JP2000294080A - キースイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作性の向上を図ると共に薄型化を図る。 【解決手段】 所定の操作方向へ移動操作される被操作
部９と、該被操作部への操作に伴って閉成されるスイッ
チ部８と、該スイッチ部の閉成された状態を検出して検
出信号を送出する検出部１４と、該検出部から送出され
た検出信号が入力されて駆動信号を送出する駆動部１６
と、該駆動部から送出された駆動信号が入力されて被操
作部が移動される方向へ変位し該被操作部を上記操作方
向へ移動させるアクチュエータ１２とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はキースイッチに関す
る。詳しくは、操作性の向上を図ると共に薄型化を図る
技術分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】スイッチ部とキートップ等の被操作部と
を有し、該被操作部が押圧操作されてスイッチ部への入
力が為されるキースイッチがある。

【０００３】このようなキースイッチにあっては、操作
性の向上を図るために、一般に、適度な操作ストローク
が得られるような構造にされていると共に操作者が操作
を行ったことを感触として受ける所謂クリック感が生じ
るような構造とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、キー
スイッチを有する携帯端末装置等の普及により、当該装
置の操作性の向上と共に装置全体の薄型化の観点からの
キースイッチの薄型化を図る必要が生じている。

【０００５】ところが、このようなキースイッチの薄型
化に伴って上記操作ストロークが小さくなる傾向にある
ため、操作性の向上を図るためにはクリック感を主眼と
せざるを得ない状況となっており、薄型の装置において
操作者にとって良好な操作性が十分に得られなくなって
いるという問題がある。

【０００６】そこで、本発明キースイッチは、上記した
問題点を克服し、操作性の向上を図ると共に薄型化を図
ることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明キースイッチは、
上記した課題を解決するために、所定の操作方向へ移動
操作される被操作部と、該被操作部への操作に伴って閉
成されるスイッチ部と、該スイッチ部の閉成された状態
を検出して検出信号を送出する検出部と、該検出部から
送出された検出信号が入力されて駆動信号を送出する駆
動部と、該駆動部から送出された駆動信号が入力されて
被操作部が移動される方向へ変位し該被操作部を上記操
作方向へ移動させるアクチュエータとを設けたものであ
る。

【０００８】従って、本発明キースイッチにあっては、
被操作部への操作時に実際に操作した以上の擬似的なス
トローク感が操作者に付与される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明キースイッチの実
施の形態を添付図面を参照して説明する。

【００１０】キースイッチ１はベース２と該ベース２の
上方に支柱３、３、・・・を介して配置された本体部４
とを備えている（図１参照）。

【００１１】本体部４は支柱３、３、・・・の上面に取
り付けられた金属材料から成るフレーム５と該フレーム
５と一体に形成されたステー６とを有し、フレーム５の
中央部に形成されたコ字状のスリット５ａに囲まれた部
分がステー６として設けられている（図１参照）。

【００１２】ステー６の上面には絶縁フィルム７を挟ん
で圧電フィルム８が貼着されている（図１及び図２参
照）。圧電フィルム８はキースイッチ１のスイッチ部と
して設けられており、ポリフッ化ビニリデン材料（ＰＶ
ＤＦ）によって形成され、変形されて電圧を発生し閉成
される感圧スイッチとして機能する。そして、圧電フィ
ルム８の先端部上面には、キートップ９が取り付けられ
ている。

【００１３】ステー６の下面にはその基端側に導電性接
着剤によって圧電セラミック素子１０が貼着されてお
り、該圧電セラミック素子１０に連続してさらにステー
６の下面の基端側にスペーサ１１が取り付けられている
（図１乃至図３参照）。そして、ステー６に圧電セラミ
ック素子１０が貼着されることにより、上記キートップ
９を下方へ移動させるためのアクチュエータ１２が構成
される。

【００１４】圧電セラミック素子１０及びスペーサ１１
の下面にはフィルム状の基板１３が貼着され、上記圧電
セラミック素子１０が基板１３の上面に形成された配線
パターン１３ａと接続されている。そして、基板１３の
配線パターン１３ａはスペーサ１１によってステー６と
絶縁されている。

【００１５】尚、上記のようにキースイッチ１が構成さ
れた状態においては、基板１３の下面とベース２の上面
との間に所定の小さな間隙が形成される（図２参照）。

【００１６】しかして、キートップ９が下方へ押圧操作
されると、圧電フィルム８が屈曲するように変形されて
その表面側に形成された導電パターンと裏面側に形成さ
れた導電パターン間に電圧が生じ、この電圧の発生に基
づいて検出部（検出回路）１４によって圧電フィルム
（感圧スイッチ）８が閉成された状態が検出される（図
４参照）。そして、圧電フィルム８の閉成された状態の
検出に基づいて検出部１４から検出信号がホストコンピ
ュータ１５、例えば、マイクロコンピュータ及び駆動部
（駆動回路）１６に送出される。

【００１７】駆動部１６に検出部１４から検出信号が入
力されると、該検出信号に基づいて駆動部１６から圧電
セラミック素子１０に配線パターン１３ａとステー６を
介して駆動信号としてのパルス状の電圧が印加される。
そして、圧電セラミック素子１０に電圧が印加されると
該圧電セラミック素子１０の先端部が下方へ変位するよ
うに屈曲され、押圧操作に先行するようにしてキートッ
プ９を下方へ強制的に移動させる。

【００１８】従って、操作者がキートップ９を押圧操作
したときに、該キートップ９が操作者の指から逃げるよ
うに下方へ移動されるため、操作者には実際に押圧操作
を行ったストローク以上の擬似的なストローク感が付与
される。

【００１９】これにより、操作者にとって良好な操作感
覚が得られて操作性の向上が図られる。また、キートッ
プ９が移動する実際のストロークが小さくても良好な操
作感覚が得られるため、その分、ストロークを小さくす
ることができ、キースイッチ１の薄型化を図ることがで
きる。

【００２０】キートップ９への押圧操作を解除すると、
屈曲されていたステー６が操作前の元の状態に戻り、圧
電フィルム８が開成され、圧電セラミック素子１０に対
する電圧の印加が解除される。

【００２１】キースイッチ１にあっては、上記アクチュ
エータ１２が金属板から成るステー６と該ステー６に貼
着された圧電セラミック素子１０とによって構成されて
いるので、アクチュエータ１２が薄型でありキースイッ
チ１の一層の薄型化を図ることができると共にアクチュ
エータ１２の構成が簡単でありキースイッチ１を安価に
提供することが可能となる。また、アクチュエータ１２
が金属板から成るステー６が構成要素とされているた
め、一定の剛性を保持することができ、キートップ９へ
の非押圧操作時における形状が確保され操作に支障を来
たすことがない。さらに、圧電セラミック素子１０を用
いることにより、アクチュエータ１２の制御を容易に行
うことができるという利点もある。

【００２２】また、キースイッチ１には、スイッチ部と
して圧電フィルム８を用いているので、スイッチ部の感
度調整が容易であると共にキースイッチ１の薄型化に寄
与する。

【００２３】図５乃至図７はキースイッチの第１の変形
例乃至第３の変形例を示すものである。尚、図５乃至図
７に示す各キースイッチ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、上記した
キースイッチ１と比較して、本体部の構成が異なること
のみが相違するため、キースイッチ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの
説明にあっては、キースイッチ１と比較して異なる部分
についてのみ詳細に説明し、その他の部分についてはキ
ースイッチ１における同様の部分に付した符号と同じ符
号を付して説明は省略する。

【００２４】先ず、図５に示すキースイッチ１Ａについ
て説明する。

【００２５】キースイッチ１Ａの本体部４Ａは、ステー
６と該ステー６の上面に絶縁フィルム７を挟んで貼着さ
れた圧電フィルム８とを有している。尚、圧電フィルム
８の先端部には、キースイッチ１と異なりキートップ９
は設けられておらず、圧電フィルム８の先端部上面が被
操作部８ａとして形成されている。

【００２６】ステー６の下面にはその基端側に圧電セラ
ミック素子１０が貼着されており、該圧電セラミック素
子１０に連続してステー６の下面にスペーサ１１が取り
付けられている。

【００２７】圧電セラミック素子１０及びスペーサ１１
の下面には基板１３が貼着され、圧電セラミック素子１
０が配線パターン１３ａと接続されている。

【００２８】しかして、被操作部８ａが下方へ押圧操作
されると、圧電フィルム８が屈曲するように変形され、
検出部１４から送出された検出信号に基づいて駆動部１
６から圧電セラミック素子１０に電圧が印加され、押圧
操作に先行するようにして被操作部８ａが下方へ強制的
に移動される。

【００２９】従って、操作者が被操作部８ａを押圧操作
したときに、該被操作部８ａが操作者の指から逃げるよ
うに下方へ移動されるため、操作者には実際に押圧操作
を行ったストローク以上の擬似的なストローク感が付与
される。

【００３０】また、キースイッチ１Ａにあっては、被操
作部８ａが圧電フィルム８の一部として形成されている
ため、押圧操作時に直接圧電フィルム８を変形させるこ
とになり、操作者による押圧操作とアクチュエータ１２
による強制的な下方への移動のタイミングを取り易く、
圧電セラミック素子１０に対する制御の適正化を図るこ
とができる。

【００３１】さらに、被操作部８ａが圧電フィルム８の
一部として形成されているため、別部品としてのキート
ップが不要であり、部品点数の削減を図ることができ
る。

【００３２】次に、図６に示すキースイッチ１Ｂについ
て説明する。

【００３３】キースイッチ１Ｂの本体部４Ｂは、ステー
６と該ステー６の上面に絶縁フィルム７を挟んで貼着さ
れた圧電フィルム８Ａとを有している。圧電フィルム８
Ａの先端部は上方に突出され被操作部８ｂとして形成さ
れている。

【００３４】ステー６の下面にはその基端側に圧電セラ
ミック素子１０が貼着されており、該圧電セラミック素
子１０に連続してステー６の下面にスペーサ１１が取り
付けられている。

【００３５】圧電セラミック素子１０及びスペーサ１１
の下面には基板１３が貼着され、圧電セラミック素子１
０が配線パターン１３ａと接続されている。

【００３６】しかして、被操作部８ｂが下方へ押圧操作
されると、圧電フィルム８Ａが屈曲するように変形さ
れ、検出部１４から送出された検出信号に基づいて駆動
部１６から圧電セラミック素子１０に電圧が印加され、
押圧操作に先行するようにして被操作部８ｂが下方へ強
制的に移動される。

【００３７】従って、操作者が被操作部８ｂを押圧操作
したときに、該被操作部８ｂが操作者の指から逃げるよ
うに下方へ移動されるため、操作者には実際に押圧操作
を行ったストローク以上の擬似的なストローク感が付与
される。

【００３８】また、キースイッチ１Ｂにあっては、被操
作部８ｂが圧電フィルム８Ａの一部として形成されてい
るため、押圧操作時に直接圧電フィルム８Ａを変形させ
ることになり、操作者による押圧操作とアクチュエータ
１２による強制的な下方への移動のタイミングを取り易
く、圧電セラミック素子１０に対する制御の適正化を図
ることができる。

【００３９】さらに、被操作部８ｂが圧電フィルム８Ａ
の一部として形成されているため、別部品としてのキー
トップが不要であり、部品点数の削減を図ることができ
る。

【００４０】加えて、被操作部８ｂが上方へ突出して形
成されているため、操作者が押圧操作を行うべき部分を
容易に認識することができる。

【００４１】次いで、図７に示すキースイッチ１Ｃにつ
いて説明する。

【００４２】キースイッチ１Ｃの本体部４Ｃは、ステー
６と該ステー６の上面に設けられたスイッチ部１７とを
有している。

【００４３】スイッチ部１７は、絶縁シート１８と該絶
縁シート１８を挟んで上下に設けられた上部フィルム１
９、下部フィルム２０とが積層状に配置されて成る所謂
メンブレンスイッチである。上部フィルム１９及び下部
フィルム２０には、それぞれ上部接点１９ａ及び下部接
点２０ａが形成され、該上部接点１９ａ及び下部接点２
０ａは絶縁シート１８に形成された孔１８ａ内に対向し
た状態で配置されている。そして、上部フィルム１９の
先端部上面にはキートップ９Ａが取り付けられている。

【００４４】ステー６の下面にはその基端側に圧電セラ
ミック素子１０が貼着されており、該圧電セラミック素
子１０に連続してステー６の下面にスペーサ１１が取り
付けられている。

【００４５】圧電セラミック素子１０及びスペーサ１１
の下面には基板１３が貼着され、圧電セラミック素子１
０が配線パターン１３ａと接続されている。

【００４６】しかして、キートップ９Ａが下方へ押圧操
作されると、上部フィルム１９が屈曲され、上部接点１
９ａが下部フィルム２０の下部接点２０ａに接触する。
上部接点１９ａと下部接点２０ａとの接触によってスイ
ッチ部１７が閉成され、検出部１４によってスイッチ部
１７が閉成された状態が検出される。そして、検出部１
４から検出信号が駆動部１６に送出され、該検出信号に
基づいて駆動部１６から圧電セラミック素子１０に電圧
が印加されて押圧操作に先行するようにしてキートップ
９Ａが下方へ強制的に移動される。

【００４７】従って、操作者がキートップ９Ａを押圧操
作したときに、該キートップ９Ａが操作者の指から逃げ
るように下方へ移動されるため、操作者には実際に押圧
操作を行ったストローク以上の擬似的なストローク感が
付与される。

【００４８】このように、実際に押圧操作を行ったスト
ローク以上の擬似的なストローク感の付与は、上記した
圧電フィルム８、８Ａをスイッチ部として用いたキース
イッチ１、１Ａ、１Ｂに限らず、スイッチ部１７として
所謂メンブレンスイッチを用いたキースイッチ１Ｃにあ
っても実現することができる。

【００４９】尚、上記には、操作者の押圧操作時にアク
チュエータによって押圧操作に先行するようにして被操
作部を下方へ強制的に移動させる場合を示したが、例え
ば、逆に、操作者の押圧操作時にアクチュエータを変形
させて被操作部を上方へ移動させるような力を発生させ
ることもできる。このように被操作部を上方へ移動させ
るような力を発生させた場合には、操作者に押圧操作に
抗する力が付与され、操作者が操作を行ったことを当該
力によって感触として受け得る。

【００５０】上記した実施の形態において示した各部の
具体的な形状及び構造は、何れも本発明の実施を行うに
際しての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、こ
れらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈される
ことがあってはならないものである。

【００５１】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明キースイッチは、所定の操作方向へ移動操作
される被操作部と、該被操作部への操作に伴って閉成さ
れるスイッチ部と、該スイッチ部の閉成された状態を検
出して検出信号を送出する検出部と、該検出部から送出
された検出信号が入力されて駆動信号を送出する駆動部
と、該駆動部から送出された駆動信号が入力されて被操
作部が移動される方向へ変位し該被操作部を上記操作方
向へ移動させるアクチュエータとを備えたことを特徴と
する。

【００５２】従って、押圧操作時に操作者には実際に押
圧操作を行ったストローク以上の擬似的なストローク感
が付与されるため、操作者にとって良好な操作感覚が得
られることにより操作性の向上を図ることができる。

【００５３】また、被操作部が移動する実際のストロー
クが小さくても良好な操作感覚が得られるため、その
分、ストロークを小さくすることができ、キースイッチ
の薄型化を図ることができる。

【００５４】請求項２に記載した発明にあっては、上記
アクチュエータが金属板と該金属板に貼着された圧電セ
ラミック素子とから成るので、アクチュエータが薄型で
ありキースイッチの一層の薄型化を図ることができると
共にアクチュエータの構成が簡単でありキースイッチを
安価に提供することができる。

【００５５】また、アクチュエータが金属板が構成要素
とされているため、一定の剛性を保持することができ、
被操作部の非押圧操作時における形状が確保され操作に
支障を来たすことがない。

【００５６】さらに、アクチュエータの構成要素として
圧電セラミック素子を用いることにより、アクチュエー
タの制御を容易に行うことができる。

【００５７】請求項３及び請求項４に記載した発明にあ
っては、上記スイッチ部として圧電フィルムを用いたの
で、スイッチ部の感度調整が容易であると共にキースイ
ッチの薄型化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図４と共に本発明キースイッチの実施
の形態を示すものであり、本図は概略斜視図である。

【図２】非押圧操作時における概略拡大断面図である。

【図３】押圧操作時における概略拡大断面図である。

【図４】回路構成を示す図である。

【図５】キースイッチの第１の変形例を示す概略拡大断
面図である。

【図６】キースイッチの第２の変形例を示す概略拡大断
面図である。

【図７】キースイッチの第３の変形例を示す概略拡大断
面図である。

【符号の説明】

１…キースイッチ、６…ステー（金属板）、８…圧電フ
ィルム（スイッチ部）、９…キートップ（被操作部）、
１０…圧電セラミック素子、１２…アクチュエータ、１
４…検出部、１６…駆動部、１Ａ…キースイッチ、８ａ
…被操作部、１Ｂ…キースイッチ、８Ａ…圧電フィルム
（スイッチ部）、８ｂ…被操作部、１Ｃ…キースイッ
チ、９Ａ…キートップ（被操作部）、１７…スイッチ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の操作方向へ移動操作される被操作
   部と、 該被操作部への操作に伴って閉成されるスイッチ部と、 該スイッチ部の閉成された状態を検出して検出信号を送
   出する検出部と、 該検出部から送出された検出信号が入力されて駆動信号
   を送出する駆動部と、 該駆動部から送出された駆動信号が入力されて被操作部
   が移動される方向へ変位し該被操作部を上記操作方向へ
   移動させるアクチュエータとを備えたことを特徴とする
   キースイッチ。
2. 【請求項２】 上記アクチュエータが金属板と該金属板
   に貼着された圧電セラミック素子とから成ることを特徴
   とする請求項１に記載のキースイッチ。
3. 【請求項３】 上記スイッチ部として圧電フィルムを用
   いたことを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ。
4. 【請求項４】 上記スイッチ部として圧電フィルムを用
   いたことを特徴とする請求項２に記載のキースイッチ。