(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-24738(P2016-24738A)

(43)【公開日】2016年2月8日

(54)【発明の名称】入力デバイス

(51)【国際特許分類】

G06F 3/041 20060101AFI20160112BHJP

G06F 3/044 20060101ALI20160112BHJP

H01H 36/00 20060101ALI20160112BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041

G06F3/044 Z

H01H36/00 Y

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-150229(P2014-150229)

(22)【出願日】2014年7月23日

(71)【出願人】

【識別番号】310021766

【氏名又は名称】株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 佑介

【テーマコード（参考）】

5G046

【Ｆターム（参考）】

5G046AA03

5G046AB02

5G046AC23

5G046AD02

5G046AD21

5G046AD22

5G046AE02

(57)【要約】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

静電容量式のタッチセンサー上に配置され、当該タッチセンサーとの間に静電容量を形成する導電部材と、

前記タッチセンサーのグラウンドに接続されるグラウンド端子と、

前記導電部材と前記グラウンド端子とを結ぶ電流経路と、

前記電流経路上に配置されるスイッチと、

を含み、

前記スイッチの切り替えに応じて前記タッチセンサーの検出結果を変化させる

ことを特徴とする入力デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の入力デバイスにおいて、

前記スイッチと並列接続される抵抗器をさらに含む

ことを特徴とする入力デバイス。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の入力デバイスにおいて、

ユーザーによって操作される押しボタンをさらに含み、

前記スイッチは、前記押しボタンの押下により切り替えられる

ことを特徴とする入力デバイス。

【請求項4】

請求項３に記載の入力デバイスにおいて、

前記スイッチと直列接続され、前記押しボタンに対するユーザーの操作量に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器をさらに含む

ことを特徴とする入力デバイス。

【発明の詳細な説明】

ユーザーの指やスタイラスなどの物体の接触、又は接近を検出する静電容量式のタッチセンサーが知られている。このようなタッチセンサーは、例えばスマートフォンや携帯型ゲーム機などの情報処理装置に搭載され、外部からの情報の入力を受け付けるために用いられる（例えば特許文献１参照）。このタッチセンサー上に配置される押しボタンがある。この押しボタンは、導電部材と連動して動くようになっており、ユーザーが押しボタンを押下すると、導電部材がタッチセンサーに接近する。この導電部材の動きをタッチセンサーが検出することにより、情報処理装置は押しボタンが押下されたことを検出する。このように、タッチセンサーまでの距離が変化する導電部材をタッチセンサー上に配置することで、ユーザーの指などに限らず、各種の方法でタッチセンサーに対する情報の入力が可能となる。

本発明に係る入力デバイスは、静電容量式のタッチセンサー上に配置され、当該タッチセンサーとの間に静電容量を形成する導電部材と、前記タッチセンサーのグラウンドに接続されるグラウンド端子と、前記導電部材と前記グラウンド端子とを結ぶ電流経路と、前記電流経路上に配置されるスイッチと、を含み、前記スイッチの切り替えに応じて前記タッチセンサーの検出結果を変化させることを特徴とする。

上述した押しボタンに用いられる導電部材は、常時タッチセンサーから電気的に独立しており、その電位が安定しない。また、押しボタンと導電部材が連動して動く構造のため、操作が行われる際に導電部材の動く量が制約される。これらの理由から、上述した押しボタンは、その操作がタッチセンサーで検出しにくく、誤検出が生じやすい。また、上述した押しボタンは、タッチセンサーの直上に配置する必要があり、タッチセンサーから離れた位置に配置することはできない。このように、導電部材とタッチセンサーとの間の距離を物理的に変化させることによってタッチセンサーに対する情報の入力を実現する入力デバイスは、誤検出を生じさせやすく、配置位置に関して制約を受けるという問題がある。本発明は上記実情を考慮してなされたものであって、その目的の一つは、タッチセンサーに対して情報の入力を行うための入力デバイスであって、誤検出を生じさせにくく、タッチセンサーに対する配置位置を比較的自由に選択可能な入力デバイスを提供することにある。

【発明を実施するための形態】

【0009】 以下、本発明の実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。 以下、本発明の実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。

【0010】 ［第１の実施形態］

まず、本発明の第１の実施形態に係る入力デバイス１ａについて説明する。本実施形態に係る入力デバイス１ａは、タッチセンサーを備える情報処理装置１００に取り付けられる操作入力用アタッチメントであることとする。情報処理装置１００は、携帯型ゲーム機やスマートフォン、家庭用ゲーム機用のコントローラなど、タッチセンサーを備える各種のデバイスであってよい。以下では具体例として、情報処理装置１００は、その筐体表面にタッチセンサーが配置された携帯型ゲーム機であることとする。 ［第１の実施形態］まず、本発明の第１の実施形態に係る入力デバイス１ａについて説明する。本実施形態に係る入力デバイス１ａは、タッチセンサーを備える情報処理装置１００に取り付けられる操作入力用アタッチメントであることとする。情報処理装置１００は、携帯型ゲーム機やスマートフォン、家庭用ゲーム機用のコントローラなど、タッチセンサーを備える各種のデバイスであってよい。以下では具体例として、情報処理装置１００は、その筐体表面にタッチセンサーが配置された携帯型ゲーム機であることとする。

【0012】 タッチセンサー１０２は静電容量式のタッチセンサーであって、物体が検出面に接触するか、又は検出面上の所定の検出範囲まで接近した場合に、その物体の検出面上における位置を検出する。なお、本実施形態におけるタッチセンサー１０２は、同時期に検出面上の複数箇所で物体の検出が可能な多点検知型（マルチタッチ）のタッチセンサーであるものとする。 タッチセンサー１０２は静電容量式のタッチセンサーであって、物体が検出面に接触するか、又は検出面上の所定の検出範囲まで接近した場合に、その物体の検出面上における位置を検出する。なお、本実施形態におけるタッチセンサー１０２は、同時期に検出面上の複数箇所で物体の検出が可能な多点検知型（マルチタッチ）のタッチセンサーであるものとする。

【0013】 入力デバイス１ａは、ユーザーからの操作入力を受け付けて、その操作内容を情報処理装置１００の背面に配置されたタッチセンサー１０２に対して入力する。入力デバイス１ａは、タッチセンサー１０２の検出面を覆うように情報処理装置１００に取り付けられる。 入力デバイス１ａは、ユーザーからの操作入力を受け付けて、その操作内容を情報処理装置１００の背面に配置されたタッチセンサー１０２に対して入力する。入力デバイス１ａは、タッチセンサー１０２の検出面を覆うように情報処理装置１００に取り付けられる。

【0015】 凹部１１の底面には、４個の導電部材１４ａ〜１４ｄが配置されている。各導電部材１４は、矩形の薄い金属板であって、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付けた際にタッチセンサー１０２の検出面と対向するように配置されている。なお、導電部材１４ａ〜１４ｄは、いずれもその位置が入力デバイス１ａの表面上において固定されている。そして、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付けた状態では、入力デバイス１ａと情報処理装置１００との間の位置関係は変化しない。そのため、導電部材１４ａ〜１４ｄは、入力デバイス１ａの使用中、そのタッチセンサー１０２に対する相対位置が変化せず、導電部材１４ａ〜１４ｄとタッチセンサー１０２との間の距離も変化しない。 凹部１１の底面には、４個の導電部材１４ａ〜１４ｄが配置されている。各導電部材１４は、矩形の薄い金属板であって、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付けた際にタッチセンサー１０２の検出面と対向するように配置されている。なお、導電部材１４ａ〜１４ｄは、いずれもその位置が入力デバイス１ａの表面上において固定されている。そして、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付けた状態では、入力デバイス１ａと情報処理装置１００との間の位置関係は変化しない。そのため、導電部材１４ａ〜１４ｄは、入力デバイス１ａの使用中、そのタッチセンサー１０２に対する相対位置が変化せず、導電部材１４ａ〜１４ｄとタッチセンサー１０２との間の距離も変化しない。

【0016】 入力デバイス１ａの正面下方の凹部１１側面には、情報処理装置１００のコネクタ１０３に対応した形状の雄型のコネクタ１５が突出して設けられている。コネクタ１５は、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付ける際にコネクタ１０３に挿入される。コネクタ１５内にはグラウンド端子１５ａが配置されており、このグラウンド端子１５ａは、入力デバイス１ａが情報処理装置１００に取り付けられる際にコネクタ１０３のグラウンド端子と電気的に接続される。 入力デバイス１ａの正面下方の凹部１１側面には、情報処理装置１００のコネクタ１０３に対応した形状の雄型のコネクタ１５が突出して設けられている。コネクタ１５は、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付ける際にコネクタ１０３に挿入される。コネクタ１５内にはグラウンド端子１５ａが配置されており、このグラウンド端子１５ａは、入力デバイス１ａが情報処理装置１００に取り付けられる際にコネクタ１０３のグラウンド端子と電気的に接続される。

【0017】 入力デバイス１ａの筐体表面には、４個の押しボタン１６ａ〜１６ｄが配置されている。これらの押しボタン１６に対応して、入力デバイス１ａ内部に４個のスイッチ１７ａ〜１７ｄが設けられている。押しボタン１６が押下されていない状態では対応するスイッチ１７はオフになっており、いずれかの押しボタン１６が押下されると、対応するスイッチ１７はオンになる。 入力デバイス１ａの筐体表面には、４個の押しボタン１６ａ〜１６ｄが配置されている。これらの押しボタン１６に対応して、入力デバイス１ａ内部に４個のスイッチ１７ａ〜１７ｄが設けられている。押しボタン１６が押下されていない状態では対応するスイッチ１７はオフになっており、いずれかの押しボタン１６が押下されると、対応するスイッチ１７はオンになる。

【0019】 これらの図に示されるように、入力デバイス１ａ内において、導電部材１４ａとグラウンド端子１５ａとは導線１８及び１９からなる電流経路によって接続されており、その電流経路の途中にスイッチ１７ａが配置されている。より具体的に、導電部材１４ａとスイッチ１７ａの一端とは導線１８によって電気的に接続されており、スイッチ１７ａの他端とグラウンド端子１５ａとは導線１９によって電気的に接続されている。また、本実施形態では、スイッチ１７ａに対して抵抗器２０が並列に接続されている。以下では、抵抗器２０の抵抗値をＲｓと表記する。 これらの図に示されるように、入力デバイス１ａ内において、導電部材１４ａとグラウンド端子１５ａとは導線１８及び１９からなる電流経路によって接続されており、その電流経路の途中にスイッチ１７ａが配置されている。より具体的に、導電部材１４ａとスイッチ１７ａの一端とは導線１８によって電気的に接続されており、スイッチ１７ａの他端とグラウンド端子１５ａとは導線１９によって電気的に接続されている。また、本実施形態では、スイッチ１７ａに対して抵抗器２０が並列に接続されている。以下では、抵抗器２０の抵抗値をＲｓと表記する。

【0020】 前述したように、入力デバイス１ａが情報処理装置１００に取り付けられる際には、グラウンド端子１５ａがコネクタ１０３のグラウンド端子と接続される。そのため、グラウンド端子１５ａは情報処理装置１００全体のグラウンドと電気的に接続されて同電位になる。これにより、グラウンド端子１５ａはタッチセンサー１０２のグラウンドとも電気的に接続されることになる。 前述したように、入力デバイス１ａが情報処理装置１００に取り付けられる際には、グラウンド端子１５ａがコネクタ１０３のグラウンド端子と接続される。そのため、グラウンド端子１５ａは情報処理装置１００全体のグラウンドと電気的に接続されて同電位になる。これにより、グラウンド端子１５ａはタッチセンサー１０２のグラウンドとも電気的に接続されることになる。

【0022】 前述したように、押しボタン１６ａが押下されていない状態ではスイッチ１７ａはオフになっている。この状態では、静電容量Ｃｓｔには抵抗器２０経由でしか電流が流れない。ここで、抵抗値Ｒｓが十分大きければ静電容量Ｃｓｔには大きな電流が流れないため、静電容量Ｃｓｔに電荷が蓄積されるまでには比較的長い所要時間がかかる。以下に詳細に説明するように、この所要時間に対してタッチセンサー１０２の検出サイクルが十分短ければ、タッチセンサー１０２は導電部材１４ａの影響をほとんど受けず、その検出結果は導電部材１４ａが存在しない場合とほぼ変わらなくなる。そのため、スイッチ１７ａがオフのときには、あたかも導電部材１４ａが存在しないかのような検出結果が得られることになる。 前述したように、押しボタン１６ａが押下されていない状態ではスイッチ１７ａはオフになっている。この状態では、静電容量Ｃｓｔには抵抗器２０経由でしか電流が流れない。ここで、抵抗値Ｒｓが十分大きければ静電容量Ｃｓｔには大きな電流が流れないため、静電容量Ｃｓｔに電荷が蓄積されるまでには比較的長い所要時間がかかる。以下に詳細に説明するように、この所要時間に対してタッチセンサー１０２の検出サイクルが十分短ければ、タッチセンサー１０２は導電部材１４ａの影響をほとんど受けず、その検出結果は導電部材１４ａが存在しない場合とほぼ変わらなくなる。そのため、スイッチ１７ａがオフのときには、あたかも導電部材１４ａが存在しないかのような検出結果が得られることになる。

【0024】 図中の破線に示されるように、タッチセンサー１０２の検出面上に何の物体も存在しなければ、タッチセンサー１０２には静電容量Ｃｓｅｎによって時刻ｔ１までに以下の式に示される基準電荷ｑ０が蓄積される。

ｑ０＝Ｃｓｅｎ・Ｅ

タッチセンサー１０２は、時刻ｔ１までに蓄積された電荷の基準電荷ｑ０に対する差分値Δを、検出値として取得する。そして、この差分値Δが所定の判定閾値以上であれば、その検出位置に物体が存在すると判定し、判定閾値未満であれば、物体は存在しないと判定する。 図中の破線に示されるように、タッチセンサー１０２の検出面上に何の物体も存在しなければ、タッチセンサー１０２には静電容量Ｃｓｅｎによって時刻ｔ１までに以下の式に示される基準電荷ｑ０が蓄積される。ｑ０＝Ｃｓｅｎ・Ｅタッチセンサー１０２は、時刻ｔ１までに蓄積された電荷の基準電荷ｑ０に対する差分値Δを、検出値として取得する。そして、この差分値Δが所定の判定閾値以上であれば、その検出位置に物体が存在すると判定し、判定閾値未満であれば、物体は存在しないと判定する。

【0026】 一方、押しボタン１６ａが押下されてスイッチ１７ａがオンになると、スイッチ１７ａ経由で導線１８及び１９に大電流が流れ、スイッチ１７ａがオフの場合と比較して短時間で静電容量Ｃｓｔに電荷が蓄積される。そのため、タッチセンサー１０２は導電部材１４ａの位置に物体の存在を検出することになる。 一方、押しボタン１６ａが押下されてスイッチ１７ａがオンになると、スイッチ１７ａ経由で導線１８及び１９に大電流が流れ、スイッチ１７ａがオフの場合と比較して短時間で静電容量Ｃｓｔに電荷が蓄積される。そのため、タッチセンサー１０２は導電部材１４ａの位置に物体の存在を検出することになる。

【0028】 ここで、スイッチ１７ａの切り替えを検出する際の精度を向上させるためには、電荷ｑ２と基準電荷ｑ０との差を大きくすることが望ましく、そのためには静電容量Ｃｓｔを静電容量Ｃｓｅｎと比較して大きくする必要がある。そこで、可能な限り導電部材１４ａの面積を大きくするとともに、導電部材１４ａとタッチセンサー１０２との間に隙間をつくらないようにして導電部材１４ａから導電膜１０２ｂまでの距離を短くすることが望ましい。特に本実施形態では、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付けた際には、常に導電部材１４ａがタッチセンサー１０２の表面に接触する状態が保たれるよう構成されている。 ここで、スイッチ１７ａの切り替えを検出する際の精度を向上させるためには、電荷ｑ２と基準電荷ｑ０との差を大きくすることが望ましく、そのためには静電容量Ｃｓｔを静電容量Ｃｓｅｎと比較して大きくする必要がある。そこで、可能な限り導電部材１４ａの面積を大きくするとともに、導電部材１４ａとタッチセンサー１０２との間に隙間をつくらないようにして導電部材１４ａから導電膜１０２ｂまでの距離を短くすることが望ましい。特に本実施形態では、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付けた際には、常に導電部材１４ａがタッチセンサー１０２の表面に接触する状態が保たれるよう構成されている。

【0029】 なお、本実施形態では、抵抗器２０経由で導電部材１４ａがグランド端子１５ａと接続されている。これにより、スイッチ１７ａがオフのときに、導電部材１４ａが電気的にタッチセンサー１０２から独立した状態（いわゆるフローティング）になることを防ぎ、導電部材１４ａの電位を安定させることができる。ただし、抵抗器２０がない場合には、スイッチ１７ａがオフの状態において静電容量Ｃｓｔに全く電流が流れず、スイッチ１７ａがオンに切り替われば静電容量Ｃｓｔに大電流が流れることになる。そのため、スイッチ１７ａがオフの状態において導電部材１４ａの電位が不安定になることを許容できるような検出条件の場合、原理的に抵抗器２０の存在は必須ではない。 なお、本実施形態では、抵抗器２０経由で導電部材１４ａがグランド端子１５ａと接続されている。これにより、スイッチ１７ａがオフのときに、導電部材１４ａが電気的にタッチセンサー１０２から独立した状態（いわゆるフローティング）になることを防ぎ、導電部材１４ａの電位を安定させることができる。ただし、抵抗器２０がない場合には、スイッチ１７ａがオフの状態において静電容量Ｃｓｔに全く電流が流れず、スイッチ１７ａがオンに切り替われば静電容量Ｃｓｔに大電流が流れることになる。そのため、スイッチ１７ａがオフの状態において導電部材１４ａの電位が不安定になることを許容できるような検出条件の場合、原理的に抵抗器２０の存在は必須ではない。

【0030】 以上説明したように、スイッチ１７ａの切り替えに応じてタッチセンサー１０２の検出結果が変化するので、これを利用して、入力デバイス１ａはユーザーの押しボタン１６ａに対する操作入力をタッチセンサー１０２に検出させることができる。より具体的に、ユーザーが押しボタン１６ａを押下すると、対応するスイッチ１７ａがオフからオンに切り替えられ、当該スイッチ１７ａと接続されている導電部材１４ａの位置に物体が存在することをタッチセンサー１０２が検出する。同様に、情報処理装置１００は、導電部材１４ｂ，１４ｃ，及び１４ｄそれぞれの位置におけるタッチセンサー１０２の検出結果を取得することで、押しボタン１６ｂ，１６ｃ，及び１６ｄのそれぞれがユーザーによって押下されたことも検出することができる。 以上説明したように、スイッチ１７ａの切り替えに応じてタッチセンサー１０２の検出結果が変化するので、これを利用して、入力デバイス１ａはユーザーの押しボタン１６ａに対する操作入力をタッチセンサー１０２に検出させることができる。より具体的に、ユーザーが押しボタン１６ａを押下すると、対応するスイッチ１７ａがオフからオンに切り替えられ、当該スイッチ１７ａと接続されている導電部材１４ａの位置に物体が存在することをタッチセンサー１０２が検出する。同様に、情報処理装置１００は、導電部材１４ｂ，１４ｃ，及び１４ｄそれぞれの位置におけるタッチセンサー１０２の検出結果を取得することで、押しボタン１６ｂ，１６ｃ，及び１６ｄのそれぞれがユーザーによって押下されたことも検出することができる。

【0031】 本実施形態に係る入力デバイス１ａは、押しボタン１６の物理的な動きを電気的な信号に変換してタッチセンサー１０２に検出させるので、ユーザーによる操作入力の対象となる押しボタン１６をタッチセンサー１０２上に配置する必要がない。具体的に、押しボタン１６は、これと連動するスイッチ１７が電気的に導電部材１４及びグラウンド端子１５ａと接続されてさえいれば、タッチセンサー１０２から離れた任意の位置に配置することができる。また、タッチセンサー１０２上に配置する導電部材１４は、タッチセンサー１０２に対して相対移動させる必要がなく、タッチセンサー１０２と対向する固定した位置に配置すればよい。このため本実施形態に係る入力デバイス１ａの形状を設計する際には物理的な制約が少なく、デバイス自体を小型化、薄型化したり、押しボタン１６をユーザーが操作しやすい様々な位置や向きに配置したりすることができる。 本実施形態に係る入力デバイス１ａは、押しボタン１６の物理的な動きを電気的な信号に変換してタッチセンサー１０２に検出させるので、ユーザーによる操作入力の対象となる押しボタン１６をタッチセンサー１０２上に配置する必要がない。具体的に、押しボタン１６は、これと連動するスイッチ１７が電気的に導電部材１４及びグラウンド端子１５ａと接続されてさえいれば、タッチセンサー１０２から離れた任意の位置に配置することができる。また、タッチセンサー１０２上に配置する導電部材１４は、タッチセンサー１０２に対して相対移動させる必要がなく、タッチセンサー１０２と対向する固定した位置に配置すればよい。このため本実施形態に係る入力デバイス１ａの形状を設計する際には物理的な制約が少なく、デバイス自体を小型化、薄型化したり、押しボタン１６をユーザーが操作しやすい様々な位置や向きに配置したりすることができる。

【0032】 また、本実施形態に係る入力デバイス１ａは、タッチセンサー１０２に印加される電圧Ｅによって静電容量Ｃｓｔに流れる電流を利用してスイッチ１７の切り替えを検出する。そのため、入力デバイス１ａ側に独自の電源を内蔵する必要がない。 また、本実施形態に係る入力デバイス１ａは、タッチセンサー１０２に印加される電圧Ｅによって静電容量Ｃｓｔに流れる電流を利用してスイッチ１７の切り替えを検出する。そのため、入力デバイス１ａ側に独自の電源を内蔵する必要がない。

【0033】 また、本実施形態に係る入力デバイス１ａは、導電部材１４を単にタッチセンサー１０２上に配置し、グラウンド端子１５ａを情報処理装置１００のグラウンドと接続しさえすれば動作する。そのため、情報処理装置１００側に特別なハードウェア構成を設ける必要がなく、筐体表面にタッチセンサーを備える公知の各種の情報処理装置に対して、アタッチメントとして取り付けることができる。 また、本実施形態に係る入力デバイス１ａは、導電部材１４を単にタッチセンサー１０２上に配置し、グラウンド端子１５ａを情報処理装置１００のグラウンドと接続しさえすれば動作する。そのため、情報処理装置１００側に特別なハードウェア構成を設ける必要がなく、筐体表面にタッチセンサーを備える公知の各種の情報処理装置に対して、アタッチメントとして取り付けることができる。

【0034】 また、本実施形態に係る入力デバイス１ａにおいては、情報処理装置１００のグラウンドと入力デバイス１ａのグラウンド端子１５ａとが電気的に接続されているので、導電部材１４が情報処理装置１００から電気的に独立した状態にならない。そのため、指やスタイラスなどタッチセンサーから電気的に独立した物体の位置をタッチセンサーに検出させる場合と異なり、ノイズ等によるタッチセンサーの誤検出が生じにくくなっている。 また、本実施形態に係る入力デバイス１ａにおいては、情報処理装置１００のグラウンドと入力デバイス１ａのグラウンド端子１５ａとが電気的に接続されているので、導電部材１４が情報処理装置１００から電気的に独立した状態にならない。そのため、指やスタイラスなどタッチセンサーから電気的に独立した物体の位置をタッチセンサーに検出させる場合と異なり、ノイズ等によるタッチセンサーの誤検出が生じにくくなっている。

【0035】 なお、以上の説明ではグランド端子１５ａをＵＳＢのコネクタ１０３内のグラウンド端子と接続することとしたが、グラウンド端子１５ａを情報処理装置１００に接続する方法はこのようなものに限られず、各種の方法を採用することができる。情報処理装置１００は、ＵＳＢのコネクタ１０３に限らず、イヤフォンやマイクロフォン、充電器を接続するためのコネクタなど、各種のコネクタを備えており、これらのコネクタ内にはグラウンド端子が内蔵されている。そこで入力デバイス１ａは、これらのコネクタのいずれかと対応する位置及び形状のコネクタ１５を設け、その内部に配置されたグラウンド端子１５ａを情報処理装置１００のグラウンドと接続させてもよい。 なお、以上の説明ではグランド端子１５ａをＵＳＢのコネクタ１０３内のグラウンド端子と接続することとしたが、グラウンド端子１５ａを情報処理装置１００に接続する方法はこのようなものに限られず、各種の方法を採用することができる。情報処理装置１００は、ＵＳＢのコネクタ１０３に限らず、イヤフォンやマイクロフォン、充電器を接続するためのコネクタなど、各種のコネクタを備えており、これらのコネクタ内にはグラウンド端子が内蔵されている。そこで入力デバイス１ａは、これらのコネクタのいずれかと対応する位置及び形状のコネクタ１５を設け、その内部に配置されたグラウンド端子１５ａを情報処理装置１００のグラウンドと接続させてもよい。

【0036】 また、グラウンド端子１５ａは、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付けた際に、情報処理装置１００の筐体表面に露出している充電用の端子や、回路基板のグラウンドと導通しているネジなどに接触するよう構成されてもよい。この場合には、入力デバイス１ａはグラウンド端子１５ａを情報処理装置１００に接続するためのコネクタ１５を必要としないことになる。さらに、情報処理装置１００の筐体表面の一部が金属などの導電体で構成され、かつこの導電体が情報処理装置１００のグラウンドになっていれば、この導電体にグラウンド端子１５ａを接触させてもよい。 また、グラウンド端子１５ａは、入力デバイス１ａを情報処理装置１００に取り付けた際に、情報処理装置１００の筐体表面に露出している充電用の端子や、回路基板のグラウンドと導通しているネジなどに接触するよう構成されてもよい。この場合には、入力デバイス１ａはグラウンド端子１５ａを情報処理装置１００に接続するためのコネクタ１５を必要としないことになる。さらに、情報処理装置１００の筐体表面の一部が金属などの導電体で構成され、かつこの導電体が情報処理装置１００のグラウンドになっていれば、この導電体にグラウンド端子１５ａを接触させてもよい。

【0037】 また、以上の説明では各導電部材１４は矩形の金属板であることとしたが、導電部材１４は矩形に限らず各種の形状であってよい。また、導電部材１４は、金属板ではなく、入力デバイス１ａの表面に膜状に形成された金属箔などであってもよいし、導電ゴムなどの樹脂製の部材であってもよい。あるいは、金属板の表面に導電ゴムを貼り付けるなど、複数の部品を組み合わせて導電部材１４を構成してもよい。 また、以上の説明では各導電部材１４は矩形の金属板であることとしたが、導電部材１４は矩形に限らず各種の形状であってよい。また、導電部材１４は、金属板ではなく、入力デバイス１ａの表面に膜状に形成された金属箔などであってもよいし、導電ゴムなどの樹脂製の部材であってもよい。あるいは、金属板の表面に導電ゴムを貼り付けるなど、複数の部品を組み合わせて導電部材１４を構成してもよい。

【0038】 ［第２の実施形態］

次に、本発明の第２の実施形態に係る入力デバイス１ｂについて説明する。本実施形態に係る入力デバイス１ｂは、第１実施形態と同様に、導電部材１４、グラウンド端子１５ａ、押しボタン１６、スイッチ１７、導線１８及び１９、並びに抵抗器２０を備えている。なお、これらの構成要素のうち、第１実施形態と同様の機能を持つものについてはその詳細な説明を省略し、以下では第１実施形態と相違する点を中心に説明する。 ［第２の実施形態］次に、本発明の第２の実施形態に係る入力デバイス１ｂについて説明する。本実施形態に係る入力デバイス１ｂは、第１実施形態と同様に、導電部材１４、グラウンド端子１５ａ、押しボタン１６、スイッチ１７、導線１８及び１９、並びに抵抗器２０を備えている。なお、これらの構成要素のうち、第１実施形態と同様の機能を持つものについてはその詳細な説明を省略し、以下では第１実施形態と相違する点を中心に説明する。

【0040】 この可変抵抗器２１は、押しボタン１６に対するユーザーの操作量に応じてその抵抗値Ｒｖの大きさが変化する。具体的に、ユーザーが押しボタン１６の押下を開始した場合、スイッチ１７がオフからオンに切り替わる。そして、さらにユーザーが押しボタン１６を押し込むと、その押し込んだ量に応じて可変抵抗器２１の抵抗値Ｒｖが変化する。このように押しボタン１６に対するユーザーの操作量に応じて抵抗値Ｒｖの大きさが変化する可変抵抗器２１は、公知の各種の手法によって実現できる。 この可変抵抗器２１は、押しボタン１６に対するユーザーの操作量に応じてその抵抗値Ｒｖの大きさが変化する。具体的に、ユーザーが押しボタン１６の押下を開始した場合、スイッチ１７がオフからオンに切り替わる。そして、さらにユーザーが押しボタン１６を押し込むと、その押し込んだ量に応じて可変抵抗器２１の抵抗値Ｒｖが変化する。このように押しボタン１６に対するユーザーの操作量に応じて抵抗値Ｒｖの大きさが変化する可変抵抗器２１は、公知の各種の手法によって実現できる。

【0042】 同図においては、抵抗値Ｒｖが大きい場合、中間の場合、及び小さい場合のそれぞれにおける電荷の時間変化が実線Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３のグラフによって示されている。また、各場合における時刻ｔ１までに蓄積される電荷をそれぞれｑ３、ｑ４、及びｑ５とする。同図に示されるように、抵抗値Ｒｖが大きければ大きいほど、タッチセンサー１０２に電荷が蓄積されるまでに時間がかかるようになるため、時刻ｔ１において検出される電荷の量は少なくなり、差分値Δが小さくなる。そこで情報処理装置１００は、この差分値Δを取得してその大きさを評価することによって、ユーザーの押しボタン１６に対する操作量を特定することができる。 同図においては、抵抗値Ｒｖが大きい場合、中間の場合、及び小さい場合のそれぞれにおける電荷の時間変化が実線Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３のグラフによって示されている。また、各場合における時刻ｔ１までに蓄積される電荷をそれぞれｑ３、ｑ４、及びｑ５とする。同図に示されるように、抵抗値Ｒｖが大きければ大きいほど、タッチセンサー１０２に電荷が蓄積されるまでに時間がかかるようになるため、時刻ｔ１において検出される電荷の量は少なくなり、差分値Δが小さくなる。そこで情報処理装置１００は、この差分値Δを取得してその大きさを評価することによって、ユーザーの押しボタン１６に対する操作量を特定することができる。

【0043】 なお、以上の説明では押しボタン１６に対する操作量、すなわち、押しボタン１６が押し込まれた量を検出することとしたが、入力デバイス１ｂはこれに限らず、ユーザーが押しボタン１６を押下した際の押圧の強さを示す情報をタッチセンサー１０２に入力することとしてもよい。この場合には、押しボタン１６に対する押圧の強さに応じて可変抵抗器２１の抵抗値Ｒｖが変化する構成とすればよい。 なお、以上の説明では押しボタン１６に対する操作量、すなわち、押しボタン１６が押し込まれた量を検出することとしたが、入力デバイス１ｂはこれに限らず、ユーザーが押しボタン１６を押下した際の押圧の強さを示す情報をタッチセンサー１０２に入力することとしてもよい。この場合には、押しボタン１６に対する押圧の強さに応じて可変抵抗器２１の抵抗値Ｒｖが変化する構成とすればよい。

【0044】 ［第３の実施形態］

次に、本発明の第３の実施形態に係る入力デバイス１ｃについて説明する。以上の説明では、いずれの実施形態においても入力デバイスはユーザーの押しボタン１６に対する操作入力の内容を示す情報をタッチセンサー１０２に対して入力することとした。しかしながら本発明の実施の形態に係る入力デバイスは、ユーザーによる操作入力の内容に限らず、その他の情報をタッチセンサーに入力するものであってもよい。本実施形態に係る入力デバイス１ｃはこのような場合の一例を示すものであって、Ｎビットのデジタルデータを情報処理装置１００に対して入力する。 ［第３の実施形態］次に、本発明の第３の実施形態に係る入力デバイス１ｃについて説明する。以上の説明では、いずれの実施形態においても入力デバイスはユーザーの押しボタン１６に対する操作入力の内容を示す情報をタッチセンサー１０２に対して入力することとした。しかしながら本発明の実施の形態に係る入力デバイスは、ユーザーによる操作入力の内容に限らず、その他の情報をタッチセンサーに入力するものであってもよい。本実施形態に係る入力デバイス１ｃはこのような場合の一例を示すものであって、Ｎビットのデジタルデータを情報処理装置１００に対して入力する。

【0046】 入力デバイス１ｃがタッチセンサー１０２に対して情報を入力する際には、まず４個の外部スイッチ２２をオンに切り替える。そして、入力すべきデジタルデータに応じてスイッチ素子２４ａ〜２４ｄのそれぞれを切り替えることによって、タッチセンサー１０２に対して情報を入力する。例えば「１１０１」という４ビットのデータを入力する際には、スイッチ素子２４ａ，２４ｂ，及び２４ｄをオンに切り替え、スイッチ素子２４ｃはオフの状態のままにする。これにより、第１実施形態などと同様の動作原理によりタッチセンサー１０２は導電部材１４ａ，１４ｂ，及び１４ｄの配置位置に物体の存在を検出するので、情報処理装置１００はその検出結果をデコードすることで「１１０１」という４ビットのデータを取得できる。このような処理を所定の周期で繰り返すことによって、１度に４ビットずつ、入力デバイス１ｃは情報処理装置１００に対してデジタルデータを入力することができる。 入力デバイス１ｃがタッチセンサー１０２に対して情報を入力する際には、まず４個の外部スイッチ２２をオンに切り替える。そして、入力すべきデジタルデータに応じてスイッチ素子２４ａ〜２４ｄのそれぞれを切り替えることによって、タッチセンサー１０２に対して情報を入力する。例えば「１１０１」という４ビットのデータを入力する際には、スイッチ素子２４ａ，２４ｂ，及び２４ｄをオンに切り替え、スイッチ素子２４ｃはオフの状態のままにする。これにより、第１実施形態などと同様の動作原理によりタッチセンサー１０２は導電部材１４ａ，１４ｂ，及び１４ｄの配置位置に物体の存在を検出するので、情報処理装置１００はその検出結果をデコードすることで「１１０１」という４ビットのデータを取得できる。このような処理を所定の周期で繰り返すことによって、１度に４ビットずつ、入力デバイス１ｃは情報処理装置１００に対してデジタルデータを入力することができる。

【0047】 ［変形例］

本発明の実施の形態の係る入力デバイスは、以上説明したものに限られない。例えば以上の説明では、入力デバイスは情報処理装置と分離しており、後から情報処理装置に取り付けて使用する操作入力用アタッチメントであることとした。しかしながら、入力デバイスは情報処理装置の筐体内に配置され、情報処理装置と一体に製造されることとしてもよい。この場合にも、タッチセンサーから離れた位置に押しボタンを配置し、その押しボタンに対する操作入力の内容をタッチセンサーに入力することができる。なお、この場合にはタッチセンサーの検出面のうち、少なくとも導電部材が配置される領域は情報処理装置の筐体表面に露出しておらずともよい。 ［変形例］本発明の実施の形態の係る入力デバイスは、以上説明したものに限られない。例えば以上の説明では、入力デバイスは情報処理装置と分離しており、後から情報処理装置に取り付けて使用する操作入力用アタッチメントであることとした。しかしながら、入力デバイスは情報処理装置の筐体内に配置され、情報処理装置と一体に製造されることとしてもよい。この場合にも、タッチセンサーから離れた位置に押しボタンを配置し、その押しボタンに対する操作入力の内容をタッチセンサーに入力することができる。なお、この場合にはタッチセンサーの検出面のうち、少なくとも導電部材が配置される領域は情報処理装置の筐体表面に露出しておらずともよい。

【0048】 また、第１及び第２実施形態では押しボタンに対するユーザーの操作入力の内容をタッチセンサーに対して入力することとしたが、これに限らず本発明の実施の形態に係る入力デバイスは各種の操作部材に対するユーザーの操作内容をタッチセンサーに入力することとしてもよい。この場合にも、入力デバイスは、操作部材と連動するスイッチを内蔵し、操作部材が操作された際には連動してスイッチのオン／オフを切り替えることとする。これにより本発明の実施の形態に係る入力デバイスは、押しボタンに限らず、各種の操作部材に対する操作があったことをタッチセンサーに入力することができる。また、操作部材は回転操作や傾倒操作が可能な種類のものであってもよい。この場合、操作部材を回転させたり傾倒させたりする操作の操作量に応じて可変抵抗器の抵抗値が変化するように構成することで、その操作部材に対してユーザーが行った操作の量を情報処理装置に検出させることができる。 また、第１及び第２実施形態では押しボタンに対するユーザーの操作入力の内容をタッチセンサーに対して入力することとしたが、これに限らず本発明の実施の形態に係る入力デバイスは各種の操作部材に対するユーザーの操作内容をタッチセンサーに入力することとしてもよい。この場合にも、入力デバイスは、操作部材と連動するスイッチを内蔵し、操作部材が操作された際には連動してスイッチのオン／オフを切り替えることとする。これにより本発明の実施の形態に係る入力デバイスは、押しボタンに限らず、各種の操作部材に対する操作があったことをタッチセンサーに入力することができる。また、操作部材は回転操作や傾倒操作が可能な種類のものであってもよい。この場合、操作部材を回転させたり傾倒させたりする操作の操作量に応じて可変抵抗器の抵抗値が変化するように構成することで、その操作部材に対してユーザーが行った操作の量を情報処理装置に検出させることができる。

【0050】 この例では、ヒンジ２０３がタッチセンサー１０２の保護層１０２ａの上に固定されており、支持部２０２はタッチセンサー１０２の検出面に対して略垂直に立設するように支持されている。支持部２０２は、ヒンジ２０３を支点として３６０度任意の方向に傾けられるように構成されている。ユーザーは、例えば操作部２０１の上面を指で押さえて支持部２０２を傾ける操作を行う。 この例では、ヒンジ２０３がタッチセンサー１０２の保護層１０２ａの上に固定されており、支持部２０２はタッチセンサー１０２の検出面に対して略垂直に立設するように支持されている。支持部２０２は、ヒンジ２０３を支点として３６０度任意の方向に傾けられるように構成されている。ユーザーは、例えば操作部２０１の上面を指で押さえて支持部２０２を傾ける操作を行う。