(57)【要約】【課題】外部から加えた力の検知感度を高めることができるとともに、押圧位置による検知感度のばらつきを抑えることができる入力装置を提供する。【解決手段】操作部を含む可動部と、静電センサと、可動部のエッジに沿って配置された押圧センサとを備え、押圧センサは、可動部が押されたときに変形可能とされ、可動部に作用する押圧力をその変形に基づいて検知する。可動部のエッジから側方に延びる支持部が設けられて、可動部と支持部との間に剛性差が形成されており、支持部上に押圧センサが配置されている。【選択図】図１
2018194923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部を含む可動部と、
静電センサと、
前記可動部のエッジに沿って配置された押圧センサとを備え、
前記押圧センサは、前記可動部が押されたときに変形可能とされ、前記可動部に作用する押圧力をその変形に基づいて検知することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記可動部のエッジから側方に延びる支持部が設けられて、前記可動部と前記支持部との間に剛性差が形成されており、前記支持部上に前記押圧センサが配置されている請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記押圧センサが歪みセンサである請求項１又は請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
表面に前記押圧センサが配置された基材が設けられ、前記可動部では前記基材に表面層が重ねられ、前記表面層が重ねられていない前記支持部と、前記可動部との間に剛性差が形成されている請求項２または請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記可動部のエッジから側方に延びる支持部が設けられ、
前記押圧センサは、前記支持部から前記可動部にわたって、前記可動部のエッジをまたいで配置されており、
前記可動部が押されたときに、前記エッジに位置する前記押圧センサが変形する請求項１に記載の入力装置。
【請求項６】
前記可動部が押されると、前記エッジに位置する前記押圧センサにせん断力が与えられる請求項５に記載の入力装置。
【請求項７】
前記押圧センサが圧電センサシートである請求項６に記載の入力装置。
【請求項８】
前記可動部と前記支持部が、前記エッジで分離されている請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項９】
表面に前記押圧センサが配置された基材が設けられ、前記可動部では前記基材に表面層が重ねられ、前記表面層の縁部が前記エッジとされている請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１０】
前記押圧センサに接触する部材において、前記押圧センサに対応する位置に凹部が形成されている請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１１】
前記押圧センサは前記操作部と接触して設けられ、
平面視において、前記境界は、前記操作部において互いに対向する１対の端面を含む請求項５に記載の入力装置。
【請求項１２】
前記静電センサは、前記操作部と前記押圧センサとの間において、前記押圧センサと接触して設けられ、
平面視において、前記境界は、前記静電センサにおいて互いに対向する１対の端面を含む請求項５に記載の入力装置。
【請求項１３】
前記支持部は、前記エッジに沿って延びるように配置されたサスペンション、又は、前記エッジに沿って配置された複数のサスペンションによって支持されている請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１４】
前記押圧センサは、前記支持部上のフィルム基板上において、前記エッジに沿って複数設けられ、
前記フィルム基板には、前記エッジに沿って並ぶ前記歪みセンサの間に孔部又は凹部が形成されている請求項２に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電センサと圧電センサとが重ねられて設けられた入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、押圧力測定を備えたタッチパネルに関する発明が記載されている。このタッチパネルは、圧電体の上に、支持フィルムが重ねられている。支持フィルムの上下両面にＴＰ専用電極が設けられており、圧電体の上に接着剤を介して支持フィルムが固定されている。
【０００３】
このタッチパネルは力測定機能と位置検出機能を備えている。力測定は、表ガラスの表面が指などで押されたときに圧電体に生じる電力を測定することで行われる。位置検出は、表ガラスの表面に指などが押されたときに、ＴＰ専用電極を用いて、投影型静電容量方式で行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０９２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたタッチパネルは、圧電体が、支持フィルムとＴＰ専用電極とで構成された投影型静電容量方式のセンサの下側に配置されている。圧電体は、外部からの力で撓み変形したときの曲率が大きい方が、検知感度が高くなる。しかし、特許文献１に記載されているタッチパッドでは、圧電体が表ガラスから裏側に離れた位置に設けられているため、表ガラスが押されたときに圧電体に生じる曲率が小さくなり、検知感度を高くするのが困難である。
【０００６】
さらに、特許文献１に記載のタッチパネルでは、保持する位置、範囲、姿勢などによって圧電体の各位置における撓み具合が互いに異なってしまう。このため、表ガラスの押圧位置によって検知感度にばらつきが生じてしまうという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、外部から加えた力の検知感度を高めることができるとともに、押圧位置による検知感度のばらつきを抑えることができる入力装置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】
上記課題を解決するために、本発明の入力装置は、操作部を含む可動部と、静電センサと、可動部のエッジに沿って配置された押圧センサとを備え、押圧センサは、可動部が押されたときに変形可能とされ、可動部に作用する押圧力をその変形に基づいて検知することを特徴としている。
これにより、外部から加えた力の検知感度を高めることができるとともに、押圧位置による検知感度のばらつきを抑えることができる。
【０００９】
本発明の入力装置においては、可動部のエッジから側方に延びる支持部が設けられて、可動部と支持部との間に剛性差が形成されており、支持部上に押圧センサが配置されていることが好ましい。
また、押圧センサは歪みセンサであることが好ましい。
さらに、表面に押圧センサが配置された基材が設けられ、可動部では基材に表面層が重ねられ、表面層が重ねられていない支持部と、可動部との間に剛性差が形成されていることが好ましい。
このように可動部と支持部との間に剛性差を形成したことにより、外部から押圧力を与えたときに、押圧位置の違いにかかわらずに押圧センサを確実に変形させることができるため、外部から加えた力の検知感度を高く維持しつつ、押圧位置による検知感度のばらつきを抑えることができる。
【００１０】
本発明の入力装置においては、可動部のエッジから側方に延びる支持部が設けられ、押圧センサは、支持部から可動部にわたって、可動部のエッジをまたいで配置されており、可動部が押されたときに、エッジに位置する押圧センサが変形することが好ましい。
ここで、可動部が押されると、エッジに位置する押圧センサにせん断力が与えられることが好ましい。また、押圧センサが圧電センサシートであることが好ましい。さらに、可動部と支持部が、エッジで分離されていることが好ましい。
また、表面に押圧センサが配置された基材が設けられ、可動部では基材に表面層が重ねられ、表面層の縁部がエッジとされていることが好ましい。
さらにまた、押圧センサに接触する部材において、押圧センサに対応する位置に凹部が形成されていることが好ましい。
これにより、外部から押圧力を与えると、押圧位置の違いによらずに押圧センサにせん断力を与えることができるため、外部から加えた力の検知感度を高く維持しつつ、押圧位置による検知感度のばらつきを抑えることができる。
【００１１】
本発明の入力装置において、押圧センサは操作部と接触して設けられ、平面視において、境界は、操作部において互いに対向する１対の端面を含むことが好ましい。
また、静電センサは、操作部と押圧センサとの間において、押圧センサと接触して設けられ、平面視において、境界は、静電センサにおいて互いに対向する１対の端面を含むことが好ましい。
これにより、外部から加えた力の検知感度を高めることができ、かつ、押圧位置による検知感度のばらつきを抑えることができる。
【００１２】
本発明の入力装置において、支持部は、エッジに沿って延びるように配置されたサスペンション、又は、前記エッジに沿って配置された複数のサスペンションによって支持されていることが好ましい。
これにより、エッジに沿った方向の撓みを抑えることが可能となるため、押圧位置によるばらつきを小さくすることができ、検知感度を高めることができる。
【００１３】
本発明の入力装置において、押圧センサは、支持部上のフィルム基板上において、エッジに沿って複数設けられ、フィルム基板には、エッジに沿って並ぶ歪みセンサの間に孔部又は凹部が形成されていることが好ましい。
押圧による変形が集中する剛性の境界近傍となるエッジに沿って複数の押圧センサを設けることで押圧を感度よく検知できるさらに、押圧センサの間に孔部又は凹部を設けることにより、フィルム基板を撓みやすくできるため、押圧センサによる検知感度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、外部から加えた力の検知感度を高めることができるとともに、押圧位置による検知感度のばらつきを抑えることが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】
【００１５】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は第１実施形態に係る入力装置の構成を示す側面図である。
【図２】第１実施形態に係る入力装置の構成を示す平面図である。
【図３】第１実施形態の変形例に係る入力装置の構成を示す平面図である。
【図４】第１実施形態における静電センサの平面図である。
【図５】図４に示す静電センサの電極構造を示す、図４のＶ部の部分拡大正面図である。
【図６】静電センサの積層構造を示す、図５のＶＩ−ＶＩ線の断面図である。
【図７】圧電センサの積層構造を示す断面図である。
【図８】第１実施形態における圧電センサの配線と駆動検出回路とを示す回路ブロック図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は第１実施形態における圧電センサの動作を説明する線図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は第２実施形態に係る入力装置の構成を示す側面図である。
【図１１】第２実施形態の変形例に係る入力装置の構成を示す側面図である。
【図１２】第３実施形態に係る入力装置の構成を示す側面図である。
【図１３】（Ａ）は第４実施形態に係る入力装置の構成を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示す入力装置の側面図である。
【図１４】第４実施形態における歪みセンサの回路を示す図である。
【図１５】第４実施形態の変形例に係る入力装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る入力装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。この入力装置は、パーソナルコンピュータのキーボード装置、スマートフォンやタブレットなどに用いられるタッチパネル、自動車のインストルメントパネルなどに使用される。また、全体を透明に構成することで、カラー液晶パネルなどの表示パネルの上方（表示側前方）に配置して使用することも可能である。各図には、基準座標としてＸ−Ｙ−Ｚ座標が示されている。Ｚ軸は、操作部としてのガラス板、押圧センサとしての圧電センサ、及び、静電センサを重ねていく方向に沿っており、Ｘ−Ｙ面はＺ軸に直交する面である。以下の説明において、Ｚ軸に沿った方向を上下方向と呼び、Ｚ方向に沿って上側から見た状態を平面視ということがある。
【００１７】
＜第１実施形態＞
図１（Ａ）、（Ｂ）は第１実施形態に係る入力装置１００Ａの構成を示す側面図、図２は入力装置１００Ａの平面図、図３は第１実施形態の変形例に係る入力装置１００Ｂの平面図である。図１（Ａ）は操作部としてのガラス板４０に外力を加えていない状態を示し、図１（Ｂ）はＺ軸方向の下向きに外力を加えた状態を示している。
【００１８】
図１（Ａ）、（Ｂ）と図２に示す第１実施形態の入力装置１００Ａにおいては、静電センサ１０とプリント基板５１、５２の上面に、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂとスペーサ７０が配置され、これらの上にガラス板４０が配置されている。静電センサ１０とガラス板４０は、互いに同一となる、Ｘ方向に延びる長方形の平面形状を有し、平面視において互いに一致するように配置される。第１実施形態においては、ガラス板４０、スペーサ７０、及び、静電センサ１０が可動部となり、この可動部は、操作部としてのガラス板４０に対する下向き（図１（Ａ）、（Ｂ）の下方向）の押圧操作によって下方へ変位し、押圧力を解除することによって上方へ変位して押圧前のもとの位置に回復する。
【００１９】
なお、第１実施形態では、押圧センサとして圧電センサ３０Ａ、３０Ｂを用いるが、図７に示す構成以外の構成の圧電センサを用いることができ、また、押圧を検知できれば、電気抵抗式や静電式のセンサを用いることもできる。
【００２０】
図２に示すように、静電センサ１０の長手方向（Ｘ方向）の両端面１０ａ、１０ｂのそれぞれに沿って延びるように、プリント基板５１、５２が配置されている。プリント基板５１、５２は、互いに同一のＹ方向に延びる長方形の平面形状を有する。プリント基板５１、５２の長手方向（Ｙ方向）の奥側（図２の上側）の端面５１ａ、５２ａは静電センサ１０の幅方向（Ｙ方向）奥側の端面１０ｃとそれぞれ同一面をなし、プリント基板５１、５２の長手方向の手前側（図２の下側）の両端面５１ｂ、５２ｂは静電センサ１０の幅方向手前側の端面１０ｄと同一面をなしている。したがって、平面視において、静電センサ１０とプリント基板５１、５２は全体として長方形状をなしている。また、図１（Ａ）に示すように、静電センサ１０とプリント基板５１、５２の上面は、外力が加わっていない状態では同一面を形成している。
【００２１】
プリント基板５１には、その長手方向に沿って延びるサスペンション６１が取り付けられ、また、プリント基板５２にも、その長手方向に沿って延びるサスペンション６２が取り付けられている。サスペンション６１、６２は、平面視において、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂよりも外側に配置されている。それぞれのサスペンション６１、６２は、ゴムなどの圧縮変形可能な弾性体や、弾性変形可能な合成樹脂材料製のヒンジ、あるいは圧縮コイルばねなどで構成されている。サスペンション６１、６２は同一の形状であり、同一の弾性率（ばね定数）を有している。プリント基板５１、５２は、可動部のエッジからそれぞれ側方に延びる支持部を構成している。圧電センサ３０Ａ、３０Ｂは、支持部から可動部にわたって、可動部のエッジをまたいで配置されている。また、サスペンション６１、６２が延びる方向は、可動部のエッジが延びる方向に沿っている。ただし、サスペンション６１、６２は、途中に切れ目を設けて、エッジに沿った複数構成としてもよい。
【００２２】
図２に示すように、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂは、互いに同一のＹ方向に延びる長方形の平面形状を有する。一方の圧電センサ３０Ａは、その幅方向（Ｘ方向）において、静電センサ１０の端面１０ａをまたぐように配置され、他方の圧電センサ３０Ｂは、その幅方向（Ｘ方向）において、静電センサ１０の端面１０ｂをまたぐように配置される。図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、静電センサ１０の両端面１０ａ、１０ｂは、ガラス板４０のＸ方向の両端面４１、４２とともに、可動部の長手方向（Ｘ方向）におけるエッジを構成しており、２つの圧電センサ３０Ａ、３０Ｂはそれぞれ、可動部のエッジに沿っており、かつ、そのエッジをまたいで配置されている。
【００２３】
圧電センサ３０Ａ、３０Ｂは、接着剤（不図示）によって、静電センサ１０と、プリント基板５１又はプリント基板５２とにそれぞれ固定されている。図１（Ｂ）に示すように、ガラス板４０と静電センサ１０がＺ方向に押されると、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂがせん断方向あるいは曲げ方向に変形するが、この変形の際の弾性率（ばね定数）は、サスペンション６１、６２がＺ方向に収縮変形するときの弾性率（ばね定数）よりも小さく、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂは、サスペンション６１、６２よりも変形しやすくなっていることが好ましい。
【００２４】
入力装置１００Ａは、サスペンション６１によって支持されるプリント基板５１と、接着剤によって圧電センサ３０Ａに結合された静電センサ１０とが互いに接触する面Ｃ１を上下方向に延ばした境界Ｂ１１を有する。この境界Ｂ１１は、静電センサ１０の端面１０ａとガラス板４０の端面４１を含んでおり、Ｚ方向に沿って延びている。また、入力装置１００Ａは、サスペンション６２によって支持されるプリント基板５２と、接着剤によって圧電センサ３０Ｂに結合された静電センサ１０とが互いに接触する面Ｃ２を上下方向に延ばした境界Ｂ１２も有する。境界Ｂ１２は、静電センサ１０の端面１０ｂとガラス板４０の端面４２を含んでおり、Ｚ方向に沿って延びている。
【００２５】
図１（Ｂ）に示すように、静電センサ１０に対してＺ軸方向の上側から外力としての押圧力が加わったときに、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂはガラス板４０に対応する範囲、すなわち、Ｘ方向において境界Ｂ１１、Ｂ１２の内側の範囲が押圧される。ここで、弾性率の違いにより、サスペンション６１、６２の収縮量よりも、接着剤で支持された圧電センサ３０Ａ、３０Ｂの変形量の方が大きくなるため、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂにおいて、境界Ｂ１１、Ｂ１２のそれぞれに、上記押圧の方向（上下方向）にせん断力が与えられ、静電センサ１０がプリント基板５１、５２よりも下方へ変位する。
【００２６】
なお、図２の平面図に示すように、入力装置１００Ａにおいては、ガラス板４０のＹ方向の幅寸法を圧電センサ３０Ａ、３０Ｂの長さよりも長くしているが、このガラス板４０に代えて、図３に示す変形例に係る入力装置１００Ｂのように、圧電センサ３０Ａ、３０ＢのＹ方向の幅寸法よりも幅寸法が短いガラス板１４０を用いてもよい。この場合も、ガラス板１４０のＸ方向の両端面１４１、１４２を上下に延ばした位置の境界Ｂ１１、Ｂ１２において、剛性の境界を形成することができる。
【００２７】
図１に示すように、平面視において、静電センサ１０上であって、圧電センサ３０Ａと圧電センサ３０Ｂの間には板状のスペーサ７０が配置されている。スペーサ７０は、例えばフィルム等の合成樹脂で形成され、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂと同等の厚みで形成されている。また、図１・図２に示す例では、平面視において、圧電センサ３０Ａと圧電センサ３０Ｂの間の領域全体にわたってスペーサ７０を配置しているが、前記領域の一部にスペーサ７０を設けない部分があってもよい。ここで、ガラス板４０、スペーサ７０、及び、静電センサ１０は粘着材によってそれぞれ固定されているが、スペーサ７０を粘着材で構成し、スペーサ７０によってガラス板４０と静電センサ１０を互いに固定してもよい。ここで、ガラス板４０、スペーサ７０、及び、静電センサ１０を確実に互いに固定できれば、粘着材の適用範囲は全面でも部分的でもよい。
【００２８】
図４〜図６に基づいて、静電センサ１０の構造を説明する。以下に示す電極のパターンは一例であって、これに限定されない。
【００２９】
静電センサ１０は、図６に示すように多層構造のリジッド基板を構成しており、所定の剛性を有する。静電センサ１０は絶縁基材１１を有し、絶縁基材１１の上方（Ｚ軸方向の上側）に向く表面に、静電用電極である駆動電極２１が形成されている。駆動電極２１の上方は電極間絶縁層１２で覆われており、電極間絶縁層１２の上方に向く表面に、同じく静電用電極であるセンス電極２２が形成されている。また、電極間絶縁層１２の上方に向く表面には、隣り合うセンス電極２２の間に、導電層２３が形成されている。センス電極２２と導電層２３は、上方絶縁層１３で覆われている。
【００３０】
図６に示すように、絶縁基材１１の下方（Ｚ軸方向の下側）の表面の全面に接地電位に設定されるシールド電極層１４が設けられている。シールド電極層１４の下方の表面に、第１下方絶縁層１５が形成されており、第１下方絶縁層１５の下方の表面に配線層１６が形成されている。配線層１６は下方から第２下方絶縁層１７で覆われている。
【００３１】
図４と図５に、静電用電極である駆動電極２１とセンス電極２２および導電層２３の平面パターンが示されている。これら静電用電極は、銅箔をエッチングして形成され、あるいは銀ペーストを使用した印刷工程で形成されている。
【００３２】
複数の駆動電極２１のそれぞれは、Ｘ方向に一定の間隔を空けてＹ方向に連続して延びて形成されている。図５に示すように、駆動電極２１は、四角形状（菱形形状）の主電極部２１ａと主電極部２１ａの間を繋ぐ連結部２１ｂとが交互に連続して一体に形成されている。主電極部２１ａは、連結部２１ｂよりもＸ方向の幅寸法が大きい。
【００３３】
センス電極２２は、Ｙ方向に一定の間隔を空けてＸ方向に向けて連続して形成されている。それぞれのセンス電極２２と、駆動電極２１の連結部２１ｂは電極間絶縁層１２を挟んで交差している。それぞれのセンス電極２２には、駆動電極２１との交差部と交差部との中間に、幅寸法がやや大きくなったセンス作用部２２ａが設けられている。
【００３４】
電極間絶縁層１２の上方に向く表面には、センス電極２２と同じ階層に導電層２３が形成されている。導電層２３は、センス電極２２とは接続されておらず、その下の階層に位置する駆動電極２１にも接続されていない。そのため、センス電極２２の上方に向く表面と、導電層２３の上方に向く表面は、Ｘ−Ｙ平面と平行な同一の仮想平面上に位置している。
【００３５】
センス電極２２とその間の領域に位置する導電層２３は、上方に向く表面が同一面であるため、センス電極２２と導電層２３を覆う上方絶縁層１３の上方に向く表面１３ａを平滑化しやすくなる。そのため、平滑な表面１３ａにシート状の圧電センサ３０Ａ、３０Ｂを貼着すると、その貼着強度を高いものにできる。したがって、ガラス板４０に対して下向きの押圧力を与えたことによって圧電センサ３０Ａ、３０Ｂにせん断力が生じても、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂと静電センサ１０との固定状態を維持することができる。また、導電層２３は正方形で、駆動電極２１の主電極部２１ａは菱形であるが、主電極部２１ａと導電層２３は、Ｘ方向とＹ方向の幅寸法がほぼ一致している。駆動電極２１に駆動電力が与えられると、駆動電極２１の主電極部２１ａとその上に位置する導電層２３とが、静電容量を介して結合されることになる。
【００３６】
図６に示すシールド電極層１４は、銅箔や銀ペーストなどで絶縁基材１１の下方（Ｚ軸方向の下側）に向く面の全域を覆うように形成されている。配線層１６は、複数の配線ラインを構成し、それぞれの配線ラインが駆動電極２１とセンス電極２２に導通している。第２下方絶縁層１７の下方に向く表面１７ａに駆動回路を内蔵したＩＣなどが実装されており、それぞれの配線ラインはＩＣなどの電極部に接続されている。
【００３７】
次に、図７に基づいて圧電センサ３０Ａ、３０Ｂの構造を説明する。
図７に示すように圧電センサ３０Ａ、３０Ｂはシート状であり、ＰＥＴなどの合成樹脂材料で形成されたフィルム基材３１の上方に向く表面に、第１電極３２と圧電層３３と第２電極３４が上下方向に順に積層されている。第１電極３２はスクリーン印刷で形成されたカーボン電極である。その上に、圧電ペーストがスクリーン印刷されて圧電層３３が形成され、さらに、その上にスクリーン印刷により第２電極３４が形成される。さらに、第２電極３４が絶縁コート３８で覆われる。
【００３８】
圧電ペーストには、ニオブ酸カリウムや、ニオブ酸ナトリウムカリウム、チタン酸バリウムなどのペロブスカイト型強誘電体粉と熱可塑性のポリエステルウレタン樹脂を混ぜたペーストなどが使用される。
【００３９】
図８に示すように、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂのフィルム基材３１上のＸ方向に延びる縁部の内側に、第１電極３２に導通する第１電極配線層３５と、第２電極３４に導通する第２電極配線層３６が設けられている。第１電極配線層３５と第２電極配線層３６は、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂから引き出され、図６に示す配線層１６に接続され、または静電センサ１０の下方の表面に実装されたＩＣなどに接続されている。そして、第１電極配線層３５と第２電極配線層３６がＩＣなどに内蔵された駆動検出回路４４に接続されている。
【００４０】
図８に示すように、駆動検出回路４４では、第１電極配線層３５と第２電極配線層３６がマルチプレクサ４５に接続されている。マルチプレクサ４５により、第１電極配線層３５と第２電極配線層３６の一方がレファレンス電圧Ｖｒｅｆに接続され、他方がフィルタ４６に接続される。マルチプレクサ４５からの検知出力は、フィルタ４６を通過し、アンプ４７で増幅されてコンパレータ４８に与えられる。なお、この駆動検出回路４４は１つの例であって、これ以外の構成も可能である。
【００４１】
図１に示すように、入力装置１００Ａでは、静電センサ１０の上面、すなわち、図６に示す上方絶縁層１３の上方に向く表面１３ａに、図７に示す積層構造の圧電センサ３０Ａ、３０Ｂが積層されて貼着される。このとき、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂは、フィルム基材３１が表面１３ａに向けられて貼着されてもよいし、第２電極３４を覆う絶縁コート３８が表面１３ａに向けられて貼着されていてもよい。
【００４２】
ここで、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂの第１電極３２と第２電極３４は同じ形状で同じ寸法であり、上下方向で重ねられている。
【００４３】
次に、入力装置１００Ａの動作を説明する。
入力装置１００Ａでは、図８に示す駆動検出回路４４が常に動作しており、第１電極３２と第２電極３４のいずれか一方にレファレンス電圧Ｖｒｅｆが与えられ、他方の電位変化がフィルタ４６を通過しアンプ４７で増幅されてコンパレータ４８に与えられる。
【００４４】
図９（Ａ）には、上方からガラス板４０の表面のいずれかの箇所が指などで押されたとき（加圧時）と、指が離れるとき（減圧時）の第１電極３２と第２電極３４との間の電圧の変化が圧電出力として示されている。図９（Ａ）に示す圧電出力は、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂの撓み加速度の変動に応じて変化する。図９（Ｂ）に示すように、コンパレータ４８では、正の加速度で得られた電圧変化が波形整形されてＯＮ出力とされ、負の加速度で得られた電圧変化が波形整形されてＯＦＦ出力とされる。
【００４５】
図示しない制御部では、図９（Ｂ）に示すＯＮ出力が得られたときに、指などで入力装置１００Ａが押されたことが検知され、ＯＦＦ出力が得られたときに、指などが入力装置１００Ａから離れたことが検知される。
【００４６】
静電センサ１０は、複数の駆動電極２１に順番に駆動電圧が与えられるが、駆動電極２１の主電極部２１ａと浮遊状態にある導電層２３とが静電容量を介して結合されるため、静電検知領域Ｓでは、導電層２３からセンス電極２２に至る電界が、入力装置１００Ａのガラス板４０の上方に形成される。そのため、センス電極２２に流れる電流値の変化を順番に監視することによって、ガラス板４０の表面に触れた指の座標位置を比較的高感度に検知することができる。
【００４７】
ここで、静電センサ１０は、ガラス板４０に物体が近づいたときにも容量が変化し、その変化量より近接を検知することができる。
駆動電極２１の１列ごとに駆動電力を与え、センス電極２２の各列の出力を読み込む。駆動する電極を１列ごとに順次変えていくことによって、面全体の静電容量の分布を見て、近接状態や近接位置を検知することができる。
また、導電層２３を設けない構成も可能である。この場合は、駆動電極２１とセンス電極２２とが容量結合される。  
さらにまた、上記説明では相互容量方式について述べたが、自己容量方式で検知しても良い。
【００４８】
以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）外部から加えた押圧力が、可動部のエッジを含む境界Ｂ１１、Ｂ１２にせん断力として集中してかかるため、検知感度を高めることができる。
【００４９】
（２）剛性の高い可動部の端部に圧電センサ３０Ａ、３０Ｂを配置しているため、指の押す位置の違いによる検知感度のばらつきを抑えることができる。さらに、２つの圧電センサ３０Ａ、３０Ｂを互いに対向するように配置しているため、検知感度のばらつきがより発生しづらくなり、安定した検知が実現できる。
【００５０】
（３）圧電センサ３０Ａ、３０Ｂが端部に配置されているため、静電センサ１０の検知の妨げとならず、静電センサ１０の検知感度を確保することができる。
【００５１】
＜第２実施形態＞
図１０を参照しつつ本発明の第２実施形態について説明する。図１０（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態に係る入力装置２００Ａの構成を示す側面図である。図１０（Ａ）は操作部としてのガラス板２４０に外力を加えていない状態を示し、図１０（Ｂ）はＺ軸方向の下向きに外力を加えた状態を示している。
【００５２】
第１実施形態の入力装置１００Ａにおいては、２つの圧電センサ３０Ａ、３０Ｂが、静電センサ１０の両端面１０ａ、１０ｂをまたぐように配置されていた。これに対して、第２実施形態の入力装置２００Ａにおいては、２つの圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂのいずれも静電センサ２１０のみの上に配置されており、さらに、ガラス板２４０との関係では、平面視において、一方の圧電センサ２３０Ａはガラス板２４０のＸ方向の一方の端面２４１をまたぐように配置され、他方の圧電センサ２３０Ｂはガラス板２４０の他方の端面２４２をまたぐように配置される。ここで、入力装置２００Ａでは、ガラス板２４０が可動部となっており、この可動部は、操作部としてのガラス板２４０に対する下向きの押圧操作によって下方に変位し、押圧力を解除することによって上方へ変位して押圧前のもとの位置に回復する。また、ガラス板２４０のＸ方向の両端面２４１、２４２は、可動部の長手方向におけるエッジを構成しており、２つの圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂはそれぞれ可動部のエッジに沿い、かつ、エッジをまたいで配置されている。
【００５３】
静電センサ２１０は、第１実施形態の静電センサ１０と同様の構成である一方、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、長手方向（Ｘ方向）において圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂの外側の端面よりもさらに外側まで延び、ガラス板２４０よりもＸ方向に長い長方形の平面形状を有する。
【００５４】
静電センサ２１０の底面２１０ａの長手方向両端には、第１実施形態と同様の２つのサスペンション２６１、２６２が配置されている。
【００５５】
圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂ、操作部としてのガラス板２４０、及び、スペーサ２７０は、それぞれ、第１実施形態における圧電センサ３０Ａ、３０Ｂ、ガラス板４０、及び、スペーサ７０と同様の構成・配置となっており、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
入力装置２００Ｂは、可動部であるガラス板２４０のＸ方向の両端面２４１、２４２をそれぞれ上下方向（Ｚ方向）に延ばした境界Ｂ２１、Ｂ２２を有する。静電センサ２１０は、境界Ｂ２１、Ｂ２２の長手方向（Ｘ方向）外側が支持部を構成し、境界Ｂ２１、Ｂ２２の内側が可動部に含まれており、支持部と可動部との間で剛性差が形成されている。圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂは、支持部から可動部にわたって、可動部のエッジをまたいで配置されている。ここで、静電センサ２１０は、圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂが配置されるプリント基板等の基材であり、可動部では、静電センサ２１０上に、表面層として、スペーサ２７０とガラス板２４０が積層されている。静電センサ２１０の長手方向の両端面２１０ｂ、２１０ｃから外側に延びたプリント基板には引き出し配線を配置することができる。
【００５７】
図１０（Ｂ）に示すように、入力装置２００Ａに対してＺ軸方向の上側から外力としての押圧力が加わったときに、圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂはガラス板２４０に対応する範囲、すなわち、Ｘ方向において境界Ｂ２１、Ｂ２２の内側の範囲が押圧される。圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂにおいて、境界Ｂ２１、Ｂ２２のそれぞれに、上記押圧の方向（上下方向）にせん断力が与えられ、境界Ｂ２１、Ｂ２２よりも内側の範囲の圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂが下側へ収縮する。
【００５８】
以上の構成においては、支持部と可動部との間で、図１に示す仮想線Ｂ２１、Ｂ２２を境界として剛性差が生じているため、境界Ｂ２１、Ｂ２２の外側にある剛性の弱い支持部の領域に押圧による撓み変形が集中しやすくなっている。したがって、境界Ｂ２１、Ｂ２２の近傍に圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂをそれぞれ配置することによって、高い感度でかつ剛性の高い可動部のどこを押しても安定した検知を行うことが可能となる。さらに、境界Ｂ２１、Ｂ２２をまたがるように圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂをそれぞれ配置しているため、境界Ｂ２１、Ｂ２２ではせん断力がかかり、かつ、境界Ｂ２１、Ｂ２２の内側では下方向の圧縮が加わるため、さらに検出感度が向上する。
【００５９】
また、サスペンションを境界Ｂ２１、Ｂ２２の外側に配置しているため、境界Ｂ１１、Ｂ１２とサスペンションとの間に撓み変形がかかりやすくなっている。また、エッジに沿って延びるように配置されたサスペンションによって支持部が支持されているため、エッジに沿った方向の撓みを抑えることが可能となり、押圧位置による検知感度のばらつきを小さくすることができ、検知感度を高めることができる。なお、サスペンションは１本につながってなくても良く、途中に切れ目を設けて、エッジに沿った複数の構成としても良い。
【００６０】
以下に変形例について説明する。
図１１は、第２実施形態の変形例に係る入力装置２００Ｂの構成を示す側面図である。図１１に示す入力装置２００Ｂにおいては、図１０に示す静電センサ２１０と同一の平面形状を備えた静電センサ２１１を構成するプリント基板の底面に、凹部として、幅方向（Ｙ方向）に延びる２本の有底の溝部２１２、２１３が設けられている。これらの溝部２１２、２１３は、互いに平行に設けられている。溝部２１２のＸ方向内側の内面２１２Ａは、Ｘ方向において、ガラス板２４０の一方の端面２４１に重なるように配置され、溝部２１３のＸ方向内側の内面２１３Ａは、Ｘ方向において、ガラス板２４０の他方の端面２４２に重なるように配置されている。
なお、凹部としての溝部は静電センサ２１１を構成するプリント基板の上側に設けても良い。
【００６１】
この構成においてもガラス板２４０が可動部であり、入力装置２００Ｂは、ガラス板２４０のＸ方向の両端面２４１、２４２をそれぞれ上下方向（Ｚ方向）に延ばした境界Ｂ２３、Ｂ２４を有している。また、圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂは、上記入力装置２００Ａと同様に、可動部のエッジに沿って、かつ、エッジをまたいで配置されている。静電センサ２１１は、境界Ｂ２３、Ｂ２４の長手方向（Ｘ方向）外側が支持部を構成し、境界Ｂ２３、Ｂ２４の内側が可動部に含まれており、支持部と可動部との間で剛性差が形成されている。ここで、静電センサ２１１は、圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂが配置されるプリント基板等の基材であり、可動部では、静電センサ２１１上に、表面層として、スペーサ２７０とガラス板２４０が積層されている。
【００６２】
以上の構成において、入力装置２００Ｂに対してＺ軸方向の上側から外力としての押圧力が加わったときに、圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂはガラス板２４０に対応する範囲、すなわち、Ｘ方向において境界Ｂ２３、Ｂ２４の内側の範囲が押圧される。このため、圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂにおいて、境界Ｂ２３、Ｂ２４のそれぞれに、上記押圧の方向（上下方向）にせん断力が与えられ、境界Ｂ２３、Ｂ２４よりも内側の範囲の圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂが下側へ収縮する。ここで、境界Ｂ２３、Ｂ２４近傍に溝部２１２、２１３が設けられているため、圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂに対してより大きなせん断力が与えられる。
【００６３】
以上の構成においては、支持部と可動部との間で、Ｂ２１、Ｂ２２を境界として剛性差が生じているため、境界Ｂ２１、Ｂ２２の外側にある剛性の弱い支持部の領域に押圧による撓み変形が集中しやすくなっている。したがって、境界Ｂ２３、Ｂ２４の近傍に圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂをそれぞれ配置することによって、高い感度で安定した検知を行うことが可能となる。特に、静電センサ２１１の境界Ｂ２３、Ｂ２４に沿った位置に溝部２１２、２１３を設けているため、より押圧による撓み変形が溝部近傍に集中しやすいために、圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂに変形が伝わりやすくなっている。さらに、境界Ｂ２３、Ｂ２４をまたがるように圧電センサ２３０Ａ、２３０Ｂをそれぞれ配置しているため、境界Ｂ２３、Ｂ２４ではせん断力がかかり、かつ、境界Ｂ２３、Ｂ２４の内側では下方向の圧縮が加わる。また、エッジに沿って延びるように配置されたサスペンションによって支持部が支持されているため、エッジに沿った方向の撓みを抑えることが可能となり、押圧位置による検知感度のばらつきを小さくすることができ、検知感度を高めることができる。
【００６４】
＜第３実施形態＞
図１２を参照しつつ本発明の第３実施形態について説明する。図１２は、第３実施形態に係る入力装置３００Ａの構成を示す側面図である。
第１実施形態、第２実施形態、及び、これらの変形例においては、静電センサ上に圧電センサを配置していたが、第３実施形態に係る入力装置３００Ａでは、上下方向（Ｚ方向）において、操作部としてのガラス板３４０と、圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂとの間に静電センサ３１０を配置している。ここで、ガラス板３４０と静電センサ３１０が可動部となっており、これらのＸ方向における側面が可動部のエッジを構成している。なお、図１２に示す例では、互いに同一の平面形状を有する、静電センサ３１０とガラス板３４０とを、平面視において互いに一致するように配置している点で図１に示す第１実施形態と同様であるが、第２実施形態のようにガラス板と静電センサの平面形状が異なる構成においても、第３実施形態のような順序でガラス板、圧電センサ、及び、静電センサを配置することが可能である。なお、静電センサ３１０は、Ｘ方向のエッジが圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂ上に配置されていればよく、平面形状としては静電センサ３１０よりもガラス板３４０の方が大きいことが好ましい。
【００６５】
第３実施形態の入力装置３００Ａは保持板３８０を備える。この保持板３８０は、Ｘ方向において、圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂよりも外側まで延びる長方形の平面形状を備える。その底面３８１の長手方向の両端部には、第１実施形態と同様のサスペンション３６１、３６２が配置されている。
【００６６】
保持板３８０の上面３８２には、圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂとスペーサ３７０が配置され、これらの上に静電センサ３１０が配置され、さらにその上に操作部としてのガラス板３４０が配置されている。静電センサ３１０とガラス板３４０は、互いに同一となる、Ｘ方向に延びる長方形の平面形状を有し、平面視において互いに一致するように配置される。圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂは、Ｘ方向において上記可動部のエッジに沿って、かつ、エッジをまたいで配置されている。保持板３８０は、境界Ｂ３１、Ｂ３２の長手方向（Ｘ方向）外側が支持部を構成し、境界Ｂ３１、Ｂ３２の内側が可動部に含まれており、支持部と可動部との間で剛性差が形成されている。圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂは、支持部から可動部にわたって、可動部のエッジをまたいで配置されている。ここで、保持板３８０は、圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂが配置される基材であり、可動部では、保持板３８０上に、表面層として、スペーサ３７０と静電センサ３１０とガラス板３４０が積層されている。
【００６７】
ここで、静電センサ３１０、圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂ、ガラス板３４０、及び、スペーサ３７０は、それぞれ、第１実施形態における静電センサ１０、圧電センサ３０Ａ、３０Ｂ、ガラス板４０、及び、スペーサ７０と同様の構成となっている。
【００６８】
入力装置３００Ａは、ガラス板３４０においてＸ方向で互いに対向しあう両端面３４１、３４２をそれぞれ上下方向（Ｚ方向）に延ばした境界Ｂ３１、Ｂ３２を有している。ガラス板３４０とずれなく重なっている静電センサ３１０のＸ方向の両端面も境界Ｂ３１、Ｂ３２にそれぞれ含まれている。
【００６９】
入力装置３００Ａに対してＺ軸方向の上側から外力として押圧力が加わったときに、圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂはガラス板３４０と静電センサ３１０に対応する範囲、すなわち、Ｘ方向において境界Ｂ３１、Ｂ３２の内側の範囲が押圧される。圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂにおいて、境界Ｂ３１、Ｂ３２のそれぞれに上記押圧の方向（上下方向）にせん断力が与えられ、境界Ｂ３１、Ｂ３２よりも内側の範囲の圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂが下側へ収縮する。
【００７０】
以上の構成においては、支持部と可動部との間で、図１２に示す仮想線Ｂ３１、Ｂ３２を境界として剛性差が生じているため、境界Ｂ３１、Ｂ３２の外側にある剛性の弱い支持部の領域に押圧による撓み変形が集中しやすくなっている。したがって、境界Ｂ３１、Ｂ３２の近傍に圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂをそれぞれ配置することによって、高い感度で安定した検知を行うことが可能となる。さらに、境界Ｂ３１、Ｂ３２をまたがるように圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂをそれぞれ配置しているため、境界Ｂ３１、Ｂ３２ではせん断力がかかり、かつ、境界Ｂ３１、Ｂ３２の内側では下方向の圧縮が加わる。  また、エッジに沿って延びるように配置されたサスペンションによって支持部が支持されているため、エッジに沿った方向の撓みを抑えることが可能となり、押圧位置による検知感度のばらつきを小さくすることができ、検知感度を高めることができる。
【００７１】
なお、境界Ｂ３１、Ｂ３２の位置において、保持板３８０をその厚み方向（Ｚ方向）に貫通させる分割線を設け、Ｘ−Ｙ面において保持板３８０を複数に分割させた構成も可能である。この構成では、分割線を上下方向に延ばした境界を有し、図１２に示す構成の場合と同様に、外部からの押圧力に対応して、境界Ｂ３１、Ｂ３２の内側の範囲の圧電センサ３３０Ａ、３３０Ｂが下側へ収縮する。さらに、このように分割することにより、境界に与えられるせん断力を大きくすることができるため、検知感度を高めることができる。
また、その他の作用、効果、変形例は第１実施形態又は第２実施形態と同様である。
【００７２】
＜第４実施形態＞
図１３（Ａ）は第４実施形態に係る入力装置４００の構成を示す平面図、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）に示す入力装置４００の側面図である。図１４は第４実施形態における歪みセンサの回路を示す図である。
【００７３】
図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、入力装置４００は、平面視長方形の静電センサ４１０を備え、この静電センサ４１０上にはスペーサ４７０を介して平面視長方形のガラス板４４０が積層される。スペーサ４７０とガラス板４４０は平面視で同一の形状を備える。また、静電センサ４１０上において、ガラス板４４０の長手方向（Ｘ方向）の両側には、不図示のプリント基板を介して２つのフィルム基板４３０ａ、４３０ｂがそれぞれ設けられている。
【００７４】
この構成では、ガラス板４４０と、スペーサ４７０と、静電センサ４１０のうちでガラス板４４０に対応する範囲４１０Ａとが可動部となる。図１３（Ｂ）に示すように、前記範囲４１０Ａは、ガラス板４４０の長手方向の両端面４４１、４４２を上下方向（Ｚ方向）に延ばした２つのエッジＢ４１、Ｂ４２で挟まれる範囲である。
ここで、静電センサ４１０、ガラス板４４０、及び、スペーサ４７０は、第１実施形態の静電センサ１０、ガラス板４０、及び、スペーサ７０とそれぞれ同様の構成を備える。
【００７５】
一方、静電センサ４１０のうち、上記範囲４１０ＡのＸ方向の両方の外側の範囲４１０Ｂ、４１０Ｃは、可動部のエッジＢ４１、Ｂ４２からそれぞれ側方に延びる支持部となる。
静電センサ４１０の底面４１１の長手方向の一方の端部には、幅方向（Ｙ方向）に延びるサスペンション４６１、４６３が順に設けられ、他方の端部にも、幅方向に延びるサスペンション４６２、４６４が順に設けられている。これらのサスペンション４６１〜４６４は、金属板４８０上に固定されている。上記支持部は可動部のエッジＢ４１、Ｂ４２の外側にあり、サスペンション４６１〜４６４によって支持されており、可動部との間で剛性差が形成されている。ここでは、静電センサ４１０は、フィルム基板４３０ａ、４３０ｂが配置されるプリント基板等の基材であり、可動部では、静電センサ４１０上に、表面層として、スペーサ４７０とガラス板４４０が積層されている。
【００７６】
ここで、サスペンション４６１〜４６４は、第１実施形態のサスペンション６１、６２と同様の構成を有する。エッジに沿って延びるように配置されたサスペンション４６１〜４６４によって支持部が支持されているため、エッジに沿った方向の撓みを抑えることが可能となり、押圧位置による検知感度のばらつきを小さくすることができ、検知感度を高めることができる。
【００７７】
静電センサ４１０の底面４１１の平面視中央には触覚呈示部としての振動素子４９０が設けられている。振動素子４９０は、振動子が金属製のケース（カバー）内でバネによって、振動自在に支持された構成を備える。前記振動子にはコイルが巻かれており、ケース内には前記コイルに対向する２つの磁石が固定されている。２つの磁石は、振動子の端部に対向する着磁面をそれぞれ有し、振動子の振動方向に極性が異なる磁極となるようにそれぞれ着磁されている。コイルに対して交流電流を与えることで振動子が振動し、これによって振動素子は所定の振動情報を呈示する。なお、振動素子としては、振動子が磁石で形成され、振動子に対向するコイルがケース内に固定されていてもよい。また、振動素子を圧電素子で構成し、制御部からの制御信号にしたがって振動する構成としてもよい。
なお、第１〜第３の実施形態及びその変形例において、振動素子４９０と同様の振動素子を設けると所望の触覚を呈示することが可能となる。
【００７８】
図１３（Ａ）に示すように、第１フィルム基板４３０ａはガラス板４４０の一方の端面４４１に沿って延びるように設けられ、第２フィルム基板４３０ｂはガラス板４４０の他方の端面４４２に沿って延びるように設けられている。
【００７９】
第１フィルム基板４３０ａ上には、その長手方向（Ｙ方向）に沿って、押圧センサとしての４つの歪みセンサ４３３ａ、４３３ｂ、４３１ａ、４３１ｂが順に配置され、これらの外側に出力部４３５が設けられている。別言すると、これらの４つの歪みセンサ４３３ａ、４３３ｂ、４３１ａ、４３１ｂはガラス板の一方の端面４４１に沿って、その外側近傍に配置されている。
【００８０】
第２フィルム基板４３０ｂ上には、その長手方向（Ｙ方向）に沿って、押圧センサとしての４つの歪みセンサ４３４ａ、４３４ｂ、４３２ａ、４３２ｂが順に配置され、これらの外側に出力部４３６が設けられている。別言すると、これらの４つの歪みセンサ４３４ａ、４３４ｂ、４３２ａ、４３２ｂはガラス板の他方の端面４４２に沿って、その外側近傍に配置されている。
【００８１】
ここで、出力部４３５、４３６は、それぞれが設けられたフィルム基板の裏面の回路を経て制御部に接続されている。
なお、２つのフィルム基板４３０ａ、４３０ｂのそれぞれに設ける歪みセンサの数は４つに限定されず、１つ以上であれば良い。
【００８２】
ガラス板４４０の一方の端面４４１側の４つの歪みセンサ４３３ａ、４３３ｂ、４３１ａ、４３１ｂは図１４に示すような回路を形成している。歪みセンサ４３３ａ、４３３ｂは、固定抵抗Ｒ３ｂ、Ｒ３ａとともに、この順で直列に接続されている。歪みセンサ４３３ａには、出力部４３５の電源端子１が接続され、最も下流側の固定抵抗Ｒ３ａは、出力部４３５の接地端子２に接続されている。さらに、出力部４３５の出力端子３は、歪みセンサ４３３ｂと固定抵抗Ｒ３ｂの中間点Ｐ１に接続されている。
【００８３】
同様に、歪みセンサ４３１ｂ、４３３ａは、固定抵抗Ｒ１ａ、Ｒ１ｂとともに、この順で直列に接続されている。歪みセンサ４３１ｂには、出力部４３５の電源端子６が接続され、最も下流側の固定抵抗Ｒ１ｂは、出力部４３５の接地端子５に接続されている。さらに、出力部４３５の出力端子４は、歪みセンサ４３１ａと固定抵抗Ｒ１ａの中間点Ｐ２に接続されている。
【００８４】
図１４においては、ガラス板４４０の一方の端面４４１側の歪みセンサ４３３ａ、４３３ｂ、４３１ａ、４３１ｂが含まれる回路を示したが、他方の端面４４２側の歪みセンサ４３４ａ、４３４ｂ、４３２ａ、４３２ｂについても同様の回路構成を備える。
出力部４３５の出力端子３、４と出力部４３６の出力端子は、図示しない演算部に接続される。演算部では、出力部４３５、４３６の４つの出力端子から与えられた信号に基づいて、操作部に与えられた押圧力を検知する。
【００８５】
以上の構成において使用者がガラス板４４０を下向きに押すと、この押圧によって可動部が変位し、これにともなって、支持部である静電センサ４１０の両側の範囲４１０Ｂ、４１０Ｃ、及び、これらのそれぞれの上に設けた２つのフィルム基板４３０ａ、４３０ｂが下側に撓み、変形する。例えばここでは、４１０Ｂ、４１０Ｃは下側に撓む事で、下面が伸長、上面が圧縮する方向に変形するため、フィルム基板４３０ａ、４３０ｂの表面は圧縮される方向へ変形し、各歪みセンサの抵抗値が小さくなる。ここで、支持部と可動部との境界Ｂ４１、Ｂ４２の近傍の剛性が弱い支持部側領域に応力が集中しやすくなっているため、境界Ｂ４１、Ｂ４２の近傍に配置した、フィルム基板４３０ａ、４３０ｂに変形が集中しやすくなっている。したがって、フィルム基板４３０ａ、４３０ｂ上にそれぞれ配置した歪みセンサ４３１ａ、４３１ｂ、４３２ａ、４３２ｂ、４３３ａ、４３３ｂ、４３４ａ、４３４ｂによって高い感度で安定した検知を行うことができる。同時に、剛性の高い可動部の押し位置による出力のばらつきが抑制される。
【００８６】
ここで、サスペンション４６１〜４６４は、第１実施形態のサスペンション６１、６２と同様の構成を有する。エッジに沿って延びるように配置されたサスペンション４６１〜４６４によって支持部が支持されているため、エッジに沿った方向の撓みを抑えることが可能となり、押圧位置による検知感度のばらつきを小さくすることができ、検知感度を高めることができる。ここで、サスペンション４６１〜４６４はそれぞれ、途中に切れ目を設けて、エッジに沿った複数構成としてもよい。
【００８７】
また、使用者がガラス板４４０を押したとき、その押圧に対する検知出力のトータル値のばらつきを小さくすることができる。さらに、使用者がガラス板４４０を押した位置によって、各歪みセンサの変形量に違いが生じるため、これに対応する抵抗値にも違いが生じる。よって、上記演算部では、個々の歪みセンサからの出力を用いて、出力部４３５、４３６の４つの出力端子から与えられた信号に基づいて、押圧力の大きさと、押圧力がかかった領域とを算出することが可能となる。
【００８８】
図１５は、第４実施形態の変形例に係る入力装置の構成を示す平面図である。図１５に示す変形例においては、第１フィルム基板４３０ａ上の４つの歪みセンサ４３３ａ、４３３ｂ、４３１ａ、４３１ｂの間に孔部４３７をそれぞれ設けている。第２フィルム基板４３０ｂ上の４つの歪みセンサ４３２ａ、４３２ｂ、４３４ａ、４３４ｂの間に孔部４３８をそれぞれ設けている。孔部４３７、４３８は、フィルム基板４３０ａ、４３０ｂをそれぞれ上下に貫通するように設けられている。このような孔部４３７、４３８を設けることによって、フィルム基板４３０ａ、４３０ｂを撓みやすくできるため、この上に配置した歪みセンサによる検知感度をさらに高めることができる。
なお、孔部４３７、４３８のような貫通孔ではなく凹部を設けても良い。 
【００８９】
上述の各実施形態及び変形例における圧電センサや歪みセンサは、変形を検知できれば、電気抵抗式センサ、静電式センサ、その他のセンサを用いることもできる。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上のように、本発明に係る入力装置は、押圧位置による検知感度のばらつきを抑えることができる点で有用である。
【符号の説明】
【００９１】
１０    静電センサ
１１    絶縁基材
１２    電極間絶縁層
１３    上方絶縁層
１４    シールド電極層
１５    第１下方絶縁層
１６    配線層
１７    第２下方絶縁層
２１    駆動電極
２２    センス電極
２３    導電層
３０Ａ、３０Ｂ  圧電センサ
３１    フィルム基材
３２    第１電極
３３    圧電層
３４    第２電極
３５    第１電極配線層
３６    第２電極配線層
３８    絶縁コート
４０    ガラス板
４４    駆動回路
５１、５２  プリント基板
６１、６２  サスペンション
７０    スペーサ
１００Ａ、１００Ｂ  入力装置
１４０  ガラス板
２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ  入力装置
２１０、２１１  静電センサ
２１２、２１３  溝部
２３０Ａ、２３０Ｂ  圧電センサ
２４０、２４０Ｂ  ガラス板
２６１、２６２  サスペンション
２７０  スペーサ
２８１、２８２  押圧部材
３００Ａ  入力装置
３１０  静電センサ
３３０Ａ、３３０Ｂ  圧電センサ
３４０  ガラス板
３６１、３６２  サスペンション
３７０  スペーサ
３８０  保持板
４００  入力装置
４１０  静電センサ
４１０Ａ、４１０Ｂ、４１０Ｃ  範囲
４３０ａ、４３０ｂ  フィルム基板
４３１ａ、４３１ｂ、４３２ａ、４３２ｂ、４３３ａ、４３３ｂ、４３４ａ、４３４ｂ  歪みセンサ
４３５、４３６  出力部
４３７、４３８  孔部
４４０  ガラス板
４４１、４４２  端面
４６１、４６２、４６３、４６４  サスペンション
４７０  スペーサ
４９０  振動素子
【図１】
2018194923.tif 000003
【図２】
2018194923.tif 000004
【図３】
2018194923.tif 000005
【図４】
2018194923.tif 000006
【図５】
2018194923.tif 000007
【図６】
2018194923.tif 000008
【図７】
2018194923.tif 000009
【図８】
2018194923.tif 000010
【図９】
2018194923.tif 000011
【図１０】
2018194923.tif 000012
【図１１】
2018194923.tif 000013
【図１２】
2018194923.tif 000014
【図１３】
2018194923.tif 000015
【図１４】
2018194923.tif 000016
【図１５】
2018194923.tif 000017