(57)【要約】      （修正有）【課題】各接点を確実に動作させることができ、しかも各接点の誤検出を低減できる入力装置を提供する。【解決手段】検出シート２，３の対向面には、可動接点１４ａ〜１４ｅ、固定接点１６ａ〜１６ｅがそれぞれ設けられている。検知シート２には、前記可動接点１４ａ〜１４ｅに対応する位置に凸部１２ａ〜１２ｅが、前記凸部１２ａ〜１２ｅの両側には区画凸部１３ａ〜１３ｆが、それぞれ突出形成されている。前記区画凸部１３ａ〜１３ｆには接着材層１８ａ〜１８ｆを介して表面シート５が積層されて、前記凸部１２ａ〜１２ｅと表面シート５との間に隙間２４が形成されている。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して設けられた一対の検知シートと、前記検知シート間を所定間隔離間させ且つ複数の領域に区画するスペーサと、前記各領域内において接点がそれぞれ設けられた入力装置において、
前記一方の検知シート上には、前記各接点に対応する位置に設けられた複数の第１の凸部と、それぞれの前記第１の凸部の両側に設けられた第２の凸部と、前記第１の凸部と前記第２の凸部を覆う表面シートが設けられ、前記表面シートが、前記第１の凸部と前記表面シートとの間に所定寸法の隙間が形成されるように前記第２の凸部に固定されていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記第２の凸部は、前記第１の凸部と同じ高さ寸法に形成されて、前記第２の凸部と前記表面シートとが接着材層を介して固定されている請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
前記第１の凸部と前記第２の凸部は、印刷形成されている請求項２記載の入力装置。
【請求項４】
前記第１の凸部と前記第２の凸部は、同一材料で形成されている請求項２または３記載の入力装置。
【請求項５】
前記接点は、前記一方の検知シートに設けられた可動接点と、前記他方の検知シートに前記可動接点に対向して設けられた固定接点からなる請求項１ないし４のいずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
前記接点は、直線状に配列されている請求項１ないし５のいずれかに記載の入力装置。
【請求項７】
前記接点の並び方向に対して直交する向きに指が置かれたときに、前記指が前記複数の接点に対向する大きさに設定されている請求項６記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接点が接近して並列に形成された入力装置に係り、特に接点に沿って移動させて連続的な操作が可能な入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、薄型のスイッチとしては下記の特許文献１と２に示すものがある。
【０００３】
特許文献１に記載のものは、フラット・キーボード・スイッチに関するものであり、第３図に示すように接点が対向して設けられた一対のシートの一面側において、隣接する接点間に突起状の指案内部が設けられたものが記載されている。この突起状の指案内部が設けられていることにより、押圧操作したときに所望の接点が動作するように指を確実に導くことができる。
【０００４】
また特許文献２に記載のものは、低荷重メンブレンスイッチに関するものであり、第１図と第２図には、一対のシートに電極が対向して設けられ、前記一方のシートの逆側の面に突起が形成されて、表面シートが押されたときに前記突起を介して前記対向する接点が接触するようになっている。このような突起が設けられていると、突起の下に位置する電極が重点的に押圧されて、対向する電極どうしを低い荷重で接触させることができる。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５９−１７０３３２号公報
【特許文献２】
実開平３−８２５２８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した特許文献１に示すものは接点が隣接して設けられているものであるが、隣接する接点から接点へ指を連続的に移動させて入力操作を行う場合には、前記突起状の指案内部が指の移動の妨げとなって円滑に操作することができない。
【０００７】
また、上記した特許文献２に示すものでは、隣接する接点から接点へ連続的に移動させて入力操作を行う場合には、ひとつの接点が突起を介して押圧されたときに表面シートが撓み変形するが、このとき前記突起が押圧されたときに隣接する突起も同時に押圧されて隣接するスイッチの出力が切り換えられるおそれが高くなる。またスイッチ全体の設置面が歪んでいたり、表面シートが経年変化などで変形したときには、表面シートが変形したときの応力によって突起が押圧されて接点が勝手に通電状態に切り替えられてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、隣接して接点が設けられているものにおいて、各接点を確実に動作させることができ、しかもシート変形時の誤検出を低減できる入力装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対向して設けられた一対の検知シートと、前記検知シート間を所定間隔離間させ且つ複数の領域に区画するスペーサと、前記各領域内において接点がそれぞれ設けられた入力装置において、
前記一方の検知シート上には、前記各接点に対応する位置に設けられた複数の第１の凸部と、それぞれの前記第１の凸部の両側に設けられた第２の凸部と、前記第１の凸部と前記第２の凸部を覆う表面シートが設けられ、前記表面シートが、前記第１の凸部と前記表面シートとの間に所定寸法の隙間が形成されるように前記第２の凸部に固定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記した本発明の入力装置では、前記第１の凸部と前記表面シートとの間に隙間が形成されているので、接点に対応する位置にある表面シートが撓み易くなって操作する指を接点に誘導し易くなり、接点を確実に動作させることができる。しかも上記のように隙間が形成されていると、表面シートが経年変化などで変形したとしても接点が勝手に動作させられることがない。
【００１１】
例えば、前記第２の凸部は、前記第１の凸部と同じ高さ寸法に形成されて、前記第２の凸部と前記表面シートとが接着材層を介して固定されている。この場合、第１の凸部と第２の凸部が同じ高さ寸法に形成されていても、前記接着材層によって第１の凸部と表面シートとの間に隙間が形成されるものとなる。
【００１２】
また、前記第１の凸部と前記第２の凸部は、印刷形成されていてもよい。これにより製造工程を迅速化及び簡略化できるようになる。
【００１３】
また、前記第１の凸部と前記第２の凸部は、同一材料で形成されていてもよい。これにより製造コストを低減できるようになる。
【００１４】
また、前記接点は、前記一方の検知シートに設けられた可動接点と、前記他方の検知シートに前記可動接点に対向して設けられた固定接点からなる構成にできる。
【００１５】
また、前記接点は、直線状に配列されている構成が可能である。この場合に、前記接点の並び方向に対して直交する向きに指が置かれたときに、前記指が前記複数の接点に対向する大きさに設定されている構成にできる。このように小型化すると、非常に小型の電子機器などに搭載することが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の入力装置の一例を示す分解斜視図、図２は上側の検知シートを表側から見たときの平面図、図３は図２に示す検知シートを裏側から見たときの平面図、図４はスペーサを上側から見たときの平面図、図５は下側の検知シートを示す平面図、図６は本発明の入力装置の操作説明図である。
【００１７】
本発明の入力装置１は、例えば、非常に小型の装置などに搭載されて、その装置の各種操作に使用されるものである。この入力装置１は、図１に示すように、一対の検知シート２，３が互いに対向して設けられ、前記検知シート２と検知シート３との間にスペーサ４が介装され、さらに前記検知シート２のＺ１側の表面に表面シート５が設けられているものである。
【００１８】
前記検知シート２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの合成樹脂でフィルム状に形成され、Ｘ１−Ｘ２方向に形成されている。図１と図２に示すように、前記検知シート２の上面（Ｘ１側の面）には、５個の凸部（第１の凸部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅが長手方向に沿って直線状に配列されている。これら凸部１２ａ〜１２ｅは、いずれも同一形状であり、Ｘ−Ｙ平面での形状が円形である。また図２に示すように、凸部１２ａと１２ｂ、凸部１２ｂと１２ｃ、凸部１２ｃと１２ｄ、凸部１２ｄと１２ｅの間隔はいずれも同じ寸法Ｓ１に設定されている。
【００１９】
前記検知シート２のＺ１側の表面には、前記各凸部１２ａ〜１２ｅを挟むようにして両側に区画凸部（第２の凸部）１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆが形成されている。前記区画凸部１３ａ〜１３ｆは、いずれも同じ形状であり、Ｘ−Ｙ平面での形状がＹ方向に長い長方形である。ただし、各区画凸部１３ａ〜１３ｆの長手方向の寸法などは適宜変更することができる。
【００２０】
図２に示すように、前記検知シート２では、隣接する前記区画凸部１３ａと１３ｂ、区画凸部１３ｂと１３ｃ、区画凸部１３ｃと１３ｄ、区画凸部１３ｄと１３ｅ、区画凸部１３ｅと１３ｆの間隔寸法は、いずれも寸法Ｓ２に設定されている。すなわち、前記凸部１２ａは前記区画凸部１３ａと１３ｂとの間の中心、凸部１２ｂは区画凸部１３ｂと１３ｃとの間の中心、凸部１２ｃは区画凸部１３ｃと１３ｄとの間の中心、凸部１２ｄは区画凸部１３ｄと１３ｅとの間の中心、凸部１２ｅは区画凸部１３ｅと１３ｆとの間の中心に形成されている。
【００２１】
図３は前記検知シート２をＺ２側となる裏側から見た状態であるが、このように、前記検知シート２の裏面には、前記凸部１２ａ〜１２ｅに対向する位置に四角形状の可動接点１４ａ〜１４ｅが突出して形成されている。前記可動接点１４ａ〜１４ｅは、前記の各凸部１２ａ〜１２ｅよりもＸ−Ｙ平面での面積が大きく形成されている。また前記凸部１２ａ〜１２ｅの図２に示す中心Ｑ１が、前記可動接点１４ａ〜１４ｅの図３に示す中心Ｑ２と一致している。なお、前記可動接点１４ａ〜１４ｅは、カーボンなどの導電性材料が含有された樹脂、あるいは銀または銀系のペーストを印刷等によって形成することができる。
【００２２】
図１と図５に示すように、前記検知シート３は、Ｘ−Ｙ平面での形状が前記検知シート２と同じ材料でフィルム状に形成されたものである。また、前記検知シート３には、その一部に同じ材料で形成された延出片３ａが一体に形成されている。
【００２３】
前記検知シート３の上面（Ｚ１側の面）には、固定接点１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅが形成されている。固定接点１６ａ〜１６ｅは、一対の対向電極１６ａ１，１６ａ２、・・・、１６ｅ１，１６ｅ２を有している。
【００２４】
対向電極１６ａ１，１６ａ２、・・・はそれぞれ半円状に形成されており、その半円の直線部分が互いに対向するようにして全体で円形となるように配置されている。前記一方の対向電極１６ａ１〜１６ｅ１には、それぞれ線状の検出電極１６ｆ，１６ｆ・・・が接続されて、互いに電気的に導通しないように前記延出片３ａへと延びて形成されている。
【００２５】
前記固定接点１６ａ２〜１６ｅ２には共通電極１５が接続されて、前記延出片３ａまで延びて形成されている。すなわち、前記共通電極１５は、延出片３ａからＴ字状に形成されて、長手方向に配列された各対向電極１６ａ２〜１６ｅ２と接続されている。
【００２６】
なお、前記固定接点１６ａ〜１６ｅの形状は、これに限られるものではなく、対向電極、検出電極、共通電極の形状は適宜変更することができる。また、前記検知シート３に形成された延出片３ａの端部は、図示しないＣＰＵなどで構成された制御部と接続されている。
【００２７】
前記スペーサ４は、Ｘ−Ｙ平面形状が前記検知シート２と同じに形成され、ＰＥＴなどの合成樹脂などでフィルム状に形成されたものである。このスペーサ４には、Ｚ方向に貫通する５個の円形の貫通孔１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅが穿設されて、互いに一定の間隔で形成されている。これらの貫通孔１７ａ〜１７ｅは、図６に示すように前記スペーサ４に検知シート２が重ねられたときに可動接点１４ａ〜１４ｅが挿入可能となる大きさで形成されている。
【００２８】
なお、前記可動接点１４ａ〜１４ｅと、固定接点１６ａ〜１６ｅとで本実施の形態の接点Ａ〜Ｅが構成されている。
【００２９】
前記表面シート５は、合成樹脂などで前記検知シート２やスペーサ４と同じ形状でシート状に形成されたものであり、この表面シート５により前記凸部１２ａ〜１２ｅと前記区画凸部１３ａ〜１３ｆの全体が覆われるように積層される。ただし、この表面シート５は、他のシートと同じ形状にする必要はなく、表面シート５側が小さく形成されていてもよい。
【００３０】
図６に示すように、前記表面シート５は、前記区画凸部１３ａ〜１３ｆと接着材層１８ａ〜１８ｆを介して固定される。前記区画凸部１３ａ〜１３ｆは、いずれもその突出寸法がＨ１となるように形成され、前記凸部１２ａ〜１２ｅの突出寸法と同じに形成されている。このように凸部１２ａ〜１２ｅと区画凸部１３ａ〜１３ｆとを同じ高さ寸法に設定して形成すると、各凸部の形成時に印刷形成によって一度に各凸部１２ａ〜１２ｅ、１３ａ〜１３ｆを形成することができるので、製造工程の迅速化や簡略化を図ることが可能になる。
【００３１】
また、前記表面シート５が接着材層１８ａ〜１８ｆを介して検知シート２上に固定される際には、図６に示すように高さ寸法Ｈ２の接着材層１８ａ〜１８ｆが形成される。これによって、前記検知シート２の表面に形成された凸部１２ａ〜１２ｅと前記表面シート５の裏面５ａとの間にそれぞれ隙間２４，２４，・・・が形成される。なお、図６では前記接着材層１８ａ〜１８ｆの高さ寸法Ｈ２は、区画凸部１３ａ〜１３ｆの突出寸法Ｈ１と等しい寸法で形成されているが、この寸法に限定されるものではなく、高さ寸法Ｈ２は突出寸法Ｈ１より長くても短くてもよい。ただし、短く形成される場合には、表面シート５と凸部１２ａ〜１２ｅとの間に隙間２４が形成されるように互いの寸法が設定される。
【００３２】
本実施の形態の入力装置１は、図６に示すように、前記接点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの並び方向となるＸ１−Ｘ２方向に対して直交する方向から指を対向させたときに２〜３個の複数の接点を一度に覆うことができる寸法で形成することができる。ただし、これに限られるものではなく、接点間のピッチが長く形成されて前記のように指を対向させたときに１個の接点を覆うことができる寸法であってもよく、またはそれ以上のピッチで長く形成されていてもよく、あるいはさらに短いピッチで形成されたものでもよい。
【００３３】
本実施の形態の入力装置１では、表面シート５に対して指で長手方向中央部をＺ２方向へ押圧操作すると、区画凸部１３ｃと１３ｄの間に位置する表面シート５が凹状に撓み変形させられる。そして表面シート５の裏面５ａが凸部１２ｃに当たって、前記凸部１２ｃが下方（Ｚ２方向）へ押し下げられる。凸部１２ｃが押し下げられると、検知シート２が凹状に撓み変形して検知シート２の下面に形成された可動接点１４ｃが検知シート３上に形成された固定接点１６ｃと接触する。このとき、可動接点１４ｃは、固定接点１６ｃの対向電極１６ｃ１，１６ｃ２の双方に接触させられて、接点Ｃのスイッチ出力が切り換えられたことが検知される。
【００３４】
本実施の形態での検知方法としては、共通電極１５に対し常にまたは断続的に電流を与えておき、可動接点１４ｃと固定接点１６ｃとが接触したときに共通電極１５から検出電極１６ｆに電流が流れ、このとき対向電極１６ｃ１と接続された検出電極１６ｆから得られた電流を図示しないＣＰＵで検出することで、接点Ｃが押圧操作されたことが検知される。なお、その他の接点Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆについても前記と同様にして押圧操作が検知されるようになっている。
【００３５】
このように、前記凸部１２ｃと表面シート５との間に隙間が形成されていると、指で表面シート５を押したときに、接点Ｃに対応する部分が凹み変形し易くなり、指を各接点Ｃに誘導し易くなる。しかも接点Ｃに対応する部分のみが重点的に変形させられるので、接点Ｃに対応する操作部を確実に押圧操作できる。なお、その他の接点Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅについても同様に変形させられて、各操作部を確実に押すことができる。
【００３６】
また、指を接点Ｃの位置からＸ１方向へ移動させることで、接点Ｃから接点Ｄそして接点Ｅへと連続的に円滑に指を移動させることができ、接点Ｃ〜Ｅを連続して押圧操作できる。また同様に接点Ｃの位置からＸ２方向へ移動させることで、接点Ｃから接点Ｂそして接点Ａへと連続的に滑らかに動作させることができる。さらに入力装置１の一端の接点Ａから他端の接点Ｅまでを順番に連続的に押圧操作することもできる。ただし、このように接点間のピッチが狭く形成されているものでは、隣接する接点が重複して押圧操作されて双方の操作が検出されるものであってもよい。
【００３７】
また、接点間のピッチが十分に広く形成されている入力装置では、接点ＣからＸ２方向へ指を移動させたときに、接点Ｂに対する押圧操作が検知状態に至ったときには接点Ｃに対する押圧操作の検知状態が解除され、また接点Ａでの操作が検知されたときには接点Ｂでの検知状態が解除される。このような接点間隔が広く形成されているものでは接点をそれぞれ個別に確実に動作させることができる。
【００３８】
図６に示すように入力装置１が非常に小型のものでは、その厚み寸法が薄く形成されるが、上記のように隙間２４が形成されていることで、経年変化などによって表面シート５が変形したとしても、表面シート５によって凸部１２ａ〜１２ｅが押圧されることがなく、接点Ａ〜Ｅが不用意に検知状態に切り換えられてしまうことがない。またこのように隙間２４が形成されていると、入力装置１を湾曲した面に設置することも可能になる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明した本発明は、複数の接点が並設されているものにおいて、各接点を確実に動作させることができ、しかも各接点を滑らかに連続して操作することもできる。さらに、経年変化によるシート変形時の誤検出を低く抑えることができる。また、小型の電子機器に設置できるように小型化したとしても各接点を確実に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の入力装置の一例を示す分解斜視図、
【図２】上側の検知シートを表側から見たときの平面図、
【図３】図２に示す検知シートを裏側から見たときの平面図、
【図４】スペーサを上面から見たときの平面図、
【図５】下側の検知シートを示す平面図、
【図６】本発明の入力装置の操作説明図
【符号の説明】
１  入力装置
２，３  検知シート
４  スペーサ
５  表面シート
１２ａ〜１２ｅ  凸部（第１の凸部）
１３ａ〜１３ｆ  区画凸部（第２の凸部）
１４ａ〜１４ｅ  可動接点
１５  共通電極
１６ａ〜１６ｅ  固定接点
１７ａ〜１７ｅ  貫通孔
１８ａ〜１８ｆ  接着材層
２４  隙間
【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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