説明

操作スイッチ用カバー部材及び操作スイッチ

【課題】表面操作部に対する接触操作が静電容量の変化として検出される操作スイッチ用カバー部材において、静電容量の検出精度を維持しつつ表面操作部に金属調光沢を有する外観を付与する。
【解決手段】接触操作が行われる操作面を有する表面操作部13、14と、表面操作部13、14の操作面とは反対面側に配置され、表面操作部13、14に対する接触操作を静電容量の変化として検出可能な静電容量検出部17とを備えており、静電容量検出部17が平面視において異なる位置に互いに隔離して配置された複数の検出子17aを有し、表面操作部13、14が複数の検出子17aに対応する位置間に連続して形成された金属調光沢を有する加飾層45を有し、この加飾層45が微細金属の不連続な島状構造を有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面操作部に対する接触操作を静電容量の変化として検出可能で、金属調光沢を有する外観を備えた操作スイッチ用カバー部材と、この操作スイッチ用カバー部材を用いた操作スイッチとに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、操作スイッチとしては、指を近接或いは接触させたり、摺動させることで行う接触操作が、内部の回路に入力されて各種の処理が実行されるように構成されたものが多数知られている。このような操作スイッチとして、下記特許文献1のように、接触操作を静電容量の変化として検出するものが提案されている。
【0003】
この操作スイッチでは、表面に接触操作が行われる操作面を有する表面操作部が設けられ、表面操作部の内部の操作面に対応する位置に、操作面に対する接触操作により静電量量の変化を検出可能な静電容量検出部が設けられている。静電容量検出部は通常導電性を有する多数の検出子が、互いに離間した状態で配置されている。表面操作部の操作面に局部的に接触操作が行われると、接触操作が行われた位置に対応する検出子により検出される静電容量が、他の位置の検出子により検出される静電容量と異なるように変化することで、接触操作が検出される。
【0004】
ところで、各種の操作スイッチでは、意匠性を付与するために、表面から視認されるように各種の加飾層が設けられている。この加飾層として、例えば金属調光沢を有するものも存在する。この金属調光沢を有する加飾層は、例えば、金属メッキ等を用いて形成されている。
【特許文献1】特開2006−185190号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、このような金属調光沢を有する加飾層を操作スイッチ用カバー部材の表面操作部に設けるとすると、表面操作部に対する接触操作の検出精度が低下し易いことが明らかになった。
【0006】
即ち、図8に示すように、表面操作部61の下に静電容量検出部62の多数の検出子63が配置されている場合、表面操作部61の操作面61aに指65で接触操作を行うと、各検出子63において静電容量の変化が検出される。その際、指65が接触した位置の検出子63で検出される静電容量は、他の位置の検出子63で検出される静電容量と異なるように変化する。
【0007】
ところが、図9に示すように、金属調光沢を有する金属メッキなどの加飾層66が表面操作部61に連続して設けられていると、加飾層66が導電性を有するため、指65を接触させた位置の検出子63の静電容量と、他の位置の検出子63の静電容量とが同じように変化することになる。そのため、接触操作の検出精度が低下し易い。
【0008】
それ故、接触操作を静電容量の変化として検出する操作スイッチ用カバー部材では、表面操作部に金属調光沢を有する外観を付与し難いという問題点があった。
【0009】
そこで、この発明では、表面操作部に対する接触操作が静電容量の変化として検出可能で、表面操作部に連続した金属調光沢の外観を有する操作スイッチ用カバー部材を提供することを課題とし、また、そのような操作スイッチ用カバー部材を用いた操作スイッチを提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決する請求項1に記載の操作スイッチ用カバー部材は、接触操作が行われる操作面を有する表面操作部と、前記表面操作部の前記操作面とは反対面側に配置され、前記表面操作部に対する接触操作を静電容量の変化として検出可能な静電容量検出部とを備えた操作スイッチ用カバー部材であって、前記静電容量検出部は、平面視において異なる位置に互いに隔離して配置された複数の検出子を有し、前記表面操作部は、前記複数の検出子に対応する位置間に連続して形成された金属調光沢を有する加飾層を備え、該加飾層は、微細金属の不連続な島状構造を有することを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項1に記載の構成に加え、前記加飾層は、金属のみから構成されていることを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項1又は2に記載の構成に加え、前記加飾層と前記静電容量検出部との間に、前記加飾層より低い光の透過率を有する遮光層を備えていることを特徴とする。
【0013】
請求項4に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項1又は2に記載の構成に加え、前記加飾層を背面側から照光可能な照光部を有することを特徴とする。
【0014】
請求項5に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項4に記載の構成に加え、前記加飾層と前記静電容量検出部との間に遮光層を有し、該遮光層に所定の抜き開口が設けられていることを特徴とする。
【0015】
請求項6に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項1乃至5の何れか一つに記載の構成に加え、前記表面操作部と前記静電容量検出部とが一体に接合されていることを特徴とする。
【0016】
請求項7に記載の操作スイッチは、請求項1乃至6の何れか一つに記載の操作スイッチ用カバー部材が装着され、前記表面操作部及び前記静電容量検出部と離間して対向する位置に基体部を備えた操作スイッチであり、前記基体部と前記操作スイッチ用カバー部材とに、弾性変形可能な中空立体形状を有する弾性ドームと、該弾性ドームを押圧可能なプランジャとが互いに対向して設けられ、前記操作スイッチ用カバー部材の前記操作面が押圧されることにより、前記プランジャが前記弾性ドームを弾性変形可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
請求項1に記載の発明によれば、金属調光沢を有する加飾層が微細金属の不連続な島状構造を有するので、複数の検出子に対応する位置間の導電性が低い。そのため、表面操作部に対して局部的に接触操作を行うと、一部の検出子で検出される静電容量の変化と、他の検出子で検出される静電容量の変化とを異ならせることができ、静電容量検出部の複数の検出子に対応する位置間に連続して金属調光沢を有する加飾層を設けていても、接触操作を検出することができる。その結果、表面操作部に対する接触操作が静電容量の変化として検出可能で、表面操作部に連続した金属調光沢の外観を有する操作スイッチ用カバー部材を提供することが可能である。
【0018】
請求項2に記載の発明によれば、金属調光沢を有する加飾層が金属のみから構成されているので、均一な金属光沢を得やすく、優れた外観品質を得ることができる。
【0019】
請求項3に記載の発明によれば、金属調光沢を有する加飾層と静電容量検出部との間に加飾層より低い光の透過率を有する遮光層を備えているので、加飾層による内部の遮蔽性が低くても、確実に内部を遮蔽することができ、加飾層による優れた外観品質を確保し易い。
【0020】
請求項4に記載の発明によれば、金属調光沢を有する加飾層を背面側から照光可能な照光部を有するので、照光部により加飾層を照光した際、加飾層を透過した光を外部に放射でき、意匠性を向上することができる。
【0021】
請求項5に記載の発明によれば、金属調光沢を有する加飾層と静電容量検出部との間に遮光層を有し、この遮光層に所定の抜き開口が設けられているので、照光部からの光を抜き開口の形状で放射でき、より意匠性を向上し易い。
【0022】
請求項6に記載の発明によれば、表面操作部と静電容量検出部とが一体に接合されているので、操作スイッチ用カバー部材を薄肉に形成し易く、また、表面操作部に対する接触操作を、表面操作部に近接して配置された静電容量検出部により検出することができ、接触操作の検出精度を確保し易い。
【0023】
請求項7に記載の操作スイッチによれば、請求項1乃至6の何れか一つに記載の操作スイッチ用カバー部材が装着されているので、金属調光沢を有する加飾層が設けられた操作面で接触操作を検出でき、また、この操作面が押圧されることで、プランジャが弾性ドームを弾性変形可能に構成されているので、押圧操作が可能である。そのため、押圧操作と接触操作を行う表面操作部に金属調光沢を有する加飾層を設けることができ、優れた外観品質の操作スイッチが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、この発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
[実施の形態1]
【0025】
図1乃至図5は、この実施の形態1の操作スイッチ用カバー部材を用いた操作スイッチを示している。
【0026】
実施の形態1の操作スイッチは、携帯電話機に使用されるもので、図1及び図2に示すように、開口部10aを有する筐体10と、筐体10の開口部10aに配置された操作スイッチ用シート部材としての操作パネル11と、筐体10の内部に操作パネル11と離間して対向配設された基体部としての基板21とを備えている。
【0027】
操作パネル11には、接触操作及び押圧操作が可能な表面操作部としての接触押圧操作部12が外部に露出して一部に配置されている。接触押圧操作部12は硬質操作片としての一つの中央キー13と、中央キー13の周囲を囲むように配置された硬質操作片としての方向キー14とを備えている。操作パネル11の接触押圧操作部12以外の部位には、押圧操作可能な多数の押圧操作部15が設けられている。
【0028】
接触押圧操作部12の筐体10の内部側には、中央キー13及び方向キー14に対する接触操作を静電容量の変化として検出できるシート状の静電容量検出部17が配置されている。そして、この中央キー13及び方向キー14並びに静電容量検出部17が弾性体シート19に一体に接合されて支持されている。
【0029】
操作パネル11の弾性体シート19は、筐体10の開口部10aの端縁と基板21との間で固定される周縁部19aと、周縁部19aから接触押圧操作部12が配置された開口部10a側に突出し、支持面としての頂面19dを備えた膨出部19bと、この膨出部19bの筐体10の内部側に形成された中空部19cと、この中空部19cの中央キー13及び方向キー14に対応する位置に、後述する押圧変形部23側に向けて突出して形成された押圧作動部の作動部位としてのプランジャ部19eとを備えている。
【0030】
このような弾性体シート19は、膨出部19bに支持された中央キー13及び方向キー14並びに静電容量検出部17の押圧操作を可能にし、更に、これらを筐体10の表面側に弾性により付勢して繰返し押圧変形を可能にするため、弾性を有する材料から形成されている。
【0031】
この弾性体シート19を構成する弾性を有する材料としては、シリコーンゴム、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらを1種単独、或いは、複数組合わせて使用することができ、特に、光を透過可能な透明性を有する材料が好適である。この実施の形態1では、シリコーンゴム層とポリウレタン層とを積層一体化した成形品を使用している。これにより、薄肉に形成しても切れ等が生じ難く、繰り返しの変形等に対する耐久性を確保し易いからである。
【0032】
次に、操作パネル11の静電容量検出部17は、シート状に形成されており、弾性体シート19の膨出部19bの平坦な頂面19dに両面テープ20により接着されている。
【0033】
この静電容量検出部17は、図3に示すように、基材フィルムとしての樹脂フィルム17cに、多数の検出子としての検出部位17aと、各検出部位17aに接続されたリード線17bとが導電性被膜層により形成された構成となっている。各検出部位17aは平面視において異なる位置に互いに隔離して配置されている。
【0034】
この実施の形態1の導電性被膜層では、複数の扇形の検出部位17aが、それぞれ中央キー13の略中心部から方向キー14の外周縁に至る大きさで放射方向に形成されており、全検出部位17aが円形となるように配置され、互いに非接続状態となっている。ここでは、各中央キー13及び方向キー14のそれぞれに対応する位置には、それぞれ複数の検出部位17aが配置されている。なお、リード線17bは各検出部位17aの弧状の端縁から延びており、全てのリード線17bが一箇所で集束されて、図示しない回路まで延長されて接続されている。
【0035】
このような静電容量検出部17を構成する樹脂フィルム17cは、光を透過可能な透明性を有すると共に、導電性被膜層が形成可能な剛性を有し、押圧操作時に周囲の押圧変形部を押圧することなく変形可能な柔軟性を有している。
【0036】
検出部位17a及びリード線17bを構成する導電性被膜層は、接触操作時の検出精度を向上するため、十分な導電性を有するものが好ましい。ここでは、中央キー13及び方向キー14の直下に静電容量検出部17が配置されているため、例えば、抵抗値が4000Ω/□以下であれば使用可能である。また、押圧操作時には繰返し局部的な変形を受けるため、変形に対する柔軟性を有するものが好ましい。この実施の形態1のように、導電性被膜層を樹脂フィルム17c等の他の部材に担持させる場合、形状保持性が不要であるため、より薄肉に形成することにより柔軟性を得ることが可能である。
【0037】
このような導電性被膜としては、カーボンインク、銀系インク等の導電性インクにより形成することができ、更に、透明性を有するインクとして、酸化インジウム錫、導電性高分子等のインクを用いて形成することも可能である。透明性を有するインクを用いると、内部からの照光の妨げにならず、接触押圧操作部12に透光表示部16を設ける場合にデザインの自由度が向上できて好ましい。
【0038】
導電性高分子のインクを用いて検出部位17aやリード線17bを形成する場合には、印刷による形成が望ましく、例えば、スクリーン印刷、インクジェットなどを用いることができる。
【0039】
また、このような印刷層の代わりに、例えば、酸化インジウム錫等の導電性金属を蒸着し、所定の形状にエッチングするなど、他の方法で導電性被膜層を形成することも可能である。
【0040】
次に、操作パネル11の中央キー13及び方向キー14は、硬質の樹脂等からそれぞれ別々に分離された状態で成形されており、図2に示すように、操作パネル11の表面シート11bに設けられた開口部11aに配置され、両面テープ18により静電容量検出部17の表面に接合されている。
【0041】
これらの中央キー13及び方向キー14の各表面はそれぞれ独立に変位可能な押圧操作面となっており、この各押圧操作面と重複する表面全体が連続する接触操作面となっている。各キー13、14は、金属調光沢を有し、接触操作面に対する接触操作を背面側に配置された静電容量検出部17により検出可能となっている。
【0042】
このような中央キー13及び方向キー14は、図4に示すように、成形体からなる本体部41と、金属調光沢が得られるように本体部41の接触押圧面側及び側面側を被覆する表面被膜部42と、本体部41の背面側を被覆する遮光層43とを有している。
【0043】
本体部41は、接触操作時に静電容量検出部17により静電容量の変化を検出可能な材料により形成されており、この実施の形態1では、光を透過可能なポリカーボネート等の樹脂からなる。
【0044】
表面被膜部42は、本体部41の表面に下地層44を介して積層された金属調光沢を有する加飾層45と、加飾層45の表面全体に透明緩衝層46を介して積層された透明保護コート層47とを備えている。
【0045】
表面被膜部42の加飾層45は、中央キー13及び方向キー14に金属調光沢を付与するための層であり、巨視的には金属調光沢を有する連続した層であり、微視的には微細金属が不連続な島状構造を有している。この微細金属の不連続な島状構造とは、金属の微細な粒子或いは片、或いは、その集合体が、互いに離間して多数配置された構造である。この構造では、複数連続している部位も存在するが、少なくとも連続した金属層に比べて大きな抵抗値を有している。
【0046】
このような加飾層45としては、連続する加飾層45に対して局部的に行われる接触操作において、接触操作が行われた部位に対応する位置の検出部位17aで検出される静電容量の変化が、他の位置の検出部位17aで検出される静電容量の変化と異なるように検出できる程度の導電性であることが必要である。
【0047】
この加飾層45の導電性は、所謂、絶縁抵抗値と見なせる1×10Ω以上の抵抗値に設定すれば、確実に各検出部位17aにおいて接触操作による静電容量の変化を検出することができ、特に好ましい。
【0048】
また、この加飾層45は、外観品質を確保するための層であるため、優れた金属調光沢を有すると共に内部を隠蔽できる層である必要がある。そのため、加飾層45の可視光領域の光の透過率は60%以下、より好ましくは10%以下とするのが好適である。可視光領域の光の透過率が60%以下であれば、加飾層45により内部の遮蔽効果を得やすく、加飾層45による接触押圧操作部12に金属調光沢を有する意匠性を付与することができるからである。
【0049】
このような微細金属が不連続な島状構造を有する加飾層45としては、微細金属を下地層44や透明緩衝層46に不連続に付着させた不連続金属付着膜や、金属粉体をマトリックス内に分散された金属粉体混合膜などが使用可能である。
【0050】
不連続金属付着膜としては、例えば、各種金属の蒸着膜、スパッタリング膜などが挙げられる。金属としては、例えばIn、Sn、Al等の蒸着或いはスパッタリングなどが可能な金属であればよい。このうち、導電性を低くし易いと同時に光の透過性を低くし易いという理由で、In、Snが好適であり、特に、紫外線に対する耐久性が良好であるという理由で、Inが好適である。
【0051】
このような不連続金属付着膜では、形成される膜の厚を調整することが必要である。膜の厚さが厚過ぎると、金属が連続した膜となるため、導電性が高くなり過ぎて好ましくなく、一方、薄過ぎると、付着された微細金属間の間隙が大きい膜となるため、光の透過性が高くなり過ぎて好ましくない。その場合、用いる金属に応じて厚さを調整することが好ましく、例えば、In、Sn等の場合には、例えば10〜50nmとしてもよい。
【0052】
金属粉体混合膜としては、各種金属の粉体を含有するメタリック塗料や印刷インク等により形成された膜などが挙げられる。これらでは、金属粉末が絶縁性樹脂等のマトリックス中に分散されているため、金属含有量を調整することで低い導電性の膜を形成することが可能である。この金属粉体混合膜の金属粉末としては、例えば、Al等を用いることができる。その粒径や配合割合等は、均一な膜が形成できて所望の導電性や可視光領域の光の透過率等が得られる範囲であれば、適宜選択可能である。
【0053】
これらの加飾層45のうち、金属のみから構成されている不連続金属付着膜では、均一な金属光沢を得ることができて、外観品質を向上し易いという理由で、特に好適である。
【0054】
次に、表面被膜部42の透明保護コート層47は、加飾層45を保護し、耐摩耗性等の耐久性を付与するための層である。加飾層45は薄膜であるため摩耗性が著しく低く、露出していると容易に剥離などの劣化が生じる。そのため、透明保護コート層47により加飾層45の表面全体を被覆することにより、押圧操作や接触操作に対する耐摩耗性等の耐久性を付与する。このような透明保護コート層47としては、内部の加飾層45の金属調光沢を外部から視認できる透明性を有し、耐久性を備えた材料であれば適宜使用することができ、例えば、紫外線硬化型のアクリル系塗料等からなるものであってもよい。
【0055】
なお、下地層44及び透明緩衝層46は、本体部41と加飾層45との間、或いは加飾層45と透明保護コート層47との間の接合強度を確保すると共に、加飾層45の腐食を防止するための層である。
【0056】
一方、本体部41の背面側を被覆する遮光層43は、加飾層45の内部の遮蔽性を補助する層であり、この実施の形態1では、更に、内部から照射される光を遮光することが可能な層となっている。ここでは、遮光層43の一部に文字、図形等の各種のデザインで抜かれた抜き開口48が設けられており、中央キー13及び方向キー14を背面側から照光することで、所定形状の光が表面側から放射される透光表示部16となっている。
【0057】
この実施の形態1の操作パネル11は、以上のような中央キー13及び方向キー14が、静電容量検出部17及び弾性体シート19と一体に接合されたものである。
【0058】
次に、この操作スイッチの基板21は、硬質樹脂製の板材からなり、中央キー13及び各方向キー14或いは押圧操作部15の押圧操作時に変形を防止できる構造となっている。この基板21には、図示しない回路が設けられ、静電容量検出部17のリード線17bが接続され、中央キー13及び方向キー14の接触操作により検出される静電容量の変化が入力されて処理可能に構成されると共に、中央キー13及び方向キー14の押圧操作による入力が処理可能に構成され、更に、押圧操作部15からの押圧操作による入力が処理可能に構成されている。
【0059】
この基板21の中央キー13及び各方向キー14に対向する部位のそれぞれには、押圧変形部23が、弾性体シート19の各プランジャ部19eに対向するように配設されている。この押圧変形部23は、中空立体形状に形成された弾性ドームを備え、中央キー13及び各方向キー14が押圧操作されることにより、プランジャ部19eが変位することで、プランジャ部19eにより押圧して弾性変形されるように構成されている。
【0060】
この弾性ドームとしては、PETなどの樹脂製ドームや金属製のドームが挙げられる。この実施の形態1では、弾性変形可能な薄肉の金属からなるメタルドーム27を備えており、メタルドーム27が基板21上に各キー13、14に向けて凸となるように配置され、基板21に貼着可能な可撓性を有する樹脂からなるメタルドーム固定シート24により凸面側から被覆されることにより基板21の表面に固定されている。
【0061】
メタルドーム27内には、基板21に設けられた回路を離接する導通接点部25が設けられており、中央キー13や方向キー14の押圧操作で押圧変形部23が押圧されることにより、メタルドーム27の内表面が接触して導通接点部25間が接続されるように構成されている。
【0062】
なお、基板21には、中央キー13及び方向キー14とは面方向に離間した筐体10内の位置に、LEDからなる発光部26が設けられ、この発光部26からの光を中央キー13及び各方向キー14に対向する部位に案内するためのライトガイド22がメタルドーム固定シート24上に部分的に接着剤等で固定されて照光部が構成されている。
【0063】
そのため、押圧変形部23では、弾性体シート19の各プランジャ部19eの先端はメタルドーム固定シート24及びライトガイド22を介してメタルドーム27の凸面に当接して配置されている。
【0064】
次に、このような構成を有する操作スイッチの使用方法について説明する。
【0065】
接触押圧操作部12においてスイッチ操作を行わないとき、発光部26が発光しない間は、中央キー13及び方向キー14ではそれぞれ加飾層45による金属調光沢が外部から視認されている。このとき、操作スイッチ内部は、加飾層45により遮蔽されているため外部からは視認されない。
【0066】
また、発光部26が発光すると、光がライトガイド22により導光されて、中央キー13及び方向キー14を背面側から照射する。すると、遮光層43により光が遮光されると同時に、抜き開口48から本体部41に光が入射し、更に加飾層45を透過して外部に放射される。そのため、中央キー13及び方向キー14の外部からは抜き開口48に対応した光が視認される。
【0067】
そして、接触押圧操作部12においてスイッチ操作を行うには、まず、指を中央キー13又は方向キー14の上に接触させることで瞬時の接触操作を行う。すると、静電容量検出部17において、静電容量の変化が検出される。次に、必要に応じ、指を中央キー13又は方向キー14上で移動することで更なる接触操作を行うと、静電容量の変化が検出され、初期値との差から各種の選択或いは変化が実施される。
【0068】
これらの接触操作では、図5に示すように、中央キー13又は方向キー14の表面被膜部42に設けられた加飾層45が微細金属の不連続な島状構造を有しており、導電性が低くなっているため、指65を中央キー13又は方向キー14の操作面上の一部に接触させて透明保護コート層47上で接触操作を行うと、各キー13、14の下に配置された多数の検出部位17aのうち、指65を接触させた部位に対応する検出部位17aにおいて、指65による静電容量の変化が検出される。このとき、指65を接触させた部位に対応する検出部位17a以外の検出部位17aでは、静電容量の変化は検出されない。これにより、接触押圧操作部12上の位置や方向が識別されることが可能である。
【0069】
その後、指で中央キー13又は方向キー14の一つを押圧することにより押圧操作を行うと、弾性体シート19が変形することにより、中央キー13又は方向キー14と共に、静電容量検出部17、及び膨出部19bが下降し、プランジャ部19eにより押圧変形部23が押圧される。そして、ライトガイド22及びメタルドーム固定シート24と共にメタルドーム27が変形されることにより、クリック動作感が得られた状態で、導通接点部25が導通される。
【0070】
この押圧操作により、各種の処理や上述の接触操作と組み合わされた所望の処理が実行される。なお、この押圧操作時の距離は微細であり、押圧操作は短時間で実施されることになる。このようにして所望のスイッチ動作を完了する。
【0071】
以上のような操作スイッチによれば、加飾層45が微細金属の不連続な島状構造を有するので、複数の検出部位17aに対応する位置間の導電性が低く、接触操作の際、一部の検出部位17aで検出される静電容量の変化と、他の検出部位17aで検出される静電容量の変化とを異ならせることができて、接触操作を検出することができる。そのため、静電容量検出部17の複数の検出部位17aに対応する位置間に連続して加飾層45を設けることができ、中央キー13及び方向キー14に金属調光沢を有する優れた外観を付与することが可能である。
【0072】
また、この操作スイッチでは、加飾層45と静電容量検出部17との間に加飾層45より低い光の透過率を有する遮光層43を備えているので、加飾層45による内部の遮蔽性が低くても、確実に内部を遮蔽することができ、加飾層45による優れた外観品質が得られる。
【0073】
更に、この操作スイッチでは、中央キー13及び方向キー14と静電容量検出部17とが一体に接合されているので、操作パネル11を薄肉に形成し易くて、押圧操作が行い易いと共に、中央キー13及び方向キー14に対する接触操作を近接して配置された静電容量検出部17により検出することができるため、接触操作の検出精度も確保し易い。
【0074】
なお、上記実施の形態1では、中央キー13及び方向キー14の背面側に遮光層43を設けることで、内部の隠蔽性を確保したが、加飾層45の隠蔽性が十分であれば遮光層43を設けなくてもよい。また、遮光層43を設ける代わりに、或いは、遮光層43を設けると共に、本体部41自体を着色して隠蔽性を向上することも可能である。
[実施の形態2]
【0075】
図6は、この実施の形態2の操作スイッチを示す。
【0076】
この実施の形態2の操作スイッチでは、操作スイッチ用カバー部材である操作パネル11は、接触押圧操作部12を一体に設けた1枚のフィルムキー30を備え、フィルムキー30の基体部としての基板21側には静電容量検出部17が積層され、これらのフィルムキー30及び静電容量検出部17が弾性体シート19に一体に接合されて支持されている。
【0077】
フィルムキー30は、薄肉のポリカーボネートフィルムにより変形自在に形成された本体フィルム31を備えている。本体フィルム31の表面側及び側面側には、金属調光沢を有するように全面を被覆する表面被膜部32と、本体フィルム31の背面側を被覆する遮光層35とを有している。
【0078】
フィルムキー30の表面被膜部32は、詳細な図示は省略しているが、実施の形態1と同様に、本体フィルム31の表面に下地層44を介して積層された金属調光沢を有する加飾層45と、加飾層45の表面全体に透明緩衝層46を介して積層された透明保護コート層47とを備えている。
【0079】
この実施の形態2では、加飾層45上に、接触押圧操作部12が印刷等により表示されており、接触押圧操作部12には、図1の中央キー13及び方向キー14と同一形状が線図により区画されている。
【0080】
また、フィルムキー30の遮光層35も実施の形態1と同様であり、所定形状の抜き開口48が設けられることで透光表示部16が形成されている。
【0081】
なお、この実施の形態2では、ライトガイド22は設けられておらず、基板21上の複数位置にLEDからなる発光部26が設けられることにより、操作パネル11の背面側を照光する照光部が構成されている。
【0082】
その他は実施の形態1と同様である。
【0083】
このような構成を有する操作スイッチも実施の形態1の操作スイッチと同様に使用することができる。
【0084】
そして、以上のような操作スイッチによれば、実施の形態1と同様に、加飾層45が微細金属の不連続な島状構造を有するので、複数の検出部位17aに対応する位置間の導電性を低くできる。そのため、接触押圧操作部12に対して局部的に接触操作が行なわれると、一部の検出部位17aで検出される静電容量の変化と、他の検出部位17aで検出される静電容量の変化とを異ならせることができ、静電容量検出部17の複数の検出部位17aに対応する位置間に連続して加飾層45を設けていても、接触操作を検出することが可能である。その結果、操作パネル11の全面に金属調光沢を有する外観を付与することができる。
[実施の形態3]
【0085】
図7は、この実施の形態3の操作スイッチを示す。
【0086】
この実施の形態3の操作スイッチでは、操作スイッチ用カバー部材である操作パネル11は、実施の形態2と同様のフィルムキー30及び静電容量検出部17を備えている。この操作パネル11には、弾性体シート19は設けられおらず、フィルムキー30及び静電容量検出部17に軟質のフレキシブルプリント基板51が積層されて一体化されている。
【0087】
フレキシブルプリント基板51の静電容量検出部17とは反対の面には、導通接点部25が設けられており、この導通接点部25に近接して弾性変形可能なメタルドーム27が下に凸となるように配置されている。
【0088】
一方、フィルムキー30及び静電容量検出部17と離間して対向する位置には、基体部としての筐体10の底部10bが配置されている。この底部10bのメタルドーム27に対向する位置には、メタルドーム27を押圧可能なプランジャ部10cが固定して設けられている。
【0089】
その他の構成は、実施の形態2と同様である。
【0090】
このような構成の操作スイッチであっても、実施の形態2と同様に使用することができ、接触押圧操作部12に対する接触操作を静電容量検出部17により静電容量の変化として検出することが可能である。また、接触押圧操作部12に対する押圧操作により、操作パネル11に配置されたメタルドーム27が筐体10のプランジャ部10cで押圧されて弾性変形することで、導通接点部25間が接続されることが可能である。
【0091】
そのため、実施の形態2と同様の効果が得られ、操作パネル11の全面に金属調光沢を有する外観を付与することができる。
【実施例】
【0092】
以下、実施例について説明する。
【0093】
[実施例1〜3]
【0094】
ポリカーボネートからなる厚さ0.4mmのシートの一方の表面に、金属調光沢を有する加飾層として、Inからなるスパッタリング膜を5nm(実施例1)、10nm(実施例2)、40nm(実施例3)の厚さで形成して、表面操作部を作製した。この表面操作部の加飾層を設けていない側に、平面視において異なる位置に互いに離間した8個の検出子を有する静電容量検出部を積層し、各検出子によりそれぞれ静電容量を検出できるように構成して操作スイッチ用カバー部材のサンプルを製造した。
【0095】
得られたサンプルを用いてセンサテスト及び外観テストを実施した。
【0096】
センサテストでは、複数の検出子の内の一つの検出子に対応する表面操作部上の位置に指を接触させ、指の接触位置の検出子で検出された静電容量と、他の検出子で検出された静電容量との差を比較して評価した。評価では、加飾層を設けることなく実施例1〜3と同一に作成した操作スイッチ用カバー部材の基準サンプルと比較してその差が同等程度と見なせるものを○、多少劣るものの使用可能なものを△、その差が小さく使用できない程度のものを×とした。
【0097】
外観テストでは、全く金属調が得られず下地が容易に視認されるものを×とし、十分な金属調が得られず外光下で下地が視認されるものを△とし、十分な金属調が得られて下地が視認されないものを○として評価した。
【0098】
得られた結果を表1に示す。
[比較例1]
【0099】
Inからなるスパッタリング膜の厚さを80nmとした以外は、実施例1〜3と同一に行った。
【0100】
得られた結果を表1に示す。
【表1】

【0101】
表1の結果から明らかなように、膜厚を80nmとしたInスパッタリング膜の比較例1では、Inが不連続な島構造とはならず導電性が高い膜が形成されたため、外観テストは優れるものの、操作スイッチ用カバー部材としては使用できなかった。これに対し、実施例1〜3では、何れも不連続な島構造を有する加飾層が得られたため、何れも操作スイッチ用カバー部材として使用可能であった。但し、実施例1では、膜厚が薄く実施例2、3に比べて外観がやや劣っていた。
[実施例4〜7及び比較例2〜4]
【0102】
表2に示すような各種の金属調光沢を有する加飾層を設ける他は、実施例1〜3と同様にして操作スイッチ用カバー部材のサンプルを製造した。なお、各加飾層の厚さを表2の範囲で最大値及び最小値並びに中央値のものを製造した。
【0103】
得られたサンプルについて、実施例1〜3と同様のセンサテストを行うと共に、外観及び隠蔽性を評価した。複数の厚さで製造したものは、最も悪い結果を選択して評価した。
【0104】
なお、外観は、各加飾層を十分に厚肉に形成した場合に得られる金属調光沢を有する外観に対し、同等と見なせるものを○、色調が異なるもの、金属調光沢が劣化し易い(薄くなる)もの、奥目になるものなどを△、金属調光沢とは認められないものやムラが大きいものを×として評価した。
【0105】
また、隠蔽性は、外光により内部が完全に視認されないものを○、内部が僅かに視認されるものを△、内部が容易に視認されるものを×として評価した。
【0106】
得られた結果を表2に示す。
【表2】

【0107】
以上の実施例及び比較例からも明らかな通り、In或いはSnのスパッタリング層や蒸着層では、厚さ50nm以下では、連続した層が形成されず、不連続な島構造を有する加飾層が得られ、操作スイッチ用カバー部材として使用可能であった。なお、実施例4、5では、膜厚が薄いと、外光で内部が透けて見える場合あった。また、実施例5では、紫外線等の環境条件で変色し易く外観がやや劣る場合があった。
【0108】
Alでは、実施例6では光沢度が低く白っぽい色調となり外観が劣る場合があった。実施例7では、表面には適さないため裏面側に印刷されるが、奥目となり外観が劣り易かった。また、スクリーン印刷により形成されるため、例えば、シートに凹凸形状がある場合には適用できない。
【0109】
更に、Alのスパッタリング層や蒸着層では、厚さ20nmを超えると、連続した層となり、不連続な島構造を有する加飾層が得られず、比較例2、3のように、操作スイッチ用カバー部材として使用することができなかった。また、厚さ20nm以下では、外光で内部が透けて見え易かった。
【0110】
更に、メッキでは不連続な島構造を有する加飾層が得られず、比較例4のように、操作スイッチ用カバー部材として使用することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【0111】
【図1】この発明の実施の形態1の操作スイッチの正面図である。
【図2】同実施の形態1の図1のA−A断面図である。
【図3】同実施の形態1の静電容量検出部を示す正面図である。
【図4】同実施の形態1の中央キー及び方向キーの断面図である。
【図5】同実施の形態1の操作スイッチ用カバー部材の操作を模式的に示す図である。
【図6】この発明の実施の形態2の操作スイッチの部分断面図である。
【図7】この発明の実施の形態3の操作スイッチの部分断面図である。
【図8】従来の操作スイッチ用カバー部材の操作を模式的に示す図である。
【図9】従来の操作スイッチ用カバー部材に金属調光沢を有する加飾層を設けた場合の操作を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【0112】
10 筐体
11 操作パネル
11a 開口部
12 接触押圧操作部
13 中央キー
14 方向キー
15 押圧操作部
16 透光表示部
17 静電容量検出部
17a 検出部位
19 弾性体シート
19e プランジャ部
21 基板
23 押圧変形部
25 導通接点部
26 発光部
27 メタルドーム
30 フィルムキー
41 本体部
42 表面被膜部
43 遮光層
45 加飾層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
接触操作が行われる操作面を有する表面操作部と、前記表面操作部の前記操作面とは反対面側に配置され、前記表面操作部に対する接触操作を静電容量の変化として検出可能な静電容量検出部とを備えた操作スイッチ用カバー部材であって、
前記静電容量検出部は、平面視において異なる位置に互いに隔離して配置された複数の検出子を有し、
前記表面操作部は、前記複数の検出子に対応する位置間に連続して形成された金属調光沢を有する加飾層を備え、該加飾層は、微細金属の不連続な島状構造を有することを特徴とする操作スイッチ用カバー部材。
【請求項2】
前記加飾層は、金属のみから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の操作スイッチ用カバー部材。
【請求項3】
前記加飾層と前記静電容量検出部との間に、前記加飾層より低い光の透過率を有する遮光層を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の操作スイッチ用カバー部材。
【請求項4】
前記加飾層を背面側から照光可能な照光部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の操作スイッチ用カバー部材。
【請求項5】
前記加飾層と前記静電容量検出部との間に遮光層を有し、該遮光層に所定の抜き開口が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の操作スイッチ用カバー部材。
【請求項6】
前記表面操作部と前記静電容量検出部とが一体に接合されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一つに記載の操作スイッチ用カバー部材。
【請求項7】
請求項1乃至6の何れか一つに記載の操作スイッチ用カバー部材が装着され、前記表面操作部及び前記静電容量検出部と離間して対向する位置に基体部を備えた操作スイッチであり、
前記基体部と前記操作スイッチ用カバー部材とに、弾性変形可能な中空立体形状を有する弾性ドームと、該弾性ドームを押圧可能なプランジャとが互いに対向して設けられ、前記操作スイッチ用カバー部材の前記操作面が押圧されることにより、前記プランジャが前記弾性ドームを弾性変形可能に構成されていることを特徴とする操作スイッチ。

【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2008−269950(P2008−269950A)
【公開日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−111239(P2007−111239)
【出願日】平成19年4月20日(2007.4.20)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】