入力装置
【課題】押下部を照明でき、且つ容易に製造できる入力装置を提供すること。
【解決手段】センサーシート５と、押下入力部と、照明部と、を備え、押下入力部に設けられたキートップ１９は互いに隙間を有して配置され、センサーシート５は、光透過性を有し、第一方向へ延びる第一電極１５と、光透過性を有し、第一方向と交差する方向へ延びる第二電極１６と、第一電極１５と第二電極１６との間に設けられているとともに第一電極１５と第二電極１６とにそれぞれ固定され、少なくとも一部が光透過性を有する層状の基材１４と、第一電極１５と電気的に接続され、キートップ１９とライトガイド３との間であって基材１４の厚さ方向から見たときに複数のキートップ１９の隙間と重なる位置に配置された第三電極１７と、を有し、第三電極１７は、第一電極１５よりも光透過性が低く、且つ第一電極１５よりも電気抵抗が低い材質からなる。
【解決手段】センサーシート５と、押下入力部と、照明部と、を備え、押下入力部に設けられたキートップ１９は互いに隙間を有して配置され、センサーシート５は、光透過性を有し、第一方向へ延びる第一電極１５と、光透過性を有し、第一方向と交差する方向へ延びる第二電極１６と、第一電極１５と第二電極１６との間に設けられているとともに第一電極１５と第二電極１６とにそれぞれ固定され、少なくとも一部が光透過性を有する層状の基材１４と、第一電極１５と電気的に接続され、キートップ１９とライトガイド３との間であって基材１４の厚さ方向から見たときに複数のキートップ１９の隙間と重なる位置に配置された第三電極１７と、を有し、第三電極１７は、第一電極１５よりも光透過性が低く、且つ第一電極１５よりも電気抵抗が低い材質からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作を入力するために電子機器に設けられた入力装置が知られている。このような入力装置の例として、たとえば特許文献１には、最外層に配置されたキー部材（押下部）と、キー部材の裏面に配置された座標入力手段と、座標入力手段の裏面に配置された光源とを具備する入力装置が開示されている。また、特許文献１には、座標入力手段として、離間した一対の電極を複数備え、指が接近した際の電極間の電界変化によって生じた電極間の静電容量変化を検知して座標入力する静電容量式センサが用いられることが記載されている。この特許文献１に記載の入力装置によれば、光源が発する光によって押下部を照明することができ、且つ座標入力手段によって座標入力をすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０７０９１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、特許文献１に記載の入力装置では、押下部を照明する光を押下部へ導くために、光源が発した光を押下部の背面に導く通路として機能する貫通孔を設ける必要がある。このため、座標入力を検出するための検出手段に貫通孔を開ける工程が煩雑であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は押下部を照明でき、且つ容易に製造できる入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の入力装置は、入力体が近づくことによって前記入力体の位置情報が入力される位置情報入力部と、前記入力体によって表面が押下される複数の押下部と前記押下部によって押圧される接点部とを有する押下入力部と、前記押下部を裏面から照明する照明部と、を備える入力装置であって、前記複数の押下部は互いに隙間を有して配置され、前記位置情報入力部は、光透過性を有し、第一方向へ延びる第一電極と、光透過性を有し、前記第一方向と交差する方向へ延びる第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に設けられているとともに前記第一電極と前記第二電極とにそれぞれ固定され、少なくとも一部が光透過性を有する層状の絶縁体と、前記第一電極と電気的に接続され、前記押下部と前記照明部との間であって前記絶縁体の厚さ方向から見たときに前記複数の押下部の隙間と重なる位置に配置された第三電極と、を有し、前記第三電極は、前記第一電極よりも光透過性が低く、且つ前記第一電極よりも電気抵抗が低い材質からなる。
【０００７】
また、前記第一電極および前記第二電極は層状に形成され、前記第三電極は前記第一電極に積層された層状に形成されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記照明部は、光源が発する光を伝送して前記押下部へ照射する層状のライトガイドを備えることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の入力装置は、前記第二電極と電気的に接続され、前記押下部と前記照明部との間であって前記絶縁体の厚さ方向から見たときに前記複数の押下部の隙間と重なる位置に配置された第四電極をさらに備え、前記第四電極は、前記第二電極よりも光透過性が低く、且つ前記第二電極よりも電気抵抗が低い材質からなることが好ましい。
【００１０】
また、前記第一電極および前記第二電極は層状に形成され、前記第三電極は前記第一電極に積層された層状に形成され、前記第四電極は前記第二電極に積層された層状に形成されていることが好ましい。
【００１１】
前記照明部は、光源が発する光を伝送して前記押下部へ照射する層状のライトガイドを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の入力装置によれば、光透過性を有する第一電極に、第一電極よりも電気抵抗が低い第三電極が電気的に接続されているので、押下部を照明するための光の通路として第一電極を用いることができる。このため、光を透過させるための貫通孔を設ける必要が無く容易に製造される。さらに、第一電極よりも光透過性が低い第三電極が複数の押下部の隙間に配置されているので、複数の押下部の隙間から漏れる光の量を低減して複数の押下部を照明できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の入力装置を示す斜視図である。
【図２】同入力装置を示す分解斜視図である。
【図３】（Ａ）は同入力装置を一部破断して示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の裏面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図４】同入力装置の使用時の動作を説明するための動作説明図である。
【図５】同入力装置の変形例１の構成を示す断面図である。
【図６】同入力装置の変形例２の構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図７】（Ａ）は同入力装置の変形例３の構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ線における断面図である。
【図８】（Ａ）は同入力装置の変形例４の構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ線における断面図である。
【図９】変形例４の入力装置の製造工程を示す工程説明図である。
【図１０】（Ａ）は、同入力装置の変形例５の構成を示す模式的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＧ−Ｇ線における断面図である。
【図１１】（Ａ）は、同入力装置の変形例６の構成を示す平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＨ−Ｈ線における断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＩ−Ｉ線における断面図、（Ｄ）は、（Ｂ）のＪ−Ｊ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態の入力装置１について説明する。図１は、本実施形態の入力装置１を示す斜視図である。また、図２は、入力装置１を示す分解斜視図である。また、図３は（Ａ）は入力装置１を一部破断して示す平面図である。また、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の裏面図である。また、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図３（Ｄ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。また、図４は、入力装置１の使用時の動作を説明するための動作説明図である。
【００１５】
図１に示すように、入力装置１は、基板２と、ライトガイド３と、プランジャーシート４と、センサーシート（位置情報入力部）５と、キーシート６とがこの順に積層されて構成されている。以下、キーシート６がある側が表側、基板２がある側が裏側であるとして説明する。
【００１６】
図２に示すように、基板２は、板状に形成されている。基板２の表面には複数の接点部７が設けられている。接点部７は、三行三列の格子状に計９箇所に配置されている。
【００１７】
各接点部７は、基板２の表面に形成された接点端子部８と、基板２の板厚方向から見たときに接点端子部８と重なる位置に配置された複数のメタルドーム９とを有する。
【００１８】
接点端子部８は、同心状であって互いに離間した一対の検出端子８ａ、８ｂを有している。検出端子８ａは円板状であり、検出端子８ｂは検出端子８ａを囲む環状である。また接点端子部８は、図示しない導通検出回路と電気的に接続できるようになっており、一対の検出端子８ａ、８ｂが導通すると導通検出回路によって接点部７への入力が検出されるようになっている。
【００１９】
メタルドーム９は、検出端子８ｂに接触して設けられた外周部９ａと、基板２からキーシート６へ向かって凸となる丸天井部９ｂとを有する。メタルドーム９の材質は金属である。メタルドーム９は、丸天井部９ｂの中央部を裏側へ向かって押圧することで丸天井部９ｂが基板２へ向かって凸となる反転形状となり、丸天井部９ｂの中央部への押圧を解除することで元の形状に戻るようになっている。また、メタルドーム９は、反転形状になっているときに、丸天井部９ｂが検出端子８ａに接触し、一対の検出端子８ａ、８ｂを導通させることができるようになっている。
【００２０】
ライトガイド３は、板状に形成され、プランジャーシート４とセンサーシート５との間にそれぞれ空気層を介在させて設けられている。本実施形態では、ライトガイド３とプランジャーシート４との間、及びライトガイド３とセンサーシート５との間には、空気層の厚さを規定するスペーサが設けられている。ライトガイド３の両面は、空気層との境界面において光が反射するようになっている。
【００２１】
ライトガイド３の材質としては、光学特性に優れた材料を用いることが好ましい。たとえば、光透過性が高い材質として、ポリカーボネート、アクリル、ウレタン、シリコーンゴムなどが挙げられる。
なお、ライトガイド３は、図示しないが、板厚方向の中間部に設けられた光透過性を有するコア層と、コア層の両面に設けられ、コア層よりも屈折率が低く光透過性を有する反射層とを備えるものであってもよい。
【００２２】
また、ライトガイド３には、ライトガイド３へ入射する光を発するＬＥＤ光源１０が接続されている。
ライトガイド３の表側の反射層３Ａには、ライトガイド３の内部を通じてＬＥＤ光源１０から伝送された光が出射される出射部１１が形成されている。出射部１１は、ライトガイド３の厚さ方向から見て、後述するキートップ１９と重なる位置に配置されている。出射部１１のそれぞれにおける出射光量は均一にされている。
ライトガイド３とＬＥＤ光源１０とによって、照明部が構成されている。
【００２３】
プランジャーシート４は、板状に形成され、裏側に複数のプランジャー１３が形成されている。プランジャーシート４の材質は、可撓性を有する樹脂材料である。
プランジャー１３は、プランジャーシート４の裏側からメタルドーム９へ向かって突出されている。プランジャー１３は、裏側に向かうにしたがって縮径された円錐台形状に形成されている。プランジャー１３の突出端は、ライトガイド３を挟んでメタルドーム９の丸天井部９ｂに対向している。
【００２４】
図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、センサーシート５は、基材１４と、第一電極１５と、第二電極１６と、第三電極１７と、第四電極１８とを備える。
【００２５】
基材１４は、絶縁性を有し、且つ光透過性を有する。基材１４は、板状に形成されている。基材１４の材質は、ポリエチレンテレフタレートである。
【００２６】
第一電極１５は、基材１４の表面に一定間隔おきに４つ設けられている。４つの第一電極１５は、互いに平行に延びて基材１４の表面に積層されている。第一電極１５は、光透過性を有する。また、本実施形態では、第一電極１５は柔軟性を有し、耐屈曲性を有している。第一電極１５の材質は、光透過性を有する導電性ポリマーであり、本実施形態では、第一電極１５は、ポリチオフェン系導電性高分子塗料である信越ポリマー製SEPLEGYDA（登録商標）からなる。
【００２７】
図３（Ｂ）に示すように、第二電極１６は、基材１４の裏面に間を空けて２つ設けられている。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示すように、２つの第二電極１６は、基材１４の板厚方向から見たときに第一電極１５と直交する方向に延びて、基材１４の裏面に積層されている。第二電極１６の材質は、第一電極１５と同様にSEPLEGYDA（登録商標）である。第二電極１６は、第一電極１５よりも幅広に形成されている。
第一電極１５と第二電極１６とは、静電容量の変化を検出する図示しない静電容量検出回路にそれぞれ接続されている。
【００２８】
第三電極１７は、第一電極１５の表面に積層され、第一電極１５と電気的に接続されている。また、第三電極１７は、第一電極１５と平行に延びている。第三電極１７は、第一電極１５よりも電気抵抗が低く、光透過性が低い材料からなる。本実施形態では、第三電極１７の材質は、銀粒子を含有する導電性銀ペーストである。このため、本実施形態では、第三電極１７は、遮光性を有する。
【００２９】
第四電極１８は、第二電極１６の裏面に第二電極１６と平行に延びて積層され、第二電極１６と電気的に接続されている。第四電極１８は、第二電極１６の幅方向の端部のそれぞれに設けられており、第二電極１６の１つあたり２つ設けられている。第四電極１８は、第三電極１７と同様に導電性銀ペーストによって形成されている。このため、第四電極１８は、第二電極１６よりも電気抵抗が低く、光透過性が低い。本実施形態では、第四電極１８は、遮光性を有する。
センサーシート５に設けられた第三電極１７と第四電極１８は、基材１４の厚さ方向から見たときに直交している。このため、第三電極１７と第四電極１８とによって、基材１４の厚さ方向から見たときに、基材１４、第一電極１５、および第二電極１６よりも光透過性が低い格子状の遮光部が形成されている。
【００３０】
図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、キーシート６は、センサーシート５の表面に積層されている。キーシート６の形状は板状であり、キーシート６の裏面と第三電極１７の表面とは接触している。キーシート６の材質は、ポリエチレンテレフタレートである。キーシート６には、複数のキートップ１９が設けられている。
【００３１】
図３（Ａ）に示すように、キートップ１９は、キーシート６の表面に三行三列の格子状に９個配置されている。９個のキートップ１９は互いに隙間を有して配置されている。キートップ１９は、光透過性を有する材料によって形成されている。図示していないが、キートップ１９には、数字や文字などを含む模様が設けられている。図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、キートップ１９は、ライトガイド３から出射された光によって裏面から照明されるようになっている。
【００３２】
図２に示すように、キーシート６におけるキートップ１９の配置位置は、入力装置１が組み立てられた状態で基材１４の厚さ方向から見たときに、接点部７に重なる位置とされている。さらに、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、第三電極１７および第四電極１８とキートップ１９との位置関係は、入力装置１が組み立てられた状態で基材１４の厚さ方向から見たときに、複数のキートップ１９の隙間と重なる位置に第三電極１７および第四電極１８が配置される位置関係になっている。
【００３３】
また、図３（Ｄ）に示すように、入力装置１を基材１４の厚さ方向の断面で見たときに、キートップ１９は、基材１４の面方向における第三電極１７の端１７Ａおよび第四電極１８の端１８Ａがキートップ１９の外周よりも内側へ入り込んだ位置関係となるように配置されている。
【００３４】
図２に示すように、基板２に設けられた接点部７と、キーシート６に設けられたキートップ１９とによって押下入力部が構成されている。
【００３５】
以上に説明した構成の入力装置１の使用時の動作について説明する。
入力装置１の使用時には、ＬＥＤ光源１０を発光させる。すると、ＬＥＤ光源１０が発する光はライトガイド３へ入射され、ライトガイド３の内部を通じて出射部１１まで伝送されて出射部１１から出射される。出射部１１から出射された光は、キーシート６側へ照射される。このとき、第三電極１７および第四電極１８によって光が遮られるため、キーシート６において、キートップ１９には光が照射され、キーシート６のうちキートップ１９の隙間部分（図３（Ａ）にｄ１、ｄ２で示す領域）には光が照射されない。
これにより、ライトガイド３を通じてＬＥＤ光源１０から照射された光によってキートップ１９が照明される。
【００３６】
次に、センサーシート（位置情報入力部）５において位置情報が入力される作用について説明する。
第一電極１５および第三電極１７は、操作者の指（入力体）が近接すると指との間の静電容量が変化する。すなわち、第一電極１５および第三電極１７と指との間には、第一のキャパシタが構成されている。
また、第二電極１６および第四電極１８は、指が近接すると、第一のキャパシタとは独立して指との間の静電容量が変化する。すなわち、第二電極１６および第四電極１８と指との間には、第二のキャパシタが構成されている。
【００３７】
図４に示すように、入力装置１を操作する操作者は、キーシート６のキートップ１９の表面に指Ｆを接触させ、複数のキートップ１９の表面が存する面に沿って指Ｆをスライドさせる。
これにより、センサーシート５へ指が近づくことによってセンサーシート５に対する指の位置を示す位置情報が入力装置１に入力される。
図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、第一のキャパシタと第二のキャパシタとは、入力装置１をセンサーシート５の厚さ方向から見たときに互いに直交する格子状に構成されているので、第一のキャパシタと第二のキャパシタとの静電容量の変化によって、センサーシート５の面方向における指の座標を静電容量検出回路に検出させることができる。
【００３８】
次に、押下入力部の作用について説明する。
キートップ１９は、指によって表面が裏面側へ押下される。すると、キートップ１９が押下された力はセンサーシート５を介してプランジャーシート４に伝わる。これにより、プランジャーシート４に設けられたプランジャー１３によってライトガイド３が押圧され、ライトガイド３によってメタルドーム９が押圧される。すると、メタルドーム９の丸天井部９ｂが湾曲する。
【００３９】
メタルドーム９が湾曲されると、メタルドーム９の丸天井部９ｂは反転形状になり、基板２の表面に設けられた一対の検出端子８ａ、８ｂを導通させる。これにより、キートップ１９が押下されたことを一対の検出端子８ａ、８ｂに接続された導通検出回路に検出させることができる。
【００４０】
また、メタルドーム９の丸天井部９ｂが反転するときの衝撃はライトガイド３、プランジャーシート４およびセンサーシート５を介してキートップ１９へと伝わる。さらにこの衝撃はキートップ１９から指へ伝わる。これにより、キートップ１９を押下した指にクリック感が伝わる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の入力装置１によれば、光透過性を有する第一電極１５に、第一電極１５よりも電気抵抗が低い第三電極１７が電気的に接続され、光透過性を有する第二電極１６に、第二電極１６よりも電気抵抗が低い第四電極１８が電気的に接続されているので、センサーシート５においてＬＥＤ光源１０からキートップ１９へ光を導くための貫通孔が不要となり、入力装置１を容易に形成できる。
また、センサーシート５に貫通孔を形成する必要がないので、第一電極１５、第二電極１６、第三電極１７、及び第四電極１８を配置する自由度が高く、センサーシート５の感度の偏りを好適に抑制できる。
また、センサーシート５に貫通孔が形成されていないので、センサーシート５を通じて基板２へ水が進入するのを抑制でき、入力装置１の防水性をより高めることができる。
【００４２】
さらに、第一電極１５よりも光透過性が低い第三電極１７と、第二電極１６よりも光透過性が低い第四電極１８とが複数のキートップ１９の隙間に配置されているので、キートップ１９の隙間から漏れる光の量を低減してキートップ１９を照明できる。
【００４３】
また、第一電極１５よりも電気抵抗が低い第三電極１７が第一電極１５に積層されているので、第一電極１５の表面抵抗よりも第一電極１５と第三電極１７との積層体の表面抵抗を低くすることができる。
【００４４】
また、ＬＥＤ光源１０に接続されたライトガイド３によって、ＬＥＤ光源１０から出射された光を各キートップ１９へ均等に配光することができる。
【００４５】
また、入力装置１を基材１４の厚さ方向の断面で見たときに、基材１４の面方向における第三電極１７および第四電極１８がキートップ１９の外周よりも内側へ入り込んだ位置関係となるようにキートップ１９が配置されているので、キーシート６においてキートップ１９が設けられていない部分から光が漏れることを軽減できる。
【００４６】
（変形例１）
以下では、本実施形態の変形例１の入力装置２０について図５を参照して説明する。図５は、本変形例の入力装置２０を図３（Ａ）のＢ−Ｂ線と同様の断面線で断面視した斜視図である。
図５に示すように、本変形例の入力装置２０では、ライトガイド３の位置が上述の入力装置１におけるライトガイド３の位置と異なり、ライトガイド３は、プランジャーシート４とセンサーシート５との間に配置されている。
【００４７】
このような構成であっても、上述と同様の効果を奏する。
さらに、本変形例の入力装置２０によれば、プランジャー１３とメタルドーム９との間にライトガイド３が挟まれた上述の入力装置１における構成と比較して、よりキートップ１９に近い位置にライトガイド３が配置されているので、同じ消費エネルギーでより明るくキートップ１９を照明することができる。
【００４８】
（変形例２）
以下では、本実施形態の変形例２の入力装置３０について図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）を参照して説明する。図６は、本変形例の入力装置３０の構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。
図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）に示すように、本変形例の入力装置３０では、ライトガイド３に代えて、プランジャー１３および出射部１１が形成されたライトガイド２３を備え、ＬＥＤ光源１０は基板２の表面に設けられている点で上述の入力装置１と構成が異なっている。
本変形例では、図６（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源１０から出射された光は、ライトガイド２３に入射し、ライトガイド２３の面方向に伝送される。さらに、図６（Ｃ）に示すように、ライトガイド２３の面方向に伝送された光は、ライトガイド２３の表面の出射部１１から出射され、センサーシート５を介してキートップ１９の裏面に照射される。
【００４９】
このような構成であっても、上述の入力装置１と同様の効果を奏する。
さらに、本変形例の入力装置３０によれば、ライトガイド２３が、プランジャーシート４とライトガイド３との機能をともに備えているので、入力装置３０をより薄く構成することができる。
また、ＬＥＤ光源１０が基板２の表面に配置されているので、メタルドーム９とプランジャー１３を収容するための空間にＬＥＤ光源１０を収めることができ、空間を有効利用できるため、入力装置３０を小型化することができる。
【００５０】
（変形例３）
以下では、本実施形態の変形例３の入力装置４０について図１および図７を参照して説明する。図７（Ａ）は、本変形例の入力装置４０におけるセンサーシートを示す断面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＥ−Ｅ線における断面図である。
図７（Ａ）に示すように、本変形例の入力装置４０では、センサーシート５に代えてセンサーシート２５を備える点で上述の入力装置１と構成が異なっている。
センサーシート２５は、基材１４と、第二電極１６と、第四電極１８と、絶縁層２６と、第一電極１５、第三電極１７とがこの順に積層されている。
絶縁層２６は、図７（Ｂ）に示すように、基材１４と第一電極１５との間を埋めるように充填された層である。本変形例では、絶縁層２６は、アクリル樹脂からなる粘着材料によって構成されている。
【００５１】
このような構成であっても、上述の入力装置１と同様の効果を奏する。
また、本変形例で説明したセンサーシート２５は、基材１４の片面に第二電極１６と、第四電極１８と、絶縁層２６と、第一電極１５と、第三電極１７とを順次積層することで形成できるので、センサーシート２５を容易に形成できるという効果を奏する。
【００５２】
（変形例４）
以下では、本実施形態の変形例４の入力装置について図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および図９を参照して説明する。図８（Ａ）は、本変形例の入力装置におけるセンサーシート２７を示す断面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＦ−Ｆ線における断面図である。また、図９は、本変形例の入力装置におけるセンサーシート２７の製造工程を示す工程説明図である。
図８（Ａ）に示すように、本変形例の入力装置では、センサーシート５に代えてセンサーシート２７を備える点で上述の入力装置と構成が異なっている。
センサーシート２７は、基材１４と、第二電極１６と、第四電極１８と、絶縁層２８と、第三電極１７と、第一電極１５と、基材２９とがこの順に積層されている。
絶縁層２８は、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、基材１４と基材２９との間を埋めるように充填された層である。絶縁層２８は、エポキシ系接着剤によって構成されている。
基材２９は、基材１４と同様の材質からなる板状部材である。
【００５３】
図９に示すように、本変形例のセンサーシート２７を製造する工程は、まず、基材１４と第二電極１６と第四電極１８とが一体に組み付けられた下側部材３１と、第三電極１７と第一電極１５と基材２９とが一体に組み付けられた上側部材３２とを形成する。続いて、第三電極１７と第四電極１８とが向かい合うように下側部材３１と上側部材３２とを対向配置して、下側部材３１にエポキシ系接着剤を塗布して上側部材３２を下側部材３１に押し付ける。
下側部材３１と上側部材３２との間に充填されたエポキシ系接着剤は硬化し、下側部材３１と上側部材３２とが固定される。このとき、第三電極１７と第四電極１８との間は、エポキシ系接着剤が硬化した層によって絶縁されている。
【００５４】
このような構成であっても、上述の入力装置と同様の効果を奏する。
また、接着剤を用いて上側部材３２を下側部材３１に接着するので、センサーシート２７を容易に形成することができる。
【００５５】
（変形例５）
次に、本実施形態の変形例５の入力装置６０について図１０を参照して説明する。
図１０（Ａ）は、本変形例の入力装置６０におけるセンサーシート３５の構成を模式的に示す平面図である。また、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＧ−Ｇ線における模式的な断面図である。
【００５６】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、本変形例におけるセンサーシート３５は、第一電極１５に代えて設けられた第一電極３６と、第二電極１６に代えて設けられた第二電極３７と、第三電極に代えて設けられた第三電極３８と、第四電極１８に代えて設けられた第四電極３９と、を備える点で上述の第１実施形態と構成が異なっている。
【００５７】
第一電極３６は、互いに平行に延びて複数設けられている。また、第一電極３６は、厚さ方向から見たときの輪郭形状が正方形状に形成された光透過性を有する複数の電極要素３６Ａを有し、電極要素３６Ａの対角が互いに接続されて一続きに並べられた形状とされている。
【００５８】
第二電極３７は、基材１４を挟んで第一電極３６の反対側の面上に形成されている。第二電極３７は、厚さ方向から見たときに第一電極３６と直交する方向に延びて複数設けられ、第一電極３６の隙間に電極要素３６Ａと同様に正方形状に形成されて互いに接続された電極要素３７Ａが配置されている。
【００５９】
第三電極３８は、第一電極３６と平行に延びて第一電極３６の一部に積層されて設けられ、センサーシート３５の厚さ方向から見たときに複数のキートップ１９の隙間に配置される。第三電極３８は、上述の第１実施形態で説明した第三電極１７と同様の材質によって構成されており、第一電極３６よりも電気抵抗が低く、遮光性を有する。
【００６０】
第四電極３９は、第二電極３８と平行に延びて第二電極３７に一部に積層されて設けられ、センサーシート３５の厚さ方向から見たときに複数のキートップ１９の隙間に配置されている。
【００６１】
このような構成であっても、図１０（Ｂ）に示すように、第三電極３８および第四電極３９によって、キートップ１９の隙間は遮光されているので、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６２】
（変形例６）
次に、本実施形態の変形例６の入力装置７０について図１１を参照して説明する。
図１１（Ａ）は、本変形例の入力装置７０の平面図である。また、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＨ−Ｈ線における断面図である。また、図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）のＩ−Ｉ線における断面図である。また、図１１（Ｄ）は、図１１（Ｂ）のＪ−Ｊ線における断面図である。
【００６３】
図１１（Ａ）に示すように、本変形例では、第１実施形態で説明した入力装置１におけるキートップ１９に代えて、形状が互いに異なるキートップ（キートップ８１−１、８１−２、８１−３、８１−４、８１−５）を含む９個のキートップ８１が形成されたキーシート８０を備える。また、センサーシート５に代えて、センサーシート９０備える。
【００６４】
図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）に示すように、センサーシート９０は、第１実施形態で説明した第一電極１５および第三電極１７と形状が異なる第一電極９１および第三電極９３を有する。
さらに、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｄ）に示すように、センサーシート９０は、第１実施形態で説明した第二電極１６および第四電極１８と形状が異なる第二電極９２および第四電極９４を有する。
【００６５】
本変形例では、第三電極９３および第四電極９４は屈曲されて形成されており、入力装置７０を厚さ方向から見たときにキートップ８１−１、８１−２、８１−３、８１−４、８１−５の隙間に位置する。
本変形例では、人の指がキートップ８１の表面に接触されることによるセンサーシート９０における位置情報は、センサーシート９０に接続された静電容量検出回路において検出値が補正演算されることによって算出される。
【００６６】
このような構成であると、形状が互いに異なっていたり、配置間隔が等間隔でないキートップを複数備えるキーシートにおいても複数のキートップの隙間から光が漏れることを抑制できる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
たとえば、上述の実施形態で説明したキートップは、互いに隣接して設けられていてもよい、この場合、互いに隣接して設けられたキートップの間で光が透過可能な空間が本発明における隙間である。また、複数のキートップが一体成形されたものであって塗装や段差などによる区画分けによって複数のキートップが分けられている場合においては、複数のキートップの境界が本発明における隙間である。
【００６８】
また、上述の実施形態では、基材の材質はポリエチレンテレフタレートである例を示したが、基材の材質はこれに限られるものではない。例えば、基材の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが挙げられる。また、基材は、基材の厚さ方向から見たときにキートップと重なる位置が光透過性を有していればよく、一部が遮光性を有するものであってもよい。
【００６９】
また、上述の実施形態では、第一電極および第二電極は信越ポリマー製SEPLEGYDA（登録商標）である例を示したが、第一電極および第二電極は光透過性を有する導電材料であればSEPLEGYDA（登録商標）に限られるものではない。例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、およびＩＴＯをバインダ中に分散させたＩＴＯインク、ＩＴＯ薄膜、あるいは金、銅、アルミニウム、錫等の金属薄膜からなる例えばメッシュによって第一電極および第二電極を構成することもできる。また、第一電極と第二電極とが異なる材料によって構成されていても構わない。
【００７０】
また、上述の実施形態では、第一電極と第二電極とは互いに直交して配置されている例を示したが、第一電極と第二電極と互いに交差する位置関係にあればよく、必ずしも互いに直交している必要は無い。
【００７１】
また、上述の実施形態では、第三電極および第四電極の材料として導電性銀ペーストを採用した例を説明したが、第三電極および第四電極の材料は銀ペーストに限られるものではない。たとえば、第三電極および第四電極の材料としては、銅箔、銀箔などの金属箔、あるいは導電性カーボンなどを採用することもでき、これらの材料によってメッシュを構成してもよい。また、第三電極と第四電極とは異なる材料によって構成されていても構わない。
【００７２】
また、上述の実施形態は、第三電極と第四電極とはそれぞれ第一電極と第二電極とに沿って一続きに延びて形成されている例を示したが、第三電極および第四電極の形状はこれに限られるものではない。たとえば、第三電極あるいは第四電極が破線状に配置されていてもよく、この場合でも上述の実施形態で説明した入力装置と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
また、第三電極および第四電極は、キートップの隙間以外の位置に配置することもできる。すなわち、第三電極および第四電極は、ライトガイドから照射される光を遮光する必要がある適宜の位置に配置することができる。
【００７４】
また、上述の実施形態では、入力体として人の指を用いる例を採用したが、これに限らず、導電性を有するものであれば適宜のものを入力体として採用することができる。また、キートップの表面を押下して押下入力部へ入力するだけであれば、入力体が導電性を有するものでなくても構わない。
【００７５】
また、ライトガイドに設けられた出射部の構成としては、例えば、ライトガイドの表面に厚さ方向に窪んで形成されたディンプルパターン、ライトガイドの表面に厚さ方向に突出して形成された凸パターン、あるいはライトガイドの表面に印刷などによって設けられ光を拡散する白色のドットパターンなどを挙げることができる。
また、上述の実施形態及び変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１、２０、３０、４０、５０、６０、７０ 入力装置
３、２３ ライトガイド（照明部）
５、２５、２７、３５、９０ センサーシート（位置情報入力部）
６、８０ キーシート
７ 接点部
１０ ＬＥＤ光源（照明部）
１９ キートップ（押下部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作を入力するために電子機器に設けられた入力装置が知られている。このような入力装置の例として、たとえば特許文献１には、最外層に配置されたキー部材（押下部）と、キー部材の裏面に配置された座標入力手段と、座標入力手段の裏面に配置された光源とを具備する入力装置が開示されている。また、特許文献１には、座標入力手段として、離間した一対の電極を複数備え、指が接近した際の電極間の電界変化によって生じた電極間の静電容量変化を検知して座標入力する静電容量式センサが用いられることが記載されている。この特許文献１に記載の入力装置によれば、光源が発する光によって押下部を照明することができ、且つ座標入力手段によって座標入力をすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０７０９１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、特許文献１に記載の入力装置では、押下部を照明する光を押下部へ導くために、光源が発した光を押下部の背面に導く通路として機能する貫通孔を設ける必要がある。このため、座標入力を検出するための検出手段に貫通孔を開ける工程が煩雑であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は押下部を照明でき、且つ容易に製造できる入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の入力装置は、入力体が近づくことによって前記入力体の位置情報が入力される位置情報入力部と、前記入力体によって表面が押下される複数の押下部と前記押下部によって押圧される接点部とを有する押下入力部と、前記押下部を裏面から照明する照明部と、を備える入力装置であって、前記複数の押下部は互いに隙間を有して配置され、前記位置情報入力部は、光透過性を有し、第一方向へ延びる第一電極と、光透過性を有し、前記第一方向と交差する方向へ延びる第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に設けられているとともに前記第一電極と前記第二電極とにそれぞれ固定され、少なくとも一部が光透過性を有する層状の絶縁体と、前記第一電極と電気的に接続され、前記押下部と前記照明部との間であって前記絶縁体の厚さ方向から見たときに前記複数の押下部の隙間と重なる位置に配置された第三電極と、を有し、前記第三電極は、前記第一電極よりも光透過性が低く、且つ前記第一電極よりも電気抵抗が低い材質からなる。
【０００７】
また、前記第一電極および前記第二電極は層状に形成され、前記第三電極は前記第一電極に積層された層状に形成されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記照明部は、光源が発する光を伝送して前記押下部へ照射する層状のライトガイドを備えることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の入力装置は、前記第二電極と電気的に接続され、前記押下部と前記照明部との間であって前記絶縁体の厚さ方向から見たときに前記複数の押下部の隙間と重なる位置に配置された第四電極をさらに備え、前記第四電極は、前記第二電極よりも光透過性が低く、且つ前記第二電極よりも電気抵抗が低い材質からなることが好ましい。
【００１０】
また、前記第一電極および前記第二電極は層状に形成され、前記第三電極は前記第一電極に積層された層状に形成され、前記第四電極は前記第二電極に積層された層状に形成されていることが好ましい。
【００１１】
前記照明部は、光源が発する光を伝送して前記押下部へ照射する層状のライトガイドを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の入力装置によれば、光透過性を有する第一電極に、第一電極よりも電気抵抗が低い第三電極が電気的に接続されているので、押下部を照明するための光の通路として第一電極を用いることができる。このため、光を透過させるための貫通孔を設ける必要が無く容易に製造される。さらに、第一電極よりも光透過性が低い第三電極が複数の押下部の隙間に配置されているので、複数の押下部の隙間から漏れる光の量を低減して複数の押下部を照明できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の入力装置を示す斜視図である。
【図２】同入力装置を示す分解斜視図である。
【図３】（Ａ）は同入力装置を一部破断して示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の裏面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図４】同入力装置の使用時の動作を説明するための動作説明図である。
【図５】同入力装置の変形例１の構成を示す断面図である。
【図６】同入力装置の変形例２の構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図７】（Ａ）は同入力装置の変形例３の構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ線における断面図である。
【図８】（Ａ）は同入力装置の変形例４の構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ線における断面図である。
【図９】変形例４の入力装置の製造工程を示す工程説明図である。
【図１０】（Ａ）は、同入力装置の変形例５の構成を示す模式的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＧ−Ｇ線における断面図である。
【図１１】（Ａ）は、同入力装置の変形例６の構成を示す平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＨ−Ｈ線における断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＩ−Ｉ線における断面図、（Ｄ）は、（Ｂ）のＪ−Ｊ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態の入力装置１について説明する。図１は、本実施形態の入力装置１を示す斜視図である。また、図２は、入力装置１を示す分解斜視図である。また、図３は（Ａ）は入力装置１を一部破断して示す平面図である。また、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の裏面図である。また、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図３（Ｄ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。また、図４は、入力装置１の使用時の動作を説明するための動作説明図である。
【００１５】
図１に示すように、入力装置１は、基板２と、ライトガイド３と、プランジャーシート４と、センサーシート（位置情報入力部）５と、キーシート６とがこの順に積層されて構成されている。以下、キーシート６がある側が表側、基板２がある側が裏側であるとして説明する。
【００１６】
図２に示すように、基板２は、板状に形成されている。基板２の表面には複数の接点部７が設けられている。接点部７は、三行三列の格子状に計９箇所に配置されている。
【００１７】
各接点部７は、基板２の表面に形成された接点端子部８と、基板２の板厚方向から見たときに接点端子部８と重なる位置に配置された複数のメタルドーム９とを有する。
【００１８】
接点端子部８は、同心状であって互いに離間した一対の検出端子８ａ、８ｂを有している。検出端子８ａは円板状であり、検出端子８ｂは検出端子８ａを囲む環状である。また接点端子部８は、図示しない導通検出回路と電気的に接続できるようになっており、一対の検出端子８ａ、８ｂが導通すると導通検出回路によって接点部７への入力が検出されるようになっている。
【００１９】
メタルドーム９は、検出端子８ｂに接触して設けられた外周部９ａと、基板２からキーシート６へ向かって凸となる丸天井部９ｂとを有する。メタルドーム９の材質は金属である。メタルドーム９は、丸天井部９ｂの中央部を裏側へ向かって押圧することで丸天井部９ｂが基板２へ向かって凸となる反転形状となり、丸天井部９ｂの中央部への押圧を解除することで元の形状に戻るようになっている。また、メタルドーム９は、反転形状になっているときに、丸天井部９ｂが検出端子８ａに接触し、一対の検出端子８ａ、８ｂを導通させることができるようになっている。
【００２０】
ライトガイド３は、板状に形成され、プランジャーシート４とセンサーシート５との間にそれぞれ空気層を介在させて設けられている。本実施形態では、ライトガイド３とプランジャーシート４との間、及びライトガイド３とセンサーシート５との間には、空気層の厚さを規定するスペーサが設けられている。ライトガイド３の両面は、空気層との境界面において光が反射するようになっている。
【００２１】
ライトガイド３の材質としては、光学特性に優れた材料を用いることが好ましい。たとえば、光透過性が高い材質として、ポリカーボネート、アクリル、ウレタン、シリコーンゴムなどが挙げられる。
なお、ライトガイド３は、図示しないが、板厚方向の中間部に設けられた光透過性を有するコア層と、コア層の両面に設けられ、コア層よりも屈折率が低く光透過性を有する反射層とを備えるものであってもよい。
【００２２】
また、ライトガイド３には、ライトガイド３へ入射する光を発するＬＥＤ光源１０が接続されている。
ライトガイド３の表側の反射層３Ａには、ライトガイド３の内部を通じてＬＥＤ光源１０から伝送された光が出射される出射部１１が形成されている。出射部１１は、ライトガイド３の厚さ方向から見て、後述するキートップ１９と重なる位置に配置されている。出射部１１のそれぞれにおける出射光量は均一にされている。
ライトガイド３とＬＥＤ光源１０とによって、照明部が構成されている。
【００２３】
プランジャーシート４は、板状に形成され、裏側に複数のプランジャー１３が形成されている。プランジャーシート４の材質は、可撓性を有する樹脂材料である。
プランジャー１３は、プランジャーシート４の裏側からメタルドーム９へ向かって突出されている。プランジャー１３は、裏側に向かうにしたがって縮径された円錐台形状に形成されている。プランジャー１３の突出端は、ライトガイド３を挟んでメタルドーム９の丸天井部９ｂに対向している。
【００２４】
図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、センサーシート５は、基材１４と、第一電極１５と、第二電極１６と、第三電極１７と、第四電極１８とを備える。
【００２５】
基材１４は、絶縁性を有し、且つ光透過性を有する。基材１４は、板状に形成されている。基材１４の材質は、ポリエチレンテレフタレートである。
【００２６】
第一電極１５は、基材１４の表面に一定間隔おきに４つ設けられている。４つの第一電極１５は、互いに平行に延びて基材１４の表面に積層されている。第一電極１５は、光透過性を有する。また、本実施形態では、第一電極１５は柔軟性を有し、耐屈曲性を有している。第一電極１５の材質は、光透過性を有する導電性ポリマーであり、本実施形態では、第一電極１５は、ポリチオフェン系導電性高分子塗料である信越ポリマー製SEPLEGYDA（登録商標）からなる。
【００２７】
図３（Ｂ）に示すように、第二電極１６は、基材１４の裏面に間を空けて２つ設けられている。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示すように、２つの第二電極１６は、基材１４の板厚方向から見たときに第一電極１５と直交する方向に延びて、基材１４の裏面に積層されている。第二電極１６の材質は、第一電極１５と同様にSEPLEGYDA（登録商標）である。第二電極１６は、第一電極１５よりも幅広に形成されている。
第一電極１５と第二電極１６とは、静電容量の変化を検出する図示しない静電容量検出回路にそれぞれ接続されている。
【００２８】
第三電極１７は、第一電極１５の表面に積層され、第一電極１５と電気的に接続されている。また、第三電極１７は、第一電極１５と平行に延びている。第三電極１７は、第一電極１５よりも電気抵抗が低く、光透過性が低い材料からなる。本実施形態では、第三電極１７の材質は、銀粒子を含有する導電性銀ペーストである。このため、本実施形態では、第三電極１７は、遮光性を有する。
【００２９】
第四電極１８は、第二電極１６の裏面に第二電極１６と平行に延びて積層され、第二電極１６と電気的に接続されている。第四電極１８は、第二電極１６の幅方向の端部のそれぞれに設けられており、第二電極１６の１つあたり２つ設けられている。第四電極１８は、第三電極１７と同様に導電性銀ペーストによって形成されている。このため、第四電極１８は、第二電極１６よりも電気抵抗が低く、光透過性が低い。本実施形態では、第四電極１８は、遮光性を有する。
センサーシート５に設けられた第三電極１７と第四電極１８は、基材１４の厚さ方向から見たときに直交している。このため、第三電極１７と第四電極１８とによって、基材１４の厚さ方向から見たときに、基材１４、第一電極１５、および第二電極１６よりも光透過性が低い格子状の遮光部が形成されている。
【００３０】
図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、キーシート６は、センサーシート５の表面に積層されている。キーシート６の形状は板状であり、キーシート６の裏面と第三電極１７の表面とは接触している。キーシート６の材質は、ポリエチレンテレフタレートである。キーシート６には、複数のキートップ１９が設けられている。
【００３１】
図３（Ａ）に示すように、キートップ１９は、キーシート６の表面に三行三列の格子状に９個配置されている。９個のキートップ１９は互いに隙間を有して配置されている。キートップ１９は、光透過性を有する材料によって形成されている。図示していないが、キートップ１９には、数字や文字などを含む模様が設けられている。図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、キートップ１９は、ライトガイド３から出射された光によって裏面から照明されるようになっている。
【００３２】
図２に示すように、キーシート６におけるキートップ１９の配置位置は、入力装置１が組み立てられた状態で基材１４の厚さ方向から見たときに、接点部７に重なる位置とされている。さらに、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、第三電極１７および第四電極１８とキートップ１９との位置関係は、入力装置１が組み立てられた状態で基材１４の厚さ方向から見たときに、複数のキートップ１９の隙間と重なる位置に第三電極１７および第四電極１８が配置される位置関係になっている。
【００３３】
また、図３（Ｄ）に示すように、入力装置１を基材１４の厚さ方向の断面で見たときに、キートップ１９は、基材１４の面方向における第三電極１７の端１７Ａおよび第四電極１８の端１８Ａがキートップ１９の外周よりも内側へ入り込んだ位置関係となるように配置されている。
【００３４】
図２に示すように、基板２に設けられた接点部７と、キーシート６に設けられたキートップ１９とによって押下入力部が構成されている。
【００３５】
以上に説明した構成の入力装置１の使用時の動作について説明する。
入力装置１の使用時には、ＬＥＤ光源１０を発光させる。すると、ＬＥＤ光源１０が発する光はライトガイド３へ入射され、ライトガイド３の内部を通じて出射部１１まで伝送されて出射部１１から出射される。出射部１１から出射された光は、キーシート６側へ照射される。このとき、第三電極１７および第四電極１８によって光が遮られるため、キーシート６において、キートップ１９には光が照射され、キーシート６のうちキートップ１９の隙間部分（図３（Ａ）にｄ１、ｄ２で示す領域）には光が照射されない。
これにより、ライトガイド３を通じてＬＥＤ光源１０から照射された光によってキートップ１９が照明される。
【００３６】
次に、センサーシート（位置情報入力部）５において位置情報が入力される作用について説明する。
第一電極１５および第三電極１７は、操作者の指（入力体）が近接すると指との間の静電容量が変化する。すなわち、第一電極１５および第三電極１７と指との間には、第一のキャパシタが構成されている。
また、第二電極１６および第四電極１８は、指が近接すると、第一のキャパシタとは独立して指との間の静電容量が変化する。すなわち、第二電極１６および第四電極１８と指との間には、第二のキャパシタが構成されている。
【００３７】
図４に示すように、入力装置１を操作する操作者は、キーシート６のキートップ１９の表面に指Ｆを接触させ、複数のキートップ１９の表面が存する面に沿って指Ｆをスライドさせる。
これにより、センサーシート５へ指が近づくことによってセンサーシート５に対する指の位置を示す位置情報が入力装置１に入力される。
図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、第一のキャパシタと第二のキャパシタとは、入力装置１をセンサーシート５の厚さ方向から見たときに互いに直交する格子状に構成されているので、第一のキャパシタと第二のキャパシタとの静電容量の変化によって、センサーシート５の面方向における指の座標を静電容量検出回路に検出させることができる。
【００３８】
次に、押下入力部の作用について説明する。
キートップ１９は、指によって表面が裏面側へ押下される。すると、キートップ１９が押下された力はセンサーシート５を介してプランジャーシート４に伝わる。これにより、プランジャーシート４に設けられたプランジャー１３によってライトガイド３が押圧され、ライトガイド３によってメタルドーム９が押圧される。すると、メタルドーム９の丸天井部９ｂが湾曲する。
【００３９】
メタルドーム９が湾曲されると、メタルドーム９の丸天井部９ｂは反転形状になり、基板２の表面に設けられた一対の検出端子８ａ、８ｂを導通させる。これにより、キートップ１９が押下されたことを一対の検出端子８ａ、８ｂに接続された導通検出回路に検出させることができる。
【００４０】
また、メタルドーム９の丸天井部９ｂが反転するときの衝撃はライトガイド３、プランジャーシート４およびセンサーシート５を介してキートップ１９へと伝わる。さらにこの衝撃はキートップ１９から指へ伝わる。これにより、キートップ１９を押下した指にクリック感が伝わる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の入力装置１によれば、光透過性を有する第一電極１５に、第一電極１５よりも電気抵抗が低い第三電極１７が電気的に接続され、光透過性を有する第二電極１６に、第二電極１６よりも電気抵抗が低い第四電極１８が電気的に接続されているので、センサーシート５においてＬＥＤ光源１０からキートップ１９へ光を導くための貫通孔が不要となり、入力装置１を容易に形成できる。
また、センサーシート５に貫通孔を形成する必要がないので、第一電極１５、第二電極１６、第三電極１７、及び第四電極１８を配置する自由度が高く、センサーシート５の感度の偏りを好適に抑制できる。
また、センサーシート５に貫通孔が形成されていないので、センサーシート５を通じて基板２へ水が進入するのを抑制でき、入力装置１の防水性をより高めることができる。
【００４２】
さらに、第一電極１５よりも光透過性が低い第三電極１７と、第二電極１６よりも光透過性が低い第四電極１８とが複数のキートップ１９の隙間に配置されているので、キートップ１９の隙間から漏れる光の量を低減してキートップ１９を照明できる。
【００４３】
また、第一電極１５よりも電気抵抗が低い第三電極１７が第一電極１５に積層されているので、第一電極１５の表面抵抗よりも第一電極１５と第三電極１７との積層体の表面抵抗を低くすることができる。
【００４４】
また、ＬＥＤ光源１０に接続されたライトガイド３によって、ＬＥＤ光源１０から出射された光を各キートップ１９へ均等に配光することができる。
【００４５】
また、入力装置１を基材１４の厚さ方向の断面で見たときに、基材１４の面方向における第三電極１７および第四電極１８がキートップ１９の外周よりも内側へ入り込んだ位置関係となるようにキートップ１９が配置されているので、キーシート６においてキートップ１９が設けられていない部分から光が漏れることを軽減できる。
【００４６】
（変形例１）
以下では、本実施形態の変形例１の入力装置２０について図５を参照して説明する。図５は、本変形例の入力装置２０を図３（Ａ）のＢ−Ｂ線と同様の断面線で断面視した斜視図である。
図５に示すように、本変形例の入力装置２０では、ライトガイド３の位置が上述の入力装置１におけるライトガイド３の位置と異なり、ライトガイド３は、プランジャーシート４とセンサーシート５との間に配置されている。
【００４７】
このような構成であっても、上述と同様の効果を奏する。
さらに、本変形例の入力装置２０によれば、プランジャー１３とメタルドーム９との間にライトガイド３が挟まれた上述の入力装置１における構成と比較して、よりキートップ１９に近い位置にライトガイド３が配置されているので、同じ消費エネルギーでより明るくキートップ１９を照明することができる。
【００４８】
（変形例２）
以下では、本実施形態の変形例２の入力装置３０について図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）を参照して説明する。図６は、本変形例の入力装置３０の構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。
図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）に示すように、本変形例の入力装置３０では、ライトガイド３に代えて、プランジャー１３および出射部１１が形成されたライトガイド２３を備え、ＬＥＤ光源１０は基板２の表面に設けられている点で上述の入力装置１と構成が異なっている。
本変形例では、図６（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源１０から出射された光は、ライトガイド２３に入射し、ライトガイド２３の面方向に伝送される。さらに、図６（Ｃ）に示すように、ライトガイド２３の面方向に伝送された光は、ライトガイド２３の表面の出射部１１から出射され、センサーシート５を介してキートップ１９の裏面に照射される。
【００４９】
このような構成であっても、上述の入力装置１と同様の効果を奏する。
さらに、本変形例の入力装置３０によれば、ライトガイド２３が、プランジャーシート４とライトガイド３との機能をともに備えているので、入力装置３０をより薄く構成することができる。
また、ＬＥＤ光源１０が基板２の表面に配置されているので、メタルドーム９とプランジャー１３を収容するための空間にＬＥＤ光源１０を収めることができ、空間を有効利用できるため、入力装置３０を小型化することができる。
【００５０】
（変形例３）
以下では、本実施形態の変形例３の入力装置４０について図１および図７を参照して説明する。図７（Ａ）は、本変形例の入力装置４０におけるセンサーシートを示す断面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＥ−Ｅ線における断面図である。
図７（Ａ）に示すように、本変形例の入力装置４０では、センサーシート５に代えてセンサーシート２５を備える点で上述の入力装置１と構成が異なっている。
センサーシート２５は、基材１４と、第二電極１６と、第四電極１８と、絶縁層２６と、第一電極１５、第三電極１７とがこの順に積層されている。
絶縁層２６は、図７（Ｂ）に示すように、基材１４と第一電極１５との間を埋めるように充填された層である。本変形例では、絶縁層２６は、アクリル樹脂からなる粘着材料によって構成されている。
【００５１】
このような構成であっても、上述の入力装置１と同様の効果を奏する。
また、本変形例で説明したセンサーシート２５は、基材１４の片面に第二電極１６と、第四電極１８と、絶縁層２６と、第一電極１５と、第三電極１７とを順次積層することで形成できるので、センサーシート２５を容易に形成できるという効果を奏する。
【００５２】
（変形例４）
以下では、本実施形態の変形例４の入力装置について図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および図９を参照して説明する。図８（Ａ）は、本変形例の入力装置におけるセンサーシート２７を示す断面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＦ−Ｆ線における断面図である。また、図９は、本変形例の入力装置におけるセンサーシート２７の製造工程を示す工程説明図である。
図８（Ａ）に示すように、本変形例の入力装置では、センサーシート５に代えてセンサーシート２７を備える点で上述の入力装置と構成が異なっている。
センサーシート２７は、基材１４と、第二電極１６と、第四電極１８と、絶縁層２８と、第三電極１７と、第一電極１５と、基材２９とがこの順に積層されている。
絶縁層２８は、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、基材１４と基材２９との間を埋めるように充填された層である。絶縁層２８は、エポキシ系接着剤によって構成されている。
基材２９は、基材１４と同様の材質からなる板状部材である。
【００５３】
図９に示すように、本変形例のセンサーシート２７を製造する工程は、まず、基材１４と第二電極１６と第四電極１８とが一体に組み付けられた下側部材３１と、第三電極１７と第一電極１５と基材２９とが一体に組み付けられた上側部材３２とを形成する。続いて、第三電極１７と第四電極１８とが向かい合うように下側部材３１と上側部材３２とを対向配置して、下側部材３１にエポキシ系接着剤を塗布して上側部材３２を下側部材３１に押し付ける。
下側部材３１と上側部材３２との間に充填されたエポキシ系接着剤は硬化し、下側部材３１と上側部材３２とが固定される。このとき、第三電極１７と第四電極１８との間は、エポキシ系接着剤が硬化した層によって絶縁されている。
【００５４】
このような構成であっても、上述の入力装置と同様の効果を奏する。
また、接着剤を用いて上側部材３２を下側部材３１に接着するので、センサーシート２７を容易に形成することができる。
【００５５】
（変形例５）
次に、本実施形態の変形例５の入力装置６０について図１０を参照して説明する。
図１０（Ａ）は、本変形例の入力装置６０におけるセンサーシート３５の構成を模式的に示す平面図である。また、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＧ−Ｇ線における模式的な断面図である。
【００５６】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、本変形例におけるセンサーシート３５は、第一電極１５に代えて設けられた第一電極３６と、第二電極１６に代えて設けられた第二電極３７と、第三電極に代えて設けられた第三電極３８と、第四電極１８に代えて設けられた第四電極３９と、を備える点で上述の第１実施形態と構成が異なっている。
【００５７】
第一電極３６は、互いに平行に延びて複数設けられている。また、第一電極３６は、厚さ方向から見たときの輪郭形状が正方形状に形成された光透過性を有する複数の電極要素３６Ａを有し、電極要素３６Ａの対角が互いに接続されて一続きに並べられた形状とされている。
【００５８】
第二電極３７は、基材１４を挟んで第一電極３６の反対側の面上に形成されている。第二電極３７は、厚さ方向から見たときに第一電極３６と直交する方向に延びて複数設けられ、第一電極３６の隙間に電極要素３６Ａと同様に正方形状に形成されて互いに接続された電極要素３７Ａが配置されている。
【００５９】
第三電極３８は、第一電極３６と平行に延びて第一電極３６の一部に積層されて設けられ、センサーシート３５の厚さ方向から見たときに複数のキートップ１９の隙間に配置される。第三電極３８は、上述の第１実施形態で説明した第三電極１７と同様の材質によって構成されており、第一電極３６よりも電気抵抗が低く、遮光性を有する。
【００６０】
第四電極３９は、第二電極３８と平行に延びて第二電極３７に一部に積層されて設けられ、センサーシート３５の厚さ方向から見たときに複数のキートップ１９の隙間に配置されている。
【００６１】
このような構成であっても、図１０（Ｂ）に示すように、第三電極３８および第四電極３９によって、キートップ１９の隙間は遮光されているので、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６２】
（変形例６）
次に、本実施形態の変形例６の入力装置７０について図１１を参照して説明する。
図１１（Ａ）は、本変形例の入力装置７０の平面図である。また、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＨ−Ｈ線における断面図である。また、図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）のＩ−Ｉ線における断面図である。また、図１１（Ｄ）は、図１１（Ｂ）のＪ−Ｊ線における断面図である。
【００６３】
図１１（Ａ）に示すように、本変形例では、第１実施形態で説明した入力装置１におけるキートップ１９に代えて、形状が互いに異なるキートップ（キートップ８１−１、８１−２、８１−３、８１−４、８１−５）を含む９個のキートップ８１が形成されたキーシート８０を備える。また、センサーシート５に代えて、センサーシート９０備える。
【００６４】
図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）に示すように、センサーシート９０は、第１実施形態で説明した第一電極１５および第三電極１７と形状が異なる第一電極９１および第三電極９３を有する。
さらに、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｄ）に示すように、センサーシート９０は、第１実施形態で説明した第二電極１６および第四電極１８と形状が異なる第二電極９２および第四電極９４を有する。
【００６５】
本変形例では、第三電極９３および第四電極９４は屈曲されて形成されており、入力装置７０を厚さ方向から見たときにキートップ８１−１、８１−２、８１−３、８１−４、８１−５の隙間に位置する。
本変形例では、人の指がキートップ８１の表面に接触されることによるセンサーシート９０における位置情報は、センサーシート９０に接続された静電容量検出回路において検出値が補正演算されることによって算出される。
【００６６】
このような構成であると、形状が互いに異なっていたり、配置間隔が等間隔でないキートップを複数備えるキーシートにおいても複数のキートップの隙間から光が漏れることを抑制できる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
たとえば、上述の実施形態で説明したキートップは、互いに隣接して設けられていてもよい、この場合、互いに隣接して設けられたキートップの間で光が透過可能な空間が本発明における隙間である。また、複数のキートップが一体成形されたものであって塗装や段差などによる区画分けによって複数のキートップが分けられている場合においては、複数のキートップの境界が本発明における隙間である。
【００６８】
また、上述の実施形態では、基材の材質はポリエチレンテレフタレートである例を示したが、基材の材質はこれに限られるものではない。例えば、基材の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが挙げられる。また、基材は、基材の厚さ方向から見たときにキートップと重なる位置が光透過性を有していればよく、一部が遮光性を有するものであってもよい。
【００６９】
また、上述の実施形態では、第一電極および第二電極は信越ポリマー製SEPLEGYDA（登録商標）である例を示したが、第一電極および第二電極は光透過性を有する導電材料であればSEPLEGYDA（登録商標）に限られるものではない。例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、およびＩＴＯをバインダ中に分散させたＩＴＯインク、ＩＴＯ薄膜、あるいは金、銅、アルミニウム、錫等の金属薄膜からなる例えばメッシュによって第一電極および第二電極を構成することもできる。また、第一電極と第二電極とが異なる材料によって構成されていても構わない。
【００７０】
また、上述の実施形態では、第一電極と第二電極とは互いに直交して配置されている例を示したが、第一電極と第二電極と互いに交差する位置関係にあればよく、必ずしも互いに直交している必要は無い。
【００７１】
また、上述の実施形態では、第三電極および第四電極の材料として導電性銀ペーストを採用した例を説明したが、第三電極および第四電極の材料は銀ペーストに限られるものではない。たとえば、第三電極および第四電極の材料としては、銅箔、銀箔などの金属箔、あるいは導電性カーボンなどを採用することもでき、これらの材料によってメッシュを構成してもよい。また、第三電極と第四電極とは異なる材料によって構成されていても構わない。
【００７２】
また、上述の実施形態は、第三電極と第四電極とはそれぞれ第一電極と第二電極とに沿って一続きに延びて形成されている例を示したが、第三電極および第四電極の形状はこれに限られるものではない。たとえば、第三電極あるいは第四電極が破線状に配置されていてもよく、この場合でも上述の実施形態で説明した入力装置と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
また、第三電極および第四電極は、キートップの隙間以外の位置に配置することもできる。すなわち、第三電極および第四電極は、ライトガイドから照射される光を遮光する必要がある適宜の位置に配置することができる。
【００７４】
また、上述の実施形態では、入力体として人の指を用いる例を採用したが、これに限らず、導電性を有するものであれば適宜のものを入力体として採用することができる。また、キートップの表面を押下して押下入力部へ入力するだけであれば、入力体が導電性を有するものでなくても構わない。
【００７５】
また、ライトガイドに設けられた出射部の構成としては、例えば、ライトガイドの表面に厚さ方向に窪んで形成されたディンプルパターン、ライトガイドの表面に厚さ方向に突出して形成された凸パターン、あるいはライトガイドの表面に印刷などによって設けられ光を拡散する白色のドットパターンなどを挙げることができる。
また、上述の実施形態及び変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１、２０、３０、４０、５０、６０、７０ 入力装置
３、２３ ライトガイド（照明部）
５、２５、２７、３５、９０ センサーシート（位置情報入力部）
６、８０ キーシート
７ 接点部
１０ ＬＥＤ光源（照明部）
１９ キートップ（押下部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力体が近づくことによって前記入力体の位置情報が入力される位置情報入力部と、
前記入力体によって表面が押下される複数の押下部と前記押下部によって押圧される接点部とを有する押下入力部と、
前記押下部を裏面から照明する照明部と、
を備える入力装置であって、
前記複数の押下部は互いに隙間を有して配置され、
前記位置情報入力部は、
光透過性を有し、第一方向へ延びる第一電極と、
光透過性を有し、前記第一方向と交差する方向へ延びる第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に設けられているとともに前記第一電極と前記第二電極とにそれぞれ固定され、少なくとも一部が光透過性を有する層状の絶縁体と、
前記第一電極と電気的に接続され、前記押下部と前記照明部との間であって前記絶縁体の厚さ方向から見たときに前記複数の押下部の隙間と重なる位置に配置された第三電極と、
を有し、
前記第三電極は、前記第一電極よりも光透過性が低く、且つ前記第一電極よりも電気抵抗が低い材質からなる
入力装置。
【請求項２】
前記第一電極および前記第二電極は層状に形成され、
前記第三電極は前記第一電極に積層された層状に形成されている請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記照明部は、光源が発する光を伝送して前記押下部へ照射する層状のライトガイドを備える、
請求項１または２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第二電極と電気的に接続され、前記押下部と前記照明部との間であって前記絶縁体の厚さ方向から見たときに前記複数の押下部の隙間と重なる位置に配置された第四電極をさらに備え、
前記第四電極は、前記第二電極よりも光透過性が低く、且つ前記第二電極よりも電気抵抗が低い材質からなる
請求項１に記載の入力装置。
【請求項５】
前記第一電極および前記第二電極は層状に形成され、
前記第三電極は前記第一電極に積層された層状に形成され、
前記第四電極は前記第二電極に積層された層状に形成されている
請求項４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記照明部は、光源が発する光を伝送して前記押下部へ照射する層状のライトガイドを備える、
請求項４または５に記載の入力装置。
【請求項１】
入力体が近づくことによって前記入力体の位置情報が入力される位置情報入力部と、
前記入力体によって表面が押下される複数の押下部と前記押下部によって押圧される接点部とを有する押下入力部と、
前記押下部を裏面から照明する照明部と、
を備える入力装置であって、
前記複数の押下部は互いに隙間を有して配置され、
前記位置情報入力部は、
光透過性を有し、第一方向へ延びる第一電極と、
光透過性を有し、前記第一方向と交差する方向へ延びる第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に設けられているとともに前記第一電極と前記第二電極とにそれぞれ固定され、少なくとも一部が光透過性を有する層状の絶縁体と、
前記第一電極と電気的に接続され、前記押下部と前記照明部との間であって前記絶縁体の厚さ方向から見たときに前記複数の押下部の隙間と重なる位置に配置された第三電極と、
を有し、
前記第三電極は、前記第一電極よりも光透過性が低く、且つ前記第一電極よりも電気抵抗が低い材質からなる
入力装置。
【請求項２】
前記第一電極および前記第二電極は層状に形成され、
前記第三電極は前記第一電極に積層された層状に形成されている請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記照明部は、光源が発する光を伝送して前記押下部へ照射する層状のライトガイドを備える、
請求項１または２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第二電極と電気的に接続され、前記押下部と前記照明部との間であって前記絶縁体の厚さ方向から見たときに前記複数の押下部の隙間と重なる位置に配置された第四電極をさらに備え、
前記第四電極は、前記第二電極よりも光透過性が低く、且つ前記第二電極よりも電気抵抗が低い材質からなる
請求項１に記載の入力装置。
【請求項５】
前記第一電極および前記第二電極は層状に形成され、
前記第三電極は前記第一電極に積層された層状に形成され、
前記第四電極は前記第二電極に積層された層状に形成されている
請求項４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記照明部は、光源が発する光を伝送して前記押下部へ照射する層状のライトガイドを備える、
請求項４または５に記載の入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１９８１２５（Ｐ２０１１−１９８１２５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６４９７７（Ｐ２０１０−６４９７７）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]