JP2004288459A - スライド入力キーパッド及びスライド入力スイッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】深く押込むように力を加える押圧操作を行わなくても、多方向入力を楽に行うことができる多方向入力スイッチの提供。
【解決手段】入力操作孔１ｂから突出する中央キートップ７と、中央キートップ７の外側に隙間を介して配置したスライド樹脂部５とを備えており、中央キートップ７とスライド樹脂部５との間には樹脂フィルム８が架け渡されている。中央キートップ７を入力操作孔１ｂの孔内方向へスライドさせると、スライド樹脂部５は、樹脂フィルム８の可撓部８ａによって当該方向へ付勢される。これによって、ホール素子６ｆ，６ｇは、接近してくるスライド樹脂部５の磁石５ｄの磁力を検知して入力信号を生成し、入力操作が行われる。
【選択図】 図３
【解決手段】入力操作孔１ｂから突出する中央キートップ７と、中央キートップ７の外側に隙間を介して配置したスライド樹脂部５とを備えており、中央キートップ７とスライド樹脂部５との間には樹脂フィルム８が架け渡されている。中央キートップ７を入力操作孔１ｂの孔内方向へスライドさせると、スライド樹脂部５は、樹脂フィルム８の可撓部８ａによって当該方向へ付勢される。これによって、ホール素子６ｆ，６ｇは、接近してくるスライド樹脂部５の磁石５ｄの磁力を検知して入力信号を生成し、入力操作が行われる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話機やＰＤＡといった携帯情報端末機器やＡＶ機器などの機器に備える押釦スイッチに関し、特に入力に方向性を持たせた多方向入力スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
前述のような機器に備える入力操作装置としては、構造の簡易性や省スペース化に特に秀でる押釦スイッチが利用されており、その中でも上・下・左・右の４方向入力や、右上・右下・左上・左下といった斜めを加えた８方向入力を行える多方向入力スイッチが多様な入力操作を実現できるため広く利用されている。このような多方向入力スイッチに用いるキーパッドとしては、シリコーンゴムなどのゴム状弾性体でなるキーシートに、ポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂などの硬質樹脂でなるキートップを接着剤などで貼着したものが使用されている。一方、このようなキーシートの下方に備わるプリント基板には、上・下・左・右の４方向位置、あるいはこれに斜めを加えた８方向位置にスイッチが配置されている。そして、入力操作を行うには、各方向位置でキートップを深く押込むように押圧すれば良く、これによって金属皿ばねが座屈して基板接点を導通させて入力信号が生成される（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１９５９５６号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、こうした押圧入力型の多方向入力スイッチでは、各方向位置へ操作する指を移動させなければならず、しかも各方向位置ではキートップを深く押込むように力を加える押圧操作をしなければならないため、操作者に疲労感を感じさせ易く、継続的に入力操作を行うには使い勝手が今ひとつである、という問題がある。したがって、特に多方向入力スイッチの使用頻度が高いことが想定される機器、例えば電子メールやゲームアプリケーションを利用できる携帯電話機やＰＤＡなどの携帯情報端末機器では、より楽に多方向入力ができるように、押圧入力型の多方向入力スイッチの改善が要望されている。
【０００５】
上記のような従来技術を背景になされたのが本発明である。その目的は、深く押込むように力を加える押圧操作を行わなくても、多方向入力を楽に行うことができる多方向入力スイッチを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する多方向入力スイッチを得るべく、本発明では、次のようなキーパッドを提供する。即ち、本発明は、機器に設けた入力操作孔から突出する中央キートップと、中央キートップの外側に隙間を介して配置したスライド樹脂部と、該隙間に架け渡されつつ中央キートップとスライド樹脂部に固着され、中央キートップによる入力操作孔の孔内方向へのスライドを受けてスライド樹脂部を当該方向へ付勢する樹脂フィルムと、を備えるスライド入力キーパッドを提供する。
【０００７】
このスライド入力キーパッドによれば、樹脂フィルムにより浮動支持される中央キートップを入力操作孔の孔内方向へスライドさせると、スライド樹脂部が隙間に架け渡された樹脂フィルムを介して付勢を受けてスライドする。このような動作により、本発明のスライド入力キーパッドでは、操作者は中央キートップのスライド操作によって楽に多方向入力を行うことができる。
【０００８】
上記スライド樹脂部は、中央キートップを挿通可能な内孔を有する環形状として構成できる。より具体的には、例えば円環状、多角環状などのように構成でき、また必ずしも素材の切断を伴わなければ分離不能な一連一体のものでなくてもよい。即ち、その周方向で複数に区分した分割片として構成することもでき、この場合には各方向ごとに対応する分割片として構成してもよい。
【０００９】
前記スライド入力キーパッドについては、隙間に架け渡された樹脂フィルムの非固着部分を、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部として構成できる。より具体的には、可撓部は断面略Ｕ字形状として構成できる。これによれば、中央キートップのスライドにより可撓部が弾発的にスライド樹脂部を付勢するので、スライド樹脂部を確実にスライドさせることができる。また、中央キートップを、例えば携帯電話機における確定キーのように、押込んで押圧操作するために使用することもできる。つまり、樹脂フィルムの非固着部分である可撓部については、固着による拘束が無いため、浮動支持された中央キートップを押込めば変形し、容易に変位させることができる。このようにして本発明のスライド入力キーパッドの中央キートップは、スライド操作と押圧操作の２形態の入力操作を行うことができるので、機器の多機能化に伴って要請される入力操作の多様性に応えることができる。
【００１０】
前記スライド入力キーパッドについては、スライド樹脂部に入力操作孔から突出する操作部を形成したものとして構成できる。これによれば、スライド樹脂部を該操作部に直接操作力を加えることでスライドさせることもできるから、更にスライド操作の操作性を向上できる。そして、この場合には、操作部を、その上端位置が中央キートップの上端位置よりも高く形成したものとして構成することで、操作する指を引っ掛けやすくなるため、更に操作性を向上できる。
【００１１】
前記スライド入力キーパッドについては、中央キートップと、スライド樹脂部の外面側を樹脂フィルムで被覆したものとして構成できる。樹脂フィルムが中央キートップとスライド樹脂部の外面を被覆するので、固着面積を大きく取ることができ、樹脂フィルムに対する中央キートップとスライド樹脂部の固着性を向上できる。また、樹脂フィルムに加飾層を設けることが容易となるので、意匠性も向上することができる。
【００１２】
前記スライド入力キーパッドについては、スライド樹脂部の外縁側に、ゴム状弾性体でなるキーシートを固着し、該キーシートに、前記入力操作孔を有する外側キートップを固着したものとして構成できる。これによれば、中央キートップやスライド樹脂部とは別に、外側キートップを使った更なる多入力スイッチを実現できる。そして、この場合には、前記固着を液密に固着したものとして構成すれば、防塵性や防水性も得ることができる。
【００１３】
また、前記目的を達成する多方向入力スイッチを得るべく、本発明では、次のようなスライド入力スイッチを提供する。すなわち本発明のスライド入力スイッチとは、機器に設けた入力操作孔から突出する中央キートップと、中央キートップの外側に隙間を介して配置したスライド樹脂部と、該隙間に架け渡されつつ中央キートップとスライド樹脂部に固着され、中央キートップによる入力操作孔の孔内方向へのスライドを受けてスライド樹脂部を当該方向へ付勢する樹脂フィルムと、樹脂フィルムの付勢を受けたスライド樹脂部のスライドを検出して入力信号を生成するスライドスイッチ部と、を備えるものである。
【００１４】
このスライド入力スイッチによれば、スライドスイッチ部がスライド樹脂部のスライドを検出して入力信号を生成するので、スライド操作による入力が実現される。なお、上記中央キートップと、上記スライド樹脂部と、上記樹脂フィルムとを、前述した本発明のスライド入力キーパッドとして構成すれば、前述した本発明のスライド入力キーパッドによる作用や効果も有するスライド入力スイッチが実現される。
【００１５】
上記スライド入力スイッチについては、隙間に架け渡された樹脂フィルムの非固着部分を、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部として形成し、中央キートップの下方に、中央キートップの押圧を受けて入力信号を生成する中央スイッチ部を備えるものとして構成できる。より具体的には、該可撓部は断面略Ｕ字形状として構成できる。これによれば、中央キートップのスライドにより可撓部が弾発的にスライド樹脂部を付勢するので、スライド樹脂部を確実にスライドさせることができる。また、中央キートップを、押込んで押圧操作するために使用することもできる。つまり、樹脂フィルムの非固着部分である可撓部については、固着による拘束が無いため、浮動支持された中央キートップを押込めば変形し、容易に変位させることができる。そして、この変位によって中央スイッチ部により入力信号の生成がなされる。よって、中央キートップによりスライド操作と押圧操作による２形態の入力操作を行える。
【００１６】
上記スライド入力スイッチについては、スライド樹脂部の外縁側に、ゴム状弾性体でなるキーシートを液密に固着し、前記入力操作孔を有する機器の筐体裏面に、該キーシートを液密に固着したものとして構成できる。これによれば、防塵性、防水性を得ることができる。
【００１７】
上記スライド入力スイッチについては、スライド樹脂部の外縁側に、ゴム状弾性体でなるキーシートを取付け、該キーシートに、前記入力操作孔を有する外側キートップを取付け、該外側キートップの下方に、外側キートップの押圧を受けて入力信号を生成する外側スイッチ部を設けたものとして構成できる。これによれば、中央キートップやスライド樹脂部とは別に、外側キートップを利用した更なる多入力を実現できる。そして、この場合には、前記固着を液密に固着したものとして構成すれば、防塵性や防水性も得ることができる。
【００１８】
上記本発明のスライド入力スイッチを構成し、また上記本発明のスライド入力キーパッドに適用可能なスライドスイッチ部、中央スイッチ部、外側スイッチ部としては、例えば以下のようなものを適用できる。
【００１９】
スライドスイッチ部としては、スライド樹脂部のスライドを検出して入力信号を生成するものであればよく、例えば基板に形成した回路接点と、スライド樹脂部のスライドを受けて座屈する金属皿ばねと、を備える“皿ばねスイッチ”を適用できる。また、下部樹脂フィルムに形成した回路接点と、接触により回路接点を閉じる導電接点が形成されており、スライド樹脂部のスライドを受けて撓む上部樹脂フィルムと、下部樹脂フィルムと上部樹脂フィルムとの間に間隙を形成するスペーサフィルムと、を備える“メンブレンスイッチ”を適用できる。更に、スライド樹脂部に磁石を設けるとともにプリント基板にホール素子などの磁気センサを設けて、スライド樹脂部とともにスライドする磁石の磁力変化を磁気センサで検出して入力信号を生成する“磁力検出スイッチ”を適用できる。そして、スライド樹脂部に上部電極を設けるとともにプリント基板に下部電極を設け、スライド樹脂部とともにスライドする電極間距離の遠近よる容量変化を検出して入力信号を生成する“静電容量検出スイッチ”を適用できる。
【００２０】
中央スイッチ部としては、中央キートップの押圧操作によって入力信号を生成するものであればよい。したがって、前記“皿ばねスイッチ”や“メンブレンスイッチ”、また中央キートップに上部電極を設けるとともにプリント基板に下部電極を設け、中央キートップとともに変位する電極間距離の遠近による容量変化を検出して入力信号を生成する“静電容量検出スイッチ”を適用できる。
【００２１】
外側スイッチ部としては、外側スイッチの押圧操作によって入力信号を生成するものであればよく、前記“皿ばねスイッチ”や“メンブレンスイッチ”、また外側キートップに上部電極を設けるとともにプリント基板に下部電極を設け、外側キートップとともに変位する電極間距離の遠近による容量変化を検出して入力信号を生成する“静電容量検出スイッチ”を適用できる。
【００２２】
そして、スライドスイッチ部や外側スイッチ部の数は、例えば上・下・左・右に対応する４つだけでなく、それ未満でもそれ以上であってもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１は、折畳み式の携帯電話機１の外観図で、携帯電話機１には第１の実施形態によるスライド入力キーパッド２が備わっている。スライド入力キーパッド２には、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマーのようなゴム状弾性体でなるキーシート３を備えている。キーシート３には、文字、記号、数字などを入力する計１７個の樹脂キートップ４が貼着されている。
【００２５】
キーシート３の上部中央位置に貫通形成された孔部３ａの外側には、図２〜図４で示す環状山部３ｂが形成されており、キーシート３の面方向への変形に対して弾発力を発生するようになっている。また、環状山部３ｂの外側部分は、図２で示すように携帯電話機１の筐体１ａの裏面に対して液密に固着されている。キーシート３の孔部３ａの孔縁上面には、円環形状のスライド樹脂部５の薄肉部５ａが接着剤により液密に固着されている。したがって、それらの固着部分からは、塵埃や液体が内部に入り込まないようになっている。
【００２６】
スライド樹脂部５には、薄肉部５ａの内側に、厚肉の基部５ｂと、上向きの傾斜部５ｃが形成されている。基部５ｂの底面における上・下・左・右の各方向入力に対応する位置には、凹部が形成されており、その内部には磁石５ｄがそれぞれ固着されている。傾斜部５ｃは、プリント基板６に取付けた円環形状のスライドガイド６ａと、携帯電話機１の筐体１ａに貫通形成した入力操作孔１ｂの孔縁裏面の傾斜面１ｃと、による摺動的なガイドを受ける部分である。したがって、スライド樹脂部５としては、例えばＰＣ、ＡＢＳ、ＰＭＭＡなどの樹脂や、摺動性の高い樹脂（摩擦抵抗の低い樹脂）であればそれらの摺動性グレードあるいはＰＰ、ＰＯＭなどの樹脂を素材とすることができる。また、透明性が必要である場合には、ＰＣ、ＰＭＭＡ、透明ＡＢＳ、スチレンなどの硬質樹脂を素材として使用できる。一方スライドガイド６ａもスライド樹脂部５と同様の硬質樹脂を素材としていて、円滑にスライド樹脂部５のスライドがなせるようにしている。
【００２７】
７は略円柱形状の中央キートップであり、樹脂フィルム８によって浮動状態で支持されている。中央キートップ７の外周面下端側には、切欠状に肉抜きした欠如部７ａが形成されており、この部分は外周面上端側よりも小径となっている。また、中央キートップ７の底面には下向き凸形状の押し子部７ｂが形成されている。
【００２８】
樹脂フィルム８は平面視で円形とされており（図２参照）、中央キートップ７とスライド樹脂部５の上面を完全に被覆する状態でそれらに固着されている。中央キートップ７とスライド樹脂部５との間隙に架け渡された樹脂フィルム８の非固着部分、つまり中央キートップ７の欠如部７ａの上端位置とスライド樹脂部５との接触位置との間の部分は、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部８ａとされている。可撓部８ａは、断面略Ｕ字状であり、中央キートップ７とスライド樹脂部５との間の隙間の全周にかけて形成されている。
【００２９】
このような樹脂フィルム８の素材としては、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣなどのポリエステル系フィルム、ナイロン（商標）などのポリアミド系フィルム、ＰＰ、ＰＥなどのポリオレフィン系フィルムなどを使用することができる。その厚みは、中央キートップ７に上下動を容易になさせる可撓性を付与すべく、実用的には２５μｍ〜１５０μｍのものが好適に使用される。そして、この樹脂フィルム８には、印刷、塗層、蒸着、熱転写などにより加飾層を形成して意匠性を向上することができ、特にその裏面側に加飾層を形成することで、加飾層の摩耗を無くすことができる。また、樹脂フィルム８の可撓部８ａと、中央キートップ７の外面形状に対応する凹部８ｂと、スライド樹脂部５の傾斜部５ｃの上面形状に対応する傾斜部８ｃとは、本形態ではエンボス成形にて形成されている。そして、本形態では、樹脂フィルム８の裏面における可撓部８ａを境とする内外に射出成形をすることで、凹部８ｂに中央キートップ７が形成され、傾斜部８ｃとその外側部分にスライド樹脂部５が形成される。つまりフィルム一体型として構成されている。
【００３０】
以上のような、中央キートップ７、樹脂フィルム８、スライド樹脂部５は、キーパッド３の底面から下向きに突出する環状支持部３ｃを介してプリント基板６の上に浮動支持される。プリント基板６には、図示せぬ基板回路が形成されており、基板回路には、中央キートップ７の下方に配置した基板接点６ｂと、ドーム形状の金属皿ばね６ｃとによる皿ばね接点が接続されている。この皿ばね接点は、中央キートップ７の押し子部７ｂによる押圧を受けて金属皿ばね６ｃが座屈し、基板接点６ｂと導通して入力信号を生成する“中央スイッチ部”を構成している。そして、“中央スイッチ部”と前述したスライド入力キーパッド２によって、本発明による“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００３１】
また、プリント基板６の基板回路には、図２で示すように、上方向入力に対応するホール素子６ｄ、下方向入力に対応するホール素子６ｅ、右方向入力に対応するホール素子６ｆ、左方向入力に対応するホール素子６ｇが接続されている。これらのホール素子６ｄ〜６ｇは、スライド樹脂部５のスライド、つまり上・下・左・右の各方向入力に対応して設けた磁石５ｄのスライドを検出して入力信号を生成する“スライドスイッチ部”を構成している。そして、この“スライドスイッチ部”と、前述の“中央スイッチ部”及びスライド入力キーパッド２によって、他の本発明による“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００３２】
次に、スライド操作と押圧操作による入力動作について説明する。なお、スライド操作では左方向入力を行う例について説明するが、他の方向入力についても動作は同様である。
【００３３】
中央キートップ７をスライドさせない図３の静止状態から、中央キートップ７を図中左方向（孔内方向左向き）へスライドさせる。すると、樹脂フィルム８の可撓部８ａは、スライド樹脂部５をその方向へ確実に付勢する。すなわち、可撓部８ａは全周にわたって断面Ｕ字状に形成されているので、可撓部８ａにおけるスライド方向側（左方向側）の部分は圧縮を受けるが、上方向側の部分や下方向側の部分では剪断を受けるため、可撓部８ａ全体（全周）としては変形しにくい。このためスライド方向側の部分は、中央キートップ７をスライドさせても完全に腰折れするようなことが無く、弾発的にスライド樹脂部５を確実に付勢させる。また、スライド樹脂部５は、スライド樹脂部５の傾斜部５ｃがスライドガイド６ａのガイドを受け、また樹脂フィルム８の傾斜部８ｃが筐体１ａの傾斜面１ｃのガイドを受けることで、磁石５ｄがホール素子６ｇと接近する方向へ導かれながらスライドしていく。こうしてスライドした結果、図４で示すように、ホール素子６ｇは、接近した磁石５ｄによる磁力の変化を検知して入力信号を生成し出力する。そして、スライド操作を止めて操作力を解放すると、スライドにより変形されているキーシート３の環状山部３ａや可撓部８ａが復元するので、図３の静止状態に戻ることになる。このようにスライド入力キーパッド２では、中央キートップ７を操作原点として多方向にスライドさせるスライド操作によって、多方向入力を楽に行うことができる。
【００３４】
一方、押圧操作を行う場合には、図３の静止状態から中央キートップ７を下方に押圧する。すると、樹脂フィルム８の可撓部８ａがずれるように変形するとともに、中央キートップ７の欠如部７ａへ変形する樹脂フィルム８を逃がすことができる。よって、可撓部８ａが容易に変形して、中央キートップ７は容易に下方に変位する。この変位によって押し子部７ｂが金属皿ばね６ｃを押圧して座屈させると、金属皿ばね６ｃが基板接点６ｂと接触し入力信号が生成される。このようにして中央キートップ７の押圧操作による入力がなされる。そして、押圧操作を止めて操作力を解放すると、押圧により変形されている可撓部８ａが復元し、図３で示す静止状態に戻ることになる。このようにスライド入力キーパッド２によれば、スライド操作による多方向入力だけでなく押圧操作による入力も行うことができるので、多様な入力操作が実現される。
【００３５】
図６は、第２の実施形態によるスライド入力キーパッド１０である。このスライド入力キーパッド１０は、第１の実施形態のキーシート３を備えており、プリント基板６のスライドガイド６ａ、基板接点６ｂ、金属皿ばね６ｃの構成も同じである。なお、第１実施形態と重複する説明は省略し、主として相違点について説明する。
【００３６】
本形態のスライド樹脂部１１は、第１実施形態と同様に環形状であり、キーシート３を固着する薄肉部１１ａ、厚肉の基部１１ｂ、上向きの傾斜部１１ｃが形成されているほか、更に傾斜部１１ｃの内側に上向きに突き出る操作部１１ｄが形成されている。基部１１ｂの底面における上・下・左・右の各方向入力に対応する位置には、凹部が形成されており、その内部には上部電極１１ｅがそれぞれ固着されている。傾斜部１１ｃは、スライドガイド６ａと、キーシート３に液密に固着した外側キートップ１２の入力操作孔１２ａの孔縁裏面である傾斜面１２ｂと、による摺動的なガイドを受ける部分である。操作部１１ｄは、外側キートップ１２の入力操作孔１２ａを突き抜けて上方へ突出するように形成されており、直接操作力を加えることができるようにされている。そして、薄肉部１１ａの外側端部には、上方に立ち上がる係止突起１１ｆが形成されている。この係止突起１１ｆは、外側キートップ１２の裏面に形成した係止段部１２ｃとスライド方向で係止するようにされている。
【００３７】
１３は略円柱形状の中央キートップであり、樹脂フィルム１４によって浮動状態で支持されている。中央キートップ１３には、切欠状に肉抜きした欠如部１３ａと、下向き凸形状の押し子部１３ｂが形成されている。
【００３８】
樹脂フィルム１４は、中央キートップ１３とスライド樹脂部１１の上面を完全に被覆するように固着している。中央キートップ１３とスライド樹脂部１１との間隙に架け渡された樹脂フィルム１４の非固着部分は、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部１４ａとされており、該隙間の全周にわたって形成されている。
【００３９】
樹脂フィルム１４の可撓部１４ａと、中央キートップ１３の外面形状に対応する中央凹部１４ｂと、スライド樹脂部１１の傾斜部１１ｃ、操作部１１ｄの外面形状に対応する外側凹部１４ｃは、本形態ではエンボス成形にて形成されている。そして、本形態では、樹脂フィルム１４の裏面における可撓部１４ａを境とする内外に射出成形を行うことで、中央凹部１４ｂに中央キートップ１３を一体に形成し、外側凹部１４ｃとその外側部分にスライド樹脂部１１を一体に形成している。
【００４０】
プリント基板６には、中央キートップ１３の下方に、基板接点６ｂと金属皿ばね６ｃによる“中央スイッチ部”が設けられている。そして、“中央スイッチ部”とスライド入力キーパッド１０によって、本発明の“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００４１】
また、プリント基板６の基板回路には、第１実施形態のホール素子６ｄ〜６ｇと同じ位置に（図２参照）、上方向入力に対応する下部電極（図示略）、下方向入力に対応する下部電極（図示略）、右方向入力に対応する下部電極６ｈ、左方向入力に対応する下部電極６ｉが接続されている。下部電極６ｈ，６ｉは、スライド樹脂部１１のスライド、つまり上・下・左・右の各方向入力に対応して設けた上部電極１１ｅのスライドを検出して入力信号を生成し、上部電極１１ｅと下部電極６ｈ，６ｉが“スライドスイッチ部”を構成している。そして、“スライドスイッチ部”と、前述の“中央スイッチ部”及びスライド入力キーパッド１０によって、他の本発明による“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００４２】
更に本形態のプリント基板６には、外側キートップ１２の押圧を受けて入力信号を生成する基板接点６ｊと金属皿ばね６ｋによる“外側スイッチ部”が設けられている。そして、この“外側スイッチ部”と、前述の“中央スイッチ部”、“スライドスイッチ部”及びスライド入力キーパッド１０によって、更に別の本発明による“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００４３】
次に、スライド操作と押圧操作による本形態の入力動作について説明する。まず、スライド操作は、第１実施形態と同様に、中央キートップ１３を、図６の静止状態から上・下・左・右の各方向へスライドさせればよい。このとき本形態では、スライド樹脂部１１の操作部１１ｄが外側キートップ１２の入力操作孔１２ａから大きく突出しているので、中央キートップ１３だけでなく操作部１１ｄにも操作力を加えることで、更に容易に且つ確実にスライド樹脂部１１をスライドできる。また、第１実施形態と同様に、可撓部１４ａ全体は変形しにくいため、これによってもスライド樹脂部１１が樹脂フィルム１４の付勢を受けて確実なスライドが可能となっている。このようにスライドさせると、スライド樹脂部１１の上部電極１１ｅがプリント基板６の下部電極６ｉに接近し、両電極間に蓄えられる静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出して入力信号が生成される。
【００４４】
一方、押圧操作は、図６の静止状態から中央キートップ１３を下方に押圧すればよい。これによって、樹脂フィルム１４可撓部１４ａがずれるように容易に変形し、中央キートップ１３は確実に下方に変位するので、金属皿ばね６ｃと基板接点６ｂとの接触により入力信号が生成される。
【００４５】
また、外側キートップ１２について上・下・左・右の各方向で押圧すれば、金属皿ばね６ｋと基板接点６ｊとの接触により入力信号が生成される。したがって、本形態では、更に多くの入力信号を生成することができるようになっている。
【００４６】
以上の説明した第１実施形態と第２実施形態における“スライドスイッチ部”としては、スライド樹脂部５，１１のスライドにより座屈する金属皿ばねと基板接点により構成してもよい。また、下部樹脂フィルムに形成した回路接点と、接触により回路接点を閉じる導電接点が形成されており、スライド樹脂部５，１１のスライドを受けて撓む上部樹脂フィルムと、下部樹脂フィルムと上部樹脂フィルムとの間に間隙を形成するスペーサフィルムと、を備えるメンブレンスイッチを利用することもできる。そして、“スライドスイッチ部”の数も、上・下・左・右の４方向だけでなく、任意の数だけ設けることができる。この点は、第２実施形態の“外側スイッチ部”についても同じである。
【００４７】
スライド樹脂部５，１１、外側キートップ１２、スライドガイド６ａは、無端円環形状のものを例示したが、周方向で複数に分割されていてもよいし、無端円環形状ではなく無端多角環形状のものでもよい。この点、樹脂フィルム８，１４も平面視で円形で一枚構成のものを例示したが、同様に、複数に分割されていてもよいし、平面視で多角形であってもよい。また、樹脂フィルム８，１４は、スライド樹脂部５，１１を部分的に被覆するものであってもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のスライド入力キーパッド及びスライド入力スイッチによれば、深く押込むように力を加える押圧操作を行わなくてもスライド操作により多方向入力ができるので、操作者は楽に多方向入力ができる。したがって、多方向入力スイッチを備える機器、特にその使用頻度が高い携帯電話機やＰＤＡなどの多方向入力スイッチとして快適な優れた操作性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のスライド入力キーパッドを備える携帯電話機の外観図。
【図２】図１のキーパッドとプリント基板との分解斜視図。
【図３】図１と図２のＳＡ−ＳＡ線に沿う拡大断面図。
【図４】図３に続くスライド入力キーパッドのスライド操作の動作説明図。
【図５】図３に続くスライド入力キーパッドの押圧操作の動作説明図。
【図６】第２実施形態のスライド入力キーパッドの図３相当の拡大断面図。
【符号の説明】
１ 携帯電話機（機器）
１ｂ 入力操作孔
２ スライド入力キーパッド（第１実施形態）
３ キーシート
５ スライド樹脂部
５ｄ 磁石（スライドスイッチ部）
６ プリント基板
６ａ スライドガイド
６ｂ 基板接点（中央スイッチ部）
６ｃ 金属皿ばね（中央スイッチ部）
６ｄ〜６ｇ ホール素子（スライドスイッチ部）
６ｈ 下部電極（スライドスイッチ部）
６ｉ 下部電極（スライドスイッチ部）
６ｊ 基板接点（外側スイッチ部）
６ｋ 金属皿ばね（外側スイッチ部）
７ 中央キートップ
８ 樹脂フィルム
８ａ 可撓部
１０ スライド入力キーパッド（第２実施形態）
１１ スライド樹脂部
１１ｄ 操作部
１１ｅ 上部電極（スライドスイッチ部）
１２ 外側キートップ
１２ａ 入力操作孔
１３ 中央キートップ
１４ 樹脂フィルム
１４ａ 可撓部
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話機やＰＤＡといった携帯情報端末機器やＡＶ機器などの機器に備える押釦スイッチに関し、特に入力に方向性を持たせた多方向入力スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
前述のような機器に備える入力操作装置としては、構造の簡易性や省スペース化に特に秀でる押釦スイッチが利用されており、その中でも上・下・左・右の４方向入力や、右上・右下・左上・左下といった斜めを加えた８方向入力を行える多方向入力スイッチが多様な入力操作を実現できるため広く利用されている。このような多方向入力スイッチに用いるキーパッドとしては、シリコーンゴムなどのゴム状弾性体でなるキーシートに、ポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂などの硬質樹脂でなるキートップを接着剤などで貼着したものが使用されている。一方、このようなキーシートの下方に備わるプリント基板には、上・下・左・右の４方向位置、あるいはこれに斜めを加えた８方向位置にスイッチが配置されている。そして、入力操作を行うには、各方向位置でキートップを深く押込むように押圧すれば良く、これによって金属皿ばねが座屈して基板接点を導通させて入力信号が生成される（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１９５９５６号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、こうした押圧入力型の多方向入力スイッチでは、各方向位置へ操作する指を移動させなければならず、しかも各方向位置ではキートップを深く押込むように力を加える押圧操作をしなければならないため、操作者に疲労感を感じさせ易く、継続的に入力操作を行うには使い勝手が今ひとつである、という問題がある。したがって、特に多方向入力スイッチの使用頻度が高いことが想定される機器、例えば電子メールやゲームアプリケーションを利用できる携帯電話機やＰＤＡなどの携帯情報端末機器では、より楽に多方向入力ができるように、押圧入力型の多方向入力スイッチの改善が要望されている。
【０００５】
上記のような従来技術を背景になされたのが本発明である。その目的は、深く押込むように力を加える押圧操作を行わなくても、多方向入力を楽に行うことができる多方向入力スイッチを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する多方向入力スイッチを得るべく、本発明では、次のようなキーパッドを提供する。即ち、本発明は、機器に設けた入力操作孔から突出する中央キートップと、中央キートップの外側に隙間を介して配置したスライド樹脂部と、該隙間に架け渡されつつ中央キートップとスライド樹脂部に固着され、中央キートップによる入力操作孔の孔内方向へのスライドを受けてスライド樹脂部を当該方向へ付勢する樹脂フィルムと、を備えるスライド入力キーパッドを提供する。
【０００７】
このスライド入力キーパッドによれば、樹脂フィルムにより浮動支持される中央キートップを入力操作孔の孔内方向へスライドさせると、スライド樹脂部が隙間に架け渡された樹脂フィルムを介して付勢を受けてスライドする。このような動作により、本発明のスライド入力キーパッドでは、操作者は中央キートップのスライド操作によって楽に多方向入力を行うことができる。
【０００８】
上記スライド樹脂部は、中央キートップを挿通可能な内孔を有する環形状として構成できる。より具体的には、例えば円環状、多角環状などのように構成でき、また必ずしも素材の切断を伴わなければ分離不能な一連一体のものでなくてもよい。即ち、その周方向で複数に区分した分割片として構成することもでき、この場合には各方向ごとに対応する分割片として構成してもよい。
【０００９】
前記スライド入力キーパッドについては、隙間に架け渡された樹脂フィルムの非固着部分を、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部として構成できる。より具体的には、可撓部は断面略Ｕ字形状として構成できる。これによれば、中央キートップのスライドにより可撓部が弾発的にスライド樹脂部を付勢するので、スライド樹脂部を確実にスライドさせることができる。また、中央キートップを、例えば携帯電話機における確定キーのように、押込んで押圧操作するために使用することもできる。つまり、樹脂フィルムの非固着部分である可撓部については、固着による拘束が無いため、浮動支持された中央キートップを押込めば変形し、容易に変位させることができる。このようにして本発明のスライド入力キーパッドの中央キートップは、スライド操作と押圧操作の２形態の入力操作を行うことができるので、機器の多機能化に伴って要請される入力操作の多様性に応えることができる。
【００１０】
前記スライド入力キーパッドについては、スライド樹脂部に入力操作孔から突出する操作部を形成したものとして構成できる。これによれば、スライド樹脂部を該操作部に直接操作力を加えることでスライドさせることもできるから、更にスライド操作の操作性を向上できる。そして、この場合には、操作部を、その上端位置が中央キートップの上端位置よりも高く形成したものとして構成することで、操作する指を引っ掛けやすくなるため、更に操作性を向上できる。
【００１１】
前記スライド入力キーパッドについては、中央キートップと、スライド樹脂部の外面側を樹脂フィルムで被覆したものとして構成できる。樹脂フィルムが中央キートップとスライド樹脂部の外面を被覆するので、固着面積を大きく取ることができ、樹脂フィルムに対する中央キートップとスライド樹脂部の固着性を向上できる。また、樹脂フィルムに加飾層を設けることが容易となるので、意匠性も向上することができる。
【００１２】
前記スライド入力キーパッドについては、スライド樹脂部の外縁側に、ゴム状弾性体でなるキーシートを固着し、該キーシートに、前記入力操作孔を有する外側キートップを固着したものとして構成できる。これによれば、中央キートップやスライド樹脂部とは別に、外側キートップを使った更なる多入力スイッチを実現できる。そして、この場合には、前記固着を液密に固着したものとして構成すれば、防塵性や防水性も得ることができる。
【００１３】
また、前記目的を達成する多方向入力スイッチを得るべく、本発明では、次のようなスライド入力スイッチを提供する。すなわち本発明のスライド入力スイッチとは、機器に設けた入力操作孔から突出する中央キートップと、中央キートップの外側に隙間を介して配置したスライド樹脂部と、該隙間に架け渡されつつ中央キートップとスライド樹脂部に固着され、中央キートップによる入力操作孔の孔内方向へのスライドを受けてスライド樹脂部を当該方向へ付勢する樹脂フィルムと、樹脂フィルムの付勢を受けたスライド樹脂部のスライドを検出して入力信号を生成するスライドスイッチ部と、を備えるものである。
【００１４】
このスライド入力スイッチによれば、スライドスイッチ部がスライド樹脂部のスライドを検出して入力信号を生成するので、スライド操作による入力が実現される。なお、上記中央キートップと、上記スライド樹脂部と、上記樹脂フィルムとを、前述した本発明のスライド入力キーパッドとして構成すれば、前述した本発明のスライド入力キーパッドによる作用や効果も有するスライド入力スイッチが実現される。
【００１５】
上記スライド入力スイッチについては、隙間に架け渡された樹脂フィルムの非固着部分を、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部として形成し、中央キートップの下方に、中央キートップの押圧を受けて入力信号を生成する中央スイッチ部を備えるものとして構成できる。より具体的には、該可撓部は断面略Ｕ字形状として構成できる。これによれば、中央キートップのスライドにより可撓部が弾発的にスライド樹脂部を付勢するので、スライド樹脂部を確実にスライドさせることができる。また、中央キートップを、押込んで押圧操作するために使用することもできる。つまり、樹脂フィルムの非固着部分である可撓部については、固着による拘束が無いため、浮動支持された中央キートップを押込めば変形し、容易に変位させることができる。そして、この変位によって中央スイッチ部により入力信号の生成がなされる。よって、中央キートップによりスライド操作と押圧操作による２形態の入力操作を行える。
【００１６】
上記スライド入力スイッチについては、スライド樹脂部の外縁側に、ゴム状弾性体でなるキーシートを液密に固着し、前記入力操作孔を有する機器の筐体裏面に、該キーシートを液密に固着したものとして構成できる。これによれば、防塵性、防水性を得ることができる。
【００１７】
上記スライド入力スイッチについては、スライド樹脂部の外縁側に、ゴム状弾性体でなるキーシートを取付け、該キーシートに、前記入力操作孔を有する外側キートップを取付け、該外側キートップの下方に、外側キートップの押圧を受けて入力信号を生成する外側スイッチ部を設けたものとして構成できる。これによれば、中央キートップやスライド樹脂部とは別に、外側キートップを利用した更なる多入力を実現できる。そして、この場合には、前記固着を液密に固着したものとして構成すれば、防塵性や防水性も得ることができる。
【００１８】
上記本発明のスライド入力スイッチを構成し、また上記本発明のスライド入力キーパッドに適用可能なスライドスイッチ部、中央スイッチ部、外側スイッチ部としては、例えば以下のようなものを適用できる。
【００１９】
スライドスイッチ部としては、スライド樹脂部のスライドを検出して入力信号を生成するものであればよく、例えば基板に形成した回路接点と、スライド樹脂部のスライドを受けて座屈する金属皿ばねと、を備える“皿ばねスイッチ”を適用できる。また、下部樹脂フィルムに形成した回路接点と、接触により回路接点を閉じる導電接点が形成されており、スライド樹脂部のスライドを受けて撓む上部樹脂フィルムと、下部樹脂フィルムと上部樹脂フィルムとの間に間隙を形成するスペーサフィルムと、を備える“メンブレンスイッチ”を適用できる。更に、スライド樹脂部に磁石を設けるとともにプリント基板にホール素子などの磁気センサを設けて、スライド樹脂部とともにスライドする磁石の磁力変化を磁気センサで検出して入力信号を生成する“磁力検出スイッチ”を適用できる。そして、スライド樹脂部に上部電極を設けるとともにプリント基板に下部電極を設け、スライド樹脂部とともにスライドする電極間距離の遠近よる容量変化を検出して入力信号を生成する“静電容量検出スイッチ”を適用できる。
【００２０】
中央スイッチ部としては、中央キートップの押圧操作によって入力信号を生成するものであればよい。したがって、前記“皿ばねスイッチ”や“メンブレンスイッチ”、また中央キートップに上部電極を設けるとともにプリント基板に下部電極を設け、中央キートップとともに変位する電極間距離の遠近による容量変化を検出して入力信号を生成する“静電容量検出スイッチ”を適用できる。
【００２１】
外側スイッチ部としては、外側スイッチの押圧操作によって入力信号を生成するものであればよく、前記“皿ばねスイッチ”や“メンブレンスイッチ”、また外側キートップに上部電極を設けるとともにプリント基板に下部電極を設け、外側キートップとともに変位する電極間距離の遠近による容量変化を検出して入力信号を生成する“静電容量検出スイッチ”を適用できる。
【００２２】
そして、スライドスイッチ部や外側スイッチ部の数は、例えば上・下・左・右に対応する４つだけでなく、それ未満でもそれ以上であってもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１は、折畳み式の携帯電話機１の外観図で、携帯電話機１には第１の実施形態によるスライド入力キーパッド２が備わっている。スライド入力キーパッド２には、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマーのようなゴム状弾性体でなるキーシート３を備えている。キーシート３には、文字、記号、数字などを入力する計１７個の樹脂キートップ４が貼着されている。
【００２５】
キーシート３の上部中央位置に貫通形成された孔部３ａの外側には、図２〜図４で示す環状山部３ｂが形成されており、キーシート３の面方向への変形に対して弾発力を発生するようになっている。また、環状山部３ｂの外側部分は、図２で示すように携帯電話機１の筐体１ａの裏面に対して液密に固着されている。キーシート３の孔部３ａの孔縁上面には、円環形状のスライド樹脂部５の薄肉部５ａが接着剤により液密に固着されている。したがって、それらの固着部分からは、塵埃や液体が内部に入り込まないようになっている。
【００２６】
スライド樹脂部５には、薄肉部５ａの内側に、厚肉の基部５ｂと、上向きの傾斜部５ｃが形成されている。基部５ｂの底面における上・下・左・右の各方向入力に対応する位置には、凹部が形成されており、その内部には磁石５ｄがそれぞれ固着されている。傾斜部５ｃは、プリント基板６に取付けた円環形状のスライドガイド６ａと、携帯電話機１の筐体１ａに貫通形成した入力操作孔１ｂの孔縁裏面の傾斜面１ｃと、による摺動的なガイドを受ける部分である。したがって、スライド樹脂部５としては、例えばＰＣ、ＡＢＳ、ＰＭＭＡなどの樹脂や、摺動性の高い樹脂（摩擦抵抗の低い樹脂）であればそれらの摺動性グレードあるいはＰＰ、ＰＯＭなどの樹脂を素材とすることができる。また、透明性が必要である場合には、ＰＣ、ＰＭＭＡ、透明ＡＢＳ、スチレンなどの硬質樹脂を素材として使用できる。一方スライドガイド６ａもスライド樹脂部５と同様の硬質樹脂を素材としていて、円滑にスライド樹脂部５のスライドがなせるようにしている。
【００２７】
７は略円柱形状の中央キートップであり、樹脂フィルム８によって浮動状態で支持されている。中央キートップ７の外周面下端側には、切欠状に肉抜きした欠如部７ａが形成されており、この部分は外周面上端側よりも小径となっている。また、中央キートップ７の底面には下向き凸形状の押し子部７ｂが形成されている。
【００２８】
樹脂フィルム８は平面視で円形とされており（図２参照）、中央キートップ７とスライド樹脂部５の上面を完全に被覆する状態でそれらに固着されている。中央キートップ７とスライド樹脂部５との間隙に架け渡された樹脂フィルム８の非固着部分、つまり中央キートップ７の欠如部７ａの上端位置とスライド樹脂部５との接触位置との間の部分は、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部８ａとされている。可撓部８ａは、断面略Ｕ字状であり、中央キートップ７とスライド樹脂部５との間の隙間の全周にかけて形成されている。
【００２９】
このような樹脂フィルム８の素材としては、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣなどのポリエステル系フィルム、ナイロン（商標）などのポリアミド系フィルム、ＰＰ、ＰＥなどのポリオレフィン系フィルムなどを使用することができる。その厚みは、中央キートップ７に上下動を容易になさせる可撓性を付与すべく、実用的には２５μｍ〜１５０μｍのものが好適に使用される。そして、この樹脂フィルム８には、印刷、塗層、蒸着、熱転写などにより加飾層を形成して意匠性を向上することができ、特にその裏面側に加飾層を形成することで、加飾層の摩耗を無くすことができる。また、樹脂フィルム８の可撓部８ａと、中央キートップ７の外面形状に対応する凹部８ｂと、スライド樹脂部５の傾斜部５ｃの上面形状に対応する傾斜部８ｃとは、本形態ではエンボス成形にて形成されている。そして、本形態では、樹脂フィルム８の裏面における可撓部８ａを境とする内外に射出成形をすることで、凹部８ｂに中央キートップ７が形成され、傾斜部８ｃとその外側部分にスライド樹脂部５が形成される。つまりフィルム一体型として構成されている。
【００３０】
以上のような、中央キートップ７、樹脂フィルム８、スライド樹脂部５は、キーパッド３の底面から下向きに突出する環状支持部３ｃを介してプリント基板６の上に浮動支持される。プリント基板６には、図示せぬ基板回路が形成されており、基板回路には、中央キートップ７の下方に配置した基板接点６ｂと、ドーム形状の金属皿ばね６ｃとによる皿ばね接点が接続されている。この皿ばね接点は、中央キートップ７の押し子部７ｂによる押圧を受けて金属皿ばね６ｃが座屈し、基板接点６ｂと導通して入力信号を生成する“中央スイッチ部”を構成している。そして、“中央スイッチ部”と前述したスライド入力キーパッド２によって、本発明による“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００３１】
また、プリント基板６の基板回路には、図２で示すように、上方向入力に対応するホール素子６ｄ、下方向入力に対応するホール素子６ｅ、右方向入力に対応するホール素子６ｆ、左方向入力に対応するホール素子６ｇが接続されている。これらのホール素子６ｄ〜６ｇは、スライド樹脂部５のスライド、つまり上・下・左・右の各方向入力に対応して設けた磁石５ｄのスライドを検出して入力信号を生成する“スライドスイッチ部”を構成している。そして、この“スライドスイッチ部”と、前述の“中央スイッチ部”及びスライド入力キーパッド２によって、他の本発明による“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００３２】
次に、スライド操作と押圧操作による入力動作について説明する。なお、スライド操作では左方向入力を行う例について説明するが、他の方向入力についても動作は同様である。
【００３３】
中央キートップ７をスライドさせない図３の静止状態から、中央キートップ７を図中左方向（孔内方向左向き）へスライドさせる。すると、樹脂フィルム８の可撓部８ａは、スライド樹脂部５をその方向へ確実に付勢する。すなわち、可撓部８ａは全周にわたって断面Ｕ字状に形成されているので、可撓部８ａにおけるスライド方向側（左方向側）の部分は圧縮を受けるが、上方向側の部分や下方向側の部分では剪断を受けるため、可撓部８ａ全体（全周）としては変形しにくい。このためスライド方向側の部分は、中央キートップ７をスライドさせても完全に腰折れするようなことが無く、弾発的にスライド樹脂部５を確実に付勢させる。また、スライド樹脂部５は、スライド樹脂部５の傾斜部５ｃがスライドガイド６ａのガイドを受け、また樹脂フィルム８の傾斜部８ｃが筐体１ａの傾斜面１ｃのガイドを受けることで、磁石５ｄがホール素子６ｇと接近する方向へ導かれながらスライドしていく。こうしてスライドした結果、図４で示すように、ホール素子６ｇは、接近した磁石５ｄによる磁力の変化を検知して入力信号を生成し出力する。そして、スライド操作を止めて操作力を解放すると、スライドにより変形されているキーシート３の環状山部３ａや可撓部８ａが復元するので、図３の静止状態に戻ることになる。このようにスライド入力キーパッド２では、中央キートップ７を操作原点として多方向にスライドさせるスライド操作によって、多方向入力を楽に行うことができる。
【００３４】
一方、押圧操作を行う場合には、図３の静止状態から中央キートップ７を下方に押圧する。すると、樹脂フィルム８の可撓部８ａがずれるように変形するとともに、中央キートップ７の欠如部７ａへ変形する樹脂フィルム８を逃がすことができる。よって、可撓部８ａが容易に変形して、中央キートップ７は容易に下方に変位する。この変位によって押し子部７ｂが金属皿ばね６ｃを押圧して座屈させると、金属皿ばね６ｃが基板接点６ｂと接触し入力信号が生成される。このようにして中央キートップ７の押圧操作による入力がなされる。そして、押圧操作を止めて操作力を解放すると、押圧により変形されている可撓部８ａが復元し、図３で示す静止状態に戻ることになる。このようにスライド入力キーパッド２によれば、スライド操作による多方向入力だけでなく押圧操作による入力も行うことができるので、多様な入力操作が実現される。
【００３５】
図６は、第２の実施形態によるスライド入力キーパッド１０である。このスライド入力キーパッド１０は、第１の実施形態のキーシート３を備えており、プリント基板６のスライドガイド６ａ、基板接点６ｂ、金属皿ばね６ｃの構成も同じである。なお、第１実施形態と重複する説明は省略し、主として相違点について説明する。
【００３６】
本形態のスライド樹脂部１１は、第１実施形態と同様に環形状であり、キーシート３を固着する薄肉部１１ａ、厚肉の基部１１ｂ、上向きの傾斜部１１ｃが形成されているほか、更に傾斜部１１ｃの内側に上向きに突き出る操作部１１ｄが形成されている。基部１１ｂの底面における上・下・左・右の各方向入力に対応する位置には、凹部が形成されており、その内部には上部電極１１ｅがそれぞれ固着されている。傾斜部１１ｃは、スライドガイド６ａと、キーシート３に液密に固着した外側キートップ１２の入力操作孔１２ａの孔縁裏面である傾斜面１２ｂと、による摺動的なガイドを受ける部分である。操作部１１ｄは、外側キートップ１２の入力操作孔１２ａを突き抜けて上方へ突出するように形成されており、直接操作力を加えることができるようにされている。そして、薄肉部１１ａの外側端部には、上方に立ち上がる係止突起１１ｆが形成されている。この係止突起１１ｆは、外側キートップ１２の裏面に形成した係止段部１２ｃとスライド方向で係止するようにされている。
【００３７】
１３は略円柱形状の中央キートップであり、樹脂フィルム１４によって浮動状態で支持されている。中央キートップ１３には、切欠状に肉抜きした欠如部１３ａと、下向き凸形状の押し子部１３ｂが形成されている。
【００３８】
樹脂フィルム１４は、中央キートップ１３とスライド樹脂部１１の上面を完全に被覆するように固着している。中央キートップ１３とスライド樹脂部１１との間隙に架け渡された樹脂フィルム１４の非固着部分は、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部１４ａとされており、該隙間の全周にわたって形成されている。
【００３９】
樹脂フィルム１４の可撓部１４ａと、中央キートップ１３の外面形状に対応する中央凹部１４ｂと、スライド樹脂部１１の傾斜部１１ｃ、操作部１１ｄの外面形状に対応する外側凹部１４ｃは、本形態ではエンボス成形にて形成されている。そして、本形態では、樹脂フィルム１４の裏面における可撓部１４ａを境とする内外に射出成形を行うことで、中央凹部１４ｂに中央キートップ１３を一体に形成し、外側凹部１４ｃとその外側部分にスライド樹脂部１１を一体に形成している。
【００４０】
プリント基板６には、中央キートップ１３の下方に、基板接点６ｂと金属皿ばね６ｃによる“中央スイッチ部”が設けられている。そして、“中央スイッチ部”とスライド入力キーパッド１０によって、本発明の“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００４１】
また、プリント基板６の基板回路には、第１実施形態のホール素子６ｄ〜６ｇと同じ位置に（図２参照）、上方向入力に対応する下部電極（図示略）、下方向入力に対応する下部電極（図示略）、右方向入力に対応する下部電極６ｈ、左方向入力に対応する下部電極６ｉが接続されている。下部電極６ｈ，６ｉは、スライド樹脂部１１のスライド、つまり上・下・左・右の各方向入力に対応して設けた上部電極１１ｅのスライドを検出して入力信号を生成し、上部電極１１ｅと下部電極６ｈ，６ｉが“スライドスイッチ部”を構成している。そして、“スライドスイッチ部”と、前述の“中央スイッチ部”及びスライド入力キーパッド１０によって、他の本発明による“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００４２】
更に本形態のプリント基板６には、外側キートップ１２の押圧を受けて入力信号を生成する基板接点６ｊと金属皿ばね６ｋによる“外側スイッチ部”が設けられている。そして、この“外側スイッチ部”と、前述の“中央スイッチ部”、“スライドスイッチ部”及びスライド入力キーパッド１０によって、更に別の本発明による“スライド入力スイッチ”が構成される。
【００４３】
次に、スライド操作と押圧操作による本形態の入力動作について説明する。まず、スライド操作は、第１実施形態と同様に、中央キートップ１３を、図６の静止状態から上・下・左・右の各方向へスライドさせればよい。このとき本形態では、スライド樹脂部１１の操作部１１ｄが外側キートップ１２の入力操作孔１２ａから大きく突出しているので、中央キートップ１３だけでなく操作部１１ｄにも操作力を加えることで、更に容易に且つ確実にスライド樹脂部１１をスライドできる。また、第１実施形態と同様に、可撓部１４ａ全体は変形しにくいため、これによってもスライド樹脂部１１が樹脂フィルム１４の付勢を受けて確実なスライドが可能となっている。このようにスライドさせると、スライド樹脂部１１の上部電極１１ｅがプリント基板６の下部電極６ｉに接近し、両電極間に蓄えられる静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出して入力信号が生成される。
【００４４】
一方、押圧操作は、図６の静止状態から中央キートップ１３を下方に押圧すればよい。これによって、樹脂フィルム１４可撓部１４ａがずれるように容易に変形し、中央キートップ１３は確実に下方に変位するので、金属皿ばね６ｃと基板接点６ｂとの接触により入力信号が生成される。
【００４５】
また、外側キートップ１２について上・下・左・右の各方向で押圧すれば、金属皿ばね６ｋと基板接点６ｊとの接触により入力信号が生成される。したがって、本形態では、更に多くの入力信号を生成することができるようになっている。
【００４６】
以上の説明した第１実施形態と第２実施形態における“スライドスイッチ部”としては、スライド樹脂部５，１１のスライドにより座屈する金属皿ばねと基板接点により構成してもよい。また、下部樹脂フィルムに形成した回路接点と、接触により回路接点を閉じる導電接点が形成されており、スライド樹脂部５，１１のスライドを受けて撓む上部樹脂フィルムと、下部樹脂フィルムと上部樹脂フィルムとの間に間隙を形成するスペーサフィルムと、を備えるメンブレンスイッチを利用することもできる。そして、“スライドスイッチ部”の数も、上・下・左・右の４方向だけでなく、任意の数だけ設けることができる。この点は、第２実施形態の“外側スイッチ部”についても同じである。
【００４７】
スライド樹脂部５，１１、外側キートップ１２、スライドガイド６ａは、無端円環形状のものを例示したが、周方向で複数に分割されていてもよいし、無端円環形状ではなく無端多角環形状のものでもよい。この点、樹脂フィルム８，１４も平面視で円形で一枚構成のものを例示したが、同様に、複数に分割されていてもよいし、平面視で多角形であってもよい。また、樹脂フィルム８，１４は、スライド樹脂部５，１１を部分的に被覆するものであってもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のスライド入力キーパッド及びスライド入力スイッチによれば、深く押込むように力を加える押圧操作を行わなくてもスライド操作により多方向入力ができるので、操作者は楽に多方向入力ができる。したがって、多方向入力スイッチを備える機器、特にその使用頻度が高い携帯電話機やＰＤＡなどの多方向入力スイッチとして快適な優れた操作性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のスライド入力キーパッドを備える携帯電話機の外観図。
【図２】図１のキーパッドとプリント基板との分解斜視図。
【図３】図１と図２のＳＡ−ＳＡ線に沿う拡大断面図。
【図４】図３に続くスライド入力キーパッドのスライド操作の動作説明図。
【図５】図３に続くスライド入力キーパッドの押圧操作の動作説明図。
【図６】第２実施形態のスライド入力キーパッドの図３相当の拡大断面図。
【符号の説明】
１ 携帯電話機（機器）
１ｂ 入力操作孔
２ スライド入力キーパッド（第１実施形態）
３ キーシート
５ スライド樹脂部
５ｄ 磁石（スライドスイッチ部）
６ プリント基板
６ａ スライドガイド
６ｂ 基板接点（中央スイッチ部）
６ｃ 金属皿ばね（中央スイッチ部）
６ｄ〜６ｇ ホール素子（スライドスイッチ部）
６ｈ 下部電極（スライドスイッチ部）
６ｉ 下部電極（スライドスイッチ部）
６ｊ 基板接点（外側スイッチ部）
６ｋ 金属皿ばね（外側スイッチ部）
７ 中央キートップ
８ 樹脂フィルム
８ａ 可撓部
１０ スライド入力キーパッド（第２実施形態）
１１ スライド樹脂部
１１ｄ 操作部
１１ｅ 上部電極（スライドスイッチ部）
１２ 外側キートップ
１２ａ 入力操作孔
１３ 中央キートップ
１４ 樹脂フィルム
１４ａ 可撓部
Claims (9)
- 機器に設けた入力操作孔から突出する中央キートップと、中央キートップの外側に隙間を介して配置したスライド樹脂部と、該隙間に架け渡されつつ中央キートップとスライド樹脂部に固着され、中央キートップによる入力操作孔の孔内方向へのスライドを受けてスライド樹脂部を当該方向へ付勢する樹脂フィルムと、を備えるスライド入力キーパッド。
- 隙間に架け渡された樹脂フィルムの非固着部分を、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部とした請求項１記載のスライド入力キーパッド。
- スライド樹脂部に、入力操作孔から突出する操作部を形成した請求項１又は請求項２記載のスライド入力キーパッド。
- 中央キートップとスライド樹脂部の外面側を樹脂フィルムで被覆した請求項１〜請求項３何れか１項記載のスライド入力キーパッド。
- スライド樹脂部の外縁側に、ゴム状弾性体でなるキーシートを固着し、該キーシートに、前記入力操作孔を有する外側キートップを固着した請求項１〜請求項４何れか１項記載のスライド入力キーパッド。
- 機器に設けた入力操作孔から突出する中央キートップと、中央キートップの外側に隙間を介して配置したスライド樹脂部と、該隙間に架け渡されつつ中央キートップとスライド樹脂部に固着され、中央キートップによる入力操作孔の孔内方向へのスライドを受けてスライド樹脂部を当該方向へ付勢する樹脂フィルムと、樹脂フィルムの付勢を受けたスライド樹脂部のスライドを検出して入力信号を生成するスライドスイッチ部と、を備えるスライド入力スイッチ。
- 隙間に架け渡された樹脂フィルムの非固着部分を、該隙間の架け渡し幅よりも長く遊びのある可撓部として形成し、中央キートップの下方に、中央キートップの押圧を受けて入力信号を生成する中央スイッチ部を備える請求項６記載のスライド入力スイッチ。
- スライド樹脂部の外縁側に、ゴム状弾性体でなるキーシートを液密に固着し、前記入力操作孔を有する機器の筐体裏面に、該キーシートを液密に固着した請求項６又は請求項７記載のスライド入力スイッチ。
- スライド樹脂部の外縁側に、ゴム状弾性体でなるキーシートを固着し、該キーシートに、前記入力操作孔を有する外側キートップを固着し、該外側キートップの下方に、外側キートップの押圧を受けて入力信号を生成する外側スイッチ部を設けた請求項６又は請求項７記載のスライド入力スイッチ。
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