(57)【要約】  入力装置は、可撓性を有する導体層と、押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、静電容量式のセンサ層と、複数の構造体とセンサ層の間に設けられた中間層とを備える。中間層は、複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
上記複数の構造体と上記センサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
上記中間層は、上記複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有する入力装置。
【請求項２】
上記構造体は、凸状部と、上記凸状部の頂部に設けられた押圧体と備える請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
上記押圧体は、上記凸状部の頂部に付与された形状により構成されている請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
上記形状は、上記凸状部の頂部の一部または全部が一様に突出されたものである請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
上記押圧体の厚さは、上記孔部の深さ以上、上記凸状部の高さ以下である請求項２に記載の入力装置。
【請求項６】
上記構造体の頂部は、上記構造体の座屈部に比べて厚い請求項１に記載の入力装置。
【請求項７】
上記構造体の頂部は、上記構造体の座屈部よりも硬度の高い材料を含んでいる請求項１に記載の入力装置。
【請求項８】
上記複数の構造体は、エンボスフィルムにより構成されている請求項１に記載の入力装置。
【請求項９】
上記構造体が、複数の孔部を有する請求項１に記載の入力装置。
【請求項１０】
上記構造体は、複数の脚部により構成された座屈部を備える請求項１に記載の入力装置。
【請求項１１】
上記構造体には、通気孔が設けられている請求項１に記載の入力装置。
【請求項１２】
上記複数の構造体は、上記導体層と上記中間層の間に設けられている請求項１に記載の入力装置。
【請求項１３】
上記導体層は、上記複数の構造体と上記中間層の間に設けられている請求項１に記載の入力装置。
【請求項１４】
上記構造体は、上記中間層の表面に対して立設または傾斜された側面を有すると共に、正方形状の外周を有する基底部と、上記基底部上に設けられた、円錐台形状を有する凸状部とを備える請求項１２に記載の入力装置。
【請求項１５】
上記凸状部の底部側の外周は、上記基底部の外周にほぼ接している請求項１４に記載の入力装置。
【請求項１６】
上記構造体の周囲に、上記導体層を支持する支持部が設けられている請求項１２に記載の入力装置。
【請求項１７】
上記構造体の頂部と、上記導体層との間にスペースが設けられている請求項１６に記載の入力装置。
【請求項１８】
上記構造体は、上記中間層の孔部の外周よりも内側に設けられている請求項１３に記載の入力装置。
【請求項１９】
上記構造体は、上記中間層の表面に対してほぼ垂直に立設または傾斜された側面を有する基底部と、該基底部上に設けられた凸状部とを備える請求項１２に記載の入力装置。
【請求項２０】
上記センサ層と上記中間層との間に設けられた基底層をさらに備え、
上記複数の構造体は、エンボス層により構成され、
上記基底層は、上記エンボス層と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有している請求項１２に記載の入力装置。
【請求項２１】
上記基底層は、上記複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有する請求項２０に記載の入力装置。
【請求項２２】
上記センサ層は、基材を備え、
上記複数の構造体は、エンボス層により構成され、
上記基材は、上記エンボス層と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有している請求項１２に記載の入力装置。
【請求項２３】
上記複数の構造体と上記導体層との間に設けられた基底層をさらに備え、
上記複数の構造体は、エンボス層により構成され、
上記基底層は、上記エンボス層と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有している請求項１３に記載の入力装置。
【請求項２４】
上記導体層は、基材を備え、
上記複数の構造体は、エンボス層により構成され、
上記基材は、上記エンボス層と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有している請求項１３に記載の入力装置。
【請求項２５】
上記構造体は、凸状部と、上記凸状部の頂部に設けられた第１押圧体と、上記第１押圧体上に設けられた第２押圧体とを備える請求項１に記載の入力装置。
【請求項２６】
上記第１押圧体は、上記凸状部の頂部に付与された形状により構成され、
上記第２押圧体は、粘着フィルムにより構成されている請求項２５に記載の入力装置。
【請求項２７】
複数のキーを含むキートップ層と、
上記複数の構造体と上記キートップ層との間にそれぞれ設けられた複数の支持層と
をさらに備える請求項１に記載の入力装置。
【請求項２８】
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
上記複数の構造体と上記センサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
上記中間層は、上記複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有するセンサ。
【請求項２９】
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
上記構造体と上記センサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
上記中間層は、上記構造体がそれぞれ押し込まれる孔部を有するセンサ。
【請求項３０】
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
上記複数の構造体と上記センサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
上記中間層は、上記複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有するキーボード。
【請求項３１】
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
上記複数の構造体と上記センサ層の間に設けられた中間層と
を備える入力装置を含み、
上記中間層は、上記複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、入力装置、センサ、キーボードおよび電子機器に関する。詳しくは、複数の構造体を備える入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイルＰＣ（Personal Computer）やタブレットＰＣには、小型かつ薄型であることが求められている。それに付随するキーボードにも、本体の軽薄短小化に合わせて、小型かつ薄型とすることが求められている。【０００３】
一方、ディスプレイ上に触って操作するタッチパネルが主流になる中でも、操作中にディスプレイとキーボードの間を手が行き来すると、ユーザビリティが損なわれるなどの理由から、キーボードに付随するタッチパッドが依然として求められている。キーボード面積が小さくなる中、タッチパッドの機能をどこに配置するかが重要となっている。【０００４】
例えば特許文献１では、異なる入力手段を同一操作面上で操作できる入力装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６６４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本技術の目的は、同一の操作面において、二種類の入力操作を行うことができる入力装置、センサ、キーボードおよ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】
【０００７】
上述の課題を解決するために、第１の技術は、
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
複数の構造体とセンサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
中間層は、複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有する入力装置である。【０００８】
第２の技術は、
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
複数の構造体とセンサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
中間層は、複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有するセンサである。【０００９】
第３の技術は、
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
構造体とセンサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
中間層は、構造体がそれぞれ押し込まれる孔部を有するセンサである。【００１０】
第４の技術は、
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
複数の構造体とセンサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
中間層は、複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有するキーボードである。【００１１】
第５の技術は、
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
複数の構造体とセンサ層の間に設けられた中間層と
を備える入力装置を含み、
中間層は、複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有する電子機器である。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本技術によれば、同一の操作面において、二種類の入力操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本技術の第１の実施形態に係る電子機器の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２Ａは、本技術の第１の実施形態に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。図２Ｂは、図２Ａに示したセンサモジュールの一部を拡大して表す断面図である。
【図３】図３は、センサ層の構成例を示す断面図である。
【図４】図４Ａは、Ｘ電極の構成例を示す平面図である。図４Ｂは、Ｙ電極の構成例を示す平面図である。
【図５】図５Ａは、Ｘ、Ｙ電極の配置例を示す平面図である。図５Ｂは、図５ＡのＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図である。
【図６】図６Ａは、キートップ層、リファレンス電極層および押圧体を除いた状態におけるセンサモジュールの構成例を示す上面図である。図６Ｂは、図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面図である。
【図７】図７Ａは、ジェスチャー入力操作時におけるセンサモジュールの動作例を説明するための断面図である。図７Ｂは、キー入力操作時におけるセンサモジュールの動作例を説明するための断面図である。
【図８】図８Ａは、リファレンス電極の移動量と操作者に対する反力との関係を示す図である。図８Ｂは、リファレンス電極の移動量と容量変化との関係を示す図である。図８Ｃは、操作者に対する反力と容量変化との関係を示す図である。
【図９】図９は、コントローラＩＣの動作例について説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０Ａ、図１０Ｂはそれぞれ、本技術の第１の実施形態の変形例１に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本技術の第１の実施形態の変形例２に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図１２】図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄはそれぞれ、本技術の第１の実施形態の変形例２に係るセンサモジュールのエンボス層の構成例を示す平面図である。
【図１３】図１３は、本技術の第１の実施形態の変形例３に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図１４】図１４Ａは、キートップ層および押圧体を除いた状態におけるセンサモジュールの構成例を示す上面図である。図１４Ｂは、図１４ＡのＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ線に沿った断面図である。
【図１５】図１５Ａ、図１５Ｂはそれぞれ、本技術の第１の実施形態の変形例４に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図１６】図１６は、本技術の第２の実施形態に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図１７】図１７Ａは、ジェスチャー入力操作時におけるセンサモジュールの動作例を説明するための断面図である。図１７Ｂは、キー入力操作時におけるセンサモジュールの動作例を説明するための断面図である。
【図１８】図１８Ａは、本技術の第２の実施形態の変形例１に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。図１８Ｂは、ジェスチャー入力操作時におけるセンサモジュールの動作例を説明するための断面図である。図１８Ｃは、キー入力操作時におけるセンサモジュールの動作例を説明するための断面図である。
【図１９】図１９は、本技術の第２の実施形態の変形例２に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図２０】図２０Ａは、本技術の第３の実施形態に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。図２０Ｂは、本技術の第３の実施形態の変形例に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図２１】図２１は、本技術の第４の実施形態に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図２２】図２２Ａは、実施例１−１、１−２、比較例１−１のキーボードの距離−圧力カーブを示す図である。図２２Ｂは、実施例２−１〜２−４のキーボードの距離−圧力カーブを示す図である。
【図２３】図２３Ａは、実施例３−１の凸状部の形状を示す概略断面図である。図２３Ｂは、実施例３−２の凸状部の形状を示す概略断面図である。
【図２４】図２４Ａは、実施例４−２の凸状部の形状を示す概略断面図である。図２４Ｂは、実施例５−２の凸状部の形状を示す概略断面図である。
【図２５】図２５Ａは、本技術の第１の実施形態の変形例６に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。図２５Ｂは、本技術の第１の実施形態の変形例７に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図２６】図２６は、本技術の第１の実施形態の変形例９に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図２７】図２７は、本技術の第１の実施形態の変形例１０に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図２８】図２８は、本技術の第２の実施形態の変形例７に係るセンサモジュールの構成例を示す断面図である。
【図２９】図２９Ａは、本技術の第５の実施形態に係る凹凸フィルムの構成例を示す断面図である。図２９Ｂは、本技術の第５の実施形態の変形例１に係る凹凸フィルムの構成例を示す断面図である。図２９Ｃは、本技術の第５の実施形態の変形例２に係る凹凸フィルムの構成例を示す断面図である。
【図３０】図３０Ａは、本技術の第５の実施形態の変形例３に係る凹凸フィルムの構成例を示す断面図である。図３０Ｂは、本技術の第５の実施形態の変形例４に係る凹凸フィルムの構成例を示す断面図である。図３０Ｃは、本技術の第５の実施形態の変形例５に係る凹凸フィルムの構成例を示す断面図である。
【図３１】図３１Ａは、本技術の第６の実施形態に係る凹凸構造体の構成例を示す断面図である。図３１Ｂは、本技術の第６の実施形態の変形例１に係る凹凸構造体の構成例を示す断面図である。図３１Ｃは、本技術の第６の実施形態の変形例２に係る凹凸構造体の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本技術の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
１．第１の実施形態（複数の構造体をリファレンス電極層と中間層の間に設けた例）
２．第２の実施形態（リファレンス電極層を複数の構造体と中間層の間に設けた例）
３．第３の実施形態（エンボス層がリファレンス電極層を兼ねる例）
４．第４の実施形態（エンボス層がセンサ層を兼ねる例）
５．第５の実施形態（凹凸フィルムの例）
６．第６の実施形態（凹凸構造体の例）
【００１５】
＜１．第１の実施形態＞
［電子機器の構成］
図１に示すように、電子機器１０は、キーボード１１と、電子機器１０の本体であるホスト１２と、表示装置１３とを備える。なお、図１では、キーボード１１が電子機器１０内に設けられ、両者が一体となっている構成が示されているが、キーボード１１が電子機器１０の外部に周辺機器として設けられている構成を採用してもよい。また、表示装置１３が電子機器１０内に設けられ、両者が一体となっている構成が示されているが、表示装置１３が電子機器１０の外部に周辺機器として設けられている構成を採用してもよい。
【００１６】
電子機器１０としては、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど携帯電話、タブレット型コンピュータ、テレビ、カメラ、携帯ゲーム機器、カーナビゲーションシステム、ウェアラブル機器などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
（キーボード）
キーボード１１は、入力装置の一例であり、センサモジュール（センサ）２０と、コントローラＩＣ（Integrated Circuit）１４とを備える。センサモジュール２０は、キー入力操作２０ａとジェスチャー入力操作２０ｂの両操作を行うことができる。センサモジュール２０は、入力操作に応じた静電容量の変化を検出し、それに応じた電気信号をコントローラＩＣ１４に出力する。コントローラＩＣ１４は、センサモジュール２０から供給される電気信号に基づき、センサモジュール２０に対してなされた操作に対応した情報をホスト１２に出力する。例えば、押圧したキーに関する情報（例えばスキャンコード）、座標情報などを出力する。
【００１８】
（ホスト）
ホスト１２は、キーボード１１から供給される情報に基づき、各種の処理を実効する。例えば、表示装置１３に対する文字情報の表示や、表示装置１３に表示されたカーソルの移動などの処理を実行する。
【００１９】
（表示装置）
表示装置１３は、ホスト１２から供給される映像信号や制御信号などに基づき、映像（画面）を表示する。表示装置１３としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）ディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、プラズマディスプレイ（Plasma Display Panel：ＰＤＰ）などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２０】
［センサモジュールの構成］
以下、図２Ａ、図２Ｂを参照して、センサモジュール２０の構成の一例について説明する。センサモジュール２０は、第１の導体層としてのリファレンス電極層２１と、センサ層２２と、中間層（スペーサ層）２３と、複数の構造体２４と、第２の導体層としてのリファレンス電極層２５と、キートップ層２６とを備える。以下では、センサモジュール２０およびその構成要素（構成部材）の両主面のうち、操作面側となる主面を表面（第１の面）といい、それとは反対側の主面を裏面（第２の面）と適宜称する。
【００２１】
センサモジュール２０は、キートップ層２６に対する入力操作によるリファレンス電極層２５とセンサ層２２との間の距離の変化を静電的に検出することで、当該入力操作を検出する。当該入力操作は、キートップ層２６に対するキー入力操作、またはキートップ層２６上でのジェスチャー操作である。
【００２２】
センサ層２２の表面側に所定間隔を隔ててリファレンス電極層２５が設けられ、裏面側に隣接してリファレンス電極層２１が設けられている。このようにリファレンス電極層２１、２５をセンサ層２２の両面側に設けることにより、センサモジュール２０内に外部ノイズ（外部電場）が入り込むのを防ぐことができる。センサ層２２とリファレンス電極層２５との間に、中間層２３および複数の構造体２４が設けられている。
【００２３】
（リファレンス電極層）
リファレンス電極層２１は、センサモジュール２０の裏面を構成し、リファレンス電極２６とセンサモジュール２０の厚さ方向に対向して配置される。リファレンス電極層２１は、例えば、センサ層２２およびリファレンス電極層２５などよりも高い曲げ剛性を有し、センサモジュール２０の支持プレートとして機能する。リファレンス電極層２１としては、例えば、Ａｌ合金またはＭｇ合金などの金属材料を含む金属板、カーボン繊維強化型プラスチックなどの導体板、プラスチック材料などを含む絶縁体層上にメッキ膜、蒸着膜、スパッタリング膜または金属箔などの導電層を形成した積層体を用いることができる。リファレンス電極層２１は、例えばグランド電位に接続される。
【００２４】
リファレンス電極層２１の形状としては、例えば、平坦な板状が挙げられるが、これに限定されるものではない。例えば、リファレンス電極層２１が段差部を有していてもよい。また、リファレンス電極層２１に１または複数の開口が設けられていてもよい。さらには、リファレンス電極層２１がメッシュ状の構成を有していてもよい。
【００２５】
リファレンス電極層２５は、可撓性を有している。このため、リファレンス電極層２５は、操作面の押圧に応じて変形可能である。リファレンス電極層２５は、例えば、導電性フィルムである。導電性フィルムとしては、例えば、ステンレス鋼（Stainless Used Steel：ＳＵＳ）フィルム、カーボンを印刷したフィルム、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）フィルム、Ｃｕなどの金属を蒸着した金属蒸着フィルムなどを用いることができる。リファレンス電極層２５は、例えばグランド電位に接続される。
【００２６】
（センサ層）
センサ層２２は、リファレンス電極層２１とリファレンス電極層２５との間に設けられ、操作面側となるリファレンス電極層２５との距離の変化を静電的に検出することが可能である。具体的には、センサ層２２は、複数の検出部を含み、この複数の検出部が、リファレンス電極層２５との距離に応じて変化する静電容量を検出する。
【００２７】
図３に示すように、センサ層２２は、静電容量式のセンサ層であり、基材４１と、複数のＸ、Ｙ電極４２、４３と、絶縁層４４とを備える。なお、本明細書において、Ｘ軸およびＹ軸は、基材４１の表面内において互いに直交する軸を意味する。複数のＸ、Ｙ電極４２、４３は、基材４１の表面に設けられている。絶縁層４４は、複数のＸ、Ｙ電極４２、４３を覆うように基材４１の表面に設けられている。これらのＸ、Ｙ電極４２、４３の組み合わせにより、複数の検出部２２ｓが構成されている。複数の検出部２２ｓは、センサモジュール２０のキー配列に応じて基材４１の表面上に２次元配列されている。
【００２８】
基材４１としては、例えば、高分子樹脂フィルムまたはガラス基板を用いることができる。高分子樹脂フィルムの材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル、ポリアミド（ＰＡ）、アラミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ノルボルネン系熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００２９】
絶縁層４４の材料としては、無機材料および有機材料のいずれを用いてもよい。無機材料としては、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＨｆＡｌＯ、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2などを用いることができる。有機材料としては、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などのポリアクリレート、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＳ（ポリスチレン）、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコールなどを用いることができる。
【００３０】
以下、図４Ａ、図４Ｂ、図５を参照して、Ｘ電極、Ｙ電極の構成の一例について説明する。但し、図４Ａ、図４Ｂ、図５では、図示を容易とするために、検出部２２ｓがマトリックス状に２次元配列される構成を示している。上述したように、検出部２２ｓの配列は、センサモジュール２０のキー配列に応じて選択されるものであり、マトリクス状の２次元配列は一例であって、これに限定されるものではない。
【００３１】
図４Ａに示すように、第１の電極であるＸ電極４２は、電極線部４２ｐと、複数の単位電極体４２ｍと、複数の接続部４２ｚとを備える。電極線部４２ｐは、Ｘ軸方向に延在されている。複数の単位電極体４２ｍは、Ｘ軸方向に一定の間隔で配置されている。電極線部４２ｐと単位電極体４２ｍとは所定間隔離して配置されており、両者の間は接続部４２ｚにより接続されている。なお、接続部４２ｚを省略して、電極線部４２ｐ上に単位電極体４２ｍが直接設けられた構成を採用するようにしてもよい。
【００３２】
単位電極体４２ｍは、全体として櫛歯状を有している。具体的には、単位電極体４２ｍは、複数のサブ電極４２ｗと、結合部４２ｙとを備える。複数のサブ電極４２ｗは、Ｙ軸方向に延在されている。隣り合うサブ電極４２ｗの間は、所定の間隔離されている。複数のサブ電極４２ｗの一端は、Ｘ軸方向に延在された結合部４２ｙに接続されている。
【００３３】
図４Ｂに示すように、第２の電極であるＹ電極４３は、電極線部４３ｐと、複数の単位電極体４３ｍと、複数の接続部４３ｚとを備える。電極線部４３ｐは、Ｙ軸方向に延在されている。複数の単位電極体４３ｍは、Ｙ軸方向に一定の間隔で配置されている。電極線部４３ｐと単位電極体４３ｍとは所定間隔離して配置されており、両者の間は接続部４３ｚにより接続されている。
【００３４】
単位電極体４３ｍは、全体として櫛歯状を有している。具体的には、単位電極体４３ｍは、複数のサブ電極４３ｗと、結合部４３ｙとを備える。複数のサブ電極４３ｗは、Ｙ軸方向に延在されている。隣り合うサブ電極４３ｗの間は、所定の間隔離されている。複数のサブ電極４３ｗの一端は、Ｘ軸方向に延在された結合部４３ｙに接続されている。
【００３５】
図５Ａに示すように、単位電極体４２ｍの複数のサブ電極４２ｗと、単位電極体４３ｍの複数のサブ電極４３ｗとは、Ｘ軸方向に向かって交互に配列されている。サブ電極４２ｗ、４３ｗの間は、所定の間隔離されている。Ｘ、Ｙ電極４２、４３間に電圧が印加されると、基材４１の面内方向に隣接するサブ電極４２ｗ、４３ｗは容量結合を形成する。Ｘ、Ｙ電極４２、４３間に電圧が印加された状態において、入力操作によりリファレンス電極層２５がセンサ層２２（すなわち検出部２２ｓ）に近接すると、隣り合うサブ電極４２ｗ、４３ｗ間の静電容量が変化する。このため、１組の単位電極体４２ｍ、４３ｍにより構成された検出部２２ｓ全体の静電容量が変化する。この検出部２２ｓ全体の静電容量の変化に基いて、コントローラＩＣ１４は操作面に対してジェスチャーおよびキー入力操作のいずれの入力操作が行われたかを判断する。
【００３６】
図５Ｂに示すように、Ｘ電極４２の電極線部４２ｐ上には絶縁層４４、４５が設けられ、この絶縁層４４、４５を跨ぐとともに、電極線部４３ｐの端部同士を電気的に接続するようにジャンパ配線４３ｑが設けられている。このジャンパ配線４３ｑ上に、絶縁層４６、粘着層２３ｃが積層されている。Ｘ、Ｙ電極４２、４３は、図３に示すように、絶縁層４４により覆われている。
【００３７】
（構造体）
複数の構造体２４は、凸状部３１と、この凸状部３１の頂部３１ａに設けられた押圧体３２とを備える。複数の構造体２４は、リファレンス電極層２５と中間層２３との間に設けられている。複数の構造体２４により、リファレンス電極層２５と中間層２３との間が離間され、所定のスペースが設けられる。凸状部３１は、凹凸層であるエンボス層３３により構成されている。凸状部３１は、中間層２３の表面に設けられた、凹凸層であるエンボス層３３の凸状の部分である。凸状部３１の裏面側は窪んでおり、凸状部３１の内部は中空状となっている。凸状部３１間には平坦部３４が設けられ、この平坦部３４が、例えば中間層２３に対して貼り合わされるなどして、複数の構造体２４が中間層２３の表面に固定されている。キートップ層２６に含まれる複数のキー２６ａはそれぞれ、複数の構造体２４上に設けられている。
【００３８】
エンボス層３３としては、エンボスフィルムを用いることが好ましい。このフィルムの材料としては、例えば、高分子樹脂材料を用いることができる。高分子樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル、ポリアミド（ＰＡ）、アラミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ノルボルネン系熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００３９】
凸状部３１は、押し込み量に対して（操作荷重に対して）反力が非線形変化する反力構造体である。凸状部３１は、頂部３１ａと、座屈部３１ｂとを備えている。凸状部３１の形状は、円錐台形、四角錐台形であることが好ましい。このような形状を有することで、ドーム形を有する場合に比べて高さを抑えることができる。座屈部３１ｂの角度、凸状部３１の厚み（すなわちエンボス層３３の厚み）、凸状部３１のサイズなどによって動作荷重やクリック率を調整することができる。座屈部３１ｂの角度は、例えば１５°以下、好ましくは４°以上７．５°以下である。凸状部３１の厚みは、例えば５０μｍ以上１００μｍである。凸状部３１のサイズ（直径）φは、例えば１０ｍｍである。凸状部３１の高さは、例えば２００μｍである。押圧体３２の厚さは、中間層２３と同等であるか、または中間層２３より厚いことが好ましい。例えば、１００μｍ以上２００μｍ以下である。
【００４０】
押圧体３２は、例えば、両面粘着フィルムであり、樹脂層３２ａと、この樹脂層３２ａの両面にそれぞれ設けられた粘着層３２ｂ、３２ｃとを備える。押圧体３２は、粘着層３２ｂを介して凸状部３１の頂部３１ａの表面に貼り合わされ、粘着層３２ｃを介してリファレンス電極層２５の裏面に貼り合わされている。
【００４１】
図６Ａに示すように、エンボス層３３は通気孔３５を有し、この通気孔３５により隣接する凸状部３１間が繋げられている。この通気孔３５により構造体２４を押したときに、構造体２４の内部空間の空気が排出される。図６Ｂに示すように、通気孔３５は、エンボス層３３の裏面に設けられた溝と中間層２３の表面とにより構成された孔部である。中間層２３の表面のうち、エンボス層３３の溝に対向する部分にも溝を設けて、エンボス層３３の裏面の溝と中間層２３の表面の溝とを組み合わせて通気孔３５が構成されるようにしてもよい。
【００４２】
（中間層）
中間層２３は、中間層２３の本体層２３ｂと、この本体層２３ｂの表面に設けられた粘着層２３ｃとを備える。中間層２３は、複数の孔部２３ａを有している。孔部２３ａは、中間層２３の表面から裏面に貫通する貫通孔である。複数の孔部２３ａはそれぞれ、複数の構造体２４の直下に設けられている。すなわち、複数の孔部２３ａはそれぞれ、中間層２３の表面に対して垂直な方向から見ると、複数の構造体２４と重なる位置に設けられている。これにより、キー入力操作を行った場合に、凸状部３１の頂部３１ａが反転して、孔部２３ａに入り込むことができる。中間層２３は、例えば、スクリーン印刷や成型フィルムなどにより構成される。中間層２３の厚さは、例えば１００μｍである。
【００４３】
凸状部３１は、その底部側の内周が中間層２３の孔部２３ａの外周にほぼ接するようにして設けられていること好ましい。より具体的には例えば、中間層２３の孔部２３ａが正方形状の外周を有し、凸状部３１が円錐台形状を有する場合、凸状部３１の底部の内周は、中間層２３の孔部２３ａの外周にほぼ接するように設けられていることが好ましい。
【００４４】
構造体２４は、反転することによって急激な反力の変化がもたらされる。エンボス層３３が中間層２３に固定された状態で、凸状部３１を反転させる、すなわち凸状部３１の頂部と底部の上下関係が入れ替わるためには、孔部２３ａがある程度の深さであることが好ましい。押圧体３２の厚さＴ１は、中間層２３の厚さＴ２、すなわち孔部２３ａの深さと同一またはそれ以上であることが好ましい。クリック感が向上するからである。また、孔部２３ａの深さは、凸状部３１の高さ以下であることが好ましい。凸状部３１の高さを超えると、凸状部３１が反転したあと戻らなくなる虞があるからである。
【００４５】
中間層２３は、図５Ｂに示すように、絶縁層４４上に積層された絶縁層４５、４６、粘着層２３ｃにより構成されている。中間層２３とエンボス層３３は、粘着層２３ｃを介して貼り合わされている。中間層２３の本体層２３ｂは、絶縁層４５、４６により構成されている。
【００４６】
（キートップ層）
キートップ層２６としては、例えば、樹脂フィルム、柔軟性を有する金属板などを用いることができる。キートップ層２６の表面（その入力側となる側の面）には、複数のキー２６ａが配列されている。キー２６ａには、文字、記号、機能などが印字されている。このキー２６ａを押したり離したりすることにより、コントローラＩＣ１４からホスト１２に対してスキャンコートなどの情報が出力される。
【００４７】
（コントローラＩＣ）
コントローラＩＣ１４は、センサモジュール２０から供給される、静電容量の変化に応じた電気信号に基づき、操作面に対してジェスチャーおよびキー入力操作のいずれかが行われたかを判断し、その判断結果に応じた情報をホスト１２に出力する。具体的には、コントローラＩＣ１４は、２つの閾値Ａ、Ｂを有し、これらの閾値Ａ、Ｂに基づき上記判断を行う。例えば、ジェスチャー入力操作が行われたと判断した場合には、座標情報をホスト１２に出力する。また、キー入力操作が行われたと判断した場合には、スキャンコードなどのキーに関する情報をホスト１２に出力する。
【００４８】
［センサモジュールの動作］
以下、図７Ａ、図７Ｂを参照して、ジェスチャーおよびキー入力操作時におけるセンサモジュール２０の動作の一例について説明する。
【００４９】
（ジェスチャー入力操作）
センサモジュール２０の表面（操作面）に対してジェスチャー入力操作を行うと、図７Ａに示すように、構造体２４の形状が僅かに変形して、初期位置から下方に距離Ｄ１変位する。これにより、センサ層２２とリファレンス電極層２５との距離が僅かにＤ１変化し、単位電極体４２ｍ、４３ｍ間の静電容量が僅かに変化する。センサ層２２内の検出部２２ｓにて、この静電容量変化が検出されて、電気信号としてコントローラＩＣ１４に出力される。
【００５０】
（キー入力操作）
センサモジュール２０の表面（操作面）に対してキー入力操作を行うと、図７Ｂに示すように、凸状部３１が反転して、初期位置から距離Ｄ２変位する。これにより、センサ層２２とリファレンス電極層２５との距離が大きくＤ２変化し、単位電極体４２ｍ、４３ｍ間の静電容量が大きく変化する。センサ層２２内の検出部２２ｓにて、この静電容量変化が検出されて、電気信号としてコントローラＩＣ１４に出力される。
【００５１】
［構造体の押し込みに対する反力および静電容量の変化］
上述の構成を有するセンサモジュール２０では、構造体２４は、図８Ａに示すように、操作者に対する反力がリファレンス電極層２５の移動量に対して非線形に変化する機能を持っている。具体的には、構造体２４は、操作者の押込みに応じて反力が増加しＰ１で極大値まで上昇し、さらに押込み量を増やすと極小値Ｐ２まで反力が減少し、押込み変形の限界点まで押し込むと再び反力が増加する機能を持っている。
【００５２】
センサモジュール２０では、静電容量変化は、図８Ｂに示すように、リファレンス電極層２５の移動量に対して単調に増加する。また、静電容量変化は、図８Ｃに示すように、操作者に対する反力の増加に応じて、なだらかに変化した後、急峻に変化し、その後再びなだらかに変化する。最初になだらかに変化する領域ＲBは、図８Ａにおいて、操作者が初期位置から押込みを開始してから、反力が極大値Ｐ１に到達するまでの領域に対応する。また、急峻に変化する領域ＲAは、図８Ａにおいて、反力が極大値Ｐ１から極小値Ｐ２に達する領域に対応する。
【００５３】
領域ＲA内にて閾値Ａを設定し、静電容量がこの閾値Ａを超えているか否かを判断することで、操作面に対してキー入力操作が行われているか否かを判断できる。一方、領域ＲB内にて閾値Ｂを設定し、静電容量がこの閾値Ｂを超えているか否かを判断することで、操作面に対してジェスチャー操作が行われているか否かを判断できる。
【００５４】
［コントローラＩＣの動作］
以下、図９を参照して、コントローラＩＣ１４の動作の一例について説明する。
まず、ステップＳ１において、ユーザがキーボード１１の操作面に対して入力操作が行われると、ステップＳ２において、コントローラＩＣ１４は、センサモジュール２０から供給される、静電容量の変化に応じた電気信号に基づき、静電容量変化が閾値Ａ以上であるか否かを判断する。ステップＳ２にて静電容量変化が閾値Ａ以上であると判断された場合には、ステップＳ３において、コントローラＩＣ１４は、スキャンコードなどのキーに関する情報をホスト１２に出力する。これにより、キー入力が行われる。一方、ステップＳ２にて静電容量変化が閾値Ａ以上でないと判断された場合には、処理はステップＳ４に移行する。
【００５５】
次に、ステップＳ４において、コントローラＩＣ１４は、センサモジュール２０から供給される、静電容量の変化に応じた電気信号に基づき、静電容量変化が閾値Ｂ以上であるか否かを判断する。ステップＳ４にて静電容量変化が閾値Ｂ以上であると判断された場合には、ステップＳ５において、コントローラＩＣ１４は、ジェスチャー判定アルゴリズムに従い動作する。これにより、ジェスチャー入力が行われる。一方、ステップＳ４にて静電容量変化が閾値Ｂ以上でないと判断された場合には、処理はステップＳ１に戻る。
【００５６】
［効果］
第１の実施形態に係る電子機器１０では、キーボード１１の操作面にキー入力とジェスチャーカーソル操作の２つの機能を持たせることができる。これにより、キーボード機能とタッチパッド機能を狭い面積で実装することができる。また、キー入力後大きく手を移動させることなく、その場でジェスチャー入力することが可能となり、ユーザビリティが向上する。また、薄い構造ながら、大きいクリック感、ストロークが得られる。
【００５７】
［変形例］
（変形例１）
上述の第１の実施形態では、図２に示したように、凸状部３１がその頂部３１ａに押圧体３２を備える構成を例として説明したが、凸状部３１の構成はこの例に限定されるものではない。以下に、凸状部３１の頂部３１ａのスティフネスを高くすることで、クリック感を向上でき、かつ動作荷重を上昇できる例について説明する。
【００５８】
図１０Ａに示すように、凸状部３１の頂部３１ａの厚さが座屈部３１ｂの厚さに比して厚くなった厚膜部３１ｃが設けられた構成としてもよい。厚膜部３１ｃは粘着層３２ｃを介してリファレンス電極層２５に貼り合わされる。この場合、厚膜部３１ｃと粘着層３２ｃにより押圧体３２が構成される。上記構成の場合、エンボス層３３としては、例えば、頂部３１ａに対応する部分がそれ以外の部分に比して厚くなったエンボスフィルムが用いられる。このようなエンボスフィルムは、例えば溶融成形により形成することができる。
【００５９】
図１０Ｂに示すように、凸状部３１は、その頂部３１ａが凸状に変形された形状部３１ｄを備える構成としてもよい。形状部３１ｄは粘着層３２ｃを介してリファレンス電極層２５に貼り合わされる。この場合、形状部３１ｄと粘着層３２ｃにより押圧体３２が構成される。上記構成の場合、凸状部３１の形状としては、円錐台形状が好ましい。形状部３１ｄの形状としては、例えば、凸状部３１の頂部の一部または全部を一様に突出させた形状、またはこの形状の中央に窪みを設けた形状が挙げられ、クリック感の向上の観点からすると、前者が好ましい。より具体的には、形状部３１ｄの形状としては、円柱状、多角柱状などの柱状、またはこれらの中央に窪みを設けた形状が挙げられ、クリック感の向上の観点からすると、円柱状、多角柱状などの柱状が好ましい。形状部３１ｄは、エンボス加工により凸状部３１と同時に形成されることが好ましい。
【００６０】
凸状部３１の頂部３１ａのスティフネスが小さいと、そこで変形が起きてしまい、クリックしてほしい部分への応力集中が起こらず、明瞭なクリックが得られなくなる虞がある。硬く厚い材料を凸状部３１の頂部３１ａに貼り付けて押圧体３２を形成することで、触感の向上が見込めるが、このような構成とすると、コストが上昇する虞がある。これに対して、凸状部３１の頂部３１ａに成型で形状部３１ｄを付けて、スティフネスを高めた場合、コストの上昇を招くことなく、触感を向上することができる。
【００６１】
第１の実施形態において、硬度の高い材料、例えばエンボス層３３の材料によりも硬度が高い材料で、樹脂層３２ａを構成するようにしてもよい。
【００６２】
（変形例２）
図１１に示すように、座屈部３１ｂの厚さを頂部３１ａの厚さに比して薄くするようにしてもよい。
【００６３】
図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、エンボス層３３に多数の孔部３３ａを設けるようにしてもよい。図１２Ａでは、円錐台形状の凸状部３１が設けられたエンボス層３３に対して、多数の孔部３３ａを設けた例が示されている。図１２Ｂでは、四角錐台形状の凸状部３１が設けられたエンボス層３３に対して、多数の孔部３３ａを設けた例が示されている。動作荷重を調整する観点からすると、多数の孔部３３ａを座屈部３１ｂに設けることが好ましい。
【００６４】
図１２Ｃ、図１２Ｄに示すように、座屈部を部分的に切り抜くなどして、座屈部を複数の脚部３１ｅにより構成するようにしてもよい。図１２Ｃでは、円形状の頂部３１ａに対して複数の脚部３１ｅを設けた例が示されている。図１２Ｄでは、四角形状の頂部３１ａに対して複数の脚部３１ｅを設けた例が示されている。
【００６５】
上述した座屈部３１ｂの厚さを薄くする構成、エンボス層３３に多数の孔部３３ａを設ける構成、または座屈部を複数の脚部３１ｅとする構成を採用することで、センサモジュール２０を軽量化し、かつ、動作荷重を調整することができる。なお、それらの構成を２以上組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００６６】
（変形例３）
図１３に示すように、構造体２４は、中間層２３の表面に対してほぼ垂直に立設された側面、または中間層２３の表面に対して９０°未満の傾斜角で傾斜された側面を有する基底部３６と、基底部３６上に当該基底部３６の外周に底部側の外周がほぼ接するように設けられた凸状部３１とを備える。より具体的には、構造体２４は、中間層２３の表面に対してほぼ垂直に立設された側面、または中間層２３の表面に対して９０°未満の傾斜角で傾斜された側面を有すると共に、正方形状の外周を有する基底部３６と、基底部３６上に設けられた、円錐台形状を有する凸状部３１とを備える。これにより、基底部３６の角の部分で変形することができるので、クリック感が向上する。凸状部３１の底部側の外周は、基底部３６の外周にほぼ接していることが好ましい。クリック感が更に向上するからである。図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、通気孔３５は、基底部３６の側面に設けられている。
【００６７】
中間層２３を絶縁体層および粘着剤で構成した場合、それらを印刷法などで厚く形成すると、材料費や印刷回数などの要因により、コスト増大を招く虞がある。上述の変形例３に係る構成では、基底部３６を設けることで、中間層２３の厚さを薄くすることができるので、コストを低減することができる。
【００６８】
（変形例４）
図１５Ａに示すように、リファレンス電極層２５を支持する複数の支持体３７を、平坦部３４の表面上に設けるようにしてもよい。この支持体３７により、リファレンス電極層２５と中間層２３との間が離間され、所定のスペースが設けられる。支持体３７は、構造体２４の周囲に連続して設けられた壁部であってもよいし、所定の間隔を離して不連続に設けられた柱状体であってもよい。支持体３７の下端に粘着層３７ａが設けられ、この粘着層３７ａを介して支持体３７が平坦部３４の表面に貼り合わされていてもよい。また、支持体３７の上端に粘着層３７ｂが設けられ、この粘着層３７ｂを介して支持体３７がリファレンス電極層２５の裏面に貼り合わされていてもよい。支持体３７の材料としては、例えば、高分子樹脂材料が用いられる。高分子樹脂材料としては、紫外線硬化樹脂などの光硬化性樹脂を用いることが好ましい。支持体３７の弾性率は特に限定されず、目的とする検出感度などが得られる範囲で適宜選択可能である。
【００６９】
図１５Ｂに示すように、支持体３７を、エンボスフィルムなどのエンボス層３３の一部として構成するようにしてもよい。この場合、支持体３７は、凸状部３１と同時にエンボス加工により形成されるようにしてもよい。
【００７０】
支持体３７の高さは、構造体２４の高さよりも高くすることが好ましい。これにより、凸状部３１の押圧体３２と、リファレンス電極層２５との間を離間させて、所定のスペースを設けることができる。このようなスペースを設けることで、低荷重のジェスチャー入力操作の際には、支持体３７の反力のみが作用し、高荷重のキー入力操作の際には、構造体２４の反力も作用するようにできる。したがって、高感度のジェスチャー操作を実現できる。
【００７１】
（変形例５）
上述の第１の実施形態では、Ｘ、Ｙ電極が基材の同一面内に設けられた構成を例として説明したが、Ｘ、Ｙ電極の構成はこの例に限定されるものではない。例えば、ストライプ状のＸ、Ｙ電極が所定間隔離して直交交差された構成を採用するようにしてもよい。この場合、Ｘ、Ｙ電極は、細長い矩形状の電極であってもよいし、線状の複数の電極要素により構成された電極であってもよい。
【００７２】
（変形例６）
図２５Ａに示すように、センサモジュール２０が、センサ層２２と中間層２３との間に設けられた基底層５１をさらに備えるようにしてもよい。基底層５１は、その下層となるセンサ層２２上に粘着層などにより貼り合わされず、載置されているのみの状態である。また、基底層５１は、エンボス層３３と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有している。基底層５１およびエンボス層３３は同一の材料により構成されていてもよいし、同一またはほぼ同一の線膨張係数を有する異なる材料により構成されていてもよい。
【００７３】
基底層５１は、フィルムであり、このフィルムの表面に中間層２３が直接設けられている。フィルムの材料としては、エンボス層３３と同様のものを例示することができる。なお、基底層５１が、フィルムである樹脂層とこの樹脂層の表面に設けられた粘着層とを備える片面粘着フィルムであり、粘着層を介して基底層５１と中間層２３とが貼り合わされていてもよい。この場合、基底層５１の線膨張係数とは、フィルムである樹脂層の線膨張係数を意味するものとする。
【００７４】
変形例６のセンサモジュール２０では、センサ層２２と中間層２３との間に上述の構成を有する基底層５１がさらに備えられているので、環境温度の変化などによりセンサ層２２とエンボス層３３とがセンサ層２２の面内方向に伸縮した場合にも、センサモジュール２０を構成する部材に歪みなどが発生することを抑制できる。したがって、センサモジュール２０の信頼性を向上できる。
【００７５】
（変形例７）
図２５Ｂに示すように、基底層５１は、凸状部３１の頂部３１ａを押し込むことが可能な複数の孔部５１ａを有していてもよい。孔部５１ａは、基底層５１の表面から裏面に貫通する貫通孔である。複数の孔部５１ａはそれぞれ、複数の構造体２４の直下に設けられている。すなわち、センサモジュール２０の表面（操作面）に対して垂直な方向から見て、孔部２３ａ、５１ａは重なる位置に設けられている。基底層５１の孔部５１ａと中間層２３の孔部２３ａとによって、１つの孔部５２が構成されている。したがって、キー入力操作を行った場合に、凸状部３１の頂部３１ａが反転して孔部５２に入り込むことができる。なお、孔部２３ａ、５１ａは、凸状部３１の頂部３１ａを押し込むことが可能なものであればよく、同一の形状および大きさを有していなくてもよい。
【００７６】
変形例７のセンサモジュール２０では、基底層５１に複数の孔部５１ａが設けられ、基底層５１の孔部５１ａと中間層２３の孔部２３ａとによって１つの孔部５２が構成されているので、基底層５１を設けたことによるセンサモジュール２０の総厚の上昇を招くことなく、ストローク感、すなわち打鍵感を向上することができる。
【００７７】
なお、中間層２３の本体層２３ｂを上述の基底層５１と同様のフィルムで構成するようにしてもよい。この場合、基底層５１を設けなくとも、上記と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
（変形例８）
第１の実施形態において、センサ層２２に含まれる基材４１（図３、図５Ｂ参照）が、エンボス層３３と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有するようにしてもよい。この場合にも、変形例６と同様に、センサモジュール２０の信頼性を向上することができる。
【００７９】
（変形例９）
図２６に示すように、構造体６１が凸状部３１の頂部３１ａに２つの押圧体６２、６３を備えるようにしてもよい。第２押圧体としての押圧体６３は、第１押圧体としての押圧体６２上に設けられている。
【００８０】
押圧体６２は、例えば形状部３１ｄである。押圧体６３は、例えば粘着フィルムである。粘着フィルムは、例えば、フィルムである樹脂層３２ａと、この樹脂層の両面にそれぞれ設けられた粘着層３２ｂ、３２ｃとを備える両面粘着フィルムである。押圧体６３は、粘着層３２ｂを介して形状部３１ｄの頂部の表面に貼り合わされ、粘着層３２ｃを介してリファレンス電極層２５の裏面に貼り合わされている。押圧体６３は、例えば、押圧体６２と同一またはほぼ同一の大きさを有する。
【００８１】
変形例９のセンサモジュール２０では、２つの押圧体６２、３９を設けているので、クリック率が向上する。また、以下の効果も得られる。エンボス層３３とキートップ層２６との間が十分な距離離されるため、キー２６ａを押し込んだときに、エンボス層３３とキートップ層２６とが接触することを抑制できる。キー２６ａの変形を抑制することができる。キー２６ａの変形分の弾性が加わらないため、クリック率が向上する。キー２６ａの動きが水平になることで感触が良くなる。
【００８２】
なお、上述の変形例９では、第１押圧体としての押圧体６２が形状部３１ｄである場合を例として説明したが、押圧体６２は、粘着フィルムであってもよい。粘着フィルムは、例えば、フィルムである樹脂層と、この樹脂層の裏面に設けられた粘着層とを備える片面粘着フィルムである。
【００８３】
（変形例１０）
図２７に示すように、センサモジュール２０が、構造体６１とリファレンス電極層２５との間に設けられた支持層７１をさらに備えるようにしてもよい。この構成を採用することにより、キートップ層２６の表面を指などで触れたときなどに、キートップ層２６を介して感じる構造体２４の粒々感を抑制できる。
【００８４】
支持層７１の周縁は、センサモジュール２０の表面（操作面）に対して垂直な方向から見て、押圧体６２、６３の周縁より外側で、かつキー２６ａの周縁より内側に設けられていることが好ましく、構造体３６の底部周縁より外側で、かつキー２６ａの周縁より内側に設けられていることがより好ましく、例えばキー２６ａの周縁と重なるまたはほぼ重なるように設けられている。支持層７１の周縁がこのような位置に設けられていることで、キートップ層２６を介して感じる構造体２４の粒々感をより抑制できる。
【００８５】
支持層７１は、例えば粘着フィルムである。粘着フィルムは、フィルムである樹脂層７１ａと、この樹脂層７１ａの表面に設けられた粘着層７１ｂとを備える片面粘着フィルムである。支持層７１は、粘着層７１ｂを介してリファレンス電極層２５の裏面に貼り合わされている。押圧体６３は、粘着層３２ｃを介して支持層７１の裏面に貼り合わされている。
【００８６】
なお、上述の変形例１０では、支持層７１と押圧体６３とが別体である構成を例として説明したが、支持層７１と押圧体６３とが一体成形されていてもよい。
【００８７】
（変形例１１）
センサモジュールが２層以上の積層構造のエンボス層を備え、キーに対応するキー操作エリアに対して２個以上の凸状部が配置されるとともに、その２個以上の凸状部が２層以上の層に分けて配置されていてもよい。また、単層構造のエンボス層を備え、キーに対応するキー操作エリアに対して２個以上の凸状部が配置されるとともに、その２個以上の凸状部がセンサ層の面内方向に配置されていてもよい。なお、キー操作エリアは、キーの操作面に対応するエリアを意味する。
【００８８】
上述の構成を有するセンサモジュールでは、クリック感を発生できる領域、すなわち操作者の押す位置に対して反力が非線形的に変化する領域を広くできる。
【００８９】
＜２．第２の実施形態＞
［センサモジュールの構成］
図１６に示すように、本技術の第２の実施形態に係るセンサモジュール１２０は、中間層２３と複数の構造体２４との間、すなわち中間層２３とエンボス層３３との間にリファレンス電極層２５を備える点において、第１の実施形態とは異なっている。構造体２４は、センサモジュール１２０の表面（操作面）に対して垂直な方向から見ると、中間層２３の孔部２３ａの内側に設けられている。より具体的には、凸状部３１の座屈部３１ｂの下部が、孔部２３ａの外周の内側の位置に設けられている。エンボス層３３は、粘着層などを介してリファレンス電極層２５に貼り合わされている状態であってもよいし、粘着層などを介して貼り合わされず、リファレンス電極層２５上に載置されているのみの状態であってもよい。
【００９０】
［センサモジュールの動作］
以下、図１７Ａ、図１７Ｂを参照して、ジェスチャーおよびキー入力操作時におけるセンサモジュール１２０の動作の一例について説明する。
【００９１】
（ジェスチャー入力操作）
センサモジュール１２０の表面（操作面）に対してジェスチャー入力操作を行うと、図１７Ａに示すように、凸状部３１の座屈部３１ｂの下部によりリファレンス電極層２５が押されて、リファレンス電極層２５のうち孔部２３ａの外周近傍上に位置する部分が、中間層２３の孔部２３ａに僅かに落ち込む。これにより、センサ層２２とリファレンス電極層２５との距離が僅かにＤ１変化し、単位電極体４２ｍ、４３ｍ間の静電容量に僅かに変化が生じる。センサ層２２内の検出部２２ｓにて、この静電容量変化が検出されて、電気信号としてコントローラＩＣ１４に出力される。
【００９２】
（キー入力操作）
センサモジュール１２０の表面（操作面）に対してキー入力操作を行うと、図１７Ｂに示すように、凸状部３１が反転して、その頂部３１ａにリファレンス電極層２５が押されて、リファレンス電極層２５のうち孔部２３ａ上に位置する部分が、中間層２３の孔部２３ａ内に落ち込む。この際、反転した凸状部３１の頂部３１ａも中間層２３の孔部２３ａ内に落ち込むようにしてもよい。これにより、センサ層２２とリファレンス電極層２５との距離が大きくＤ２変化し、単位電極体４２ｍ、４３ｍ間の静電容量が大きく変化する。センサ層２２内の検出部２２ｓにて、この静電容量変化が検出されて、電気信号としてコントローラＩＣ１４に出力される。
【００９３】
［効果］
第１の実施形態に係るセンサモジュール２０では、センサ層２２とリファレンス電極層２５との距離を一定にするという要請から、プロセス的にギャップ規制する必要がある。一方、第２の実施形態に係るセンサモジュール１２０では、複数の構造体２４などをリファレンス電極層２５上に貼るだけでよいので、ギャップ規制はいらず、プロセスが容易となる。また、層厚を増やさずに、キー高さ、すなわち構造体２４の高さを得ることも容易である。
【００９４】
［変形例］
（変形例１）
図１８Ａに示すように、キー毎に縁切りされて分離されたキートップ層２７を設けるようにしてもよい。キートップ層２７は、例えば可撓性を有する一枚のフィルムから構成される。このフィルムは、各構造体２４に対応する位置に設けられた複数の凹部２７ａを有する。この凹部２７ａに構造体２４が収容される。このようなキートップ層２７を設けた場合にも、図１８Ｂ、図１８Ｃに示すように、ジェスチャーおよびキー入力操作時においてセンサモジュール１２０は、第２の実施形態のものと同様に動作する。
【００９５】
上述の変形例１に係るセンサモジュール１２０では、キー毎に分離されたキートップ層２７を設けているので、クリック感を向上できる。
【００９６】
（変形例２）
図１９に示すように、凸状部３１の頂部３１ａが、リファレンス電極層２５に対向する裏面側に突出部３３ｂを有するようにしてもよい。また、中間層２３の孔部２３ａに１または複数の支持体２８を設けるようにしてもよい。この支持体２８は、例えばその頂部に設けられた粘着層２８ａを介してリファレンス電極層２５の裏面に貼り合わされる。
【００９７】
上述の変形例２に係るセンサモジュール１２０では、ジェスチャー入力操作とキー入力操作とを更に明確に切り分けることができる。
【００９８】
（変形例３、４）
上述の第２の実施形態に係るセンサモジュール１２０において、上述の第１の実施形態の変形例１または２における構造体２４の構成を採用するようにしてもよい。
【００９９】
（変形例５、６）
上述の第２の実施形態に係るセンサモジュール１２０において、上述の第１の実施形態の変形例９における構造体、または変形例１０における支持層の構成を採用するようにしてもよい。
【０１００】
（変形例７）
図２８に示すように、リファレンス電極層２５とエンボス層３３との間に基底層８１を備えるようにしてもよい。基底層８１は、その下層となるリファレンス電極層２５上に粘着層などにより貼り合わされず、載置されているのみの状態である。エンボス層３３は、粘着層などにより基底層８１上に貼り合わされている。基底層８１は、上述の第１の実施形態の変形例６における基底層５１と同様である。
【０１０１】
変形例７のセンサモジュール１２０では、リファレンス電極層２５とエンボス層３３との間に基底層８１がさらに備えられているので、環境温度の変化などによりセンサ層２２とエンボス層３３とがセンサ層２２の面内方向に伸縮した場合にも、センサモジュール１２０を構成する部材に歪みなどが発生することを抑制できる。したがって、センサモジュール１２０の信頼性を向上できる。
【０１０２】
（変形例８）
リファレンス電極層２５が、高分子樹脂を含む基材とこの基材上に設けられた導電層とを備える導電性基材である場合、この基材が、エンボス層３３と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有するようにしてもよい。この場合にも、変形例７と同様に、センサモジュール１２０の信頼性を向上することができる。
【０１０３】
また、リファレンス電極層２５が、導電性材料および高分子樹脂を含む導電性基材である場合、この基材が、エンボス層３３と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有するようにしてもよい。この場合にも、変形例７と同様に、センサモジュール１２０の信頼性を向上することができる。
【０１０４】
＜３．第３の実施形態＞
図２０Ａに示すように、本技術の第３の実施形態に係るセンサモジュール２２０は、エンボス層２３３がリファレンス電極層を兼ねている点において、第１の実施形態に係るセンサモジュール２０とは異なっている。エンボス層２３３は、導電性を有するエンボス層である。エンボス層２３１としては、例えば導電性フィルムを用いることができる。導電性フィルムは、例えば、高分子樹脂フィルムと、この高分子樹脂フィルム上に設けられた導電層とを備える。このような構成を有する導電性フィルムとしては、例えば金属蒸着ＰＥＴフィルムなどを用いることができる。
【０１０５】
［変形例］
（変形例１）
図２０Ｂに示すように、センサモジュール２２０Ａが、検出部２２ｓ上に構造体２４が設けられている領域Ｒ１と、検出部２２ｓ上に構造体２４が設けられていない領域Ｒ２との２つの領域を有するようにしてもよい。領域Ｒ１、Ｒ２では、構造体２４の有無により、センサ層２２と、リファレンス電極層２５との距離が異なるものとなる。すなわち、構造体２４が設けられている領域Ｒ１では、センサ層２２とリファレンス電極層２５との距離が遠くなるとともに、押し込み量（操作荷重）に対して反力が非線形変化する。一方、構造体２４が設けられていない領域Ｒ２では、センサ層２２とリファレンス電極層２５との距離が近くなるとともに、押し込み量（操作荷重）に対して反力が線形変化する。また、領域Ｒ２では、小さい変形に対して高感度である。
【０１０６】
上述の構成を有するセンサモジュール２２０Ａでは、静電容量変化を複数持つことができる。具体的には、領域Ｒ１では、ユーザはキーボード操作を行うことができ、領域Ｒ２では、ジェスチャー操作（タッチパッド操作）を行うことができる。
【０１０７】
（変形例２、３）
上述の第３の実施形態に係るセンサモジュール２２０において、上述の第１の実施形態の変形例１または２における構造体２４の構成を採用するようにしてもよい。また、第２の実施形態の変形例１におけるキートップ層２７の構成を採用するようにしてもよい。
【０１０８】
＜４．第４の実施形態＞
図２１に示すように、本技術の第３の実施形態に係るセンサモジュール３２０は、凸状部３１が、静電容量を検出するための検出部、すなわちＸ、Ｙ電極を含み、エンボス層３３３がセンサ層を兼ねている点において、第１の実施形態に係るセンサモジュール２０とは異なっている。第３の実施形態に係るセンサモジュール３２０では、リファレンス電極層２１と中間層２３との間にセンサ層２２を設ける必要はなく、それに代えて高分子樹脂基材３２１などを設けるようしてもよい。なお、上記構造を反転した構造とすることも可能である。
【０１０９】
第３の実施形態に係るセンサモジュール３２０では、凸状部３１が非線形に変形した際に、Ｘ、Ｙ電極間が離れる方向に作用し、容量変化率が大きくなるので、センサ感度が大きくなる。
【０１１０】
＜５．第５の実施形態＞
［凹凸フィルムの構成］
図２９Ａに示すように、本技術の第５の実施形態に係る凹凸フィルム４１０は、いわゆるエンボスフィルムであり、底面部４１２と、底面部４１２に対して突出するように設けられた複数の押し込み部４１１とを備えている。
【０１１１】
本技術の第５の実施形態に係る凹凸フィルム４１０は、静電容量式のセンサ層２２上に配置される凹凸フィルムであり、上述の第１から第４の実施形態およびその変形例に係るセンサモジュール２０、１２０、２２０、２２０Ａ、３２０のいずれにも適用することが可能である。凹凸フィルム４１０をセンサモジュール２０、１２０、２２０、２２０Ａ、３２０に適用する場合には、通常、底面部４１２が、静電容量式のセンサ層２２またはこのセンサ層２２上に設けられた中間層２３などに貼り合わされる。また、押し込み部４１１上には、キートップ層２６が設けられる。なお、底面部４１２は、静電容量式のセンサ層２２またはこのセンサ層２２上に設けられた中間層２３などに貼り合わされず、載置されているのみの状態であってもよい。
【０１１２】
凸部である押し込み部４１１は、この押し込み部４１１の頂部を押圧することにより、凹状に反転可能に構成されている。押し込み部４１１は、押し込み量に対して（すなわち操作荷重に対して）反力が非線形変化する反力構造体である。
【０１１３】
複数の押し込み部４１１は、凹凸フィルム４１０の両主面のうち表面側に設けられている。複数の押し込み部４１１は、凹凸フィルム４１０の面内に１次元または２次元配列されている。押し込み部４１１は、凹凸フィルム４１０の凸部により構成されている構造体である。押し込み部４１１の裏面側は、凸部である押し込み部４１１に倣うように窪まされた凹部となっている。したがって、押し込み部４１１の内部は、底面が開放された中空状の空間となっている。
【０１１４】
押し込み部４１１の形状は、錐台形状であることが好ましい。このような形状を有することで、ドーム形状を有する場合に比べて押し込み部４１１の高さを低くすることができる。ここで、錐台形状とは、錐体の頭部を底面と平行な平面で切り取った残りの部分の形状をいう。錐台形状としては、例えば、円錐台形状、四角錐台形状、六角錐台形状などの多角錐台形状などが挙げられる。なお、押し込み部４１１の形状は、これに限定されるものではなく、これ以外の形状を採用することもできる。
【０１１５】
押し込み部４１１は、頂部４１１ａと、この頂部４１１ａを支持する座屈部４１１ｂとを備えている。頂部４１１ａの厚さは、座屈部４１１ｂの厚さより薄くてもよい。座屈部４１１ｂは、錐面形状であってもよいし、多数の脚部により構成されていてもよい。
【０１１６】
底面部４１２は、平坦部であってもよし、必要に応じて凹凸などが設けられていてもよい。
【０１１７】
凹凸フィルム４１０に多数の貫通孔が設けられていてもよい。凹凸フィルム４１０の材料としては、例えば、第１の実施形態におけるエンボス層３３と同様のものを例示することができる。
【０１１８】
［効果］
上述の第５の実施形態に係る凹凸フィルムでは、押し込み部４１１は、この押し込み部４１１の頂部を押圧することにより、凹状に反転可能に構成されている。したがって、薄い厚さながら良好なクリック感が得られる。
【０１１９】
［変形例］
（変形例１）
図２９Ｂに示すように、凹凸フィルム４１０は、押し込み部４１１の底の側に設けられた基底部４１３をさらに備えるようにしてもよい。このような構成を採用した場合、クリック感を向上できる。
【０１２０】
押し込み部４１１および基底部４１３は、凹凸フィルム４１０の凸部により構成されている。基底部４１３の側面は、底面部４１２に対してほぼ垂直に立設されているか、または底面部４１２に対して９０°未満の傾斜角で傾斜されている。押し込み部４１１の底部の外周は、基底部４１３の頂部の外周に内接する、またはほぼ内接することが好ましい。クリック感が更に向上するからである。具体的には例えば、押し込み部４１１が円錐台形状または多角錐台形状を有し、基底部４１３が立方体形状を有する場合には、押し込み部４１１が底部に有する円形状または多角形状の外周が、基底部４１３が頂部に有する正方形状の外周に内接する、またはほぼ内接することが好ましい。クリック感向上の観点からすると、基底部４１３の側面の傾斜角θ１は、座屈部４１１ｂの傾斜角θ２より大きいことが好ましい。ここで、傾斜角θ１、θ２は、底面部４１２の裏面またはセンサ層の表面を基準（０°）として測定される傾斜角である。
【０１２１】
（変形例２）
図２９Ｃに示すように、凹凸フィルム４１０の裏面側には、隣り合う押し込み部４１１間を繋ぐとともに、押し込み部４１１と凹凸フィルム４１０の周縁とを繋ぐように延設された凹部４１４が設けられていてもよい。
【０１２２】
凹凸フィルム４１０をセンサモジュールに適用する際に、凹凸フィルム４１０をセンサ層またはこのセンサ層上に設けられた中間層などに貼り合わせた場合には、凹部４１４とセンサ層または中間層などの表面とにより孔部が構成される。この孔部は、押し込み部４１１が押し込まれるときに、押し込み部４１１の内部空間の空気を外部に排出する通気孔として機能する。
【０１２３】
なお、変形例１に係る凹凸フィルム４１０に凹部４１４を設ける場合には、隣り合う基底部４１３間を繋ぐとともに、基底部４１３と凹凸フィルム４１０の周縁とを繋ぐように延設された凹部４１４を設けるようにすればよい。
【０１２４】
（変形例３）
図３０Ａに示すように、複数の押し込み部４１１上にキートップ層２６が設けられていてもよい。この場合、凹凸フィルム４１０とキートップ層２６とにより、凹凸構造体４１０Ａが構成される。凹凸構造体４１０Ａは、複数の押し込み部４１１とキートップ層２６との間にリファレンス電極層２５をさらに備えるようにしてもよい。
【０１２５】
（変形例４）
図３０Ｂに示すように、凹凸フィルム４１０が、複数の押し込み部４１１上にそれぞれ設けられた複数の押圧体３２をさらに備えるようにしてもよい。また、複数の押圧体３２上にキートップ層２６が設けられていてもよい。この場合、凹凸フィルム４１０と複数の押圧体３２とキートップ層２６とにより、凹凸構造体４１０Ａが構成される。この凹凸構造体４１０Ａは、複数の押圧体３２とキートップ層２６との間にリファレンス電極層２５をさらに備えるようにしてもよい。
【０１２６】
（変形例５）
図３０Ｃに示すように、複数の押圧体３２とキートップ層２６との間にそれぞれ設けられた複数の支持層７１をさらに備えるようにしてもよい。この構成を採用した場合には、キートップ層２６の表面を指などで触れたときなどに、キートップ層２６を介して感じる押し込み部４１１の粒々感を抑制できる。図３０Ｃでは、押し込み部４１１上に押圧体３２、支持層７１、リファレンス電極層２５およびキートップ層２６が設けられている例が示されているが、押圧体３２、リファレンス電極層２５およびキートップ層２６のうちの少なくとも１種を設けないようにしてもよく、例えば押し込み部４１１上に支持層７１のみが設けられるようにしてもよい。
【０１２７】
＜６．第６の実施形態＞
［凹凸構造体の構成］
図３１Ａに示すように、本技術の第６の実施形態に係る凹凸構造体４２０は、基底層４２１と、粘着層４２２と、粘着層４２２を介して基底層４２１上に固定された凹凸フィルム４１０とを備える。なお、第６の実施形態において第５の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２８】
本技術の第６の実施形態に係る凹凸構造体４２０は、静電容量式のセンサ層２２上に配置されるものであり、上述の第１から第４の実施形態およびその変形例に係るセンサモジュール２０、１２０、２２０、２２０Ａ、３２０のいずれにも適用することが可能である。凹凸構造体４２０をセンサモジュール２０、１２０、２２０、２２０Ａ、３２０に適用する場合には、通常、基底層４２１が、静電容量式のセンサ層２２上またはこのセンサ層２２上に設けられた中間層２３上に載置される。また、押し込み部４１１上には、キートップ層２６が設けられる。
【０１２９】
基底層４２１および凹凸フィルム４１０の線膨張係数は、同一またはほぼ同一である。基底層４２１および凹凸フィルム４１０は同一の材料により構成されていてもよいし、同一またはほぼ同一の線膨張係数を有する異なる材料により構成されていてもよい。基底層４２１は、フィルムであることが好ましい。基底層４２１の材料としては、例えば、第１の実施形態におけるエンボス層３３と同様のものを例示することができる。
【０１３０】
粘着層４２２は、凹凸フィルムの底面部４１２と基底層４２１との間に設けられている。粘着層４２２は、複数の押し込み部４１１それぞれに対応する位置に設けられた複数の孔部４２２ａを有する。孔部４２２ａは、粘着層４２２の表面から裏面に貫通する貫通孔である。凹凸構造体４２０の表面に対して垂直な方向から見ると、複数の孔部４２２ａはそれぞれ複数の押し込み部４１１と重なる位置に設けられている。押し込み部４１１は、孔部４２２ａに押し込み可能に構成されている。
【０１３１】
［変形例］
（変形例１）
図３１Ｂに示すように、基底層４２１と粘着層４２２との間に設けられた樹脂層４２３をさらに備えるようにしてもよい。樹脂層４２３は、例えばフィルムまたはコーティング層である。樹脂層４２３は、複数の押し込み部４１１それぞれに対応する位置に設けられた複数の孔部４２３ａを有していることが好ましい。孔部４２３ａは、樹脂層４２３の表面から裏面に貫通する貫通孔である。複数の孔部４２３ａはそれぞれ、複数の孔部４２２ａと重なる位置に設けられ、孔部４２２ａ、４２３ａによって、１つの孔部４２４が構成されている。押し込み部４１１は、この孔部４２４に押し込み可能に構成されている。
【０１３２】
（変形例２）
図３１Ｃに示すように、基底層４２１は、複数の押し込み部４１１それぞれに対応する位置に設けられた複数の孔部４２１ａを有していてもよい。孔部４２１ａは、基底層４２１の表面から裏面に貫通する貫通孔である。複数の孔部４２１ａはそれぞれ、複数の孔部４２２ａ、４２３ａと重なる位置に設けられ、孔部４２１ａ、４２２ａ、４２３ａによって、１つの孔部４２４が構成されている。押し込み部４１１は、この孔部４２４に押し込み可能に構成されている。
【０１３３】
（変形例３）
第６の実施形態に係る凹凸構造体４２０において、基底層４２１が、上述の変形例２における複数の孔部４２１ａを有するようにしてもよい。この場合、孔部４２１ａ、４２２ａによって、１つの孔部４２４が構成される。
【０１３４】
（変形例４）
基底層４２１と凹凸フィルム４１０とが、紫外線硬化性樹脂組成物などのエネルギー線硬化性樹脂組成物、または粘着テープなどにより固定されていてもよし、粘着層４２２に代えて熱溶着により固定されていてもよい。
【０１３５】
（変形例５）
第６の実施形態およびその変形例１〜４に係る凹凸構造体４２０において、第５の実施形態の変形例１〜５と同様の構成を採用してもよい。
【実施例】
【０１３６】
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。【０１３７】
本技術の実施例について以下の順序で説明する。
ｉ．中間層の厚さと距離−圧力カーブの関係
ii．押圧体の厚さと距離−圧力カーブの関係
iii．押圧体の種類とクリック感の関係
iv．押圧体の形状とクリック感の関係
ｖ．構造体の基底部とクリック感の関係【０１３８】
＜ｉ．中間層の厚さと距離−圧力カーブの関係＞
（実施例１−１）
まず、真鍮板を切削加工することにより、転写用原盤を作製した。次に、転写用原盤と厚さ５０μｍの２軸延伸ＰＥＴフィルムとを重ね合わせて、高温真空プレス機にセットし、熱転写を行うことにより、高さ１７５μｍ、φ（直径）１０ｍｍを有する、円錐台形の複数の凸状部をＰＥＴフィルムに形成した。これにより、エンボスＰＥＴフィルム（エンボス層）が得られた。【０１３９】
次に、静電容量式のセンサ層を準備し、このセンサ層の裏面にリファレンス電極層を形成した。次に、印刷法により、静電容量式のセンサの表面上に絶縁層、粘着層を順次形成することにより、複数の孔部が配列された、厚さ１００μｍの中間層を形成した。次に、エンボスＰＥＴフィルムの複数の構造体がそれぞれ中間層の複数の孔部の位置に一致するようにして、粘着層を介して中間層の表面上にエンボスＰＥＴフィルムを貼り合わせた。【０１４０】
次に、サイズ（直径）φ６ｍｍ、厚さ２ｍｍの円形状の両面粘着テープを準備した。次に、この両面粘着テープを各凸状部の頂部に貼り合わせて、各凸状部上に押圧体を形成した。次に、裏面にリファレンス電極層が予め形成されたキートップ層を準備し、粘着層を介して押圧体にキートップ層を貼り合わせた。これにより、目的とするキーボード（センサモジュール）が得られた。【０１４１】
（実施例１−２）
中間層の厚さを１５０μｍに設定する以外のことは実施例１−１と同様にして、キーボードを得た。【０１４２】
（比較例１−１）
中間層の形成を省略する以外のことは実施例１−１と同様にして、キーボードを得た。【０１４３】
［評価］
上述のようにして得られた実施例１−１、１−２、比較例１−１のキーボードに対して以下の評価を行った。【０１４４】
（クリック感）
ロボットを用いて１ｍｍ／ｓでｚ方向（入力面に垂直な方向）にロボットを動かし、ロボットに取り付けた圧子（シリコーン製の擬似指、φ６ｍｍ）でサンプルを圧迫した。その際に圧子にかかる圧力をロードセルで計測した。これにより、距離−圧力カーブ（以下「Ｆ−Ｓカーブ」という。）を得た。その結果を図２２Ａに示す。次に、初めに現れる極大値をＰ１とし、その後に現れる極小値をＰ２として、クリック量（Ｐ１−Ｐ２）およびクリック率（（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１）を求めて、クリック感の指標とした。【０１４５】
（電気特性）
上記ロボットを用いてサンプルに荷重をかけた時の静電容量変化を測定した。その結果、操作者に対する反力と静電容量変化との関係は、図８Ｃに示したようなカーブとなることがわかった。【０１４６】
［評価結果］
中間層を形成した実施例１、２では、Ｆ−Ｓカーブに極大値Ｐ１、極小値Ｐ２が現れている。これは、中間層の形成により、構造体が反転できるようになったためである。一方、中間層を形成しなかった比較例１では、Ｆ−Ｓカーブに極大値Ｐ１、極小値Ｐ２が現れない。これは、中間層を形成していないため、構造体が反転できるようにならなかったからである。したがって、極大値Ｐ１、極小値Ｐ２があるＦ−Ｓカーブを得るためには、中間層の形成が必要であることがわかる。【０１４７】
＜ii．押圧体の厚さと距離−圧力カーブの関係＞
（実施例２−１）
押圧体の厚さを１００μｍに設定する以外のことは実施例１−２と同様にして、キーボードを得た。【０１４８】
（実施例２−２）
押圧体の厚さを１５０μｍに設定する以外のことは実施例２−１と同様にして、キーボードを得た。【０１４９】
（実施例２−３）
押圧体の厚さを２３８μｍに設定する以外のことは実施例２−１と同様にして、キーボードを得た。【０１５０】
（比較例２−１）
押圧体の形成を省略する以外のことは実施例２−１と同様にして、キーボードを得た。【０１５１】
［評価］
（クリック感）
上述のようにして得られた実施例２−１〜２−３、比較例２−１のキーボードのクリック感を、実施例１−１と同様にして評価した。その結果を図２２Ｂに示す。【０１５２】
［評価結果］
凸状部の頂部に押圧体が設けられていない比較例２−１では、Ｆ−Ｓカーブに極大値Ｐ１、極小値Ｐ２が現れない。このため、クリック率は定義できない。押圧体の厚さが、中間層の厚さ以下である実施例２−１では、クリック率が著しく減少する。押圧層の厚さが中間層の厚さ以上である実施例２−２では、クリック率が向上する。押圧層の厚さが中間層の厚さより十分に大きい実施例２−３では、クリック率は飽和し、実施例２−１とほぼ同等である。【０１５３】
したがって、構造体のトップ側が構造体のボトム側と上下関係が入れ替わるためには、押圧体が必要である。また、クリック率の向上の観点からすると、押圧体の厚さは、中間層の厚さ以上であることが好ましい。【０１５４】
＜iii．押圧体の種類とクリック感の関係＞
（実施例３−１）
熱転写法により、図２３Ａに示す形状およびサイズを有する複数の凸状部をＰＥＴフィルムに形成した。これ以外のことは実施例１−１と同様にして、キーボードを得た。【０１５５】
（実施例３−２）
熱転写法により、図２３Ｂに示す形状およびサイズを有する複数の凸状部をＰＥＴフィルムに形成した。この凸状部上に粘着層を介して、リファレンス電極層が予め形成されたキートップ層を貼り合わせた。これ以外のことは実施例３−１と同様にして、キーボードを得た。【０１５６】
［評価］
（クリック感）
上述のようにして得られた実施例３−１、３−２のキーボードのクリック感を、実施例１−１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。【０１５７】
【表１】
2016075900.tif 000003
【０１５８】
［評価結果］
押圧体を形状転写により形成した実施例３−２では、押圧体を両面粘着テープにより形成した実施例３−１に比してクリック率が向上する。また、Ｐ１が向上する傾向があることから、凸状部の上面のスティフネスが上昇していると考えられる。
したがって、押圧体としては、クリック率の向上の観点からすると、形状転写により形成されたものが好ましい。【０１５９】
＜iv．押圧体の形状とクリック感の関係＞
（実施例４−１）
熱転写法により、図２３Ｂに示す形状のうち、上部の凸形状の高さが０．１２ｍｍであるような形状およびサイズを有する複数の凸状部をＰＥＴフィルムに形成した。キートップ層は貼り合わせなかった。これ以外のことは実施例３−１と同様にして、キーボード（テストピース）を得た。【０１６０】
（実施例４−２）
熱転写法により、図２４Ａに示す形状およびサイズを有する複数の凸状部をＰＥＴフィルムに形成した。これ以外のことは実施例４−１と同様にして、キーボードを得た。【０１６１】
［評価］
（クリック感）
上述のようにして得られた実施例４−１、４−２のキーボードのクリック感を、実施例１−１と同様にして評価した。その結果を表２に示す。【０１６２】
【表２】
2016075900.tif 000004
【０１６３】
［評価結果］
形状部（押圧体）の中央に窪みを設けた実施例４−２では、形状部の中央に窪みを設けていない実施例４−１に比してクリック率が低下する傾向がある。これは、形状部の中央に窪みを設けて形状部の形状を複雑にすると、押圧時の底付きがはやく起きるため、ストロークが減少し、Ｐ２が上昇するためであると考えられる。
したがって、凸状部の頂部に形状部を形成する場合、クリック率の向上の観点からすると、この形状部の形状としては、凸状部の頂部の一部または全部を一様に突出させたシンプルな形状を用いることが好ましい。【０１６４】
＜ｖ．構造体の基底部とクリック感の関係＞
（実施例５−１）
エンボスフィルムとして厚さ７５μｍの２軸延伸ＰＥＴフィルムを用いる以外のことは実施例１−１と同様にしてキーボードを得た。【０１６５】
（実施例５−２）
図２４Ｂに示す形状およびサイズを有する複数の凸状部（円錐台形のボトム側に基底部が設けられた凸状部）をＰＥＴフィルムに形成した。基底部の形状は、ＰＥＴフィルムの表面に垂直な方向から見ると、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍのサイズの正方形状とした。また、円錐台形の底面径は１０ｍｍとして、ＰＥＴフィルムの表面に垂直な方向から見ると、円錐台形の底部側の外周が基底部の外周に接するものとした。これ以外のことは実施例５−１と同様にして、キーボードを得た。【０１６６】
（実施例５−３）
基底部の形状は、ＰＥＴフィルムの表面に垂直な方向から見ると、縦１２ｍｍ、横１２ｍｍのサイズの正方形状とした。すなわち、ＰＥＴフィルムの表面に垂直な方向から見ると、円錐台形の底部側の外周が基底部の外周から離れて内側に位置するものとした。これ以外のことは実施例５−２と同様にして、キーボードを得た。【０１６７】
［評価］
（クリック感）
上述のようにして得られた実施例５−１〜５−３のキーボードのクリック感を、実施例１−１と同様にして評価した。その結果を表２に示す。【０１６８】
【表３】
2016075900.tif 000005
【０１６９】
［評価結果］
中間層と凸状部の基底部との組合せで孔部を形成した実施例５−２では、中間層のみにより孔部を形成した実施例５−１に比して、クリック率が向上する。円錐台形部の底部側の外周が基底部の外周から離れて内側に位置する実施例５−３では、円錐台形の底部側の外周が基底部の外周に接する実施例５−２に比して、クリック率が低下する。このような傾向は、中間層のみにより孔部を形成し、構造体の底部側の内周が中間層の孔部の外周から離れて内側に位置させた場合にも同様にみられる。【０１７０】
以上、本技術の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。【０１７１】
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。【０１７２】
また、上述の実施形態および実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。【０１７３】
また、上述の実施形態では、入力装置が複数のキーを備えるキーボードである場合を例として説明したが、入力装置が１つのキーを備えるスイッチまたはボタンなどであってもよい。【０１７４】
また、上述の実施形態およびその変形例において、中間層とセンサ層との間が貼り付けられていなくてもよい。また、中間層とセンサ層との間にバックライトなどの部材が設けられていてもよい。【０１７５】
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
上記複数の構造体と上記センサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
上記中間層は、上記複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有する入力装置。
（２）
上記構造体は、凸状部と、上記凸状部の頂部に設けられた押圧体と備える（１）に記載の入力装置。
（３）
上記押圧体は、上記凸状部の頂部に付与された形状により構成されている（２）に記載の入力装置。
（４）
上記形状は、上記凸状部の頂部の一部または全部が一様に突出されたものである（３）に記載の入力装置。
（５）
上記押圧体の厚さは、上記孔部の深さ以上、上記凸状部の高さ以下である（２）または（３）に記載の入力装置。
（６）
上記構造体の頂部は、上記構造体の座屈部に比べて厚い（１）から（５）のいずれかに記載の入力装置。
（７）
上記構造体の頂部は、上記構造体の座屈部よりも硬度の高い材料を含んでいる（１）から（６）のいずれかに記載の入力装置。
（８）
上記複数の構造体は、エンボスフィルムにより構成されている（１）から（７）のいずれかに記載の入力装置。
（９）
上記構造体が、複数の孔部を有する（１）から（８）のいずれかに記載の入力装置。
（１０）
上記構造体は、複数の脚部により構成された座屈部を備える（１）から（９）のいずれかに記載の入力装置。
（１１）
上記構造体には、通気孔が設けられている（１）から（１０）のいずれかに記載の入力装置。
（１２）
上記複数の構造体は、上記導体層と上記中間層の間に設けられている（１）から（１１）のいずれかに記載の入力装置。
（１３）
上記導体層は、上記複数の構造体と上記中間層の間に設けられている（１）から（１１）のいずれかに記載の入力装置。
（１４）
上記構造体は、上記中間層の表面に対して立設または傾斜された側面を有すると共に、正方形状の外周を有する基底部と、上記基底部上に設けられた、円錐台形状を有する凸状部とを備える（１２）に記載の入力装置。
（１５）
上記凸状部の底部側の外周は、上記基底部の外周にほぼ接している（１４）に記載の入力装置。
（１６）
上記構造体の周囲に、上記導体層を支持する支持部が設けられている（１２）に記載の入力装置。
（１７）
上記構造体の頂部と、上記導体層との間にスペースが設けられている（１６）に記載の入力装置。
（１８）
上記構造体は、上記中間層の孔部の外周よりも内側に設けられている（１３）に記載の入力装置。
（１９）
（１）から（１８）のいずれかに記載の入力装置を備えるキーボード。
（２０）
（１）から（１８）のいずれかに記載の入力装置を備える電子機器。【０１７６】
（２１）
上記構造体は、上記中間層の表面に対してほぼ垂直に立設または傾斜された側面を有する基底部と、該基底部上に設けられた凸状部とを備える（１２）に記載の入力装置。
（２２）
上記センサ層と上記中間層との間に設けられた基底層をさらに備え、
上記複数の構造体は、エンボス層により構成され、
上記基底層は、上記エンボス層と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有している（１２）に記載の入力装置。
（２３）
上記基底層は、上記複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有する（２２）に記載の入力装置。
（２４）
上記センサ層は、基材を備え、
上記複数の構造体は、エンボス層により構成され、
上記基材は、上記エンボス層と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有している（１２）に記載の入力装置。
（２５）
上記複数の構造体と上記導体層との間に設けられた基底層をさらに備え、
上記複数の構造体は、エンボス層により構成され、
上記基底層は、上記エンボス層と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有している（１３）に記載の入力装置。
（２６）
上記導体層は、基材を備え、
上記複数の構造体は、エンボス層により構成され、
上記基材は、上記エンボス層と同一またはほぼ同一の線膨張係数を有している（１３）に記載の入力装置。
（２７）
上記構造体は、凸状部と、上記凸状部の頂部に設けられた第１押圧体と、上記第１押圧体上に設けられた第２押圧体とを備える（１）から（１８）、（２１）から（２６）のいずれかに記載の入力装置。
（２８）
上記第１押圧体は、上記凸状部の頂部に付与された形状により構成され、
上記第２押圧体は、粘着フィルムにより構成されている（２７）に記載の入力装置。
（２９）
複数のキーを含むキートップ層と、
上記複数の構造体と上記キートップ層との間にそれぞれ設けられた複数の支持層と
をさらに備える（１）から（１８）、（２１）から（２８）のいずれかに記載の入力装置。
（３０）
（２１）から（２９）のいずれかに記載の入力装置を備えるキーボード。
（３１）
（２１）から（２９）のいずれかに記載の入力装置を備える電子機器。【０１７７】
（３２）
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
上記複数の構造体と上記センサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
上記中間層は、上記複数の構造体がそれぞれ押し込まれる複数の孔部を有するセンサ。
（３３）
可撓性を有する導体層と、
押し込み量に対して反力が非線形変化する構造体と、
静電容量式のセンサ層と、
上記構造体と上記センサ層の間に設けられた中間層と
を備え、
上記中間層は、上記構造体がそれぞれ押し込まれる孔部を有するセンサ。【０１７８】
（３４）
静電容量式のセンサ層上に配置される凹凸フィルムであって、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の押し込み部を備え、
前記押し込み部は、凹凸のうちの凸部により構成されている凹凸フィルム。
（３５）
上記押し込み部は、上記押し込み部の底の側に設けられた基底部をさらに備え、
上記押し込み部および上記基底部は、凹凸のうちの凸部により構成されている（３４）に記載の凹凸フィルム。
（３６）
上記押し込み部は、錐台形状を有し、
上記基底部は、直方体形状を有する（３５）に記載の凹凸フィルム。
（３７）
上記押し込み部の底部の外周は、上記基底部の頂部の外周に内接する、またはほぼ内接する（３５）または（３６）に記載の凹凸フィルム。
（３８）
上記基底部の側面の傾斜角は、上記押し込み部の座屈部の傾斜角よりも大きい（３５）から（３７）のいずれかに記載の凹凸フィルム。
（３９）
上記押し込み部上に設けられた押圧体をさらに備える（３４）から（３８）のいずれかに記載の凹凸フィルム。
（４０）
上記複数の押し込み部上に設けられたキートップ層をさらに備える（３４）から（３９）のいずれかに記載の凹凸フィルム。
（４１）
上記複数の押し込み部と上記キートップ層との間にそれぞれ設けられた複数の支持層をさらに備える（４０）に記載の凹凸フィルム。【０１７９】
（４２）
静電容量式のセンサ層上に配置される凹凸構造体であって、
基底層と、
上記基底層上に固定された凹凸フィルムと
を備え、
押し込み量に対して反力が非線形変化する複数の押し込み部を備え、
前記押し込み部は、凹凸のうちの凸部により構成されている凹凸構造体。
（４３）
上記基底層および上記凹凸フィルムの線膨張係数は、同一またはほぼ同一である（４２）に記載の凹凸構造体。
（４４）
上記基底層と上記凹凸フィルムとの間に設けられた粘着層をさらに備える（４２）または（４３）に記載の凹凸構造体。
（４５）
上記粘着層は、上記複数の押し込み部それぞれに対応する位置に設けられた複数の孔部を有する（４４）に記載の凹凸構造体。
（４６）
上記基底層と上記粘着層との間に設けられた樹脂層をさらに備える（４４）に記載の凹凸構造体。
（４７）
上記粘着層および上記樹脂層は、上記複数の押し込み部それぞれに対応する位置に設けられた複数の孔部を有する（４６）に記載の凹凸構造体。
（４８）
上記基底層、上記粘着層および上記樹脂層は、上記複数の押し込み部それぞれに対応する位置に設けられた複数の孔部を有する（４６）に記載の凹凸構造体。
（４９）
上記押し込み部は、上記孔部に押し込み可能に構成されている（４５）、（４７）または（４８）に記載の凹凸構造体。
（５０）
上記押し込み部は、上記押し込み部の底の側に設けられた基底部をさらに備え、
上記押し込み部および上記基底部は、凹凸のうちの凸部により構成されている（４２）から（４９）のいずれかに記載の凹凸構造体。
（５１）
上記押し込み部は、錐台形状を有し、
上記基底部は、直方体形状を有する（５０）に記載の凹凸構造体。
（５２）
上記押し込み部の底部の外周は、上記基底部の頂部の外周に内接する、またはほぼ内接する（５０）または（５１）に記載の凹凸構造体。
（５３）
上記基底部の傾斜角は、上記押し込み部の傾斜角よりも大きい（５０）から（５２）のいずれかに記載の凹凸構造体。
（５４）
上記押し込み部上に設けられた押圧体をさらに備える（４２）から（５３）のいずれかに記載の凹凸構造体。
（５５）
上記複数の押し込み部上に設けられたキートップ層をさらに備える（４２）から（５４）に記載の凹凸構造体。
（５６）
上記複数の押し込み部と上記キートップ層との間にそれぞれ設けられた複数の支持層をさらに備える（５５）に記載の凹凸構造体。
【符号の説明】
【０１８０】
１０    電子機器
１１    入力装置
１２    ホスト
１３    表示装置
１４    コントローラＩＣ
２０    センサモジュール
２１、２５    リファレンス電極層
２２    センサ層
２３    中間層
２４    構造体
２６    キートップ層
３１    凸状部
３１ａ    頂部
３１ｂ    座屈部
３２  押圧体
３３    エンボス層
３４    平坦部
４１    基材
４２    Ｘ電極
４３    Ｙ電極
４４    絶縁層
【図１】
2016075900.tif 000006
【図２】
2016075900.tif 000007
【図３】
2016075900.tif 000008
【図４】
2016075900.tif 000009
【図５】
2016075900.tif 000010
【図６】
2016075900.tif 000011
【図７】
2016075900.tif 000012
【図８】
2016075900.tif 000013
【図９】
2016075900.tif 000014
【図１０】
2016075900.tif 000015
【図１１】
2016075900.tif 000016
【図１２】
2016075900.tif 000017
【図１３】
2016075900.tif 000018
【図１４】
2016075900.tif 000019
【図１５】
2016075900.tif 000020
【図１６】
2016075900.tif 000021
【図１７】
2016075900.tif 000022
【図１８】
2016075900.tif 000023
【図１９】
2016075900.tif 000024
【図２０】
2016075900.tif 000025
【図２１】
2016075900.tif 000026
【図２２】
2016075900.tif 000027
【図２３】
2016075900.tif 000028
【図２４】
2016075900.tif 000029
【図２５】
2016075900.tif 000030
【図２６】
2016075900.tif 000031
【図２７】
2016075900.tif 000032
【図２８】
2016075900.tif 000033
【図２９】
2016075900.tif 000034
【図３０】
2016075900.tif 000035
【図３１】
2016075900.tif 000036
【国際調査報告】
2016075900.tif 000037
2016075900.tif 000038
2016075900.tif 000039
2016075900.tif 000040