(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は基板のタッチセンサ側の面に押下操作検出用のスイッチ以外の電子部品を実装できるようにする。【解決手段】タッチ入力装置Ｔは、操作パネル１００、タッチセンサ２００、基板３００、電子部品４００、基板対向部５００、連結部材６００および検出スイッチ７００を備える。操作パネル１００は厚み方向に往復移動可能で且つタッチセンサ２００が固定されている。基板３００は操作パネル１００の反対面１０２に対向配置され、電子部品４００は基板３００の第１面３０１に実装され、基板対向部５００は基板３００の第２面３０２に対向配置されている。連結部材６００は操作パネル１００と基板３００を連結し、基板３００が操作パネル１００の往復移動に応じて基板対向部５００に接近、離反可能である。検出スイッチ７００は、基板３００と基板対向部５００との間で、基板３００の接近に応じて出力信号が変化する。【選択図】図１
2019029271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作パネルと、タッチセンサと、基板と、電子部品と、基板対向部と、連結部材と、検出スイッチとを備えており、
前記操作パネルは、その厚み方向に往復移動可能であり、且つ操作面とその反対側の反対面とを有しており、
前記タッチセンサは、前記操作パネルに固定されており、
前記基板は、前記操作パネルの前記反対面に間隔をあけて対向配置された第１面と、その反対側の第２面とを有しており、
前記電子部品は、発光素子または表示装置であって、前記発光素子または前記表示装置から前記タッチセンサおよび前記操作パネルの前記操作面を通過する光路が形成されるように、前記基板の前記第１面上に実装されており、
前記基板対向部は、前記基板の前記第２面に間隔をあけて対向配置されており、
前記連結部材は、前記タッチセンサおよび前記電子部品の周りで前記操作パネルと前記基板とを連結しており、前記基板は、前記操作パネルの復路移動に応じて前記基板対向部に対して相対的に接近可能であると共に、前記操作パネルの往路移動に応じて前記基板対向部に対して相対的に離反可能であり、
前記検出スイッチは、前記基板の前記第２面と前記基板対向部との間に設けられており、且つ前記基板の前記基板対向部に対する接近に応じて、前記検出スイッチが出力信号を出力する、または、前記検出スイッチの出力信号が変化する構成となっているタッチ入力装置。
【請求項２】
請求項１記載のタッチ入力装置において、
前記検出スイッチは、前記基板の前記第２面上に実装されているタッチ入力装置。
【請求項３】
請求項１記載のタッチ入力装置において、
前記操作パネルの前記反対面に固定されており且つ前記タッチセンサの出力信号および前記検出スイッチの出力信号の少なくとも一方に応じて振動を生成する振動生成部をさらに備えているタッチ入力装置。
【請求項４】
請求項３記載のタッチ入力装置において、
前記操作パネルの前記操作面を露出させる開口を有したハウジングと、
前記操作面の周りで前記操作パネルと前記ハウジングとの間に介在した緩衝材とを備えているタッチ入力装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のタッチ入力装置において、
前記タッチセンサは、検出対象の接近に応じて出力信号が各々変化する複数の電極を備えており、
前記タッチ入力装置は、検出部をさらに備えており、
前記検出部は、前記複数の電極のうちの第１特定電極の出力信号の変化と、前記検出スイッチの出力信号の入力または前記検出スイッチの出力信号の変化とに応じて、前記第１特定電極に対応して予め定められた第１処理を行い、前記複数の電極のうちの第２特定電極の出力信号の変化と、前記検出スイッチの出力信号の入力または前記検出スイッチの出力信号の変化とに応じて、前記第２特定電極に対応して予め定められた第２処理を行う構成となっているタッチ入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のタッチ入力装置が下記特許文献１に記載されている。このタッチ入力装置は、静電容量型のタッチセンサと、基板と、押下操作検出用のスイッチと、可動部とを備えている。基板は、タッチセンサに間隔をあけて対向配置されている。スイッチは基板上に実装され、且つタッチセンサ下に配置されている。可動部は、タッチセンサとスイッチとの間に配置されている。タッチセンサが押下されると、タッチセンサによって可動部が押下され、可動部がスイッチをオンにするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１７／０１０１７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のとおり、スイッチは、基板のタッチセンサ側の面に実装されており、タッチセンサとスイッチとの間に可動部が介在しているため、基板のタッチセンサ側の面を他の部品の実装領域として用いることができない。
【０００５】
本発明は、基板のタッチセンサ側の面に押下操作を検出するためのスイッチ以外の電子部品を実装できるタッチ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様のタッチ入力装置は、操作パネルと、タッチセンサと、基板と、電子部品と、基板対向部と、連結部材と、検出スイッチとを備えている。操作パネルは、その厚み方向に往復移動可能であり、且つ操作面とその反対側の反対面とを有している。タッチセンサは、操作パネルに固定されている。基板は、操作パネルの反対面に間隔をあけて対向配置された第１面と、その反対側の第２面とを有している。電子部品は、発光素子または表示装置であって、この発光素子または表示装置からタッチセンサおよび操作パネルの操作面を通過する光路が形成されるように、基板の第１面上に実装されている。基板対向部は、基板の第２面に間隔をあけて対向配置されている。連結部材は、タッチセンサおよび電子部品の周りで操作パネルと基板とを連結している。基板は、操作パネルの復路移動に応じて基板対向部に対して相対的に接近可能であると共に、操作パネルの往路移動に応じて基板対向部に対して相対的に離反可能である。検出スイッチは、基板の第２面と基板対向部との間に設けられており、且つ基板の基板対向部に対する接近に応じて、検出スイッチが出力信号を出力するまたは検出スイッチの出力信号が変化する構成となっている。
【０００７】
このような態様のタッチ入力装置による場合、タッチセンサの周りで操作パネルと基板とを連結しており、検出スイッチは、基板の第２面と基板対向部との間に設けられているため、基板の第１面に電子部品を実装することができる。
【０００８】
検出スイッチは、基板の第２面上に実装された構成とすることが可能である。検出スイッチが実装される基板を、電子部品が実装される基板とは別に設ける場合、前者の基板の分、タッチ入力装置の部品点数が増加するが、検出スイッチが、電子部品と同じ基板の第2面に実装されているので、検出スイッチ用の基板の分のタッチ入力装置の部品点数を低減することができる。なお、基板対向部は、検出スイッチ用の基板とすることが可能である。
【０００９】
上記何れかの態様のタッチ入力装置は、振動生成部をさらに備えた構成とすることが可能である。振動生成部は、操作パネルの反対面に固定されており且つタッチセンサの出力信号および検出スイッチの出力信号の少なくとも一方に応じて振動を生成する構成となっている。このような態様のタッチ入力装置による場合、検出対象によるタッチセンサに対するタッチ操作、および操作パネルを往路移動させる押下操作の少なくとも一方が行われたときに、振動生成部によって操作パネルに振動を付与し、操作パネルを介して検出対象に操作感を与えることができる。
【００１０】
上記何れかの態様のタッチ入力装置は、ハウジングと、緩衝材とを備えた構成とすることが可能である。ハウジングは操作パネルの操作面を露出させる開口を有する構成とすることが可能である。緩衝材は、操作面の周りで操作パネルとハウジングとの間に介在した構成とすることが可能である。このような態様のタッチ入力装置による場合、振動生成部の振動が、緩衝材により、ハウジングに伝わりにくくすることができる。
【００１１】
タッチセンサは、検出対象の接近に応じて出力信号が各々変化する複数の電極を有する構成とすることが可能である。この場合、上記何れかの態様のタッチ入力装置は、検出部をさらに備えた構成とすることも可能である。検出部は、複数の電極のうちの第１特定電極の出力信号の変化と、検出スイッチの出力信号の入力または検出スイッチの出力信号の変化とに応じて、第１特定電極に対応して予め定められた第１処理を行い、複数の電極のうちの第２特定電極の出力信号の変化と、検出スイッチの出力信号の入力または検出スイッチの出力信号の変化とに応じて、第２特定電極に対応して予め定められた第２処理を行う構成とすることが可能である。このような態様のタッチ入力装置による場合、タッチセンサの第１特定電極により検出される第１タッチと検出スイッチにより検出される押下操作の組み合わせで、第１処理を行うことができ、タッチセンサの第２特定電極により検出される第２タッチと検出スイッチにより検出される押下操作の組み合わせで、第２処理を行うことができるので、第１処理および第２処理を行うための入力部として検出スイッチを共用することができる。よって、タッチ入力装置の部品点数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係るタッチ入力装置の模式的断面図である。
【図２】前記タッチ入力装置の模式的平面図である。
【図３】前記タッチ入力装置の検出部のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の実施例１を含む複数の実施例に係るタッチ入力装置Ｔついて、図１および図２を参照しつつ説明する。図１および図２には、実施例１のタッチ入力装置Ｔが示されている。なお、図１に示すＺ−Ｚ’方向は、操作パネルの移動方向であり且つ厚み方向であって、特許請求の範囲の第１方向に相当する。
【００１５】
タッチ入力装置Ｔは、操作パネル１００および静電容量型のタッチセンサ２００を備えている。操作パネル１００は、一または複数の樹脂板や樹脂フィルムで構成されている。各樹脂板または樹脂フィルムは、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）またはこれらの素材のうち複数の素材を混合させたポリマーアロイ等で構成されている。操作パネル１００は、フラットであっても良いし、少なくとも一部が曲面状であっっても良いし、一部が折り曲げられていても良い。操作パネル１００は、Ｚ−Ｚ’方向において往復移動可能である。この往復移動のうち、操作パネル１００のＺ’方向の移動が往路移動であり、操作パネル１００のＺ方向の移動が復路移動である。操作パネル１００は、Ｚ方向側の操作面１０１と、その反対側（Ｚ’方向側）の反対面１０２を有する構成とする可能である。操作面１０１は、タッチセンサ２００の検出対象（例えば、指やタッチペン）によってタッチ入力操作がされる面であると共に、Ｚ’方向に押下操作される面である。操作面１０１が押下操作されることにより、操作パネル１００が往路移動する。
【００１６】
操作面１０１には、少なくとも一つの操作部１０１ａが設けられていても良い。操作部１０１ａは、操作面１０１に設けられた突部または凹部であっても良いし、操作部１０１ａ自体が加飾印刷によって形成されていても良いし、操作部１０１ａの周りを加飾印刷することによって操作部１０１ａが形成されていても良い。図２では、操作面１０１上に、中央の円柱状の操作部１０１ａと、この周りの四つの三角柱状の操作部１０１ａとが設けられている。
【００１７】
タッチセンサ２００は、操作パネル１００の操作面１０１のＺ’方向側に位置するように、１）操作パネル１００の反対面１０２に固定されていても良いし（図１参照）、２）操作パネル１００内に設けられていても良い。２）の場合、タッチセンサ２００は、操作パネル１００の複数の樹脂板または樹脂フィルムの間に挟持されていても良いし、操作パネル１００内にインサート成形されていても良い。
【００１８】
タッチセンサ２００は、複数の電極２１０を有している。複数の電極２１０は、操作パネル１００の操作面１０１のＺ方向からの平面視（以下、単に平面視とも称する。）において、同一平面に間隔をあけて配置されていても良い（図１参照）。または、複数の電極２１０が、第１平面に間隔をあけて配置された複数の電極２１０と、第２平面に間隔をあけて配置された複数の電極２１０とを有しており、平面視において第１平面上の電極２１０と第２平面上の電極２１０とが互いに交差していても良い。第１平面と第２平面は、Ｚ−Ｚ’方向において異なる高さの平面である。何れの場合も、タッチセンサ２００は、下記ア）またはイ）の構成とすることが可能である。
ア）複数の電極２１０のうちの少なくとも一つの電極２１０に対して検出対象が接近すると、接近された電極２１０と検出対象との間の静電容量が変化し、この静電容量の変化に応じて接近された電極２１０の出力信号（電圧又は電流）が変化するようになっている。
イ）複数の電極２１０は、平面視において少なくとも一組の隣り合うまたは交差する電極２１０を含んでおり、隣り合うまたは交差する電極２１０のうちの一方が駆動電極（Ｔｘ電極）であり、他方が検出電極（Ｒｘ電極）である。駆動電極および検出電極が静電結合されている。少なくとも一組の隣り合うまたは交差する電極２１０（駆動電極および検出電極）に検出対象が接近すると、接近された駆動電極および検出電極の間の静電容量が変化し、この静電容量の変化に応じて接近された検出電極の出力信号（電圧又は電流）が変化するようになっている。
【００１９】
タッチ入力装置Ｔは電子部品４００および基板３００をさらに備えている。基板３００は、操作パネル１００の反対面１０２にＺ−Ｚ’方向に間隔をあけて対向配置されている。基板３００は、Ｚ方向側の第１面３０１と、その反対側（Ｚ’方向側）の第２面３０２とを有している。基板３００の第１面３０１は操作パネル１００の反対面１０２に対向している。
【００２０】
電子部品４００は、ＬＥＤなどの発光素子または有機ＥＬや液晶表示装置などの表示装置である。この電子部品４００は、操作パネル１００の操作面１０１およびタッチセンサ２００のＺ’方向側に位置し、且つ操作パネル１００の操作面１０１およびタッチセンサ２００に対して光を照射可能となるように、基板３００の第１面３０１上に実装されている。これにより、電子部品４００からタッチセンサ２００および操作パネル１００の操作面１０１を通過する光路が形成されている。したがって、操作パネル１００の少なくとも一部は、電子部品４００からの光が少なくとも操作面１０１の少なくとも一部を通過できる程度の透光性を有していると良い。電子部品４００が発光素子である場合、操作パネル１００は、少なくとも操作面１０１と反対面１０２との間の部分が透光性（透明を含む）を有する構成（操作パネル１００の操作面１０１全体が電子部品４００から照射された光を透過する構成）、または、操作面１０１に少なくとも一つの操作部１０１ａが設けられており、且つ操作部１０１ａおよびそのＺ’方向の部分が透光性（透明を含む）を有する構成（操作パネル１００の操作部１０１ａのみが電子部品４００から照射された光を透過する構成）とすることが可能である。電子部品４００が表示装置である場合、少なくとも操作面１０１と反対面１０２との間の部分が透光性（透明を含む）を有する構成であると良い。表示装置に操作面１０１に任意の視覚情報を表示させることが可能である。例えば、操作面１０１自体に操作部１０１ａが設けられていない場合、表示装置に操作面１０１に操作部の画像を表示させるようにしても良いが、これに限定されるものではない。
【００２１】
タッチ入力装置Ｔは基板対向部５００をさらに備えている。基板対向部５００は、基板３００の第２面３０２にＺ−Ｚ’方向に間隔をあけて対向配置されている。基板対向部５００は、例えば、タッチ入力装置Ｔのハウジングの一部、基板または板体などであるが、これらに限定されるものはない。
【００２２】
タッチ入力装置Ｔは少なくとも一つの連結部材６００をさらに備えている。少なくとも一つの連結部材６００は、タッチセンサ２００および電子部品４００の周りで操作パネル１００と基板３００とを連結している。連結部材６００は、内形寸法がタッチセンサ２００の外形寸法よりも大きい環状体とすることが可能である。または、連結部材６００が複数であり、タッチセンサ２００の周りに環状に配置され且つ操作パネル１００と基板３００とを各々連結した構成とすることが可能である。少なくとも一つの連結部材６００は、操作パネル１００または基板３００に一体的に設けられていても良い。前者の場合、少なくとも一つの連結部材６００は、操作パネル１００と同じまたは同種の樹脂で構成されていると良い。
【００２３】
このように少なくとも一つの連結部材６００によって、基板３００は操作パネル１００に連結されているため、基板３００は、操作パネル１００の往路移動に応じて基板対向部５００に対して相対的に接近可能（Ｚ’方向に移動可能）であり、且つ操作パネル１００の復路移動に応じて基板対向部５００に対して相対的に離反可能（Ｚ方向に移動可能）になっている。
【００２４】
タッチ入力装置Ｔは検出スイッチ７００をさらに備えている。検出スイッチ７００は、基板３００の第２面３０２と基板対向部５００との間に設けられている。検出スイッチ７００は、基板３００の基板対向部５００に対する接近に応じて、検出スイッチ７００が出力信号を出力する又は検出スイッチ７００の出力信号（電圧や電流）が変化する構成となっている。例えば、検出スイッチ７００は、以下のＡ）〜Ｄ）の何れかの構成とすることが可能であるが、これらに限定されるものはない。
Ａ）検出スイッチ７００は、図１に示されるように、基板３００の第２面３０２上に実装された感圧素子７１０と、プランジャ７２０とを有している。プランジャ７２０は、感圧素子７１０と基板対向部５００との間に介在している。この場合、基板３００の基板対向部５００に対して接近すると、感圧素子７１０およびプランジャ７２０が基板３００と基板対向部５００の間で挟持され、プランジャ７２０が感圧素子７１０に圧力をかける。感圧素子７１０は、前述の圧力に応じた出力信号を出力するまたは前述の圧力に応じて出力信号が変化するようになっている。この場合、感圧素子７１０は、プランジャ７２０によって圧力を付与されると、歪む。プランジャ７２０の圧力が解除（操作パネル１００の押下操作が解除）されると、感圧素子７１０が、その復元力によって、プランジャ７２０、基板３００、連結部材６００および操作パネル１００をＺ方向に押し返す。このように操作パネル１００が復路移動するようになっている。
Ｂ）検出スイッチ７００は、基板３００の第２面３０２上に実装されたタクタイルスイッチである。この検出スイッチ７００の操作部が基板対向部５００に当接している。基板３００の基板対向部５００に対して接近すると、検出スイッチ７００が基板３００と基板対向部５００の間で圧縮され、検出スイッチ７００がオンになり、出力信号を出力する。この場合、タクタイルスイッチは、基板３００と基板対向部５００の間で圧縮されることにより歪む。タクタイルスイッチに対する圧縮が解除（操作パネル１００の押下操作が解除）されると、タクタイルスイッチが、その復元力によって、基板３００、連結部材６００および操作パネル１００をＺ方向に押し返す。このように操作パネル１００が復路移動するようになっている。
Ｃ）検出スイッチ７００は、基板３００の第２面３０２上に実装された磁気センサと、基板対向部５００に設けられた磁性体とを有する構成とすることが可能である。この場合、基板３００の基板対向部５００に対する接近に応じて、磁性体が磁気センサに接近し、これに応じて磁気センサが信号を出力する又は磁気センサの出力信号（電圧や電流）が変化する構成となっている。
Ｄ）検出スイッチ７００は、基板３００の第２面３０２上に実装されており、且つ赤外線などを基板対向部５００に対して出力する発光素子と、基板対向部５００によって反射した赤外線を受信して出力信号に変換する受光素子とを有している。この場合、基板３００の基板対向部５００に対する接近に応じて、受光素子の出力信号が変化する構成となっている。
上記Ｃ）およびＤ）の場合、基板３００と基板対向部５００の間にコイルスプリングなどの付勢部を介在させると良い。この場合、付勢部が基板３００と基板対向部５００の間で圧縮される。付勢部に対する圧縮が解除（操作パネル１００の押下操作が解除）されると、付勢部が、その復元力によって、基板３００、連結部材６００および操作パネル１００をＺ方向に押し返す。このように操作パネル１００が復路移動するようになっている。
【００２５】
なお、基板対向部５００が基板である場合、上記した何れかの態様の検出スイッチ７００は、基板３００の第２面３０２ではなく、基板対向部５００に実装されていても良い。  Ａの場合、感圧素子７１０が基板対向部５００に実装され、プランジャ７２０が基板３００と感圧素子７１０との間に介在していると良い。
Ｂ）の場合、検出スイッチ７００の操作部が基板対向部５００ではなく、基板３００に当接していると良い。
Ｃ）の場合、磁気センサが、基板３００ではなく、基板対向部５００に実装されており、磁性体が、基板対向部５００ではなく、基板３００に設けられていると良い。
Ｄ）の場合、発光素子は、基板３００に対して赤外線を出力し、受光素子は、基板３００によって反射した赤外線を受信して出力信号に変換するようになっていると良い。
【００２６】
タッチ入力装置Ｔは振動生成部８００をさらに備えていても良い。振動生成部８００は、操作パネル１００の反対面１０２に固定されている。振動生成部８００は、下記１）および２）の少なくとも一方を有する構成とすることが可能である。
１）振動生成部８００は、タッチセンサ２００の出力信号の変化に応じて振動を生成し、操作パネル１００に付与する。
２）振動生成部８００は検出スイッチ７００の出力信号または検出スイッチ７００の出力信号の変化に応じて、振動を生成し、操作パネル１００に付与する。
なお、振動生成部８００は省略可能である。
【００２７】
タッチ入力装置Ｔはハウジング９００をさらに備えていても良い。ハウジング９００は、開口９１０を有している。開口９１０から操作パネル１００の操作面１０１が露出するようになっている。この場合、操作パネル１００は、操作面１０１の周りの周囲部１１０をさらに有していても良い。周囲部１１０は、ハウジング９００の開口９１０の周縁部にＺ−Ｚ’方向において対向している。なお、タッチ入力装置Ｔが、図示しない電子機器に備えられ、当該電子機器のハウジング内に収容される場合、ハウジング９００は省略可能である。
【００２８】
タッチ入力装置Ｔは緩衝材１０００をさらに備えていても良い。緩衝材１０００は、操作パネル１００の周囲部１１０とハウジング９００の開口９１０の周縁部との間に介在している。換言すると、緩衝材１０００は、操作パネル１００の周囲部１１０とハウジング９００の開口９１０の周縁部との間で挟持されている。緩衝材１０００は、操作パネル１００の振動（振動生成部８００の振動および／またはその他の振動）を吸収し、当該振動がハウジング９００に伝わり難くすると共に、ハウジング９００の振動を吸収し、当該振動が操作パネル１００に伝わり難くしている。なお、振動生成部８００が省略される場合であっても、緩衝材１０００は、上記のとおり振動生成部８００以外の振動を吸収するために、操作パネル１００の周囲部１１０とハウジング９００の開口９１０の周縁部との間に介在していても良い。なお、緩衝材１０００は省略可能である。
【００２９】
タッチ入力装置Ｔは検出部１１００をさらに備えていても良い。検出部１１００は、ＩＣなどの論理回路またはプロセッサなどによって処理されるソフトウェアで構成されている。検出部１１００は、少なくともタッチセンサ２００、電子部品４００および検出スイッチ７００に電気的に接続されている。タッチ入力装置Ｔが振動生成部８００を備えている場合、検出部１１００は、振動生成部８００にも電気的に接続されている。検出部１１００は、基板３００の第１面３０１または第２面３０２上に実装されていても良いが、これに限定されるものではない。タッチ入力装置Ｔの検出部１１００のフローチャートの一例を図３に示す。以下、図３を参照して検出部１１００の構成について詳述するが、図３の構成に限定されるものではない。
【００３０】
タッチセンサ２００が上記ア）の構成である場合、検出部１１００は、順次入力されるタッチセンサ２００の複数の電極２１０の出力信号を増幅し、増幅した信号（以下、増幅信号）が検出部１１００のメモリ内の閾値を超えるか否かを判断し（Ｓ１）、超えたと判断した場合、閾値を超えた出力信号を出力した電極２１０に検出対象が接近した座標位置（すなわち、操作面１０１における当該電極２１０のＺ方向側の部分がタッチされた座標位置）を検出する（Ｓ２）構成となっている。この場合、閾値を超えた出力信号を出力した複数の電極２１０に基づいて、操作面１０１のタッチされた座標位置を検出するようにしても良い。
タッチセンサ２００が上記イ）の構成である場合、検出部１１００は、駆動電極に順次駆動パルスを供給し、これに応じて検出電極（電極２１０）から順次得られる出力信号を増幅し、増幅した信号（以下、増幅信号）が検出部１１００のメモリ内の閾値を超えるか否かについて判断し（Ｓ１）、超えたと判断した場合、駆動パルスを供給した駆動電極と、出力信号を出力した検出電極との交差箇所に検出対象が接近したこと（すなわち、操作面１０１における当該交差箇所のＺ方向側の部分がタッチされた座標位置であること）を検出する（Ｓ２）構成となっている。
【００３１】
検出部１１００は、上記の何れかの態様のとおりタッチされた座標位置を検出する（Ｓ１、Ｓ２）と共に、Ｓ１において閾値を超えた出力信号を出力した電極２１０（検出電極も含む）が、メモリ内に予め記録された少なくとも一つの特定電極２１０であるか否かについて判断し（Ｓ３）、閾値を超えた出力信号を出力した電極２１０（検出電極も含む）が少なくとも一つの特定電極２１０であると判断したとき、検出スイッチ７００の検出スイッチ７００の出力信号の入力があったか否かまたは検出スイッチ７００の出力信号が変化したか否か（メモリ内の別の閾値を超える変化をしたか否か）について判断し（Ｓ４）、検出スイッチ７００の検出スイッチ７００の出力信号の入力または検出スイッチ７００の出力信号の変化があったと判断したときには、予め定められた所定の処理（タッチ入力装置Ｔ外の電子機器のオンオフ、電子部品４００のオンオフ、またはメモリ内の所定のプログラム処理など）を行う（Ｓ９）構成をさらに備えていても良い。
【００３２】
特定電極２１０は、複数であっても良い。この場合、検出部１１００は、上記の何れかの態様のとおりタッチされた座標位置を検出する（Ｓ１、Ｓ２）と共に、Ｓ１において閾値を超えた出力信号を出力した電極２１０（検出電極も含む）が、メモリ内に予め記録された複数の特定電極２１０（第１、第２・・・第ｎ特定電極２１０）であるか否かについて順次判断し（Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７）、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７において閾値を超えた出力信号を出力した電極２１０（検出電極も含む）が第１、第２・・・第ｎ特定電極２１０であると判断したとき、検出スイッチ７００の検出スイッチ７００の出力信号の入力があったか否かまたは検出スイッチ７００の出力信号が変化したか否か（メモリ内の別の閾値を超える変化をしたか否か）について判断し（Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８）、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８において検出スイッチ７００の検出スイッチ７００の出力信号の入力または検出スイッチ７００の出力信号の変化があったと判断したときには、第１、第２・・・第ｎ特定電極２１０に対応して予め定められた第１、第２・・・第ｎ処理（タッチ入力装置Ｔ外の電子機器のオンオフ、電子部品４００のオンオフ、またはメモリ内の所定のプログラム処理など）を行う（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１）構成をさらに備えていても良い。第１、第２・・・第ｎ処理は、それぞれ相違していると良いが、これに限定されるものではない。特定電極２１０が第１特定電極２１０および第２特定電極２１０の二つである場合には、Ｓ７、Ｓ８およびＳ１１を省略するとよい。なお、図３のＳ５〜Ｓ８およびＳ１０〜Ｓ１１は省略可能である。
【００３３】
検出部１１００は、上記Ｓ３〜Ｓ１１に代えて、上記の何れかの態様のとおりタッチされた座標位置を検出する（Ｓ１、Ｓ２）と共に、検出スイッチ７００の出力信号が入力されたか否かまたは検出スイッチ７００の出力信号の変化がメモリ内の別の閾値を超えたか否かを判断し、検出スイッチ７００の出力信号が入力されたときまたは検出スイッチ７００の出力信号の変化がメモリ内の別の閾値を超えたときに、操作パネル１００の操作面１０１がＺ’方向に押下操作されたことを検出する構成をさらに有していても良い。
【００３４】
なお、少なくとも一つの特定電極２１０は、操作パネル１００の操作面１０１の操作部１０１ａのＺ’方向側に配置されていても良いが、これに限定されるものではない。
【００３５】
タッチ入力装置Ｔが振動生成部８００をさらに備えている場合、検出部１１００は、１）タッチセンサ２００の電極２１０の出力信号の変化に応じて（例えば、電極２１０の出力信号が閾値を超えたときに）、所定時間、振動生成部８００をオンにし、操作パネル１００に振動を付与する構成、および、２）検出スイッチ７００の出力信号の入力または検出スイッチ７００の出力信号の変化（例えば、検出スイッチ７００の出力信号が別の閾値を超えたとき）に応じて、所定時間、振動生成部８００をオンにし、操作パネル１００に振動を付与する構成の少なくとも一方をさらに備えた構成とすることも可能である。
【００３６】
なお、検出部１１００は省略可能である。この場合、電子機器の制御部などを検出部１１００の変わりとすることが可能である。
【００３７】
以上のような構成のタッチ入力装置Ｔによる場合、以下の技術的特徴および効果を奏する。
技術的特徴１）タッチ入力装置Ｔが操作パネル１００の操作面１０１の押下操作を検出するための検出スイッチ７００を備えているにもかかわらず、基板３００の第１面３０１（タッチセンサ２００側の面）上に電子部品４００を実装することができる。タッチセンサ２００の周りで、操作パネル１００と基板３００とが連結部材６００によって連結されており、且つ検出スイッチ７００が基板３００の第２面３０２と基板対向部５００との間に配置されているからである。
【００３８】
技術的特徴２）タッチ入力装置Ｔの部品点数を限定することができる。その理由は次のとおりである。検出スイッチ７００が基板３００の第２面３０２上に実装されている場合、電子部品４００および検出スイッチ７００で基板３００を共用することができるので、タッチ入力装置Ｔは、電子部品４００および検出スイッチ７００の各々を実装する基板を必要とする場合に比べて、部品点数を低減できる。また、タッチ入力装置Ｔが検出部１１００を備え、検出部１１００が、各特定電極２１０の出力信号の閾値を超える変化と、検出スイッチ７００の出力信号の入力または出力信号の閾値を超える変化を検出したときに、各特定電極２１０に対応して予め定められた処理を行う構成である場合、複数の処理を行うための入力部として一つの検出スイッチ７００を共用することができるので、タッチ入力装置Ｔの部品点数が低減される。
【００３９】
技術的特徴３）タッチ入力装置Ｔが振動生成部８００を備えている場合、操作パネル１００の操作面１０１に対するタッチ操作および操作パネル１００の操作面１０１の押下操作の少なくとも一方の時に、振動生成部８００によって操作パネル１００に振動を付与し、検出対象に操作感を付与することができる。
【００４０】
技術的特徴４）ハウジング９００と操作パネル１００との間に緩衝材１０００が介在している場合、緩衝材１０００は、操作パネル１００の振動を吸収し、当該振動がハウジング９００に伝わり難くすることができると共に、ハウジング９００の振動を吸収し、当該振動が操作パネル１００に伝わり難くなる。
【００４１】
なお、上記したタッチ入力装置は、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。
【００４２】
本発明の電子部品は、発光素子または表示装置であるとしたが、これ以外の電子部品とすることが可能である。本発明の電子部品が発光素子または表示装置である場合、発光素子または表示装置の上記光路を完全に遮断する透光性を有しない部材は設けられていない。換言すると、透光性を有する部材（例えば、位相差板、低反射板など）であれば、発光素子または表示装置の光路上に配置することが可能である。
【００４３】
なお、上記実施例の各態様および設計変形例におけるタッチ入力装置の各構成要素を構成する素材、形状、寸法、数および配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。上記した実施例の各態様および設計変更例は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｔ：タッチ入力装置
１００：操作パネル
１０１：操作面
１０１ａ：操作部
１０２：反対面
１１０：周囲部
２００：タッチセンサ
２１０：電極（特定電極）
３００：基板
３０１：第１面
３０２：第２面
４００：電子部品
５００        ：基板対向部
６００        ：連結部材
７００        ：検出スイッチ
７１０        ：感圧素子
７２０        ：プランジャ
８００：振動生成部
９００：ハウジング
９１０：開口
１０００：緩衝材
１１００：検出部
【図１】
2019029271.tif 000003
【図２】
2019029271.tif 000004
【図３】
2019029271.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月31日(2018.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作パネルと、タッチセンサと、基板と、電子部品と、基板対向部と、連結部材と、検出スイッチとを備えており、
前記操作パネルは、その厚み方向に往復移動可能であり、且つ操作面とその反対側の反対面とを有しており、
前記タッチセンサは、前記操作パネルに固定されており、
前記基板は、前記操作パネルの前記反対面に間隔をあけて対向配置された第１面と、その反対側の第２面とを有しており、
前記電子部品は、発光素子または表示装置であって、前記発光素子または前記表示装置から前記タッチセンサおよび前記操作パネルの前記操作面を通過する光路が形成されるように、前記基板の前記第１面上に実装されており、
前記基板対向部は、前記基板の前記第２面に間隔をあけて対向配置されており、
前記連結部材は、前記タッチセンサおよび前記電子部品の周りで前記操作パネルと前記基板とを連結しており、前記基板は、前記操作パネルの往路移動に応じて前記基板対向部に対して相対的に接近可能であると共に、前記操作パネルの復路移動に応じて前記基板対向部に対して相対的に離反可能であり、
前記検出スイッチは、前記基板の前記第２面と前記基板対向部との間に設けられており、且つ前記基板の前記基板対向部に対する接近に応じて、前記検出スイッチが出力信号を出力する、または、前記検出スイッチの出力信号が変化する構成となっているタッチ入力装置。
【請求項２】
請求項１記載のタッチ入力装置において、
前記検出スイッチは、前記基板の前記第２面上に実装されているタッチ入力装置。
【請求項３】
請求項１記載のタッチ入力装置において、
前記操作パネルの前記反対面に固定されており且つ前記タッチセンサの出力信号および前記検出スイッチの出力信号の少なくとも一方に応じて振動を生成する振動生成部をさらに備えているタッチ入力装置。
【請求項４】
請求項３記載のタッチ入力装置において、
前記操作パネルの前記操作面を露出させる開口を有したハウジングと、
前記操作面の周りで前記操作パネルと前記ハウジングとの間に介在した緩衝材とを備えているタッチ入力装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のタッチ入力装置において、
前記タッチセンサは、検出対象の接近に応じて出力信号が各々変化する複数の電極を備えており、
前記タッチ入力装置は、検出部をさらに備えており、
前記検出部は、前記複数の電極のうちの第１特定電極の出力信号の変化と、前記検出スイッチの出力信号の入力または前記検出スイッチの出力信号の変化とに応じて、予め定められた第１処理を行い、前記複数の電極のうちの第２特定電極の出力信号の変化と、前記検出スイッチの出力信号の入力または前記検出スイッチの出力信号の変化とに応じて、予め定められた第２処理を行う構成となっているタッチ入力装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様のタッチ入力装置は、操作パネルと、タッチセンサと、基板と、電子部品と、基板対向部と、連結部材と、検出スイッチとを備えている。操作パネルは、その厚み方向に往復移動可能であり、且つ操作面とその反対側の反対面とを有している。タッチセンサは、操作パネルに固定されている。基板は、操作パネルの反対面に間隔をあけて対向配置された第１面と、その反対側の第２面とを有している。電子部品は、発光素子または表示装置であって、この発光素子または表示装置からタッチセンサおよび操作パネルの操作面を通過する光路が形成されるように、基板の第１面上に実装されている。基板対向部は、基板の第２面に間隔をあけて対向配置されている。連結部材は、タッチセンサおよび電子部品の周りで操作パネルと基板とを連結している。基板は、操作パネルの往路移動に応じて基板対向部に対して相対的に接近可能であると共に、操作パネルの復路移動に応じて基板対向部に対して相対的に離反可能である。検出スイッチは、基板の第２面と基板対向部との間に設けられており、且つ基板の基板対向部に対する接近に応じて、検出スイッチが出力信号を出力するまたは検出スイッチの出力信号が変化する構成となっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
以下、本発明の実施例１を含む複数の実施例に係るタッチ入力装置Ｔついて、図１および図２を参照しつつ説明する。図１および図２には、実施例１のタッチ入力装置Ｔが示されている。なお、図１に示すＺ−Ｚ’方向は、タッチ入力装置Ｔの操作パネルの移動方向であり且つ厚み方向であって、特許請求の範囲の第１方向に相当する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
タッチ入力装置Ｔは検出スイッチ７００をさらに備えている。検出スイッチ７００は、基板３００の第２面３０２と基板対向部５００との間に設けられている。検出スイッチ７００は、基板３００の基板対向部５００に対する接近に応じて、検出スイッチ７００が出力信号を出力する又は検出スイッチ７００の出力信号（電圧や電流）が変化する構成となっている。例えば、検出スイッチ７００は、以下のＡ）〜Ｄ）の何れかの構成とすることが可能であるが、これらに限定されるものはない。
Ａ）検出スイッチ７００は、図１に示されるように、基板３００の第２面３０２上に実装された感圧素子７１０と、プランジャ７２０とを有している。プランジャ７２０は、感圧素子７１０と基板対向部５００との間に介在している。この場合、基板３００が基板対向部５００に対して接近すると、感圧素子７１０およびプランジャ７２０が基板３００と
基板対向部５００の間で挟持され、プランジャ７２０が感圧素子７１０に圧力をかける。感圧素子７１０は、前述の圧力に応じた出力信号を出力するまたは前述の圧力に応じて出力信号が変化するようになっている。この場合、感圧素子７１０は、プランジャ７２０によって圧力を付与されると、歪む。プランジャ７２０の圧力が解除（操作パネル１００の押下操作が解除）されると、感圧素子７１０が、その復元力によって、プランジャ７２０、基板３００、連結部材６００および操作パネル１００をＺ方向に押し返す。このように操作パネル１００が復路移動するようになっている。
Ｂ）検出スイッチ７００は、基板３００の第２面３０２上に実装されたタクタイルスイッチである。この検出スイッチ７００の操作部が基板対向部５００に当接している。基板３００が基板対向部５００に対して接近すると、検出スイッチ７００が基板３００と基板対向部５００の間で圧縮され、検出スイッチ７００がオンになり、出力信号を出力する。この場合、タクタイルスイッチは、基板３００と基板対向部５００の間で圧縮されることにより歪む。タクタイルスイッチに対する圧縮が解除（操作パネル１００の押下操作が解除）されると、タクタイルスイッチが、その復元力によって、基板３００、連結部材６００および操作パネル１００をＺ方向に押し返す。このように操作パネル１００が復路移動するようになっている。
Ｃ）検出スイッチ７００は、基板３００の第２面３０２上に実装された磁気センサと、基板対向部５００に設けられた磁性体とを有する構成とすることが可能である。この場合、基板３００の基板対向部５００に対する接近に応じて、磁性体が磁気センサに接近し、これに応じて磁気センサが信号を出力する又は磁気センサの出力信号（電圧や電流）が変化する構成となっている。
Ｄ）検出スイッチ７００は、基板３００の第２面３０２上に実装されており、且つ赤外線などを基板対向部５００に対して出力する発光素子と、基板対向部５００によって反射した赤外線を受信して出力信号に変換する受光素子とを有している。この場合、基板３００の基板対向部５００に対する接近に応じて、受光素子の出力信号が変化する構成となっている。
上記Ｃ）およびＤ）の場合、基板３００と基板対向部５００の間にコイルスプリングなどの付勢部を介在させると良い。この場合、付勢部が基板３００と基板対向部５００の間で圧縮される。付勢部に対する圧縮が解除（操作パネル１００の押下操作が解除）されると、付勢部が、その復元力によって、基板３００、連結部材６００および操作パネル１００をＺ方向に押し返す。このように操作パネル１００が復路移動するようになっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
検出部１１００は、上記の何れかの態様のとおりタッチされた座標位置を検出する（Ｓ１、Ｓ２）と共に、Ｓ１において閾値を超えた出力信号を出力した電極２１０（検出電極も含む）が、メモリ内に予め記録された少なくとも一つの特定電極２１０であるか否かに
ついて判断し（Ｓ３）、閾値を超えた出力信号を出力した電極２１０（検出電極も含む）が少なくとも一つの特定電極２１０であると判断したとき、検出スイッチ７００の出力信号の入力があったか否かまたは検出スイッチ７００の出力信号が変化したか否か（メモリ内の別の閾値を超える変化をしたか否か）について判断し（Ｓ４）、検出スイッチ７００の出力信号の入力または検出スイッチ７００の出力信号の変化があったと判断したときには、予め定められた所定の処理（タッチ入力装置Ｔ外の電子機器のオンオフ、電子部品４００のオンオフ、またはメモリ内の所定のプログラム処理など）を行う（Ｓ９）構成をさらに備えていても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
特定電極２１０は、複数であっても良い。この場合、検出部１１００は、上記の何れかの態様のとおりタッチされた座標位置を検出する（Ｓ１、Ｓ２）と共に、Ｓ１において閾値を超えた出力信号を出力した電極２１０（検出電極も含む）が、メモリ内に予め記録された複数の特定電極２１０（第１、第２・・・第ｎ特定電極２１０）であるか否かについて順次判断し（Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７）、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７において閾値を超えた出力信号を出力した電極２１０（検出電極も含む）が第１、第２・・・第ｎ特定電極２１０であると判断したとき、検出スイッチ７００の出力信号の入力があったか否かまたは検出スイッチ７００の出力信号が変化したか否か（メモリ内の別の閾値を超える変化をしたか否か）について判断し（Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８）、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８において検出スイッチ７００の出力信号の入力または検出スイッチ７００の出力信号の変化があったと判断したときには、第１、第２・・・第ｎ特定電極２１０に対応して予め定められた第１、第２・・・第ｎ処理（タッチ入力装置Ｔ外の電子機器のオンオフ、電子部品４００のオンオフ、またはメモリ内の所定のプログラム処理など）を行う（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１）構成をさらに備えていても良い。第１、第２・・・第ｎ処理は、それぞれ相違していると良いが、これに限定されるものではない。特定電極２１０が第１特定電極２１０および第２特定電極２１０の二つである場合には、Ｓ７、Ｓ８およびＳ１１を省略するとよい。なお、図３のＳ５〜Ｓ８およびＳ１０〜Ｓ１１は省略可能である。