.tif 000008
【図４Ｂ】
2013190850.tif 000009
【図５】
2013190850.tif 000010
【図６】
2013190850.tif 000011
【図７】
2013190850.tif 000012
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2013190850.tif 000015
【図１１】
2013190850.tif 000016
【図１２Ａ】
2013190850.tif 000017
【図１２Ｂ】
2013190850.tif 000018
【図１３Ａ】
2013190850.tif 000019
【図１３Ｂ】
2013190850.tif 000020
【図１４Ａ】
2013190850.tif 000021
【図１４Ｂ】
2013190850.tif 000022
【図１５】
2013190850.tif 000023
【図１６Ａ】
2013190850.tif 000024
【図１６Ｂ】
2013190850.tif 000025
【図１７】
2013190850.tif 000026
【図１８】
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【図１９】
2013190850.tif 000028
【図２０】
2013190850.tif 000029
【図２１】
2013190850.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月24日(2014.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
これに対し、距離Ｌ１が距離Ｌ２と異なり距離Ｌ２より小さい実施の形態１における情報機器２１では、図４Ｂに示すように、位置Ｘ１に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２はそれぞれ１０Ｖ、３Ｖであり、歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖは７Ｖである。また、位置Ｘ２に圧縮荷重Ｆを加えたときの歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２はそれぞれ７Ｖ、５Ｖであり、歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値Ｖは２Ｖとなる。このように、荷重Ｆが加えられた位置Ｘ１、Ｘ２によって歪検出素子２５ａ、２５ｂの出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差の絶対値が異なるので、処理回路２４ａは圧縮荷重Ｆが側面２２ｂのどの位置に加えられたのかを判別することが可能となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
また、基板２４は端２４ｄで片持ち支持され、歪検出素子１０５ｂが歪検出素子１０５ａよりも内部シャーシ１０２に近いので、歪検出素子１０５ａ、１０５ｂに応力集中部１０６ａ、１０６ｂから同一量の圧縮荷重Ｆを加えたときに伝達される歪が互いに異なり、処理回路２４ａは側面２２ｂの圧縮荷重Ｆが加えられた位置を正確に検出することが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
（実施の形態１０）
図１８は実施の形態１０における情報機器１３１の拡大図であり、筐体２２の側面２２ｂに圧縮荷重Ｆが加えられたときの基板２４へ伝達される歪を示す。図１８に示すように、筐体２２の側面２２ｂの応力集中部１２６ａの付近で筐体２２の内部に向かう荷重Ｆが印加されると、応力集中部１２６ａ、１２６ｂのうちの応力集中部１２６ａでのみ基板２４が押されると、基板２４の端２４ｃと基板２４の被支持部分２４ｐとの間で基板２４が湾曲するので、実施の形態９における情報機器１２１と同様に、基板２４の被支持部分２４ｐが支持されていない場合に比べて基板２４がより大きい曲率で撓む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記基板は、前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子との間で前記筐体に対して支持される被支持部分を有する、請求項８に記載の情報機器。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記基板は、前記第１の歪検出素子に比べて前記第２の歪検出素子に近い第１の端と、前記第１の端の反対側の第２の端とを有し、
前記第１の応力集中部は前記基板の前記第２の端と前記第１の歪検出素子と間で前記基板に接し、
前記第２の応力集中部は前記基板の前記第１の端と前記第２の歪検出素子と間で前記基板に接する、請求項８に記載の情報機器。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
前記第１の応力集中部と前記第２の応力集中部は、前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子との間で前記基板に接する、請求項８に記載の情報機器。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
側面を有する筐体と、
前記筐体に結合する両端を有する基板と、
前記基板に実装された第１の歪検出素子と、
前記基板に実装された第２の歪検出素子と、
前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子とに電気的に接続されて所定の機能を実施する処理回路と、
前記筐体の前記側面に印加された歪を前記第１の歪検出素子に伝達する第１の応力集中部と、
前記筐体の前記側面に印加された歪を前記第２の歪検出素子に伝達する第２の応力集中部と、
を備え、
前記第１の歪検出素子は前記第１の応力集中部に伝達された前記歪の量に応じて第１の電気信号を出力し、
前記第２の歪検出素子は前記第２の応力集中部に伝達された前記歪の量に応じて第２の電気信号を出力し、
前記処理回路は前記第１の電気信号と前記第２の電気信号に応じて前記所定の機能を制御する、情報機器。
【国際調査報告】
2013190850.tif 000031
2013190850.tif 000032