(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する絶縁層を備え、この絶縁層の表裏面に導電性のセンサパターンをそれぞれ形成し、絶縁層表面のセンサパターンに導電体を接近させてコンデンサを形成し、センサパターンのどの位置に導電体が存在するかを静電容量の変化として検出する静電容量センサであって、
絶縁層の周縁部末端から伸びる接続用突片と、センサパターンにスクリーン印刷により接続されて絶縁層から接続用突片まで伸びる複数のセンサ用導電ラインと、絶縁層の表面周縁部にスクリーン印刷され、絶縁層表面のセンサパターンを包囲して絶縁層から接続用突片まで伸びるグランド用導電ラインと、少なくとも絶縁層に積層されて絶縁層裏面のセンサパターンを覆う絶縁性のカバー層と、このカバー層に積層される導電性のグランド層とを含み、
絶縁層の周縁部先端から回路基板のグランドコネクタ部に嵌挿するグランド用接続片を伸ばし、このグランド用接続片の表面に樹脂フィルム製の補強層を積層し、グランド用接続片の裏面にカバー層とグランド層の一部をそれぞれ延長して積層したことを特徴とする静電容量センサ。
【請求項２】
絶縁層に着脱自在に粘着されて絶縁層表面のセンサパターンを覆う絶縁性のカバー層を含んでなる請求項１記載の静電容量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話やノートパソコン等の操作に使用される静電容量センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば図３に示すノートパソコン１には、様々な技術が使用されているが、その一つとしてタッチパッド２用の静電容量センサ（タッチセンサともいう）があげられる（特許文献１、２参照）。
【０００３】
この種の静電容量センサは、図示しないが、ノートパソコン１の筐体３のタッチ板４に裏面側から対向する絶縁層を備え、この絶縁層の表裏面に、導電性のセンサパターンがそれぞれ配列形成されており、絶縁層表面のセンサパターンとタッチ板４上の導電体である指とによりコンデンサを形成してセンサパターンのどの位置に指が存在するかを静電容量の変化として検出し、この静電容量の検出をマウスポインタの動作に関連付けるよう機能する。
【０００４】
絶縁層からは筐体３の回路基板に接続される接続用突片が伸長形成され、絶縁層から接続用突片にかけては、センサパターンに接続される複数のセンサ用導電ラインが配列形成されている。また、絶縁層から接続用突片の周縁部にかけては、絶縁層表面のセンサパターンを包囲するノイズ信号除去用のグランド用導電ラインが形成されている。このような静電容量センサは、ジョイスティックやトラックボール等に比べ、構成部品が少なく、小型化や薄型化を図ることができ、しかも、腱鞘炎等にかかりにくいという特徴がある。
【特許文献１】特開２００５−６３１０７号公報
【特許文献２】特開２００４−２７２６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来における静電容量センサは、以上のように構成され、絶縁層表面のセンサパターンのグランドがグランド用導電ラインにより容易であるものの、絶縁層裏面のセンサパターンのグランドが容易ではないので、ノートパソコン１の誤動作を招くおそれがあり、しかも、ノートパソコン１の設計上の制約から回路基板のグランド部に対する接続が実に困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記に鑑みなされたもので、絶縁層裏面のグランドを容易にして電子機器の誤動作を排除し、回路基板等のグランド部に対して簡単に接続することのできる静電容量センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明においては上記課題を解決するため、可撓性を有する絶縁層を備え、この絶縁層の表裏面に導電性のセンサパターンをそれぞれ形成し、絶縁層表面のセンサパターンに導電体を接近させてコンデンサを形成し、センサパターンのどの位置に導電体が存在するかを静電容量の変化として検出するものであって、
絶縁層の周縁部末端から伸びる接続用突片と、センサパターンにスクリーン印刷により接続されて絶縁層から接続用突片まで伸びる複数のセンサ用導電ラインと、絶縁層の表面周縁部にスクリーン印刷され、絶縁層表面のセンサパターンを包囲して絶縁層から接続用突片まで伸びるグランド用導電ラインと、少なくとも絶縁層に積層されて絶縁層裏面のセンサパターンを覆う絶縁性のカバー層と、このカバー層に積層される導電性のグランド層とを含み、
絶縁層の周縁部先端から回路基板のグランドコネクタ部に嵌挿するグランド用接続片を伸ばし、このグランド用接続片の表面に樹脂フィルム製の補強層を積層し、グランド用接続片の裏面にカバー層とグランド層の一部をそれぞれ延長して積層したことを特徴としている。
【０００８】
なお、絶縁層に着脱自在に粘着されて絶縁層表面のセンサパターンを覆う絶縁性のカバー層を含むと良い。
【０００９】
ここで、特許請求の範囲における絶縁層には、少なくとも可撓性のシートとフィルムのいずれもが含まれる。導電体には、少なくとも操作者の指と導電性の筆記具とが含まれる。また、絶縁層から伸びる接続用突片は、単数複数を特に問うものではない。グランド用導電ラインは、例えば折り返された平面略Ｃ字形、略Ｕ字形、あるいはこれらに類似する形等に形成することができる。さらに、本発明に係る静電容量センサは、少なくともパソコンのタッチパッド、携帯電話、デジタルオーディオプレーヤ、タッチパッドリモコン等に利用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、絶縁層裏面のグランドを容易にして電子機器の誤動作を排除し、しかも、回路基板等のグランド部に対して比較的簡単に接続することができるという効果がある。また、グランド用接続片の表面に補強層を積層するので、この補強層により、撓み易いグランド用接続片に剛性を付与して回路基板のグランドコネクタ部に対する接続を容易化することが可能になる。
【００１１】
また、絶縁層に着脱自在に粘着されて絶縁層表面のセンサパターンを覆う絶縁性のカバー層を備えれば、このカバー層により、絶縁層表面のセンサパターンを保護して傷付くのを未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明に係る静電容量センサの好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における静電容量センサは、図１ないし図３に示すように、ノートパソコン１のタッチ板４に裏面側から対向する絶縁層１０の表裏面に導電性のセンサパターン１４・１４Ａをそれぞれ形成し、絶縁層１０表面のセンサパターン１４に指を接近させてコンデンサを形成するセンサであり、絶縁層１０から伸長される接続用突片１３と、センサパターン１４・１４Ａに接続される複数のセンサ用導電ライン１６と、絶縁層１０表面のセンサパターン１４を包囲するグランド用導電ライン１９と、少なくとも絶縁層１０に積層される絶縁性で一対のカバー層２２・２２Ａと、カバー層２２Ａに積層されるグランド層２５とを備える。
【００１３】
絶縁層１０は、例えば光や熱に対して安定で可撓性のポリエチレンテレフタレート製フィルムを使用してタッチ板４に対応する大きさの平面略多角形に形成され、周縁部の先端から回路基板３０のグランドコネクタ部３１に嵌挿される細長い矩形のグランド用接続片１１が伸長形成されており、周縁部の末端からはアルミニウム製の筐体３の回路基板に接続される細長い矩形の接続用突片１３が屈曲可能に伸長形成される。
【００１４】
グランド用接続片１１の表面には図２に示すように、樹脂フィルム製の補強層１２が積層され、この補強層１２が撓み易いグランド用接続片１１の剛性を確保して回路基板３０のグランドコネクタ部３１に対する嵌挿を容易化するよう機能する。また、接続用突片１３の裏面には図２に示すように、樹脂フィルム製の補強層１２が積層され、この補強層１２が撓み易い接続用突片１３に剛性を付与して回路基板３０に対する接続を円滑にするよう機能する。
【００１５】
センサパターン１４・１４Ａは、例えば導電性のインクを使用して絶縁層１０の表裏面ＸＹ方向にそれぞれパターン形成され、コンデンサの形成によりどの位置に指が存在するかを静電容量の変化として検出し、この静電容量の検出をマウスポインタの動作に関連付けるよう機能する。
【００１６】
絶縁層１０表面のセンサパターン１４は、図１に示すように、複数のパターン１５が導電性の接続ラインを介して相互に接続され、各パターン１５が絶縁層１０裏面のパターン１５よりも一回り小さい矩形に形成されており、例えばＸ軸用として機能する。また、絶縁層１０裏面のセンサパターン１４Ａは、複数のパターン１５が導電性の接続ラインを介して相互に接続され、例えばＹ軸用として機能する。
【００１７】
複数のセンサ用導電ライン１６は、図１に示すように、例えば導電性のインクを用い、センサパターン１４に接続されて絶縁層１０から接続用突片１３にかけてスクリーン印刷されており、検出された信号をセンサパターン１４・１４Ａから回路基板に伝送する。この複数のセンサ用導電ライン１６は、絶縁層１０の隅に位置する屈曲部に接続用のスルーホール１７が複数穿孔され、接続用突片１３の長手方向に並べてスクリーン印刷される。各センサ用導電ライン１６の先端部は、接続用突片１３の端部に位置し、回路基板に接続される接続部１８とされる。
【００１８】
グランド用導電ライン１９は、例えば導電性のインクを用いて折り返された細長い線条にスクリーン印刷され、絶縁層１０表面の周縁部に屈曲形成されて表面のセンサパターン１４を包囲するとともに、絶縁層１０から接続用突片１３まで伸長形成されており、センサパターン１４周辺の指の動きに伴うノイズ信号の発生を抑制防止する。導電性のインクは、例えば銀粒子や銀とカーボンとの混合物等が用いられる。
【００１９】
接続用突片１３のグランド用導電ライン１９は、複数のセンサ用導電ライン１６を左右から挟持するよう接続用突片１３の両側部に位置し、両端部が接続用突片１３の端部に位置して回路基板用の接続部２０とされる。接続部２０と接続部１８とには、保護用のカーボンコート層２１が上方から積層される。
【００２０】
一対のカバー層２２・２２Ａは、図２に示すように、例えば絶縁性の平坦な薄いポリエチレンテレフタレート製フィルムからなり、絶縁層１０表裏面のセンサパターン１４・１４Ａを絶縁性の粘着材２３を介しそれぞれ被覆する。表面側のカバー層２２は、絶縁層１０表面のセンサパターン１４、接続用突片１３の複数のセンサ用導電ライン１６とグランド用導電ライン１９とを着脱自在に被覆し、接続用突片１３のカーボンコート層２１に部分的に積層されており、静電容量センサのセット時に剥離される。
【００２１】
裏面側のカバー層２２Ａは、絶縁層１０裏面のセンサパターン１４Ａ、接続用突片１３裏面の一部を被覆する。このカバー層２２Ａの一部２４は、グランド用接続片１１の裏面にまで延長して積層粘着される。
【００２２】
グランド層２５は、例えば導電性の平坦なアルムニウム箔からなり、絶縁層１０裏面のカバー層２２Ａに積層してアクリル粘着される。このグランド層２５の一部２６は、グランド用接続片１１の裏面にまで延長してカバー層２２Ａの一部２４に積層粘着され、グランド用接続片１１に導電性を付与するよう機能する。
【００２３】
上記構成によれば、グランド層２５がグランド機能を発揮するので、絶縁層１０裏面のセンサパターン１４Ａのグランドが容易となり、ノートパソコン１の誤動作を招くおそれが全くない。また、絶縁層１０から導電性の接続用突片１３が突出し、この接続用突片１３にグランド層２５が延長されるので、回路基板３０のグランドコネクタ部３１に接続用突片１３、換言すれば、グランド層２５に複雑な加工を施したり、湾曲等させることなく、簡単に導通接続することができる。
【００２４】
なお、上記実施形態ではカバー層２２Ａにグランド層２５を積層して粘着したが、カバー層２２Ａにグランド層２５を積層して蒸着しても良いし、カバー層２２Ａとグランド層２５とを別体ではなく、一体化しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る静電容量センサの実施形態を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明に係る静電容量センサの実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る静電容量センサの実施形態におけるノートパソコンを模式的に示す斜視説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１        ノートパソコン
２        タッチパッド
４        タッチ板
１０      絶縁層
１１      グランド用接続片
１２      補強層
１３      接続用突片
１４      センサパターン
１４Ａ    センサパターン
１５      パターン
１６      センサ用導電ライン
１９      グランド用導電ライン
２２      カバー層
２２Ａ    カバー層
２４      カバー層の一部
２５      グランド層
２６      グランド層の一部
【図１】
0004999778.tif 000002
【図２】
0004999778.tif 000003
【図３】
0004999778.tif 000004