(57)【要約】【課題】構成を簡素化して製造コストの削減を図ることができ、しかも、クリックを容易化して良好な操作感を得ることのできる入力装置を提供する。【解決手段】片面プリント配線板１の複数の電極３に変形可能な導電性のメタルドーム１０をそれぞれ対向させた入力装置であって、各電極３を、片面プリント配線板１の表面に形成される内側電極４と、片面プリント配線板１の表面に形成されて内側電極４を間隔をおいて包囲する外側電極６とから形成し、外側電極６を平面Ｃ字形に形成してその両端部の間から内側電極４の配線パターンを外部に引き出す。また、各メタルドーム１０を断面皿形に形成し、かつ平面視で略ひし形として外側電極６に電気的に接続支持させ、メタルドーム１０を内側電極４に隙間を介して接離可能に対向させる。安価な片面プリント配線板１を用いるので、内側電極４引き出しのためにスルーホール等を穿孔する必要がない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面配線板の電極に変形可能な導電性のメタルドームを対向させた入力装置であって、電極は、片面配線板の表面に形成される内側電極と、片面配線板の表面に形成されて内側電極を間隔をおいて包囲する外側電極とを含み、外側電極の一部を切り欠いてそこから内側電極の配線パターンを引き出し、
メタルドームを断面皿形に形成し、かつ平面視で略ひし形として電極の外側電極に電気的に接続支持させ、このメタルドームを電極の内側電極に隙間を介して接触可能に対向させたことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
メタルドームを覆う可撓性のプッシャ層と、このプッシャ層を覆う可撓性の操作層とを含み、プッシャ層のメタルドームに対向する対向部に、メタルドームを押圧して変形させるプッシャを形成した請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
外側電極を平面略Ｃ字形に形成してその両端部の間から内側電極の配線パターンを外部に引き出し、メタルドームの周縁部を電極の外側電極上に接着テープを介して接着した請求項１又は２記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話や携帯端末等に用いられる静電容量式の入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の携帯電話等の入力装置は、図示しないが、両面プリント配線板の複数の電極に対向する変形可能な導電性のメタルドームと、この複数のメタルドームを押圧する可撓性の操作層とを備えて構成されている。
【０００３】
両面プリント配線板の各電極は、両面プリント配線板の表面に配列形成される平面リング形の支持電極と、両面プリント配線板の表面に形成されて各支持電極の中心部に位置する接点電極とを備え、これら支持電極と接点電極とが電気的に絶縁されている。各支持電極には配線パターンが接続され、この配線パターンが両面プリント配線板の表面に印刷されている。これに対し、各接点電極は、両面プリント配線板の裏面にスルーホールを介し引き出されて配線パターンが接続され、この配線パターンが両面プリント配線板の裏面に印刷されている。
【０００４】
メタルドームは、例えば薄いステンレス板の加工により断面皿形の平面略円形に湾曲形成され、電極の支持電極にハンダ付けされるとともに、電極の接点電極に隙間を介して接触可能に対向しており、電極の接点電極と共にスイッチ入力手段として機能する。また、操作層には、文字、図形、記号等からなる複数の操作表示部が所定の間隔をおいて配列形成され、各操作表示部が電極の支持電極やメタルドームと対向して操作者の指で押圧操作される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第４０４９７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来における入力装置は、以上のように構成され、両面プリント配線板を用いるので、接点電極の引き出しのためにスルーホール等を穿孔しなければならず、構成が実に複雑化し、製造コストの削減を図ることができないという問題がある。また、メタルドームが単なる断面皿形の平面略円形なので、強く押さないと、クリックが容易でない場合があり、結果として良好な操作感が得にくいという問題がある。
【０００６】
本発明は上記に鑑みなされたもので、構成を簡素化して製造コストの削減を図ることができ、しかも、クリックを容易化して良好な操作感を得ることのできる入力装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明においては上記課題を解決するため、片面配線板の電極に変形可能な導電性のメタルドームを対向させたものであって、
電極は、片面配線板の表面に形成される内側電極と、片面配線板の表面に形成されて内側電極を間隔をおいて包囲する外側電極とを含み、外側電極の一部を切り欠いてそこから内側電極の配線パターンを引き出し、
メタルドームを断面皿形に形成し、かつ平面視で略ひし形として電極の外側電極に電気的に接続支持させ、このメタルドームを電極の内側電極に隙間を介して接触可能に対向させたことを特徴としている。
【０００８】
なお、メタルドームを覆う可撓性のプッシャ層と、このプッシャ層を覆う可撓性の操作層とを含み、プッシャ層のメタルドームに対向する対向部に、メタルドームを押圧（圧して押さえ付ける）して変形させるプッシャを形成することができる。
また、外側電極を平面略Ｃ字形に形成してその両端部の間から内側電極の配線パターンを外部に引き出し、メタルドームの周縁部を電極の外側電極上に接着テープを介して接着することができる。
【０００９】
ここで、特許請求の範囲における片面配線板には、少なくとも片面プリント配線板や片面フレキシブルプリント配線板等が含まれる。メタルドームは、導電性を有する金属板や樹脂板等を使用して形成される。また、略ひし形には、少なくともひし形、十字形、花弁形、手裏剣形等が含まれる。さらに、プッシャ層を、横方向に位置するＬＥＤ等の光源からの光線を操作層に導いてその光透過性の操作表示部を拡散発光させるシリコーンゴム製のライトガイド層としても良い。
【００１０】
本発明によれば、比較的安価な片面配線板を使用するので、片面配線板に内側電極引き出しのため、スルーホール等を設ける必要がない。また、機械的に変形するメタルドームが一部欠けた平面略ひし形で撓み易いので、弱い力で良好なクリックが期待できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、構成を簡素化して製造コストの削減を図ることができ、クリックを容易化して良好な操作感を得ることができるという効果がある。
【００１２】
また、プッシャ層のメタルドームに対向する対向部に、メタルドームを押圧して変形させるプッシャを形成すれば、押圧力を集中させてメタルドームを押圧変形させることができ、最良のクリック感を得ることができる。
また、メタルドームの周縁部を電極の外側電極上に面倒なハンダ付けではなく、接着テープを介して接着すれば、製造作業の円滑化や迅速化を図ることができる他、入力装置の量産性の向上が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明に係る入力装置の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における入力装置は、図１ないし図３に示すように、携帯電話の片面プリント配線板１の複数の電極３に対向する変形可能な導電性のメタルドーム１０と、片面プリント配線板１を被覆して対向する複数のメタルドーム１０を押圧する絶縁性のプッシャ層２０と、このプッシャ層２０を被覆する絶縁性の操作層３０とを備えている。
【００１４】
片面プリント配線板１は、図１や図３に示すように、例えばフェノール樹脂基板等からなる絶縁基板の表面に、複数の電極３や配線パターン５を含む導体パターンがスクリーン印刷され、裏面には導電性のグランド層２がスクリーン印刷される。
【００１５】
複数の電極３は、片面プリント配線板１の表面に所定の間隔で配列形成される。各電極３は、図１ないし図３に示すように、片面プリント配線板１の表面にスクリーン印刷される内側電極４と、片面プリント配線板１の表面にスクリーン印刷されて内側電極４を間隔をおいて包囲する外側電極６とを備え、これら内側電極４と外側電極６とが電気的に絶縁されており、携帯電話のＣＰＵを含む制御装置に接続される。
【００１６】
内側電極４は、例えばアルミ箔や銅箔等を使用して平面円形あるいは矩形に形成され、細長い配線パターン５が接続されており、この配線パターン５が導電ペーストや導電性ポリマー等を使用してスクリーン印刷される。また、外側電極６は、例えばアルミ箔や銅箔等を使用して平面Ｃ字形に湾曲形成されて細長い配線パターンが接続され、開いた両端部の間から内側電極４の配線パターン５が外部に引き出される。外側電極６の配線パターンも、内側電極４の配線パターン５同様、導電ペーストや導電性ポリマー等を用いてスクリーン印刷される。
【００１７】
制御装置は、図示しないが、携帯電話の表示パネル等からなる表示部、導体である操作者の指の位置を静電容量の変化により検出する位置検出手段、音声信号やデータ信号を送信する送信部、音声信号やデータ信号を受信する受信部、及び電話番号データやアドレスデータ、各種設定データ等を記憶する記憶部等が接続される。
【００１８】
各メタルドーム１０は、図１ないし図３に示すように、例えば薄いステンレス板のプレス加工により上方に膨出した断面皿形に形成され、かつ平面視で変形した略ひし形とされる。このメタルドーム１０は、電極３の外側電極６に電気的に接続支持され、電極３の内側電極４に隙間を介して上方から接離可能に対向しており、電極３と共にスイッチ入力手段として制御装置に接続される。メタルドーム１０の周縁部１１は、電極３の外側電極６上に平面リング形の接着テープ１２を介して嵌合接着される。
【００１９】
プッシャ層２０は、図１に示すように、例えばシリコーンゴム等を含む成形材料により可撓性の薄いシートに成形され、裏面のメタルドーム１０に対向する複数の対向部には、メタルドーム１０の上部表面の頂部に隙間をおいて近接する先細りのプッシャ２１が下方にそれぞれ伸長形成されており、このプッシャ２１がメタルドーム１０の表面を点接触により押圧変形させ、電極３の内側電極４と内側に凹んだメタルドーム１０の上部とを接触させるよう機能する。
【００２０】
操作層３０は、図１に示すように、例えばポリエチレンテレフタレート等を含む成形材料により弾性変形可能な薄いシートに成形され、プッシャ層２０の表面に接着層を介して積層接着される。この操作層３０には、文字、図形、記号等からなる複数の操作表示部３１が所定の間隔をおいて配列形成され、各操作表示部３１がメタルドーム１０とプッシャ層２０を介し対向して操作者の指で押圧操作される。
【００２１】
上記構成において、操作層３０の所定の操作表示部３１に指を接近させると、指と所定の操作表示部３１下方のメタルドーム１０との間に静電容量が発生・変化し、この静電容量の変化により、位置検出手段の電圧が変化し、この位置検出手段により、所定の操作表示部３１下方のメタルドーム１０が検出される。こうして所定の操作表示部３１下方のメタルドーム１０が検出されると、位置検出手段から制御装置に信号が出力され、制御装置が指の位置情報を検出する。
【００２２】
次に、操作層３０の所定の操作表示部３１に指を接触させ、押圧操作すると、プッシャ層２０から突出したプッシャ２１が下降してメタルドーム１０を下方に押圧変形させ、電極３の内側電極４と凹んだメタルドーム１０の上部とが接触して導通し、この導通により、所定の操作表示部３１が押圧操作されたことを制御装置が検出する。
この際、メタルドーム１０の上方に膨出した上部が内側下方に窪んで反力を発生させ、この反力が操作者の指に伝わるので、確実に操作したという感覚が操作者に生じることとなる。
【００２３】
上記構成によれば、高価で複雑な両面プリント配線板ではなく、安価な片面プリント配線板１を用い、片面プリント配線板１の表面に内側電極４の配線パターン５を引き出すことができるので、内側電極４引き出しのため、スルーホール等を穿孔する必要が全くない。したがって、構成や製法を著しく簡素化し、製造コストの大幅な削減を図ることができる。また、従来とは異なり、片面プリント配線板１の全裏面にメッシュ構造のグランド層２を形成してシールドすることもできるので、周辺の回路素子等からの放射ノイズの抑制が大いに期待できる。
【００２４】
また、機械的に変形するメタルドーム１０が単なる平面略円形ではなく、一部欠けた平面略ひし形で撓み易いので、例え強く押さなくても、弱い押圧力で歯切れの良い良好確実なクリックが大いに期待でき、これにより、ベストな操作感を容易に得ることができる。さらに、外側電極６上にメタルドーム１０の周縁部１１を平面リング形の接着テープ１２を介して嵌合接着するので、接着作業が実に容易であり、製造作業の円滑化や迅速化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る入力装置の実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る入力装置の実施形態を模式的に示す平面説明図である。
【図３】図２のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１        片面プリント配線板（片面配線板）
２        グランド層
３        電極
４        内側電極
５        配線パターン
６        外側電極
１０      メタルドーム
１１      周縁部
１２      接着テープ
２０      プッシャ層
２１      プッシャ
３０      操作層
３１      操作表示部
【図１】
2010134576.tif 000003
【図２】
2010134576.tif 000004
【図３】
2010134576.tif 000005