特開 2023-122371 スイッチ装置

(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】P2023122371

(43)【公開日】2023-09-01

(54)【発明の名称】スイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/00 20060101AFI20230825BHJP

   H01H 36/00 20060101ALI20230825BHJP

   H01H 13/52 20060101ALN20230825BHJP

【ＦＩ】

H01H13/00 B

H01H36/00 J

H01H13/52 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022026039

(22)【出願日】2022-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】澤田 昌樹

(72)【発明者】

【氏名】山上 修凡

(72)【発明者】

【氏名】荒木 公太

(72)【発明者】

【氏名】清水 寛之

(72)【発明者】

【氏名】西小野 博昭

【テーマコード（参考）】

5G046

5G206

【Ｆターム（参考）】

5G046AA02

5G046AB03

5G046AC24

5G046AD02

5G046AD23

5G046AE09

5G206AS27Z

5G206AS33F

5G206AS33H

5G206AS38H

5G206DS02H

5G206FS32H

5G206FU03

5G206GS12

5G206KS07

(57)【要約】

【課題】オン／オフを精度良く判定する。
【解決手段】スイッチ装置１は、絶縁基材１０と、絶縁基材１０の上面１１側に配置され、絶縁基材１０に対する位置が変位可能な変位部２１を有する可動電極２０と、可動電極２０との間に絶縁基材１０の少なくとも一部を挟んで配置された第１電極３０および第２電極４０と、第１電極３０および第２電極４０の各々に接続された制御回路５０と、を備える。第１電極３０は、変位部２１に対向する位置に配置される。第２電極４０は、第１電極３０から離れて配置されている。制御回路５０は、第１電位を第１電極３０に印加し、かつ、第１電位とは異なる第２電位を第２電極４０に印加して第１電極３０と可動電極２０との間の静電容量の変化を検出し、この検出結果に基づいてオン／オフの判定を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁基材と、
前記絶縁基材の上面側に配置され、前記絶縁基材に対する位置が変位可能な変位部を有する可動電極と、
前記可動電極との間に前記絶縁基材の少なくとも一部を挟んで配置された第１電極および第２電極と、
前記第１電極および前記第２電極の各々に接続された制御回路と、を備え、
前記第１電極は、前記変位部に対向する位置に配置され、
前記第２電極は、前記第１電極から離れて配置され、
前記制御回路は、
第１電位を前記第１電極に印加し、かつ、前記第１電位とは異なる第２電位を前記第２電極に印加して、少なくとも前記第１電極と前記可動電極との間の静電容量の容量値の変化を検出し、この検出結果に基づいてオン／オフの判定を行う、
スイッチ装置。

【請求項2】

前記制御回路は、前記第１電極への充電時に前記第２電位をグランド電位と接続する、
請求項１に記載のスイッチ装置。

【請求項3】

前記制御回路は、前記第１電極からの放電時に前記第１電位をグランド電位と接続する、
請求項１または２に記載のスイッチ装置。

【請求項4】

前記可動電極は、前記絶縁基材の前記上面に沿って広がる第１拡大部を有し、
前記第２電極は、前記第１拡大部に対向する位置に配置される、
請求項１から３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。

【請求項5】

前記可動電極は、操作体が前記変位部を下方へ押し込んだ場合に、前記操作体に対してクリック感触を発生させ、
前記制御回路は、前記クリック感触の発生時に、前記判定を行う、
請求項１から４のいずれか１項に記載のスイッチ装置。

【請求項6】

前記第２電極は、平面視において、前記可動電極の外側に広がる第２拡大部を有し、
前記第２拡大部の面積は、平面視において、前記第２電極と前記可動電極とが重なる面積以上であり、
前記制御回路は、前記第２電極と前記操作体との間の静電容量の容量値の変化を検出し、この検出結果に基づいて操作体の接近を検知する、
請求項１から５のいずれか１項に記載のスイッチ装置。

【請求項7】

前記制御回路は、前記第１電位および前記第２電位を互いに等しい電位に接続した状態で前記操作体の接近を検知する、
請求項６に記載のスイッチ装置。

【請求項8】

前記制御回路は、前記操作体の接近を検知する検知モードと、前記判定を行う判定モードと、を有し、
前記検知モードにおいて前記操作体の接近を検知した場合に、前記検知モードから前記判定モードに切り替える、
請求項６または７に記載のスイッチ装置。

【請求項9】

前記検知モードにおけるスキャン速度は、前記判定モードにおけるスキャン速度より低い、
請求項８に記載のスイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、静電容量式のスイッチ装置が知られている（例えば、特許文献１～３を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２２０４７３号公報

【特許文献2】特許第５７１６１３５号公報

【特許文献3】特許第６６６７０７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来のスイッチ装置では、スイッチのオン／オフの判定精度が低いという問題がある。

【0005】

そこで、本開示は、オン／オフを精度良く判定することができるスイッチ装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係るスイッチ装置は、絶縁基材と、前記絶縁基材の上面側に配置され、前記絶縁基材に対する位置が変位可能な変位部を有する可動電極と、前記可動電極との間に前記絶縁基材の少なくとも一部を挟んで配置された第１電極および第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の各々に接続された制御回路と、を備える。前記第１電極は、前記変位部に対向する位置に配置される。前記第２電極は、前記第１電極から離れて配置される。前記制御回路は、第１電位を前記第１電極に印加し、かつ、前記第１電位とは異なる第２電位を前記第２電極に印加して、少なくとも前記第１電極と前記可動電極との間の静電容量の容量値の変化を検出し、この検出結果に基づいてオン／オフの判定を行う。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、オン／オフを精度良く判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態１に係るスイッチ装置の構成（オフ）を示す断面図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係るスイッチ装置の構成（オン）を示す断面図である。

【図3】図３は、可動電極の押し込み量に対する容量値および操作体に与える反力を示すグラフである。

【図4】図４は、実施の形態１の変形例に係るスイッチ装置の構成を示す断面図である。

【図5】図５は、実施の形態２に係るスイッチ装置の構成を示す断面図である。

【図6】図６は、実施の形態２の変形例１に係るスイッチ装置の構成を示す断面図である。

【図7】図７は、実施の形態２の変形例２に係るスイッチ装置の構成を示す断面図である。

【図8】図８は、実施の形態２の変形例３に係るスイッチ装置の構成を示す断面図である。

【図9】図９は、実施の形態３に係るスイッチ装置の構成を示す断面図である。

【図10】図１０は、実施の形態３に係るスイッチ装置の動作を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、実施例１に係るスイッチ装置の斜視図である。

【図12】図１２は、実施例１に係るスイッチ装置の分解斜視図である。

【図13】図１３は、実施例１に係るスイッチ装置の第１電極および第２電極の斜視図である。

【図14】図１４は、実施例２に係るスイッチ装置の斜視図である。

【図15】図１５は、実施例２に係るスイッチ装置の分解斜視図である。

【図16】図１６は、実施例２に係るスイッチ装置の基体ならびに第１電極および第２電極を示す斜視図である。

【図17】図１７は、実施例２に係るスイッチ装置の断面図である。

【図18】図１８は、各実施の形態の変形例に係るスイッチ装置の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（本開示の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した従来のスイッチ装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。

【0010】

特許文献１および２に開示されたスイッチ装置は、人の指と電極との間に生じる静電容量の変化を検出する。しかしながら、指と電極との間の静電容量は、発汗の有無、または、指の乾燥もしくは濡れた状態などの指の水分状態に依存する。また、指と電極との間の静電容量は、押圧時の指の形状、または、押し方にも依存する。例えば、指の腹で押す場合と、指の爪先で押す場合とでは、静電容量の変化量は異なる。このため、個人差および状態差によって静電容量が安定しないので、オン／オフの判定精度が低下する。

【0011】

また、特許文献３に開示されたスイッチ装置では、弾性体を介して押し釦と一体的に連動する導体とスイッチ電極との間、および、導体とグランド電極との間の変移による各々の容量の変化がスイッチ電極によるスイッチのオン／オフ容量測定に影響する。このため、操作者の押し込み方向によって、計測される容量値が安定しない。このため、オン／オフの判定精度が低下する。

【0012】

そこで、本開示は、オン／オフを精度良く判定することができるスイッチ装置を提供する。

【0013】

例えば、本開示の一態様に係るスイッチ装置は、絶縁基材と、前記絶縁基材の上面側に配置され、前記絶縁基材に対する位置が変位可能な変位部を有する可動電極と、前記可動電極との間に前記絶縁基材の少なくとも一部を挟んで配置された第１電極および第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の各々に接続された制御回路と、を備える。前記第１電極は、前記変位部に対向する位置に配置される。前記第２電極は、前記第１電極から離れて配置される。前記制御回路は、第１電位を前記第１電極に印加し、かつ、前記第１電位とは異なる第２電位を前記第２電極に印加して、少なくとも前記第１電極と前記可動電極との間の静電容量の容量値の変化を検出し、この検出結果に基づいてオン／オフの判定を行う。

【0014】

これにより、第１電極と可動電極間の容量測定時の第１電極への電荷の充電時には、可動電極の電位が、第２電極との容量結合によって固定される。このため、操作体との容量、押し込み方向のばらつきの影響、および、外部からのノイズの影響を抑制することができる。これにより、オン／オフを精度良く判定することができる。また、可動電極に対する直接的な電気的接続が不要になるので、塵埃などの異物による可動電極の導通不良または短絡の影響を排除することができる。よって、スイッチ装置の信頼性を高めることができる。

【0015】

また、例えば、前記制御回路は、前記第１電極への充電時に前記第２電位をグランド電位と接続してもよい。

【0016】

これにより、第１電極と可動電極との間の静電容量の測定時における第１電極への充電時には、可動電極の電位が、グランド電位が印加された第２電極を介して固定される。このため、オン／オフを精度良く判定することができる。

【0017】

また、例えば、前記制御回路は、前記第１電極からの放電時に前記第１電位をグランド電位と接続してもよい。

【0018】

これにより、充電された電荷を速やかに放出することができ、次のセンシングまでの期間を短縮することができる。このため、スキャン回数の増加が図れるので、検知精度を向上することができる。

【0019】

また、例えば、前記可動電極は、前記絶縁基材の前記上面に沿って広がる第１拡大部を有してもよい。前記第２電極は、前記第１拡大部に対向する位置に配置されてもよい。

【0020】

これにより、可動電極と第２電極との容量結合を強くすることができるので、可動電極の電位をより強く固定することができる。このため、オン／オフを精度良く判定することができる。

【0021】

また、例えば、前記可動電極は、操作体が前記変位部を下方へ押し込んだ場合に、前記操作体に対してクリック感触を発生させてもよい。前記制御回路は、前記クリック感触の発生時に、前記判定を行ってもよい。なお、クリック感触の発生時とは、前記変位部の前記操作体への反力が極大値となった後、前記絶縁基材に最近接するまでの期間である。

【0022】

これにより、操作体に与えるクリック感触時のオン／オフの判定を最適なタイミングに設定することができ、操作感触の良いスイッチ操作を実現することができる。

【0023】

また、例えば、前記第２電極は、平面視において、前記可動電極の外側に広がる第２拡大部を有してもよい。前記第２拡大部の面積は、平面視において、前記第２電極と前記可動電極とが重なる面積以上であってもよい。前記制御回路は、前記第２電極と前記操作体との間の静電容量の容量値の変化を検出し、この検出結果に基づいて操作体の接近を検知してもよい。

【0024】

これにより、操作体が可動電極の変位部を押し込む前に操作体の接近を検知することができる。例えば、操作体の接近の検知結果に基づいて動作モードを変更することができる。

【0025】

また、例えば、前記制御回路は、前記第１電位および前記第２電位を互いに等しい電位と接続した状態で前記操作体の接近を検知してもよい。

【0026】

これにより、第１電極と第２電極との間での電荷の移動がなくなるため、見かけ上の容量成分を０にすることができる。第１電極と第２電極との間の容量成分は、操作体の接近の検知時にはノイズとなる。つまり、ノイズを抑制することができるので、操作体の近接を検知する第２電極での検知感度を高めることができ、検知精度を高めることができる。

【0027】

また、例えば、前記制御回路は、前記操作体の接近を検知する検知モードと、前記判定を行う判定モードと、を有してもよい。前記検知モードにおいて前記操作体の接近を検知した場合に、前記検知モードから前記判定モードに切り替えてもよい。例えば、前記検知モードにおけるスキャン速度は、前記判定モードにおけるスキャン速度より低くてもよい。

【0028】

これにより、検知モードでは消費電力を低減することができる。判定モードではオン／オフの判定精度を高めることができる。操作体の接近の検知結果に基づいて動作モードを切り替えることで、オン／オフの判定精度の向上と消費電力の低減とを両立させることができる。

【0029】

以下では、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0030】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0031】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

【0032】

また、本明細書において、平行または垂直などの要素間の関係性を示す用語、および、円形などの要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。

【0033】

また、本明細書において、「上方」および「下方」という用語は、絶対的な空間認識における上方向（鉛直上方）および下方向（鉛直下方）を指すものではなく、各電極の相対的な位置関係により規定される用語として用いる。具体的には、絶縁基材に対して、可動電極が配置された側を「上側」または「上方」とし、第１電極および第２電極が配置された側を「下側」または「下方」としている。また、「上方」および「下方」という用語は、２つの構成要素が互いに間隔を空けて配置されて２つの構成要素の間に別の構成要素が存在する場合のみならず、２つの構成要素が互いに密着して配置されて２つの構成要素が接する場合にも適用される。

【0034】

また、本明細書および図面において、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。絶縁基材の主面に対して直交する方向をｚ軸方向としている。

【0035】

また、本明細書において、「第１」、「第２」などの序数詞は、特に断りの無い限り、構成要素の数または順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、区別する目的で用いられている。

【0036】

（実施の形態１）
［構成］
まず、実施の形態１に係るスイッチ装置の構成について、図１および図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るスイッチ装置１の構成（オフ）を示す断面図である。図２は、本実施の形態に係るスイッチ装置１の構成（オン）を示す断面図である。

【0037】

図１および図２に示されるように、スイッチ装置１は、可動電極２０に対する操作体９０による押し込み操作によって、オン／オフが切り替わる。オフは、操作体９０による可動電極２０の押し込み量が閾値未満の状態である。オンは、操作体９０による可動電極２０の押し込み量が閾値以上の状態である。

【0038】

操作体９０は、例えば、人の指であるが、これに限定されない。操作体９０は、タッチペンのような棒状部材または所定形状のブロック状部材であってもよい。操作体９０は、絶縁体であってもよい。

【0039】

図１および図２に示されるように、スイッチ装置１は、絶縁基材１０と、可動電極２０と、第１電極３０と、第２電極４０と、制御回路５０と、を備える。

【0040】

絶縁基材１０は、絶縁性を有する平板状の部材である。例えば、絶縁基材１０は、絶縁性樹脂を用いて形成された樹脂シートまたは樹脂フィルムである。絶縁基材１０は、上面１１および下面１２を有する。上面１１および下面１２は、例えば、互いに平行な面である。

【0041】

可動電極２０は、絶縁基材１０の上面１１側に配置されている。可動電極２０は、変位部２１を有する。変位部２１は、絶縁基材１０に対する位置が変位可能な部分である。変位部２１は、操作体９０に押し込まれた場合に、位置が変化する。

【0042】

本実施の形態では、可動電極２０は、操作体９０による押し込みがない状態では、上方に凸のドーム状に形成されている。可動電極２０は、例えば、金属製のメタルドームである。可動電極２０の一部であって、絶縁基材１０の上面１１から最も離れた部位（具体的には、平面視で中央部分）が変位部２１である。可動電極２０の端部は、絶縁基材１０の上面１１に固定されている。操作体９０による変位部２１の押し込みにより、変位部２１が徐々に変形し、押し込み量に対する反力値が最初に最大値を超えた時点で、図２に示されるように、可動電極２０が反転形状に移行し、押し込んだ部分（変位部２１）が凹む。

【0043】

可動電極２０は、操作体９０が変位部２１を下方へ押し込んだ場合に、操作体９０に対してクリック感触を発生させる。クリック感触は、操作体９０による押し込み力に対して、可動電極２０が操作体９０に与える反力の変化によって発生する。押し込み量と反力との関係については、後で説明する。

【0044】

第１電極３０は、可動電極２０との間に絶縁基材１０の少なくとも一部を挟んで配置されている。具体的には、第１電極３０は、絶縁基材１０の下面１２側に配置されている。より具体的には、第１電極３０は、下面１２に接触して配置された導電性の薄膜である。第１電極３０は、可動電極２０の変位部２１に対向する位置に配置されている。すなわち、上面１１または下面１２の平面視において、第１電極３０の少なくとも一部が変位部２１に重なっている。第１電極３０と変位部２１との間には絶縁基材１０の少なくとも一部が配置されているので、変位部２１が変位しても、第１電極３０と変位部２１とは接触しない。

【0045】

第１電極３０と可動電極２０の変位部２１との間の静電容量Ｃ１の容量値は、変位部２１の変位に応じて変化する。具体的には、変位部２１が第１電極３０に近づくにつれて、静電容量Ｃ１の容量値は大きくなる。

【0046】

第２電極４０は、可動電極２０との間に絶縁基材１０の少なくとも一部を挟んで配置されている。具体的には、第２電極４０は、絶縁基材１０の下面１２側に配置されている。より具体的には、第２電極４０は、下面１２に接触して配置された導電性の薄膜である。第２電極４０は、第１電極３０から離れて、可動電極２０に対向する位置に配置されている。具体的には、第２電極４０は、可動電極２０の固定部分、すなわち、可動電極２０の端部に対向する位置に配置されている。可動電極２０が、平面視における外形に沿って環状に固定されている場合、第２電極４０は、第１電極３０を囲む環状に形成されている。第２電極４０と可動電極２０との間には絶縁基材１０の少なくとも一部が配置されているので、第２電極４０と可動電極２０とは接触していない。

【0047】

第２電極４０と可動電極２０との間の静電容量Ｃ２の容量値は、実質的に固定値である。これは、可動電極２０のうち、第２電極４０が対向する部分（可動電極２０の端部）が実質的に変位しないためである。第２電極４０に所定の電位を印加することにより、可動電極２０と第２電極４０との容量結合によって、可動電極２０の電位を固定することができる。つまり、操作体９０の押し込みによって可動電極２０の電位が変動するのを抑制することができる。

【0048】

第１電極３０および第２電極４０はそれぞれ、例えば、銀、銅などの金属材料を用いて形成された導電性の薄膜である。第１電極３０および第２電極４０は、導電性カーボンなどを用いて形成されてもよい。第１電極３０および第２電極４０は、印刷、蒸着、スパッタリング、圧延金属薄膜の接着などによって形成することができる。

【0049】

制御回路５０は、第１電極３０および第２電極４０の各々に接続されている。制御回路５０は、第１電極３０に第１電位を印加し、第２電極４０に第２電位を印加する。第１電位および第２電位は、互いに異なる電位である。上述したように、第２電極４０に第２電位を印加することで、可動電極２０の電位が固定される。第１電極３０と可動電極２０との電位差によって、第１電極３０と可動電極２０との間に充放電される状況を作り出すことができる。例えば、制御回路５０は、第１電極３０への充電時に第２電位をグランド電位と接続する。また、制御回路５０は、第１電極３０からの放電時に第１電位をグランド電位と接続する。

【0050】

制御回路５０は、静電容量Ｃ１の容量値の変化を検出し、この検出結果に基づいてオン／オフ（オンまたはオフ）の判定を行う。具体的な判定処理については、後で説明する。

【0051】

制御回路５０は、例えば、集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）によって実現される。なお、集積回路は、ＬＳＩに限られず、専用回路または汎用プロセッサであってもよい。制御回路５０は、例えば、マイクロコントローラで実現される。具体的には、制御回路５０は、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、および、プログラムを実行するプロセッサなどを含んでいる。制御回路５０は、プログラム可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、または、ＬＳＩ内の回路セルの接続および設定が再構成可能なリコンフィギュラブルプロセッサであってもよい。制御回路５０が実行する機能は、ソフトウェアで実現されてもよく、ハードウェアで実現されてもよい。

【0052】

なお、図１および図２では、制御回路５０は、物理的な構成の断面ではなく、機能的なブロックで図示している。制御回路５０は、例えば、絶縁基材１０に固定されている。あるいは、制御回路５０は、絶縁基材１０を収納する筐体（図示せず）の内部に収納され、または、外側面に取り付けられていてもよい。

【0053】

［動作］
続いて、本実施の形態に係るスイッチ装置１の動作について、図３を用いて説明する。

【0054】

図３は、可動電極２０の押し込み量に対する容量値および操作体９０に与える反力を示すグラフである。図３の横軸は、可動電極２０の押し込み量、すなわち、変位部２１の変位量を表している。押し込み量が０ｍｍの状態は図１に示される状態に相当し、押し込み量の終点が図２に示される状態に相当する。図３の左側の縦軸は、可動電極２０と第１電極３０との間の静電容量Ｃ１の容量値である。図３の右側の縦軸は、可動電極２０が操作体９０に与える反力の荷重を表している。

【0055】

図３の破線のグラフで示されるように、操作体９０に与える反力は、押し込み量が多くなるにつれて大きくなり、形状の反転直前に最大（ピーク）となり、反転後は小さくなる。このため、操作体９０がクリック感触を受けるのは、反力がピークに達した後、絶縁基材１０に最近接または当接するまでの期間である。クリック感触の発生期間内に、スイッチ装置１のオン／オフが判定されることが望まれる。本実施の形態では、制御回路５０は、クリック感触の発生後、変位部２１が絶縁基材１０に最近接または当接するまでの期間に、オン／オフの判定を行う。具体的には、図３に示されるように、オン／オフの判定を行う判定領域として、反力がピークに達したときの押し込み量から、押し込み量の終点に達するまでの領域に設定されている。なお、押し込み量の終点とは、最大の押し込み量に相当し、例えば、変位部２１が絶縁基材１０の上面１１に接したとき（図２を参照）の押し込み量である。

【0056】

本実施の形態では、制御回路５０は、第１電極３０へ流入する電荷量を計測することで、少なくとも第１電極３０と可動電極２０との間の静電容量Ｃ１の容量値を算出し、その結果に基づいてオン／オフの判定を行う。例えば、制御回路５０は、算出した静電容量Ｃ１の容量値と所定の閾値とを比較し、静電容量Ｃ１の容量値が閾値より大きい場合にオンされたと判定する。制御回路５０は、静電容量Ｃ１の容量値が閾値より小さい場合にオンされていない（オフである）と判定する。

【0057】

図３の実線のグラフに示されるように、押し込み量が大きくなるにつれて、変位部２１が第１電極３０に近づくので、静電容量Ｃ１の容量値が大きくなる。オン／オフの判定を行う閾値は、静電容量Ｃ１の容量値と比較するための閾値であり、例えば、オン／オフの判定領域内で実線のグラフと交差するように設定される。具体的には、閾値は、反力のピークとなる押し込み量（約０．２７）のときの容量値（約７．５×１０^－１２）以上、取りうる静電容量Ｃ１の容量値の最大値（約３．４×１０^－１１）以下の範囲内で設定される。当該範囲の下限値に近い値に閾値を設定することで、クリック感触を操作体９０が受ける期間の早期時点でオンの判定を行うことができる。このため、より操作に対する反応遅れの少ないスイッチ動作を行うことができる。一方で、当該範囲の上限値に近い値に閾値を設定した場合には、当該設定に比し反応に要する所要時間は増加するが、静電容量Ｃ１の容量値のばらつきによるオン／オフの判定精度の低下を抑制することができる。

【0058】

なお、可動電極２０の種類によっては、反力がピークを過ぎた後、押し込み量の最大値まで反力が漸減する場合だけでなく、押し込み量の最大値の近傍で反力が上昇する場合がある。いずれの場合においても、静電容量Ｃ１の容量値に基づくオン／オフの判定が可能である。

【0059】

本実施の形態では、制御回路５０は、第１電極３０に対する充電と放電とを繰り返す。充電時には、制御回路５０は、第２電極４０に対して、第１電極３０に印加する電位よりも低い電位を印加する。例えば、充電時には、制御回路５０は、第２電極４０にグランド電位を印加し、第１電極３０にグランド電位より高い電位を印加する。充電時に可動電極２０の変位部２１が押し込まれると静電容量Ｃ１の容量値が大きくなるので、第１電極３０に流入する電荷量も大きくなる。制御回路５０は、充電時に静電容量Ｃ１の変化により発生する、第１電極３０に流入する電荷量の変化量を計測する。制御回路５０は、電荷量の変化量の計測結果に基づいて、静電容量Ｃ１の容量値を算出することができる。

【0060】

制御回路５０は、充電期間の後に放電を行う。具体的には、制御回路５０は、放電時には、第１電極３０にグランド電位を印加する。また、制御回路５０は、放電時には、第２電極４０に所定の電位を印加する。所定の電位は、例えば、グランド電位であるが、正の電位であってもよく、放電条件などに基づいて設定可能である。

【0061】

本実施の形態では、充電時には、可動電極２０の電位が、グランド電位が印加された第２電極４０を介して固定される。このため、操作体９０との容量、および、外部からのノイズの影響を抑制することができる。これにより、オン／オフを精度良く判定することができる。また、可動電極２０に対する直接的な電気的接続が不要になるので、塵埃などの異物による可動電極２０の導通不良または短絡の影響を排除することができる。よって、スイッチ装置１の信頼性を高めることができる。

【0062】

［変形例］
続いて、実施の形態１の変形例について、図４を用いて説明する。図４は、本変形例に係るスイッチ装置２の構成を示す断面図である。

【0063】

図４に示されるように、スイッチ装置２は、図１に示されるスイッチ装置１と比較して、可動電極２０の代わりに、可動電極２０ａ、可撓性フィルム６０および粘着層７０を備える点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する。

【0064】

可撓性フィルム６０は、上方に凸のドーム状の部分を有するフィルム部材である。ドーム状の部分の下面（裏面）に、ドーム形状に沿った可動電極２０ａが設けられている。

【0065】

可動電極２０ａは、可撓性フィルム６０の下面に設けられた導電層である。実施の形態１と同様に、上方に凸のドーム状に形成されている。例えば、可動電極２０ａは、銀インキなどの導電材料を印刷などによって塗布することで形成される。

【0066】

可動電極２０ａの端部であって、第２電極４０に対向する部分は、絶縁基材１０の上面１１には接触していないが、これには限定されない。実施の形態１と同様に、可動電極２０ａは上面１１に接触していてもよい。

【0067】

可撓性フィルム６０のドーム状の部分が操作体９０に押し込まれることによって、ドーム状の部分の形状が反転する。これにより、可動電極２０ａは、実施の形態１に係る可動電極２０と同等の機能を果たすことができる。

【0068】

可撓性フィルム６０は、絶縁性を有する。何らかの要因で可動電極２０ａに電流が流れたとしても、操作体９０に電流が流れるのを抑制することができる。また、可撓性フィルム６０は、可動電極２０ａの保護部材としても機能する。

【0069】

粘着層７０は、可撓性フィルム６０を絶縁基材１０の上面１１に固定する部材の一例である。粘着層７０は、粘着剤または接着剤を上面１１に塗布することで形成される。なお、可撓性フィルム６０を固定する手段は、粘着層７０には限定されない。

【0070】

以上のようなスイッチ装置２においても、実施の形態１と同様に、オン／オフを精度良く判定することができる。

【0071】

（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について説明する。

【0072】

実施の形態２に係るスイッチ装置は、実施の形態１に係るスイッチ装置と比較して、可動電極が絶縁基材の上面に沿って広がる拡大部を有する点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する場合がある。

【0073】

［構成］
図５は、本実施の形態に係るスイッチ装置１０１の構成を示す断面図である。図５に示されるように、スイッチ装置１０１は、図１に示されるスイッチ装置１と比較して、可動電極２０の代わりに可動電極１２０を備える。

【0074】

可動電極１２０は、拡大部１２２を有する。拡大部１２２は、絶縁基材１０の上面１１に沿って広がる第１拡大部の一例である。例えば、拡大部１２２は、変位部２１を含むドーム状の部分の縁に沿って環状に設けられている。拡大部１２２は、平面視において、第２電極４０に対向する位置に配置されている。

【0075】

このように、拡大部１２２が設けられていることにより、拡大部１２２と第２電極４０とが平面視で重なる面積が大きくなる。このため、拡大部１２２と第２電極４０との容量結合が強くなり、可動電極１２０の電位が強く固定される。ノイズの影響を抑制することができ、オン／オフの判定精度を高めることができる。

【0076】

［変形例１］
次に、実施の形態２の変形例１について、図６を用いて説明する。

【0077】

図６は、本変形例に係るスイッチ装置１０２の構成を示す断面図である。図６に示されるように、スイッチ装置１０２は、図５に示されるスイッチ装置１０１と比較して、可動電極１２０の代わりに、可動電極１２０ａ、可撓性フィルム６０および粘着層７０を備える。

【0078】

可動電極１２０ａは、実施の形態１の変形例に係るスイッチ装置２と同様に、可撓性フィルム６０のドーム状の部分の下面（裏面）に設けられた導電層である。導電層は、ドーム状の部分だけでなく、当該部分の縁に沿って外側に延びて広がっている。この導電層の広がった部分が、拡大部１２２ａである。

【0079】

拡大部１２２ａが設けられていることにより、拡大部１２２ａと第２電極４０とが平面視で重なる面積が大きくなる。このため、拡大部１２２ａと第２電極４０との容量結合が強くなり、可動電極１２０ａの電位が強く固定される。ノイズの影響を抑制することができ、オン／オフの判定精度を高めることができる。

【0080】

本変形例では、粘着層７０は、拡大部１２２ａを覆っているが、これに限定されない。粘着層７０は、拡大部１２２ａと絶縁基材１０との間には配置されていなくてもよい。拡大部１２２ａは、絶縁基材１０に接触していてもよい。この場合、拡大部１２２ａと第２電極４０との距離が短くなるので、容量結合をより強くすることができ、可動電極１２０ａの電位を強く固定することができる。よって、ノイズの影響を抑制することができ、オン／オフの判定精度を高めることができる。

【0081】

［変形例２］
次に、実施の形態２の変形例２について、図７を用いて説明する。

【0082】

図７は、本変形例に係るスイッチ装置１０３の構成を示す断面図である。図７に示されるように、スイッチ装置１０３は、図５に示されるスイッチ装置１０１と比較して、可動電極１２０の代わりに可動電極１２０ｂを備える。

【0083】

可動電極１２０ｂは、ドーム状の金属部材１２０ｃと、導電層１２０ｄと、を含む。金属部材１２０ｃは、例えば、上方に凸のドーム形状の金属製のメタルドームであり、実施の形態１の可動電極２０と同じである。導電層１２０ｄは、実施の形態２の変形例１と同様に、可撓性フィルム６０の下面に沿って設けられ、拡大部１２２ａを形成している。導電層１２０ｄは、金属部材１２０ｃに接触しており、電気的に導通している。つまり、導電層１２０ｄと金属部材１２０ｃとは、実質的に同一の電位になっている。

【0084】

図７に示される例では、導電層１２０ｄは、金属部材１２０ｃの頂部、具体的には、変位部２１には設けられていないが、これに限定されない。導電層１２０ｄは、実施の形態２の変形例１の可動電極１２０ａと同様に、ドーム状に形成されていてもよい。

【0085】

本変形例に係るスイッチ装置１０３においても、実施の形態２と同様に、拡大部１２２ａによって可動電極１２０ｂの電位を強く固定することができる。よって、ノイズの影響を抑制することができ、オン／オフの判定精度を高めることができる。

【0086】

［変形例３］
次に、実施の形態２の変形例３について、図８を用いて説明する。

【0087】

図８は、本変形例に係るスイッチ装置１０４の構成を示す断面図である。図８に示されるように、スイッチ装置１０４は、図５に示されるスイッチ装置１０１と比較して、可動電極１２０の代わりに可動電極１２０ｅを備える。

【0088】

可動電極１２０ｅは、頂部（変位部１２１ｅ）が平坦な形状を有する。可動電極１２０ｅは、変位部１２１ｅと、拡大部１２２と、を有する。変位部１２１ｅは、絶縁基材１０の上面１１から離れて位置し、操作体９０に押し込まれた場合に、上面１１に対して変位する。

【0089】

本変形例では、変位部１２１ｅが操作体９０に与える反力のピークは、実質的には、変位部１２１ｅの押し込み量が最大になったときである。このため、オン／オフの判定のための閾値は、例えば、変位部１２１ｅの押し込み量が最大になったときの静電容量Ｃ１の容量値に設定することができる。

【0090】

本変形例に係るスイッチ装置１０４においても、実施の形態２と同様に、拡大部１２２によって可動電極１２０ｅの電位を強く固定することができる。よって、ノイズの影響を抑制することができ、オン／オフの判定精度を高めることができる。

【0091】

（実施の形態３）
続いて、実施の形態３について説明する。

【0092】

実施の形態３に係るスイッチ装置は、実施の形態１の変形例に係るスイッチ装置と比較して、第２電極が可動電極の外側に広がる拡大部を有する点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する場合がある。

【0093】

［構成］
図９は、本実施の形態に係るスイッチ装置２０１の構成を示す断面図である。図９に示されるように、スイッチ装置２０１は、図１に示されるスイッチ装置１と比較して、第２電極４０の代わりに第２電極２４０を備える。また、スイッチ装置２０１は、可撓性フィルム６０および粘着層７０を備える。

【0094】

可撓性フィルム６０および粘着層７０はそれぞれ、実施の形態１の変形例に係る可撓性フィルム６０および粘着層７０とほぼ同じである。本実施の形態では、粘着層７０は、可撓性フィルム６０と可動電極２０との間にも設けられている。なお、可動電極２０の代わりに、実施の形態１の変形例に係る可動電極２０ａが設けられていてもよい。なお、可撓性フィルム６０および粘着層７０は、必須の構成ではない。

【0095】

第２電極２４０は、拡大部２４１を有する。拡大部２４１は、平面視において、可動電極２０の外側に広がる第２拡大部の一例である。拡大部２４１は、可動電極２０に対する操作体９０の接近の検知に利用される。拡大部２４１の面積は、平面視において、第２電極２４０と可動電極２０とが重なる面積以上である。拡大部２４１の面積が大きい程、操作体９０の接近の検知範囲を広く確保することができる。

【0096】

本実施の形態に係るスイッチ装置２０１では、制御回路５０は、複数の動作モードを有する。具体的には、制御回路５０は、オン／オフの判定を行う判定モードと、操作体９０の接近を検知する検知モードと、を動作モードとして有する。検知モードは、後述するように省電力化に寄与するので、省電力モードとも称される。判定モードは、スイッチ装置２０１の通常動作であるので、通常モードとも称される。

【0097】

検知モードにおけるスキャン速度は、判定モードにおけるスキャン速度より遅い。なお、スキャン速度は、単位時間あたりの、静電容量Ｃ１に対する充放電の繰り返し回数である。スキャン速度が高い判定モードでは、単位時間あたりの充放電の繰り返し回数が多くなるので、高精度な判定が可能になる。スキャン速度が低い検知モードでは、単位時間あたりの充放電の繰り返し回数が少なくなるので、消費電力を低減することができる。検知モードを有することで、スイッチ装置２０１の省電力化が可能になる。

【0098】

検知モードでは、制御回路５０は、第２電極２４０と操作体９０との間に生じる静電容量Ｃ３の容量値の変化を検知する。具体的には、制御回路５０は、第２電極２４０に対する充電と放電とを繰り返す。充電時には、制御回路５０は、第２電極２４０にグランド電位とは異なる所定の電位を印加する。

【0099】

充電時に第２電極２４０の近くに操作体９０が近づいた場合、第２電極２４０と操作体９０との静電容量Ｃ３の容量値が大きくなるので、第２電極２４０に流入する電荷量も大きくなる。制御回路５０は、充電時に静電容量Ｃ３の容量値の変化により発生する、第２電極２４０に流入する電荷量の変化量を計測する。すなわち、充電期間がスイッチ装置２０１のセンシング期間、すなわち、操作体９０の接近の検知が可能な期間である。制御回路５０は、静電容量Ｃ３の容量値と、操作体９０用の所定の閾値とを比較し、静電容量Ｃ３の容量値が閾値より大きい場合に操作体９０の接近が検知されたと判定する。制御回路５０は、静電容量Ｃ３の容量値が閾値より小さい場合に操作体９０は接近していないと判定する。

【0100】

検知モードでは、制御回路５０は、充電期間の後に放電を行う。具体的には、制御回路５０は、第２電極２４０にグランド電位を印加する。

【0101】

なお、検知モードでは、制御回路５０は、充電時に、第１電極３０にグランド電位以外の固定の電位を印加してもよい。あるいは、制御回路５０は、第１電極３０への電位の印加を行わず、第１電極３０をフローティング状態にしてもよい。

【0102】

また、制御回路５０は、第１電極３０に対して、第２電極２４０に印加する電位を同じ電位を印加してもよい。これにより、第１電極３０と第２電極２４０との間の見かけ上の容量成分をキャンセルすることができる。当該容量成分は、第２電極２４０と操作体９０との間の静電容量Ｃ３にとってはノイズ成分である。このノイズ成分を低減することができるので、操作体９０の検知精度を高めることができる。

【0103】

［動作］
次に、本実施の形態に係るスイッチ装置２０１の動作について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態に係るスイッチ装置２０１の動作を示すフローチャートである。

【0104】

図１０に示されるように、制御回路５０は、まず、第２電極２４０を高速スキャンモードとし、第１電極３０を高速スキャンモードで最低限１回動作させる（Ｓ１０）。具体的には、制御回路５０は、第１電極３０と第２電極２４０とに所定の電位を印加して充放電を繰り返すことにより、充電時に第２電極２４０に流入する電荷量の変化量および第１電極３０に流入する電荷量の変化量を計測する。各電極へ流入する電荷量の計測は、例えばスキャンインターバルを利用して行うことができる。開始時には第１電極３０を高速スキャンモードで動作させることにより、開始とほぼ同時に可動電極２０が押し込まれるような場合にも精度良くオン／オフの判定を行うことができる。

【0105】

なお、開始時、第２電極２４０は高速でスキャンされることが望ましいが、第１電極３０のみ高速スキャンしていれば、必ずしも第２電極２４０を高速でスキャンする必要はない。

【0106】

反応がない場合（Ｓ１２でＮｏ）、すなわち、第２電極２４０に流入する電荷量に対応する静電容量Ｃ３の容量値が閾値未満の場合、制御回路５０は、検知モードに移行する（Ｓ１４）。なお、検知モードを実行中の場合は、そのまま検知モードを維持する。検知モードでは、第１電極３０を低速スキャンモードで動作させる。

【0107】

反応がある場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、すなわち、第２電極２４０に流入する電荷量に対応する静電容量Ｃ３の容量値が閾値以上の場合、制御回路５０は、判定モード（通常モード）に移行する。本実施の形態に係る判定モードでは、操作体９０の接近と、操作体９０による可動電極２０に対するオン／オフの判定と、を行う。

【0108】

具体的には、反応がある場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、制御回路５０は、第２電極２４０を高速でスキャンする（Ｓ１６）。また、制御回路５０は、第１電極３０を高速でスキャンする（Ｓ１８）。第２電極２４０および第１電極３０の各々に対するスキャン速度は、検知モードにおけるスキャン速度より高い。

【0109】

なお、必ずしも第２電極２４０を高速でスキャンする必要はない。すなわち、ステップＳ１６は省略されてもよい。

【0110】

操作体９０の接近、および、操作体９０による可動電極２０に対する押し込みが検知されている限り（Ｓ１２でＹｅｓ）、判定モードが維持される。操作体９０の接近、および、操作体９０による可動電極２０に対する押し込みが検知されなくなった場合（Ｓ１２でＮｏ）、検知モードに移行して、再び操作体９０の接近が検知されるまで、検知モードが維持される。

【0111】

以上のように、本実施の形態に係るスイッチ装置２０１では、制御回路５０は、検知モードにおいて操作体９０の接近を検知した場合に、検知モードから判定モードに切り替える。すなわち、制御回路５０は、第２電極２４０に対するスキャン速度を低速から高速に切り替える。これにより、可動電極２０に対する操作を精度良く検知することができ、オン／オフを精度良く判定することができる。また、操作体９０の接近が検知されない場合には、スキャン速度を低速にすることにより、消費電力を低減することができ、省エネルギー化に貢献することができる。

【0112】

なお、本実施の形態では、第２電極２４０が拡大部２４１を有する例を示したが、これに限定されない。拡大部２４１は、第２電極２４０の、可動電極２０に対向する部分とは、分離していてもよい。つまり、拡大部２４１は、第２電極２４０とは電気的に接続されていなくてもよい。

【0113】

（実施例）
以下では、上述した各実施の形態１～３の各々に係るスイッチ装置の具体的な実施例について説明する。

【0114】

［実施例１］
まず、実施例１に係るスイッチ装置について、図１１～図１３を用いて説明する。

【0115】

図１１は、本実施例に係るスイッチ装置３０１の斜視図である。図１２は、本実施例に係るスイッチ装置３０１の分解斜視図である。図１３は、本実施例に係るスイッチ装置３０１の第１電極３３０および第２電極３４０の斜視図である。

【0116】

図１１に示されるように、スイッチ装置３０１は、５つのスイッチ部３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄおよび３０２ｅを有する。５つのスイッチ部３０２ａ～３０２ｅはそれぞれが、操作体９０によって押し込み可能であり、それぞれについて独立してオン／オフの判定が行われる。例えば、スイッチ部毎に異なる機能が割り当てられている。５つのスイッチ部３０２ａ～３０２ｅは、一方向に並んで配置されているが、行列状に配置されてもよく、配置は特に限定されない。なお、スイッチ装置３０１が備えるスイッチ部の個数は、５個に限定されず、１個～４個であってもよく、６個以上であってもよい。

【0117】

図１２に示されるように、スイッチ装置３０１は、絶縁基材３１０と、５つの可動電極３２０と、５つの第１電極３３０と、第２電極３４０と、可撓性フィルム３６０と、粘着層３７０と、電極保護層３８０と、取付用粘着層３８５と、補強板３９０（図１１にのみ図示され、図１２では省略）と、を備える。また、図示されていないが、スイッチ装置３０１は、制御回路５０を備える。可動電極３２０および第１電極３３０は、スイッチ装置３０１が備えるスイッチ部の個数と同じ数だけ設けられている。

【0118】

絶縁基材３１０は、上述した絶縁基材１０に対応する。本実施例では、絶縁基材３１０は、矩形の平板状に構成されており、平板状の部分から一方向に延びる延設部３１３を有する。延設部３１３は、スイッチ装置３０１を他の機器に電気的に接続するための配線を設ける部分である。延設部３１３の先端には、コネクタ（図示せず）および補強板３９０が設けられている。延設部３１３は、可撓性を有し、折り曲げ可能であってもよい。なお、延設部３１３は、設けられていなくてもよい。

【0119】

可動電極３２０は、上述した可動電極２０に対応する。５つの可動電極３２０には、粘着層３７０が設けられており、粘着層３７０によって絶縁基材３１０の上面に固定されている。可動電極３２０は、図５に示される可動電極１２０のように、拡大部１２２を有してもよい。可動電極３２０の平面視形状は、円形であるが、正方形もしくは長方形その他多角形、または、楕円形などであってもよく、特に限定されない。

【0120】

第１電極３３０は、上述した第１電極３０に対応する。本実施例では、５つの第１電極３３０は、互いに電気的に絶縁されており、各々に流入する電荷量を個別に検出することが可能である。第１電極３３０の平面視形状は、円形であるが、正方形もしくは長方形その他多角形、または、楕円形などであってもよく、特に限定されない。図１３に示されるように、５つの第１電極３３０の各々からの配線３３２は、互いに接触することなく、延設部３１３の先端部分まで延びている。

【0121】

第２電極３４０は、上述した第２電極４０に対応する。本実施例では、第２電極３４０は、５つのスイッチ部３０２ａ～３０２ｅにおいて共通である。第２電極３４０は、５つの第１電極３３０の各々を囲むように設けられている。スイッチ部毎に着目すると、各スイッチ部の第２電極３４０が配線３４２によって互いに電気的に接続され、互いに等しい電位になるように制御されることになる。

【0122】

また、本実施例では、図１３に示されるように、第２電極３４０は、メッシュ状の拡大部３４１を有する。拡大部３４１は、絶縁基材３１０の下面において、５つの可動電極３２０が設けられていない部分を覆うように設けられている。

【0123】

第２電極３４０の拡大部３４１を除く部分の平面視形状は、所定幅の円環形状であるが、正方形もしくは長方形その他多角形環状、または、楕円環形状などであってもよく、特に限定されない。第２電極３４０は、第１電極３３０を囲んでいなくてもよい。

【0124】

可撓性フィルム３６０は、５つの可動電極３２０を一括して覆っているが、これに限定されない。可撓性フィルム３６０は、１つまたは複数個の可動電極３２０毎に設けられていてもよい。

【0125】

粘着層３７０は、５つの可動電極３２０を絶縁基材３１０との間に挟むようにして、絶縁基材３１０と可撓性フィルム３６０とを固定する。本実施例では、粘着層３７０は、２つに分離しているが、これに限定されない。粘着層３７０は、例えば粘着シートであるが、これに限定されない。粘着層３７０は、可撓性フィルム３６０に印刷で粘着剤を塗布することによって形成されてもよい。

【0126】

電極保護層３８０は、第１電極３３０および第２電極３４０を保護するために絶縁基材３１０の下面側に設けられている。電極保護層３８０は、例えば、絶縁性の樹脂材料を印刷法などにより塗布することで形成される。

【0127】

取付用粘着層３８５は、スイッチ装置３０１を他の部材に取り付けるための粘着層である。例えば、取付用粘着層３８５は、例えば、両面テープであるが、これに限定されない。例えば、電極保護層３８０に印刷で粘着剤を塗布することによって形成されてもよい。

【0128】

補強板３９０は、絶縁基材３１０の延設部３１３の先端部分の強度を高めるために設けられている。延設部３１３の先端部分にはコネクタ接続用端子部（図示せず）が設けられて、他の部材への電気的な接続に利用される。補強板３９０を設けることにより、コネクタ端子との接触の安定化を図るとともに、配線の破損などの抑制を図っている。

【0129】

［実施例２］
次に、実施例２に係るスイッチ装置について、図１４～図１７を用いて説明する。

【0130】

図１４は、本実施例に係るスイッチ装置４０１の斜視図である。図１５は、本実施例に係るスイッチ装置４０１の分解斜視図である。図１６は、本実施例に係るスイッチ装置４０１の絶縁基材４１０ならびに第１電極４３０および第２電極４４０を示す斜視図である。図１７は、本実施例に係るスイッチ装置４０１の断面図である。具体的には、図１７は、図１４のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線における断面を表している。

【0131】

図１４～図１７に示されるように、スイッチ装置４０１は、絶縁基材４１０と、可動電極４２０と、第１電極４３０と、第２電極４４０と、可撓性フィルム４６０と、押し子４６５と、を備える。図示されていないが、スイッチ装置４０１は、制御回路５０を備える。スイッチ装置４０１は、ディスクリート部品である。

【0132】

絶縁基材４１０は、上述した絶縁基材１０に対応する。絶縁基材４１０は、図１７に示されるように、上面４１１および下面４１２を有する。絶縁基材４１０は、上面４１１を囲むように設けられたフランジ部４１３を有する。フランジ部４１３は、可撓性フィルム４６０を支持する壁部である。絶縁基材４１０は、フランジ部４１３と上面４１１とで囲まれた凹部４１４を有する。凹部４１４の開口に蓋をするように可撓性フィルム４６０が設けられている。

【0133】

絶縁基材４１０は、第１電極４３０および第２電極４４０とともに、樹脂材料および金属材料を用いたインサート成形などによって形成することができる。

【0134】

可動電極４２０は、上述した可動電極２０に対応する。本実施例では、可動電極４２０は、凹部４１４内に配置されている。具体的には、可動電極４２０の上面には、押し子４６５が接触可能に配置されている。

【0135】

第１電極４３０および第２電極４４０はそれぞれ、上述した第１電極３０および第２電極４０に対応する。本実施例では、第１電極４３０および第２電極４４０は、絶縁基材４１０内に埋め込まれている。すなわち、第１電極４３０および第２電極４４０は、絶縁基材４１０の上面４１１および下面４１２のいずれにも露出していない。

【0136】

第１電極４３０には、端子部４３１が接続されている。端子部４３１は、第１電極４３０に対する電気的な接続を行う部分であり、図示しない制御回路５０に接続されている。第２電極４４０には、端子部４４１が接続されている。端子部４４１は、第２電極４４０に対する電気的な接続を行う部分であり、図示しない制御回路５０に接続されている。

【0137】

端子部４３１および４４１はそれぞれ、絶縁基材４１０の下面４１２に沿って、背向する２つの側面からそれぞれ突出している。これにより、はんだ付けなどにより容易に他の部品との接続が可能になる。端子部４３１および４４１は、絶縁基材４１０の同じ側面から、または、隣り合う２つの側面から突出していてもよい。なお、端子部４３１および４４１は、下面４１２のみに露出していてもよく、バンプ電極などによって基板（図示せず）などに実装されてもよい。

【0138】

本実施例では、第１電極４３０の平面視形状は、円形である。第２電極４４０の平面視形状は、第１電極４３０を囲む円環形状である。第１電極４３０および第２電極４４０の各々の平面視形状は、特に限定されない。

【0139】

可撓性フィルム４６０は、絶縁基材４１０の凹部４１４を覆うようにフランジ部４１３に支持されて固定されている。可撓性フィルム４６０の下面には押し子４６５が接続されている。押し子４６５は、剛性を有するブロック状の固形物体である。押し子４６５は、絶縁性を有するが、導電性を有してもよい。例えば、押し子４６５は、樹脂または金属を用いて形成されている。可撓性フィルム４６０が操作体９０（図示せず）によって押し込まれた場合、可撓性フィルム４６０が変形して押し子４６５を介して可動電極４２０の変位部４２１を押し込むことができる。なお、押し子４６５は、設けられていなくてもよい。可撓性フィルム４６０は、操作体９０に押し込まれた場合に、可動電極４２０に接触し、可動電極４２０の変位部４２１を押し込んでもよい。

【0140】

（他の実施の形態）
以上、１つまたは複数の態様に係るスイッチ装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。

【0141】

例えば、実施の形態３では、制御回路５０が、拡大部２４１を利用して操作体９０の接近を検知して、スキャン速度を変更する例を示したが、これに限らない。例えば、制御回路５０は、操作体９０による可動電極２０の変位部２１の押し込み量に基づいて、スキャン速度を変更してもよい。具体的には、制御回路５０は、変位部２１の押し込み量に応じて増加する静電容量Ｃ１の容量値に基づいて、スキャン速度を変更してもよい。

【0142】

図３に示したように、操作体９０が変位部２１を押し込んだ場合、反力がピークになる前から静電容量Ｃ１の容量値は、徐々に増加する。このため、制御回路５０は、オン／オフの判定の閾値（第１閾値）よりも小さい第２閾値を、スキャン速度の変更用の閾値として予め設定しておいてもよい。制御回路５０は、静電容量Ｃ１の容量値が第２閾値より大きくなった場合に、スキャン速度を高速に変更してもよい。これにより、操作体９０による変位部２１の押し込みがない場合には、スキャン速度を低くしておくことができるので、省エネルギー化に貢献することができる。

【0143】

また、スキャン速度を変更する代わりに、あるいは、スキャン速度を変更するのに加えて、制御回路５０は、静電容量Ｃ１の容量値が第２閾値より大きくなった場合に、オン／オフの判定結果に応じて動作させるべき処理の一部を先行して開始してもよい。例えば、本開示に係るスイッチ装置がオンされた場合に、所定の画像をディスプレイに表示するのであれば、メモリからの画像の読み込み、読み込んだ画像の処理などを先行して開始し、オンが判定された場合には直ちに画像をディスプレイに表示してもよい。これにより、スイッチ操作に対する処理の反応遅延時間が短縮化することができる。ゲームコントローラなどの高い応答性が要求される場合により有用である。

【0144】

また、例えば、操作体９０は、可動電極２０に対して直接接触して押し込む必要はない。例えば、図１８に示されるように、操作体９０は、スイッチ装置５０１に備えられた押し子８０を介して間接的に可動電極２０を押し込んでもよい。押し子８０は、上下方向に移動可能に支持部８１によって支持されている。支持部８１は、絶縁基材１０と一体的に構成されていてもよい。図１８に示される例では、第２電極２４０の拡大部２４１が設けられているので、実施の形態３と同様に、操作体９０の接近を検知することができる。

【0145】

また、本開示の一態様は、上述したスイッチ装置の制御方法、または、当該制御方法をコンピュータに実行させるプログラムとして実現することができる。あるいは、本開示の一態様は、当該プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現することもできる。

【0146】

また、上記の各実施の形態は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0147】

本開示は、オン／オフを精度良く判定することができるスイッチ装置として利用でき、例えば、入力装置、操作装置、ゲームコントローラなどの各種機器に利用することができる。

【符号の説明】

【0148】

１、２、１０１、１０２、１０３、１０４、２０１、３０１、４０１、５０１ スイッチ装置
１０、３１０、４１０ 絶縁基材
１１、４１１ 上面
１２、４１２ 下面
２０、２０ａ、１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｅ、３２０、４２０ 可動電極
２１、１２１ｅ、４２１ 変位部
３０、３３０、４３０ 第１電極
４０、２４０、３４０、４４０ 第２電極
５０ 制御回路
６０、３６０、４６０ 可撓性フィルム
７０ 粘着層
８０ 押し子
８１ 支持部
９０ 操作体
１２０ｃ 金属部材
１２０ｄ 導電層
１２２、１２２ａ、２４１、３４１ 拡大部
３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ、３０２ｅ スイッチ部
３１３ 延設部
３３２、３４２ 配線
３７０ 粘着層
３８０ 電極保護層
３８５ 取付用粘着層
３９０ 補強板
４１３ フランジ部
４１４ 凹部
４３１、４４１ 端子部
４６５ 押し子

【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】