(57)【要約】【課題】キートップと、磁石と、上面にキートップを固着するベースシートと、キートップの下側位置でベースシートの下面に固着するストッパープレートと、を備えキートップの側方移動に磁石が連動し磁束密度の変化を回路基板に設けた磁気センサで検出するポインティングデバイス用キーシートについて、厚み方向に薄型化されまたはスライド操作方向小型化され、操作荷重が低減されたポインティングデバイス用キーシートを提供すること。【解決手段】磁石１４をストッパープレート１７に固定し、ベースシート１６から接離自在に配置することとした。このため、蛇腹部１６ｂ以外の平板部１６ｃでもベースシート１６の変形伸縮が可能である。【選択図】図１
2012104311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キートップと、磁石と、上面にキートップを固着するベースシートと、キートップの下側位置でベースシートの下面に固着するストッパープレートと、を備えキートップの側方移動に磁石が連動し磁束密度の変化を回路基板に設けた磁気センサで検出するポインティングデバイス用キーシートであって、
前記磁石がストッパープレートに固定されベースシートから接離自在に配置されたポインティングデバイス用キーシート。
【請求項２】
ストッパープレートが、ベースシートとの固着部位から複数本の弓状に伸張するバネ部とバネ部の先端で円板状に広がる基部とで構成される請求項１記載のポインティングデバイス用キーシート。
【請求項３】
磁石がストッパープレートの上面に固定される請求項１または請求項２記載のポインティングデバイス用キーシート。
【請求項４】
磁石がストッパープレートの下面に固定される請求項１または請求項２記載のポインティングデバイス用キーシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機、ＰＤＡ、ゲームコントローラなど電子機器の操作装置として利用するポインティングデバイス用キーシートに関し、特に、移動する磁石による磁束密度の変化を検出する磁気検出方式で用いるポインティングデバイス用キーシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の操作装置とその入力方式が多様化する中で、傾倒や水平方向への変位といった磁石の「側方移動」による磁束密度の変化を磁気センサで検出し、これを入力信号として利用する磁気検知方式のポインティングデバイスが知られている。こうしたポインティングデバイスは、例えば、特開2007-012591号公報（特許文献１）に記載されており、図６で示すように、押圧操作するポインティングデバイス用キーシート１の中に磁石２が一体化されて収納されており、中央キートップ３のスライド操作によって磁石２も側方移動し、回路基板Ｐに備えられた磁気センサ４によって磁石２の移動量を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０１２５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ポインティングデバイスとして用いられるポインティングデバイス用キーシートについては、その薄型化やスライド方向への小型化、操作荷重の低減が市場から求められる中、上記特開２００７−０１２５９１号公報（特許文献１）記載のポインティングデバイス用キーシート１では、磁気検知のために磁石２が必要であり磁石２のスペース分だけ大型化せざるを得なかった。
そこで、磁石２を省くことができなくても、磁石２とその周囲の部材の関係を見直すことで少しでもキーシートの薄型化、小型化を図ろうとして得られたのが本発明である。
すなわち本発明の目的は、薄型化、小型化され、または操作荷重が低減されたポインティングデバイス用キーシートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく以下のような構成を提供する。
即ち、キートップと、磁石と、上面にキートップを固着するベースシートと、キートップの下側位置でベースシートの下面に固着するストッパープレートと、を備えキートップの側方移動に磁石が連動し磁束密度の変化を回路基板に設けた磁気センサで検出するポインティングデバイス用キーシートであって、前記磁石がストッパープレートに固定されベースシートから接離自在に配置されたポインティングデバイス用キーシートである。
【０００６】
キートップと、磁石と、上面にキートップを固着するベースシートと、キートップの下側位置でベースシートの下面に固着するストッパープレートと、を備えキートップの側方移動に磁石が連動し磁束密度の変化を回路基板に設けた磁気センサで検出するポインティングデバイス用キーシートについて前記磁石がストッパープレートに固定されベースシートから接離自在に配置されたため、ポインティングデバイス用キーシートを薄型化でき、スライド操作方向に小型化でき、または操作荷重を低減することができる。
【０００７】
即ち、磁石をストッパープレートに固着しベースシートに固着しないでベースシートから接離自在としたため、磁石をベースシートに固着した従来の構成に比べて、その固着していた部分を自由に伸縮、変形させることができる。そして、ベースシートの変形部分が大きくとれるため、操作荷重を低減させることができる。また反対に、操作荷重を従来と同等にすればベースシートの変形部分は少なくて済むため、余分な変形部分減らすことが可能となり、減らした分だけスライド方向に小型化することができる。
【０００８】
ストッパープレートを設けたため、キートップをスライド操作した際にストッパープレートが回路基板等から突出するストッパに接触することで、キートップを必要以上にスライド移動することを防止することができる。
また、ストッパープレートを設けたため、キートップとともにスライド移動させるべき磁石をストッパープレートに固着することができる。磁石をストッパープレートに固着することで、磁石をベースシートに固着しないでもポインティングデバイス用キーシートに保持することができる。
【０００９】
ストッパープレートは、ベースシートとの固着部位（係合凹部）から複数本の弓状に伸張するバネ部とバネ部の先端で円板状に広がる基部とで構成することができる。ストッパープレートを、ベースシートとの固着部位から複数本の弓状に伸張するバネ部とバネ部の先端で円板状に広がる基部とで構成した。このため、ストッパープレートはバネ部を挟んだ一方でベースシートと固着しながら、他方で磁石を固着することができる。また、磁石をストッパープレートに固定しながら、キートップの押込み操作を行うことができる。
ベースシートとの固着部分と基部との間に弓状に伸長するバネ部を設けたため、ベースシートの固着部分と基部との間の高さを変化させることができる。そのため、高さの異なる磁石を組み込むことも可能である。また、基部の上面に磁石を配置することができる。
【００１０】
磁石はストッパープレートの上面に固定することができる。磁石をストッパープレートの上面に固着したため、磁石と回路基板との接触を回避することができる。そのため、回路基板の削れや傷付きを心配する必要がない。また、ストッパープレートのバネ部とベースシートとが接触し難く、ベースシートの削れや破損を起こしにくい。
【００１１】
磁石はストッパープレートの下面に固定することができる。磁石をストッパープレートの下面に固着したため、ストッパープレートをベースシートへ固着した後に磁石を取り付けることができ製造が容易である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、薄型化、スライド操作方向への小型化または操作荷重が低減したポインティングデバイス用キーシートを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態のポインティングデバイス用キーシートの部分拡大断面図であり、図５の領域Ｒに相当する部位の断面図である。
【図２】ストッパープレートであり分図（Ａ）はその平面図、分図（Ｂ）はその側面図である。
【図３】ポインティングデバイス用キーシートの変形例の部分拡大断面図である。
【図４】第２実施形態のポインティングデバイス用キーシートの部分拡大断面図である。
【図５】ポインティングデバイス用キーシートの平面図である。
【図６】従来のポインティングデバイス用キーシートの部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明について実施形態に基づきさらに詳細に説明する。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する。また、共通する材質、製造方法、作用、効果等についても重複説明を省略する。
【００１５】
第１実施形態〔図１，図３〕：
以下の各実施形態では、携帯電話機に組み込むポインティングデバイス用キーシートの例を挙げて説明する。
図１には、本実施形態のポインティングデバイス用キーシート１１の部分拡大断面図を示す。ポインティングデバイス用キーシート１１は、略円形状の中央キートップ１２と、略円環形状の外周キートップ１３、円環磁石１４、上面に中央キートップ１２を固着し下面に回路基板（図示せず）に設けた接点入力部を押圧する押し子を有するベースシート１６と、中央キートップ１２の下側位置でベースシート１６の下面に固着するストッパープレート１７と、を有しており中央キートップ１２の側方移動に円環磁石１４が連動し磁束密度の変化を回路基板に設けた磁気センサで検出するものである。そして、円環磁石１４は、押し子の側方位置でストッパープレート１７に固定されている一方で、ベースシート１６には固定されておらず、ベースシート１６からは接離自在に配置されている。
【００１６】
中央キートップ１２や外周キートップ１３は、エラストマーやポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等の硬質樹脂、合成ゴム、金属などからなり、略円形や略円環形以外にも略円柱形や略直方体形などの種々のデザインに応じた形状に形成され、付加される操作荷重内では可撓性のない塊状である。これらの中央キートップ１２や外周キートップ１３は、ベースシート１６に接着剤で固着されている。
外周キートップ１３は、平面視で円環における上下左右の４方向位置で、押込み操作によって接点皿ばねを座屈させて方向入力が可能な押釦スイッチとして構成することができる。
【００１７】
ベースシート１６は、シリコーンゴムやスチレン系熱可塑性エラストマーなどのゴム状弾性体や、ゴム状弾性体と軟質樹脂フィルムとの積層体でなり、中央キートップ１２と外周キートップ１３などを支持している。ベースシート１６をその機能や形状に基づいてさらに細分すると、中央キートップ１２を載置する部位となる中央キートップ載置部１６ａと、多段波状に屈曲形成されている蛇腹部１６ｂと、中央キートップ載置部１６ａから蛇腹部１６ｂまでに至る比較的平板状の平板部１６ｃと、外周キートップ１３を載置する部位となる外周キートップ載置部１６ｄとに区分することができる。
押し子は、中央キートップ１２の中央下側にベースシート１６から突出した突起であり、ベースシート１６の一部として形成することもできるが、別途、樹脂で形成しても良い。樹脂の方が一般的にベースシートの材料よりも高硬度であるため、良好なクリック感を得ることができるからである。
【００１８】
ストッパープレート１７は、図２で示すように、平面視で円環状の基部１７ａと、平面視で円形状の台座部１７ｂと、台座部１７ｂを基部１７ａに対して浮動状態で支持する４つの弓状のバネ部１７ｃと、押し子と係合する係合凹部１７ｄで形成されている。
ストッパープレート１７は係合凹部１７ｄによって押し子に対して正確な位置に取付られるようになっている。また、基部１７ａは、ベースシート１６の下方にあって、蛇腹部１６ｂが回路基板Ｐと接触して摩耗することを防止することができる。
【００１９】
円環磁石１４は、押し子を中心とする外側位置、即ち、押し子を中心とする中央キートップ１２の側方移動方向位置で、ストッパープレート１７の基部１７ａ上に固着保持される。この円環磁石１４は、永久磁石の他、アルニコ磁石、フェライト磁石、サマリウム−コバルト磁石、ネオジウム磁石などの粉体をバインダー樹脂に充填して金型成形してなるプラスチックマグネットを利用することができる。
本実施形態では円環磁石１４としているが、円環形状以外の形状とすることができ、例えば長方形等とすることができる。そして、こうした磁石を環状位置に複数個配置することで円環磁石１４と同様に用いることができる。
【００２０】
磁気センサ（図示せず）には、具体的にはホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果ＩＣなどが用いられる。磁気センサは、円環磁石１４の外側で回路基板Ｐの上面や下面に実装される。
【００２１】
中央キートップ１２は、外周キートップ１３に向かう３６０°全方向に側方移動可能であり、また、回路基板Ｐに向かう下方に押込み操作が可能である。
すなわち、ベースシート１６の蛇腹部１６ｂは、外周キートップ１３と回路基板Ｐとの間にあって、中央キートップ１２の側方移動に合わせて伸縮可能となっているため、中央キートップ１２を側方移動させると、中央キートップ１２が近づく側の蛇腹部１６ｂは屈曲し、中央キートップ１２が離れる側の蛇腹部１６ｂは伸長するように変形する。さらに、平板部１６ｃもまた 中央キートップ１２の側方移動に合わせて伸縮可能となっているため、中央キートップ１２を側方移動させると、中央キートップ１２が近づく側の平板部１６ｃが縮み、中央キートップ１２が離れる側の蛇腹部１６ｂは伸長するように変形する。これにより、中央キートップ載置部１６ａで支持された中央キートップ１２の側方移動が可能となる。側方移動させた中央キートップ１２の初期位置への復帰力も、この蛇腹部１６ｂと平板部１６ｃによって付与される。
【００２２】
このように、中央キートップ１２のスライド操作の際、円環磁石１４はベースシート１６に固着していないため、従来ならば磁石と固着して変形伸縮がほとんど起こらなかったベースシート１６の平板部１６ｃも伸縮変形することができる。このため、ベースシート１６の変形部分が増加するため、従来よりもスライド操作荷重を低減することができる。
試作品で中央キートップ１２を１ｍｍスライドさせた際の操作荷重の値を測定したところ、円環磁石１４の幅（内周ら外周までの長さ）を２ｍｍとし、ベースシート１６にこの円環磁石１４を固着しない場合のスライド荷重は最大で０．３４Ｎであったのに対し、円環磁石１４の１ｍｍ幅をベースシート１６に固着した場合のスライド荷重は０．６６Ｎであり、円環磁石１４のベースシート１６との対向面全てをベースシート１６に固着した場合（２ｍｍ幅を固着）のスライド荷重は０．７５Ｎであった。
【００２３】
一方で、スライド操作時の荷重を低減させることが不要であれば蛇腹部１６ｂのスペースを減らすことができる。例えば、図３で示すポインティングデバイス用キーシート２１のように、ベースシート２６の蛇腹部２６ｂにおいて、その蛇腹の数を減らして幅方向でのポインティングデバイス用キーシートの小型化を図ることができる。
【００２４】
ストッパープレート１７の端部は、中央キートップ１２を操作可能領域の端までスライド操作した場合に、回路基板Ｐから突出する金属で形成したストッパ（図示せず）に接触することにより、蛇腹部１６ｂが外周キートップ１３や中央キートップ１２に挟まることを防止できる。また、ゴム状弾性体で形成された蛇腹部１６ｂが回路基板Ｐと接触しないため、耐久性を向上させることが可能となる。
【００２５】
側方に対して垂直方向となる中央キートップ１２の押込み操作を行うと、円環磁石１４の乗ったストッパープレート１７の基部１７ａは回路基板に当接しているため動かずに、押し子とともにストッパープレート１７の収容凹部１７ｄがバネ部１７ｃが変形することで押込み操作方向で変位する。こうして押し子が接点皿ばねを座屈させる。これによりクリック感が生じ、図外の接点入力部を導通させて確定入力などのスイッチ入力ができる。また、押込み方向の押圧を解けば、ストッパープレート１７のバネ部１７ｃと皿ばねの復元力により中央キートップ１２がその初期位置に戻ることができる。
【００２６】
このように、ポインティングデバイス用キーシート１１は中央キートップ１２の側方移動によって、円環磁石１４と磁気センサ１３との間隔が変化し、磁気センサ１３が磁束密度の変化を読取ることで水平方向位置を感知する。また、中央キートップ１２の押込み操作によって、接点皿ばねと接点入力部を導通させてスイッチ入力を可能とする。
【００２７】
第２実施形態〔図４〕： 
本実施形態のポインティングデバイス用キーシート３１の部分拡大断面図を図４に示す。第１実施形態でのポインティングデバイス用キーシート１１と異なり、円環磁石１４がストッパープレート１７の基部１７ａの下面に固着されている。
円環磁石１４をストッパープレート１７の下面に固着したため、ストッパープレート１７をベースシート１６へ固着した後に円環磁石１４を取り付けることができる。また、環状磁石１４の取替えが容易である。そのため、ポインティングデバイス用キーシート３１の製造が容易である。
【実施例】
【００２８】
以上説明したポインティングデバイス用キーシート１１，２１，３１は、図５の平面図で示すように、外周キートップ１３の他にも４行３列に配列した小型キートップ１８を設けるとともに、外周キートップ１３や小型キートップ１８の周囲に化粧フレーム１９を設けることができる。
小型キートップ１８も中央キートップ１２等と同様の材質で製造される。化粧フレーム１９は、ベースシート１６の上面に両面テープ等で固着されており、その材質は耐摩耗性の高い樹脂フィルムが用いられ、下面に模様や彩色を施す装飾層が設けられている。
【００２９】
上記各実施形態及び実施例は、相反する組合せとならず本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、他の実施形態及び実施例に適宜組み合わせて適用可能であり、こうした変更も本発明の技術的思想の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３０】
１    従来のポインティングデバイス用キーシート
２    磁石
３    中央キートップ
４    磁気センサ（ホール素子））
１１    ポインティングデバイス用キーシート
１２    中央キートップ
１３    外周キートップ
１４    円環磁石
１６，２６    ベースシート
１６ａ，２６ａ    中央キートップ載置部
１６ｂ，２６ｂ    蛇腹部
１６ｃ，２６ｃ    外周キートップ載置部
１７    ストッパープレート
１７ａ    基部
１７ｂ    台座部
１７ｃ    平板部
１７ｄ    収容凹部
１８    小型キートップ
１９    化粧フレーム
Ｐ    回路基板
Ｒ    領域
【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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