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公開番号2024156638
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2024069964
出願日2024-04-23
発明の名称入力装置及び表示装置
出願人株式会社クレハ
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類G06F 3/041 20060101AFI20241029BHJP(計算;計数)
要約【課題】タッチ位置及び押圧を略同時に高感度で検出すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る入力装置は、タッチセンサ及び制御部を備え、前記タッチセンサは、圧電フィルムと、前記圧電フィルムに対向して、互いに電気的に絶縁された複数の電極部分を有する分割電極から構成されている第1検出導体と、前記第1検出導体に対向して、前記圧電フィルムを挟んで前記第1検出導体と反対側に配置されている第2検出導体と、を有し、前記制御部は、前記第2検出導体を基準電位として前記第1検出導体から検出された信号を、商用電源周波数帯域の第1信号と、前記商用電源周波数帯域以外の周波数帯域の第2信号と、に分離し、前記第1信号を用いてタッチ位置を検出し、前記第2信号を用いて押圧を検出する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
タッチセンサ及び制御部を備える入力装置であって、
前記タッチセンサは、
圧電フィルムと、
前記圧電フィルムに対向して、互いに電気的に絶縁された複数の電極部分を有する分割電極から構成されている第１検出導体と、
前記第１検出導体に対向して、前記圧電フィルムを挟んで前記第１検出導体と反対側に配置されている第２検出導体と、
を有し、
前記制御部は、
前記第２検出導体を基準電位として前記第１検出導体から検出された信号を、商用電源周波数帯域の第１信号と、前記商用電源周波数帯域以外の周波数帯域の第２信号と、に分離し、
前記第１信号を用いてタッチ位置を検出し、前記第２信号を用いて押圧を検出する、
入力装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第１信号の包絡線信号を算出し、前記包絡線信号の値が閾値を超えている場合に、前記包絡線信号に対応する分割電極の位置を前記タッチ位置として検出する、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２信号の値と押圧とを対応付けている情報に基づいて、分割電極毎の押圧を検出する、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第１検出導体は、前記第２検出導体よりも、前記タッチセンサの指がタッチされる面の近くに配置されている、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記商用電源周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタを用いて、前記信号から前記第１信号と前記第２信号とを分離する、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記商用電源周波数帯域以外の周波数帯域を通過させるバンドストップフィルタを用いて、前記信号から前記第１信号と前記第２信号とを分離する、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項７】
前記圧電フィルムはフッ素系樹脂から構成されている、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項８】
前記タッチセンサの全光線透過率は８０％以上である、
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項９】
請求項８に記載の入力装置と、
前記タッチセンサの指がタッチされる面と反対側の面に重ね合わせて画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルを駆動する駆動部と、
を備える表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置及び表示装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、操作面に触れる（タッチする）ことで操作入力を検出する種々のタッチ式入力装置が提案されている。このようなタッチ式入力装置として、位置検出と圧力検出とを行う３次元（３Ｄ）タッチセンサ（位置（２Ｄ）と圧力（１Ｄ）とを検出するタッチセンサ）が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、圧電センサと位置検出センサとを積層して形成されたタッチパネルが開示されている。これらの圧電センサ及び位置検出センサは、それぞれ、押圧検出回路及びタッチ位置検出回路に接続される。ここで、位置検出センサとして静電容量方式の位置検出センサを用いれば、静電容量の変化によってタッチ位置を検出できるので、操作面に軽く接触しただけで、タッチ位置を検出することができる。しかしながら、特許文献１に開示されているように、圧力（押圧）変化と静電容量の変化とを感知するために別個の電子機器を使用するシステムでは、タッチパネルが、より大きく、高価になるという問題があった。
【０００４】
このような問題に対処する１つの解決策として、共通の電子機器を使用して圧力変化と静電容量の変化とを感知することが考えられる。
【０００５】
例えば、特許文献２には、第１検出導体と第２検出導体とで圧電フィルムを挟む積層体を形成し、第１検出導体及び第２検出導体を介して出力される検出信号を用いて、押圧検出及びタッチ位置検出（静電容量方式）の両方を行う薄厚のタッチ式入力装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０１５／０４６２８９号
国際公開第２０１４／１９２７８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示されているタッチ式入力装置は、押圧検出とタッチ位置検出とを切り替えながら行う必要があり、タッチ位置検出時に押圧により生じた圧電フィルムの分極が緩和され、押圧の検出感度が低下する虞がある。また、特許文献２に開示されているタッチ式入力装置では、押圧検出とタッチ位置検出とは同時に実行されず、押圧検出とタッチ位置検出との切り替え間隔として、１０ミリ秒（１００Ｈｚ）が例示されている。ここで、指が１回接触することによる押圧を検出するには、通常、接触が１００ミリ秒以上継続する。したがって、１００ミリ秒以上の期間において断続的にしか検出できない特許文献２に開示されているタッチ式入力装置では、押圧の検出精度が低下する虞がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みて、タッチ位置及び押圧を略同時に高感度で検出することができる技術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】
【０００９】
本発明の一態様に係る入力装置は、タッチセンサ及び制御部を備え、前記タッチセンサは、圧電フィルムと、前記圧電フィルムに対向して、互いに電気的に絶縁された複数の電極部分を有する分割電極から構成されている第１検出導体と、前記第１検出導体に対向して、前記圧電フィルムを挟んで前記第１検出導体と反対側に配置されている第２検出導体と、を有し、前記制御部は、前記第２検出導体を基準電位として前記第１検出導体から検出された信号を、商用電源周波数帯域の第１信号と、前記商用電源周波数帯域以外の周波数帯域の第２信号と、に分離し、前記第１信号を用いてタッチ位置を検出し、前記第２信号を用いて押圧を検出する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、タッチ位置及び押圧を略同時に高感度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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