(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性部材が形成された操作部と、
所定の間隙を有して前記操作部に対向配置された回路基板と、
前記回路基板に設けられた発光部と、
前記操作部側の被照光部に向けて前記発光部から出射した光を案内する第１の光ガイド部と、
一部が前記被照光部を形成し、前記第１の光ガイド部からの光を導光する第２の光ガイド部と
を有し、
前記第１の光ガイド部は、導電性を有し、前記発光部からの光を反射すると共に、前記操作部の前記導電性部材で生じた静電気を所定のグランドに誘導する
入力装置。
【請求項２】
前記第１の光ガイド部と前記導電性部材との間の距離は、前記回路基板と前記導電性部材との距離に比べて短い
請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記回路基板は、前記グランドを有する
請求項１または請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記回路基板は、前記操作部に対しての操作体の近接または接触によるに入力操作を検出する静電容量センサを有する
請求項１〜３のいずれかに記載の入力装置。
【請求項５】
前記第１の光ガイド部は、導電性部材（導電性フィルム）にメッキ処理による反射部が形成されている
請求項１〜４のいずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
前記操作部の被操作領域に導電性部材が形成されている
請求項１〜５のいずれかに記載の入力装置。
【請求項７】
前記回路基板と前記第２の光ガイド部との間には隙間が形成され、
前記第１の光ガイド部で反射した前記発光部からの光が、前記隙間を介して前記第２の光ガイド部に達し、
前記第２の光ガイド部と前記隙間とが、前記操作部の被操作領域と前記回路基板との間に介在している、
請求項１〜６のいずれかに記載の入力装置。
【請求項８】
前記被照光部は、タッチ操作に用いられる操作面と、当該操作面を囲むように位置し回転操作に用いられる回転操作領域とを有し、
前記被照光部は、前記操作部の操作面と前記回転操作領域との間に設けられている
請求項１〜７のいずれかに記載の入力装置。
【請求項９】
前記操作部は、前記導電性部材と、前記回路基板との間に絶縁性部材が設けられている
請求項１〜８のいずれかに記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性部材が形成された操作部と、操作部側に設けられた被照光部とを有する入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
引用文献１には、回転つまみを回転した際にクリック感覚を生じさせると共に、導電性金属板であるクリックバネにアースとなる静電気対策を施した回転型スイッチ装置が開示されている。
また、引用文献２には、静電容量の変化を検出するタッチパッドが設けられ、この座標入力と回転入力とを一つのデバイスで行なうスイッチ装置が開示されている。当該スイッチ装置では、意匠性を高めるために操作ノブの少なくとも一部の表面に導電性のメッキフレームを有している。
このようにメッキフレームを設けたことで、操作ノブに多く発生する静電気がメッキフレームを介して内部に通電し、操作ノブの裏側に配設されたタッチパッドに到達する。そのため、タッチパッドを構成する回路基板に搭載された集積回路が損傷を受けたり、当該集積回路の誤動作対策が必要になる。
【０００３】
引用文献２では、操作ノブ内の回路基板への静電気の通路に絶縁材料部を設けて、その通路を遮断する構造が開示されている。
また、回転する操作ノブの一部に導電性のブラシを触れるように取り付け、メッキフレームに発生する静電気をグランドにアースする構造が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７８６４８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した引用文献２の構造では、静電気の通路をさらに効果的に遮断したいという要請がある。
また、上述したブラシを用いる構造では、部品点数が増えると共に、また経年劣化でブラシが磨耗し、静電気をグランドに安定して落とすことが難しいという問題がある。さらには、操作ノブの回転にブラシによる抵抗力が生じて、操作フィーリング性を損なうという問題がある。
また、操作ノブの導電性部材と回路基板との距離を所定以上にすることとで導電性部材で生じた静電気が回路基板に達することを抑制しようとすると、入力装置が大規模化してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作フィーリング性を損なうことなく、且つ小規模な構成で、操作部の導電性部材で生じた静電気による回路基板への悪影響を効果的に抑制できる入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、導電性部材が形成された操作部と、所定の間隙を有して前記操作部に対向配置された回路基板と、前記回路基板に設けられた発光部と、前記操作部側の被照光部に向けて前記発光部から出射した光を案内する第１の光ガイド部と、一部が前記被照光部を形成し、前記第１の光ガイド部からの光を導光する第２の光ガイド部とを有し、前記第１の光ガイド部は、導電性を有し、前記発光部からの光を反射すると共に、前記操作部の前記導電性部材で生じた静電気を所定のグランドに誘導する。
【０００８】
この構成によれば、前記受光部から光を前記被照光部に反射する機能と、前記導電性部材で生じた静電気を所定のグランドに誘導する機能との双方の機能を前記第１の光ガイドで実現する。そのため、部品点数を増やすことなく、静電気を確実にグランドに誘導できる。これにより、回路基板が静電気による悪影響を受けることを回避できる。
また、この構成によれば、前記第１の光ガイドからの光を前記第２の光ガイドに導光し、当該第２の光ガイドの形成された前記被照光部に導光できる。
【０００９】
好適には本発明の入力装置は、前記第１の光ガイド部と前記導電性部材との間の距離は、前記回路基板と前記導電性部材との距離に比べて短い。
【００１０】
この構成によれば、前記導電性部材で生じた静電気を、前記回路基板ではなく、前記第１の光ガイド部に誘導でき、当該第１の光ガイド部によりグランドに落とすことができる。これにより、回路基板が静電気による悪影響を受けることを回避できる。
【００１１】
好適には本発明の入力装置の前記回路基板は、前記グランドを有する。
この構成によれば、静電気を落とすグランドとして前記回路基板のグランドを利用できるので、別途グランドを設ける必要がなく、回路規模が大きくなることを抑制できる。
【００１２】
好適には本発明の入力装置の前記回路基板は、前記操作部に対しての操作体の近接または接触によるに入力操作を検出する静電容量センサを有する。
この構成によれば、前記回路基板に前記静電センサとして機能を持たせることで、前記操作部に対しての近接または接触を操作入力として検出できる。
【００１３】
好適には本発明の入力装置の前記第１の光ガイド部は、導電性部材にメッキ処理による反射部が形成されている。
この構成によれば、前記発光部から光を反射する機能を簡単な製法および構成で、前記第１のガイドに持たせることができる。
【００１４】
好適には本発明の入力装置の前記操作部の被操作領域に導電性部材が形成されている。
この構成によれば、前記操作部の被操作流域の意匠デザイン性を高めることができる。
【００１５】
好適には、前記回路基板と前記第１の光ガイド部との間には隙間が形成され、前記第１の光ガイド部で反射した前記発光部からの光が、前記隙間を介して前記第２の光ガイド部に達し、前記第２の光ガイド部と前記隙間とが、前記操作部の被操作領域と前記回路基板との間に介在している。
【００１６】
好適には本発明の入力装置の前記被照光部は、タッチ操作に用いられる操作面と、当該操作面を囲むように位置し回転操作に用いられる回転操作領域とを有し、前記被照光部は、前記操作部の操作面と前記回転操作領域との間に設けられている。
【００１７】
この構成によれば、タッチ操作に用いられる前記操作面と、その外側の前記回転操作領域との間に前記照光部を設けることで、前記操作部の意匠デザイン性を高めることができる。
【００１８】
好適には本発明の入力装置の前記操作部は、前記導電性部材と、前記回路基板との間に絶縁性部材が設けられている。
この構成によれば、前記導電性部材で生じた静電気が前記回路基板に達することをさらに効果的に回避できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば操作フィーリング性を損なうことなく、且つ小規模な構成で、操作部の導電性部材で生じた静電気による回路基板への悪影響を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の実施形態の入力装置を説明する斜視図である。
【図２】図２は図１に示す入力装置を説明する分解斜視図である。
【図３】図３は図１に示す入力装置のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図４は図１に示す入力装置の支持体の斜視図である。
【図５】図５は図１に示す入力装置の支持体の操作板側からみた斜視図である。
【図６】図６は図２に示す入力装置の断面構造を説明するための図である。
【図７】図７は図２に示す発光部、回路基板および導電性部材の位置関係を説明するための図である。
【図８】図８は図２に示す第１の光ガイド部を構成する反射部材および導電性部材の外観斜視図である。
【図９】図９は図３に示す入力装置の断面図の回路基板の端部付近の拡大図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態の入力装置の変形例を説明するための部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明の実施形態の入力装置１を説明する斜視図、図２は図１に示す入力装置１を説明する分解斜視図である。図３は図１に示す入力装置１のＡ−Ａ線における断面図、図４は図１に示す入力装置１の支持体５５を説明するための斜視図である。図５は、支持体５５の操作板３３側からみた斜視図、図６は図２に示す入力装置の断面構造を説明するための図である。図７は発光部１３、回路基板１５および導電性部材５３の位置関係を説明するための図である。図８は、第１の光ガイド部４９を構成する反射部材５１および導電性部材５３の外観斜視図である。
図９は、図３に示す入力装置１の断面図の回路基板１５の端部付近の拡大図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の入力装置１は、導電性部材が形成され操作者の指等により操作される操作部１１の被操作領域１１ａと、被操作領域１１ａ内側に位置して指等の操作体によりスライドおよび押圧操作が行われる操作面３３ａとを有している。操作面３３ａと被操作領域１１ａとの間には、発光部１３からの光が導光される被照光部２２１ａ１が設けられている。
【００２３】
図２に示すように、入力装置１は、発光部１３と、この発光部１３が搭載された回路基板１５と、第１の光ガイド部４９とを有する。
第１の光ガイド部４９は、発光部１３からの光を操作部１１（被照光部）に向けて案内する。ここで、第１の光ガイド部４９は、導電性を有しており、発光部１３からの光を反射すると共に、操作部１１の被操作領域１１ａで生じた静電気を回路基板１５の所定のグランドに誘導する。
このように第１の光ガイド部４９は、光反射機能と、静電気対策機能との双方の機能を実現する。
【００２４】
操作部１１は、操作者の指で掴まれるような有底筒状の形状をしており、操作者の指等により、回転操作や押圧操作等の入力操作が行われる。この回転操作のために、操作部１１は、後述する機構により、基部材２３に対し回転可能に支持されている。
【００２５】
また、この基部材２３と係わって、操作部１１及び基部材１の全体を上下に移動させるプッシュ機構や左右前後に移動させるスライド機構を有しているが、それら機構についても詳細な図示及び説明は省略する。
【００２６】
操作部１１は、略リング状をしている。
操作部１１の開口部には、略円板状の操作板３３の操作面３３ａが表れている。操作部１１は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ、polycarbonate）等の合成樹脂を用いて構成される。
操作部１１の開口部の操作面３３ａの外周には、操作面３３ａを取り囲む位置に第２の光ガイド部２２１の被照光部２２１ａ１が位置している。図３に示すように、第２の光ガイド部２２１は、操作部１１の被操作領域１１ａと回路基板１５との間に介在し、耐静電気性能を高めている。
【００２７】
操作部１１内には、操作板３３を支持し、第２の光ガイド部２２１と係合する支持体５５が設けられている。
第２の光ガイド部２２１は、リング状の外枠部２２１ａと、その内側に位置する円板部２２１ｂと、外枠部２２１ａと円板部２２１ｂとの間に介在するリング部２２１ｃと、円板部２２１ｂの中心から発光部１３に向けて延出する円柱部２２１ｄとを有し、これが一体化されている。
【００２８】
図２に示すように、第２の光ガイド部２２１の発光部１３側には、摺動シート２１９および回路基板１５が順に設けられている。第２の光ガイド部２２１の円板部２２１ｂは、摺動シート２１９および回路基板１５の中心を貫通し、第１の光ガイド部４９付近の位置に達している。
回路基板１５の円板部２２１ｂとは反対側の面には発光部１３が設けられている。
【００２９】
発光部１３は、例えば、円周方向に等間隔に配置された６個のＬＥＤ(Light Emitting Diode）で構成される。
回路基板１５は、プリント回路板（ＰＣＢ、printed circuit board）を用いた静電容量センサ４１として機能する。
静電容量センサ４１は、検出用電極が絶縁層を挟んで２層になるように設けられたタッチパッドを形成している。
【００３０】
そして、操作者の指が操作板３３の操作面３３ａに接近または接触して操作を行った入力動作が、僅かな静電容量の変化となり、この僅かな静電容量の変化を検出用電極で検出することにより、位置情報或いは状態情報として、静電容量センサ４１が入力できるようになる。
【００３１】
また、図２に示すように、回路基板１５には、コネクタ１７が搭載されており、コネクタ１７を介して、静電容量センサ４１で検知した信号の送信や発光部１３への電力の供給等、図示していないハーネスを介して外部機器と接続されている。
【００３２】
発光部１３に対して基部材２３側には、第１の光ガイド部４９が設けられている。図８に示すように、第１の光ガイド部４９は、リング状の反射部材５１と、導電性部材５３とを有する。
図３に示すように、反射部材５１および導電性部材５３は、ケース６１内に収容されている。
【００３３】
反射部材５１は、例えば、導電性部材５３の発光部１３と対向する面をメッキ処理して反射面としている。当該反射面は、円周方向に沿って６０°間隔で緩やかな凸部が形成されている。
反射部材５１は、発光部１３からの光を反射する。反射部材５１で反射された光は、円筒部５３ｂ内に入射する。
そして、円筒部５３ｂ内に入射した光は、円筒部５３ｂ内に位置する第２の光ガイド部２２１の円柱部２２１ｄに入射し、円柱部２２１ｄ、円板部２２１ｂ、リング部２２１ｃおよび外枠部２２１ａの被照光部２２１ａ１に順に導光され、操作板３３に達する。操作板３３に透明部あるいは開口部が設けられている場合には、これらを介して光が操作板３３の表面に照光される。
【００３４】
また、図９に示すように、回路基板１５と第２の光ガイド部２２１との間には隙間１５ａが形成されている。
発光部１３から反射部材５１に向けて照射され、反射部材５１で反射した光は、隙間１５ａを介して第２の光ガイド部２２１に達する。第２の光ガイド部２２１は操作部１１の外側に露出する被照光部２２１ａ１を有する。第２の光ガイド部２２１に光が導光されることで、被照光部２２１ａ１が光る。
【００３５】
図８に示すように、導電性部材５３は、反射部材５１が形成される載置面５３ａと、回路基板１５に向けて延出したリング状の円筒部５３ｂとを有する。
円筒部５３ｂの一部は、回路基板１５のグランドに接続さている。また、円筒部５３ｂと操作部１１の被操作領域１１ａとの間の距離は、回路基板１５と被操作領域１１ａとの距離に比べて短い。これにより、操作部１１の被操作領域１１ａに指等が振れたことによって生じた静電気は、被操作領域１１ａから回路基板１５直接伝達されることはなく、導電性部材５３に伝達される。そして、当該静電気は円筒部５３ｂを通じて、回路基板１５上のグランドに伝達される。
そのため、当該静電気によって回路基板１５に不具合が生じることを回避できる。
【００３６】
反射部材５１で反射された光を円筒部５３ｂの中空部内に導光され、図４および図７に示すように、当該中空部に位置する第２の光ガイド部２２１の円柱部２２１ｄ内に入射する。そして、当該光は、円柱部２２１ｄから円板部２２１ｂ、リング部２２１ｃを通り、外枠部２２１ａに導光される。
【００３７】
ケース６１は、中空形状のスライダー６３の先端を収容している。
図２および図３に示すように、スライダー６３の外周の所定箇所にはベアリング２５が係合されている。ベアリング２５は、ケース６１内でケース６１と係合している。
ケース６１は、ベアリング２５を介してスライダー６３に対して相対的に回転する。
【００３８】
基部材２３には、支持体７１が回転自在に設けられている。支持体７１には支持体７３が固定されている。
図３に示すように、支持体７３には、バネ７５を介して第２の光ガイド部２２１の円柱部２２１ｄに移動可能に弾性的に固定されている。
操作板３３の操作面３３ａがＺ２方向に押圧されると、支持体５５と一体となって第２の光ガイド部２２１がＺ２方向に、バネ７５の弾性力に抗して移動する。
また、被操作領域１１ａが操作されて操作部１１が回転すると、第２の光ガイド部２２１もＺ１方向の軸を中心に回転し、第２の光ガイド部２２１の回転に連動して支持体７３および支持体７１が回転する。
【００３９】
以下、本発明の実施形態に係る入力装置１の作用について説明する。
［照光作用］
発光部１３からの光の一部が第１の光ガイド部４９の反射部材５１の反射面に照射される。そして、反射部材５１の反射面で反射された光は、図６および図８に示す円筒部５３ｂ内に入射する。
そして、円筒部５３ｂ内に入射した光は、円筒部５３ｂ内に位置する第２の光ガイド部２２１の円柱部２２１ｄに入射し、円柱部２２１ｄ、円板部２２１ｂ、リング部２２１ｃおよび外枠部２２１ａに順に導光され、操作板３３付近の被照光部２２１ａ１に達する。操作板３３に透明部あるいは開口部が設けられている場合には、これらを介して光が操作板３３の表面に照光される。
【００４０】
また、図９に示すように、発光部１３からの光の一部が、反射部材５１の反射面で反射して、例えば、回路基板１５と第２の光ガイド部２２１との間の隙間１５ａを介して第２の光ガイド部２２１に入射する。
そして、第２の光ガイド部２２１に入射した光が、操作面３３ａの周囲にある被照光部２２１ａ１に達し、その部分を光らせる。
【００４１】
［耐静電気性能」
操作者が指等で操作部１１の導電性部材が形成された被操作領域１１ａを触れると静電気が生じる。当該静電気は、第１の光ガイド部４９の導電性部材５３に伝達される。すなわち、入力装置１では、円筒部５３ｂと操作部１１の被操作領域１１ａとの間の距離は、回路基板１５と被操作領域１１ａとの距離に比べて短い。これにより、操作部１１の被操作領域１１ａに指等が振れたことによって生じた静電気は、被操作領域１１ａから回路基板１５直接伝達されることはなく、導電性部材５３に伝達される。そして、当該静電気は円筒部５３ｂを通じて、回路基板１５上のグランドに伝達される。
そのため、当該静電気によって回路基板１５に不具合が生じることを回避できる。
【００４２】
上述した本実施形態の入力装置１は、以下の効果を有する。
すなわち、入力装置１は、発光部１３からの光を第２の光ガイド部２２１に反射する機能と、導電性部材が形成された被操作領域１１ａで生じた静電気を回路基板１５のグランドに誘導する機能との双方の機能を第１の光ガイド部４９で実現できる。そのため、少ない部品で当該２つの機能を実現できる。
【００４３】
また、入力装置１によれば、導電性部材５３の円筒部５３ｂと被操作領域１１ａとの間の距離は、回路基板１５と被操作領域１１ａとの距離に比べて短い。これにより、操作部１１の被操作領域１１ａに指等が振れたことによって生じた静電気は、被操作領域１１ａから回路基板１５直接伝達されることはなく、導電性部材５３に伝達される。そして、当該静電気は円筒部５３ｂを通じて、回路基板１５上のグランドに伝達される。そのため、当該静電気によって回路基板１５に不具合が生じることを回避できる。
また、入力装置１によれば、導電性部材５３の円筒部５３ｂと被操作領域１１ａとの間の距離を、回路基板１５と被操作領域１１ａとの距離に比べて短くすれば全体を小規模に構成しても、十分な耐静電気性能を得ることができる。
【００４４】
また、入力装置１によれば、静電気を落とすグランドとして回路基板１５のグランドを利用できるので、別途グランドを設ける必要がなく、回路規模が大きくなることを抑制できる。
【００４５】
また、入力装置１によれば、回路基板１５に静電容量センサ４１として機能を持たせることで、操作面３３ａに対しての近接または接触を操作入力として検出できる。
【００４６】
また、入力装置１によれば、導電性部材５３にメッキ処理をして反射部材５１を形成することで、発光部１３からの光を反射する機能を簡単な製法および構成で第１の光ガイド部４９に持たせることができる。
【００４７】
また、入力装置１によれば、被操作領域１１ａにメッキ等で導電性部材を形成することで、被操作流域１１ａの意匠デザイン性を高めることができる。
【００４８】
また、入力装置１によれば、第１の光ガイド部４９で反射された光を、第２の光ガイド部２２１に導光することで、第２の光ガイド部２２１の一部であり、操作面３３ａの外周に位置する被照光部２２１ａ１を光らせることができる。これにより、操作部１１の意匠デザイン性を高めることができる。
【００４９】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
図１０は、本発明の実施形態の入力装置１の変形例を説明するための部分断面図である。
図１０に示すように、本変形例では、操作部（上ケース）１１とケース（下ケース）６１との隙間部に絶縁性部材３２１を設け、被操作領域１１ａで生じた静電気が入力装置１内の回路基板１５に伝わる電気経路を遮断するようにしてもよい。これにより、被操作領域１１ａと回路基板１５との距離を一定以上離す必要がなく、より双方を近づけることができる。このことにより、外形サイズを大きくすることなく静電気耐性を向上させることが可能となる。
【００５０】
また、上述した実施形態では、第１の光ガイド部４９からの光を図２および図３等の形状の第２の光ガイド部２２１で導光する場合を例示したが、導光する光ガイド部の形状および構成は任意である。
また、第１の光ガイド部４９の構成も任意であり、発光部１３から光を被操作領域に反射する機能と、被操作領域１１ａで生じた静電気をグランドに誘導する機能を併せ持つものであれば特に限定されない。
【００５１】
また、上述した実施形態では、操作面３３ａを用いたスライド操作および押圧操作、並びに被操作領域１１ａを用いた回転操作を入力する構成を例示したが、入力操作の種類および数は任意である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、被照光部および回路基板を備えた入力装置に関する
【符号の説明】
【００５３】
１…入力装置
１１…操作部
１１ａ…被操作領域
１３…発光部
１５…回路基板
２３…基部材
２５…ベアリング
３３…操作板
３３ａ…操作面
４９…第１の光ガイド部
５１…反射部材
５３…導電性部材
５３ａ…載置面
５３ｂ…円筒部
６１…ケース
６３…スライダー
７１…支持体
２２１…第２の光ガイド部
２２１ａ…外枠部
２２１ａ１…被照光部
２２１ｂ…円板部
２２１ｃ…リング部
２２１ｄ…円柱部
【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】
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【図９】
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【図１０】
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