(57)【要約】【課題】誤動作を防止する。【解決手段】下部電極基板（第１の基板）３０と上部電極基板（第２の基板）４０とがスペーサ５１を介して対向配置され、それら下部電極基板３０と上部電極基板４０の互いの対向面の一方に複数の電極が形成され、他方にそれら電極と対向して静電容量を形成する電極が形成され、押圧により上部電極基板４０が変位することにより静電容量が変化する構成とされた静電容量式ポインティングデバイスにおいて、上部電極基板４０を押圧する押し子５５ｄと上部電極基板４０との間に空隙を設け、電極が位置する下部電極基板３０と上部電極基板４０とスペーサ５１とで囲まれた空間を密閉しない構造とする。一方の電極側を押圧した場合に、押圧した位置と逆側の電極間距離が広がるといった問題は発生せず、電極間距離が広がることに起因する誤動作を防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板とがスペーサを介して対向配置され、それら第１の基板と第２の基板の互いの対向面の一方に複数の電極が形成され、他方にそれら複数の電極と対向して静電容量を形成する電極が形成され、押圧により第２の基板が変位することにより前記静電容量が変化する構成とされた静電容量式ポインティングデバイスにおいて、
前記第２の基板を押圧する第１の押し子と前記第２の基板との間に空隙が設けられ、
前記電極が位置する前記第１の基板と第２の基板とスペーサとで囲まれた空間が密閉されていないことを特徴とする静電容量式ポインティングデバイス。
【請求項２】
請求項１記載の静電容量式ポインティングデバイスにおいて、
前記空間と外部とを連通する空気穴が前記第１の基板もしくは第２の基板に形成されていることを特徴とする静電容量式ポインティングデバイス。
【請求項３】
請求項１記載の静電容量式ポインティングデバイスにおいて、
前記スペーサは前記複数の電極がそれぞれ臨む複数の開口を備え、
それら各開口と外部とを連通するスリットが前記スペーサに形成されていることを特徴とする静電容量式ポインティングデバイス。
【請求項４】
請求項１乃至３記載のいずれかの静電容量式ポインティングデバイスにおいて、
前記複数の電極はその電極形成面上の直交２軸のそれぞれ正及び負方向に配置された４つの電極とされていることを特徴とする静電容量式ポインティングデバイス。
【請求項５】
請求項１乃至４記載のいずれかの静電容量式ポインティングデバイスにおいて、
前記複数の電極の位置にそれぞれ対応して前記第２の基板上に第２の押し子が形成されていることを特徴とする静電容量式ポインティングデバイス。
【請求項６】
請求項１乃至５記載のいずれかの静電容量式ポインティングデバイスにおいて、
前記第１の押し子の外側に、前記押圧の際、前記第１の押し子による前記第２の基板の押圧より先に前記第２の基板と接触し、かつ前記押圧により変形する突起が設けられていることを特徴とする静電容量式ポインティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は静電容量検出方式のポインティングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１８は一般的な静電容量検出方法の全体構成例を示したものであり、上部電極１１と下部電極１２との間に形成された静電容量Ｃを制御部１３の静電容量検出回路１４によって検出する。検出された静電容量はデータ処理部１５によって適当なデジタル値に変換され、ホストコンピュータ１６に渡される。なお、図１８では詳細図示を省略しているが、下部電極１２は複数の電極を有しており、制御部１３はアナログスイッチ１７によって検出する電極を順次切り替えることにより、全ての電極をスキャンする。
【０００３】
静電容量検出回路１４には特に制限はなく、発振回路、論理演算回路による遅延測定、チャージアンプ、スイッチトキャパシタ回路等、各種技術を適用することができる。データ処理部１５はデジタル回路で構成してもよいし、マイコン等のＣＰＵで構成してもよい。データ処理部１５からホストコンピュータ１６に渡すデータは、静電容量をデジタル変換した値（生データ）でもよいし、ホストコンピュータ１６側のアプリケーションに適した形に変換したデータでもよい。
【０００４】
図１９はセンサ部（下部電極１２）と制御部１３の要部詳細を示したものであり、ここでは下部電極１２として４つの電極がリング状に配置されている場合を示している。４つの電極はそれぞれアナログスイッチ１７の一方の端子に接続されており、アナログスイッチ１７の他方の端子は一体となって静電容量検出回路１４に接続されている。図示しない制御信号によって、いずれかのスイッチをオンにし、スイッチがオンになった下部電極１２と上部電極１１との間の静電容量を静電容量検出回路１４によって検出する。
【０００５】
次に、実際の静電容量の検出方法について説明する。
【０００６】
上部電極と下部電極間の静電容量値は上部・下部電極間の距離が定常状態（上部電極が非押圧）になっている時の出力値を基準値（ベースライン）として保存し、計測値を基準値と比較、判定することで、上部電極がどれだけ押圧されているかが分かる。
【０００７】
しかしながら、定常状態の出力値は温度変化や湿度変化、部品の経年変化による誘電率の変化等により変動することが知られている。そのため、基準値を固定してしまうと、図２０Ａに示したように環境変化による出力値の変動を電極間距離の変化による変動と誤判定してしまう。
【０００８】
そこで、一般的には環境変化による誤判定を防止するために、図２０Ｂに示したように基準値を更新（キャリブレーション）する処理が行われている。但し、環境変化に伴う基準値の更新は上部電極の押圧（正常な出力値の変化）と区別するために、通常は出力値の緩やかな変化に対して行われ、正常な押圧に対する出力値の変化に追従してしまわないように若干の時間的な遅れをもって基準値は更新されていく。
【０００９】
ここで、一般的な電子機器において想定されるケースとして、図２１に示したように上部電極１１が何らかの原因で押圧されている状態で電源が投入された後、押圧が解除された場合を考えてみると、出力値及び基準値は図２２Ａに示したようになる。基準値（ベースライン）は電源投入毎にその時の出力値に対して設定されるため、電源投入時の高い出力値に対して図２２Ａに示したように設定される。そして、押圧が解除されると、出力値が急激に低下するため、この出力値の低下に対し、環境変化に伴う基準値の更新と同様に若干の時間的な遅れをもって基準値を更新すると、図２２Ａ中に示したように、出力値が基準値を下回っている時間、即ち「押圧検出不能時間」が生じてしまう。従って、このような急激な出力値の低下に対しては基準値を直ちに更新するという図２２Ｂに示したような処理が行われている。
【００１０】
一方、図２３は静電容量式ポインティングデバイスの従来例として特許文献１に記載されている構成を示したものであり、基板２１には回路パターンＤＵ及び電極Ｄｘ＋，Ｄｘ−，Ｄｙ＋，Ｄｙ−，Ｄｚが形成され、これら電極Ｄｘ＋，Ｄｘ−，Ｄｙ＋，Ｄｙ−，Ｄｚと間隙を介して導電性を有する金属板（電極板）２２が基板２１上に対向配置されている。金属板２２の上面は化粧フィルム２３によって被覆され、化粧フィルム２３の上面には操作ボタン２４が貼り付けられて設けられている。図中、２５はスペーサとして機能する両面テープを示す。
【００１１】
この例では図２３Ｂに示したように操作ボタン２４を押圧操作することにより金属板２２が弾性変形し、これにより基板２１上の電極と金属板２２間の静電容量が変化するものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−１９３５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、上述したような構成を有する静電容量式ポインティングデバイスでは図２３Ｂに示したように操作ボタン２４を押圧した場合に、押圧した位置の電極間距離は定常状態より小さくなるものの、押圧した位置と逆側の電極間距離は定常状態より大きくなってしまうという現象が発生する。
【００１４】
このような現象が発生する原因として下記２つが挙げられる。
【００１５】
・原因の一つ目は、電極間が密閉されているため、一方の電極側を押圧すると電極間の空気が移動し、押圧した位置と逆側の電極間距離を広げてしまうことである。
【００１６】
・原因の二つ目は、操作ボタン２４と金属板（電極板）２２が固定されているために、操作ボタン２４の端を押圧すると、操作ボタン２４の剛性により押圧した位置と逆側の操作ボタン２４の端が浮き上がることである。
【００１７】
図２４はこの場合の押圧側及び押圧逆側の出力値・基準値をそれぞれ示したものであり、押圧した位置と逆側の出力値は押圧時に電極間距離が大きくなるため、出力値が下がる。前述したように出力値の急激な低下に対しては基準値が直ちに更新される。その後、押圧が解除されると、電極間距離は定常状態に戻るため、出力値は元の状態に戻る。しかしながら、元に戻る際の出力値の変化は急激な上昇となるため、基準値は更新されない。そのため、図２４中に示したように押圧した位置と逆側が押圧されていると誤判定されることになる。
【００１８】
以上説明したように、図２３に示したような構成を有する従来の静電容量式ポインティングデバイスには、実使用上に必要となる基準値の更新処理を行った場合に誤判定してしまうという問題があった。
【００１９】
この発明の目的はこのような問題に鑑み、上述したような基準値の更新処理を行っても誤判定せず、つまり誤動作が発生しない信頼性に優れた静電容量式ポインティングデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１の発明によれば、第１の基板と第２の基板とがスペーサを介して対向配置され、それら第１の基板と第２の基板の互いの対向面の一方に複数の電極が形成され、他方にそれら複数の電極と対向して静電容量を形成する電極が形成され、押圧により第２の基板が変位することにより前記静電容量が変化する構成とされた静電容量式ポインティングデバイスにおいて、第２の基板を押圧する第１の押し子と第２の基板との間に空隙が設けられ、電極が位置する第１の基板と第２の基板とスペーサとで囲まれた空間が密閉されていないものとされる。
【００２１】
請求項２の発明では請求項１の発明において、前記空間と外部とを連通する空気穴が第１の基板もしくは第２の基板に形成される。
【００２２】
請求項３の発明では請求項１の発明において、スペーサは前記複数の電極がそれぞれ臨む複数の開口を備え、それら各開口と外部とを連通するスリットがスペーサに形成されているものとされる。
【００２３】
請求項４の発明では請求項１乃至３のいずれかの発明において、前記複数の電極はその電極形成面上の直交２軸のそれぞれ正及び負方向に配置された４つの電極とされる。
【００２４】
請求項５の発明では請求項１乃至４のいずれかの発明において、前記複数の電極の位置にそれぞれ対応して第２の基板上に第２の押し子が形成される。
【００２５】
請求項６の発明では請求項１乃至５のいずれかの発明において、第１の押し子の外側に、前記押圧の際、第１の押し子による第２の基板の押圧より先に第２の基板と接触し、かつ前記押圧により変形する突起が設けられる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、押圧によって変位する基板と、その基板を押圧する押し子との間に空隙が設けられ、つまり押し子と基板は互いに固定されないため、従来のように一方の電極側を押圧した場合に、押圧した位置と逆側の電極間距離が広がるといった問題は発生しない。
【００２７】
さらに、静電容量を形成する電極が位置する空間が密閉されていないため、従来のように押圧の際の空気移動により押圧した位置と逆側の電極間距離が広がるといった問題も発生しない。
【００２８】
従って、この発明によれば、押圧していない側の電極間距離が広がることに起因する誤動作を防止することができ、信頼性に優れた静電容量式ポインティングデバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明による静電容量式ポインティングデバイスの実施例１の構成を示す平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図。
【図３】図１の分解斜視図。
【図４】図３における下部電極基板の一部省略した平面図。
【図５】Ａは図３における上部電極基板の底面図、Ｂはその平面図。
【図６】図３におけるラバーシートの下から見た斜視図。
【図７】図２における下部電極基板及び上部電極基板の積層構成を説明するための図。
【図８】図１に示した静電容量式ポインティングデバイスの動作状態を示す断面図。
【図９】キートップを押圧した時の状態を説明するための図。
【図１０】上部電極基板に形成される押し子の他の構成例を示す平面図。
【図１１】この発明による静電容量式ポインティングデバイスの実施例２の構成を示す分解斜視図。
【図１２】図１１におけるラバーシートの下から見た斜視図。
【図１３】図１１に示した静電容量式ポインティングデバイスの組み立て状態の断面図。
【図１４】この発明による静電容量式ポインティングデバイスの実施例３の構成を示す断面図。
【図１５】この発明による静電容量式ポインティングデバイスの実施例４の構成を説明するための図。
【図１６】図１５における下部電極基板及び上部電極基板の積層構成を説明するための図。
【図１７】この発明における静電容量式ポインティングデバイスの実施例５の構成を示す断面図。
【図１８】静電容量検出方法の全体構成例を示す図。
【図１９】図１８における下部電極と制御部の詳細を示す図。
【図２０】環境変化による出力値の変動と基準値の関係を示すグラフ、Ａは基準値固定の場合、Ｂは基準値更新の場合。
【図２１】上部電極の押圧、押圧解除と電源ＯＮのタイミングの想定されるケースを説明するための図。
【図２２】図２１のケースの出力値及び基準値の関係を示すグラフ、Ａは基準値が時間的な遅れをもって更新される場合、Ｂは基準値が直ちに更新される場合。
【図２３】Ａは静電容量式ポインティングデバイスの従来構成例を示す断面図、Ｂはその動作状態を示す断面図。
【図２４】図２３に示した静電容量式ポインティングデバイスにおいて基準値の更新処理を行った場合に生じる誤判定を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１はこの発明による静電容量式ポインティングデバイスの実施例１の外観を示したものであり、図２はその断面構造を示したものである。また、図３は各部に分解して示したものである。まず、各部の構成を図３等を参照して説明する。
【００３２】
下部電極基板（第１の基板）３０はこの例ではＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）によって形成されており、略円形をなすセンサ部３０ａと、そのセンサ部３０ａの外周の互いに対向する位置から延長された一対の腕部３０ｂと、それら一対の腕部３０ｂの先端側を連結する連結部３０ｃと、連結部３０ｃからさらに延長されたケーブル部３０ｄとを備えている。
【００３３】
図４は下部電極基板３０の詳細を示したものであり、センサ部３０ａには扇形をなす電極３１が９０度間隔で４つ形成されており、これら電極３１の回りにはＧＮＤパターン３２が形成されている。各電極３１及びＧＮＤパターン３２から引き出された引き出しパターン３３は一対の腕部３０ｂを通って連結部３０ｃに至り、連結部３０ｃに実装されている制御回路３４に接続されている。なお、連結部３０ｃにおける引き出しパターン３３の図示及び制御回路３４からケーブル部３０ｄ側に導出されている引き出しパターンの図示は省略している。
【００３４】
センサ部３０ａにおける４つの電極３１で囲まれた中央部には空気穴３５が貫通形成されている。また、センサ部３０ａにおける一方の腕部３０ｂが延長形成されている側には方形状をなす突出部３０ｅが設けられており、この突出部３０ｅにはＧＮＤパターン３２から延長されたＧＮＤ接続部３６が形成されている。
【００３５】
上部電極基板（第２の基板）４０は下部電極基板３０のセンサ部３０ａ及び突出部３０ｅとそれぞれ対応する形状のセンサ部４０ａ及び突出部４０ｂを備えている。
【００３６】
図５Ａ，Ｂは上部電極基板４０の下面（下部電極基板３０と対向する側）及び上面の詳細を示したものであり、下面には図５Ａに示したように、下部電極基板３０の４つの電極３１と対向して静電容量を形成するための電極４１が形成されており、さらに下部電極基板３０のＧＮＤ接続部３６と対向する位置に電極４１から延長されてＧＮＤ接続部４２が形成されている。
【００３７】
上部電極基板４０は可撓性を有する材料によって形成され、例えば樹脂フィルム上に導電ペーストを印刷することに形成される。樹脂フィルムにはＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＩ，ＰＣ等を用いることができる。電極４１及びＧＮＤ接続部４２を構成する導電ペーストには銀、カーボン、銅等を用いることができる。なお、導電ペーストのＧＮＤ接続部４２を除く部分は絶縁レジストによって覆われている。図５Ａ中、４３はＧＮＤ接続部４２を露出させるべく、絶縁レジストに設けられる開口を示す。
【００３８】
一方、上部電極基板４０の上面には図５Ｂに示したように押し子４４が４つ形成されている。これら押し子４４は下部電極基板３０の４つの電極３１と対応する位置にそれぞれ設けられている。
【００３９】
押し子４４はこの例では円板状とされている。押し子４４は例えば印刷や打ち抜いた樹脂フィルムの接着、ポッテング、エンボス加工等により形成される。
【００４０】
スペーサ５１は図３に示したように開口５１ａを有するリング状とされ、その外径は下部電極基板３０のセンサ部３０ａの外径と一致されている。スペーサ５１は例えば粘着テープによって形成される。
【００４１】
台座５２は方形板状をなし、その４隅には１段高い段部５２ａがそれぞれ形成され、さらにそれら段部５２ａ上にボス５２ｂがそれぞれ突設されている。台座５２は硬質樹脂または金属で形成される。
【００４２】
両面テープ５３は下部電極基板３０のセンサ部３０ａ及び突出部３０ｅと対応する形状とされる。両面テープ５３にはスリット５３ａが形成されており、スリット５３ａの内端は下部電極基板３０に形成されている空気穴３５と対応する位置に位置されている。スリット５３ａは両面テープ５３の外縁に至って開放されている。
【００４３】
キートップ５４は円板状とされ、図３ではラバーシート５５の上面に固定された状態を示している。
【００４４】
ラバーシート５５は台座５２の形状と対応する方形をなし、その下面の４隅には図６に示したように１段高い段部５５ａがそれぞれ形成され、それら段部５５ａが形成されている部分に台座５２のボス５２ｂと対応してそれぞれ貫通穴５５ｂが形成されている。
【００４５】
ラバーシート５５の下面には方形状の凹部５５ｃが形成され、外周部に対して凹部５５ｃは肉薄とされている。凹部５５ｃの中央には円形をなす押し子５５ｄが突出形成されており、押し子５５ｄの回りには突起５５ｅが９０°間隔で４つ形成されている。
【００４６】
筐体５６はラバーシート５５の外形と対応する方形板状とされ、中央には円形の開口５６ａが形成されている。
【００４７】
筐体５６及びキートップ５４は硬質樹脂や金属、樹脂フィルム等で形成される。
【００４８】
各部の組み立ては台座５２上に両面テープ５３、下部電極基板３０、スペーサ５１、上部電極基板４０、キートップ５４が固定されたラバーシート５５及び筐体５６を順次搭載することによって行われる。
【００４９】
下部電極基板３０のセンサ部３０ａ及び突出部３０ｅは両面テープ５３によって台座５２上に固定され、上部電極基板４０は粘着テープよりなるスペーサ５１を介して下部電極基板３０上に固定される。なお、これらの位置決めは位置決め治具の位置決めピンによって行われ、台座５２には図３に示したように位置決めピンが挿通される穴５２ｃが２つ形成されている。また、両面テープ５３には２本の位置決めピンが挿通される穴５３ｂと長円切欠き５３ｃが形成されており、同様に下部電極基板３０、上部電極基板４０にも穴３７，４５と長円切欠き３８，４６が形成され、スペーサ５１には２つの長円切欠き５１ｂ，５１ｃが形成されている。
【００５０】
下部電極基板３０上への上部電極基板４０の配置において、下部電極基板３０のＧＮＤ接続部３６と上部電極基板４０のＧＮＤ接続部４２とは互いに接続導通される。接続には例えばＡＣＦ（異方導電性フィルム）が用いられる。
【００５１】
一方、キートップ５４が固定されたラバーシート５５はその４つの貫通穴５５ｂに台座５２のボス５２ｂがそれぞれ挿入されることによって台座５２に位置決め固定され、このラバーシート５５上に筐体５６が取り付け固定される。キートップ５４は筐体５６の開口５６ａに位置して外部に突出され、これにより図１及び２に示した静電容量式ポインティングデバイスが完成する。
【００５２】
図７はスペーサ５１を介して積層された下部電極基板３０及び上部電極基板４０の積層構成詳細を示したものであり、図中、３０１はＦＰＣよりなる下部電極基板３０のベースフィルムを示し、３０２はカバーフィルムを示す。また、４０１は上部電極基板４０のベースフィルムを示し、４０２は絶縁レジストを示す。下部電極基板３０の電極３１及び上部電極基板４０の電極４１はそれぞれカバーフィルム３０２及び絶縁レジスト４０２によって覆われ、互いに接触した際に導通しないように絶縁される。なお、絶縁上、絶縁レジスト４０２とカバーフィルム３０２はどちらか一方があればよい。
【００５３】
上記のような構成とされた静電容量式ポインティングデバイスでは図２に示したようにラバーシート５５の下面に形成されている押し子（第１の押し子）５５ｄと上部電極基板４０との間には空隙が存在する構造とされ、つまりキートップ５４と一体化された押し子５５ｄと、この押し子５５ｄによって押圧される上部電極基板４０とは互いに固定されない構造となっている。
【００５４】
なお、下部電極基板３０の４つの電極３１の位置と対応して上部電極基板４０上に形成されている４つの押し子（第２の押し子）４４と第１の押し子５５ｄとの間にもわずかな隙間が設けられている。
【００５５】
また、第１の押し子５５ｄの回りに形成されている４つの突起５５ｅの先端（下端）と上部電極基板４０との間にもわずかな隙間が設けられている。これら４つの突起５５ｅはキートップ５４の非押圧時に第１の押し子５５ｄと第２の押し子４４との間の隙間を確実に確保するため、及びキートップ５４の押圧操作時に上部電極基板４０に過荷重が加わらないように設けられている。
【００５６】
図８はキートップ５４が押圧操作された状態を示したものである。図８に示したように、キートップ５４を押圧すると、ラバーシート５５が変位し、まず第１の押し子５５ｄの外側に位置する突起５５ｅが上部電極基板４０に接触する。さらに、力を加えると突起５５ｅが圧縮変形され、ラバーシート５５に形成されている第１の押し子５５ｄが上部電極基板４０上に形成されている第２の押し子４４と接触する。さらに、力を加えると上部電極基板４０が押圧されて下方へ変位し、これにより上部電極基板４０の電極４１と下部電極基板３０の電極３１との間の距離が変化し、その静電容量が変化する。この時、下部電極基板３０と上部電極基板４０とスペーサ５１とで囲まれた空間、即ち電極３１，４１が位置する空間の空気は下部電極基板３０に設けられた空気穴３５及び両面テープ５３に設けられたスリット５３ａを通って外部に排出される。
【００５７】
以上説明したように、この例ではキートップ５４と一体化されて上部電極基板４０を押圧する押し子５５ｄと上部電極基板４０とは互いに固定されておらず、また電極３１，４１が位置する空間は密閉されていないため、一方の電極側を押圧すべく、キートップ５４の端を押圧した場合に、例えばキートップ５４の剛性や空間内の空気移動に起因して押圧した位置と逆側の電極間距離が広がるといった状況は発生しない。
【００５８】
従って、この例によれば押圧した位置と逆側の電極間距離が広がることによる誤動作を防止することができ、信頼性に優れた静電容量式ポインティングデバイスを得ることができる。
【００５９】
また、電極３１，４１が位置する空間の空気は上部電極基板４０が押圧された際に空気穴３５から排出されるため、空間が密閉されている場合と比較して軽荷重で静電容量を変化させることができる。
【００６０】
キートップ５４の押圧において、筐体５６からのキートップ５４の突出量が小さいと、押圧した際に図９に示したように指６１の一部が筐体５６に接触してしまい、キートップ５４に加わる荷重（上部電極基板４０を押圧する荷重）は変化しにくくなり、その分静電容量の変化が小さくなってしまう。これに対し、軽荷重で静電容量変化が可能であれば、キートップ５４の突出量を小さく抑えても操作可能となり、静電容量式ポインティングデバイスの薄型化が可能となる。
【００６１】
また、キートップ５４の外形が小さい場合についても、筐体５６への指の接触により、キートップ５４に加わる荷重は減少してしまうため、軽荷重で静電容量変化が可能であれば、キートップ５４の外形を小さくすることができ、静電容量式ポインティングデバイスの小型化が可能となる。
【００６２】
なお、この例では下部電極基板３０には９０度間隔で４つの電極３１が形成されており、言い換えれば電極形成面上の直交２軸のそれぞれ正及び負方向に配置された４つの電極３１を有するものとなっており、これら電極３１を図４中に示したようにＸ＋，Ｘ−，Ｙ＋，Ｙ−とすれば、Ｘ，Ｙ各軸方向に加えられた荷重（移動量）の大きさにより、電極３１と電極４１の距離が小さくなり、静電容量が大きくなる。この静電容量の変化によって力の大きさを検出することができるため、２軸のポインティングデバイスを提供することができる。
【００６３】
上記構成において、下部電極基板３０にはＦＰＣを用いているが、リジッド基板や上部電極基板４０のような印刷基板等を用いることもできる。また、下部電極基板３０には制御回路３４（図１８，１９における制御部１３に対応）が実装されているが、制御回路３４は必ずしも実装されている必要はなく、別の基板に実装されていてもよい。
【００６４】
可撓性を有する上部電極基板４０は樹脂フィルム上に導電ペーストが印刷された印刷基板としているが、薄い金属板や導電性ラバー、ＦＰＣ等を使用することもできる。
【００６５】
上部電極基板４０上に形成されている４つの押し子４４の高さは電極３１と電極４１の距離（上下電極間距離）より大きいことが好ましいが、それ以下でも問題はない。また、押し子４４は電極３１に対して１対１ではなく、図１０に示したように１つの電極３１に対して複数設けるようにしてもよい。
【００６６】
上部電極基板４０と下部電極基板３０とを所定の間隔で保持し、かつ上部電極基板４０を押圧変位可能とするスペーサ５１には粘着テープを用いているが、例えば接着剤によってスペーサ５１を形成してもよい。
【００６７】
上部電極基板４０の電極４１はＧＮＤ接続部４２を介して下部電極基板３０のＧＮＤ接続部３６と接続され、下部電極基板３０の配線を通じてＧＮＤに接続されているが、このＧＮＤ接続は必ずしも必要ではない。但し、ノイズ対策上、ＧＮＤ接続した方が好ましい。ＧＮＤ接続部４２と３６の接続はＡＣＦに限らず、他の手段を用いてもよい。
【００６８】
キートップ５４はラバーシート５５に固定され、押圧操作された際にラバーシート５５により変位可能とされ、かつ押圧が解除された際に元の位置に復帰する構造とされているが、上部電極基板４０を押圧可能で押圧解除後にキートップ５４が元の位置に復帰するものであれば構成はこれに限らない。例えば、キートップ５４とラバーシート５５を一体のフィルムに置き換えてもよい。また、キートップ５４の形状は円形となっているが、円形に限らず、例えば方形としてもよい。
【００６９】
なお、台座５２は上部電極基板４０が押圧された際に下部電極基板３０を支える役割をしているが、例えば静電容量式ポインティングデバイスが取り付けられる機器内部のフレーム等を代用することもできる。
【００７０】
上部電極基板４０が押圧された際に、電極３１，４１が位置する空間の空気を排出する空気穴３５は下部電極基板３０に設けられているが、これに替え、上部電極基板４０に電極３１，４１が位置する空間と外部とを連通する空気穴を設けてもよい。
【００７１】
第１の押し子５５ｄの回りの突起５５ｅは、例えばラバーシート５５の硬度や肉薄とされ、変形可能とされる凹部５５ｃの大きさの選定等により、キートップ５４の非押圧時に第１の押し子５５ｄと第２の押し子４４との間の隙間を確保可能な場合はなしとすることもできる。
【実施例２】
【００７２】
図１１はこの発明による静電容量式ポインティングデバイスの実施例２の構成を各部に分解して示したものであり、この例ではスペーサ５１’は実施例１の１つの開口５１ａを有するリング状のスペーサ５１と異なり、下部電極基板３０に形成されている４つの電極３１と対応し、４つの電極３１がそれぞれ臨む４つの独立した開口５１ｄを有するものとなっている。
【００７３】
各開口５１ｄには開口５１ｄからスペーサ５１’の外縁に至って外縁に開放されたスリット５１ｅがそれぞれ形成されており、この例ではこれらスリット５１ｅが電極３１，４１が位置する空間と外部とを連通し、上部電極基板４０が押圧された際に空間内の空気を排出する空気穴として機能する。
【００７４】
ラバーシート５５の下面にはこの例では図１２に示したように、上部電極基板４０を押圧する押し子５５ｆが４つ形成されている。
【００７５】
図１３はこの実施例２の静電容量式ポインティングデバイスの断面構造を示したものであり、４つの押し子（第１の押し子）５５ｆはスペーサ５１’の各開口５１ｄの位置に対応して位置し、上部電極基板４０を押圧可能となっている。
【００７６】
この例では実施例１において上部電極基板４０上に形成されていた第２の押し子４４は不要となる。また、この例では電極３１毎にスペーサ５１’の開口５１ｄが独立しているため、実施例１のように一方の電極側を押圧した際に上部電極基板４０のベースフィルム４０１が引っ張られることで、その他の電極側も若干押圧され、上下の電極間距離が変化してしまうといった状況は発生せず、その点で各電極の出力の干渉を防ぐことができる。
【実施例３】
【００７７】
図１４はこの発明による静電容量式ポインティングデバイスの実施例３の断面構造を示したものである。
【００７８】
この例では上部電極基板４０上には第２の押し子４４は形成されておらず、ラバーシート５５に形成されている１つの第１の押し子５５ｄが直接、上部電極基板４０を押圧するものとなっている。
【００７９】
このように第２の押し子４４をなしとすることもできるが、位置精度良く、上部電極基板４０を押圧する上では第２の押し子４４はあった方が好ましい。
【実施例４】
【００８０】
実施例４は下部電極基板３０と上部電極基板４０とをＦＰＣで一体形成したものであり、その構成を図１５及び図１６に示す。
【００８１】
図１５はＦＰＣを平面展開した状態を示し、下部電極基板３０と上部電極基板４０とは実施例１におけるそれらの突出部３０ｅ，４０ｂが互いに連結された形状となっており、図１５中、破線で示した部分を折り返すことによってセンサ部３０ａ，４０ａが互いに対向配置される。
【００８２】
この例では下部電極基板３０には空気穴は形成されておらず、上部電極基板４０に空気穴４７が形成されている。空気穴４７は図１５に示したようにＸ字状をなすように開口されている。図１６はスペーサ５１を介して積層された下部電極基板３０及び上部電極基板４０の積層構成を示したものである。この空気穴４７によりそれぞれの電極を個別に押圧
することができ、押圧しない側の電極に対しての誤動作も防止できる。
【実施例５】
【００８３】
図１７はこの発明による静電容量式ポインティングデバイスの実施例５の断面構造を示したものである。
【００８４】
この例ではキートップ５４はスライド可能にラバーシート５５に保持されている。キートップ５４をスライド操作すると、第１の押し子５５ｄがキートップ５４と共にスライドし、上部電極基板４０上に形成されている第２の押し子４４と接触する。さらに、スライドさせると第１の押し子５５ｄが第２の押し子４４に乗り上げることで上部電極基板４０が押圧され、下方へ変位する。これにより、上部電極基板４０の電極４１と下部電極基板３０の電極３１の間の距離が変化し、その静電容量が変化するものとなっている。キートップ５４をこのようにスライド操作する構成とすることもできる。
【００８５】
以上、各種実施例について説明したが、この発明による静電容量式ポインティングデバイスは、背景技術において説明したように、出力値を基準値と比較、判定し、かつ実使用上、必要となる基準値の２種類の更新処理、即ち、
・環境変化による緩やかな出力値の変化に対しては時間的な遅れをもって更新する、
・出力値の急激な低下に対しては直ちに更新する、
といった処理が行われる検出方法（使用状況下）でも、誤判定が生じることはなく、よって誤動作しない、信頼性に優れた静電容量式ポインティングデバイスを実現することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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