圧力検出装置、電子機器
【課題】簡素な構成で外圧の３次元ベクトルを精度よく検出可能な圧力検出装置、これを
備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】圧力検出装置１０は、一対の基板１，２と、一対の基板１，２間に設けられ
ると共に、一対の基板１，２のうち一方の基板２の外周に沿って配置された複数の圧力検
出部１５と、を備え、圧力検出部１５は、一対の基板１，２のうち他方の基板１に設けら
れた圧力センサーと、先端部が圧力センサーに当接するように配置された弾性体突起とか
らなり、一方の基板２に加わる外圧の方向と大きさを複数の圧力検出部１５により検出す
る。
備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】圧力検出装置１０は、一対の基板１，２と、一対の基板１，２間に設けられ
ると共に、一対の基板１，２のうち一方の基板２の外周に沿って配置された複数の圧力検
出部１５と、を備え、圧力検出部１５は、一対の基板１，２のうち他方の基板１に設けら
れた圧力センサーと、先端部が圧力センサーに当接するように配置された弾性体突起とか
らなり、一方の基板２に加わる外圧の方向と大きさを複数の圧力検出部１５により検出す
る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外圧を検出可能な圧力検出装置およびこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記圧力検出装置として、ディスプレイに装着されるパネルの四隅に設けられた荷重を
検出するセンサーと、該センサーからの出力をデジタル化するＡＤ変換器とを備えた３次
元タッチパネルが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、この他にも表面に変位可能な接触子を複数設け、該接触子の変位を検出ポイント
で検出して出力する感圧素子を備えた触覚センサーが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２６９９７号公報
【特許文献２】特開２００８−１６４５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記３次元タッチパネルは、パネル上において荷重が加えられた平面的な位置（Ｘ，Ｙ
座標）と、パネル面に対して垂直な方向における荷重の検出が可能であるが、パネル面に
対して実際にはどのような方向に荷重が加わっているかは検出不能であった。
また、上記触覚センサーは、複数の接触子と、これに対応した複数の感圧素子とを基板
表面のほぼ全面に亘って設ける必要があり、構造が複雑であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例の圧力検出装置は、一対の基板と、前記一対の基板間に設けられ
ると共に、前記一対の基板のうち一方の基板の外周に沿って配置された複数の圧力検出部
と、を備え、前記圧力検出部は、前記一対の基板のうち他方の基板に設けられた圧力セン
サーと、先端部が前記圧力センサーに当接するように配置された弾性体突起とからなり、
前記一方の基板に加わる外圧の方向と大きさを複数の前記圧力検出部により検出すること
を特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、一方の基板に外圧が加わると外周に沿って配置された複数の弾性体
突起に外圧が伝わって弾性変形する。他方の基板に設けられた圧力センサーは、対応する
弾性体突起の変形量に応じた圧力と変形方向に応じた圧力方向とを検出する。したがって
、複数の圧力検出部が検出した圧力の情報を分析すれば、一方の基板に加えられた外圧の
平面的な位置座標と、加えられた外圧の２次元ベクトルだけでなく、３次元ベクトルをも
検出することが可能である。すなわち、他方の基板の全面に亘って圧力センサーを配置す
る必要がなく、簡素化された構造で外圧の３次元ベクトルの検出が可能な圧力検出装置を
提供することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例の圧力検出装置において、前記圧力センサーは、前記他方の基
板において基準点周りに複数配置され、前記弾性体突起は略半球状であって前記先端部が
前記基準点に当接するように前記一対の基板間に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、１つの弾性体突起に対して基準点周りに複数の圧力センサーを備え
ているので、精度よく外圧の３次元ベクトルを検出可能である。
【００１０】
［適用例３］上記適用例の圧力検出装置において、前記一方の基板が弾性部材からなり
、前記他方の基板が硬質部材からなることが好ましい。
この構成によれば、外圧によって一方の基板が他方の基板よりも撓み易くなり、より高
感度で圧力検出が可能となる。
【００１１】
［適用例４］上記適用例の圧力検出装置において、前記一方の基板は、外周に配置され
たシール材により前記他方の基板に接着されていることが好ましい。
この構成によれば、基板の外周に沿って配置された圧力検出部を周囲の環境変化に対し
てシール材により保護することができ、高い信頼性を有する圧力検出装置を提供できる。
【００１２】
［適用例５］上記適用例の圧力検出装置において、前記シール材は、複数の前記圧力セ
ンサーと前記弾性体突起とを包含するように配置され、前記弾性体突起の硬度よりも低い
硬度を有する弾性体であるとしてもよい。
この構成によれば、シール材にて圧力検出部を直接保護し、小型で精度よく圧力検出可
能な圧力検出装置を提供できる。
【００１３】
［適用例６］本適用例の電子機器は、上記適用例の圧力検出装置を備えたことを特徴と
する。
この構成によれば、圧力検出装置を例えば入力装置の一部として活用し、３次元的な入
力に対しても対応可能な電子機器としての情報端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】圧力検出装置の構成を示す概略平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ’線で切った圧力検出装置の構造を示す要部概略断面図。
【図３】圧力検出部の構成を示す概略斜視図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は圧力検出部における圧力の検出状態を説明する概略平面図。
【図５】圧力検出装置に加えられた外圧の一例を示す概略平面図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は圧力検出部によって検出された圧力の分布を示すグラフ。
【図７】外圧の３次元ベクトルを説明する斜視図。
【図８】（ａ）は電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図、（ｂ）は電子機器としての携帯型情報端末を示す概略斜視図。
【図９】（ａ）は変形例の圧力検出装置の構造を示す概略断面図、（ｂ）は圧力センサーと弾性体突起の配置を示す概略平面図。
【図１０】変形例の圧力検出装置の構造を示す概略断面図。
【図１１】変形例の圧力検出装置を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図
面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示してい
る。
【００１６】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接する
ように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基
板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表す
ものとする。
【００１７】
（第１実施形態）
＜圧力検出装置＞
まず、本実施形態の圧力検出装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１は圧
力検出装置の構成を示す概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線で切った圧力検出装置の構
造を示す要部概略断面図、図３は圧力検出部の構成を示す概略斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の圧力検出装置１０は、外形が例えば四角形（長方形）
の一対の基板１，２と、一対の基板１，２の間に設けられ、一対の基板１，２の外周に沿
って配置された複数の圧力検出部１５と、を備えている。
以降、一対の基板１，２の長手方向をＸ軸方向とし、長手方向に直交する短手方向をＹ
軸方向とする。また、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ直交する方向すなわち基板面に対
する法線方向をＺ軸方向として説明する。
【００１９】
図２に示すように、対向配置された一対の基板１，２は、外周に沿って配置されたシー
ル材４によって接着されている。シール材４よりも内側に圧力検出部１５が設けられてい
る。シール材４としては、熱硬化型樹脂あるいはＵＶ硬化型樹脂を用いることができる。
【００２０】
圧力検出部１５は、一対の基板１，２のうちの他方の基板１に設けられた複数の圧力セ
ンサー１１と、一対の基板１，２のうちの一方の基板２に設けられ、先端部が複数の圧力
センサー１１に当接する略半球状の弾性体突起１２とにより構成されている。なお、圧力
センサー１１と弾性体突起１２とを直接当接させてもよいし、圧力センサー１１を覆って
保護部材を配置し、保護部材を介して間接的に圧力センサー１１と弾性体突起１２とを当
接させる構成としてもよい。保護部材を配置することにより圧力に対する感度が低下する
ことが考えられるが圧力センサー１１の耐久性を向上させることができる。
【００２１】
他方の基板１は、硬質部材からなり、例えばガラス基板やセラミック基板などを用いる
ことができる。これに対して、一方の基板２は、弾性部材からなり、例えばシリコンゴム
や天然ゴムなどを用いることができる。両基板の大きさは、例えば縦４０ｍｍ×横６４ｍ
ｍである。
本実施形態では、圧力検出部１５が、一対の基板１，２の外周に沿って合計５６個配置
されている。
【００２２】
圧力センサー１１は、印加された圧力を例えば、電気的な容量変化や抵抗変化によって
検出する素子を用いることができる。
【００２３】
弾性体突起１２は、例えば、シリコンやネオプレンなどのゴムや樹脂材料を用いること
ができる。一方の基板２に加えられた圧力（外圧）によって変形可能な程度の硬度を有す
ることが望ましく、例えばデュロメーター硬さ（タイプＡ、ＩＳＯ７６１９準拠のデュロ
メーターによる硬さ測定値）は３０〜７０程度になっている。直径はおよそ１．８ｍｍ、
圧力が与えられていないときの高さはおよそ２ｍｍ程度である。また、弾性体突起１２の
形状は、略半球状でもよいし、錐状あるいは柱状でもよい。
【００２４】
図３に示すように、圧力センサー１１は、他方の基板１上において基準点Ｐ周りに所定
の間隔を置いてＸ軸方向に２つ、Ｙ軸方向に２つ、合計４つが配置されている。４つの圧
力センサー１１（Ｓ１〜Ｓ４）が基準点Ｐに対して点対称な状態（マトリクス状）に配置
され、単位検出領域Ｓを構成している。弾性体突起１２は、単位検出領域Ｓごとに先端部
が基準点Ｐに当接するように一対の基板１，２間に配置されている。
例えば、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４のＸ軸方向およびＹ軸方向における間隔は、お
よそ０．１ｍｍである。また、単位検出領域Ｓの大きさ（平面視のサイズ）は、縦２．８
ｍｍ×横２．８ｍｍ程度になっている。また、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４の各面積が
ほぼ等しくなっている。
【００２５】
本実施形態の圧力検出装置１０は、一方の基板２に加えられた外圧によって弾性体突起
１２が弾性変形することにより変化する複数の圧力センサーＳ１〜Ｓ４のうち任意に組み
合わされた圧力センサー１１の例えば電気容量や抵抗値の差分を演算し、その差分に基づ
いて外圧が加えられた方向と外圧の大きさを求める演算装置（図示省略）を備えている。
【００２６】
圧力センサーＳ１〜Ｓ４は、基準点Ｐ周りに等間隔で配置されていると共に、それぞれ
が電気的に同じ特性を有しているので、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４のうち任意に組み
合わされた圧力センサー１１における例えば電気容量や抵抗値の差分を容易に演算するこ
とができる。
【００２７】
図４（ａ）〜（ｃ）は圧力検出部における圧力の検出状態を説明する概略平面図、図５
は圧力検出装置に加えられた外圧の一例を示す概略平面図、図６（ａ）および（ｂ）は圧
力検出部によって検出された圧力の分布を示すグラフ、図７は外圧の３次元ベクトルを説
明する斜視図である。なお、図４（ａ）〜（ｃ）におけるハッチング部分は、弾性体突起
１２と単位検出領域Ｓとの接触領域を示すものである。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、一方の基板２の表面に外圧が付加される前においては、弾性
体突起１２は変形しない。弾性体突起１２の先端部は基準点Ｐに当接するとともに、４つ
の圧力センサーＳ１〜Ｓ４のそれぞれにわずかに接触している。このとき、弾性体突起１
２の重心Ｇは基準点Ｐと重なる位置に配置されている。また、このときの各圧力センサー
Ｓ１〜Ｓ４が示す例えば電気容量値や抵抗値などの検出値は初期値として前述した演算装
置のメモリーに記憶されている。メモリーに記憶された各圧力センサーＳ１〜Ｓ４の検出
値を基準として外圧の作用する方向や大きさが求められる。
【００２９】
図４（ｂ）に示すように、一方の基板２を介して弾性体突起１２に垂直方向の外圧が付
加されたときには、弾性体突起１２は先端部が他方の基板１の表面に当接した状態でＺ方
向に圧縮変形する。これにより、各圧力センサーＳ１〜Ｓ４の検出値は、外圧の作用がな
いときに比べて変化し、例えば圧力センサー１１が誘電層を介した一対の電極間の電気容
量値を検出する場合には、電気容量値が大きくなる。
【００３０】
弾性体突起１２は、外圧の大きさに応じて圧縮変形する。外圧が大きくなると、弾性体
突起１２はこれ以上変形しない臨界点を迎える。弾性体突起１２に臨界点を越えた外圧が
作用すると、一方の基板２がＺ方向に柔軟に変形する。このため、弾性体突起１２が変形
しうる臨界点以上の大きさの外圧を検出することができる。
【００３１】
図４（ｃ）に示すように、例えば一方の基板２の表面に斜め方向の外圧が付加されたと
きには、弾性体突起１２は先端部が他方の基板１の表面に当接した状態で斜めに傾いて圧
縮変形する。これにより、弾性体突起１２の重心Ｇは基準点Ｐから外圧が付加された方向
にずれる。この場合、弾性体突起１２が４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４のうち−Ｘ方向及
び−Ｙ方向に配置された部分と重なる面積よりも＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向に配置された部分
と重なる面積のほうが大きくなる。
【００３２】
弾性体突起１２は、外圧の大きさに応じて斜めに圧縮変形し、外圧が大きくなるとこれ
以上変形しない臨界点を迎える。また、弾性体突起１２は、斜め方向の外圧により変形に
偏りが生じる。すなわち、弾性体突起１２の重心Ｇは基準点Ｐからずれてすべり方向（Ｘ
軸方向及びＹ軸方向）に移動する。すると、弾性体突起１２の重心Ｇが移動した部分の圧
力センサー１１における検出値が初期値に対して大きく変化する。つまり、弾性体突起１
２の重心Ｇと重なる位置の圧力センサー１１では相対的に大きい検出値が検出され、弾性
体突起１２の重心Ｇと重ならない位置の圧力センサー１１では相対的に小さい検出値が検
出されることとなる。
【００３３】
つまり、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４によって検出された検出値を合計すると、単位
検出領域Ｓあたりに加わったＺ軸方向の圧力すなわち垂直力（垂直ベクトル）を求めるこ
とができる。また、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４のうち任意に組み合わされた圧力セン
サー１１の検出値の差分を演算し、その差分に基づいて外圧が加えられた方向と外圧の大
きさ、すなわち水平力（水平ベクトル）を求めることができる。
【００３４】
次に、より具体的な外圧の検出方法について、図５〜図７を参照して説明する。
図５に示すように、例えば外圧Ｌが、一方の基板２の中心よりもＸ軸方向において左寄
り、Ｙ軸方向において上方寄りに付加されているとする。圧力検出装置１０の外周に沿っ
て配列した複数の圧力検出部１５には、一方の基板２を介して外圧Ｌが間接的に印加され
る。ここで、Ｘ軸方向に配置された複数の圧力検出部１５の列をＡ列およびＢ列とする。
Ｙ軸方向に配置された複数の圧力検出部１５の列をＣ列およびＤ列とする。また、圧力検
出装置１０における平面的な座標の原点を左下隅とする。
【００３５】
図６（ａ）に示したグラフは、横軸がＡ列またはＢ列に配置された複数の圧力検出部１
５を示すものであり、縦軸がＡ列またはＢ列の圧力検出部１５が検出した圧力のうちＺ軸
方向の垂直力Ｖの値を示すものである。
図６（ｂ）に示したグラフは、横軸がＣ列またはＤ列に配置された複数の圧力検出部１
５を示すものであり、縦軸がＣ列またはＤ列の圧力検出部１５が検出した圧力のうちＺ軸
方向の垂直力Ｖの値を示すものである。
【００３６】
図５および図６（ａ）に示すように、Ａ列またはＢ列の複数の圧力検出部１５のうちＸ
軸方向において外圧Ｌが加えられた位置に最も近い圧力検出部１５が最も高い垂直力Ｖを
示す。Ｘ軸方向において外圧Ｌが加えられた位置から遠ざかるほど圧力検出部１５の検出
値は低下して初期値に近づく。
同様にして、図５および図６（ｂ）に示すように、Ｃ列またはＤ列の複数の圧力検出部
１５のうちＹ軸方向において外圧Ｌが加えられた位置に最も近い圧力検出部１５が最も高
い垂直力Ｖを示す。Ｙ軸方向において外圧Ｌが加えられた位置から遠ざかるほど圧力検出
部１５の検出値は低下して初期値に近づく。
【００３７】
すなわち、一方の基板２における外圧Ｌが加えられた位置（以降、押下座標と呼ぶ）に
最も近い圧力検出部１５へ最も大きい垂直力Ｖが与えられるため、Ａ（Ｂ）列およびＣ（
Ｄ）列の垂直力分布を求めることにより、押下座標を求めることができる。
【００３８】
また、図７に示すように、例えば一方の基板２に対して外圧Ｌが斜め方向から加えられ
た場合（外圧Ｌの方向とＺ軸とが交差した場合）、外圧Ｌの垂直ベクトルＶｓｕｍは、次
の数式（１）で与えられる。
【００３９】
Ｖｓｕｍ＝ｓｕｍ（ＶＡ）＋ｓｕｍ（ＶＢ）＋ｓｕｍ（ＶＣ）＋ｓｕｍ（ＶＤ）・・・
（１）
すなわち、外圧Ｌの垂直ベクトルＶｓｕｍは、Ａ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｂ列における複数の
圧力検出部１５が検出した垂直力（垂直ベクトル）Ｖの合計値である。
【００４０】
また、Ｘ軸方向の水平ベクトルＨｘは、次の数式（２）で与えられる。
Ｈｘ＝ｓｕｍ（ＨＡ）＋ｓｕｍ（ＨＢ）・・・（２）
すなわち、外圧ＬのＸ軸方向の水平ベクトルＨｘは、Ａ列、Ｂ列における複数の圧力検
出部１５が検出した水平力（水平ベクトル）Ｈの合計値である。
【００４１】
また、Ｙ軸方向の水平ベクトルＨｙは、次の数式（３）で与えられる。
Ｈｙ＝ｓｕｍ（ＨＣ）＋ｓｕｍ（ＨＤ）・・・（３）
すなわち、外圧ＬのＹ軸方向の水平ベクトルＨｙは、Ｃ列、Ｄ列における複数の圧力検
出部１５が検出した水平力（水平ベクトル）Ｈの合計値である。
【００４２】
以上に述べた上記第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）圧力検出装置１０は、一対の基板１，２間において外周に沿って配置された複数
の圧力検出部１５を有している。したがって、複数の感圧素子を基板表面のほぼ全面に亘
って設ける必要がないので、簡素な構成で外圧Ｌの押下座標と、外圧Ｌの３次元ベクトル
とを求めることが可能な圧力検出装置１０を提供できる。
【００４３】
（２）圧力検出部１５は、基準点Ｐ周りに配置された複数の圧力センサーＳ１〜Ｓ４と
、基準点Ｐに当接するように配置されると共に加えられた圧力によって弾性変形する略半
球状の弾性体突起１２からなる。したがって、精度よく外圧Ｌの押下座標と、外圧Ｌの３
次元ベクトルとを求めることができる。
【００４４】
（３）一対の基板１，２は外周部においてシール材４により封着されている。したがっ
て、外部の環境変化から圧力検出部１５を保護し、高い信頼性を有する圧力検出装置１０
を提供できる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、第１実施形態の圧力検出装置１０を適用した本実施形態の電子機器について、図
８を参照して説明する。図８（ａ）は電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図、
図８（ｂ）は電子機器としての携帯型情報端末を示す概略斜視図である。
【００４６】
図８（ａ）に示すように、本実施形態の携帯型電話機１０００は、複数の操作ボタン１
００３およびスクロールボタン１００２を備えた本体と、本体に対して折り畳み可能な常
態で連結された表示部１００１とを備えている。表示部１００１には、液晶方式などの表
示パネルと、表示パネルとほぼ同じ面積を有し表示パネルの前面側あるいは背面側に配置
された上記第１実施形態の圧力検出装置１０とが搭載されている。スクロールボタン１０
０２を操作することによって、表示部１００１に表示される画面がスクロールされる。表
示部１００１にはメニューボタン（図示略）が表示される。メニューボタンを指で触れる
とその外圧を圧力検出装置１０が検知して、例えば電話帳が表示されたり、携帯型電話機
１０００の電話番号が表示されたりする。
【００４７】
図８（ｂ）に示すように、本実施形態の携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄ
ｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）２０００は、複数の操作ボタン２００２及び電源
スイッチ２００３、並びに表示部２００１を備えている。表示部２００１には、液晶方式
などの表示パネルと、表示パネルとほぼ同じ面積を有し表示パネルの前面側あるいは背面
側に配置された上記第１実施形態の圧力検出装置１０とが搭載されている。電源スイッチ
２００３を操作すると、表示部２００１にはメニューボタンが表示される。メニューボタ
ン（図示略）を指で触れるとその外圧を圧力検出装置１０が検知して、例えば住所録が表
示されたり、スケジュール帳が表示されたりする。
【００４８】
このような電子機器によれば、上述した圧力検出装置１０を備えているので、外圧の方
向と大きさを高い精度で検出することが可能な電子機器を提供することができる。
【００４９】
なお、電子機器としては、この他にも、例えばパーソナルコンピューター、ビデオカメ
ラのモニター、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッ
サー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、デジタルスチルカメラ、タッチパ
ネルを備えた機器などが挙げられる。これらの電子機器に対しても、上記第１実施形態の
圧力検出装置１０を適用させることができる。
【００５０】
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。な
お、第１実施形態の圧力検出装置１０と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略
する。
【００５１】
（変形例１）圧力検出部１５において基準点Ｐ周りに配置される圧力センサー１１の数
は、４つに限定されない。図９（ａ）は変形例の圧力検出装置の構造を示す概略断面図、
同図（ｂ）は圧力センサーと弾性体突起の配置を示す概略平面図である。
図９（ａ）および（ｂ）に示すように、変形例の圧力検出装置１０Ｂは、一対の基板１
，２の外周に配置されたシール材４とその内側に沿って配置された複数の圧力検出部１５
Ｂとを有する。圧力検出部１５Ｂは、他方の基板１上に配置された複数の圧力センサー１
１Ｂと、先端部が圧力センサー１１Ｂに直接または間接的に当接するように配置された弾
性体突起１２とを有する。
圧力センサー１１Ｂは、他方の基板１上において基準点Ｐ周りに互いに所定の間隔を置
いて合計１６個、マトリクス状に配置されている。
変形例の圧力検出装置１０Ｂは、第１実施形態に比べて基準点Ｐ周りにより多くの圧力
センサー１１Ｂが配置されているので、より高い精度で外圧の方向と大きさとを検出する
ことができる。
【００５２】
（変形例２）圧力検出装置１０におけるシール材４と圧力検出部１５との相対的な配置
は、これに限定されない。図１０は変形例の圧力検出装置の構造を示す概略断面図である
。
図１０に示すように、変形例の圧力検出装置１０Ｃは、一対の基板１，２の外周に配置
された複数の圧力検出部１５を有する。圧力検出部１５は、他方の基板１上に配置された
複数の圧力センサー１１と、先端部が圧力センサー１１に直接または間接的に当接するよ
うに配置された弾性体突起１２とを有する。一対の基板１，２の外周に配置された複数の
圧力検出部１５を包含するようにシール材６が配置されている。シール材６は、ポリウレ
タン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂などの弾性シールからなり、例えば弾性体突起１
２がデュロメーター硬さ（タイプＡ、ＩＳＯ７６１９準拠）６０程度であれば、弾性シー
ルは弾性体突起１２の硬さよりも軟らかい１０〜４０程度の硬さとすることが好ましい。
これによれば、圧力検出部１５の配置スペースとシール材６の配置スペースとを共有す
るので、より小型な圧力検出装置１０Ｃを提供できる。
【００５３】
（変形例３）圧力検出装置１０の外形は四角形であることに限定されない。図１１は変
形例の圧力検出装置を示す概略平面図である。
図１１に示すように、変形例の圧力検出装置１０Ｄは、外形が円形の一対の基板１ｄ，
２ｄと、一対の基板１ｄ，２ｄ間において外周部に配置されたシール材４と、シール材４
の内側に沿って配置された複数の圧力検出部１５とを有する。
このように圧力検出装置の外形は四角形に限らず、圧力検出装置を適用する電子機器の
形態に合わせて円形、楕円形、多角形を採用することができる。
【００５４】
（変形例４）圧力検出装置１０における圧力検出部１５の構成は、圧力センサー１１と
弾性体突起１２とからなる構成に限定されない。例えば、ピエゾなどの圧電素子を用いる
こともできる。
【符号の説明】
【００５５】
１…一対の基板のうちの他方の基板、２…一対の基板のうちの一方の基板、４，６…シ
ール材、１０…圧力検出装置、１１，Ｓ１〜Ｓ４…圧力センサー、１２…弾性体突起、１
５…圧力検出部、１０００…電子機器としての携帯型電話機、２０００…電子機器として
の携帯型情報端末、Ｐ…基準点、Ｓ…単位検出領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外圧を検出可能な圧力検出装置およびこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記圧力検出装置として、ディスプレイに装着されるパネルの四隅に設けられた荷重を
検出するセンサーと、該センサーからの出力をデジタル化するＡＤ変換器とを備えた３次
元タッチパネルが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、この他にも表面に変位可能な接触子を複数設け、該接触子の変位を検出ポイント
で検出して出力する感圧素子を備えた触覚センサーが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２６９９７号公報
【特許文献２】特開２００８−１６４５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記３次元タッチパネルは、パネル上において荷重が加えられた平面的な位置（Ｘ，Ｙ
座標）と、パネル面に対して垂直な方向における荷重の検出が可能であるが、パネル面に
対して実際にはどのような方向に荷重が加わっているかは検出不能であった。
また、上記触覚センサーは、複数の接触子と、これに対応した複数の感圧素子とを基板
表面のほぼ全面に亘って設ける必要があり、構造が複雑であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例の圧力検出装置は、一対の基板と、前記一対の基板間に設けられ
ると共に、前記一対の基板のうち一方の基板の外周に沿って配置された複数の圧力検出部
と、を備え、前記圧力検出部は、前記一対の基板のうち他方の基板に設けられた圧力セン
サーと、先端部が前記圧力センサーに当接するように配置された弾性体突起とからなり、
前記一方の基板に加わる外圧の方向と大きさを複数の前記圧力検出部により検出すること
を特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、一方の基板に外圧が加わると外周に沿って配置された複数の弾性体
突起に外圧が伝わって弾性変形する。他方の基板に設けられた圧力センサーは、対応する
弾性体突起の変形量に応じた圧力と変形方向に応じた圧力方向とを検出する。したがって
、複数の圧力検出部が検出した圧力の情報を分析すれば、一方の基板に加えられた外圧の
平面的な位置座標と、加えられた外圧の２次元ベクトルだけでなく、３次元ベクトルをも
検出することが可能である。すなわち、他方の基板の全面に亘って圧力センサーを配置す
る必要がなく、簡素化された構造で外圧の３次元ベクトルの検出が可能な圧力検出装置を
提供することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例の圧力検出装置において、前記圧力センサーは、前記他方の基
板において基準点周りに複数配置され、前記弾性体突起は略半球状であって前記先端部が
前記基準点に当接するように前記一対の基板間に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、１つの弾性体突起に対して基準点周りに複数の圧力センサーを備え
ているので、精度よく外圧の３次元ベクトルを検出可能である。
【００１０】
［適用例３］上記適用例の圧力検出装置において、前記一方の基板が弾性部材からなり
、前記他方の基板が硬質部材からなることが好ましい。
この構成によれば、外圧によって一方の基板が他方の基板よりも撓み易くなり、より高
感度で圧力検出が可能となる。
【００１１】
［適用例４］上記適用例の圧力検出装置において、前記一方の基板は、外周に配置され
たシール材により前記他方の基板に接着されていることが好ましい。
この構成によれば、基板の外周に沿って配置された圧力検出部を周囲の環境変化に対し
てシール材により保護することができ、高い信頼性を有する圧力検出装置を提供できる。
【００１２】
［適用例５］上記適用例の圧力検出装置において、前記シール材は、複数の前記圧力セ
ンサーと前記弾性体突起とを包含するように配置され、前記弾性体突起の硬度よりも低い
硬度を有する弾性体であるとしてもよい。
この構成によれば、シール材にて圧力検出部を直接保護し、小型で精度よく圧力検出可
能な圧力検出装置を提供できる。
【００１３】
［適用例６］本適用例の電子機器は、上記適用例の圧力検出装置を備えたことを特徴と
する。
この構成によれば、圧力検出装置を例えば入力装置の一部として活用し、３次元的な入
力に対しても対応可能な電子機器としての情報端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】圧力検出装置の構成を示す概略平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ’線で切った圧力検出装置の構造を示す要部概略断面図。
【図３】圧力検出部の構成を示す概略斜視図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は圧力検出部における圧力の検出状態を説明する概略平面図。
【図５】圧力検出装置に加えられた外圧の一例を示す概略平面図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は圧力検出部によって検出された圧力の分布を示すグラフ。
【図７】外圧の３次元ベクトルを説明する斜視図。
【図８】（ａ）は電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図、（ｂ）は電子機器としての携帯型情報端末を示す概略斜視図。
【図９】（ａ）は変形例の圧力検出装置の構造を示す概略断面図、（ｂ）は圧力センサーと弾性体突起の配置を示す概略平面図。
【図１０】変形例の圧力検出装置の構造を示す概略断面図。
【図１１】変形例の圧力検出装置を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図
面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示してい
る。
【００１６】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接する
ように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基
板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表す
ものとする。
【００１７】
（第１実施形態）
＜圧力検出装置＞
まず、本実施形態の圧力検出装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１は圧
力検出装置の構成を示す概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線で切った圧力検出装置の構
造を示す要部概略断面図、図３は圧力検出部の構成を示す概略斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の圧力検出装置１０は、外形が例えば四角形（長方形）
の一対の基板１，２と、一対の基板１，２の間に設けられ、一対の基板１，２の外周に沿
って配置された複数の圧力検出部１５と、を備えている。
以降、一対の基板１，２の長手方向をＸ軸方向とし、長手方向に直交する短手方向をＹ
軸方向とする。また、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ直交する方向すなわち基板面に対
する法線方向をＺ軸方向として説明する。
【００１９】
図２に示すように、対向配置された一対の基板１，２は、外周に沿って配置されたシー
ル材４によって接着されている。シール材４よりも内側に圧力検出部１５が設けられてい
る。シール材４としては、熱硬化型樹脂あるいはＵＶ硬化型樹脂を用いることができる。
【００２０】
圧力検出部１５は、一対の基板１，２のうちの他方の基板１に設けられた複数の圧力セ
ンサー１１と、一対の基板１，２のうちの一方の基板２に設けられ、先端部が複数の圧力
センサー１１に当接する略半球状の弾性体突起１２とにより構成されている。なお、圧力
センサー１１と弾性体突起１２とを直接当接させてもよいし、圧力センサー１１を覆って
保護部材を配置し、保護部材を介して間接的に圧力センサー１１と弾性体突起１２とを当
接させる構成としてもよい。保護部材を配置することにより圧力に対する感度が低下する
ことが考えられるが圧力センサー１１の耐久性を向上させることができる。
【００２１】
他方の基板１は、硬質部材からなり、例えばガラス基板やセラミック基板などを用いる
ことができる。これに対して、一方の基板２は、弾性部材からなり、例えばシリコンゴム
や天然ゴムなどを用いることができる。両基板の大きさは、例えば縦４０ｍｍ×横６４ｍ
ｍである。
本実施形態では、圧力検出部１５が、一対の基板１，２の外周に沿って合計５６個配置
されている。
【００２２】
圧力センサー１１は、印加された圧力を例えば、電気的な容量変化や抵抗変化によって
検出する素子を用いることができる。
【００２３】
弾性体突起１２は、例えば、シリコンやネオプレンなどのゴムや樹脂材料を用いること
ができる。一方の基板２に加えられた圧力（外圧）によって変形可能な程度の硬度を有す
ることが望ましく、例えばデュロメーター硬さ（タイプＡ、ＩＳＯ７６１９準拠のデュロ
メーターによる硬さ測定値）は３０〜７０程度になっている。直径はおよそ１．８ｍｍ、
圧力が与えられていないときの高さはおよそ２ｍｍ程度である。また、弾性体突起１２の
形状は、略半球状でもよいし、錐状あるいは柱状でもよい。
【００２４】
図３に示すように、圧力センサー１１は、他方の基板１上において基準点Ｐ周りに所定
の間隔を置いてＸ軸方向に２つ、Ｙ軸方向に２つ、合計４つが配置されている。４つの圧
力センサー１１（Ｓ１〜Ｓ４）が基準点Ｐに対して点対称な状態（マトリクス状）に配置
され、単位検出領域Ｓを構成している。弾性体突起１２は、単位検出領域Ｓごとに先端部
が基準点Ｐに当接するように一対の基板１，２間に配置されている。
例えば、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４のＸ軸方向およびＹ軸方向における間隔は、お
よそ０．１ｍｍである。また、単位検出領域Ｓの大きさ（平面視のサイズ）は、縦２．８
ｍｍ×横２．８ｍｍ程度になっている。また、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４の各面積が
ほぼ等しくなっている。
【００２５】
本実施形態の圧力検出装置１０は、一方の基板２に加えられた外圧によって弾性体突起
１２が弾性変形することにより変化する複数の圧力センサーＳ１〜Ｓ４のうち任意に組み
合わされた圧力センサー１１の例えば電気容量や抵抗値の差分を演算し、その差分に基づ
いて外圧が加えられた方向と外圧の大きさを求める演算装置（図示省略）を備えている。
【００２６】
圧力センサーＳ１〜Ｓ４は、基準点Ｐ周りに等間隔で配置されていると共に、それぞれ
が電気的に同じ特性を有しているので、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４のうち任意に組み
合わされた圧力センサー１１における例えば電気容量や抵抗値の差分を容易に演算するこ
とができる。
【００２７】
図４（ａ）〜（ｃ）は圧力検出部における圧力の検出状態を説明する概略平面図、図５
は圧力検出装置に加えられた外圧の一例を示す概略平面図、図６（ａ）および（ｂ）は圧
力検出部によって検出された圧力の分布を示すグラフ、図７は外圧の３次元ベクトルを説
明する斜視図である。なお、図４（ａ）〜（ｃ）におけるハッチング部分は、弾性体突起
１２と単位検出領域Ｓとの接触領域を示すものである。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、一方の基板２の表面に外圧が付加される前においては、弾性
体突起１２は変形しない。弾性体突起１２の先端部は基準点Ｐに当接するとともに、４つ
の圧力センサーＳ１〜Ｓ４のそれぞれにわずかに接触している。このとき、弾性体突起１
２の重心Ｇは基準点Ｐと重なる位置に配置されている。また、このときの各圧力センサー
Ｓ１〜Ｓ４が示す例えば電気容量値や抵抗値などの検出値は初期値として前述した演算装
置のメモリーに記憶されている。メモリーに記憶された各圧力センサーＳ１〜Ｓ４の検出
値を基準として外圧の作用する方向や大きさが求められる。
【００２９】
図４（ｂ）に示すように、一方の基板２を介して弾性体突起１２に垂直方向の外圧が付
加されたときには、弾性体突起１２は先端部が他方の基板１の表面に当接した状態でＺ方
向に圧縮変形する。これにより、各圧力センサーＳ１〜Ｓ４の検出値は、外圧の作用がな
いときに比べて変化し、例えば圧力センサー１１が誘電層を介した一対の電極間の電気容
量値を検出する場合には、電気容量値が大きくなる。
【００３０】
弾性体突起１２は、外圧の大きさに応じて圧縮変形する。外圧が大きくなると、弾性体
突起１２はこれ以上変形しない臨界点を迎える。弾性体突起１２に臨界点を越えた外圧が
作用すると、一方の基板２がＺ方向に柔軟に変形する。このため、弾性体突起１２が変形
しうる臨界点以上の大きさの外圧を検出することができる。
【００３１】
図４（ｃ）に示すように、例えば一方の基板２の表面に斜め方向の外圧が付加されたと
きには、弾性体突起１２は先端部が他方の基板１の表面に当接した状態で斜めに傾いて圧
縮変形する。これにより、弾性体突起１２の重心Ｇは基準点Ｐから外圧が付加された方向
にずれる。この場合、弾性体突起１２が４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４のうち−Ｘ方向及
び−Ｙ方向に配置された部分と重なる面積よりも＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向に配置された部分
と重なる面積のほうが大きくなる。
【００３２】
弾性体突起１２は、外圧の大きさに応じて斜めに圧縮変形し、外圧が大きくなるとこれ
以上変形しない臨界点を迎える。また、弾性体突起１２は、斜め方向の外圧により変形に
偏りが生じる。すなわち、弾性体突起１２の重心Ｇは基準点Ｐからずれてすべり方向（Ｘ
軸方向及びＹ軸方向）に移動する。すると、弾性体突起１２の重心Ｇが移動した部分の圧
力センサー１１における検出値が初期値に対して大きく変化する。つまり、弾性体突起１
２の重心Ｇと重なる位置の圧力センサー１１では相対的に大きい検出値が検出され、弾性
体突起１２の重心Ｇと重ならない位置の圧力センサー１１では相対的に小さい検出値が検
出されることとなる。
【００３３】
つまり、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４によって検出された検出値を合計すると、単位
検出領域Ｓあたりに加わったＺ軸方向の圧力すなわち垂直力（垂直ベクトル）を求めるこ
とができる。また、４つの圧力センサーＳ１〜Ｓ４のうち任意に組み合わされた圧力セン
サー１１の検出値の差分を演算し、その差分に基づいて外圧が加えられた方向と外圧の大
きさ、すなわち水平力（水平ベクトル）を求めることができる。
【００３４】
次に、より具体的な外圧の検出方法について、図５〜図７を参照して説明する。
図５に示すように、例えば外圧Ｌが、一方の基板２の中心よりもＸ軸方向において左寄
り、Ｙ軸方向において上方寄りに付加されているとする。圧力検出装置１０の外周に沿っ
て配列した複数の圧力検出部１５には、一方の基板２を介して外圧Ｌが間接的に印加され
る。ここで、Ｘ軸方向に配置された複数の圧力検出部１５の列をＡ列およびＢ列とする。
Ｙ軸方向に配置された複数の圧力検出部１５の列をＣ列およびＤ列とする。また、圧力検
出装置１０における平面的な座標の原点を左下隅とする。
【００３５】
図６（ａ）に示したグラフは、横軸がＡ列またはＢ列に配置された複数の圧力検出部１
５を示すものであり、縦軸がＡ列またはＢ列の圧力検出部１５が検出した圧力のうちＺ軸
方向の垂直力Ｖの値を示すものである。
図６（ｂ）に示したグラフは、横軸がＣ列またはＤ列に配置された複数の圧力検出部１
５を示すものであり、縦軸がＣ列またはＤ列の圧力検出部１５が検出した圧力のうちＺ軸
方向の垂直力Ｖの値を示すものである。
【００３６】
図５および図６（ａ）に示すように、Ａ列またはＢ列の複数の圧力検出部１５のうちＸ
軸方向において外圧Ｌが加えられた位置に最も近い圧力検出部１５が最も高い垂直力Ｖを
示す。Ｘ軸方向において外圧Ｌが加えられた位置から遠ざかるほど圧力検出部１５の検出
値は低下して初期値に近づく。
同様にして、図５および図６（ｂ）に示すように、Ｃ列またはＤ列の複数の圧力検出部
１５のうちＹ軸方向において外圧Ｌが加えられた位置に最も近い圧力検出部１５が最も高
い垂直力Ｖを示す。Ｙ軸方向において外圧Ｌが加えられた位置から遠ざかるほど圧力検出
部１５の検出値は低下して初期値に近づく。
【００３７】
すなわち、一方の基板２における外圧Ｌが加えられた位置（以降、押下座標と呼ぶ）に
最も近い圧力検出部１５へ最も大きい垂直力Ｖが与えられるため、Ａ（Ｂ）列およびＣ（
Ｄ）列の垂直力分布を求めることにより、押下座標を求めることができる。
【００３８】
また、図７に示すように、例えば一方の基板２に対して外圧Ｌが斜め方向から加えられ
た場合（外圧Ｌの方向とＺ軸とが交差した場合）、外圧Ｌの垂直ベクトルＶｓｕｍは、次
の数式（１）で与えられる。
【００３９】
Ｖｓｕｍ＝ｓｕｍ（ＶＡ）＋ｓｕｍ（ＶＢ）＋ｓｕｍ（ＶＣ）＋ｓｕｍ（ＶＤ）・・・
（１）
すなわち、外圧Ｌの垂直ベクトルＶｓｕｍは、Ａ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｂ列における複数の
圧力検出部１５が検出した垂直力（垂直ベクトル）Ｖの合計値である。
【００４０】
また、Ｘ軸方向の水平ベクトルＨｘは、次の数式（２）で与えられる。
Ｈｘ＝ｓｕｍ（ＨＡ）＋ｓｕｍ（ＨＢ）・・・（２）
すなわち、外圧ＬのＸ軸方向の水平ベクトルＨｘは、Ａ列、Ｂ列における複数の圧力検
出部１５が検出した水平力（水平ベクトル）Ｈの合計値である。
【００４１】
また、Ｙ軸方向の水平ベクトルＨｙは、次の数式（３）で与えられる。
Ｈｙ＝ｓｕｍ（ＨＣ）＋ｓｕｍ（ＨＤ）・・・（３）
すなわち、外圧ＬのＹ軸方向の水平ベクトルＨｙは、Ｃ列、Ｄ列における複数の圧力検
出部１５が検出した水平力（水平ベクトル）Ｈの合計値である。
【００４２】
以上に述べた上記第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）圧力検出装置１０は、一対の基板１，２間において外周に沿って配置された複数
の圧力検出部１５を有している。したがって、複数の感圧素子を基板表面のほぼ全面に亘
って設ける必要がないので、簡素な構成で外圧Ｌの押下座標と、外圧Ｌの３次元ベクトル
とを求めることが可能な圧力検出装置１０を提供できる。
【００４３】
（２）圧力検出部１５は、基準点Ｐ周りに配置された複数の圧力センサーＳ１〜Ｓ４と
、基準点Ｐに当接するように配置されると共に加えられた圧力によって弾性変形する略半
球状の弾性体突起１２からなる。したがって、精度よく外圧Ｌの押下座標と、外圧Ｌの３
次元ベクトルとを求めることができる。
【００４４】
（３）一対の基板１，２は外周部においてシール材４により封着されている。したがっ
て、外部の環境変化から圧力検出部１５を保護し、高い信頼性を有する圧力検出装置１０
を提供できる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、第１実施形態の圧力検出装置１０を適用した本実施形態の電子機器について、図
８を参照して説明する。図８（ａ）は電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図、
図８（ｂ）は電子機器としての携帯型情報端末を示す概略斜視図である。
【００４６】
図８（ａ）に示すように、本実施形態の携帯型電話機１０００は、複数の操作ボタン１
００３およびスクロールボタン１００２を備えた本体と、本体に対して折り畳み可能な常
態で連結された表示部１００１とを備えている。表示部１００１には、液晶方式などの表
示パネルと、表示パネルとほぼ同じ面積を有し表示パネルの前面側あるいは背面側に配置
された上記第１実施形態の圧力検出装置１０とが搭載されている。スクロールボタン１０
０２を操作することによって、表示部１００１に表示される画面がスクロールされる。表
示部１００１にはメニューボタン（図示略）が表示される。メニューボタンを指で触れる
とその外圧を圧力検出装置１０が検知して、例えば電話帳が表示されたり、携帯型電話機
１０００の電話番号が表示されたりする。
【００４７】
図８（ｂ）に示すように、本実施形態の携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄ
ｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）２０００は、複数の操作ボタン２００２及び電源
スイッチ２００３、並びに表示部２００１を備えている。表示部２００１には、液晶方式
などの表示パネルと、表示パネルとほぼ同じ面積を有し表示パネルの前面側あるいは背面
側に配置された上記第１実施形態の圧力検出装置１０とが搭載されている。電源スイッチ
２００３を操作すると、表示部２００１にはメニューボタンが表示される。メニューボタ
ン（図示略）を指で触れるとその外圧を圧力検出装置１０が検知して、例えば住所録が表
示されたり、スケジュール帳が表示されたりする。
【００４８】
このような電子機器によれば、上述した圧力検出装置１０を備えているので、外圧の方
向と大きさを高い精度で検出することが可能な電子機器を提供することができる。
【００４９】
なお、電子機器としては、この他にも、例えばパーソナルコンピューター、ビデオカメ
ラのモニター、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッ
サー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、デジタルスチルカメラ、タッチパ
ネルを備えた機器などが挙げられる。これらの電子機器に対しても、上記第１実施形態の
圧力検出装置１０を適用させることができる。
【００５０】
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。な
お、第１実施形態の圧力検出装置１０と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略
する。
【００５１】
（変形例１）圧力検出部１５において基準点Ｐ周りに配置される圧力センサー１１の数
は、４つに限定されない。図９（ａ）は変形例の圧力検出装置の構造を示す概略断面図、
同図（ｂ）は圧力センサーと弾性体突起の配置を示す概略平面図である。
図９（ａ）および（ｂ）に示すように、変形例の圧力検出装置１０Ｂは、一対の基板１
，２の外周に配置されたシール材４とその内側に沿って配置された複数の圧力検出部１５
Ｂとを有する。圧力検出部１５Ｂは、他方の基板１上に配置された複数の圧力センサー１
１Ｂと、先端部が圧力センサー１１Ｂに直接または間接的に当接するように配置された弾
性体突起１２とを有する。
圧力センサー１１Ｂは、他方の基板１上において基準点Ｐ周りに互いに所定の間隔を置
いて合計１６個、マトリクス状に配置されている。
変形例の圧力検出装置１０Ｂは、第１実施形態に比べて基準点Ｐ周りにより多くの圧力
センサー１１Ｂが配置されているので、より高い精度で外圧の方向と大きさとを検出する
ことができる。
【００５２】
（変形例２）圧力検出装置１０におけるシール材４と圧力検出部１５との相対的な配置
は、これに限定されない。図１０は変形例の圧力検出装置の構造を示す概略断面図である
。
図１０に示すように、変形例の圧力検出装置１０Ｃは、一対の基板１，２の外周に配置
された複数の圧力検出部１５を有する。圧力検出部１５は、他方の基板１上に配置された
複数の圧力センサー１１と、先端部が圧力センサー１１に直接または間接的に当接するよ
うに配置された弾性体突起１２とを有する。一対の基板１，２の外周に配置された複数の
圧力検出部１５を包含するようにシール材６が配置されている。シール材６は、ポリウレ
タン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂などの弾性シールからなり、例えば弾性体突起１
２がデュロメーター硬さ（タイプＡ、ＩＳＯ７６１９準拠）６０程度であれば、弾性シー
ルは弾性体突起１２の硬さよりも軟らかい１０〜４０程度の硬さとすることが好ましい。
これによれば、圧力検出部１５の配置スペースとシール材６の配置スペースとを共有す
るので、より小型な圧力検出装置１０Ｃを提供できる。
【００５３】
（変形例３）圧力検出装置１０の外形は四角形であることに限定されない。図１１は変
形例の圧力検出装置を示す概略平面図である。
図１１に示すように、変形例の圧力検出装置１０Ｄは、外形が円形の一対の基板１ｄ，
２ｄと、一対の基板１ｄ，２ｄ間において外周部に配置されたシール材４と、シール材４
の内側に沿って配置された複数の圧力検出部１５とを有する。
このように圧力検出装置の外形は四角形に限らず、圧力検出装置を適用する電子機器の
形態に合わせて円形、楕円形、多角形を採用することができる。
【００５４】
（変形例４）圧力検出装置１０における圧力検出部１５の構成は、圧力センサー１１と
弾性体突起１２とからなる構成に限定されない。例えば、ピエゾなどの圧電素子を用いる
こともできる。
【符号の説明】
【００５５】
１…一対の基板のうちの他方の基板、２…一対の基板のうちの一方の基板、４，６…シ
ール材、１０…圧力検出装置、１１，Ｓ１〜Ｓ４…圧力センサー、１２…弾性体突起、１
５…圧力検出部、１０００…電子機器としての携帯型電話機、２０００…電子機器として
の携帯型情報端末、Ｐ…基準点、Ｓ…単位検出領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
前記一対の基板間に設けられると共に、前記一対の基板のうち一方の基板の外周に沿っ
て配置された複数の圧力検出部と、を備え、
前記圧力検出部は、前記一対の基板のうち他方の基板に設けられた圧力センサーと、先
端部が前記圧力センサーに当接するように配置された弾性体突起とからなり、
前記一方の基板に加わる外圧の方向と大きさを複数の前記圧力検出部により検出するこ
とを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
前記圧力センサーは、前記他方の基板において基準点周りに複数配置され、前記弾性体
突起は略半球状であって前記先端部が前記基準点に当接するように前記一対の基板間に配
置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項３】
前記一方の基板が弾性部材からなり、前記他方の基板が硬質部材からなることを特徴と
する請求項１または２に記載の圧力検出装置。
【請求項４】
前記一方の基板は、外周に配置されたシール材により前記他方の基板に接着されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の圧力検出装置。
【請求項５】
前記シール材は、複数の前記圧力センサーと前記弾性体突起とを包含するように配置さ
れ、前記弾性体突起の硬度よりも低い硬度を有する弾性体であることを特徴とする請求項
４に記載の圧力検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の圧力検出装置を備えたことを特徴とする電子機
器。
【請求項１】
一対の基板と、
前記一対の基板間に設けられると共に、前記一対の基板のうち一方の基板の外周に沿っ
て配置された複数の圧力検出部と、を備え、
前記圧力検出部は、前記一対の基板のうち他方の基板に設けられた圧力センサーと、先
端部が前記圧力センサーに当接するように配置された弾性体突起とからなり、
前記一方の基板に加わる外圧の方向と大きさを複数の前記圧力検出部により検出するこ
とを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
前記圧力センサーは、前記他方の基板において基準点周りに複数配置され、前記弾性体
突起は略半球状であって前記先端部が前記基準点に当接するように前記一対の基板間に配
置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項３】
前記一方の基板が弾性部材からなり、前記他方の基板が硬質部材からなることを特徴と
する請求項１または２に記載の圧力検出装置。
【請求項４】
前記一方の基板は、外周に配置されたシール材により前記他方の基板に接着されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の圧力検出装置。
【請求項５】
前記シール材は、複数の前記圧力センサーと前記弾性体突起とを包含するように配置さ
れ、前記弾性体突起の硬度よりも低い硬度を有する弾性体であることを特徴とする請求項
４に記載の圧力検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の圧力検出装置を備えたことを特徴とする電子機
器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−８８２６４（Ｐ２０１２−８８２６４Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３７１５６（Ｐ２０１０−２３７１５６）
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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