(57)【要約】【課題】タッチペンや筆記具などの先端部で操作されてもキートップに破損などが生じにくいシートキー、並びに、操作ボタンとしてのシートキーが、長期にわたって動作信頼性を維持できる電子機器を得ること。【解決手段】樹脂製のフィルム基材４にキートップ５が形成され、前記キートップ５を押下することにより、前記キートップ５の周囲部分９が変形して、前記キートップ５の裏面側に配置されたスイッチ素子１４の可動部１４ａが操作されるシートキー３であって、前記キートップ５の前記周囲部分９の内側領域が、前記周囲部分９よりも高い剛性を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製のフィルム基材にキートップが形成され、
前記キートップを押下することにより、前記キートップの周囲部分が変形して、前記キートップの裏面側に配置されたスイッチ素子の可動部が操作されるシートキーであって、
前記キートップの前記周囲部分の内側領域が、前記周囲部分よりも高い剛性を備えていることを特徴とするシートキー。
【請求項２】
前記キートップの前記周囲部分の内側領域に、前記フィルム基材と同等もしくはより剛性の高い材料による補強部材が固着されている請求項１に記載のシートキー。
【請求項３】
前記キートップの前記周囲部分に段差が形成されて、前記キートップが突出部として形成されている請求項１または２に記載のシートキー。
【請求項４】
内部に電子回路部材が配置された筐体の主面に、
タッチペンでの入力が可能なタッチパネルと、
操作ボタンとして、請求項１〜３のいずれかに記載されたシートキーとが配置されたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の操作ボタンとして用いられるシートキー、並びに、シートキーを操作ボタンとして用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を表示するとともにその表示画像を使用者が触れることでその触れた位置を検知し、表示画像に対応した機器の操作を行うタッチパネルの技術開発が進んでいる。タッチパネルは、液晶パネルなどの平板型表示素子の上に、タッチ位置を検出する検出層を積層して構成されていて、押圧箇所で電極を導通させるものや、間に絶縁層を介して配置された２つの導電体層間の静電容量の変化で押圧位置を検知するものなど、さまざまな原理のものが実用化されている。
【０００３】
一方、電子機器の操作を行うために、筐体に操作ボタンを配置することが行われている。近年は、従来のメカニカルスイッチに加えて、操作ボタンであるキートップとその周辺部分とが一枚の樹脂シートで一体的に形成されていて、キートップが押圧された際に、樹脂シートが変形して、キートップの裏面に配置されているスイッチ素子の可動部を押し下げるシートキーが多く用いられるようになっている。シートキーは、従来のメカニカルスイッチと比較して、複数個のキートップを含めて一体的に形成でき、スイッチ素子の機構も簡素化できるために、電子機器のコストダウンを実現することができる。また、キートップの周囲に物理的な隙間ができないため、屋外において様々な環境で使用されることを考慮し、防水性、防滴性、防塵性を高めた電子機器に使用することで、操作スイッチ部分からの液体等の侵入が防止できるという利点がある。
【０００４】
このようなシートキーの防水性および防塵性と構成の容易さを活用して、オイルミストの侵入を防ぎ、汚れた場合に容易に交換できる操作ボタンとして、工作機械の操作盤にシートキーを用いる発明が開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、軽量薄型の操作ボタンとして活用できることから、携帯電話などの携帯用電子端末の操作ボタンとしても、シートキーが多く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０８５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のシートキーは、いずれも使用者が指先でボタンを操作するものである。しかし、タッチペンでの使用を前提としたタッチパネルとシートキーとが配置された電子機器の場合、使用者は、タッチパネルでの操作を行うタッチペンを手放して指先でシートキーを操作するのではなく、そのままタッチペンのペン先でシートキーのキートップを押下することがある。また、タッチパネルを備えた電子機器以外でも、例えば電子辞書などの、使用者が電子機器とともにシャープペンやボールペンなどの筆記具を使用する電子機器の場合には、使用者が指先ではなくペン先でシートキーのキートップを押下することが想定される。
【０００８】
このように、シートキーが本来想定している指先ではなく、タッチペンやボールペンなどの筆記具の先端部でキートップが押下される場合には、樹脂フィルム性のシートキーのキートップ部分が傷つき、最悪の場合には、破断することが想定される。
【０００９】
本発明は、上記従来のシートキーの課題を解決するものであり、タッチペンや筆記具などの先端部で操作されてもキートップに破損などが生じにくいシートキー、並びに、操作ボタンとしてのシートキーが、長期にわたって動作信頼性を維持できる電子機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明のシートキーは、樹脂製のフィルム基材にキートップが形成され、前記キートップを押下することにより、前記キートップの周囲部分が変形して、前記キートップの裏面側に配置されたスイッチ素子の可動部が操作されるシートキーであって、前記キートップの前記周囲部分の内側領域が、前記周囲部分よりも高い剛性を備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の電子機器は、内部に電子回路部材が配置された筐体の主面に、タッチペンでの入力が可能なタッチパネルと、操作ボタンとして、本発明にかかるシートキーとが配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のシートキーは、押圧時に変形するキートップの周囲部分よりも、キートップの周囲部分の内側領域が高い剛性を備えている。このため、ペン先などを用いて操作された場合でもキートップが破損することを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の電子機器は、上記本発明のシートキーを操作ボタンとして備えている。このため、タッチパネルを操作するタッチペンでシートキーのキートップが押下された場合でも、長期にわたって動作信頼性を維持できる操作ボタンを供えた電子機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態にかかるタブレット型パソコンの概略構成例を示す斜視図である。
【図２】本実施形態にかかるシートキーの構成を示す図である。図２（ａ）がシートキーの表面を示す平面図、図２（ｂ）がシートキーの断面構成を示す断面図である。
【図３】本実施形態にかかるタブレット型パソコンの、操作ボタンの構成を示す要部拡大断面図である。
【図４】本実施形態にかかるタブレット型パソコンの、操作ボタンが押下された状態を示す要部拡大断面図である。
【図５】比較例のタブレット型パソコンの、操作ボタンが押下された状態を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のシートキーは、樹脂製のフィルム基材にキートップが形成され、前記キートップを押下することにより、前記キートップの周囲部分が変形して、前記キートップの裏面側に配置されたスイッチ素子の可動部が操作されるシートキーであって、前記キートップの前記周囲部分の内側領域が、前記周囲部分よりも高い剛性を備えている。
【００１６】
上記本発明のシートキーは、樹脂製のフィルム基材に周囲部分よりも高い剛性を備えて形成されたキートップが押下されたときに、周囲部分が変形して、キートップの裏面に配置されたスイッチ素子の可動部が操作される。このため、キートップの一部分に押下するための力が集中的に加わった場合でも、変形する周囲部分の内側領域が全体的に移動してスイッチ素子の可動部を操作することができ、キートップが破損することを効果的に防止することができる。
【００１７】
上記構成のシートキーにおいて、前記キートップの前記周囲部分の内側領域に、前記フィルム基材と同等もしくはより剛性の高い材料からなる補強部材が固着されていることが好ましい。このようにすることで、キートップの内側領域の剛性を容易に高めることができる。
【００１８】
また、前記キートップの前記周囲部分に段差が形成されて、前記キートップが突出部として形成されていることが好ましい。このようにすることで、使用者が、操作ボタンであるキートップの位置を容易に認識して押下することができる。
【００１９】
また、本発明の電子機器は、内部に電子回路部材が配置された筐体の主面に、タッチペンでの入力が可能なタッチパネルと、操作ボタンとして、上記いずれかのシートキーとが配置されている。
【００２０】
本発明の電子機器は、このような構成により、使用者がタッチパネルを操作するタッチペンのペン先でシートキーのキートップを押下した場合でも、キートップに破断などが生じにくく、長期にわたって動作信頼性を維持できる操作ボタンを備えた電子機器を得ることができる。
【００２１】
（発明の実施の形態）
以下本発明の実施形態として、電子機器が、タッチペンでの操作が可能なタッチパネルと操作ボタンとしてのシートキーを、筐体の主面に備えたタブレット型パソコンである場合を例示しながら説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態にかかる電子機器としてのタブレット型パソコン１００である。
【００２３】
本実施形態のタブレット型パソコン１００は、平面視矩形状の偏平な筐体１を備え、その主面１ａに画像表示と操作指示を行うことができる液晶タッチパネル２と、電源のオン／オフなどの基本操作を行うための操作ボタンとしてのシートキー３とを備えている。
【００２４】
なお、本実施形態にかかるタブレット型パソコン１００は、その内部に中央演算素子（ＣＰＵ）や、主記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、その他無線ＬＡＮ通信を行うためのアンテナモジュールなど、パソコンとしての機能を果たすために必要な各種電子回路部材を備えているが、図示並びに詳細な説明は省略する。
【００２５】
図２は、本実施の形態にかかるタブレット型パソコン１００に用いられているシートキー３の構成を示す図である。図２（ａ）が、シートキー３を表面側であるキートップ側から見た平面図であり、図２（ｂ）が、シートキー３の断面構成図である。なお、図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢視線Ａ−Ａ’部分を示している。
【００２６】
図２（ａ）、および、図２（ｂ）に示すシートキー３は、樹脂製のフィルム基材４で形成されていて、その表面に操作ボタンとしてのキートップ５が形成されている。キートップ５には、そのボタンを押下することで操作できる内容を示すマークが印刷されている。また、タブレット型パソコン１００の動作状態を示すインジケータとして、マーク６に対応して透明窓７が形成されていて、シートキー３の裏面側に配置されるＬＥＤなどの光源手段による発光を透過することができる。各キートップ５のマーク部分を透明にして、裏面から光源で照らすこともできる。
【００２７】
フィルム基材４は、透明性や耐熱、耐油性、所定の剛性（引っ張り強さや破裂強さなどの力学的な強さ）、印刷特性や表面平滑性などが満足できれば、特に種類に限定はなく、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などの樹脂材料が用いられる。本実施形態のシートキー３では、フィルム基材４に、透明性、耐熱性、剛性などを重視して、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いている。フィルム基材４の厚さは、主として剛性（力学的強度）の観点から樹脂材料に応じて適宜選択され、具体的には１２μｍから１５０μｍ程度、より好ましくは、５０μｍから１２５μｍ程度である。
【００２８】
シートキー３のフィルム基材４の裏面側には、図２では図示しない接着剤層が塗布されていて、シートキー３をタブレット型パソコン１００の筐体１の主面１ａに容易に貼着できるようになっている。なお、図２（ａ）、および、図２（ｂ）では、シートキー３を、タブレット型パソコン１００の主面１ａに貼着する前の状態を示していて、シートキー３は、接着剤層を保護し、また、不所望の場所に張り付いてしまうことを回避するための台紙１１上に搭載されている。
【００２９】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態としてのシートキー３では、キートップ５部分がその周囲に対して少し表面側に高くなるような突出部として形成されていて、キートップ５部分の裏面側には、フィルム基材４と同じ材料、もしくはフィルム基材と同等もしくはより剛性の高い樹脂材料で形成された補強部材８が固着されている。
【００３０】
補強部材８としても、フィルム基材４と同じく、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などの樹脂材料が用いられる。本実施形態のシートキー３では、フィルム基材４とおなじポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いている。補強部材８の厚さも、後述する補強部材の機能を果たせる範囲において使用される材料との関係で適宜選択されることが好ましい。
【００３１】
なお、本実施形態のシートキー３では、シートキー３が台紙１１上に搭載されている状態でキートップ５の裏面に補強部材８を接着できるように、台紙１１のキートップ５の裏面に当たる部分には、開口部１２が形成されている。
【００３２】
図３は、本実施形態のタブレット型パソコン１００のシートキー３が配置されている部分を拡大して示す、要部拡大断面図である。
【００３３】
図３に示すように、タブレット型パソコン１００の筐体１の主面１ａ上に、裏面に塗布された接着剤層１３によって、シートキー３が貼着されている。
【００３４】
シートキー３の、キートップ５に対応する部分では、筐体１の主面１ａに開口１ｂが形成されていて、シートキー３のキートップ５部分の裏面に固着された補強部材８に、筐体１内部に配置された回路基板１５上に配置されたスイッチ素子１４の、可動部１４ａが接触している。このとき、シートキー３のキートップ５が押下されると、スイッチ素子１４の可動部１４ａが、回路基板１５に固着されたスイッチ素子１４の本体部１４ｂに対して沈み込むことで、接点が電気的に接続または開放されるスイッチング動作が生じることになる。
【００３５】
本実施形態のタブレット型パソコン１００に用いられるシートキー３では、図３に示すように、シートキー３のキートップ５の周囲部分９に段差が形成されていてキートップ５部分が表面側に突出する突出部として形成されている。そして、キートップ５である突出部の径ｘに対して、キートップ５の裏面に固着された補強部材８の径ｙが小さく、すなわち、ｘ＞ｙの関係を満たすように形成されている。なお、一例として、ｘ＝９ｍｍのときｙ＝８ｍｍとすることができる。
【００３６】
このように、キートップ５の裏面に補強部材８を固着することで、周囲部分９の内側領域である補強部材８の貼着部分（径ｙの部分）が周囲部分９よりも剛性の高い部分となる。この結果、キートップ５が押下されたときに、キートップ５の周囲部分９が容易に変形するとともに、キートップ５部分はその形状を保ったまま押下され、使用者の押下操作によって確実にスイッチ素子１４の可動部１４ａを押し下げることができる。
【００３７】
図４は、本実施形態におけるシートキー３が、タッチペン２１の先端部で押下された状態を示している。
【００３８】
図４に示すように、本実施形態のタブレット型パソコン１００に使用されているシートキー３では、キートップ５の裏側に補強部材８が固着されているため、キートップ５の中心から少しずれた部分にタッチペン２１のペン先が当たった場合でも、キートップ５の周囲部分９の内側領域はほとんど変形せず、周囲部分９が変形する。この結果、キートップ５の周囲部分９の内側領域は、平板状の形態を保ったまま全体的にその位置が下がり、面積の大きな指先でキートップを押下した場合と同様に、図中矢印Ａとして示すように、キートップ５全体をほぼ水平状態を保ったまま押下させることができる。したがって、使用者がタッチペンや筆記具の先端部分などのように、尖った部材の先端部でキートップ５を押下した場合でも、シートキーが破損等することを効果的に防ぐことができる。また、指先を用いてキートップ５を押下した場合を含め、キートップ５の周辺部分に力が加わった場合でも、キートップ５を平板状の形態を保ったまま下方に平行移動させることができるので、いわゆる端押しに対しても確実に使用者によるキー操作を受け付けることができる。
【００３９】
図５に、キートップの裏側に補強部材が固着されていない比較例のシートキーがタッチペンなどの先の尖った部材で押下された場合の状態を示す。
【００４０】
図５は、図４に示した本実施形態のシートキー３へのタッチペン２１によるキー操作を説明する図に対応する図面である。なお、比較例のシートキー３’は、キートップ５’の裏面に補強部材が固着されていない点を除いて、本実施形態のシートキー３と同じ構成として示している。
【００４１】
図５に示す、比較例のシートキー３’では、キートップ５’においてタッチペン２１のペン先が当接した部分に力が集中して、この部分が大きく変形する。このため、キートップ５’の周囲部分９’である段差部分が変形するよりも先に、キートップ５’のタッチペン２１のペン先で押された部分のみが下側に押し下げられることになる。図５に示すような状態でも、スイッチ素子１４の可動部１４ａを押し下げることは不可能ではないが、キートップ５’部分の変形が大きくなると、その部分で破断２２が生じるなどの不所望の事態が生じる。特に、電子機器であるタブレット型パソコン型が、防水性、防塵性を備えるものである場合には、シートキーの破断部分から筐体の内部に液体や塵埃が混入することとなり、タブレット型パソコンの誤動作や筐体内の電気回路部材の破損に繋がってしまう。
【００４２】
以上、本実施形態のタブレット型パソコンについて、シートキーを中心に図示しながら説明してきたが、上記説明は、本実施形態のシートキー、および、シートキーを用いた電子機器についての例示に過ぎず、本実施形態のシートキー、および、シートキーを用いた電子機器としては、図示説明した以外のさまざまな形態を取ることができる。
【００４３】
例えば、シートキーとして、キートップ部分が周囲部分に段差部が形成されて表面側に突出した突出部となっているものについて説明したが、キートップは、フィルム基材と同一面に形成されていてもよく、また、必要であれば、少し凹んでいてもよい。また、キートップをフィルム基材と同一面として、キートップの周囲部分を凸状の畝部もしくは凹状の溝部としてもよい。
【００４４】
さらに、上記の説明では、キートップの周辺部分の内側領域に補強部材を固着して剛性を高くする例を示したが、キートップの周辺部分の内側領域を別の材料で構成することができ、また、その部分の肉厚を厚くすることもできる。また、キートップの形状も円形に限らず、矩形状や楕円状、三角形状など、所望の各種形状を採用することができる。
【００４５】
本実施形態にかかるキートップを用いた電子機器としては、図１で示した筐体の主面にタッチパネルとシートキーが配置されたタブレット型パソコンに限られず、例えば、タブレット型パソコンの場合でも、シートキーとタッチパネルとを筐体の異なる面に配置することもできる。また、タッチパネルがタッチペンで操作するものではなく、指先でタッチすることが前提とされ、マルチタッチを検出することができる静電容量方式のものであってもよい。さらに、タッチパネルの機能を有さずに、表示部としての機能のみを有するデバイスが配置された電子機器に用いることもできる。電子機器の種類としても、タブレット型パソコンに限られず、キーボードが備えられた本体部と画像表示部もしくはタッチパネル部が備えられた蓋部とが回動可能に接続されているノート型パソコンに用いることができ、シートキーは、蓋部のタッチパネル部（画像表示部）の近傍、またはそれ以外の所望の場所に配置することができる。また、シートキーが配置される電子機器としては、パソコン以外にも、電子辞書や携帯電話、携帯用ゲーム機、小型テレビジョン受像器やブルーレイディスプレイヤー、ナビゲーションシステムなどの各種携帯型の電子機器、さらには、デスクトップパソコンや液晶プロジェクタなどの据え置きタイプの各種の電子機器を選択することができる。さらには、本実施形態のシートキーを、従来例として示したような各種機械の操作板に設けられた操作部として用いることもできる。また、シートキーが操作部として用いられる電子機器が防水性、防塵性を備えている必要もない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかるシートキー、並びに、操作部としてこのシートキーが用いられた電子機器は、使用者によるさまざま使用形態に対応することができ、操作信頼性の高いシートキー、並びにこれを用いた電子機器として、各種用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１      筐体
３      シートキー
４      フィルム基材
５      キートップ
８      補強部材
９      周辺部分（段差部）
１４      スイッチ素子
１４ａ    可動部
１００      タブレット型パソコン（電子機器）
【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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