押圧検知センサ、入力装置及び電子機器
【課題】押下位置の情報のみならず、外力に応じた押し込み力を確実に検知できるようにすると共に、塵埃や水分等の侵入を防止できるようにする。
【解決手段】押圧検知センサ１００は、面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材５５と、ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターン５１，５２と、第１の電極パターンと第２の電極パターンとの間に配置された弾性導電体５３とを備える。弾性導電体は、外力に応じて第１の電極パターンと第２の電極パターンとを互いに電気的に接続するようになっている。押圧検知センサは、さらに、弾性導電体ならびに第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材５４を備える。各組において、第１および第２の電極パターンは、当該第１の電極パターンに流れる電流の向きと当該第２の電極パターンに流れる電流の向きとが互いに反対となるように形成されている。
【解決手段】押圧検知センサ１００は、面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材５５と、ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターン５１，５２と、第１の電極パターンと第２の電極パターンとの間に配置された弾性導電体５３とを備える。弾性導電体は、外力に応じて第１の電極パターンと第２の電極パターンとを互いに電気的に接続するようになっている。押圧検知センサは、さらに、弾性導電体ならびに第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材５４を備える。各組において、第１および第２の電極パターンは、当該第１の電極パターンに流れる電流の向きと当該第２の電極パターンに流れる電流の向きとが互いに反対となるように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面上の入力検出面を摺動操作及び押圧操作して情報を入力する携帯電話機、情報処理装置、携帯電話機、情報携帯端末装置等に適用して好適な押圧検知センサ、入力装置及び電子機器に関する。詳しくは、所定の長さ及び幅を有し、かつ、所定の形状を有したベース部材上の第１及び第２の導体間を電気的に接続する導電性の接触体を内側に有して、当該第１及び第２の導体を含むベース部材上を覆う被覆部材を備え、被覆部材が可撓性及び又は弾性を有しており、外力に応じて接触体が第１及び第２の導体間を電気的に接続した位置における押し込み力を確実に検知できるようにすると共に、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ等を提供できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザ（操作者）は、多種類の動作モードを装備したデジタルカメラを使用して被写体を撮影したり、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末装置に様々なコンテンツを取り込み、それを利用する場合が多くなってきた。これらのデジタルカメラや携帯端末装置等には入力装置が具備される。入力装置にはキーボードや、ＪＯＧダイヤル等の入力手段、表示部を合わせたタッチパネルなどが使用される場合が多い。
【０００３】
更に、表示部上のタッチパネル上でユーザが指などを物理的に動かすことによって情報を入力操作可能な入力装置（ＸＹ方向検知機能）や、ユーザの指で操作表面を押し込むことによって情報を入力操作可能な入力装置（Ｚ方向検知機能）も開示されている。
【０００４】
この種のＺ方向検知機能を備えた入力装置に関連して特許文献１によれば、触覚機能付きの入力装置が開示されている。この入力装置によれば、液晶表示素子等の表示部上には抵抗膜方式のタッチパネルが設けられ、表示部の下方側には加圧力検出システムが設けられている。加圧力検出システムは、表示部の下方側の四隅に設けられた４個の圧力検知センサと、この圧力検知信号を処理するドライバＩＣとを備えている。
【０００５】
加圧力検出システムによれば、Ｚ方向の加圧力を検知する場合に、タッチパネル上からユーザの指等で押下されると、表示部を支持している４個の圧力検知センサが加圧力を検知してドライバＩＣに４種類の圧力検知信号を出力する。ドライバＩＣは、４種類の圧力検知信号を演算して４個の圧力検知センサ間の平均値を求め、予め設定された閾値と比較するようになされる。このように入力装置を構成すると、ＸＹ方向検知機能に加えてＺ方向検知機能を備えた入力装置が提供できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３２０６３号公報（第４頁 第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来例に係るＸＹ方向及びＺ方向の検知機能付きの入力装置を備えたデジタルカメラや、情報処理装置、携帯電話機、情報携帯端末装置等の電子機器によれば、以下のような問題がある。
【０００８】
ｉ．特許文献１に見られるようなＺ方向の検知機能付きの入力装置を備えた電子機器によれば、４個の圧力検知センサ上に液晶表示素子等の表示部や、タッチパネル等の表面操作部材、上部筐体等が多段に合わされた積層構造を採っている。従って、圧力検知システムが煩雑で、圧力検知センサには、それらの部材から入力操作とは関係のない不安定な荷重が加わらないように実装しなくてはならなかった。即ち、上記に登場する部材は組立時に高精度な実装が要求され、組立性が著しく低いという問題がある。
【０００９】
ii．表示部下に圧力検知センサを配置する構成が採られるために、表示部は圧力検出原理の観点から圧力検知センサのみに機構的に支持される必要があり、表示部の周囲には機構的な隙間を確保しなければならなかった。このため、電子機器内部に水分や埃が侵入する経路が不本意に生じてしまい、防水性及び防塵性が悪くなるという問題があった。
【００１０】
iii．上述の４個の圧力検知センサから出力される４種類の圧力検知信号を演算する専用のドライバＩＣが必要となることから、圧力検知システムのコストアップにつながるという問題がある。
【００１１】
iv．上述の防水性及び防塵性の問題を解決する入力装置として、本発明者らが現在出願中の入力装置によれば、表示部に撮像素子を組み込み、表示部に操作面を設定して、ユーザの指等の操作体（物）を映像として取り込み、操作体の撮像面積から加圧力を演算処理するようになされる。しかしながら、操作体が操作表面に触れてから押し込まれる間に取得される映像データには、加圧力に比例した撮像面積の検出データが得られ難いという問題が生じた。従って、確実な加圧力検出の妨げとなっている。
【００１２】
ｖ．多様化する電子機器周囲の照度環境下において、ユーザの指等を映像として取り込んだ際に異なる照度環境下においては、同一の加圧力状態であっても、異なる映像が得られることとなり、加圧力と十分に連動した撮像面積の検出データを検出（画像取得）することが難しい。因みに加圧力と十分に連動した撮像面積の検出データを検出すべく、画像の特徴解析などの演算処理を取り入れようとすると、圧力検知システムが煩雑（大規模）になってしまうという問題がある。
【００１３】
そこで、この発明は、このような従来の課題を解決したものであって、押下位置における外力に応じた押し込み力を確実に検知できるようにすると共に、塵埃や水分等の侵入を防止できるようにした押圧検知センサ、入力装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題は、面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材と、ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターンと、第１の電極パターンと第２の電極パターンとの間に配置され、外力に応じて第１の電極パターンおよび第２の電極パターンに接触する弾性導電体と、弾性導電体ならびに第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材とを備え、各組において、第１および第２の電極パターンは、弾性導電体が当該第１および第２の電極パターンに接触したときの電流経路の抵抗値が、弾性導電体の押下位置に依らないレイアウトとなっている押圧検知センサによって解決される。
【００１５】
本発明に係る押圧検知センサによれば、押下操作時、弾性導電体が第１及び第２の電極パターン間を電気的に接続した位置における、外力に応じた押し込み力を確実に検知できるようになる。
【００１６】
本発明に係る入力装置は、入力情報を表示する表示部と、操作体の接触位置を検出する位置検出部と、表示部と位置検出部との間に設けられ、かつ操作体の押圧力を検出する押圧検知部とを備えている。押圧検知部は、本発明に係る押圧検知センサである。
【００１７】
本発明に係る入力装置によれば、本発明に係る押圧検知センサが備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して情報を入力する場合に、外力に応じて第１及び第２の電極パターン間が電気的に接続された位置の情報のみならず、外力に応じて弾性導電体が第１及び第２の電極パターン間を電気的に接続する長さに対応した押し込み力を確実に検知できるようになる。
【００１８】
本発明に係る電子機器は、本発明に係る入力装置を備えている。
【００１９】
本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る入力装置が備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して情報を入力する場合に、外力に応じて第１及び第２の電極パターン間が電気的に接続された位置の情報のみならず、外力に応じて弾性導電体が第１及び第２の電極パターン間を電気的に接続する長さに対応した押し込み力を確実に検知できるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る押圧検知センサによれば、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ等を提供できるようになる。
【００２１】
本発明に係る入力装置によれば、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ等を実装した入力装置を提供できるようになる。
【００２２】
本発明に係る電子機器によれば、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ等を実装した入力装置付きの電子機器を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施例としての押圧検知センサ１００の構成例を示す斜視図である。
【図２】押圧検知センサ１００の一辺の構成例を示す断面図である。
【図３】押圧検知センサ１００の組立例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、電極パターン５１，５２及び弾性導電体５３の配置例を示す平面図及びその等価回路を示す図である。
【図５】押圧検知センサ１００の動作例を示す表図である。
【図６】押圧検知センサ１００の検知回路例を示す回路図である。
【図７】（８）〜（Ｃ）は、弾性導電体５３の押下状態を示す概念図及び、電極パターン５１及び５２間の抵抗値の変化例を示すグラフ図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｅ）は、押圧検知センサ１００の押下操作例を示す概念図及び、押圧検知センサ１００の出力特性例を示すグラフ図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、弾性導電体５３の断面の形状例及び他の構成例を示す断面図である。
【図１０】電極パターン５１’及び５２’の構成例を示す平面図である。
【図１１】本発明に係る入力装置を備えた第２の実施例としての触覚入力機能付きの携帯電話機２００の構成例を示す斜視図である。
【図１２】携帯電話機２００の内部構成例を示す断面図である。
【図１３】入力装置９０の組立例を示す斜視図である。
【図１４】触覚入力機能付きの携帯電話機２００の内部構成例を示すブロック図である。
【図１５】第２の実施例に係る携帯電話機２００における情報処理例を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施例としての携帯電話機３００の構成例を示す断面図である。
【図１７】入力装置９０１の組立例を示す斜視図である。
【図１８】第４の実施例としての携帯電話機４００の構成例を示す断面図である。
【図１９】入力装置９０２の組立例を示す斜視図である。
【図２０】第５の実施例としての携帯電話機５００の構成例を示す断面図である。
【図２１】押圧検知部５０’における電極パターンの構成例及びその機能例（その１）を示す平面図である。
【図２２】押圧検知部５０’における電極パターンの構成例及びその機能例（その２）を示す平面図である。
【図２３】押圧検知部５０’における電極パターンの構成例及びその機能例（その３）を示す平面図である。
【図２４】入力装置９０３の組立例を示す斜視図である。
【図２５】押圧検知部５０’の等価回路例及び、その出力電圧Ｖｏの検知例を示す回路図である。
【図２６】押圧検知部５０’における抵抗値Ｒｖの出荷時及びキャリブレーション時の特性例を示すグラフ図である。
【図２７】押圧検知部５０’における弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’の配置例を示す平面図である。
【図２８】押圧検知部５０’における電極パターン５１ａ’〜５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’〜５２ｄ’の配置例を示す平面図である。
【図２９】携帯電話機５００におけるＸモード入力機能例を示す平面図である。
【図３０】（Ａ）及び（Ｂ）は、携帯電話機５００におけるＹモード入力機能例を示す平面図である。
【図３１】携帯電話機５００におけるＺモード入力機能例を示す平面図である。
【図３２】携帯電話機５００におけるＸ＋Ｙモード入力機能例を示す平面図である。
【図３３】携帯電話機５００におけるＸ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。
【図３４】携帯電話機５００におけるＹ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。
【図３５】携帯電話機５００におけるＸ＋Ｙ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。
【図３６】携帯電話機５００における多点モード入力機能例を示す平面図である。
【図３７】携帯電話機５００における動作モード切替例（その１）を示すフローチャートである。
【図３８】携帯電話機５００における動作モード切替例（その２）を示すフローチャートである。
【図３９】携帯電話機５００における動作モード切替例（その３）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
続いて、この発明に係る押圧検知センサ、入力装置及び電子機器の実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。
【実施例１】
【００２５】
図１は、第１の実施例としての押圧検知センサ１００の構成例を示す斜視図である。図１に示す押圧検知センサ１００は、電極パターン５１，５２、弾性導電体５３、被覆シート５４及びベースシート５５を有して構成される。ベースシート５５はベース部材の一例を構成し、所定の長さ及び幅を有し、かつ、所定の形状を有している。ベースシート５５は絶縁性を有して、例えば、中央部位が開口部を成した額縁状を有している。押圧検知センサ１００を額縁状に設定したのは、中央部位に液晶表示素子等の表示部を組み入れ、表示面を操作面とする入力装置を構成するためである。
【００２６】
電極パターン５１は第１の導体の一例を構成し、所定の長さを有してベースシート５５に配置されている。電極パターン５２は第２の導体の一例を構成し、電極パターン５１に対向してベースシート５５に配置されている。電極パターン５１と電極パターン５２との間には導電性の接触体の一例を構成する弾性導電体５３が配置され、外力に応じて当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を電気的に接続するようになされる。弾性導電体５３には、例えば、導電性のゴム部材が使用される。
【００２７】
被覆シート５４は被覆部材の一例を構成し、内側に弾性導電体５３を有して電極パターン５１及び電極パターン５２を含むベースシート５５上を覆うように設けられている。被覆シート５４は可撓性及び又は弾性を有している。この例で、弾性導電体５３と被覆シート５４とを同一の材質で構成してもよい。例えば、同一の金型で弾性導電体５３と被覆シート５４とを成形できるので、押圧検知センサ１００の製造工程が簡略化できる。
【００２８】
この例で、電極パターン５１の一端は第１の端子５６に接続され、電極パターン５２の一端は第２の端子５７に接続され、電極パターン５１及び電極パターン５２の他端が共に開放されている。また、電極パターン５１及び電極パターン５２が配置されるベースシート５５が額縁状を成している。
【００２９】
図２は、押圧検知センサ１００の一辺の構成例を示す断面図である。図２において、ベースシート５５の幅をｗとしたとき、幅ｗは３〜５ｍｍ程度である。押圧検知センサ１００の厚みをｔとしたとき、ｔは０．５〜１．５ｍｍ程度である。ベースシート５５には、厚みが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のポリイミド系のシート状の樹脂材料が使用される。
【００３０】
ベースシート５５上には電極パターン５１と電極パターン５２とは所定の間隔を保持して並設されている。電極パターン５１及び電極パターン５２には、銅（Ｃｕ）箔や、洋銀箔、青銅箔、黄銅箔が使用される。
【００３１】
被覆シート５４は、例えば、上部ベースシート５４ａ，外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを有して構成される。ベースシート５５の両側に外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃが設けられ、上部ベースシート５４ａとベースシート５５とをスペーサとしての機能を有している。スペーサを設ける理由は、ベースシート５５上の被覆シート５４で囲まれた領域内部に空間を確保（作成）するためである。上部ベースシート５４ａには、厚みが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のポリイミド系のシート状の樹脂材料が使用される。
【００３２】
この例で、上部ベースシート５４ａ下（裏面）には弾性導電体５３が垂下するように設けられ、上部ベースシート５４ａの押下時、ベースシート５５上の電極パターン５１及び電極パターン５２に接触して導通状態を維持するようになされる。弾性導電体５３には、厚みが０．０５ｍｍ〜０．５ｍ程度の導電ゴムが使用される。
【００３３】
弾性導電体５３は、上部ベースシート５４ａを軽く押下された場合は、電極パターン５１のエッジと電極パターン５２のエッジに軽く触れるようになされる。弾性導電体５３は、上部ベースシート５４ａを強く押下された場合は、電極パターン５１と電極パターン５２間にめり込むようになされる。接触抵抗は軽く触れられた場合よりも、大幅に低くなる。
【００３４】
なお、上部ベースシート５４ａが押下されないときは、ベースシート５５上の電極パターン５１と電極パターン５２とが離間しており、電気的に絶縁状態を維持するようになされる。この例で、弾性導電体５３、上部ベースシート５４ａ、外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを同一の導電性のゴム部材で成形してもよい。
【００３５】
上部ベースシート５４ａの上部には、例えば、粘着シート５８が設けられ、上部の部品を接着する際に使用される。粘着シート５８には、アクリル系の接着剤が使用される。厚みは２５〜３００μｍ程度である。粘着シート５８は上部に部品が積層されない場合は省略してもよい。
【００３６】
上部に積層する部品に関しては、本発明者らが現在出願中の触覚入力シート等の表面板が挙げられる。触覚入力シートとは、凹凸感を出すために円柱状又は円錐状を有した突起塊が、母材を成すベースシートのシート面に対して垂直方向に立設するように分布されたものをいう。
【００３７】
ベースシート５５の下部には粘着シート５９が設けられ、下部の部品を接着する際に使用される。下部に位置する部品に関しては、電子機器の筐体や、基板、表示パネル等が挙げられる。粘着シート５９には、アクリル系の接着剤が使用される。厚みは２５〜３００μｍ程度である。粘着シート５９は下部に部品が配置されない場合は省略してもよい。
【００３８】
図３は、押圧検知センサ１００の組立例を示す斜視図である。図３に示す押圧検知センサ１００によれば、額縁状のベースシート５５を準備する。ベースシート５５には、厚みが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のポリイミド系のシート状の樹脂材料が使用される。
【００３９】
次にベースシート５５に電極パターン５１及び電極パターン５２を所定の間隔を空けて配置する。片面銅箔基板の全面にレジスト材料を塗布し、額縁状の電極パターン５１と電極パターン５２とを描画したレチクルを介してレジスト材料を露光して現像し、その後、片面銅箔基板をレジスト膜をマスクにして不要部分の銅箔パターンをエッチング液に浸して除去する。電極パターン５１及び電極パターン５２には、銅箔の他に洋銀箔、青銅箔、黄銅箔が使用される。
【００４０】
一方で、被覆シート５４に弾性導電体５３を接合する。被覆シート５４はＣ型に成形したものに四角環状の弾性導電体５３を接着する方法や、被覆シート５４及び弾性導電体５３を象ったコア及びキャビティを有する金型を作成し、この金型に導電ゴム系の樹脂を封入して一体成形してもよい。その後、弾性導電体５３付きの被覆シート５４をベースシート５５に覆被せるようにして熱接合する。この際の温度条件は１００°Ｃ〜１２０°Ｃ程度である。これにより、図１に示したような押圧検知センサ１００が完成する。
【００４１】
続いて、押圧検知センサ１００の動作例について説明する。図４Ａ〜Ｃは、電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３の配置例を示す平面図及びその等価回路を示す図である。図５は押圧検知センサ１００の動作例を示す表図である。
【００４２】
この例では、額縁状の電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３の四隅をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点とし、更に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点の重心部位をＥ点としたとき、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ点の各場所を各強さで押下した際の電極パターン５１，電極パターン５２，弾性導電体５３の振る舞いを示している。
【００４３】
図４Ａに示す電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３の配置例によれば、斜線で示す電極パターン５１が最外角に額縁状に配置され、白抜きで示す電極パターン５２が最内角に配置され、梨地に示す弾性導電体５３が電極パターン５１、電極パターン５２の間に額縁状に配置されている。
【００４４】
上述の額縁状の電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３を直線状に延ばすと図４Ｂに示すようになる。電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３の展開例によれば、左側に電極パターン５２が配置され、中央部位に弾性導電体５３が配置され、右側に電極パターン５１が配置される。
【００４５】
図４Ｃに示す等価回路例によれば、押圧検知センサ１００は、弾性導電体５３の押下状態によって、電極パターン５１と電極パターン５２との間の抵抗値が可変する可変抵抗体ＶＲを構成するようになる。
【００４６】
例えば、図５に示す動作表図において、Ａ点を軽く押下した場合は、弾性導電体５３は電極パターン５１及び電極パターン５２間に跨り接触して当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を導通する。この際の抵抗値はＲ（Ｉ）である。Ａ点を強く押下した場合は、弾性導電体５３は電極パターン５１及び電極パターン５２間に食い込むように接触して当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を導通する。この際の抵抗値はＲ（II）である。他のＢ，Ｃ，Ｄ点についても、軽く押下した場合は、抵抗値Ｒ（Ｉ）が得られ、これらを強く押下した場合は、抵抗値Ｒ（II）が得られる。
【００４７】
また、Ｅ点を軽く押下した場合は、弾性導電体５３は電極パターン５１及び電極パターン５２間に跨り接触して当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を導通する。この際の抵抗値は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点を軽く押下した場合と同様にして、Ｒ（Ｉ）である。Ｅ点を強く押下した場合は、弾性導電体５３は電極パターン５１及び電極パターン５２間に食い込むように接触して当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を導通する。この際の抵抗値は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点を強く押下した場合と同様にして、Ｒ（II）である。つまり、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ点を軽く押下した場合の抵抗値Ｒ（Ｉ）と、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ点を強く押下した場合の抵抗値Ｒ（II）との間には、Ｒ（Ｉ）＞Ｒ（II）の関係にある。
【００４８】
このような関係から、押下位置に依存せず、抵抗値Ｒ（Ｉ），Ｒ（II）を読み取るだけで、ドライバＩＣを介さずに、当該押圧検知センサ１００で押圧力Ｆを検知できることが分かった。
【００４９】
図６は、押圧検知センサ１００の検知回路例を示す回路図である。図６に示す押圧検知センサ１００の検知回路例によれば、電極パターン５１及び電極パターン５２には、直流電源Ｅdc及び電圧検出回路６３が直列に接続される。電圧検出回路６３は電圧計及び負荷抵抗ＲＬから構成される。
【００５０】
この検知回路では、弾性導電体５３の押下時、直流電源Ｅdcから流出した電流ｉが電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３から成る可変抵抗体ＶＲを通って、負荷抵抗ＲＬに流入する。負荷抵抗ＲＬには電圧降下ＶＬを生ずる。電圧降下ＶＬは弾性導電体５３の押下状態によって、アナログ電圧となる。このアナログ電圧を検出することで、押圧力Ｆを検知できるようになる（検知原理）。
【００５１】
図７Ａ〜Ｃは、弾性導電体５３の押下状態を示す概念図と、電極パターン５１及び５２間の抵抗値の変化例を示すグラフ図である。図７Ｃに示す縦軸は、弾性導電体５３の押下時の電極パターン５１及び電極パターン５２間の抵抗値［Ω］である。同図の横軸は、弾性導電体５３の押下時の押圧力Ｆ［Ｎ］である。
【００５２】
この例の電極パターン５１及び電極パターン５２間の抵抗値の変化例によれば、図７Ａに示すように、操作者の指３０ａ等で弾性導電体５３を押圧力Ｆ１で押下した場合は、抵抗値Ｒ（Ｉ）となる。同様にして、弾性導電体５３を押圧力Ｆ２で押下した場合は、抵抗値Ｒ（II）となる。抵抗値変化曲線は、押圧力が増加するほど、指数関数的に減少する傾向の特性が得られた。
【００５３】
図８Ａ〜Ｅは、押圧検知センサ１００の押下操作例を示す概念図と、押圧検知センサ１００の出力特性例を示すグラフ図である。図８Ｅに示す縦軸は、押圧検知センサ１００の押下時の出力電圧Ｖｏ［Ｖ］である。同図の横軸は、押圧検知センサ１００の押下時の押圧力Ｆ［Ｎ］である。
【００５４】
この例で、押圧検知センサ１００の出力特性曲線は、押圧力Ｆが増加するほど、指数関数的に増加し飽和する特性が得られた。このような出力特性曲線に、判定用の閾値電圧を設定すると、出力電圧Ｖｏから押圧力Ｆを判定できるようになる。この例では、２つの判定閾値電圧Ｖth１及びＶth２を設定している（Ｖth１＜Ｖth２）。
【００５５】
図８Ａに示す指３０ａが押圧検知センサ１００に接触していない場合、つまり、非操作時は、当然押圧力ＦはＦ０＝０である。押圧検知センサ１００の操作時、図８Ｂに示す指３０ａが押圧検知センサ１００に軽く接触された場合は、判定閾値電圧Ｖth１以下の出力電圧Ｖｏが検知されることで、その押圧力ＦがほぼＦ１であることを判定できるようになる。
【００５６】
図８Ｃに示す指３０ａが押圧検知センサ１００に強く接触された場合、例えば、判定閾値電圧Ｖth１を越え、判定閾値電圧Ｔth２以下の出力電圧Ｖｏが検知された場合は、押圧力ＦがほぼＦ２であることを判定できるようになる。更に、図８Ｄに示す指３０ａが押圧検知センサ１００に更に強く接触された場合、例えば、判定閾値電圧Ｖth２を越える出力電圧Ｖｏが検知された場合は、押圧力ＦがほぼＦ３であることが判定できるようになる。
【００５７】
このように第１の実施例としての押圧検知センサ１００によれば、所定の長さ及び幅を有し、かつ、所定の形状を有したベースシート５５上の電極パターン５１及び電極パターン５２間を電気的に接続する弾性導電体５３を内側に有して、当該電極パターン５１及び電極パターン５２を含むベースシート５５上を覆う被覆シート５４を備え、被覆シート５４は可撓性及び又は弾性を有するものである。
【００５８】
従って、押下操作時、弾性導電体５３が電極パターン５１及び電極パターン５２の間を電気的に接続した位置における押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになった。これにより、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ１００を提供できるようになる。押圧検知センサ１００は、単一の可変抵抗体ＶＲの抵抗値を読むという非常に簡素なシステムによって提供されるものである。
【００５９】
続いて、押圧検知センサ１００の他の構成例について説明する。図９Ａ〜Ｃは、弾性導電体５３の断面の形状例及び他の構成例を示す断面図である。図９Ａに示す弾性導電体５３’は、断面Ｍ状を有している。弾性導電体５３’は、第１の実施例で説明した弾性導電体５３、上部ベースシート５４ａ、外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを一体化してＭ状に成形したものである。素材にはシリコンゴム等の導電性のゴム部材が使用される。弾性導電体５３’は、幅がｗで、厚みがｔである。この例では、Ｍ状部位が押圧検知センサ１００の額縁外周方向（長手方向）に沿って設けられている。このように弾性導電体５３’を構成すると、形成工程が簡略化する他、弾性導電体５３’が可撓性及び弾性を有するようになる。押圧検知センサ１００の押下時に、断面Ｍ状内の空間部分が撓みを吸収するようになる。
【００６０】
図９Ｂに示す弾性導電体５３１は、断面矩形状を有している。弾性導電体５３１は、第１の実施例で説明した弾性導電体５３、上部ベースシート５４ａ、外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを一体化して矩形状に成形したものである。弾性導電体５３１は、例えば、ゴム部材５３２の素材内部に導電性の塊状の粒子（以下導電粒子５３３という）を含有（混入）させたものである。弾性導電体５３１は、幅がｗで、厚みがｔである。このように弾性導電体５３１を構成すると、ゴム部材５３２が可撓性及び弾性を有し、弾性導電体５３１を撓ませたとき、導電粒子５３３が電極パターン５１，５２間を導通するようになる。電極パターン５１，５２及び導電粒子５３３が成す接触抵抗が減少する。
【００６１】
図９Ｃに示す弾性導電体５３４は、断面櫛歯状を有している。弾性導電体５３４は、第１の実施例で説明した弾性導電体５３、上部ベースシート５４ａ、外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを一体化して櫛歯状に成形したものである。素材には導電性のゴム部材が使用される。櫛歯状部位の先端は、図１０に示す電極パターン５１’と電極パターン５２’との接触を良くするために、例えば、球形状に加工されている。
【００６２】
この例では、図１０で示すような押圧検知センサ１００’の額縁外周方向（長手方向）に沿って櫛歯状部位が５列分だけ設けられている。弾性導電体５３４は、幅がｗで、厚みがｔである。このように弾性導電体５３４を構成すると、弾性導電体５３４が可撓性及び弾性を有するようになる。押圧検知センサ１００’の押下時に、断面櫛歯状内の複数の空間部分が撓みを吸収するようになる。また、弾性導電体５３’に比べて弾性導電体５３４が電極パターン５１’及び電極パターン５２’上でユニークな動きを示すようになる。例えば、弾性導電体５３４が電極パターン５１’及び電極パターン５２’の間に複数接触することで、接触面積が増大し、抵抗値が減少するようになる。
【００６３】
図１０は、電極パターン５１’及び５２’の構成例を示す平面図である。この例では、図９Ｃに示した断面櫛歯状の弾性導電体５３４を組み合わせて押圧検知センサ１００’を構成するようになる。 図１０に示す押圧検知センサ１００’の構成例によれば、図示しないベースシート５５上に電極パターン５１’及び電極パターン５２’が平面櫛歯状に切り欠いた形態でパターニングされる。この例では、電極パターン５１’や電極パターン５２’の１つの櫛歯状部位は矩形状にパターニングされ、電極パターン５１’の矩形状部位と電極パターン５２’の矩形状部位とが入れ子状態に組み合わされる。
【００６４】
このように押圧検知センサ１００’を構成すると、電極パターン５１’と電極パターン５２’とが対向する距離を見かけ上、電極パターン５１及び５２のように直線状に並設する場合に比べて増加させることができるばかりか、電極パターン５１’と電極パターン５２’との間に弾性導電体５３４が接触する面積を第１の実施例に比べて増加させることができる。これにより、電極パターン５１’、電極パターン５２’及び弾性導電体５３４との間において、極め細かい接触状態を検知できるようになる。なお、電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３や、電極パターン５１’、電極パターン５２’及び弾性導電体５３４等の組み合わせは自由に設定してよい。
【実施例２】
【００６５】
図１１は、本発明に係る入力装置を備えた第２の実施例としての触覚入力機能付きの携帯電話機２００の構成例を示す斜視図である。
【００６６】
図１１に示す携帯電話機２００は電子機器の一例を構成し、情報入力操作時に操作体（者）に触覚を提示する触覚入力機能付きの電子機器であって、本発明に係る押圧力検知機能付きの入力装置９０を備え、電話機能の他に、音声及び映像処理を始め、各種データ処理をするものである。
【００６７】
携帯電話機２００は、操作面を有した非折畳み式の筐体４０１及び、押圧力検知及び触覚入力機能付きの入力装置９０を有している。入力装置９０は、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して情報を入力する装置である。筐体４０１は上面操作枠体（キャビネット）４１及び下部容器４２（ケース）を有して構成される。下部容器４２は底付きの箱体を成している。
【００６８】
入力装置９０は、上面操作枠体４１内に嵌め込むように設けられ、操作者の指３０ａ等による摺動及び押下操作によってＸ，Ｙ，Ｚ方向の３次元の情報を入力するようになされる。入力装置９０は、例えば、表示部２９、入力検出部４５及び押圧検知部５０を有して構成される。表示部２９にはアイコン画像等の入力情報が表示される。入力検出部４５は、操作面を有した表示部２９に設けられて操作者３０の指３０ａ等の摺動位置を検出するようになされる。入力検出部４５には、例えば、抵抗膜方式のタッチパネルが使用される。この例で、押圧検知部５０には本発明に係る第１の実施例で説明した押圧検知センサ１００又は１００’が設けられる（図１２参照）。
【００６９】
上面操作枠体４１の表面の中央左上方には超小型のアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂが設けられ、通話用のレシーバ（受話器）と触覚提示用のアクチュエータの機能を兼ね備えている。スピーカー３６ｂには音声信号の他に、触覚提示用の２００Ｈｚの振動制御信号が入力される。
【００７０】
この例で、表示部２９は表示領域が２つに分割され、その上部表示領域には、複数のボタンアイコン等の入力情報が表示され、下部表示領域には、操作パネル９８が表示される。この例では、表示部２９に表示された入力操作用のアイコン画像を指で操作すると、スピーカー３６ｂからクリック音（サイバースイッチ操作音）と共に、表示画面上を触れている操作者の指に触覚を提示するようになされる。
【００７１】
この例で、表示部２９に表示される操作パネル９８は、複数の押しボタンスイッチ９２から構成される。例えば、押しボタンスイッチ９２は、「０」〜「９」数字キー、「＊」や「＃」等の記号キー、「オン」や「オフ」等のフックボタン、メニューキー等から構成される。表示部２９の背面にはカメラ３４が取り付けられ、被写体像を撮像するように操作される。上面操作枠体４１の上面下方には、通話用のマイクロフォン９３が取り付けられ、送話器として機能するようになされる。
【００７２】
なお、下部容器４２の側面にはＵＳＢ端子などのコネクタ９９が配置され、外部機器と通信処理が可能なようになされている。下部容器４２の内側には、モジュール型のアンテナ９６が取り付けられ、その内側周辺には、図示しない大音響用のスピーカーが設けられ、着信メロディや映像データに付加された音声（音楽）等を放音するようになされる。下部容器４２の内部には回路基板９７が設けられる。更に筐体内には、バッテリー９４が内蔵され、回路基板９７や表示部２９等へ電源が供給される。
【００７３】
図１２は、携帯電話機２００の内部構成例を示す断面図である。図１２に示す携帯電話機２００は、底付き箱体を成した下部容器４２に、蓋状を成す上面操作枠体４１を閉めるように取り付けられる。
【００７４】
この例で、上面操作枠体４１には部品取り付け用の凹部（段差部）４１ａが設けられる。凹部４１ａには表示窓部用の開口部４３ａが開口されている。開口部４３ａは表示部２９の表示エリア２９ａを設定するようになされる。表示部２９は、例えば、その外縁部が上面操作枠体４１の裏面に取り付けられ、下部容器４２内に垂下するように取り付けられる。これにより、表示画面を上方に向けた姿勢で表示部２９が下部容器４２内に配置され、入力情報を表示するようになされる。表示部２９には厚み１．６５ｍｍ程度のカラー液晶表示素子が使用される。
【００７５】
この例で、上面操作枠体４１の凹部４１ａの段差面には、第１の実施例で説明したような押圧検知部５０が取り付けられている。押圧検知部５０は、所定の長さ及び幅を有し、かつ、中央部位が開口部を成した額縁状のベースシート５５と、所定の長さを有してベースシート５５に配置された電極パターン５１と、電極パターン５１に対向してベースシート５５に配置された電極パターン５２と、電極パターン５１と電極パターン５２との間に配置された弾性導電体５３とを備えている。内側に弾性導電体５３を有した被覆シート５４は、電極パターン５１及び電極パターン５２を含むベースシート５５上を覆うように設けられ、被覆シート５４が可撓性及び弾性を有している。
【００７６】
押圧検知部５０は、例えば、凹部４１ａの段差面に接着剤を介して接着される。押圧検知部５０は、表示部２９の周囲に額縁状に設けられ、操作体の押圧力Ｆに応じて電極パターン５１及び電極パターン５２間を電気的に接続し、当該操作体の押圧力Ｆを検知するようになされる。押圧検知部５０の内側開口部は、表示エリア２９ａを成している。押圧検知部５０は、また、上下の部材の締結機能も有している。
【００７７】
押圧検知部５０の上部には入力検出部４５が設けられる。入力検出部４５は、表示部２９の上部であって、額縁状の押圧検知部５０上に設けられている。入力検出部４５は、例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を介して接着されている。入力検出部４５は、表示部２９上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の接触位置を検出するようになされる。
【００７８】
入力検出部４５には、厚みが１．１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の表面板−抵抗膜一体式のタッチパネルが使用される。入力検出部４５を成すタッチパネルには、例えば、ベースシート４９上に設けられた抵抗膜用の導電フィルム４７ａと、導電フィルム４７ａ上に設けられたスペーサ４８ａ、４８ｂと、このスペーサ４８ａ、４８ｂの上部に設けられた抵抗膜選択用の導電フィルム４７ｂとを備えたものが使用される。導電フィルム４７ｂの所定の領域には、黒色のシルク印刷４６が施され、表示光を遮断するようになされている。表示部２９と入力検出部４５との間に空間が生じるが、この空間に特開２００４−７７８８７号に見られるような透明性の部材で充填してもよい。
【００７９】
また、表面板には例えば、現在本発明者らが出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。ここに触覚入力シートとは、表示部２９に表示されたアイコン画像を手で触れると凹凸感を伴った入力操作が可能となるタッチシートをいう。もちろん、操作者の指３０ａに限られることはなく、ペン等の操作体を使用して入力操作をしてもよい。
【００８０】
図１３は入力装置９０の組立例を示す斜視図である。図１３に示す入力装置９０によれば、表示部２９、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、上面操作枠体４１、入力検出部４５及び押圧検知部５０を準備する。上面操作枠体４１には、射出金型成形したものを使用する。例えば、表示窓部用の開口部４３ａや、スピーカー３６ｂの装着用の開口部４３ｂを象ったコア及びキャビティを有する金型を作成し、この金型にＡＢＣ系の樹脂等を封入して上面操作枠体４１を一体成形する。
【００８１】
まず、上面操作枠体４１に押圧検知部５０を取り付ける。例えば、その凹部４１ａの段差面に接着剤を額縁状に塗布する。その後、押圧検知部５０を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むようにして押圧検知部５０を接着する。押圧検知部５０には第１の実施例で説明したものを使用する。
【００８２】
そして、押圧検知部５０上に入力検出部４５を取り付ける。例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を塗布する。その後、入力検出部４５を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むようにして入力検出部４５を押圧検知部５０上に接着する。入力検出部４５には、表面板−抵抗膜一体式のタッチパネルを使用する。
【００８３】
次に、入力検出部４５にアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ｂを介して入力検出部４５の所定の位置にスピーカー３６ｂを配置し、接着剤を介して固定する。更に、上面操作枠体４１の裏側に表示部２９を取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ａの裏面側外周部に沿って接着剤を塗布する。その後、表示部２９の表示エリア２９ａを開口部４３ａに位置合わせして、その開口部４３ａの裏面側外周部で表示部２９を吊るようにして接着及び又はビス止めにより固定する。表示部２９にはカラー液晶表示素子を使用する。
【００８４】
一方で、図示しない下部容器４２を準備する。下部容器４２には図示しない回路基板９７及びコネクタ９９等が実装されたものを使用する。例えば、図示しないコネクタ用の開口部や、バッテリー交換用の開口部を象ったコア及びキャビティを有する金型を作成し、この金型にＡＢＣ系の樹脂等を封入して下部容器４２を一体成形する。下部容器４２内には回路基板や、メモリ等を実装する。そして、表面板−抵抗膜一体型のタッチパネル、押圧検知部５０を備えた上面操作枠体４１で下部容器４２を閉じるように係合すると、図１２に示したような入力装置付きの携帯電話機２００が完成する。
【００８５】
次に、触覚入力機能付きの携帯電話機２００の内部構成例及び感触フィードバック入力方法について説明をする。図１４は、触覚入力機能付きの携帯電話機２００の内部構成例を示すブロック図である。
【００８６】
図１４に示す携帯電話機２００は、下部容器４２の回路基板９７に各機能のブロックを実装して構成される。なお、図１１〜図１３に示した各部と対応する部分は、同一符号で示している。携帯電話機２００は、制御部１５、受信部１８、送信部２２、アンテナ共用器２３、入力検出部４５、押圧検知部５０，アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、表示部２９、マイクロフォン１３、電源ユニット３３、カメラ３４、記憶部３５及び、映像画面上の操作パネル９８を有している。
【００８７】
図１４に示す入力検出部４５は、図１１〜図１３では表示板−抵抗膜一体方式の入力デバイスを説明したが、カーソリングと選択の機能を区別できるものであれば何でも良く、例えば、静電容量方式、表面波弾性方式（ＳＡＷ）、光方式、複数段方式タクトスイッチ等の入力デバイスであっても良く、好ましくは位置情報を制御部１５に与えられる構成の入力デバイスであれば良い。上述の入力検出部４５は操作者３０の指３０ａの摺動位置を検出して少なくとも位置検出信号Ｓ１をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。
【００８８】
この例では、入力検出部４５の他に押圧検知部５０が設けられ、摺動位置における操作者３０の指３０ａによる押し込み量を検知して押圧力Ｆ（入力量）を得るための押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。押圧検知信号Ｓ２は押圧検知部５０の可変抵抗体ＶＲによる抵抗値変化を示すアナログの出力電圧Ｖｏから構成される。
【００８９】
制御部１５は、Ａ／Ｄドライバ３１、ＣＰＵ３２、画像処理部２６、映像＆音声処理部４４及びメモリ部３７を有している。Ａ／Ｄドライバ３１には、入力検出部４５からの位置検出信号Ｓ１および押圧検知部５０からの押圧検知信号Ｓ２が供給される。Ａ／Ｄドライバ３１ではカーソリングとアイコン選択の機能を区別するために位置検出信号Ｓ１および押圧検知信号Ｓ２よりなるアナログ信号をデジタルデータに変換する。この他にＡ／Ｄドライバ３１は、このデジタルデータを演算処理して、カーソリング入力かアイコン選択情報かを検出し、カーソリング入力かアイコン選択かを区別するフラグデータＤ３あるいは位置情報Ｄ１または押圧検知情報Ｄ２をＣＰＵ３２に供給するようになされる。これらの演算はＣＰＵ３２内で実行してもよい。
【００９０】
Ａ／Ｄドライバ３１にはＣＰＵ３２が接続される。ＣＰＵ３２はシステムプログラムに基づいて当該電話機全体を制御するようになされる。記憶部３５には当該電話器全体を制御するためのシステムプログラムデータが格納される。図示しないＲＡＭはワークメモリとして使用される。ＣＰＵ３２は電源オンと共に、記憶部３５からシステムプログラムデータを読み出してＲＡＭに展開し、当該システムを立ち上げて携帯電話機全体を制御するようになされる。例えば、ＣＰＵ３２は、Ａ／Ｄドライバ３１からの入力情報Ｄ１〜Ｄ３を受けて所定の指令データＤを電源ユニット３３や、カメラ３４、記憶部３５、メモリ部３７、映像＆音声処理部４４等のデバイスに供給したり、受信部１８からの受信データを取り込んだり、送信部２２へ送信データを転送するように制御する。
【００９１】
この例で、ＣＰＵ３２は、押圧検知部５０から得られる押圧検知情報Ｄ２と予め設定された押下判定基準となる２つの判定閾値電圧Ｖth１及びＶth２とを比較し、当該比較結果に基づいてアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを振動制御するようにメモリ部３７を制御する。
【００９２】
例えば、入力検出部４５の押下位置における入力検出面から伝播される触覚をＡ及びＢとすると、触覚＃ａは、その押下位置における操作者の指３０ａの押圧力Ｆに応じた入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動パターンから、高周波数かつ大振幅の振動パターンに変化させることによって得られる。また、触覚＃ｂは、その押下位置における操作者の指３０ａの押圧力Ｆに応じた入力検出面を高周波数かつ大振幅の振動パターンから、低周波数かつ小振幅の振動パターンに変化させることよって得られる。
【００９３】
ＣＰＵ３２は、例えば、押圧検知部５０が判定閾値電圧Ｖth２を越える押圧検知情報Ｄ２を検出したとき、触覚＃ａを起動し、その後、判定閾値電圧Ｖth１を下回る押圧検知情報Ｄ２を検出したとき、触覚＃ｂを起動するようにメモリ部３７を制御する。このようにすると、操作者の指３０ａ等の”押圧力”に合わせた異なる振動パターンを発生させることができる。
【００９４】
ＣＰＵ３２には、メモリ部３７が接続され、ＣＰＵ３２からの制御情報Ｄｃに基づいて振動制御データＤａを発生する。振動制御データＤａは、正弦波形からなる出力波形データを有している。メモリ部３７には映像＆音声処理部４４が接続される。映像＆音声処理部４４には、スピーカー３６ａ及びアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂが接続されている。スピーカー３６ｂは、各々の振動制御データＤａに基づいて振動するようになされる。
【００９５】
この例で、記憶部３５は、各アプリケーションに対応する判定閾値電圧Ｖth１及びＶth２を記憶する。例えば、判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２はトリガーパラメータとして記憶部３５に設けられたＲＯＭ等に予め格納される。記憶部３５は、ＣＰＵ３２は、図示しないＲＡＭ等に押圧検知情報Ｄ２を展開し、予め設定された判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２と、押圧検知情報Ｄ２から得られる押圧検知部５０の出力電圧Ｖｏの情報とを比較する。図８Ａに示したように、指３０ａが押圧検知部５０に接触していない場合、つまり、非操作時は、当然押圧力ＦはＦ０＝０である。
【００９６】
押圧検知部５０の操作時、図８Ｂに示した指３０ａが押圧検知部５０に軽く接触された場合は、判定閾値電圧Ｖth１以下の出力電圧Ｖｏが検知されることで、その押圧力ＦがほぼＦ１であることを判定できるようになる。また、図８Ｃに示した指３０ａが押圧検知部５０に強く接触された場合、例えば、判定閾値電圧Ｖth１を越え、判定閾値電圧Ｔth２以下の出力電圧Ｖｏが検知された場合は、押圧力ＦがほぼＦ２であることを判定できるようになる。更に、図８Ｄに示した指３０ａが押圧検知部５０に更に強く接触された場合、例えば、判定閾値電圧Ｖth２を越える出力電圧Ｖｏが検知された場合は、押圧力ＦがほぼＦ３であることが判定できるようになる。
【００９７】
この例で、押下判定基準に関して、判定閾値電圧Ｖth２に対応して第１の押下判定基準＝１００［ｇｆ］を設定して、クラシックスイッチの触覚を得るための振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。また、判定閾値電圧Ｖth１に対応して第２の押下判定基準＝２０［ｇｆ］を設定して、サイバースイッチの触覚を得るための振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。
【００９８】
ＣＰＵ３２にはアクチュエータ駆動部３７の他に画像処理部２６が接続され、ボタンアイコン等を３次元的に表示するための表示情報Ｄ４を画像処理するようになされる。画像処理後の表示情報Ｄ４を表示部２９に供給するようになされる。
【００９９】
操作者３０は、指３０ａに振動を受けて触感として、ボタンアイコン毎の振動を感じる。また、表示部２９の表示内容は操作者の目による視覚により、スピーカー３６ａ，３６ｂ等からの放音は、操作者の耳による聴覚により各機能を判断するようになされる。上述のＣＰＵ３２には表示部２９及び入力検出部４５から、表示画面上にテンキー等により映像構成される操作パネル９８（機能）が接続され、例えば、相手方の電話番号を手動入力する際に使用される。表示部２９には上述のアイコン選択画面の他に映像信号Ｓｖに基づいて着信映像を表示するようにしてもよい。
【０１００】
また、図１４に示すアンテナ１６は、アンテナ共用器２３に接続され、着呼時、相手方からの無線電波を基地局等から受信する。アンテナ共用器２３には受信部１８が接続され、アンテナ１６から導かれる受信データを受信して映像や音声等を復調処理し、復調後の映像及び音声データＤinをＣＰＵ３２等に出力するようになされる。受信部１８には、ＣＰＵ３２を通じて映像＆音声処理部４４が接続され、デジタルの音声データをデジタル／アナログ変換して音声信号Ｓoutを出力したり、デジタルの映像データをデジタル／アナログ変換して映像信号Ｓｖを出力するようになされる。
【０１０１】
映像＆音声処理部４４には大音響用及び受話器を構成するスピーカー３６ａが接続される。スピーカー３６ａは、着呼時、着信音や着信メロディ等を鳴動するようになされる。スピーカー３６ｂは、アクチュエータ機能の他に、音声信号Ｓout１を入力して相手方の話声３０ｄ等を拡大するようになされる。この映像＆音声処理部４４にはスピーカー３６ａ，３６ｂの他に、送話器を構成するマイクロフォン１３が接続され、操作者の声を集音して音声信号Ｓinを出力するようになされる。映像＆音声処理部４４は、発呼時、相手方へ送るためのアナログの音声信号Ｓinをアナログ／デジタル変換してデジタルの音声データを出力したり、アナログの映像信号Ｓｖをアナログ／デジタル変換してデジタルの映像データを出力するようになされる。
【０１０２】
このように、表示部２９の表示内容は操作者の目３０ｂによる視覚により、スピーカー３６ａ、３６ｂ等からの放音は、操作者の耳３０ｃによる聴覚により各機能を判断するようになされる。
【０１０３】
ＣＰＵ３２には受信部１８の他に、送信部２２が接続され、相手方へ送るための映像及び音声データＤout等を変調処理し、変調後の送信データをアンテナ共用器２３を通じアンテナ１６に供給するようになされる。アンテナ１６は、アンテナ共用器２３から供給される無線電波を基地局等に向けて輻射するようになされる。
【０１０４】
上述のＣＰＵ３２には送信部２２の他に、カメラ３４が接続され、被写体を撮影して、例えば、静止画情報や動画情報を送信部２２を通じて相手方に送信するようになされる。電源ユニット３３は、バッテリー９４を有しており、受信部１８、送信部２２、表示部２９、ＣＰＵ３２、入力検出部４５、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、カメラ３４及び記憶部３５にＤＣ電源を供給するようになされる。
【０１０５】
続いて、携帯電話機２００における情報処理例について説明をする。図１５は、第２の実施例に係る携帯電話機２００における情報処理例を示すフローチャートである。この例では、操作者の指３０ａで携帯電話機２００の表示画面上の入力検出面を押下操作して情報を入力する場合を前提とする。携帯電話機２００には、同一振動モード内において、操作者の指３０ａ等による押圧力Ｆをパラメータにして波形を加工する機能（アルゴリズム）が備えられる。ＣＰＵ３２は、押圧検知情報Ｄ２から押圧力Ｆを示す出力電圧Ｖｏを読み出し、２つの判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２を基準にして判別を行い、その判別結果で、同一の振動モード内において、いかなる種類の入力に対しても、入力動作中の動きに対応した触覚を発生できるようにした。
【０１０６】
これらを情報処理条件にして、ＣＰＵ３２は、図１５に示すフローチャートのステップＧ１で電源オンを待機する。例えば、ＣＰＵ３２は電源オン情報を検出してシステムを起動する。電源オン情報は通常、時計機能等が稼働し、スリーピング状態にある携帯電話機等の電源スイッチをオンされたときに発生する。
【０１０７】
そして、ステップＧ２に移行してＣＰＵ３２は、アイコン画面を表示するように表示部２９を制御する。例えば、ＣＰＵ３２は、表示部２９に表示情報Ｄ４を供給して表示画面にテンキーや、アイコン画像等の入力情報を表示する。表示画面に表示された入力情報は、入力検出面を有した入力検出部４５を通じて目視可能になされる。そして、ステップＧ３に移行してＣＰＵ３２は、ボタンアイコン入力モード又はその他の処理モードに基づいて制御を分岐する。ボタンアイコン入力モードとは、アイコン画像選択時に入力検出面上のボタンアイコンを押下する入力操作をいう。
【０１０８】
ボタンアイコン入力モードが設定された場合、ボタンアイコン等が押し込まれるので、ステップＧ４に移行してＣＰＵ３２は押圧検知部５０から押圧検知情報Ｄ２（押圧力Ｆ）を示す出力電圧Ｖｏを読み出し、この出力電圧Ｖｏに基づいて押圧力Ｆを検出する。このとき、押圧検知部５０は、入力検出面における操作者の指３０ａの押下位置の押圧力Ｆを検出し、押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。Ａ／Ｄドライバ３１は押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の押圧検知情報Ｄ２をＣＰＵ３２に転送する。
【０１０９】
そして、ステップＧ５に移行して、ＣＰＵ３２は押圧検知情報Ｄ２が示す押圧検知部５０の出力電圧Ｖｏと判定閾値電圧Ｖth２とを比較し、これらの関係がＶｏ＞Ｖth２となるか否かを判別する。これらの関係がＶｏ＞Ｖth２となる場合は、ステップＧ６に移行して触覚＃ａを起動する。触覚＃ａは、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂによって、操作者の指３０ａの押圧力Ｆに対応した振動パターンＰａに基づいて入力検出面を振動することで得られる。例えば、触覚＃ａは、周波数をｆｘとし、振幅をＡｘとし、及び、回数Ｎｘとしたとき、これに関して、約０．１秒間、［ｆｘ Ａｘ Ｎｘ］＝［５０ ５ ２］の振動パターンで振動し、次の段階では、約０．１秒間、［ｆｘ Ａｘ Ｎｘ］＝［１００ １０ ２］の振動パターンで振動する。このようにすると、操作者の”押圧力”に合わせた異なる振動パターンを発生させることができる。
【０１１０】
その後、ステップＧ７に移行してＣＰＵ３２は更に押圧力Ｆを検出する。押圧力Ｆは、押圧検知部５０によってボタンアイコンの押し込みに続いてボタンアイコンから離れる状態が検出される。このとき、押圧検知部５０は、入力検出面における操作者の指３０ａの押下位置から離れるときの押圧力Ｆを検出し、押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。Ａ／Ｄドライバ３１は押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の押圧検知情報Ｄ２をＣＰＵ３２に転送する。
【０１１１】
そして、ステップＧ８に移行してＣＰＵ３２は、押圧検知情報Ｄ２が示す押圧検知部５０の出力電圧Ｖｏと判定閾値電圧Ｖth１とを比較し、これらの関係がＶｏ＜Ｖth１か否かを判別する。これらの関係がＶｏ＜Ｖth１となる場合は、触覚＃ｂを起動する。触覚＃ｂは、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂによって、操作者の指３０ａの押圧力Ｆに対応した振動パターンＰｂに基づいて入力検出面を振動することで得られる。そのボタンアイコンが放された触覚＃ｂは、例えば、約０．１秒間、［ｆｘ Ａｘ Ｎｘ］＝［８０ ８ ２］の振動パターンで振動し、次の段階では、約０．１秒間、［ｆｘ Ａｘ Ｎｘ］＝［４０ ８ ２］の振動パターンで振動する。このようにすると、操作者の”押圧力Ｆ”に合わせた異なる振動パターンを発生させることができる。
【０１１２】
その後、ステップＧ１０に移行して入力を確定する。このとき、入力検出部４５は、当該押下位置に表示された入力情報を入力する。そして、ステップＧ１２に移行する。なお、ステップＧ３で他の処理モードが選択された場合は、ステップＧ１１に移行して他の処理モードを実行する。他の処理モードには、電話モードやメール作成、送信表示モード等が含まれる。電話モードには、相手方に電話を発信する操作が含まれる。ボタンアイコン等は、電話モード選択時の文字入力項目が含まれる。他の処理モードを実行した後は、ステップＧ１２に移行する。
【０１１３】
ステップＧ１２でＣＰＵ３２は終了判断をする。例えば、電源オフ情報を検出して情報処理を終了する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＧ２に戻って、メニュー等のアイコン画面を表示し、上述した処理を繰り返すようになされる。
【０１１４】
このように第２の実施例としての携帯電話機２００によれば、本発明に係る押圧検知センサ１００又は１００’が押圧検知部５０に備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対して情報を入力する場合に、電極パターン５１及び電極パターン５２の導体間が電気的に接続された位置の情報のみならず、押圧操作に応じて弾性導電体５３が電極パターン５１及び電極パターン５２の導体間を電気的に接続する長さに対応した押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになる。
【０１１５】
しかも、押圧検知部５０は、簡素な構造を有していながら、押下位置によらず、押圧力検知機能が安定している。従来方式の入力装置に比較して、押圧検知部５０が操作表面の近くにあり、押圧検知部５０と操作表面に介在する部品点数が圧倒的に低減できるようになった。また、押圧検知部５０は、単一の可変抵抗体で構成され、それらを額縁状に形成し、これを上面操作枠体４１の凹部枠上に接着する構造を採っているので、入力平面のどの位置であっても、安定的かつ正確に押圧力Ｆを検出できるようになった。
【０１１６】
更に、従来方式の入力装置に比較して、押圧検知部５０は、周囲の照度環境に左右されることなく、指３０ａ等の操作体（物）が表面に触れてから押し込み操作を行った際に、押圧検知データが確実に変化を起こすため、安定的な押圧力Ｆを検知できるようになった。
【０１１７】
また、押圧検知システムにおいて、押圧力Ｆの判定時、押圧検知部５０の出力電圧Ｖｏをデジタル化した押圧検知情報Ｄ２がＣＰＵ３２に出力され、押圧力Ｆの判定時、ＣＰＵ３２は、出力電圧Ｖｏと判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２を比較するだけなので、従来方式のドライバＩＣが不要となる。ドライバＩＣが不要となることからコストダウンを図ることができる。
【０１１８】
更に、従来方式の撮像素子付き表示装置を備えた入力装置に比較して、押圧検知部５０を備えた入力装置９０の方が安価に提供できるため、入力装置自体および、当該入力装置を備えた電子機器のコストダウンを実現できるようになった。
【０１１９】
また、入力装置９０が外部から完全遮断された密閉構造の表示部２９を有している。上述した例では、押圧検知部５０が表示部２９ではなく、上面操作枠体４１そのものと入力検出部４５とを締結する機能を有しつつ存在するので、表面板−抵抗膜方式のタッチパネル等の操作表面部材の内側および表示部２９等は、外から隙間のない密閉構造とすることが実現でき、防水性及び防塵性を向上できるので、耐水性及び耐塵性に優れた携帯電話機２００を組み立てることができる。
【０１２０】
上面操作枠体４１においては、透明性の入力検出部４５を支持する構造が採られる。従来方式の押し込み検出機能が装備されていない入力装置においては、表示部２９の上部には粘着テープを介して表面部材が設けられるが、この位置に、粘着テープの機能を兼ね備えた押圧検知部５０を置き換えることができるので、入力装置９０の組立性も従来方式の入力装置の構成に比べて容易となる。
【０１２１】
これにより、従来方式の入力装置に比較して、押圧検知部５０の上部に位置する部材構成を低減できるようになるので、押圧検知部５０に、他部材から荷重が掛かることを回避するための設計を省略できる。従って、入力装置９０の設計の自由度を増加できるようになった。これにより、従来方式に比べて、携帯電話機２００の組立性及び容易性を向上できるようになった。従って、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知部５０を有した触覚入力機能付きの携帯電話機２００を提供できるようになった。
【実施例３】
【０１２２】
図１６は第３の実施例としての携帯電話機３００の構成例を示す断面図である。この例で、表面板４５’の下方には、静電容量方式のタッチパネル４８を使用するようになされる。
【０１２３】
図１６に示す携帯電話機３００は、第２の実施例と同様にして、底付き箱体を成した下部容器４２に、蓋状を成す上面操作枠体４１を閉めるように取り付けられる。この例でも、上面操作枠体４１の凹部４１ａの段差面には、第１の実施例で説明したような可撓性及び弾性を有した押圧検知部５０が取り付けられている。
【０１２４】
押圧検知部５０の上部には表面板４５’が設けられる。表面板４５’は、表示部２９の上部であって、額縁状の押圧検知部５０上に設けられている。表面板４５’には、例えば、現在本発明者らが出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。もちろん、触覚入力シートに限られることはなく、透明性の部材、例えば、アクリル系の樹脂フィルムのようなものであってもよい。
【０１２５】
表面板４５’は、例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を介して接着される。表面板４５’の下方（裏面側）にはタッチパネル４８が設けられ、表示部２９上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の接触位置を検出するようになされる。タッチパネル４８には、厚みが１．１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の静電容量式のタッチパネルが使用される。なお、第２の実施例と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有し、及び、同じ材料が使用されるので、その説明を省略する。
【０１２６】
図１７は入力装置９０１の組立例を示す斜視図である。図１７に示す入力装置９０１によれば、表示部２９、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、上面操作枠体４１、表面板４５’、静電容量方式のタッチパネル４８及び押圧検知部５０を準備する。上面操作枠体４１には、第２の実施例で説明したような射出金型成形したものを使用する。
【０１２７】
まず、第２の実施例で説明したように上面操作枠体４１に押圧検知部５０を取り付ける。押圧検知部５０には第１の実施例で説明した押圧検知センサ１００を使用する。そして、押圧検知部５０上に表面板４５’を取り付ける。表面板４５’には、例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を塗布する。その後、表面板４５’を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むようにして表面板４５’を押圧検知部５０上に接着する。表面板４５’には、本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。触覚入力シートには、凹凸感を出すために円柱状又は円錐状を有した突起塊が、母材を成すベースシートのシート面に対して垂直方向に立設するように分布したものを使用するとよい。
【０１２８】
例えば、硬度２０乃至４０°の透明性のシリコンゴム部材をシート状に形成したベース部材を準備する。ベース部材は、シリコンゴム部材を熱ロール成型や、射出金型成形により、厚みｔ＝０．０１［ｍｍ］乃至５［ｍｍ］程度に成形することで得る。次に、ベース部材に触覚用の凹凸感を形成する部位を画定するための開孔部又は穴部を形成する。開孔部又は穴部は、アイコン画面のキー映像に対応した位置に形成する。開孔部は打ち抜き加工により形成する。もちろん、射出金型成形時に、開孔部又は穴部の反転パターンを象ったコア及びキャビティを作成し、ベース部材と穴部等とを一挙に成形してもよい。
【０１２９】
その後、開孔部又は穴部に触覚用の要素部材を埋め込む。要素部材には、例えば、硬度６０乃至８０°の透明性のシリコンゴム部材を使用する。開孔部又は穴部への要素部材の埋め込み方法は、射出金型成形による二色成形（ダブルモールド）や、塗布工程により行う。二色成形によれば、ベース部材及び要素部材を成す異材質（材料）同士を組み合わせて当該ベース部材及び要素部材を一体成形するようになされる。これにより、図示しない触覚入力シートが得られる。
【０１３０】
次に、表面板４５’にアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを取り付ける。スピーカー３６ｂは、第２の実施例と同様にして、上面操作枠体４１の開口部４３ｂを介して表面板４５’の所定の位置に配置し、接着剤を介して固定する。
【０１３１】
更に、上面操作枠体４１の裏側に第２の実施例と同様にして表示部２９を取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ａの裏面側外周部に沿って接着剤を塗布する。その後、表示部２９の表示エリア２９ａを開口部４３ａに位置合わせして、その開口部４３ａの裏面側外周部で表示部２９を吊るようにして接着及び又はビス止めにより固定する。表示部２９にはカラー液晶表示素子を使用する。
【０１３２】
一方で、第２の実施例と同様にして、図示しない下部容器４２を準備する。下部容器４２には回路基板や、メモリ等を実装する。そして、表面板４５’、静電容量式のタッチパネル４８及び、押圧検知部５０を備えた上面操作枠体４１で下部容器４２を閉じるように係合すると、図１６に示したような入力装置付きの携帯電話機３００が完成する。
【０１３３】
このように第３の実施例としての携帯電話機３００によれば、表面板４５’の下方には、静電容量方式のタッチパネル４８が設けられると共に、本発明に係る押圧検知部５０が備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対して情報を入力する場合に、タッチパネル４８による押下位置の情報のみならず、押圧操作に応じて弾性導電体５３が電極パターン５１及び電極パターン５２の間を電気的に接続した位置の押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになる。
【０１３４】
また、入力装置９０１が外部から完全遮断された密閉構造の表示部２９を有しているので、防水性及び防塵性に優れた携帯電話機３００を組み立てることができる。上面操作枠体４１においては、透明性の触覚入力シート等の表面板４５’を支持する構造が採られるので、今までと同様にして、携帯電話機２００の組立容易性が向上する。これにより、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知部５０を有した触覚入力機能付きの携帯電話機３００を提供できるようになった。
【実施例４】
【０１３５】
図１８は入力装置９０２を備えた第４の実施例としての携帯電話機４００の構成例を示す断面図である。この例で、表示部２９’には、タッチパネル内蔵の液晶表示装置を使用するようになされる。
【０１３６】
図１８に示す携帯電話機４００は、第２及び第３の実施例と同様にして、底付き箱体を成した下部容器４２に、蓋状を成す上面操作枠体４１を閉めるように取り付けられる。この例でも、上面操作枠体４１の凹部４１ａの段差面には、第１の実施例で説明したような可撓性及び弾性を有した押圧検知部５０が取り付けられている。
【０１３７】
押圧検知部５０の上部には表面板４５’が設けられる。表面板４５’は、表示部２９’の上部であって、額縁状の押圧検知部５０上に設けられている。表面板４５’には、第３の実施例で説明したような本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するようになされる。触覚入力シートの代わりにアクリル系の透明性の樹脂フィルムを使用してもよい。表面板４５’は、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を介して接着される。
【０１３８】
表面板４５’の下方（裏面側）には表示部２９’が取り付けられる。表示部２９’には、タッチパネル内蔵の液晶表示装置が使用される。表示部２９’は、液晶表示素子の上層部位にタッチパネル部２９ｂを有しており、当該タッチパネル部２９ｂの入力検出面における操作体の接触位置を検出するようになされる。表示部２９’には、厚みが１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度のカラーの液晶表示素子が使用される。なお、第２及び第３の実施例と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有し、及び、同じ材料が使用されるので、その説明を省略する。
【０１３９】
図１９は入力装置９０２の組立例を示す斜視図である。図１９に示す入力装置９０２によれば、タッチパネル内蔵型の表示部２９’、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、上面操作枠体４１、表面板４５’、及び押圧検知部５０を準備する。上面操作枠体４１には、第２及び第３の実施例で説明したような射出金型成形したものを使用する。
【０１４０】
まず、第２及び第３の実施例で説明したように上面操作枠体４１に押圧検知部５０を取り付ける。押圧検知部５０には第１の実施例で説明した押圧検知センサ１００や１００’等を使用する。そして、押圧検知部５０上に表面板４５’を取り付ける。例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を塗布した後、表面板４５’を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むようにして表面板４５’を押圧検知部５０上に接着する。表面板４５’には、本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。触覚入力シートには、凹凸感を出すために円柱状又は円錐状を有した突起塊が、母材を成すベースシートのシート面に対して垂直方向に立設するように分布したものを使用するとよい。
【０１４１】
次に、表面板４５’にアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを取り付ける。スピーカー３６ｂは、第２及び第３の実施例と同様にして、上面操作枠体４１の開口部４３ｂを介して表面板４５’の所定の位置に配置し、接着剤を介して固定する。更に、上面操作枠体４１の裏側にタッチパネル内蔵型の表示部２９’を取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ａの裏面側外周部に沿って接着剤を塗布する。その後、表示部２９’の表示エリア２９ａを開口部４３ａに位置合わせして、その開口部４３ａの裏面側外周部で表示部２９’を吊るようにして接着及び又はビス止めにより固定する。表示部２９’にはカラー液晶表示素子を使用する。
【０１４２】
一方で、第２及び第３の実施例と同様にして、図示しない下部容器４２を準備する。下部容器４２には回路基板や、メモリ等を実装する。そして、タッチパネル内蔵型の表示部２９’、表面板４５’及び押圧検知部５０を備えた上面操作枠体４１で下部容器４２を閉じるように係合すると、図１８に示したような入力装置付きの携帯電話機４００が完成する。
【０１４３】
このように第４の実施例としての携帯電話機４００によれば、表面板４５’の下方には、タッチパネル内蔵型の表示部２９’が設けられると共に、本発明に係る押圧検知部５０が備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対して情報を入力する場合に、表示部２９’のタッチパネル部２９ｂによる押下位置の情報のみならず、押圧操作に応じて弾性導電体５３が電極パターン５１及び電極パターン５２の間を電気的に接続した位置の押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになる。
【０１４４】
また、入力装置９０２が外部から完全遮断された密閉構造の表示部２９’を有しているので、防水性及び防塵性に優れた携帯電話機４００を組み立てることができる。上面操作枠体４１においては、透明性の触覚入力シート等の表面板４５’を支持する構造が採られるので、今までと同様にして、携帯電話機４００の組立容易性が向上する。これにより、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知部５０を有した触覚入力機能付きの携帯電話機４００を提供できるようになった。
【実施例５】
【０１４５】
図２０は入力装置９０３を備えた第５の実施例としての携帯電話機５００の構成例を示す断面図である。この例で、入力装置９０３は、プログラム可能な電極パターン構造を有する押圧検知部５０’を備え、位置情報検知及び押圧力検知機能を可変制御するようになされる。この例では、押圧検知部５０’の電極パターンの接続プログラムと、アプリケーションとを連動させて、複数点の入力操作に対して個別に押圧力Ｆを判別できるようにした。
【０１４６】
図２０に示す携帯電話機５００は、第２及び第３の実施例と同様にして、底付き箱体を成した下部容器４２に、蓋状を成す上面操作枠体４１を閉めるように取り付けられる。この例では、上面操作枠体４１の凹部４１ａの段差面に、第１〜第４の実施例と構造の異なった押圧検知部５０’が配置される。押圧検知部５０’も第１〜第４の実施例の押圧検知部５０と同様にして可撓性及び弾性を有している。
【０１４７】
押圧検知部５０’の上部には表面板４５’が設けられる。表面板４５’は、表示部２９の上部であって、額縁状の押圧検知部５０’上に設けられている。表面板４５’には、第３の実施例で説明したような本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するようになされる。触覚入力シートの代わりにアクリル系の透明性の樹脂フィルムを使用してもよい。表面板４５’は、押圧検知部５０’の額縁状部位に接着剤を介して接着される。表面板４５’の下方（裏面側）には表示部２９が取り付けられる。表示部２９には、液晶表示装置が使用される。表示部２９には、厚みが１．１ｍｍ〜１．７ｍｍ程度のカラーの液晶表示素子が使用される。
【０１４８】
上述の押圧検知部５０’は、プログラム可能な電極パターン構造を有しており、位置情報検知及び押圧力検知機能を有している。押圧検知部５０’は入力操作面を有しており、当該入力操作面における操作体の接触位置を検出するようになされる。なお、携帯電話機５００の外観形状及び制御系の構成例は、第２の実施例で説明した形態がそのまま適用できるので、その説明を省略する。
【０１４９】
次に、図２１〜図２３を参照して、押圧検知部５０’の構成例及びその機能例について説明する。
図２１〜図２３は押圧検知部５０’における電極パターンの構成例及びその機能例（その１〜３）を示す平面図である。
【０１５０】
図２１に示す押圧検知部５０’の構成例によれば、図示しない額縁状の基板の四辺の各々を折半するＬ状の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄには、第１の導体の一例を構成する電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、第２の導体の一例を構成する電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと、弾性導電体５３ａ，５３ｂ，５３ｃ及び５３ｄが配置されている。例えば、領域Ａには電極パターン５１ａ，５２ａ及び弾性導電体５３ａが配置され、領域Ｂには電極パターン５１ｂ，５２ｂ及び弾性導電体５３ｂが配置され、領域Ｃには電極パターン５１ｃ，５２ｃ及び弾性導電体５３ｃが配置され、領域Ｄには電極パターン５１ｄ，５２ｄ及び弾性導電体５３ｃが各々配置されている。
【０１５１】
電極パターン５１ａの一端は開放され、他端は端子１に接続され、電極パターン５１ｂの一端は開放され、他端は端子４に接続され、電極パターン５１ｃの一端は開放され、他端は端子５に接続され、電極パターン５１ｄの一端は開放され、他端は端子８に各々接続される。また、電極パターン５２ａの一端は開放され、他端は端子２に接続され、電極パターン５２ｂの一端は開放され、他端は端子３に接続され、電極パターン５２ｃの一端は開放され、他端は端子６に接続され、電極パターン５２ｄの一端は開放され、他端は端子７に各々接続される。
【０１５２】
この例で、２つの隣接する電極パターン５１ａ，５１ｂ、すなわち、端子６−７間の各々のスイッチＳＷａ、端子１−８間のスイッチＳＷｂ、端子２−３間のスイッチＳＷｃが接続され、電極パターン５２ａ，５２ｂ、すなわち、端子２−３間に図示しないスイッチＳＷｂが接続され、電極パターン５１ｂ，５１ｃ、すなわち、端子４−５間に図示しないスイッチＳＷｃが接続され、電極パターン５２ｃ，５２ｄ、すなわち、端子６−７間に図示しないスイッチＳＷｄが各々接続される。この例では、これらのスイッチＳＷａ〜ＳＷｄをサンプリング周波数に基づいてオン及びオフ制御して押圧検知機能を可変するようになされる。
【０１５３】
ここで、図２１に示す電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの配置平面にＸＹ座標系を設定し、ＸＹ座標に直交するＺ方向に、押圧検知部５０’の押下（押圧）方向を定義したとき、Ｚ方向の押圧力Ｆを読む場合は、端子６−７間のスイッチＳＷａがオンされ、電極パターン５２ｃ，５２ｄが直列接続され、端子１−８間のスイッチＳＷｂがオンされ、電極パターン５１ａ，５１ｄが直列接続される。更に、端子２−３間のスイッチＳＷｃがオンされ、電極パターン５２ａ，５２ｂが直列接続される。端子４−５間のスイッチＳＷｃがオフされる。
【０１５４】
押圧操作時、弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ，５２ａ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ，５２ｂ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ，５２ｃ間を接続してオン状態となり、又は、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ，５２ｄ間を接続してオン状態となる。この４つのいずれかのオン状態を端子４−５間の抵抗値Ｒ45を測定することで、Ｚ方向の押圧力Ｆを検知できるようになる。
【０１５５】
Ｚ方向の押圧力Ｆは、抵抗値Ｒ45（４→３→２→１→８→７→６→５）を読み出すことで得られるが、この例では、図１４に示したＣＰＵ３２によるスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃ，ＳＷｄのサンプリング周波数に基づくオンオフ制御や、アプリケーションの種類・状況によって、それらのスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃ，ＳＷｄがオン又はオフされることで、押圧検知部５０’により検出される抵抗値の内容が変化するようになる。
【０１５６】
また、図２２に示す押圧検知部５０’でＸ方向の押圧力Ｆを読む場合は、端子２−３間のスイッチＳＷｃがオンされ、電極パターン５２ａ，５２ｂが直列接続され、端子７−６間のスイッチＳＷａがオンされ、電極パターン５２ｃ，５２ｄが直列接続される。端子１−８間のスイッチＳＷｂ及び、端子４−５間のスイッチＳＷｄがオフされる。このように、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを２つの押圧検知領域に区分すると、Ｘ方向の位置情報を検知できるようになる。
【０１５７】
押圧操作時、弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ，５２ａ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ，５２ｂ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ，５２ｃ間を接続してオン状態となり、又は、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ，５２ｄ間を接続してオン状態となる。この４つのいずれかのオン状態を端子１−４間の抵抗値Ｒ14及び、端子５−８間の抵抗値Ｒ58を測定することでＸ方向の押圧力Ｆを検知できるようになる。このように、Ｘ方向の押圧力Ｆは、抵抗値Ｒ14（１→２→３→４）を読み出し、かつ、抵抗値Ｒ58（５→６→７→８）を読み出すことで得られる。
【０１５８】
この例では、図２２に示すＸＹ座標系でＸ軸上で携帯電話機５００等の商品上で定義したい左端の点を原点とし、その座標を「０」、右端の点の座標をＸｍａｘとし、また、定数をαとしたとき、位置検出座標Ｘｄは、（１）式、すなわち、
Ｘｄ＝Ｘｍａｘ×α×Ｒ14／（Ｒ14＋Ｒ54）・・・・・（１）
により演算される。（１）式はＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣによって演算される。
【０１５９】
また、図２３に示す押圧検知部５０’でＹ方向の押圧力Ｆを読む場合は、端子１−８間のスイッチＳＷｂがオンされ、電極パターン５１ａ，５１ｄが直列接続され、端子４−５間のスイッチＳＷｄがオンされ、電極パターン５１ｂ，５１ｃが直列接続される。端子２−３間のスイッチＳＷｃ及び、端子６−７間のスイッチＳＷａがオフされる。このように、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを２つの押圧検知領域に区分すると、Ｙ方向の位置情報を検知できるようになる。
【０１６０】
押圧操作時、弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ，５２ａ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ，５２ｂ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ，５２ｃ間を接続してオン状態となり、又は、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ，５２ｄ間を接続してオン状態となる。この４つのいずれかのオン状態を端子３−６間の導通抵抗Ｒ36及び、端子２−７間の導通抵抗Ｒ27を測定することでＹ方向の押圧力Ｆを検知できるようになる。このように、Ｙ方向の押圧力Ｆは、抵抗値Ｒ36（３→４→５→６）を読み出し、かつ、抵抗値Ｒ27（２→１→８→７）を読み出すことで得られる。
【０１６１】
この例では、図２３に示すＸＹ座標系でＹ軸上で携帯電話機５００等の商品上で定義したい下端の点を原点とし、その座標を「０」とし、上端の点の座標をＹｍａｘとし、また、定数をβとしたとき、位置検出座標Ｙｄは、（２）式、すなわち、
Ｙｄ＝Ｙｍａｘ×β×Ｒ36／（Ｒ36＋Ｒ27）・・・・・（２）
により与えられる。（２）式はＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣによって演算される。
【０１６２】
なお、２点以上の押し込み操作を検知する場合（多点押し込みモード）において、Ｘ及びＹ方向に関して、押圧検知部５０’から得られる２つの押圧検知データを個別に読み込むことで、２種類の押圧検知データを得られるようになる。もちろん、更に、個別に押圧検知データを読み出して、４種類又はそれ以上の押圧検知データを得るようにしてもよい。
【０１６３】
例えば、押圧検知部５０’でＸＹ方向の押圧力Ｆを読む場合は、端子６−７間のスイッチＳＷａ、端子１−８間のスイッチＳＷｂ、端子２−３間のスイッチＳＷｃ、端子４−５間のスイッチＳＷｄの４つのいずれもオフしたままで、電極パターン５１ａ，５２ａ、電極パターン５１ｂ，５２ｂ、電極パターン５１ｃ，５２ｃ、電極パターン５１ｄ，５２ｄの各々ペア間のオン状態を検出する。このように、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを４つの押圧検知領域に区分すると、ＸＹ方向の位置情報を検知できるようになる。
【０１６４】
押圧操作時、弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ，５２ａ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ，５２ｂ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ，５２ｃ間を接続してオン状態となり、又は、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ，５２ｄ間を接続してオン状態となる。これら４つのオン状態を端子１−２間の抵抗値Ｒ12、端子３−４間の抵抗値Ｒ34、端子５−６間の抵抗値Ｒ56、端子７−８間の抵抗値Ｒ78を各々測定することでＸＹ方向の押圧力Ｆを検知できるようになる。なお、第２〜第４の実施例と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有し、及び、同じ材料が使用されるので、その説明を省略する。
【０１６５】
続いて、入力装置９０３の組立例について説明する。図２４は入力装置９０３の組立例を示す斜視図である。図２４に示す入力装置９０３によれば、表示部２９、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、上面操作枠体４１、表面板４５’、及び押圧検知部５０’を準備する。上面操作枠体４１には、第２〜第４の実施例で説明したような射出金型成形したものを使用する。
【０１６６】
まず、第２〜第４の実施例で説明したように上面操作枠体４１に押圧検知部５０’を取り付ける。押圧検知部５０’には図２１〜図２３で説明した電極パターン構造のものを使用する。そして、押圧検知部５０’上に表面板４５’を取り付ける。例えば、押圧検知部５０’の額縁状部位に接着剤を塗布した後、表面板４５’を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むように表面板４５’を押圧検知部５０’上に接着する。表面板４５’には、本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。触覚入力シートには、例えば、凹凸感を出すために円柱状又は円錐状を有した突起塊が、母材を成すベースシートのシート面に対して垂直方向に立設するように分布したものを使用するとよい。
【０１６７】
次に、表面板４５’にアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを取り付ける。スピーカー３６ｂは、第２〜第４の実施例と同様にして、上面操作枠体４１の開口部４３ｂを介して表面板４５’の所定の位置に配置し、接着剤を介して固定する。更に、上面操作枠体４１の裏側に表示部２９を取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ａの裏面側外周部に沿って接着剤を塗布する。その後、表示部２９の表示エリア２９ａを開口部４３ａに位置合わせして、その開口部４３ａの裏面側外周部で表示部２９を吊るようにして接着及び又はビス止めにより固定する。表示部２９にはカラー液晶表示素子を使用する。
【０１６８】
一方で、第２〜第４の実施例と同様にして、図示しない下部容器４２を準備する。下部容器４２には回路基板や、メモリ等を実装する。そして、タッチパネル内蔵型の表示部２９、表面板４５’及び押圧検知部５０’を備えた上面操作枠体４１で下部容器４２を閉じるように係合すると、図１９に示したような入力装置付きの携帯電話機５００が完成する。
【０１６９】
続いて、押圧検知部５０’における押下操作時の抵抗変化を出力電圧Ｖｏとして検知する例について説明する。図２５は、押圧検知部５０’の等価回路例及び、その出力電圧Ｖｏの検知例を示す回路図である。
【０１７０】
図２５に示す押圧検知部５０’の等価回路例によれば、４つの可変抵抗体ＶＲａ，ＶＲｂ，ＶＲｃ，ＶＲｄ及び４つのオン・オフ用のスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃ，ＳＷｄを有して構成される。これらは端子４−５間において、可変抵抗体ＶＲｃ、スイッチＳＷａ、可変抵抗体ＶＲｄ、スイッチＳＷｂ、可変抵抗体ＶＲａ、スイッチＳＷｃ、可変抵抗体ＶＲｂの順に直列に接続され、スイッチＳＷｄが端子４−５間に接続されている。
【０１７１】
可変抵抗体ＶＲａは端子１−２間の電極パターン５１ａ，５２ａ及び弾性導電体５３ａから構成され、可変抵抗体ＶＲｂは端子３−４間の電極パターン５１ｂ，５２ｂ及び弾性導電体５３ｂから構成され、可変抵抗体ＶＲｃは端子５−６間の電極パターン５１ｃ，５２ｃ及び弾性導電体５３ｃから構成され、可変抵抗体ＶＲｄは端子７−８間の電極パターン５１ｄ，５２ｄ及び弾性導電体５３ｄから構成される。
【０１７２】
また、押圧検知部５０’の電圧検出例によれば、４つの切り替え用のスイッチＳＷｅ〜ＳＷｈと、２つの直流電源ＤＣ１及びＤＣ２と、２つの電圧検知回路６１，６２を有して構成される。端子５及び６には、例えば、切り替え用のスイッチＳＷｅが接続される。スイッチＳＷｅには２回路１選択スイッチが使用される。スイッチＳＷｅの中点は直流電源ＤＣ１に接続される。その接点「１」は端子５に接続され、接点「２」は端子６に各々接続される。
【０１７３】
端子７及び８には、切替え用のスイッチＳＷｆが接続される。スイッチＳＷｆには３回路１選択スイッチが使用される。スイッチＳＷｆの中点は第１の電圧検知回路６１に接続される。その接点「１」は端子７に接続され、接点「２」は端子８に各々接続される。その接点「３」は空き、すなわち、無接続「ＯＦＦ」である。
【０１７４】
端子１及び２には、切替え用のスイッチＳＷｇが接続される。スイッチＳＷｇには２回路１選択スイッチが使用される。スイッチＳＷｇの中点は直流電源ＤＣ２に接続される。その接点「１」は端子１に接続され、接点「２」は端子２に各々接続される。
【０１７５】
端子３及び４には、切替え用のスイッチＳＷｈが接続される。スイッチＳＷｈには２回路１選択スイッチが使用される。スイッチＳＷｈの中点は第２の電圧検知回路６２に接続される。その接点「１」は端子３に接続され、接点「２」は端子４に各々接続される。上述の電圧検知回路６１は負荷抵抗ＲＬ及び電圧検出素子Ｖａから構成され、電圧検知回路６２は負荷抵抗ＲＬ及び電圧検出素子Ｖｂから構成される。各々の電圧検出素子Ｖａ，Ｖｂは負荷抵抗ＲＬに発生する電圧降下を測定するようになされる。
【０１７６】
次に、表１を参照して、図２５に示した押圧検知部５０’の押下操作時の電圧検知例について説明する。
【０１７７】
【表１】
【０１７８】
表１によれば、押圧検知部５０’でＺ方向の押圧力Ｆを読む場合は、スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃがオンされ、スイッチＳＷｄがオフされる。スイッチＳＷｅは「１」側を選択して端子５に直流電源ＤＣ１を接続する。スイッチＳＷｆは「３」側を選択してＯＦＦする。スイッチＳＷｇは「３」側を選択してＯＦＦする。スイッチＳＷｈは「２」側を選択して端子４に電圧検知回路６２を接続する。これにより、抵抗値Ｒ45（４→３→２→１→８→７→６→５）を読み出すことができ、抵抗値Ｒ45の変化を電圧検知回路６２の出力電圧Ｖｏから判別できるようになる。
【０１７９】
また、押圧検知部５０’でＸ方向の位置を読む場合は、スイッチＳＷａ，ＳＷｃがオンされ、スイッチＳＷｂ，ＳＷｄがオフされる。スイッチＳＷｅは「１」側を選択して端子５に直流電源ＤＣ１を接続する。スイッチＳＷｆは「２」側を選択して端子８に電圧検知回路６１を接続する。スイッチＳＷｇは、「１」側を選択して端子１に直流電源ＤＣ２を接続する。スイッチＳＷｈは、「２」側を選択して端子４に電圧検知回路６２を接続する。
【０１８０】
これにより、抵抗値Ｒ14（１→２→３→４）及び、抵抗値Ｒ58（５→６→７→８）を読み出すことができる。抵抗値Ｒ14の変化を電圧検知回路６２の出力電圧Ｖｏから判別でき、抵抗値Ｒ58の変化を電圧検知回路６１の出力電圧Ｖｏから判別できるようになる。
【０１８１】
更に、押圧検知部５０’でＹ方向の位置を読む場合は、スイッチＳＷａ，ＳＷｃがオフされ、スイッチＳＷｂ，ＳＷｄがオンされる。スイッチＳＷｅは「２」側を選択して端子６に直流電源ＤＣ１を接続する。スイッチＳＷｆは「１」側を選択して端子７に電圧検知回路６１を接続する。スイッチＳＷｇは「２」側を選択して端子２に直流電源ＤＣ２を接続する。スイッチＳＷｈは「１」側を選択して端子３に電圧検知回路６２を接続する。これにより、抵抗値Ｒ36（３→４→５→６）及び抵抗値Ｒ27（２→１→８→７）を読み出すことができる。抵抗値Ｒ36の変化を電圧検知回路６２の出力電圧Ｖｏから判別でき、抵抗値Ｒ27の変化を電圧検知回路６１の出力電圧Ｖｏから判別できるようになる。
【０１８２】
図２６は、押圧検知部５０’における抵抗値Ｒｖのキャリブレーション時の特性例を示すグラフ図である。この例では、押圧検知部５０’における判定閾値用の抵抗値Ｒｓ’（判定閾値電圧Ｖthでもよい）を更新するＯＦＦモードが設けられる。
【０１８３】
図２６に示す縦軸は、押圧検知部５０’における抵抗値Ｒｖであり、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと、弾性導電体５３ａ，５３ｂ，５３ｃ及び５３ｄから構成される可変抵抗体ＶＲａ，ＶＲｂ，ＶＲｃ，ＶＲｄ等の値である。横軸は押圧力Ｆであり、押下操作時に、弾性導電体５３ａ，５３ｂ，５３ｃ及び５３ｄに加えられる外力である。
【０１８４】
実線は、出荷時の抵抗値対押圧力特性曲線Ｉａである。破線は、キャリブレーション時の抵抗値対押圧力特性曲線IIｂである。この例で、キャリブレーション時の抵抗値対押圧力特性曲線IIｂは、出荷時の抵抗値対押圧力特性曲線Ｉａに比べてグラフが下方に移行している。このようにキャリブレーション時のグラフが下方に移行しているのは、常時、押圧検知部５０’に荷重が加わった状態で長時間保管された場合等において、電極パターン５１ａ，５２ａと弾性導電体５３ａ等が塑性変形し、操作前の状態で、ある程度、抵の抗値Ｒｖが低下するようになるためと考えられる。
【０１８５】
そこで、ＯＦＦモードを実行して押圧検知部５０’における判定閾値用の抵抗値Ｒｓ’を更新するようになされる。ＯＦＦモードでは、例えば、工場出荷時、無負荷での端子間抵抗をＲｖとし、また、アプリケーション側（サイド）で決められた入力機能のＯＮ／ＯＦＦの判定閾値用の抵抗値をＲｓとし、ＯＦＦモード実行時の端子間の抵抗値をＲｎとし、更新後の判定閾値用の抵抗値をＲｓ’としたとき、Ｒｓ’の値を次の計算式（３）、すなわち、
Ｒｓ’＝Ｒｓ×Ｒｎ／Ｒｖ・・・・・（３）
によって演算し更新するようになされる。但し、端子間の抵抗値Ｒｎは、ＯＦＦモード実行時に、各端子１−２，３−４，５−６，７−８間の抵抗値を測定して得るようになされる。
【０１８６】
このように、判定閾値用の抵抗値Ｒｓをキャリブレーションによって抵抗値Ｒｓ’に更新することで、その抵抗値Ｒｎがアプリケーション側で設けた判定閾値用の抵抗値Ｒｓを下回った場合であっても、誤動作しなくなくなる。これにより、勝手に入力されてしまう、又は、入力位置がずれる等の不都合を防止できるようになる。なお、キャリブレーション時の抵抗値更新処理は毎回実行しなくてもよい。また、判定閾値用の抵抗値Ｒｓに限られることはなく、判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２等を更新するようにしてもよい。
【０１８７】
図２７は、押圧検知部５０１における弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’の配置例を示す平面図である。以下の変形例では、いずれのバリエーションも、押圧検知部５０１は枠状（額縁状）を有しており、電子機器に組み込まれる配設位置は変わらないものである。 図２７に示す弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’の配置例によれば、電極パターン５１ａ，５２ａ、電極パターン５１ｂ，５２ｂ、電極パターン５１ｃ，５２ｃ、電極パターン５１ｄ，５２ｄの配線が８本で、押圧検知領域が４つ以上存在する場合であって、弾性導電体５３ａ’，５３ｂ’，５３ｃ’，５３ｄ’を４隅の角部のみに配置するようになされる点に特徴を有している。このように弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’をパターニングすると、図２１に示した弾性導電体５３ａ〜５３ｄに比べて導電性のゴム部材を省略できるばかりか、Ｘ，Ｙモード入力機能の実行時の押圧検知精度を向上できるようになる。
【０１８８】
図２８は、押圧検知部５０２における電極パターン５１ａ’〜５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’〜５２ｄ’の配置例を示す平面図である。図２８に示す電極パターンの配置例によれば、４隅の角部周辺のみに電極パターン５１ａ’，５１ｂ’，５１ｃ’，５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’，５２ｂ’，５２ｃ’，５２ｄ’及び、弾性導電体５３ａ’，５３ｂ’，５３ｃ’，５３ｄ’を配置するようになされる。
【０１８９】
このように電極パターン５１ａ〜５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’〜５２ｄ’及び、弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’をパターニングすると、図２８に示した弾性導電体５３ａ〜５３ｄに比べて導電性のゴム部材を省略できるばかりか、電極パターン５１ａ’〜５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’〜５２ｄ’のＸ，Ｙモード入力機能の実行時の押圧検精度を向上できるようになる。
【０１９０】
続いて、携帯電話機５００における押圧操作時の８つの動作モードについて説明する。以下の例では、押圧操作時の動作モードとアプリケーションとが予め対応付けられている場合を例に挙げる。
【０１９１】
図２９は、携帯電話機５００におけるＸモード入力機能例を示す平面図である。図２９に示すＸモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を横長に置き、又は、横長に持って、表示部２９を横長に表示する（横スタイル）。この横スタイルでのＷＥＢ回覧アプリケーションの実行時、縦スクロール機能として押圧検知部５０’がＸ方向での摺動検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘモードを実行するとき、Ｘ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。押圧検知部５０’の動作例については、図２２及び図２５を参照されたい。
【０１９２】
図３０Ａ及びＢは、携帯電話機５００におけるＹモード入力機能例を示す平面図である。図３０Ａに示すＹモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を縦長に置き、又は、縦長に持って、表示部２９を縦長に表示する（縦スタイル）。この縦スタイルでのＷＥＢ回覧アプリケーションの実行時、縦スクロール機能として押圧検知部５０’が機能する。
【０１９３】
又は、図３０Ｂに示すように携帯電話機５００を横長き、又は、横長に持って、表示部２９を横長に表示する。この横スタイルでの映像再生アプリケーションの実行時、再生位置操作機能として押圧検知部５０’がＹ方向での摺動検知動作を実行する。表示部２９には例えば、音量調整用のバー２９ｃが表示され、ユーザはこのバー２９ｃ上を左から右へ摺動すると、音量が増加したり、反対に、このバー２９ｃ上を右から左へ摺動すると、音量が減少したりできるようになる。いずれの場合も、ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｙモードを実行するとき、Ｙ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。押圧検知部５０’の動作例については、図２３及び図２５を参照されたい。
【０１９４】
図３１は、携帯電話機５００におけるＺモード入力機能例を示す平面図である。図３１に示すＺモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を縦長き、又は、縦長に持って、待機状態からの起動スイッチ機能として押圧検知部５０’がＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｚモードを実行するとき、Ｚ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。押圧検知部５０’の動作例については、図２１及び図２５を参照されたい。
【０１９５】
図３２は、携帯電話機５００におけるＸ＋Ｙモード入力機能例を示す平面図である。図３２に示すＸ＋Ｙモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を横長に置き、又は、横長に持って、表示部２９を横長に表示する。この横スタイルで、例えば、地図回覧アプリケーションの実行時、位置移動操作等のＸ及びＹ方向での十字スクロール機能として押圧検知部５０’がＸ及びＹ方向での摺動及び押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ＋Ｙモードを実行するとき、Ｘ方向の座標状態とＹ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０１９６】
図３３は、携帯電話機５００におけるＸ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。図３３に示すＸ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を横長に置き、又は、横長に持って、表示部２９を横長に表示する。この横スタイルで、例えば、各種項目の選択アプリケーションの実行時、選択決定機能として（電話帳や、音楽生成機能でリスト表示から楽曲を選ぶアプリケーション）、押圧検知部５０’がＸ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ＋Ｚモードを実行するとき、Ｘ方向の座標状態とＺ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０１９７】
図３４は、携帯電話機５００におけるＹ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。図３４に示すＹ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を縦長に置き、又は、縦長に持って、縦スタイルで各種項目の選択アプリケーションの実行時、選択決定機能として（電話帳や、音楽生成機能でリスト表示から楽曲を選ぶアプリケーション）、押圧検知部５０’がＹ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｙ＋Ｚモードを実行するとき、Ｙ方向の座標状態とＺ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０１９８】
図３５は、携帯電話機５００におけるＸ＋Ｙ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。図３５に示すＸ＋Ｙ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を縦長き、又は、縦長に持って、縦スタイルでテンキーや十字キー等の操作機能として、押圧検知部５０’がＸ，Ｙ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ＋Ｙ＋Ｚモードを実行するとき、Ｘ方向の座標状態とＹ方向の座標状態とＺ方向の座標状態とをサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０１９９】
図３６は、携帯電話機５００における多点モード入力機能例を示す平面図である。図３６に示す多点モード入力機能例によれば、携帯電話機５００を横長き、又は、横長に持って、横スタイルでゲームアプリケーションの実行時、両手選択操作機能として、押圧検知部５０’が左右のＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、多点モードを実行するとき、サンプリング周波数毎に各個別の抵抗値を読み込むようになされる。
【０２００】
続いて、携帯電話機５００における動作モード切替例について説明する。図３７〜図３９は、携帯電話機５００における動作モード切替例（その１〜３）を示すフローチャートである。この例では、アプリケーションの実行命令が有った場合に、動作モードに関して、Ｘモード→Ｙモード→Ｚモード→Ｘ＋Ｙモード→Ｘ＋Ｚモード→Ｙ＋Ｚモード→Ｘ＋Ｙ＋Ｚモード→ＯＦＦモードの順に選択候補を切り替える場合を例に挙げる。
【０２０１】
これらを切替条件にして、図３７に示すフローチャートのステップＳＴ１でアプリケーションの実行命令を待機する。アプリケーションの実行命令が有った場合は、ステップＳＴ２に移行して当該アプリケーション及び動作モード情報を読み込む。動作モード情報は予めアプリケーションに対応付けられている。アプリケーションの実行命令が有ると、当該アプリケーションに対応付けられた動作モード情報を判別できるようになされている。
【０２０２】
その後、ステップＳＴ３に移行してＸモード又はそれ以外のモードが設定されているかによって制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＸモードである場合は、ステップＳＴ４に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＸモードに切り替えて、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。例えば、図２９に示したＸモード入力機能例によれば、携帯電話機５００が横長に置かれ、又は、横長に持たれて、表示部２９が横長に映像を表示する。この横スタイルでＣＰＵ３２はＷＥＢ回覧アプリケーションを実行する。押圧検知部５０’は、縦スクロール機能としてＸ方向での摺動検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２０３】
そして、ステップＳＴ５に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ４に戻って表示部２９は当該アプリケーションを継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２０４】
上述のステップＳＴ３でＸモード以外のモードが設定されている場合は、ステップＳＴ６に移行してＸモードを除く、Ｙモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＹモードである場合は、ステップＳＴ７に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＹモードに切り替えて、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２０５】
例えば、図３０Ａに示したＹモード入力機能例によれば、携帯電話機５００が縦長に置かれ、又は、縦長に持たれて、表示部２９は縦長に映像を表示する。この縦スタイルでＣＰＵ３２はＷＥＢ回覧アプリケーションを実行する。押圧検知部５０’は縦スクロール機能としてＹ方向での摺動検知動作を実行する。又は、図３０Ｂに示した横スタイルでＣＰＵ３２は映像再生アプリケーションを実行する。押圧検知部５０’は、再生位置操作機能としてＹ方向での摺動検知動作を実行する。いずれの場合も、ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｙ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２０６】
そして、ステップＳＴ８に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ７に戻って表示部２９は当該アプリケーションに基づく表示を継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２０７】
上述のステップＳＴ６でＸ，Ｙモード以外のモードが設定されている場合は、図３８に示すステップＳＴ９に移行してＸ，Ｙモードを除く、Ｚモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＺモードである場合は、ステップＳＴ１０に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＺモードに切り替えて、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２０８】
例えば、図３１に示したＺモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の縦スタイルで、押圧検知部５０’は、待機状態からの起動スイッチ機能としてＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｚ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２０９】
そして、ステップＳＴ１１に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ１０に戻って当該アプリケーションを継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２１０】
上述のステップＳＴ９でＸ，Ｙ，Ｚモード以外のモードが設定されている場合は、ステップＳＴ１２に移行してＸ，Ｙ，Ｚモードを除く、Ｘ＋Ｙモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＸ＋Ｙモードである場合は、ステップＳＴ１３に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＸ＋Ｙモードに切り替えて、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２１１】
例えば、図３２に示したＸ＋Ｙモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の横スタイルにおいて、ＣＰＵ３２が地図回覧アプリケーションを実行するとき、押圧検知部５０’は位置移動操作等のＸ及びＹ方向での十字スクロール機能として、Ｘ及びＹ方向での摺動及び押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ方向の座標状態とＹ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２１２】
そして、ステップＳＴ１４に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ１３に戻って表示部２９は当該アプリケーションを継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２１３】
上述のステップＳＴ１２でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙモード以外のモードが設定されている場合は、ステップＳＴ１５に移行してＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙモードを除く、Ｘ＋Ｚモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＸ＋Ｚモードである場合は、ステップＳＴ１６に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＸ＋Ｚモードに切り替え、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２１４】
例えば、図３３に示したＸ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の横スタイルで、ＣＰＵ３２が各種項目の選択アプリケーションを実行するとき、押圧検知部５０’は、選択決定機能として、Ｘ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ方向の座標状態とＺ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２１５】
そして、ステップＳＴ１７に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ１６に戻って表示部２９は当該アプリケーションに基づく表示を継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２１６】
上述のステップＳＴ１５でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚモード以外のモードが設定されている場合は、ステップＳＴ１８に移行してＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚモードを除く、Ｙ＋Ｚモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＹ＋Ｚモードである場合は、ステップＳＴ１９に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＹ＋Ｚモードに切り替えて当該アプリケーションを実行する。例えば、図３４に示したＹ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の縦スタイルで、ＣＰＵ３２が各種項目の選択アプリケーションを実行するとき、押圧検知部５０’が選択決定機能として、Ｙ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｙ方向の座標状態とＺ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２１７】
そして、ステップＳＴ２０に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ１９に戻って表示部２８は当該アプリケーションに基づく映像表示を継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２１８】
上述のステップＳＴ１８でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚ，Ｙ＋Ｚモード以外のモードが設定されている場合は、図３９に示すステップＳＴ２１に移行してＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚ，Ｙ＋Ｚモードを除く、Ｘ＋Ｙ＋Ｚモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＸ＋Ｙ＋Ｚモードである場合は、ステップＳＴ２２に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＸ＋Ｙ＋Ｚモードに切り替え、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２１９】
例えば、図３５に示したＸ＋Ｙ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の縦スタイルで、押圧検知部５０’がテンキーや十字キー等の操作機能として、Ｘ，Ｙ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ方向の座標状態とＹ方向の座標状態とＺ方向の座標状態とをサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２２０】
そして、ステップＳＴ２３に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ２２に戻って表示部２９は当該アプリケーションを継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２２１】
上述のステップＳＴ２１でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚ，Ｙ＋Ｚ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚモード以外のＯＦＦモードが設定されている場合は、ステップＳＴ２４に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＯＦＦモードに切り替えてキャリブレーションを実行する。例えば、押圧検知部５０’の各端子１−２，３−４，５−６，７−８間の抵抗値が測定され、端子間の抵抗値Ｒｎを得るようになされる。そして、図２６に示したキャリブレーション時の判定閾値用の抵抗値Ｒｓ’の更新例によれば、工場出荷時、無負荷での端子間の抵抗値Ｒｖ、アプリケーション側で決められた入力機能のＯＮ／ＯＦＦの判定閾値用の抵抗値Ｒｓ、ＯＦＦモード実行時の端子間の抵抗値Ｒｎを（３）式に代入して更新後の判定閾値用の抵抗値Ｒｓ’を演算するようになされる。
【０２２２】
そして、ステップＳＴ２５に移行してＣＰＵ３２は当該キャリブレーションの終了を判別する。当該キャリブレーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ２４に戻ってＣＰＵ３２は当該キャリブレーションを継続する。当該キャリブレーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、ＣＰＵ３２は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２２３】
このように第５の実施例としての携帯電話機５００によれば、表面板４５’の下方には、表示部２９が設けられると共に、本発明に係る押圧検知部５０’が備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対して情報を入力する場合に、押圧検知部５０’による押下位置の情報のみならず、押圧操作に応じて弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ及び電極パターン５２ａの間、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ及び電極パターン５２ｂの間、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ及び電極パターン５２ｃの間又は及び、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ及び電極パターン５２ｄの間を電気的に接続した位置の押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになる。
【０２２４】
また、入力装置９０３が外部から完全遮断された密閉構造の表示部２９を有しているので、防水性及び防塵性に優れた携帯電話機５００を組み立てることができる。上面操作枠体４１においては、透明性の触覚入力シート等の表面板４５’を支持する構造が採られるので、今までと同様にして、携帯電話機５００の組立容易性が向上する。これにより、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知部５０’を有した触覚入力機能付きの携帯電話機５００を提供できるようになった。
【０２２５】
上述の実施例では、電子機器に関して携帯電話機２００〜５００の場合について説明したが、これに限られることはなく、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ゲーム機、パーソナルコンピュータ、自動現金受け払い機等において入力装置９０，９０１〜９０３を有した電子機器であれば、同様な効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０２２６】
この発明は、表示画面上の入力検出面を摺動操作及び押圧操作して情報を入力する携帯
電話機、情報携帯端末装置に適用して極めて好適である。
【符号の説明】
【０２２７】
１〜８・・・端子、１５・・・制御部、１６・・・アンテナ、１８・・・受信部、２３・・・アンテナ共用部、２６・・・画像処理部、２９・・・表示部、３１・・・Ａ／Ｄドライバ、３２・・・ＣＰＵ（制御部）、３３・・・電源ユニット、３４・・・カメラ、３５・・・記憶部、３７・・・メモリ部、４１・・・上面操作枠体、４２・・・下部容器、４３・・・表示窓部、４３ｂ・・・開口部、４４・・・映像＆音声処理部、４５・・・入力検出部、４８・・・静電容量式のタッチパネル、５０，５０’・・・押圧検知部、５１，５１ａ〜５１ｄ，５２，５２ａ〜５２ｄ・・・電極パターン（第１、第２の導体）、５３，５３ａ〜５３ｄ・・・弾性導電体（接触子）、５４・・・被覆シート（被覆部材）、５５・・・ベースシート（ベース部材）、５８，５９・・・粘着シート（粘着剤）、６１，６２・・・電圧検知回路、９０，９０１，９０２，９０３・・・入力装置、２００〜５００・・・携帯電話機（電子機器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面上の入力検出面を摺動操作及び押圧操作して情報を入力する携帯電話機、情報処理装置、携帯電話機、情報携帯端末装置等に適用して好適な押圧検知センサ、入力装置及び電子機器に関する。詳しくは、所定の長さ及び幅を有し、かつ、所定の形状を有したベース部材上の第１及び第２の導体間を電気的に接続する導電性の接触体を内側に有して、当該第１及び第２の導体を含むベース部材上を覆う被覆部材を備え、被覆部材が可撓性及び又は弾性を有しており、外力に応じて接触体が第１及び第２の導体間を電気的に接続した位置における押し込み力を確実に検知できるようにすると共に、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ等を提供できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザ（操作者）は、多種類の動作モードを装備したデジタルカメラを使用して被写体を撮影したり、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末装置に様々なコンテンツを取り込み、それを利用する場合が多くなってきた。これらのデジタルカメラや携帯端末装置等には入力装置が具備される。入力装置にはキーボードや、ＪＯＧダイヤル等の入力手段、表示部を合わせたタッチパネルなどが使用される場合が多い。
【０００３】
更に、表示部上のタッチパネル上でユーザが指などを物理的に動かすことによって情報を入力操作可能な入力装置（ＸＹ方向検知機能）や、ユーザの指で操作表面を押し込むことによって情報を入力操作可能な入力装置（Ｚ方向検知機能）も開示されている。
【０００４】
この種のＺ方向検知機能を備えた入力装置に関連して特許文献１によれば、触覚機能付きの入力装置が開示されている。この入力装置によれば、液晶表示素子等の表示部上には抵抗膜方式のタッチパネルが設けられ、表示部の下方側には加圧力検出システムが設けられている。加圧力検出システムは、表示部の下方側の四隅に設けられた４個の圧力検知センサと、この圧力検知信号を処理するドライバＩＣとを備えている。
【０００５】
加圧力検出システムによれば、Ｚ方向の加圧力を検知する場合に、タッチパネル上からユーザの指等で押下されると、表示部を支持している４個の圧力検知センサが加圧力を検知してドライバＩＣに４種類の圧力検知信号を出力する。ドライバＩＣは、４種類の圧力検知信号を演算して４個の圧力検知センサ間の平均値を求め、予め設定された閾値と比較するようになされる。このように入力装置を構成すると、ＸＹ方向検知機能に加えてＺ方向検知機能を備えた入力装置が提供できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３２０６３号公報（第４頁 第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来例に係るＸＹ方向及びＺ方向の検知機能付きの入力装置を備えたデジタルカメラや、情報処理装置、携帯電話機、情報携帯端末装置等の電子機器によれば、以下のような問題がある。
【０００８】
ｉ．特許文献１に見られるようなＺ方向の検知機能付きの入力装置を備えた電子機器によれば、４個の圧力検知センサ上に液晶表示素子等の表示部や、タッチパネル等の表面操作部材、上部筐体等が多段に合わされた積層構造を採っている。従って、圧力検知システムが煩雑で、圧力検知センサには、それらの部材から入力操作とは関係のない不安定な荷重が加わらないように実装しなくてはならなかった。即ち、上記に登場する部材は組立時に高精度な実装が要求され、組立性が著しく低いという問題がある。
【０００９】
ii．表示部下に圧力検知センサを配置する構成が採られるために、表示部は圧力検出原理の観点から圧力検知センサのみに機構的に支持される必要があり、表示部の周囲には機構的な隙間を確保しなければならなかった。このため、電子機器内部に水分や埃が侵入する経路が不本意に生じてしまい、防水性及び防塵性が悪くなるという問題があった。
【００１０】
iii．上述の４個の圧力検知センサから出力される４種類の圧力検知信号を演算する専用のドライバＩＣが必要となることから、圧力検知システムのコストアップにつながるという問題がある。
【００１１】
iv．上述の防水性及び防塵性の問題を解決する入力装置として、本発明者らが現在出願中の入力装置によれば、表示部に撮像素子を組み込み、表示部に操作面を設定して、ユーザの指等の操作体（物）を映像として取り込み、操作体の撮像面積から加圧力を演算処理するようになされる。しかしながら、操作体が操作表面に触れてから押し込まれる間に取得される映像データには、加圧力に比例した撮像面積の検出データが得られ難いという問題が生じた。従って、確実な加圧力検出の妨げとなっている。
【００１２】
ｖ．多様化する電子機器周囲の照度環境下において、ユーザの指等を映像として取り込んだ際に異なる照度環境下においては、同一の加圧力状態であっても、異なる映像が得られることとなり、加圧力と十分に連動した撮像面積の検出データを検出（画像取得）することが難しい。因みに加圧力と十分に連動した撮像面積の検出データを検出すべく、画像の特徴解析などの演算処理を取り入れようとすると、圧力検知システムが煩雑（大規模）になってしまうという問題がある。
【００１３】
そこで、この発明は、このような従来の課題を解決したものであって、押下位置における外力に応じた押し込み力を確実に検知できるようにすると共に、塵埃や水分等の侵入を防止できるようにした押圧検知センサ、入力装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題は、面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材と、ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターンと、第１の電極パターンと第２の電極パターンとの間に配置され、外力に応じて第１の電極パターンおよび第２の電極パターンに接触する弾性導電体と、弾性導電体ならびに第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材とを備え、各組において、第１および第２の電極パターンは、弾性導電体が当該第１および第２の電極パターンに接触したときの電流経路の抵抗値が、弾性導電体の押下位置に依らないレイアウトとなっている押圧検知センサによって解決される。
【００１５】
本発明に係る押圧検知センサによれば、押下操作時、弾性導電体が第１及び第２の電極パターン間を電気的に接続した位置における、外力に応じた押し込み力を確実に検知できるようになる。
【００１６】
本発明に係る入力装置は、入力情報を表示する表示部と、操作体の接触位置を検出する位置検出部と、表示部と位置検出部との間に設けられ、かつ操作体の押圧力を検出する押圧検知部とを備えている。押圧検知部は、本発明に係る押圧検知センサである。
【００１７】
本発明に係る入力装置によれば、本発明に係る押圧検知センサが備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して情報を入力する場合に、外力に応じて第１及び第２の電極パターン間が電気的に接続された位置の情報のみならず、外力に応じて弾性導電体が第１及び第２の電極パターン間を電気的に接続する長さに対応した押し込み力を確実に検知できるようになる。
【００１８】
本発明に係る電子機器は、本発明に係る入力装置を備えている。
【００１９】
本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る入力装置が備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して情報を入力する場合に、外力に応じて第１及び第２の電極パターン間が電気的に接続された位置の情報のみならず、外力に応じて弾性導電体が第１及び第２の電極パターン間を電気的に接続する長さに対応した押し込み力を確実に検知できるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る押圧検知センサによれば、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ等を提供できるようになる。
【００２１】
本発明に係る入力装置によれば、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ等を実装した入力装置を提供できるようになる。
【００２２】
本発明に係る電子機器によれば、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ等を実装した入力装置付きの電子機器を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施例としての押圧検知センサ１００の構成例を示す斜視図である。
【図２】押圧検知センサ１００の一辺の構成例を示す断面図である。
【図３】押圧検知センサ１００の組立例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、電極パターン５１，５２及び弾性導電体５３の配置例を示す平面図及びその等価回路を示す図である。
【図５】押圧検知センサ１００の動作例を示す表図である。
【図６】押圧検知センサ１００の検知回路例を示す回路図である。
【図７】（８）〜（Ｃ）は、弾性導電体５３の押下状態を示す概念図及び、電極パターン５１及び５２間の抵抗値の変化例を示すグラフ図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｅ）は、押圧検知センサ１００の押下操作例を示す概念図及び、押圧検知センサ１００の出力特性例を示すグラフ図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、弾性導電体５３の断面の形状例及び他の構成例を示す断面図である。
【図１０】電極パターン５１’及び５２’の構成例を示す平面図である。
【図１１】本発明に係る入力装置を備えた第２の実施例としての触覚入力機能付きの携帯電話機２００の構成例を示す斜視図である。
【図１２】携帯電話機２００の内部構成例を示す断面図である。
【図１３】入力装置９０の組立例を示す斜視図である。
【図１４】触覚入力機能付きの携帯電話機２００の内部構成例を示すブロック図である。
【図１５】第２の実施例に係る携帯電話機２００における情報処理例を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施例としての携帯電話機３００の構成例を示す断面図である。
【図１７】入力装置９０１の組立例を示す斜視図である。
【図１８】第４の実施例としての携帯電話機４００の構成例を示す断面図である。
【図１９】入力装置９０２の組立例を示す斜視図である。
【図２０】第５の実施例としての携帯電話機５００の構成例を示す断面図である。
【図２１】押圧検知部５０’における電極パターンの構成例及びその機能例（その１）を示す平面図である。
【図２２】押圧検知部５０’における電極パターンの構成例及びその機能例（その２）を示す平面図である。
【図２３】押圧検知部５０’における電極パターンの構成例及びその機能例（その３）を示す平面図である。
【図２４】入力装置９０３の組立例を示す斜視図である。
【図２５】押圧検知部５０’の等価回路例及び、その出力電圧Ｖｏの検知例を示す回路図である。
【図２６】押圧検知部５０’における抵抗値Ｒｖの出荷時及びキャリブレーション時の特性例を示すグラフ図である。
【図２７】押圧検知部５０’における弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’の配置例を示す平面図である。
【図２８】押圧検知部５０’における電極パターン５１ａ’〜５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’〜５２ｄ’の配置例を示す平面図である。
【図２９】携帯電話機５００におけるＸモード入力機能例を示す平面図である。
【図３０】（Ａ）及び（Ｂ）は、携帯電話機５００におけるＹモード入力機能例を示す平面図である。
【図３１】携帯電話機５００におけるＺモード入力機能例を示す平面図である。
【図３２】携帯電話機５００におけるＸ＋Ｙモード入力機能例を示す平面図である。
【図３３】携帯電話機５００におけるＸ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。
【図３４】携帯電話機５００におけるＹ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。
【図３５】携帯電話機５００におけるＸ＋Ｙ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。
【図３６】携帯電話機５００における多点モード入力機能例を示す平面図である。
【図３７】携帯電話機５００における動作モード切替例（その１）を示すフローチャートである。
【図３８】携帯電話機５００における動作モード切替例（その２）を示すフローチャートである。
【図３９】携帯電話機５００における動作モード切替例（その３）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
続いて、この発明に係る押圧検知センサ、入力装置及び電子機器の実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。
【実施例１】
【００２５】
図１は、第１の実施例としての押圧検知センサ１００の構成例を示す斜視図である。図１に示す押圧検知センサ１００は、電極パターン５１，５２、弾性導電体５３、被覆シート５４及びベースシート５５を有して構成される。ベースシート５５はベース部材の一例を構成し、所定の長さ及び幅を有し、かつ、所定の形状を有している。ベースシート５５は絶縁性を有して、例えば、中央部位が開口部を成した額縁状を有している。押圧検知センサ１００を額縁状に設定したのは、中央部位に液晶表示素子等の表示部を組み入れ、表示面を操作面とする入力装置を構成するためである。
【００２６】
電極パターン５１は第１の導体の一例を構成し、所定の長さを有してベースシート５５に配置されている。電極パターン５２は第２の導体の一例を構成し、電極パターン５１に対向してベースシート５５に配置されている。電極パターン５１と電極パターン５２との間には導電性の接触体の一例を構成する弾性導電体５３が配置され、外力に応じて当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を電気的に接続するようになされる。弾性導電体５３には、例えば、導電性のゴム部材が使用される。
【００２７】
被覆シート５４は被覆部材の一例を構成し、内側に弾性導電体５３を有して電極パターン５１及び電極パターン５２を含むベースシート５５上を覆うように設けられている。被覆シート５４は可撓性及び又は弾性を有している。この例で、弾性導電体５３と被覆シート５４とを同一の材質で構成してもよい。例えば、同一の金型で弾性導電体５３と被覆シート５４とを成形できるので、押圧検知センサ１００の製造工程が簡略化できる。
【００２８】
この例で、電極パターン５１の一端は第１の端子５６に接続され、電極パターン５２の一端は第２の端子５７に接続され、電極パターン５１及び電極パターン５２の他端が共に開放されている。また、電極パターン５１及び電極パターン５２が配置されるベースシート５５が額縁状を成している。
【００２９】
図２は、押圧検知センサ１００の一辺の構成例を示す断面図である。図２において、ベースシート５５の幅をｗとしたとき、幅ｗは３〜５ｍｍ程度である。押圧検知センサ１００の厚みをｔとしたとき、ｔは０．５〜１．５ｍｍ程度である。ベースシート５５には、厚みが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のポリイミド系のシート状の樹脂材料が使用される。
【００３０】
ベースシート５５上には電極パターン５１と電極パターン５２とは所定の間隔を保持して並設されている。電極パターン５１及び電極パターン５２には、銅（Ｃｕ）箔や、洋銀箔、青銅箔、黄銅箔が使用される。
【００３１】
被覆シート５４は、例えば、上部ベースシート５４ａ，外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを有して構成される。ベースシート５５の両側に外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃが設けられ、上部ベースシート５４ａとベースシート５５とをスペーサとしての機能を有している。スペーサを設ける理由は、ベースシート５５上の被覆シート５４で囲まれた領域内部に空間を確保（作成）するためである。上部ベースシート５４ａには、厚みが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のポリイミド系のシート状の樹脂材料が使用される。
【００３２】
この例で、上部ベースシート５４ａ下（裏面）には弾性導電体５３が垂下するように設けられ、上部ベースシート５４ａの押下時、ベースシート５５上の電極パターン５１及び電極パターン５２に接触して導通状態を維持するようになされる。弾性導電体５３には、厚みが０．０５ｍｍ〜０．５ｍ程度の導電ゴムが使用される。
【００３３】
弾性導電体５３は、上部ベースシート５４ａを軽く押下された場合は、電極パターン５１のエッジと電極パターン５２のエッジに軽く触れるようになされる。弾性導電体５３は、上部ベースシート５４ａを強く押下された場合は、電極パターン５１と電極パターン５２間にめり込むようになされる。接触抵抗は軽く触れられた場合よりも、大幅に低くなる。
【００３４】
なお、上部ベースシート５４ａが押下されないときは、ベースシート５５上の電極パターン５１と電極パターン５２とが離間しており、電気的に絶縁状態を維持するようになされる。この例で、弾性導電体５３、上部ベースシート５４ａ、外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを同一の導電性のゴム部材で成形してもよい。
【００３５】
上部ベースシート５４ａの上部には、例えば、粘着シート５８が設けられ、上部の部品を接着する際に使用される。粘着シート５８には、アクリル系の接着剤が使用される。厚みは２５〜３００μｍ程度である。粘着シート５８は上部に部品が積層されない場合は省略してもよい。
【００３６】
上部に積層する部品に関しては、本発明者らが現在出願中の触覚入力シート等の表面板が挙げられる。触覚入力シートとは、凹凸感を出すために円柱状又は円錐状を有した突起塊が、母材を成すベースシートのシート面に対して垂直方向に立設するように分布されたものをいう。
【００３７】
ベースシート５５の下部には粘着シート５９が設けられ、下部の部品を接着する際に使用される。下部に位置する部品に関しては、電子機器の筐体や、基板、表示パネル等が挙げられる。粘着シート５９には、アクリル系の接着剤が使用される。厚みは２５〜３００μｍ程度である。粘着シート５９は下部に部品が配置されない場合は省略してもよい。
【００３８】
図３は、押圧検知センサ１００の組立例を示す斜視図である。図３に示す押圧検知センサ１００によれば、額縁状のベースシート５５を準備する。ベースシート５５には、厚みが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のポリイミド系のシート状の樹脂材料が使用される。
【００３９】
次にベースシート５５に電極パターン５１及び電極パターン５２を所定の間隔を空けて配置する。片面銅箔基板の全面にレジスト材料を塗布し、額縁状の電極パターン５１と電極パターン５２とを描画したレチクルを介してレジスト材料を露光して現像し、その後、片面銅箔基板をレジスト膜をマスクにして不要部分の銅箔パターンをエッチング液に浸して除去する。電極パターン５１及び電極パターン５２には、銅箔の他に洋銀箔、青銅箔、黄銅箔が使用される。
【００４０】
一方で、被覆シート５４に弾性導電体５３を接合する。被覆シート５４はＣ型に成形したものに四角環状の弾性導電体５３を接着する方法や、被覆シート５４及び弾性導電体５３を象ったコア及びキャビティを有する金型を作成し、この金型に導電ゴム系の樹脂を封入して一体成形してもよい。その後、弾性導電体５３付きの被覆シート５４をベースシート５５に覆被せるようにして熱接合する。この際の温度条件は１００°Ｃ〜１２０°Ｃ程度である。これにより、図１に示したような押圧検知センサ１００が完成する。
【００４１】
続いて、押圧検知センサ１００の動作例について説明する。図４Ａ〜Ｃは、電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３の配置例を示す平面図及びその等価回路を示す図である。図５は押圧検知センサ１００の動作例を示す表図である。
【００４２】
この例では、額縁状の電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３の四隅をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点とし、更に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点の重心部位をＥ点としたとき、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ点の各場所を各強さで押下した際の電極パターン５１，電極パターン５２，弾性導電体５３の振る舞いを示している。
【００４３】
図４Ａに示す電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３の配置例によれば、斜線で示す電極パターン５１が最外角に額縁状に配置され、白抜きで示す電極パターン５２が最内角に配置され、梨地に示す弾性導電体５３が電極パターン５１、電極パターン５２の間に額縁状に配置されている。
【００４４】
上述の額縁状の電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３を直線状に延ばすと図４Ｂに示すようになる。電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３の展開例によれば、左側に電極パターン５２が配置され、中央部位に弾性導電体５３が配置され、右側に電極パターン５１が配置される。
【００４５】
図４Ｃに示す等価回路例によれば、押圧検知センサ１００は、弾性導電体５３の押下状態によって、電極パターン５１と電極パターン５２との間の抵抗値が可変する可変抵抗体ＶＲを構成するようになる。
【００４６】
例えば、図５に示す動作表図において、Ａ点を軽く押下した場合は、弾性導電体５３は電極パターン５１及び電極パターン５２間に跨り接触して当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を導通する。この際の抵抗値はＲ（Ｉ）である。Ａ点を強く押下した場合は、弾性導電体５３は電極パターン５１及び電極パターン５２間に食い込むように接触して当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を導通する。この際の抵抗値はＲ（II）である。他のＢ，Ｃ，Ｄ点についても、軽く押下した場合は、抵抗値Ｒ（Ｉ）が得られ、これらを強く押下した場合は、抵抗値Ｒ（II）が得られる。
【００４７】
また、Ｅ点を軽く押下した場合は、弾性導電体５３は電極パターン５１及び電極パターン５２間に跨り接触して当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を導通する。この際の抵抗値は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点を軽く押下した場合と同様にして、Ｒ（Ｉ）である。Ｅ点を強く押下した場合は、弾性導電体５３は電極パターン５１及び電極パターン５２間に食い込むように接触して当該電極パターン５１及び電極パターン５２間を導通する。この際の抵抗値は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点を強く押下した場合と同様にして、Ｒ（II）である。つまり、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ点を軽く押下した場合の抵抗値Ｒ（Ｉ）と、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ点を強く押下した場合の抵抗値Ｒ（II）との間には、Ｒ（Ｉ）＞Ｒ（II）の関係にある。
【００４８】
このような関係から、押下位置に依存せず、抵抗値Ｒ（Ｉ），Ｒ（II）を読み取るだけで、ドライバＩＣを介さずに、当該押圧検知センサ１００で押圧力Ｆを検知できることが分かった。
【００４９】
図６は、押圧検知センサ１００の検知回路例を示す回路図である。図６に示す押圧検知センサ１００の検知回路例によれば、電極パターン５１及び電極パターン５２には、直流電源Ｅdc及び電圧検出回路６３が直列に接続される。電圧検出回路６３は電圧計及び負荷抵抗ＲＬから構成される。
【００５０】
この検知回路では、弾性導電体５３の押下時、直流電源Ｅdcから流出した電流ｉが電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３から成る可変抵抗体ＶＲを通って、負荷抵抗ＲＬに流入する。負荷抵抗ＲＬには電圧降下ＶＬを生ずる。電圧降下ＶＬは弾性導電体５３の押下状態によって、アナログ電圧となる。このアナログ電圧を検出することで、押圧力Ｆを検知できるようになる（検知原理）。
【００５１】
図７Ａ〜Ｃは、弾性導電体５３の押下状態を示す概念図と、電極パターン５１及び５２間の抵抗値の変化例を示すグラフ図である。図７Ｃに示す縦軸は、弾性導電体５３の押下時の電極パターン５１及び電極パターン５２間の抵抗値［Ω］である。同図の横軸は、弾性導電体５３の押下時の押圧力Ｆ［Ｎ］である。
【００５２】
この例の電極パターン５１及び電極パターン５２間の抵抗値の変化例によれば、図７Ａに示すように、操作者の指３０ａ等で弾性導電体５３を押圧力Ｆ１で押下した場合は、抵抗値Ｒ（Ｉ）となる。同様にして、弾性導電体５３を押圧力Ｆ２で押下した場合は、抵抗値Ｒ（II）となる。抵抗値変化曲線は、押圧力が増加するほど、指数関数的に減少する傾向の特性が得られた。
【００５３】
図８Ａ〜Ｅは、押圧検知センサ１００の押下操作例を示す概念図と、押圧検知センサ１００の出力特性例を示すグラフ図である。図８Ｅに示す縦軸は、押圧検知センサ１００の押下時の出力電圧Ｖｏ［Ｖ］である。同図の横軸は、押圧検知センサ１００の押下時の押圧力Ｆ［Ｎ］である。
【００５４】
この例で、押圧検知センサ１００の出力特性曲線は、押圧力Ｆが増加するほど、指数関数的に増加し飽和する特性が得られた。このような出力特性曲線に、判定用の閾値電圧を設定すると、出力電圧Ｖｏから押圧力Ｆを判定できるようになる。この例では、２つの判定閾値電圧Ｖth１及びＶth２を設定している（Ｖth１＜Ｖth２）。
【００５５】
図８Ａに示す指３０ａが押圧検知センサ１００に接触していない場合、つまり、非操作時は、当然押圧力ＦはＦ０＝０である。押圧検知センサ１００の操作時、図８Ｂに示す指３０ａが押圧検知センサ１００に軽く接触された場合は、判定閾値電圧Ｖth１以下の出力電圧Ｖｏが検知されることで、その押圧力ＦがほぼＦ１であることを判定できるようになる。
【００５６】
図８Ｃに示す指３０ａが押圧検知センサ１００に強く接触された場合、例えば、判定閾値電圧Ｖth１を越え、判定閾値電圧Ｔth２以下の出力電圧Ｖｏが検知された場合は、押圧力ＦがほぼＦ２であることを判定できるようになる。更に、図８Ｄに示す指３０ａが押圧検知センサ１００に更に強く接触された場合、例えば、判定閾値電圧Ｖth２を越える出力電圧Ｖｏが検知された場合は、押圧力ＦがほぼＦ３であることが判定できるようになる。
【００５７】
このように第１の実施例としての押圧検知センサ１００によれば、所定の長さ及び幅を有し、かつ、所定の形状を有したベースシート５５上の電極パターン５１及び電極パターン５２間を電気的に接続する弾性導電体５３を内側に有して、当該電極パターン５１及び電極パターン５２を含むベースシート５５上を覆う被覆シート５４を備え、被覆シート５４は可撓性及び又は弾性を有するものである。
【００５８】
従って、押下操作時、弾性導電体５３が電極パターン５１及び電極パターン５２の間を電気的に接続した位置における押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになった。これにより、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知センサ１００を提供できるようになる。押圧検知センサ１００は、単一の可変抵抗体ＶＲの抵抗値を読むという非常に簡素なシステムによって提供されるものである。
【００５９】
続いて、押圧検知センサ１００の他の構成例について説明する。図９Ａ〜Ｃは、弾性導電体５３の断面の形状例及び他の構成例を示す断面図である。図９Ａに示す弾性導電体５３’は、断面Ｍ状を有している。弾性導電体５３’は、第１の実施例で説明した弾性導電体５３、上部ベースシート５４ａ、外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを一体化してＭ状に成形したものである。素材にはシリコンゴム等の導電性のゴム部材が使用される。弾性導電体５３’は、幅がｗで、厚みがｔである。この例では、Ｍ状部位が押圧検知センサ１００の額縁外周方向（長手方向）に沿って設けられている。このように弾性導電体５３’を構成すると、形成工程が簡略化する他、弾性導電体５３’が可撓性及び弾性を有するようになる。押圧検知センサ１００の押下時に、断面Ｍ状内の空間部分が撓みを吸収するようになる。
【００６０】
図９Ｂに示す弾性導電体５３１は、断面矩形状を有している。弾性導電体５３１は、第１の実施例で説明した弾性導電体５３、上部ベースシート５４ａ、外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを一体化して矩形状に成形したものである。弾性導電体５３１は、例えば、ゴム部材５３２の素材内部に導電性の塊状の粒子（以下導電粒子５３３という）を含有（混入）させたものである。弾性導電体５３１は、幅がｗで、厚みがｔである。このように弾性導電体５３１を構成すると、ゴム部材５３２が可撓性及び弾性を有し、弾性導電体５３１を撓ませたとき、導電粒子５３３が電極パターン５１，５２間を導通するようになる。電極パターン５１，５２及び導電粒子５３３が成す接触抵抗が減少する。
【００６１】
図９Ｃに示す弾性導電体５３４は、断面櫛歯状を有している。弾性導電体５３４は、第１の実施例で説明した弾性導電体５３、上部ベースシート５４ａ、外側スペースシート５４ｂ及び内側スペースシート５４ｃを一体化して櫛歯状に成形したものである。素材には導電性のゴム部材が使用される。櫛歯状部位の先端は、図１０に示す電極パターン５１’と電極パターン５２’との接触を良くするために、例えば、球形状に加工されている。
【００６２】
この例では、図１０で示すような押圧検知センサ１００’の額縁外周方向（長手方向）に沿って櫛歯状部位が５列分だけ設けられている。弾性導電体５３４は、幅がｗで、厚みがｔである。このように弾性導電体５３４を構成すると、弾性導電体５３４が可撓性及び弾性を有するようになる。押圧検知センサ１００’の押下時に、断面櫛歯状内の複数の空間部分が撓みを吸収するようになる。また、弾性導電体５３’に比べて弾性導電体５３４が電極パターン５１’及び電極パターン５２’上でユニークな動きを示すようになる。例えば、弾性導電体５３４が電極パターン５１’及び電極パターン５２’の間に複数接触することで、接触面積が増大し、抵抗値が減少するようになる。
【００６３】
図１０は、電極パターン５１’及び５２’の構成例を示す平面図である。この例では、図９Ｃに示した断面櫛歯状の弾性導電体５３４を組み合わせて押圧検知センサ１００’を構成するようになる。 図１０に示す押圧検知センサ１００’の構成例によれば、図示しないベースシート５５上に電極パターン５１’及び電極パターン５２’が平面櫛歯状に切り欠いた形態でパターニングされる。この例では、電極パターン５１’や電極パターン５２’の１つの櫛歯状部位は矩形状にパターニングされ、電極パターン５１’の矩形状部位と電極パターン５２’の矩形状部位とが入れ子状態に組み合わされる。
【００６４】
このように押圧検知センサ１００’を構成すると、電極パターン５１’と電極パターン５２’とが対向する距離を見かけ上、電極パターン５１及び５２のように直線状に並設する場合に比べて増加させることができるばかりか、電極パターン５１’と電極パターン５２’との間に弾性導電体５３４が接触する面積を第１の実施例に比べて増加させることができる。これにより、電極パターン５１’、電極パターン５２’及び弾性導電体５３４との間において、極め細かい接触状態を検知できるようになる。なお、電極パターン５１、電極パターン５２及び弾性導電体５３や、電極パターン５１’、電極パターン５２’及び弾性導電体５３４等の組み合わせは自由に設定してよい。
【実施例２】
【００６５】
図１１は、本発明に係る入力装置を備えた第２の実施例としての触覚入力機能付きの携帯電話機２００の構成例を示す斜視図である。
【００６６】
図１１に示す携帯電話機２００は電子機器の一例を構成し、情報入力操作時に操作体（者）に触覚を提示する触覚入力機能付きの電子機器であって、本発明に係る押圧力検知機能付きの入力装置９０を備え、電話機能の他に、音声及び映像処理を始め、各種データ処理をするものである。
【００６７】
携帯電話機２００は、操作面を有した非折畳み式の筐体４０１及び、押圧力検知及び触覚入力機能付きの入力装置９０を有している。入力装置９０は、表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して情報を入力する装置である。筐体４０１は上面操作枠体（キャビネット）４１及び下部容器４２（ケース）を有して構成される。下部容器４２は底付きの箱体を成している。
【００６８】
入力装置９０は、上面操作枠体４１内に嵌め込むように設けられ、操作者の指３０ａ等による摺動及び押下操作によってＸ，Ｙ，Ｚ方向の３次元の情報を入力するようになされる。入力装置９０は、例えば、表示部２９、入力検出部４５及び押圧検知部５０を有して構成される。表示部２９にはアイコン画像等の入力情報が表示される。入力検出部４５は、操作面を有した表示部２９に設けられて操作者３０の指３０ａ等の摺動位置を検出するようになされる。入力検出部４５には、例えば、抵抗膜方式のタッチパネルが使用される。この例で、押圧検知部５０には本発明に係る第１の実施例で説明した押圧検知センサ１００又は１００’が設けられる（図１２参照）。
【００６９】
上面操作枠体４１の表面の中央左上方には超小型のアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂが設けられ、通話用のレシーバ（受話器）と触覚提示用のアクチュエータの機能を兼ね備えている。スピーカー３６ｂには音声信号の他に、触覚提示用の２００Ｈｚの振動制御信号が入力される。
【００７０】
この例で、表示部２９は表示領域が２つに分割され、その上部表示領域には、複数のボタンアイコン等の入力情報が表示され、下部表示領域には、操作パネル９８が表示される。この例では、表示部２９に表示された入力操作用のアイコン画像を指で操作すると、スピーカー３６ｂからクリック音（サイバースイッチ操作音）と共に、表示画面上を触れている操作者の指に触覚を提示するようになされる。
【００７１】
この例で、表示部２９に表示される操作パネル９８は、複数の押しボタンスイッチ９２から構成される。例えば、押しボタンスイッチ９２は、「０」〜「９」数字キー、「＊」や「＃」等の記号キー、「オン」や「オフ」等のフックボタン、メニューキー等から構成される。表示部２９の背面にはカメラ３４が取り付けられ、被写体像を撮像するように操作される。上面操作枠体４１の上面下方には、通話用のマイクロフォン９３が取り付けられ、送話器として機能するようになされる。
【００７２】
なお、下部容器４２の側面にはＵＳＢ端子などのコネクタ９９が配置され、外部機器と通信処理が可能なようになされている。下部容器４２の内側には、モジュール型のアンテナ９６が取り付けられ、その内側周辺には、図示しない大音響用のスピーカーが設けられ、着信メロディや映像データに付加された音声（音楽）等を放音するようになされる。下部容器４２の内部には回路基板９７が設けられる。更に筐体内には、バッテリー９４が内蔵され、回路基板９７や表示部２９等へ電源が供給される。
【００７３】
図１２は、携帯電話機２００の内部構成例を示す断面図である。図１２に示す携帯電話機２００は、底付き箱体を成した下部容器４２に、蓋状を成す上面操作枠体４１を閉めるように取り付けられる。
【００７４】
この例で、上面操作枠体４１には部品取り付け用の凹部（段差部）４１ａが設けられる。凹部４１ａには表示窓部用の開口部４３ａが開口されている。開口部４３ａは表示部２９の表示エリア２９ａを設定するようになされる。表示部２９は、例えば、その外縁部が上面操作枠体４１の裏面に取り付けられ、下部容器４２内に垂下するように取り付けられる。これにより、表示画面を上方に向けた姿勢で表示部２９が下部容器４２内に配置され、入力情報を表示するようになされる。表示部２９には厚み１．６５ｍｍ程度のカラー液晶表示素子が使用される。
【００７５】
この例で、上面操作枠体４１の凹部４１ａの段差面には、第１の実施例で説明したような押圧検知部５０が取り付けられている。押圧検知部５０は、所定の長さ及び幅を有し、かつ、中央部位が開口部を成した額縁状のベースシート５５と、所定の長さを有してベースシート５５に配置された電極パターン５１と、電極パターン５１に対向してベースシート５５に配置された電極パターン５２と、電極パターン５１と電極パターン５２との間に配置された弾性導電体５３とを備えている。内側に弾性導電体５３を有した被覆シート５４は、電極パターン５１及び電極パターン５２を含むベースシート５５上を覆うように設けられ、被覆シート５４が可撓性及び弾性を有している。
【００７６】
押圧検知部５０は、例えば、凹部４１ａの段差面に接着剤を介して接着される。押圧検知部５０は、表示部２９の周囲に額縁状に設けられ、操作体の押圧力Ｆに応じて電極パターン５１及び電極パターン５２間を電気的に接続し、当該操作体の押圧力Ｆを検知するようになされる。押圧検知部５０の内側開口部は、表示エリア２９ａを成している。押圧検知部５０は、また、上下の部材の締結機能も有している。
【００７７】
押圧検知部５０の上部には入力検出部４５が設けられる。入力検出部４５は、表示部２９の上部であって、額縁状の押圧検知部５０上に設けられている。入力検出部４５は、例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を介して接着されている。入力検出部４５は、表示部２９上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の接触位置を検出するようになされる。
【００７８】
入力検出部４５には、厚みが１．１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の表面板−抵抗膜一体式のタッチパネルが使用される。入力検出部４５を成すタッチパネルには、例えば、ベースシート４９上に設けられた抵抗膜用の導電フィルム４７ａと、導電フィルム４７ａ上に設けられたスペーサ４８ａ、４８ｂと、このスペーサ４８ａ、４８ｂの上部に設けられた抵抗膜選択用の導電フィルム４７ｂとを備えたものが使用される。導電フィルム４７ｂの所定の領域には、黒色のシルク印刷４６が施され、表示光を遮断するようになされている。表示部２９と入力検出部４５との間に空間が生じるが、この空間に特開２００４−７７８８７号に見られるような透明性の部材で充填してもよい。
【００７９】
また、表面板には例えば、現在本発明者らが出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。ここに触覚入力シートとは、表示部２９に表示されたアイコン画像を手で触れると凹凸感を伴った入力操作が可能となるタッチシートをいう。もちろん、操作者の指３０ａに限られることはなく、ペン等の操作体を使用して入力操作をしてもよい。
【００８０】
図１３は入力装置９０の組立例を示す斜視図である。図１３に示す入力装置９０によれば、表示部２９、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、上面操作枠体４１、入力検出部４５及び押圧検知部５０を準備する。上面操作枠体４１には、射出金型成形したものを使用する。例えば、表示窓部用の開口部４３ａや、スピーカー３６ｂの装着用の開口部４３ｂを象ったコア及びキャビティを有する金型を作成し、この金型にＡＢＣ系の樹脂等を封入して上面操作枠体４１を一体成形する。
【００８１】
まず、上面操作枠体４１に押圧検知部５０を取り付ける。例えば、その凹部４１ａの段差面に接着剤を額縁状に塗布する。その後、押圧検知部５０を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むようにして押圧検知部５０を接着する。押圧検知部５０には第１の実施例で説明したものを使用する。
【００８２】
そして、押圧検知部５０上に入力検出部４５を取り付ける。例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を塗布する。その後、入力検出部４５を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むようにして入力検出部４５を押圧検知部５０上に接着する。入力検出部４５には、表面板−抵抗膜一体式のタッチパネルを使用する。
【００８３】
次に、入力検出部４５にアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ｂを介して入力検出部４５の所定の位置にスピーカー３６ｂを配置し、接着剤を介して固定する。更に、上面操作枠体４１の裏側に表示部２９を取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ａの裏面側外周部に沿って接着剤を塗布する。その後、表示部２９の表示エリア２９ａを開口部４３ａに位置合わせして、その開口部４３ａの裏面側外周部で表示部２９を吊るようにして接着及び又はビス止めにより固定する。表示部２９にはカラー液晶表示素子を使用する。
【００８４】
一方で、図示しない下部容器４２を準備する。下部容器４２には図示しない回路基板９７及びコネクタ９９等が実装されたものを使用する。例えば、図示しないコネクタ用の開口部や、バッテリー交換用の開口部を象ったコア及びキャビティを有する金型を作成し、この金型にＡＢＣ系の樹脂等を封入して下部容器４２を一体成形する。下部容器４２内には回路基板や、メモリ等を実装する。そして、表面板−抵抗膜一体型のタッチパネル、押圧検知部５０を備えた上面操作枠体４１で下部容器４２を閉じるように係合すると、図１２に示したような入力装置付きの携帯電話機２００が完成する。
【００８５】
次に、触覚入力機能付きの携帯電話機２００の内部構成例及び感触フィードバック入力方法について説明をする。図１４は、触覚入力機能付きの携帯電話機２００の内部構成例を示すブロック図である。
【００８６】
図１４に示す携帯電話機２００は、下部容器４２の回路基板９７に各機能のブロックを実装して構成される。なお、図１１〜図１３に示した各部と対応する部分は、同一符号で示している。携帯電話機２００は、制御部１５、受信部１８、送信部２２、アンテナ共用器２３、入力検出部４５、押圧検知部５０，アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、表示部２９、マイクロフォン１３、電源ユニット３３、カメラ３４、記憶部３５及び、映像画面上の操作パネル９８を有している。
【００８７】
図１４に示す入力検出部４５は、図１１〜図１３では表示板−抵抗膜一体方式の入力デバイスを説明したが、カーソリングと選択の機能を区別できるものであれば何でも良く、例えば、静電容量方式、表面波弾性方式（ＳＡＷ）、光方式、複数段方式タクトスイッチ等の入力デバイスであっても良く、好ましくは位置情報を制御部１５に与えられる構成の入力デバイスであれば良い。上述の入力検出部４５は操作者３０の指３０ａの摺動位置を検出して少なくとも位置検出信号Ｓ１をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。
【００８８】
この例では、入力検出部４５の他に押圧検知部５０が設けられ、摺動位置における操作者３０の指３０ａによる押し込み量を検知して押圧力Ｆ（入力量）を得るための押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。押圧検知信号Ｓ２は押圧検知部５０の可変抵抗体ＶＲによる抵抗値変化を示すアナログの出力電圧Ｖｏから構成される。
【００８９】
制御部１５は、Ａ／Ｄドライバ３１、ＣＰＵ３２、画像処理部２６、映像＆音声処理部４４及びメモリ部３７を有している。Ａ／Ｄドライバ３１には、入力検出部４５からの位置検出信号Ｓ１および押圧検知部５０からの押圧検知信号Ｓ２が供給される。Ａ／Ｄドライバ３１ではカーソリングとアイコン選択の機能を区別するために位置検出信号Ｓ１および押圧検知信号Ｓ２よりなるアナログ信号をデジタルデータに変換する。この他にＡ／Ｄドライバ３１は、このデジタルデータを演算処理して、カーソリング入力かアイコン選択情報かを検出し、カーソリング入力かアイコン選択かを区別するフラグデータＤ３あるいは位置情報Ｄ１または押圧検知情報Ｄ２をＣＰＵ３２に供給するようになされる。これらの演算はＣＰＵ３２内で実行してもよい。
【００９０】
Ａ／Ｄドライバ３１にはＣＰＵ３２が接続される。ＣＰＵ３２はシステムプログラムに基づいて当該電話機全体を制御するようになされる。記憶部３５には当該電話器全体を制御するためのシステムプログラムデータが格納される。図示しないＲＡＭはワークメモリとして使用される。ＣＰＵ３２は電源オンと共に、記憶部３５からシステムプログラムデータを読み出してＲＡＭに展開し、当該システムを立ち上げて携帯電話機全体を制御するようになされる。例えば、ＣＰＵ３２は、Ａ／Ｄドライバ３１からの入力情報Ｄ１〜Ｄ３を受けて所定の指令データＤを電源ユニット３３や、カメラ３４、記憶部３５、メモリ部３７、映像＆音声処理部４４等のデバイスに供給したり、受信部１８からの受信データを取り込んだり、送信部２２へ送信データを転送するように制御する。
【００９１】
この例で、ＣＰＵ３２は、押圧検知部５０から得られる押圧検知情報Ｄ２と予め設定された押下判定基準となる２つの判定閾値電圧Ｖth１及びＶth２とを比較し、当該比較結果に基づいてアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを振動制御するようにメモリ部３７を制御する。
【００９２】
例えば、入力検出部４５の押下位置における入力検出面から伝播される触覚をＡ及びＢとすると、触覚＃ａは、その押下位置における操作者の指３０ａの押圧力Ｆに応じた入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動パターンから、高周波数かつ大振幅の振動パターンに変化させることによって得られる。また、触覚＃ｂは、その押下位置における操作者の指３０ａの押圧力Ｆに応じた入力検出面を高周波数かつ大振幅の振動パターンから、低周波数かつ小振幅の振動パターンに変化させることよって得られる。
【００９３】
ＣＰＵ３２は、例えば、押圧検知部５０が判定閾値電圧Ｖth２を越える押圧検知情報Ｄ２を検出したとき、触覚＃ａを起動し、その後、判定閾値電圧Ｖth１を下回る押圧検知情報Ｄ２を検出したとき、触覚＃ｂを起動するようにメモリ部３７を制御する。このようにすると、操作者の指３０ａ等の”押圧力”に合わせた異なる振動パターンを発生させることができる。
【００９４】
ＣＰＵ３２には、メモリ部３７が接続され、ＣＰＵ３２からの制御情報Ｄｃに基づいて振動制御データＤａを発生する。振動制御データＤａは、正弦波形からなる出力波形データを有している。メモリ部３７には映像＆音声処理部４４が接続される。映像＆音声処理部４４には、スピーカー３６ａ及びアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂが接続されている。スピーカー３６ｂは、各々の振動制御データＤａに基づいて振動するようになされる。
【００９５】
この例で、記憶部３５は、各アプリケーションに対応する判定閾値電圧Ｖth１及びＶth２を記憶する。例えば、判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２はトリガーパラメータとして記憶部３５に設けられたＲＯＭ等に予め格納される。記憶部３５は、ＣＰＵ３２は、図示しないＲＡＭ等に押圧検知情報Ｄ２を展開し、予め設定された判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２と、押圧検知情報Ｄ２から得られる押圧検知部５０の出力電圧Ｖｏの情報とを比較する。図８Ａに示したように、指３０ａが押圧検知部５０に接触していない場合、つまり、非操作時は、当然押圧力ＦはＦ０＝０である。
【００９６】
押圧検知部５０の操作時、図８Ｂに示した指３０ａが押圧検知部５０に軽く接触された場合は、判定閾値電圧Ｖth１以下の出力電圧Ｖｏが検知されることで、その押圧力ＦがほぼＦ１であることを判定できるようになる。また、図８Ｃに示した指３０ａが押圧検知部５０に強く接触された場合、例えば、判定閾値電圧Ｖth１を越え、判定閾値電圧Ｔth２以下の出力電圧Ｖｏが検知された場合は、押圧力ＦがほぼＦ２であることを判定できるようになる。更に、図８Ｄに示した指３０ａが押圧検知部５０に更に強く接触された場合、例えば、判定閾値電圧Ｖth２を越える出力電圧Ｖｏが検知された場合は、押圧力ＦがほぼＦ３であることが判定できるようになる。
【００９７】
この例で、押下判定基準に関して、判定閾値電圧Ｖth２に対応して第１の押下判定基準＝１００［ｇｆ］を設定して、クラシックスイッチの触覚を得るための振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。また、判定閾値電圧Ｖth１に対応して第２の押下判定基準＝２０［ｇｆ］を設定して、サイバースイッチの触覚を得るための振動パターンに基づいて入力検出面を振動するようになされる。
【００９８】
ＣＰＵ３２にはアクチュエータ駆動部３７の他に画像処理部２６が接続され、ボタンアイコン等を３次元的に表示するための表示情報Ｄ４を画像処理するようになされる。画像処理後の表示情報Ｄ４を表示部２９に供給するようになされる。
【００９９】
操作者３０は、指３０ａに振動を受けて触感として、ボタンアイコン毎の振動を感じる。また、表示部２９の表示内容は操作者の目による視覚により、スピーカー３６ａ，３６ｂ等からの放音は、操作者の耳による聴覚により各機能を判断するようになされる。上述のＣＰＵ３２には表示部２９及び入力検出部４５から、表示画面上にテンキー等により映像構成される操作パネル９８（機能）が接続され、例えば、相手方の電話番号を手動入力する際に使用される。表示部２９には上述のアイコン選択画面の他に映像信号Ｓｖに基づいて着信映像を表示するようにしてもよい。
【０１００】
また、図１４に示すアンテナ１６は、アンテナ共用器２３に接続され、着呼時、相手方からの無線電波を基地局等から受信する。アンテナ共用器２３には受信部１８が接続され、アンテナ１６から導かれる受信データを受信して映像や音声等を復調処理し、復調後の映像及び音声データＤinをＣＰＵ３２等に出力するようになされる。受信部１８には、ＣＰＵ３２を通じて映像＆音声処理部４４が接続され、デジタルの音声データをデジタル／アナログ変換して音声信号Ｓoutを出力したり、デジタルの映像データをデジタル／アナログ変換して映像信号Ｓｖを出力するようになされる。
【０１０１】
映像＆音声処理部４４には大音響用及び受話器を構成するスピーカー３６ａが接続される。スピーカー３６ａは、着呼時、着信音や着信メロディ等を鳴動するようになされる。スピーカー３６ｂは、アクチュエータ機能の他に、音声信号Ｓout１を入力して相手方の話声３０ｄ等を拡大するようになされる。この映像＆音声処理部４４にはスピーカー３６ａ，３６ｂの他に、送話器を構成するマイクロフォン１３が接続され、操作者の声を集音して音声信号Ｓinを出力するようになされる。映像＆音声処理部４４は、発呼時、相手方へ送るためのアナログの音声信号Ｓinをアナログ／デジタル変換してデジタルの音声データを出力したり、アナログの映像信号Ｓｖをアナログ／デジタル変換してデジタルの映像データを出力するようになされる。
【０１０２】
このように、表示部２９の表示内容は操作者の目３０ｂによる視覚により、スピーカー３６ａ、３６ｂ等からの放音は、操作者の耳３０ｃによる聴覚により各機能を判断するようになされる。
【０１０３】
ＣＰＵ３２には受信部１８の他に、送信部２２が接続され、相手方へ送るための映像及び音声データＤout等を変調処理し、変調後の送信データをアンテナ共用器２３を通じアンテナ１６に供給するようになされる。アンテナ１６は、アンテナ共用器２３から供給される無線電波を基地局等に向けて輻射するようになされる。
【０１０４】
上述のＣＰＵ３２には送信部２２の他に、カメラ３４が接続され、被写体を撮影して、例えば、静止画情報や動画情報を送信部２２を通じて相手方に送信するようになされる。電源ユニット３３は、バッテリー９４を有しており、受信部１８、送信部２２、表示部２９、ＣＰＵ３２、入力検出部４５、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、カメラ３４及び記憶部３５にＤＣ電源を供給するようになされる。
【０１０５】
続いて、携帯電話機２００における情報処理例について説明をする。図１５は、第２の実施例に係る携帯電話機２００における情報処理例を示すフローチャートである。この例では、操作者の指３０ａで携帯電話機２００の表示画面上の入力検出面を押下操作して情報を入力する場合を前提とする。携帯電話機２００には、同一振動モード内において、操作者の指３０ａ等による押圧力Ｆをパラメータにして波形を加工する機能（アルゴリズム）が備えられる。ＣＰＵ３２は、押圧検知情報Ｄ２から押圧力Ｆを示す出力電圧Ｖｏを読み出し、２つの判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２を基準にして判別を行い、その判別結果で、同一の振動モード内において、いかなる種類の入力に対しても、入力動作中の動きに対応した触覚を発生できるようにした。
【０１０６】
これらを情報処理条件にして、ＣＰＵ３２は、図１５に示すフローチャートのステップＧ１で電源オンを待機する。例えば、ＣＰＵ３２は電源オン情報を検出してシステムを起動する。電源オン情報は通常、時計機能等が稼働し、スリーピング状態にある携帯電話機等の電源スイッチをオンされたときに発生する。
【０１０７】
そして、ステップＧ２に移行してＣＰＵ３２は、アイコン画面を表示するように表示部２９を制御する。例えば、ＣＰＵ３２は、表示部２９に表示情報Ｄ４を供給して表示画面にテンキーや、アイコン画像等の入力情報を表示する。表示画面に表示された入力情報は、入力検出面を有した入力検出部４５を通じて目視可能になされる。そして、ステップＧ３に移行してＣＰＵ３２は、ボタンアイコン入力モード又はその他の処理モードに基づいて制御を分岐する。ボタンアイコン入力モードとは、アイコン画像選択時に入力検出面上のボタンアイコンを押下する入力操作をいう。
【０１０８】
ボタンアイコン入力モードが設定された場合、ボタンアイコン等が押し込まれるので、ステップＧ４に移行してＣＰＵ３２は押圧検知部５０から押圧検知情報Ｄ２（押圧力Ｆ）を示す出力電圧Ｖｏを読み出し、この出力電圧Ｖｏに基づいて押圧力Ｆを検出する。このとき、押圧検知部５０は、入力検出面における操作者の指３０ａの押下位置の押圧力Ｆを検出し、押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。Ａ／Ｄドライバ３１は押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の押圧検知情報Ｄ２をＣＰＵ３２に転送する。
【０１０９】
そして、ステップＧ５に移行して、ＣＰＵ３２は押圧検知情報Ｄ２が示す押圧検知部５０の出力電圧Ｖｏと判定閾値電圧Ｖth２とを比較し、これらの関係がＶｏ＞Ｖth２となるか否かを判別する。これらの関係がＶｏ＞Ｖth２となる場合は、ステップＧ６に移行して触覚＃ａを起動する。触覚＃ａは、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂによって、操作者の指３０ａの押圧力Ｆに対応した振動パターンＰａに基づいて入力検出面を振動することで得られる。例えば、触覚＃ａは、周波数をｆｘとし、振幅をＡｘとし、及び、回数Ｎｘとしたとき、これに関して、約０．１秒間、［ｆｘ Ａｘ Ｎｘ］＝［５０ ５ ２］の振動パターンで振動し、次の段階では、約０．１秒間、［ｆｘ Ａｘ Ｎｘ］＝［１００ １０ ２］の振動パターンで振動する。このようにすると、操作者の”押圧力”に合わせた異なる振動パターンを発生させることができる。
【０１１０】
その後、ステップＧ７に移行してＣＰＵ３２は更に押圧力Ｆを検出する。押圧力Ｆは、押圧検知部５０によってボタンアイコンの押し込みに続いてボタンアイコンから離れる状態が検出される。このとき、押圧検知部５０は、入力検出面における操作者の指３０ａの押下位置から離れるときの押圧力Ｆを検出し、押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄドライバ３１に出力する。Ａ／Ｄドライバ３１は押圧検知信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後の押圧検知情報Ｄ２をＣＰＵ３２に転送する。
【０１１１】
そして、ステップＧ８に移行してＣＰＵ３２は、押圧検知情報Ｄ２が示す押圧検知部５０の出力電圧Ｖｏと判定閾値電圧Ｖth１とを比較し、これらの関係がＶｏ＜Ｖth１か否かを判別する。これらの関係がＶｏ＜Ｖth１となる場合は、触覚＃ｂを起動する。触覚＃ｂは、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂによって、操作者の指３０ａの押圧力Ｆに対応した振動パターンＰｂに基づいて入力検出面を振動することで得られる。そのボタンアイコンが放された触覚＃ｂは、例えば、約０．１秒間、［ｆｘ Ａｘ Ｎｘ］＝［８０ ８ ２］の振動パターンで振動し、次の段階では、約０．１秒間、［ｆｘ Ａｘ Ｎｘ］＝［４０ ８ ２］の振動パターンで振動する。このようにすると、操作者の”押圧力Ｆ”に合わせた異なる振動パターンを発生させることができる。
【０１１２】
その後、ステップＧ１０に移行して入力を確定する。このとき、入力検出部４５は、当該押下位置に表示された入力情報を入力する。そして、ステップＧ１２に移行する。なお、ステップＧ３で他の処理モードが選択された場合は、ステップＧ１１に移行して他の処理モードを実行する。他の処理モードには、電話モードやメール作成、送信表示モード等が含まれる。電話モードには、相手方に電話を発信する操作が含まれる。ボタンアイコン等は、電話モード選択時の文字入力項目が含まれる。他の処理モードを実行した後は、ステップＧ１２に移行する。
【０１１３】
ステップＧ１２でＣＰＵ３２は終了判断をする。例えば、電源オフ情報を検出して情報処理を終了する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＧ２に戻って、メニュー等のアイコン画面を表示し、上述した処理を繰り返すようになされる。
【０１１４】
このように第２の実施例としての携帯電話機２００によれば、本発明に係る押圧検知センサ１００又は１００’が押圧検知部５０に備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対して情報を入力する場合に、電極パターン５１及び電極パターン５２の導体間が電気的に接続された位置の情報のみならず、押圧操作に応じて弾性導電体５３が電極パターン５１及び電極パターン５２の導体間を電気的に接続する長さに対応した押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになる。
【０１１５】
しかも、押圧検知部５０は、簡素な構造を有していながら、押下位置によらず、押圧力検知機能が安定している。従来方式の入力装置に比較して、押圧検知部５０が操作表面の近くにあり、押圧検知部５０と操作表面に介在する部品点数が圧倒的に低減できるようになった。また、押圧検知部５０は、単一の可変抵抗体で構成され、それらを額縁状に形成し、これを上面操作枠体４１の凹部枠上に接着する構造を採っているので、入力平面のどの位置であっても、安定的かつ正確に押圧力Ｆを検出できるようになった。
【０１１６】
更に、従来方式の入力装置に比較して、押圧検知部５０は、周囲の照度環境に左右されることなく、指３０ａ等の操作体（物）が表面に触れてから押し込み操作を行った際に、押圧検知データが確実に変化を起こすため、安定的な押圧力Ｆを検知できるようになった。
【０１１７】
また、押圧検知システムにおいて、押圧力Ｆの判定時、押圧検知部５０の出力電圧Ｖｏをデジタル化した押圧検知情報Ｄ２がＣＰＵ３２に出力され、押圧力Ｆの判定時、ＣＰＵ３２は、出力電圧Ｖｏと判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２を比較するだけなので、従来方式のドライバＩＣが不要となる。ドライバＩＣが不要となることからコストダウンを図ることができる。
【０１１８】
更に、従来方式の撮像素子付き表示装置を備えた入力装置に比較して、押圧検知部５０を備えた入力装置９０の方が安価に提供できるため、入力装置自体および、当該入力装置を備えた電子機器のコストダウンを実現できるようになった。
【０１１９】
また、入力装置９０が外部から完全遮断された密閉構造の表示部２９を有している。上述した例では、押圧検知部５０が表示部２９ではなく、上面操作枠体４１そのものと入力検出部４５とを締結する機能を有しつつ存在するので、表面板−抵抗膜方式のタッチパネル等の操作表面部材の内側および表示部２９等は、外から隙間のない密閉構造とすることが実現でき、防水性及び防塵性を向上できるので、耐水性及び耐塵性に優れた携帯電話機２００を組み立てることができる。
【０１２０】
上面操作枠体４１においては、透明性の入力検出部４５を支持する構造が採られる。従来方式の押し込み検出機能が装備されていない入力装置においては、表示部２９の上部には粘着テープを介して表面部材が設けられるが、この位置に、粘着テープの機能を兼ね備えた押圧検知部５０を置き換えることができるので、入力装置９０の組立性も従来方式の入力装置の構成に比べて容易となる。
【０１２１】
これにより、従来方式の入力装置に比較して、押圧検知部５０の上部に位置する部材構成を低減できるようになるので、押圧検知部５０に、他部材から荷重が掛かることを回避するための設計を省略できる。従って、入力装置９０の設計の自由度を増加できるようになった。これにより、従来方式に比べて、携帯電話機２００の組立性及び容易性を向上できるようになった。従って、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知部５０を有した触覚入力機能付きの携帯電話機２００を提供できるようになった。
【実施例３】
【０１２２】
図１６は第３の実施例としての携帯電話機３００の構成例を示す断面図である。この例で、表面板４５’の下方には、静電容量方式のタッチパネル４８を使用するようになされる。
【０１２３】
図１６に示す携帯電話機３００は、第２の実施例と同様にして、底付き箱体を成した下部容器４２に、蓋状を成す上面操作枠体４１を閉めるように取り付けられる。この例でも、上面操作枠体４１の凹部４１ａの段差面には、第１の実施例で説明したような可撓性及び弾性を有した押圧検知部５０が取り付けられている。
【０１２４】
押圧検知部５０の上部には表面板４５’が設けられる。表面板４５’は、表示部２９の上部であって、額縁状の押圧検知部５０上に設けられている。表面板４５’には、例えば、現在本発明者らが出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。もちろん、触覚入力シートに限られることはなく、透明性の部材、例えば、アクリル系の樹脂フィルムのようなものであってもよい。
【０１２５】
表面板４５’は、例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を介して接着される。表面板４５’の下方（裏面側）にはタッチパネル４８が設けられ、表示部２９上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の接触位置を検出するようになされる。タッチパネル４８には、厚みが１．１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の静電容量式のタッチパネルが使用される。なお、第２の実施例と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有し、及び、同じ材料が使用されるので、その説明を省略する。
【０１２６】
図１７は入力装置９０１の組立例を示す斜視図である。図１７に示す入力装置９０１によれば、表示部２９、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、上面操作枠体４１、表面板４５’、静電容量方式のタッチパネル４８及び押圧検知部５０を準備する。上面操作枠体４１には、第２の実施例で説明したような射出金型成形したものを使用する。
【０１２７】
まず、第２の実施例で説明したように上面操作枠体４１に押圧検知部５０を取り付ける。押圧検知部５０には第１の実施例で説明した押圧検知センサ１００を使用する。そして、押圧検知部５０上に表面板４５’を取り付ける。表面板４５’には、例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を塗布する。その後、表面板４５’を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むようにして表面板４５’を押圧検知部５０上に接着する。表面板４５’には、本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。触覚入力シートには、凹凸感を出すために円柱状又は円錐状を有した突起塊が、母材を成すベースシートのシート面に対して垂直方向に立設するように分布したものを使用するとよい。
【０１２８】
例えば、硬度２０乃至４０°の透明性のシリコンゴム部材をシート状に形成したベース部材を準備する。ベース部材は、シリコンゴム部材を熱ロール成型や、射出金型成形により、厚みｔ＝０．０１［ｍｍ］乃至５［ｍｍ］程度に成形することで得る。次に、ベース部材に触覚用の凹凸感を形成する部位を画定するための開孔部又は穴部を形成する。開孔部又は穴部は、アイコン画面のキー映像に対応した位置に形成する。開孔部は打ち抜き加工により形成する。もちろん、射出金型成形時に、開孔部又は穴部の反転パターンを象ったコア及びキャビティを作成し、ベース部材と穴部等とを一挙に成形してもよい。
【０１２９】
その後、開孔部又は穴部に触覚用の要素部材を埋め込む。要素部材には、例えば、硬度６０乃至８０°の透明性のシリコンゴム部材を使用する。開孔部又は穴部への要素部材の埋め込み方法は、射出金型成形による二色成形（ダブルモールド）や、塗布工程により行う。二色成形によれば、ベース部材及び要素部材を成す異材質（材料）同士を組み合わせて当該ベース部材及び要素部材を一体成形するようになされる。これにより、図示しない触覚入力シートが得られる。
【０１３０】
次に、表面板４５’にアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを取り付ける。スピーカー３６ｂは、第２の実施例と同様にして、上面操作枠体４１の開口部４３ｂを介して表面板４５’の所定の位置に配置し、接着剤を介して固定する。
【０１３１】
更に、上面操作枠体４１の裏側に第２の実施例と同様にして表示部２９を取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ａの裏面側外周部に沿って接着剤を塗布する。その後、表示部２９の表示エリア２９ａを開口部４３ａに位置合わせして、その開口部４３ａの裏面側外周部で表示部２９を吊るようにして接着及び又はビス止めにより固定する。表示部２９にはカラー液晶表示素子を使用する。
【０１３２】
一方で、第２の実施例と同様にして、図示しない下部容器４２を準備する。下部容器４２には回路基板や、メモリ等を実装する。そして、表面板４５’、静電容量式のタッチパネル４８及び、押圧検知部５０を備えた上面操作枠体４１で下部容器４２を閉じるように係合すると、図１６に示したような入力装置付きの携帯電話機３００が完成する。
【０１３３】
このように第３の実施例としての携帯電話機３００によれば、表面板４５’の下方には、静電容量方式のタッチパネル４８が設けられると共に、本発明に係る押圧検知部５０が備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対して情報を入力する場合に、タッチパネル４８による押下位置の情報のみならず、押圧操作に応じて弾性導電体５３が電極パターン５１及び電極パターン５２の間を電気的に接続した位置の押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになる。
【０１３４】
また、入力装置９０１が外部から完全遮断された密閉構造の表示部２９を有しているので、防水性及び防塵性に優れた携帯電話機３００を組み立てることができる。上面操作枠体４１においては、透明性の触覚入力シート等の表面板４５’を支持する構造が採られるので、今までと同様にして、携帯電話機２００の組立容易性が向上する。これにより、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知部５０を有した触覚入力機能付きの携帯電話機３００を提供できるようになった。
【実施例４】
【０１３５】
図１８は入力装置９０２を備えた第４の実施例としての携帯電話機４００の構成例を示す断面図である。この例で、表示部２９’には、タッチパネル内蔵の液晶表示装置を使用するようになされる。
【０１３６】
図１８に示す携帯電話機４００は、第２及び第３の実施例と同様にして、底付き箱体を成した下部容器４２に、蓋状を成す上面操作枠体４１を閉めるように取り付けられる。この例でも、上面操作枠体４１の凹部４１ａの段差面には、第１の実施例で説明したような可撓性及び弾性を有した押圧検知部５０が取り付けられている。
【０１３７】
押圧検知部５０の上部には表面板４５’が設けられる。表面板４５’は、表示部２９’の上部であって、額縁状の押圧検知部５０上に設けられている。表面板４５’には、第３の実施例で説明したような本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するようになされる。触覚入力シートの代わりにアクリル系の透明性の樹脂フィルムを使用してもよい。表面板４５’は、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を介して接着される。
【０１３８】
表面板４５’の下方（裏面側）には表示部２９’が取り付けられる。表示部２９’には、タッチパネル内蔵の液晶表示装置が使用される。表示部２９’は、液晶表示素子の上層部位にタッチパネル部２９ｂを有しており、当該タッチパネル部２９ｂの入力検出面における操作体の接触位置を検出するようになされる。表示部２９’には、厚みが１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度のカラーの液晶表示素子が使用される。なお、第２及び第３の実施例と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有し、及び、同じ材料が使用されるので、その説明を省略する。
【０１３９】
図１９は入力装置９０２の組立例を示す斜視図である。図１９に示す入力装置９０２によれば、タッチパネル内蔵型の表示部２９’、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、上面操作枠体４１、表面板４５’、及び押圧検知部５０を準備する。上面操作枠体４１には、第２及び第３の実施例で説明したような射出金型成形したものを使用する。
【０１４０】
まず、第２及び第３の実施例で説明したように上面操作枠体４１に押圧検知部５０を取り付ける。押圧検知部５０には第１の実施例で説明した押圧検知センサ１００や１００’等を使用する。そして、押圧検知部５０上に表面板４５’を取り付ける。例えば、押圧検知部５０の額縁状部位に接着剤を塗布した後、表面板４５’を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むようにして表面板４５’を押圧検知部５０上に接着する。表面板４５’には、本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。触覚入力シートには、凹凸感を出すために円柱状又は円錐状を有した突起塊が、母材を成すベースシートのシート面に対して垂直方向に立設するように分布したものを使用するとよい。
【０１４１】
次に、表面板４５’にアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを取り付ける。スピーカー３６ｂは、第２及び第３の実施例と同様にして、上面操作枠体４１の開口部４３ｂを介して表面板４５’の所定の位置に配置し、接着剤を介して固定する。更に、上面操作枠体４１の裏側にタッチパネル内蔵型の表示部２９’を取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ａの裏面側外周部に沿って接着剤を塗布する。その後、表示部２９’の表示エリア２９ａを開口部４３ａに位置合わせして、その開口部４３ａの裏面側外周部で表示部２９’を吊るようにして接着及び又はビス止めにより固定する。表示部２９’にはカラー液晶表示素子を使用する。
【０１４２】
一方で、第２及び第３の実施例と同様にして、図示しない下部容器４２を準備する。下部容器４２には回路基板や、メモリ等を実装する。そして、タッチパネル内蔵型の表示部２９’、表面板４５’及び押圧検知部５０を備えた上面操作枠体４１で下部容器４２を閉じるように係合すると、図１８に示したような入力装置付きの携帯電話機４００が完成する。
【０１４３】
このように第４の実施例としての携帯電話機４００によれば、表面板４５’の下方には、タッチパネル内蔵型の表示部２９’が設けられると共に、本発明に係る押圧検知部５０が備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対して情報を入力する場合に、表示部２９’のタッチパネル部２９ｂによる押下位置の情報のみならず、押圧操作に応じて弾性導電体５３が電極パターン５１及び電極パターン５２の間を電気的に接続した位置の押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになる。
【０１４４】
また、入力装置９０２が外部から完全遮断された密閉構造の表示部２９’を有しているので、防水性及び防塵性に優れた携帯電話機４００を組み立てることができる。上面操作枠体４１においては、透明性の触覚入力シート等の表面板４５’を支持する構造が採られるので、今までと同様にして、携帯電話機４００の組立容易性が向上する。これにより、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知部５０を有した触覚入力機能付きの携帯電話機４００を提供できるようになった。
【実施例５】
【０１４５】
図２０は入力装置９０３を備えた第５の実施例としての携帯電話機５００の構成例を示す断面図である。この例で、入力装置９０３は、プログラム可能な電極パターン構造を有する押圧検知部５０’を備え、位置情報検知及び押圧力検知機能を可変制御するようになされる。この例では、押圧検知部５０’の電極パターンの接続プログラムと、アプリケーションとを連動させて、複数点の入力操作に対して個別に押圧力Ｆを判別できるようにした。
【０１４６】
図２０に示す携帯電話機５００は、第２及び第３の実施例と同様にして、底付き箱体を成した下部容器４２に、蓋状を成す上面操作枠体４１を閉めるように取り付けられる。この例では、上面操作枠体４１の凹部４１ａの段差面に、第１〜第４の実施例と構造の異なった押圧検知部５０’が配置される。押圧検知部５０’も第１〜第４の実施例の押圧検知部５０と同様にして可撓性及び弾性を有している。
【０１４７】
押圧検知部５０’の上部には表面板４５’が設けられる。表面板４５’は、表示部２９の上部であって、額縁状の押圧検知部５０’上に設けられている。表面板４５’には、第３の実施例で説明したような本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するようになされる。触覚入力シートの代わりにアクリル系の透明性の樹脂フィルムを使用してもよい。表面板４５’は、押圧検知部５０’の額縁状部位に接着剤を介して接着される。表面板４５’の下方（裏面側）には表示部２９が取り付けられる。表示部２９には、液晶表示装置が使用される。表示部２９には、厚みが１．１ｍｍ〜１．７ｍｍ程度のカラーの液晶表示素子が使用される。
【０１４８】
上述の押圧検知部５０’は、プログラム可能な電極パターン構造を有しており、位置情報検知及び押圧力検知機能を有している。押圧検知部５０’は入力操作面を有しており、当該入力操作面における操作体の接触位置を検出するようになされる。なお、携帯電話機５００の外観形状及び制御系の構成例は、第２の実施例で説明した形態がそのまま適用できるので、その説明を省略する。
【０１４９】
次に、図２１〜図２３を参照して、押圧検知部５０’の構成例及びその機能例について説明する。
図２１〜図２３は押圧検知部５０’における電極パターンの構成例及びその機能例（その１〜３）を示す平面図である。
【０１５０】
図２１に示す押圧検知部５０’の構成例によれば、図示しない額縁状の基板の四辺の各々を折半するＬ状の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄには、第１の導体の一例を構成する電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、第２の導体の一例を構成する電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと、弾性導電体５３ａ，５３ｂ，５３ｃ及び５３ｄが配置されている。例えば、領域Ａには電極パターン５１ａ，５２ａ及び弾性導電体５３ａが配置され、領域Ｂには電極パターン５１ｂ，５２ｂ及び弾性導電体５３ｂが配置され、領域Ｃには電極パターン５１ｃ，５２ｃ及び弾性導電体５３ｃが配置され、領域Ｄには電極パターン５１ｄ，５２ｄ及び弾性導電体５３ｃが各々配置されている。
【０１５１】
電極パターン５１ａの一端は開放され、他端は端子１に接続され、電極パターン５１ｂの一端は開放され、他端は端子４に接続され、電極パターン５１ｃの一端は開放され、他端は端子５に接続され、電極パターン５１ｄの一端は開放され、他端は端子８に各々接続される。また、電極パターン５２ａの一端は開放され、他端は端子２に接続され、電極パターン５２ｂの一端は開放され、他端は端子３に接続され、電極パターン５２ｃの一端は開放され、他端は端子６に接続され、電極パターン５２ｄの一端は開放され、他端は端子７に各々接続される。
【０１５２】
この例で、２つの隣接する電極パターン５１ａ，５１ｂ、すなわち、端子６−７間の各々のスイッチＳＷａ、端子１−８間のスイッチＳＷｂ、端子２−３間のスイッチＳＷｃが接続され、電極パターン５２ａ，５２ｂ、すなわち、端子２−３間に図示しないスイッチＳＷｂが接続され、電極パターン５１ｂ，５１ｃ、すなわち、端子４−５間に図示しないスイッチＳＷｃが接続され、電極パターン５２ｃ，５２ｄ、すなわち、端子６−７間に図示しないスイッチＳＷｄが各々接続される。この例では、これらのスイッチＳＷａ〜ＳＷｄをサンプリング周波数に基づいてオン及びオフ制御して押圧検知機能を可変するようになされる。
【０１５３】
ここで、図２１に示す電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの配置平面にＸＹ座標系を設定し、ＸＹ座標に直交するＺ方向に、押圧検知部５０’の押下（押圧）方向を定義したとき、Ｚ方向の押圧力Ｆを読む場合は、端子６−７間のスイッチＳＷａがオンされ、電極パターン５２ｃ，５２ｄが直列接続され、端子１−８間のスイッチＳＷｂがオンされ、電極パターン５１ａ，５１ｄが直列接続される。更に、端子２−３間のスイッチＳＷｃがオンされ、電極パターン５２ａ，５２ｂが直列接続される。端子４−５間のスイッチＳＷｃがオフされる。
【０１５４】
押圧操作時、弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ，５２ａ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ，５２ｂ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ，５２ｃ間を接続してオン状態となり、又は、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ，５２ｄ間を接続してオン状態となる。この４つのいずれかのオン状態を端子４−５間の抵抗値Ｒ45を測定することで、Ｚ方向の押圧力Ｆを検知できるようになる。
【０１５５】
Ｚ方向の押圧力Ｆは、抵抗値Ｒ45（４→３→２→１→８→７→６→５）を読み出すことで得られるが、この例では、図１４に示したＣＰＵ３２によるスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃ，ＳＷｄのサンプリング周波数に基づくオンオフ制御や、アプリケーションの種類・状況によって、それらのスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃ，ＳＷｄがオン又はオフされることで、押圧検知部５０’により検出される抵抗値の内容が変化するようになる。
【０１５６】
また、図２２に示す押圧検知部５０’でＸ方向の押圧力Ｆを読む場合は、端子２−３間のスイッチＳＷｃがオンされ、電極パターン５２ａ，５２ｂが直列接続され、端子７−６間のスイッチＳＷａがオンされ、電極パターン５２ｃ，５２ｄが直列接続される。端子１−８間のスイッチＳＷｂ及び、端子４−５間のスイッチＳＷｄがオフされる。このように、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを２つの押圧検知領域に区分すると、Ｘ方向の位置情報を検知できるようになる。
【０１５７】
押圧操作時、弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ，５２ａ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ，５２ｂ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ，５２ｃ間を接続してオン状態となり、又は、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ，５２ｄ間を接続してオン状態となる。この４つのいずれかのオン状態を端子１−４間の抵抗値Ｒ14及び、端子５−８間の抵抗値Ｒ58を測定することでＸ方向の押圧力Ｆを検知できるようになる。このように、Ｘ方向の押圧力Ｆは、抵抗値Ｒ14（１→２→３→４）を読み出し、かつ、抵抗値Ｒ58（５→６→７→８）を読み出すことで得られる。
【０１５８】
この例では、図２２に示すＸＹ座標系でＸ軸上で携帯電話機５００等の商品上で定義したい左端の点を原点とし、その座標を「０」、右端の点の座標をＸｍａｘとし、また、定数をαとしたとき、位置検出座標Ｘｄは、（１）式、すなわち、
Ｘｄ＝Ｘｍａｘ×α×Ｒ14／（Ｒ14＋Ｒ54）・・・・・（１）
により演算される。（１）式はＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣによって演算される。
【０１５９】
また、図２３に示す押圧検知部５０’でＹ方向の押圧力Ｆを読む場合は、端子１−８間のスイッチＳＷｂがオンされ、電極パターン５１ａ，５１ｄが直列接続され、端子４−５間のスイッチＳＷｄがオンされ、電極パターン５１ｂ，５１ｃが直列接続される。端子２−３間のスイッチＳＷｃ及び、端子６−７間のスイッチＳＷａがオフされる。このように、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを２つの押圧検知領域に区分すると、Ｙ方向の位置情報を検知できるようになる。
【０１６０】
押圧操作時、弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ，５２ａ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ，５２ｂ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ，５２ｃ間を接続してオン状態となり、又は、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ，５２ｄ間を接続してオン状態となる。この４つのいずれかのオン状態を端子３−６間の導通抵抗Ｒ36及び、端子２−７間の導通抵抗Ｒ27を測定することでＹ方向の押圧力Ｆを検知できるようになる。このように、Ｙ方向の押圧力Ｆは、抵抗値Ｒ36（３→４→５→６）を読み出し、かつ、抵抗値Ｒ27（２→１→８→７）を読み出すことで得られる。
【０１６１】
この例では、図２３に示すＸＹ座標系でＹ軸上で携帯電話機５００等の商品上で定義したい下端の点を原点とし、その座標を「０」とし、上端の点の座標をＹｍａｘとし、また、定数をβとしたとき、位置検出座標Ｙｄは、（２）式、すなわち、
Ｙｄ＝Ｙｍａｘ×β×Ｒ36／（Ｒ36＋Ｒ27）・・・・・（２）
により与えられる。（２）式はＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣによって演算される。
【０１６２】
なお、２点以上の押し込み操作を検知する場合（多点押し込みモード）において、Ｘ及びＹ方向に関して、押圧検知部５０’から得られる２つの押圧検知データを個別に読み込むことで、２種類の押圧検知データを得られるようになる。もちろん、更に、個別に押圧検知データを読み出して、４種類又はそれ以上の押圧検知データを得るようにしてもよい。
【０１６３】
例えば、押圧検知部５０’でＸＹ方向の押圧力Ｆを読む場合は、端子６−７間のスイッチＳＷａ、端子１−８間のスイッチＳＷｂ、端子２−３間のスイッチＳＷｃ、端子４−５間のスイッチＳＷｄの４つのいずれもオフしたままで、電極パターン５１ａ，５２ａ、電極パターン５１ｂ，５２ｂ、電極パターン５１ｃ，５２ｃ、電極パターン５１ｄ，５２ｄの各々ペア間のオン状態を検出する。このように、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを４つの押圧検知領域に区分すると、ＸＹ方向の位置情報を検知できるようになる。
【０１６４】
押圧操作時、弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ，５２ａ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ，５２ｂ間を接続してオン状態となり、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ，５２ｃ間を接続してオン状態となり、又は、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ，５２ｄ間を接続してオン状態となる。これら４つのオン状態を端子１−２間の抵抗値Ｒ12、端子３−４間の抵抗値Ｒ34、端子５−６間の抵抗値Ｒ56、端子７−８間の抵抗値Ｒ78を各々測定することでＸＹ方向の押圧力Ｆを検知できるようになる。なお、第２〜第４の実施例と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有し、及び、同じ材料が使用されるので、その説明を省略する。
【０１６５】
続いて、入力装置９０３の組立例について説明する。図２４は入力装置９０３の組立例を示す斜視図である。図２４に示す入力装置９０３によれば、表示部２９、アクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂ、上面操作枠体４１、表面板４５’、及び押圧検知部５０’を準備する。上面操作枠体４１には、第２〜第４の実施例で説明したような射出金型成形したものを使用する。
【０１６６】
まず、第２〜第４の実施例で説明したように上面操作枠体４１に押圧検知部５０’を取り付ける。押圧検知部５０’には図２１〜図２３で説明した電極パターン構造のものを使用する。そして、押圧検知部５０’上に表面板４５’を取り付ける。例えば、押圧検知部５０’の額縁状部位に接着剤を塗布した後、表面板４５’を凹部４１ａに位置合わせして、その凹部４１ａへ落とし込むように表面板４５’を押圧検知部５０’上に接着する。表面板４５’には、本発明者らが現在出願中のアイコンタッチ用の触覚入力シートを使用するとよい。触覚入力シートには、例えば、凹凸感を出すために円柱状又は円錐状を有した突起塊が、母材を成すベースシートのシート面に対して垂直方向に立設するように分布したものを使用するとよい。
【０１６７】
次に、表面板４５’にアクチュエータ機能付きのスピーカー３６ｂを取り付ける。スピーカー３６ｂは、第２〜第４の実施例と同様にして、上面操作枠体４１の開口部４３ｂを介して表面板４５’の所定の位置に配置し、接着剤を介して固定する。更に、上面操作枠体４１の裏側に表示部２９を取り付ける。例えば、上面操作枠体４１の開口部４３ａの裏面側外周部に沿って接着剤を塗布する。その後、表示部２９の表示エリア２９ａを開口部４３ａに位置合わせして、その開口部４３ａの裏面側外周部で表示部２９を吊るようにして接着及び又はビス止めにより固定する。表示部２９にはカラー液晶表示素子を使用する。
【０１６８】
一方で、第２〜第４の実施例と同様にして、図示しない下部容器４２を準備する。下部容器４２には回路基板や、メモリ等を実装する。そして、タッチパネル内蔵型の表示部２９、表面板４５’及び押圧検知部５０’を備えた上面操作枠体４１で下部容器４２を閉じるように係合すると、図１９に示したような入力装置付きの携帯電話機５００が完成する。
【０１６９】
続いて、押圧検知部５０’における押下操作時の抵抗変化を出力電圧Ｖｏとして検知する例について説明する。図２５は、押圧検知部５０’の等価回路例及び、その出力電圧Ｖｏの検知例を示す回路図である。
【０１７０】
図２５に示す押圧検知部５０’の等価回路例によれば、４つの可変抵抗体ＶＲａ，ＶＲｂ，ＶＲｃ，ＶＲｄ及び４つのオン・オフ用のスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃ，ＳＷｄを有して構成される。これらは端子４−５間において、可変抵抗体ＶＲｃ、スイッチＳＷａ、可変抵抗体ＶＲｄ、スイッチＳＷｂ、可変抵抗体ＶＲａ、スイッチＳＷｃ、可変抵抗体ＶＲｂの順に直列に接続され、スイッチＳＷｄが端子４−５間に接続されている。
【０１７１】
可変抵抗体ＶＲａは端子１−２間の電極パターン５１ａ，５２ａ及び弾性導電体５３ａから構成され、可変抵抗体ＶＲｂは端子３−４間の電極パターン５１ｂ，５２ｂ及び弾性導電体５３ｂから構成され、可変抵抗体ＶＲｃは端子５−６間の電極パターン５１ｃ，５２ｃ及び弾性導電体５３ｃから構成され、可変抵抗体ＶＲｄは端子７−８間の電極パターン５１ｄ，５２ｄ及び弾性導電体５３ｄから構成される。
【０１７２】
また、押圧検知部５０’の電圧検出例によれば、４つの切り替え用のスイッチＳＷｅ〜ＳＷｈと、２つの直流電源ＤＣ１及びＤＣ２と、２つの電圧検知回路６１，６２を有して構成される。端子５及び６には、例えば、切り替え用のスイッチＳＷｅが接続される。スイッチＳＷｅには２回路１選択スイッチが使用される。スイッチＳＷｅの中点は直流電源ＤＣ１に接続される。その接点「１」は端子５に接続され、接点「２」は端子６に各々接続される。
【０１７３】
端子７及び８には、切替え用のスイッチＳＷｆが接続される。スイッチＳＷｆには３回路１選択スイッチが使用される。スイッチＳＷｆの中点は第１の電圧検知回路６１に接続される。その接点「１」は端子７に接続され、接点「２」は端子８に各々接続される。その接点「３」は空き、すなわち、無接続「ＯＦＦ」である。
【０１７４】
端子１及び２には、切替え用のスイッチＳＷｇが接続される。スイッチＳＷｇには２回路１選択スイッチが使用される。スイッチＳＷｇの中点は直流電源ＤＣ２に接続される。その接点「１」は端子１に接続され、接点「２」は端子２に各々接続される。
【０１７５】
端子３及び４には、切替え用のスイッチＳＷｈが接続される。スイッチＳＷｈには２回路１選択スイッチが使用される。スイッチＳＷｈの中点は第２の電圧検知回路６２に接続される。その接点「１」は端子３に接続され、接点「２」は端子４に各々接続される。上述の電圧検知回路６１は負荷抵抗ＲＬ及び電圧検出素子Ｖａから構成され、電圧検知回路６２は負荷抵抗ＲＬ及び電圧検出素子Ｖｂから構成される。各々の電圧検出素子Ｖａ，Ｖｂは負荷抵抗ＲＬに発生する電圧降下を測定するようになされる。
【０１７６】
次に、表１を参照して、図２５に示した押圧検知部５０’の押下操作時の電圧検知例について説明する。
【０１７７】
【表１】
【０１７８】
表１によれば、押圧検知部５０’でＺ方向の押圧力Ｆを読む場合は、スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃがオンされ、スイッチＳＷｄがオフされる。スイッチＳＷｅは「１」側を選択して端子５に直流電源ＤＣ１を接続する。スイッチＳＷｆは「３」側を選択してＯＦＦする。スイッチＳＷｇは「３」側を選択してＯＦＦする。スイッチＳＷｈは「２」側を選択して端子４に電圧検知回路６２を接続する。これにより、抵抗値Ｒ45（４→３→２→１→８→７→６→５）を読み出すことができ、抵抗値Ｒ45の変化を電圧検知回路６２の出力電圧Ｖｏから判別できるようになる。
【０１７９】
また、押圧検知部５０’でＸ方向の位置を読む場合は、スイッチＳＷａ，ＳＷｃがオンされ、スイッチＳＷｂ，ＳＷｄがオフされる。スイッチＳＷｅは「１」側を選択して端子５に直流電源ＤＣ１を接続する。スイッチＳＷｆは「２」側を選択して端子８に電圧検知回路６１を接続する。スイッチＳＷｇは、「１」側を選択して端子１に直流電源ＤＣ２を接続する。スイッチＳＷｈは、「２」側を選択して端子４に電圧検知回路６２を接続する。
【０１８０】
これにより、抵抗値Ｒ14（１→２→３→４）及び、抵抗値Ｒ58（５→６→７→８）を読み出すことができる。抵抗値Ｒ14の変化を電圧検知回路６２の出力電圧Ｖｏから判別でき、抵抗値Ｒ58の変化を電圧検知回路６１の出力電圧Ｖｏから判別できるようになる。
【０１８１】
更に、押圧検知部５０’でＹ方向の位置を読む場合は、スイッチＳＷａ，ＳＷｃがオフされ、スイッチＳＷｂ，ＳＷｄがオンされる。スイッチＳＷｅは「２」側を選択して端子６に直流電源ＤＣ１を接続する。スイッチＳＷｆは「１」側を選択して端子７に電圧検知回路６１を接続する。スイッチＳＷｇは「２」側を選択して端子２に直流電源ＤＣ２を接続する。スイッチＳＷｈは「１」側を選択して端子３に電圧検知回路６２を接続する。これにより、抵抗値Ｒ36（３→４→５→６）及び抵抗値Ｒ27（２→１→８→７）を読み出すことができる。抵抗値Ｒ36の変化を電圧検知回路６２の出力電圧Ｖｏから判別でき、抵抗値Ｒ27の変化を電圧検知回路６１の出力電圧Ｖｏから判別できるようになる。
【０１８２】
図２６は、押圧検知部５０’における抵抗値Ｒｖのキャリブレーション時の特性例を示すグラフ図である。この例では、押圧検知部５０’における判定閾値用の抵抗値Ｒｓ’（判定閾値電圧Ｖthでもよい）を更新するＯＦＦモードが設けられる。
【０１８３】
図２６に示す縦軸は、押圧検知部５０’における抵抗値Ｒｖであり、電極パターン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、電極パターン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと、弾性導電体５３ａ，５３ｂ，５３ｃ及び５３ｄから構成される可変抵抗体ＶＲａ，ＶＲｂ，ＶＲｃ，ＶＲｄ等の値である。横軸は押圧力Ｆであり、押下操作時に、弾性導電体５３ａ，５３ｂ，５３ｃ及び５３ｄに加えられる外力である。
【０１８４】
実線は、出荷時の抵抗値対押圧力特性曲線Ｉａである。破線は、キャリブレーション時の抵抗値対押圧力特性曲線IIｂである。この例で、キャリブレーション時の抵抗値対押圧力特性曲線IIｂは、出荷時の抵抗値対押圧力特性曲線Ｉａに比べてグラフが下方に移行している。このようにキャリブレーション時のグラフが下方に移行しているのは、常時、押圧検知部５０’に荷重が加わった状態で長時間保管された場合等において、電極パターン５１ａ，５２ａと弾性導電体５３ａ等が塑性変形し、操作前の状態で、ある程度、抵の抗値Ｒｖが低下するようになるためと考えられる。
【０１８５】
そこで、ＯＦＦモードを実行して押圧検知部５０’における判定閾値用の抵抗値Ｒｓ’を更新するようになされる。ＯＦＦモードでは、例えば、工場出荷時、無負荷での端子間抵抗をＲｖとし、また、アプリケーション側（サイド）で決められた入力機能のＯＮ／ＯＦＦの判定閾値用の抵抗値をＲｓとし、ＯＦＦモード実行時の端子間の抵抗値をＲｎとし、更新後の判定閾値用の抵抗値をＲｓ’としたとき、Ｒｓ’の値を次の計算式（３）、すなわち、
Ｒｓ’＝Ｒｓ×Ｒｎ／Ｒｖ・・・・・（３）
によって演算し更新するようになされる。但し、端子間の抵抗値Ｒｎは、ＯＦＦモード実行時に、各端子１−２，３−４，５−６，７−８間の抵抗値を測定して得るようになされる。
【０１８６】
このように、判定閾値用の抵抗値Ｒｓをキャリブレーションによって抵抗値Ｒｓ’に更新することで、その抵抗値Ｒｎがアプリケーション側で設けた判定閾値用の抵抗値Ｒｓを下回った場合であっても、誤動作しなくなくなる。これにより、勝手に入力されてしまう、又は、入力位置がずれる等の不都合を防止できるようになる。なお、キャリブレーション時の抵抗値更新処理は毎回実行しなくてもよい。また、判定閾値用の抵抗値Ｒｓに限られることはなく、判定閾値電圧Ｖth１，Ｖth２等を更新するようにしてもよい。
【０１８７】
図２７は、押圧検知部５０１における弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’の配置例を示す平面図である。以下の変形例では、いずれのバリエーションも、押圧検知部５０１は枠状（額縁状）を有しており、電子機器に組み込まれる配設位置は変わらないものである。 図２７に示す弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’の配置例によれば、電極パターン５１ａ，５２ａ、電極パターン５１ｂ，５２ｂ、電極パターン５１ｃ，５２ｃ、電極パターン５１ｄ，５２ｄの配線が８本で、押圧検知領域が４つ以上存在する場合であって、弾性導電体５３ａ’，５３ｂ’，５３ｃ’，５３ｄ’を４隅の角部のみに配置するようになされる点に特徴を有している。このように弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’をパターニングすると、図２１に示した弾性導電体５３ａ〜５３ｄに比べて導電性のゴム部材を省略できるばかりか、Ｘ，Ｙモード入力機能の実行時の押圧検知精度を向上できるようになる。
【０１８８】
図２８は、押圧検知部５０２における電極パターン５１ａ’〜５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’〜５２ｄ’の配置例を示す平面図である。図２８に示す電極パターンの配置例によれば、４隅の角部周辺のみに電極パターン５１ａ’，５１ｂ’，５１ｃ’，５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’，５２ｂ’，５２ｃ’，５２ｄ’及び、弾性導電体５３ａ’，５３ｂ’，５３ｃ’，５３ｄ’を配置するようになされる。
【０１８９】
このように電極パターン５１ａ〜５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’〜５２ｄ’及び、弾性導電体５３ａ’〜５３ｄ’をパターニングすると、図２８に示した弾性導電体５３ａ〜５３ｄに比べて導電性のゴム部材を省略できるばかりか、電極パターン５１ａ’〜５１ｄ’及び電極パターン５２ａ’〜５２ｄ’のＸ，Ｙモード入力機能の実行時の押圧検精度を向上できるようになる。
【０１９０】
続いて、携帯電話機５００における押圧操作時の８つの動作モードについて説明する。以下の例では、押圧操作時の動作モードとアプリケーションとが予め対応付けられている場合を例に挙げる。
【０１９１】
図２９は、携帯電話機５００におけるＸモード入力機能例を示す平面図である。図２９に示すＸモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を横長に置き、又は、横長に持って、表示部２９を横長に表示する（横スタイル）。この横スタイルでのＷＥＢ回覧アプリケーションの実行時、縦スクロール機能として押圧検知部５０’がＸ方向での摺動検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘモードを実行するとき、Ｘ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。押圧検知部５０’の動作例については、図２２及び図２５を参照されたい。
【０１９２】
図３０Ａ及びＢは、携帯電話機５００におけるＹモード入力機能例を示す平面図である。図３０Ａに示すＹモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を縦長に置き、又は、縦長に持って、表示部２９を縦長に表示する（縦スタイル）。この縦スタイルでのＷＥＢ回覧アプリケーションの実行時、縦スクロール機能として押圧検知部５０’が機能する。
【０１９３】
又は、図３０Ｂに示すように携帯電話機５００を横長き、又は、横長に持って、表示部２９を横長に表示する。この横スタイルでの映像再生アプリケーションの実行時、再生位置操作機能として押圧検知部５０’がＹ方向での摺動検知動作を実行する。表示部２９には例えば、音量調整用のバー２９ｃが表示され、ユーザはこのバー２９ｃ上を左から右へ摺動すると、音量が増加したり、反対に、このバー２９ｃ上を右から左へ摺動すると、音量が減少したりできるようになる。いずれの場合も、ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｙモードを実行するとき、Ｙ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。押圧検知部５０’の動作例については、図２３及び図２５を参照されたい。
【０１９４】
図３１は、携帯電話機５００におけるＺモード入力機能例を示す平面図である。図３１に示すＺモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を縦長き、又は、縦長に持って、待機状態からの起動スイッチ機能として押圧検知部５０’がＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｚモードを実行するとき、Ｚ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。押圧検知部５０’の動作例については、図２１及び図２５を参照されたい。
【０１９５】
図３２は、携帯電話機５００におけるＸ＋Ｙモード入力機能例を示す平面図である。図３２に示すＸ＋Ｙモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を横長に置き、又は、横長に持って、表示部２９を横長に表示する。この横スタイルで、例えば、地図回覧アプリケーションの実行時、位置移動操作等のＸ及びＹ方向での十字スクロール機能として押圧検知部５０’がＸ及びＹ方向での摺動及び押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ＋Ｙモードを実行するとき、Ｘ方向の座標状態とＹ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０１９６】
図３３は、携帯電話機５００におけるＸ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。図３３に示すＸ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を横長に置き、又は、横長に持って、表示部２９を横長に表示する。この横スタイルで、例えば、各種項目の選択アプリケーションの実行時、選択決定機能として（電話帳や、音楽生成機能でリスト表示から楽曲を選ぶアプリケーション）、押圧検知部５０’がＸ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ＋Ｚモードを実行するとき、Ｘ方向の座標状態とＺ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０１９７】
図３４は、携帯電話機５００におけるＹ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。図３４に示すＹ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を縦長に置き、又は、縦長に持って、縦スタイルで各種項目の選択アプリケーションの実行時、選択決定機能として（電話帳や、音楽生成機能でリスト表示から楽曲を選ぶアプリケーション）、押圧検知部５０’がＹ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｙ＋Ｚモードを実行するとき、Ｙ方向の座標状態とＺ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０１９８】
図３５は、携帯電話機５００におけるＸ＋Ｙ＋Ｚモード入力機能例を示す平面図である。図３５に示すＸ＋Ｙ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００を縦長き、又は、縦長に持って、縦スタイルでテンキーや十字キー等の操作機能として、押圧検知部５０’がＸ，Ｙ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ＋Ｙ＋Ｚモードを実行するとき、Ｘ方向の座標状態とＹ方向の座標状態とＺ方向の座標状態とをサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０１９９】
図３６は、携帯電話機５００における多点モード入力機能例を示す平面図である。図３６に示す多点モード入力機能例によれば、携帯電話機５００を横長き、又は、横長に持って、横スタイルでゲームアプリケーションの実行時、両手選択操作機能として、押圧検知部５０’が左右のＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、多点モードを実行するとき、サンプリング周波数毎に各個別の抵抗値を読み込むようになされる。
【０２００】
続いて、携帯電話機５００における動作モード切替例について説明する。図３７〜図３９は、携帯電話機５００における動作モード切替例（その１〜３）を示すフローチャートである。この例では、アプリケーションの実行命令が有った場合に、動作モードに関して、Ｘモード→Ｙモード→Ｚモード→Ｘ＋Ｙモード→Ｘ＋Ｚモード→Ｙ＋Ｚモード→Ｘ＋Ｙ＋Ｚモード→ＯＦＦモードの順に選択候補を切り替える場合を例に挙げる。
【０２０１】
これらを切替条件にして、図３７に示すフローチャートのステップＳＴ１でアプリケーションの実行命令を待機する。アプリケーションの実行命令が有った場合は、ステップＳＴ２に移行して当該アプリケーション及び動作モード情報を読み込む。動作モード情報は予めアプリケーションに対応付けられている。アプリケーションの実行命令が有ると、当該アプリケーションに対応付けられた動作モード情報を判別できるようになされている。
【０２０２】
その後、ステップＳＴ３に移行してＸモード又はそれ以外のモードが設定されているかによって制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＸモードである場合は、ステップＳＴ４に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＸモードに切り替えて、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。例えば、図２９に示したＸモード入力機能例によれば、携帯電話機５００が横長に置かれ、又は、横長に持たれて、表示部２９が横長に映像を表示する。この横スタイルでＣＰＵ３２はＷＥＢ回覧アプリケーションを実行する。押圧検知部５０’は、縦スクロール機能としてＸ方向での摺動検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２０３】
そして、ステップＳＴ５に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ４に戻って表示部２９は当該アプリケーションを継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２０４】
上述のステップＳＴ３でＸモード以外のモードが設定されている場合は、ステップＳＴ６に移行してＸモードを除く、Ｙモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＹモードである場合は、ステップＳＴ７に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＹモードに切り替えて、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２０５】
例えば、図３０Ａに示したＹモード入力機能例によれば、携帯電話機５００が縦長に置かれ、又は、縦長に持たれて、表示部２９は縦長に映像を表示する。この縦スタイルでＣＰＵ３２はＷＥＢ回覧アプリケーションを実行する。押圧検知部５０’は縦スクロール機能としてＹ方向での摺動検知動作を実行する。又は、図３０Ｂに示した横スタイルでＣＰＵ３２は映像再生アプリケーションを実行する。押圧検知部５０’は、再生位置操作機能としてＹ方向での摺動検知動作を実行する。いずれの場合も、ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｙ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２０６】
そして、ステップＳＴ８に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ７に戻って表示部２９は当該アプリケーションに基づく表示を継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２０７】
上述のステップＳＴ６でＸ，Ｙモード以外のモードが設定されている場合は、図３８に示すステップＳＴ９に移行してＸ，Ｙモードを除く、Ｚモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＺモードである場合は、ステップＳＴ１０に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＺモードに切り替えて、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２０８】
例えば、図３１に示したＺモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の縦スタイルで、押圧検知部５０’は、待機状態からの起動スイッチ機能としてＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｚ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２０９】
そして、ステップＳＴ１１に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ１０に戻って当該アプリケーションを継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２１０】
上述のステップＳＴ９でＸ，Ｙ，Ｚモード以外のモードが設定されている場合は、ステップＳＴ１２に移行してＸ，Ｙ，Ｚモードを除く、Ｘ＋Ｙモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＸ＋Ｙモードである場合は、ステップＳＴ１３に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＸ＋Ｙモードに切り替えて、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２１１】
例えば、図３２に示したＸ＋Ｙモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の横スタイルにおいて、ＣＰＵ３２が地図回覧アプリケーションを実行するとき、押圧検知部５０’は位置移動操作等のＸ及びＹ方向での十字スクロール機能として、Ｘ及びＹ方向での摺動及び押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ方向の座標状態とＹ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２１２】
そして、ステップＳＴ１４に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ１３に戻って表示部２９は当該アプリケーションを継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２１３】
上述のステップＳＴ１２でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙモード以外のモードが設定されている場合は、ステップＳＴ１５に移行してＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙモードを除く、Ｘ＋Ｚモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＸ＋Ｚモードである場合は、ステップＳＴ１６に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＸ＋Ｚモードに切り替え、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２１４】
例えば、図３３に示したＸ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の横スタイルで、ＣＰＵ３２が各種項目の選択アプリケーションを実行するとき、押圧検知部５０’は、選択決定機能として、Ｘ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ方向の座標状態とＺ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２１５】
そして、ステップＳＴ１７に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ１６に戻って表示部２９は当該アプリケーションに基づく表示を継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２１６】
上述のステップＳＴ１５でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚモード以外のモードが設定されている場合は、ステップＳＴ１８に移行してＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚモードを除く、Ｙ＋Ｚモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＹ＋Ｚモードである場合は、ステップＳＴ１９に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＹ＋Ｚモードに切り替えて当該アプリケーションを実行する。例えば、図３４に示したＹ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の縦スタイルで、ＣＰＵ３２が各種項目の選択アプリケーションを実行するとき、押圧検知部５０’が選択決定機能として、Ｙ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｙ方向の座標状態とＺ方向の座標状態をサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２１７】
そして、ステップＳＴ２０に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ１９に戻って表示部２８は当該アプリケーションに基づく映像表示を継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２１８】
上述のステップＳＴ１８でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚ，Ｙ＋Ｚモード以外のモードが設定されている場合は、図３９に示すステップＳＴ２１に移行してＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚ，Ｙ＋Ｚモードを除く、Ｘ＋Ｙ＋Ｚモード又はそれ以外のモードが設定されているかによってＣＰＵ３２は制御を分岐する。当該アプリケーションの動作モード情報がＸ＋Ｙ＋Ｚモードである場合は、ステップＳＴ２２に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＸ＋Ｙ＋Ｚモードに切り替え、表示部２９は当該アプリケーションを実行する。
【０２１９】
例えば、図３５に示したＸ＋Ｙ＋Ｚモード入力機能例によれば、携帯電話機５００の縦スタイルで、押圧検知部５０’がテンキーや十字キー等の操作機能として、Ｘ，Ｙ方向での摺動及びＺ方向での押圧力Ｆの検知動作を実行する。ＣＰＵ３２又は専用のドライバＩＣは、Ｘ方向の座標状態とＹ方向の座標状態とＺ方向の座標状態とをサンプリング周波数毎に読み込むようになされる。
【０２２０】
そして、ステップＳＴ２３に移行してＣＰＵ３２は当該アプリケーションの終了を判別する。当該アプリケーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ２２に戻って表示部２９は当該アプリケーションを継続する。当該アプリケーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、表示部２９は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２２１】
上述のステップＳＴ２１でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘ＋Ｙ，Ｘ＋Ｚ，Ｙ＋Ｚ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚモード以外のＯＦＦモードが設定されている場合は、ステップＳＴ２４に移行してＣＰＵ３２は動作モードをＯＦＦモードに切り替えてキャリブレーションを実行する。例えば、押圧検知部５０’の各端子１−２，３−４，５−６，７−８間の抵抗値が測定され、端子間の抵抗値Ｒｎを得るようになされる。そして、図２６に示したキャリブレーション時の判定閾値用の抵抗値Ｒｓ’の更新例によれば、工場出荷時、無負荷での端子間の抵抗値Ｒｖ、アプリケーション側で決められた入力機能のＯＮ／ＯＦＦの判定閾値用の抵抗値Ｒｓ、ＯＦＦモード実行時の端子間の抵抗値Ｒｎを（３）式に代入して更新後の判定閾値用の抵抗値Ｒｓ’を演算するようになされる。
【０２２２】
そして、ステップＳＴ２５に移行してＣＰＵ３２は当該キャリブレーションの終了を判別する。当該キャリブレーションの終了命令が無い場合は、ステップＳＴ２４に戻ってＣＰＵ３２は当該キャリブレーションを継続する。当該キャリブレーションの終了命令が有った場合は、ステップＳＴ１に戻って、ＣＰＵ３２は次のアプリケーションの実行命令を待機する。
【０２２３】
このように第５の実施例としての携帯電話機５００によれば、表面板４５’の下方には、表示部２９が設けられると共に、本発明に係る押圧検知部５０’が備えられるので、表示画面上の入力検出面における操作者の指３０ａの押下操作に対して情報を入力する場合に、押圧検知部５０’による押下位置の情報のみならず、押圧操作に応じて弾性導電体５３ａが電極パターン５１ａ及び電極パターン５２ａの間、弾性導電体５３ｂが電極パターン５１ｂ及び電極パターン５２ｂの間、弾性導電体５３ｃが電極パターン５１ｃ及び電極パターン５２ｃの間又は及び、弾性導電体５３ｄが電極パターン５１ｄ及び電極パターン５２ｄの間を電気的に接続した位置の押圧力Ｆ（押し込み力）を確実に検知できるようになる。
【０２２４】
また、入力装置９０３が外部から完全遮断された密閉構造の表示部２９を有しているので、防水性及び防塵性に優れた携帯電話機５００を組み立てることができる。上面操作枠体４１においては、透明性の触覚入力シート等の表面板４５’を支持する構造が採られるので、今までと同様にして、携帯電話機５００の組立容易性が向上する。これにより、塵埃や水分等の侵入を防止可能な密閉構造でありながら、薄型かつ簡素な構造の額縁状の押圧検知部５０’を有した触覚入力機能付きの携帯電話機５００を提供できるようになった。
【０２２５】
上述の実施例では、電子機器に関して携帯電話機２００〜５００の場合について説明したが、これに限られることはなく、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ゲーム機、パーソナルコンピュータ、自動現金受け払い機等において入力装置９０，９０１〜９０３を有した電子機器であれば、同様な効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０２２６】
この発明は、表示画面上の入力検出面を摺動操作及び押圧操作して情報を入力する携帯
電話機、情報携帯端末装置に適用して極めて好適である。
【符号の説明】
【０２２７】
１〜８・・・端子、１５・・・制御部、１６・・・アンテナ、１８・・・受信部、２３・・・アンテナ共用部、２６・・・画像処理部、２９・・・表示部、３１・・・Ａ／Ｄドライバ、３２・・・ＣＰＵ（制御部）、３３・・・電源ユニット、３４・・・カメラ、３５・・・記憶部、３７・・・メモリ部、４１・・・上面操作枠体、４２・・・下部容器、４３・・・表示窓部、４３ｂ・・・開口部、４４・・・映像＆音声処理部、４５・・・入力検出部、４８・・・静電容量式のタッチパネル、５０，５０’・・・押圧検知部、５１，５１ａ〜５１ｄ，５２，５２ａ〜５２ｄ・・・電極パターン（第１、第２の導体）、５３，５３ａ〜５３ｄ・・・弾性導電体（接触子）、５４・・・被覆シート（被覆部材）、５５・・・ベースシート（ベース部材）、５８，５９・・・粘着シート（粘着剤）、６１，６２・・・電圧検知回路、９０，９０１，９０２，９０３・・・入力装置、２００〜５００・・・携帯電話機（電子機器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材と、
前記ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターンと、
前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとの間に配置され、外力に応じて前記第１の電極パターンおよび前記第２の電極パターンに接触する弾性導電体と、
前記弾性導電体ならびに前記第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材と
を備え、
各組において、前記第１および第２の電極パターンは、前記弾性導電体が当該第１および第２の電極パターンに接触したときの電流経路の抵抗値が、前記弾性導電体の押下位置に依らないレイアウトとなっている
押圧検知センサ。
【請求項２】
前記第１および第２の電極パターンは、ともに、外部の端子に接続される接続端子と、開放端子とを有し、
前記第１の電極パターンにおいて前記接続端子から前記開放端子へ向かう向きと、前記第２の電極パターンにおいて前記接続端子から前記開放端子へ向かう向きとが互いに反対方向となっている
請求項１に記載の押圧検知センサ。
【請求項３】
前記ベース部材の下面又は及び前記被覆部材の上面に粘着剤を備えた
請求項１または請求項２に記載の押圧検知センサ。
【請求項４】
前記弾性導電体は導電性のゴム部材である
請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の押圧検知センサ。
【請求項５】
入力情報を表示する表示部と、
操作体の接触位置を検出する位置検出部と、
前記表示部と前記位置検出部との間に設けられ、かつ前記操作体の押圧力を検出する押圧検知部と
を備え、
前記押圧検知部は、
面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材と、
前記ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターンと、
前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとの間に配置され、外力に応じて前記第１の電極パターンおよび前記第２の電極パターンに接触する弾性導電体と、
前記弾性導電体ならびに前記第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材と
を有し、
各組において、前記第１および第２の電極パターンは、前記弾性導電体が当該第１および第２の電極パターンに接触したときの電流経路の抵抗値が、前記弾性導電体の押下位置に依らないレイアウトとなっている
入力装置。
【請求項６】
入力装置を備え、
前記入力装置は、
入力情報を表示する表示部と、
操作体の接触位置を検出する位置検出部と、
前記表示部と前記位置検出部との間に設けられ、かつ前記操作体の押圧力を検出する押圧検知部と
を有し、
前記押圧検知部は、
面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材と、
前記ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターンと、
前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとの間に配置され、外力に応じて前記第１の電極パターンおよび前記第２の電極パターンに接触する弾性導電体と、
前記弾性導電体ならびに前記第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材と
を有し、
各組において、前記第１および第２の電極パターンは、前記弾性導電体が当該第１および第２の電極パターンに接触したときの電流経路の抵抗値が、前記弾性導電体の押下位置に依らないレイアウトとなっている
電子機器。
【請求項１】
面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材と、
前記ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターンと、
前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとの間に配置され、外力に応じて前記第１の電極パターンおよび前記第２の電極パターンに接触する弾性導電体と、
前記弾性導電体ならびに前記第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材と
を備え、
各組において、前記第１および第２の電極パターンは、前記弾性導電体が当該第１および第２の電極パターンに接触したときの電流経路の抵抗値が、前記弾性導電体の押下位置に依らないレイアウトとなっている
押圧検知センサ。
【請求項２】
前記第１および第２の電極パターンは、ともに、外部の端子に接続される接続端子と、開放端子とを有し、
前記第１の電極パターンにおいて前記接続端子から前記開放端子へ向かう向きと、前記第２の電極パターンにおいて前記接続端子から前記開放端子へ向かう向きとが互いに反対方向となっている
請求項１に記載の押圧検知センサ。
【請求項３】
前記ベース部材の下面又は及び前記被覆部材の上面に粘着剤を備えた
請求項１または請求項２に記載の押圧検知センサ。
【請求項４】
前記弾性導電体は導電性のゴム部材である
請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の押圧検知センサ。
【請求項５】
入力情報を表示する表示部と、
操作体の接触位置を検出する位置検出部と、
前記表示部と前記位置検出部との間に設けられ、かつ前記操作体の押圧力を検出する押圧検知部と
を備え、
前記押圧検知部は、
面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材と、
前記ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターンと、
前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとの間に配置され、外力に応じて前記第１の電極パターンおよび前記第２の電極パターンに接触する弾性導電体と、
前記弾性導電体ならびに前記第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材と
を有し、
各組において、前記第１および第２の電極パターンは、前記弾性導電体が当該第１および第２の電極パターンに接触したときの電流経路の抵抗値が、前記弾性導電体の押下位置に依らないレイアウトとなっている
入力装置。
【請求項６】
入力装置を備え、
前記入力装置は、
入力情報を表示する表示部と、
操作体の接触位置を検出する位置検出部と、
前記表示部と前記位置検出部との間に設けられ、かつ前記操作体の押圧力を検出する押圧検知部と
を有し、
前記押圧検知部は、
面内中央部位に開口部を有する額縁形状のベース部材と、
前記ベース部材上に所定の間隔で並設された一組または複数組の第１および第２の電極パターンと、
前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとの間に配置され、外力に応じて前記第１の電極パターンおよび前記第２の電極パターンに接触する弾性導電体と、
前記弾性導電体ならびに前記第１および第２の電極パターンを覆う被覆部材と
を有し、
各組において、前記第１および第２の電極パターンは、前記弾性導電体が当該第１および第２の電極パターンに接触したときの電流経路の抵抗値が、前記弾性導電体の押下位置に依らないレイアウトとなっている
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１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【公開番号】特開２０１２−１９０４７５（Ｐ２０１２−１９０４７５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１５８７７（Ｐ２０１２−１１５８７７）
【出願日】平成２４年５月２１日（２０１２．５．２１）
【分割の表示】特願２００７−３０９４５１（Ｐ２００７−３０９４５１）の分割
【原出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５０１４３１０７３）ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 (810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２１日（２０１２．５．２１）
【分割の表示】特願２００７−３０９４５１（Ｐ２００７−３０９４５１）の分割
【原出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５０１４３１０７３）ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 (810)
【Ｆターム（参考）】
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