操作スイッチ用シート部材及び操作スイッチ
【課題】操作面側から視認される光の強さと静電容量検出部の検出精度とを同時に向上し易く、しかも、薄肉に形成し易い操作スイッチ用シート部材を提供する。
【解決手段】操作面１１ａを有する表面操作部１４と、表静電容量検出部１７ａと、ＥＬ発光部２２ａとを備え、ＥＬ発光部２２ａの光が表面操作部１４の透光表示部１６を透過して操作面１１ａ側から視認可能に構成された操作スイッチ用シート部材１１であり、静電容量検出部１７ａと透光表示部１６を照射するＥＬ発光部２２ａとは、平面視において異なる位置に互いに隔離して、表面操作部１４と接合されている。
【解決手段】操作面１１ａを有する表面操作部１４と、表静電容量検出部１７ａと、ＥＬ発光部２２ａとを備え、ＥＬ発光部２２ａの光が表面操作部１４の透光表示部１６を透過して操作面１１ａ側から視認可能に構成された操作スイッチ用シート部材１１であり、静電容量検出部１７ａと透光表示部１６を照射するＥＬ発光部２２ａとは、平面視において異なる位置に互いに隔離して、表面操作部１４と接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操作面への接触操作により静電容量を検出可能な静電容量検出部と、操作面側から光を放射可能なＥＬ発光部とを備えた操作スイッチ用シート部材及び操作スイッチに関する。
【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】
また、操作スイッチとして、この特許文献１のように、表面操作部から光を放射可能に構成されたものも多数知られている。このような操作スイッチでは、例えば、操作スイッチ用シート部材に抜き文字等の表示部が設けられ、操作スイッチ内部に配置されたＬＥＤ等の光源が発光して、表示部から光が放射されることで、操作スイッチの表示部等を視認し易くしている。
【特許文献１】特開２００６−１２８０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１では、意匠板の下側に表示用マスク板を配置して、その下側に導光部材を設け、この導光部材とは別に下側或いは横側に光源を設けていると共に、導光部材の下側に検知電極を設けている。そのため、別に接地される光源を配置するための厚さや空間が必要で操作スイッチの厚さが厚くなり易かった。同時に、多数の厚肉の部材が積層されるため、検知電極による静電容量の検出精度が低下し易かった。
【０００５】
ところで、近年、このような操作スイッチの光源として、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）シートを用いることが検討されている。ＥＬシートはそれ自体が均一に面発光することから、ＬＥＤを多数設けたり、ＬＥＤからの光を導くための導光部材等を設けることなく、表面操作部の複数の位置で均一な光を放射させることが可能である。しかも、薄肉に形成し易い。
【０００６】
しかし、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では、操作スイッチの内部に光源としてＥＬシートを配置することは容易でない。即ち、ＥＬシートは、表裏両面側の全面に電極が設けられ、この電極間に交流電圧を加えることで、両電極間に配置された発光層を発光させるように構成されたものであるため、発光する全面に電極が面状に配置される。そのため、ＥＬシートによる電気的な影響で静電容量検出部の検出精度が大きく低下したり、検出不能となり易い。
【０００７】
そこで、この発明では、静電容量検出部とＥＬ発光部が配置された操作スイッチに用いる操作スイッチ用シート部材において、操作面側から視認される光の強さと静電容量検出部の検出精度とを同時に向上し易く、しかも、薄肉に形成し易い操作スイッチ用シート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シート部材を用いて押圧操作感をも同時に向上し易い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】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に記載の操作スイッチ用シート部材は、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の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、前記表面操作部の前記操作面の反対面側に配置されたＥＬ発光部とを備え、前記ＥＬ発光部の光が前記表面操作部の透光表示部を透過して前記操作面側から視認可能に構成された操作スイッチ用シート部材であって、前記静電容量検出部と前記透光表示部を照射する前記ＥＬ発光部とは、平面視において異なる位置に互いに隔離して、前記表面操作部と接合されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の操作スイッチ用シート部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記表面操作部は、複数の位置に前記操作面を備えた弾性変形可能なキーシートからなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の操作スイッチ用シート部材は、請求項１又は２に記載の構成に加え、複数の位置の前記透光表示部を照射する前記ＥＬ発光部及び／又は複数の位置の前記操作面に対応する前記静電容量検出部が、連続した基材シートに設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の操作スイッチ用シート部材は、請求項３に記載の構成に加え、前記ＥＬ発光部及び前記静電容量検出部は、同一の前記基材シートに設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の操作スイッチ用シート部材は、３又は４に記載の構成に加え、前記基材シートは、前記キーシートからなることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の操作スイッチ用シート部材は、請求項１乃至５の何れか一つに記載の構成に加え、前記静電容量検出部及び／又は前記ＥＬ発光部は、印刷層からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の操作スイッチは、前記請求項１乃至６の何れか一つに記載の操作スイッチ用シート部材と、該操作スイッチ用シート部材と離間して対向する基体部とを備え、前記操作スイッチ用シート部材と前該基体部との間に、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配設され、前記表面操作部が押圧されることにより、前記プランジャにて前記弾性ドームが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】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、静電容量検出部と透光表示部を照射するＥＬ発光部とが平面視において異なる位置に互いに隔離して、表面操作部と接合されているので、静電容量検出部に対するＥＬ発光部の電磁的な影響を抑えて、ＥＬ発光部と静電容量検出部とをそれぞれ表面操作部に近接配置することができる。そのため、ＥＬ発光部を表面操作部の近接位置で発光させることができて、操作面側から視認される光をより強くし易く、また、静電容量検出部により表面操作部の近接位置で接触操作を検出させることができて、静電容量検出部の検出精度を向上し易い。同時に、ＥＬ発光部及び静電容量接触部を表面操作部に近接配置できる結果、操作スイッチ用シート部材を薄肉に形成し易い。
【００１６】
請求項２に記載の操作スイッチ用シート部材によれば、表面操作部が複数の位置に操作面を備えたキーシートからなるので、キーシートに静電容量検出部及びＥＬ発光部が接合されれば、各操作面と静電容量検出部及びＥＬ発光部との間の間隔を確実に均一にでき、各操作面における光の強さと静電容量の検出精度とを均一にし易い。しかも、キーシートが弾性変形可能であるため、簡単な構成で押圧操作を可能にでき、静電容量検出部の検出精度とキーシートから放出する光の強さとを均一に向上させつつ、各操作面の押圧操作が可能な構成を容易に得られる。
【００１７】
請求項３乃至５に記載の操作スイッチ用シート部材によれば、複数の位置の透光表示部を照射するＥＬ発光部及び／又は複数の位置の操作面に対応する静電容量検出部が、連続した基材シートに設けられているので、複数の位置のＥＬ発光部や静電容量検出部を均質に薄肉に形成し易い。特に、請求項４又は５によれば、基材シートを特定のものとすることで積層数を少なくできる。そのため、操作スイッチ用シート部材の薄肉化を図り易い。
【００１８】
請求項６に記載の操作スイッチ用シート部材によれば、静電容量検出部及び／又はＥＬ発光部が印刷層からなるので、静電容量検出部及び／又はＥＬ発光部をより薄肉に形成し易く、操作スイッチ用シート部材の薄肉化を更に図り易い。
【００１９】
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シート部材の基体部側に弾性ドーム及びプランジャが配置されているので、弾性ドーム及びプランジャにより押圧操作の操作感を向上させても、静電容量検出部及びＥＬ発光部を表面操作部に近接配置することができ、表面側から視認される光の強さと静電容量検出部の検出精度とを向上することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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］
【００２１】
図１乃至図４は、この実施の形態１の操作スイッチの一部を示している。
【００２２】
実施の形態１の操作スイッチは、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。
【００２３】
操作パネル１１には、押圧操作可能な押圧操作部１５が縦横に複数配列して設けられ、複数の押圧操作部１５を含む操作パネル１１の広い範囲に、接触操作可能な接触操作部１２が設けられている。ここでは、全て又は一部の押圧操作部１５が、接触操作部１２の一部を構成しており、押圧操作及び接触操作可能となっている。なお、操作パネル１１の接触操作部１２及び押圧操作部１５とは異なる位置には、接触操作及び押圧操作が可能な他の補助操作部１３が設けられている。
【００２４】
基板２１には、操作パネル１１の全押圧操作部１５と対向する各位置に、図示しない回路と接続されて互いに離間して配置された接点端子２５が設けられており、各押圧操作部１５と基板２１との間には、接点端子間２５間を離接すると共に押圧操作時の操作感を付与するための押圧変形部２３が設けらている。
【００２５】
操作パネル１１は、積層構造を有しており、接触操作部１２及び押圧操作部１５の操作面１１ａを有する表面操作部としてのキーシート１４と、このキーシート１４を照光するためのＥＬシート２２と、接触操作部１２への接触操作を静電容量の変化として検出するための静電容量検出シート１７と、押圧操作部１５への押圧操作により押圧変形部２３を押圧するためのプランジャシート１９とが、筐体１０の開口部１０ａの最外側から順に積層されて接合一体化されている。
【００２６】
キーシート１４とＥＬシート２２との間、ＥＬシート２２と静電容量検出シート１７との間、静電容量検出シート１７とプランジャシート１９との間は、それぞれ両面テープ１８ａ、１８ｂ、１８ｃにより互いに全面にわたり密着して接合されている。
【００２７】
操作パネル１１のキーシート１４は、ポリカーボネート、ＰＥＴ等の光を透過可能であると共に弾性変形可能な樹脂により平板状に形成された硬質樹脂シートからなる。この実施形態では、キーシート１４は、操作パネル１１の形状を保持できると共に押圧操作が可能な程度の強度を有することが好ましく、例えば、厚さが０．０７５ｍｍから１ｍｍの範囲となるものが好ましく、特に、０．１ｍｍから０．５ｍｍの範囲が好適である。薄すぎるとキーシートとしての剛性が保たれず、下部に配置するＥＬシート２２や静電容量検出シート１７の保護の役割を果たさず、変形等の損傷により機能障害を生じさせるおそれがある。一方、厚すぎると弾性変形できず、押圧操作が困難となる。
【００２８】
キーシート１４には、筐体１０の開口部１０ａから露出される面に接触操作部１２及び押圧操作部１５の操作面１１ａが設けられており、この操作面１１ａとは反対側の面に、光を遮断可能な印刷層からなる遮光層１４ａが設けられている。押圧操作部１２等の所定位置には、文字、線図等の各種の形状で遮光層１４ａを抜くことで、即ち、遮光層１４ａを存在させないことで、光が透過可能な透光表示部１６が形成されている。ここでは、透光表示部１６に有色の透光性加飾印刷層が設けられており、透光する光が着色されるようになっている。
【００２９】
操作パネル１１のＥＬシート２２は、キーシート１４の複数位置の透光表示部１６の位置を含む大きさの基材シート２２ｂと、基材シート２２ｂの各透光表示部１６に対応する位置に設けられたＥＬ発光部２２ａとを備えている。
【００３０】
基材シート２２ｂは、静電容量検出シート１７による静電容量の検出精度を低下させ難い材料から、均一な厚さでより薄肉に形成されている。また、この実施形態では、キーシート１４の弾性変形を阻害し難くするために、基材シート２２ｂをキーシート１４より大幅に軟質に形成している。このような基材シート２２ｂとしては、例えばＰＥＴ等の各種の樹脂フィルムを使用することができる。
【００３１】
ＥＬ発光部２２ａは、詳細な図示は省略されているが、基材シート２２ｂ上或いは内部に配置されて面方向に広がる一対の電極層と、この一対の電極層間に配置された発光層とを含む多層積層構造を有している。各ＥＬ発光部２２ａの電極層は基板２１の図示しない発光用回路と接続されており、電極間に交流電圧を印加することで発光し、透光表示部１６を照射可能となっている。
【００３２】
操作パネル１１の静電容量検出シート１７は、キーシート１４の接触操作部１２の位置を含む大きさの基材シート１７ｂと、この基材シート１７ｂの接触操作部１２に対応する範囲内で、ＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａと平面視において重ならない異なる位置に担持された静電容量検出部１７ａとを備えている。
【００３３】
基材シート１７ｂは、この実施形態では、操作パネル１１を薄肉に形成するために、より薄肉に形成されている。また、キーシート１４の弾性変形を阻害し難くするために、基材シート１７ｂをキーシート１４より大幅に軟質に形成している。このような基材シート１７ｂとしては、例えば、ＰＥＴ等のポリエステルフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの各種の樹脂フィルムを使用することができる。
【００３４】
静電容量検出部１７ａは、例えば基材シート１７ｂに導電性被膜層により、静電容量の変化を検出可能な複数の検出部位１７ｃを互いに非接続状態で近接して設けることで構成されている。静電容量検出部１７ａの形状は目的に応じて適宜設定できるが、例えば図４に示すように、複数の扇形の検出部位１７ｃが任意の中心位置の周囲に円形となるように配置した形状としていてもよい。各検出部位１７ｃはリード線１７ｄにより静電容量検出回路と接続されている。
【００３５】
この静電容量検出部１７ａは、図２乃至図４に示すように、ＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａと平面視において互いに重なる位置には設けられておらず、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａとＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａとが、互いに重ならない異なる位置に設けられている。
【００３６】
この場合、互いに隣接する静電容量検出部１７ａとＥＬ発光部２２ａとの間の間隔Ｗ２は、互いに絶縁性を確保できる距離を確保できる範囲とし、例えば、０．３ｍｍ以上としてもよい。なお、この実施の形態では、静電容量検出シート１７とＥＬシート２２との間を接合する両面テープ１８ｂとして絶縁性の高いものを使用すれば、静電容量検出部１７ａとＥＬ発光部２２ａとを電気的に隔離し易くでき、静電容量検出部１７ａとＥＬ発光部２２ａとの間隔Ｗ２をより短く形成し易くできる。
【００３７】
また、このようにＥＬ発光部２２ａの配置部分に静電容量検出部１７ａを設けない場合には、静電容量検出部１７ａにそのための間隙が形成されるが、このときの静電容量検出部１７ａ間の間隙Ｗ１は指の幅より狭いことが好ましく、例えば、１０ｍｍ以下とするのが好適である。
【００３８】
このような静電容量検出部１７ａやリード線１７ｄを構成する導電性被膜層は、カーボンインク、銀系インク等の導電性インクを用いた印刷層により形成することができ、導電性ポリマーや酸化インジウム錫粉を分散させた透明性を有する導電性インクを用いてもよい。
【００３９】
その際、静電容量検出部１７ａの検出部位１７ｃ及びリード線１７ｄの全てが、基材シート１７ｂの一方の面に印刷されていてもよいが、互いに隣接する検出部位１７ｃ及びリード線を異なる面となるように印刷することも可能である。
【００４０】
更に、導電性被膜層は、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、他の方法で形成することも可能である。
【００４１】
操作パネル１１のプランジャシート１９は、キーシート１４の複数位置の押圧操作部１５を含む大きさの平坦なシート形状部１９ｂと、このシート形状部１９ｂの押圧変形部２３と対向する面の押圧操作部１５に対応する位置にそれぞれ突設された複数のプランジャ部１９ａとを備えている。プランジャシート１９のシート形状部１９ｂは、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａ全面を被覆している。
【００４２】
このプランジャシート１９は、シリコーンゴム、ポリウレタン等から成形されている。また、ＰＥＴ等のポリエステルフィルムにアクリル、エポキシ、ポリエステルなどのプランジャ部１９ａを設けたものでもよい。シート形状部１９ｂは、操作パネル１１を薄肉に形成するために、より薄肉に形成されており、また、キーシート１４の弾性変形を阻害し難くするために、キーシート１４より大幅に軟質に形成している。
【００４３】
このような構成を有する操作パネル１１の周縁部には、プランジャシート１９側から枠板状の補強板２８が両面テープ２９により接合されており、操作パネル１１の剛性が向上されている。また、この補強板２８が筐体１０の開口部１０ａ近傍に設けられた被固定部３１に固定されることで、操作パネル１１が筐体１０に固定されている。
【００４４】
一方、基体部としての基板２１は、硬質樹脂製の板材からなり、筐体１０に固定して装着されている。この基板２１には、図示しない多数の回路が設けられており、接点端子２５が押圧操作部１５に対応する位置に設けられている。
【００４５】
また、基板２１と操作パネル１１との間に設けられた押圧変形部２３は、押圧操作部１５に対応する位置毎に、弾性変形可能な中空立体形状を有する弾性ドームとしてのメタルドーム２７を備えている。メタルドーム２７は基板２１上に操作パネル１１側に向けて凸となるように配置されており、基板２１に貼着可能な可撓性を有する樹脂製のドーム固定シート２４により凸面側から被覆されることで基板２１の表面に固定されている。
【００４６】
メタルドーム２７は、周縁で接点端子２５の一方に常時接触し、中央部で他方の接点端子２５と離間した状態で配置され、プランジャ部１９ａで押圧されることにより、メタルドーム２７により接点端子２５間が接続されるように構成されている。
【００４７】
次に、このような構成を有する操作スイッチの動作について説明する。
【００４８】
まず、押圧操作を行うには、操作パネル１１の複数の押圧操作部１５の一部をキーシート１４の操作面１１ａ側から押圧する。すると、操作パネル１１全体がキーシート１４の弾性により弾性変形し、プランジャシート１９のプランジャ部１９ａ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、ドーム固定シート２４と共にメタルドーム２７が弾性変形され、クリック動作感が得られた状態で、メタルドーム２７により接点端子２５間が導通される。この押圧操作により、各種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。
【００４９】
また、接触操作を行うには、操作パネル１１の接触操作部１２において、キーシート１４の操作面１１ａ上に指を近接、接触、或いは摺動させる。すると、キーシート１４及びＥＬシート２２の基材シート２２ｂを介して、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７により静電容量の変化が検出され、リード線１７ｄを介して基板２１上の静電容量検出回路に伝達されて、接触操作が認識され、各種の処理が実行される。
【００５０】
更に、予め設定されている所定時において、操作パネル１１の透光表示部１６から光を放出するには、所定時に発光回路からＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａに電圧が印加されることで、ＥＬ発光部２２ａを発光させる。
【００５１】
ＥＬ発光部２２ａがキーシート１４直下で発光すると、この光が所望の形状で透光可能に設けられた透光表示部１６から外部に放射され、透光表示部１６の形状や色が外部から視認される。キーシート１４の遮光層１４ａではキーシート１４から外部に光は放射されない。また、操作パネル１１以外の部位では筐体１０に覆われているため、光は外部に放射されない。なお、ＥＬ発光部２２ａの発光時であっても、前述の押圧操作や接触操作は同様に行なうことが可能である。
【００５２】
以上のような操作スイッチの操作パネル１１によれば、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａとＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａとが平面視において異なる位置に電気的に隔離して、キーシート１４に接合されているので、ＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａとをそれぞれ表面操作部に近接配置することができると共に、近接配置していても静電容量検出部１７ａに対するＥＬ発光部２２ａの電磁的な影響を抑えることができる。
【００５３】
そのため、ＥＬ発光部２２ａをキーシート１４の近接位置で発光させることができ、キーシート１４の操作面１１ａ側から視認される光をより強くし易く、同時に、静電容量検出部１７ａによりキーシート１４の近接位置で接触操作を検出させることができ、静電容量検出部１７ａの検出精度を向上し易い。そして、ＥＬ発光部２２ａ及び静電容量接触部１７ａをキーシート１４に近接配置できる結果、操作パネル１１をより薄肉に形成し易い。
【００５４】
また、この操作パネル１１によれば、連続した複数の位置に操作面１１ａを備えたキーシート１４を備えているので、複数のキーを配置して各表面に操作面を設ける場合に比べて、部材部品点数を少なくできる上に、キーシート１４に静電容量検出シート１７及びＥＬシート２２を接合すれば、複数の位置の操作面１１ａと静電容量検出部１７ａ及びＥＬ発光部２２ａとの間の間隔を確実に均一にでき、各位置の操作面１１ａと静電容量検出部１７ａ及びＥＬ発光部２２ａとの間の間隔を確実に均一にでき、各操作面１１ａにおける光の強さや静電容量の検出精度を向上させ易い。
【００５５】
更に、この操作パネル１１によれば、接触操作が行われるキーシート１４が硬質樹脂からなるので、ＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａとを操作パネル１１の操作面１１ａに近接配置していても、キーシート１４によりＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａを十分に保護することができて耐久性を確保し易い。また、ＥＬ発光部２２ａや静電容量検出部１７ａが形状保持性を有する必要がないため、これらをより薄肉に形成することもできる。
【００５６】
また、キーシート１４が弾性変形可能であるので、静電容量検出部１７ａの検出精度と、キーシート１４から放出する光の強さとを向上させつつ、補強板２８で固定するという簡単な構成で各操作面１１ａの押圧操作を可能にすることができる。しかも、キーシート１４を部分的に固定して支持しても押圧操作が可能であるため、キーシート１４、ＥＬ発光部２２ａ、及び静電容量検出部１７ａの支持構造を簡単にでき、操作パネル１１の薄肉化をより図り易い。
【００５７】
更に、この操作パネル１１によれば、静電容量検出部１７ａが印刷により形成されているので、静電容量検出シート１７を薄肉にして操作パネル１１を薄肉化し易い。
【００５８】
そして、このような操作パネル１１を有する操作スイッチでは、メタルドーム２７及びプランジャ部１９ａにより押圧操作の操作感を向上させていても、静電容量検出部１７ａ及びＥＬ発光部２２ａがキーシート１４に近接配置されているため、操作面１１ａ側から視認される光の強さと静電容量の検出精度とを同時に向上することが可能である。
【００５９】
なお、上記実施の形態１は、この発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば、上記実施の形態１では、操作パネル１１が接触操作部１２と押圧操作部１５とを備えた例について説明したが、この発明は押圧操作部１５が設けられていない操作スイッチ用部材に適用することも可能である。
【００６０】
更に、上記実施の形態１では、操作パネル１１にプランジャシート１９を設け、このプランジャシート１９に押圧変形部２３を押圧するためのプランジャ部１９ａを設けたが、例えば押圧変形部２３にプランジャ部を設け、操作パネルのプランジャシートを平坦なシート形状に構成したり、プランジャシートを設けない構成とし、押圧操作部１５が押圧操作された際、操作パネルにより押圧変形部２３に設けられたプランジャ部を押圧し、このプランジャ部によりメタルドーム２７を押圧するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記の押圧変形部２３は、メタルドーム２７がドーム固定シート２４により固定されて構成されているが、例えば、弾性変形可能な樹脂により形成された弾性ドームの内面に金属層を蒸着させたり、導電性のカーボン層を印刷することで構成してもよい。更に、接点端子２５を設けない場合には、メタルドーム２７や金属蒸着層を設けず、樹脂製の弾性ドームにより押圧変形部を構成することも可能である。
［実施の形態２］
【００６２】
図５は、実施の形態２を示す。
【００６３】
実施の形態２の操作スイッチは、操作パネル１１のＥＬシート２２と静電容量検出シート１７との積層順序が異なる他は、実施の形態１の操作スイッチと同様の構成を有している。ここでは、キーシート１４の基板２１側に静電容量検出シート１７が配置され、静電容量検出シート１７の基板２１側にＥＬシート２２が配置され、ＥＬシート２２の基板２１側にプランジャシート１９が配置されている。
【００６４】
このような構成を有する操作パネル１１及び操作スイッチであっても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００６５】
なお、この実施の形態２では、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａと平面視において重なる位置には、ＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａが設けられていないが、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａとＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａとの間に確実な絶縁層を介在させれることにより、静電容量検出部１７ａと重なる位置にＥＬ発光部２２ａを設けることも可能であり、例えば、ＥＬシート２２の全面にＥＬ発光部２２ａを設けてもよい。
［実施の形態３］
【００６６】
図６は、実施の形態３を示す。
【００６７】
実施の形態３の操作スイッチ及び操作パネル１１では、基材シート２２ｂにＥＬ発光部２２ａが設けられたＥＬシート２２を積層する代わりに、印刷層からなるＥＬ層３２をキーシート１４に担持させて構成している。その他は、実施の形態１と同様である。
【００６８】
ここでは、ＥＬ層３２はキーシート１４の基板２１側表面に印刷されており、透光表示部１６の加飾印刷層の表面には、ＥＬ発光部３２ａが発光可能な複数層の積層構成で印刷されている。このＥＬ発光部３２ａから図示しない発光回路までの間のリード線は遮光層１４ａの表面に印刷されている。
【００６９】
また、少なくともＥＬ発光部３２ａが設けられていない遮光層１４ａの表面、好ましくは基板２１側の全面には十分な絶縁性を有する絶縁印刷層３２ｂが印刷されている。
【００７０】
このような構成を有する操作パネル１１や、この操作パネルを備えた操作スイッチであっても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。
【００７１】
しかも、ＥＬ発光部３２ａが印刷層から構成されているので、キーシート１４にＥＬ発光部３２ａをより薄肉に形成し易く、操作パネル１１をより薄肉化することができる。
［実施の形態４］
【００７２】
図７は、実施の形態４を示す。
【００７３】
実施の形態４の操作スイッチ及び操作パネル１１では、キーシート１４にＥＬシート２２及び静電容量検出シート１７を積層する代わりに、ＥＬ発光部３４ａ及び静電容量検出部３４ｂを担持した複合シート３４をキーシート１４に積層している。その他は実施の形態１と同様である。
【００７４】
ここでは、ＰＥＴ等からなる基材シート３４ｃの一方の表面にＥＬ発光部３４ａが印刷されると共に、他方の面に静電容量検出部３４ｂが印刷されることにより複合シート３４が形成されている。
【００７５】
このような構成を有する操作パネル１１や、この操作パネルを備えた操作スイッチであっても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。
【００７６】
しかも、ＥＬ発光部３４ａ及び静電容量検出部３４ｂが印刷層から構成されて薄肉に形成し易い上に、ＥＬ発光部３４ａと静電容量検出部３４ｂとが同一の基材シート３４ｃの異なる位置に設けられているので、実施の形態１、２等のようにＥＬ発光部と静電容量検出部とを異なる基材シートに設ける場合に比べ、少ない積層数で操作パネル１１を形成でき、より薄肉に形成することが可能である。
【００７７】
更に、ＥＬ発光部３４ａと静電容量検出部３４ｂとの両方をキーシート１４の操作面１１ａにより近接配置できるため、透光表示部１６の操作面側から視認される光の強さと静電容量の検出精度とを同時により向上することが可能である。
【００７８】
なお、この実施の形態４では、ＥＬ発光部３４ａと静電容量検出部３４ｂとが同一の基材シート３４ｃの異なる面に設けることで、両者の電気的な影響を防止し易くしているが、ＥＬ発光部３４ａと静電容量検出部３４ｂとを同一の面に、絶縁部となる間隔を置いて設けることも可能である。
［実施の形態５］
【００７９】
図８及び図９は、実施の形態５を示す。
【００８０】
実施の形態５の操作スイッチ及び操作パネル１１では、キーシート１４にＥＬシート２２及び静電容量検出シート１７を積層する代わりに、印刷層からなるＥＬ発光部３５ａ及び静電容量検出部３５ｂをキーシート１４の基板２１側に担持させている。
【００８１】
また、操作パネル１１は補強板２８により筐体１０に固定する構成が設けられておらず、ウレタン等の発泡材、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマーなどの可撓性材料からなるスペーサ３７により基板２１に支持されている。
【００８２】
その他は、実施の形態１と同様である。
【００８３】
ここでは、透光表示部１６の加飾印刷層の表面にＥＬ発光部３５ａが印刷されると共に、遮光層１４ａの表面に静電容量検出部３５ｂが印刷されており、ＥＬ発光部３５ａと静電容量検出部３５ｂとは、互いに異なる位置に、間隙Ｗ２をおいて設けられている。更に、ＥＬ発光部３５ａ及び静電容量検出部３５ｂの表面を含むキーシート１４の基板２１側の全面が、十分な絶縁性を有する絶縁印刷層３５ｃにより覆われており、ＥＬ発光部３５ａと静電容量検出部３５ｂとの間が絶縁印刷層３５ｃにより確実に絶縁されている。
【００８４】
このような構成を有する操作パネル１１や、この操作パネルを備えた操作スイッチであっても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。
【００８５】
しかも、ＥＬ発光部３５ａ及び静電容量検出部３５ｂが印刷層から構成されて薄肉化し易い上、ＥＬ発光部３５ａ及び静電容量検出部３５ｂがキーシート１４に設けられているので、より少ない積層数で操作パネル１１を形成でき、より薄肉に形成することが可能であると共に、透光表示部１６の操作面側から視認される光の強さと静電容量の検出精度とを同時に更に向上することが可能である。
【００８６】
加えて、ＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａとの間が絶縁印刷層３５ｃにより隔離されているので、ＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａとを近接配置していても、ＥＬ発光部２２ａに印加される交流による静電容量検出部１７ａへの電気的な影響を防止して、精度よく静電容量の変化を検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【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の操作スイッチの分解図である。
【図４】同実施の形態１の操作パネルの静電容量検出部の正面図である。
【図５】この発明の実施の形態２の操作スイッチの分解図である。
【図６】この発明の実施の形態３の操作スイッチの分解図である。
【図７】この発明の実施の形態４の操作スイッチの分解図である。
【図８】この発明の実施の形態５の図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【図９】同発明の実施の形態５の操作スイッチの分解図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０ 筐体
１１ 操作パネル
１２ 接触操作部
１４ キーシート
１５ 押圧操作部
１６ 透光表示部
１７ 静電容量検出シート
１７ａ 静電容量検出部
１９ プランジャシート
１９ａ プランジャ部
２１ 基板
２２ ＥＬシート
２２ａ ＥＬ発光部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操作面への接触操作により静電容量を検出可能な静電容量検出部と、操作面側から光を放射可能なＥＬ発光部とを備えた操作スイッチ用シート部材及び操作スイッチに関する。
【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】
また、操作スイッチとして、この特許文献１のように、表面操作部から光を放射可能に構成されたものも多数知られている。このような操作スイッチでは、例えば、操作スイッチ用シート部材に抜き文字等の表示部が設けられ、操作スイッチ内部に配置されたＬＥＤ等の光源が発光して、表示部から光が放射されることで、操作スイッチの表示部等を視認し易くしている。
【特許文献１】特開２００６−１２８０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１では、意匠板の下側に表示用マスク板を配置して、その下側に導光部材を設け、この導光部材とは別に下側或いは横側に光源を設けていると共に、導光部材の下側に検知電極を設けている。そのため、別に接地される光源を配置するための厚さや空間が必要で操作スイッチの厚さが厚くなり易かった。同時に、多数の厚肉の部材が積層されるため、検知電極による静電容量の検出精度が低下し易かった。
【０００５】
ところで、近年、このような操作スイッチの光源として、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）シートを用いることが検討されている。ＥＬシートはそれ自体が均一に面発光することから、ＬＥＤを多数設けたり、ＬＥＤからの光を導くための導光部材等を設けることなく、表面操作部の複数の位置で均一な光を放射させることが可能である。しかも、薄肉に形成し易い。
【０００６】
しかし、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では、操作スイッチの内部に光源としてＥＬシートを配置することは容易でない。即ち、ＥＬシートは、表裏両面側の全面に電極が設けられ、この電極間に交流電圧を加えることで、両電極間に配置された発光層を発光させるように構成されたものであるため、発光する全面に電極が面状に配置される。そのため、ＥＬシートによる電気的な影響で静電容量検出部の検出精度が大きく低下したり、検出不能となり易い。
【０００７】
そこで、この発明では、静電容量検出部とＥＬ発光部が配置された操作スイッチに用いる操作スイッチ用シート部材において、操作面側から視認される光の強さと静電容量検出部の検出精度とを同時に向上し易く、しかも、薄肉に形成し易い操作スイッチ用シート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シート部材を用いて押圧操作感をも同時に向上し易い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】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に記載の操作スイッチ用シート部材は、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の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、前記表面操作部の前記操作面の反対面側に配置されたＥＬ発光部とを備え、前記ＥＬ発光部の光が前記表面操作部の透光表示部を透過して前記操作面側から視認可能に構成された操作スイッチ用シート部材であって、前記静電容量検出部と前記透光表示部を照射する前記ＥＬ発光部とは、平面視において異なる位置に互いに隔離して、前記表面操作部と接合されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の操作スイッチ用シート部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記表面操作部は、複数の位置に前記操作面を備えた弾性変形可能なキーシートからなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の操作スイッチ用シート部材は、請求項１又は２に記載の構成に加え、複数の位置の前記透光表示部を照射する前記ＥＬ発光部及び／又は複数の位置の前記操作面に対応する前記静電容量検出部が、連続した基材シートに設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の操作スイッチ用シート部材は、請求項３に記載の構成に加え、前記ＥＬ発光部及び前記静電容量検出部は、同一の前記基材シートに設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の操作スイッチ用シート部材は、３又は４に記載の構成に加え、前記基材シートは、前記キーシートからなることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の操作スイッチ用シート部材は、請求項１乃至５の何れか一つに記載の構成に加え、前記静電容量検出部及び／又は前記ＥＬ発光部は、印刷層からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の操作スイッチは、前記請求項１乃至６の何れか一つに記載の操作スイッチ用シート部材と、該操作スイッチ用シート部材と離間して対向する基体部とを備え、前記操作スイッチ用シート部材と前該基体部との間に、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配設され、前記表面操作部が押圧されることにより、前記プランジャにて前記弾性ドームが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】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、静電容量検出部と透光表示部を照射するＥＬ発光部とが平面視において異なる位置に互いに隔離して、表面操作部と接合されているので、静電容量検出部に対するＥＬ発光部の電磁的な影響を抑えて、ＥＬ発光部と静電容量検出部とをそれぞれ表面操作部に近接配置することができる。そのため、ＥＬ発光部を表面操作部の近接位置で発光させることができて、操作面側から視認される光をより強くし易く、また、静電容量検出部により表面操作部の近接位置で接触操作を検出させることができて、静電容量検出部の検出精度を向上し易い。同時に、ＥＬ発光部及び静電容量接触部を表面操作部に近接配置できる結果、操作スイッチ用シート部材を薄肉に形成し易い。
【００１６】
請求項２に記載の操作スイッチ用シート部材によれば、表面操作部が複数の位置に操作面を備えたキーシートからなるので、キーシートに静電容量検出部及びＥＬ発光部が接合されれば、各操作面と静電容量検出部及びＥＬ発光部との間の間隔を確実に均一にでき、各操作面における光の強さと静電容量の検出精度とを均一にし易い。しかも、キーシートが弾性変形可能であるため、簡単な構成で押圧操作を可能にでき、静電容量検出部の検出精度とキーシートから放出する光の強さとを均一に向上させつつ、各操作面の押圧操作が可能な構成を容易に得られる。
【００１７】
請求項３乃至５に記載の操作スイッチ用シート部材によれば、複数の位置の透光表示部を照射するＥＬ発光部及び／又は複数の位置の操作面に対応する静電容量検出部が、連続した基材シートに設けられているので、複数の位置のＥＬ発光部や静電容量検出部を均質に薄肉に形成し易い。特に、請求項４又は５によれば、基材シートを特定のものとすることで積層数を少なくできる。そのため、操作スイッチ用シート部材の薄肉化を図り易い。
【００１８】
請求項６に記載の操作スイッチ用シート部材によれば、静電容量検出部及び／又はＥＬ発光部が印刷層からなるので、静電容量検出部及び／又はＥＬ発光部をより薄肉に形成し易く、操作スイッチ用シート部材の薄肉化を更に図り易い。
【００１９】
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シート部材の基体部側に弾性ドーム及びプランジャが配置されているので、弾性ドーム及びプランジャにより押圧操作の操作感を向上させても、静電容量検出部及びＥＬ発光部を表面操作部に近接配置することができ、表面側から視認される光の強さと静電容量検出部の検出精度とを向上することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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］
【００２１】
図１乃至図４は、この実施の形態１の操作スイッチの一部を示している。
【００２２】
実施の形態１の操作スイッチは、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。
【００２３】
操作パネル１１には、押圧操作可能な押圧操作部１５が縦横に複数配列して設けられ、複数の押圧操作部１５を含む操作パネル１１の広い範囲に、接触操作可能な接触操作部１２が設けられている。ここでは、全て又は一部の押圧操作部１５が、接触操作部１２の一部を構成しており、押圧操作及び接触操作可能となっている。なお、操作パネル１１の接触操作部１２及び押圧操作部１５とは異なる位置には、接触操作及び押圧操作が可能な他の補助操作部１３が設けられている。
【００２４】
基板２１には、操作パネル１１の全押圧操作部１５と対向する各位置に、図示しない回路と接続されて互いに離間して配置された接点端子２５が設けられており、各押圧操作部１５と基板２１との間には、接点端子間２５間を離接すると共に押圧操作時の操作感を付与するための押圧変形部２３が設けらている。
【００２５】
操作パネル１１は、積層構造を有しており、接触操作部１２及び押圧操作部１５の操作面１１ａを有する表面操作部としてのキーシート１４と、このキーシート１４を照光するためのＥＬシート２２と、接触操作部１２への接触操作を静電容量の変化として検出するための静電容量検出シート１７と、押圧操作部１５への押圧操作により押圧変形部２３を押圧するためのプランジャシート１９とが、筐体１０の開口部１０ａの最外側から順に積層されて接合一体化されている。
【００２６】
キーシート１４とＥＬシート２２との間、ＥＬシート２２と静電容量検出シート１７との間、静電容量検出シート１７とプランジャシート１９との間は、それぞれ両面テープ１８ａ、１８ｂ、１８ｃにより互いに全面にわたり密着して接合されている。
【００２７】
操作パネル１１のキーシート１４は、ポリカーボネート、ＰＥＴ等の光を透過可能であると共に弾性変形可能な樹脂により平板状に形成された硬質樹脂シートからなる。この実施形態では、キーシート１４は、操作パネル１１の形状を保持できると共に押圧操作が可能な程度の強度を有することが好ましく、例えば、厚さが０．０７５ｍｍから１ｍｍの範囲となるものが好ましく、特に、０．１ｍｍから０．５ｍｍの範囲が好適である。薄すぎるとキーシートとしての剛性が保たれず、下部に配置するＥＬシート２２や静電容量検出シート１７の保護の役割を果たさず、変形等の損傷により機能障害を生じさせるおそれがある。一方、厚すぎると弾性変形できず、押圧操作が困難となる。
【００２８】
キーシート１４には、筐体１０の開口部１０ａから露出される面に接触操作部１２及び押圧操作部１５の操作面１１ａが設けられており、この操作面１１ａとは反対側の面に、光を遮断可能な印刷層からなる遮光層１４ａが設けられている。押圧操作部１２等の所定位置には、文字、線図等の各種の形状で遮光層１４ａを抜くことで、即ち、遮光層１４ａを存在させないことで、光が透過可能な透光表示部１６が形成されている。ここでは、透光表示部１６に有色の透光性加飾印刷層が設けられており、透光する光が着色されるようになっている。
【００２９】
操作パネル１１のＥＬシート２２は、キーシート１４の複数位置の透光表示部１６の位置を含む大きさの基材シート２２ｂと、基材シート２２ｂの各透光表示部１６に対応する位置に設けられたＥＬ発光部２２ａとを備えている。
【００３０】
基材シート２２ｂは、静電容量検出シート１７による静電容量の検出精度を低下させ難い材料から、均一な厚さでより薄肉に形成されている。また、この実施形態では、キーシート１４の弾性変形を阻害し難くするために、基材シート２２ｂをキーシート１４より大幅に軟質に形成している。このような基材シート２２ｂとしては、例えばＰＥＴ等の各種の樹脂フィルムを使用することができる。
【００３１】
ＥＬ発光部２２ａは、詳細な図示は省略されているが、基材シート２２ｂ上或いは内部に配置されて面方向に広がる一対の電極層と、この一対の電極層間に配置された発光層とを含む多層積層構造を有している。各ＥＬ発光部２２ａの電極層は基板２１の図示しない発光用回路と接続されており、電極間に交流電圧を印加することで発光し、透光表示部１６を照射可能となっている。
【００３２】
操作パネル１１の静電容量検出シート１７は、キーシート１４の接触操作部１２の位置を含む大きさの基材シート１７ｂと、この基材シート１７ｂの接触操作部１２に対応する範囲内で、ＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａと平面視において重ならない異なる位置に担持された静電容量検出部１７ａとを備えている。
【００３３】
基材シート１７ｂは、この実施形態では、操作パネル１１を薄肉に形成するために、より薄肉に形成されている。また、キーシート１４の弾性変形を阻害し難くするために、基材シート１７ｂをキーシート１４より大幅に軟質に形成している。このような基材シート１７ｂとしては、例えば、ＰＥＴ等のポリエステルフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの各種の樹脂フィルムを使用することができる。
【００３４】
静電容量検出部１７ａは、例えば基材シート１７ｂに導電性被膜層により、静電容量の変化を検出可能な複数の検出部位１７ｃを互いに非接続状態で近接して設けることで構成されている。静電容量検出部１７ａの形状は目的に応じて適宜設定できるが、例えば図４に示すように、複数の扇形の検出部位１７ｃが任意の中心位置の周囲に円形となるように配置した形状としていてもよい。各検出部位１７ｃはリード線１７ｄにより静電容量検出回路と接続されている。
【００３５】
この静電容量検出部１７ａは、図２乃至図４に示すように、ＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａと平面視において互いに重なる位置には設けられておらず、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａとＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａとが、互いに重ならない異なる位置に設けられている。
【００３６】
この場合、互いに隣接する静電容量検出部１７ａとＥＬ発光部２２ａとの間の間隔Ｗ２は、互いに絶縁性を確保できる距離を確保できる範囲とし、例えば、０．３ｍｍ以上としてもよい。なお、この実施の形態では、静電容量検出シート１７とＥＬシート２２との間を接合する両面テープ１８ｂとして絶縁性の高いものを使用すれば、静電容量検出部１７ａとＥＬ発光部２２ａとを電気的に隔離し易くでき、静電容量検出部１７ａとＥＬ発光部２２ａとの間隔Ｗ２をより短く形成し易くできる。
【００３７】
また、このようにＥＬ発光部２２ａの配置部分に静電容量検出部１７ａを設けない場合には、静電容量検出部１７ａにそのための間隙が形成されるが、このときの静電容量検出部１７ａ間の間隙Ｗ１は指の幅より狭いことが好ましく、例えば、１０ｍｍ以下とするのが好適である。
【００３８】
このような静電容量検出部１７ａやリード線１７ｄを構成する導電性被膜層は、カーボンインク、銀系インク等の導電性インクを用いた印刷層により形成することができ、導電性ポリマーや酸化インジウム錫粉を分散させた透明性を有する導電性インクを用いてもよい。
【００３９】
その際、静電容量検出部１７ａの検出部位１７ｃ及びリード線１７ｄの全てが、基材シート１７ｂの一方の面に印刷されていてもよいが、互いに隣接する検出部位１７ｃ及びリード線を異なる面となるように印刷することも可能である。
【００４０】
更に、導電性被膜層は、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、他の方法で形成することも可能である。
【００４１】
操作パネル１１のプランジャシート１９は、キーシート１４の複数位置の押圧操作部１５を含む大きさの平坦なシート形状部１９ｂと、このシート形状部１９ｂの押圧変形部２３と対向する面の押圧操作部１５に対応する位置にそれぞれ突設された複数のプランジャ部１９ａとを備えている。プランジャシート１９のシート形状部１９ｂは、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａ全面を被覆している。
【００４２】
このプランジャシート１９は、シリコーンゴム、ポリウレタン等から成形されている。また、ＰＥＴ等のポリエステルフィルムにアクリル、エポキシ、ポリエステルなどのプランジャ部１９ａを設けたものでもよい。シート形状部１９ｂは、操作パネル１１を薄肉に形成するために、より薄肉に形成されており、また、キーシート１４の弾性変形を阻害し難くするために、キーシート１４より大幅に軟質に形成している。
【００４３】
このような構成を有する操作パネル１１の周縁部には、プランジャシート１９側から枠板状の補強板２８が両面テープ２９により接合されており、操作パネル１１の剛性が向上されている。また、この補強板２８が筐体１０の開口部１０ａ近傍に設けられた被固定部３１に固定されることで、操作パネル１１が筐体１０に固定されている。
【００４４】
一方、基体部としての基板２１は、硬質樹脂製の板材からなり、筐体１０に固定して装着されている。この基板２１には、図示しない多数の回路が設けられており、接点端子２５が押圧操作部１５に対応する位置に設けられている。
【００４５】
また、基板２１と操作パネル１１との間に設けられた押圧変形部２３は、押圧操作部１５に対応する位置毎に、弾性変形可能な中空立体形状を有する弾性ドームとしてのメタルドーム２７を備えている。メタルドーム２７は基板２１上に操作パネル１１側に向けて凸となるように配置されており、基板２１に貼着可能な可撓性を有する樹脂製のドーム固定シート２４により凸面側から被覆されることで基板２１の表面に固定されている。
【００４６】
メタルドーム２７は、周縁で接点端子２５の一方に常時接触し、中央部で他方の接点端子２５と離間した状態で配置され、プランジャ部１９ａで押圧されることにより、メタルドーム２７により接点端子２５間が接続されるように構成されている。
【００４７】
次に、このような構成を有する操作スイッチの動作について説明する。
【００４８】
まず、押圧操作を行うには、操作パネル１１の複数の押圧操作部１５の一部をキーシート１４の操作面１１ａ側から押圧する。すると、操作パネル１１全体がキーシート１４の弾性により弾性変形し、プランジャシート１９のプランジャ部１９ａ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、ドーム固定シート２４と共にメタルドーム２７が弾性変形され、クリック動作感が得られた状態で、メタルドーム２７により接点端子２５間が導通される。この押圧操作により、各種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。
【００４９】
また、接触操作を行うには、操作パネル１１の接触操作部１２において、キーシート１４の操作面１１ａ上に指を近接、接触、或いは摺動させる。すると、キーシート１４及びＥＬシート２２の基材シート２２ｂを介して、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７により静電容量の変化が検出され、リード線１７ｄを介して基板２１上の静電容量検出回路に伝達されて、接触操作が認識され、各種の処理が実行される。
【００５０】
更に、予め設定されている所定時において、操作パネル１１の透光表示部１６から光を放出するには、所定時に発光回路からＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａに電圧が印加されることで、ＥＬ発光部２２ａを発光させる。
【００５１】
ＥＬ発光部２２ａがキーシート１４直下で発光すると、この光が所望の形状で透光可能に設けられた透光表示部１６から外部に放射され、透光表示部１６の形状や色が外部から視認される。キーシート１４の遮光層１４ａではキーシート１４から外部に光は放射されない。また、操作パネル１１以外の部位では筐体１０に覆われているため、光は外部に放射されない。なお、ＥＬ発光部２２ａの発光時であっても、前述の押圧操作や接触操作は同様に行なうことが可能である。
【００５２】
以上のような操作スイッチの操作パネル１１によれば、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａとＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａとが平面視において異なる位置に電気的に隔離して、キーシート１４に接合されているので、ＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａとをそれぞれ表面操作部に近接配置することができると共に、近接配置していても静電容量検出部１７ａに対するＥＬ発光部２２ａの電磁的な影響を抑えることができる。
【００５３】
そのため、ＥＬ発光部２２ａをキーシート１４の近接位置で発光させることができ、キーシート１４の操作面１１ａ側から視認される光をより強くし易く、同時に、静電容量検出部１７ａによりキーシート１４の近接位置で接触操作を検出させることができ、静電容量検出部１７ａの検出精度を向上し易い。そして、ＥＬ発光部２２ａ及び静電容量接触部１７ａをキーシート１４に近接配置できる結果、操作パネル１１をより薄肉に形成し易い。
【００５４】
また、この操作パネル１１によれば、連続した複数の位置に操作面１１ａを備えたキーシート１４を備えているので、複数のキーを配置して各表面に操作面を設ける場合に比べて、部材部品点数を少なくできる上に、キーシート１４に静電容量検出シート１７及びＥＬシート２２を接合すれば、複数の位置の操作面１１ａと静電容量検出部１７ａ及びＥＬ発光部２２ａとの間の間隔を確実に均一にでき、各位置の操作面１１ａと静電容量検出部１７ａ及びＥＬ発光部２２ａとの間の間隔を確実に均一にでき、各操作面１１ａにおける光の強さや静電容量の検出精度を向上させ易い。
【００５５】
更に、この操作パネル１１によれば、接触操作が行われるキーシート１４が硬質樹脂からなるので、ＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａとを操作パネル１１の操作面１１ａに近接配置していても、キーシート１４によりＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａを十分に保護することができて耐久性を確保し易い。また、ＥＬ発光部２２ａや静電容量検出部１７ａが形状保持性を有する必要がないため、これらをより薄肉に形成することもできる。
【００５６】
また、キーシート１４が弾性変形可能であるので、静電容量検出部１７ａの検出精度と、キーシート１４から放出する光の強さとを向上させつつ、補強板２８で固定するという簡単な構成で各操作面１１ａの押圧操作を可能にすることができる。しかも、キーシート１４を部分的に固定して支持しても押圧操作が可能であるため、キーシート１４、ＥＬ発光部２２ａ、及び静電容量検出部１７ａの支持構造を簡単にでき、操作パネル１１の薄肉化をより図り易い。
【００５７】
更に、この操作パネル１１によれば、静電容量検出部１７ａが印刷により形成されているので、静電容量検出シート１７を薄肉にして操作パネル１１を薄肉化し易い。
【００５８】
そして、このような操作パネル１１を有する操作スイッチでは、メタルドーム２７及びプランジャ部１９ａにより押圧操作の操作感を向上させていても、静電容量検出部１７ａ及びＥＬ発光部２２ａがキーシート１４に近接配置されているため、操作面１１ａ側から視認される光の強さと静電容量の検出精度とを同時に向上することが可能である。
【００５９】
なお、上記実施の形態１は、この発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば、上記実施の形態１では、操作パネル１１が接触操作部１２と押圧操作部１５とを備えた例について説明したが、この発明は押圧操作部１５が設けられていない操作スイッチ用部材に適用することも可能である。
【００６０】
更に、上記実施の形態１では、操作パネル１１にプランジャシート１９を設け、このプランジャシート１９に押圧変形部２３を押圧するためのプランジャ部１９ａを設けたが、例えば押圧変形部２３にプランジャ部を設け、操作パネルのプランジャシートを平坦なシート形状に構成したり、プランジャシートを設けない構成とし、押圧操作部１５が押圧操作された際、操作パネルにより押圧変形部２３に設けられたプランジャ部を押圧し、このプランジャ部によりメタルドーム２７を押圧するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記の押圧変形部２３は、メタルドーム２７がドーム固定シート２４により固定されて構成されているが、例えば、弾性変形可能な樹脂により形成された弾性ドームの内面に金属層を蒸着させたり、導電性のカーボン層を印刷することで構成してもよい。更に、接点端子２５を設けない場合には、メタルドーム２７や金属蒸着層を設けず、樹脂製の弾性ドームにより押圧変形部を構成することも可能である。
［実施の形態２］
【００６２】
図５は、実施の形態２を示す。
【００６３】
実施の形態２の操作スイッチは、操作パネル１１のＥＬシート２２と静電容量検出シート１７との積層順序が異なる他は、実施の形態１の操作スイッチと同様の構成を有している。ここでは、キーシート１４の基板２１側に静電容量検出シート１７が配置され、静電容量検出シート１７の基板２１側にＥＬシート２２が配置され、ＥＬシート２２の基板２１側にプランジャシート１９が配置されている。
【００６４】
このような構成を有する操作パネル１１及び操作スイッチであっても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００６５】
なお、この実施の形態２では、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａと平面視において重なる位置には、ＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａが設けられていないが、静電容量検出シート１７の静電容量検出部１７ａとＥＬシート２２のＥＬ発光部２２ａとの間に確実な絶縁層を介在させれることにより、静電容量検出部１７ａと重なる位置にＥＬ発光部２２ａを設けることも可能であり、例えば、ＥＬシート２２の全面にＥＬ発光部２２ａを設けてもよい。
［実施の形態３］
【００６６】
図６は、実施の形態３を示す。
【００６７】
実施の形態３の操作スイッチ及び操作パネル１１では、基材シート２２ｂにＥＬ発光部２２ａが設けられたＥＬシート２２を積層する代わりに、印刷層からなるＥＬ層３２をキーシート１４に担持させて構成している。その他は、実施の形態１と同様である。
【００６８】
ここでは、ＥＬ層３２はキーシート１４の基板２１側表面に印刷されており、透光表示部１６の加飾印刷層の表面には、ＥＬ発光部３２ａが発光可能な複数層の積層構成で印刷されている。このＥＬ発光部３２ａから図示しない発光回路までの間のリード線は遮光層１４ａの表面に印刷されている。
【００６９】
また、少なくともＥＬ発光部３２ａが設けられていない遮光層１４ａの表面、好ましくは基板２１側の全面には十分な絶縁性を有する絶縁印刷層３２ｂが印刷されている。
【００７０】
このような構成を有する操作パネル１１や、この操作パネルを備えた操作スイッチであっても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。
【００７１】
しかも、ＥＬ発光部３２ａが印刷層から構成されているので、キーシート１４にＥＬ発光部３２ａをより薄肉に形成し易く、操作パネル１１をより薄肉化することができる。
［実施の形態４］
【００７２】
図７は、実施の形態４を示す。
【００７３】
実施の形態４の操作スイッチ及び操作パネル１１では、キーシート１４にＥＬシート２２及び静電容量検出シート１７を積層する代わりに、ＥＬ発光部３４ａ及び静電容量検出部３４ｂを担持した複合シート３４をキーシート１４に積層している。その他は実施の形態１と同様である。
【００７４】
ここでは、ＰＥＴ等からなる基材シート３４ｃの一方の表面にＥＬ発光部３４ａが印刷されると共に、他方の面に静電容量検出部３４ｂが印刷されることにより複合シート３４が形成されている。
【００７５】
このような構成を有する操作パネル１１や、この操作パネルを備えた操作スイッチであっても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。
【００７６】
しかも、ＥＬ発光部３４ａ及び静電容量検出部３４ｂが印刷層から構成されて薄肉に形成し易い上に、ＥＬ発光部３４ａと静電容量検出部３４ｂとが同一の基材シート３４ｃの異なる位置に設けられているので、実施の形態１、２等のようにＥＬ発光部と静電容量検出部とを異なる基材シートに設ける場合に比べ、少ない積層数で操作パネル１１を形成でき、より薄肉に形成することが可能である。
【００７７】
更に、ＥＬ発光部３４ａと静電容量検出部３４ｂとの両方をキーシート１４の操作面１１ａにより近接配置できるため、透光表示部１６の操作面側から視認される光の強さと静電容量の検出精度とを同時により向上することが可能である。
【００７８】
なお、この実施の形態４では、ＥＬ発光部３４ａと静電容量検出部３４ｂとが同一の基材シート３４ｃの異なる面に設けることで、両者の電気的な影響を防止し易くしているが、ＥＬ発光部３４ａと静電容量検出部３４ｂとを同一の面に、絶縁部となる間隔を置いて設けることも可能である。
［実施の形態５］
【００７９】
図８及び図９は、実施の形態５を示す。
【００８０】
実施の形態５の操作スイッチ及び操作パネル１１では、キーシート１４にＥＬシート２２及び静電容量検出シート１７を積層する代わりに、印刷層からなるＥＬ発光部３５ａ及び静電容量検出部３５ｂをキーシート１４の基板２１側に担持させている。
【００８１】
また、操作パネル１１は補強板２８により筐体１０に固定する構成が設けられておらず、ウレタン等の発泡材、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマーなどの可撓性材料からなるスペーサ３７により基板２１に支持されている。
【００８２】
その他は、実施の形態１と同様である。
【００８３】
ここでは、透光表示部１６の加飾印刷層の表面にＥＬ発光部３５ａが印刷されると共に、遮光層１４ａの表面に静電容量検出部３５ｂが印刷されており、ＥＬ発光部３５ａと静電容量検出部３５ｂとは、互いに異なる位置に、間隙Ｗ２をおいて設けられている。更に、ＥＬ発光部３５ａ及び静電容量検出部３５ｂの表面を含むキーシート１４の基板２１側の全面が、十分な絶縁性を有する絶縁印刷層３５ｃにより覆われており、ＥＬ発光部３５ａと静電容量検出部３５ｂとの間が絶縁印刷層３５ｃにより確実に絶縁されている。
【００８４】
このような構成を有する操作パネル１１や、この操作パネルを備えた操作スイッチであっても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。
【００８５】
しかも、ＥＬ発光部３５ａ及び静電容量検出部３５ｂが印刷層から構成されて薄肉化し易い上、ＥＬ発光部３５ａ及び静電容量検出部３５ｂがキーシート１４に設けられているので、より少ない積層数で操作パネル１１を形成でき、より薄肉に形成することが可能であると共に、透光表示部１６の操作面側から視認される光の強さと静電容量の検出精度とを同時に更に向上することが可能である。
【００８６】
加えて、ＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａとの間が絶縁印刷層３５ｃにより隔離されているので、ＥＬ発光部２２ａと静電容量検出部１７ａとを近接配置していても、ＥＬ発光部２２ａに印加される交流による静電容量検出部１７ａへの電気的な影響を防止して、精度よく静電容量の変化を検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【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の操作スイッチの分解図である。
【図４】同実施の形態１の操作パネルの静電容量検出部の正面図である。
【図５】この発明の実施の形態２の操作スイッチの分解図である。
【図６】この発明の実施の形態３の操作スイッチの分解図である。
【図７】この発明の実施の形態４の操作スイッチの分解図である。
【図８】この発明の実施の形態５の図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【図９】同発明の実施の形態５の操作スイッチの分解図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０ 筐体
１１ 操作パネル
１２ 接触操作部
１４ キーシート
１５ 押圧操作部
１６ 透光表示部
１７ 静電容量検出シート
１７ａ 静電容量検出部
１９ プランジャシート
１９ａ プランジャ部
２１ 基板
２２ ＥＬシート
２２ａ ＥＬ発光部
【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の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、前記表面操作部の前記操作面の反対面側に配置されたＥＬ発光部とを備え、前記ＥＬ発光部の光が前記表面操作部の透光表示部を透過して前記操作面側から視認可能に構成された操作スイッチ用シート部材であって、
前記静電容量検出部と前記透光表示部を照射する前記ＥＬ発光部とは、平面視において異なる位置に互いに隔離して、前記表面操作部と接合されていることを特徴とする操作スイッチ用シート部材。
【請求項２】
前記表面操作部は、複数の位置に前記操作面を備えた弾性変形可能なキーシートからなることを特徴とする請求項１に記載の操作スイッチ用シート部材。
【請求項３】
複数の位置の前記透光表示部を照射する前記ＥＬ発光部及び／又は複数の位置の前記操作面に対応する前記静電容量検出部が、連続した基材シートに設けられ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シート部材。
【請求項４】
前記ＥＬ発光部及び前記静電容量検出部は、同一の前記基材シートに設けられていることを特徴とする請求項３に記載の操作スイッチ用シート部材。
【請求項５】
前記基材シートは、前記キーシートからなることを特徴とする請求項３又は４に記載の操作スイッチ用シート部材。
【請求項６】
前記静電容量検出部及び／又は前記ＥＬ発光部は、印刷層からな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シート部材。
【請求項７】
前記請求項１乃至６の何れか一つに記載の操作スイッチ用シート部材と、該操作スイッチ用シート部材と離間して対向する基体部とを備え、
前記操作スイッチ用シート部材と前記基体部との間に、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配設され、
前記表面操作部が押圧されることにより、前記プランジャにて前記弾性ドームが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。
【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の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、前記表面操作部の前記操作面の反対面側に配置されたＥＬ発光部とを備え、前記ＥＬ発光部の光が前記表面操作部の透光表示部を透過して前記操作面側から視認可能に構成された操作スイッチ用シート部材であって、
前記静電容量検出部と前記透光表示部を照射する前記ＥＬ発光部とは、平面視において異なる位置に互いに隔離して、前記表面操作部と接合されていることを特徴とする操作スイッチ用シート部材。
【請求項２】
前記表面操作部は、複数の位置に前記操作面を備えた弾性変形可能なキーシートからなることを特徴とする請求項１に記載の操作スイッチ用シート部材。
【請求項３】
複数の位置の前記透光表示部を照射する前記ＥＬ発光部及び／又は複数の位置の前記操作面に対応する前記静電容量検出部が、連続した基材シートに設けられ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シート部材。
【請求項４】
前記ＥＬ発光部及び前記静電容量検出部は、同一の前記基材シートに設けられていることを特徴とする請求項３に記載の操作スイッチ用シート部材。
【請求項５】
前記基材シートは、前記キーシートからなることを特徴とする請求項３又は４に記載の操作スイッチ用シート部材。
【請求項６】
前記静電容量検出部及び／又は前記ＥＬ発光部は、印刷層からな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シート部材。
【請求項７】
前記請求項１乃至６の何れか一つに記載の操作スイッチ用シート部材と、該操作スイッチ用シート部材と離間して対向する基体部とを備え、
前記操作スイッチ用シート部材と前記基体部との間に、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配設され、
前記表面操作部が押圧されることにより、前記プランジャにて前記弾性ドームが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】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１８１７０９（Ｐ２００８−１８１７０９Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２８７１（Ｐ２００７−１２８７１）
【出願日】平成１９年１月２３日（２００７．１．２３）
【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２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２３日（２００７．１．２３）
【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 ]