JP2008270000A - キーシート - Google Patents

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Abstract

【課題】タッチセンサ用素子の形状、タッチセンサ用素子を設ける位置、及びタッチセンサ用素子を設ける数を自由に決定出来るキーシートを提供する。
【解決手段】キーベースと、該キーベースの表面に配置したキートップとを備えるキーシートであって、タッチセンサ用素子を有するセンサ対象物位置検出パターンを前記キーベースに設けることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、携帯電話機(所謂ＰＨＳを含む)、携帯情報端末（ＰＤＡ：personal digital assistance等）、携帯オーディオ、家電製品用リモートコントローラ、ゲーム遊戯装置、キーボードなどの電子機器に用いるキーシートに関する。
現在タッチセンサを利用した入力装置が開発されている。例えば特許文献１には、表示装置を外部から操作するための入力装置において、操作面に設けられた複数の操作部と、これら各操作部の裏側にそれぞれ対応して設けられ、前記操作部に手指が接触した際にこれを検出する複数のタッチセンサと、これら各タッチセンサの裏側にそれぞれ対応して設けられ、前記操作部が押圧された際に前記タッチセンサを介して押圧操作される複数のスイッチ要素とを備えたことを特徴とする入力装置が開示されている。
特開２００７−６５９９３号公報
しかし、特許文献１では、タッチセンサ（すなわちタッチセンサ用素子）は操作部（キートップ）に手指が接触した際にこれを検出するものであり、タッチセンサ用素子をスイッチ要素（メタルドーム等）の上に設けているため、タッチセンサ用素子の数やタッチセンサ用素子を設ける位置はスイッチ要素の数や位置、つまり操作部の数や位置に依存してしまい、タッチセンサ用素子の数やタッチセンサ用素子を設ける位置に制約が生じてしまっていた。また、タッチセンサ用素子の形状についても制約が生じる場合がある。このため、特許文献１の入力装置は、タッチセンサ用素子の形状、タッチセンサ用素子を設ける位置、及びタッチセンサ用素子を設ける数を自由に決定出来なかった。
この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的はタッチセンサ用素子の形状、タッチセンサ用素子を設ける位置、及びタッチセンサ用素子を設ける数を自由に決定出来るキーシートを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係るキーシートは、
キーベースと、該キーベースの表面に配置したキートップとを備えるキーシートであって、
タッチセンサ用素子を有するセンサ対象物位置検出パターンを前記キーベースに設けることを特徴とする。
また、本発明に係るキーシートでは、
前記キーベースは一つのシート状部材を備え、
前記センサ対象物位置検出パターンは前記シート状部材の表面及び又は裏面に設けることを特徴とする。
また、本発明に係るキーシートでは、
前記キーベースは縦方向に重ねた複数のシート状部材を備え、
前記センサ対象物位置検出パターンは前記複数のシート状部材のうちの一つのシート状部材の表面及び又は裏面に設けることを特徴とする。
また、本発明に係るキーシートでは、
前記センサ対象物位置検出パターンは前記シート状部材の表面及び裏面に設け、
前記表面に設けた前記センサ対象物位置検出パターンは前記タッチセンサ用素子を有する行又は列を備え、
前記裏面に設けた前記センサ対象物位置検出パターンは前記タッチセンサ用素子を有する列又は行を備えることを特徴とする。
また、本発明に係るキーシートでは、
前記キーベースはライトガイド機能を有することを特徴とする。
また、本発明に係るキーシートでは、
前記キーベースは前記センサ対象物位置検出パターンの少なくとも一部を保護する保護層をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明に係るキーシートでは、
前記センサ対象物位置検出パターンの少なくとも一部と前記キーベースの裏面の前記キートップに対応する位置に当接する又は固着した押し子の少なくとも一部とは重っていることを特徴とする。
本発明に係るキーシートによれば、タッチセンサ用素子を有するセンサ対象物位置検出パターンをキーベースに設けることにより、センサ対象物位置検出パターンをキートップと重ねて設けることが出来、センサ対象物位置検出パターンの形状がキートップの位置等に制約されることもないので、タッチセンサ用素子をどこにどれだけどのような形状で設けるかの制約も無い。このため、タッチセンサ用素子の形状、タッチセンサ用素子を設ける位置、及びタッチセンサ用素子を設ける数を自由に決定出来る。
本発明の実施形態の一例について図面を参照しながら説明する。なお、図面において同様のものや対応するもの、総称できるものについては同じ符号を付して説明する。また、図面において同様のものや対応するもの、総称できるものが複数ある場合、その一部についてのみ符号を付した。さらに、本発明に係るキーシートは、下記の実施形態にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で実施形態に適宜変更を加えることが出来るのはもちろんである。
（第一実施形態）
（構成）
図１は、第一実施形態に係るキーシートの一例を分解した状態と、このキーシートを配置する基板とを示す斜視図である。図２は、第一実施形態に係るキーシートの一例と、このキーシートを配置した基板との拡大断面図である。図３は、第一実施形態に係るキーシートの一例を電子機器である携帯電話機に組み込んだ場合の携帯電話機の斜視図である。図４（ａ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の表面の一例図である。図４（ｂ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の裏面の一例図である。
キーシート１Ａは、キートップ７、カバー部材９、キーベース３Ａ、押し子層２０を備える。キーシート１Ａは、携帯電話機に組み込む際に携帯電話機の基板３０の上に配置される。
カバー部材９は、キーシート１Ａ全体を補強する、携帯電話機の筐体を構成する等のために設ける。携帯電話機の筐体に設けた貫通孔からキートップ７を露出させる等の場合にはカバー部材９が不要の場合がある。キートップ７同士が非常に近接している等の場合にはカバー部材９が不要の場合がある。
また、キートップ７と、カバー部材９とが、一体的になり一枚の板状部材として形成されることもある。この場合、板状部材の、数字、文字、記号又は絵柄等が表現された領域や、押し子２０ａに対応する領域等をキートップとし、その他の領域をカバー部材とする。
キートップ７は、多方向（カーソル）キー、テンキー及び機能キー等をそれぞれ構成する。キートップ７は一つ以上あればよいが、通常は複数となる。
キートップ７及びカバー部材９は、硬質樹脂等の各種合成樹脂や各種ガラス等の材料等により形成される。硬質樹脂は、基本的に透光性を有する材質によって形成され、これらの樹脂としては、ポリカーボネイト樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等がある。また、キートップ７の表面又は裏面には、印刷、塗装等の適宜な方法により数字、文字、記号又は絵柄等が表現される。
キートップ７及びカバー部材９は、キーベース３Ａの表面（キートップ７側の面）に接着剤、粘着材等で構成される固着層４０により固着されることにより配置される。固着層４０は、例えばキートップ７及びカバー部材９の裏面（基板３０側の面）に例えば印刷して設けたホットメルト層により構成される。キーベース３Ａの表面は、シート状部材１０の表面である。シート状部材１０の表面は、保護層１５等の層等やセンサ対象物位置検出パターン５０ａを設けた後の表面を適宜含む表現である。キーベース３Ａの裏面は、シート状部材１０の裏面である。シート状部材１０の裏面は、保護層１５等の層等やセンサ対象物位置検出パターン５０ｂを設けた後の裏面を適宜含む表現である。
キーベース３Ａは、シート状部材１０を備える。具体的には、キーベース３Ａが備えるシート状部材１０は一つであり、他のシート状部材を備えない。
シート状部材１０は、例えば厚さ０．０５ｍｍ以下の一枚のフィルムシート等により構成される。シート状部材１０は、適宜表面及び又は裏面の少なくとも一部を何らかの層でコーティング等しても良い。シート状部材１０（又はフィルムシート）は、例えばＴＰＵ(熱可塑性ポリウレタン樹脂)等の各種エラストマー、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の各種合成樹脂の適した材料により適宜の方法で構成される。
シート状部材１０は、複数のフィルムシートを重ね合わせた多層構造のものでもよい。複数のフィルムシートのうちの一以上のフィルムシートの表面及び又は裏面に上記の層を設けても良い。シート状部材１０は一枚のフィルムシートにより形成することにより、より簡単にキーシート１Ａを形成でき、またキーシート１Ａの薄型化が図れる。
キーベース３Ａは、シート状部材１０の表面及び又は裏面に設けた一以上の層を適宜備える。この層は例えば印刷により形成される印刷層である。例えば、この印刷層は、センサ対象物位置検出パターン５０ａの少なくとも一部、特にタッチセンサ用素子５２や配線５７を保護する保護層１５（図１のキーベース３Ａ上の破線参照）である。保護層１５は、センサ対象物位置検出パターン５０ａの少なくとも一部を覆うようにシート状部材１０の表面に設けるが、この表面に替えるか加えてセンサ対象物位置検出パターン５０ｂの少なくとも一部を覆うようにシート状部材１０の裏面に設けてもよい。保護層１５は、図２、図４、図５においては省略する。
シート状部材１０の表面に設けた保護層１５は、例えば、センサ対象物位置検出パターン５０ａの少なくとも一部、特にタッチセンサ用素子５２や配線５７が、キートップ７やカバー部材９等により傷つけられること等を防ぐ。シート状部材１０の裏面に設けた保護層１５は、例えば、センサ対象物位置検出パターン５０ｂの少なくとも一部、特にタッチセンサ用素子５４や配線５８が、押し子層２０を形成する際に傷つけられるか、基板３０の備える部材等により傷つけられることを防ぐ。
シート状部材１０の表面（及び又は裏面）に設けた保護層１５は、例えば、センサ対象物位置検出パターン５０ａ（及び又は５０ｂ）の少なくとも一部、特にタッチセンサ用素子５２（及び又は５４）や配線５７（及び又は５８）が例えば電気的影響等を受けること等を防ぐ。
上記傷つけられることや電気的影響等を考慮しなくて良い等の場合、シート状部材１０の表面又は裏面に設けた保護層１５は適宜不要である。保護層１５等の上記の層を設けないことによりキーシート１Ａの薄型化が図れる。
保護層１５は、各種塗料等を用いて印刷等により形成される。
シート状部材１０の表面にタッチセンサ用素子５２を有するセンサ対象物位置検出パターン５０ａを設け、シート状部材１０の裏面にタッチセンサ用素子５４を有するセンサ対象物位置検出パターン５０ｂを設ける。
キーシート１Ａを組み込んだ携帯電話機３００は、タッチセンサを有する。タッチセンサ内の検出ポイントは、タッチセンサ用素子５２、５４により構成される。キートップ７及びカバー部材９の表面は、タッチセンサの操作面３１０となる。タッチセンサは操作者がこの操作面３１０を指等のセンサ対象物でなぞった（例えば操作面３１０上で文字を書くために指でなぞった）位置（例えば座標）情報を検出ポイントで検出するために用いるもので非接触型タッチセンサにより構成される。したがって、キーシート１Ａを電子機器に組み込んだ場合、タッチセンサ用素子５２、５４は操作面３１０上に露出せず、必ずキートップ７、カバー部材１２（又は操作面を構成する電子機器の筐体）の下（操作面３１０の下）に隠れるように設けられる。
操作者がこの操作面３１０を指等でなぞった位置情報は、携帯電話機３００の制御部がタッチセンサを用いて把握する。そして、制御部はこの把握した位置情報に基づき所定の処理を行って処理結果を表示画面３２０の表示画面に反映させる。
例えば、制御部は、操作者の指で操作面３１０上をなぞって書かれた文字をタッチセンサを用いて把握して表示画面３１０にこの書かれた文字を表示する。
なお、非接触型タッチセンサは、例えば非接触型静電容量式タッチセンサにより構成される。本実施形態では、タッチセンサは非接触型静電容量式タッチセンサである。
タッチセンサ用素子５２、５４は、タッチセンサ内の検出ポイントを構成し、上記の操作者がこの操作面３１０を指等（センサ対象物）でなぞった位置等を検知するために用いるものである。タッチセンサ用素子５２、５４は電極により構成される。
センサ対象物位置検出パターン５０（５０ａ、５０ｂを総称したもの）は、銅、アルミ、導電ゴム等の導電体やＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明電極等により形成される。また、センサ対象物位置検出パターン５０の形成方法は、スパッタ、印刷等適宜の方法により行う。形成方法を印刷とすることにより、容易にセンサ対象物位置検出パターン５０を形成できる。さらに印刷にすればセンサ対象物位置検出パターン５０を設けるシート状部材１０の温度が上がらず、熱で変形し易い材料でもシート状部材１０を形成できる。センサ対象物位置検出パターン５０に透明電極を採用すればキーシート１Ａが照光式の場合に有利である。また、透明電極以外の導電体によりセンサ対象物位置検出パターン５０を設けることにより、透明電極で設ける場合よりも安価にセンサ対象物位置検出パターン５０を設けることが出来る場合がある。
センサ対象物位置検出パターン５０ａは、タッチセンサ用素子５２ａ乃至５２ｅをそれぞれ有する列、すなわち列５３ａ乃至５３ｅを有する。センサ対象物位置検出パターン５０ｂは、タッチセンサ用素子５４ａ乃至５４ｈをそれぞれ有する行、すなわち行５５ａ乃至５５ｈを有する。
センサ対象物位置検出パターン５０ａ、５０ｂは、タッチセンサ用素子５２、５４に接続し、電気信号をキーシート１Ａ外部（例えば携帯電話機の制御部等）に出力するための配線５７、５８を適宜含む。センサ対象物位置検出パターン５０ａ、５０ｂは、配線５７、５８を通る電気信号をキーシート１Ａ外部に出力するために外部と接続する接続部１５７、１５８を適宜含む。
センサ対象物位置検出パターン５０ａ、５０ｂの形状等については後述する。
キーシート１Ａは、さらに押し子層２０を備える。キーベース３Ａの裏面に押し子層２０を設ける。なお、押し子層２０はキーベース３Ａの構成要素ではない。
押し子層２０は、押し子２０ａ及び薄肉部２０ｂを備える。押し子２０ａは一以上あればよい。押し子２０ａはキートップ７に対応した位置のキーベース３Ａの裏面に固着される。押し子２０ａは基板３０上のスイッチ部３２にも対応する。すなわち、キートップ７、押し子２０ａ、及びスイッチ部３２は互いに対応して設けられる。押し子２０ａは、一つのキートップ７につき複数設けても良い。薄肉部２０ｂは、押し子２０ａを設ける際に一緒に形成されるものである。
押し子２０ａは、スイッチ部３２を押圧するためのものであり、キートップ７の押し下げ操作に伴って下方に移動する。
押し子２０ａを予め形成してキーベース３Ａの裏面に固着させる形成方法等、押し子２０ａの形成方法によってはこの薄肉部２０ｂは形成されなくなる。押し子２０ａは、スイッチ部３２を押圧するために最低限の高さ（薄肉部２０ｂの下面から押し子２０ａの下面までの高さ）が必要だが、薄肉部２０ｂが形成されなければキーシート１Ａが最も薄く出来る。
押し子２０ａを囲むように、押し子２０ａの周囲にタッチセンサ用素子を後から固着させることにより、タッチセンサ用素子をキーシートに設けることも考えられるが、そうすると押し子２０ａの高さがタッチセンサ用素子の厚さ分だけ相対的に低くなってしまい、押し子２０ａが後述のスイッチ部３２を変形させる際のクリック感が伝わりにくくなる。これにより、キーシート１Ａを組み込んだ電子機器の操作感が悪くなってしまう恐れがある。操作感の良さを確保するためには、押し子２０ａの高さをタッチセンサ用素子の厚さ分高くする必要が生じ、その分キーシートが厚くなる場合がある。センサ対象物位置検出パターン５０ａ、５０ｂをキーベース３Ｂに設けることにより、キーシート１Ａは押し子２０ａを高くしなくてすむので薄型化が可能でかつ所定の操作感を確保できるキーシート１Ａとなる。
押し子層２０は、薄肉部２０ｂが形成されなくても押し子層２０と表現する。
押し子層２０は、例えばＵＶ（紫外線）硬化樹脂、可視光硬化樹脂、電磁波硬化樹脂、シリコーンゴム等の各種合成樹脂等により、印刷、射出成形等適宜の方法で形成する。
押し子層２０は、別体に形成したものをキーベース３Ａの裏面に接着層等により固着するか、キーベース３Ａの裏面に直接形成する。
押し子層２０をキーベース３Ａとは別体にしてスイッチ部３２の上に配置しても良い。この場合、押し子２０ａの上面は、キートップ７に対応する位置でキーベース３Ａの裏面と当接する。
基板３０は、携帯電話機側（電子機器側）に設けられるもので、基材３１と、一以上のスイッチ部３２とを適宜備える。一以上のスイッチ部３２は、メタルドームを基材３１に貼付したフィルムシート３３（図１の点線で示したもの。図２においては省略する）で固定されて形成する。また、スイッチ部３２は、メタルドームの直下に設けた、変形したメタルドームにより短絡する接点（図示せず）を備える。また、基板３０は、図示しない電子素子や、回路等も適宜備える。そして、基板３０は、制御部を備えるとともに接続部１５７や接続部１５８と適宜接続される。
フィルムシート３３はＰＥＴやＰＣ等により形成される。なお、メタルドームは、ポリドーム等の皿上変形体に変更できる。
スイッチ部３２は、下方に移動する押し子２０ａにより変形する。具体的には、下方に移動する押し子２０ａによりメタルドームが変形する。そして、変形したメタルドームにより、メタルドームの直下の接点が短絡する。この短絡により電気的なスイッチング動作が可能になる。また、メタルドームの変形はキートップ７押下時のクリック感を発生させる。
キーシート１Ａと基板３０の間には、支持部材３５が設けられる。この支持部材３５は、キーシート１Ａを基板３０上に安定して配置するためのものであり、スペーサの役割を有する。また、支持部材３５は、隣り合う押し子２０ａの間に設けて、キートップ７が下方へ移動する際の他のキートップへの影響を防いでも良い。支持部材３５は、押し子層２０を形成する際にこの押し子層２０と一体的に設けても良いし、基板３０側に設けても良い。
（タッチセンサ用素子）
ここで、タッチセンサ用素子５２、５４について特に図４を参照しながら説明する。
図４（ａ）の破線は、どのタッチセンサ用素子や配線が列を構成するかを示すものである。例えば、破線内の略縦方向に並ぶタッチセンサ用素子５２ａは破線内の配線５７ａにより連結しており、列５３ａは、図４（ａ）における一番左の破線内の、複数のタッチセンサ用素子５２ａと複数の配線５７ａとを有する。同様にして、列５３ｂ、５３ｃ・・・は、それぞれ、図４（ａ）における左から二番目、三番目・・・の破線内の、複数のタッチセンサ用素子５２ｂ、５２ｃ・・・と複数の配線５７ｂ、５７ｃ・・・とを有する。
なお、列５３ａ、５３ｂ、５３ｃ・・・内の、タッチセンサ用素子５２ａ、５２ｂ、５２ｃ・・・及び配線５７ａ、５７ｂ、５７ｃ・・・の数はそれぞれ異なっても良い。
図４（ｂ）の破線は、どのタッチセンサ用素子や配線が行を構成するかを示すものである。例えば、破線内の略横方向に並ぶタッチセンサ用素子５４ａは破線内の配線５８ａにより連結しており、行５５ａは、図４（ｂ）における一番上の破線内の、複数のタッチセンサ用素子５４ａと複数の配線５８ａとを有する。同様にして、行５５ｂ、５５ｃ・・・は、それぞれ、図４（ｂ）における上から二番目、三番目・・・の破線内の、タッチセンサ用素子５４ｂ、５４ｃ・・・と配線５８ｂ、５８ｃ・・・とを有する。
なお、行５５ａ、５５ｂ、５５ｃ・・・内の、タッチセンサ用素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃ・・・及び配線５８ａ、５８ｂ、５８ｃ・・・の数はそれぞれ異なっても良い。
タッチセンサ用素子５２（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ・・・を総称したもの）とタッチセンサ用素子５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ・・・を総称したもの）とは、それぞれシート状部材１０を介して対向する。言い換えると、列５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ・・・を総称したもの）と行５５（５５ａ、５５ｂ、５５ｃ・・・を総称したもの）とが交差する場所に列５３が有するタッチセンサ用素子５２と行５５が有するタッチセンサ用素子５４とがそれぞれ対向して位置する。例えば、一番上のタッチセンサ用素子５２ａと、一番右のタッチセンサ用素子５４ａは対向している。その他のタッチセンサ用素子５２、５４も同様である。
列５３のうちの一つの静電容量と行５５のうちの一つの静電容量とが変化すれば、センサ対象物がどの位置の操作面に接触したかを把握できる。例えば、列５３ｃの静電容量と行５５ｅの静電容量とが変化すれば、中央の上から５番目のタッチセンサ用素子５２、５４に対応する操作面３１０の位置にセンサ対象物が接触したということが分かる。
センサ対象物位置検出パターン５０ａ、５０ｂは、シート状部材１０の表面と裏面とを適宜逆にして設けても良い。すなわち、タッチセンサ用素子５４を有する行５５を備えるセンサ対象物位置検出パターン５０ｂをシート状部材１０の表面に設け、タッチセンサ用素子５２を有する列５３を備えるセンサ対象物位置検出パターン５０ａをシート状部材１０の裏面に設けても良い。
列５３は、略縦方向に伸びた形状か、斜めに伸びた形状か、蛇行した形状であるか、又はこれらの組合せの形状等を有する。行５５は、略横方向に伸びた形状か、斜めに伸びた形状か、蛇行した形状であるか、又はこれらの組合せの形状等を有する。列５３と行５５の形状は、シート状部材１０を介して列５３と行５５とが互いに交差する形状であれば良い。また交差は直角に交差する場合の他にも斜めに交差する場合も含む。列５３や行５５は、形状を適宜変更でき、列５３と行５５とが交差する領域の列５３の部分及び行５５の部分がタッチセンサ用素子５２、５４となる。通常、列５３、行５５、タッチセンサ用素子５２、５４は、それぞれ複数設ける。
なお、シート状部材１０の表面に設けるタッチセンサ用素子５２の形状は、環状（円環（図４（ａ）参照）のような環の形状をいい、外周が必ずしも円とは限らない）が望ましい。シート状部材１０の裏面に設けるタッチセンサ用素子５４の形状は、円盤形状（図４（ｂ）参照）、多角形状等が望ましい。
また、タッチセンサの設計上の都合等によっては、列５３を構成するタッチセンサ用素子５２と、行５５を構成するタッチセンサ用素子５４とが対向しなくても良い場合がある。すなわち、タッチセンサ用素子５２と、タッチセンサ用素子５４とが対向せずにずれていても良い。この場合、列５３や行５５の所定領域をそのままタッチセンサ用素子５２やタッチセンサ用素子５４としてもよい。
上記のようにセンサ対象物位置検出パターン５０ａ、５０ｂをシート状部材１０の表面及び裏面に設けることにより、タッチセンサ用素子５２、５４をそれぞれ有する列５３及び行５５を用いてセンサ対象物が接触した操作面上の位置を検知することが出来、個々のタッチセンサ用素子を用いてセンサ対象物が接触した操作面上の位置を検知する場合に比べて、配線を容易化でき、位置検知の処理の容易化等の利点がある。
ここで、図５（ａ）は、センサ対象物位置検出パターンを設けたシート状部材の表面と、キートップとの位置関係を示す一例図である。破線はキートップを示す。図５（ｂ）は、センサ対象物位置検出パターンを設けたシート状部材の裏面と、押し子との位置関係を示す一例図である。破線は押し子を示す。なお、図５（ａ）乃至（ｂ）では、タッチセンサ用素子５２、５４を塗りつぶしていない。
図５（ａ）、（ｂ）のように、シート状部材１０にセンサ対象物位置検出パターン５０を設けることにより、センサ対象物位置検出パターン５０は、キートップ７や押し子２０ａ（又は押し子２０ａの上面が当接する領域）と重ねて設けることが出来る。これは、センサ対象物位置検出パターンをシート状部材１０の表面又は裏面に設けた場合も同様である。
このため、シート状部材１０にセンサ対象物位置検出パターン５０を設ける、すなわちキーベース３Ａにセンサ対象物位置検出パターン５０を設けることにより、センサ対象物位置検出パターン５０をキートップ７や押し子２０ａ（又は押し子２０ａの上面が当接する領域）と重ねて設けることが出来、センサ対象物位置検出パターン５０の形状がキートップ７や押し子２０ａ（又は押し子２０ａの上面が当接する領域）の位置に制約されることもないので、タッチセンサ用素子５２及び５４をどこにどれだけどのような形状で設けるかの制約も無い。このため、タッチセンサ用素子５２、５４の形状、タッチセンサ用素子５２、５４を設ける位置、及びタッチセンサ用素子５２、５４を設ける数を自由に決定出来る。そして、操作者の手指等のセンサ対象物が操作面３１０に接触した部分の座標軸上の位置の検出感度（精度）を自由に設定することが可能になる。
また、センサ対象物位置検出パターン５０をキーシート１Ａの外部に設けるとすると、センサ対象物位置検出パターン５０を設ける基材等について、強度を得る等の観点からこの基材等の薄型化に限界がある。キーベース３Ａにセンサ対象物位置検出パターン５０を設けることにより、この強度はキーシート１Ａの強度で得ることが出来るのでキーシート１Ａの薄型化が実現される。また、センサ対象物位置検出パターン５０も薄く出来る。そして、特に、センサ対象物位置検出パターン５０をキーベース１Ａに設けることで、押し子２０ａ（又は押し子２０ａの周囲に設けるスペーサ）の下面からキートップ７（又はカバー部材９）の表面までのキーシート１Ａの総厚を０．４ｍｍ〜１ｍｍにすることが出来る。すなわち、総厚０．４ｍｍ〜１ｍｍの薄型キーシートをセンサ対象物位置検出パターン５０付きで提供できる。
また、センサ対象物位置検出パターン５０をキーシート１Ａの外部に設けるとすると、キーシート１Ａを組み込む電子機器に別途センサ対象物位置検出パターン５０を設ける必要があるが、キーベース３Ａにセンサ対象物位置検出パターン５０を設けることにより、予めキーシート１Ａ内にセンサ対象物位置検出パターン５０が設けられているので、このキーシート１Ａを電子機器に組み込めばセンサ対象物位置検出パターン５０を電子機器内に設けることが出来るので、キーシート１Ａを組み込む電子機器に別途センサ対象物位置検出パターン５０を設ける場合に比べて電子機器の組立工程を容易化することが出来る。
また、キーベース３Ａにセンサ対象物位置検出パターン５０を設けることにより、通常のキーシートに比べて、電子機器にタッチセンサを設けることが出来るという付加価値をキーシート１Ａに付加できる。このため、キーシートを製造販売する企業にとっては、より商品価値の高いキーシート１Ａを提供できる。
キーベース３Ａ、特にシート状部材１０にセンサ対象物位置検出パターン５０を設けることにより、上記のようにセンサ対象物位置検出パターン５０をシート状部材１０の表面及び裏面に設けることが出来、これにより初めて配線を容易化出来、位置検知の処理の容易化等出来、そして、タッチセンサ用素子の形状、タッチセンサ用素子を設ける位置、及びタッチセンサ用素子を設ける数を自由に決定出来、タッチセンサの設計が自由に出来る極めて優れたキーシートが出来る。
上述のようにセンサ対象物位置検出パターンの形状は適宜変更できる。図６（ａ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の表面の一例図である。図６（ｂ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の裏面の一例図である。図７（ａ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の表面の一例図である。図７（ｂ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の裏面の一例図である。図６、７において保護層１５等は省略した。
図６（ａ）の破線は、どのタッチセンサ用素子や配線が行を構成するかを示すものである。例えば、破線内の略横方向に並ぶタッチセンサ用素子２５２ａは破線内の配線２５７ａにより連結しており、行２５３ａは、図６（ａ）における一番上の破線内の、複数のタッチセンサ用素子２５２ａと複数の配線２５７ａとを有する。同様に、行２５３ｂ（２５３ｃ・・・）は、図６（ａ）における破線内の、複数のタッチセンサ用素子２５２ｂ（２５２ｃ・・・）と複数の配線２５７ｂ（２５７ｃ・・・）とをそれぞれ有する。センサ対象物位置検出パターン２５０ａは、行２５３ａ、２５３ｂ・・・や配線２５７ａ、２５７ｂ・・・等の構成要素とする。
図６（ｂ）の破線は、どのタッチセンサ用素子や配線が列を構成するかを示すものである。例えば、破線内の略縦方向に並ぶタッチセンサ用素子２５４ａは破線内の配線２５８ａにより連結しており、列２５５ａは、図６（ｂ）における一番左の破線内の、複数のタッチセンサ用素子２５４ａと複数の配線２５８ａとを有する。同様に、列２５５ｂ（２５５ｃ・・・）は、図６（ｂ）における破線内の、複数のタッチセンサ用素子２５４ｂ（２５４ｃ・・・）と複数の配線２５８ｂ（２５８ｃ・・・）とをそれぞれ有する。センサ対象物位置検出パターン２５０ｂは、列２５５ａ、２５５ｂ・・・や配線２５８ａ、２５８ｂ・・・等の構成要素とする。
タッチセンサ用素子２５２（２５２ａ、２５２ｂ・・・を総称したもの）の形状は、環状で菱形環状になっている。タッチセンサ用素子２５４（２５４ａ、２５４ｂ・・・を総称したもの）の形状は、菱形形状となっている。図６（ａ）、（ｂ）の場合、タッチセンサ用素子２５２、２５４が密に形成されており、タッチセンサの感度を上げることが出来る。
図７（ａ）の破線は、どのタッチセンサ用素子や配線が列を構成するかを示すものである。例えば、破線内の略縦方向に並ぶタッチセンサ用素子３５２ａ、４５２ａは破線内の配線３５７ａにより連結しており、列３５３ａは、図７（ａ）における一番は左の破線内の、複数のタッチセンサ用素子３５２ａ、４５２ａと複数の配線３５７ａとを有する。同様に、列３５３ｂ（３５３ｃ）は、図７（ａ）における破線内の、複数のタッチセンサ用素子４５２ｂ（３５２ｃ及び４５２ｃ）と複数の配線３５７ｂ（３５７ｃ）とをそれぞれ有する。センサ対象物位置検出パターン３５０ａは、行３５３ａ、３５３ｂ・・・や配線３５７ａ、３５７ｂ・・・等の構成要素とする。
図７（ｂ）の破線は、どのタッチセンサ用素子や配線が行を構成するかを示すものである。例えば、破線内の略横方向に並ぶタッチセンサ用素子３５４ａは破線内の配線３５８ａにより連結しており、行３５５ａは、図７（ｂ）における一番上の破線内の、複数のタッチセンサ用素子３５４ａと複数の配線３５８ａとを有する。同様に、行３５５ｂ（３５５ｃ・・・）は、図７（ｂ）における破線内の、複数のタッチセンサ用素子３５４ｂ（４５４ｃ・・・）と複数の配線３５８ｂ（３５８ｃ・・・）とをそれぞれ有する。センサ対象物位置検出パターン３５０ｂは、行３５５ａ、３５５ｂ・・・や配線３５８ａ、３５８ｂ・・・等の構成要素とする。
タッチセンサ用素子３５２（３５２ａ、３５２ｂ・・・を総称したもの）の形状は、円環状になっている。タッチセンサ用素子４５２（４５２ａ、４５２ｂ・・・を総称したもの）の形状は、環状で四角環状になっている。タッチセンサ用素子３５４（３５４ａ、３５４ｂ・・・を総称したもの）の形状は、菱形形状となっている。タッチセンサ用素子４５４（４５４ｃ、４５４ｄ・・・を総称したもの）の形状は、四角形状となっている。図６（ａ）、（ｂ）の場合、タッチセンサ用素子２５２、２５４が粗に形成されている。
センサ対象物位置検出パターンを適宜シート状部材１０の表面または裏面に設けてもよく、この場合について図８を参照して説明する。図８は、センサ対象物位置検出パターンの一例をシート状部材の表面または裏面に設けた一例図である。図８において保護層１５等は省略した。
センサ対象物位置検出パターン５５０は、複数のタッチセンサ用素子５５２を備える。センサ対象物位置検出パターン５５０は、タッチセンサ用素子５５２それぞれに接続し、電気信号をキーシート１Ａ外部（例えば携帯電話機の制御部等）にそれぞれ出力するための配線５５７を適宜含む。センサ対象物位置検出パターン５５０は、配線５５７それぞれを通る電気信号をキーシート１Ａ外部にそれぞれ出力するために外部と接続する複数の接続部（図示せず）を適宜含む。センサ対象物位置検出パターン５５０の形状は、適宜変更できる。
センサ対象物位置検出パターン５５０をシート状部材１０の表面または裏面に設けた場合、上記センサ対象物位置検出パターン５０ａ、５０ｂをシート状部材１０の表面及び裏面に設ける場合に比べ、配線が煩雑化してしまい、処理も煩雑化してしまうこともある。
（キーシートの外観）
なお、図９は第一実施形態に係るキーシートの一例の斜視図である。なお、保護層１５は省略した。このキーシート１Ａのように、キートップ７等はカバー部材９とともにシート状部材１０、センサ対象物位置検出パターン５０を備えるキーベース３Ａの表面に固着されて一体型キーシート１Ａとして構成される。
（その他）
キーシート１Ａが、照光式キーシートである場合、キーシート１Ａを構成する部材を適宜透光性を有するものとする。また、カバー部材９は、デザイン上の観点から透光性のあるものとしても良いし、遮光性のものとしてもよい。
また、遮光層（所定の光源からの光が余計な部分から漏れないように光を遮光するもので、キーベース１Ａに直接印刷等して形成するものやキーベース１Ａとは別体で設けられるものを含む。）を適宜必要な場所に設けても良い。
第一実施形態においては、キーベース３Ａが一つのシート状部材１０を備えるので、キーベース３Ａがシート状部材１０以外のシート状部材を備えない場合には、キーシートを薄型化できる。また、この場合、従来のキーシートにおけるキーベースにセンサ対象物位置検出パターン５０（必要に応じては保護層１５も含む）を設けるのみでキーシート１Ａを得ることが出来るので、簡単にキーシート１Ａを得ることが出来、さらに、この場合、キーシート１Ａの厚さはセンサ対象物位置検出パターン５０（必要に応じては保護層１５も含む）の厚さ分だけ従来のキーシートに比べて厚くなるだけなので従来のキーシートと略同様の厚さ（例えば０．４ｍｍ〜１ｍｍ）に出来る。
（第二実施形態）
図１０は第二実施形態に係るキーシートの一例を分解した状態と、このキーシートを配置する基板とを示す斜視図である。図１１は第二実施形態に係るキーシートの一例と、このキーシートを配置した基板との拡大断面図である。なお、図１１において、フィルムシート３３、保護層１５は省略した。
第一実施形態と第二実施形態との違いは、キーベース３Ｂがシート状部材１７をさらに備える点にある。すなわち、キーベース３Ｂは、縦方向に重ねた二つのシート状部材１７、１０を備える。そして、センサ対象物位置検出パターン５０は二つのシート状部材のうちの一つのシート状部材１０の表面及び裏面に設ける。
シート状部材１０の表面とシート状部材１７の裏面（層等を設けた場合にはその層等を設けた後の裏面を適宜含む表現である。）とは、接着材、粘着材等により形成される固着層４２により固着されて、シート状部材１０とシート状部材１７とは、縦方向に重ねられる。キーベース３Ｂの表面は、基本的にはシート状部材１７の表面（層等を設けた場合にはその層等を設けた後の表面を適宜含む表現である。）である。キーベース３Ｂの裏面は、基本的にはシート状部材１０の裏面である。
シート状部材１７は、例えば厚さ０．０５ｍｍ以下の一枚のフィルムシート等により構成される。シート状部材１７は、適宜表面及び又は裏面の少なくとも一部を何らかの層でコーティング等しても良い。シート状部材１７（フィルムシートを含む）は、例えばＴＰＵ(熱可塑性ポリウレタン樹脂)等の各種エラストマー、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の各種合成樹脂の適した材料により適宜の方法で構成される。
第二実施形態では、キーベース３Ｂは、二つのシート状部材１７、１０のみを備えその他のシート状部材は備えずに形成されているが、キーベース３Ｂは、シート状部材を三つ以上備えてよく、センサ対象物位置検出パターン５０は複数のシート状部材のうちの一つのシート状部材１０の表面及び裏面（表面）に設ければよい。
第二実施形態における他の説明については第一の実施形態に準じるので説明を省略する。なお、シート状部材１０の表面に設ける保護層１５は、シート状部材１７がその役割を担うことが出来る場合があるため不要とした。
第二実施形態においては、キーベース３Ｂが複数のシート状部材を備えるので、特にシート状部材を２枚として、他のシート状部材を用いなければ、シート状部材１７（又は１０）をキートップ７等を配置する従来のキーベースとして、他のシート状部材１０（又は１７）を追加するのみでキーシート１Ｂを得ることが出来るので、簡単にキーシート１Ｂを得ることが出来る。
（第三実施形態）
図１２は第三実施形態に係るキーシートの一例を分解した状態と、このキーシートを配置する基板とを示す斜視図である。図１３は第三実施形態に係るキーシートの一例と、このキーシートを配置した基板との拡大断面図である。なお、図１３において、フィルムシート３３、保護層１５は省略した。
第二実施形態と第三実施形態との違いは、キーベース３Ｃはライトガイド機能付シート状部材１８をさらに備える点にある。すなわち、キーベース３Ｃは、センサ対象物位置検出パターン５０よりも上（例えば、センサ対象物位置検出パターン５０を設けたシート状部材１０の上）に設けたライトガイド機能付シート状部材１８をさらに備える。すなわち、キーベース３Ｃは、センサ対象物位置検出パターン５０よりも上にライトガイド（導光体）機能を備える。キーベース３Ｃの表面は、基本的にはシート状部材１７の表面であり、キーベース３Ｃの裏面は、基本的にはシート状部材１０の裏面である。
ライトガイド機能付シート状部材１８は、キーシート３Ａを電子機器組み込んだ場合に所定の光源からの光を導光するものである。ライトガイド機能付シート状部材１８は、ＰＥＴ，ＰＣ，ＴＰＵ，アクリル等の透光性に優れる樹脂をシート状に形成したものであり、キートップ７に対応する部分に、ライトガイド機能付シート状部材１８内部を透過してきた光源からの光を上方に反射させるための反射部を有する。ライトガイド機能付シート状部材１８は、シート状部材にライトガイド機能を設けたものである。
シート状部材１０の表面とライトガイド機能付シート状部材１８の裏面（層等を設けた場合にはその層等を設けた後の裏面を適宜含む表現である。）とは、接着材、粘着材等により形成される固着層４６により固着され、シート状部材１０とライトガイド機能付シート状部材１８とは縦方向に重ねられる。シート状部材１７の裏面と、ライトガイド機能付シート状部材１８の表面（層等を設けた場合にはその層等を設けた後の表面を適宜含む表現である。）とは、接着材、粘着材等により形成される固着層４４により固着され、シート状部材１７とライトガイド機能付シート状部材１８とは縦方向に重ねられる。なお、固着層４４は、ライトガイド機能付シート状部材１８の上面全面に設けても良いが、図１０のようにライトガイド１８からの光を阻害しないように、キ―トップ７の下方を避けて設けることが望ましい。
なお、キーシート１Ｃは、照光式キーシートを想定しているため、キーシート１Ｃを構成する部材、固着層等の層を適宜透光性を有するものとするが、本実施形態では、ライトガイド機能付シート状部材１８をキーシート１Ｃ中のセンサ対象物位置検出パターン５０よりも上に設けているので、押し子層２０や、シート状部材１０、固着層４６、センサ対象物位置検出パターン５０は特に透光性を必要としない。ライトガイド機能付シート状部材１８をセンサ対象物位置検出パターン５０よりも上に設けていることにより、均一な照光を実現できる他、センサ対象物位置検出パターン５０の材料を透明電極などの透光性を有するものに限定する必要が無くなる。また、例えば透明電極よりも安い材料により、センサ対象物位置検出パターン５０を設けることが出来る。
第三実施形態における他の説明については第一乃至第二実施形態に準じるので説明を省略する。なお、保護層１５は、ライトガイド機能付シート状部材１８がその役割を担うことが出来る場合があるため不要とした。
第三実施形態においては、キーベース３Ｃがさらにライトガイド機能付シート状部材１８を備えるが、シート状部材を３枚のみ用い、他のシート状部材を用いることにより、シート状部材１７（又は１０）をキートップ７等を配置する従来のキーベースとして、他のシート状部材１０（又は１７）を追加し、さらにライトガイド機能付シート状部材１８を追加するのみでキーシート１Ｃを得ることが出来るので、簡単にキーシート１Ｃを得ることが出来る。
また、シート状部材１７を設けないで、第二実施形態におけるシート状部材１７にライトガイド機能を備えさせた構成とすることも可能である。また、シート状部材１７、ライトガイド機能付シート状部材１８を設けないで、第一実施形態におけるシート状部材１０にライトガイド機能を備えさせた構成とすることも可能である。シート状部材１０にライトガイド機能を備えさせた構成を採用する場合、シート状部材１０の表面に設けるセンサ対象物位置検出パターン５０ａは透光性を有する透明電極等にすることが望ましい。
キーベースがライトガイド機能を備えるといった表現は、キーベースの構成要素である一以上のシート状部材のうちの少なくとも一つのシート状部材がライトガイド機能を有する意味を含む。
（その他）
第一ないし第三実施形態において、上記のキートップ７、カバー部材９、シート状部材１０、シート状部材１７、ライトガイド機能付シート状部材１８、保護層１５、固着層４０、固着層４２、固着層４４、固着層４６等のキーシートを構成する部材等はタッチセンサの機能を阻害しないように、絶縁性を有する方が望ましい。
第一実施形態に係るキーシートの一例を分解した状態と、このキーシートを配置する基板とを示す斜視図である。 第一実施形態に係るキーシートの一例と、このキーシートを配置した基板との拡大断面図である。 第一実施形態に係るキーシートの一例を電子機器である携帯電話機に組み込んだ場合の携帯電話機の斜視図である。 （ａ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の表面の一例図である。（ｂ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の裏面の一例図である。 （ａ）は、センサ対象物位置検出パターンを設けたシート状部材の表面と、キートップとの位置関係を示す一例図である。破線はキートップを示す。（ｂ）は、センサ対象物位置検出パターンを設けたシート状部材の裏面と、押し子との位置関係を示す一例図である。破線は押し子を示す。 （ａ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の表面の一例図である。（ｂ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の裏面の一例図である。 （ａ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の表面の一例図である。（ｂ）は、センサ対象物位置検出パターンの一例を設けたシート状部材の裏面の一例図である。 センサ対象物位置検出パターンの一例をシート状部材の表面または裏面に設けた一例図である。 第一実施形態に係るキーシートの一例の斜視図である。 第二実施形態に係るキーシートの一例を分解した状態と、このキーシートを配置する基板とを示す斜視図である。 第二実施形態に係るキーシートの一例と、このキーシートを配置した基板との拡大断面図である。 第三実施形態に係るキーシートの一例を分解した状態と、このキーシートを配置する基板とを示す斜視図である。 第三実施形態に係るキーシートの一例と、このキーシートを配置した基板との拡大断面図である。
符号の説明
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ キーシート
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ キーベース
７ キートップ
９ カバー部材
１０ シート状部材
１５ 保護層
１７ シート状部材
１８ ライトガイド機能付シート状部材
２０ 押し子層
２０ａ 押し子
５０ センサ対象物位置検出パターン
２５０ センサ対象物位置検出パターン
３５０ センサ対象物位置検出パターン
５５０ センサ対象物位置検出パターン
５２、５４ タッチセンサ用素子
２５２、２５４ タッチセンサ用素子
３５２、３５４ タッチセンサ用素子
４５２、４５４ タッチセンサ用素子
５５２、５５４ タッチセンサ用素子
５３ 列
２５３ 行
３５３ 列
５５ 行
２５５ 列
３５５ 行
５７、５８ 配線
２５７、２５８ 配線
３５７、３５８ 配線
５５７、５５８ 配線

Claims (7)

  1. キーベースと、該キーベースの表面に配置したキートップとを備えるキーシートであって、
    タッチセンサ用素子を有するセンサ対象物位置検出パターンを前記キーベースに設けることを特徴とするキーシート。
  2. 請求項１記載のキーシートにおいて、
    前記キーベースは一つのシート状部材を備え、
    前記センサ対象物位置検出パターンは前記シート状部材の表面及び又は裏面に設けることを特徴とするもの。
  3. 請求項１記載のキーシートにおいて、
    前記キーベースは縦方向に重ねた複数のシート状部材を備え、
    前記センサ対象物位置検出パターンは前記複数のシート状部材のうちの一つのシート状部材の表面及び又は裏面に設けることを特徴とするもの。
  4. 請求項２又は３記載のキーシートにおいて、
    前記センサ対象物位置検出パターンは前記シート状部材の表面及び裏面に設け、
    前記表面に設けた前記センサ対象物位置検出パターンは前記タッチセンサ用素子を有する行又は列を備え、
    前記裏面に設けた前記センサ対象物位置検出パターンは前記タッチセンサ用素子を有する列又は行を備えることを特徴とするもの。
  5. 請求項１乃至４いずれか１項記載のキーシートにおいて、
    前記キーベースはライトガイド機能を有することを特徴とするもの。
  6. 請求項１乃至５いずれか１項記載のキーシートにおいて、
    前記キーベースは前記センサ対象物位置検出パターンの少なくとも一部を保護する保護層をさらに備えることを特徴とするもの。
  7. 請求項１乃至６いずれか１項記載のキーシートにおいて、
    前記センサ対象物位置検出パターンの少なくとも一部と前記キーベースの裏面の前記キートップに対応する位置に当接する又は固着した押し子の少なくとも一部とは重っていることを特徴とするもの。
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