(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量化と構造簡素化を図りつつ、静電容量センサに与えるストレスを小さくすることができるタッチパッドを提供する。【解決手段】可撓性支持板５は、固定端側領域５ａが筐体２に固定されて片持ち支持され、固定端側領域５ａから自由端側領域５ｃに渡って全体的に弾性を有し、フィルム型静電容量センサ８は、少なくとも固定端側領域５ａと自由端側領域５ｃの間の中心領域５ｂから自由端側領域５ｃに渡って貼り付けられ、可撓性支持板５の自由端側領域５ｃが押し下げられたときに、可撓性支持板５は少なくとも固定端側領域５ａから自由端側領域５ｃに渡って全体的に湾曲するとともに、フィルム型静電容量センサ８は可撓性支持板５に追従して全体的に湾曲するようにした。【選択図】図６
2015064852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
上下方向に揺動可能に前記筐体から延設される可撓性支持板と、
可撓性フィルムに電極を敷設して構成され前記可撓性支持板の上側または下側に貼り付けられたフィルム型静電容量センサと、
前記可撓性支持板の下方向への揺動動作を検出する検出スイッチを備えたタッチパッド入力装置であって、
前記可撓性支持板は、固定端側領域が前記筐体に固定されて片持ち支持され、前記固定端側領域から自由端側領域に渡って全体的に弾性を有し、
前記フィルム型静電容量センサは、少なくとも前記固定端側領域と前記自由端側領域の間の中心領域から前記自由端側領域に渡って貼り付けられ、
前記可撓性支持板の前記自由端側領域が押し下げられたときに、前記可撓性支持板は少なくとも前記固定端側領域から前記自由端側領域に渡って全体的に湾曲するとともに、前記フィルム型静電容量センサは前記可撓性支持板に追従して全体的に湾曲することを特徴とするタッチパッド。
【請求項２】
前記可撓性支持板は、奥側が前記固定端側領域となり手前側が自由端側領域となる四角形状に形成され、前記自由端側領域の中央部下側に設けられ前記自由端側領域の下方に位置する支点部に当接可能な当接部を備え、前記当接部の右左に右側検出スイッチおよび左側検出スイッチがそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１記載のタッチパッド。
【請求項３】
前記可撓性支持板は、前記筐体とともに一体成形されてなることを特徴とする請求項１記載のタッチパッド。
【請求項４】
前記可撓性支持板は、固定端側領域から自由端側領域に向かう奥行方向の剛性よりも左右方向の剛性が高くする補強手段を備えたことを特徴とする請求項１のタッチパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノートＰＣ等に搭載されるタッチパッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノートＰＣ等に設けられるタッチパッドは、周囲に２つのプッシュスイッチを設けるものが一般的であった。しかし近年は、デザイン性を向上するとともに操作領域を広くするためにプッシュスイッチをなくしてタッチパッドそのものをプッシュ操作できるようにしたものが主流になりつつある。
【０００３】
特許文献１に、揺動可能に筐体に取り付けられた金属製支持板と、リジッド基板に電極を敷設して構成され金属製支持板に取り付けられたリジッド形静電容量センサからなるタッチパッドが開示されている。これによれば、タッチパッドそのものをプッシュ操作することができる。しかし、剛性の高い支持板を設ける必要があり、また剛性の高い支持板を揺動可能に支持するヒンジ機構を設ける必要があり、重量が増え構造が複雑になるという問題があった。
特許文献２の図３に、屈曲しやすいように溝が形成された支持板と、可撓性フィルムに電極を敷設して構成され支持板に貼り付けられたフィルム型静電容量センサからなるタッチパッドが開示されている。これによれば、軽量化と構造簡素化を図ることができる。しかし、静電容量センサの一部に応力が集中して静電容量センサに大きなストレスを与えてしまう、という問題があった。静電容量センサは、例えば銀インクからなる電極を用いているが、繰り返しの曲げ動作により断線する可能性や、抵抗値が変化して検出特性が変化する可能性が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３-１６４６９９号公報
【特許文献２】特開２０１０-２４４４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した問題を解決して、軽量化と構造簡素化を図りつつ、静電容量センサに与えるストレスを小さくすることができるタッチパッドを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のタッチパッドにおいては、筐体と、上下方向に揺動可能に前記筐体から延設される可撓性支持板と、可撓性フィルムに電極を敷設して構成され前記可撓性支持板の上側または下側に貼り付けられたフィルム型静電容量センサと、前記可撓性支持板の下方向への揺動動作を検出する検出スイッチを備えたタッチパッド入力装置であって、前記可撓性支持板は、固定端側領域が前記筐体に固定されて片持ち支持され、前記固定端側領域から自由端側領域に渡って全体的に弾性を有し、前記フィルム型静電容量センサは、少なくとも前記固定端側領域と前記自由端側領域の間の中心領域から前記自由端側領域に渡って貼り付けられ、前記可撓性支持板の前記自由端側領域が押し下げられたときに、前記可撓性支持板は前記固定端側領域から前記自由端側領域に渡って全体的に湾曲するとともに、前記フィルム型静電容量センサは前記可撓性支持板に追従して全体的に湾曲する、という特徴を有する。
【０００７】
請求項１のタッチパッドによれば、支持板の剛性を高くする必要がなく、複雑なヒンジ機構も必要としないので、軽量化と構造簡素化を図ることができる。また、静電容量センサに対する応力は分散されるので、静電容量センサに与えるストレスを小さくすることができる。
【０００８】
請求項２に記載のタッチパッドにおいては、前記可撓性支持板は、奥側が前記固定端側領域となり手前側が自由端側領域となる四角形状に形成され、前記自由端側領域の中央部下側に設けられ前記自由端側領域の下方に位置する支点部に当接可能な当接部を備え、前記当接部の右左に右側検出スイッチおよび左側検出スイッチがそれぞれ設けられた、という特徴を有する。
【０００９】
請求項２のタッチパッドにおいては、一方の検出スイッチにのみ荷重が加えられ他方の検出スイッチには荷重が加えられないので、二段クリックを防止することができる。なお、支点部がない場合、中央部に近い位置がプッシュされると両方の検出スイッチに荷重が加えられて、二段クリックとなってしまう。
【００１０】
請求項３に記載のタッチパッドにおいては、前記可撓性支持板は、前記筐体とともに一体成形されてなる、という特徴を有する。
【００１１】
請求項３のタッチパッドによれば、部品点数を削減することができる。
【００１２】
請求項４に記載のタッチパッドにおいては、前記可撓性支持板は、固定端側領域から自由端側領域に向かう奥行方向の剛性よりも左右方向の剛性を高くする補強手段を備えた、という特徴を有する。
【００１３】
請求項４のタッチパッドによれば、指で押した点の位置がスイッチのある中心位置から左右方向に大きくずれていても、可撓性支持板が撓み過ぎてスイッチを駆動できなくなるという不具合を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、支持板の剛性を高くする必要がなく、複雑なヒンジ機構も必要としないので、軽量化と構造簡素化を図ることができる。また、静電容量センサに対する応力は分散されるので、静電容量センサに与えるストレスを小さくすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態におけるタッチパッド１がノートＰＣに搭載された状態を示す図である。
【図２】第１実施形態におけるタッチパッド１の上面斜視図である。
【図３】第１実施形態におけるタッチパッド１の下面斜視図である。
【図４】第１実施形態におけるタッチパッド１の上面分解斜視図である。
【図５】第１実施形態におけるタッチパッド１の下面分解斜視図である。
【図６】第１実施形態におけるタッチパッド１のＡ−Ａ断面図である。
【図７】第１実施形態におけるタッチパッド１のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】第１実施形態における動作状態を模式的に表す図である。
【図９】第２実施形態におけるタッチパッド２の上面斜視図である。
【図１０】第２実施形態におけるタッチパッド２の下面斜視図である。
【図１１】第２実施形態におけるタッチパッド２の上面分解斜視図である。
【図１２】第２実施形態におけるタッチパッド２の下面分解斜視図である。
【図１３】第２実施形態におけるタッチパッド２のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１から図８を用いて第１実施形態のタッチパッド１を説明する。
【００１７】
筐体２は、樹脂等のモールド成形品からなり、開口４を備えている。なお筐体２は図２以降では簡略化された形状に変更して描かれている。
【００１８】
可撓性支持板５は、筐体２の開口４に配置されている。可撓性支持板５は、奥側に取付部６ａおよび取付部６ｂが突出形成されている。この取付部６ａおよび取付部６ｂはネジ７ａおよび７ｂにより筐体２の奥側開口縁部３ａの下側にそれぞれ固定されている。これにより可撓性支持板５は筐体２の奥側開口縁部３ａから開口４の内方に向かって延設されて上下方向に揺動可能に片持ち支持されることとなる。可撓性支持板５は、樹脂等のモールド成形品からなり、可撓性を有しており、人が指で押したときに撓む程度の弾性を有している。また、可撓性支持板５の両側部には右側ストッパー突起６ｃおよび左側ストッパー突起６ｄがそれぞれ突出形成されている。これらは右側開口縁部３ｂおよび左側開口縁部３ｄの下側にそれぞれ当接し、可撓性支持板５の上側への移動が規制されている。可撓性支持板５は、奥側が固定端側領域５ａ、手前側が自由端側領域５ｃ、固定端側領域５ａと自由端側領域５ｃの間が中心領域５ｃとなる四角形状に形成され、固定端側領域５ａから自由端側領域５ｃに渡って全体的に弾性を有している。
【００１９】
フィルム型静電容量センサ８は、ＰＥＴ等の可撓性フィルムの上面に駆動電極や検出電極が敷設され、下面に検出用ＩＣ等が実装されたものである。フィルム型静電容量センサ８は、可撓性支持板５の下面に貼り付けられている。フィルム型静電容量センサ８は可撓性支持板５の中心領域５ｃから自由端側領域５ｃに渡って貼り付けられている。フィルム型静電容量センサ８は、可撓性支持板５以上の可撓性を有し、可撓性支持板５が湾曲した際には可撓性支持板５に追従して湾曲可能である。なお、検出手段としては他に抵抗式や圧力式等も考えられるが、湾曲により望まない出力がなされる可能性が高いので、湾曲の影響を受けにくい静電容量式が望ましい。
【００２０】
表面シート９は、可撓性支持板５の上面に貼り付けられている。操作者は、表面シート９上に指をタッチさせて、スライド操作およびプッシュ操作を行なう。スライド操作はフィルム型静電容量センサ８が検出する。プッシュ操作は後述する右側検出スイッチ１０ａおよび左側検出スイッチ１０ｂが検出する。
【００２１】
右側検出スイッチ１０ａおよび左側検出スイッチ１０ｂは、フィルム型静電容量センサ８の手前側の下面右側および下面左側にそれぞれ貼り付けられている。筐体２の手前側開口縁部３ｃの下側から開口４の内側に向かって受け部１１が延設されており、受け部１１の右側検出スイッチ１０ａおよび左側検出スイッチ１０ｂに対応する位置に右側スイッチ受け１２ａおよび左側スイッチ受け１２ｂが配置されている。操作者が表面シート９の手前側の右側または左側を押すと、可撓性支持板５およびフィルム型静電容量センサ８が撓んで下側に変位し、右側検出スイッチ１０ａまたは左側検出スイッチ１０ｂが右側スイッチ受け１２ａまたは左側スイッチ受け１２ｂに当接して駆動され、右側のプッシュ操作または左側のプッシュ操作が検出される。
【００２２】
支点部１３は、受け部１１の上側であって右側スイッチ受け１２ａと左側スイッチ受け１２ｂの間に形成されている。可撓性支持板５の自由端側領域５ｃの中央部下側であって右側検出スイッチ１０ａと左側検出スイッチ１０ｂの間には当接部１４が設定され、当接部１４が支点部１３に当接する。操作者が表面シート９の右側を押すと、当接部１４と支点部１３の当接点が支点となって可撓性支持板５の右側のみが下側に変位する。これにより、右側検出スイッチ１０ａにのみ荷重が加えられ、左側検出スイッチ１０ｂには荷重は加えられない。そのため、両方のスイッチに荷重が加えられることにより生じるいわゆる２段クリックの発生が防止される。
【００２３】
図８は、第１実施形態における動作状態を模式的に表す図である。第１実施形態のタッチパッドは、図８に示すように、可撓性支持板５の自由端側領域５ｃが押下げられたときに、可撓性支持板５は固定端側領域５ａから自由端側領域５ｃに渡って全体的に湾曲するとともに、フィルム型静電容量センサ８は可撓性支持板５に追従して全体的に湾曲する、という構成および動作となっている。そのため、支持板の剛性を高くする必要がなく、複雑なヒンジ機構も必要としないので、軽量化と構造簡素化を図ることができる。また、静電容量センサに対する応力は分散されるので、静電容量センサに与えるストレスを小さくすることができる、という効果を奏する。
【００２４】
また、第１実施形態のタッチパッドは、可撓性支持板５は、奥側が固定端側領域５ａとなり手前側が自由端側領域５ｃとなる四角形状に形成され、自由端側領域５ｃの中央部下側に設けられ自由端側領域５ｃの下方に位置する支点部１３に当接可能な当接部１４を備え、当接部１４の右左に右側検出スイッチ１０ａおよび左側検出スイッチ１０ｂがそれぞれ設けられるようにした。これによれば、一方の検出スイッチにのみ荷重が加えられ他方の検出スイッチに荷重が加えられないので、二段クリックを防止することができる。
【００２５】
図９から図１３を用いて第２実施形態のタッチパッド２１を説明する。
【００２６】
筐体２２は、樹脂等のモールド成形品からなる。筐体２２には、四角形状の収容部２４が設定されている。
【００２７】
可撓性支持板２５は、筐体２２の奥側縁部２３ａから収容部２４に向かって延設されており、筐体２２とともに一体成形されている。これにより可撓性支持板２５は上下方向に揺動可能に片持ち支持されることとなる。可撓性支持板２５は、筐体２２と同じ樹脂等のモールド成形品からなり、可撓性を有しており、人が指で押したときに撓む程度の弾性を有している。可撓性支持板２５は、奥側が固定端側領域２５ａ、手前側が自由端側領域２５ｃ、固定端側領域２５ａと自由端側領域２５ｃの間が中心領域２５ｃとなる四角形状に形成され、固定端側領域２５ａから自由端側領域２５ｃに渡って全体的に弾性を有している。本実施形態では、可撓性支持板２５は、筐体２２と別体ではなく、筐体２２とともに一体成形したので、部品点数を大幅に削減することができている。
【００２８】
フィルム型静電容量センサ２８は、可撓性支持板２５の下面に貼り付けられている。フィルム型静電容量センサ２８は可撓性支持板２５の中心領域２５ｂから自由端側領域５ｃに渡って貼り付けられている。フィルム型静電容量センサ８は、可撓性支持板２５以上の可撓性を有し、可撓性支持板２５が湾曲した際には可撓性支持板２５に追従して湾曲可能である。
【００２９】
表面シート２９は、可撓性支持板２５の上面に貼り付けられている。操作者は、表面シート２９上に指をタッチさせて、スライド操作およびプッシュ操作を行なう。スライド操作はフィルム型静電容量センサ２８が検出する。プッシュ操作は後述する検出スイッチ３０が検出する。
【００３０】
検出スイッチ３０は、フィルム型静電容量センサ２８の手前側の下面中央に貼り付けられている。筐体２２の手前側縁部２３ｃの下側には受け板３１が収容部２４の内方に向かって張り出すように取り付けられている。受け板３１の検出スイッチ３０に対応する位置にスイッチ受け３２が配置されている。操作者が表面シート２９の手前側の右側または左側を押すと、可撓性支持板２５およびフィルム型静電容量センサ２８が撓んで下側に変位し、検出スイッチ３０がスイッチ受け３２に当接して駆動され、右側のプッシュ操作または左側のプッシュ操作が検出される。なお、指が右側にあるか左側にあるかはフィルム型静電容量センサ２８が検出するので、どちら側を押したかを判別することができる。
【００３１】
補強部材３３は、可撓性支持板２５の左右方向の剛性を高めるためのものであ。補強部材３３は、金属製であり、左右方向に長く奥行方向に短い形状となっており、可撓性支持板２５の手前側の下側にフィルム型静電容量センサ２８を挟んで取り付けられている。補強部材３３がないと、表面シート２９の右側または左側を押した場合に、押した位置はスイッチ受け３２の位置から左右方向に離れているため、可撓性支持板２５が中央から右端または右端に渡って湾曲し、検出スイッチ３０が駆動されない恐れがある。しかし、補強部材３３があれば、左右方向の剛性が高められるので、押した位置がスイッチ受け３２のある中心位置から左右方向に大きく離れていても、可撓性支持板２５が撓み過ぎて検出スイッチ３０を駆動できなくなるという不具合を防止することができる。なお、本実施形態では、補強手段として金属製の補強部材３３を特別に設けたが、それに限らず可撓性支持板２５に左右方向に延びるリブを一体に設けるなどして左右方向の剛性を高めるようにしてもよい。
【００３２】
なお、本発明は上述の実施の形態に限らず、種々の変形を加えて実施することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    タッチパッド
２    筐体
３ａ  奥側開口縁部
３ｃ  手前側開口縁部
４    開口
５    可撓性支持板
５ａ  固定端側領域
５ｂ  中心領域
５ｃ  自由端側領域
８    フィルム型静電センサ
９    表面シート
１０ａ  右側検出スイッチ
１０ｂ  左側検出スイッチ  
１１    受け部
１３    支点部
１４    当接部
２１    タッチパッド
２２    筐体
２３ａ  奥側縁部
２３ｃ  手前側縁部
２４    収容部
２５    可撓性支持板
２５ａ  当接部
２５ａ  固定端側領域
２５ｂ  中心領域
２５ｃ  自由端側領域
２８    フィルム型静電センサ
２９    表面シート
３０    検出スイッチ
３１    受け板
３２    スイッチ受け
【図１】
2015064852.tif 000003
【図２】
2015064852.tif 000004
【図３】
2015064852.tif 000005
【図４】
2015064852.tif 000006
【図５】
2015064852.tif 000007
【図６】
2015064852.tif 000008
【図７】
2015064852.tif 000009
【図８】
2015064852.tif 000010
【図９】
2015064852.tif 000011
【図１０】
2015064852.tif 000012
【図１１】
2015064852.tif 000013
【図１２】
2015064852.tif 000014
【図１３】
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