(57)【要約】【課題】指を導電体とする静電容量変化の影響を少なくし、スライド方向とスライド量を正確に検出する静電容量型ポインティングデバイスを提供すること。【解決手段】下部電極12aを有する固定部材12に対して、上部電極13bを有する操作部材13をスライド移動させて上部電極13bと下部電極12a間の静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイス11について、操作部材13は、キートップ13cでなる操作部と、その操作部の周囲に上部電極13bとを備え、固定部材12は、中心部を円形に切り欠くとともに複数に分割されてなる下部電極12aを備えるものとした。指と上部電極13b、下部電極12aとを重なりにくくして、上部電極13bと下部電極12aに対する指の影響を少なくできる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極を有する固定部材に対して、上部電極を有する操作部材をスライド移動させて上部電極と下部電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスにおいて、
操作部材は、キートップでなる操作部と、その操作部の周囲に上部電極とを備え、
固定部材は、中心部を円形に切り欠くとともに複数に分割されてなる下部電極を備えることを特徴とする静電容量型ポインティングデバイス。
【請求項２】
上部電極が導電性のゴム状弾性体でなり、操作部材は上部電極の下側を被覆して下部電極と対向するスライドシートをさらに備える請求項１記載の静電容量型ポインティングデバイス。
【請求項３】
操作部材が、上部電極に連なる蛇腹状のベローズ部と、キートップの外側に位置する外装部材に対して固着する固定部とをさらに備え、該ベローズ部と固定部、さらに上部電極とを導電性のゴム状弾性体で一体に形成してなる請求項２記載の静電容量型ポインティングデバイス。
【請求項４】
操作部材が、前記固定部の形状を保持する金属板を備える請求項３記載の静電容量型ポインティングデバイス。
【請求項５】
操作部材が、キートップとスライドシートとの間に皿バネをさらに備え、
固定部材が、下部電極の中央に、押下検出用電極をさらに備える請求項２〜請求項４何れか１項記載の静電容量型ポインティングデバイス。
【請求項６】
皿バネの中央に対向する部位にスライドシートに透孔を設け、該透孔内にスルーホール電極を設ける請求項５記載の静電容量型ポインティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機、ＰＤＡなどの携帯情報端末や、リモコン、ＡＶ機器、ゲーム機などの各種電子機器に用いられるスライド操作用のポインティングデバイスに関し、特に、操作側と固定側の両電極間における静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器は年々多機能化し、スイッチによる入力操作においても、単一の機能選択にとどまらず、表示画面の切替え操作や表示画面上におけるカーソルの移動操作が行われるようになっている。すなわち、単なる押圧操作に限らず、押圧操作方向に対する交差方向の３６０°スライド操作が行われるようになってきている。このスライド操作を行うスイッチには、静電容量の変化や磁気の変化などでスライド操作の移動方向や移動距離を検出する方式のポインティングデバイスがある。これらポインティングデバイスのうち電極間における静電容量の変化を検出する静電容量型は、磁石とホール素子で磁気の変化を検出する磁気型より薄型化が容易と考えられるが、携帯電話機などでは採用されていない。
【０００３】
このような静電容量型ポインティングデバイスには、例えば、特開平７−４９３２５号公報や特開平７−８４７１８号公報に記載されているように、円形状の上部電極と４分割された下部電極とが、それぞれ上側基板と下側基板に設けられ対峙している。そして操作者は上部電極を設けた上側基板を指で水平方向へスライド移動させると、ポインティングデバイスの厚み方向における上部電極と下部電極との重なり部分が変化して、上部電極と４分割の各下部電極との間に発生する静電容量がそれぞれ変化する。これら静電容量の変化量から、上側基板の移動方向（スライド方向）と移動距離（スライド量）を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−４９３２５号公報
【特許文献２】特開平７−８４７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、操作者の指も導電体の一種であるため、スライド操作する指によって上部電極と下部電極との間に生じる静電容量が変わってしまい、スライド操作した上側基板のスライド方向とスライド量を正確に検出し難いという問題がある。
このような指による静電容量の影響を少なくするために、上部電極（上側基板）の操作面側を導電層で覆い、この導電層をグランドに接続してシールド層とする方法がある。しかしながら、スライド移動する導電層を常にグランドに接続させることが難しい。さらにスライド移動する導電層と下部電極との重なった部分がセンサーとして動作してしまうため、スライド方向とスライド量を正確に検出し難く、実用性に乏しい。
【０００６】
以上のような従来技術を背景としてなされたのが本発明である。すなわち、本発明の目的は、薄型のスライド操作スイッチでありながら、導電体である指の影響を少なくし、スライド方向とスライド量を正確に検出する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく以下の構成を提供する。
すなわち、下部電極を有する固定部材に対して、上部電極を有する操作部材をスライド移動させて上部電極と下部電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスについて、操作部材は、キートップでなる操作部と、その操作部の周囲に上部電極とを備え、固定部材は、中心部を円形に切り欠くとともに複数に分割されてなる下部電極を備えることを特徴とする静電容量型ポインティングデバイスを提供する。
【０００８】
下部電極を有する固定部材に対して、上部電極を有する操作部材をスライド移動させて上部電極と下部電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスについて、操作部材は、キートップでなる操作部と、その操作部の周囲に上部電極とを備えるものとしたため、スライド操作のために指が触れるキートップから上部電極が離れている。そのため、静電容量変化を検出する際の導電体としての指の影響を減らすことができる。
また、下部電極を有する固定部材に対して、上部電極を有する操作部材をスライド移動させて上部電極と下部電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスについて、固定部材は、中心部を円形に切り欠くとともに複数に分割されてなる下部電極を備えることとしたため、下部電極は、スライド操作のために指が触れるキートップの中心を下部電極に向かって投影した中心部が切り欠いてあり存在しない。そのため、静電容量変化を検出する際の導電体としての指の影響を減らすことができる。
換言すれば、下部電極を、中央に円形状の切欠を形成する断続的な円環形状とすることができ、このようにすれば、上部電極と下部電極での重なり方向で、指と下部電極との重なりを無くすか、少なくすることができ、下部電極に対する指の影響を減らすことができる。
そして、こうした上部電極と下部電極を備えるため、スライド操作した操作部のスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。
また、上部電極は、操作部の周囲に備えられていることから、中心部分が切欠の形状となっている。このためキートップを透光性にすれば、固定部材側に設けた照光源からの光を、上部電極の中心部分（切欠）を通してキートップへ入射させることができ、照光式のキートップとすることも可能となる。
【０００９】
このポインティングデバイスについては、上部電極が導電性のゴム状弾性体でなり、操作部材は上部電極の下側を被覆して下部電極と対向するスライドシートをさらに備える静電容量型ポインティングデバイスとすることができる。
【００１０】
上部電極が導電性のゴム状弾性体でなるものとしたため、操作部材自体の形状の一部を導電性のゴム状弾性体で構成できる。そのため、上部電極で操作部材の形状の一部を担うことができ、操作部材に対して金属板でなる上部電極を固着したり、導電インキを印刷したりすることを行って、操作部材に別途、上部電極を設ける必要がない。よって、部品点数の削減と、製造工程の短縮化が実現できる。
また、上部電極をゴム状弾性体で形成したため、導電性インキで形成するような場合に比べて、上部電極を適宜な肉厚に形成することができる。適宜な肉厚に形成し上部電極の中心部に空間を設ければ、下部電極と指との間の非導電性が高まり下部電極に対する指の影響を少なくすることができる。
さらに、操作部材は上部電極の下側を被覆して下部電極と対向するスライドシートをさらに備えるため、スライド操作時に、操作部材と固定部材との摩擦を軽減することができ、スライド操作荷重を小さくすることができる。よってスムーズなスライド操作を実現することができ、操作者は良好なスライド操作感を得ることができる。
そしてまた、ゴム状弾性体でなる上部電極の裏面にスライドシートを備えることにより、スライド操作時における上部電極の撓み、変形を抑えることができる。上部電極をゴム状弾性体で形成することで、外部電極が他部材と接触すれば摩擦抵抗が増加し、撓み、変形して正確な静電容量変化を生じにくいという問題が生じるが、スライドシートを設けることで、外部電極が直接、他部材と接触することを防止してスライド性を高めるとともに、スライドシートの剛性によって外部電極を変形し難くすることができる。
【００１１】
上記静電容量型ポインティングデバイスについて、操作部材が、上部電極に連なる蛇腹状のベローズ部と、キートップの外側に位置する外装部材に対して固着する固定部とをさらに備え、該ベローズ部と固定部、さらに上部電極とを導電性のゴム状弾性体で一体に形成してなるものとすることができる。
【００１２】
操作部材に、上部電極に連なる蛇腹状のベローズ部を設けたため、スライド操作によってベローズ部を変形させた後、指を放せばベローズ部の付勢力によって操作部材を初期位置に戻すことができる。
操作部材に、キートップの外側に位置する外装部材に対して固着する固定部を設けたため、操作部材を外装部材に固着することができる。これによりスライド移動する操作部材を電子機器に固定することができ、スライド操作しない場合の初期位置を確定することができる。
そして、ベローズ部と固定部、さらに上部電極とを導電性のゴム状弾性体で一体に形成したため、固定部の固着する外装部材を通じてアースを取ることができる。よって上部電極と下部電極との間に生じる静電容量を安定的にすることができる。
【００１３】
また、操作部材が、前記固定部の形状を保持する金属板を備える静電容量型ポインティングデバイスとすることができる。
操作部材が、前記固定部の形状を保持する金属板を備えるため、薄型化される操作部材の形状を安定的に保持することができる。
また、固定部の形状を保持することで、スライド操作時の想定外の固定部の変形を防止し、ベローズ部に変形を委ねることができるため、操作者に対して均質なスライド操作感を付与することができる。加えて、ベローズ部を必要以上に固定部側へ変形させることを防止し、スライド操作によって変形したベローズ部を元の形状に戻し易くすることができる。よってスライド操作後の操作部を初期位置に戻し易くすることができ、繰り返されるスライド操作を正確に検出することができる。
さらに、この金属板を通じて回路基板や外装部材との間にアースを取ることができ、上部電極と下部電極との間に生じる静電容量を安定的にすることができる。
【００１４】
操作部材が、キートップとスライドシートとの間に皿バネをさらに備え、固定部材が、下部電極の中央に、押下検出用電極をさらに備える静電容量型ポインティングデバイスとすることができる。
操作部材が、キートップとスライドシートとの間に皿バネを備えるものとし、固定部材が、下部電極の中央に、押下検出用電極を備えるものとしたため、スライド量の検出とは別に、キートップの押圧操作（押下操作）の有無を検知する機能を備えることができる。
すなわち、キートップを押下しない場合における皿バネと押下検出用電極との間隔と、キートップを押下した場合における座屈した皿バネと押下検出用電極との間隔の、両者の間隔の差異による静電容量変化を検出し、キートップの押下操作を検出することができる。
さらに、皿バネを操作部材に設けたため、スライド操作に伴って皿バネもスライドするため、スライド操作を行う任意の位置で押下して皿バネを座屈させることができる。そのため、固定部材側に皿バネを設けた場合に、その皿バネのある位置でのみ押下操作を検出しうる構造と比較して、スライド操作したあらゆる位置で押下操作を検出できる点で優れている。さらに押下しながら操作部材をスライド操作することが可能となり、所謂ドラッグ操作も実現することができる。
【００１５】
押下検出用電極の広がり面積（大きさ）は、キートップをスライド操作した後でもその押下位置で皿バネと重なるような大きさに形成することが好ましい。キートップのスライド移動位置によっては、そのスライド操作時の押下位置に押下検出用電極が存在しない場合が存在すると、押下検出用電極の有無によって静電容量変化が大きく異なるため、押下操作を検出し難くなるからである。
なお、押下検出用電極の大きさがスライド操作位置全てをカバーする場合には、スライド操作の間に、指と皿バネと押下検出用電極が重なるため、皿バネと押下検出用電極との間に生じる静電容量が指によって変化するが、皿バネと押下検出用電極との間隔が小さく、皿バネの座屈に伴う静電容量の変化が大きいため、押圧操作の検出に影響を及ぼすことは少ない。
皿バネは、その全体を導電部にできる金属皿バネが好ましいが、樹脂でなる樹脂皿バネを用いることもできる。樹脂皿バネの場合は、その中央に導電部を固着して設ければよい。またキートップに導電部を設けることで、樹脂皿バネに設ける導電部の代替とすることができる。
【００１６】
さらに、皿バネの中央に対向する部位にスライドシートに透孔を設け、該透孔内にスルーホール電極を設ける静電容量型ポインティングデバイスとすることができる。
皿バネの中央に対向する部位にスライドシートに透孔を設け、該透孔内にスルーホール電極を設けたため、押下操作時にスルーホール電極と押下検出用電極とを接触させることができ、押下検出用電極と皿バネとのみかけ上の間隔を、スライドシートの厚み分だけ少なくすることができる。
すなわち、スルーホール電極を設けた方が、押圧操作前後における皿バネと押下検出用電極との間の静電容量の変化量を大きく変化させることができ、キートップの押圧操作の有無を検出し易くすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の静電容量型ポインティングデバイスによれば、操作者の指を導電体として認識することによるスライド検出精度の低下を抑制し、スライド操作によるスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の静電容量型ポインティングデバイスを示す平面図。
【図２】図１のＳＡ−ＳＡ線断面図。
【図３】第１実施形態の静電容量型ポインティングデバイスにおける下部電極を示す説明図。
【図４】第１実施形態の静電容量型ポインティングデバイスにおける上部電極を示す説明図。
【図５】第２実施形態の静電容量型ポインティングデバイスを示す図２相当断面図。
【図６】第２実施形態の静電容量型ポインティングデバイスにおける下部電極を示す説明図。
【図７】第２実施形態の静電容量型ポインティングデバイスにおける下部電極の変形例を示す説明図。
【図８】第３実施形態の静電容量型ポインティングデバイスを示す図２相当断面図。
【図９】第４実施形態の静電容量型ポインティングデバイスを示す図２相当断面図。
【図１０】各実施形態に共通する静電容量型ポインティングデバイスの変形例を示す図２相当断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明について図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態で共通する構成については同一の符号を付して重複説明を省略し、さらに共通する材質、作用、効果、製造方法などについても重複説明を省略する。
【００２０】
第１実施形態〔図１〜図４〕：
第１実施形態の静電容量型ポインティングデバイス１１を図１〜図４に示す。図１は静電容量型ポインティングデバイス１１の平面図であり、図２は静電容量型ポインティングデバイス１１のＳＡ−ＳＡ線断面図、図３は静電容量型ポインティングデバイス１１における下部電極の説明図、図４は静電容量型ポインティングデバイス１１における上部電極の説明図である。
本実施形態の静電容量型ポインティングデバイス１１は、固定部材１２と操作部材１３とトップカバー１４とを備えている。
【００２１】
固定部材１２は、静電容量型ポインティングデバイス１１のベースとなる部分であり、電子機器の中にあって固定されている。本実施形態では、下部電極１２ａと押下検出用電極１２ｂとを備えている「回路基板」が固定部材１２である。
【００２２】
下部電極１２ａは、後述する操作部材１３の上部電極１３ｂとの間に静電容量を生じる電極であり、操作部材１３の上部電極１３ｂがスライド移動した際に静電容量が変化する。この下部電極１２ａは、図３で示すように、中心角が９０°に４分割されている断続的な円環形状であって、中心部が円形に切り欠いた形状となっている。下部電極１２ａにおける円環形状の外径は上部電極１３ｂの内径より大きく上部電極１３ｂと下部電極１２ａとの重なり方向、換言すれば、この静電容量型ポインティングデバイスを平面視した場合における操作部材の固定部材への投影上（以下同様）で、下部電極１２ａは上部電極１３ｂに覆われる大きさである。また、下部電極１２ａの内径は操作部材１３におけるキートップ１３ｃの外径よりやや大きく投影上でそのキートップ１３ｃと重ならない大きさに形成されている。なお、図３では、上部電極１３ｂを二点鎖線で示している。
【００２３】
押下検出用電極１２ｂは、操作部材１３の金属皿バネ１３ｅとの間に静電容量を生じる電極であり、操作部１３ｃを押下した際に静電容量が変化する。この押下検出用電極１２ｂは、図３で示すように、下部電極１２ａの中央に形成されている円形状の切欠内に位置し、円形状に形成されている。押下検出用電極１２ｂにおける円形状の外径は金属皿バネ１３ｅの外径より大きく、投影上でその金属皿バネ１３ｅと重なる大きさであり、さらに操作部１３ｃがスライド移動した際にも金属皿バネ１３ｅと重なる大きさに形成されている。なお、図３では、金属皿バネ１３ｅを二点鎖線で示している。
下部電極１２ａや押下検出用電極１２ｂは、導電インキや金属等で形成している。
【００２４】
操作部材１３は、静電容量型ポインティングデバイス１１のスライド方向やスライド量を入力する部材であり、さらに本実施形態では押圧入力もできる部材である。この操作部材１３は、スライドシート１３ａ、上部電極１３ｂ、「操作部」としてのキートップ１３ｃ、キートップ１３ｃを固定する固定シート１３ｄ、金属皿バネ１３ｅ、上部電極１３ｂの外側にベローズ部１３ｆ、ベローズ部１３ｆの外側に固定部１３ｇを備えている。
【００２５】
スライドシート１３ａは、回路基板１２上の下部電極１２ａや押下検出用電極１２ｂと接触して、キートップ１３ｃのスライド操作の際に下部電極１２ａ上や押下検出用電極１２ｂ上を擦れる部材であり、樹脂フィルムによって円板形状に形成されている。このスライドシート１３ａの操作面側には、外縁側に上部電極１３ｂが固着され、中央に金属皿バネ１３ｇが操作面側に湾曲して固定されている。
上部電極１３ｂは、前述したように下部電極１２ａとの間に静電容量を生じる電極であり、キートップ１３ｃをスライド操作した際にキートップ１３ｃと一体に移動して静電容量が変化する。この上部電極１３ｂは導電性のゴム状弾性体でなり、キートップ１３ｃの周囲に、キートップとは別に円環形状に形成されている。そしてスライドシート１３ａに対しては固着面に空気が入らぬように一体成形によって固着されている。なお、図４では、上部電極１３ｂに対する回路基板１２と下部電極１２ａと押下検出用電極１２ｂの配置を二点鎖線で示している。
【００２６】
キートップ１３ｃは、スライド操作や押圧操作の際に指を当てる「操作部」であり、硬質樹脂で円盤形状に形成されている。このキートップ１３ｃの操作面側はスライド操作の際に操作者の指が滑り難いように環状リブ１３ｈが設けられ、裏面側には押圧操作の際に金属皿バネ１３ｅを押圧する押し子部１３ｋが設けられている。このようなキートップ１３ｃの裏面側には押し子部１３ｋを貫通させるようにして固定シート１３ｄが固定されている。円盤形状のキートップ１３ｃの中心は上部電極１３ｂの軸心上に配置されている。
固定シート１３ｄは、キートップ１３ｃを上部電極１３ｂと一体にする部材であり、樹脂フィルムによって円環形状に形成されている。この固定シート１３ｄの中央には前述したようにキートップ１３ｃの押し子部１３ｋが貫通しており、外縁は両面テープ１３ｍを介して上部電極１３ｂに固着されている。
金属皿バネ１３ｅは、前述したように押下検出用電極１２ｂとの間に静電容量を生じる電極である。金属皿バネ１３ｅはキートップ１３ｃを押圧操作した際に押し子部１３ｋによって押圧され、座屈して金属皿バネ１３ｅの中央と押下検出用電極１２ｂとの間の距離が近づき静電容量が変化する。この金属皿バネ１３ｅは図４で示すように、上部電極１３ｂにおける内側の中央に配置されている。
【００２７】
ベローズ部１３ｆは、スライド移動したキートップ１３ｃを初期位置に戻す部位であり、ゴム状弾性体によって上部電極１３ｂの外側周囲に周状に拡がる蛇腹形状に形成されている。
固定部１３ｇは、操作部材１３をトップカバー１４に固定する部位であり、ゴム状弾性体によってベローズ部１３ｆの外側に形成されている。この固定部１３ｇの操作面側が両面テープ１３ｍを介してトップカバー１４の裏面に固着している。本実施形態では、上部電極１３ｂとベローズ部１３ｆと固定部１３ｇとが導電性のゴム状弾性体で一体に形成されている。
【００２８】
上部電極１３ｂとベローズ部１３ｆと固定部１３ｇとを形成するゴム状弾性体の材質には、熱硬化性エラストマーや熱可塑性エラストマーを用いることができる。なかでも、温度依存性が小さく反発弾性が高いシリコーンゴムが好ましい。
スライドシート１３ａや固定シート１３ｄを形成する樹脂フィルムの材質としては、耐熱性と剛性を有している樹脂を用いる。なかでも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂フィルムなどが好ましい。
キートップ１３ｃの材質には、固定シート１３ｄと一体形成できるポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などの硬質樹脂の他、ステンレス、アルミ、真鍮などの金属を用いることができる。本実施形態では、ゴム状弾性体でなる上部電極１３ｂによってキートップ１３ｃと下部電極１２ａとの間に空間が形成されていると共に、投影上でキートップ１３ｃと下部電極１２ａが重ならないため、導電体である金属をキートップ１３ｃとして利用することができる。
【００２９】
トップカバー１４は静電容量型ポインティングデバイス１１における回路基板１２の操作面側を覆う「外装部材」である。このトップカバー１４は樹脂フィルムでなり、操作部材１３のキートップ１３ｃが露出する円形の透孔１４ａが形成されている。
【００３０】
静電容量型ポインティングデバイス１１の製造方法についてその一例を説明する。
先ず、円板形状のスライドシート１３ａの外縁側に接着層を形成する。そしてこのスライドシート１３ａを上部電極１３ｂとベローズ部１３ｆと固定部１３ｇとを成形する金型にインサートした後、導電性のゴム組成物を投入して、スライドシート１３ａと上部電極１３ｂとベローズ部１３ｆと固定部１３ｇとを一体形成する。その後金属皿バネ１３ｅをスライドシート１３ａに固定し、上部電極１３ｂと固定部１３ｇの操作面側に両面テープ１３ｍを貼着する。次に、円環形状の固定シート１３ｄをキートップ１３ｃを成形する金型にインサートした後、キートップ１３ｃを成形して、固定シート１３ｄとキートップ１３ｃとを一体形成する。そして固定シート１３ｄを上部電極１３ｂの両面テープ１３ｍに貼着して、操作部材１３を得る。
そして、操作部材１３における固定部１３ｇの両面テープ１３ｍをトップカバー１４に貼着する。その後、操作部材１３と一体のトップカバー１４と、下部電極１２ａと押下検出用電極１２ｂとを設けた回路基板１２と、を組付して、静電容量型ポインティングデバイス１１を得る。
【００３１】
キートップの中心に相当する位置に上部電極１３ｂも下部電極１２ａも存在しないため、キートップ１３ｃを指で触っても、上部電極１３ｂや下部電極１２ａに対する指の影響を少なくすることができる。よって、スライド操作したキートップ１３ｃのスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。
静電容量型ポインティングデバイス１１によれば、操作部材１３の裏面側にスライドシート１３ａを有するため、下部電極１２ａが設けられた回路基板１２との摩擦を軽減することができ、スライド操作荷重を小さくすることができる。よってスムーズなスライド操作を実現することができ、操作者は良好なスライド操作感を得ることができる。  また、導電性のゴム状弾性体でなる上部電極１３ｂの裏面にスライドシート１３ａを設けたため、スライドシート１３ａの剛性によって上部電極１３ｂを変形し難くすることができ、上部電極１３ｂと下部電極１２ａの間隔を一定に保つことができる。よってスライド操作の際のスライド操作位置を正確に検出することができる。
【００３２】
金属皿バネ１３ｅと押下検出用電極１２ｂを設けたため、金属皿バネ１３ｅと押下検出用電極１２ｂとの間の静電容量変化を検出してキートップ１３ｃの押圧操作の有無を出力することができる。
【００３３】
第２実施形態〔図５〜図７〕：
第２実施形態の静電容量型ポインティングデバイス２１を図５〜図７に示す。図５は静電容量型ポインティングデバイス２１の断面図であり、図６は静電容量型ポインティングデバイス２１における下部電極の説明図である。図７は、図６とは別の下部電極の説明図である。
静電容量型ポインティングデバイス２１は、操作部材に金属皿バネを設けておらず、また、固定部材となる回路基板２２に押下検出用電極を設けていない。即ち、第１実施形態の静電容量型ポインティングデバイス１１と異なり、キートップの押圧操作の有無を検出する機能を有していない。
【００３４】
静電容量型ポインティングデバイス２１は、操作部材２３として、スライドシート１３ａ、上部電極１３ｂ、「操作部」としてのキートップ２３ｃ、キートップ２３ｃを固定する固定シート１３ｄ、ベローズ部１３ｆ、固定部１３ｇを備えている。
しかしながら、皿バネが無いため、キートップ２３ｃは一体となった押し子部２３ｋを有しており、この押し子部２３ｋがキートップ２３ｃを支柱のように支えている。
また、固定部材２２には、図６で示すように、下部電極２２ａを備えるが、円環形状の内径が小さく略円形状に電極が形成されている。なお、図６では、上部電極１３ｂを二点鎖線で示している。
【００３５】
下部電極２２ａに代えて、図７で示す形状の下部電極１２ａとすることができる。
この下部電極１２ａは、その内径がキートップ２３ｃの外径よりやや大きく投影上でキートップ２３ｃと面積が重ならない大きさに形成されている。
下部電極１２ａでは、投影上で下部電極１２ａと指の重なりを少なくすることができ、下部電極１２ａに対する指の影響を少なくして、キートップ２３ｃのスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。
【００３６】
静電容量型ポインティングデバイス２１製造方法についてその一例を説明する。
先ず、スライドシート１３ａと上部電極１３ｂとベローズ部１３ｆと固定部１３ｇとを一体形成し、上部電極１３ｂと固定部１３ｇの操作面側に両面テープ１３ｍを貼着する。次に、円環形状の固定シート１３ｄをキートップ２３ｃを成形する金型にインサートして、固定シート１３ｄとキートップ２３ｃとを一体形成する。その後固定シート１３ｄを上部電極１３ｂの両面テープ１３ｍに貼着して、操作部材２３を得る。そして、操作部材２３における固定部１３ｇの両面テープ１３ｍをトップカバー１４に貼着する。その後、操作部材２３と一体のトップカバー１４と、下部電極２２ａを設けた回路基板２２と、を組付して、静電容量型ポインティングデバイス２１を得る。
【００３７】
静電容量型ポインティングデバイス２１によれば、キートップ２３ｃの中心位置に上部電極１３ｂが無い円環形状に形成されているため、上部電極１３ｂに対する指の影響を少なくすることができ、スライド操作したキートップ２３ｃのスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。
【００３８】
第３実施形態〔図８〕：
第３実施形態の静電容量型ポインティングデバイス３１を図８に示す。図８は静電容量型ポインティングデバイス３１の断面図である。
静電容量型ポインティングデバイス３１は、操作部材３３と回路基板１２である固定部材１２とを導通させる構造を備えている。
【００３９】
固定部材１２である回路基板１２には、下部電極１２ａと押下検出用電極１２ｂの他にアース電極１２ｃが設けられている。このアース電極１２ｃは、操作部材３３における固定部３３ｇとの対向面に位置している。
【００４０】
操作部材３３は、スライドシート１３ａ、上部電極１３ｂ、キートップ１３ｃ、固定シート１３ｄ、金属皿バネ１３ｅ、ベローズ部１３ｆ、ベローズ部１３ｆの外側に固定部３３ｇを備えており、さらに金属板３３ｐを備えている。
金属板３３ｐは、固定部３３ｇの形状を保持する部材であり、本実施形態では固定部３３ｇの操作面側に配置し、上部電極１３ｂやベローズ部１３ｆに接触しないように、環形状に形成されている。この環形状の内縁は固定部３３ｇの内形よりやや大きい円形状であり、外縁は固定部３３ｇの外形よりやや小さい形状に形成されている。なお、この金属板３３ｐには面内に適宜な形状の切欠を設けて軽量化することができる。また金属板３３ｐを操作面側から樹脂フィルムで覆って固定部３３ｇに固定し、固定部３３ｇから離脱し難くすることができる。
金属板３３ｐの材質には、腐食し難く薄肉化が容易な金属を用いることができる。例えば、ステンレス、真鍮、アルミなどが例示できる。
なお、本実施形態では金属板３３ｐを用いているが、アースを取ることを考えずに操作部材３３の補強を考えるのであれば、金属板３３ｐの変わりに樹脂板を用いることができる。
【００４１】
固定部３３ｇには、肉厚を貫通する透孔３３ｎが設けられており、この透孔３３ｐ内には、金属板３３ｐとアース電極１２ｃとを電気的に接続するコネクタ３５が設けられている。
コネクタ３５は、金属板３３ｐとアース電極１２ｃとを電気的に接続する部材であり、柱形状に形成されている。このコネクタ３５は上下面に露出するゴム状弾性体の導電部３５ａと、その導電部３５ａの側面を覆うゴム状弾性体の絶縁部３５ｂから形成されている。なお、コネクタ３５の替わりにアース電極１２ｃ上に設けた金属ピンを用いることもできる。
【００４２】
静電容量型ポインティングデバイス３１の製造方法についてその一例を説明する。
先ず、スライドシート１３ａと上部電極１３ｂとベローズ部１３ｆと固定部３３ｇとを一体形成し、固定部３３ｇの操作面側に型抜きした金属板３３ｐを配置した後、上部電極１３ｂと固定部３３ｇの操作面側に両面テープ１３ｍを貼着する。次に、固定シート１３ｄとキートップ１３ｃとを一体形成する。その後固定シート１３ｄを上部電極１３ｂの両面テープ１３ｍに貼着して、操作部材３３を得る。そして、操作部材３３における固定部３３ｇの両面テープ１３ｍをトップカバー１４に貼着する。その後、コネクタ３５を固定部３３ｇの透孔３３ｎに挿入しながら、操作部材３３と一体のトップカバー１４と、回路基板１２と、を組付して、静電容量型ポインティングデバイス３１を得る。
【００４３】
静電容量型ポインティングデバイス３１によれば、金属板３３ｐを備えるため、ベローズ部１３ｆを外側から拘束して、スライド操作後のキートップ１３ｃを初期位置に戻し易くすることができ、繰り返されるスライド操作を正確に検出することができる。
また、金属板３３ｐをアース電極１２ｃに接続しているため、操作部材３３に静電気を溜め難くすることができ、上部電極１３ｂと下部電極１２ａとの間に生じる静電容量に対して、影響を与え難くすることができる。
【００４４】
第４実施形態〔図９〕：
第４実施形態の静電容量型ポインティングデバイス４１を図９に示す。図９は静電容量型ポインティングデバイス４１の断面図である。
静電容量型ポインティングデバイス４１では、スライドシート４３ａにスルーホール電極４３ｒを設けている。
【００４５】
静電容量型ポインティングデバイス４１は、操作部材４３と固定部材１２を備えている。
操作部材４３は、スライドシート４３ａ、上部電極１３ｂ、キートップ１３ｃ、固定シート１３ｄ、金属皿バネ１３ｅ、ベローズ部１３ｆ、固定部１３ｇを備えている。
スライドシート４３ａは、第１実施形態におけるスライドシート１３ａと異なり、金属皿バネ１３ｅの中央位置に肉厚を貫通する貫通孔４３ｑが設けられている。そして、その貫通孔４３ｑ内にはスルーホール電極４３ｒが形成されている。
【００４６】
静電容量型ポインティングデバイス４１の製造方法についてその一例を説明する。
先ず、スルーホール電極４３ｒを設けたスライドシート４３ａと上部電極１３ｂとベローズ部１３ｆと固定部３３ｇとを一体形成し、上部電極１３ｂと固定部３３ｇの操作面側に両面テープ１３ｍを貼着する。次に、固定シート１３ｄとキートップ１３ｃとを一体形成する。その後固定シート１３ｄを上部電極１３ｂの両面テープ１３ｍに貼着して、操作部材４３を得る。そして、操作部材４３における固定部３３ｇの両面テープ１３ｍをトップカバー１４に貼着する。その後、操作部材４３と一体のトップカバー１４と、回路基板１２と、を組付して、静電容量型ポインティングデバイス４１を得る。
【００４７】
静電容量型ポインティングデバイス４１によれば、スライドシート４３ａにスルーホール電極４３ｒを有するため、押下検出用電極１２ｂの位置を、スライドシート４３ａの厚み方向で、図９で示す長さ“ｔ”だけ、みかけ上金属皿バネ１３ｅの頂点に近づけることができ、スルーホール電極の無いスライドシートに比べ、金属皿バネ１３ｅと押下検出用電極１２ｂとの静電容量の変化量を大きくすることができる。それにより、キートップ１３ｃの押圧操作を検出し易くすることができる。
【００４８】
以上の各実施形態の静電容量型ポインティングデバイス１１，２１，３１，４１について、共通の変形例を説明する。なお、静電容量型ポインティングデバイス１１を代表例に挙げて説明する。
【００４９】
各実施形態の共通の変形例〔図１０〕：
第１実施形態の静電容量型ポインティングデバイス１１では、上部電極１３ｂとベローズ部１３ｆと固定部１３ｇとを導電性のゴム状弾性体で一体に形成する例を示したが、上部電極１３ｂは導電性のゴム状弾性体とするが、ベローズ部１３ｆと固定部１３ｇとを絶縁性のゴム状弾性体で形成し、導電性のゴム状弾性体と絶縁性のゴム状弾性体とを一体に形成することができる。こうした静電容量型ポインティングデバイス５１を図１０で示す。
導電性のゴム状弾性体は、絶縁性のゴムに導電粒子を均一分散して形成するので、導電粒子の添加によってゴム材料本来の耐久性や反発弾性を発揮でなくなることがある。しかし、ベローズ部１３ｆを絶縁性のゴム状弾性体で形成すれば、ベローズ部１３ｆの耐久性や反発弾性をゴム材料本来の特性とすることができ、スライド操作によって変形したベローズ部１３ｆを元の形状に戻し易くすることができる。よってスライド操作後のキートップ１３ｃを初期位置に戻し易くすることができ、繰り返されるスライド操作を正確に検出することができる。
【００５０】
上記各実施形態は本願発明の静電容量型ポインティングデバイスの例示であり、矛盾が生じない限度において、上記各実施形態で示した構成要素は他の実施形態で示した構成要素に適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１１    静電容量型ポインティングデバイス（第１実施形態）
１２    固定部材（回路基板）
１２ａ  下部電極
１２ｂ  押下検出用電極
１２ｃ  アース電極
１３    操作部材
１３ａ  スライドシート
１３ｂ  上部電極
１３ｃ  キートップ（操作部）
１３ｄ  固定シート
１３ｅ  金属皿バネ
１３ｆ  ベローズ部
１３ｇ  固定部
１３ｈ  環状リブ
１３ｋ  押し子部
１３ｍ  両面テープ
１４    トップカバー（外装部材）
１４ａ  透孔
２１    静電容量型ポインティングデバイス（第２実施形態）
２２    固定部材（回路基板）
２２ａ  下部電極
２３    操作部材
２３ｃ  キートップ（操作部）
２３ｋ  押し子部
３１    静電容量型ポインティングデバイス（第３実施形態）
３３    操作部材
３３ｇ  固定部
３３ｎ  透孔
３３ｐ  金属板
３５    コネクタ
３５ａ  導電部
３５ｂ  絶縁部
４１    静電容量型ポインティングデバイス（第４実施形態）
４３    操作部材
４３ａ  スライドシート
４３ｑ  貫通孔
４３ｒ  スルーホール電極
５１    静電容量型ポインティングデバイス（各実施形態の共通の変形例）
【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】
2011237916.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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