JP7429845B2 - 入力装置、及び入力システム - Google Patents

Description

本開示は、各種電子機器への入力に用いる入力装置、及び当該入力装置を備えた入力システムに関する。

特許文献１に開示の従来の入力装置は、圧力センサと、弾性体とを有している。圧力センサは、弾性体内部に配置されている。入力者は、例えば、捻ったり、引っ張ったりすることによって、弾性体を弾性変形させる。入力装置は、このときの弾性変形を、圧力センサで検出し、圧力センサに基づいた入力信号を出力する。

特開２０１２－００４１２９号公報

入力装置は、固定電極と、第１と第２可動電極と、第１可動電極の移動に応じて変位する部分を有するように変形する第１弾性部材と、第２可動電極の移動に応じて変位する部分を有するように変形する第２弾性部材と、固定電極と第２可動電極との間の静電容量の変化に対応する信号を出力するように構成された端子とを備える。

この入力装置は、クリック感の発生が阻害されることを抑制しつつ、多様な操作にも対応可能である。

図１Ａは実施形態１に係る入力装置の断面図である。 図１Ｂは図１Ａに示す入力装置の等価回路図である。 図２は実施形態１に係る入力装置の斜視図である。 図３Ａは実施形態１に係る入力装置の動作時の模式的な断面図である。 図３Ｂは実施形態１に係る入力装置の動作時の模式的な断面図である。 図４は実施形態１に係る入力装置の分解斜視図である。 図５は実施形態１に係る入力装置の平面図である。 図６Ａは実施形態１に係る入力装置の断面図である。 図６Ｂは実施形態１に係る入力装置の断面図である。 図６Ｃは実施形態１に係る入力装置の断面図である。 図７は実施形態１に係る入力装置における荷重とストロークの相関を表すグラフである。 図８は実施形態１に係る入力システムのブロック図である。 図９は変形例２に係る入力装置の可動電極の斜視図である。 図１０Ａは変形例５に係る入力装置の等価回路図である。 図１０Ｂは変形例５に係る入力装置の等価回路図である。 図１１は実施形態２に係る入力システムのブロック図である。 図１２Ａは実施形態２に係る入力装置に対する操作体の操作状態を説明するための図である。 図１２Ｂは実施形態２に係る入力装置に対する操作体の操作状態を説明するための図である。 図１２Ｃは実施形態２に係る入力装置に対する操作体の操作状態を説明するための図である。 図１２Ｄは実施形態２に係る入力装置に対する操作体の操作状態を説明するための図である。

以下に説明する各実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、各実施形態及び変形例に限定されない。これらの実施形態及び変形例以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（実施形態１）
（１）概要
図１Ａは実施形態１に係る入力装置１の断面図である。図１Ｂは入力装置１の等価回路図である。図２は入力装置１の斜視図である。図３Ａと図３Ｂは入力装置１の動作時の模式的な断面図である。図４は入力装置１の分解斜視図である。図５は入力装置１の平面図である。図６Ａから図６Ｃは入力装置１の断面図である。図７は入力装置１における荷重とストロークの相関を表すグラフである。図１Ａの断面図は図２に示す入力装置１の線ＩＡ－ＩＡにおける断面を示す。図６Ａの断面図は図２に示す入力装置１の線ＶＩＡ－ＶＩＡにおける断面を示す。図６Ｂの断面図は図２に示す入力装置１の線ＶＩＢ－ＶＩＢにおける断面を示す。図６Ｃの断面図は図２に示す入力装置１の線ＶＩＣ－ＶＩＣにおける断面を示す。

本実施形態に係る入力装置１は、図１Ａ及び図４に示すように、感触部Ｓ１と、１又は複数の感圧部Ｓ２、Ｓ３とを備えている。なお、感圧部の数は２つでなくてもよい。

感触部Ｓ１は、図１Ａ及び図４に示すように、可動電極３２と弾性部材３１と固定電極７３とを有している。弾性部材３１は押圧面３０を有しており、押圧面３０へ押圧を与える操作体Ｕ１（図３Ａ及び図３Ｂ参照）にクリック感を作用させる。ここでは操作体Ｕ１は、一例として、人の指先（生体の一部）であるが、特に限定されない。操作体Ｕ１は、生体の一部及び当該一部を覆う物（例えば手袋）を含んでもよい。また操作体Ｕ１は、生体が保持する物（例えばペン型の操作部材）を含んでもよい。

特許文献１に記載の従来の入力装置では、圧力センサは弾性体内の複雑な力学的変動を検出するものの、クリック感を発生できない。クリック感の発生を阻害することなく、多様な操作にも対応可能な入力装置が求められる。

本実施形態に係る入力装置１はクリック感の発生を阻害することなく、後述のように多様な操作にも対応可能である。

図８は実施形態１に係る入力システム１００のブロック図である。入力システム１００は、図８に示すように、入力装置１と、信号取得部９１と、判定部９３とを備えている。信号取得部９１は、入力装置１から出力される出力信号を取得する。判定部９３は、出力信号に基づいて、操作体Ｕ１の操作状態を判定する。

（２）詳細
（２．１）全体構成
以下、本実施形態に係る入力装置１、及び入力システム１００の全体構成について、図１Ａから図８を参照しながら詳しく説明する。なお、図２及び図５において上方向Ｄｕと下方向Ｄｄと左方向Ｄｌと右方向Ｄｒと前方向Ｄｆと後方向Ｄｂとを規定する。左方向Ｄｌと右方向Ｄｒとは上方向Ｄｕと下方向Ｄｄとに直角である。前方向Ｄｆと後方向Ｄｂとは左方向Ｄｌと右方向Ｄｒと上方向Ｄｕと下方向Ｄｄとに直角である。ただし、これらの方向は入力装置１の方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。

入力システム１００は、図８に示すように、入力装置１、及び制御部９を備えている。入力システム１００は、各種電子機器に適用され得る。入力装置１は、電子機器の筐体に保持されてもよい。制御部９は、電子機器の筐体内に収容されてもよい。制御部９は、入力装置１からの入力に基づき、電子機器の筐体内に収容されている回路モジュールに制御信号を出力してもよい。

入力装置１は、上述の通り、感触部Ｓ１と２つの感圧部Ｓ２，Ｓ３とを備えている。入力装置１は、図４に示すように、ハウジング１０とプッシュ板１３１、１３２とプッシュ板１４とを更に備えている。

（２．２）ハウジング
入力装置１のハウジング１０は、図１Ａ及び図４に示すように、感触部Ｓ１と感圧部Ｓ２，Ｓ３とプッシュ板１３１、１３２、１４とを収容する。ハウジング１０はカバーフィルム１１とボディ１２とを備えている。ボディ１２は、扁平な四角形（例えば正方形）状を有する箱形状を有し、上方向Ｄｕの入力装置１の面１７には開口が設けられている。カバーフィルム１１は、四角形状を有するフィルムである。カバーフィルム１１は、ボディ１２の面１７の開口を覆うようにボディ１２の面１７に取り付けられる。図５の平面図はカバーフィルム１１をボディ１２に取り付ける前の入力装置１を示す。

カバーフィルム１１及びボディ１２は電気絶縁性を有しており、例えば、電気絶縁性を有する樹脂材料により形成される。特に、カバーフィルム１１は可撓性を有している。これにより、操作体Ｕ１（図３Ａ及び図３Ｂ参照）が、ハウジング１０内に収容された感触部Ｓ１と感圧部Ｓ２、Ｓ３とをカバーフィルム１１を介して押圧することが可能である。

カバーフィルム１１における、感触部Ｓ１及び２つの感圧部Ｓ２，Ｓ３の上面である押圧面が入力装置１の入力面となる。

感触部Ｓ１の弾性部材３１は図５の平面図に示す中心３１ｃが僅かに上方向Ｄｕに突出するドーム形状を有する。弾性部材３１は、中心３１ｃとその近傍において円形状を有して平坦な領域を有する。プッシュ板１４はカバーフィルム１１の下面における中心３１ｃの下方向Ｄｄで安定的に位置決めされる。押圧面３０は下方向Ｄｄである押圧方向に押圧されるように構成されている。

２つの感圧部Ｓ２と感圧部Ｓ３は、感触部Ｓ１の両側、つまり押圧面３０の押圧方向である下方向Ｄｄに沿った上方向Ｄｕから見て左方向Ｄｌと右方向Ｄｒにそれぞれ配置されている。２つの感圧部Ｓ２，Ｓ３の弾性部材３１１，３１２は図５の平面図において、それぞれの中心３１１ｃ、３１２ｃが上方向Ｄｕにわずかに膨らむドーム形状を有する。（図６Ａ及び図６Ｃ参照）。２つの感圧部Ｓ２，Ｓ３は中心３１１ｃ、３１２ｃとその近傍に円形形状を有する平坦な領域を有している。プッシュ板１３１，１３２は、カバーフィルム１１の下面における中心３１１ｃ、３１２ｃの下方向Ｄｄの領域で安定的に位置決めされる。

（２．３）感触部
感触部Ｓ１は、図６Ｂに示すように、カバーフィルム１１とプッシュ板１４と弾性部材３１と可動電極３２と絶縁シート１６と固定電極７３と端子７３１とを有している。

感触部Ｓ１は、可動電極３２と固定電極７３との間における静電容量の変化を表すアナログの電気信号を端子７３１から出力するように構成されている。可動電極３２は、弾性部材３１の押圧面３０と反対側の弾性部材３１の下面に配置されている。すなわち、可動電極３２は、弾性部材３１の上下方向における２つの面のうちカバーフィルム１１から遠い面に設けられている。

感触部Ｓ１は、図４に示すように、弾性部材３１と可動電極３２と絶縁シート１６と固定電極７３とを有している。可動電極３２と絶縁シート１６と固定電極７３とは、この順で、弾性部材３１から離れる下方向Ｄｄに並んでいる。すなわち、可動電極３２が、感触部Ｓ１の構成部材のうち弾性部材３１に最も近くに位置する。

可動電極３２は、導電性を有する部材（例えば金属の板材）によって形成されている。可動電極３２が移動する場合には、弾性部材３１の変形を伴う。言い換えると、弾性部材３１は、可動電極３２の移動に応じて変形する。本実施形態においては、可動電極３２は、弾性部材３１の押圧面３０の反対側の下面にメッキにより一体形成されているが、弾性部材３１が導電性を有する場合には可動電極３２を兼ねてもよい。

固定電極７３は、導電性を有する部材（例えば金属の板材）よりなり円板形状を有する。本実施形態の固定電極７３は、絶縁シート１６を介して可動電極３２と対向する。端子７３１は導電性を有する部材（例えば金属の板材）よりなり矩形状を有し、固定電極７３と電気的に接続されている。端子７３１は、ボディ１２に形成された導出孔からハウジング１０の外部に突き出ている（図２及び図５参照）。

絶縁シート１６は、図４に示すように、例えば円形状を有する絶縁体（誘電体）である。絶縁シート１６の外形は、固定電極７３の外形と概ね同じである。本実施形態では、絶縁シート１６の上下方向の厚みは固定電極７３の上下方向の厚みよりも薄い。

感触部Ｓ１は押圧面３０を有し、押圧面３０へ押圧を与える操作体Ｕ１にクリック感を作用させるように構成されている。具体的には、感触部Ｓ１は、ドーム形状を有する板材よりなりかつ押圧面３０を有する弾性部材３１を有している。弾性部材３１は、弾性を有する材料（例えば金属板、ゴム板など）により形成されている。感触部Ｓ１は、弾性部材３１の周縁に一体となって形成されたフランジ部又は脚部等を更に有してもよい。

押圧面３０は、その中央が膨らんでいる凸面である。押圧面３０に押圧が与えられると、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、弾性部材３１が弾性変形をし、これによって、クリック感が発生する。より詳細には、この弾性変形によって、弾性部材３１の中央部が反転して、その形状が凸形状から凹形状に反転する（座屈）。このように、感触部Ｓ１は、押圧面３０に押圧が与えられると、押圧面３０が凹むように弾性変形してクリック感を操作体Ｕ１に作用させる。

プッシュ板１４は、感触部Ｓ１の弾性部材３１を弾性変形させるように構成されている。プッシュ板１４は、図４に示すように、円盤形状を有する。また、プッシュ板１４の外形形状は、感触部Ｓ１の外形形状よりも小さい。プッシュ板１４は、弾性部材３１の中心部とカバーフィルム１１との間に配置されている（図１Ａ及び図６Ｂ参照）。プッシュ板１４は、カバーフィルム１１又は弾性部材３１に固定されている。プッシュ板１４は、カバーフィルム１１に固定されることが望ましい。プッシュ板１４は、電気絶縁性を有している。本実施形態では、入力装置１は操作板Ｔ１、Ｔ１０１、Ｔ１０２、Ｔ１０３（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を更に備え、操作板Ｔ１、Ｔ１０１、Ｔ１０２、Ｔ１０３はカバーフィルム１１を介してプッシュ板１３１、１３２、１４を押圧する。

本実施形態では、可動電極３２と絶縁シート１６と固定電極７３とにより、図１Ｂに示す感触部Ｓ１の等価回路のコンデンサＣ１が形成されている。本実施形態では、ドーム形状の弾性部材３１の押圧面である下面に可動電極３２が一体形成されているので、可動電極３２と絶縁シート１６の間に空隙が生じている。したがって、コンデンサＣ１の静電容量Ｃａは非常に小さい。

（２．４）感圧部
２つの感圧部Ｓ２，Ｓ３は、上述の通り、感圧式のセンサであり、押圧面３０の押圧方向（下方向Ｄｄ）から見たときに感触部Ｓ１の側面（左右方向）に配置されている（図２及び図５参照）。感圧部Ｓ２，Ｓ３のそれぞれと感触部Ｓ１とは両側に隣接して配置されている。ここでは２つの感圧部Ｓ２，Ｓ３は互いに同じ構成を有しているが、互いに異なる構成を有してもよい。

感圧部Ｓ２は、図１Ａ及び図４に示すように、導電性を有する部材（例えば金属の板材）よりなる矩形平板形状を有する可動電極３１３と、固定電極７１１，７４と、導電シート１４２と、絶縁シート１５２と、弾性部材３１１と、プッシュ板１３１と、端子７４１，７４２を有している。感圧部Ｓ３は、図１Ａ及び図４に示すように、導電性を有する部材（例えば金属の板材）によりなる矩形平板形状を有する可動電極３１４と、固定電極７１２，７２と、導電シート１４１と、絶縁シート１５１と、弾性部材３１２と、プッシュ板１３２と、端子７２１，７２２を有している。可動電極３１３が移動する場合には、弾性部材３１１の変形を伴う。言い換えると、弾性部材３１１は、可動電極３１３の移動に応じて変形する。すなわち、感圧部Ｓ２は、固定電極７１１，７４のそれぞれ可動電極３１３との間における静電容量の変化を検知する感圧式のセンサである。同様に、感圧部Ｓ３は、固定電極７１２，７２のそれぞれと可動電極３１４との間における静電容量の変化を検知する感圧式のセンサである。固定電極７１１は固定電極７１２と連結部６を介して連結されている。固定電極７１１は固定電極７１２と連結部６とは一体で固定一体電極７１を構成する。感触部Ｓ１の弾性部材３１の下面に設けられている可動電極３２は連結部６に接触して接地される。

固定電極７４、７１１は、それらの間にギャップ６００を形成するように、同一平面上に前後方向に配置されている（図６Ａ参照）。つまり、固定電極７４、７１１は、同一平面上において、それらの間にギャップ６００を設けるように前後方向に沿って配置されている。本実施形態では、ギャップ６００に対して前方向Ｄｆに固定電極７４が配置されており、ギャップ６００の後方向Ｄｂに固定電極７１１が配置されている。固定電極７４は固定電極７１１の前方向Ｄｆに配置されている。さらに、固定電極７４，７１１は、可動電極３１３と対向している。ここで、可動電極３１３は下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）から見てギャップ６００に対して前方向Ｄｆに位置する部位３１３ａと、下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）から見てギャップ６００に対して後方向Ｄｂに位置する部位３１３ｂとを有する。固定電極７４は下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）で可動電極３１３の部位３１３ａに対向しており、固定電極７１１は下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）で可動電極３１３の部位３１３ｂに対向している。固定電極７４は下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）では可動電極３１３の部位３１３ｂには対向しておらず、固定電極７１１は下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）では可動電極３１３の部位３１３ａには対向していない。

固定電極７４は固定電極７１１と許容される誤差を含めて同じ面積を有する。

固定電極７２、７１２は、ギャップ６０１を形成するように、同一平面上に前後方向に配置されている（図６Ｃ参照）。つまり、固定電極７２、７１２は、同一平面上において、ギャップ６０１を設けるように前後方向に配置されている。本実施形態では、ギャップ６０１に対して前方向Ｄｆに固定電極７２が配置され、後方向Ｄｂに固定電極７１２が配置されている。固定電極７２，７１２は、可動電極３１４と対向している。可動電極３１４は、下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）から見てギャップ６０１に対して前方向Ｄｆに位置する部位３１４ａと、下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）から見てギャップ６０１に対して後方向Ｄｂに位置する部位３１４ｂとを有する。固定電極７２は下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）で可動電極３１４の部位３１４ａに対向し、固定電極７１２は下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）で可動電極３１４の部位３１４ｂに対向している。固定電極７２は下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）では可動電極３１４の部位３１４ｂには対向しておらず、固定電極７１２は下方向Ｄｄ（上方向Ｄｕ）では可動電極３１４の部位３１４ａには対向していない。

固定電極７２は、許容される誤差を含めて固定電極７１２と同じ面積を有する。

固定電極７１１，７１２，７２，７４は、図１Ａ及び図４に示すように、導電性を有する部材（例えば金属の板材）よりなる矩形平板形状を有する。本実施形態においては、感圧部Ｓ２の固定電極７１１は感圧部Ｓ３の固定電極７１２と連結部６を介して連結されている。連結部６も同様に導電性を有する部材（例えば金属の板材）によって形成されている。本実施形態では固定電極７１１、７１２は互いに連結されているが、必ずしも連結されていなくてもよい。

また、端子７２１，７２２，７４１，７４２は、図５に示すように、導電性を有する部材（例えば金属の板材）よりなる矩形平板形状を有する。端子７２１は固定電極７２と電気的に接続されており、端子７２２は固定電極７１２と電気的に接続されており、端子７４１は固定電極７４と電気的に接続されており、端子７４２は固定電極７１１と電気的に接続されている。端子７２１，７２２，７４１，７４２は、ボディ１２に形成された導出孔からそれぞれハウジング１０の外部に突き出ている（図５参照）。固定電極７１１，７１２が連結部６により連結されていることに伴い（図４参照）、端子７２２，７４２は電気的に接続されている。本実施形態では、端子７２２，７４２は連結部６を介して連結され、かつ接地されている。

感圧部Ｓ２の可動電極３１３の表面は、感圧部Ｓ３の可動電極３１４の表面と概ね同じ大きさで同じ形状を有する。感圧部Ｓ２及び感圧部Ｓ３は、カバーフィルム１１の押圧方向（上下方向）から見て、それぞれ可動電極３１３、可動電極３１４と重なるように配置されている。２つの感圧部Ｓ２，Ｓ３は、感触部Ｓ１の押圧面３０の押圧方向から見たときに、感触部Ｓ１の両側に配置されている。つまり、２つの感圧部Ｓ２，Ｓ３は、感触部Ｓ１の押圧面３０の押圧方向から見たときに、感触部Ｓ１を介して右方向Ｄｒ、左方向Ｄｌにそれぞれ配置されている。すなわち可動電極３２の押圧方向から見て、可動電極３２の両側に、一対の可動電極３１３，３１４が配置されている。

操作体Ｕ１が、カバーフィルム１１を介して感圧部Ｓ２を押圧すると、プッシュ板１３１が弾性部材３１１を押圧し、可動電極３１３を下方向Ｄｄに移動させる。この時の可動電極３１３と、導電シート１４２と、絶縁シート１５２及び固定電極７１１，７４との間で構成されるコンデンサＣ２１，Ｃ２２（図１Ｂ参照）の静電容量の変化を表すアナログの電気信号が端子７４１を介して制御部９に出力される。すなわち、入力装置１は、コンデンサＣ２１，Ｃ２２の静電容量の変化を表す電気信号を端子７４１から制御部９に出力する。

感圧部Ｓ３についても同様に、操作体Ｕ１が、カバーフィルム１１を介して感圧部Ｓ３を押圧すると、プッシュ板１３２が弾性部材３１２を押圧し、可動電極３１４を下方向Ｄｄに移動させる。この時の可動電極３１４と、導電シート１４１と、絶縁シート１５１及び固定電極７１２，７２との間で構成されるコンデンサＣ３１，Ｃ３２（図１Ｂ参照）の静電容量の変化を表すアナログの電気信号が端子７２１を介して制御部９に出力される。すなわち、入力装置１は、コンデンサＣ３１，Ｃ３２の静電容量の変化を表す電気信号を端子７２１から制御部９に出力する。

本実施形態では、可動電極３１３の部位３１３ａと固定電極７４とが感圧部Ｓ２の等価回路のコンデンサＣ２１を形成する（図１Ｂ参照）。可動電極３１３の部位３１３ｂと固定電極７１１とが感圧部Ｓ２の等価回路のコンデンサＣ２２を形成する（図１Ｂ参照）。

可動電極３１３の部位３１３ａ、３１３ｂは互いに繋がっているので、コンデンサＣ２１、Ｃ２２は互いに直列に接続される。

固定電極７４、７１１の面積は互いに同じなので、可動電極３１３の部位３１３ａと固定電極７４との間で生じるコンデンサＣ２１の静電容量は、可動電極３１３の部位３１３ｂと固定電極７１１との間で生じるコンデンサＣ２２の容量と同じである。

また、可動電極３１４の部位３１４ａと固定電極７２とが感圧部Ｓ３の等価回路のコンデンサＣ３１を形成する（図１Ｂ参照）。可動電極３１４の部位３１４ｂと固定電極７１２とが感圧部Ｓ３の等価回路のコンデンサＣ３２を形成する（図１Ｂ参照）。

可動電極３１４の部位３１４ａ、３１４ｂは互いに繋がっているので、コンデンサＣ３１、Ｃ３２は互いに直列に接続される。

さらに、固定電極７２と固定電極７１２との面積は互いに同じなので、可動電極３１４の部位３１４ａと固定電極７２との間で生じるコンデンサＣ３１の静電容量は、可動電極３１４の部位３１４ｂと固定電極７１２との間で生じるコンデンサＣ３２の容量と同じである。

（２．５）制御部
入力システム１００の制御部９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びメモリを主構成とするマイクロコントローラにて構成されている。言い換えれば、制御部９は、ＣＰＵ及びメモリを有するコンピュータにて実現されており、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータが制御部９として機能する。プログラムは、ここではメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。

制御部９は入力装置１と電気的に接続されている。制御部９は、図８に示すように、信号取得部９１及び判定部９３を備えている。言い換えると、制御部９は、信号取得部９１としての機能及び判定部９３としての機能を備えている。

信号取得部９１は、感触部Ｓ１の端子７３１と感圧部Ｓ２、Ｓ３の端子７４１、７２１とから出力される出力信号を取得するように構成されている。判定部９３は、入力装置１から取得する出力信号に基づいて、操作体Ｕ１が入力装置１を操作する操作状態を判定するように構成されている。

感触部Ｓ１と感圧部Ｓ２、Ｓ３の静電容量を取得する方法として、様々な方法を採用でき、一例としては、スイッチドキャパシタ方式が利用できる。スイッチドキャパシタ方式では、コンデンサＣ１～Ｃ３２に蓄積される電荷の量に基づいて、感触部Ｓ１と感圧部Ｓ２、Ｓ３の静電容量（の変化）を検出する。制御部９は、例えばスイッチドキャパシタ方式を用いて、コンデンサＣ１～Ｃ３２に対して順番に、充電する充電処理と、放電する放電処理とを所定時間の間に交互に繰り返し行う。放電処理では、充電処理でコンデンサＣ１～Ｃ３２に蓄えられた電荷を放電して判定部９３の判定用のコンデンサＣｄを充電する。コンデンサＣｄの両端電圧が規定値に達すると、放電処理を終了して充電処理を開始する。つまり、静電容量が大きいほど所定時間内にコンデンサＣｄの両端電圧が規定値に達した回数が増える。したがって、制御部９は、所定時間内に判定用のコンデンサＣｄの両端電圧が規定値に達した回数により、静電容量の変化を判定できる。

ここで本実施形態の判定部９３は、感触部Ｓ１、感圧部Ｓ２、及び感圧部Ｓ３の静電容量の変化に関する検出結果の組み合わせから、操作体Ｕ１の様々な操作状態（操作入力）を判定する。検出結果は、例えば、感触部Ｓ１へのタッチ、プッシュ、及びクリック、並びに、各感圧部Ｓ２、Ｓ３へのタッチを含み得る。プッシュは感触部Ｓ１を押圧してはいるもののクリック感を発生しない状態を意味する。

（２．６）動作
入力装置１に対する中心押しの操作について説明する。中心押しとは、感触部Ｓ１とそれに隣接する感圧部Ｓ２、Ｓ３が均等に押圧される操作である（図３Ａ参照）。この操作では、感触部Ｓ１の上方向Ｄｕすなわち突起Ｔ１０１の上方向Ｄｕから操作板Ｔ１を下方向Ｄｄに押す。まず、感触部Ｓ１すなわち操作板Ｔ１が押圧される前の状態について説明する。この状態での感触部Ｓ１の前後方向の断面図を図６Ｂに示す。可動電極３２と絶縁シート１６と固定電極７３とによりコンデンサＣ１が形成されている。本実施形態では、ドーム形状の弾性部材３１の押圧面３０の反対側の下面に可動電極３２が一体形成されているので、可動電極３２と絶縁シート１６の間に空隙が生じている。このため、コンデンサＣ１の静電容量Ｃａは非常に小さい。

次に、感触部Ｓ１が押圧された場合について説明する。弾性部材３１の押圧面３０の中央部分（プッシュ板１４付近）が押圧された場合、弾性部材３１に圧力がかかり、可動電極３２が下方向Ｄｄに移動する。よって、押圧面３０の押し込み量（ストローク）が増加して所定値に達すると、弾性部材３１に弾性変形が生じ、弾性部材３１の押圧面３０が凹面となり下面が凸面となるように形状が反転してクリック感が発生する。弾性部材３１は、可動電極３２の移動に応じて変位する部分３１ｐを有するように変形する。弾性部材３１は、弾性変形した際に固定電極７３上の絶縁シート１６に接触し、コンデンサＣ１が形成される。つまり、押圧面３０の中心部と固定電極７３との距離が大きく変化し、このような距離の大きな変化は静電容量Ｃａの大きな変化として現れる。

次に、感圧部Ｓ２、Ｓ３の動作について説明する。感圧部Ｓ２が押圧された場合、弾性部材３１１への押し込み量の増加に伴い、可動電極３１３が下方向Ｄｄに移動し、コンデンサＣ２１，Ｃ２２の静電容量の変化（増加）として現れる。感圧部Ｓ３が押圧された場合も同様に、弾性部材３１２への押し込み量の増加に伴い、可動電極３１４が下方向Ｄｄに移動し、コンデンサＣ３１，Ｃ３２の静電容量の変化（増加）として現れる。弾性部材３１１，３１２は、可動電極３１３、３１４の移動に応じて変位する部分３１１ｐ、３１２ｐをそれぞれ有するように変形する。感圧部Ｓ２で形成される２つのコンデンサＣ２１，Ｃ２２は直列に接続されているので、感圧部Ｓ２における合成静電容量はコンデンサＣ２１，Ｃ２２の静電容量の１／２倍となるが、操作体Ｕ１が人体以外のもの（例えば手袋など）であっても感度は変わらない。同様に、感圧部Ｓ３で形成される２つのコンデンサＣ３１，Ｃ３２は直列に接続されているので、感圧部Ｓ３における合成静電容量はコンデンサＣ３１，Ｃ３２の静電容量の１／２倍となるが、操作体Ｕ１が人体以外のもの（例えば手袋など）であっても感度は変わらない。感圧部Ｓ２、Ｓ３の等価回路図は図１Ｂに示す。

感触部Ｓ１が押圧されると、操作体Ｕ１である人体が疑似的な接地となり、感触部Ｓ１で形成されるコンデンサＣ１の一端は接地される。この際の感触部Ｓ１の弾性部材３１と感圧部Ｓ２，Ｓ３の弾性部材３１１，３１２にかかる荷重（Ｎ）と押圧されるストローク（μｍ）との相関関係を図７に示している。図７の１点鎖線で示すグラフ７ｂは、感触部Ｓ１の弾性部材３１の荷重とストロークの相関関係を示している。また、図７の点線で示すグラフ７ａは、感圧部Ｓ２，Ｓ３の弾性部材３１１，３１２の荷重とストロークの相関関係を示している。図７の実線で示すグラフ７ｃは、感触部Ｓ１及び感圧部Ｓ２，Ｓ３の全体としての荷重とストロークの相関関係を示している。ストロークは弾性部材３１、３１１，３１２の変形量に対応する。

感触部Ｓ１の弾性部材３１のグラフ７ｂでは、弾性部材３１への押し込み量であるストロークが０から増加して値ａ２に到達するまではストロークが増加するに従って荷重も増加している。次にグラフに示すストロークが値ａ２を超えるとストロークは増加するものの荷重は減少に転じる。これは、ストロークの値ａ２にて弾性部材３１の弾性変形が生じ、クリック感が発生したことを意味している。更にストロークが増加すると、値ａ３において再び荷重は増加に転じる。このように、荷重とストロークとの相関関係において、荷重の変化の方向が反転する領域が現れる。

感圧部Ｓ２、Ｓ３の弾性部材３１１，３１２のグラフ７ａでは、ストロークが０から値ａ１まではストロークの増加に伴って荷重も増加している。ストロークの値ａ１から値ａ４まではストロークが増加しても荷重はほとんど変化しない、又は荷重が減少したとしても値は小さい。ストロークがさらに増加して値ａ４を超えるとストロークに応じて荷重は増加する。

グラフ７ｂにおいて、荷重はストロークの値ａ２において極大値Ｌ２ｍａｘとなり、ストロークの値ａ３において極小値Ｌ２ｍｉｎとなる。グラフ７ａにおいて、ストロークの値ａ１において極大値Ｌ１ｍａｘとなり、ストロークの値ａ４において極小値Ｌ１ｍｉｎとなる。荷重とストロークの相関関係において、弾性部材３１１，３１２のグラフ７ａにおける極大値Ｌ１ｍａｘと極小値Ｌ１ｍｉｎの差分値Ｌ１ｄは弾性部材３１のグラフ７ｂにおける極大値Ｌ２ｍａｘと極小値Ｌ２ｍｉｎの差分値Ｌ２ｄより小さい。または、弾性部材３１１，３１２の荷重とストロークの相関関係のグラフ７ａにおいて、極大値Ｌ１ｍａｘと極小値Ｌ１ｍｉｎを有していなくてもよい。このことから、弾性部材３１１，３１２は弾性部材３１に比べて座屈しにくく、低操作力、低クリック率、長ストロークの部材であればよい。ここで、クリック率は、例えば、座屈現象を起こす極大荷重Ｐ１と座屈現象が起こった直後の極小荷重Ｐ２とにより、（Ｐ１―Ｐ２）／Ｐ１として定義される。この結果、図７のグラフ７ｃで示すように、感触部Ｓ１及び感圧部Ｓ２，Ｓ３の全体としてストロークが０から増加して値ａ２になったときに弾性部材３１と同様に荷重は極大値Ｌ３ｍａｘとなって増加から減少に転じる。さらに、ストロークが値ａ２から増加して感触部Ｓ１及び感圧部Ｓ２，Ｓ３の全体としてストロークが値ａ３となったときに弾性部材３１と同様に荷重は極小値Ｌ３ｍｉｎとなって減少から増加に転じる。以上のように、感触部Ｓ１と同時に感圧部Ｓ２，Ｓ３を押し下げてもストロークは増加しつつクリック感の発生は抑制されていて、感触部Ｓ１のクリック感に影響を与えることがない。

なお、感触部Ｓ１と感圧部Ｓ２、Ｓ３が均等に押された動作について説明したが、必ずしも均等に押される必要はない。

均等ではない例として、次に、入力装置１に対する片押しの動作について説明する。片押しとは、感触部Ｓ１の上方向Ｄｕである操作板Ｔ１の中心から大きく左方向Ｄｌまたは右方向Ｄｒにずれた位置で操作板Ｔ１が押圧される状態である（図３Ｂ参照）。この場合、左方向Ｄｌと右方向Ｄｒのうち片押しした方向に存在する感圧部Ｓ２、Ｓ３の一方が押圧され、感圧部Ｓ２、Ｓ３の他方と感触部Ｓ１とは押圧されない。ここでは、感圧部Ｓ２が押圧された片押しの動作について説明する。感圧部Ｓ２の上方向Ｄｕから操作板Ｔ１が押されて感圧部Ｓ２が押圧された場合、弾性部材３１１への押し込み量であるストロークの増加に伴い、可動電極３１３が下方向Ｄｄに移動し、コンデンサＣ２２の静電容量の変化を示すアナログの電気信号が端子７４１から出力される。なお、感圧部Ｓ３が片押しされた場合についても同様に、コンデンサＣ３２の静電容量の変化を表すアナログの電気信号が端子７２１から出力される。制御部９は、感触部Ｓ１と各感圧部Ｓ２，Ｓ３の静電容量の変化を監視して、操作体Ｕ１により入力装置１に入力された操作状態を判定し、判定された操作状態に対応する制御信号を外部（他の回路モジュール等）に出力する。

（２．７）使用方法
以下、入力装置１の使用方法について簡単に説明する。

入力装置１によれば、感触部Ｓ１と一対の感圧部Ｓ２、Ｓ３の静電容量の変化のバランスに基づいて、感触部Ｓ１を基準とする操作体Ｕ１の相対的な位置（傾き）を判定することができる。静電容量の変化のバランスは、例えば、感触部Ｓ１の両側にある一対の感圧部Ｓ２、Ｓ３の静電容量の変化の大小関係により評価される。

また、入力装置１によれば、操作体Ｕ１の相対的な位置（傾き）に加えて、感触部Ｓ１に対する押圧の程度（押し込み量）を判定することもできる。感触部Ｓ１の静電容量の変化が大きければ、押し込み量が大きいとみなされる。

また、感触部Ｓ１の静電容量の変化に基づいて、弾性部材３１が弾性変形したかどうか（クリック感が発生したかどうか）を判定することができる。

本実施形態では、感触部Ｓ１と感圧部Ｓ２，Ｓ３とが、互いに独立して並んで配置されているため、感触部Ｓ１におけるクリック感の発生が阻害されることを抑制しつつ、多様な操作にも対応可能にすることができる。

また、入力装置１によれば、感触部Ｓ１と一対の感圧部Ｓ２，Ｓ３とが、互いに独立してハウジング１０内にそれぞれ収容されている。したがって、カバーフィルム１１により密閉構造が実現でき、防水性においても優れている。

（３）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、上記実施形態に係る入力システム１００と同様の機能は、入力システム１００の制御方法、コンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。

以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。なお、以下では、上記実施形態を「基本例」と呼ぶこともある。

本開示における入力システム１００の制御部９は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における入力システム１００の制御部９としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又はＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

また、入力システム１００の制御部９における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは入力システム１００に必須の構成ではなく、入力システム１００の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、入力システム１００の少なくとも一部の機能、例えば、制御部９の一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。反対に、入力システム１００の複数の機能が１つの筐体内に集約されていてもよい。

（３．１）変形例１
本変形例では、基本例の構成に対して、図４において、導電シート１４１，１４２の代わりに、電気絶縁性を有する絶縁弾性体が設けられている点が基本例とは異なる。この場合、絶縁弾性体は、例えば、誘電性エラストマのように、比較的高い誘電率を有することが好ましい。導電シート１４１，１４２に代えて絶縁弾性体を設ける場合、絶縁シート１５１，１５２は省略可能である。この場合、絶縁シート１６も省略する観点から、絶縁シート１６に代えて絶縁弾性体を用いるのが好ましい。

（３．２）変形例２
図９は変形例２に係る入力装置１の可動電極３２、３１３、３１４の斜視図である。本変形例では、固定電極７４，７１１の一部と可動電極３１３との間の容量変化と、固定電極７２，７１２の一部と可動電極３１４との間の容量変化とを出力する入力装置１について記載する。本変形例においても、固定電極７１１，７１２は連結部６を介して接続され、かつ端子７２２，７４２を通じて接地されている。さらに、本変形例では、可動電極３１３，３１４、３２は連結部１８（図９参照）により互いに接続されて形成されている可動一体電極３１ａを有する。固定一体電極７１は端子７２２，７４２を通じて接地されている。この場合、入力装置１は、固定電極７４と可動電極３１３との間の容量変化と、固定電極７２と可動電極３１４との間の容量変化と、固定電極７３と可動電極３２との間の容量変化とを端子７４１と端子７２１と端子７３１とからそれぞれ出力する。次に、中心押しされた場合に出力される合成静電容量について説明する。中心押しされると、上述した通りに固定電極７１１，７１２は接地され、基本例では感圧部Ｓ２の等価回路は互いに直列に接続された２つのコンデンサＣ２１、Ｃ２２よりなり、感圧部Ｓ３の等価回路は互いに直列に接続された２つのコンデンサＣ３１、Ｃ３２よりなる。（図１Ｂ参照）、変形例２では、さらに可動電極３２、３１３、３１４も接地されているので、感圧部Ｓ２の等価回路は１つのコンデンサＣ２１のみよりなり、感圧部Ｓ３の等価回路は１つのコンデンサＣ３１のみよりなる。コンデンサの直列接続では合成容量は低下するので、感圧部Ｓ２、Ｓ３が１つのコンデンサを構成することで容量が増加する。そのため、感圧部Ｓ２，Ｓ３の感度向上を図ることができる。片押しされた場合の感圧部Ｓ２若しくは感圧部Ｓ３の出力についても同様である。このように、左右の感圧部Ｓ２、Ｓ３の可動電極３１３，３１４と感触部Ｓ１の可動電極３２を一体とした上で接地することで、感圧部の感度を向上させることができる。また、可動一体電極３１aを近接用電極として使用することで、近接検知感度を向上させることができる。

（３．３）変形例３
本変形例では、可動電極３２、３１３、３１４と弾性部材３１、３１１、３１２の組み合わせについて説明する。基本例では、弾性部材３１と可動電極３２は一体として形成されており、可動電極３１３と弾性部材３１１は互いに分離され、可動電極３１４と弾性部材３１２は互いに分離された構造であるが、これらの構造に限定されない。例えば、弾性部材３１、３１１、３１２が導電性を有するドーム形状を有する金属板よりなる場合、可動電極３２は弾性部材３１と一体となっており、可動電極３１３は弾性部材３１１と一体となっており、可動電極３１４は弾性部材３１２と一体となっている。この場合も実施形態１の基本例と同様の効果が得られる。

基本例ではドーム体の弾性部材３１の押圧面３０の反対側の下面にメッキで可動電極３２が形成されている。ドーム体の弾性部材３１はドーム体の可動電極３２から分離していてもよい。この場合、弾性部材３１のドーム体は導電性を有している必要はない。

以上から、感触部Ｓ１の弾性部材３１と可動電極３２の取りうる形態としては、導電性ドーム単体、ドーム体と可動電極が一体形成された構造、ドーム体と可動電極が分離した構造、が挙げられる。

（３．４）変形例４
次に、感圧部Ｓ２，Ｓ３の弾性部材３１１，３１２と可動電極３１３，３１４の構成について説明する。基本例では、弾性部材３１１，３１２がドーム形状を有し、可動電極３１３，３１４が弾性部材３１１，３１２とは互いに分離されている。また、変形例３では弾性部材３１１，３１２がメタルドームであり、弾性部材３１３、３１４を兼ねた構造について説明している。変形例４では、弾性部材３１１，３１２はステンレスドーム体よりなり、ステンレスドーム体の押圧面の反対の下面に銀メッキで可動電極３１３，３１４が形成されている。変形例４は、基本例と電気的な効果については同様の効果を得ることができる。

なお、本変形例においてステンレスドーム、銀メッキについての開示を行ったが、本材料に限定する趣旨ではない。

以上では、変形例３において感触部Ｓ１の弾性部材３１と可動電極３２、変形例４において感圧部Ｓ２の弾性部材３１１と可動電極３１３、及び感圧部Ｓ３の弾性部材３１２と可動電極３１４の取りうる形態について説明した。取りうる形態としては、導電性ドーム単体、ドーム体と可動電極が一体形成された構造、ドーム体と可動電極が分離した構造、が挙げられる。感触部Ｓ１、及び感圧部Ｓ２，Ｓ３において、これらの中から適宜組み合わせた場合にも同様の効果を得ることができる。また、弾性部材３１、及び弾性部材３１１，３１２の取りうる形態について、感触部Ｓ１、及び感圧部Ｓ２，Ｓ３のうち少なくとも一方はドーム形状であってもよい。

（３．５）変形例５
変形例５では、入力装置は１つの感触部Ｓ１と１つの感圧部Ｓ２とを備え、感圧部Ｓ３を備えていない点が基本例とは異なる。例えば、変形例５では、１つの可動電極３１３は、可動電極３２の押圧方向から見て、可動電極３２の側方（例えば、左右方向において右方向Ｄｒ）に配置されている。この場合、感圧部Ｓ２が１つであるため片押しによる左右検知は不可能となる。しかしながら、変形例５においても、押し込み検知とクリック検知は可能である。このとき、端子７４２を接地すると、片押しされた場合には入力装置１は図１０Ａに示す等価回路図となり、コンデンサＣ２の合成容量はＣｂとなるが左右検知はできない。一方、中心押しされた場合には入力装置１は図１０Ｂに示す等価回路図において、端子７３１からはコンデンサＣ１に応じた信号が出力され、端子７４１からはコンデンサＣ２に応じた信号が出力される。

（実施形態２）
実施形態２では、操作体Ｕ１の操作状態を検知する点で実施形態１と異なる。以下、異なる点を中心に説明する。なお、実施形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１１は実施形態２に係る入力システム１００ａのブロック図である。入力システム１００ａは入力装置１ａを備える。入力装置１ａは、感触部Ｓ１、及び感圧部Ｓ２，Ｓ３が一体構成された図９に示す可動一体電極３１ａを有する。固定一体電極７１では、連結部６を介して固定電極７１１，７１２が互いに接続されており、固定一体電極７１は接地されている。端子７２１、７４１、７２２，７４２，７３１は制御部９に接続されている。可動一体電極３１ａを近接用電極として使用することで、近接検知感度を向上させることができる。

制御部９は、端子７２２，７４２からの信号を入力されると、ホバー検知重視モードと、変形例２で説明したように感圧部Ｓ２，Ｓ３の感度が向上する感圧重視モードとを切替える。また、ホバー重視モードで待機し、近接検知すると感圧重視モードに切替える等、時分割動作させることで両立させることができる。

図１２Ａから１２Ｄは入力装置１ａに対する操作体Ｕ１の操作状態を説明するための図である。本実施形態の操作状態は、感触部Ｓ１に対する操作体Ｕ１の移動に関する方向性を含む。また本実施形態の操作状態は、第１操作過程、及び第２操作過程のうち、少なくとも一方の過程に関する状態を含む。第１操作過程は、操作体Ｕ１が押圧面３０に近づき押圧面３０に押圧（タッチ、プッシュ、又はクリック）が与えられるまでの操作過程である。第２操作過程は、押圧面３０に押圧が与えられた後に操作体Ｕ１が押圧面３０から離れるまでの操作過程である。

具体的には、操作状態は、以下の７つの操作状態を含む。以下の操作状態は、単なる一例であり、限定されるものではない。判定部９３は、以下の７つの操作状態のうち１つ以上の操作状態について判定可能であってもよい。例えば、判定部９３は、操作体Ｕ１の操作状態が、第２操作状態であるか否かのみを判定するように設定されてもよいし、第２操作状態と第３操作状態のどちらであるかを判定するように設定されてもよい。

第１操作状態は、図１２Ａに示すように、操作体Ｕ１が、操作板Ｔ１を介して、２つの感圧部Ｓ２、Ｓ３にほぼ同時にタッチし、かつ感触部Ｓ１をクリックする一連の操作状態である。なお、操作板Ｔ１の下面には突起Ｔ１０１～１０３があり、突起Ｔ１０１～１０３によりプッシュ板１３１、１３２、１４に押圧が与えられる。

第２操作状態は、図１２Ｂに示すように、操作体Ｕ１が、操作板Ｔ１を介して、左側の感圧部Ｓ３に先にタッチしてから感触部Ｓ１をクリックし、さらに操作体Ｕ１が弧を描くように右方向Ｄｒに移動して右側の感圧部Ｓ２にタッチする一連の操作状態である。なお、操作体Ｕ１が弧を描くように移動することに伴って、操作板Ｔ１も、突起Ｔ１０１を支点として弧を描くように僅かに回転する。

第３操作状態は、第２操作状態とは逆に、操作体Ｕ１が、操作板Ｔ１を介して、右側の感圧部Ｓ２から左側の感圧部Ｓ３に弧を描くようにタッチする一連の操作状態である。

第４操作状態は、図１２Ｃに示すように、操作体Ｕ１が、操作板Ｔ１を介して、左側の感圧部Ｓ３から感触部Ｓ１を通って右側の感圧部Ｓ２へ実質的に操作板Ｔ１の上面をスライド移動する一連の操作状態である。この操作状態では、操作体Ｕ１が、感触部Ｓ１に対してクリック操作を行わずに、タッチ（又はプッシュ）操作しつつ移動する。

第５操作状態は、第４操作状態とは逆に、操作体Ｕ１が、操作板Ｔ１を介して、右側の感圧部Ｓ２から左側の感圧部Ｓ３に操作板Ｔ１の上面をスライド移動する一連の操作状態である。

このように、判定部９３は、感触部Ｓ１に対する操作の種別（タッチ、プッシュ、クリック）の判定だけでなく、感触部Ｓ１に受けた操作体Ｕ１の方向（図示例では右方向Ｄｒと左方向Ｄｌと上方向Ｄｕとのうちの１つ）からの操作と、操作体Ｕ１が離れる方向が判定され、すなわち方向性（操作の順番）を判定される。制御部９は、その操作の種別と、操作体Ｕ１の移動の方向に応じた制御信号を、他の回路モジュール等に送信可能となる。このように判定部９３が構成されていることで、多様な操作状態に対応した処理を行うことができる。

また判定部９３は、上述した各感圧部Ｓ２、Ｓ３へのタッチ判定について、規定値等を調整して感度を上げることでタッチを伴わない近接判定を行えてもよい。以下の第６及び第７操作状態は、近接判定に関する操作状態の例である。

第６操作状態は、図１２Ｄに示すように、操作体Ｕ１が、左側の感圧部Ｓ３の上方の位置から斜めに感触部Ｓ１へ向かい、操作板Ｔ１を介して感触部Ｓ１をクリックし、さらに右側の感圧部Ｓ２の上方の位置に向かう一連の操作状態（ホバー操作）である。この操作状態では、操作体Ｕ１が略Ｖ字状の軌跡を移動する。

第７操作状態は、第６操作状態とは逆に、操作体Ｕ１が右側の感圧部Ｓ２の上方の位置から感触部Ｓ１へ向かい、操作板Ｔ１を介して感触部Ｓ１をクリックし、左側の感圧部Ｓ３の上方の位置に向かう一連の操作状態である。

第６及び第７操作状態では、判定部９３は、左右どちらの感圧部Ｓ２、Ｓ３がタッチされたかではなく、どちらの感圧部Ｓ２，Ｓ３の側から近づき、又はどちらの感圧部Ｓ２、Ｓ３の側へ遠ざかるかを判定する。このように判定部９３が構成されていることで、さらに多様な操作状態に対応した処理を行うことができる。

ただし、操作状態は、操作体Ｕ１の移動に関する方向性を含まなくてもよい。操作状態は、単に、操作体Ｕ１の相対的な位置（操作体Ｕ１の傾きでもよい）を含むものでもよい。以下の第８及び第９操作状態は、操作体Ｕ１の相対的な位置判定に関する操作状態の例である。

第８操作状態は、操作体Ｕ１が、左側に傾斜した状態で、左側の感圧部Ｓ３と感触部Ｓ１とに位置する、という操作状態である。

第９操作状態は、第８操作状態とは逆に、操作体Ｕ１が、右側に傾斜した状態で、右側の感圧部Ｓ２と感触部Ｓ１とに位置する、という操作状態である。

第８及び第９操作状態に関して、判定部９３は、操作体Ｕ１が、左右どちらの感圧部Ｓ２、Ｓ３に偏った状態で感触部Ｓ１に押圧を与えたかを判定する。

なお、図１２Ａから図１２Ｄは、入力装置１ａを図２の前方から見た模式図である。図１２Ａから図１２Ｄでは、一例として、入力装置１ａの左右の寸法は、人の指先（操作体Ｕ１）の幅よりもやや小さい寸法であることを想定する。入力装置１ａの左右の寸法は、例えば、９ｍｍである。しかし、この寸法に限定されるものではない。

使用方法については、実施形態１と同様であるので省略する。

（４）利点
以上説明したように、第１の態様に係る入力装置（１）は、固定電極（７２，７４，７１１，７１２）と可動電極（３２）と可動電極（３１３，３１４）とを有し、かつ少なくとも、固定電極（７２，７４，７１１，７１２）の一部又は全てと可動電極（３１３，３１４）との間の容量変化を出力する。入力装置（１）は、可動電極（３２）の移動時に変形する弾性部材（３１）と、可動電極（３１３，３１４）の移動時に変形する弾性部材（３１１，３１２）と、を備える。

第１の態様によれば、クリック感の発生が阻害されることを抑制しつつ、多様な操作にも対応可能である、という利点がある。

第２の態様に係る入力装置（１）に関して、第１の態様において、弾性部材（３１１，３１２）は、弾性部材（３１１，３１２）に加わる力と弾性部材（３１１，３１２）の変位量との相関関係において、極大値及び極小値を持たない。または、弾性部材（３１１，３１２）は、極大値及び極小値を持つ場合には前記極大値と前記極小値の差分値が前記弾性部材（３１）の差分値に比べて小さい。

第２の態様によれば、弾性部材（３１１，３１２）は、弾性部材（３１）を押圧したときのクリック感触に影響を与えない利点がある。つまり、可動電極（３２）の押圧に対する感触を上げつつ、固定電極（７２，７４，７１１，７１２）の一部又は全てと可動電極（３１３，３１４）との間の容量変化の検知の精度を上げることができる。

第３の態様に係る入力装置（１）に関して、第１又は第２の態様において、可動電極（３１３，３１４）は、可動電極（３２）の押圧方向から見て、可動電極（３２）の側方に配置されている。

第３の態様によれば、可動電極（３２）の押圧方向から見て、可動電極（３２）の側方に配置されることで、可動電極（３２）の押圧に対する感触を受けつつ、固定電極（７２，７４，７１１，７１２）の一部又は全てと可動電極（３１３，３１４）との間の容量変化の検知の精度を上げることができる。

第４の態様に係る入力装置（１）に関して、第３の態様において、可動電極（３２）の押圧面（３０）の押圧方向から見て、可動電極（３２）の両側に、一対の可動電極（３１３，３１４）が配置されている。

第４の態様によれば、可動電極（３２）の押圧に対する感触を受けつつ、固定電極（７２，７４，７１１，７１２）の一部又は全てと可動電極（３１３，３１４）との間の容量変化の検知の精度を上げることができる。さらに、可動電極（３２）に対して傾倒操作があった場合に、どちらの側から操作されているか判別しやすい利点がある。

第５の態様に係る入力装置（１）は、第１～第４のいずれかの態様において、可動電極（３２）と、可動電極（３１３，３１４）とを連結する連結部を更に備える。

第５の態様によれば、可動電極（３２）と可動電極（３１３，３１４）とを連結し、かつ固定電極（７１１，７１２）とも連結することで共通電極を形成し、共通電極の処理方法に応じてホバー感度向上若しくは固定電極（７２，７４，７１１，７１２）の一部又は全てと可動電極（３１３，３１４）との間の容量変化の検知の向上を図ることができる。

第６の態様に係る入力装置（１）は、第１～第５のいずれかの態様において、ホバー操作に応じて発生した容量変化を更に出力する。

第６の態様によれば、クリック感の発生が阻害されることを抑制しつつ、多様な操作にも対応可能である、という利点がある。まず、可動電極（３２）と可動電極（３１３，３１４）とを連結し、かつ固定電極（７１１，７１２）とも連結することで共通電極を形成する。そこで共通電極をホバー検知回路に接続することによりホバー操作に応じた容量変化を表すアナログの電気信号を出力することができる。

第７の態様に係る入力装置（１）に関して、第１～第６のいずれかの態様において、カバーフィルム（１１）と、カバーフィルム（１１）と弾性部材（３１）及び弾性部材（３１１，３１２）との間に、電気絶縁性を有し、弾性部材（３１）及び前記弾性部材（３１１，３１２）を弾性変形させるプッシュ板（１４、１３１、１３２）と、を更に備える。

第７の態様によれば、プッシュ板（１３１、１３２）は弾性部材（３１１，３１２）を、プッシュ板（１４）は弾性部材（３１）を、弾性変形させるために使用される。プッシュ板を使用することにより、押圧が安定して押圧面に加えられる利点がある。

第８の態様に係る入力装置（１）に関して、第１～第７のいずれかの態様において、弾性部材（３１）、及び弾性部材（３１１，３１２）の少なくとも一方はドーム形状である。

第８の態様によれば、クリック感の発生が阻害されることを抑制しつつ、多様な操作にも対応可能である、という利点がある。ドーム形状の弾性部材（３１）を用いた場合、座屈する部材を選定することでクリック感が得やすくなる利点がある。

第９の態様に係る入力システム（１００）に関して、第１～８のいずれかの態様において、判定部（９３）と、を備え、入力装置（１）から出力される出力信号を取得する信号取得部（９１）と、出力信号に基づいて、入力装置（１）に対して操作を行う操作体（Ｕ１）の操作状態を判定する判定部と、を備える。

第９の態様によれば、クリック感の発生が阻害されることを抑制しつつ、多様な操作にも対応可能である、という利点がある。

実施の形態において、「上方向」「右方向」「前方向」「上面」「上方」等の方向を示す用語は、入力装置の構成部材の相対的な位置関係でのみ決まる相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。

１，１ａ 入力装置
１０ ハウジング
１１ カバーフィルム
１２ ボディ
１３１，１３２，１４ プッシュ板
１４１，１４２ 導電シート
１５１，１５２ 絶縁シート
１６ 絶縁シート
１８ 連結部
２ 検知部
３０ 押圧面
３１ 弾性部材（第１弾性部材）
３２ 可動電極（第１可動電極）
３１１ 弾性部材（第２弾性部材）
３１２ 弾性部材（第３弾性部材）
３１３ 可動電極（第２可動電極）
３１４ 可動電極（第３可動電極）
３１ａ 可動一体電極
７１ 固定一体電極
７１１，７１２，７２，７３，７４ 固定電極
７２１ 端子（第２端子）
７２２ 端子
７３１ 端子
７４１ 端子（第１端子）
７４２ 端子
９１ 信号取得部
９３ 判定部
１００，１００ａ 入力システム
Ｓ１ 感触部
Ｓ２，Ｓ３ 感圧部

Claims (20)

1. 第１固定電極と、
   第１可動電極と、
   第２可動電極と、
   前記第１可動電極の移動に応じて変位する部分を有するように変形する第１弾性部材と、
   前記第２可動電極の移動に応じて変位する部分を有するように変形する第２弾性部材と、
   前記第１固定電極と前記第２可動電極との間の静電容量の変化に対応する信号を出力するように構成された第１端子と、
   を備え、
   前記第２弾性部材に加わる荷重は、前記第２弾性部材の前記部分が変位するストロークが増加するにつれて極大値と極小値とのいずれも有しないように増加する、
   入力装置。
2. 前記第１可動電極が押圧方向に押圧されることにより前記第１弾性部材が変形し、
   前記第２可動電極は、前記押圧方向から見て前記第１可動電極の側方に配置されている、請求項１に記載の入力装置。
3. 第２固定電極と、
   第３可動電極と、
   前記第３可動電極の移動に応じて変位する部分を有するように変形する第３弾性部材と、
   前記第２固定電極と前記第３可動電極との間の静電容量の変化に対応する信号を出力するように構成された第２端子と、
   をさらに備え、
   前記押圧方向から見て、前記第３可動電極は前記第１可動電極を基準にして前記第２可動電極の反対側に配置されている、
   請求項２に記載の入力装置。
4. 前記第３弾性部材に加わる荷重は、前記第３弾性部材の前記部分が変位するストロークが増加するにつれて極大値と極小値とのいずれも有しないように増加する、
   請求項３に記載の入力装置。
5. 前記第１弾性部材に加わる荷重は、前記第１弾性部材の前記部分が変位するストロークが増加するにつれて第１極大値と第１極小値とを有するように変化し、
   前記第３弾性部材に加わる荷重は、前記第３弾性部材の前記部分が変位するストロークが増加するにつれて第２極大値と第２極小値とを有するように変化し、
   前記第２極大値と前記第２極小値との差分値は、前記第１極大値と前記第１極小値との差分値より小さい、
   請求項３に記載の入力装置。
6. 前記第１可動電極と前記第２可動電極とを連結する連結部を更に備えた、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の入力装置。
7. 前記第１端子は、ホバー操作に応じて発生した静電容量の変化を更に出力するように構成されている、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の入力装置。
8. 前記第１弾性部材と前記第２弾性部材とを覆うカバーフィルムと、
   前記カバーフィルムと前記第１弾性部材との間に設けられて、前記第１弾性部材を弾性変形させる第１プッシュ板と、
   前記カバーフィルムと前記第２弾性部材との間に設けられて、前記第２弾性部材を弾性変形させる第２プッシュ板と、
   を更に備えた、請求項１～７のいずれか１項に記載の入力装置。
9. 前記第１弾性部材と前記第２弾性部材の少なくとも一方はドーム形状を有する、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の入力装置。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の入力装置と、
    前記入力装置の前記第１端子から出力される出力信号を取得する信号取得部と、
    前記出力信号に基づいて、前記入力装置を操作する操作体の操作状態を判定する判定部と、
    を備えた入力システム。
11. 第１固定電極と、
    第１可動電極と、
    第２可動電極と、
    前記第１可動電極の移動に応じて変位する部分を有するように変形する第１弾性部材と、
    前記第２可動電極の移動に応じて変位する部分を有するように変形する第２弾性部材と、
    前記第１固定電極と前記第２可動電極との間の静電容量の変化に対応する信号を出力するように構成された第１端子と、
    を備え、
    前記第１弾性部材に加わる荷重は、前記第１弾性部材の前記部分が変位するストロークが増加するにつれて第１極大値と第１極小値とを有するように変化し、
    前記第２弾性部材に加わる荷重は、前記第２弾性部材の前記部分が変位するストロークが増加するにつれて第２極大値と第２極小値とを有するように変化し、
    前記第２極大値と前記第２極小値との差分値は、前記第１極大値と前記第１極小値との差分値より小さい、
    入力装置。
12. 前記第１可動電極が押圧方向に押圧されることにより前記第１弾性部材が変形し、
    前記第２可動電極は、前記押圧方向から見て前記第１可動電極の側方に配置されている、請求項１１に記載の入力装置。
13. 第２固定電極と、
    第３可動電極と、
    前記第３可動電極の移動に応じて変位する部分を有するように変形する第３弾性部材と、
    前記第２固定電極と前記第３可動電極との間の静電容量の変化に対応する信号を出力するように構成された第２端子と、
    をさらに備え、
    前記押圧方向から見て、前記第３可動電極は前記第１可動電極を基準にして前記第２可動電極の反対側に配置されている、
    請求項１２に記載の入力装置。
14. 前記第３弾性部材に加わる荷重は、前記第３弾性部材の前記部分が変位するストロークが増加するにつれて極大値と極小値とのいずれも有しないように増加する、
    請求項１３に記載の入力装置。
15. 前記第１弾性部材に加わる荷重は、前記第１弾性部材の前記部分が変位するストロークが増加するにつれて第１極大値と第１極小値とを有するように変化し、
    前記第３弾性部材に加わる荷重は、前記第３弾性部材の前記部分が変位するストロークが増加するにつれて第２極大値と第２極小値とを有するように変化し、
    前記第２極大値と前記第２極小値との差分値は、前記第１極大値と前記第１極小値との差分値より小さい、
    請求項１３に記載の入力装置。
16. 前記第１可動電極と前記第２可動電極とを連結する連結部を更に備えた、
    請求項１１～１５のいずれか１項に記載の入力装置。
17. 前記第１端子は、ホバー操作に応じて発生した静電容量の変化を更に出力するように構成されている、
    請求項１１～１６のいずれか１項に記載の入力装置。
18. 前記第１弾性部材と前記第２弾性部材とを覆うカバーフィルムと、
    前記カバーフィルムと前記第１弾性部材との間に設けられて、前記第１弾性部材を弾性変形させる第１プッシュ板と、
    前記カバーフィルムと前記第２弾性部材との間に設けられて、前記第２弾性部材を弾性変形させる第２プッシュ板と、
    を更に備えた、請求項１１～１７のいずれか１項に記載の入力装置。
19. 前記第１弾性部材と前記第２弾性部材の少なくとも一方はドーム形状を有する、
    請求項１１～１８のいずれか１項に記載の入力装置。
20. 請求項１１～１９のいずれか１項に記載の入力装置と、
    前記入力装置の前記第１端子から出力される出力信号を取得する信号取得部と、
    前記出力信号に基づいて、前記入力装置を操作する操作体の操作状態を判定する判定部と、
    を備えた入力システム。

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