(57)【要約】【課題】  同一の静電容量センサによって複数の機能の指示情報を電子機器に入力可能とすることにより、電子機器の一層の小型化を図るとともに操作性を向上させる。【解決手段】    両共通電極９、１０を、両共通電極９、１０の各側縁が対向するように配置し、各個別電極１１を、両共通電極９、１０の間隙において両共通電極９、１０の各側縁に沿って配置してなり、制御部１３は、第１共通電極９および各個別電極１１により静電容量が検出された場合と、第２共通電極１０および各個別電極１１により静電容量が検出された場合とによって、機能を切り替える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極に人体が接近または接触することにより前記電極と前記人体との間に発生する静電容量を検出する静電容量センサを有する入力手段であって、
前記電極として、２つの共通電極と、複数の個別電極とを有し、前記両共通電極を、前記両共通電極の各側縁が対向するように配置し、前記各個別電極を、前記両共通電極間の間隙において前記両共通電極の前記各側縁に沿って整列配置してなり、
前記両共通電極および前記各個別電極における前記静電容量を検出した位置によって機能を切り替える制御部を有することを特徴とする入力手段。
【請求項２】
前記制御部は、前記両共通電極のうち一方の共通電極および前記各個別電極により前記静電容量が検出された場合と、他方の共通電極および前記各個別電極により前記静電容量が検出された場合とによって、前記機能を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の入力手段。
【請求項３】
前記制御部は、前記両共通電極および前記各個別電極により前記静電容量が検出されると、前記両共通電極により検出された前記静電容量を比較し、前記静電容量が大きい前記共通電極と前記各個別電極とにより前記静電容量が検出されたと判断することを特徴とする請求項２に記載の入力手段。
【請求項４】
電極に人体が接近または接触することにより前記電極と前記人体との間に発生する静電容量を検出する静電容量センサを有する入力手段であって、
前記電極として、共通電極と、複数の個別電極とを有し、
前記各個別電極を、前記共通電極の側縁に沿って整列配置してなり、
前記共通電極および前記各個別電極において検出された前記静電容量によって、機能を切り替える制御部を有することを特徴とする入力手段。
【請求項５】
前記制御部は、前記共通電極および前記各個別電極のいずれかにおいて、検出された前記静電容量が所定の容量を上回る場合と下回る場合とによって、前記機能を切り替えることを特徴とする請求項４に記載の入力手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極に人体が接近または接触することにより前記電極と前記人体との間に発生する静電容量を検出する静電容量センサを有する入力手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話やデジタルカメラ、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)、さらにはオーディオ機器やそのリモートコントロール装置等の種々の電子機器には、この電子機器の操作を行うために前記電子機器に対して指示情報を入力するための手段として、タッチパネル式の静電容量センサを有する入力手段が、薄型化が可能であり操作性も良好である等の理由から利用されている。
【０００３】
例えば、静電容量センサを有する入力手段が内蔵された携帯電話においては、携帯電話に対して操作のための指示情報を入力する部分として表示部が設けられている。また、静電容量センサは、所定の面積を有する電極を有し、前記電極は、表示部に配設された基板に対向して設けられている。そして、この静電容量センサは、人の手や指等の人体の一部が前記電極に接近し、または前記基板を介して接触することにより人体と電極との間に静電容量が形成されると、この静電容量を検出する。そして、前記静電容量センサを有する入力手段は、この静電容量を検出すると、携帯電話の制御部に対して所定の指示情報を入力するようになっている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
また、例えば２つの電極を前記基板に対向するように配置し、両電極によって静電容量を検出すると、携帯電話の制御部に対して異なる２つの指示情報を入力する入力手段も知られている。
【０００５】
しかし、前述のような２つの電極が設けられている入力手段においても、同一の静電容量センサを用いる場合には、例えば選択情報またはスクロール情報等、同一の機能の指示情報しか携帯電話に対して入力することができず、他の機能の指示情報を入力する場合には、他のセンサを設けなければならない。このため、近年一層の小型化が望まれている携帯電話等において、センサの設置面積の問題から、小型化を図ることが困難であるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４６０９９号公報
【特許文献１】特開２００４−２０１１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、同一の静電容量センサによって複数の機能の指示情報を電子機器に入力可能とすることにより、電子機器の一層の小型化を図るとともに操作性を向上させることができる静電容量センサを有する入力手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係る静電容量センサを有する入力手段の特徴は、電極に人体が接近または接触することにより前記電極と前記人体との間に発生する静電容量を検出する静電容量センサを有する入力手段であって、前記電極として、２つの共通電極と、複数の個別電極とを有し、前記両共通電極を、前記両共通電極間の各側縁が対向するように整列配置し、前記各個別電極を、前記両共通電極の間隙において前記両共通電極の前記各側縁に沿って配置してなり、前記両共通電極および前記各個別電極における前記静電容量を検出した位置によって機能を切り替える制御部を有する点にある。
【０００９】
また、前記制御部は、前記両共通電極のうち一方の共通電極および前記各個別電極により前記静電容量が検出された場合と、他方の共通電極および前記各個別電極により前記静電容量が検出された場合とによって、前記機能を切り替えるようにしてもよい。
【００１０】
さらに、前記制御部は、前記両共通電極および前記各個別電極により前記静電容量が検出されると、前記両共通電極により検出された前記静電容量を比較し、前記静電容量が大きい前記共通電極と前記各個別電極とにより前記静電容量が検出されたと判断するようにしてもよい。
【００１１】
この本発明に係る入力手段によれば、両共通電極および各個別電極における静電容量の変化を検出した位置によって、入力手段の機能が異なるような指示情報を入力するようになっている。これにより、１つの静電容量センサを用いて、複数の機能の指示情報を入力することができる。
【００１２】
また、両共通電極により静電容量が検出された場合には、より大きな静電容量が検出された共通電極において静電容量が検出されたと判断することによって、人体が近接したことにより隣位する意図しない共通電極において静電容量が検出されてしまっても、所望の指示情報を確実に入力することができる。
【００１３】
また、本発明に係る他の入力手段の特徴は、電極に人体が接近または接触することにより前記電極と前記人体との間に発生する静電容量を検出する静電容量センサを有する入力手段であって、前記電極として、共通電極と、複数の個別電極とを有し、前記各個別電極を、前記共通電極の側縁に沿って整列配置してなり、前記共通電極および前記各個別電極において検出された前記静電容量によって、機能を切り替える制御部を有する点にある。
【００１４】
また、前記制御部は、前記共通電極および前記各個別電極のいずれかにおいて、検出された前記静電容量が所定の容量を上回る場合と下回る場合とによって、前記機能を切り替えるようにしてもよい。
【００１５】
この本発明に係る入力手段によれば、共通電極および各個別電極において検出した静電容量の大きさによって、入力手段の機能が異なるような指示情報を入力するようになっている。これにより、１つの静電容量センサを用いて、複数の機能の指示情報を入力することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べたように、本発明に係る入力手段によれば、１つの静電容量センサによって複数の機能の指示情報を入力することができるので、多機能の電子機器においても複数のセンサを設ける必要がなく、これにより、電子機器の小型化を図ることができる。また、電子機器を操作するための指示情報を入力する部分において広範囲に指等の人体を動かさなくても、１つの静電容量センサにより異なる機能の指示情報を入力することができるので、入力手段の操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る入力手段の一実施形態を図１から図９を参照して説明する。
【００１８】
ここで、本実施形態においては、静電容量センサを有する入力手段を適用する電子機器として、携帯電話を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る入力手段を適用した携帯電話の一部を示す模式的平面図であり、図１に示すように、前記携帯電話１においては、携帯電話１に対する操作のための指示情報を入力する部分として表示部２が設けられている。表示部２には、ガラス等からなる透明基板３が配設されている。
【００２０】
携帯電話１の内部における表示部２の所定の部分に対向する位置には、液晶表示パネル表示装置５等からなる表示装置５が設けられている。表示装置５は、携帯電話１に対する種々の操作の一覧画像を表示するようになっている。また、表示部２における表示装置５の配置位置の近傍には、表示装置５に表示された各操作に対応して、複数の操作ボタン６が並列して表示されている。
【００２１】
静電容量センサ１５を有する入力手段８は、図２（ａ）（ｂ）および図３（ａ）（ｂ）に示すように、長方形状の第１共通電極９および第２共通電極１０と、各操作に対応する長方形状の複数の個別電極１１とを有している。両共通電極は、全操作ボタン６の配置位置の長さ寸法に相当する長さ寸法に形成されており、両共通電極の各側縁が対向するように配置されている。また、第１共通電極９は、表示部２における各操作ボタン６の並列方向に沿って、各操作ボタン６の表示の一部分に対向するように配置されている。
【００２２】
各個別電極１１は、各操作ボタン６の長さ寸法に相当する長さ寸法に形成されており、両共通電極の間隙において両共通電極の各側縁に沿うとともに、それぞれ各操作ボタン６の表示の一部分に対向するように配置されている。
【００２３】
なお、両共通電極９、１０および各個別電極１１は、本実施形態の形状および配置位置に限定されるものではなく、側縁が近接するように隣位して配置されていればよい。例えば、円形状の第１共通電極９の周縁に対向するように輪状にの第２共通電極１０を配置し、両共通電極９、１０との間隙であって第１共通電極９の周縁および第２共通電極１０の側縁に沿って各個別電極１１を並列配置してもよい。
【００２４】
静電容量センサ１５を有する入力手段８には、図４に示すように、入力手段８の各部を制御する制御部１３が設けられており、前記制御部１３には、両共通電極９、１０および各個別電極１１に対する静電容量の変化を検出する検出部１４が設けられている。これら両共通電極９、１０および各個別電極１１と、検出部１４とにより、静電容量センサ１５が構成されている。
【００２５】
静電容量センサ１５は、透明基板３を介して両共通電極９、１０および各個別電極１１に人の手や指などの人体１６の一部が接近すると、検出部１４により人体１６と両共通電極９、１０および各個別電極１１との間に形成される静電容量を検出するようになっている。そして、静電容量センサ１５は、検出部１４により静電容量を検出した両共通電極９、１０および各個別電極１１のデータ、および検出した静電容量のデータを判断部１８に入力するようになっている。
【００２６】
判断部１８は、入力した静電容量のデータに基づいて、静電容量を検出した両共通電極９、１０および各個別電極１１を判別し、静電容量を検出した位置すなわち静電容量を検出した両共通電極９、１０および各個別電極１１によって、携帯電話１に対して入力手段８の機能が異なるような指示情報を入力するようになっている。本実施形態において判断部１８は、第１共通電極９および各個別電極１１のうち１つの個別電極１１により静電容量が検出された場合、指示情報として静電容量が検出された個別電極１１に対応する操作ボタン６の操作を選択する選択情報を入力するようになっている。一方、第２共通電極１０および各個別電極１１により静電容量が検出された場合には、指示情報として表示装置５の表示をスクロールするスクロール情報を入力するようになっている。
【００２７】
また、判断部１８は、両共通電極９、１０および各個別電極１１により静電容量が検出されると、両共通電極９、１０により検出された静電容量を比較し、静電容量が大きい方の共通電極９、１０と個別電極１１とにより静電容量が検出されたと判断するようになっている。そして、判断部１８は、携帯電話１の各部を制御する制御部２０に、選択情報又はスクロール情報を入力するようになっている。
【００２８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２９】
まず、図５に示すように、携帯電話１の操作者が、操作ボタン６に人体１６を接近させると（ＳＴ１）、静電容量センサ１５は、検出部１４により両共通電極９、１０および各個別電極１１における静電容量の変化を検出する（ＳＴ２）。
【００３０】
続いて、静電容量センサ１５は、静電容量が変化した第１共通電極９および個別電極１１のデータ、ならびに変化した静電容量のデータを検出部１４から判断部１８に入力する（ＳＴ３）。
【００３１】
ここで、判断部１８は、検出部１４からの各データに基づき、図２（ａ）（ｂ）に示すように静電容量センサ１５に人体１６が接近することにより、第１共通電極９および各個別電極１１のうち１つの個別電極１１における静電容量が大きく変化したと判断した場合には（ＳＴ４においてＹｅｓ）、図１に示すような静電容量が検出された個別電極１１に対応する操作ボタン６の操作を選択する選択情報を、携帯電話１の制御部２０に入力する（ＳＴ５）。これにより、携帯電話１の制御部２０は、１つの個別電極１１に対応する操作ボタン６の操作を選択する制御を行う。
【００３２】
また、判断部１８は、図２（ａ）（ｂ）に示すように静電容量センサ１５に人体１６が接近することにより、第２共通電極１０および各個別電極１１における静電容量が大きく変化したと判断した場合には（ＳＴ４においてＮｏ、ＳＴ６においてＹｅｓ）、表示装置５における表示画面をスクロールするためのスクロール情報を携帯電話１の制御部２０に入力する（ＳＴ７）。これにより、携帯電話１の制御部２０は、図６に示すように、表示装置５における表示画面をスクロールする制御を行う。
【００３３】
さらに、判断部１８は、検出部１４からの各データに基づき、両共通電極９、１０および各個別電極１１のうち１つの個別電極１１における静電容量が大きく変化したと判断した場合には（ＳＴ６においてＮｏ）、両共通電極９、１０のうちいずれの静電容量が大きく変化したかを判断する（ＳＴ８）。そして、第１共通電極９における静電容量の変化の方が大きいと判断した場合には（ＳＴ８においてＹｅｓ）、静電容量が検出された個別電極１１に対応する操作ボタン６の操作を選択する選択情報を、携帯電話１の制御部２０に入力する（ＳＴ９）。一方、第２共通電極１０における静電容量の変化の方が大きいと判断した場合には（ＳＴ８においてＮｏ）、表示装置５における表示画面をスクロールするためのスクロール情報を携帯電話１の制御部２０に入力する（ＳＴ１０）。
【００３４】
本実施形態によれば、両共通電極９、１０および各個別電極１１における静電容量の変化を検出した位置によって、入力手段８の機能が異なるような指示情報を入力するようになっている。すなわち、第１共通電極９において静電容量が検出された場合には、選択情報を入力し、第２共通電極１０において静電容量が検出された場合には、スクロール情報を入力するようになっている。これにより、１つの静電容量センサ１５を用いて、複数の機能の指示情報を入力することができ、この静電容量センサ１５を有する入力手段８は複数の機能を発揮することができる。
【００３５】
したがって、この静電容量センサ１５を有する入力手段８は、１つの静電容量センサ１５によって複数の機能の指示情報を入力することができるので、多機能の携帯電話１においても複数のセンサを設ける必要がなく、これにより、携帯電話１の小型化を図ることができる。また、表示部２において広範囲に人体１６を動かさなくても、１つの静電容量センサ１５を用いて異なる機能の指示情報を入力することができるので、静電容量センサ１５を有する入力手段８の操作性を向上させることができる。
【００３６】
また、両共通電極９、１０により静電容量が検出された場合には、より大きな静電容量が検出された共通電極９、１０において、静電容量が検出されたと判断するので、人体１６が近接したことにより隣位する意図しない共通電極９、１０において静電容量が検出されてしまっても、所望の指示情報を確実に入力することができる。
【００３７】
次に、本発明に係る第２の実施形態について図７（ａ）（ｂ）（ｃ）および図７を用いて説明する。
【００３８】
なお、第１の実施形態と同一の構成については詳説を省略し、同一の符号を用いて説明する。
【００３９】
図７（ａ）は、第２の実施形態に係る入力手段８における静電容量センサ１５を示す模式的平面図、図７（ｂ）（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃにおける模式的断面図である。
【００４０】
図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、静電容量センサ１５を有する入力手段８は、１つの共通電極１２と、表示部２に表示される各操作に対応する複数の個別電極１１とを有し、共通電極１２は、表示部２における各操作ボタン６の並列方向に沿って、各操作ボタン６の表示の一部分に対向するように配置されている。
【００４１】
各個別電極１１は、共通電極１２の一側縁に沿うとともに、それぞれ各操作ボタン６の表示の一部分に対向して配置されている。
【００４２】
判断部１８は、検出部１４から入力した共通電極１２および各個別電極１１における静電容量を参照し、検出した静電容量の大きさによって、携帯電話１に対して入力手段８の機能が異なるような指示情報を入力するようになっている。本実施形態において判断部１８は、共通電極１２および各個別電極１１のうち１つの個別電極１１により検出された静電容量が、いずれも所定の容量を上回る場合、指示情報として静電容量が検出された個別電極１１に対応する操作ボタン６の操作を選択する選択情報を入力するようになっている。一方、共通電極１２または全ての個別電極１１により検出された静電容量が所定の容量を下回る場合、指示情報として表示装置５の表示画像をスクロールするスクロール情報を入力するようになっている。
【００４３】
なお、共通電極１２および各個別電極１１の配置位置は本実施形態に限定されるものではない。
【００４４】
例えば、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、各個別電極１１を、各操作ボタン６の表示の一部に対向するように並列して配置し、共通電極１２を、全操作ボタン６の並列方向の長さ寸法に相当する長さ寸法に形成し、各個別電極１１の周縁を囲み、その一部分が各操作ボタン６の表示の一部に対向するように配置してもよい。
【００４５】
次に、第２の実施形態の作用について説明する。
【００４６】
図９に示すように、携帯電話１の操作者が、操作ボタン６に人体１６を接近させると（ＳＴ１１）、検出部１４は、共通電極１２および各個別電極１１における静電容量の変化を検出する（ＳＴ１２）。
【００４７】
ここで、検出部１４は、静電容量が変化した共通電極１２および個別電極１１のデータ、およびそれらの静電容量を判断部１８に入力する（ＳＴ１３）。
【００４８】
ここで、判断部１８は、検出部１４からの各データに基づいて、図７（ｂ）に示すように静電容量センサ１５に人体１６が接近することにより、共通電極１２および各個別電極１１のうち１つの個別電極１１において変化した静電容量が所定の容量を上回っていると判断した場合には（ＳＴ１４においてＹｅｓ）、静電容量が変化した個別電極１１に対応する操作ボタン６の操作を選択する選択情報を、携帯電話１の制御部２０に入力する（ＳＴ１５）。
【００４９】
また、判断部１８は、例えば、図７（ｃ）に示すように静電容量センサ１５に人体１６が接近することにより、共通電極１２において変化した静電容量が所定の容量を下回っていると判断した場合、または、全ての個別電極１１により検出された静電容量が所定の容量を下回っていると判断した場合には（ＳＴ１４においてＮｏ）、表示装置５における表示画面をスクロールするためのスクロール情報を携帯電話１の制御部２０に入力する（ＳＴ１６）。
【００５０】
本実施形態によれば、共通電極１２および各個別電極１１において検出した静電容量の大きさによって、静電容量センサ１５を有する入力手段８の機能が異なるような指示情報を入力するようになっている。すなわち、共通電極１２および１つの個別電極１１において変化した静電容量が所定の容量を上回っている場合には選択情報を入力する。また、共通電極１２において変化した静電容量が所定の容量を下回っている場合、または、全ての個別電極１１において変化した静電容量が所定の容量を下回っている場合には、スクロール情報を入力するようになっている。これにより、１つの静電容量センサ１５を用いて、複数の機能の指示情報を入力することができる。
【００５１】
したがって、１つの静電容量センサ１５を用いて複数の機能の指示情報を入力することができるので、多機能の携帯電話１においても複数のセンサを設ける必要がなく、これにより、携帯電話１の小型化を図ることができる。また、表示部２において広範囲に人体１６を動かさなくても、１つの静電容量センサ１５により異なる機能の指示情報を入力することができるので、入力手段８の操作性を向上させることができる。
【００５２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００５３】
例えば、第１の実施形態において各個別電極１１のうち複数の個別電極１１において静電容量が大きく変化したことを検出した場合、第２の実施形態において複数の個別電極１１において変化した静電容量が所定の容量を上回る場合には、静電容量の大きさを比較し、より大きな静電容量が検出された個別電極１１において、静電容量が検出されたと判断するようにしてもよい。これにより、人体１６が近接したことにより隣位する意図しない個別電極１１において静電容量が検出されてしまっても、所望の指示情報を確実に入力することができる。
【００５４】
また、第２の実施形態においては、共通電極１２および１つの個別電極１１において検出された静電容量が所定の容量を上回っている場合に、選択情報を入力するようになっているが、これに限定されず、さまざまなパターンによって複数の機能の指示情報を入力するようにすることができる。  
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に係る入力手段を適用した電子機器の一部を示す模式的平面図
【図２】（ａ）は、図１の静電容量センサを示す模式的平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａにおける模式的断面図
【図３】（ａ）は、図１の静電容量センサを示す他の模式的平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂにおける模式的断面図
【図４】図１の制御部を示すブロック図
【図５】図１の静電容量センサを有する入力手段における指示情報の入力工程を示すフローチャート
【図６】図１の電子機器の一部を示す他の模式的平面図
【図７】（ａ）は、本発明に係る他の実施形態に係る入力手段における静電容量センサを示す模式的平面図、（ｂ）（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃにおける模式的断面図
【図８】（ａ）は、本発明に係る他の実施形態に係る入力手段における静電容量センサを示す模式的平面図、（ｂ）（ｃ）は、（ａ）のＤ−Ｄにおける模式的断面図
【図９】図７の入力手段における指示情報の入力工程を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５６】
１  携帯電話
２  表示部
３  透明基板
５  表示装置
６  操作ボタン
８  入力手段
９  第１共通電極
１０  第２共通電極
１１  個別電極
１３  制御部
１４  検出部
１５  静電容量センサ
１６  人体
１８  判断部
２０  制御部
【図１】
2006216325.tif 000003
【図２】
2006216325.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006216325.tif 000007
【図６】
2006216325.tif 000008
【図７】
2006216325.tif 000009
【図８】
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【図９】
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