(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力操作面を有するタッチパネルを具備する平面入力キーボードにおいて、
前記タッチパネルの前記入力操作面に重ねて配置され、押圧力によって局部的に弾性変形可能な弾性板状部材を具備し、
前記弾性板状部材は、前記押圧力により前記入力操作面に向かって弾性変形することで前記タッチパネルの入力操作を許容する入力領域と、前記押圧力による弾性変形の有無に関わらず前記タッチパネルの入力操作を許容しない非入力領域とを有し、
前記タッチパネルは、基板及び該基板の表面に設けられる導電膜をそれぞれに備えてそれら導電膜を互いに導通接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされる一対の電極板と、該一対の電極板の互いに対向する該導電膜の間に分散して配置される複数のドットスペーサとを具備し、前記弾性板状部材の前記入力領域に対応する領域における前記ドットスペーサの配置密度が、前記弾性板状部材の前記非入力領域に対応する領域における前記ドットスペーサの配置密度よりも小さく、
前記非入力領域に対応する領域に配置された配置密度の大きな前記ドットスペーサの一部が、前記入力領域に対応する領域に食み出すように配置されること、
を特徴とする平面入力キーボード。
【請求項２】
前記入力領域と前記非入力領域とが互いに異なる厚みを有する、請求項１に記載の平面入力キーボード。
【請求項３】
前記入力領域は前記非入力領域よりも小さな厚みを有し、前記弾性板状部材は、前記タッチパネルの前記入力操作面に対向する内面に、前記入力領域と前記非入力領域との厚みの差によって前記入力領域に与えられる凹部を有する、請求項２に記載の平面入力キーボード。
【請求項４】
前記入力領域は前記非入力領域よりも大きな厚みを有し、前記弾性板状部材は、前記タッチパネルの前記入力操作面に対向しない外面に、前記入力領域と前記非入力領域との厚みの差によって前記入力領域に与えられる凸部を有する、請求項２に記載の平面入力キーボード。
【請求項５】
前記弾性板状部材は、前記タッチパネルの前記入力操作面に対向する内面に、前記入力領域に与えられる凹部を有するとともに、該内面とは反対側の外面に、該凹部に対応して前記入力領域に与えられる凸部を有する、請求項１に記載の平面入力キーボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面入力キーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等の電子機器の入力装置であるキーボードとして、メンブレンスイッチ等を用いたメカニカルキースイッチの代りに、タッチパネルの二次元座標データ指示機能によってキー入力を実行できるようにした平面入力型のキーボードが知られている（例えば特許文献１参照）。タッチパネルは、パネル表面の所望位置にオペレータがペンや指を押し付けたり接触させたりすることにより、当該位置に対応する二次元座標データを指示することができるパネル型入力装置（又は座標検出装置）である。
【０００３】
一般にタッチパネルは、抵抗膜式や静電容量式等の座標検出方式の違いに関わらず、パネル構造体の最外部の平板状部材（ガラス板、プラスチック板、プラスチックフィルム等）の平坦な外面が、ペンや指による入力操作面を構成している。入力操作面が平板状部材の外面であって、しかも一般にタッチパネルが全体として柔軟性を有さないものであることから、入力時に例えば指が入力操作面から受ける感触は硬質なものとなる。例えば特許文献２には、静電容量式タッチパネルにおいて、最外層としてシリコーン樹脂のような弾性を有する層を設置することで、使用者がタッチパネルを押すと凹むようになって操作感が高まることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１００２５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−０６１４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タッチパネルを具備する平面入力キーボードにおいて、メカニカルキースイッチの特徴である入力操作時の押下ストロークやクリック感のような、オペレータが自己の指の操作感覚でキー入力を自覚できる打鍵操作特性を備えることが所望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、入力操作面を有するタッチパネルを具備する平面入力キーボードにおいて、タッチパネルの入力操作面に重ねて配置され、押圧力によって局部的に弾性変形可能な弾性板状部材を具備し、弾性板状部材は、押圧力により入力操作面に向かって弾性変形することでタッチパネルの入力操作を許容する入力領域と、押圧力による弾性変形の有無に関わらずタッチパネルの入力操作を許容しない非入力領域とを有し、タッチパネルは、基板及び基板の表面に設けられる導電膜をそれぞれに備えてそれら導電膜を互いに導通接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされる一対の電極板と、一対の電極板の互いに対向する導電膜の間に分散して配置される複数のドットスペーサとを具備し、弾性板状部材の入力領域に対応する領域におけるドットスペーサの配置密度が、弾性板状部材の非入力領域に対応する領域におけるドットスペーサの配置密度よりも小さく、非入力領域に対応する領域に配置された配置密度の大きなドットスペーサの一部が、入力領域に対応する領域に食み出すように配置されること、を特徴とする平面入力キーボードである。
【０００７】
上記した平面入力キーボードでは、入力領域は非入力領域よりも小さな厚みを有し、弾性板状部材は、タッチパネルの入力操作面に対向する内面に、入力領域と非入力領域との厚みの差によって入力領域に与えられる凹部を有する構成とすることができる。
【０００８】
上記した平面入力キーボードでは、入力領域は非入力領域よりも大きな厚みを有し、弾性板状部材は、タッチパネルの入力操作面に対向しない外面に、入力領域と非入力領域との厚みの差によって入力領域に与えられる凸部を有する構成とすることができる。
【０００９】
上記した平面入力キーボードでは、弾性板状部材は、タッチパネルの入力操作面に対向する内面に、入力領域に与えられる凹部を有するとともに、内面とは反対側の外面に、凹部に対応して入力領域に与えられる凸部を有する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様による平面入力キーボードによれば、オペレータは、弾性板状部材の入力領域を介して、タッチパネルの入力操作面の所望位置を間接的に入力操作できる。したがって、弾性板状部材の入力領域及びその周辺領域の弾性変形量や弾性反力により、メカニカルキースイッチの特徴である入力操作時の押下ストロークやクリック感のような、オペレータが自己の指の操作感覚でキー入力を自覚できる打鍵操作特性が確保される。また、タッチパネルの入力操作面ではなく弾性板状部材の外面を打鍵操作する構成であるから、操作時の騒音を低減できるとともに、オペレータの指への衝撃や疲労を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態による平面入力キーボードを概略で示す分解斜視図である。
【図２】他の実施形態による平面入力キーボードを模式図的に示す断面図で、（ａ）入力操作前の状態、及び（ｂ）入力操作中の状態を示す。
【図３】さらに他の実施形態による平面入力キーボードを概略で示す分解斜視図である。
【図４】図３の平面入力キーボードの模式図的な断面図である。
【図５】さらに他の実施形態による平面入力キーボードを模式図的に示す断面図である。
【図６】さらに他の実施形態による平面入力キーボードを模式図的に示す断面図である。
【図７】さらに他の実施形態による平面入力キーボードを模式図的に示す断面図である。
【図８】さらに他の実施形態による平面入力キーボードを模式図的に示す断面図で、（ａ）入力操作前の状態、及び（ｂ）入力操作中の状態を示す。
【図９】さらに他の実施形態による平面入力キーボードを模式図的に示す断面図である。
【図１０】さらに他の実施形態による平面入力キーボードを模式図的に示す断面図である。
【図１１】さらに他の実施形態による平面入力キーボードを模式図的に示す断面図である。
【図１２】さらに他の実施形態による平面入力キーボードを模式図的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
【００１８】
図１は、一実施形態による平面入力キーボード１０を概略で示す。平面入力キーボード１０は、入力操作面１２を有するタッチパネル１４と、タッチパネル１４の入力操作面１２に重ねて配置され、押圧力によって局部的に弾性変形可能な弾性板状部材１６とを備えている。
【００１９】
タッチパネル１４は、抵抗膜式、静電容量式等の、種々の座標検出方式により、入力操作面１２内の入力操作位置の二次元座標を検出する公知のパネル型入力装置（又は座標検出装置）である。入力操作面１２は、タッチパネル１４の最外部の平板状部材（ガラス板、プラスチック板、プラスチックフィルム等）の平坦な外面によって構成される。タッチパネル１４は、ＬＣＤ等の表示装置（図示せず）の画面に重ねて設置できる透明な構造や、表示装置から分離して用いられる不透明な構造を有することができる。タッチパネル１４の座標検出方式等の構成は、特に限定されない。
【００２０】
弾性板状部材１６は、タッチパネル１４の入力操作面１２の好ましくは全体を覆うようにして入力操作面１２に載置可能な平板状の部材であって、入力操作面１２に対向する内面１８と、内面１８の反対側で入力操作面１２に対向しない外面（すなわち露出面）２０とを有する。弾性板状部材１６には、押圧力により入力操作面１２に向かって弾性変形することでタッチパネル１４の入力操作を許容する入力領域２２と、押圧力による弾性変形の有無に関わらずタッチパネル１４の入力操作を許容しない非入力領域２４とが設けられる。
【００２１】
弾性板状部材１６は、例えばシリコーン、ポリウレタン等の、外面２０の所望位置に加えられる適当な押圧力によって局部的に（すなわち押圧部位及びその周辺の限定的領域が）弾性変形可能な素材から作製される。弾性板状部材１６の素材、形状、寸法は、少なくとも入力領域２２が、所定範囲の押圧力により、それ自体でタッチパネル１４の入力操作を実行するに十分な程度まで弾性変形できることを要件として選定される。また、弾性板状部材１６の少なくとも入力領域２２を、タッチパネル１４の入力操作を実行するに十分な程度まで弾性変形させるに要する押圧力の範囲は、メカニカルキースイッチを有するキーボードにおいて一般的に設定されているキー入力時の押下力の範囲に相当するものとすることができる。
【００２２】
弾性板状部材１６は、それ自体が透明であってもよいし、半透明や不透明であってもよい。適当な接着剤により、弾性板状部材１６をタッチパネル１４に固着することができる。或いは、弾性板状部材１６を、自己粘着性を有する素材から作製することにより、接着剤の使用を省略することもできる。弾性板状部材１６の素材、形状、寸法等の構成は、前述した事項を除き特に限定されない。
【００２３】
平面入力キーボード１０では、オペレータの入力操作対象となるキーは、弾性板状部材１６の入力領域２２によって構成される。図１では、ＪＩＳ等で規定されたキー配列に従う複数の入力領域２２（破線で囲んだ領域）と、それら入力領域２２を包囲する非入力領域２４とが例示されている。入力領域２２における文字、数字、記号等の表示（図示せず）は、タッチパネル１４を挟んで弾性板状部材１６とは反対側に設置される表示装置（図示せず）の画面表示、タッチパネル１４の入力操作面１２への印刷表示、弾性板状部材１６自体への印刷表示、印刷シート（図示せず）の組み込み等によって実現できる。
【００２４】
平面入力キーボード１０では、オペレータは、弾性板状部材１６の入力領域２２に表示されるキー表示に従って、所望の入力領域２２を打鍵操作することができる。入力領域２２は、オペレータの打鍵操作に応じて弾性変形し、打鍵操作による押圧力が予め定めた閾値を超えたときに、タッチパネル１４の入力操作面１２の、入力領域２２に対応する位置に対し、入力操作を実行する。すなわちオペレータは、弾性板状部材１６の入力領域２２を介して、タッチパネル１４の入力操作面１２の所望のキー入力位置を間接的に入力操作することになる。したがって平面入力キーボード１０によれば、弾性板状部材１６の入力領域２２及びその周辺領域の弾性変形量や弾性反力により、メカニカルキースイッチの特徴である入力操作時の押下ストロークやクリック感のような、オペレータが自己の指の操作感覚でキー入力を自覚できる打鍵操作特性が確保される。また、タッチパネル１４の入力操作面１２ではなく弾性板状部材１６の外面２０を打鍵操作する構成であるから、操作時の騒音を低減できるとともに、オペレータの指への衝撃や疲労を軽減できる。さらに、タッチパネル１４の入力操作面１２に１枚の弾性板状部材１６を設置するだけの構成であるから、個別分離された複数のメカニカルキースイッチを備えるキーボードに比べて、装置構造を単純化できる。
【００２５】
入力領域２２及び非入力領域２４は、様々な手段によって弾性板状部材１６に設けることができる。以下、図２〜図１１を参照して、入力領域及び非入力領域を様々な手段によって弾性板状部材に設けた種々の実施形態による平面入力キーボードを説明する。なお、図２〜図１１に示す実施形態は、弾性板状部材に入力領域及び非入力領域を設けるための具体的手段を備えている点、並びにタッチパネルの構成を具体化した点以外は、図１に示す実施形態と実質的に同一の構成を有するものとする。
【００２６】
図２〜図７に示す平面入力キーボード３０は、入力操作面３２を有する抵抗膜式のタッチパネル３４と、タッチパネル３４の入力操作面３２に重ねて配置され、押圧力によって局部的に弾性変形可能な弾性板状部材３６とを備えている。
【００２７】
抵抗膜式のタッチパネル３４は、基板３８及び基板３８の表面に設けられる導電膜４０を備えた第１電極板４２と、基板４４及び基板４４の表面に設けられる導電膜４６を備えた第２電極板４８とを備え、第１及び第２電極板４２、４８が、それぞれの導電膜４０、４６を互いに導通接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされて構成される。第１及び第２電極板４２、４８の互いに対向する導電膜４０、４６の間には、複数のドットスペーサ５０が適当に分散して配置される。図示構成では、第２電極板４８が入力側に配置され、導電膜４６とは反対側の基板４４の裏面が入力操作面３２を構成している。支持側の第１電極板４２の基板３８は、例えばガラス板、プラスチック板、プラスチックフィルム等から作製され、入力側の第２電極板４８の基板４４は、例えばプラスチック板、プラスチックフィルム等から作製される。
【００２８】
第１及び第２電極板４２、４８の各々には、その外縁に沿った領域に、正負一対の短冊状電極（すなわち平行電極対）が互いに平行に離隔して導電膜４０、４６の上に形成されるとともに、平行電極対に接続される導線が導電膜４０、４６上の絶縁層の上に形成される。両電極板４２、４８の導電膜４０、４６には、導線及び平行電極対を介して互いに直交する方向へ電圧が印加され、その状態で、オペレータが入力操作面３２の所望位置を押圧（すなわちタッチ入力）して導電膜４０、４６同士を局所的に導通接触させると、押圧点で個々の導電膜４０、４６の抵抗値に応じた分圧が測定されて、押圧点の二次元座標が検出される。このような入力座標検出方式は、アナログ方式として知られている。なお、タッチパネル３４として、各電極板の導電膜が基板表面上で複数の帯状部分に分割される構成を有するデジタル方式の抵抗膜式タッチパネルを用いることもできる。抵抗膜式タッチパネル自体の構成は公知であるので、さらなる詳細を省略する。
【００２９】
弾性板状部材３６は、図１に示す弾性板状部材１６と同様の平板状の部材であって、タッチパネル３４の入力操作面３２に対向する内面５２と、内面５２の反対側で入力操作面３２に対向しない外面（すなわち露出面）５４とを有する。弾性板状部材３６には、図１に示す入力領域２２及び非入力領域２４に相当する複数の入力領域５６及び非入力領域５８が設けられる。
【００３０】
図２に示す実施形態では、入力領域５６及び非入力領域５８は、同じ押圧力に対して異なる弾性変形様態を示す互いに異なる形状を有する部分として、弾性板状部材３６に設けられる。具体的には、入力領域５６は非入力領域５８よりも小さな厚みを有し、弾性板状部材３６の内面５２に、入力領域５６と非入力領域５８との厚みの差によって入力領域５６に与えられる凹部６０が形成される。
【００３１】
図２の平面入力キーボード３０では、オペレータは、弾性板状部材３６の入力領域５６に表示される文字、数字、記号等のキー表示（図示せず）に従って、所望の入力領域５６を打鍵操作することができる（図２（ａ））。入力領域５６におけるキー表示は、タッチパネル３４を挟んで弾性板状部材３６とは反対側に設置される表示装置（図示せず）の画面表示、タッチパネル３４の入力操作面３２への印刷表示、弾性板状部材３６自体への印刷表示、印刷シート（図示せず）の組み込み等によって実現できる。
【００３２】
入力領域５６は、オペレータの打鍵操作に応じて弾性変形し、打鍵操作による押圧力が予め定めた閾値を超えたときに、タッチパネル３４の入力操作面３２の、入力領域５６に対応する位置に対し、入力操作を実行する。抵抗膜式のタッチパネル３４は、弾性板状部材３６の入力領域５６を介して入力操作面３２に加わる押圧力により、第２電極板４８が局部的に撓んで、その導電膜４６が第１電極板４２の導電膜４０に局部的に接触する（図２（ｂ））。タッチパネル３４の信号処理部（図示せず）は、オペレータの打鍵操作による導電膜４０、４６同士の接触を検知して、その接触位置を前述した手法により二次元座標で特定し、以って、入力操作されたキーを特定する。
【００３３】
図２の平面入力キーボード３０においても、弾性板状部材３６の入力領域５６及びその周辺領域の弾性変形量や弾性反力により、オペレータが自己の指の操作感覚でキー入力を自覚できる打鍵操作特性が確保される。ここで、図２の構成では、入力領域５６は非入力領域５８よりも薄肉であって、入力領域５６には弾性板状部材３６の内面５２側に凹部６０が形成されているから、入力領域５６は非入力領域５８に比べて、同じ押圧力の下で一層容易に弾性変形する。したがって、タッチパネル３４の入力操作を実行するに十分な程度まで弾性板状部材３６を弾性変形させるに要する押圧力の範囲が、入力領域５６では、メカニカルキースイッチを有するキーボードにおいて一般的に設定されているキー入力時の押下力の範囲に相当するもの（以下、通常押圧力と称する。）になる一方、非入力領域５８では、通常押圧力を超える範囲（以下、過大押圧力と称する。）になるように、弾性板状部材３６の寸法（特に厚み）や素材を選定することにより、タッチパネル３４の入力操作を許容する入力領域５６とタッチパネル３４の入力操作を許容しない非入力領域５８とを構成できる。
【００３４】
図２の構成では、入力領域５６と非入力領域５８との厚みの差（すなわち凹部６０の深さ）の選択により、オペレータが指を弾性板状部材３６の外面５４に接触させてから入力領域５６を撓ませて入力を完了するまでに至る操作ストロークを、適宜設定できる。凹部６０は、一体成形品としての弾性板状部材３６の成形時に型内で形成してもよいし、複数の素材の積層体としての弾性板状部材３６の素材積層時に形成してもよい。また図２の構成では、弾性板状部材３６の入力領域５６が非入力領域５８に比べて容易に弾性変形するから、オペレータは、入力領域５６を正確に打鍵しているか否かを、指先に受ける操作感覚から判断できる。
【００３５】
図２の平面入力キーボード３０では、タッチパネル３４のドットスペーサ５０を、入力領域５６に対応する領域における配置密度が、非入力領域５８に対応する領域における配置密度よりも小さくなるように構成できる。図示のように、入力領域５６に対応する領域には、ドットスペーサ５０を実質的に配置しないようにすることもできる。この構成により、非入力領域５８に押圧力が加わったときに非入力領域５８においてタッチパネル３４の入力が行なわれてしまうことを、未然に防止することができる。また図示のように、非入力領域５８に対応する領域に配置された配置密度の大きなドットスペーサ５０の一部を、入力領域５６側に食み出すように配置することにより、入力領域５６が一定の弾性変形様態を示すようになり、操作感覚のバラツキが抑制される。なお、弾性板状部材３６の構成だけで、入力領域５６と非入力領域５８とを操作特性で明確に区別でき、非入力領域５８における誤入力を十分に防止できる場合には、タッチパネル３４のドットスペーサ５０を全体に一様な配置密度で構成することもできる。
【００３６】
図２の平面入力キーボード３０では、入力領域５６と非入力領域５８とが互いに異なる材質（密度、素材等）を有するように、弾性板状部材３６を例えば二色成形法により作製して、非入力領域５８を入力領域５６よりも弾性変形し難い材質にすることで、入力領域５６と非入力領域５８とを構成することもできる。
【００３７】
図２の平面入力キーボード３０では、弾性板状部材３６の内面５２側に形成される凹部６０に空気が封入されていると、空気ばねにより、入力領域５６の打鍵操作特性が影響を受ける場合がある。そこで、弾性板状部材３６の内面５２の所要位置に、凹部６０と外部との空気の流通を許容する通路（図示せず）を形成することができる。
【００３８】
図３及び図４に示す実施形態（図２の平面入力キーボード３０の変形形態）では、入力領域５６及び非入力領域５８は、同じ押圧力に対して異なる弾性変形様態を示す互いに異なる形状を有する部分として、弾性板状部材３６に設けられる。具体的には、入力領域５６は非入力領域５８よりも大きな厚みを有し、弾性板状部材３６の外面５４に、入力領域５６と非入力領域５８との厚みの差によって入力領域５６に与えられる凸部６２が形成される。
【００３９】
図３及び図４の平面入力キーボード３０は、タッチパネル３４を挟んで弾性板状部材３６とは反対側に設置されるＬＣＤ等の表示装置６４を備えている。また、タッチパネル３４及び弾性板状部材３６は、弾性板状部材３６の外面５４側から表示装置６４の画面６６を視認できる光透過性を有する。したがってオペレータは、弾性板状部材３６の入力領域５６にて視認される表示装置６４の画面６６のキー表示に従って、所望の入力領域５６を打鍵操作することができる。入力領域５６は、オペレータの打鍵操作に応じて弾性変形し、打鍵操作による押圧力が予め定めた閾値を超えたときに、タッチパネル３４の入力操作面３２の、入力領域５６に対応する位置に対し、入力操作を実行する。抵抗膜式のタッチパネル３４は、弾性板状部材３６の入力領域５６を介して入力操作面３２に加わる押圧力により、第２電極板４８が局部的に撓んで、その導電膜４６が第１電極板４２の導電膜４０に局部的に接触する。タッチパネル３４の信号処理部は、オペレータの打鍵操作による導電膜４０、４６同士の接触を検知して、その接触位置を前述した手法により二次元座標で特定し、以って、入力操作されたキーを特定する。
【００４０】
図３及び図４の平面入力キーボード３０においても、弾性板状部材３６の入力領域５６及びその周辺領域の弾性変形量や弾性反力により、オペレータが自己の指の操作感覚でキー入力を自覚できる打鍵操作特性が確保される。ここで、図３及び図４の構成では、入力領域５６は非入力領域５８よりも厚肉であるから、入力領域５６は非入力領域５８に比べて、同じ押圧力の下では弾性変形し難くなる。その反面、入力領域５６には弾性板状部材３６の外面５４側に凸部６２が形成されているから、入力領域５６を外面５４上の凸部６２として視覚的及び触覚的に容易に認識できる。また、一般的なキーボードのキー配列に従った場合、隣り合う入力領域５６の間に形成される非入力領域５８は、入力領域５６に比べて面積が小さくなるので、オペレータは入力領域５６を正確に打鍵することができる。
【００４１】
図３及び図４の平面入力キーボード３０では、タッチパネル３４のドットスペーサ５０を、入力領域５６に対応する領域における配置密度が、非入力領域５８に対応する領域における配置密度よりも小さくなるように構成することで、非入力領域５８に押圧力が加わったときに非入力領域５８においてタッチパネル３４の入力が行なわれてしまうことを防止できる。これにより、タッチパネル３４の入力操作を許容する入力領域５６とタッチパネル３４の入力操作を許容しない非入力領域５８とを構成できる。或いは、入力領域５６と非入力領域５８とが互いに異なる材質（密度、素材等）を有するように、弾性板状部材３６を例えば二色成形法により作製して、非入力領域５８を入力領域５６よりも弾性変形し難い材質にすることで、入力領域５６と非入力領域５８とを構成することもできる。
【００４２】
図３及び図４の構成では、入力領域５６と非入力領域５８との厚みの差（すなわち凸部６２の高さ）の選択により、オペレータが指を弾性板状部材３６の外面５４（凸部６２の頂面）に接触させてから入力領域５６を撓ませて入力を完了するまでに至る操作ストロークを、適宜設定できる。凸部６２は、一体成形品としての弾性板状部材３６の成形時に型内で形成してもよいし、複数の素材の積層体としての弾性板状部材３６の素材積層時に形成してもよい。
【００４３】
図５に示す実施形態（図２〜図４の平面入力キーボード３０の変形形態）では、入力領域５６及び非入力領域５８は、同じ押圧力に対して異なる弾性変形様態を示す互いに異なる形状を有する部分として、弾性板状部材３６に設けられる。具体的には、弾性板状部材３６の内面５２に、入力領域５６に与えられる凹部６０が形成されるとともに、弾性板状部材３６の外面５４に、凹部６０に対応して入力領域５６に与えられる凸部６２が形成される。これにより、非入力領域５８に対して一方向へ椀状に屈曲して膨出する入力領域５６が形成される。
【００４４】
図５の平面入力キーボード３０は、タッチパネル３４を挟んで弾性板状部材３６とは反対側に設置される印刷シート６８を備えている。また、タッチパネル３４及び弾性板状部材３６は、弾性板状部材３６の外面５４側から印刷シート６８の印刷面７０を視認できる光透過性を有する。したがってオペレータは、弾性板状部材３６の入力領域５６にて視認される印刷シート６８の印刷面７０のキー表示に従って、所望の入力領域５６を打鍵操作することができる。入力領域５６は、オペレータの打鍵操作に応じて弾性変形し、打鍵操作による押圧力が予め定めた閾値を超えたときに、タッチパネル３４の入力操作面３２の、入力領域５６に対応する位置に対し、入力操作を実行する。抵抗膜式のタッチパネル３４による入力キーの特定手法は、図２〜図４の実施形態に関連して説明した通りである。
【００４５】
図５の平面入力キーボード３０においても、弾性板状部材３６の入力領域５６及びその周辺領域の弾性変形量や弾性反力により、オペレータが自己の指の操作感覚でキー入力を自覚できる打鍵操作特性が確保される。ここで、図５の構成では、入力領域５６には弾性板状部材３６の外面５４側に凸部６２が形成されているから、入力領域５６を外面５４上の凸部６２として視覚的及び触覚的に容易に認識できる。しかも、入力領域５６には弾性板状部材３６の内面５２側に凹部６０が形成されているから、入力領域５６は、タッチパネル３４の入力操作面３２に支持されている非入力領域５８に比べて、同じ押圧力の下で一層容易に弾性変形する。したがって、タッチパネル３４の入力操作を実行するに十分な程度まで弾性板状部材３６を弾性変形させるに要する押圧力の範囲が、入力領域５６では、メカニカルキースイッチを有するキーボードにおいて一般的に設定されているキー入力時の押下力の範囲に相当するもの（以下、通常押圧力と称する。）になる一方、非入力領域５８では、通常押圧力を超える範囲（以下、過大押圧力と称する。）になるように、弾性板状部材３６の寸法（特に厚み）や素材を選定することにより、タッチパネル３４の入力操作を許容する入力領域５６とタッチパネル３４の入力操作を許容しない非入力領域５８とを構成できる。
【００４６】
図５の構成では、入力領域５６における凹部６０の深さ及び凸部６２の高さの選択により、オペレータが指を弾性板状部材３６の外面５４（凸部６２の頂面）に接触させてから入力領域５６を撓ませて入力を完了するまでに至る操作ストロークを、適宜設定できる。凹部６０及び凸部６２は、一体成形品としての弾性板状部材３６の成形時に型内で形成してもよいし、複数の素材の積層体としての弾性板状部材３６の素材積層時に形成してもよい。
【００４７】
図５の平面入力キーボード３０では、図２〜図４の実施形態と同様に、タッチパネル３４のドットスペーサ５０を、入力領域５６に対応する領域における配置密度が、非入力領域５８に対応する領域における配置密度よりも小さくなるように構成することで、非入力領域５８に押圧力が加わったときに非入力領域５８においてタッチパネル３４の入力が行なわれてしまうことを防止できる。或いは図示のように、タッチパネル３４のドットスペーサ５０を全体に一様な配置密度で構成することもできる。また、入力領域５６と非入力領域５８とが互いに異なる材質（密度、素材等）を有するように、弾性板状部材３６を例えば二色成形法により作製して、非入力領域５８を入力領域５６よりも弾性変形し難い材質にすることもできる。
【００４８】
抵抗膜式のタッチパネル３４を備えた平面入力キーボード３０においては、図６の実施形態のように、タッチパネル３４のドットスペーサ５０を、入力領域５６に対応する領域における配置密度が、非入力領域５８に対応する領域における配置密度よりも小さくなるように構成することで、全体に一様な構造（形状、素材等）を有する弾性板状部材３６を用いた場合であっても、タッチパネル３４の入力操作を許容する入力領域５６とタッチパネル３４の入力操作を許容しない非入力領域５８とを構成できる。或いは、図７の実施形態のように、入力領域５６と非入力領域５８とが互いに異なる材質（密度、素材等）を有するように、弾性板状部材３６を例えば二色成形法により作製して、入力領域５６を非入力領域５８よりも弾性変形し易い材質にすることで、タッチパネル３４のドットスペーサ５０を全体に一様な配置密度で設置した場合や、全体に一様な形状（厚み）を有する弾性板状部材３６を用いた場合であっても、タッチパネル３４の入力操作を許容する入力領域５６とタッチパネル３４の入力操作を許容しない非入力領域５８とを構成できる。
【００４９】
図７に示すように、平面入力キーボード３０は、弾性板状部材３６の非入力領域５８に対応する領域におけるタッチパネル３４の入力信号をキャンセルする信号処理部７２を備えることができる。信号処理部７２は、非入力領域５８に押圧力が加わったときに、非入力領域５８を介して入力操作面３２に加わる押圧力によりタッチパネル３４の第１及び第２電極板４２、４８の導電膜４０、４６同士が局部的に接触したとしても、接触により得られる入力信号をキャンセルして入力位置の特定を行わないように、予め処理ルーチンが設定される。この構成により、非入力領域５８においてタッチパネル３４の入力が行なわれてしまうことを、確実に防止することができる。このような信号処理部７２は、図２〜図６のいずれの実施形態にも装備することができる。
【００５０】
図８〜図１２に示す平面入力キーボード８０は、入力操作面８２を有する静電容量式のタッチパネル８４と、タッチパネル８４の入力操作面８２に重ねて配置され、押圧力によって局部的に弾性変形可能な弾性板状部材８６とを備えている。
【００５１】
静電容量式のタッチパネル８４は、基板８８と、基板８８の両面に設けられ、それぞれが複数の帯状部分（図示せず）に分割された一対の導電膜９０、９２とを備え、それら導電膜９０、９２の帯状部分が互いに直交する方向へ延びるように配置されて構成される。図示構成では、一方（図で上方）の導電膜９２が入力側に配置され、導電膜９２を設けた基板８８の表面が入力操作面８２を構成している。基板８８は、例えばガラス板、プラスチック板等から作製される。
【００５２】
個々の導電膜９０、９２には、複数の帯状部分に電圧が印加され、オペレータが指を入力操作面８２の所望位置に接近させるか接触させる（すなわちタッチ入力する）と、両導電膜９０、９２の個々の帯状部分に、タッチ点からの距離に応じた電流変化が生じ、各帯状部分における電流変化量からタッチ点の二次元座標が検出される。このような入力座標検出方式は、投影型容量結合（プロジェクテッドキャパシティブ）方式として知られている。なお、タッチパネル８４として、２枚の基板の相互対向面にそれぞれが複数の帯状部分に分割された一対の導電膜を設けて構成される投影型容量結合（プロジェクテッドキャパシティブ）方式の静電容量式タッチパネルや、１枚の基板の一表面の全体に一様に導電膜を設けて構成される表面容量結合（サーフェイスキャパシティブ）方式の静電容量式タッチパネルを用いることもできる。静電容量式タッチパネル自体の構成は公知であるので、さらなる詳細を省略する。
【００５３】
弾性板状部材８６は、図１に示す弾性板状部材１６と同様の平板状の部材であって、タッチパネル８４の入力操作面８２に対向する内面９４と、内面９４の反対側で入力操作面８２に対向しない外面（すなわち露出面）９６とを有する。弾性板状部材８６には、図１に示す入力領域２２及び非入力領域２４に相当する複数の入力領域９８及び非入力領域１００が設けられる。
【００５４】
図８に示す実施形態では、入力領域９８及び非入力領域１００は、同じ押圧力に対して異なる弾性変形様態を示す互いに異なる形状を有する部分として、弾性板状部材８６に設けられる。具体的には、入力領域９８は非入力領域１００よりも小さな厚みを有し、弾性板状部材８６の内面９４に、入力領域９８と非入力領域１００との厚みの差によって入力領域９８に与えられる凹部１０２が形成される。
【００５５】
図８の平面入力キーボード８０では、オペレータは、弾性板状部材８６の入力領域９８に表示される文字、数字、記号等のキー表示（図示せず）に従って、所望の入力領域９８を打鍵操作することができる（図８（ａ））。入力領域９８におけるキー表示は、タッチパネル８４を挟んで弾性板状部材８６とは反対側に設置される表示装置（図示せず）の画面表示、タッチパネル８４の入力操作面８２への印刷表示、弾性板状部材８６自体への印刷表示、印刷シート（図示せず）の組み込み等によって実現できる。
【００５６】
入力領域９８は、オペレータの打鍵操作に応じて弾性変形し、打鍵操作による押圧力が予め定めた閾値を超えたときに、タッチパネル８４の入力操作面８２の、入力領域９８に対応する位置に対し、入力操作を実行する（図８（ｂ））。静電容量式のタッチパネル８４は、弾性板状部材８６の入力領域９８を押圧する指と導電膜９０、９２との距離の変化（従って静電容量の変化）に応じて、前述した各導電膜９０、９２の帯状部分に電流変化を生じる。タッチパネル８４の信号処理部（図示せず）は、オペレータの打鍵操作による各導電膜９０、９２の電流変化が所定の閾値を超えたときに、その押圧位置を前述した手法により二次元座標で特定し、以って、入力操作されたキーを特定する。
【００５７】
図８の平面入力キーボード８０においても、弾性板状部材８６の入力領域９８及びその周辺領域の弾性変形量や弾性反力により、オペレータが自己の指の操作感覚でキー入力を自覚できる打鍵操作特性が確保される。ここで、図８の構成では、入力領域９８は非入力領域１００よりも薄肉であって、入力領域９８には弾性板状部材８６の内面９４側に凹部１０２が形成されているから、入力領域９８は非入力領域１００に比べて、同じ押圧力の下で一層容易に弾性変形する。したがって、タッチパネル８４の入力操作を実行するに十分な程度まで弾性板状部材８６を弾性変形させるに要する押圧力の範囲が、入力領域９８では、メカニカルキースイッチを有するキーボードにおいて一般的に設定されているキー入力時の押下力の範囲に相当するもの（以下、通常押圧力と称する。）になる一方、非入力領域１００では、通常押圧力を超える範囲（以下、過大押圧力と称する。）になるように、弾性板状部材８６の寸法（特に厚み）や素材を選定することにより、タッチパネル８４の入力操作を許容する入力領域９８とタッチパネル８４の入力操作を許容しない非入力領域１００とを構成できる。
【００５８】
図８の構成では、入力領域９８と非入力領域１００との厚みの差（すなわち凹部１０２の深さ）の選択により、オペレータが指を弾性板状部材８６の外面９６に接触させてから入力領域９８を撓ませて入力を完了するまでに至る操作ストロークを、適宜設定できる。凹部１０２は、一体成形品としての弾性板状部材８６の成形時に型内で形成してもよいし、複数の素材の積層体としての弾性板状部材８６の素材積層時に形成してもよい。また図８の構成では、弾性板状部材８６の入力領域９８が非入力領域１００に比べて容易に弾性変形するから、オペレータは、入力領域９８を正確に打鍵しているか否かを、指先に受ける操作感覚から判断できる。
【００５９】
図８の平面入力キーボード８０では、入力領域９８と非入力領域１００とが互いに異なる材質（密度、素材等）を有するように、弾性板状部材８６を例えば二色成形法により作製して、非入力領域１００を入力領域９８よりも弾性変形し難い材質にすることで、入力領域９８と非入力領域１００とを構成することもできる。
【００６０】
図８の平面入力キーボード８０では、弾性板状部材８６の内面９４側に形成される凹部１０２に空気が封入されていると、空気ばねにより、入力領域９８の打鍵操作特性が影響を受ける場合がある。そこで、弾性板状部材８６の内面９４の所要位置に、凹部１０２と外部との空気の流通を許容する通路（図示せず）を形成することができる。
【００６１】
図９に示す実施形態（図８の平面入力キーボード８０の変形形態）では、入力領域９８及び非入力領域１００は、同じ押圧力に対して異なる弾性変形様態を示す互いに異なる形状を有する部分として、弾性板状部材８６に設けられる。具体的には、入力領域９８は非入力領域１００よりも大きな厚みを有し、弾性板状部材８６の外面９６に、入力領域９８と非入力領域１００との厚みの差によって入力領域９８に与えられる凸部１０４が形成される。
【００６２】
図９の平面入力キーボード８０は、タッチパネル８４を挟んで弾性板状部材８６とは反対側に設置されるＬＣＤ等の表示装置１０６を備えている。また、タッチパネル８４及び弾性板状部材８６は、弾性板状部材８６の外面９６側から表示装置１０６の画面１０８を視認できる光透過性を有する。したがってオペレータは、弾性板状部材８６の入力領域９８にて視認される表示装置１０６の画面１０８のキー表示に従って、所望の入力領域９８を打鍵操作することができる。入力領域９８は、オペレータの打鍵操作に応じて弾性変形し、打鍵操作による押圧力が予め定めた閾値を超えたときに、タッチパネル８４の入力操作面８２の、入力領域９８に対応する位置に対し、入力操作を実行する。静電容量式のタッチパネル８４は、弾性板状部材８６の入力領域９８を押圧する指と導電膜９０、９２との距離の変化（従って静電容量の変化）に応じて、前述した各導電膜９０、９２の帯状部分に電流変化を生じる。タッチパネル８４の信号処理部は、オペレータの打鍵操作による各導電膜９０、９２の電流変化が所定の閾値を超えたときに、その接触位置を前述した手法により二次元座標で特定し、以って、入力操作されたキーを特定する。
【００６３】
図９の平面入力キーボード８０においても、弾性板状部材８６の入力領域９８及びその周辺領域の弾性変形量や弾性反力により、オペレータが自己の指の操作感覚でキー入力を自覚できる打鍵操作特性が確保される。ここで、図９の構成では、入力領域９８は非入力領域１００よりも厚肉であるから、入力領域９８は非入力領域１００に比べて、同じ押圧力の下では弾性変形し難くなる。その反面、入力領域９８には弾性板状部材８６の外面９６側に凸部１０４が形成されているから、入力領域９８を外面９６上の凸部１０４として視覚的及び触覚的に容易に認識できる。また、一般的なキーボードのキー配列に従った場合、隣り合う入力領域９８の間に形成される非入力領域１００は、入力領域９８に比べて面積が小さくなるので、オペレータは入力領域９８を正確に打鍵することができる。
【００６４】
図９の平面入力キーボード８０では、入力領域９８と非入力領域１００とが互いに異なる材質（密度、素材等）を有するように、弾性板状部材８６を例えば二色成形法により作製して、非入力領域１００を入力領域９８よりも弾性変形し難い材質にすることで、タッチパネル８４の入力操作を許容する入力領域９８とタッチパネル８４の入力操作を許容しない非入力領域１００とを構成できる。
【００６５】
図９の構成では、入力領域９８と非入力領域１００との厚みの差（すなわち凸部１０４の高さ）の選択により、オペレータが指を弾性板状部材８６の外面９６（凸部１０４の頂面）に接触させてから入力領域９８を撓ませて入力を完了するまでに至る操作ストロークを、適宜設定できる。凸部１０４は、一体成形品としての弾性板状部材８６の成形時に型内で形成してもよいし、複数の素材の積層体としての弾性板状部材８６の素材積層時に形成してもよい。
【００６６】
図１０に示す実施形態（図８及び図９の平面入力キーボード８０の変形形態）では、入力領域９８及び非入力領域１００は、同じ押圧力に対して異なる弾性変形様態を示す互いに異なる形状を有する部分として、弾性板状部材８６に設けられる。具体的には、弾性板状部材８６の内面９４に、入力領域９８に与えられる凹部１０２が形成されるとともに、弾性板状部材８６の外面９６に、凹部１０２に対応して入力領域９８に与えられる凸部１０４が形成される。これにより、非入力領域１００に対して一方向へ椀状に屈曲して膨出する入力領域９８が形成される。
【００６７】
図１０の平面入力キーボード８０は、タッチパネル８４を挟んで弾性板状部材８６とは反対側に設置される印刷シート１１０を備えている。また、タッチパネル８４及び弾性板状部材８６は、弾性板状部材８６の外面９６側から印刷シート１１０の印刷面１１２を視認できる光透過性を有する。したがってオペレータは、弾性板状部材８６の入力領域９８にて視認される印刷シート１１０の印刷面１１２のキー表示に従って、所望の入力領域９８を打鍵操作することができる。入力領域９８は、オペレータの打鍵操作に応じて弾性変形し、打鍵操作による押圧力が予め定めた閾値を超えたときに、タッチパネル８４の入力操作面８２の、入力領域９８に対応する位置に対し、入力操作を実行する。静電容量式のタッチパネル８４による入力キーの特定手法は、図８及び図９の実施形態に関連して説明した通りである。
【００６８】
図１０の平面入力キーボード８０においても、弾性板状部材８６の入力領域９８及びその周辺領域の弾性変形量や弾性反力により、オペレータが自己の指の操作感覚でキー入力を自覚できる打鍵操作特性が確保される。ここで、図１０の構成では、入力領域９８には弾性板状部材８６の外面９６側に凸部１０４が形成されているから、入力領域９８を外面９６上の凸部１０４として視覚的及び触覚的に容易に認識できる。しかも、入力領域９８には弾性板状部材８６の内面９４側に凹部１０２が形成されているから、入力領域９８は、タッチパネル８４の入力操作面８２に支持されている非入力領域１００に比べて、同じ押圧力の下で一層容易に弾性変形する。したがって、タッチパネル８４の入力操作を実行するに十分な程度まで弾性板状部材８６を弾性変形させるに要する押圧力の範囲が、入力領域９８では、メカニカルキースイッチを有するキーボードにおいて一般的に設定されているキー入力時の押下力の範囲に相当するもの（以下、通常押圧力と称する。）になる一方、非入力領域１００では、通常押圧力を超える範囲（以下、過大押圧力と称する。）になるように、弾性板状部材８６の寸法（特に厚み）や素材を選定することにより、タッチパネル８４の入力操作を許容する入力領域９８とタッチパネル８４の入力操作を許容しない非入力領域１００とを構成できる。
【００６９】
図１０の構成では、入力領域９８における凹部１０２の深さ及び凸部１０４の高さの選択により、オペレータが指を弾性板状部材８６の外面９６（凸部１０４の頂面）に接触させてから入力領域９８を撓ませて入力を完了するまでに至る操作ストロークを、適宜設定できる。凹部１０２及び凸部１０４は、一体成形品としての弾性板状部材８６の成形時に型内で形成してもよいし、複数の素材の積層体としての弾性板状部材８６の素材積層時に形成してもよい。
【００７０】
図１０の平面入力キーボード８０では、入力領域９８と非入力領域１００とが互いに異なる材質（密度、素材等）を有するように、弾性板状部材８６を例えば二色成形法により作製して、非入力領域１００を入力領域９８よりも弾性変形し難い材質にすることで、タッチパネル８４の入力操作を許容する入力領域９８とタッチパネル８４の入力操作を許容しない非入力領域１００とを構成することもできる。
【００７１】
静電容量式のタッチパネル８４を備えた平面入力キーボード８０においては、図１１の実施形態のように、弾性板状部材８６の入力領域９８に、タッチパネル８４の導電膜９０、９２から絶縁された補助導電膜１１４を設けることができる。図示構成では、弾性板状部材８６の内面９４側で入力領域９８に与えられた凹部１０２の底面に、補助導電膜１１４が設けられている。入力領域９８に補助導電膜１１４を設けることにより、打鍵操作時に、入力領域９８を押圧する指と導電膜９０、９２との間の静電容量の変化が、補助導電膜１１４を設けない場合に比べて大きくなるので、タッチパネル８４の感度が高まり、打鍵操作ストロークが短縮される（すなわち平面入力キーボード８０の感度が高まる）。
【００７２】
静電容量式のタッチパネル８４を備えた平面入力キーボード８０においては、図１２の実施形態のように、入力領域９８と非入力領域１００とが互いに異なる材質（密度、素材等）を有するように、弾性板状部材８６を例えば二色成形法により作製して、入力領域９８を非入力領域１００よりも弾性変形し易い材質にすることで、全体に一様な形状（厚み）を有する弾性板状部材８６を用いた場合であっても、タッチパネル８４の入力操作を許容する入力領域９８とタッチパネル８４の入力操作を許容しない非入力領域１００とを構成できる。
【００７３】
図１２に示すように、平面入力キーボード８０は、弾性板状部材８６の非入力領域１００に対応する領域におけるタッチパネル８４の入力信号をキャンセルする信号処理部１１６を備えることができる。信号処理部１１６は、非入力領域１００に押圧力が加わったときに、オペレータの打鍵操作による各導電膜９０、９２の電流変化が所定の閾値を超えたとしても、閾値を超えた電流変化により得られる入力信号をキャンセルして入力位置の特定を行わないように、予め処理ルーチンが設定される。この構成により、非入力領域１００においてタッチパネル８４の入力が行なわれてしまうことを、確実に防止することができる。このような信号処理部１１６は、図８〜図１１のいずれの実施形態にも装備することができる。
【００７４】
本発明は、図示の構成に限定されない。例えば、本発明の一態様による平面入力キーボードは、図示のキー配列に限らず他の様々なキー配列を有することができる。例えば、本発明の一態様による平面入力キーボードは、オーディオビジュアル機器や他の家庭用電気機器等のリモートコントロール装置のような、打鍵ないし押圧操作されるスイッチを有する種々の入力装置を、包含する。
【符号の説明】
【００７５】
１０、３０、８０    平面入力キーボード
１２、３２、８２    入力操作面
１４、３４、８４    タッチパネル
１６、３６、８６    弾性板状部材
１８、５２、９４    内面
２０、５４、９６    外面
２２、５６、９８    入力領域
２４、５８、１００    非入力領域
５０    ドットスペーサ
６０、１０２    凹部
６２、１０４    凸部
７２、１１６    信号処理部
１１４    補助導電膜
【図１】
0005814702.tif 000002
【図２】
0005814702.tif 000003
【図３】
0005814702.tif 000004
【図４】
0005814702.tif 000005
【図５】
0005814702.tif 000006
【図６】
0005814702.tif 000007
【図７】
0005814702.tif 000008
【図８】
0005814702.tif 000009
【図９】
0005814702.tif 000010
【図１０】
0005814702.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005814702.tif 000013