JP5010451B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、従来に比べて簡単な入力操作を可能とした入力装置に関する。

下記特許文献１に記載された発明では、座標入力が可能な平面型入力装置と、前記平面型入力装置の下側に押圧釦に対応する個別のスイッチ部が設けられている。特許文献２には、入力装置に使用されるセンサとして加圧抵抗式センサや静電容量式センサを用いることが開示されている。
特開２００２−１２３３６３号公報 特開２００５−３５２９２７号公報

しかしながら、上記特許文献１では、前記スイッチ部のいずれかが例えば決定釦（確定釦）であるとして、平面型入力装置にて操作体による移動情報を入力した後、前記決定釦を押すために、一旦、指を操作面から離して、前記決定釦の位置まで指を移動させなければならず、操作が煩雑化するといった問題があった。

そこで、本発明は上記従来の課題を解決するものであり、特に、従来に比べて簡単な入力操作を可能とした入力装置を提供することを目的としている。

本発明における入力装置は、操作体の操作領域上での移動位置を静電容量式センサにて検出する第１の入力操作と、前記操作体により前記操作領域を下方向に押圧し、このときの押圧量を押圧量検出手段にて検出する第２の入力操作との一連の入力操作を、前記操作体を前記操作領域上から離すことなく操作可能とし、
前記静電容量式センサの上側に設置され前記操作領域を備える表面側プレート及び、前記静電容量式センサと前記表面側プレートとの間に位置し前記表面側プレートの裏面に固定された前記押圧量検出手段としての歪みセンサが設けられ、前記操作体による押圧により表面側プレートの操作領域が撓んだとき、前記歪みセンサが歪み、前記歪みセンサの抵抗変化に基づく出力変化により前記押圧量が検出されるものであり、
前記表面側プレートには前記操作領域と前記操作領域の側方に支持領域が設けられ、少なくとも前記静電容量式センサは前記操作領域と高さ方向で対向する位置に設けられ、
前記操作領域と前記静電容量式センサとの間には、前記操作体により前記操作領域を下方向に押圧したときに、前記表面側プレートを下方向に変形可能とする空間が設けられ、これにより前記操作領域が撓み変形可能に支持され、一方、前記支持領域は撓み変形しないよう固定支持されており、
前記表面側プレートには、前記操作領域と前記支持領域との間に中間領域が設けられ、前記中間領域も前記操作領域とともに撓み変形可能とされており、
前記歪みセンサは前記中間領域の裏面に固定されており、
前記中間領域の裏面には凹み部が設けられて、前記中間領域の厚み寸法が前記操作領域の厚み寸法よりも薄くなっており、前記歪みセンサが前記凹み部内に設置されることを特徴とするものである。

このように本発明では、操作体（指やペン）を操作領域上から離すことなく、前記第１の入力操作及び前記第２の入力操作の一連の入力操作を、操作可能であるため、従来に比べて入力操作を簡単にできる。

本発明では、前記静電容量式センサの上側に設置され前記操作領域を備える表面側プレート及び、前記静電容量式センサと前記表面側プレートとの間に位置し前記表面側プレートの裏面に固定された前記押圧量検出手段としての歪みセンサが設けられ、前記操作体による押圧により表面側プレートの操作領域が撓んだとき、前記歪みセンサが歪み、前記歪みセンサの抵抗変化に基づく出力変化により前記押圧量が検出される。

これにより、前記操作体の押圧位置が前記操作領域上のどの位置にあっても高精度に、前記押圧量を検出でき、第２の入力操作を適切に行うことができる。また入力装置を簡単な構成で且つ薄型化を促進できる。

また、前記表面側プレートには前記操作領域と前記操作領域の側方に支持領域が設けられ、少なくとも前記静電容量式センサは前記操作領域と高さ方向で対向する位置に設けられ、
前記操作領域と前記静電容量式センサとの間には、前記操作体により前記操作領域を下方向に押圧したときに、前記表面側プレートを下方向に変形可能とする空間が設けられ、これにより前記操作領域が撓み変形可能に支持され、一方、前記支持領域は撓み変形しないよう固定支持されている。これにより、前記歪みセンサにより、前記押圧量を高精度に検出することができる。

また本発明では、前記表面側プレートには、前記操作領域と前記支持領域との間に中間領域が設けられ、前記中間領域も前記操作領域とともに撓み変形可能とされており、
前記歪みセンサは前記中間領域の裏面に固定される。これにより、前記歪みセンサが前記操作領域の前記撓み空間への変形を阻害しないようにできる。
また本発明では、前記歪みセンサが固定される表面側プレートの裏面には、凹み部が設けられており、前記歪みセンサが前記凹み部内に設置される。これにより前記表面側プレートが撓んだときに、歪みセンサを効果的に歪ませることができ、押圧量の検出を高精度に行うことが可能となる。

また本発明では、前記歪みセンサは、前記静電容量式センサの表面に印刷形成されたものであり、前記歪みセンサの表面は前記表面側プレートの裏面側で固定されていることが好ましい。これにより前記静電容量式センサを前記表面側プレートの裏面に貼り付けるだけでよく、入力装置の構造を簡単にでき、また、前記歪みセンサを表面側プレートに対して所定位置に簡単且つ適切に形成できる。

本発明では、前記押圧量に藻づく出力値が所定レベルの閾値以上の大きさであるか否かを判断する制御部が設けられる構成にできる。また、前記制御部では、前記閾値が複数のレベルに設定されており、前記出力値が各閾値レベルを超えるごとにオン信号を出力する構成にできる。
また、前記支持領域の厚み寸法は、前記操作領域の厚み寸法よりも厚いことが好ましい。

また本発明では、前記操作領域は画面表示部であることが好ましい。また、本発明では、前記操作領域に複数方向キーを画面表示できる。

また本発明では、前記静電容量式センサ及び、前記押圧検出手段を備える入力センサ部が筐体に貼り付けられた構成であってもよい。

あるいは本発明では、前記静電容量式センサ及び、前記押圧検出手段を備える入力センサ部が筐体内に埋め込まれた構成であってもよい。

または本発明では、前記静電容量式センサ及び、前記押圧検出手段を備える入力センサ部が筐体に印刷形成された構成であってもよい。

本発明の入力装置によれば、操作体（指やペン）の操作領域上での移動位置を静電容量式センサにて検出する第１の入力操作と、前記操作体により前記操作領域を下方向に押圧し、このときの押圧量を押圧量検出手段にて検出する第２の入力操作との一連の入力操作を、前記操作体を前記操作領域上から離すことなく操作可能であるため、従来に比べて入力操作を簡単にできる。

図１は本発明の第１実施形態の入力装置の断面図（図３に示す入力装置をＡ−Ａ線に沿って厚さ寸法方向に切断しその切断面を矢印方向から見た断面図）、図２は、図１に示す入力装置の操作領域上を指Ｆで押圧した状態を示す前記入力装置の断面図、図３は本実施形態における入力装置の部分平面図、図４は図３とは別の形態の入力装置の部分平面図、図５は、押圧量（撓み量）検出用の回路構成図、図６は、押圧量（撓み量）と出力との関係を示すグラフ（アナログ信号の出力波形図）、図７は、本発明の第２実施形態の入力装置の断面図、図８は、図７の入力装置に内蔵される静電容量式センサ及び歪みセンサの平面図、図９ないし図１１は、本実施形態の入力センサ部を筐体に組み込んで構成される入力装置の側面図、である。

図１に示すように、本実施形態の入力装置１は、表面側プレート２，歪みセンサ（歪みゲージ）３、静電容量式センサ４及び支持部材５を有して構成される。

前記表面側プレート２は、例えばアクリル透明板であるが、材質や色を限定するものでない。ただし、この実施形態では、前記表面側プレート２を携帯電話等の表示画面を備えるプレートとして使用するので、少なくとも画面表示部（操作領域２ａ）の部分は透明である。前記表面側プレート２は可撓性を備えるが、静電容量式センサ４に比べて可撓性が小さく、前記静電容量式センサ４に比べて撓みにくい。

図１及び図２に示すように、前記表面側プレート２の中央部には、操作領域２ａが設けられる。

またその周囲を囲むようにして中間領域２ｂがあり、さらに前記中間領域２ｂの周囲に支持領域２ｃが設けられている。図１に示すように前記支持領域２ｃが最も厚い厚さ寸法Ｈ１で形成されている。前記支持領域２ｃでの厚さ寸法Ｈ１は、０．８〜２．０ｍｍ程度である。なお前記支持領域２ｃも、静電容量式センサ４にて位置検出可能な領域とするとき、前記支持領域２ｃの厚さ寸法Ｈ１は最大で２ｍｍ程度である。

前記操作領域２ａの厚さ寸法Ｈ２は前記支持領域２ｃの厚さ寸法Ｈ１より薄く、０．８〜１．５ｍｍ程度である。前記操作領域２ａの全域が前記静電容量式センサ４にて操作位置の検出可能な領域であるが、前記操作領域２ａの厚さ寸法Ｈ２があまり厚くなると、静電容量式センサ４と、操作領域２ａの表面間の距離Ｈ６が離れて位置検出を高精度に行えなくなるため、前記操作領域２ａの厚さ寸法Ｈ２と、後で説明する空間１２の高さ寸法Ｈ５とを合わせた前記距離Ｈ６が２ｍｍ以下となるように、前記操作領域２ａの厚さ寸法Ｈ２が調整される。また、前記操作領域２ａは、画面表示部であり、可撓性は小さいことが好ましく、具体的には、３００ｇｆ程度の荷重を下方向にかけたときに数十μｍ程度（例えば１０μｍ）、下方向に撓む程度の可撓性でよい。

図１に示すように前記表面側プレート２の前記中間領域２ｂの裏面側には、凹み部２ｂ１が形成されており、前記凹み部２ｂ１内に歪みセンサ３が収納されている。前記凹み部２ｂ１は前記中間領域２ｂ全体に形成されてもよいが、図３に示すように前記歪みセンサ３が設置される部分にのみ部分的に形成されてもよい。

前記歪みセンサ３は、前記歪みセンサ３を構成する抵抗体に外力を加えて伸縮させることで変化する抵抗値に基づきひずみを検出するためのものである。図１の実施形態では前記歪みセンサ３を２個設け、固定抵抗素子１０と組み合わせてブリッジ回路を構成している（図５参照）。

前記静電容量式センサ４は、支持部材５の凹底面５ａに固定支持されるとともに、前記表面側プレート２の前記支持領域２ｃの裏面２ｃ１に固定されている。前記静電容量式センサ４は、Ｘ方向及び前記Ｘ方向に直交するＹ方向の夫々に多数本の透明電極が、絶縁性を有し且つ所定の誘電率を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などで形成された透明樹脂シートの上下にマトリックス状に対向させられた構造である。

前記静電容量式センサ４の平面形状の大きさは、前記表面側プレート２の操作領域２ａの平面形状と同じかあるいはそれよりも大きく、前記操作領域２ａの下側全域で、前記静電容量式センサ４が対向する位置関係になっている。図１の実施形態では、前記静電容量式センサ４の平面形状の大きさは、前記表面側プレート２の操作領域２ａの平面形状よりも大きくなっている。

上記したように表面側プレート２の前記操作領域２ａの厚さ寸法Ｈ２は前記支持領域２ｃの厚さ寸法Ｈ１より薄い。

そして図１に示すように、前記表面側プレート２の裏面側に位置する前記静電容量式センサ４の表面の周縁部が、前記支持領域２ｃの裏面２ｃ１にて固定支持されており、前記操作領域２ａと静電容量式センサ４との間には空間１２が形成されている。前記空間１２は、前記操作領域２ａが下方向に指Ｆにより押圧されたときに前記表面側プレート２の撓み変形を許容する空間である。前記操作領域２ａを下方向に押圧したときに前記操作領域２ａが数十μｍ（例えば１０μｍ）程度下方向に撓めばよいので、前記空間１２の高さ寸法Ｈ５も、数十μｍ（例えば１０μｍ）程度でよい。

前記支持部材５の中央部には前記静電容量式センサ４を収納可能な収納部５ｂが設けられる。前記収納部５ｂの平面形状の大きさは、前記静電容量式センサ４の平面形状とほぼ同じ大きさであり、前記静電容量式センサ４が前記収納部５ｂの凹底面５ａに設置されている。図１に示すように、前記収納部５ｂの深さ寸法Ｈ３は、前記静電容量式センサ４の厚さ寸法Ｈ４とほぼ同じである。図１に示すように、前記表面側プレート２の支持領域２ｃの裏面２ｃ１が、前記収納部５ｂの周囲に位置する壁部５ｃの上面５ｃ１にて固定支持されている。前記支持部材５はリジッドな透明板であれば特に材質を限定するものではない。

図１に示すように、前記支持部材５の裏面側には、前記操作領域２ａと対向する位置にＬＣＤ等の表示装置１１が設置されている。

今、図１に示すように指（操作体；ペンであってもよいが、実施形態では指で説明する）Ｆが前記表面側プレート２の操作領域２ａ上に触れており、前記指Ｆを矢印方向Ｓに移動させたとする。すると前記指Ｆの移動位置（移動軌跡）を前記静電容量式センサ４の静電容量変化に基づいて検出することができる（第１の入力操作）。

図３のように、画面表示部である操作領域２ａに、アイコン２０やカーソル２１が表示されているとする。第１の入力操作として、例えば、指Ｆを前記操作領域２ａに表示された斜め左上にあるカーソル２１上に置き、前記指Ｆを矢印Ｔに沿って斜め右下方向に移動させると、前記静電容量式センサ４により前記指Ｆの移動位置を検出し、前記カーソル２１を、前記指Ｆの移動に伴って斜め右下へ移動させることができる。

あるいは、前記指Ｆの移動に伴ってアイコン２０を移動させたり、表示をスクロールさせたり、または、指Ｆの移動軌跡に基づいて文字や絵を画面表示部である操作領域２ａ内に描くことも可能である。

そして本実施形態では前記指Ｆの移動を停止させ、その停止位置にて前記指Ｆを画面表示部である操作領域２ａ上から離すことなく、第２の入力操作として図２のように、前記指Ｆにより前記操作領域２ａを下方向に押圧すると、前記空間１２内に前記操作領域２ａが撓み変形し、このとき、前記操作領域２ａの周囲に位置する中間領域２ｂも撓むことで、前記中間領域２ｂの裏面に支持された歪みセンサ３が伸長して前記歪みセンサ３の抵抗値が変化する。

図５に示すように、前記歪みセンサ３と固定抵抗素子１０とを備えるブリッジ回路の２つの出力取り出し部２４，２５が差動増幅器２２の入力部に接続され、さらに前記差動増幅器２２の出力部が外部出力端子２３に接続されている。図５に示す回路構成により前記歪みセンサ３の抵抗変化に基づき差動電位を得ることができ出力値を大きくできる。

図６は押圧量（撓み量）と図５の回路から得られる出力値との関係を示している。図６に示すように押圧量を大きくすると出力値が徐々に大きくなる。本実施形態では前記出力値をアナログ信号として検知し、図示しない制御部により、前記出力値がある所定レベルの閾値以上の大きさであるか否かを判断する。

例えば前記制御部では、前記出力値の閾値としてレベルＬＶ１〜レベルＬＶ４までが設定されており、出力値がそれぞれの閾値レベルを越えるごとに、デジタル信号に変換して各レベルに応じた出力オン信号を出す。閾値レベルを増やせばそれだけ分解能を高めることができる。

指Ｆにより操作領域２ａを下方向に押圧して出力値が各閾値レベルを超えるごとに、例えば図３に示すカーソル２１が徐々に大きくなるように表示変換したり、あるいは音楽の再生モードであれば、音量が徐々に大きくなるように制御したりできる。または、第１の入力操作として画面表示部である操作領域２ａ上での指Ｆの移動軌跡により所定の文字を描いた後、第２の入力操作により前記指Ｆを前記操作領域２ａ上から離すことなく前記操作領域２ａを押圧し、このとき、押圧量に基づく出力値が例えば閾値レベルＬＶ１を超えたら、決定（確定）信号として、前記文字がメール文章内に入力されるように制御したりできる。またアナログ信号を第２の入力操作の信号として使用してもよい。

いずれにしても本実施形態によれば、指Ｆ（操作体）の操作領域２ａ上での移動位置を静電容量式センサ４により検出する第１の入力操作と、前記指Ｆにより前記操作領域２ａを下方向に押圧し、このときの押圧量を前記歪みセンサ３により検出する第２の入力操作との一連の入力操作を、前記指Ｆを操作領域２ａ上から離すことなく行うことが可能であり、従来に比べて入力操作を簡単にできる。

図１ないし図３に示した具体的な実施形態に示すように、本実施形態では、指Ｆの移動位置を静電容量式センサ４により検出するため、高精度に位置検出を行うことができ第１の入力操作を適切に行うことが可能である。また、前記指Ｆにより前記操作領域２ａを押圧したときに押圧量を検出可能な押圧量検出手段として歪みセンサ３を前記表面側プレート２の裏面に設けている。これにより前記表面側プレート２の操作領域２ａが撓んだとき、前記歪みセンサ３が歪むので、前記歪みセンサ３の抵抗変化に基づく出力変化により前記押圧量を検出できる。また前記歪みセンサ３を用いる構成とすることで、押圧位置が前記操作領域２ａ上のどの位置であっても高精度に、前記押圧量を検出することが可能である。すなわち前記押圧位置が操作領域２ａの真ん中でも、縁のほうでも適切に歪みセンサ３を歪ませることができ、高精度に押圧量の検出が可能になる。さらに入力装置１を簡単な構成で且つ薄型化を促進できる。

図１に示すように、前記操作領域２ａと前記静電容量式センサ４との間には所定の空間１２が設けられている。前記空間１２を設けることで、前記操作領域２ａを下方向に押圧したときに適切に前記操作領域２ａを撓み変形させることができ押圧量の検出を高精度に行うことが可能であり、第２の入力操作を適切に行うことができる。

また前記表面側プレート２には、前記操作領域２ａの周囲に支持領域２ｃが設けられ、前記支持領域２ｃが前記支持部材５により固定支持された形態であるため、前記操作領域２ａを押圧したときに、適切に前記操作領域２ａを撓ませることができ押圧量の検出を高精度に行うことが可能である。

また図１に示すように前記操作領域２ａと前記支持領域２ｃとの間に中間領域２ｂが設けられ、前記中間領域２ｂの下には前記操作領域２ａの下から連続する空間１２が設けられ、前記中間領域２ｂも前記操作領域２ａとともに撓み変形可能であり、前記歪みセンサ３が前記中間領域２ｂの裏面に設けられている。しかも前記中間領域２ｂには凹み部２ｂ１が形成され、前記中間領域２ｂでの厚みが操作領域２ａの厚さ寸法Ｈ１よりも薄くなっているため、前記操作領域２ａを撓み変形しやすくでき、また、前記歪みセンサ３も効果的に歪ませることができ、押圧量の検出を高精度に行うことができる。また図１に示す実施形態では、前記操作領域２ａが画面表示部であるため、前記歪みセンサ３をそもそも前記操作領域２ａの裏面に設置することができないが、本実施形態のように前記操作領域２ａの周囲に前記歪みセンサ３を設置可能な中間領域２ｂを設けることで、簡単な構成で、前記操作領域２ａのどの箇所を押圧しても適切に押圧量の検出が可能である。

本実施形態では、図４に示すように前記操作領域２ａに複数方向キーとしての十字キー４０を図１に示す表示装置１１を用いて画面表示させることが出来る。また操作領域２ａには十字キー４０の他に釦４１も画面表示されている。十字キー４０は複数方向キーの一例である。

指Ｆで前記十字キー４０上を平面操作するとき、まず指Ｆ（操作体）の十字キー４０上での位置を静電容量式センサ４により検出する。指Ｆで例えば上方向キー４２を押圧すると、ボリュームが増大するモードであるとき、指Ｆにおける上方向キー４２上での押圧量をアナログ信号として歪みセンサ３で検知し、押圧量に応じたアナログ信号を機器側に送信することで音量を大きくすることが可能である。

本実施形態によれば十字キー４０を操作領域２ａ内のどの位置にも画面表示できる。すなわち例えば音楽再生モードのときは操作領域２ａの下方中央位置に十字キー４０を画面表示し、ゲームモードの場合は、操作領域２ａの左方位置に画面表示できる。そして、十字キー４０を操作領域２ａのどの位置に配置しても、静電容量式センサ４による位置の検出と、歪みセンサ３による押圧量の検出の双方を適切に行える。

図７，図８に示す実施形態のように前記歪みセンサ３を前記静電容量式センサ４の表面４ａに印刷形成してもよい。図８に示すように、前記静電容量式センサ４には、歪みセンサ３に導通接続されるＩＣチップ３０も搭載される。図８により歪みセンサ３と静電容量式センサ４を備えるフィルム状の入力センサ部となる。

図７に示すように前記歪みセンサ３は前記表面側プレート３１の裏面３１ｄにも固定されている。また図７に示すように前記表面側プレート３１の裏面３１ｄと前記静電容量式センサ４の表面４ａ間には所定の空間４２が形成されている。

図７，図８の形態であれば、前記歪みセンサ３を備える静電容量式センサ４を前記表面側プレート３１の裏面３１ｄに貼り付けるだけでよく、入力装置の構造を簡単且つ薄型化でき、また、前記表面側プレート３１に対する歪みセンサ３及び静電容量式センサ４の位置決めを簡単且つ適切に行える。前記表面側プレート３１は、図１と同様に、操作領域３１ａ、中間領域３１ｂ、支持領域３１ｃを備える。前記操作領域３１ａを画面表示部として使用でき、このとき、前記歪みセンサ３を前記中間領域３１ｂの裏面に設ける。また前記支持領域３１ｃの裏面は支持部材３５により固定支持されている。

本実施形態には、前記表面側プレート２，３１の操作領域２ａ，３１ａを画面表示部として使用しない形態も含まれる。

また、指Ｆ（操作体）の操作領域２ａ上での移動位置を静電容量式センサ４により検出する第１の入力操作と、前記指Ｆにより前記操作領域２ａを下方向に押圧し、このときの押圧量を前記歪みセンサ３により検出する第２の入力操作とを同時に行うこともできる。すなわち図６に示す例えば閾値レベルＬＶ１を超えると第２の入力操作が行われるとして、前記閾値レベルＬＶ１を超えるほどの力で操作領域２ａを押圧した状態で指Ｆを移動操作させると、第１の入力操作と第２の入力操作とが同時に行われる状態にできる。

また、例えば図８に示すような静電容量式センサ４及び歪みセンサ３を備える入力センサ部５０を筐体５１の裏面に貼り付けることができる。図９では筐体５１が表面側プレートとして機能する。よって前記入力センサ部５０の操作領域と対向する位置の筐体５１の部分は可撓性で透明であることが好適である。あるいは図１と同様の構造とした入力センサ部５０を筐体５１の裏面側に貼り付けてもよい。このときも筐体が表面側プレートになるから、前記入力センサ部５０の操作領域と対向する位置の筐体５１の部分は可撓性で透明であることが好適である。または、筐体５１には開口部が形成されており、前記筐体５１に前記入力センサ部５０が貼り付けられ、前記開口部から入力センサ部５０の表面（操作領域）が露出した形態でもよい。図９では、入力センサ部５０が筐体５１の裏面側に貼り付けられた構成であるが、前記入力センサ部５０が筐体５１の表面側に貼り付けられる構成でもよい。

図９に示す符号５２は、機器内に内蔵されるマザーボードであり、前記マザーボード５２と入力センサ部５０とが配線５３にて電気的に接続されている。入力センサ部５０とマザーボード５２とがダイレクト圧接させて接合された構成でもよい。

図１０では、前記入力センサ部５０が筐体５１内にインサート成形により埋め込まれた構成である。

図１１では、前記入力センサ部５０が筐体５１の裏面に直接印刷形成された構成である。入力センサ部５０の厚みを２０μｍ前後にできる。

また図４では画面表示部である操作領域２ａの一部に十字キー４０を画面表示させる形態であったが、例えば、操作領域２ａ自体を十字キー（複数方向キー）の形にした入力装置を製造することも出来る。

また他に、操作領域を備える静電容量式センサと、その下に、押圧量を検出する感圧センサ（抵抗膜式センサ）を重ねた形態を提示できる。ただし、この構成では、前記静電容量式センサの表面全域を操作領域とすると、前記静電容量式センサの縁のほうでは適切に前記静電容量式センサを撓ませることができず、押圧量を検出できない可能性がある。よって操作領域のどの位置であっても押圧量の検出を可能とするには、図１に示す歪みセンサ３を用いることが好適である。
本実施形態の入力装置は携帯電話のみならず各種電子機器に適用可能である。

本発明の第１実施形態の入力装置の断面図（図３に示す入力装置をＡ−Ａ線に沿って厚さ寸法方向に切断しその切断面を矢印方向から見た断面図）、 図１に示す入力装置の操作領域上を指Ｆで押圧した状態を示す前記入力装置の断面図、 本実施形態における入力装置の部分平面図、 図３とは別の形態の入力装置の部分平面図、 押圧量（撓み量）検出用の回路構成図、 押圧量（撓み量）と出力との関係を示すグラフ（アナログ信号の出力波形図）、 本発明の第２実施形態の入力装置の断面図、 図７の入力装置に内蔵される静電容量式センサ及び歪みセンサの平面図、 本実施形態の入力センサ部を筐体に組み込んで構成される入力装置の側面図、 本実施形態の入力センサ部を筐体に組み込んで構成される図９とは異なる入力装置の側面図、 本実施形態の入力センサ部を筐体に組み込んで構成される図９，図１０とは異なる入力装置の側面図、

符号の説明

１ 入力装置
２、３１ 表面側プレート
２ａ、３１ａ 操作領域
２ｂ、３１ｂ 中間領域
２ｃ、３１ｃ 支持領域
３ 歪みセンサ
４ 静電容量式センサ
５、３５ 支持部材
１０ 固定抵抗素子
１２ 空間
２０ アイコン
２１ カーソル
２２ 差動増幅器
２３ 外部出力端子
２４、２５ 出力取り出し部
３０ ＩＣチップ
４０ 十字キー
５０ 入力センサ部
５１ 筐体
５２ マザーボード
Ｆ 指（操作体）

Claims (10)

1. 操作体の操作領域上での移動位置を静電容量式センサにて検出する第１の入力操作と、前記操作体により前記操作領域を下方向に押圧し、このときの押圧量を押圧量検出手段にて検出する第２の入力操作との一連の入力操作を、前記操作体を前記操作領域上から離すことなく操作可能とし、
   前記静電容量式センサの上側に設置され前記操作領域を備える表面側プレート及び、前記静電容量式センサと前記表面側プレートとの間に位置し前記表面側プレートの裏面に固定された前記押圧量検出手段としての歪みセンサが設けられ、前記操作体による押圧により表面側プレートの操作領域が撓んだとき、前記歪みセンサが歪み、前記歪みセンサの抵抗変化に基づく出力変化により前記押圧量が検出されるものであり、
   前記表面側プレートには前記操作領域と前記操作領域の側方に支持領域が設けられ、少なくとも前記静電容量式センサは前記操作領域と高さ方向で対向する位置に設けられ、
   前記操作領域と前記静電容量式センサとの間には、前記操作体により前記操作領域を下方向に押圧したときに、前記表面側プレートを下方向に変形可能とする空間が設けられ、これにより前記操作領域が撓み変形可能に支持され、一方、前記支持領域は撓み変形しないよう固定支持されており、
   前記表面側プレートには、前記操作領域と前記支持領域との間に中間領域が設けられ、前記中間領域も前記操作領域とともに撓み変形可能とされており、
   前記歪みセンサは前記中間領域の裏面に固定されており、
   前記中間領域の裏面には凹み部が設けられて、前記中間領域の厚み寸法が前記操作領域の厚み寸法よりも薄くなっており、前記歪みセンサが前記凹み部内に設置されることを特徴とする入力装置。
2. 前記歪みセンサは、前記静電容量式センサの表面に印刷形成されたものであり、前記歪みセンサの表面は前記表面側プレートの裏面側で固定されている請求項１記載の入力装置。
3. 前記操作領域は画面表示部である請求項１又は２に記載の入力装置。
4. 前記操作領域に複数方向キーが画面表示される請求項３記載の入力装置。
5. 前記静電容量式センサ及び、前記押圧検出手段を備える入力センサ部が筐体に貼り付けられた構成である請求項１ないし４のいずれかに記載の入力装置。
6. 前記静電容量式センサ及び、前記押圧検出手段を備える入力センサ部が筐体内に埋め込まれた構成である請求項１ないし４のいずれかに記載の入力装置。
7. 前記静電容量式センサ及び、前記押圧検出手段を備える入力センサ部が筐体に印刷形成された構成である請求項１ないし４のいずれかに記載の入力装置。
8. 前記押圧量に藻づく出力値が所定レベルの閾値以上の大きさであるか否かを判断する制御部が設けられる請求項１ないし７のいずれか１項に記載の入力装置。
9. 前記制御部では、前記閾値が複数のレベルに設定されており、前記出力値が各閾値レベルを超えるごとにオン信号を出力する請求項８記載の入力装置。
10. 前記支持領域の厚み寸法は、前記操作領域の厚み寸法よりも厚い請求項１ないし９のいずれか１項に記載の入力装置。

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