説明

入力装置

【課題】薄型で且つ美観に優れる入力装置を提供すること。
【解決手段】シート状に形成され、入力操作をするための入力体100が近接した際に入力体100が近接したことと入力体100の位置とを入力体100との間の静電容量の変化に基づいて検出するための第一電極13を厚さ方向の一方の面に有する静電容量センサーシート5と、前記一方の面に形成され第一電極13を被覆する艶消し層17と、艶消し層17において静電容量センサーシート5に接する側と反対側において互いに離間して配置され、入力体100によって静電容量センサーシート5側へ押下される複数のキートップ3と、を備え、艶消し層17は、静電容量センサーシート5を厚さ方向から見たときにキートップ3に覆われていない露出領域に形成されていることを特徴とする。

【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。たとえば特許文献1には、最外層に配置されたキー操作手段と、キー操作手段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。特許文献1には、キー操作手段は互いに離れた位置に配置された複数の操作キーを有し、複数の操作キーは薄板状のフープ部を介して一体的に連結されていることが記載されている。特許文献1に記載の入力装置は、複数の操作キーの間に上部ケースが嵌め込まれ、フープ部からもれる光を上部ケースが遮るようになっている。
【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】
しかしながら、特許文献1に記載の入力装置では、フープ部からもれる光を上部ケースによって遮光するようになっているので、上部ケースの厚さ分だけ入力装置の厚さが厚くなってしまう。また、上部ケースを設けない場合には、フープ部の表面が外部に露出するので、照明器具や太陽光などの外光による映り込みが発生して美観を損ねるおそれもある。
【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、その目的は薄型で且つ美観に優れ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、シート状に形成され、入力操作をするための入力体が近接した際に前記入力体が近接したことと前記入力体の位置とを前記入力体との間の静電容量の変化に基づいて検出するための電極を厚さ方向の一方の面に有する静電容量検出部と、前記一方の面に形成され前記電極を被覆する艶消し層と、前記艶消し層において前記静電容量検出部に接する側と反対側において互いに離間して配置され、前記入力体によって前記静電容量検出部側へ押下される複数のキートップと、を備え、前記艶消し層は、前記静電容量検出部を厚さ方向から見たときに前記キートップに覆われていない露出領域に形成されていることを特徴とする。
【0007】
前記静電容量検出部と前記キートップとは光透過性を有する接着材によって固定されており、前記静電容量検出部は光透過性を有し、前記静電容量検出部の内部を通じて前記キートップへ光を伝送する照明手段をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【0008】
本発明の入力装置によれば、静電容量検出部の厚さ方向の両面のうちキートップ側の面に艶消し層が設けられているので、薄型で且つ美観に優れる入力装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態の入力装置の平面図である。
【図2】図1のA−A線における断面図である。
【図3】(A)は同入力装置における静電容量センサーシートの平面図、(B)は同静電容量センサーシートの底面図である。
【図4】静電容量センサーシートの厚さ方向から見たときの第一電極と第二電極との重なり形状を説明するための説明図である。
【図5】同センサーシート上に形成された艶消し層の構成を示す平面図である。
【図6】同入力装置の作用を説明するための図で、図1のA−A線における断面を拡大して示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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、入力装置1の平面図である。また、図2は、図1のA−A線における断面図である。
図1に示すように、入力装置1は、略矩形板状に形成されている。入力装置1には、入力装置1を厚さ方向から見たときの外周の一部から外側へ矩形形状に延びる突出部2が形成されている。入力装置1を厚さ方向から見たときに、入力装置1の厚さ方向の一方の面には、15個のキートップ3が縦に5行、横に3列並べて配置されている。本実施形態では、入力装置1の厚さ方向においてキートップ3が設けられた側を上として説明する。
【0011】
図2に示すように、入力装置1は、入力体100でキートップ3を押下して入力操作を行うことができるとともに、キートップ3の上面に沿う二次元平面上における入力体100の位置や移動方向等の位置座標入力を行うことができる。入力装置1に対して位置座標入力を行うために用いることができる入力体100は導体である。以下では、入力体100の例として、入力装置1を操作する操作者の指を用いて説明する。
入力装置1は、押圧検出部4と、静電容量センサーシート5(静電容量検出部)と、キートップ3を含む操作キー部6とを備える。押圧検出部4、静電容量センサーシート5および操作キー部6は、下から上へこの順に重ねられている。入力装置1は、キートップ3を外部に露出させた状態で入力装置1を内部に収容する外装体(不図示)に取り付けられて使用される。
【0012】
押圧検出部4は、接点基板7と、メタルドーム8と、プランジャーシート9とを備える。
接点基板7は、入力装置1の下面となる矩形板状の部材であり、接点基板7の上面のうち入力装置1の厚さ方向からみて各キートップ3と重なる位置に、互いに離間する第一端子7a、第二端子7bが設けられている。各第一端子7aおよび各第二端子7bは、図示しない導通検出回路に電気的に接続される。第一端子7aと第二端子7bとが導通すると、入力があったものと導通検出回路が判定するようになっている。
接点基板7の上面には、上方向に照明光L1を発する光源10が設けられてる。光源10は、たとえば発光ダイオード(LED)などからなり、キートップ3を照明するために設けられている。
【0013】
メタルドーム8は、外周は第一端子7aに接続され、ドーム状部分の頂点はプランジャーシート9と接している。メタルドーム8は、ドーム状部分の頂点が接点基板7の表面へ向かって押圧されると弾性変形し、接点基板7の表面に形成された第二端子7bに頂点が接触して第一端子7aと第二端子7bとを導通させるようになっている。メタルドーム8は、ドーム状の頂点への押圧が解除されると元のドーム状に復帰する。
【0014】
プランジャーシート9は、メタルドーム8の上に重ねて設けられた略矩形板状で可撓性を有する薄板部材である。プランジャーシート9の厚さ方向から見たときに接点基板7側に向けられた面のうちメタルドーム8の頂点と重なる位置には、各メタルドーム8の頂点に接するように突出された突起部9aが形成されている。プランジャーシート9の材質は、光透過性を有する樹脂材料である。
【0015】
プランジャーシート9の上面には、キートップ3の位置に合わせて照明光L1を出射するための出光パターン(不図示)が形成されている。これにより、プランジャーシート9は、光源10によって照射された照明光L1が入射し、プランジャーシート9の上面から上方向に照明光L1が出射されるようになっている。すなわち、プランジャーシート9は、光源10から照射される照明光L1を伝送するライトガイドとしても機能している。光源10とプランジャーシート9とによって、静電容量センサーシート5の内部を通じてキートップ3へ照明光L1を伝送する照明手段11が構成されている。
【0016】
図3(A)は、入力装置1における静電容量センサーシート5の平面図、図3(B)は静電容量センサーシート5の底面図である。
図3(A)および図3(B)に示すように、静電容量センサーシート5は、絶縁性材料からなる支持基板12と、第一電極13と、第一配線14と、第二電極15と、第二配線16と有する。
【0017】
支持基板12は、入力装置1の厚さ方向に厚さを有する矩形板状であり、支持基板12の外周の一部は外側へ矩形形状に突出して上述の突出部2となっている。具体的には、支持基板12は、光透過性を有するポリエチレンテレフタレートの薄板材によって形成されている。
【0018】
図2および図3(A)に示すように、第一電極13は、支持基板12の厚さ方向の両面のうち操作キー部6側の面上に、一方向に延ばして互いに平行に揃えて複数形成されている。第一電極13は5個形成されており、各第一電極13は、第一電極13の厚さ方向から見たときの輪郭形状が正方形状でその対角の頂点が互いに接続された複数の第一電極要素13aを有する。本実施形態では、第一電極要素13aは各第一電極13あたり7個設けられている。各第一電極要素13aは、各第一電極13において一列に並べて配置されている。互いに隣り合う第一電極13は、第一電極要素13aの頂点が隙間を空けて隣接するように配置されている。また、各第一電極13の間には、略正方形状の隙間が空けられている。各第一電極13の間の略正方形状の隙間の大きさは、後述する第二電極要素15aを第二電極要素15aの厚さ方向から見たときの輪郭よりも大きい。
第一電極13の材質は、光透過性を有する導電性材料である。たとえば、第一電極13の材料として、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)や、酸化インジウムスズ(ITO)などを採用することができる。
【0019】
第一配線14は、支持基板12の厚さ方向の両面のうち第一電極13が形成された側の面上に設けられており、第一電極13と接続された導体パターンからなる配線である。第一配線14の一端は各第一電極13に接続され、第一配線14の他端は複数の第一電極13の外側領域を通って突出部2の突出端まで延びている。突出部2の突出端では、第一配線14の他端はフレキシブルプリント基板(FPC)やフレキシブルフラットケーブル(FFC)用のコネクタにおける接点端子のピッチに合わせて等間隔に整列して配置されている。
第一配線14の材質としては、銅、金、銀、アルミニウムなどの金属材料を適宜選択して採用することができる。本実施形態では、第一配線14は銀ペーストからなる。
【0020】
図2および図3(B)に示すように、第二電極15は、支持基板12の厚さ方向の両面のうち第一電極13が形成された面と反対側の面上に、各第一電極13が延びる方向に交差する一方向に平行に揃えて複数形成されている。第二電極15は6個形成されており、各第二電極15は、第二電極15の厚さ方向から見たときの輪郭形状が正方形状でその対角の頂点が互いに接続された複数の第二電極要素15aを有する。第二電極要素15aは各第二電極15において一列に並べて配置されている。本実施形態では、第二電極要素15aは各第二電極15あたり6個設けられている。また、互いに隣り合う第二電極15は、第二電極要素15aの頂点が隙間を空けて隣接するように配置されており、隣り合う第二電極15の間には略正方形状の隙間が空けられている。各第二電極15の間の略正方形状の隙間の大きさは、上述の第一電極要素13aを第一電極要素13aの厚さ方向から見たときの輪郭より大きい。
第二電極15の材質は、第一電極13の材質と同様に光透過性を有する導電性材料から適宜選択することができる。
【0021】
図4は、静電容量センサーシート5の厚さ方向から見たときの第一電極13と第二電極15との重なり形状を説明するための説明図である。
図4に示すように、第一電極13と第二電極15とは、静電容量センサーシート5の厚さ方向から見たときに、各第一電極13の間に空けられた正方形状の隙間の中に第二電極15の第二電極要素15aが納まるようになっている。
【0022】
図2および図3(B)に示すように、第二配線16は、支持基板12の厚さ方向の両面のうち第二電極15が形成された側の面上に設けられており、第二電極15に接続された導体パターンからなる配線である。第二配線16の一端は各第二電極15に接続され、第二配線16の他端は複数の第二電極15の外側領域を通って突出部2の突出端まで延びている。第二配線16は、突出部2においては支持基板12を挟んで第一配線14の反対側に配置されている。突出部2の突出端において、第二配線16の他端は第一配線14の他端と同ピッチで等間隔に整列して配置されている。
第二配線16の材質は、第一配線14の材質と同様に光透過性を有する導電性材料から適宜選択することができる。
【0023】
図2に示すように、操作キー部6は、艶消し層17と、接着層18と、キートップ3とが下からこの順に重ねられている。
艶消し層17は、静電容量センサーシート5を厚さ方向から見たときにキートップ3に覆われていない露出領域を覆うように形成されている。艶消し層17は粒状のフィラーを含有し、フィラーによって微細な凹凸が上面に形成されている。艶消し層17は、フィラーを含有する艶消し塗料が支持基板12および第一電極13の上面にたとえばスクリーン印刷などによって塗布されて形成されている。艶消し層17に混合されるフィラーは、たとえば絶縁性フィラーとしては、シリカ、ウレタン、あるいはアクリルなどを採用することができる。また、艶消し層17に導電性が発現しない程度の混合量であれば、導電性フィラー、たとえばカーボンブラックなどを添加することもできる。
本実施形態では、フィラーは略球状に形成されたシリカビーズからなる。
図5に示すように、艶消し層17には、艶消し層17の厚さ方向に貫通した孔17aが形成されている。各孔17aの輪郭線は、各キートップ3の輪郭の内側に収まる大きさの矩形形状になっている。
【0024】
図2に示すように、接着層18は、入力装置1を厚さ方向から見たときのキートップ3の輪郭に沿った外形形状をなす薄板状部材であり、艶消し層17の上面において各孔17aの輪郭線の外側領域に接着されている。
なお、図2においては接着層18と第一電極13とが接触していないように図示しているが、接着層18と第一電極13との距離は艶消し層17の厚さ分のごく僅かであり、支持基板12および第一電極13に対して接着層18は実際には接している。
接着層18は、光透過性を有し、両面に粘着剤が設けられた薄板状の樹脂によって形成されている。また、接着層18は、硬化後に光透過性を有する液状の接着剤によって形成されてもよい。
【0025】
キートップ3は、接着層18上面に接着されている。キートップ3の材質は、樹脂やエラストマー、あるいは金属などどのような材質であってもよい。図示していないが、キートップ3の上面には、押下することによって入力される文字や記号等が表記されていてもよい。また、キートップ3は光透過性を有し、下側から照明光L1を照射することによって上面が照光されるようになっている。
【0026】
以上に説明した構成の入力装置1の作用について説明する。
図6は、入力装置1の作用を説明するための図で、図1のA−A線における断面を拡大して示す拡大断面図である。
【0027】
図2および図6に示すように、入力装置1の厚さ方向から見たときに、接着層18は艶消し層17の孔17aよりも大きく、艶消し層17の孔17aは接着層18によって塞がれている。このため、艶消し層17と接着層18とによって、第一電極13の全てが覆われている。これにより、艶消し層17および接着層18は、第一電極13に傷がついたり第一電極13が腐食するのを防ぐための保護層としての役割を果たしている。
【0028】
図6に示すように、光源10が発した照明光L1はプランジャーシート9の下面からプランジャーシート9内へ入射し、プランジャーシート9内を通ってプランジャーシート9の上面から上側へ照射される。照明光L1は静電容量センサーシート5を透過し、艶消し層17の孔17aを通過した照明光L1は接着層18をさらに透過してキートップ3を照らす。また、艶消し層17の下面に照射された照明光L1は艶消し層17を透過しない。
【0029】
また、キートップ3の間にはキートップ3の上面側から艶消し層17へ向かって照明器具や太陽光等による外光LXが入射する場合がある。艶消し層17の上面に当たった外光LXは、艶消し層17の上面に形成された微細な凹凸によって散乱する。これにより、キートップ3の間に位置する艶消し層17の上面で反射した光は散乱光となるため、キートップ3の間に位置する艶消し層17の上面が微細な凹凸を有さず平滑である場合と比較して照明器具や太陽光等の外光LXの映り込みが軽減される。
【0030】
以上説明したように、本実施形態の入力装置1によれば、艶消し層17が形成されているので、薄型で且つ美観に優れる入力装置とすることができる。
また、艶消し層17と接着層18とによって第一電極13を保護する保護層の役割を果たすことができるので、第一電極13を保護するためのカバーフィルム等を別途取り付ける必要がない。このため、入力装置1を構成する部品点数を削減することができる。
また、本実施形態で説明した艶消し層17と接着層18とを合わせた厚さは、上記カバーフィルムなどの厚さよりも容易に薄くすることができるので、入力装置1をさらに薄型化したり計量化したりすることができる。
【0031】
また、艶消し層17が粒状のフィラーを含有するので、艶消し層17の上面に容易に凹凸を形成することができる。
【0032】
また、フィラーがシリカビーズであるので、シリカビーズの内部で外光LXが乱反射することによって外光LXを好適に散乱させることができる。
【0033】
また、静電容量センサーシート5が光透過性を有し、静電容量センサーシート5とキートップ3とが光透過性を有する接着層18によって固定されているので、照明手段11によって静電容量センサーシート5および接着層18を通って照明光L1をキートップ3に照射することができる。
【0034】
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、プランジャーシート9、第一電極13および第二電極15、支持基板12、接着層18、およびキートップ3は光透過性を有していなくてもよい。この場合であってもキートップ3間に位置する艶消し層17の上面において光の反射を抑えて美観を保つことができる。なお、このような場合、第一電極13および第二電極15には金属箔などを採用してもよい。
【0035】
また、上述の実施形態では艶消し層17を艶消し塗料によって形成する例を示したが、艶消し層17の構成はこれに限られるものではない。たとえば、艶消し層17として、表面をサンドブラスト処理などによって粗面とした樹脂フィルムや、エンボス型を使って表面にエンボス面を転写させた樹脂フィルムなどを採用することができる。
【符号の説明】
【0036】
1 入力装置
2 突出部
3 キートップ
4 押圧検出部
5 静電容量センサーシート
6 操作キー部
7 接点基板
8 メタルドーム
9 プランジャーシート
10 光源
11 照明手段
12 支持基板
13 第一電極
14 第一配線
15 第二電極
16 第二配線
17 艶消し層
18 接着層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート状に形成され、入力操作をするための入力体が近接した際に前記入力体が近接したことと前記入力体の位置とを前記入力体との間の静電容量の変化に基づいて検出するための電極を厚さ方向の一方の面に有する静電容量検出部と、
前記一方の面に形成され前記電極を被覆する艶消し層と、
前記艶消し層において前記静電容量検出部に接する側と反対側において互いに離間して配置され、前記入力体によって前記静電容量検出部側へ押下される複数のキートップと、
を備え、
前記艶消し層は、前記静電容量検出部を厚さ方向から見たときに前記キートップに覆われていない露出領域に形成されている
ことを特徴とする入力装置。
【請求項2】
前記静電容量検出部と前記キートップとは光透過性を有する接着材によって固定されており、
前記静電容量検出部は光透過性を有し、
前記静電容量検出部の内部を通じて前記キートップへ光を伝送する照明手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の入力装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−32922(P2012−32922A)
【公開日】平成24年2月16日(2012.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−170452(P2010−170452)
【出願日】平成22年7月29日(2010.7.29)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】