(57)【要約】  センサは、タッチ操作と押圧操作とを検出可能なセンサであり、接地電極と、接地電極上に設けられ、複数の第１サブ電極により構成される第１電極と、第１電極上に設けられ、複数の第２サブ電極により構成される第２電極とを備える。第２電極上に操作面が設けられ、第１サブ電極と第２サブ電極とにより交差部が構成される。接地電極側から交差部を平面視した場合に見える交差部の境界線の長さＬ１が、操作面側から交差部を平面視した場合に見える交差部の境界線の長さＬ２よりも長い。【選択図】図３
2018025690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ操作と押圧操作とを検出可能なセンサであって、
接地電極と、
前記接地電極上に設けられ、複数の第１サブ電極により構成される第１電極と、
前記第１電極上に設けられ、複数の第２サブ電極により構成される第２電極と
を備え、
前記第２電極上に操作面が設けられ、
前記第１サブ電極と前記第２サブ電極とにより交差部が構成され、
前記接地電極側から前記交差部を平面視した場合に見える前記交差部の境界線の長さＬ１が、前記操作面側から前記交差部を平面視した場合に見える前記交差部の境界線の長さＬ２よりも長いセンサ。
【請求項２】
前記長さＬ１と、前記第１サブ電極および前記第２サブ電極間の距離Ｄとが、Ｌ１＜２×Ｄの関係を満たす請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記操作面側から前記交差部を平面視すると、長方形状を有している請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記第２サブ電極の幅は、前記第１サブ電極の幅よりも広い請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
前記第２電極が送信電極であり、前記第１電極が受信電極である請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
前記接地電極と前記第１電極との間に設けられ、前記操作面の押圧により変形する変形層をさらに備える請求項１に記載のセンサ。
【請求項７】
前記接地電極と前記第１電極との間に設けられ、前記操作面の押圧により変形する第１変形層と、
前記第２電極上に設けられ、前記操作面の押圧により変形する第２変形層と
をさらに備える請求項１に記載のセンサ。
【請求項８】
前記第２電極上に設けられ、前記操作面を有する表面層をさらに備え、
前記表面層の厚みが、前記変形層の厚みよりも厚い請求項６に記載のセンサ。
【請求項９】
前記変形層は、弾性体により構成されている請求項６に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記変形層は、複数の柱状体により構成されている請求項６に記載のセンサ。
【請求項１１】
押圧操作を検出可能なセンサであって、
第１接地電極と、
前記第１接地電極上に設けられ、複数の第１サブ電極により構成される第１電極と、
前記第１電極上に設けられ、複数の第２サブ電極により構成される第２電極と、
前記第２電極上に設けられた第２接地電極と
を備え、
前記第２接地電極上に操作面が設けられ、
前記第１サブ電極と前記第２サブ電極とにより交差部が構成され、
前記第１接地電極側から前記交差部を平面視した場合に見える前記交差部の境界線の長さＬ１と、前記操作面側から前記交差部を平面視した場合に見える前記交差部の境界線の長さＬ２とが異なっているセンサ。
【請求項１２】
請求項１に記載のセンサを備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、タッチ操作と押圧操作とを検出可能なセンサ、およびそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力検出型容量センサとして、交差する送信電極および受信電極を含むセンサ層と、センサ層の一方の面側に変形層を介して設けられた第１接地電極と、センサの他方の面側に変形層を介して設けられた第２接地電極とを備えるものが提案されている（例えば特許文献１参照）。このセンサでは、操作面を押圧すると、送信電極および受信電極の交差部分の相互容量が、上下に配された接地電極の影響によって変化する。この相互容量の変化をコントローラＩＣにて検出することで、操作面に対する押圧操作を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７９０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成を有するセンサでは、第１接地電極および第２接地電極のうち操作面側に設けられた電極を取り除くことで、タッチ操作と押圧操作との両方を検出することが可能となる。しかしながら、上述のように一方の電極を取り除いた構成のセンサでは、スタイラスペンなどの非導電体により操作面を押圧操作した場合の操作感度が低い。【０００５】
本技術の目的は、タッチ操作と押圧操作とを検出可能なセンサにおいて、非導電体による押圧操作の感度を向上できるセンサ、およびそれを備える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】
上述の課題を解決するために、第１の技術は、タッチ操作と押圧操作とを検出可能なセンサであって、接地電極と、接地電極上に設けられ、複数の第１サブ電極により構成される第１電極と、第１電極上に設けられ、複数の第２サブ電極により構成される第２電極とを備え、第２電極上に操作面が設けられ、第１サブ電極と第２サブ電極とにより交差部が構成され、接地電極側から交差部を平面視した場合に見える交差部の境界線の長さＬ１が、操作面側から交差部を平面視した場合に見える交差部の境界線の長さＬ２よりも長いセンサである。【０００７】
第２の技術は、押圧操作を検出可能なセンサであって、第１接地電極と、接地電極上に設けられ、複数の第１サブ電極により構成される第１電極と、第１電極上に設けられ、複数の第２サブ電極により構成される第２電極と、第２電極上に設けられた第２接地電極とを備え、第２接地電極上に操作面が設けられ、第１サブ電極と第２サブ電極とにより交差部が構成され、接地電極側から交差部を平面視した場合に見える交差部の境界線の長さＬ１と、操作面側から交差部を平面視した場合に見える交差部の境界線の長さＬ２とが異なっているセンサである。【０００８】
第３の技術は、第１または第２の技術のセンサを備える電子機器である。
【発明の効果】
【０００９】
本技術によれば、タッチ操作と押圧操作とを検出可能なセンサにおいて、非導電体による押圧操作の感度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａは、導電体によるタッチ操作を示す概略図である。図１Ｂは、導電体による押圧操作を示す概略図である。図１Ｃは、非導電体による押圧操作を示す概略図である。
【図２】図２は、本技術の第１の実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【図３】図３Ａは、センサの構成を示す断面図である。図３Ｂは、センサ層の構成を示す平面図である。
【図４】図４は、センシング部の構成を示す平面図である。
【図５】図５Ａは、図４のＶＡ−ＶＡ線に沿った断面図である。図５Ｂは、図５Ａの一部を拡大して表す断面図である。
【図６】図６Ａは、図４のＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿った断面図である。図６Ｂは、図６Ａの一部を拡大して表す断面図である。
【図７】図７Ａは、操作面側から平面視した交差部を示す平面図である。図７Ｂは、図７ＡのＶIIＢ−ＶIIＢ線に沿った断面図である。
【図８】図８Ａは、接地電極側から平面視した交差部を示す平面図である。図８Ｂは、図８ＡのＶIIIＢ−ＶIIIＢ線に沿った断面図である。
【図９】図９Ａは、操作面側から平面視した交差部において電気力線の漏れが大きい箇所を示した平面図である。図９Ｂは、接地電極側から平面視した交差部において電気力線の漏れが大きい箇所を示した平面図である。
【図１０】図１０Ａは、電極間の距離Ｄが電極の辺の長さＬに比べて非常に小さい構成を示す概略図である。図１０Ｂは、電極間の距離Ｄが電極の辺の長さＬにほぼ等しい構成を示す概略図である。
【図１１】図１１は、導電体および非導電体による操作時のセンサ出力を示すグラフである。
【図１２】図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃはそれぞれ、センサの動作を説明するための断面図である。
【図１３】図１３は、導電体による操作時のセンサ出力を示すグラフである。
【図１４】図１４Ａは、導電体および非導電体による操作時のセンサ出力を示すグラフである。図１４Ｂは、ＦＤ＞ＢＤとした場合のセンサ出力を示すグラフである。図１４Ｃは、ＦＤ＞ＢＤ、Ｌ１＞Ｌ２とした場合のセンサの出力を示すグラフである。
【図１５】図１５Ａは、操作面側から平面視した交差部の構成を示す平面図である。図１５Ｂは、接地電極側から平面視した交差部の構成を示す平面図である。
【図１６】図１６Ａは、操作面側から平面視した交差部の構成を示す平面図である。図１６Ｂは、接地電極側から平面視した交差部の構成を示す平面図である。
【図１７】図１７Ａは、操作面側から平面視した交差部の構成を示す平面図である。図１７Ｂは、接地電極側から平面視した交差部の構成を示す平面図である。
【図１８】図１８Ａ、図１８Ｂはそれぞれ、交差部の向きを説明するための平面図である。
【図１９】図１９は、本技術の第１の実施形態の変形例に係るセンサの構成を示す断面図である。
【図２０】図２０は、本技術の第２の実施形態に係るセンサの構成を示す断面図である。
【図２１】図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃはそれぞれ、本技術の第２の実施形態に係るセンサの動作を説明するための断面図である。
【図２２】図２２は、本技術の第３の実施形態に係るセンサの構成を示す断面図である。
【図２３】図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃはそれぞれ、本技術の第３の実施形態に係るセンサの動作を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本技術の実施形態について以下の順序で説明する。
１  第１の実施形態（タッチ操作および押圧操作を検出可能なセンサ）
１．１  電子機器の構成
１．２  センサの構成
１．３  操作時のセンサの出力信号
１．４  センサの動作
１．５  効果
１．６  変形例
２  第２の実施形態（タッチ操作および押圧操作を検出可能なセンサ）
２．１  センサの構成
２．２  センサの動作
２．３  効果
２．４  変形例
３  第３の実施形態（押圧操作を検出可能なセンサ）
３．１  センサの構成
３．２  センサの動作
３．３  効果
３．４  変形例
【００１２】
＜１  第１の実施形態＞
本技術の第１の実施形態に係るセンサ２０は、複数または単数の指（導電体）のタッチ位置座標と移動状態とを検出可能であり（図１Ａ参照）、かつ、指で操作面を押圧したときの荷重位置座標も検出可能である（図１Ｂ参照）。したがって、センサ２０では、指の押し加減の情報を用いた操作も可能である。
【００１３】
一般的のタッチパッドやタッチパネルなどでは、ある程度の導電性を持った物体の位置座標を検出可能であるが、非導電性のスタイラスペンなどの非導電体の位置座標を検出することは困難である。これに対して、第１の実施形態に係るセンサ２０では、非導電体により操作面が操作された場合にも、その荷重位置を検出することが可能である（図１Ｃ参照）。したがって、センサ２０では、非導電体の押し加減の情報を用いた操作も可能である。
【００１４】
［１．１  電子機器の構成］
本技術の第１の実施形態に係る電子機器１０は、いわゆるタブレット型コンピュータであり、図２に示すように、センサ２０と、制御部としてのコントローラＩＣ１１と、電子機器１０の本体であるホスト機器１２と、表示装置１３とを備える。センサ２０がコントローラＩＣ１１を含んでいてもよい。
【００１５】
（センサ）
センサ２０は、操作面に対するタッチ操作と押圧操作との２種類の入力操作を検出可能なものである。センサ２０は、入力操作に応じた静電容量の変化を検出し、それに応じた出力信号をコントローラＩＣ１１に出力する。ここで、タッチ操作とは、指などの導電体（接地された物体）が操作面に接近する操作または操作面に接触する操作をいう。また、押圧操作とは、指などの導電体またはスタイラスなどの非導電体により操作面を押圧する操作をいう。
【００１６】
（コントローラＩＣ）
コントローラＩＣ１１は、センサ２０から供給される、静電容量の変化に応じた出力信号に基づき、センサ２０の操作面に対してタッチ操作および押圧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機器１２に出力する。具体的には例えば、コントローラＩＣ１１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。タッチ操作が行われたと判断した場合には、コントローラＩＣ１１は、タッチ操作なされたことをホスト機器１２に通知すると共に、タッチ操作がなされた位置座標の情報をホスト機器１２に出力する。一方、コントローラＩＣ１１は、押圧操作が行われたと判断した場合には、押圧操作がなされたことをホスト機器１２に通知すると共に、押圧操作なされた位置座標の情報をホスト機器１２に出力する。更に、コントローラＩＣ１１が、押圧力（荷重）に関する情報をホスト機器１２に出力するようにしてもよい。
【００１７】
（ホスト機器）
ホスト機器１２は、コントローラＩＣ１１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に対する文字情報や画像情報などの表示、表示装置１３に表示されたカーソルの移動、および画面のスクロールなどの処理を実行する。
【００１８】
（表示装置）
表示装置１３は、ホスト機器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、電子ペーパーなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
［１．２  センサの構成］
センサ２０は、図３Ａに示すように、接地電極２１と、接地電極２１上に設けられた変形層２２と、変形層２２上に設けられた容量結合型のセンサ層３０と、センサ層３０上に設けられた表面層２３とを備える。接地電極２１、変形層２２、センサ層３０および表面層２３は、可視光に対して透明性を有している。
【００２０】
変形層２２とセンサ層３０との間は、図示しない貼合層により貼り合わされていている。また、センサ層３０と表面層２３との間も、図示しない貼合層により貼り合わされている。接地電極２１は、変形層２２の裏面に直接設けられていてもよいが、貼合層を介して貼り合わされていてもよい。
【００２１】
センサ２０の両面のうち一方の面が、平面状の操作面２０ＳＡとなっている。以下では、センサ２０の両主面のうち、操作面２０ＳＡとは反対側の主面を裏面２０ＳＢという。センサ層３０の両主面のうち、操作面２０ＳＡ側となる面を上面といい、裏面２０ＳＢ側となる面を下面ということがある。また、操作面２０ＳＡ内において互いに直交する軸をそれぞれＸ軸およびＹ軸といい、操作面２０ＳＡに垂直な軸をＺ軸という。Ｚ軸方向を上方といい、−Ｚ軸方向を下方ということがある。
【００２２】
センサ２０は、表示装置１３の表示面上に設けられている。センサ２０と表示装置１３との間は、貼合層２４により貼り合わされている。貼合層２４は、接着剤により構成されている。接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤およびウレタン系接着剤などからなる群より選ばれる１種以上を用いることができる。本明細書において、粘着（pressure sensitive adhesion）は接着（adhesion）の一種と定義する。なお、変形層２２とセンサ層３０との間、およびセンサ層３０と表面層２３との間に設けられた貼合層も、貼合層２４と同様の接着剤により構成されている。
【００２３】
センサ層３０の上面に対向して接地電極が設けられていないのに対して、センサ層３０の下面に対向して接地電極２１が設けられている。すなわち、センサ２０は、操作面２０ＳＡ側においてはセンサ層３０が外部に対して電界的に遮断されていないのに対して、裏面２０ＳＢ側においてはセンサ層３０が外部に対して電界的に遮断されている構成を有している。また、センサ２０は、接地電極２１とセンサ層３０との間の距離が操作面２０ＳＡの押圧により変化可能な構成を有している。
【００２４】
センサ２０が上記構成を有しているため、電界的に遮断されていない側の操作面２０ＳＡに対して、導電体または接地された物体が近づくと、センサ層３０により容量変化が検出される。また、操作面２０ＳＡが導電体または非導電体により押圧されると、接地電極２１とセンサ層３０との間の距離が変化するため、センサ層３０により容量変化が検出される。
【００２５】
（接地電極）
接地電極２１は、センサ２０の裏面２０ＳＢを構成し、センサ２０の厚さ方向にセンサ層３０と対向して配置されている。接地電極２１が、センサ層３０などよりも高い曲げ剛性を有し、センサ２０の支持プレートとして機能してもよい。本明細書において、接地電極２１における接地とは、駆動ＩＣのＧＮＤ（グランド）に相当する意味を持っている。接地された物体は、必ずしもアースされている必要は無く、例えば人体のような所定の体積を有した導電体であってもよい
【００２６】
接地電極２１は、接地された透明導電層である。接地電極２１の材料としては、例えば、電気的導電性を有する金属酸化物材料、金属材料、炭素材料および導電性ポリマーなどからなる群より選ばれる１種以上を用いることができる。金属酸化物材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、ガリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などが挙げられる。金属材料としては、例えば、金属ナノ粒子、金属ワイヤーなどを用いることができる。それらの具体的材料としては、例えば、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンテル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛などの金属、またはこれらの合金などが挙げられる。炭素材料としては、例えば、カーボンブラック、炭素繊維、フラーレン、グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイルおよびナノホーンなどが挙げられる。導電性ポリマーとしては、例えば、置換または無置換のポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、およびこれらから選ばれる１種または２種からなる（共）重合体などを用いることができる。
【００２７】
接地電極２１の形状としては、例えば、板状、箔状、薄膜状、メッシュ状などが挙げられるが、これに限定されるものではない。接地電極２１が基材上に設けられていてもよい。この場合、基材は、可視光に対して透明性を有し、かつ可撓性を有するものである。基材の形状は、フィルム状であってもよいし、板状であってもよい。ここで、フィルムには、シートも含まれるものとする。
【００２８】
接地電極２１がセンサ２０の裏面２０ＳＢに設けられていることで、表示装置１３などからの外部ノイズ（外部電場）が裏面２０ＳＢ側からセンサ層３０内に入り込むことを抑制できる。
【００２９】
（変形層）
変形層２２は、接地電極２１とセンサ層３０との間を所定間隔で離間する。変形層２２は、操作面２０ＳＡの押圧操作により弾性変形可能に構成されている。変形層２２は、弾性体により構成された弾性層である。弾性体としては、例えば、発泡ゴムなどの柔軟性を有するものが好ましい。変形層２２は、フィルム状または板状を有している。
【００３０】
（センサ層）
センサ層３０は、操作面２０ＳＡに対するタッチ操作および押圧操作を検出可能なものである。センサ層３０は、複数のセンシング部３０Ａを含んでいる。センシング部３０Ａは、タッチ操作および押圧操作による静電容量の変化を検出し、コントローラＩＣ１１に出力する。
【００３１】
センサ層３０は、図３Ａ、図３Ｂに示すように、基材３１と、基材３１の上面に設けられた複数の送信電極（第２電極）３２と、基材３１の下面に設けられた複数の受信電極（第１電極）３３とを備える。複数の送信電極３２は、全体としてストライプ状を有している。具体的には、複数の送信電極３２は、Ｙ軸方向に延設されるとともに、Ｘ軸方向に一定の間隔離して配置されている。複数の受信電極３３は、全体としてストライプ状を有している。具体的には、複数の受信電極３３は、Ｘ軸方向に延設されるとともに、Ｙ軸方向に一定の間隔離して配置されている。
【００３２】
操作面２０ＳＡ側から見て、送信電極３２が受信電極３３よりも手前側に設けられている。送信電極３２と受信電極３３とは直交に交差するように配置されており、その交差部にセンシング部３０Ａが構成されている。Ｚ軸方向から複数のセンシング部３０Ａを平面視すると、複数のセンシング部３０Ａは、マトリックス状に２次元的に配置されている。
【００３３】
送信電極３２の一端から配線３４が引き出され、基材３１の周縁部に引き回れて図示しないフレキシブルプリント配線基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）に接続されている。受信電極３３の一端からも配線３５が引き出され、基材３１の周縁部に引き回れて図示しないＦＰＣに接続されている。
【００３４】
（基材）
基材３１は、可撓性を有している。基材３１は、例えば、フィルム状または板状を有する。基材３１の材料としては、無機材料および有機材料のいずれも用いることができ、有機材料を用いることが好ましい。有機材料としては、例えば、公知の高分子材料を用いることができる。公知の高分子材料としては、具体的には例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル（ＴＰＥＥ）、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）、ポリイミド（ＰＩ）、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、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）などが挙げられる。
【００３５】
（送信電極、受信電極）
以下、図４、図５Ａ〜図１０Ｂを参照して、送信電極３２および受信電極３３の構成について説明する。送信電極３２は、図４に示すように、線状を有する複数のサブ電極（第２サブ電極）３２ａにより構成されている。複数のサブ電極３２ａは、Ｙ軸方向に延設されると共に、Ｘ軸方向に離して配置されている。Ｘ軸方向に隣接するサブ電極３２ａの間隔は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３６】
受信電極３３は、図４に示すように、線状を有する複数のサブ電極（第１サブ電極）３３ａにより構成されている。複数のサブ電極３３ａは、Ｘ軸方向に延設されると共に、Ｙ軸方向に離して配置されている。Ｙ軸方向に隣接するサブ電極３３ａの間隔は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３７】
サブ電極３２ａ、３３ａにより交差部３０Ｂが構成される。操作面２０ＳＡ側から見て、サブ電極３２ａがサブ電極３３ａよりも手前側に設けられている。コントローラＩＣ１１がサブ電極３２ａ、３３ａ間に電圧を印加すると、サブ電極３２ａ、３３ａの交差部３０Ｂが容量結合（電気力線）を形成する。センシング部３０Ａは、交差部３０Ｂに含まれる複数の交差部３０Ｂの容量変化の合算値を検出して、コントローラＩＣに出力する。
【００３８】
サブ電極３２ａ、３３ａの幅Ｗ１、Ｗ２は異なっており、サブ電極３２ａの幅Ｗ１がサブ電極３３ａの幅Ｗ２よりも広くなっている。このため、操作面２０ＳＡに垂直な方向（以下「Ｚ軸方向」という。）、またはそれとは反対側の裏面２０ＳＢに垂直な方向（以下「−Ｚ軸方向」という。）から交差部３０Ｂを平面視すると、交差部３０Ｂは、長さＷ１の長辺と長さＷ２の短辺とを持つ長方形状を有している。
【００３９】
Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視した場合には、図７Ａに示すように、交差部３０Ｂの境界線Ｃ１、Ｃ２として交差部３０Ｂの短辺が見える。一方、−Ｚ軸方向から交差部を平面視した場合には、図８Ａに示すように、交差部３０Ｂの境界線Ｄ１、Ｄ２として交差部３０Ｂの長辺が見える。したがって、−Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの境界線Ｄ１、Ｄ２の長さＬ１（図８Ａ参照）は、−Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの境界線Ｃ１、Ｃ２の長さＬ２（図７Ａ参照）よりも長くなっている。
【００４０】
ここで、センシング部５０Ａの感度向上の原理について説明する。図１０Ａに示すように、対向配置された電極４１、４２の長さＬが電極４１、４２間の距離Ｄに比べて大きい構成（以下「電極構成Ａ」という。）と、図１０Ｂに示すように、対向配置された電極４１、４２の長さＬが電極４１、４２間の距離Ｄにほぼ等しい構成（以下「電極構成Ｂ」という。）とを想定する。
【００４１】
対向配置された電極４１、４２の周囲から漏れる電気力線は、導電体の接近により影響を受ける。図１０Ａ、図１０Ｂからわかるように、電極４１、４２間の電気力線４３の総本数に対する電極４１、４２間の周囲から漏れる電気力線４３の本数の割合は、電極構成Ａよりも電極構成Ｂの方が大きい。このため、導電体の接近に対する影響を、電極構成Ａよりも電極構成Ｂの方が受けやすい。すなわち、導電体の接近によって、電極構成Ａよりも電極構成Ｂの方が容量変化しやすい。上記の特徴を考慮すると、交差部３０Ｂは、上方よりも下方の方が導電体の接近の影響を受けやすいことがわかる（図７Ｂ、図８Ｂ参照）。
【００４２】
第１の実施形態に係るセンサ２０では、サブ電極３２ａ、３３ａ間の距離Ｄおよび長方形状の交差部３０Ｂの辺の長さＬ１、Ｌ２（すなわちサブ電極３２ａ、３３ａの幅Ｗ１、Ｗ２）の３つのパラメータを感度調整の主要なパラメータ（感度調整の影響因子）としている。これ以外に、基材３１、変形層２２および表面層２３をそれぞれ構成する材料の誘電率、変形層２２の厚みＢＤおよび表面層の厚みＦＤなどを感度調整のパラメータとしてもよい。
【００４３】
並行に配置されたサブ電極３２ａ、３３ａ間の静電容量は、サブ電極３２ａ、３３ａ間の誘電率をε、交差部３０Ｂの面積をＳ（＝Ｌ１×Ｌ２）、サブ電極３２ａ、３３ａ間の距離をＤとすると、静電容量Ｃは以下の式により求められる。
Ｃ＝εＳ／Ｄ＝ε（Ｌ１×Ｌ２）／Ｄ
【００４４】
サブ電極３２ａ、３３ａ間の距離Ｄが辺の長さＬ１、Ｌ２に対して非常に小さい場合（図１０Ａの模式図に示すような構成の場合）、サブ電極３２ａ、３３ａの周縁からの電気力線の漏れの影響は無視できるため、上記の式により静電容量を精度良く計算することができる。これに対して、サブ電極３２ａ、３３ａ間の距離Ｄと辺の長さＬ１、Ｌ２とがほぼ等しい場合（図１０Ｂの模式図に示すような構成の場合）、サブ電極３２ａ、３３ａの周縁からの電気力線の漏れの影響が大きく、上記の式により求められる静電容量と実際の静電容量との間に差が生じる。
【００４５】
第１の実施形態に係るセンサ２０では、図７Ａ、図７Ｂに示すように、Ｚ軸方向から容量結合部を平面視すると、容量結合部を構成するサブ電極（上部電極）３２ａ、サブ電極（下部電極）３３ａの長さＬ１、Ｍ１は、（容量結合部を構成するサブ電極３２ａの長さＬ１）＜（容量結合部を構成するサブ電極３３ａの長さＭ１）となっている。
【００４６】
一方、図８Ａ、図８Ｂに示すように、−Ｚ軸方向から容量結合部を平面視すると、容量結合部を構成するサブ電極（上部電極）３２ａ、サブ電極（下部電極）３３ａの長さＬ２、Ｍ２は、（容量結合部を構成するサブ電極３３ａの長さＬ２）＜（容量結合部を構成するサブ電極３２ａの長さＭ２）となっている。
【００４７】
したがって、第１の実施形態に係るセンサ２０では、交差部３０Ｂの面積Ｓ（Ｌ１×Ｌ２）よりも大きな面３０Ｃで容量結合しており、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂに示すように、交差部３０Ｂの対向面積Ｓ１と、容量結合している実効面積（面３０Ｃの面積）Ｓ２とは、Ｓ１＜Ｓ２となる。
【００４８】
容量結合したサブ電極３２ａ、３３ａ間では、所定の周波数の電気信号が容量結合によって送受信される。このような状態にある交差部３０Ｂに接地電極２１が近づくと、信号の一部が接地電極２１に流れ、サブ電極３２ａ、３３ａ間の信号のやり取りが減少する（エネルギーの一部が接地電極２１に漏洩する）、別言すると、結合容量が減少するということになる。
【００４９】
上述のように、サブ電極３２ａの幅Ｗ１（＝Ｌ１）とサブ電極３３ａの幅Ｗ２（＝Ｌ２）とを異ならせて、交差部３０Ｂの形状を長方形状にしているので、図９Ａ、図９Ｂに示すように、操作面２０ＳＡに接近する導電体（例えば指など）と、センサ２０の裏面２０ＳＢ側に設けられた接地電極２１とでは、電気力線の漏れが生じる辺の長さＬ１、Ｌ２が異なる。
【００５０】
図９Ａに示すように、Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視すると、交差部３０Ｂの両短辺側の部分３６で電気力線が大きく漏れている。一方、図９Ｂに示すように、−Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視すると、交差部３０Ｂの両長辺側の部分３７で電気力線が大きく漏れている。
【００５１】
図９Ａ、図９Ｂからわかるように、上述の構成を有する交差部３０Ｂでは、電気力線は、操作面２０ＳＡ側よりも裏面２０ＳＢ側に流れやすくなっている。したがって、交差部３０Ｂの電気力線は、操作面２０ＳＡに接近または接触する導電体よりも、接地電極２１に流れやすい。すなわち、上述の構成を有する交差部３０Ｂでは、センシング部３０Ａの下方の感度が向上するのに対して、センシング部３０Ａの上方の感度が低下する。このように、サブ電極３２ａ、３３ａの幅Ｗ１、Ｗ２を変えることにより、接地電極２１に対するセンシング部３０Ａの感度と、操作面２０ＳＡに接近または接触する導電体に対するセンシング部３０Ａの感度とを変えることが可能になる。
【００５２】
第１の実施形態に係るセンサ２０では、サブ電極３２ａ、３３ａ間の距離Ｄと、交差部３０Ｂの長辺の長さＬ１の関係とが、Ｌ１＜２×Ｄの関係を満たす場合に、上述の感度調整の効果が特に顕著に発現する。例えば、サブ電極３２ａ、３３ａ間の距離Ｄ＝２５０μｍの場合、サブ電極３２ａの幅Ｌ１＜５００μｍであることが好ましい。
【００５３】
また、サブ電極３２ａ、３３ａ間の距離Ｄと、交差部３０Ｂの長辺の長さＬ１、Ｌ２が、Ｄ＞Ｌ１、Ｌ２の関係を満たすことが好ましい。例えば、Ｄ＝２５０μｍのとき、Ｌ１＝１５０μｍとすることが好ましい。
【００５４】
Ｌ１とＬ２の比率は、目的とするセンシング部３０Ａの感度に応じて設定すればよく、特に限定されるものではない。一例として挙げるならば、Ｌ１≒０．５×Ｌ２である。具体的にはＬ２＝２００μｍの場合、Ｌ１≒１００μｍである。
【００５５】
サブ電極３２ａ、３３ａは、可視光に対して透明性を有する透明電極である。サブ電極３２ａ、３３ａの材料としては、上述の接地電極２１と同様の材料を挙げることができる。
サブ電極３２ａ、３３ａの形成方法としては、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷などの印刷法、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニング法を用いることができる。
【００５６】
（表面層）
表面層２３は、操作面２０ＳＡを有し、押圧操作により操作面２０ＳＡが押圧された場合にもほぼ一定の厚みを維持可能に構成されている。表面層２３は、可視光に対して透明性を有し、かつ可撓性を有する基材である。基材の形状は、フィルム状であってもよいし、板状であってもよい。基材の材料としては、上記の基材３１と同様のものが挙げられる。なお、表面層２３が、コーティング層であってもよい。
【００５７】
［１．３  操作時のセンサの出力信号］
以下、図１１を参照して、操作時におけるセンサ２０からの出力信号について説明する。ここで、出力信号は、各センシング部３０Ａにて検出された静電容量の変化に応じたものである。
【００５８】
図１１に示すように、操作面２０ＳＡに対して指などの導電体により操作がなされる場合（曲線（Ａ））と、操作面２０ＳＡに対してスタイラスなどの非導電体により操作がなされる場合（曲線（Ｂ））とでは、センサ２０からの出力信号が異なる。
【００５９】
導電体が操作面２０ＳＡに近づくに従って出力信号が増加し、導電体が操作面２０ＳＡに接触する程度まで近づくと出力信号が急激に増加する。導電体が操作面２０ＳＡに接触後、導電体により操作面２０ＳＡが押圧されると、押圧力の増加に伴って出力信号が増加する。
【００６０】
非導電体が操作面２０ＳＡに近づいても出力信号は変化せず、非導電体が操作面２０ＳＡに接触し、非導電体により操作面２０ＳＡが押圧されると、押圧力の増加に伴って出力信号が増加する。
【００６１】
コントローラＩＣ１１は、センサ２０からの出力信号に対して閾値Ａ、閾値Ｂを有している。閾値Ａは、例えば、導電体の接近により出力信号が急激に増加する範囲に設定される。閾値Ｂは、例えば、導電体が操作面２０ＳＡに接触したときの出力信号値よりも大きく、かつ、非導電体による操作面２０ＳＡの押圧を検出可能な範囲に設定される。なお、コントローラＩＣが複数の閾値Ｂを有し、これらの閾値Ｂにより押圧力の強弱を段階的に検出してもよい。
【００６２】
コントローラＩＣ１１は、センサ２０からの出力信号が閾値Ａを超え、閾値Ｂ以下である場合には、操作面２０ＳＡにタッチ操作がなされたと判断する。一方、コントローラＩＣ１１は、センサ２０からの出力信号が閾値Ｂを超えた場合には、操作面２０ＳＡに対して押圧操作がなされたと判断する。
【００６３】
［１．  ４  センサの動作］
以下、図１２Ａ〜図１２Ｃを参照して、タッチ操作および押圧操作時におけるセンサ２０の動作について説明する。なお、図１２Ａ、図１２ＢはＸＺ断面を示しているのに対して、図１２ＣはＹＺ断面を示している。
【００６４】
コントローラＩＣ１１がサブ電極３２ａ、３３ａ間に電圧を印加すると、図１２Ａに示すように、各交差部３０Ｂにてサブ電極３２ａ、３３ａが電気力線（容量結合）を形成する。
【００６５】
図１２Ｂに示すように、指などの導電体５１が操作面２０ＳＡに接近または接触すると、交差部３０Ｂの短辺側から漏れる電気力線が導電体５１に流れて、交差部３０Ｂの静電容量が変化する。センシング部３０Ａを構成する複数の交差部３０Ｂの静電容量変化の合算値がセンサ２０からコントローラＩＣ１１に出力信号として供給される。コントローラＩＣ１１は、センサ２０から供給される出力信号に基いて、タッチ操作が行われたことを判断すると共に、タッチ操作がなされた位置を検出し、その結果をホスト機器１２に通知する。
【００６６】
図１２Ｃに示すように、スタイラスなどの非導電体５２により操作面２０ＳＡが押圧されると、表面層２３とセンサ層３０とが接地電極２１に向けて撓み、変形層２２が変形する。これにより、センサ層３０が接地電極２１に近づき、交差部３０Ｂの長辺側から漏れる電気力線が接地電極２１に流れて、交差部３０Ｂの静電容量が変化する。センシング部３０Ａを構成する複数の交差部３０Ｂの静電容量変化の合算値がセンサ２０からコントローラＩＣ１１に出力信号として供給される。コントローラＩＣ１１は、センサ２０から供給される出力信号に基いて、押圧操作が行われたことを判断すると共に、押圧操作がなされた位置を検出し、その結果をホスト機器１２に通知する。
【００６７】
なお、導電体５１により操作面２０ＳＡが押圧された場合には、交差部３０Ｂの短辺側から漏れる電気力線が導電体５１に流れると共に、交差部３０Ｂの長辺側から漏れる電気力線が接地電極２１に流れることになる。
【００６８】
［１．５  効果］
第１の実施形態に係るセンサ２０は、タッチ操作と押圧操作とを検出可能なセンサであり、接地電極２１と、接地電極２１上に設けられ、複数のサブ電極３３ａにより構成される受信電極３３と、受信電極３３上に設けられ、複数のサブ電極３２ａにより構成される送信電極３２とを備える。送信電極３２上に操作面２０ＳＡが設けられ、サブ電極３２ａ、３３ａにより交差部３０Ｂが構成される。接地電極２１側から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの境界線の長さＬ１が、操作面２０ＳＡ側から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの境界線の長さＬ２よりも長い。これにより、非導電体による押圧操作の感度を向上し、かつ導電体による押圧操作の感度を低減できる。したがって、非導電体による押圧操作と導電体による押圧操作との感度バランスを調整することができる。また、導電体によるタッチ操作の感度も低減できる。したがって、非導電体による押圧操作と導電体によるタッチ操作との感度バランスも調整することができる。
【００６９】
また、第１の実施形態に係るセンサ２０では、長方形状の交差部３０Ｂの辺の長さＬ１、Ｌ２、すなわちサブ電極３２ａ、３３ｂの幅Ｗ１、Ｗ２により、センサ層３０の上下方向の感度を変えることができる。したがって、寸法制約やプロセス制約などの設計上の制約をあまり受けずに、センサ層３０の上下方向の感度を調整することができる。すなわち、センサ２０の設計自由度を損なわずに、センサ層３０の上下方向の感度を調整することができる。
【００７０】
また、第１の実施形態に係るセンサ２０では、一般的なタッチパネルやタッチパッドのように指などの導電体（接地された物体）によるタッチ操作を検出することが可能である。また、導電体または非導電帯により押圧操作も検出可能である。更に、一般的なタッチパネルやタッチパッドが乾燥した指や爪先などの検出を苦手としているのに対して、第１の実施形態に係るセンサ２０では、押圧力による容量変化を検出することも可能であるため、乾燥した指や爪先などを検出することもできる。
【００７１】
［１．６  変形例］
（変形例１）
上述の第１の実施形態では、サブ電極３２ａ、３３ａが異なる幅Ｗ１、Ｗ２を有するようにすること、すなわち交差部３０Ｂの形状を長方形状とすることで、操作感度を変える場合について説明したが、これ以外の構成により操作感度を変えるようにしてもよい。例えば、センサ層３０の上面と操作面２０ＳＡとの間の距離、およびセンサ層３０の下面と接地電極２１の上面との間の距離を変えることで、タッチ操作と押圧操作との操作感度を変えるようにしてもよい。
【００７２】
以下、変形層２２の厚さＢＤおよび表面層２３の厚さＦＤを変えることによる操作感度の調整について説明する。ここでは、図３Ａに示すように、センサ２０の総厚は、ＦＤ＋Ｄ＋ＢＤと仮定する。なお、Ｄはセンサ層３０の厚みである。また、以下の説明において、参考例のセンサとは、Ｗ１＝Ｗ２（Ｌ１＝Ｌ２）、ＦＤ＝ＢＤの関係を満たす以外の点では第１の実施形態に係るセンサ２０と同様の構成を有するものをいう。
【００７３】
タッチ操作感度を向上させるためには、ＦＤは小さく、ＢＤは大きいことが好ましい。例えば、ＦＤ、ＢＤがＦＤ＜ＢＤの関係を満たすことが好ましい。一方、押圧操作の感度を向上させるためには、ＦＤは大きく、ＢＤは小さいことが好ましい。例えば、ＦＤ、ＢＤがＦＤ＞ＢＤの関係を満たすことが好ましい。但し、押圧操作の感度の場合には、押圧力（操作荷重）に対するＢＤの変化率が感度に影響を与えるので、変形層２２、センサ層３０、表面層２３の曲げ剛性を考慮することが好ましい。
【００７４】
一般的なタッチセンサでは、導電体による操作時のセンサ出力は、操作荷重に対して図１３に示す曲線（ａ）のように変化する。すなわち、一般的なタッチセンサでは、導電体が操作面に近づいてくると、操作面と導電体の空気層を介した電気力線（電界）の漏れによりセンサ出力が徐々に増加し、空気層の厚みがほぼゼロ、すなわち導電体が操作面に接触する程度まで接近すると、センサ出力が一気に増加する。接触後に、導電体は操作荷重によって導電体の一部（例えば指先など）が変形して接触面積が増加するので、センサ出力は僅かながら増加する。
【００７５】
一方、参考例のセンサでは、接触後の荷重によってＢＤが変化するため、導電体による操作時のセンサ出力は、操作荷重に対して図１３に示す曲線（ｂ）のように大きく変化する。また、参考例のセンサでは、非導電体による押圧操作も検出可能であり、非導電体による操作時のセンサ出力は、操作荷重に対して図１４Ａに示す曲線（ｃ）に示すように変化する。
【００７６】
図１４Ａから明らかなように、参考例のセンサでは、原理的に、（導電体に対するセンサ出力）＞（非導電体に対するセンサ出力）となり、導電体と非導電体とによる操作感度の差が大きい。このため、参考例のセンサにおいては、この操作感度の差を抑制することが望ましい。
【００７７】
上記の操作感度の差を抑制するためには、ＦＤ、ＢＤがＦＤ＞ＢＤの関係を満たすことが好ましい。この関係を満たすセンサは、参考例のセンサに比べて非導電体による操作感度を向上し、かつ参考例のセンサに比べて導電体による操作感度を低減できる。これにより、導電体および非導電体による操作時のセンサ出力を、図１４Ｂの曲線（ｂ’）、（ｃ’）に示すように変化させることができる。したがって、導電体と非導電体とによる操作感度の差を抑制することができる。
【００７８】
センサ層の総厚（＝ＦＤ＋Ｄ＋ＢＤ）を１００とすると、ＢＤの厚みは、（０．１×Ｄ）以上（０．５×Ｄ）以下であることが好ましい。また、ＦＤの厚みは、（１．１×ＢＤ）以上（２×ＢＤ）以下であることが好ましい。
【００７９】
更に上述の第１の実施形態に係るセンサ２０のように、サブ電極３２ａ、３３ａの幅Ｗ１、Ｗ２がＷ１＞Ｗ２の関係を満たすようにすることで、導電体および非導電体の操作時のセンサ出力を、図１４Ｃの曲線（ｂ’’）、（ｃ’’）に示すように変化させることができる。したがって、導電体と非導電体との操作感度の差をさらに抑制することができる。
【００８０】
また、基材３１を構成する材料の誘電率εD、表面層２３を構成する材料の誘電率εFD、および変形層２２を構成する材料の誘電率εBDを設定することで、操作感度を調整するようにしてもよい。タッチ操作の感度を向上するためには、εD、εFDがεD＜εFDの関係を満たすことが好ましい。一方、押圧操作の感度を向上するためには、εD、εBDがεD＜εBDの関係を満たすことが好ましい。
【００８１】
（変形例２）
第１の実施形態では、Ｚ軸方向から平面視された交差部３０Ｂの形状が長方形状である場合について説明したが、Ｚ軸方向から平面視された交差部３０Ｂの形状はこれに限定されるものではなく、長さＬ１、Ｌ２がＬ１＞Ｌ２の関係を満たす形状であればよい。このような関係を満たしていれば、第１の実施形態と同様に非導電体による押圧操作の感度を向上し、かつ導電体による押圧操作の感度を低減できる。
【００８２】
Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視すると、図１５Ａ、図１６Ａに示すように、交差部３０Ｂの境界線Ｃ１、Ｃ２が見える。一方、裏面２０ＳＢに垂直な方向から交差部３０Ｂを平面視すると、図１５Ｂ、図１６Ｂに示すように、交差部３０Ｂの境界線Ｄ１、Ｄ２が見える。交差部３０Ｂの境界線Ｄ１、Ｄ２の長さＬ１は、交差部３０Ｂの境界線Ｃ１、Ｃ２の長さＬ２よりも長くなっている。ここで、交差部３０Ｂは、境界線Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２により囲まれる部分である。
【００８３】
図１５Ａ、図１５Ｂでは、交差部３０Ｂの境界線Ｄ１、Ｄ２が、円弧状を有している例が示されている。図１６Ａ、図１６Ｂでは、交差部３０Ｂの境界線Ｄ１、Ｄ２が、長方形状を有している例が示されている。この場合、電極形成時におけるサブ電極３２ａ、３３ａの位置ズレを抑制することが好ましい。図１７Ａ、図１７Ｂに示すように、サブ電極３２ａ、３３ａの位置ズレが大きくなると、交差部３０Ｂの形状が目的とする形状とは異なってしまう。このため、結合容量のバラツキや、上下方向の感度にバラツキが発生して、所望の特性が得られなくなる虞がある。
【００８４】
（変形例３）
長方形状を有する交差部３０Ｂの向きは、図１８Ａに示すように、長さＬ１の長辺がＸ軸と平行となるように設定されていてもよいし、図１８Ｂに示すように、長さＬ１の長辺がＹ軸と平行となるように設定されていてもよい。具体的には、図１８Ａに示すように、操作面２０ＳＡの側から見て、サブ電極３２ａをサブ電極３３ａよりも手前側に設け、サブ電極３２ａの幅Ｗ１をサブ電極３３ａの幅Ｗ２よりも広くするようにしてもよい。あるいは、図１８Ｂに示すように、操作面２０ＳＡの側から見て、サブ電極３３ａをサブ電極３２ａよりも手前側に設け、サブ電極３３ａの幅Ｗ２をサブ電極３２ａの幅Ｗ１よりも広くするようにしてもよい。
【００８５】
操作物体の接触面または荷重面の形状は必ずしもほぼ円形になるとは限らない。例えば、図１８Ａ、図１８Ｂに示すように、操作物体の接触／荷重面Ａ１の形状がほぼ楕円形状などになる場合がある。対象とする操作物体の接触／荷重面Ａ１の形状に合わせ、交差部３０Ｂの長辺の向きをＸ軸方向またはＹ軸方向に設定することで、座標位置の検出精度を向上するようにしてもよい。
【００８６】
（変形例４）
図１９に示すように、変形層２２に代えて、複数の柱状体２２ｂを備える変形層２２ａを採用してもよい。この場合、接地電極２１が基材２１ａ上に設けられて、電極基材が構成されていてもよい。変形層２２ａが、接地電極２１とセンサ層３０との周縁部間に連続的または断続的に設けられた枠部２２ｃをさらに備えていてもよい。柱状体２２ｂの配置形態としては、例えば特許文献１に記載の配置形態を採用することができる。
【００８７】
（変形例５）
操作面２０ＳＡは、平面状に限られず、曲面または屈曲面であってもよい。この場合、センサ２０の全体形状が湾曲または屈曲した形状であってもよい。
【００８８】
（変形例６）
送信電極３２および受信電極３３は、サブ電極により構成された複数の単位電極体と、隣接する単位電極体間を連結する複数の連結部材とを備え、送信電極３２と受信電極３３との単位電極体の重なりによりセンシング部３０Ａが構成されていてもよい。この場合、サブ電極により構成される単位電極体は、例えば、櫛歯状、メッシュ状、同心状または螺旋状などを有していてもよい。
【００８９】
（変形例７）
操作面２０ＳＡ側から見て、受信電極３３が送信電極３２よりも手前側に設けられた構成を採用してもよい。この場合、受信電極３３の幅Ｗ２を送信電極３２の幅Ｗ１よりも広くすればよい。
【００９０】
（変形例８）
上述の第１の実施形態では、電子機器１０がタブレット型コンピュータである場合について説明したが、本技術はこの例に限定されるものではない。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、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の電子機器に本技術を適用してもよい。
【００９１】
＜２  第２の実施形態＞
［２．１  センサの構成］
本技術の第２の実施形態に係るセンサ１２０は、図２０に示すように、センサ層３０と表面層２３との間に設けられた変形層２５をさらに備えている点において、第１の実施形態に係るセンサ２０とは異なっている。なお、第２の実施形態において第１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。
【００９２】
変形層２５は、センサ層３０と表面層２３との間を所定間隔で離間する。変形層２５は、フィルム状または板状を有している。変形層２５は、弾性体により構成された弾性層であり、操作面２０ＳＡの押圧操作により弾性変形可能に構成されている。弾性体としては、変形層２２と同様のものを用いることができる。変形層２２、２５のヤング率は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。変形層２２のヤング率が変形層２５のヤング率に比べて大きくてもよいし、変形層２５のヤング率が変形層２２のヤング率に比べて大きくてもよい。すなわち、操作面２０ＳＡに加えられる荷重に対して変形層２５が変形層２２に比べて変形しやすくてもよいし、操作面２０ＳＡに加えられる荷重に対して変形層２２が変形層２５に比べて変形しやすくてもよい。
【００９３】
［２．２  センサの動作］
以下、図２１Ａ〜図２１Ｃを参照して、タッチ操作および押圧操作時におけるセンサ１２０の動作について説明する。ここでは、操作面２０ＳＡに加えられる荷重に対して変形層２５が変形層２２に比べて変形しやすい場合について説明する。なお、図２１Ａ、図２１ＢはＸＺ断面を示しているのに対して、図２１ＣはＹＺ断面を示している。
【００９４】
図２１Ａに示すように、指などの導電体５１が操作面２０ＳＡに接近または接触すると、交差部３０Ｂの短辺側から漏れる電気力線が導電体５１に流れて、交差部３０Ｂの静電容量が変化する。
【００９５】
図２１Ｂに示すように、導電体５１により操作面２０ＳＡが押圧されると、表面層２３がセンサ層３０に向けて撓み、変形層２５が変形する。これにより、導電体５１がセンサ層３０に近づき、交差部３０Ｂの短辺側から導電体５１に流れる電気力線が増加して、サブ電極３２ａ、３３ａ間の容量変化が増大する。また、図２１Ｃに示すように、押圧力（荷重）を更に増加させると、表面層２３とセンサ層３０とが接地電極２１に向けて撓み、変形層２２が変形する。これにより、センサ層３０が接地電極２１に近づき、交差部３０Ｂの長辺側から漏れる電気力線が接地電極２１に流れて、交差部３０Ｂの静電容量が変化する。
【００９６】
［２．３  効果］
第２の実施形態に係るセンサ１２０では、センサ層３０と表面層２３との間に変形層２５が備えられているため、導電体５１による押圧操作の感度を調整することができる。
【００９７】
［２．  ４  変形例］
（変形例１）
変形層２２、２５として、複数の柱状体を備える変形層を採用してもよい。柱状体の配置形態としては、例えば特許文献１に記載の配置形態を採用することができる。
【００９８】
（変形例２）
センサ層３０と表面層２３との間に変形層２５を備える代わりに、表面層２３として変形層２５の機能を兼ねるものを用いてもよい。
【００９９】
（その他の変形例）
第２の実施形態に係るセンサ１２０に対して、第１の実施形態の変形例にて説明した構成を適用してもよい。
【０１００】
＜３  第３の実施形態＞
［３．１  センサの構成］
本技術の第３の実施形態に係るセンサ２２０は、図２２に示すように、変形層２５と表面層２３との間に設けられた接地電極２６をさらに備えている点において、第２の実施形態に係るセンサ１２０とは異なっている。なお、第３の実施形態において第２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。
【０１０１】
第３の実施形態に係るセンサ２２０は、操作面２０ＳＡに対する押圧操作を検出するものである。センサ層３０の下面に対向して接地電極２１が設けられていると共に、センサ層３０の上面に対向して接地電極２６が設けられる。したがって、容量結合型のセンサ層３０は、操作面２０ＳＡおよび裏面２０ＳＢの両側において、外部に対して電界的に遮断されている。接地電極２６の構成は、接地電極２１と同様である。
【０１０２】
［３．２  センサの動作］
以下、図２３Ａ〜図２３Ｃを参照して、押圧操作時におけるセンサ２２０の動作について説明する。ここでは、指などの導電体５１により操作面２０ＳＡを押圧操作する場合について説明するが、スタイラスペンなどの非導電体により操作面２０ＳＡが押圧操作されてもよい。なお、図２３Ａ、図２３ＢはＸＺ断面を示しているのに対して、図２３ＣはＹＺ断面を示している。
【０１０３】
コントローラＩＣ１１がサブ電極３２ａ、３３ａ間に電圧を印加すると、図２３Ａに示すように、各交差部３０Ｂにてサブ電極３２ａ、３３ａが電気力線（容量結合）を形成する。
【０１０４】
導電体５１により操作面２０ＳＡが押圧されると、図２３Ｂに示すように、表面層２３および接地電極２６が撓み、変形層２５が変形する。これにより、接地電極２６がセンサ層３０に近づき、交差部３０Ｂの短辺側から漏れる電気力線が接地電極２６に流れる。
【０１０５】
また、操作面２０ＳＡに加えられた押圧力が表面層２３、接地電極２６および変形層２５を介してセンサ層３０の上面に加わり、図２３Ｃに示すように、センサ層３０が接地電極２１に向けて撓み、変形層２２が変形する。これにより、センサ層３０が接地電極２１に近づき、交差部３０Ｂの長辺側から漏れる電気力線が接地電極２１に流れる。
【０１０６】
上述のように電気力線が交差部３０Ｂの短辺側、長辺側から接地電極２６、２１にそれぞれ流れることで、交差部３０Ｂの静電容量が変化する。
【０１０７】
［３．３  効果］
第３の実施形態に係るセンサでは、−Ｚ方向（接地電極２１側）から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの境界線の長さＬ１が、Ｚ方向（操作面２０ＳＡ側）から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの境界線の長さＬ２よりも長い。これにより、接地電極２１に対するセンサ層３０の感度を向上し、かつ接地電極２６に対するセンサ層３０の感度を低減できる。したがって、センサ層３０の上下の感度バランスを調整することができる。
【０１０８】
［３．４  変形例］
（変形例１）
Ｚ方向から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの境界線の長さＬ２を、−Ｚ方向から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの境界線の長さＬ１よりも長くしてもよい。具体的には、Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視した場合、長方形状の交差部３０Ｂの長辺が見えるのに対して、−Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視した場合、長方形状の交差部３０Ｂの短辺が見えるようにしてもよい。このような構成とするためには、操作面２０ＳＡから見て手前側となるサブ電極３２ａの幅Ｗ１を、操作面２０ＳＡから見て奥側となるサブ電極３３ａの幅Ｗ２よりも狭くするようにすればよい。
【０１０９】
上記構成を採用した場合には、接地電極２１に対するセンサ層３０の感度を低減し、かつ接地電極２６に対するセンサ層３０の感度を向上できる。したがって、センサ層３０の上下の感度バランスを調整することができる。
【０１１０】
（変形例２）
変形層２２、２５のヤング率が異なっていている場合には、変形層２２、２５のヤング率の違いに対応させて交差部３０Ｂの辺の長さＬ１、Ｌ２を設定し、上下の接地電極２１、２６に対するセンサ層３０の感度バランスを調整してもよい。具体的には、変形層２２のヤング率が変形層２５のヤング率に比べて大きい場合には、−Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの辺の長さＬ１を、Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの辺の長さをＬ２よりも大きくするようにしてもよい。一方、変形層２５のヤング率が変形層２２のヤング率に比べて大きい場合には、Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの辺の長さをＬ２を、−Ｚ軸方向から交差部３０Ｂを平面視した場合に見える交差部３０Ｂの辺の長さＬ１より大きくするようにしてもよい。
【０１１１】
（その他の変形例）
第３の実施形態に係るセンサ２２０に対して、第１または第２の実施形態の変形例にて説明した構成を適用してもよい。
【０１１２】
以上、本技術の実施形態およびその変形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その変形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。
【０１１３】
例えば、上述の実施形態および変形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。
【０１１４】
また、上述の実施形態およびその変形例の構成、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。
【０１１５】
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
タッチ操作と押圧操作とを検出可能なセンサであって、
接地電極と、
前記接地電極上に設けられ、複数の第１サブ電極により構成される第１電極と、
前記第１電極上に設けられ、複数の第２サブ電極により構成される第２電極と
を備え、
前記第２電極上に操作面が設けられ、
前記第１サブ電極と前記第２サブ電極とにより交差部が構成され、
前記接地電極側から前記交差部を平面視した場合に見える前記交差部の境界線の長さＬ１が、前記操作面側から前記交差部を平面視した場合に見える前記交差部の境界線の長さＬ２よりも長いセンサ。
（２）
前記長さＬ１と、前記第１サブ電極および前記第２サブ電極間の距離Ｄとが、Ｌ１＜２×Ｄの関係を満たす（１）に記載のセンサ。
（３）
前記操作面側から前記交差部を平面視すると、長方形状を有している（１）または（２）に記載のセンサ。
（４）
前記第２サブ電極の幅は、前記第１サブ電極の幅よりも広い（１）から（３）のいずれかに記載のセンサ。
（５）
前記第２電極が送信電極であり、前記第１電極が受信電極である（１）から（４）のいずれかに記載のセンサ。
（６）
前記接地電極と前記第１電極との間に設けられ、前記操作面の押圧により変形する変形層をさらに備える（１）から（５）のいずれかに記載のセンサ。
（７）
前記接地電極と前記第１電極との間に設けられ、前記操作面の押圧により変形する第１変形層と、
前記第２電極上に設けられ、前記操作面の押圧により変形する第２変形層と
をさらに備える（１）から（５）のいずれかに記載のセンサ。
（８）
前記第２電極上に設けられ、前記操作面を有する表面層をさらに備え、
前記表面層の厚みが、前記変形層の厚みよりも厚い（６）に記載のセンサ。
（９）
前記変形層は、弾性体により構成されている（６）または（８）に記載のセンサ。
（１０）
前記変形層は、複数の柱状体により構成されている（６）、（８）または（９）に記載のセンサ。
（１１）
押圧操作を検出可能なセンサであって、
第１接地電極と、
前記第１接地電極上に設けられ、複数の第１サブ電極により構成される第１電極と、
前記第１電極上に設けられ、複数の第２サブ電極により構成される第２電極と、
前記第２電極上に設けられた第２接地電極と
を備え、
前記第２接地電極上に操作面が設けられ、
前記第１サブ電極と前記第２サブ電極とにより交差部が構成され、
前記第１接地電極側から前記交差部を平面視した場合に見える前記交差部の境界線の長さＬ１が、前記操作面側から前記交差部を平面視した場合に見える前記交差部の境界線の長さＬ２よりも長いセンサ。
（１２）
（１）から（１１）のいずれかに記載のセンサを備える電子機器。
【符号の説明】
【０１１６】
１０    電子機器
１１    コントローラＩＣ
１２    ホスト機器
１３    表示装置
２０    センサ
２０ＳＡ    操作面
２０ＳＢ    裏面
２１、２６    接地電極
２２    変形層（第１変形層）
２５    変形層（第２変形層）
２３    表面層
３０    センサ層
３０Ａ    センシング部
３０Ｂ    交差部
３１    基材
３２    送信電極（第２電極）
３２ａ    サブ電極（第２サブ電極）
３３    受信電極（第１電極）
３３ａ    サブ電極（第１サブ電極）
【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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【国際調査報告】
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