(57)【要約】【課題】押圧動作の検出機能と、座標位置の検出機能とを有したうえで、装置を簡素化することができる検出装置を得る。【解決手段】検出装置１０は、押圧の有無を検出するフィルム状の押圧センサ２０と、押圧センサ２０に重ねられ、複数位置毎の静電容量の変化を検出する検出部が形成されているフィルム状の静電容量センサ３０と、を備えている。このため、押圧の有無を検出するために機械的なスイッチを用いられている場合と比して、押圧動作の検出機能と、座標位置の検出機能とを有したうえで、装置を簡素化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧の有無を検出するフィルム状の押圧センサと、
前記押圧センサに重ねられ、複数位置毎の静電容量の変化を検出する検出部が形成されているフィルム状の静電容量センサと、
を備えた検出装置。
【請求項２】
一の操作されることで前記静電容量センサを介して前記押圧センサを押圧し、他の操作されることで前記静電容量センサと近接しながら移動する誘電体である押圧部が備えられる請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記押圧部は、前記静電容量センサに向けて先細りするように突出している請求項２に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載には、クリック動作（押圧動作）を検出するクリックスイッチと、座標位置を静電容量の変化で検出する検知シートとが組さ合わされている入力装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４４４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、クリック動作（押圧動作）を検出するクリックスイッチは、機械的なスイッチであるため、入力装置（検出装置）が大型化していた。
【０００５】
本発明の課題は、押圧動作の検出機能と、座標位置の検出機能とを有したうえで、装置を簡素化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る検出装置は、押圧の有無を検出するフィルム状の押圧センサと、前記押圧センサに重ねられ、複数位置毎の静電容量の変化を検出する検出部が形成されているフィルム状の静電容量センサと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、押圧の有無を検出するために、フィルム状の押圧センサが用いられている。このため、押圧の有無を検出するために機械的なスイッチを用いられている場合と比して、押圧動作の検出機能と、座標位置の検出機能とを有したうえで、装置を簡素化することができる。
【０００８】
本発明の請求項２に係る検出装置は、請求項１に記載の検出装置において、一の操作されることで前記静電容量センサを介して前記押圧センサを押圧し、他の操作されることで前記静電容量センサと近接しながら移動する誘電体である押圧部が備えられることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、押圧部は、操作されることで静電容量センサを介して押圧センサを押圧する。さらに、押圧部は、操作されることで静電容量センサと近接しながら移動する。これにより、直接指で静電容量センサに触れることなく、押圧動作の検出と、座標位置の検出とを行うことができる。
【００１０】
本発明の請求項３に係る検出装置は、請求項２に記載の検出装置において、前記押圧部は、前記静電容量センサに向けて先細りするように突出していることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、押圧部は、静電容量センサに向けて先細りするように突出している。このため、押圧部を用いて静電容量センサを介して押圧センサを容易に押圧することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の検出装置によれば、押圧動作の検出機能と、座標位置の検出機能とを有したうえで、装置を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る検出装置を示した分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係る検出装置を示した斜視図である。
【図３】本実施形態に係る検出装置を示した断面図である。
【図４】本実施形態に係る検出装置を示した断面図である。
【図５】本実施形態に係る検出装置を示した断面図である。
【図６】本実施形態に係る検出装置を示した断面図である。
【図７】本実施形態に係る検出装置に用いられた静電容量センサを示した平面図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）本実施形態に係る検出装置に用いられた静電容量センサを示し、図７に示すＳ−Ｓ線断面図、及びＴ−Ｔ線断面図である。
【図９】本実施形態に係る検出装置と、検出装置によって操作されるカーナビとを示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係る検出装置の一例について図１〜図９に従って説明する。なお、図中矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、図中矢印Ｌは装置前後方向（水平方向）を示し、図中矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示す。
【００１５】
（全体構成）
検出装置１０は、図９に示されるように、カーナビゲーション装置１００（以下「カーナビ１００」と記載する）に信号配線９０を介して接続されている。そして、この検出装置１０は、カーナビ１００の表示画面１０２に表示される複数のアイテム１０４から一のアイテム１０４を選択し、かつ、選択したアイテム１０４を実行させるのに用いられる。
【００１６】
また、カーナビ１００には、検出装置１０によって検出された検出信号を増幅する増幅器１０８と、増幅した検出信号を検知する検知ＩＣ１０６とが備えられている。
【００１７】
（要部構成）
次に、検出装置１０の構造について説明する。
【００１８】
検出装置１０は、図１に示されるように、押圧（変形）の有無を検出するフィルム状の押圧センサ２０と、押圧センサ２０に上方側から重ねられている静電容量センサ３０とを備えている。さらに、検出装置１０は、静電容量センサ３０の上方側（押圧センサ２０が配置される側とは反対側）から静電容量センサ３０を押圧する押圧部７０を含んで構成される操作部材６０を備えている。
【００１９】
〔押圧センサ〕
押圧センサ２０は、図１に示されるように、圧電効果を有する樹脂材料（例えば、ポリフッ化ビニリデン）で形成されている厚さ５０〔μｍ〕の圧電層２０Ａを備えている。さらに、押圧センサ２０は、圧電層２０Ａに上方側から重ねられている厚さ３０〔μｍ〕の電極層２０Ｂと、圧電層２０Ａに下方側から重ねられている厚さ３０〔μｍ〕の電極層２０Ｃとを備えている。夫々の電極層２０Ｂ、２０Ｃは、銀を成分として含む導電材で形成されている。
【００２０】
この構成において、押圧センサ２０が押圧されることで圧電層２０Ａが変形すると、電極層２０Ｂと電極層２０Ｃとの間に電位差が生じる。これにより、押圧センサ２０が押圧の有無を検出するようになっている。
【００２１】
そして、電極層２０Ｂ及び電極層２０Ｃに、信号配線９０（図９参照）の端部に接続されたコネクタ９０Ａの導通部が電気的に接続されている。
【００２２】
〔静電容量センサ〕
静電容量センサ３０は、相互キャパシタンス方式（相互容量方式）により静電容量の変化を検出するセンサである。静電容量センサ３０は、透明な光学フィルムであるシート部材３２と、シート部材３２に形成され、複数位置毎の静電容量の変化を検出する検出部の一例としての導電パターン４２とを備えている。
【００２３】
［シート部材］
シート部材３２は、矩形状とされ、厚さ１００〔μｍ〕のＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルムに反射防止被膜がコーティングされたものが用いられている。
【００２４】
［導電パターン］
導電パターン４２は、酸化スズインジウム（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用いて、シート部材３２の押圧センサ２０側に形成されている。そして、導電パターン４２は、図７に示されるように、装置幅方向（図中上下方向）に延びると共に装置前後方向（図中左右方向）に並んで複数列（本図では８列）配置され、図示せぬ電圧印加手段から電圧が印加される送信パターン４４を備えている。さらに、導電パターン４２は、装置前後方向に延びると共に装置幅方向に並んで複数列（本図では６列）配置され、接地される受信パターン４６を備えている。
【００２５】
夫々の送信パターン４４は、装置幅方向に等間隔で配置される正方形状のセンシング部４４Ａと、隣り合うセンシング部４４Ａを互いに電気的に接続する接続部４４Ｂとを備えている。
【００２６】
これに対して、夫々の受信パターン４６は、装置前後方向に等間隔で配置されると共に周囲に配置されたセンシング部４４Ａを構成する一辺と夫々対向する四辺から構成される正方形状のセンシング部４６Ａを備えている。さらに、夫々の受信パターン４６は、隣り合うセンシング部４６Ａを互いに電気的に接続する接続部４６Ｂを備えている。
【００２７】
また、上方側から見て（平面視で）接続部４４Ｂと接続部４６Ｂとが重なる部位については、図８（Ｂ）に示されるように、接続部４４Ｂが所謂ジャンパー構造とされており、装置上下方向で接続部４６Ｂと離間している。そして、接続部４４Ｂと接続部４６Ｂとの間には、絶縁材５０が配置されている。
【００２８】
さらに、導電パターン４２は、図７に示されるように、シート部材３２の装置前後方向の後方側（図中右側）に形成された複数の矩形状のパット部５２と、夫々のパット部５２と送信パターン４４のセンシング部４４Ａとを電気的に接続する配線部５４とを備えている。
【００２９】
具体的には、パット部５２は、パット部５２Ａとパット部５２Ｂとから構成されている。パット部５２Ａは、図中右側４列の送信パターン４４において装置幅方向の一端部（図中上端部）に配置されたセンシング部４４Ａと配線部５４によって接続されている。これに対して、パット部５２Ｂは、図中左側４列の送信パターン４４において装置幅方向の他端部（図中下端部）に配置されたセンシング部４４Ａと配線部５４によって接続されている。そして、パット部５２Ａは装置幅方向に並んで等間隔に配置され、パット部５２Ｂはパット部５２Ａと離間して装置幅方向に並んで等間隔に配置されている。
【００３０】
さらに、導電パターン４２は、シート部材３２の装置前後方向の一端側（図中右側）に形成された複数の矩形状のパット部５６と、このパット部５６と各受信パターン４６において装置前後方向の端部（図中右端部）に配置されたセンシング部４６Ａとを電気的に接続する配線部５８とを備えている。
【００３１】
具体的には、パット部５６は、パット部５２Ａとパット部５２Ｂとの間に配置されている。また、パット部５６は、パット部５２Ａ側で装置幅方向に並んで等間隔に配置されたパット部５６Ａと、パット部５２Ｂ側で装置幅方向に並んで等間隔に配置されたパット部５６Ｂとを備えている。
【００３２】
そして、押圧センサ２０の上方側から静電容量センサ３０が重ねられた状態で、図１、図２に示されるように、パット部５２及びパット部５６は外部に露出するようになっている。
【００３３】
この構成において、このパット部５２及びパット部５６に、信号配線９０（図９参照）の端部に接続されたコネクタ９０Ａの導通部が電気的に接続されるようになっている（図２参照）。そして、センシング部４４Ａは、信号配線９０（図９参照）を介して図示せぬ電圧印加手段から電圧が印加され、センシング部４６Ａは、信号配線９０を介して接地される。これにより、隣り合うセンシング部４４Ａとセンシング部４６Ａとの間には、電界が生じる（図８（Ａ）参照）。この状態で、静電容量センサ３０の表面に誘電体が近接すると、誘電体とセンシング部４４Ａとの間で電界が生じ、これにより、隣り合うセンシング部４４Ａとセンシング部４６Ａとの間の静電容量が変化するようになっている。
【００３４】
〔操作部材〕
操作部材６０は、図２に示されるように、一部が球状で球面が静電容量センサ３０と対向する第一球部６２と、第一球部６２の上方側に配置されると共に一部が球状で球面が上方側を向く第二球部６４とを備えている。そして、第一球部６２には、上方側を向く平面部６２Ａが形成され、第二球部６４には、下方側を向く平面部６４Ａが形成されている。
【００３５】
また、操作部材６０は、第一球部６２の平面部６２Ａと第二球部６４の平面部６４Ａとを連結する円柱状の円柱部６６と、第一球部６２の球面から静電容量センサ３０側に先細りするように突出する押圧部７０とを備えている。この押圧部７０は、導電性エラストマ（誘電体の一例）により形成されている。
【００３６】
〔その他〕
検出装置１０は、図９に示されるように、直方体状の筐体８０を備えている。
【００３７】
筐体８０の内部には、図３に示されるように、押圧センサ２０の上方側に静電容量センサ３０が重ねられた状態で押圧センサ２０及び静電容量センサ３０が配置されている。さらに、筐体８０の天板８２には、貫通孔８２Ａが形成されている。
【００３８】
そして、操作部材６０の円柱部６６が貫通孔８２Ａに挿入されている。これにより、第一球部６２が筐体８０の内部に配置され、第二球部６４が筐体８０の外部に配置されている。
【００３９】
また、筐体８０の内部には、筐体８０の天板８２の裏面に操作部材６０を取り付けるための引張コイルバネ８４（以下単に「バネ８４」と記載する）が配置されている。
【００４０】
このバネ８４は、円柱部６６を囲み、装置上下方向に延びるように配置されている。そして、バネ８４の上端部が、天板８２の裏面に図示せぬ固定部材で固定され、バネ８４の下端部が第一球部６２の平面部６２Ａに図示せぬ固定部材で固定されている。
【００４１】
この構成により、操作部材６０に操作荷重が負荷されていない初期状態では、押圧部７０と静電容量センサ３０との間には隙間が形成されている。
【００４２】
なお、検出装置１０を用いて、カーナビ１００を操作する方法については、後述する作用と共に説明する。
【００４３】
（作用・効果）
次に、検出装置１０の作用について、検出装置１０を用いてカーナビ１００の表示画面１０２に表示される複数のアイテム１０４から一のアイテム１０４を選択する操作、及び検出装置１０を用いて選択したアイテム１０４を実行させる操作により説明する。
【００４４】
図９に示されるように、カーナビ１００の表示画面１０２には、カーナビ１００の機能を発揮させる複数のアイテム１０４が上下方向に並んで地図の隣りに表示されている。検出装置１０を操作していない状態（指令を出していない状態）では、最上部に配置されたアイテム１０４が選択されており、このアイテム１０４の輝度が他のアイテム１０４に比して高くなっている。
【００４５】
そして、現在選択されているアイテム１０４を実行させる場合には、ユーザは、図４に示されるように、指Ｆで操作部材６０の第二球部６４を下方側に押圧する。これにより、バネ８４が伸び、押圧部７０が静電容量センサ３０を介して押圧センサ２０を押圧する。
【００４６】
押圧センサ２０が押圧されることで、押圧センサ２０の圧電層２０Ａが変形し、電極層２０Ｂと電極層２０Ｃとの間に電位差が生じる。この電位差情報が、信号配線９０を通って増幅器１０８によって増幅され、検知ＩＣ１０６（図９参照）によって検知される。このように、押圧センサ２０が押圧されたことが検知ＩＣ１０６により検知されることで、選択されているアイテム１０４が実行される。
【００４７】
一方、現在選択されているアイテム１０４とは異なるアイテム１０４を選択する場合には、ユーザは、図５に示されるように、指Ｆで操作部材６０の第二球部６４を押し込みながら前方側へ押し出す。これにより、バネ８４が変形して、押圧部７０が静電容量センサ３０と接触しながら後方側へ移動する。
【００４８】
押圧部７０が静電容量センサ３０と接触しながら後方側へ移動することで、選択されているアイテム１０４が移動する。
【００４９】
具体的には、前述したように、隣り合うセンシング部４４Ａとセンシング部４６Ａとの間には、図８（Ａ）に示されるように、電界が生じている。
【００５０】
そこで、静電容量センサ３０の表面に押圧部７０が接触すると、押圧部７０とセンシング部４４Ａとの間で電界が生じ、これにより、隣り合うセンシング部４４Ａとセンシング部４６Ａとの間の静電容量が変化する。この静電容量の変化が、信号配線９０を通って増幅器１０８によって増幅され、検知ＩＣ１０６（図９参照）によって検知される。検知ＩＣ１０６の結果によりどの座標位置の静電容量が変化したのかが特定される。
【００５１】
さらに、押圧部７０が静電容量センサ３０と接触しながら後方側へ移動することで、静電容量が変化する座標位置が変わり、前述した要領で、座標位置が特定される。
【００５２】
そして、検知ＩＣ１０６によって特定される座標位置が後方側へ移動し、後方側へ移動した状態が維持されている場合には、選択されるアイテム１０４が１秒毎に、下方側へ移動する（図９参照）。つまり、一秒毎に、輝度が高くされているアイテム１０４が、表示画面１０２の下方側へ移動する。
【００５３】
そして、選択したいアイテム１０４の輝度が高くなった際に、ユーザは、操作部材６０から手を離す。これにより、操作部材６０は初期位置（図３参照）に復帰し、検知ＩＣ１０６によって特定される座標位置が無くなる。これにより、選択されるアイテム１０４が１秒毎に下方側へ移動するのが停止して、アイテム１０４が選択される。
【００５４】
さらに、この選択されたアイテム１０４を実行させる場合には、ユーザは、図４に示されるように、指Ｆで操作部材６０の第二球部６４を下方側に押圧する。そして、前述した要領で、選択されたアイテム１０４が実行される。
【００５５】
一方、表示画面１０２の下方側のアイテム１０４から上方側のアイテム１０４に選択さるアイテムを移動させたい場合には、ユーザは、図６に示されるように、指Ｆで操作部材６０の第二球部６４を押し込みながら後方側へ引き寄せる。これにより、バネ８４が変形して、押圧部７０が静電容量センサ３０と接触しながら前方側へ移動する。そして、前述した、上方側のアイテム１０４から下方側のアイテム１０４に選択さるアイテムを移動させるのと同様の要領で、選択されるアイテム１０４が１秒毎に、上方側へ移動し、異なるアイテム１０４が選択される。
【００５６】
以上説明したように、押圧センサ２０に静電容量センサ３０を重ねて、押圧部７０で静電容量センサ３０を押圧、又は押圧部７０を静電容量センサ３０に接触させながら移動させる。これにより、押圧動作の検出機能と、座標位置の検出機能とを有することとなる。さらに、フィルム状の押圧センサ２０を採用することで、押圧の有無を検出するのに機械的なスイッチを用いる場合と比して、装置を簡素化することができる。換言すれば、押圧動作の検出機能と、座標位置の検出機能とを有したうえで、装置を簡素化することができる。
【００５７】
また、検出装置１０が押圧部７０を備えることで、静電容量センサ３０を直接指Ｆで触れることなく、押圧動作の検出と、座標位置の検出とを行うことができる。
【００５８】
また、押圧部７０は、静電容量センサ３０に向けて突出しているため、押圧部７０を用いて静電容量センサ３０を介して押圧センサ２０を容易に押圧することができる。
【００５９】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、静電容量センサ３０として、相互キャパシタンス方式（相互容量方式）のセンサを用いて説明したが、自己キャパシタンス方式（自己容量方式）のセンサであってもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、押圧部７０を介して静電容量センサ３０を押圧したが、ユーザの指Ｆで直接静電容量センサ３０を押圧してもよく、指Ｆを静電容量センサ３０に近接させて移動させてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、押圧部７０を静電容量センサ３０に接触させながら移動させたが、押圧部７０を静電容量センサ３０に近接させながら移動させてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、検出装置１０を用いてカーナビ１００を操作したが、検出装置１０を用いて他の装置を操作してもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、導電パターン４２が、シート部材３２の全域に形成されたが、押圧部７０が移動する範囲に導電パターン４２が形成されていればよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０          検出装置
２０          押圧センサ
３０          静電容量センサ
４２          導電パターン（検出部の一例）
７０          押圧部
【図１】
2016091427.tif 000003
【図２】
2016091427.tif 000004
【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８】
2016091427.tif 000009
【図９】
2016091427.tif 000010
【図７】
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