(57)【要約】本技術の一形態に係る入力装置は、操作部材と、電極基板と、第１の支持体とを具備する。上記操作部材は、複数のキー領域を有し、変形可能に構成される。上記電極基板は、上記複数のキー領域に各々対向して配置された第１の容量素子と、上記第１の容量素子の周囲に配置された第２の容量素子とを有する。上記電極基板は、上記複数のキー領域各々との距離の変化を静電的に検出することが可能に構成される。上記第１の支持体は、複数の第１の構造体と、第１の空間部とを有する。上記複数の第１の構造体は、上記電極基板と上記操作部材との間を接続する。上記第１の空間部は、上記複数の第１の構造体の間に形成され、入力操作に応じて上記複数のキー領域各々と上記電極基板との間の距離を変化させることが可能に構成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のキー領域を有する変形可能なシート状の操作部材と、
前記複数のキー領域に各々対向して配置された第１の容量素子と、前記第１の容量素子の周囲に配置された第２の容量素子とを有し、前記複数のキー領域各々との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
前記電極基板と前記操作部材との間を接続する複数の第１の構造体と、前記複数の第１の構造体の間に形成され、入力操作に応じて前記複数のキー領域各々と前記電極基板との間の距離を変化させることが可能な第１の空間部とを有する第１の支持体と
を具備する入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記第１の容量素子は、前記複数のキー領域各々の中央部に対向して配置され、
前記第２の容量素子は、前記複数のキー領域各々の周縁部に対向して配置される
入力装置。
【請求項３】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記電極基板は、前記第２の容量素子と前記操作部材との間に配置され前記第１の空間部の厚みを部分的に制限する制限層をさらに有する
入力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記操作部材は、前記電極基板と対向する面に設けられた導体層をさらに有する
入力装置。
【請求項５】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記電極基板を挟んで前記操作部材に対向配置され、前記電極基板と対向する面に導体層が設けられたベース基板と、
前記電極基板と前記ベース基板との間を接続し前記電極基板を挟んで前記複数の第１の構造体とそれぞれ対向する複数の第２の構造体と、前記複数の第２の構造体の間に形成され、入力操作に応じて前記電極基板と前記ベース基板との間の距離を変化させることが可能な第２の空間部とを有する第２の支持体と
をさらに具備し、
前記第１の支持体は、前記電極基板と前記操作部材との間を接続し前記第１の空間部に配置された複数の第３の構造体をさらに有する
入力装置。
【請求項６】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記操作部材は、前記複数の第１の構造体に支持され前記複数のキー領域を相互に連結する連結領域をさらに有し、
前記連結領域は、前記複数のキー領域よりも曲げ剛性が低く形成される
入力装置。
【請求項７】
請求項６に記載の入力装置であって、
前記複数のキー領域は、前記連結領域よりも大きな厚みで形成される
入力装置。
【請求項８】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記電極基板に電気的に接続され、前記第１の容量素子及び前記第２の容量素子の出力に基づいて前記複数のキー領域各々に対する入力操作に関する情報を生成するように構成された制御部をさらに具備する
入力装置。
【請求項９】
請求項８に記載の入力装置であって、
前記制御部は、前記第１の容量素子の容量変化量が第１の閾値を超え、かつ前記第２の容量素子の容量変化量が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を超える場合に、入力信号を出力するように構成される
入力装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の入力装置であって、
前記制御部は、前記第１の容量素子の容量変化量と前記第２の容量素子の容量変化量との差が所定の閾値を超える場合に、入力信号を出力するように構成される
入力装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の入力装置であって、
前記制御部は、前記第１の容量素子の容量変化量が第１の所定値を超え、かつ前記第１の容量素子の容量変化の時間変化率が第２の所定値を超える場合に、入力信号を出力するように構成される
入力装置。
【請求項１２】
複数のキー領域を有する変形可能なシート状の操作部材と、
前記複数のキー領域に各々対向して配置された第１の容量素子と、前記第１の容量素子の周囲に配置された第２の容量素子とを有し、前記複数のキー領域各々との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
前記電極基板と前記操作部材との間を接続する複数の第１の構造体と、前記複数の第１の構造体の間に形成され、入力操作に応じて前記複数のキー領域各々と前記電極基板との間の距離を変化させることが可能な第１の空間部とを有する第１の支持体と、
前記電極基板に電気的に接続され、前記第１の容量素子及び前記第２の容量素子の出力に基づいて前記複数のキー領域各々に対する入力操作に関する情報を生成するように構成された制御部と
を具備する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、入力操作を静電的に検出することが可能な入力装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力操作を静電的に検出することが可能な入力装置として、画面に表示されたキーボードをタッチすることでキー入力を可能とする入力装置が知られている。例えば特許文献１に記載には、表示デバイスとしての機能を有するタッチパネルにソフトウェアキーボード等のＧＵＩ部品を表示し、表示されたキーをタッチすることで当該キーを表示する入力デバイスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
キーボードを表示したタッチパネルを用いた入力装置においては、操作者は画面上のキーに指に置くことができず、常に指を浮かせた状態から所望のキー領域にタッチする必要があるため、操作性が低い。またストローク感やクリック感を得ることができず、高速入力に適さないという欠点がある。【０００５】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、キー入力の操作性を確保しつつ、ストローク感やクリック感を得ることができる入力装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するため、本技術の一形態に係る入力装置は、操作部材と、電極基板と、第１の支持体とを具備する。
上記操作部材は、複数のキー領域を有し、変形可能に構成される。
上記電極基板は、上記複数のキー領域に各々対向して配置された第１の容量素子と、上記第１の容量素子の周囲に配置された第２の容量素子とを有する。上記電極基板は、上記複数のキー領域各々との距離の変化を静電的に検出することが可能に構成される。
上記第１の支持体は、複数の第１の構造体と、第１の空間部とを有する。上記複数の第１の構造体は、上記電極基板と上記操作部材との間を接続する。上記第１の空間部は、上記複数の第１の構造体の間に形成され、入力操作に応じて上記複数のキー領域各々と上記電極基板との間の距離を変化させることが可能に構成される。【０００７】
上記入力装置は、キー領域に対する入力操作を、当該キー領域との対向距離の変化に基づく第１及び第２の容量素子の静電容量の変化を利用して検出する。これにより操作部材上に指等を置いた状態での入力操作が可能となるため、操作性の低下を防止することができる。また各キー領域は、複数の第１の構造体の間に形成された第１の空間部を介して電極基板上に支持されているため、所定のストローク感やクリック感を得ることができる。【０００８】
さらに電極基板は、第１の容量素子とその周囲に配置された第２の容量素子とが各キー領域に対応して設けられているため、入力面積や入力位置に依存しない安定した入力操作感を得ることができる。【０００９】
上記第１の容量素子は、上記複数のキー領域各々の中央部に対向して配置されてもよい。この場合、上記第２の容量素子は、上記複数のキー領域各々の周縁部に対向して配置される。これにより、例えばキー領域の中央位置と周縁位置との間における検出感度のバラツキを抑制することができる。【００１０】
上記電極基板は、制限層をさらに有してもよい。上記制限層は、上記第２の容量素子と上記操作部材との間に配置され、上記第１の空間部の厚みを部分的に制限する。上記制限層は、典型的には誘電体材料で構成される。これにより第２の容量素子の感度が向上し、入力面積や入力位置の違いによる操作感のバラツキを抑制することができる。【００１１】
上記操作部材は、上記電極基板と対向する面に設けられた導体層をさらに有してもよい。これによ、例えばユーザが手袋をはめた状態等においても適正な入力操作が可能となる。【００１２】
上記入力装置は、ベース基板と、第２の支持体とをさらに具備してもよい。
上記ベース基板は、上記電極基板を挟んで上記操作部材に対向配置され、上記電極基板と対向する面に導体層が設けられる。
上記第２の支持体は、複数の第２の構造体と、第２の空間部とを有する。上記複数の第２の構造体は、上記電極基板と上記ベース基板との間を接続し、上記電極基板を挟んで上記複数の第１の構造体とそれぞれ対向する。上記第２の空間部は、上記複数の第２の構造体の間に形成され、入力操作に応じて上記電極基板と上記ベース基板との間の距離を変化させることが可能に構成される。
この場合、上記第１の支持体は、第３の構造体をさらに有してもよい。上記第３の構造体は、上記電極基板と上記操作部材との間を接続し、上記第１の空間部に配置される。【００１３】
上記入力装置によれば、操作部材上から押圧した際に操作部材及び導体層各々と電極基板との間の相対距離がそれぞれ変化し、その距離の変化に基づいて押圧等の入力操作を静電的に検出することが可能となる。したがって、入力操作に基づく静電容量の変化量を大きくすることができ、検出感度を高めることが可能となる。【００１４】
上記操作部材は、上記複数の第１の構造体に支持され上記複数のキー領域を相互に連結する連結領域をさらに有してもよい。この場合、上記連結領域は、上記複数のキー領域よりも曲げ剛性が低く形成される。
このような構成により、入力面積や入力位置の違いによる操作感のバラツキをさらに抑制することができる。【００１５】
この場合、上記複数のキー領域は、上記連結領域よりも大きな厚みで形成されてもよい。これによりキー領域の曲げ剛性を連結領域のそれよりも容易に高めることができる。【００１６】
上記入力装置は、制御部をさらに具備してもよい。
上記制御部は、上記電極基板に電気的に接続され、上記第１の容量素子及び上記第２の容量素子の出力に基づいて上記複数のキー領域各々に対する入力操作に関する情報を生成するように構成される。【００１７】
上記制御部は、上記第１の容量素子の容量変化量が第１の閾値を超え、かつ上記第２の容量素子の容量変化量が上記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を超える場合に、入力信号を出力するように構成されてもよい。【００１８】
あるいは、上記制御部は、上記第１の容量素子の容量変化量と上記第２の容量素子の容量変化量との差が所定の閾値を超える場合に、入力信号を出力するように構成されてもよい。【００１９】
あるいは、上記制御部は、上記第１の容量素子の容量変化量が第１の所定値を超え、かつ上記第１の容量素子の容量変化の時間変化率が第２の所定値を超える場合に、入力信号を出力するように構成されてもよい。【００２０】
本技術の一形態に係る電子機器は、操作部材と、電極基板と、第１の支持体と、制御部とを具備する。
上記操作部材は、複数のキー領域を有し、変形可能に構成される。
上記電極基板は、上記複数のキー領域に各々対向して配置された第１の容量素子と、上記第１の容量素子の周囲に配置された第２の容量素子とを有する。上記電極基板は、上記複数のキー領域各々との距離の変化を静電的に検出することが可能に構成される。
上記第１の支持体は、複数の第１の構造体と、第１の空間部とを有する。上記複数の第１の構造体は、上記電極基板と上記操作部材との間を接続する。上記第１の空間部は、上記複数の第１の構造体の間に形成され、入力操作に応じて上記複数のキー領域各々と上記電極基板との間の距離を変化させることが可能に構成される。
上記制御部は、上記電極基板に電気的に接続され、上記第１の容量素子及び上記第２の容量素子の出力に基づいて上記複数のキー領域各々に対する入力操作に関する情報を生成するように構成される。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本技術によれば、キー入力の操作性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本技術の第１の実施形態に係る入力装置の概略断面図である。
【図２】上記入力装置の平面図である。
【図３】上記入力装置の要部の拡大断面図である。
【図４】上記入力装置における電極基板の構成を示す要部の平面図である。
【図５】上記電極基板における第１の配線基板の要部平面図である。
【図６】上記電極基板における第２の配線基板の要部平面図である。
【図７】入力装置の一構成例を説明する断面図である。
【図８】入力装置の他の構成例を説明する断面図である。
【図９】図８の入力装置の作用を説明する図である。
【図１０】図８の入力装置の作用を説明する図である。
【図１１】図１の入力装置の構成を示す要部の平面図及び断面図である。
【図１２】上記入力装置の構成の変形例を示す要部の平面図である。
【図１３】図１の入力装置の構成を示す要部の平面図及び断面図である。
【図１４】上記入力装置の構成の変形例を示す要部の平面図及び断面図である。
【図１５】比較例に係る入力装置の電極形状及びその作用を説明する図である。
【図１６】図１の入力装置の電極形状及びその作用を説明する図である。
【図１７】図１の入力装置の他の構成例を示す断面図である。
【図１８】図１の入力装置を用いた入力操作の検出方法を説明する図である。
【図１９】図１の入力装置を用いた入力操作の検出方法を説明する図である。
【図２０】本技術の第２の実施形態に係る入力装置の要部の平面図及び断面図である。
【図２１】上記入力装置の作用を説明する断面図である。
【図２２】上記入力装置の変形例を示す要部の平面図及び断面図である。
【図２３】図１の入力装置における電極形状の変形例を示す要部平面図である。
【図２４】図１の入力装置における容量素子の構成の変形例を示す要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
＜第１の実施形態＞
図１は本技術の第１の実施形態に係る入力装置の概略断面図、図２は入力装置の平面図、図３は入力装置の要部の拡大断面図である。
以下、本実施形態の入力装置１の構成について説明する。なお図中、Ｘ軸及びＹ軸は相互に直交する方向（入力装置１の面内方向）を示し、Ｚ軸はＸ軸及びＹ軸に直交する方向（入力装置１の厚み方向）を示している。
【００２５】
［入力装置の基本構成］
入力装置１は、操作部材１０と、電極基板２０と、支持体３０（第１の支持体）とを有する。入力装置１は、例えばコンピュータ等の電子機器のキーボード装置として構成される。
【００２６】
操作部材１０は、複数のキー領域１０ａを有し、変形可能に構成される。
電極基板２０は、複数のキー領域１０ａに各々対向して配置された第１の容量素子Ｃ１と、第１の容量素子Ｃ１の周囲に配置された第２の容量素子Ｃ２とを有する。電極基板２０は、複数のキー領域１０ａ各々との距離の変化を静電的に検出することが可能に構成される。
支持体３０は、複数の構造体３１（第１の構造体）と、空間部３２（第１の空間部）とを有する。複数の構造体３１は、電極基板２０と操作部材１０との間を接続する。第１の空間部３２は、複数の構造体３１の間に形成され、入力操作に応じてキー領域１０ａ各々と電極基板２０との間の距離を変化させることが可能に構成される。
【００２７】
（操作部材）
本実施形態において操作部材１０は、基材１１と、導体層１２との積層構造を有する。
【００２８】
基材１１は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＩ（ポリイミド）等のフレキシブル性を有する絶縁性のプラスチックシートで構成される。基材１１の厚みは特に限定されず、例えば、数１０〜数１００μｍ程度である。操作部材１０の表面には、複数のキー領域１０ａが配列されている。
【００２９】
導体層１２は、電極基板２０と対向する基材１１の裏面に設けられ、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属箔あるいはメッシュ材で構成される。導体層１２は、複数のキー領域１０ａに対する入力操作を受けて電極基板２０側へ部分的に変形可能に構成される。導体層１２の厚みは特に限定されず、例えば、数１０ｎｍ〜数１０μｍである。導体層１２は、典型的には、グランド電位に接続される。
【００３０】
基材１１及び導体層１２は、樹脂シートの表面にあらかじめ金属箔が貼り付けられた複合シート等で構成されてもよいし、基材１１の表面に形成された蒸着膜やスパッタ膜等で構成されてもよい。あるいは基材１１の表面に印刷された導電ペースト等の塗膜であってもよい。さらに導体層１２は、入力装置１の仕様に応じて省略されてもよい。
【００３１】
各キー領域１０ａは、ユーザによって押圧操作されるキートップに相当し、キーの種類に応じた形状、大きさを有する。各キー領域１０ａは、ユーザの手指あるいはスタイラス等の操作子による押圧操作（入力操作）に応じて電極基板２０側へ変形することが可能に構成される。
【００３２】
各キー領域１０ａには、適宜のキー表示が施されていてもよく、当該キー表示は、キーの種類を表示するものであってもよいし、個々のキーの位置（輪郭）を表示するものであってもよいし、これら両方を表示するものであってもよい。表示には、適宜の印刷手法、例えば、スクリーン印刷やフレキソ印刷、グラビア印刷等が採用可能である。
【００３３】
基材１１は、金属等の導電性を有する材料で構成されてもよい。これにより導体層１２が不要となり、操作部材１０を薄型化することができる。この場合、基材１１は、導体層１２としての機能をも有し、例えばグランド電位に接続される。
【００３４】
（電極基板）
電極基板２０は、第１の配線基板２１と、第２の配線基板２２との積層構造を有する。図４は電極基板２０の構成を示す要部の平面図、図５は第１の配線基板２１の要部平面図、図６は第２の配線基板２２の要部平面図である。
【００３５】
第１の配線基板２１は、絶縁性のプラスチックシートで構成された第１の基材２１ｓと、第１の基材２１ｓの上に形成された複数の第１の電極線２１０とを有する。
【００３６】
複数の第１の電極線２１０は、第１の電極部２１１及び第２の電極部２１２をそれぞれ有する。第１及び第２の電極部２１１，２１２は、複数のキー領域１０ａに対応する複数の検出領域２１ａにそれぞれ配置される。本実施形態において第１の電極部２１１は、各検出領域２１ａの中央部に配置され、第２の電極部２１２は、各検出領域２１ａの周縁部に配置される。
【００３７】
第１の電極線２１０は、Ｘ軸方向に沿った各列の検出領域２１ａをＸ軸方向に接続するように形成される。第１の電極部２１１及び第２の電極部２１２は、各々独立した電極線（第１の電極線２１０）で構成される。
【００３８】
一方、第２の配線基板２２は、絶縁性のプラスチックシートで構成された第２の基材２２ｓと、第２の基材２２ｓの上に形成された複数の第２の電極線２２０とを有する。
【００３９】
複数の第２の電極線２２０は、第１の電極部２２１及び第２の電極部２２２をそれぞれ有する。第１及び第２の電極部２２１，２２２は、複数のキー領域１０ａに対応する複数の検出領域２２ａにそれぞれ配置される。本実施形態において第１の電極部２２１は、各検出領域２２ａの中央部に配置され、第２の電極部２２２は、各検出領域２２ａの周縁部に配置される。
【００４０】
第２の電極線２２０は、Ｘ軸方向に沿った各列の検出領域２２ａをＹ軸方向に接続するように形成される。第１の電極部２２１及び第２の電極部２２２は、各検出領域２２ａにおいて相互に一体的に接続されている。
【００４１】
第１の基材２１ｓ及び第２の基材２２ｓは、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ、ＰＭＭＡ等の電気絶縁性のプラスチックシート、ガラス基板、ガラスエポキシ基板等で構成される。第１の基材２１ｓ及び第２の基材２２ｓの厚みは特に限定されず、例えば数１０μｍ〜数１００μｍである。第１の基材２１ｓ及び第２の基材２２ｓは、フレキシブル性を有するシート材で構成されてもよいし、フレキシブル性を有しないシート材で構成されてもよい。
【００４２】
第１の電極線２１０及び第２の電極線２２０は、例えばＡｌやＣｕ等の金属箔のエッチング、あるいはＡｇ（銀）等の金属ペーストの印刷等によって、第１の基材２１ｓ及び第２の基材２２ｓ上にそれぞれ形成される。
【００４３】
第１の配線基板２１と第２の配線基板２２とは、図示しない接着層を挟んで第１及び第２の電極線２１０，２２０が相互に対向するように積層されてもよいし、第１及び第２の基材２１ｓ，２２ｓの少なくとも何れか一方を挟んで第１及び第２の電極線２１０，２２０が相互に対向するように積層されてもよい。
【００４４】
電極基板２０において、第１の配線基板２１上の検出領域２１ａ及び第２の配線基板２２上の検出領域２２ａはＺ軸方向に相互に対向し、複数のキー領域１０ａに各々対向して配置された電極基板２０の複数の検出領域２０ａを構成する。
【００４５】
そして図４に示すように、第１の電極線２１０の第１の電極部２１１及び第２の電極線２２０の第１の電極部２２１はＺ軸方向に相互に対向し、これにより電極基板２０の第１の容量素子（容量センサ）Ｃ１が構成される。同様に、第１の電極線２１０の第２の電極部２１２及び第２の電極線２２０の第２の電極部２２２はＺ軸方向に相互に対向し、これにより電極基板２０の第２の容量素子（容量センサ）Ｃ２が構成される。
【００４６】
第１及び第２の容量素子Ｃ１，Ｃ２は、予め設定された初期容量を有する。容量素子Ｃ１，Ｃ２の容量は、これらに対向するキー領域１０ａ（導体層１２）との間の距離に応じて変化する。後述するように電極基板２０は制御部６０に電気的に接続されており、任意のキー領域１０ａとこれに対向する検出領域２０ａとの間の距離の変化が各容量素子Ｃ１，Ｃ２の容量変化量に基づいて検出される。このように電極基板２０は、複数のキー領域１０ａ各々との距離の変化を静電的に検出することが可能に構成される。
【００４７】
本実施形態において、第１の容量素子Ｃ１は、複数のキー領域１０ａ各々の中央部に対向して配置され、第２の容量素子Ｃ２は、複数のキー領域１０ａ各々の周縁部に対向して配置される。
【００４８】
（支持体）
支持体３０は、操作部材１０と電極基板２０との間に配置される。支持体３０は、複数の構造体３１（第１の構造体）と、空間部３２（第１の空間部）とを有する。複数の構造体３１は、電極基板２０と操作部材１０との間を接続する。空間部３２は、複数の構造体３１の間に形成され、入力操作に応じて複数のキー領域１０ａ各々と電極基板２０との間の距離を変化させることが可能に構成される。
【００４９】
本実施形態において支持体３０は、各構造体３１を支持する基材３３をさらに有する。基材３３は、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ等の電気絶縁性のプラスチックシートで構成され、電極基板２０の第２の配線基板２２上に積層される。基材３３の厚みは特に限定されず、例えば数μｍ〜数１００μｍである。
【００５０】
複数の構造体３１は、それぞれ同一の高さ（例えば数μｍ〜数１００μｍ）を有し、操作部材１０の各キー領域１０ａ（電極基板２０の各検出領域２０ａ）を区画するように、電極基板２０と操作部材１０との間を接続する。
【００５１】
各構造体３１は、各キー領域１０ａにおける操作性（クリック感、ストローク感）や検出感度の向上の観点から剛性の比較的高い材料で構成されるが、弾性材料で構成されてもよい。各構造体３１は、例えば、紫外線硬化樹脂等の電気絶縁性の樹脂材料で構成され、基材３３の表面に転写法等の適宜の手法を用いて形成される。
【００５２】
空間部３２は、操作部材１０をキー領域１０ａ単位で電極基板２０に向けて部分的に弾性変形させることが可能に構成される。空間部３２は、複数のキー領域１０ａ間で相互に連通するように形成されるが、これに限られず、キー領域１０ａ毎に独立して設けられてもよい。
【００５３】
（制御部）
本実施形態の入力装置１は、制御部６０をさらに備える。制御部６０は、電極基板２０に電気的に接続され、第１の容量素子Ｃ１及び第２の容量素子Ｃ２の出力に基づいて複数のキー領域１０ａ各々に対する入力操作に関する情報を生成するように構成される。
【００５４】
制御部６０は、典型的には、ＣＰＵ／ＭＰＵ、メモリ等を有するコンピュータで構成される。制御部６０は、単一のチップ部品で構成されてもよいし、複数の回路部品で構成されてもよい。制御部６０は、入力装置１に搭載されてもよいし、入力装置１に接続される機器本体（処理装置）に搭載されてもよい。前者の場合には、例えば、電極基板２０に接続されるフレキシブル配線基板上に実装される。後者の場合には、上記機器本体を制御するコントローラと一体的に構成されてもよい。
【００５５】
制御部６０は、記憶部と、演算部とを有する。記憶部は、操作部材１０のキーレイアウト情報を記憶する。演算部は、記憶部に記憶されたキーレイアウト情報と各検出領域２０ａにおける第１及び第２の容量素子Ｃ１，Ｃ２の出力とに基づいて、複数のキー領域１０ａに対する入力判定を実行する。典型的には、制御部６０は、第１及び第２の容量素子Ｃ１，Ｃ２の容量変化量に対応する閾値を設定し、この閾値に対する大小によりキー入力判定を行う。
【００５６】
例えば、制御部６０は、第１の容量素子Ｃ１の容量変化量が第１の閾値を超え、かつ第２の容量素子Ｃ２の容量変化量が上記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を超える場合に、入力信号を出力するように構成される。
【００５７】
また制御部６０は、第１の容量素子Ｃ１の容量変化量と第２の容量素子Ｃ２の容量変化量との差が所定の閾値を超える場合に、入力信号を出力するように構成される。
【００５８】
さらに制御部６０は、第１の容量素子Ｃ１の容量変化量が第１の所定値を超え、かつ第１の容量素子Ｃ１の容量変化の時間変化率が第２の所定値を超える場合に、入力信号を出力するように構成される。
【００５９】
上記記憶部は、複数のキー領域１０ａのレイアウトが相互に異なる複数種の操作部材のキーレイアウト情報を記憶可能に構成されてもよい。これによりキーレイアウトの異なる複数の操作部材に対しても適切な入力操作を判定することが可能となる。
【００６０】
上記演算部は、複数の検出領域２０ａのうち少なくとも１つの検出領域２０ａにおける第１及び第２の容量素子Ｃ１，Ｃ２の容量変化量に応じて異なる制御信号を生成するように構成される。これによりキー領域１０ａのオン／オフ判定だけでなく、キー領域１０ａへのタッチ操作の有無や操作力等の判定が可能となる。
【００６１】
上記演算部は、複数の検出領域２０ａのうち少なくとも１つの検出領域２０ａにおける第１及び第２の容量素子Ｃ１，Ｃ２の容量変化量が所定値以上の場合に制御信号を生成するように構成されてもよい。このような構成により、制御が必要な操作があったときのみ機器本体（処理装置）へ制御信号が出力されるため、機器本体における信号の処理量を低減させることができる。
【００６２】
［本実施形態の作用］
（基本動作）
キー入力装置として広く使用されているキーボードは、所定の指で押したときの沈み込み（ストローク）とキーを押したときの感触（クリック感）によって良好かつ安定したキー入力が可能であるため、広く普及した入力装置である。
【００６３】
例えば図７に示す機械式キーボード１１０は、上下動が可能な略平板な複数のキー１０１とその下部分に上下の導電レイヤ１０２，１０３が設置されており、キー１０１を所望の力で押す事で、上下の導電レイヤ１０２，１０３を接触させることでスイッチをON状態にする構造を持っている。このような構造を持っている為にキーボードを薄く作ることには限界が有る。昨今、上下の導電レイヤの間に抵抗変化材料を用いた薄型のキーボード等も提案されている。
【００６４】
一方、タッチパネルを活用したキー入力装置も普及し始めている。画面の一部にキーボード画面を表示して、画面をタッチすることで文字入力を行うというものである。この方式は、タッチパネルによる座標計算と画面に表示されるキー領域の整合性を計算して、指などが所定のキー領域にタッチしたと判断された場合にキー入力判定されている。
【００６５】
ところが上述したキーボード１１０と異なり、操作者は画面上のキーに指を置くことが出来ず、常に指を浮かせた状態から所望のキー領域に指をタッチさせてキー入力を行う必要が有ある。また、上述した機械式のキーボードのようなストローク感やクリック感を得る事は出来ず、高速の入力に適さないという欠点が有る。また、広く用いられている静電タッチパネルの場合は、特殊な例を除いて、手袋等での入力が出来ない事や、爪先等の微小な面積でのタッチには反応しづらい等の性質を持っており、こういった性質もキー入力の作業性を著しく阻害している。
【００６６】
これに対して本実施形態の入力装置１は、例えば以下の特長を有している。
【００６７】
（１）本実施形態の入力装置１は、キー領域１０ａの背面に配された導体層１２と電極基板２０との間の距離の変化を、容量センサ（第１及び第２の容量素子Ｃ１，Ｃ２）の容量変化として検出する機能を有する。このため操作動作に対して、ＯＮ／ＯＦＦの２値判定だけではなく、操作力に応じた操作部材１０（キー領域１０ａ）の局所的な変形による上記容量センサの容量変化に基づいて導体層１２と電極基板２０との距離の変化を検出することができる。これにより容量変化量に対応する閾値を設定することで、この閾値に対する大小によりキー入力判定を行うことができる。
【００６８】
また、例えば図７に示したキーボード１１０においては、ＯＮ／ＯＦＦの操作荷重感度がデバイス特性により決まるが、本実施形態の入力装置１においては、上記閾値の値で操作感度が決定でき、更に、一つのデバイスで複数の性能操作荷重感度を持った入力装置を作ることが可能となる。このことは単に操作荷重を自由に変えられるだけにはとどまらず、キー入力装置でありながら重心計算による座標検出や荷重量の検出等の様々な検出が可能になっていることを示している。
【００６９】
一方、タッチパネルを用いたキー入力装置は前述の通り、指を浮かせて操作する必要がある。これに対して本実施形態では、操作時の操作荷重に応じた容量変化量に対応する閾値を用いているので、キー領域１０ａに指が触れていても、その時の荷重が設定閾値以下の荷重になっていればキー入力は行われない。これにより、操作者はキー領域１０ａに指を置きながら入力操作を行うことが可能になる。
【００７０】
（２）本実施形態の入力装置１は、操作部材１０の電極基板２０と対向する面に導体層１２を有するため、指と容量センサとの容量結合を検出する通常のタッチセンサと異なり、導体層１２と電極基板２０との間の距離の変化によって入力操作を検出することができる。したがって、爪先や手袋をはめた指で入力した場合でも導体層１２が所望の変形を起こすので、非導電性の操作子を用いた入力操作が可能となる。
【００７１】
（３）本実施形態の入力装置１は、入力操作の検出に容量変化量の閾値を用いるため、一部で重心計算を活用することも可能である。この原理を用いる事で、１つの容量センサ（第１及び第２の容量素子Ｃ１，Ｃ２）に対して複数種類のキーレイアウトを対応させることも可能である。例えば、一般的なキーボードのレイアウトは、日本、米国、欧州等で一部が異なっている。従来は、こういったキーレイアウトの違いに合わせて全ての構成部品を変える必要があった。本実施形態では少なくともセンサ部分（電極基板２０）は共通にすることが出来る。つまり、所望のキーレイアウトが形成された数種類のキートップは、共通の容量センサを使用することが可能であり、この場合はキートップの種類に対応したキー判定プログラムが用意されていれば良い。
【００７２】
（４）本実施形態の入力装置１は、基本的にはＮ、Ｍのセンサチャンネルの組合せによりＮ×Ｍ個＝Ｓ個の容量センサによって検出を行うものである。Ｓの数量は必要なキーの数量よりも多くてもよく、また、例えば「Ｓｐａｃｅ」キーや「Ｅｎｔｅｒ」キー、「Ｓｈｉｆｔ」キーのように通常のキーサイズよりも大きなキーに対しては２個以上の複数の容量センサを割り当ててもよい。また、複数のキーレイアウトに対応させる為、個々のキーレイアウトによりキーの位置が微妙に異なるような領域に対しては、各々のキーレイアウトに対して正確なキー判定が行えるようなセンサの位置や数量を配置するようにすることが出来る。
【００７３】
以上の４つの特長により、本実施形態の入力装置１は、例えば以下のような利点を有している。
【００７４】
［１］本実施形態によれば、操作部材１０、電極基板２０及び支持体３０が基本的には薄いフィルム材の積層体で構成されるため、入力装置１の全体を薄く構成するができる。
【００７５】
［２］本実施形態によれば、空間部３２を含む支持体３０を用いて操作部材１０と電極基板２０との距離の変化によりキー判定を行うように構成されているため、タッチとスイッチを識別することができる。また、この時のスイッチの閾値はプログラム側のパラメーター変更によって自由に変更することができるため、入力装置のスイッチ荷重感度を簡単に変えられる。更に特定のキーの荷重感度だけを変更するなどのカスタマイズ化も容易に行うことができる。
【００７６】
［３］本実施形態によれば、微小な荷重操作でも電極基板２０に容量変化が生じるため、スイッチＯＮ判定の閾値以下の場合でも操作されている情報を得ることが可能であり、これによりジェスチャ動作等での入力も可能となる。
【００７７】
［４］本実施形態によれば、キーレイアウトに対応した容量センサの配置を行う事が可能であり、キーレイアウトの違いに対しては、プログラムを使い分けることで、電極基板２０の共通化を図ることができる。
【００７８】
［５］本実施形態によれば、キー入力に相当する容量変化量を検出した時にキー入力指令を行うように構成されているが、キー入力に相当する容量変化が無くても、容量変化データを生成することが可能である。この微小な容量変化データを用いて、例えば、押そうとするキーの情報を画面上に表示したり、キーを入力する直前に音を発したり、表示の大きさを変えたりすることが可能である。これにより、新しいユーザビリティーを実現することができる。
【００７９】
（本実施形態の作用）
図７に示したキーボード１１０においては、キー１０１の操作面は操作力に対してほとんど曲げ変形は生じずに押込み方向に対して略平行に移動する。キー操作面が所定のバネ定数を有する弾性体１０４で支えられているので、キー１０１の移動量は、操作時の荷重とキー操作面を支えるバネ定数の関係により決まり、キー領域内の位置や面積による移動量のバラツキが小さくなるように設計されている。
【００８０】
一方、本実施形態においては、キー操作面自体も薄い部材（操作部材１０）で構成されているため、キー操作面は一般的なキーボード等の入力装置に対し、図８に示すように操作荷重により曲げ変形が生じやすい構成になっている。このため、図９上段、中段及び下段にそれぞれ示すように、操作位置や操作面積により曲げ状態が大きく変化し、結果的にキー操作面の移動量にバラツキが生じやすい。本実施形態では、キー操作面の移動量による容量変化の量の大小でキー判定を行うので、キー操作面移動量のバラツキはキー判定のバラツキに直結する。例えば、キーの中央部を押すと弱い操作力でキーがＯＮするが、キーの隅近くを押す場合にはより大きな操作荷重が必要となる。このようなバラツキがあると入力時のキーの押し位置によってキーが入りにくいとか、ブラインドタッチ時にキーをさぐる動作を行っている時に意図せずにキーＯＮしてしまう等の不都合が生じ、キー判定の最適化を行う事が難しくなってしまう。
【００８１】
上述のような問題を解消するため、本実施形態では、操作部材１０、電極基板２０及び制御部６０について以下のように対策が施されている。下記＜１＞〜＜４＞の対策例は、各々単独で採用されてもよいし、２以上のものを組み合わせて採用されてもよい。
【００８２】
＜１＞操作荷重の位置や面積に対して曲げ変形量のバラツキを減らす。
＜２＞複数の容量検出センサを有し、各々の容量センサの位置を曲げ変形量の大きい部分と少ない部分に分けて配置する。
＜３＞一つのキーエリアに対して複数の容量センサを配置し、各々の容量センサが検知した値に対して所定の演算を加味してスイッチＯＮを判定する。
＜４＞キーを押す時に速度に関係する容量変化の速度での判定基準を追加することでスイッチＯＮを判定する。
【００８３】
（対策例＜１＞について）
図１０は、キー操作状態の検出例をそれぞれ示している。図１０上段に示す例では、指Ｆ等の導電体が容量センサ（電極基板２０）に近づいたときの容量変化が検出される。図１０中段に示す例では、指Ｆで押圧されたキー操作フィルムの導体層１２が容量センサ（電極基板２０）に近づいたときの容量変化が検出される。図１０下段に示す例では、指Ｆ及びメッシュ状の導体層１２が容量センサ（電極基板２０）に近づいたときの容量変化が検出される。
【００８４】
図１０に示した例では、操作力による変形はキー操作面のみで起こっている。このような変形構造の場合に、キー操作面の曲げ変形のバラツキを抑制する構造例を以下に説明する。
【００８５】
図１１上段及び下段はそれぞれ、キー操作面の要部平面図及びその断面図である。本実施形態では、キー領域１０ａに対してキー操作面（操作部材１０）の支持面が大きく構成されている。すなわち支持体３０の複数の構造体３１は、キー領域１０ａの外側に配置されている。これによりキー領域１０ａの中央部と周縁部とでキー操作時の曲げ変形量の差を小さくできるため、キー入力位置のバラツキによる検出感度のバラツキや誤検出を抑制することができる。
【００８６】
キー領域１０ａをユーザが操作領域として認識しやすくするために、キー領域１０ａに適宜の表示が施されていてもよい。また構造体３１は、図１２に示すように分割して構成されてもよい。
【００８７】
図１３及び図１４はそれぞれ、操作部材１０の構成の変形例を示す模式図であり、図１３及び図１４上段はキー操作面の要部平面図、図１３及び図１４下段はそれらの断面図である。これらの例では、キー領域の曲げ剛性が、キー領域の外周部側の剛性に対して大きくなるように構成されている。
【００８８】
すなわち本実施形態において操作部材１０は、複数の構造体３１に支持され複数のキー領域１０ａを相互に連結する連結領域１３をさらに有し、連結領域１３は、複数のキー領域よりも曲げ剛性が低く形成される。
【００８９】
図１３に示す例では、キー領域１０ａの厚みがキー領域１０ａの外周部分（連結領域１３）の厚みに対して大となるように操作部材１０が構成されている。このようにキー操作面の曲げ剛性を部分的に変えることにより、キーの操作荷重に対するキー領域１０ａ１の曲げ量を抑制して、電極基板２０へ向かうキー領域１０ａの移動を平行移動に近づけることができる。さらに個々のキー領域１０ａがキー操作面から突出形成されているため、ユーザによるブラインドタッチが可能となり、操作性をより高めることができる。
【００９０】
キー操作面に所望の段差を設ける手法としては、例えば、印刷によりキー操作面に所望に樹脂を付加する方法や、ＵＶ樹脂の転写成型による方法、フィルムに対して所望の金型を熱プレスすることによりフィルムに凹凸を設ける方法、射出成型を用いる方法等が有る。更に操作部材１０が金属シートで構成されている場合には、金属プレスや金属エッチング等によって所望の凹凸を形成することができる。
【００９１】
一方、図１４に示す例では、キー領域１０ａのヤング率がキー領域１０ａの外周部（連結領域１３）のヤング率よりも大となるように操作部材１０が構成されている。このような構成においてもキーの操作荷重に対するキー領域１０ａの曲げ量を抑制して、電極基板２０へ向かうキー領域１０ａの移動を平行移動に近づける事が出来る。この例では、操作部材１０の電極基板２０と対向する面において構造体３１で支持されていない所定の領域に任意の材料層を積層することで構成されたが、これに限られず、少なくとも個々のキー領域１０ａの直下に上記材料層が積層されてもよい。また、他の材料層の積層に代えて、構造体３１の支持される一定領域を部分的に薄くすることによっても同様の作用を得ることができる。
【００９２】
（対策例＜２＞及び＜３＞について）
本実施形態における入力操作の検出方法は前述のとおり電極基板２０における静電容量の変化の検出である。キーを操作したときの変形による静電容量の変化は厳密に言うと、キーを操作したときに、センサの容量に対して影響を与える導電面（導体層１２）の距離の変化による静電容量の変化である。本実施形態での電極配置の基本的な考え方は次のようなものである。
【００９３】
１：キー操作面に加わる操作力により変形しやすい領域と変形しにくい領域とに複数に分割して、その分割された領域にセンサ電極を配置する。
上記１のように配置されたセンサ電極の容量変化のデータを用いて所定の判定基準を付加する。
【００９４】
本実施形態では、電極基板２０の検出領域２０ａにおける容量センサをキー領域１０ａの曲げ変形量の大きい部分と小さい部分とに分けて第１及び第２の容量素子Ｃ１，Ｃ２が配置されている。以下、異なる電極配置例と比較しながら本実施形態の作用について説明する。
【００９５】
例えば図１５上段に示すように、個々の検出領域２０ａ（キー領域１０ａ）において２つの容量センサＣ１０，Ｃ２０が左右に分割して配置された電極配置例を考える。図１５中段左側に示すように指Ｆの爪先でキー領域１０ａの中央部を押圧したときと比較して、図１５中段右側に示すように指Ｆの腹でキー領域１０ａの中央部を押圧したときの方が、容量センサＣ１０，Ｃ２０の容量変化量は大きい。これはキー入力時に変形した操作部材１０と容量センサＣ１０，Ｃ２０との対向面積の違いに基づくものである。また、図１５下段左側に示すように指Ｆの爪先でキー領域１０ａの中央部を押圧したときと比較して、図１５下段右側に示すように指Ｆの爪先でキー領域１０ａの周縁部を押圧したときの方が、容量センサＣ２０の容量変化量は小さい。これはキー入力位置の違いに基づくものである。
【００９６】
一方、本実施形態では、図１６上段に示すように個々の検出領域２０ａ（キー領域１０ａ）において２つの容量センサＣ１，Ｃ２が中央部と周縁部とに分割して配置されている。この場合においても上述の例と同様である。すなわち図１６中段左側に示すように指Ｆの爪先でキー領域１０ａの中央部を押圧したときと比較して、図１６中段右側に示すように指Ｆの腹でキー領域１０ａの中央部を押圧したときの方が、容量センサＣ１，Ｃ２の容量変化量は大きい。また、図１６下段左側に示すように指Ｆの爪先でキー領域１０ａの中央部を押圧したときと比較して、図１６下段右側に示すように指Ｆの爪先でキー領域１０ａの周縁部を押圧したときの方が、容量センサＣ２の容量変化量は小さい。これはキー入力位置の違いに基づくものである。
【００９７】
ところが、比較例（図１５）よりも本実施形態（図１６）の方が、面積の違い及び位置の違いによる容量変化量のバラツキは小さく、さらに入力位置の違いによる容量変化量の絶対値は大きい。このことから、本実施形態によれば、入力面積や位置による検出感度のバラツキや誤検出を抑制できることがわかる。
【００９８】
また本実施形態においては、小さな面積の場合は、キー中央部に配置した容量センサＣ１の容量変化が生じ、外側に配置した容量センサＣ２の容量変化は小さくなる。一方、大きな面積の場合は、容量センサＣ１の容量変化は当然大きくなるが、同時に容量センサＣ２の容量変化も大きくなる。このような容量変化の特徴を用いて次のようなキーの判定方法が可能となる。
【００９９】
容量センサＣ１の容量変化量をΔＣ１、容量センサＣ２の容量変化量をΔＣ２としたとき、キーの入力ＯＮの判定基準として以下の例が挙げられる。
判定基準１：ΔＣ１（又はΔＣ２）＞Ｓ００
判定基準２：ΔＣ１−α×ΔＣ２＞Ｓ０１
（α：任意の係数（０＜α≦１）、Ｓ００及びＳ０１：任意のキー判定定数）
【０１００】
判定基準１では、ΔＣ１が所定の閾値（Ｓ００）より大きいときにスイッチＯＮと判定される。判定基準２では、ΔＣ１とΔＣ２との差が所定の閾値を超える場合に、スイッチＯＮと判定される。上記の判定方法は、操作面積の大小によりΔＣ１が変動しやすいことを、操作面積が増えた際にΔＣ２も増加するという特徴を活かして、面積による変動を抑制するというものである。
【０１０１】
さらに本実施形態の入力装置１においては、容量センサＣ１の周囲に配置される容量センサＣ２は、キーフィルムの変形量が小さな領域に配置されるため、キー領域１０ａの中央部を操作されたときの容量センサＣ２の容量変化量ΔＣ２が小さい。そこで電極基板を以下のように構成することで、キー操作時のΔＣ２を確保するようにしてもよい。
【０１０２】
図１７は、電極基板の構成の変形例を示す要部の断面図である。図１７に示すように電極基板２００は、容量センサＣ１，Ｃ２を内蔵する基材積層体２０１と、基材積層体２０１の表面に形成された制限層２０２とを有する。制限層２０２は、容量センサＣ２と操作部材１０との間に配置され、空間部３２の厚みを部分的に制限する。制限層２０２は、例えば、プラスチックフィルム、紫外線硬化樹脂等の絶縁材料で構成される。
【０１０３】
図１７上段に示すように、電極基板２００が操作部材１０に積層される前の状態において、容量センサＣ１，Ｃ２の初期容量Ｃｓ１，Ｃｓ２は、Ｃｓ１＜Ｃｓ２に設定される。この例では、容量センサＣ１を構成する電極の対向面積よりも容量センサＣ２を構成する電極の対向面積を大きく形成される。
【０１０４】
そして図１７中段に示すように、構造体３１を介して操作部材１０を電極基板２００に積層した状態では、容量センサＣ２は制限層２０２を介して導体層１２と対向するため、導体層１２との結合は、容量センサＣ１と導体層１２との結合よりも強くなる。その結果、容量センサＣ２の電極間容量が減少し、非操作時の容量センサＣ１，Ｃ２の容量Ｃｒ１，Ｃｒ２の差は小さくなる。
【０１０５】
本実施形態では、例えば、Ｃｒ１≒Ｃｒ２となるように制限層２０２の比誘電率及び厚みが設定される。より具体的に、非操作時における容量センサＣ１と導体層１２との対向距離をＬ１、制限層２０２と導体層１２との対向距離をＬ１"とし、図１７下段に示すように操作時におけるそれらの距離をそれぞれＬ２、Ｌ２"とすると、Ｌ２／Ｌ１≒Ｌ２"／Ｌ１"となるように、制限層２０２の比誘電率及び厚みが設定される。
【０１０６】
これにより容量センサＣ２が対向する操作部材１０の変形量が小さい場合でも、容量センサＣ２の感度が向上し、入力面積や入力位置の違いによる操作感のバラツキを抑制することができる。
【０１０７】
（対策例＜４＞について）
図１８及び図１９は、容量センサの容量変化の時間的変化の一例を示す概念図である。キー操作面を押すときの速度により容量変化の速度は変化する。図１８と図１９を比較すると、キーを押す速度は図１９の方が速く、その結果所定の時間Δｔに対する容量変化ΔＣ、つまりΔＣの速度が図１９の方が大きい値となる。一方、図１８及び図１９のように容量変化量に対するスイッチ判定値１が点線の位置にある場合、容量変化量によって図１８ではスイッチＯＮとなるが、図１９ではスイッチＯＮにはならない。図１９は例えば、爪先で勢いよくキーを叩くというような動作が想定されるが、図から明らかなように、容量変化量だけでのスイッチＯＮ判定が難しい場合でも、図１９はΔＣ／Δｔが大きくなるので、速度判定を付加することでスイッチＯＮの判定を行うことが可能になる。
【０１０８】
そこで本実施形態では、次の判定基準が併用される。
判定基準３：（ΔＣ１／Δｔ）＞Ｄ１、かつ、ΔＣ１＞スイッチ判定値２
【０１０９】
すなわち図１９に示すように容量センサＣ１の容量変化量ΔＣ１が「スイッチ判定値２」を超え、かつ容量センサＣ１の容量変化の時間変化率（ΔＣ１／Δｔ）が所定値Ｄ１以上の場合に、スイッチＯＮと判定される。容量センサＣ２の容量変化についても同様に適用可能である。
【０１１０】
また、上記の判定は、以下のように例えば速度閾値を複数設定してもよい。
（ΔＣ１／Δｔ）＞Ｄ１、かつ、ΔＣ１＞スイッチ判定値２
（ΔＣ１／Δｔ）＞Ｄ２、かつ、ΔＣ１＞スイッチ判定値３
ここで、Ｄ１＞Ｄ２、「スイッチ判定値２」＞「スイッチ判定値３」である。
【０１１１】
＜第２の実施形態＞
図２０は本技術の第２の実施形態に係る入力装置を示しており、上段は要部平面図、下段はその断面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【０１１２】
本実施形態の入力装置２は、ベース基板４０と、第２の支持体５０とをさらに備える。ベース基板４０は、電極基板２０を挟んで操作部材１０に対向配置され、電極基板２０と対向する面に導体層４２が設けられる。
第２の支持体５０は、複数の第２の構造体５１と、第２の空間部５２とを有する。複数の第２の構造体５１は、電極基板２０とベース基板４０との間を接続し、電極基板２０を挟んで複数の第１の構造体３１とそれぞれ対向する。第２の空間部５２は、複数の第２の構造体５１の間に形成され、入力操作に応じて電極基板２０とベース基板４０との間の距離を変化させることが可能に構成される。
そして本実施形態において、第１の支持体３１は、電極基板２０と操作部材１０との間を接続し第１の空間部３２に配置された複数の柱状体３４（第３の構造体）をさらに有する。
【０１１３】
ベース基板４０は、基材４１と、導体層４２との積層構造を有し、これらは操作部材１０の基材１１及び導体層１２とそれぞれ同様に構成される。導体層４２は、導体層１２と同様に例えばグランド電位に接続される。
【０１１４】
電極基板２０は、第１の実施形態と同様に、第１及び第２の容量素子（容量センサ）Ｃ１，Ｃ２が配置された検出領域２０ａを有する。本実施形態において電極基板２０は、容量素子Ｃ１，Ｃ２を支持する基材がフレキシブル性を有するプラスチックフィルムで構成される。電極基板２０は、複数の第１の構造体３１と複数の第２の構造体５１との間に挟持され、複数の第２の構造体５１によってベース基板４０に対して支持される。第２の構造体５１の高さは特に限定されず、第１の構造体３１よりも高くてもよいし低くてもよく、あるいは第１の構造体３１と同じ高さであってもよい。
【０１１５】
柱状体３４は、第１の構造体３１と同一の高さで形成される。柱状体３４は、典型的には、各キー領域１０ａの中央部に配置されるが、これに限られない。柱状体３４は、例えば紫外線硬化樹脂で構成され、第１の構造体３１と同様な手法で作製される。
【０１１６】
図２１は入力装置２の作用を示す模式図である。図２１上段は、キー領域１０ａの中心を押した時の変形概略図である。キー領域１０ａの中央部には柱状体３４があり、操作部材１０と電極基板２０との距離は殆ど変化しないのに対して、電極基板２０は第２の空間部５２を介してベース基板４０に向かって押し下げられる。このとき、電極基板２０とベース基板４０の導体層４２との距離が変化することで所定の静電容量の変化を得ることができる。
【０１１７】
図２１下段は、キー領域１０ａの周縁部と中央部との間を押した時の変形概略図である。このとき、操作部材１０は、第１及び第３の構造体３１，３３の間での曲げ変形が発生する。同時に柱状体３４に加わる力により電極基板２０もベース基板４０へ向かって押し下げられる。このような変形で、操作部材１０と電極基板２０との距離の変化による容量変化と、電極基板２０とベース基板４０との距離の変化とによる容量変化が同時に起こり、この2つの容量変化の合算により静電容量の変化を得ることが可能となる。
【０１１８】
本実施形態ではキー領域１０ａ内に配置される柱状体３４の数はそれぞれ１個の例を挙げているが、キー領域１０ａ内に複数の柱状体３４が配置されてもよい。例えば図２２に、キー領域１０ａ内に４個の柱状体３４が配置された例を示す。
【０１１９】
さらに本実施形態の操作部材１０においても、図１３及び図１４に示したように、キー領域１０ａの曲げ剛性をそれ以外の領域の曲げ剛性よりも高める連結領域１３を有してもよい。
【０１２０】
以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０１２１】
例えば以上の各実施形態では、電極基板２０を構成する第１及び第２の配線基板２１，２２上の電極形状として図５及び図６に示した例を説明したが、電極の形態及び形状は勿論これに限られない。図２３に他の電極例を示す。
【０１２２】
図２３上段は、第１の電極線２１０の電極形状を示し、検出領域２１ａの中央部から周縁部にわたって形成された単一の電極部２１ｅで構成される。図２３中段は、第２の電極線２２０の電極形状を示し、検出領域２２ａの中央部に配置された第１の電極部２２ｅ１とその周縁部に配置された第２の電極部２２ｅ２とを有する。図２３下段は、電極部２１ｅと電極部２２ｅ１とで構成された第１の容量素子Ｃ１’と、電極部２１ｅと電極部２２ｅ２とで構成された第２の容量素子Ｃ２’とを示す。
【０１２３】
また以上の各実施形態では、電極基板２０の第１及び第２の容量素子Ｃ１，Ｃ２をミューチャルキャパシタンス方式の容量センサで構成されたが、これに代えて、セルフキャパシタンス方式の容量センサで構成されてもよい。その電極配置例を図２４に示す。
【０１２４】
図２４に示す電極基板は、単一の基材２０ｓで構成することができる。各検出領域２０ａには、検出領域２０ａの中央部に位置する第１の電極部２３１と、第１の電極部の周囲に位置する第２の電極部２３２とが配置され、それぞれ電極線２３０を介して制御部６０に電気的に接続可能に構成される。第１の電極部２３１は、操作部材１０の導体層１２，４２との容量結合により第１の容量素子を構成し、第２の電極部２３２は、操作部材１０の導体層１２，４２との容量結合により第２の容量素子を構成する。このような構成によっても上述の各実施形態と同様の作用を得ることができる。
【０１２５】
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）複数のキー領域を有する変形可能なシート状の操作部材と、
前記複数のキー領域に各々対向して配置された第１の容量素子と、前記第１の容量素子の周囲に配置された第２の容量素子とを有し、前記複数のキー領域各々との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
前記電極基板と前記操作部材との間を接続する複数の第１の構造体と、前記複数の第１の構造体の間に形成され、入力操作に応じて前記複数のキー領域各々と前記電極基板との間の距離を変化させることが可能な第１の空間部とを有する第１の支持体と
を具備する入力装置。
（２）前記（１）に記載の入力装置であって、
前記第１の容量素子は、前記複数のキー領域各々の中央部に対向して配置され、
前記第２の容量素子は、前記複数のキー領域各々の周縁部に対向して配置される
入力装置。
（３）前記（１）又は（２）に記載の入力装置であって、
前記電極基板は、前記第２の容量素子と前記操作部材との間に配置され前記第１の空間部の厚みを部分的に制限する制限層をさらに有する
入力装置。
（４）前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の入力装置であって、
前記操作部材は、前記電極基板と対向する面に設けられた導体層をさらに有する
入力装置。
（５）前記（１）から（４）のいずれか１つに記載の入力装置であって、
前記電極基板を挟んで前記操作部材に対向配置され、前記電極基板と対向する面に導体層が設けられたベース基板と、
前記電極基板と前記ベース基板との間を接続し前記電極基板を挟んで前記複数の第１の構造体とそれぞれ対向する複数の第２の構造体と、前記複数の第２の構造体の間に形成され、入力操作に応じて前記電極基板と前記ベース基板との間の距離を変化させることが可能な第２の空間部とを有する第２の支持体と
をさらに具備し、
前記第１の支持体は、前記電極基板と前記操作部材との間を接続し前記第１の空間部に配置された複数の第３の構造体をさらに有する
入力装置。
（６）前記（１）から（５）のいずれか１つに記載の入力装置であって、
前記操作部材は、前記複数の第１の構造体に支持され前記複数のキー領域を相互に連結する連結領域をさらに有し、
前記連結領域は、前記複数のキー領域よりも曲げ剛性が低く形成される
入力装置。
（７）前記（６）に記載の入力装置であって、
前記複数のキー領域は、前記連結領域よりも大きな厚みで形成される
入力装置。
（８）前記（１）から（７）のいずれか１つに記載の入力装置であって、
前記電極基板に電気的に接続され、前記第１の容量素子及び前記第２の容量素子の出力に基づいて前記複数のキー領域各々に対する入力操作に関する情報を生成するように構成された制御部をさらに具備する
入力装置。
（９）前記（８）に記載の入力装置であって、
前記制御部は、前記第１の容量素子の容量変化量が第１の閾値を超え、かつ前記第２の容量素子の容量変化量が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を超える場合に、入力信号を出力するように構成される
入力装置。
（１０）前記（８）又は（９）に記載の入力装置であって、
前記制御部は、前記第１の容量素子の容量変化量と前記第２の容量素子の容量変化量との差が所定の閾値を超える場合に、入力信号を出力するように構成される
入力装置。
（１１）前記（８）から（１０）のいずれか１つに記載の入力装置であって、
前記制御部は、前記第１の容量素子の容量変化量が第１の所定値を超え、かつ前記第１の容量素子の容量変化の時間変化率が第２の所定値を超える場合に、入力信号を出力するように構成される
入力装置。
（１２）複数のキー領域を有する変形可能なシート状の操作部材と、
前記複数のキー領域に各々対向して配置された容量素子を有し、前記複数のキー領域各々との距離の変化を静電的に検出することが可能な電極基板と、
前記電極基板と前記操作部材との間を接続する複数の第１の構造体と、前記複数の第１の構造体の間に形成され、入力操作に応じて前記複数のキー領域各々と前記電極基板との間の距離を変化させることが可能な第１の空間部とを有する第１の支持体と
を具備し、
前記操作部材は、前記複数の第１の構造体に支持され前記複数のキー領域を相互に連結する連結領域をさらに有し、
前記連結領域は、前記複数のキー領域よりも曲げ剛性が低く形成される
入力装置。
【符号の説明】
【０１２６】
１，２…入力装置
１０…操作部材
１０ａ…キー領域
１２，４２…導体層
１３…連結領域
２０…電極基板
３０，５０…支持体
３１，５１…構造体
３２，５２…空間部
３４…柱状体
４０…ベース基板
６０…制御部
２０２…制限層
Ｃ１…第１の容量素子
Ｃ２…第２の容量素子
【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２４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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