输入装置和利用了该输入装置的电子设备的制作方法

本发明涉及搭载于各种电子设备的输入装置、和利用了该输入装置的电子设备。

背景技术：

以下，说明以往的输入装置。以往的输入装置包含操作部和传感器电极。操作部具有第1面和第2面且包含导体。另外，第2面形成在第1面的相反侧。导体形成在第2面。而且，以导体与传感器导体对置的朝向来配置操作部。进而，操作部包含与导体电连接的接触面。接触面例如在操作部中配置于被人操作的地方即可。因此，操作面至少形成在第1面。并且，在以往的输入装置中，通过使手指接触操作面，从而人体作为接地来发挥作用。即，传感器电极与导体之间的静电电容值变化。

另外，作为与本申请的发明关联的在先技术文献信息，例如已知有专利文献1。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-84002号公报

技术实现要素：

输入装置包含触摸面板、壳体和操作部。触摸面板包括基体、传感器电极区域和开关电极区域。开关电极区域设置在基体中除了传感器电极区域之外的区域。开关电极区域包含开关电极和接地电极。接地电极与开关电极并排配置。壳体包含内表面和外表面。并且，壳体与触摸面板结合以覆盖开关电极区域。

操作部包含按钮、弹性体、导体和对置面。按钮包含操作面和接触面。接触面被弹性体按压到壳体的内表面。导体形成在对置面。另外，对置面设置在操作部中操作面的相反侧。并且，导体与开关电极区域对置。进而，导体配置为与开关电极以及接地电极分离。并且，导体与开关电极之间以及导体与接地电极之间的静电电容值根据导体与开关电极之间的距离而变化。

如以上，根据本发明，导体与开关电极以及接地电极对置配置，导体与开关电极之间以及导体与接地电极之间的静电电容值根据导体与开关电极之间的距离而变化。即，人体无需作为接地来发挥作用。因此，能够减小在例如戴了手套的状态、以绝缘物对操作面进行了操作这样的情况下的静电电容值的变化、与徒手对操作面进行了操作的情况下的静电电容值的变化之间的差。其结果，即便在例如戴了手套的状态、以绝缘物来对操作面进行了操作这样的情况下，也与徒手对操作部进行了操作的情况同样能够检测到操作者对操作面的操作。

附图说明

图1a是从表面观察本发明的实施方式中的输入装置的情况下的分解立体图。

图1b是从背面观察本发明的实施方式中的输入装置的情况下的分解立体图。

图2是本发明的实施方式中非操作状态下的输入装置的主要部分剖视图。

图3是本发明的实施方式中电子设备的输入装置的主要部分剖视图。

图4是在本发明的实施方式中的操作面显示了显示图像的状态的操作部的主视图。

图5是本发明的实施方式中的操作状态下的输入装置101的主要部分剖视图。

图6是本发明的实施方式中的输入装置的开关电极区域的概念图。

图7是本发明的实施方式中的电子设备的主视图。

图8是本发明的实施方式中的电子设备的分解立体图。

具体实施方式

以下，说明本实施方式中的输入装置、和利用了该输入装置的电子设备。

在说明本发明的实施方式之前，简单说明以往的装置中的问题点。

在例如戴了手套的状态、以绝缘物来对以往的输入装置的操作部进行了操作这样的情况下，传感器电极与导体之间的静电电容值的变化变得极其小。其结果，以往的输入装置在这种情况下有可能无法探测到操作部的操作。

本发明提供一种输入装置，即便在例如戴了手套的状态、以绝缘物来对操作部进行了操作这样的情况下，也能够检测到操作部的操作。

(实施方式1)

在说明本实施方式的输入装置101之前，参照附图来说明电子设备102的概要。图7是电子设备102的主视图。图8是电子设备102的分解立体图。电子设备102包含输入装置101和显示部103。输入装置101包含触摸面板21。触摸面板21包含操作面21a和后述的图3所示的受光面21b。触摸面板21具备：平面的作为触摸传感器发挥功能的传感器电极区域21c、和根据凸状的按钮24的按下动作来检测操作的开关电极区域21d。其中，作为传感器电极区域21c的传感器，优选是静电式。在该情况下，触摸面板21根据操作面21a的操作所引起的静电电容的变化来检测操作。另外，触摸面板21并不限于静电式，也可以是电阻膜型等其他方式。并且，显示部103与图3所示的受光面21b对置配置。显示部103例如可以是液晶显示器等。另外，显示部103并不限于液晶显示器，也可以是例如有机电致发光或发光二极管、等离子显示器等。

进而，触摸面板21包含：位于其中心的下部的开关电极区域21d、和位于其周边的传感器电极区域21c。开关电极区域21d设置在除了传感器电极区域21c之外的区域。传感器电极区域21c具有透光性。并且，在与操作面21a对置地观察电子设备102的情况下，显示部103配置在传感器电极区域21c以及开关电极区域21d的受光面21b的后侧。即，显示部103在传感器电极区域21c至开关电极区域21d的范围内如与图3所示的受光面21b对置那样延伸形成。在为静电式的触摸面板21的情况下，传感器电极区域21c能够根据操作面21a的操作所引起的静电电容的变化来检测操作。

根据以上的构成，显示部103所执行的显示将透过触摸面板21。因此，操作者能够对显示部103的显示进行视觉识别。并且，操作者按照显示部103的显示，用手指等对传感器电极区域21c中的操作面21a进行操作，从而能够向电子设备102输入信息、指示等。

接下来，利用附图来说明输入装置101的开关电极区域21d。如图7、图8所示，3个凸状的开关部横向排列配置。在图7、图8中，这3个开关部包含：设置有3个开口部的一个壳体22、独立插入到这些开口部的凸状的按钮24、和对各按钮24赋予弹性力并且设置有3个开口部的弹性体25。此外，如图8所示，将3个按钮24和弹性体25组合在一起的部件设为操作部23。图1a是从表面观察开关部为一个时的输入装置101的情况下的分解立体图。图1b是从背面观察图1a的输入装置101的情况下的分解立体图。图2与图1a对应，是非操作状态下的输入装置101的主要部分剖视图。输入装置101包含壳体22和操作部23。触摸面板21包含基体31和开关电极区域21d。在图1a中，未图示出基体31的整体，在虚线所示的开关电极区域21d的周围配置有传感器电极区域21c，传感器电极区域21c包含传感器电极32。开关电极区域21d在基体31中设置于除了传感器电极区域21c之外的区域。开关电极区域21d包含开关电极33和接地电极34。另外，传感器电极32、开关电极33和接地电极34设置于基体31。并且，接地电极34与开关电极33并排配置。

壳体22包含内表面22a和外表面22b。另外，外表面22b设置在内表面22a的相反侧。并且，壳体22与触摸面板21结合，使得覆盖开关电极区域21d。

操作部23包含按钮24、弹性体25、导体26和对置面23a。按钮24包含操作面24a和接触面24b。在按钮24中，具有凸状的柱状部、和设置在该柱状部下的凸缘部，操作面24a形成在柱状部的上表面，接触面24b形成在凸缘部的上表面。另外，操作面24a从壳体22露出。另一方面，接触面24b被按压至内表面22a。导体26形成在对置面23a。对置面23a在操作部23中设置于操作面24a的相反侧。导体26与开关电极区域21d对置配置。此外，导体26配置为与开关电极33以及接地电极34分离。并且，导体26伴随着操作者向操作面24a按下的按下动作而移动，与开关电极33以及接地电极34之间的静电电容值根据导体26与开关电极33之间的距离而变化。

根据以上的构成，导体26与开关电极33以及接地电极34对置配置，导体26与开关电极33之间以及导体与接地电极34之间的静电电容值根据导体26与开关电极33之间的距离而变化。即，操作者的手指(未图示)等人体部分无需作为接地来发挥作用。因此，能够减小在例如戴了手套的状态、以绝缘物来对操作面24a进行了操作这样的情况下的静电电容值的变化、与徒手对操作面24a进行了操作的情况下的静电电容值的变化之间的差。其结果，即便在例如戴了手套的状态、以绝缘物来对操作面24a进行了操作这样的情况下，也与徒手对操作部进行了操作的情况同样能够检测到操作者对操作部23的操作。

以下，进一步对输入装置101进行详细说明。基体31是由透光性的材料形成的薄膜。另外，基体31优选为透明。基体31能够通过例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等具有透光性的热可塑性树脂形成。传感器电极32形成在基体31的一个面。开关电极33和接地电极34形成在基体31中与传感器电极32相同的面上。另外，传感器电极32具有透光性。根据该构成，操作者能够经由触摸面板21来识别图8所示的显示部103的显示。

输入装置101能够输出开关电极33与接地电极34之间的静电电容值的变化相应的信号。并且，输入装置101的输出向控制部(未图示)供给。其结果，控制部能够探测到操作面24a的操作。另外，控制部使图8所示的显示部103对显示图像进行显示。

此外，触摸面板21优选包含绝缘层35。在图1a、图1b中，未示出绝缘层35的整体，此外，绝缘层35在其上表面具有凹部，以使得能够嵌入、定位俯视时为大致矩形状的弹性体25的外周部。绝缘层35对传感器电极32、开关电极33和接地电极34进行覆盖。并且，绝缘层35设置在开关电极33或接地电极34与导体26之间。根据该构成，在按下了按钮24时，能够抑制导体26与开关电极33、或者导体26与接地电极34发生电短路。因此，能够抑制开关电极33与接地电极34发生短路。另外，也可以构成为，传感器电极32、开关电极33和接地电极34夹在基体31与绝缘层35之间。或者，绝缘层35可以兼作基体31，此时，绝缘层35使形成了开关电极33和接地电极34的面的相反侧的面朝向导体26来配置。或者，各电极能够采用埋入绝缘层35等构造。并且，在这些情况下，绝缘层35可以兼作触摸面板21的操作面所设置的覆盖镜片。

此外，如图8所示，显示部103优选延伸形成至开关电极区域21d的区域。根据该构成，显示部103能够向操作部23投射光。开关电极33和接地电极34形成在基体31中与传感器电极32相同的面上。另外，优选开关电极33和接地电极34均具有透光性。根据该构成，图8所示的显示部103能够向操作部23照射光、进行显示图像的显示。因此，能够使操作面24a发光、在操作面24a显示图像。

在该情况下，优选传感器电极32、开关电极33和接地电极34由具有导电性的透明材料形成。传感器电极32、开关电极33和接地电极34例如能够由ito(铟锡氧化物)膜形成。另外，传感器电极32、开关电极33和接地电极34并不限于由透明材料形成的构成，也可以通过无法视觉识别的程度的宽度细的导体形成。此外，传感器电极32并不限于形成在基体31的一个面的构成，也可以形成在两面。

图3是电子设备102的主要部分剖视图。图4是操作面24a显示出显示图像104的状态的操作部23的主视图。优选按钮24具有透光性。在该情况下，按钮24包含受光部24c。受光部24c在按钮24中形成于操作面24a的相反侧。进而，受光部24c在开关电极区域21d中与操作面21a对置配置。根据该构成，显示部103发出的光、显示图像会通过触摸面板21而从受光部24c向按钮24入射。并且，按钮24将显示部103发出的光、显示图像104引导至操作面24a。另外，进一步优选按钮24是透明的。根据该构成，相对于操作面24a，能够更清晰地显示出显示部103发出的显示图像104。此外，能够使操作面24a更亮地发光。

如图2所示，弹性体25设置在按钮24与操作面21a之间。另外，弹性体25包含第1接触部25a、连结部25b和第2接触部25c。第1接触部25a被推到按钮24上。另一方面，第2接触部25c被推到操作面21a上。连结部25b对第1接触部25a与第2接触部25c之间进行连结。例如，连结部25b对第1接触部25a的外周端部和第2接触部25c的内周端部进行连结。

图5是操作状态下的输入装置101的主要部分剖视图。即，在图5中示出按钮24被操作者105按下的状态。并且，如图5所示，通过按钮24的按下动作而连结部25b变形。根据该构成，按钮24下降。

图6是输入装置101的开关电极区域21d的概念图。优选第1接触部25a和连结部25b为环状。即，在第1接触部25a的中央设置有贯通孔25d。在该情况下，如图3所示，优选受光部24c配置在环状的第1接触部25a的内侧。根据该构成，显示部103的光、图4所示的显示图像104会通过贯通孔25d内，从而能够到达受光部24c。此外，如图5所示，在按下按钮24时，能够抑制按钮24倾斜、倾斜移动。即，能够抑制导体26相对于开关电极33、接地电极34而倾斜。因此，能够减少导体26与开关电极33、接地电极34之间的距离的偏差。其结果，能够减少按下按钮24的情况下的导体26与开关电极33之间、导体26与接地电极34之间的静电电容的偏差。

另外，在按下按钮24的情况下，优选第1接触部25a介于触摸面板21的操作面21a与按钮24之间。弹性体25例如由橡胶等软的材料形成。弹性体25例如能够由硅橡胶形成。另一方面，一般而言，触摸面板21的操作面21a、按钮24由硬的材料形成。因此，能够抑制硬的操作面21a和按钮24直接碰撞。其结果，能够抑制由于操作面21a和按钮24的碰撞而引起的异常声音的产生。此外，能够抑制操作面21a产生损伤等，因此能够抑制开关电极33、接地电极34从绝缘层35露出。因此，能够抑制开关电极33、接地电极34的腐蚀的发生

如以上，在按下按钮24时，第1接触部25a能够下降至导体26与绝缘层35的表面碰撞的程度。因此，优选对置面23a形成在第1接触部25a。即，导体26在第1接触部25a配置为与操作面21a对置。根据该构成，在按下按钮24的状态下，能够缩短导体26与开关电极33或接地电极34之间的距离。因此，能够增大按下按钮24的状态下的导体26与开关电极33或接地电极34之间的静电电容值的变化。其结果，按下按钮24所引起的导体26与开关电极33或接地电极34之间的静电电容的变化量增加。另外，对置面23a并不限于形成在第1接触部25a的构成，也可以形成在按钮24。

如图6所示，导体26的形状也为环状。导体26优选配置为跨越开关电极33和接地电极34。根据该构成，能够增大导体26与开关电极33之间、以及导体26与接地电极34之间的静电电容值的变化。此外，优选接地电极34由第1接地导体34a和第2接地导体34b构成。在该情况下，开关电极33配置在第1接地导体34a与第2接地导体34b之间。根据该构成，开关电极33与接地电极34之间的静电电容值的变化增加。

另外，优选弹性体25由不透明的材料形成。并且，在该情况下，导体26也还能够由不透明的材料形成。导体26例如能够由碳形成。这能够通过在对置面23a涂敷碳墨来形成。或者，第1接触部25a可以是兼作导体26的构成。在该情况下，第1接触部25a由导电橡胶形成。另外，弹性体25并不限于由不透明的材料形成的构成，也可以由透明的材料、具有透光性的材料形成。此外，通过由不透明的材料来形成弹性体25，从而如图8所示在电子设备102并排配置多个按钮24的情况下，能够抑制显示部103发出的光漏出到旁边的按钮24。另外，在电子设备102并排配置多个按钮24的情况下，优选相对于这些多个操作部23的壳体22一体形成。

另外，如图2所示，优选受光部24c配置在导体26的内侧。此外，优选显示图像104比受光部24c以及导体26所包围的区域小。根据该构成，能够在操作面24a清晰地显示出显示图像104。

产业上的可利用性

本发明涉及的输入装置和利用了该输入装置的电子设备具有除了手指以外的物体也能够操作的效果，用于如以手套、手指以外的非导电性物质进行操作的电子设备等是有用的。

符号说明

21触摸面板

21a(第2)操作面

21b受光面

21c传感器电极区域

21d开关电极区域

22壳体

22a内表面

22b外表面

23操作部

23a对置面

24按钮

24a(第1)操作面

24b接触面

24c受光部

25弹性体

25a第1接触部

25b连结部

25c第2接触部

25d贯通孔

26导体

31基体

32传感器电极

33开关电极

34接地电极

34a第1接地导体

34b第2接地导体

35绝缘层

101输入装置

102电子设备

103显示部

104显示图像

105操作者