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KR102539055B1 - 센서, 입력장치 및 전자기기 - Google Patents

센서, 입력장치 및 전자기기 Download PDF

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KR102539055B1
KR102539055B1 KR1020197023585A KR20197023585A KR102539055B1 KR 102539055 B1 KR102539055 B1 KR 102539055B1 KR 1020197023585 A KR1020197023585 A KR 1020197023585A KR 20197023585 A KR20197023585 A KR 20197023585A KR 102539055 B1 KR102539055 B1 KR 102539055B1
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KR
South Korea
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layer
deformable layer
sensor
deformable
electrode
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켄 코바야시
아키라 에비수이
케이 츠카모토
타이조 니시무라
테츠로 고토
토모키 카와바타
마코토 야마구치
Original Assignee
소니그룹주식회사
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Publication date
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Abstract

전자기기는, 외장체와, 제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와, 외장체와 제1 면이 대향하도록 감압 센서를 지지하는 지지체와, 제1 면과 외장체의 사이 및 제2 면과 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층을 구비하고, 감압 센서는, 센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와, 레퍼런스 전극층과, 레퍼런스 전극층과 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층을 구비하고, 제1 변형층 및 제2 변형층이, 소정의 관계를 만족한다.

Description

센서, 입력장치 및 전자기기
본 기술은, 센서, 입력장치 및 전자기기에 관한 것이다.
최근, 입력 조작을 정전적으로 검출하는 것이 가능한 센서는, 모바일 PC(Personal Computer)나 태블릿 PC 등의 다양한 전자기기에 널리 사용되고 있다. 전자기기용의 센서로서, 용량 소자를 구비하고, 입력 조작면에 대한 조작자의 조작 위치와 압압력을 검출하는 것이 가능한 구성을 가지는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
일본특허공개 제2011－170659호 공보
본 기술의 목적은, 하중 감도에 있어서의 다이나믹 레인지를 향상시킬 수 있는 센서, 입력장치 및 전자기기를 제공하는 것에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해서, 제1 기술은, 외장체와, 제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와, 외장체와 제1 면이 대향하도록 감압 센서를 지지하는 지지체와, 제1 면과 외장체의 사이 및 제2 면과 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층을 구비하고, 감압 센서는, 센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와, 레퍼런스 전극층과, 레퍼런스 전극층과 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층을 구비하고, 제1 변형층 및 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 하나의 관계를 만족하는 전자기기이다.
제1 변형층의 탄성률≤제2 변형층의 탄성률 ···(1)
제1 변형층의 두께≥제2 변형층의 두께 ···(2)
제1 변형층의 면적 점유율≤제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
제2 기술은, 외장체와, 제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와, 외장체와 제1 면이 대향하도록 감압 센서를 지지하는 지지체와, 제1 면과 외장체의 사이 및 제2 면과 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치되고, 도전재료를 포함한 제1 변형층을 구비하고, 감압 센서는, 센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와, 제1 변형층과 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층을 구비하고, 제1 변형층 및 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 하나의 관계를 만족하는 전자기기이다.
제1 변형층의 탄성률≤제2 변형층의 탄성률 ···(1)
제1 변형층의 두께≥제2 변형층의 두께 ···(2)
제1 변형층의 면적 점유율≤제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
제3 기술은, 제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서 본체와, 제1 면 및 제2 면 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층을 구비하고, 감압 센서 본체는, 센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와, 레퍼런스 전극층과, 레퍼런스 전극층과 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층을 구비하고, 제1 변형층 및 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 하나의 관계를 만족하는 센서이다.
제1 변형층의 탄성률≤제2 변형층의 탄성률 ···(1)
제1 변형층의 두께≥제2 변형층의 두께 ···(2)
제1 변형층의 면적 점유율≤제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
제4 기술은, 외장체와, 제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와, 외장체와 제1 면이 대향하도록 감압 센서를 지지하는 지지체와, 제1 면과 외장체의 사이 및 제2 면과 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층을 구비하고, 감압 센서는, 센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와, 레퍼런스 전극층과, 레퍼런스 전극층과 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층을 구비하고, 제1 변형층 및 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 하나의 관계를 만족하는 입력장치이다.
제1 변형층의 탄성률≤제2 변형층의 탄성률 ···(1)
제1 변형층의 두께≥제2 변형층의 두께 ···(2)
제1 변형층의 면적 점유율≤제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
본 기술에 의하면, 하중 감도에 있어서의 다이나믹 레인지를 향상시킬 수 있다. 또한, 여기에 기재된 효과는 반드시 한정되는 것은 아니고, 본 명세서 중에 기재된 어느 효과 또는 그와 이질의 효과여도 된다.
[도 1] 도 1A는, 본 기술의 제1 실시형태와 관련되는 전자기기의 외관을 나타내는 평면도이다. 도 1B는, 도 1A의 IB－IB선에 따른 단면도이다.
[도 2] 도 2는, 본 기술의 제1 실시형태와 관련되는 전자기기의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
[도 3] 도 3A는, 센서의 형상을 나타내는 사시도이다. 도 3B는, 센서의 배치 형태를 나타내는 사시도이다.
[도 4] 도 4는, 센서의 구성을 나타내는 단면도이다.
[도 5] 도 5는, 플렉시블(flexible) 프린트 기판의 구성을 나타내는 평면도이다.
[도 6] 도 6은, 센싱부의 구성을 나타내는 평면도이다.
[도 7] 도 7은, 제1 변형층의 형상 패턴의 일례를 나타내는 사시도이다.
[도 8] 도 8은, 본 기술의 제1 실시형태와 관련되는 전자기기의 회로 구성을 나타내는 블록도이다.
[도 9] 도 9는, 본 기술의 제1 실시형태와 관련되는 전자기기의 각 영역을 설명하기 위한 개략도이다.
[도 10] 도 10은, 웨이크업 조작시에 있어서의 전자기기의 동작에 대해 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 11] 도 11은, 슬라이드 조작시에 있어서의 전자기기의 동작에 대해 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 12] 도 12는, 카메라 애플리케이션의 자동 시작 조작시에 있어서의 전자기기의 동작에 대해 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 13] 도 13은, 오른손/왼손의 검출 기능에 있어서의 전자기기의 동작에 대해 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 14] 도 14는, 유저가 전자기기를 왼손으로 보유 지지했을 때의 출력값(델타값)의 프로파일의 일례를 나타내는 개략도이다.
[도 15] 도 15A, 도 15B는 각각, 제1 변형층의 배치 형태의 변형예를 나타내는 단면도이다.
[도 16] 도 16은, 레퍼런스 전극층의 변형예를 나타내는 단면도이다.
[도 17] 도 17A는, 플렉시블 프린트 기판의 변형예를 나타내는 개략도이다. 도 17B는, 도 17A에 나타낸 플렉시블 프린트 기판의 배치 형태를 나타내는 개략도이다.
[도 18] 도 18은, 플렉시블 프린트 기판의 변형예를 나타내는 평면도이다. 도 18B는, 도 18A의 XVIIIB－XVIIIB선에 따른 단면도이다.
[도 19] 도 19는, 웨이크업 조작시에 있어서의 전자기기의 동작의 변형예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 20] 도 20A, 도 20B는, 웨이크업 조작시에 있어서의 전자기기의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
[도 21] 도 21은, 샘플 1－1 ~ 1－4의 센서의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
[도 22] 도 22A는, 샘플 1－1 ~ 1－4의 센서에 있어서의 하중과 변위량의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 22B는, 샘플 1－1 ~ 1－4의 센서에 있어서의 하중과 델타의 관계를 나타내는 그래프이다.
[도 23] 도 23은, 본 기술의 제2 실시형태와 관련되는 전자기기의 구성을 나타내는 분해사시도이다.
[도 24] 도 24는, 측벽부의 일부를 확대하여 나타내는 평면도이다.
[도 25] 도 25A는, 도 24의 XXVA－XXVA선에 따른 단면도이다. 도 25B는, 도 24의 XXVB－XXVB선에 따른 단면도이다.
[도 26] 도 26은, 센서 지지부의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
[도 27] 도 27은, 센서의 구성을 나타내는 단면도이다.
[도 28] 도 28A는, 센싱부 또는 공진용의 콘덴서를 겸하는 센싱부의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 28B는, 그라운드 전극 또는 자기 용량 방식의 센싱부가 되는 구성을 나타내는 평면도이다.
[도 29] 도 29는, 볼륨 조작시에 있어서의 전자기기의 동작에 대해 설명하기 위한 플로우차트이다.
[도 30] 도 30A, 30B는 각각, 센서의 구성을 나타내는 단면도이다.
[도 31] 도 31은, 센서의 구성을 나타내는 단면도이다.
[도 32] 도 32는, 센서 지지부의 구성을 나타내는 단면도이다.
[도 33] 도 33A는, 센서 지지부의 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 도 33B는, 센서 지지부의 구성을 나타내는 사시도이다.
본 기술에 있어서, 센서의 검출 회로의 방식으로서는, 예를 들면, 상호 용량 방식(예를 들면, 터치 패널 등에 이용되는 전하 전송 방식으로 동작하는 것), 자기 용량 방식(예를 들면, 터치 스위치 등에 이용되는 전하 전송 방식으로 동작하는 것, 또는 액량계 등에 이용되는 교류 공진 회로를 이용하여 동작하는 것) 등을 이용할 수가 있다.
본 기술에 있어서, 센서 전극부로서는, 예를 들면, 상호 용량식의 전극부, 자기 용량식의 전극부, 코일(공진용의 코일을 겸한다)을 이용할 수가 있다. 상호 용량식의 전극부로서는, 예를 들면, 격자 형상 또는 빗살 형상의 펄스 전극과 센스 전극을 구비하는 것을 이용할 수가 있다. 자기 용량식의 전극부로서는, 예를 들면, 1개의 박막 형상의 전극을 구비하는 것, 2개의 격자 형상 또는 빗살 형상의 전극이 공진용의 콘덴서를 겸하는 것, 2개의 박막 형상의 전극이 공진용의 콘덴서를 겸하는 것을 이용할 수가 있다.
본 기술에 있어서, 센서로서는, 예를 들면, LC 공진 회로의 코일·콘덴서를 이용할 수가 있다. 보다 구체적으로는, 센서로서는, 센싱 전극 1개와, 기판측에 공진용의 L과 C의 2칩을 구비하는 것, 센싱 겸 공진용의 코일 1개와, 기판측에 공진용의 C의 1칩을 구비하는 것, 센싱 겸 공진용의 콘덴서 1개와, 기판측에 공진용의 L의 1칩을 구비하는 것을 이용할 수가 있다.
본 기술의 실시형태에 대해 이하의 순서로 설명한다.
1　제1 실시형태
1.1　개요
1.2　전자기기의 구성
1.3　센서의 동작
1.4　전자기기의 동작
1.5　효과
1.6　변형예
2　제2 실시형태
2.1　전자기기의 구성
2.2　센서, 탄성체 및 스페이서의 배치 순서
2.3　전자기기의 동작
2.4　효과
2.5　변형예
［1.1 개요］
스마트 폰이나 휴대 음악 플레이어 등 케이스(특히 케이스 내부)에 센서를 실장하는 경우, 실장 장소의 제약이 크다. 또한, 케이스의 치수나 실장에 있어서의 공차(클리어런스) 정밀도에 편차가 있다. 상기 실장 제약 내에서 센서를 설치하기 위해서는, 센서의 센싱면 및 이면 중 적어도 일방에 변형층(이하 「제1 변형층」이라고 한다.)을 설치하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 실장시에 제1 변형층에 프리텐션이 가해졌을 경우, 센서 내부의 변형층(이하 「제2 변형층」이라고 한다.)이 찌부러져, 감도가 저하할 우려가 있다. 그래서, 본 실시형태에서는, 제2 변형층의 찌부러짐을 억제하기 위해서, 제1, 2 변형층이, 후술의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 하나의 관계를 만족하도록 하고 있다.
［1.2　전자기기의 구성］
이하, 도 1A, 도 1B, 도 2를 참조하여, 본 기술의 제1 실시형태와 관련되는 전자기기(10)에 대해 설명한다. 본 기술의 제1 실시형태와 관련되는 전자기기(10)는, 이른바 스마트 폰이며, 케이스인 외장체(11)와, 센싱면(제1 면)(20S)과 그와는 반대측의 이면(제2 면)을 가지는 2개의 센서(20, 20)와, 외장체(11)의 내측면(11SR, 11SL)과, 센싱면(20S)이 대향하도록 센서(20, 20)를 지지하는 지지체로서의 프레임(12)과, 센싱면(20S)과 내측면(11SR, 11SL)의 사이에 설치된 제1 변형층(28, 28)과, 프레임(12) 내에 배치된 기판(13)과, 프레임(12) 상에 설치된 프런트 패널(14)을 구비한다.
전자기기(10)에서는, 그 측면(10SR, 10SL)을 손이나 손가락 등으로 압압함으로써, (1) 웨이크업 조작, (2) 슬라이드 조작, (3) 카메라 애플리케이션의 자동 시작 조작, (4) 오른손/왼손의 검출 기능 등을 실행 가능하다.
외장체(11)와, 센서(20)와, 제1 변형층(28)과, 지지체로서의 프레임(12)에 의해 입력장치가 구성된다. 입력장치는, 필요에 따라서, 기판(13)을 더 구비하고 있어도 된다.
(외장체)
외장체(11)는, 전자기기(10)의 이면을 구성하는 직사각형 형상의 주면부(11M)와, 이 주면부(11M)의 양 장변 측에 설치된 측벽부(11R, 11L)를 구비한다. 프레임(12)은, 측벽부(11R, 11L)의 사이에 수용되어 있다. 측벽부(11R, 11L)는, 측벽부(11R, 11L)를 센싱면(20S)을 향해 압압함으로써, 제1 변형층(28)을 거쳐서 센싱면(20S)을 압압 가능하게 구성되어 있다. 내측면(11SR)의 선단부의 근방에는 볼록부(11a)가 설치되어 있다. 볼록부(11a)는, 프레임(12)의 지지면(12SR)에 설치된 오목부(12a)와 맞물리도록 구성되어 있다. 내측면(11SL), 지지면(12SL)도 각각, 상기 내측면(11SR), 지지면(12SR)과 마찬가지의 구성을 가지고 있다.
외장체(11)는, 예를 들면, 금속, 고분자 수지 또는 목재 등을 포함하고 있다. 금속으로서는, 예를 들면, 알루미늄, 티탄, 아연, 니켈, 마그네슘, 구리, 철 등의 단체(單體), 또는 이들을 2종 이상 포함한 합금을 들 수 있다. 합금의 구체적인 예로서는, 스테인리스강(Stainless Used Steel：SUS), 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 티탄 합금 등을 들 수 있다. 고분자 수지로서는, 예를 들면, 아크릴로니트릴, 부타디엔 및 스티렌의 공중합 합성 수지(ABS 수지), 폴리카보네이트(PC) 수지, PC－ABS 알로이 수지 등을 들 수 있다.
(프레임)
주면부(11M)에 수직인 방향에서 프레임(12)을 평면도 상에서 보면, 프레임(12)은, 주면부(11M) 보다 조금 작은 직사각형 형상을 가지고 있다. 프레임(12)은, 측벽부(11R, 11L)의 내측면(11SR, 11SR) 각각에 대향하는 지지면(12SR, 12SL)을 가지고 있다. 지지면(12SR)에는, 측벽부(11R)의 내측면(11SR)과 센싱면(20S)이 대향하도록 하여, 센서(20)가 지지되고 있다. 센싱면(20S)과 내측면(11SR)의 사이에는 제1 변형층(28)이 설치되어 있다. 지지면(12SL)에는, 측벽부(11L)의 내측면(11SL)과 센싱면(20S)이 대향하도록 하여, 센서(20)가 지지되고 있다. 센싱면(20S)과 내측면(11SL)의 사이에는 제1 변형층(28)이 설치되어 있다.
(기판)
기판(13)은, 전자기기(10)의 메인 기판이고, 컨트롤러 IC(Integrated Circuit)(이하 단순히 「IC」라고 한다.)(13a)와, 메인 CPU(Central Processing Unit)(이하 단순히 「CPU」라고 한다.)(13b)를 구비한다. IC(13a)는, 2개의 센서(20)를 제어하고, 각각의 센싱면(20S)에 가하는 압력을 검출하는 제어부이다. CPU(13b)는, 전자기기(10) 전체를 제어하는 제어부이다. 예를 들면, CPU(13b)는, IC(13a)로부터 공급되는 신호에 기초하여, 각종 처리를 실행한다.
(프런트 패널)
프런트 패널(14)은 표시장치(14a)를 구비하고, 이 표시장치(14a)의 표면에는 정전 용량식의 터치 패널이 설치되어 있다. 표시장치(14a)는, CPU(13b)로부터 공급되는 영상 신호 등에 기초하여, 영상(화면)을 표시한다. 표시장치(14a)로서는, 예를 들면, 액정 디스플레이, 전계 발광(Electro Luminescence：EL) 디스플레이 등을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
(센서)
센서(20)는, 이른바 감압 센서이고, 도 3A에 나타내는 바와 같이, 긴 직사각형 형상을 가지고 있다. 센서(20)의 장변의 중앙으로부터 접속부(41)가 연장하여 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 센서(20)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 긴 직사각형 형상을 가지는 센서 전극부(30)를 포함하고, 접속부(41)는, 이 센서 전극부(30)의 장변의 중앙으로부터 연장하여 설치되고 있다. 센서 전극부(30)와 접속부(41)는 1개의 플렉시블 프린트 기판(Flexible Printed Circuits, 이하 「FPC」라고 한다.)(40)에 의해 일체적으로 구성되어 있다.
측벽부(11R)측의 센서(20)는, 도 3B에 나타내는 바와 같이, 접착층(27)을 거쳐서 프레임(12)의 지지면(12SR)에 접합되어 있다. 측벽부(11L)측의 센서(20)도, 상기한 측벽부(11R)의 센서(20)와 마찬가지로 지지면(12SL)에 접합되어 있다. 또한, FPC(40)에 힘이 가해지면 노이즈가 발생하기 때문에, 접속부(41)는, 프레임(12)에 대해서 접착층(29)을 거쳐서 접합되어 있는 것이 바람직하다.
센서(20)는, 이른바 감압 센서이며, 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 센싱부(30SE)를 포함한 정전 용량식의 센서 전극부(30)와, 전극기재(21, 22)와, 제2 변형층(23, 24)과, 접착층(25 ~ 27)을 구비한다. 센서(20)의 이면은 지지면(12SR, 12SL)에 접합되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 센서(20)의 길이 방향을 ±X축방향이라 하고, 폭방향(짧은 길이 방향)을 ±Y축방향이라 하고, 길이 방향 및 폭방향에 수직인 방향(즉, 센싱면(20S)에 수직인 방향)을 ±Z축방향이라고 한다.
전극기재(21)와 센서 전극부(30)는, 전극기재(21)와 센서 전극부(30)의 주면끼리 대향하도록 배치되어 있다. 제2 변형층(23)은, 전극기재(21)와 센서 전극부(30)의 주면 사이에 설치되고, 센싱면(20S)에 가하는 압력에 의해 탄성변형된다. 제2 변형층(23)과 전극기재(21)는 접착층(25)에 의해 접합되고, 제2 변형층(23)과 센서 전극부(30)는 접착층(26)에 의해 접합되어 있다.
전극기재(22)와 센서 전극부(30)는, 전극기재(22)와 센서 전극부(30)의 주면끼리 대향하도록 배치되어 있다. 제2 변형층(24)은, 전극기재(22)와 센서 전극부(30) 사이에 설치되고, 센싱면(20S)에 가하는 압력에 의해 탄성변형된다. 제2 변형층(24)은, 접착재를 포함하고, 접착층으로서의 기능도 가지고 있고, 전극기재(22)와 센서 전극부(30)는 제2 변형층(24)에 의해 접합되어 있다.
(센서 전극부)
센서 전극부(30)는, 상술한 바와 같이, 긴 직사각형 형상을 가지고, FPC(40)의 일부이다. 이와 같이 센서 전극부(30)를 FPC(40)의 일부로 함으로써, 부품의 점수를 줄일 수 있다. 또한, 센서(20)와 기판(13)의 접속의 충격 내구성을 향상시킬 수 있다. FPC(40)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 센서 전극부(30)와, 이 센서 전극부(30)의 장변의 중앙으로부터 연장하여 설치된 접속부(41)를 구비한다.
센서 전극부(30)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 가요성을 가지는 기재(31)의 일방의 주면에 설치된 복수의 펄스 전극(32), 1개의 센스 전극(33) 및 1개의 그라운드 전극(34a)과, 기재(31)의 타방의 주면에 설치된 1개의 그라운드 전극(34b)을 구비한다. 펄스 전극(32)과 센스 전극(33)에 의해, 센싱부(30SE)가 구성되어 있다. Z축방향으로부터 복수의 센싱부(30SE)를 평면도 상에서 보면, 복수의 센싱부(30SE)는, X축방향으로 등간격으로 일렬을 이루도록 1차원적으로 배치되어 있다.
접속부(41)는, 기재(31)의 일방의 주면에 설치된 배선(32d, 33e)과 접속 단자(42)를 구비한다. 배선(32d)은, 센서 전극부(30)의 펄스 전극(32) 및 그라운드 전극(34a, 34b)과, 접속부(41)의 선단에 설치된 접속 단자(42)를 전기적으로 접속하고 있다. 배선(33e)은, 센서 전극부(30)의 센스 전극(33)과, 접속부(41)의 선단에 설치된 접속 단자(42)를 전기적으로 접속하고 있다. 접속 단자(42)는, 기판(13)과 전기적으로 접속된다.
FPC(40)는, 펄스 전극(32), 센스 전극(33) 및 배선(32d, 33e)을 덮는 커버레이 필름 등의 절연층(도시하지 않음)을 기재(31)의 일방의 주면에 더 구비하도록 해도 된다.
기재(31)는, 고분자 수지를 포함하며, 가요성을 가지는 기판이다. 고분자 수지로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC), 아크릴 수지(PMMA), 폴리이미드(PI), 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 폴리에스테르, 폴리아미드(PA), 아라미드, 폴리에틸렌(PE), 폴리 아크릴레이트, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 폴리프로필렌(PP), 디아세틸 셀룰로오스, 폴리염화비닐, 에폭시 수지, 요소 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 고리 형상 올레핀 폴리머(COP) 또는 노보넨계 열가소성 수지 등을 들 수 있다.
제1 전극인 펄스 전극(32)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 1개의 단위 전극체(32a)를 구비한다. 복수의 펄스 전극(32)이 각각 구비하는 단위 전극체(32a)는, X축방향으로 일정 간격으로 일렬을 이루도록 1차원적으로 배치되어 있다. 제2 전극인 센스 전극(33)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 복수의 단위 전극체(33a)와, 1개의 접속부(33d)를 구비한다. 복수의 단위 전극체(33a)는, X축방향으로 일정 간격으로 일렬을 이루도록 1차원적으로 배치되어 있고, 인접하는 단위 전극체(33a)의 사이는, 접속부(33d)에 의해 접속되고 있다.
펄스 전극(32)으로부터 배선(32d)이 인출되어, 기재(31)의 하나의 주면의 주연부에 끌어 놓아지고, 접속부(41)를 통해 접속 단자(42)에 접속되어 있다. 센스 전극(33)으로부터 배선(33e)이 인출되고, 기재(31)의 하나의 주면의 주연부에 끌어 놓아지고, 접속부(41)를 통해 접속 단자(42)에 접속되고 있다.
단위 전극체(32a, 33a)는, 빗살 형상을 가지고, 빗살 부분을 맞물리게 하도록 하여 배치되어 있다. 구체적으로는, 단위 전극체(32a)는, 선 형상을 가지는 복수의 서브 전극(32b)과, 선 형상을 가지는 연결부(32c)를 구비한다. 단위 전극체(33a)는, 선 형상을 가지는 복수의 서브 전극(33b)과, 선 형상을 가지는 연결부(33c)를 구비한다. 복수의 서브 전극(32b, 33b)은, X축방향으로 연장하여 설치되고, Y축방향을 향하여 소정 간격으로 교대로 이간하여 설치되어 있다. 인접하는 서브 전극(32b, 33b)은, 용량 결합을 형성 가능하게 구성되어 있다.
연결부(32c)는, Y축방향으로 연장하여 설치되고 있고, 복수의 서브 전극(32b)의 일단을 연결하고 있다. 연결부(33c)는, Y축방향으로 연장하여 설치되고 있고, 복수의 서브 전극(33b)의 타단을 연결하고 있다. 서브 전극(32b, 33b)의 간격은 일정해도 되고, 변동하고 있어도 된다. 맞물리도록 배치된 단위 전극체(32a, 33a)에 의해, 센싱부(30SE)가 구성되어 있다.
(전극기재)
전극기재(21, 22)는, 가요성을 가지는 전극 필름이다. 전극기재(21)는, 센서(20)의 센싱면(20S)을 구성하고, 전극기재(22)는, 센서(20)의 이면을 구성하고 있다.
전극기재(21)는, 가요성을 가지는 기재(21a)와, 기재(21a)의 일방의 주면에 설치된 레퍼런스 전극층(이하 「REF 전극층」이라고 한다.)(21b)을 구비한다. 전극기재(21)는, REF 전극층(21b)이 센서 전극부(30)의 일방의 주면에 대향하도록 하여, 센서 전극부(30)의 일방의 주면측에 배치되어 있다. 전극기재(22)는, 가요성을 가지는 기재(22a)와, 기재(22a)의 일방의 주면에 설치된 REF 전극층(22b)을 구비한다. 전극기재(22)는, REF 전극층(22b)이 센서 전극부(30)의 타방의 주면에 대향하도록 하여, 센서 전극부(30)의 타방의 주면측에 배치되어 있다.
기재(21a, 22a)는, 필름 형상을 가지고 있다. 기재(21a, 22a)의 재료로서는, 상술의 기재(31)와 마찬가지의 고분자 수지가 예시된다. REF 전극층(21b, 22b)은, 이른바 접지 전극이며, 그라운드 전위로 되어 있다. REF 전극층(21b, 22b)의 형상으로서는, 예를 들면, 박막 형상, 박 형상(foil shape), 메시 형상(mesh shape) 등을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
REF 전극층(21b, 22b)은, 전기적 도전성을 가지는 것이면 되고, 예를 들면, 무기계 도전재료를 포함한 무기 도전층, 유기계 도전재료를 포함한 유기 도전층, 무기계 도전재료 및 유기계 도전재료의 양방을 포함한 유기－무기 도전층 등을 사용할 수가 있다. 무기계 도전재료 및 유기계 도전재료는, 입자여도 된다.
무기계 도전재료로서는, 예를 들면, 금속, 금속 산화물 등을 들 수 있다. 여기서, 금속에는, 반금속이 포함되는 것으로 정의한다. 금속으로서는, 예를 들면, 알루미늄, 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 탄텔(tantelum), 티탄, 비스무트, 안티몬, 납 등의 금속, 또는 이들의 합금 등을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 금속 산화물로서는, 예를 들면, 인듐 주석 산화물(ITO), 산화 아연, 산화 인듐, 안티몬 첨가 산화 주석, 불소 첨가 산화 주석, 알루미늄 첨가 산화 아연, 갈륨 첨가 산화 아연, 실리콘 첨가 산화 아연, 산화 아연－산화 주석계, 산화 인듐－산화 주석계, 산화 아연－산화 인듐－산화 마그네슘계 등을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기계 도전재료로서는, 예를 들면, 탄소 재료, 도전성 폴리머 등을 들 수 있다. 탄소 재료로서는, 예를 들면, 카본 블랙, 탄소섬유, 풀러린, 그래핀, 카본 나노 튜브, 카본 마이크로 코일, 나노혼 등을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 도전성 폴리머로서는, 예를 들면, 치환 또는 무치환의 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 및 이들로부터 선택되는 1종 또는 2종으로 구성되는 (공)중합체 등을 사용할 수가 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
REF 전극층(21b, 22b)은, 드라이 프로세스 및 웨트 프로세스 중 어느 하나에 의해 제작된 박막이어도 된다. 드라이 프로세스로서는, 예를 들면, 스퍼터링법, 증착법 등을 이용할 수가 있지만, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
전극기재(21, 22)가 센서 전극부(30)의 양 주면측에 설치됨으로써, 외부 노이즈(외부 전기장)가 센서(20)의 양 주면측으로부터 센서 전극부(30) 내에 끼어들어가는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 외부 노이즈에 의한 센서(20)의 검출 정밀도의 저하 또는 오 검출을 억제할 수 있다.
(제1, 제2 변형층)
제1 변형층(28)은, 측벽부(11R, 11L)에 가해지는 압력에 의해 탄성변형하는 필름이다. 전자기기(10)에서는, 센싱면(20S)과 내측면(11SR, 11SL) 사이에 탄성변형 가능한 부드러운 제1 변형층(28, 28)을 사이에 둠으로써, 센서(20)의 하중 감도에 있어서의 다이나믹 레인지를 향상시키고 있다.
제1 변형층(28)은, 센싱면(20S)의 전체를 다 메우도록 연속적으로 설치되어 있어도 되고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 소정의 형상 패턴을 가지고 있어도 된다. 형상 패턴은, 규칙적이어도 되고, 불규칙적이어도 된다. 형상 패턴으로서는, 예를 들면, 스트라이프 형상, 메시 형상, 방사 형상(radial shape), 기하학모양 형상, 민더 형상(meander shape), 동심 형상, 나선 형상, 거미집 형상, 트리 형상(tree shape), 물고기 뼈 형상, 링 형상, 격자 형상 또는 부정 형상(irregular shape) 등을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 7에는, 제1 변형층(28)이 스트라이프 형상을 가지는 예가 나타내어져 있다.
제2 변형층(23)은, 센서(20)의 센싱면(20S)에 가해지는 압력에 의해 탄성변형하는 필름이다. 센서(20)에서는, 센서 전극부(30)와 전극기재(21)의 주면 사이에 탄성변형 가능한 부드러운 제2 변형층(23)을 사이에 둠으로써, 센서(20)의 감도와 다이나믹 레인지를 조정하고 있다. 제2 변형층(23)은, 관통공 등의 구멍부분(도시하지 않음)을 가지는 것이 바람직하다. 하중 감도를 향상시킬 수 있기 때문이다.
제1, 제2 변형층(28, 23)은, 발포 수지 또는 절연성 엘라스토머(elastomer) 등의 유전체를 포함하고 있다. 발포 수지는, 이른바 스펀지이고, 예를 들면, 발포 폴리우레탄, 발포 폴리에틸렌, 발포 폴리올레핀 및 스펀지 고무 등 중 적어도 1종이다. 절연성 엘라스토머는, 예를 들면, 실리콘계 엘라스토머, 아크릴계 엘라스토머, 우레탄계 엘라스토머 및 스틸렌계 엘라스토머 등 중 적어도 1종이다. 또한, 제1, 제2 변형층(28, 23)이 기재(도시하지 않음) 상에 설치되어 있어도 된다.
제2 변형층(24)은, 절연성을 가지는 접착제 또는 양면 접착 테이프에 의해 구성된다. 접착제로서는, 예를 들면, 아크릴계 접착제, 실리콘계 접착제 및 우레탄계 접착제 등으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 이용할 수가 있다. 여기에서는, 점착(pressure sensitive adhesion)은 접착(adhesion)의 일종이라고 정의한다. 이 정의에 따르면, 점착층은 접착층의 일종이라고 간주된다. 제2 변형층(24)은, 접착제 또는 양면 접착 테이프에 의해 구성되지만, 접착층(25 ~ 27)에 비해 두껍기 때문에, 양호한 제2 변형층으로서 기능한다. 또한, 제2 변형층(24)이, 제2 변형층(23)과 마찬가지의 재료에 의해 구성되어 있어도 된다.
제1 변형층(28) 및 제2 변형층(23, 24)이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 하나의 관계를 만족하고, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 2개의 관계를 만족하고 있는 것이 바람직하고, 이하의 식(1) 내지 (3)의 3개 모두를 만족하고 있는 것이 보다 바람직하다. 예를 들면, 적어도 식(1), (2)의 관계를 만족하고 있어도 되고, 적어도 식(1), (3)의 관계를 만족하고 있어도 된다.
제1 변형층(28)의 탄성률≤제2 변형층(23, 24)의 탄성률 ···(1)
제1 변형층(28)의 두께≥제2 변형층(23, 24)의 두께 ···(2)
제1 변형층(28)의 면적 점유율≤제2 변형층(23, 24)의 면적 점유율 ···(3)
여기서, 제1 변형층(28)의 면적 점유율이란, 센싱면(20S)의 면적(SA)에 대한 제1 변형층(28)의 면적(SB)의 비율［%］(=(SB/SA)×100)를 의미한다. 또한, 제2 변형층(23, 24)의 면적 점유율이란, 센싱면(20S)의 면적(SA)에 대한 제2 변형층(23, 24)의 면적(SC)의 비율［%］(=(SC/SA)×100)를 의미한다.
제1 변형층(28) 및 제2 변형층(23, 24)이, 상기 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족하면, 외장체(11)의 내측면(11SR, 11SL)과 프레임(12)의 사이에 센서(20, 20)를 배치할 때에, 외장체(11) 및 프레임(12)의 치수의 편차(공차) 등에 의해, 제2 변형층(23, 24)이 찌부러지는 것을 억제할 수가 있다. 즉, 제1 변형층(28)이 제2 변형층(23, 24)에 대신하여 외장체(11) 및 프레임(12)의 치수의 편차(공차) 등을 흡수할 수 있다. 따라서, 하중 감도에 있어서의 다이나믹 레인지를 향상시킬 수 있다.
제1 변형층(28) 및 제2 변형층(23, 24)이, 다이나믹 레인지 향상의 관점에서, 이하의 식(4) 내지 (6) 중 적어도 1개의 관계를 만족하고 있는 것이 바람직하고, 이하의 식(4) 내지 (6) 중 적어도 2개의 관계를 만족하고 있는 것이 보다 바람직하고, 이하의 식(4) 내지 (6)의 3개 모두를 만족하고 있는 것이 보다 더 바람직하다. 예를 들면, 적어도 식(4), (5)의 관계를 만족하고 있어도 되고, 적어도 식(4), (6)의 관계를 만족하고 있어도 된다.
제1 변형층(28)의 탄성률＜제2 변형층(23, 24)의 탄성률 ···(4)
제1 변형층(28)의 두께＞제2 변형층(23, 24)의 두께 ···(5)
제1 변형층(28)의 면적 점유율＜제2 변형층(23, 24)의 면적 점유율 ···(6)
외장체(11)의 치수의 편차와, 센서(20)의 검출 필요 변위량의 총합의 범위에서, 감도가 노이즈 레벨 이상, 또한 센서(20)의 감도의 리니어리티(linearity) 범위 내인 것이 바람직하다. 여기서, 센서(20)의 검출 필요 변위량이란, 실제로 가해지는 하중에 대한 외장체(11)의 변형량의 범위를 의미한다.
탄성률(25% CLD)은, 바람직하게는 0.04Mpa 이하, 보다 바람직하게는 0.03Mpa 이하이다. 탄성률이 0.04Mpa를 넘으면, 제1 변형층(28)이 너무 단단해지기 때문에, 제1 변형층(28)의 기능이 저하하는 우려가 있다. 여기서, 탄성률(25% CLD)은, JIS　K　6254에 준거하여 측정되는 값이다.
제1 변형층(28)의 두께는, 바람직하게는 10㎛ 이상 1000㎛ 이하이다. 제1 변형층(28)의 두께가 10㎛ 미만이라면, 제1 변형층(28)의 기능이 저하하는 우려가 있다. 한편, 제1 변형층(28)의 두께가 1000㎛를 넘으면, 미소 변형 감도가 저하하는 우려가 있다.
제1 변형층(28)의 면적 점유율은, 바람직하게는 100% 이하, 보다 바람직하게는 10% 이상 100% 이하이다. 제1 변형층(28)의 면적 점유율이 100% 이상을 넘으면, 제1 변형층(28)의 기능이 저하하는 우려가 있다. 한편, 제1 변형층(28)의 면적 점유율이, 10% 미만이라면, 제1 변형층(28)의 가공이 곤란하게 되는 우려가 있다.
또한, 스마트 폰 이외의 단단한 케이스를 가지는 전자기기에 본 기술을 적용하는 경우에도, 상기 탄성률, 두께 및 면적 점유율의 수치 범위를 채용하는 것이 바람직하다.
(접착층)
접착층(25 ~ 27)은, 예를 들면, 절연성을 가지는 접착제 또는 양면 접착 테이프에 의해 구성된다. 접착제로서는, 상술한 제2 변형층(24)의 접착제와 마찬가지의 것을 예시할 수 있다.
［전자기기의 회로 구성］
전자기기(10)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 2개의 센서(20)와, CPU(13b)와, IC(13a)와, GPS부(51)와, 무선 통신부(52)와, 음성 처리부(53)와, 마이크로폰(54)과, 스피커(55)와, NFC 통신부(56)와, 전원부(57)와, 기억부(58)와, 바이브레이터(59)와, 표시장치(14a)와, 모션 센서(60)와, 카메라(61)를 구비한다.
GPS부(51)는, GPS(Global Positioning System) 라고 칭해지는 시스템의 위성으로부터의 전파를 수신하여, 현재 위치의 측위를 행하는 측위부이다. 무선 통신부(52)는, 예를 들면 Bluetooth(등록상표)의 규격으로 다른 단말과 근거리 무선 통신을 행한다. NFC 통신부(56)는, NFC(Near Field Communication)의 규격으로, 근접한 리더(reader)/라이터(writer)와 무선 통신을 행한다. 이러한 GPS부(51), 무선 통신부(52) 및 NFC 통신부(56)에서 얻은 데이터는, CPU(13b)에 공급된다.
음성 처리부(53)에는, 마이크로폰(54)과 스피커(55)가 접속되고, 음성 처리부(53)가, 무선 통신부(52)에서의 무선 통신으로 접속된 상대와 통화의 처리를 행한다. 또한, 음성 처리부(53)는, 음성 입력 조작을 위한 처리를 행할 수도 있다.
전원부(57)는, 전자기기(10)에 구비되는 CPU(13b)나 표시장치(14a) 등에 전력을 공급한다. 전원부(57)는, 리튬 이온 2차 전지 등의 2차 전지, 및 이 2차 전지에 대한 충방전을 제어하는 충방전 제어 회로 등을 구비한다. 또한, 도 8에는 나타내지 않았지만, 전자기기(10)는, 2차 전지를 충전하기 위한 단자를 구비한다.
기억부(58)는, RAM(Random Access Memory) 등이고, OS(Operating System), 애플리케이션, 동영상, 화상, 음악 및 문서 등의 각종 데이터를 기억한다.
바이브레이터(59)는, 전자기기(10)를 진동시키는 부재이다. 예를 들면, 전자기기(10)는, 바이브레이터(59)에 의해 전자기기(10)를 진동하고, 전화의 착신이나 전자 메일의 수신 등을 통지한다.
표시장치(14a)는, CPU(13b)로부터 공급되는 영상 신호 등에 기초하여, 각종 화면을 표시한다. 또한, 표시장치(14a)의 표시면에 대한 터치 조작에 따른 신호를 CPU(13b)에 공급한다.
모션 센서(60)는, 전자기기(10)를 보유 지지하는 유저의 움직임을 검출한다. 모션 센서(60)로서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 전자 컴퍼스, 기압 센서 등이 사용된다.
카메라(61)는, 렌즈군 및 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 촬상 소자를 구비하고 CPU(13b)의 제어에 기초하여 정지화면 또는 동영상 등의 화상을 촬영한다. 촬영된 정지화면이나 동영상 등은 기억부(58)에 기억된다.
센서(20)는, 고감도이고 위치 분해능이 높은 압력 센서이고, 센싱면(20S)에 대응하는 압압 조작에 따른 정전 용량을 검출하고, 그에 따른 출력 신호를 IC(13a)에 출력한다.
IC(13a)는, 센서(20)를 제어하기 위한 펌웨어를 기억하고 있고, 센서(20)가 가지는 각 센싱부(30SE)의 정전 용량의 변화(압력)를 검출하여, 그 결과에 따른 신호를 CPU(13b)에 출력한다.
CPU(13b)는, IC(13a)로부터 공급되는 신호에 기초하는, 각종의 처리를 실행한다. 또한, CPU(13b)는, GPS부(51), 무선 통신부(52), NFC 통신부(56) 및 모션 센서(60) 등에서 공급되는 데이터를 처리한다.
［전자기기의 각 영역］
도 9에 나타내는 바와 같이, 센서(20)는, 접속부(41)를 거쳐서 IC(13a)에 접속되어 있다. IC(13a)와 CPU(13b)는 I2C 등의 버스(43)에 의해 접속되어 있다. 도 9에서는, 센서(20)가 16개의 센싱부(30SE)를 가지고 있는 경우가 나타나고 있지만, 센싱부(30SE)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니고, 소망하는 센서(20)의 특성에 따라 적절히 설정하는 것이 가능하다. 또한, 센서(20)의 구성을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 센싱면(20S)이 XZ면에 평행이 되도록 도시되어 있지만, 실제로는 센싱면(20S)은 XY면에 평행하게 유지되고 있다.
(음량 조정 영역)
전자기기(10)는, 음량을 조정하기 위한 음량 조정 영역(11VR)을 측면(10SR)에 가지고 있다. 음량 조정 영역(11VR)을 손가락으로 상방향(제1 방향)으로 슬라이드 시킴으로써, 음량을 올리는 것이 가능하고, 음량 조정 영역(11VR)을 손가락으로 하방향(제2 방향)으로 슬라이드 시킴으로써, 음량을 내리는 것이 가능하다. 여기서, 상방향이란 ＋X축방향을 의미하고, 하방향이란 －X축방향을 의미한다. 또한, 음량 조정 영역(11VR)은, 슬라이드 조작 영역의 일례이다.
또한, 도 9에 나타낸 음량 조정 영역(11VR)의 위치는 일례이며, 음량 조정 영역(11VR)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 9에서는, 전자기기(10)가, 음량 조정 영역(11VR)을 측면(10SL)에만 구비하는 구성이 나타나고 있지만, 음량 조정 영역(11VR)을 측면(10SR, 10SL)의 양방에 구비하도록 해도 된다.
음량 조정 영역(11VR)은, 2 이상의 센싱부(30SE)를 가지고 있다. IC(13a)는, 음량 조정 영역(11VR)이 가지는 센싱부(30SE)로부터 공급되는 신호에 기초하여, 음량 조정 영역(11VR)에 대해서 상방향 또는 하방향으로 슬라이드 조작이 이루어졌는지 아닌지를 판단한다. 상방향 또는 하방향으로 슬라이드 조작이 이루어졌다고 판단되었을 경우에는, IC(13a)는, 상방향 또는 하방향으로 슬라이드 조작이 이루어진 것을 통지하는 신호를 CPU(13b)에 공급한다.
(카메라 보유 지지 영역)
전자기기(10)는, 측면(10SR, 10SL) 각각의 양단에 카메라 보유 지지 영역(11CR)을 가지고 있다. 유저가 4개의 카메라 보유 지지 영역(11CR)을 손가락으로 보유 지지하면, 카메라 애플리케이션이 자동적으로 기동된다. 카메라 보유 지지 영역(11CR)은, 적어도 1개의 센싱부(30SE)를 가지고 있다.
IC(13a)는, 각 카메라 보유 지지 영역(11CR)이 가지는 센싱부(30SE)로부터 공급되는 신호에 기초하여, 유저가 4개의 카메라 보유 지지 영역(11CR)을 손가락으로 보유 지지되어 있는지 아닌지를 판단한다. 4개의 카메라 보유 지지 영역(11CR)이 손가락으로 보유 지지되고 있다고 판단되었을 경우에는, IC(13a)는, 카메라 애플리케이션의 기동을 요구하는 신호를 CPU(13b)에 공급한다.
(셔터 조작 영역)
전자기기(10)는, 측면(10SL)의 상방향의 일단부에 셔터 조작 영역(11SHR)을 가지고 있다. 또한, 도 9에서는, 셔터 조작 영역(11SHR)과 4개의 카메라 보유 지지 영역(11CR) 중 하나가 동일 영역인 경우가 나타나고 있지만, 다른 영역에 있어도 된다.
IC(13a)는, 셔터 조작 영역(11SHR)이 가지는 센싱부(30SE)로부터 공급되는 신호에 기초하여, 셔터 조작 영역(11SHR)이 손가락으로 압압되고 있는지 아닌지를 판단한다. 셔터 조작 영역(11SHR)이 손가락으로 보유 지지되고 있다고 판단되었을 경우에는, IC(13a)는, 셔터 조작(즉 화상 취입 조작)을 요구하는 신호를 CPU(13b)에 공급한다.
［1.3　센서의 동작］
다음으로, 본 기술의 제1 실시형태와 관련되는 센서(20)의 동작에 대해 설명한다. IC(13a)가 펄스 전극(32) 및 센스 전극(33)의 사이, 즉 서브 전극(32b, 33b) 사이에 전압을 인가하면, 서브 전극(32b, 33b) 사이에 전기력선(용량 결합)이 형성된다.
센서(20)의 센싱면(20S)이 압압되면, 제2 변형층(23, 24)이 탄성변형하고, 전극기재(21)가 센서 전극부(30)를 향하여 휨과 함께, 센서 전극부(30)가 전극기재(22)를 향하여 휜다. 이에 의해, 전극기재(21)와 센서 전극부(30)가 접근함과 함께, 센서 전극부(30)와 전극기재(22)가 접근하고, 서브 전극(32b, 33b) 사이의 전기력선의 일부가 전극기재(21, 22)에 흐르고, 센싱부(30SE)의 정전 용량이 변화한다. IC(13a)는, 이 정전 용량의 변화에 기초하여, 센서(20)의 일 주면에 가하는 압력을 검출하여, 그 결과를 CPU(13b)에 출력한다.
［1. 4　전자기기의 동작］
다음으로, (1) 웨이크업 조작, (2) 슬라이드 조작, (3) 카메라 애플리케이션의 자동 시작 조작, (4) 오른손/왼손의 검출 기능에 있어서의 전자기기(10)의 동작에 대해 순차 설명한다.
(1) 웨이크업 조작
웨이크업 조작은, 유저가 슬리핑 모드에 있는 전자기기(10)를 잡음으로써, CPU(13b)가 슬리핑 모드로부터 복귀하여, 표시장치(14a)를 구동시키는 것이다. 웨이크업 조작의 구체적인 예로서는, 유저가, 책상 위에 놓여있는 슬리핑 모드의 전자기기(10)를 집어들어, 전자기기(10)를 잡음으로써, 표시장치(14a)의 화면을 표시시키는 예를 들 수 있다.
이하, 도 10을 참조하여, 웨이크업 조작시에 있어서의 전자기기(10)의 동작에 대해 설명한다. 여기에서는, 스텝(S11) 전에는 CPU(13b)는 슬리핑 모드로 있고, 도 10에 나타낸 처리는, 예를 들면, 하나의 프레임 내에 실행되는 것으로 한다. 또한, 프레임이란, IC(13a)가 접속된 센서(20)에 대해서 스캔 동작을 행하고, 신호 처리를 거쳐 압력 분포(정전 용량 분포)를 얻고, 그 결과를 바탕으로(경우에 따라서는 과거 복수 프레임 사이의 시계열적인 압력 분포 변화도 합친다) 유저가 행한 입력 조작을 해석하고, 필요에 따라서 상위 제어부(여기에서는 CPU(13b))에 유저의 입력 조작 내용을 출력할 때까지의 일련의 처리, 또는 그 기간을 의미한다. 통상, IC(13a)는 미리 결정된 일정시간마다 이 프레임 처리를 반복함으로써, 유저의 입력 조작을 해석하여, 그 결과를 CPU(13b)에 출력한다.
우선, 스텝(S11)에 있어서, IC(13a)는, 각 센싱부(30SE)의 출력값(델타값)을 검출한다. 다음으로, 스텝(S12)에 있어서, IC(13a)는, 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상인지 아닌지를 판단한다.
스텝(S12)에서 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상이라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S13)에 있어서, IC(13a)는 웨이크업 인터럽트 신호(interrupt signal)를 CPU(13b)에 출력한다. 웨이크업 인터럽트 신호는, CPU(13b)에 웨이크업 기능을 실행시키기 위한 신호이고, IC(13a)로부터 CPU(13b)에 웨이크업 인터럽트 신호가 공급되면, CPU(13b)는, 슬리핑 모드로부터 웨이크업 하고, 통상의 기동 상태로 복귀한다. 한편, 스텝(S12)에서 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상이 아니라고 판단되었을 경우에는, 처리는 종료가 된다.
(2) 슬라이드 조작
슬라이드 조작은, 유저가 측면(10SL)에 설치된 음량 조정 영역(11VR)을 손가락으로 상하 방향 슬라이드 함으로써, 전자기기(10)의 음량을 조정하는 조작이다.
이하, 도 11을 참조하여, 슬라이드 조작시에 있어서의 전자기기(10)의 동작에 대해 설명한다. 여기에서는, 슬라이드 조작은, 예를 들면 홈 화면이 표시되고 있는 상태에서 행할 수가 있는 조작이고, 도 11에 나타낸 처리는, 예를 들면 하나의 프레임 내에 실행되는 것으로 한다.
우선, 스텝(S21)에 있어서, IC(13a)는, 각 센싱부(30SE)의 출력값(델타값)을 검출한다. 다음으로, 스텝(S22)에 있어서, IC(13a)는, 음량 조정 영역(11VR)에 포함되는 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상인지 아닌지를 판단한다.
스텝(S22)에서 음량 조정 영역(11VR)에 포함되는 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상이라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S23)에 있어서, IC(13a)는, 슬라이드하는 손가락의 중심 좌표 XG(이하 「슬라이더 좌표 XG」라고 한다.)를 계산한다. 구체적으로는, 음량 조정 영역(11VR)에 포함되는 각 센싱부(30SE)(연속한 복수의 센싱부(30SE))에 있어서의 출력값의 중심값을, 이하의 식을 사용하여 계산한다. 한편, 스텝(S22)에서 음량 조정 영역(11VR)에 포함되는 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상이 아니라고 판단되었을 경우에는, 처리는 종료가 된다.
Figure 112019082131717-pct00001
(단, mi：음량 조정 영역(11VR)의 i번째의 센싱부(30SE)의 출력값(델타값), xi：음량 조정 영역(11VR)의 i번째의 센싱부(30SE)가 배치된 위치)
또한, 센싱부(30SE)의 번호는, 측면(10SL)의 길이 방향의 일단으로부터 타단을 향해(즉, ＋X축방향을 향해) 증가한다. 또한, 좌표 xi의 원점은, 센싱부(30SE)의 길이 방향(즉, ＋X축방향)에 있어서의 음량 조정 영역(11VR)의 중앙 위치로 한다.
다음으로, 스텝(S24)에 있어서, IC(13a)는, 전 프레임에서 계산한 슬라이더 좌표 XG와, 이번 프레임에서 계산한 슬라이더 좌표 XG와의 차분 ΔXG(=(이번 프레임에서 계산한 슬라이더 좌표 XG)－(전 프레임에서 계산한 슬라이더 좌표 XG))을 계산한다. 다음으로, 스텝(S25)에 있어서, IC(13a)는, 슬라이더 좌표 XG와의 차분값이 임계값＋ΔA 이상인지 아닌지를 판단한다.
스텝(S24)에서 슬라이더 좌표 XG와의 차분값이 임계값＋ΔA 이상이라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S26)에 있어서, IC(13a)는, 슬라이더 조작 검출 인터럽트 신호를 CPU(13b)에 출력한다.
한편, 스텝(S24)에서 슬라이더 좌표 XG와의 차분값이 임계값＋ΔA 이상이 아니라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S27)에 있어서, IC(13a)는, 슬라이더 좌표 XG와의 차분값이 임계값－ΔA 이하인지 아닌지를 판단한다.
스텝(S27)에서 슬라이더 좌표 XG와의 차분값이 임계값－ΔA 이하라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S28)에 있어서, IC(13a)는, 슬라이더 조작 검출 인터럽트 신호를 CPU(13b)에 출력한다. 한편, 스텝(S27)에서 슬라이더 좌표 XG와의 차분값이 임계값－ΔA 이하가 아니라고 판단되었을 경우에는, 처리는 종료가 된다.
여기서, 슬라이더 조작 검출 인터럽트 신호는, 슬라이드 조작의 검출 및 슬라이드 조작의 방향을 CPU(13b)에 통지하기 위한 신호이고, IC(13a)로부터 CPU(13b)에 슬라이더 조작 검출 인터럽트 신호가 공급되면, CPU(13b)는, 슬라이드 조작의 방향에 따라 음량을 조정한다. 구체적으로는, CPU(13b)는, 슬라이드 조작의 방향이 상방향인 경우에는(즉 슬라이더 좌표 XG와의 차분값이 임계값＋ΔA 이상인 경우에는), 음량이 증가하도록, 음량 조정을 제어한다. 한편, 슬라이드 조작의 방향이 하방향인 경우에는(즉 슬라이더 좌표 XG와의 차분값이 임계값－ΔA 이하인 경우에는), 음량이 감소하도록, 음량 조정을 제어한다.
(3) 카메라 애플리케이션의 자동 시작 조작
카메라 애플리케이션의 자동 시작 조작은, 측면(10SR, 10SL)에 설치된 4개의 카메라 보유 지지 영역(11CR)을 유저가 손가락으로 보유 지지함으로써, 카메라 애플리케이션을 자동적으로 기동하는 조작이다.
이하, 도 12를 참조하여, 카메라 애플리케이션의 자동 시작 조작시에 있어서의 전자기기(10)의 동작에 대해 설명한다. 여기에서는, 카메라 애플리케이션의 자동 시작 조작은, 예를 들면 홈 화면이 표시되어 있는 상태로 행할 수가 있는 조작이고, 도 12에 나타낸 처리는, 예를 들면 하나의 프레임 내에 실행되는 것으로 한다.
우선, 스텝(S31)에 있어서, IC(13a)는, 각 센싱부(30SE)의 출력값(델타값)을 검출한다. 이 때, 센서(20)의 모든 센싱부(30SE)의 출력값을 검출해도 되지만, 4개의 카메라 보유 지지 영역(11CR)에 포함되는 센싱부(30SE)의 출력값만을 검출하도록 해도 된다.
다음으로, 스텝(S32)에 있어서, IC(13a)는, 카메라 모드 중인 것을 통지하는 신호(이하 「카메라 모드 통지 신호」라고 한다.)가 CPU(13b)로부터 공급되고 있는지 아닌지를 판단한다. 스텝(S32)에서 카메라 모드 통지 신호가 CPU(13b)로부터 공급되고 있지 않다고 판단되었을 경우에는, 스텝(S33)에 있어서, IC(13a)는, 4개의 카메라 보유 지지 영역(11CR)에 포함되는 센싱부(30SE)의 출력의 합계값이 임계값 이상인지 아닌지를 판단한다.
스텝(S33)에서 4개의 카메라 보유 지지 영역(11CR)의 출력의 합계값이 임계값 이상이라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S34)에 있어서, IC(13a)는, 카메라 보유 지지 조작 검출 인터럽트 신호를 CPU(13b)에 출력한다. 카메라 보유 지지 조작 검출 인터럽트 신호는, 카메라 애플리케이션의 기동을 CPU(13b)에 통지하기 위한 신호이고, IC(13a)로부터 CPU(13b)에 카메라 보유 지지 조작 검출 인터럽트 신호가 공급되면, CPU(13b)는, 카메라 애플리케이션을 기동한다. 한편, 스텝(S33)에서 4개의 카메라 보유 지지 영역(11CR)의 출력의 합계값이 임계값 이상이 아니라고 판단되었을 경우에는, 처리는 종료가 된다.
스텝(S32)에서 카메라 모드 통지 신호가 CPU(13b)로부터 공급되고 있다고 판단되었을 경우에는, 스텝(S35)에 있어서, IC(13a)는, 셔터 조작 영역(11SHR)에 포함되는 센싱부(30SE)의 출력의 합계값이 임계값 이상인지 아닌지를 판단한다. 또한, 셔터 조작 영역(11SHR)에 포함되는 센싱부(30SE)의 개수가 1개뿐인 경우에는, 그 센싱부(30SE)의 출력이 임계값 이상인지 아닌지를 판단한다.
스텝(S35)에서 셔터 조작 영역(11SHR)에 포함되는 센싱부(30SE)의 출력의 합계값이 임계값 이상이라고 판단된 경우에는, 스텝(S36)에 있어서, IC(13a)는, 셔터 조작 검출 인터럽트 신호를 CPU(13b)에 출력한다. 셔터 조작 검출 인터럽트 신호는, 셔터 조작(즉 화상 취입 조작)을 CPU(13b)에 요구하는 신호이고, IC(13a)로부터 CPU(13b)에 셔터 조작 검출 인터럽트 신호가 공급되면, CPU(13b)는, 화상을 취입하고, 기억부(58)에 기억한다. 한편, 스텝(S35)에서 셔터 조작 영역(11SHR)에 포함되는 센싱부(30SE)의 출력의 합계값이 임계값 이상이 아니라고 판단되었을 경우에는, 처리는 종료가 된다.
또한, 전자기기(10)가, 셔터 조작 영역(11SHR)에 의해 포커스 조정도 행할 수 있도록 구성되어 있어도 된다. 예를 들면, 셔터 조작 영역(11SHR)을 반누름하면, 포커스 조정을 행하도록 해도 된다. 구체적으로는, IC(13a)는, 센싱부(30SE)의 출력의 합계값이 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만이라고 판단했을 경우에는, 포커스 조정 검출 인터럽트 신호를 CPU(13b)에 출력한다. 포커스 조정 검출 인터럽트 신호는, 카메라(61)의 포커스 조정을 CPU(13b)에 요구하기 위한 신호이고, IC(13a)로부터 CPU(13b)에 포커스 조정 검출 인터럽트 신호가 공급되면, CPU(13b)는, 카메라(61)의 포커스를 조정한다. IC(13a)가 제2 임계값 이상이라고 판단했을 경우에는, 셔터 조작 검출 인터럽트 신호를 CPU(13b)에 출력한다.
(4) 오른손/왼손의 검출 기능
오른손/왼손의 검출 기능은, IC(13a)가, 유저가 전자기기(10)를 오른손 및 왼손의 어느 손으로 보유 지지하고 있는지를 판단하고, 보유 지지하고 있는 손에 따라 화면 표시(예를 들면 애플리케이션 표시나 조작 메뉴 표시 등)를 자동적으로 변경하는 기능이다. 구체적으로는, 유저가 전자기기(10)를 오른손으로 보유 지지하고 있다고 판단했을 경우에는, 오른손용의 화면을 표시하고, 유저가 전자기기(10)을 왼손으로 보유 지지하고 있다고 판단했을 경우에는, 왼손용의 화면을 표시한다.
예를 들면, 애플리케이션 표시이면, IC(13a)는 이하와 같이 화면 표시를 자동적으로 변경한다. 즉, IC(13a)는, 오른손으로 전자기기(10)를 보유 지지하고 있다고 판단했을 경우에는, 오른손의 엄지가 닿기 쉬운 범위로 메뉴를 정렬하거나, 또는 오른손의 엄지가 닿기 쉽게, 메뉴를 화면의 중심 위치에서 오른손의 엄지가 위치하는 측면(10SR)측으로 비켜놓아 표시한다. 한편, IC(13a)는, 왼손으로 전자기기(10)를 보유 지지하고 있다고 판단했을 경우에는, 왼손의 엄지가 닿기 쉬운 범위로 메뉴를 정렬하거나, 또는 왼손의 엄지가 닿기 쉽게, 메뉴를 화면의 중심 위치로부터 왼손의 엄지가 위치하는 측면(10SL)측으로 비켜놓아 표시한다.
이하, 도 13을 참조하여, 오른손/왼손의 검출 기능에 있어서의 전자기기(10)의 동작에 대해 설명한다. 여기에서는, 오른손/왼손의 검출 기능은, 홈 화면 또는 메뉴 화면 등이 표시되고 있는 상태로 행할 수가 있는 조작이고, 도 13에 나타낸 처리는, 예를 들면 하나의 프레임 내에 실행되는 것으로 한다.
우선, 스텝(S41)에 있어서, IC(13a)는, 각 센싱부(30SE)의 출력값(델타값)을 검출한다. 다음으로, 스텝(S42)에 있어서, IC(13a)는, 스텝(S41)에서 검출한 각 센싱부(30SE)의 출력값에 기초하여, 유저가 전자기기(10)를 오른손 및 왼손의 어느 손으로 보유 지지하고 있는지를 판단한다. 구체적으로는, IC(13a)는, 모든 센싱부(30SE)로부터 출력되는 출력값(델타값)의 프로파일과, IC(13a)의 메모리 내에 미리 기억되어 있는 오른손용 및 왼손용의 프로파일과의 상관성으로부터, 유저의 보유 지지 손을 판단한다. 도 14는, 유저가 전자기기(10)를 왼손으로 보유 지지하는 때의 출력값(델타값)의 프로파일의 일례를 나타내고 있다.
스텝(S42)에서 유저가 전자기기(10)를 오른손으로 보유 지지하고 있다고 판단되었을 경우에는, 스텝(S43)에 있어서, IC(13a)는, 오른손 보유 지지 검출 인터럽트 신호를 CPU(13b)에 출력한다. 오른손 보유 지지 검출 인터럽트 신호는, 오른손 보유 지지용의 화면 표시를 CPU(13b)에 요구하는 신호이며, IC(13a)로부터 CPU(13b)에 오른손 보유 지지 검출 인터럽트 신호가 공급되면, CPU(13b)는, 오른손 보유 지지용의 화면(예를 들면 애플리케이션 표시나 조작 메뉴 표시 등)을 표시한다.
한편, 스텝(S42)에서 유저가 전자기기(10)를 왼손으로 보유 지지하고 있다고 판단되었을 경우에는, 스텝(S44)에 있어서, IC(13a)는, 왼손 보유 지지 검출 인터럽트 신호를 CPU(13b)에 출력한다. 왼손 보유 지지 검출 인터럽트 신호는, 왼손 보유 지지용의 화면 표시를 CPU(13b)에 요구하는 신호이고, IC(13a)로부터 CPU(13b)에 왼손 보유 지지 검출 인터럽트 신호가 공급되면, CPU(13b)는, 왼손 보유 지지용의 화면(예를 들면 애플리케이션 표시나 조작 메뉴 표시 등)을 표시한다.
［1.5　효과］
제1 실시형태와 관련되는 전자기기(10)는, 외장체(11)와, 센싱면(20S)을 가지는 센서(20)와, 외장체(11)의 내측면(11SR, 11SL)과 센싱면(20S)이 대향하도록 센서(20, 20)를 지지하는 프레임(12)과, 센싱면(20S)과 내측면(11SR, 11SL)의 사이에 설치된 제1 변형층(28, 28)을 구비한다. 센서(20)는, 복수의 센싱부(30SE)를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부(30)와, REF 전극층(21b, 22b)과, 전극기재(21)와 센서 전극부(30)의 사이에 설치된 제2 변형층(23)과, 전극기재(22)와 센서 전극부(30)의 사이에 설치된 제2 변형층(24)을 구비한다. 제1 변형층(18) 및 제2 변형층(23, 24)은, 상기의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족한다. 이에 의해, 외장체(11)의 내측면(11SR, 11SL)과 프레임(12)의 사이에 센서(20, 20)를 배치할 때에, 외장체(11) 및 프레임(12)의 치수의 편차(공차) 등에 의해, 제2 변형층(23, 24)이 찌부러지는 것을 억제할 수가 있다. 따라서, 하중 감도에 있어서의 다이나믹 레인지를 향상시킬 수 있다.
또한, 측벽부(11R, 11L)를 센싱면(20S)을 향해 압압하면, 내측면(11SR, 11SL)에 의해 센싱면(20S)이 압압된다. 따라서, IC(13a)에 의해 전자기기(10)의 측면(10SR, 10SL)의 압압을 검출할 수가 있다.
［1.6　변형예］
(제1 변형층의 배치 형태의 변형예)
제1 변형층(28)이, 센싱면(20S)과 내측면(11SR, 11SL)의 사이에 대신하여, 도 15A에 나타내는 바와 같이, 센서(20)의 이면과 프레임(12)의 지지면(12SR, 12SL)의 사이에 설치되어 있어도 된다. 또한, 제1 변형층(28)이, 도 15B에 나타내는 바와 같이, 센싱면(20S)과 내측면(11SR, 11SL)의 사이, 및 센서(20)의 이면과 프레임(12)의 지지면(12SR, 12SL)의 사이의 양방에 설치되어 있어도 된다.
(센서의 변형예)
상술의 제1 실시형태에서는, 센서(20)가 전극기재(22)를 구비하는 구성에 대해 설명했지만, 센서(20)가 전극기재(22)를 구비하지 않아도 된다. 단, 외부 노이즈(외부 전기장)가 센서(20)의 이면에서 내부로 끼어들어가는 것을 억제하고, 즉 외부 노이즈에 의한 센서(20)의 검출 정밀도의 저하 또는 오 검출을 억제하기 위해서는, 센서(20)가 전극기재(22)를 구비하는 것이 바람직하다.
(센서층의 변형예)
상술의 제1 실시형태에서는, 센서(20)가 상호 용량 방식의 센서 전극부(30)를 구비하는 경우에 대해 설명했지만, 센서(20)가 자기 용량 방식의 센서층을 구비하도록 해도 된다. 구체적으로는, 센서(20)가, 얇은 판 형상의 전극을 가지는 센서층을 구비하고, 이 전극이, 센서층의 면 안쪽방향으로, 당해 센서층의 거의 전체에 퍼져 있어도 된다.
(전극기재의 변형예)
기재(21a)는 없어도 된다. 즉, 센서(20)가, 전극기재(21)에 대신하여 REF 전극층(21b)을 구비하도록 해도 된다. 마찬가지로, 기재(22a)도 없어도 된다. 즉, 센서(20)가, 전극기재(22)에 대신하여 REF 전극층(22b)을 구비하도록 해도 된다.
또한, 도 16에 나타내는 바와 같이, 센서(20)가 전극기재(21) 및 제1 변형층(28)에 대신하여 제1 변형층(28)의 기능을 가지는 REF 전극층(81)을 구비하도록 해도 된다. 이 경우, REF 전극층(81)이 도시하지 않은 기재 상에 설치되어 있어도 된다. 또한, REF 전극층(81)은, REF 전극층(21b)의 기능을 가지는 제1 변형층으로 간주할 수도 있다. REF 전극층(81)은, 도전재료와, 발포 수지 또는 절연성 엘라스토머 등의 유전체를 포함하고 있다. 도전재료는 유전체에 분산되고 있는 것이 바람직하다. 도전재료는, 무기계 도전재료 및 유기 도전재료 중 적어도 1종이다. 무기계 도전재료 및 유기 도전재료로서는, REF 전극층(21b, 22b)에 포함되는 것과 마찬가지의 것을 예시할 수가 있다. REF 전극층(81)의 구체적인 예로서는, 신에츠 화학제의 도전 고무(EC－20BH, EC－40BH, EC－20BM, EC－40BM 등), 테라오카 제작소제의 도전성 직물 점착 테이프(1825) 등을 들 수 있다.
마찬가지로, 센서(20)가 전극기재(22)에 대신하여, 제1 변형층(28)의 기능을 가지는 REF 전극층을 구비하도록 해도 된다. 이 경우에도, REF 전극층이 도시하지 않는 기재 상에 설치되어 있어도 된다. 또한, 상기 REF 전극층은, REF 전극층(22b)의 기능을 가지는 제1 변형층으로 간주할 수도 있다.
(FPC의 변형예)
도 17A에 나타내는 바와 같이, FPC(40)가 긴 직사각형 형상을 가지고 있어도 된다. 이 경우, FPC(40)의 일단에 설치된 접속부(41)는, 도 17B에 나타내는 바와 같이, 프레임(12)의 지지면(12SR)의 일단에 있어서 굴곡되고, 지지면(12SR)의 이측의 면에서 접착층(29)을 거쳐서 접합되어 있어도 된다. FPC(40)에 힘이 가해지면, 노이즈가 발생하기 때문에, 상기와 같이 접속부(41)를 프레임(12)에 고정하는 것이 바람직하다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 기재(31)가 관통공으로서의 비아 홀(via hole)(33f, 33g)을 가지고 있어도 된다. 이 경우, 비아 홀(33f, 33g)은 연결부(32c)를 사이에 두도록 설치된다. 접속부(33d)는, 비아 홀(33f)을 거쳐서 기재(31)의 일 주면으로부터 다른 주면으로 끌어 놓아진 후, 비아 홀(33g)을 거쳐서 다른 주면으로부터 일 주면으로 돌아가도록 하고, 인접하는 단위 전극체(33a)끼리 접속한다. 이에 의해, 점퍼 배선 등을 이용하지 않고, 인접하는 단위 전극체(33a)끼리 접속할 수 있다. 따라서, 커버레이 필름 등의 절연층(도시하지 않음)이 두꺼워지고 전극기재(21)의 변형을 저해하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 점퍼 배선 등을 이용하는 경우와 비교하여 단위 전극체(33a)끼리 안정되게 접속할 수 있다.
또한, 상술의 제1 실시형태에서는, 기재(31)의 동일면에 펄스 전극(32) 및 센스 전극(33)이 설치된 구성에 대해 설명했지만, 기재(31)의 일방의 면에 펄스 전극(32)이 설치되고, 타방의 면에 센스 전극(33)이 설치된 구성을 채용해도 된다. 이 경우, 단위 전극체(32A, 33A)는, 빗살 형상 이외의 형상을 가지고 있어도 되고, 예를 들면, 메시 형상, 동심 형상 또는 나선 형상 등을 가지고 있어도 된다. 또한, 펄스 전극(32)과 센스 전극(33)의 구성을 바꿔 넣어도 된다.
(센서의 배치 형태의 변형예)
상술의 제1 실시형태에서는, 전자기기(10)가 외장체(11)의 측벽부(11R, 11L)의 내측면(11SR, 11SL)에 각각 센서(20, 20)를 구비하는 구성에 대해 설명했지만, 외장체(11)의 주면부(11M)의 내측면에 센서(20)를 구비하도록 해도 되고, 프런트 패널(14)의 내측면에 센서(20)를 구비하도록 해도 된다.
(전자기기의 동작의 변형예)
웨이크업 조작시에 전자기기(10)가 이하의 동작을 행하도록 해도 된다. IC(13a)는, 규정 개수의 프레임 연속하여 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고, 규정 개수의 프레임 연속하여 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상이라고 판단했을 경우에, CPU(13b)에 웨이크업 인터럽트 신호를 출력하도록 해도 된다. 전자기기(10)가 상기와 같이 동작했을 경우에는, 전자기기(10)의 측면(10SR, 10SL)에 물체가 맞아 순간적으로 충격이 가해졌을 경우의 오 검지를 억제할 수 있다.
또한, 웨이크업 조작시에 전자기기(10)가, 도 19에 나타내는 이하의 동작을 행하도록 해도 된다. 우선, 스텝(S51)에 있어서, IC(13a)는, 각 센싱부(30SE)의 출력값(델타값)을 검출한다. 다음으로, 스텝(S52)에 있어서, IC(13a)는, 규정 개수의 프레임 연속하여 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상인지 아닌지를 판단한다.
스텝(S52)에서 규정 개수의 프레임 연속하여 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상이라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S53)에 있어서, IC(13a)는, 상기 규정 개수의 프레임에 계속된 규정 개수의 프레임 내에, 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이하가 되는 프레임이 적어도 1개 있는지 아닌지를 판단한다. 한편, 스텝(S52)에서 규정 개수의 프레임 연속하여 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이상이 아니라고 판단되었을 경우에는, 처리는 종료가 된다.
스텝(S53)에서 규정 개수의 프레임 내에 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이하가 되는 프레임이 적어도 1개 있다고 판단되었을 경우에는, 웨이크업 인터럽트 신호를 CPU(13b)에 출력한다. 한편, 스텝(S53)에서 규정 개수의 프레임 내에 모든 센싱부(30SE)의 출력값의 합계가 임계값 이하가 되는 프레임이 적어도 1개 없다고 판단되었을 경우에는, 처리는 종료가 된다.
전자기기(10)가 상기와 같이 동작했을 경우에는, 만원 전철 등에 있어서, 가방이나 의복의 포켓 등에 수용한 전자기기(10)가 장시간 압압된 경우에 있어서의 웨이크업 기능의 오 작동을 억제할 수 있다.
또한, 웨이크업 조작시에 전자기기(10)가 이하의 동작을 행하도록 해도 된다. IC(13a)가, 모든 센싱부(30SE) 중 규정 위치에 있는 센싱부(30SE)의 출력값이 임계값 이상인지 아닌지를 판단하고, 규정 위치에 있는 센싱부(30SE)의 출력값이 임계값 이상이라고 판단했을 경우에, CPU(13b)에 웨이크업 인터럽트 신호를 출력하도록 해도 된다.
예를 들면, 도 20A에 나타내는 바와 같이, 일방의 측면(10SL)에 있는 센서(20)의 센싱부(30SE)가 압압되어도, CPU(13b)는 기동하지 않고 슬리핑 모드가 유지된다. 한편, 도 20B에 나타내는 바와 같이, 양방의 측면(10SR, 10SL)에 있는 센서(20, 20)의 센싱부(30SE) 중 규정 위치에 있는 센싱부(30SE)가 압압되면, CPU(13b)는 슬리핑 모드로부터 웨이크업 하고, 통상의 기동 상태로 복귀한다.
전자기기(10)가 상기와 같이 동작했을 경우에는, 유저가 의식적으로 특정의 잡는 방법을 했을 경우에게만, CPU(13b)는 슬리핑 모드로부터 웨이크업 하고, 통상의 기동 상태로 복귀한다. 따라서, 웨이크업 기능의 오 작동을 억제할 수 있다. 또한, 전자기기(10)의 시큐러티성을 향상시킬 수 있다.
(스마트 폰 이외의 전자기기의 예)
상술의 제1 실시형태에서는, 전자기기가 스마트 폰인 경우를 예로서 설명했지만, 본 기술은 이에 한정되는 것은 아니고, 케이스 등의 외장체를 가지는 다양한 전자기기에 적용 가능하다. 예를 들면, 퍼스널 컴퓨터, 스마트 폰 이외의 휴대전화, 텔레비젼, 리모트 컨트롤러, 카메라, 게임기기, 네비게이션 시스템, 전자 서적, 전자 사전, 휴대 음악 플레이어, 스마트 워치나 헤드 마운트 디스플레이 등의 웨어러블 단말, 라디오, 스테레오, 의료기기, 로봇에 적용 가능하다.
(전자기기 이외의 예)
본 기술은 전자기기에 한정되는 것은 아니고, 전자기기 이외의 다양한 것에도 적용 가능하다. 예를 들면, 전동 공구, 냉장고, 에어컨, 온수기, 전자렌지, 식기 세정기, 세탁기, 건조기, 조명 기기, 완구 등의 전기 기기에 적용 가능하다. 더욱이, 주택을 시작으로 하는 건축물, 건축 부재, 탈 것, 테이블이나 책상 등의 가구, 제조 장치, 분석 기기 등에도 적용 가능하다. 건축 부재로서는, 예를 들면, 부석, 벽재, 플로어－타일, 상판 등을 들 수 있다. 탈 것으로서는, 예를 들면, 차량(예를 들면 자동차, 오토바이 등), 선박, 잠수함, 철도 차량, 항공기, 우주선, 엘리베이터, 놀이 도구 등을 들 수 있다.
(그 외의 변형예)
제1 실시형태에서는, 전자기기(10)의 측면(10SR, 10SL)에 본 기술을 적용하는 예에 대해 설명했지만, 전자기기의 배면 또는 전면에 본 기술을 적용해도 된다.
제1 실시형태에서는, 내측면(11SR, 11SL)과 제1 변형층(28)의 사이에 공간이 설치되어 있어도 되고, 내측면(11SR, 11SL)과 제1 변형층(28)이 접하거나 또는 거의 접하도록 설치되고 있어도 되고, 내측면(11SR, 11SL)과 제1 변형층(28)이 내측면(11SR, 11SL)에 의해 제1 변형층(28)이 미리 압압되도록 설치되어 있어도 된다.
제1 실시형태에서는, 전자기기(10)가, 전극기재(21)와 센서 전극부(30)의 사이에 제2 변형층(23)을 구비함과 함께, 전극기재(22)와 센서 전극부(30)의 사이에 제2 변형층(24)을 구비하는 예에 대해 설명했지만, 제2 변형층(23, 24) 중 일방만을 구비하게 해도 된다.
제1 실시형태에서는, 복수의 센싱부(30SE)가 X축방향으로 일렬을 이루도록 배치된 예에 대해 설명했지만, 이열 이상의 열을 이루도록 배치되어 있어도 된다.
전자기기(10)가, 슬라이드 조작 영역으로서, 슬라이드 조작에 의해 카메라의 줌인 및 줌 아웃 조작이 가능한 줌인/줌 아웃 조작 영역을 측면(10SR, 10SL)에 구비하게 해도 된다. 이 경우, IC(13a)가, 줌인/줌 아웃 조작 영역에 대한 슬라이드 조작에 따라, 카메라의 줌인 및 줌 아웃을 제어하도록 하면 된다.
전자기기(10)가, 슬라이드 조작 영역으로서, 슬라이드 조작에 의해 화면 스크롤 또는 포인터 이동 등의 화면 표시의 조작을 행하기 위한 화면 조작 영역을 측면(10SR, 10SL)에 구비하게 해도 된다. 이 경우, IC(13a)가, 화면 조작 영역에 대한 슬라이드 조작에 따라, 화면 스크롤 또는 포인터 이동 등의 화면 표시를 제어하도록 하면 된다. 또한, 음량 조정 영역 VR, 줌인/줌 아웃 조작 영역 및 화면 조작 영역은 동일한 영역에서 있어도 되고, 다른 영역에서 있어도 된다.
제2 변형층(23, 24) 중 적어도 일방은 없어도 된다. 제2 변형층(23)이 없는 경우에는, 전극기재(21)와 센서 전극부(30)는 얇은 접착층에 의해 접합된다. 한편, 제2 변형층(24)이 없는 경우에는, 전극기재(22)와 센서 전극부(30)는 얇은 접착층에 의해 접합된다.
제2 변형층(23, 24)이, 소정의 형상 패턴을 가지고 있어도 되고, 복수의 기둥 형상체에 의해 구성되어 있어도 된다. 소정의 형상 패턴으로서는, 제1 변형층(28)의 형상 패턴과 마찬가지의 것을 예시할 수가 있다.
제1 변형층(28)은, 센서(20)의 센싱면(20S) 및 이면 중 적어도 일방에 접합되고, 센서(20)의 센싱면(20S) 및 이면에 미리 설치되어 있어도 되고, 측벽부(11R, 11L)의 내측면(11SR, 11SL)에 접합되어 측벽부(11R, 11L)의 내측면(11SR, 11SL)에 미리 설치되어 있어도 되고, 프레임(12)의 지지면(12SR, 12SL)에 접합되어, 프레임(12)의 지지면(12SR, 12SL)에 미리 설치되어 있어도 된다.
상술의 제1 실시형태에서는, 센서(20)가 복수의 센싱부(30SE)를 가지는 구성에 대해 설명했지만, 1개의 센싱부(30SE)를 가지는 구성을 채용해도 된다.
상술의 제1 실시형태에서는, 측벽부(11R, 11L)의 내측면(11SR, 11SL)에 센서(20, 20)를 설치하는 구성에 대해 설명했지만, 측벽부(11R, 11L)의 외측면에 센서(20, 20)를 설치하는 구성을 채용해도 된다.
시트·체중계 등의 기기의 부드러운 케이스 내 또는 케이스 외에 센서(20)를 적용하는 경우에는, 제1 변형층(28)의 탄성률(25% CLD)은, 바람직하게는 0.4Mpa 이하, 보다 바람직하게는 0.3Mpa 이하이다. 탄성률이 0.4Mpa를 넘으면, 제1 변형층(28)이 너무 단단해지기 때문에, 제1 변형층(28)의 기능이 저하하는 우려가 있다. 여기서, 탄성률(25% CLD)은, JIS　K　6254에 준거하여 측정되는 값이다.
또한, 제1 변형층(28)의 두께는, 바람직하게는 100㎛ 이상 10000㎛ 이하이다. 제1 변형층(28)의 두께가 100㎛ 미만이라면, 제1 변형층(28)의 기능이 저하하는 우려가 있다. 한편, 제1 변형층(28)의 두께가 10000㎛를 넘으면, 변형 감도가 저하하는 우려가 있다.
또한, 제1 변형층(28)의 면적 점유율은, 바람직하게는 100% 이하, 보다 바람직하게는 10% 이상 100% 이하이다. 제1 변형층(28)의 면적 점유율이 100%를 넘으면, 제1 변형층(28)의 기능이 저하하는 우려가 있다. 한편, 제1 변형층(28)의 면적 점유율이 10% 미만이라면, 제1 변형층(28)의 가공이 곤란하게 되는 우려가 있다.
감압이나 돌기 등을 검출하는 업무용 기기 등의, 면내분포를 고감도로 계측하는 기기에 센서(20)를 적용하는 경우에는, 제1 변형층(28)의 탄성률(25% CLD)은, 바람직하게는 0.04Mpa 이하, 보다 바람직하게는 0.03Mpa 이하이다. 탄성률이 0.04Mpa를 넘으면, 제1 변형층(28)이 너무 단단해지기 때문에, 제1 변형층(28)의 기능이 저하하는 우려가 있기 때문이다. 여기서, 탄성률(25% CLD)은, JIS　K　6254에 준거하여 측정되는 값이다.
또한, 제1 변형층(28)의 두께는, 바람직하게는 10㎛ 이상 1000㎛ 이하이다. 제1 변형층(28)의 두께가 10㎛ 미만이라면, 제1 변형층(28)의 기능이 저하하는 우려가 있다. 한편, 제1 변형층(28)의 두께가 1000㎛를 넘으면, 미소 변형 감도가 저하하는 우려가 있다.
또한, 제1 변형층(28)의 면적 점유율은, 바람직하게는 100% 이하, 보다 바람직하게는 50% 이상 100% 이하이다. 제1 변형층(28)의 면적 점유율이 100%를 넘으면, 제1 변형층(28)의 기능이 저하하는 우려가 있다. 한편, 제1 변형층(28)의 면적 점유율이 50% 미만이라면, 면내 감도 균일성이 열화하는 우려가 있다.
＜2　제2 실시형태＞
［2.1　전자기기의 구성］
본 기술의 제2 실시형태와 관련되는 전자기기(110)는, 도 23에 나타내는 바와 같이, 이른바 스마트 폰이며, 일방의 주면이 해방된 얇은 상자 형상을 가지는, 외장체로서의 케이스(111)와, 케이스(111) 내에 수용된 기판(13)과, 해방된 일방의 주면을 막도록 설치된 프런트 패널(14)을 구비한다. 또한, 제2 실시형태에 있어서, 제1 실시형태와 마찬가지의 개소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
(케이스)
케이스(111)는, 전자기기(10)의 이면을 구성하는 직사각형 판 형상의 저부(111M)와, 이 저부(111M)의 주연에 설치된 벽부(111N)를 구비한다. 벽부(111N)는, 저부(111M)에 대해서 수직으로 세워져 있고, 저부(111M)의 양 장변 측에 설치된 측벽부(111R, 111L)를 가지고 있다. 케이스(111)의 두께는, 바람직하게는 1㎜ 이상, 예를 들면 1.08㎜ 또는 1.4㎜이다.
측벽부(111R)의 외측면(111SA)은, 측벽부(111R)의 길이 방향(즉 벽부(111N)의 원주방향)으로 나란히 설치된 함몰부(111A, 111B)를 가지고 있다. 함몰부(111A, 111B)는, 의사적인 볼륨 버튼으로서의 기능을 가지고 있다. 구체적으로는, 일방의 함몰부(111A)를 손가락으로 압압하면, 볼륨 업 처리가 실행되는데 반해, 타방의 함몰부(111B)를 손가락으로 압압하면, 볼륨 다운 처리가 실행된다.
압압부로서의 함몰부(111A, 111B)의 길이는, 함몰부(111A, 111B) 각각에 손가락 하나가 걸리도록 하기 위해서, 바람직하게는 약 10㎜ 이상 약 20㎜ 이하, 예를 들면 약 12㎜이다.
이하, 도 24, 25A, 25B, 26을 참조하여, 상술의 의사적인 볼륨 버튼으로서의 기능을 실현하기 위한 압압 검출부의 구성에 대해 설명한다. 케이스(111)는, 도 24, 도 25A, 25B에 나타내는 바와 같이, 측벽부(111R)의 내측면(111SB)에 따라 설치된 홈부(112)를 가지고 있다. 이 홈부(112)에, 필름 형상을 가지는 긴 센서(120), 필름 형상을 가지는 긴 탄성체(151) 및 필름 형상을 가지는 긴 스페이서(152)가, 각각의 주면이 내측면(111SB)과 평행이 되도록 하여 수용되고 있다. 또한, 본 기술에 있어서는, 필름에는, 시트도 포함되는 것으로 한다. 또한, 센서(120), 탄성체(151) 및 스페이서(152) 중 적어도 하나가, 판 형상을 가지고 있어도 된다.
홈부(112)내에 있어서, 센서(120), 탄성체(151), 스페이서(152)는, 내측면(111SB)의 측으로부터 멀어지는 방향으로 센서(120), 탄성체(151), 스페이서(152)의 순서로 중합되어 있다. 탄성체(151)는, 센서(120)에 대해서 양면 접착 테이프 등에 의해 접합되어 있어도 된다.
제2 실시형태에 있어서는, 케이스(111)와 센서(120)에 의해 입력장치가 구성된다. 이 입력장치가, 필요에 따라서, 기판(13)을 더 구비하고 있어도 된다.
(탄성체)
탄성체(151)는, 제1 실시형태의 제1 변형층(28)과 마찬가지이다.
(스페이서)
스페이서(152)는, 탄성체(151)와 홈부(112)의 측면의 사이에 압입되어 있다. 이와 같이 스페이서(152)를 압입함으로써, 홈부(112)나 센서(120) 등의 치수의 편차(공차)에 의해 생기는 간극을 메울 수 있다. 스페이서(152)의 폭방향의 일단은, 압입을 용이하게 하기 위해서, 쐐기 형상으로 되어 있다. 스페이서(152)는, 탄성체(151)보다 높은 탄성률을 가지고 있다. 스페이서(152)는, 예를 들면 금속판, 수지판 또는 그들을 적층한 적층판 등이다.
스페이서(152)의 양단부에는, 일방의 주면에 수직인 방향으로 돌출하는 돌출부(152A, 152B)가 설치되어 있다. 그리고, 홈부(112)의 양단에는, 돌출부(152A, 152B)를 끼워 넣기 위한 함몰부(112A, 112B)가 설치되어 있다.
(센서)
센서(120)는, 도 26에 나타내는 바와 같이, 가늘고 긴 직사각형 형상을 가지고, 센서(120)의 일방의 장변의 중앙으로부터 접속부(141)가 연장되어 설치되어 있다. 연장되어 설치된 접속부(141)의 선단에는, 도 24에 나타내는 바와 같이, 커넥터(142)가 설치되어 있고, 이 커넥터(142)가, 기판(13)에 설치된 도시하지 않는 커넥터에 접속된다. 센서(120)의 일방의 주면이, 압압을 검출하는 센싱면(120S)이 되고 있고, 센서(120)는, 센싱면(120S)이 내측면(111SB)에 대해 눌리도록 하여 홈부(112)에 수용되어 있다.
센서(120)와 접속부(141)는, T자 형상을 가지는 1개의 FPC(140)에 의해 일체적으로 구성되어 있다. 이러한 구성을 채용함으로써, 부품의 점수를 줄일 수가 있다. 또한, 센서(120)와 기판(13)의 접속의 충격 내구성을 향상시킬 수 있다. 단, 센서(120)와 접속부(141)가 별체로 구성되어 있어도 된다. 이 구성의 경우, 센서(120)가, 예를 들면 리지드(rigid) 기판 또는 리지드 플렉시블(rigid flexible) 기판으로 구성되어 있어도 된다.
센서(120)는, 이른바 감압 센서이고, 도 27에 나타내는 바와 같이, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)를 포함한 센서 전극층(130)과, 금속층(121, 122)과, 복수의 지지체(123)와, 접착층(124)을 구비한다. 센서(120)의 폭은, 바람직하게는 약 2㎜ 이상 약 4㎜ 이하, 예를 들면 약 2.5㎜이다. 설치 구조를 포함한 센서(120)의 두께, 바람직하게는 2㎜ 이하, 예를 들면 1.53㎜이다.
금속층(121)과 센서 전극층(130)은, 금속층(121)과 센서 전극층(130)의 주면끼리 대향하도록 배치되어 있다. 복수의 지지체(123)는, 금속층(121)과 센서 전극층(130)의 주면 사이에 설치되고, 금속층(121)과 센서 전극층(130)의 사이가 이간하도록, 금속층(121)을 센서 전극층(130)의 일방의 주면에서 지지한다.
금속층(122)과 센서 전극층(130)은, 금속층(122)과 센서 전극층(130)의 주면끼리 대향하도록 배치되어 있다. 접착층(124)은, 금속층(122)과 센서 전극층(130)의 사이에 설치되고, 금속층(122)과 센서 전극층(130)을 접합한다.
금속층(121, 122)은, 센서 전극층(130)에 전계 또는 자계에 대해 영향을 주기 위해서, 어느 전극과도 접속하지 않고 배치되거나, 또는 그라운드 전압의 전극이나 전원 전압의 전극과 접속되는 경우가 있다. 예를 들면 그라운드 전압의 전극과 접속하는 경우는, ACF(Anisotropic Conductive Film) 등의 접속 부재(132A, 132B)를 거쳐서 그라운드 전극 단자(131A, 131B)에 접속한다. 또는, 그라운드 전압의 전극의 하나로서, 케이스에 와이어 메쉬 개스킷(wire mesh gasket)이나 동박 도전 테이프(copper foil conductive tape) 등의 도전 소재로 접속한다.
(금속층)
금속층(121, 122)은, 예를 들면, 가요성을 가지는 금속판이다. 금속층(121, 122)은, 예를 들면, 알루미늄, 티탄, 아연, 니켈, 마그네슘, 구리, 철 등의 단체, 또는 이들을 2종 이상 포함한 합금 등을 포함한다. 합금의 구체적인 예로서는, 스테인리스강(Stainless Used Steel：SUS), 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 또는 티탄 합금 등을 들 수 있다.
금속층(121)의 두께는, 예를 들면 30㎛이다. 금속층(122)의 두께는, 예를 들면 금속층(121)의 두께와 마찬가지이거나, 또는 금속층(121)의 두께보다 두껍다.
또한, 센서(120)가, 금속층(121, 122)에 대신하여, 제1 실시형태의 전극기재(21, 22)를 구비하도록 해도 된다. 전극기재(21, 22)로서는, PET 필름과 금속층을 구비하는 도전성 필름(예를 들면 PANAC 주식회사제의 ALPET(등록상표))이 바람직하다. 전극기재(22)의 두께는, 예를 들면 전극기재(21)의 두께와 마찬가지이거나, 또는 전극기재(21)의 두께보다 두껍다.
(지지체)
복수의 지지체(123)는, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)의 양단에 대응하는 위치에서 금속층(121)을 지지 가능하도록, 센서(120)의 길이 방향으로 떨어져 설치되어 있다. 지지체(123)는, 예를 들면, 절연성을 가지는 접착제 또는 양면 접착 테이프에 의해 구성된다. 지지체(123)는, 센싱면(120S)에 가하는 압력에 의해 탄성변형해도 된다.
(접착층)
접착층(124)은, 예를 들면, 절연성을 가지는 접착제 또는 양면 접착 테이프에 의해 구성된다. 접착층(124)은, 센싱면(120S)에 가하는 압력에 의해 탄성변형해도 된다. 지지체(123) 및 접착층(124)으로서는 함께, 예를 들면 두께 30㎛의 양면 테이프를 이용할 수가 있다. 또한, 지지체(123)로서 예를 들면 두께 30㎛의 양면 테이프를 이용하여, 접착층(124)으로서 예를 들면 두께 100㎛의 양면 테이프를 이용할 수도 있다. 양면 테이프의 두께는, PET기재의 유무 또는 PET기재의 두께로 조정하도록 해도 된다. 양면 테이프의 구체적인 예로서는, 니치에이 화공 주식회사의 상품명 Neo　Fix의 양면 테이프를 들 수 있다.
(센서 전극층)
센서 전극층(130)의 일방의 주면에는, 도 28에 나타내는 바와 같이, 제1, 제2 전극(134, 135)이 설치되고, 이러한 제1, 제2 전극(134, 135)에 의해 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)가 구성되어 있다. 센서 전극층(130)의 일방의 주면에, 제1, 제2 전극(134, 135)을 덮는 커버 레이 필름 등의 절연층(도시하지 않음)이 더 설치되어 있어도 된다.
제1, 제2 전극(134, 135)은, 빗살 형상을 가지고, 빗살의 부분을 맞물리도록 하여 배치되어 있다. 구체적으로는, 제1 전극(134)은, 선 형상을 가지는 복수의 서브 전극(134A)을 구비한다. 제2 전극(135)은, 선 형상을 가지는 복수의 서브 전극(135A)을 구비한다. 복수의 서브 전극(134A, 135A)은, X축방향으로 연장하여 설치되고, Y축방향을 향하여 소정간격으로 교대로 이간하여 설치되어 있다. 인접하는 서브 전극(134A, 135A)은, 용량 결합을 형성 가능하게 구성되어 있다.
인접하는 서브 전극(134A, 135A)은, 상호 용량 방식의 2개의 전극으로서 동작하는 것 외에, 자기 용량 방식의 하나의 전극으로서 동작할 수도 있다. 또한, 인접하는 서브 전극(134A, 135A)의 사이의 결합에 의한 정전 용량을 이용하여, 센싱 겸 LC공진 회로의 공진용의 콘덴서로서 활용할 수 있다.
센서 전극층(130)이, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)에 대신하여, 그라운드 전극 단자(131A, 131B)와 같은 직사각형의 박막 형상의 전극을 구비하도록 해도 된다. 또한, 박막 형상의 전극의 형상은, 직사각형 형상으로 한정되는 것은 아니고, 직사각형 형상 이외의 형상을 채용하는 것도 가능하다. 또한, 센서 전극층(130)의 일방의 주면에 배치되는 박막 형상의 전극의 개수는, 1개여도 되고, 복수개여도 된다.
또한, FPC(140)의 일방의 주면에는, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)의 주위를 둘러싸도록 선 형상의 그라운드 전극(136)이 설치되어 있다. 그라운드 전극(136)은, 도 28B에 나타내는 바와 같이, 그라운드 전극 단자(131A)에 접속되어 있다. 또한, 도시하지는 않지만, 그라운드 전극(136)은, 그라운드 전극 단자(131B)에도 접속되어 있다.
제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)는, 센서(120)의 길이 방향에 열을 구성하도록 하여 설치되어 있다. 인접하는 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)의 사이는, 소정의 간격 떨어져 있다. 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)는 각각, 함몰부(111A, 111B)에 대응하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)가 각각, 측벽부(111R)의 두께 방향으로 함몰부(111A, 111B)와 겹쳐지게 설치되어 있다.
［2.2　센서, 탄성체 및 스페이서의 배치 순서］
우선, 센서(120)의 다른 주면에, 탄성체(151)의 일방의 주면을 접합한다. 다음으로, 센싱면(120S)이 내측면(111SB)에 대향하도록, 센서(120)를 홈부(112)에 삽입한다. 계속해서, 탄성체(151)와 홈부(112)의 측면의 사이에, 스페이서(152)를 쐐기 형상이 된 일단이 홈부(112)의 저부에 대향하도록 하여 압입한다.
［2.3　전자기기의 동작］
이하, 도 29를 참조하여, 볼륨 조작시에 있어서의 전자기기(110)의 동작에 대해 설명한다. 여기에서는, 도 29에 나타낸 처리는, 예를 들면 하나의 프레임 내에 실행되는 것으로 한다.
우선, 스텝(S61)에 있어서, IC(13a)는, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)의 출력값(델타값)을 검출한다. 다음으로, 스텝(S62)에 있어서, IC(13a)는, 제1 센싱부(130SE1)의 출력값이 임계값 이상인지 아닌지를 판단한다.
스텝(S62)에서 제1 센싱부(130SE1)의 출력값이 임계값 이상이라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S63)에 있어서, IC(13a)는, 함몰부(111A)가 압압된 것을 CPU(13b)에 통지한다. 그리고, 통지를 받은 CPU(13b)는, 볼륨 업 처리를 실행한다.
스텝(S62)에서 제1 센싱부(130SE1)의 출력값이 임계값 이상이 아니라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S64)에 있어서, IC(13a)는, 제2 센싱부(130SE2)의 출력값이 임계값 이상인지 아닌지를 판단한다.
스텝(S64)에서 제2 센싱부(130SE2)의 출력값이 임계값 이상이라고 판단되었을 경우에는, 스텝(S65)에 있어서, IC(13a)는, 함몰부(111B)가 압압된 것을 CPU(13b)에 통지한다. 그리고, 통지를 받은 CPU(13b)는, 볼륨 다운 처리를 실행한다. 스텝(S64)에서 제2 센싱부(130SE2)의 출력값이 임계값 이상이 아니라고 판단되었을 경우에는, 처리는 종료가 된다.
［2.4　효과］
제2 실시형태에서는, 측벽부(111R)의 외측면(111SA)에는 함몰부(111A, 111B)가 설치되고, 측벽부(111R)의 내측면(111SB)에는 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)를 가지는 센서(120)가 설치되어 있다. 그리고, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)의 위치는 각각, 함몰부(111A, 111B)의 위치에 대응하고 있다. 이에 의해, 함몰부(111A, 111B)에 의사적인 볼륨 버튼으로서의 기능을 부여할 수가 있다.
［2.5　변형예］
제2 실시형태에서는, 센서(120)가 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)를 구비하는 구성을 예로서 설명했지만, 센싱부의 수는 이에 한정되는 것은 아니고, 1개여도 되고, 3개 이상이어도 된다.
케이스(111)가 금속 케이스인 경우에는, 센서(120)가, 금속층(121)을 구비하지 않게 해도 된다. 이 경우, 지지체(123)가 내측면(111SB)에 대해 눌릴 수 있고, 내측면(111SB)이 지지체(123)에 의해 지지된다.
또한, 스페이서(152)가 금속에 의해 구성되어 있는 경우는, 금속층(122)을 구비하지 않게 해도 된다. 이 경우, 스페이서(152)가, 접착층(124)에 의해 센서 전극층(130)에 접합된다.
스페이서(152)에 대신하여, 판 스프링을 이용하도록 해도 된다. 판 스프링으로서는, 예를 들면, U자 형상 또는 W자 형상 등으로 구부려진 금속판을 사용할 수가 있다. 또한, 금속판이 긴 형상을 가지는 경우, 금속판의 휨방향은 길이 방향이어도 되고, 폭방향이어도 된다.
도 30A에 나타내는 바와 같이, 센서(120)가, 센싱면(120S)(즉, 금속층(121)의 양주면 중, 센서 전극층(130)측과는 반대측이 되는 주면)에, 복수의 볼록부(125)와 복수의 볼록부(126)를 구비하도록 해도 된다.
볼록부(125)는, 센싱부(130SE)에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 구체적으로는, 볼록부(125)는, 센서(20)의 두께 방향으로 센싱부(130SE)와 겹치도록 설치되어 있다. 한편, 볼록부(126)는, 지지체(123)에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 구체적으로는, 볼록부(126)는, 센서(120)의 두께 방향으로 지지체(123)와 겹치도록 설치되어 있다.
볼록부(125, 126)는, 예를 들면, 금속층(121)의 일방의 주면에 수지 재료를 인쇄하거나, 또는, 편면 또는 양면 점착 필름 등의 수지편을 접합함으로써 형성된다.
볼록부(125)의 크기는, 센싱면(120S)의 길이 방향의 양단으로부터 중앙으로 갈수록 작아지게 해도 된다. 이에 의해, 센싱부(130SE)의 감도를 조정할 수가 있다. 또한, 볼록부(125)는, 볼록부(126)보다 높은 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 볼록부(125)를 센싱면(120S)에 설치함으로써, 홈부(112)나 센서(210)등의 치수의 편차(공차)에 의해 생기는 간극(공극)을 메우고, 센싱면(120S)과 측벽부(111R)의 내측면(111S)의 접촉을 유지할 수가 있다. 또한, 상술한 바와 같이 볼록부(126)를 센싱면(120S)에 설치함으로써, 볼록부(125)를 설치한 것에 의해 센싱면(120S)이 변형해 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 다이나믹 레인지의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 센싱면(120S)의 압압시에, 측벽부(111R)의 내측면(111SB)을 볼록부(126)에 의해 지지할 수가 있다. 따라서, 측벽부(111R)의 내측면(111SB)의 변형을 센싱부(120SE)에 대응하는 부분에 집중시킬 수가 있다.
또한, 센싱면(120S)에 볼록부(125, 126)를 설치하는 대신에, 측벽부(111R)의 내측면(111SB)에 볼록부(125, 126)를 설치하도록 해도 된다.
도 30B에 나타내는 바와 같이, 센서(120)가, 센싱면(120S)과는 반대측이 되는 이면(즉, 금속층(122)의 양주면 중, 센서 전극층(130)측과는 반대측이 되는 주면)에, 변형층(128)을 더 구비하도록 해도 된다. 변형층(128)으로서는, 제1 실시형태의 제1 변형층(28)과 마찬가지의 것을 사용할 수가 있다. 변형층(128)으로서는, 두께 0.5㎜인 마이크로 셀 폴리머 시트(주식회사 로저스이노아크제, PORON(등록상표))를 사용하는 것이 바람직하다. 센서(120)가 변형층(128)을 구비함으로써, 홈부(112)나 센서(120) 등의 치수의 편차(공차)에 의해 생기는 간극을 메울 수가 있다.
센서(120)가 변형층(128)을 구비하는 경우, 금속층(122)과 변형층(128)의 사이에 복수의 지지체(127)를 구비하도록 해도 된다. 지지체(127)는, 지지체(123)에 대응하는 위치에 설치된다. 구체적으로는, 지지체(127)는, 센서(120)의 두께 방향으로 지지체(123)와 겹치도록 설치된다. 지지체(127)로서는, 지지체(123)와 마찬가지의 것을 사용할 수가 있다. 센서(120)가 지지체(127)를 구비함으로써, 변형층(128)에 의해 센서(120)의 이면이 압압되어, 금속층(122)이 센싱부(130SE)를 향하여 변형하는 것을 억제할 수 있다.
도 31에 나타내는 바와 같이, 센서(120)가, 접착층(124)에 대신하여, 복수의 지지체(129)를 구비하도록 해도 된다. 복수의 지지체(129)는, 금속층(122)과 센서 전극층(130)의 주면 사이에 설치되고, 금속층(122)과 센서 전극층(130)의 사이가 이간하도록, 금속층(122)을 센서 전극층(130)의 타방의 주면에서 지지한다. 지지체(129)는, 예를 들면, 절연성을 가지는 접착제 또는 양면 접착 테이프에 의해 구성된다. 지지체(129)는, 센싱면(120S)에 가하는 압력에 의해 탄성변형해도 된다.
도 32에 나타내는 바와 같이, 센서(120)와 탄성체(151)와 스페이서(152)를 미리 접합하여 적층체(150)를 구성해 두고, 스페이서(152)의 폭방향의 일단을 센서(120)의 방향을 향하여 굴곡 또는 만곡시킴으로써, 적층체(150)의 폭방향의 일단이 쐐기 형상이 되도록 해도 된다. 이러한 구성을 채용함으로써, 센서(120), 탄성체(151) 및 스페이서(152)를 홈부(112)에 용이하게 압입할 수가 있다. 상기 구성은, 스페이서(152)가 얇은 경우에 특히 유효하다. 스페이서(152)가 얇은 경우에는, 제1 실시형태에 있어서와 같이 스페이서(152)를 단체로서 홈부(112)에 압입하는 것은 어려운 경우가 있기 때문이다.
예를 들면, 센서(120)의 두께를 0.5㎜, 탄성체(151)의 두께를 0.5㎜, 스페이서(152)의 두께를 0.2㎜, 홈부(112)의 폭을 1㎜로 했을 경우에는, 적층체(150)를 홈부(112)에 압입했을 경우에, 탄성체(151)가 0.2㎜ 찌부러진다.
스페이서(152)의 일단에 설치된 굴곡부분 또는 만곡부분은, 센서(120)의 이면을 압압 하지 않고, 한편 센서(120)의 이면에 접촉도 하지 않게 설치되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는 예를 들면, 스페이서(152)의 굴곡부분 또는 만곡부분보다 내측의 위치에 탄성체(151)의 폭방향의 일단이 위치하도록 하고, 한편 굴곡부분의 굴곡량 또는 만곡부분의 만곡량을, 홈부(112)에 적층체(150)를 압입한 상태에 있어서의 탄성체(151)의 두께 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 구성을 채용함으로써, 굴곡부분 또는 만곡부분이 탄성체(151)을 거쳐서 센서(120)의 이면을 압압하지 않게 할 수가 있기 때문에, 센서(120)의 다이나믹 레인지의 저하를 억제할 수가 있다.
도 33A, 33B에 나타내는 바와 같이, 전자기기(110)가, 센서(120)와 탄성체(151)를 각각의 주면이 내측면(111SB)과 평행이 되도록 지지함과 함께, 탄성체(151)를 거쳐서 센서(120)를 내측면(111SB)에 대해서 누르는 지지 부재(153)를 구비하도록 해도 된다. 이 경우, 센서(120)의 센싱면(120S)에 볼록부(125)가 설치되어 있어도 된다.
케이스(111)에는, 측벽부(111R)의 내측면(111SB)의 근방에 구멍부분(113A, 113B)이 설치되어 있다. 지지 부재(153)는 긴 판 형상을 가지고, 지지 부재(153)의 길이 방향의 양단에는 관통공(153A, 153B)이 설치되어 있다. 지지 부재(153)는, 나사(154A, 154B)를 각각 관통공(153A, 153B)을 지나도록 하고 구멍부분(113A, 113B)에 고정함으로써, 내측면(111SB)의 근방에 고정된다.
측벽부(111R)의 외측면(111SA)이 3개의 함몰부(111A, 111B, 111C)를 구비함과 함께, 센서(120)가 함몰부(111A, 111B, 111C)에 대응하는 3개의 센싱부를 구비하도록 해도 된다. 이 경우, 함몰부(111A, 111B)의 압압에 의해 볼륨 증감의 조작을 행할 수가 있고, 함몰부(111C)의 압압에 의해 전원의 온/오프의 조작을 행할 수가 있도록 해도 된다.
제2 실시형태에서는, 측벽부(111R)의 외측면(111SA)이, 압압 위치(즉 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)에 대응하는 위치)에 함몰부(111A, 111B)를 설치하는 구성을 예로서 설명했지만, 압압부를 촉각적으로 파악 가능한 구성은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 고르지 않은 고리를 외측면(111SA)에 설치하도록 해도 되고, 돌기를 외측면(111SA)에 설치하도록 해도 된다. 또한, 압압부와 그 주변 부분의 표면 거칠기를 변화시켜도 된다. 예를 들면, 압압부와 그 주변 부분 중 일방을 거친 표면으로 하고, 타방을 평활한 표면으로 해도 된다. 또한, 압압부와 그 주변 부분의 체감 온도를 바꾸도록 해도 된다. 예를 들면, 압압부와 그 주변 부분 중 일방을 금속으로 구성하고, 타방을 고분자 수지로 구성해도 된다.
압압부를 촉각적으로 파악 가능한 대신에, 압압부를 시각적으로 파악 가능해도 되고, 압압부를 촉각적 및 시각적으로 파악 가능해도 된다. 압압부를 시각적으로 파악 가능하기 위해서는, 예를 들면, 기호, 문자, 마크, 모양 및 색 중 적어도 1종을 케이스(111)의 외측면(111SA)에 인쇄하면 된다. 또한, 압압부에 기호, 문자, 마크 및 모양 중 적어도 1종을 케이스(111)의 외측면(111SA)에 각인하도록 해도 된다. 예를 들면 압압부에 볼륨 버튼의 기능이 부여되어 있는 경우에는, 압압부에 “＋” 또는 “－”의 기호를 인쇄 또는 각인하면 된다.
센서(120)가, 정전 용량 변화에 의해 온도를 검출하기 위한 온도 검출용의 전극부를 더 구비하도록 해도 된다. 이 경우, IC(13a)가, 온도 검출용의 전극부의 정전 용량 변화에 기초하여 온도를 검출하고, 검출한 온도에 기초하여 임계값(함몰부(111A, 111B)의 압압을 판별하기 위한 임계값)을 보정하도록 해도 된다. 온도 검출용의 전극부로서는, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)와 마찬가지의 구성을 가지는 전극부를 사용하도록 해도 된다.
기판(13)이 온도 검출부를 더 구비하도록 해도 된다. 이 경우, IC(13a)가, 온도 검출부에 의해 온도를 검출하고, 검출한 온도에 기초하여 임계값(함몰부(111A, 111B)의 압압을 판별하기 위한 임계값)을 보정하도록 해도 된다.
센서(120)가, 케이스(111)(구체적으로는 센서(120))에 가해진 비틀림 왜곡으로 변형하지만, 외부로부터 압압되지 않게 구성된 왜곡 검출용의 전극부를 더 구비하도록 해도 된다. 이 경우, IC(13a)가, 왜곡 검출용의 전극부의 정전 용량 변화에 기초하여 왜곡을 검출하고, 검출한 왜곡에 기초하여 임계값(함몰부(111A, 111B)의 압압을 판별하기 위한 임계값)을 보정하도록 해도 된다. 왜곡 검출용의 전극부로서는, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)와 마찬가지의 구성을 가지는 전극부를 사용하도록 해도 된다.
센서(120), 탄성체(151) 및 스페이서(152)는, 홈부(112)의 길이 방향으로 복수로 분할되어 있어도 된다. 이에 의해, 케이스(111)에 가해진 비틀림 왜곡에 의한 센서(120)의 측정 오차를 억제할 수 있다. 또한, 홈부(112)가 복수 설치되어, 각각의 홈부(112)에 센서(120), 탄성체(151) 및 스페이서(152)가 수용되어 있어도 된다.
센서(120)에 있어서 센서 전극층(130)의 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)는 나사선 형상(spiral)의 코일 배선이여도 된다. 이 경우, 제1, 제2 센싱부(130SE1, 130SE2)의 나사선 형상의 코일 배선은, 금속층(121, 122)의 변형을 전계가 아닌 자계의 변동으로 검출한다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 기술을 구체적으로 설명하지만, 본 기술은 이러한 실시예에만 한정되는 것이 아니다.
이하의 샘플에 있어서, 탄성률(25% CLD)은, JIS　K　6254에 준거하여 측정된 값이다.
［샘플 1－1 ~ 1－4］
도 21에 나타내는 구성을 가지는 센서를 제작했다. 또한, 제1, 제2 변화층으로서는, 구체적으로는 이하의 것을 사용했다.
＜제1 변형층＞
재료：발포체(주식회사 이노아크 코퍼레이션제, PureCell S 시리즈)
탄성률(25% CLD)：0.015MPa
두께：0㎛, 60㎛, 100㎛, 200㎛
면적 점유율：100%
＜제2 변형층＞
재료：발포체(주식회사 이노아크 코퍼레이션제, PureCell S006)
탄성률(25% CLD)：0.028MPa
두께：60㎛
면적 점유율：100%
［샘플 2－1 ~ 2－5］
제1 변형층으로서 이하의 것을 사용한 것 이외는 샘플 1－1과 마찬가지로 하여 센서를 제작했다.
＜제1 변형층＞
재료：발포체(주식회사 이노아크 코퍼레이션제, PureCell 020, S006, S010, S020 또는 주식회사 로저스이노아크제, PORON SR－S－20P)
탄성률(25% CLD)：0.036MPa, 0.028MPa, 0.015MPa, 0.012MPa, 0.006MPa
두께：200㎛
면적 점유율：100%
［샘플 3－1 ~ 3－4］
제1 변형층으로서 이하의 것을 사용한 것 이외는 샘플 1－1과 마찬가지로 하여 센서를 제작했다.
＜제1 변형층＞
재료：발포체(주식회사 이노아크 코퍼레이션제, PureCell S006)
탄성률(25% CLD)：0.028MPa
면적 점유율：100%, 75%, 50%, 10%
［샘플 4］
제1 변형층으로서 두께 20㎛, 면적 점유율 110%의 PET기재를 사용한 것 이외는 샘플 1－1과 마찬가지로 하여 센서를 제작했다. 또한, 상기 PET 기재의 탄성률(25% CLD)은 측정 불가능했다.
［평가］
상술한 바와 같이 하여 제작된 센서에 대해, 하중과 변위량의 관계, 및 하중과 델타의 관계를 구했다. 그 결과를 표 1 ~ 표 4, 도 22에 나타낸다.
표 1은, 샘플 1－1 ~ 1－4의 센서의 평가 결과를 나타낸다.
Figure 112019082131717-pct00002
표 2는, 샘플 1－1 ~ 1－4의 센서의 구성 및 평가 결과를 나타낸다.
Figure 112019082131717-pct00003
표 3은, 샘플 2－1 ~ 2－5의 센서의 구성 및 평가 결과를 나타낸다.
Figure 112019082131717-pct00004
표 4는, 샘플 3－1 ~ 3－4, 4의 센서의 구성 및 평가 결과를 나타낸다.
Figure 112019082131717-pct00005
도 22로부터, 하중 변화에 대한 델타는, 제1 변형층의 두께에 상관없이 거의 일정한데 반해, 하중 변화에 대한 변위는, 제1 변형층의 두께의 증가에 따라 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서, 샘플 3－2 ~ 3－4에서는, 제2 변형층이 찌부러지는 것을 억제할 수 있고, 케이스 및 센서의 두께 불균일이 있더라도, 감도를 일정하게 유지할 수 있음을 알 수 있다.
표 1, 표 2에서, 제1 변형층의 두께를 두껍게 함에 따라, 센서의 변위량이 커지는 것을 알 수 있다. 표 3에서, 제1 변형층의 탄성률을 낮게 함에 따라, 센서의 변위량이 커지는 것을 알 수 있다. 표 4에서, 제1 변형층의 면적 점유율을 작게 함에 따라, 센서의 변위량이 커지는 것을 알 수 있다.
이상, 본 기술의 실시형태 및 그 변형예에 대해 구체적으로 설명했지만, 본 기술은, 상술의 실시형태 및 그 변형예로 한정되는 것은 아니고, 본 기술의 기술적 사상에 기초하는 각종의 변형이 가능하다.
예를 들면, 상술의 실시형태 및 변형예에 있어서 든 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등은 어디까지나 예에 불과하고, 필요에 따라서 이와 다른 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등을 사용해도 된다.
또한, 상술의 실시형태 및 그 변형예의 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등은, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 한, 서로 조합하는 것이 가능하다.
또한, 본 기술은 이하의 구성을 채용할 수도 있다.
(1)
전자기기로서,
외장체와,
제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와,
상기 외장체와 상기 제1 면이 대향하도록 상기 감압 센서를 지지하는 지지체와,
상기 제1 면과 상기 외장체의 사이 및 상기 제2 면과 상기 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층,
을 구비하고,
상기 감압 센서는,
센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와,
레퍼런스 전극층과,
상기 레퍼런스 전극층과 상기 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층,
을 구비하고,
상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는, 전자기기.
상기 제1 변형층의 탄성률≤상기 제2 변형층의 탄성률 ···(1)
상기 제1 변형층의 두께≥상기 제2 변형층의 두께 ···(2)
상기 제1 변형층의 면적 점유율≤상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
(2)
상기 (1)에 있어서,
상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층은, 발포 수지를 포함하고 있는, 전자기기.
(3)
상기 (1) 또는 (2)에 있어서,
상기 제1 변형층은, 형상 패턴을 가지고 있는, 전자기기.
(4)
상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서,
상기 외장체는, 금속 또는 고분자 수지를 포함하고 있는, 전자기기.
(5)
상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서,
상기 외장체는, 측벽부를 가지고,
상기 감압 센서 및 상기 제1 변형층은, 상기 측벽부에 설치되어 있는, 전자기기.
(6)
상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서,
상기 외장체는, 케이스인, 전자기기.
(7)
상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서,
상기 외장체는, 당해 외장체를 상기 제1 면을 향하여 압압함으로써, 상기 제1 면을 압압 가능하게 구성되어 있는, 전자기기.
(8)
상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 상기 식(1) 내지 (3) 중 적어도 2개의 관계를 만족하는, 전자기기.
(9)
상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 상기 식(1) 내지 (3)의 모든 관계를 만족하는, 전자기기.
(10)
상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(4) 내지 (6) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는, 전자기기.
상기 제1 변형층의 탄성률＜상기 제2 변형층의 탄성률 ···(4)
상기 제1 변형층의 두께＞상기 제2 변형층의 두께 ···(5)
상기 제1 변형층의 면적 점유율＜상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(6)
(11)
상기 (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 변형층의 탄성률이, 0.04MPa 이하이고,
상기 제1 변형층의 두께가, 10㎛ 이상 1000㎛ 이하이고,
상기 제1 변형층의 면적 점유율이, 10% 이상 100% 이하인, 전자기기.
(12)
전자기기로서,
외장체와,
제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와,
상기 외장체와 상기 제1 면이 대향하도록 상기 감압 센서를 지지하는 지지체와,
상기 제1 면과 상기 외장체의 사이 및 상기 제2 면과 상기 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치되고, 도전재료를 포함하는 제1 변형층,
을 구비하고,
상기 감압 센서는,
센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와,
상기 제1 변형층과 상기 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층,
을 구비하고,
상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는 전자기기.
상기 제1 변형층의 탄성률≤상기 제2 변형층의 탄성률 ···(1)
상기 제1 변형층의 두께≥상기 제2 변형층의 두께 ···(2)
상기 제1 변형층의 면적 점유율≤상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
(13)
센서로서,
제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서 본체와,
상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층,
을 구비하고,
상기 감압 센서 본체는,
센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와,
레퍼런스 전극층과,
상기 레퍼런스 전극층과 상기 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층,
을 구비하고,
상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는, 센서.
상기 제1 변형층의 탄성률≤상기 제2 변형층의 탄성률 ···(1)
상기 제1 변형층의 두께≥상기 제2 변형층의 두께 ···(2)
상기 제1 변형층의 면적 점유율≤상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
(14)
입력장치로서,
외장체와,
제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와,
상기 외장체와 상기 제1 면이 대향하도록 상기 감압 센서를 지지하는 지지체와,
상기 제1 면과 상기 외장체의 사이 및 상기 제2 면과 상기 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층,
을 구비하고,
상기 감압 센서는,
센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와,
레퍼런스 전극층과,
상기 레퍼런스 전극층과 상기 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층,
을 구비하고,
상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는, 입력장치.
상기 제1 변형층의 탄성률≤상기 제2 변형층의 탄성률 ···(1)
상기 제1 변형층의 두께≥상기 제2 변형층의 두께 ···(2)
상기 제1 변형층의 면적 점유율≤상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
10: 전자기기
11: 외장체
11M: 주면부
11R, 11L: 측벽부
11SR, 11SL: 내측면
11VR: 음량 조정 영역
11CR: 카메라 보유 지지 영역
11SHR: 셔터 조작 영역
12: 프레임
12SR, 12SL: 지지면
13: 기판
13a: 컨트롤러 IC
13b: CPU
14: 프런트 패널
14a: 표시장치
20: 센서
20S: 센싱면
21, 22: 전극기재
21a, 22a: 기재
21b, 22b: 레퍼런스 전극층
23, 24: 제2 변형층
25 ~ 27: 접착층
28: 제1 변형층
30: 센서 전극부
30SE: 센싱부
31: 기재
32: 펄스 전극(제1 전극)
33: 센스 전극(제2 전극)

Claims (14)

  1. 전자기기로서,
    외장체와,
    제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와,
    상기 외장체와 상기 제1 면이 대향하도록 상기 감압 센서를 지지하는 지지체와,
    상기 제1 면과 상기 외장체의 사이 및 상기 제2 면과 상기 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층,
    을 구비하고,
    상기 감압 센서는,
    센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와,
    레퍼런스 전극층과,
    상기 레퍼런스 전극층과 상기 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층,
    을 구비하고,
    상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는, 전자기기.
    상기 제1 변형층의 탄성률≤상기 제2 변형층의 탄성률 ···(1)
    상기 제1 변형층의 두께≥상기 제2 변형층의 두께 ···(2)
    상기 제1 변형층의 면적 점유율≤상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층은, 발포 수지를 포함하고 있는, 전자기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변형층은, 형상 패턴을 가지고 있는, 전자기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외장체는, 금속 또는 고분자 수지를 포함하고 있는, 전자기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외장체는, 측벽부를 가지고,
    상기 감압 센서 및 상기 제1 변형층은, 상기 측벽부에 설치되어 있는, 전자기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 외장체는, 케이스인, 전자기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 외장체는, 당해 외장체를 상기 제1 면을 향하여 압압함으로써, 상기 제1 면을 압압 가능하게 구성되어 있는, 전자기기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 상기 식(1) 내지 (3) 중 적어도 2개의 관계를 만족하는, 전자기기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 상기 식(1) 내지 (3)의 모든 관계를 만족하는, 전자기기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(4) 내지 (6) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는, 전자기기.
    상기 제1 변형층의 탄성률＜상기 제2 변형층의 탄성률 ···(4)
    상기 제1 변형층의 두께＞상기 제2 변형층의 두께 ···(5)
    상기 제1 변형층의 면적 점유율＜상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(6)
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변형층의 탄성률이, 0.04MPa 이하이고,
    상기 제1 변형층의 두께가, 10㎛ 이상 1000㎛ 이하이고,
    상기 제1 변형층의 면적 점유율이, 10% 이상 100% 이하인, 전자기기.
  12. 전자기기로서,
    외장체와,
    제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와,
    상기 외장체와 상기 제1 면이 대향하도록 상기 감압 센서를 지지하는 지지체와,
    상기 제1 면과 상기 외장체의 사이 및 상기 제2 면과 상기 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치되고, 도전재료를 포함하는 제1 변형층,
    을 구비하고,
    상기 감압 센서는,
    센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와,
    상기 제1 변형층과 상기 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층,
    을 구비하고,
    상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는, 전자기기.
    상기 제1 변형층의 탄성률≤상기 제2 변형층의 탄성률 ···(1)
    상기 제1 변형층의 두께≥상기 제2 변형층의 두께 ···(2)
    상기 제1 변형층의 면적 점유율≤상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
  13. 센서로서,
    제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서 본체와,
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층,
    을 구비하고,
    상기 감압 센서 본체는,
    센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와,
    레퍼런스 전극층과,
    상기 레퍼런스 전극층과 상기 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층,
    을 구비하고,
    상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는, 센서.
    상기 제1 변형층의 탄성률≤상기 제2 변형층의 탄성률 ···(1)
    상기 제1 변형층의 두께≥상기 제2 변형층의 두께 ···(2)
    상기 제1 변형층의 면적 점유율≤상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
  14. 입력장치로서,
    외장체와,
    제1 면 및 제2 면을 가지는 감압 센서와,
    상기 외장체와 상기 제1 면이 대향하도록 상기 감압 센서를 지지하는 지지체와,
    상기 제1 면과 상기 외장체의 사이 및 상기 제2 면과 상기 지지체의 사이 중 적어도 일방에 설치된 제1 변형층,
    을 구비하고,
    상기 감압 센서는,
    센싱부를 가지는 정전 용량식의 센서 전극부와,
    레퍼런스 전극층과,
    상기 레퍼런스 전극층과 상기 센서 전극부의 사이에 설치된 제2 변형층,
    을 구비하고,
    상기 제1 변형층 및 상기 제2 변형층이, 이하의 식(1) 내지 (3) 중 적어도 1개의 관계를 만족하는, 입력장치.
    상기 제1 변형층의 탄성률≤상기 제2 변형층의 탄성률 ···(1)
    상기 제1 변형층의 두께≥상기 제2 변형층의 두께 ···(2)
    상기 제1 변형층의 면적 점유율≤상기 제2 변형층의 면적 점유율 ···(3)
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