JP2011237916A - Electrostatic capacitance-type pointing device - Google Patents

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Takahiro Sato
隆洋 佐藤
Fumitaka Arai
史孝 新井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic capacitance-type pointing device that accurately detects a sliding direction and a sliding amount by reducing an influence of an electrostatic capacity change resulting from a finger functioning as conductive material.SOLUTION: In an electrostatic capacitance-type pointing device 11 that detects an electrostatic capacity change between an upper electrode 13b and an lower electrodes 12a by sliding an operation member 13 having the upper electrode 13b against a fixed member 12 having the lower electrodes 12a, the operation member 13 includes an operation part constituted by a key top 13c and the upper electrode 13b in the surrounding area thereof. The fixed member 12 includes a plurality of the divided lower electrodes 12a formed by roundly cutting out a circular portion around the center thereof. Therefore, a finger is not likely to overlap the upper electrode 13b or lower electrodes 12a so that the influence of the finger on the upper electrode 13b or lower electrodes 12a is reduced.

Description

本発明は、携帯電話機、PDAなどの携帯情報端末や、リモコン、AV機器、ゲーム機などの各種電子機器に用いられるスライド操作用のポインティングデバイスに関し、特に、操作側と固定側の両電極間における静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスに関する。   The present invention relates to a pointing device for slide operation used in various electronic devices such as a portable information terminal such as a mobile phone and a PDA, a remote controller, an AV device, and a game machine, and in particular, between both electrodes on the operation side and the fixed side. The present invention relates to a capacitance-type pointing device that detects a change in capacitance.

各種電子機器は年々多機能化し、スイッチによる入力操作においても、単一の機能選択にとどまらず、表示画面の切替え操作や表示画面上におけるカーソルの移動操作が行われるようになっている。すなわち、単なる押圧操作に限らず、押圧操作方向に対する交差方向の360°スライド操作が行われるようになってきている。このスライド操作を行うスイッチには、静電容量の変化や磁気の変化などでスライド操作の移動方向や移動距離を検出する方式のポインティングデバイスがある。これらポインティングデバイスのうち電極間における静電容量の変化を検出する静電容量型は、磁石とホール素子で磁気の変化を検出する磁気型より薄型化が容易と考えられるが、携帯電話機などでは採用されていない。   Various electronic devices are becoming more and more functional year by year, and not only a single function selection but also an input operation using a switch, a display screen switching operation and a cursor moving operation on the display screen are performed. That is, not only a simple pressing operation, but also a 360 ° sliding operation in a direction intersecting the pressing operation direction has been performed. As a switch for performing the sliding operation, there is a pointing device that detects a moving direction and a moving distance of the sliding operation based on a change in capacitance or a change in magnetism. Among these pointing devices, the capacitance type that detects changes in capacitance between electrodes can be made thinner than the magnetic type that detects changes in magnetism with a magnet and a Hall element. It has not been.

このような静電容量型ポインティングデバイスには、例えば、特開平7−49325号公報や特開平7−84718号公報に記載されているように、円形状の上部電極と4分割された下部電極とが、それぞれ上側基板と下側基板に設けられ対峙している。そして操作者は上部電極を設けた上側基板を指で水平方向へスライド移動させると、ポインティングデバイスの厚み方向における上部電極と下部電極との重なり部分が変化して、上部電極と4分割の各下部電極との間に発生する静電容量がそれぞれ変化する。これら静電容量の変化量から、上側基板の移動方向(スライド方向)と移動距離(スライド量)を検出している。   Such a capacitance-type pointing device includes, for example, a circular upper electrode, a lower electrode divided into four parts, as described in JP-A-7-49325 and JP-A-7-84718. Are provided and opposed to the upper substrate and the lower substrate, respectively. Then, when the operator slides the upper substrate provided with the upper electrode horizontally with a finger, the overlapping portion of the upper electrode and the lower electrode in the thickness direction of the pointing device changes, and the upper electrode and each of the lower parts divided into four parts are changed. The capacitance generated between the electrodes changes. The movement direction (slide direction) and the movement distance (slide amount) of the upper substrate are detected from the amount of change in capacitance.

特開平7−49325号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-49325 特開平7−84718号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-84718

ところで、操作者の指も導電体の一種であるため、スライド操作する指によって上部電極と下部電極との間に生じる静電容量が変わってしまい、スライド操作した上側基板のスライド方向とスライド量を正確に検出し難いという問題がある。
このような指による静電容量の影響を少なくするために、上部電極(上側基板)の操作面側を導電層で覆い、この導電層をグランドに接続してシールド層とする方法がある。しかしながら、スライド移動する導電層を常にグランドに接続させることが難しい。さらにスライド移動する導電層と下部電極との重なった部分がセンサーとして動作してしまうため、スライド方向とスライド量を正確に検出し難く、実用性に乏しい。
By the way, since the operator's finger is also a kind of conductor, the capacitance generated between the upper electrode and the lower electrode is changed by the finger that is slid, and the sliding direction and the sliding amount of the upper substrate that has been slid are changed. There is a problem that it is difficult to detect accurately.
In order to reduce the influence of the capacitance due to such a finger, there is a method in which the operation surface side of the upper electrode (upper substrate) is covered with a conductive layer, and this conductive layer is connected to the ground to form a shield layer. However, it is difficult to always connect the sliding conductive layer to the ground. Furthermore, since the overlapping portion of the conductive layer and the lower electrode that slide is operated as a sensor, it is difficult to accurately detect the slide direction and the slide amount, and the practicality is poor.

以上のような従来技術を背景としてなされたのが本発明である。すなわち、本発明の目的は、薄型のスライド操作スイッチでありながら、導電体である指の影響を少なくし、スライド方向とスライド量を正確に検出する技術を提供することにある。   The present invention has been made against the background of the prior art as described above. That is, an object of the present invention is to provide a technique for accurately detecting a slide direction and a slide amount by reducing the influence of a finger as a conductor while being a thin slide operation switch.

上記目的を達成すべく以下の構成を提供する。
すなわち、下部電極を有する固定部材に対して、上部電極を有する操作部材をスライド移動させて上部電極と下部電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスについて、操作部材は、キートップでなる操作部と、その操作部の周囲に上部電極とを備え、固定部材は、中心部を円形に切り欠くとともに複数に分割されてなる下部電極を備えることを特徴とする静電容量型ポインティングデバイスを提供する。
In order to achieve the above object, the following configuration is provided.
That is, for the capacitive pointing device that detects a change in capacitance between the upper electrode and the lower electrode by sliding the operating member having the upper electrode relative to the fixing member having the lower electrode, the operating member is Capacitance characterized by comprising an operation part made of a key top and an upper electrode around the operation part, and the fixing member has a lower electrode formed by dividing the central part into a circular shape and being divided into a plurality of parts. A type pointing device is provided.

下部電極を有する固定部材に対して、上部電極を有する操作部材をスライド移動させて上部電極と下部電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスについて、操作部材は、キートップでなる操作部と、その操作部の周囲に上部電極とを備えるものとしたため、スライド操作のために指が触れるキートップから上部電極が離れている。そのため、静電容量変化を検出する際の導電体としての指の影響を減らすことができる。
また、下部電極を有する固定部材に対して、上部電極を有する操作部材をスライド移動させて上部電極と下部電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスについて、固定部材は、中心部を円形に切り欠くとともに複数に分割されてなる下部電極を備えることとしたため、下部電極は、スライド操作のために指が触れるキートップの中心を下部電極に向かって投影した中心部が切り欠いてあり存在しない。そのため、静電容量変化を検出する際の導電体としての指の影響を減らすことができる。
換言すれば、下部電極を、中央に円形状の切欠を形成する断続的な円環形状とすることができ、このようにすれば、上部電極と下部電極での重なり方向で、指と下部電極との重なりを無くすか、少なくすることができ、下部電極に対する指の影響を減らすことができる。
そして、こうした上部電極と下部電極を備えるため、スライド操作した操作部のスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。
また、上部電極は、操作部の周囲に備えられていることから、中心部分が切欠の形状となっている。このためキートップを透光性にすれば、固定部材側に設けた照光源からの光を、上部電極の中心部分(切欠)を通してキートップへ入射させることができ、照光式のキートップとすることも可能となる。
For a capacitive pointing device that detects a change in capacitance between an upper electrode and a lower electrode by sliding an operating member having an upper electrode relative to a fixed member having a lower electrode, the operating member is a key top The upper electrode is separated from the key top that is touched by a finger for a slide operation. Therefore, the influence of a finger as a conductor when detecting a change in capacitance can be reduced.
In addition, for the capacitive pointing device that detects a change in capacitance between the upper electrode and the lower electrode by sliding the operation member having the upper electrode relative to the fixed member having the lower electrode, the fixing member is Since the center electrode is provided with a lower electrode that is cut into a circular shape and divided into a plurality of parts, the lower electrode has a center portion that projects the center of the key top that the finger touches for sliding operation toward the lower electrode. It lacks and does not exist. Therefore, the influence of a finger as a conductor when detecting a change in capacitance can be reduced.
In other words, the lower electrode can be formed in an intermittent annular shape with a circular notch formed in the center, and in this way, the finger and the lower electrode in the overlapping direction of the upper electrode and the lower electrode. Can be eliminated or reduced, and the influence of the finger on the lower electrode can be reduced.
Since the upper electrode and the lower electrode are provided, it is possible to accurately detect the sliding direction and the sliding amount of the operation unit that has been slid.
Further, since the upper electrode is provided around the operation portion, the center portion has a notch shape. For this reason, if the key top is made translucent, light from an illumination light source provided on the fixed member side can be incident on the key top through the central portion (notch) of the upper electrode, and an illuminated key top is obtained. It is also possible.

このポインティングデバイスについては、上部電極が導電性のゴム状弾性体でなり、操作部材は上部電極の下側を被覆して下部電極と対向するスライドシートをさらに備える静電容量型ポインティングデバイスとすることができる。   In this pointing device, the upper electrode is made of a conductive rubber-like elastic body, and the operation member is a capacitive pointing device that further includes a slide sheet that covers the lower side of the upper electrode and faces the lower electrode. Can do.

上部電極が導電性のゴム状弾性体でなるものとしたため、操作部材自体の形状の一部を導電性のゴム状弾性体で構成できる。そのため、上部電極で操作部材の形状の一部を担うことができ、操作部材に対して金属板でなる上部電極を固着したり、導電インキを印刷したりすることを行って、操作部材に別途、上部電極を設ける必要がない。よって、部品点数の削減と、製造工程の短縮化が実現できる。
また、上部電極をゴム状弾性体で形成したため、導電性インキで形成するような場合に比べて、上部電極を適宜な肉厚に形成することができる。適宜な肉厚に形成し上部電極の中心部に空間を設ければ、下部電極と指との間の非導電性が高まり下部電極に対する指の影響を少なくすることができる。
さらに、操作部材は上部電極の下側を被覆して下部電極と対向するスライドシートをさらに備えるため、スライド操作時に、操作部材と固定部材との摩擦を軽減することができ、スライド操作荷重を小さくすることができる。よってスムーズなスライド操作を実現することができ、操作者は良好なスライド操作感を得ることができる。
そしてまた、ゴム状弾性体でなる上部電極の裏面にスライドシートを備えることにより、スライド操作時における上部電極の撓み、変形を抑えることができる。上部電極をゴム状弾性体で形成することで、外部電極が他部材と接触すれば摩擦抵抗が増加し、撓み、変形して正確な静電容量変化を生じにくいという問題が生じるが、スライドシートを設けることで、外部電極が直接、他部材と接触することを防止してスライド性を高めるとともに、スライドシートの剛性によって外部電極を変形し難くすることができる。
Since the upper electrode is made of a conductive rubber-like elastic body, a part of the shape of the operation member itself can be made of a conductive rubber-like elastic body. Therefore, the upper electrode can bear a part of the shape of the operation member, and the upper electrode made of a metal plate is fixed to the operation member or the conductive ink is printed, and the operation member is separately provided. There is no need to provide an upper electrode. Therefore, the number of parts can be reduced and the manufacturing process can be shortened.
Further, since the upper electrode is formed of a rubber-like elastic body, the upper electrode can be formed with an appropriate thickness as compared with a case where the upper electrode is formed of conductive ink. By forming a suitable thickness and providing a space in the center of the upper electrode, non-conductivity between the lower electrode and the finger is increased, and the influence of the finger on the lower electrode can be reduced.
Further, since the operation member further includes a slide sheet that covers the lower side of the upper electrode and faces the lower electrode, friction between the operation member and the fixing member can be reduced during the slide operation, and the slide operation load can be reduced. can do. Accordingly, a smooth slide operation can be realized, and the operator can obtain a good slide operation feeling.
Moreover, by providing a slide sheet on the back surface of the upper electrode made of a rubber-like elastic body, it is possible to suppress bending and deformation of the upper electrode during a slide operation. By forming the upper electrode with a rubber-like elastic body, if the external electrode comes into contact with other members, the frictional resistance will increase, causing the problem that it will be difficult to produce an accurate change in capacitance due to bending and deformation. By providing this, it is possible to prevent the external electrode from coming into direct contact with other members and improve the slidability and to make it difficult to deform the external electrode due to the rigidity of the slide sheet.

上記静電容量型ポインティングデバイスについて、操作部材が、上部電極に連なる蛇腹状のベローズ部と、キートップの外側に位置する外装部材に対して固着する固定部とをさらに備え、該ベローズ部と固定部、さらに上部電極とを導電性のゴム状弾性体で一体に形成してなるものとすることができる。   In the capacitance-type pointing device, the operation member further includes a bellows-like bellows portion connected to the upper electrode and a fixing portion that is fixed to an exterior member positioned outside the key top, and is fixed to the bellows portion. And the upper electrode may be integrally formed of a conductive rubber-like elastic body.

操作部材に、上部電極に連なる蛇腹状のベローズ部を設けたため、スライド操作によってベローズ部を変形させた後、指を放せばベローズ部の付勢力によって操作部材を初期位置に戻すことができる。
操作部材に、キートップの外側に位置する外装部材に対して固着する固定部を設けたため、操作部材を外装部材に固着することができる。これによりスライド移動する操作部材を電子機器に固定することができ、スライド操作しない場合の初期位置を確定することができる。
そして、ベローズ部と固定部、さらに上部電極とを導電性のゴム状弾性体で一体に形成したため、固定部の固着する外装部材を通じてアースを取ることができる。よって上部電極と下部電極との間に生じる静電容量を安定的にすることができる。
Since the operation member is provided with the bellows-like bellows portion connected to the upper electrode, the operation member can be returned to the initial position by the biasing force of the bellows portion by releasing the finger after the bellows portion is deformed by the slide operation.
Since the operation member is provided with the fixing portion that is fixed to the exterior member located outside the key top, the operation member can be secured to the exterior member. As a result, the operation member that slides can be fixed to the electronic device, and the initial position when the slide operation is not performed can be determined.
And since the bellows part, the fixing | fixed part, and also the upper electrode were integrally formed with the electroconductive rubber-like elastic body, it can earth | ground through the exterior member to which a fixing | fixed part adheres. Therefore, the capacitance generated between the upper electrode and the lower electrode can be stabilized.

また、操作部材が、前記固定部の形状を保持する金属板を備える静電容量型ポインティングデバイスとすることができる。
操作部材が、前記固定部の形状を保持する金属板を備えるため、薄型化される操作部材の形状を安定的に保持することができる。
また、固定部の形状を保持することで、スライド操作時の想定外の固定部の変形を防止し、ベローズ部に変形を委ねることができるため、操作者に対して均質なスライド操作感を付与することができる。加えて、ベローズ部を必要以上に固定部側へ変形させることを防止し、スライド操作によって変形したベローズ部を元の形状に戻し易くすることができる。よってスライド操作後の操作部を初期位置に戻し易くすることができ、繰り返されるスライド操作を正確に検出することができる。
さらに、この金属板を通じて回路基板や外装部材との間にアースを取ることができ、上部電極と下部電極との間に生じる静電容量を安定的にすることができる。
Moreover, it can be set as the electrostatic capacitance type pointing device in which an operation member is provided with the metal plate which hold | maintains the shape of the said fixing | fixed part.
Since the operation member includes a metal plate that retains the shape of the fixed portion, the shape of the operation member to be thinned can be stably retained.
In addition, by holding the shape of the fixed part, it is possible to prevent unexpected deformation of the fixed part during the slide operation and to leave the deformation to the bellows part, giving the operator a uniform feeling of sliding operation can do. In addition, it is possible to prevent the bellows part from being deformed more than necessary toward the fixed part, and to easily return the bellows part deformed by the slide operation to the original shape. Therefore, the operation unit after the slide operation can be easily returned to the initial position, and the repeated slide operation can be accurately detected.
Furthermore, it is possible to provide a ground between the circuit board and the exterior member through the metal plate, and the electrostatic capacitance generated between the upper electrode and the lower electrode can be stabilized.

操作部材が、キートップとスライドシートとの間に皿バネをさらに備え、固定部材が、下部電極の中央に、押下検出用電極をさらに備える静電容量型ポインティングデバイスとすることができる。
操作部材が、キートップとスライドシートとの間に皿バネを備えるものとし、固定部材が、下部電極の中央に、押下検出用電極を備えるものとしたため、スライド量の検出とは別に、キートップの押圧操作(押下操作)の有無を検知する機能を備えることができる。
すなわち、キートップを押下しない場合における皿バネと押下検出用電極との間隔と、キートップを押下した場合における座屈した皿バネと押下検出用電極との間隔の、両者の間隔の差異による静電容量変化を検出し、キートップの押下操作を検出することができる。
さらに、皿バネを操作部材に設けたため、スライド操作に伴って皿バネもスライドするため、スライド操作を行う任意の位置で押下して皿バネを座屈させることができる。そのため、固定部材側に皿バネを設けた場合に、その皿バネのある位置でのみ押下操作を検出しうる構造と比較して、スライド操作したあらゆる位置で押下操作を検出できる点で優れている。さらに押下しながら操作部材をスライド操作することが可能となり、所謂ドラッグ操作も実現することができる。
The operation member may be a capacitive pointing device further including a disc spring between the key top and the slide sheet, and the fixing member further including a pressing detection electrode in the center of the lower electrode.
Since the operation member is provided with a disc spring between the key top and the slide sheet, and the fixing member is provided with a pressing detection electrode in the center of the lower electrode, the key top is separated from the detection of the slide amount. It is possible to provide a function of detecting the presence or absence of a pressing operation (pressing operation).
In other words, the distance between the disc spring and the press detection electrode when the key top is not pressed and the distance between the buckled disc spring and the press detection electrode when the key top is pressed are static due to the difference between the two. A change in electric capacity can be detected, and a key top pressing operation can be detected.
Further, since the disc spring is provided on the operation member, the disc spring slides along with the slide operation, so that the disc spring can be buckled by pressing at any position where the slide operation is performed. Therefore, when a disc spring is provided on the fixed member side, it is superior in that the press operation can be detected at any position where the slide operation is performed, compared to a structure in which the press operation can be detected only at a position where the disc spring is located. . Further, the operation member can be slid while being pressed, and so-called drag operation can also be realized.

押下検出用電極の広がり面積(大きさ)は、キートップをスライド操作した後でもその押下位置で皿バネと重なるような大きさに形成することが好ましい。キートップのスライド移動位置によっては、そのスライド操作時の押下位置に押下検出用電極が存在しない場合が存在すると、押下検出用電極の有無によって静電容量変化が大きく異なるため、押下操作を検出し難くなるからである。
なお、押下検出用電極の大きさがスライド操作位置全てをカバーする場合には、スライド操作の間に、指と皿バネと押下検出用電極が重なるため、皿バネと押下検出用電極との間に生じる静電容量が指によって変化するが、皿バネと押下検出用電極との間隔が小さく、皿バネの座屈に伴う静電容量の変化が大きいため、押圧操作の検出に影響を及ぼすことは少ない。
皿バネは、その全体を導電部にできる金属皿バネが好ましいが、樹脂でなる樹脂皿バネを用いることもできる。樹脂皿バネの場合は、その中央に導電部を固着して設ければよい。またキートップに導電部を設けることで、樹脂皿バネに設ける導電部の代替とすることができる。
The spread area (size) of the press detection electrode is preferably formed so as to overlap the disc spring at the pressed position even after the key top is slid. Depending on the slide movement position of the key top, if there is no pressing detection electrode at the pressing position during the sliding operation, the capacitance change varies greatly depending on the presence or absence of the pressing detection electrode. Because it becomes difficult.
When the size of the press detection electrode covers all the slide operation positions, the finger, the disc spring, and the press detection electrode overlap during the slide operation. The capacitance generated by the finger changes depending on the finger, but since the gap between the disc spring and the pressing detection electrode is small and the capacitance changes greatly due to the buckling of the disc spring, it affects the detection of the pressing operation. There are few.
The disc spring is preferably a metal disc spring whose entire portion can be a conductive portion, but a resin disc spring made of resin can also be used. In the case of a resin disc spring, a conductive portion may be fixedly provided at the center. Moreover, it can replace with the electroconductive part provided in a resin disc spring by providing an electroconductive part in a keytop.

さらに、皿バネの中央に対向する部位にスライドシートに透孔を設け、該透孔内にスルーホール電極を設ける静電容量型ポインティングデバイスとすることができる。
皿バネの中央に対向する部位にスライドシートに透孔を設け、該透孔内にスルーホール電極を設けたため、押下操作時にスルーホール電極と押下検出用電極とを接触させることができ、押下検出用電極と皿バネとのみかけ上の間隔を、スライドシートの厚み分だけ少なくすることができる。
すなわち、スルーホール電極を設けた方が、押圧操作前後における皿バネと押下検出用電極との間の静電容量の変化量を大きく変化させることができ、キートップの押圧操作の有無を検出し易くすることができる。
Furthermore, it is possible to provide a capacitive pointing device in which a through hole is provided in the slide sheet at a portion facing the center of the disc spring, and a through hole electrode is provided in the through hole.
The slide sheet has a through-hole in the part facing the center of the disc spring, and the through-hole electrode is provided in the through-hole. The apparent gap between the electrode for use and the disc spring can be reduced by the thickness of the slide sheet.
In other words, when the through-hole electrode is provided, the amount of change in the capacitance between the disc spring and the pressing detection electrode before and after the pressing operation can be greatly changed, and the presence or absence of the key top pressing operation can be detected. Can be made easier.

本発明の静電容量型ポインティングデバイスによれば、操作者の指を導電体として認識することによるスライド検出精度の低下を抑制し、スライド操作によるスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。   According to the capacitive pointing device of the present invention, it is possible to suppress a decrease in slide detection accuracy caused by recognizing an operator's finger as a conductor, and to accurately detect a slide direction and a slide amount by a slide operation. .

第1実施形態の静電容量型ポインティングデバイスを示す平面図。The top view which shows the electrostatic capacitance type pointing device of 1st Embodiment. 図1のSA−SA線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line SA-SA in FIG. 1. 第1実施形態の静電容量型ポインティングデバイスにおける下部電極を示す説明図。Explanatory drawing which shows the lower electrode in the electrostatic capacitance type pointing device of 1st Embodiment. 第1実施形態の静電容量型ポインティングデバイスにおける上部電極を示す説明図。Explanatory drawing which shows the upper electrode in the electrostatic capacitance type pointing device of 1st Embodiment. 第2実施形態の静電容量型ポインティングデバイスを示す図2相当断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2, illustrating a capacitive pointing device according to a second embodiment. 第2実施形態の静電容量型ポインティングデバイスにおける下部電極を示す説明図。Explanatory drawing which shows the lower electrode in the electrostatic capacitance type pointing device of 2nd Embodiment. 第2実施形態の静電容量型ポインティングデバイスにおける下部電極の変形例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the modification of the lower electrode in the electrostatic capacitance type pointing device of 2nd Embodiment. 第3実施形態の静電容量型ポインティングデバイスを示す図2相当断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 illustrating a capacitive pointing device according to a third embodiment. 第4実施形態の静電容量型ポインティングデバイスを示す図2相当断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2, illustrating a capacitive pointing device according to a fourth embodiment. 各実施形態に共通する静電容量型ポインティングデバイスの変形例を示す図2相当断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2, illustrating a modification of the capacitive pointing device common to the embodiments.

本発明について図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態で共通する構成については同一の符号を付して重複説明を省略し、さらに共通する材質、作用、効果、製造方法などについても重複説明を省略する。   The present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In addition, about the structure which is common in each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication description is abbreviate | omitted and duplication description is also abbreviate | omitted also about a common material, an effect | action, an effect, a manufacturing method, etc.

第1実施形態〔図1〜図4〕
第1実施形態の静電容量型ポインティングデバイス11を図1〜図4に示す。図1は静電容量型ポインティングデバイス11の平面図であり、図2は静電容量型ポインティングデバイス11のSA−SA線断面図、図3は静電容量型ポインティングデバイス11における下部電極の説明図、図4は静電容量型ポインティングデバイス11における上部電極の説明図である。
本実施形態の静電容量型ポインティングデバイス11は、固定部材12と操作部材13とトップカバー14とを備えている。
First Embodiment (FIGS. 1 to 4) :
A capacitive pointing device 11 of the first embodiment is shown in FIGS. 1 is a plan view of the capacitive pointing device 11, FIG. 2 is a sectional view taken along the line SA-SA of the capacitive pointing device 11, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a lower electrode in the capacitive pointing device 11. 4 is an explanatory diagram of the upper electrode in the capacitive pointing device 11. FIG.
The capacitive pointing device 11 according to the present embodiment includes a fixing member 12, an operation member 13, and a top cover 14.

固定部材12は、静電容量型ポインティングデバイス11のベースとなる部分であり、電子機器の中にあって固定されている。本実施形態では、下部電極12aと押下検出用電極12bとを備えている「回路基板」が固定部材12である。   The fixing member 12 is a portion serving as a base of the capacitive pointing device 11 and is fixed in the electronic apparatus. In the present embodiment, the “circuit board” including the lower electrode 12 a and the pressing detection electrode 12 b is the fixing member 12.

下部電極12aは、後述する操作部材13の上部電極13bとの間に静電容量を生じる電極であり、操作部材13の上部電極13bがスライド移動した際に静電容量が変化する。この下部電極12aは、図3で示すように、中心角が90°に4分割されている断続的な円環形状であって、中心部が円形に切り欠いた形状となっている。下部電極12aにおける円環形状の外径は上部電極13bの内径より大きく上部電極13bと下部電極12aとの重なり方向、換言すれば、この静電容量型ポインティングデバイスを平面視した場合における操作部材の固定部材への投影上(以下同様)で、下部電極12aは上部電極13bに覆われる大きさである。また、下部電極12aの内径は操作部材13におけるキートップ13cの外径よりやや大きく投影上でそのキートップ13cと重ならない大きさに形成されている。なお、図3では、上部電極13bを二点鎖線で示している。   The lower electrode 12a is an electrode that generates a capacitance with an upper electrode 13b of the operation member 13 described later, and the capacitance changes when the upper electrode 13b of the operation member 13 slides. As shown in FIG. 3, the lower electrode 12a has an intermittent annular shape in which the central angle is divided into four at 90 °, and the central portion is cut into a circular shape. The outer diameter of the annular shape of the lower electrode 12a is larger than the inner diameter of the upper electrode 13b, that is, the overlapping direction of the upper electrode 13b and the lower electrode 12a, in other words, the operating member when the capacitive pointing device is viewed in plan view. The lower electrode 12a is sized to be covered by the upper electrode 13b in terms of projection onto the fixing member (the same applies hereinafter). Further, the inner diameter of the lower electrode 12a is slightly larger than the outer diameter of the key top 13c in the operation member 13, and is formed so as not to overlap the key top 13c in projection. In FIG. 3, the upper electrode 13b is indicated by a two-dot chain line.

押下検出用電極12bは、操作部材13の金属皿バネ13eとの間に静電容量を生じる電極であり、操作部13cを押下した際に静電容量が変化する。この押下検出用電極12bは、図3で示すように、下部電極12aの中央に形成されている円形状の切欠内に位置し、円形状に形成されている。押下検出用電極12bにおける円形状の外径は金属皿バネ13eの外径より大きく、投影上でその金属皿バネ13eと重なる大きさであり、さらに操作部13cがスライド移動した際にも金属皿バネ13eと重なる大きさに形成されている。なお、図3では、金属皿バネ13eを二点鎖線で示している。
下部電極12aや押下検出用電極12bは、導電インキや金属等で形成している。
The pressing detection electrode 12b is an electrode that generates a capacitance with the metal disc spring 13e of the operating member 13, and the capacitance changes when the operating portion 13c is pressed. As shown in FIG. 3, the pressing detection electrode 12b is located in a circular cutout formed at the center of the lower electrode 12a and is formed in a circular shape. The circular outer diameter of the pressing detection electrode 12b is larger than the outer diameter of the metal disc spring 13e and overlaps with the metal disc spring 13e on projection, and when the operation unit 13c slides, the metal disc It is formed in a size that overlaps with the spring 13e. In FIG. 3, the metal disc spring 13e is indicated by a two-dot chain line.
The lower electrode 12a and the pressing detection electrode 12b are made of conductive ink, metal, or the like.

操作部材13は、静電容量型ポインティングデバイス11のスライド方向やスライド量を入力する部材であり、さらに本実施形態では押圧入力もできる部材である。この操作部材13は、スライドシート13a、上部電極13b、「操作部」としてのキートップ13c、キートップ13cを固定する固定シート13d、金属皿バネ13e、上部電極13bの外側にベローズ部13f、ベローズ部13fの外側に固定部13gを備えている。   The operation member 13 is a member that inputs a sliding direction and a sliding amount of the capacitive pointing device 11, and is a member that can also be pressed in the present embodiment. The operation member 13 includes a slide sheet 13a, an upper electrode 13b, a key top 13c as an “operation unit”, a fixed sheet 13d for fixing the key top 13c, a metal disc spring 13e, a bellows portion 13f and a bellows outside the upper electrode 13b. A fixing portion 13g is provided outside the portion 13f.

スライドシート13aは、回路基板12上の下部電極12aや押下検出用電極12bと接触して、キートップ13cのスライド操作の際に下部電極12a上や押下検出用電極12b上を擦れる部材であり、樹脂フィルムによって円板形状に形成されている。このスライドシート13aの操作面側には、外縁側に上部電極13bが固着され、中央に金属皿バネ13gが操作面側に湾曲して固定されている。
上部電極13bは、前述したように下部電極12aとの間に静電容量を生じる電極であり、キートップ13cをスライド操作した際にキートップ13cと一体に移動して静電容量が変化する。この上部電極13bは導電性のゴム状弾性体でなり、キートップ13cの周囲に、キートップとは別に円環形状に形成されている。そしてスライドシート13aに対しては固着面に空気が入らぬように一体成形によって固着されている。なお、図4では、上部電極13bに対する回路基板12と下部電極12aと押下検出用電極12bの配置を二点鎖線で示している。
The slide sheet 13a is a member that contacts the lower electrode 12a and the pressing detection electrode 12b on the circuit board 12 and rubs on the lower electrode 12a and the pressing detection electrode 12b when the key top 13c is slid. It is formed in a disk shape by a resin film. On the operation surface side of the slide sheet 13a, an upper electrode 13b is fixed to the outer edge side, and a metal disc spring 13g is curved and fixed to the operation surface side at the center.
As described above, the upper electrode 13b is an electrode that generates a capacitance with the lower electrode 12a. When the key top 13c is slid, the upper electrode 13b moves together with the key top 13c to change the capacitance. The upper electrode 13b is made of a conductive rubber-like elastic body, and is formed in an annular shape around the key top 13c separately from the key top. The slide sheet 13a is fixed by integral molding so that air does not enter the fixing surface. In FIG. 4, the arrangement of the circuit board 12, the lower electrode 12a, and the press detection electrode 12b with respect to the upper electrode 13b is indicated by a two-dot chain line.

キートップ13cは、スライド操作や押圧操作の際に指を当てる「操作部」であり、硬質樹脂で円盤形状に形成されている。このキートップ13cの操作面側はスライド操作の際に操作者の指が滑り難いように環状リブ13hが設けられ、裏面側には押圧操作の際に金属皿バネ13eを押圧する押し子部13kが設けられている。このようなキートップ13cの裏面側には押し子部13kを貫通させるようにして固定シート13dが固定されている。円盤形状のキートップ13cの中心は上部電極13bの軸心上に配置されている。
固定シート13dは、キートップ13cを上部電極13bと一体にする部材であり、樹脂フィルムによって円環形状に形成されている。この固定シート13dの中央には前述したようにキートップ13cの押し子部13kが貫通しており、外縁は両面テープ13mを介して上部電極13bに固着されている。
金属皿バネ13eは、前述したように押下検出用電極12bとの間に静電容量を生じる電極である。金属皿バネ13eはキートップ13cを押圧操作した際に押し子部13kによって押圧され、座屈して金属皿バネ13eの中央と押下検出用電極12bとの間の距離が近づき静電容量が変化する。この金属皿バネ13eは図4で示すように、上部電極13bにおける内側の中央に配置されている。
The key top 13c is an “operation unit” that is touched with a finger during a slide operation or a pressing operation, and is formed in a disk shape with a hard resin. An annular rib 13h is provided on the operation surface side of the key top 13c so that an operator's finger is difficult to slide during a slide operation, and a pusher portion 13k that presses the metal disc spring 13e during a pressing operation on the back surface side. Is provided. A fixing sheet 13d is fixed to the back side of the key top 13c so as to penetrate the pusher portion 13k. The center of the disk-shaped key top 13c is disposed on the axis of the upper electrode 13b.
The fixed sheet 13d is a member that integrates the key top 13c with the upper electrode 13b, and is formed in an annular shape by a resin film. As described above, the pressing portion 13k of the key top 13c passes through the center of the fixing sheet 13d, and the outer edge is fixed to the upper electrode 13b via the double-sided tape 13m.
As described above, the metal disc spring 13e is an electrode that generates a capacitance with the pressing detection electrode 12b. When the key top 13c is pressed, the metal disc spring 13e is pressed by the pusher portion 13k, buckles, and the distance between the center of the metal disc spring 13e and the press detection electrode 12b approaches and the capacitance changes. . As shown in FIG. 4, the metal disc spring 13e is disposed at the center on the inner side of the upper electrode 13b.

ベローズ部13fは、スライド移動したキートップ13cを初期位置に戻す部位であり、ゴム状弾性体によって上部電極13bの外側周囲に周状に拡がる蛇腹形状に形成されている。
固定部13gは、操作部材13をトップカバー14に固定する部位であり、ゴム状弾性体によってベローズ部13fの外側に形成されている。この固定部13gの操作面側が両面テープ13mを介してトップカバー14の裏面に固着している。本実施形態では、上部電極13bとベローズ部13fと固定部13gとが導電性のゴム状弾性体で一体に形成されている。
The bellows portion 13f is a portion that returns the slid key top 13c to the initial position, and is formed in a bellows shape that extends circumferentially around the outer side of the upper electrode 13b by a rubber-like elastic body.
The fixing portion 13g is a portion that fixes the operation member 13 to the top cover 14, and is formed outside the bellows portion 13f by a rubber-like elastic body. The operation surface side of the fixing portion 13g is fixed to the back surface of the top cover 14 via a double-sided tape 13m. In the present embodiment, the upper electrode 13b, the bellows portion 13f, and the fixing portion 13g are integrally formed of a conductive rubber-like elastic body.

上部電極13bとベローズ部13fと固定部13gとを形成するゴム状弾性体の材質には、熱硬化性エラストマーや熱可塑性エラストマーを用いることができる。なかでも、温度依存性が小さく反発弾性が高いシリコーンゴムが好ましい。
スライドシート13aや固定シート13dを形成する樹脂フィルムの材質としては、耐熱性と剛性を有している樹脂を用いる。なかでも、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂フィルム、ポリカーボネート(PC)樹脂フィルムなどが好ましい。
キートップ13cの材質には、固定シート13dと一体形成できるポリカーボネート(PC)樹脂などの硬質樹脂の他、ステンレス、アルミ、真鍮などの金属を用いることができる。本実施形態では、ゴム状弾性体でなる上部電極13bによってキートップ13cと下部電極12aとの間に空間が形成されていると共に、投影上でキートップ13cと下部電極12aが重ならないため、導電体である金属をキートップ13cとして利用することができる。
A thermosetting elastomer or a thermoplastic elastomer can be used as the material of the rubber-like elastic body that forms the upper electrode 13b, the bellows portion 13f, and the fixing portion 13g. Of these, silicone rubber having a low temperature dependency and a high resilience is preferable.
As the material of the resin film forming the slide sheet 13a and the fixed sheet 13d, a resin having heat resistance and rigidity is used. Among these, a polyethylene terephthalate (PET) resin film, a polyethylene naphthalate (PEN) resin film, a polycarbonate (PC) resin film, and the like are preferable.
As the material of the key top 13c, a hard resin such as polycarbonate (PC) resin that can be integrally formed with the fixing sheet 13d, or a metal such as stainless steel, aluminum, or brass can be used. In the present embodiment, a space is formed between the key top 13c and the lower electrode 12a by the upper electrode 13b made of a rubber-like elastic body, and the key top 13c and the lower electrode 12a do not overlap with each other on the projection. The body metal can be used as the key top 13c.

トップカバー14は静電容量型ポインティングデバイス11における回路基板12の操作面側を覆う「外装部材」である。このトップカバー14は樹脂フィルムでなり、操作部材13のキートップ13cが露出する円形の透孔14aが形成されている。   The top cover 14 is an “exterior member” that covers the operation surface side of the circuit board 12 in the capacitive pointing device 11. The top cover 14 is made of a resin film, and a circular through hole 14a is formed through which the key top 13c of the operation member 13 is exposed.

静電容量型ポインティングデバイス11の製造方法についてその一例を説明する。
先ず、円板形状のスライドシート13aの外縁側に接着層を形成する。そしてこのスライドシート13aを上部電極13bとベローズ部13fと固定部13gとを成形する金型にインサートした後、導電性のゴム組成物を投入して、スライドシート13aと上部電極13bとベローズ部13fと固定部13gとを一体形成する。その後金属皿バネ13eをスライドシート13aに固定し、上部電極13bと固定部13gの操作面側に両面テープ13mを貼着する。次に、円環形状の固定シート13dをキートップ13cを成形する金型にインサートした後、キートップ13cを成形して、固定シート13dとキートップ13cとを一体形成する。そして固定シート13dを上部電極13bの両面テープ13mに貼着して、操作部材13を得る。
そして、操作部材13における固定部13gの両面テープ13mをトップカバー14に貼着する。その後、操作部材13と一体のトップカバー14と、下部電極12aと押下検出用電極12bとを設けた回路基板12と、を組付して、静電容量型ポインティングデバイス11を得る。
An example of a method for manufacturing the capacitive pointing device 11 will be described.
First, an adhesive layer is formed on the outer edge side of the disc-shaped slide sheet 13a. The slide sheet 13a is inserted into a mold for molding the upper electrode 13b, the bellows part 13f, and the fixing part 13g, and then a conductive rubber composition is introduced to the slide sheet 13a, the upper electrode 13b, and the bellows part 13f. And the fixing portion 13g are integrally formed. Thereafter, the metal disc spring 13e is fixed to the slide sheet 13a, and a double-sided tape 13m is adhered to the operation surface side of the upper electrode 13b and the fixing portion 13g. Next, after inserting the annular fixed sheet 13d into a mold for forming the key top 13c, the key top 13c is formed, and the fixed sheet 13d and the key top 13c are integrally formed. Then, the fixing sheet 13d is attached to the double-sided tape 13m of the upper electrode 13b, and the operation member 13 is obtained.
Then, the double-sided tape 13 m of the fixing portion 13 g in the operation member 13 is attached to the top cover 14. Thereafter, the top cover 14 integrated with the operation member 13 and the circuit board 12 provided with the lower electrode 12a and the pressing detection electrode 12b are assembled to obtain the capacitive pointing device 11.

キートップの中心に相当する位置に上部電極13bも下部電極12aも存在しないため、キートップ13cを指で触っても、上部電極13bや下部電極12aに対する指の影響を少なくすることができる。よって、スライド操作したキートップ13cのスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。
静電容量型ポインティングデバイス11によれば、操作部材13の裏面側にスライドシート13aを有するため、下部電極12aが設けられた回路基板12との摩擦を軽減することができ、スライド操作荷重を小さくすることができる。よってスムーズなスライド操作を実現することができ、操作者は良好なスライド操作感を得ることができる。 また、導電性のゴム状弾性体でなる上部電極13bの裏面にスライドシート13aを設けたため、スライドシート13aの剛性によって上部電極13bを変形し難くすることができ、上部電極13bと下部電極12aの間隔を一定に保つことができる。よってスライド操作の際のスライド操作位置を正確に検出することができる。
Since neither the upper electrode 13b nor the lower electrode 12a exists at the position corresponding to the center of the key top, even if the key top 13c is touched with a finger, the influence of the finger on the upper electrode 13b and the lower electrode 12a can be reduced. Therefore, it is possible to accurately detect the sliding direction and sliding amount of the key top 13c that has been slid.
According to the capacitance type pointing device 11, since the slide sheet 13a is provided on the back side of the operation member 13, friction with the circuit board 12 provided with the lower electrode 12a can be reduced, and the slide operation load can be reduced. can do. Accordingly, a smooth slide operation can be realized, and the operator can obtain a good slide operation feeling. Further, since the slide sheet 13a is provided on the back surface of the upper electrode 13b made of a conductive rubber-like elastic body, the upper electrode 13b can be hardly deformed by the rigidity of the slide sheet 13a, and the upper electrode 13b and the lower electrode 12a can be prevented from being deformed. The interval can be kept constant. Therefore, it is possible to accurately detect the slide operation position during the slide operation.

金属皿バネ13eと押下検出用電極12bを設けたため、金属皿バネ13eと押下検出用電極12bとの間の静電容量変化を検出してキートップ13cの押圧操作の有無を出力することができる。   Since the metal disc spring 13e and the press detection electrode 12b are provided, it is possible to detect the change in the capacitance between the metal disc spring 13e and the press detection electrode 12b and output whether or not the key top 13c is pressed. .

第2実施形態〔図5〜図7〕
第2実施形態の静電容量型ポインティングデバイス21を図5〜図7に示す。図5は静電容量型ポインティングデバイス21の断面図であり、図6は静電容量型ポインティングデバイス21における下部電極の説明図である。図7は、図6とは別の下部電極の説明図である。
静電容量型ポインティングデバイス21は、操作部材に金属皿バネを設けておらず、また、固定部材となる回路基板22に押下検出用電極を設けていない。即ち、第1実施形態の静電容量型ポインティングデバイス11と異なり、キートップの押圧操作の有無を検出する機能を有していない。
Second Embodiment [FIGS. 5 to 7] :
A capacitive pointing device 21 of the second embodiment is shown in FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view of the capacitive pointing device 21, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the lower electrode in the capacitive pointing device 21. FIG. 7 is an explanatory diagram of a lower electrode different from FIG.
The capacitive pointing device 21 is not provided with a metal disc spring on the operation member, and is not provided with a pressing detection electrode on the circuit board 22 serving as a fixing member. That is, unlike the capacitive pointing device 11 of the first embodiment, it does not have a function of detecting whether or not a key top is pressed.

静電容量型ポインティングデバイス21は、操作部材23として、スライドシート13a、上部電極13b、「操作部」としてのキートップ23c、キートップ23cを固定する固定シート13d、ベローズ部13f、固定部13gを備えている。
しかしながら、皿バネが無いため、キートップ23cは一体となった押し子部23kを有しており、この押し子部23kがキートップ23cを支柱のように支えている。
また、固定部材22には、図6で示すように、下部電極22aを備えるが、円環形状の内径が小さく略円形状に電極が形成されている。なお、図6では、上部電極13bを二点鎖線で示している。
The capacitive pointing device 21 includes a slide sheet 13a, an upper electrode 13b, a key top 23c as an “operation unit”, a fixing sheet 13d for fixing the key top 23c, a bellows portion 13f, and a fixing portion 13g as the operation member 23. I have.
However, since there is no disc spring, the key top 23c has an integrated pusher portion 23k, and this pusher portion 23k supports the keytop 23c like a support.
Further, as shown in FIG. 6, the fixing member 22 includes a lower electrode 22a, and the electrode is formed in a substantially circular shape with a small annular inner diameter. In FIG. 6, the upper electrode 13b is indicated by a two-dot chain line.

下部電極22aに代えて、図7で示す形状の下部電極12aとすることができる。
この下部電極12aは、その内径がキートップ23cの外径よりやや大きく投影上でキートップ23cと面積が重ならない大きさに形成されている。
下部電極12aでは、投影上で下部電極12aと指の重なりを少なくすることができ、下部電極12aに対する指の影響を少なくして、キートップ23cのスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。
Instead of the lower electrode 22a, the lower electrode 12a having the shape shown in FIG. 7 can be used.
The lower electrode 12a is formed in such a size that its inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the key top 23c and does not overlap the area of the key top 23c on projection.
The lower electrode 12a can reduce the overlap of the finger with the lower electrode 12a on the projection, and can accurately detect the sliding direction and the sliding amount of the key top 23c by reducing the influence of the finger on the lower electrode 12a. it can.

静電容量型ポインティングデバイス21製造方法についてその一例を説明する。
先ず、スライドシート13aと上部電極13bとベローズ部13fと固定部13gとを一体形成し、上部電極13bと固定部13gの操作面側に両面テープ13mを貼着する。次に、円環形状の固定シート13dをキートップ23cを成形する金型にインサートして、固定シート13dとキートップ23cとを一体形成する。その後固定シート13dを上部電極13bの両面テープ13mに貼着して、操作部材23を得る。そして、操作部材23における固定部13gの両面テープ13mをトップカバー14に貼着する。その後、操作部材23と一体のトップカバー14と、下部電極22aを設けた回路基板22と、を組付して、静電容量型ポインティングデバイス21を得る。
An example of the method for manufacturing the capacitive pointing device 21 will be described.
First, the slide sheet 13a, the upper electrode 13b, the bellows portion 13f, and the fixing portion 13g are integrally formed, and a double-sided tape 13m is attached to the operation surface side of the upper electrode 13b and the fixing portion 13g. Next, the annular fixed sheet 13d is inserted into a mold for forming the key top 23c, and the fixed sheet 13d and the key top 23c are integrally formed. Thereafter, the fixing sheet 13d is attached to the double-sided tape 13m of the upper electrode 13b to obtain the operation member 23. Then, the double-sided tape 13 m of the fixing portion 13 g in the operation member 23 is attached to the top cover 14. Thereafter, the top cover 14 integrated with the operation member 23 and the circuit board 22 provided with the lower electrode 22a are assembled to obtain the capacitive pointing device 21.

静電容量型ポインティングデバイス21によれば、キートップ23cの中心位置に上部電極13bが無い円環形状に形成されているため、上部電極13bに対する指の影響を少なくすることができ、スライド操作したキートップ23cのスライド方向とスライド量を正確に検出することができる。   According to the capacitive pointing device 21, since the ring shape without the upper electrode 13b is formed at the center position of the key top 23c, the influence of the finger on the upper electrode 13b can be reduced, and the slide operation is performed. The sliding direction and sliding amount of the key top 23c can be accurately detected.

第3実施形態〔図8〕
第3実施形態の静電容量型ポインティングデバイス31を図8に示す。図8は静電容量型ポインティングデバイス31の断面図である。
静電容量型ポインティングデバイス31は、操作部材33と回路基板12である固定部材12とを導通させる構造を備えている。
Third Embodiment (FIG. 8) :
An electrostatic capacitance type pointing device 31 of the third embodiment is shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the capacitive pointing device 31.
The capacitive pointing device 31 has a structure for electrically connecting the operation member 33 and the fixing member 12 that is the circuit board 12.

固定部材12である回路基板12には、下部電極12aと押下検出用電極12bの他にアース電極12cが設けられている。このアース電極12cは、操作部材33における固定部33gとの対向面に位置している。   The circuit board 12 as the fixing member 12 is provided with a ground electrode 12c in addition to the lower electrode 12a and the pressing detection electrode 12b. The ground electrode 12 c is located on the surface of the operation member 33 that faces the fixed portion 33 g.

操作部材33は、スライドシート13a、上部電極13b、キートップ13c、固定シート13d、金属皿バネ13e、ベローズ部13f、ベローズ部13fの外側に固定部33gを備えており、さらに金属板33pを備えている。
金属板33pは、固定部33gの形状を保持する部材であり、本実施形態では固定部33gの操作面側に配置し、上部電極13bやベローズ部13fに接触しないように、環形状に形成されている。この環形状の内縁は固定部33gの内形よりやや大きい円形状であり、外縁は固定部33gの外形よりやや小さい形状に形成されている。なお、この金属板33pには面内に適宜な形状の切欠を設けて軽量化することができる。また金属板33pを操作面側から樹脂フィルムで覆って固定部33gに固定し、固定部33gから離脱し難くすることができる。
金属板33pの材質には、腐食し難く薄肉化が容易な金属を用いることができる。例えば、ステンレス、真鍮、アルミなどが例示できる。
なお、本実施形態では金属板33pを用いているが、アースを取ることを考えずに操作部材33の補強を考えるのであれば、金属板33pの変わりに樹脂板を用いることができる。
The operation member 33 includes a slide portion 13a, an upper electrode 13b, a key top 13c, a fixed sheet 13d, a metal disc spring 13e, a bellows portion 13f, a fixing portion 33g outside the bellows portion 13f, and further includes a metal plate 33p. ing.
The metal plate 33p is a member that holds the shape of the fixed portion 33g. In the present embodiment, the metal plate 33p is disposed on the operation surface side of the fixed portion 33g, and is formed in an annular shape so as not to contact the upper electrode 13b and the bellows portion 13f. ing. The ring-shaped inner edge has a circular shape slightly larger than the inner shape of the fixed portion 33g, and the outer edge is formed in a shape slightly smaller than the outer shape of the fixed portion 33g. The metal plate 33p can be reduced in weight by providing a notch having an appropriate shape in the surface. Further, the metal plate 33p can be covered with a resin film from the operation surface side and fixed to the fixing portion 33g, and can be made difficult to be detached from the fixing portion 33g.
As the material of the metal plate 33p, a metal that is not easily corroded and can be easily thinned can be used. For example, stainless steel, brass, aluminum and the like can be exemplified.
Although the metal plate 33p is used in the present embodiment, a resin plate can be used instead of the metal plate 33p if the reinforcement of the operation member 33 is considered without considering grounding.

固定部33gには、肉厚を貫通する透孔33nが設けられており、この透孔33p内には、金属板33pとアース電極12cとを電気的に接続するコネクタ35が設けられている。
コネクタ35は、金属板33pとアース電極12cとを電気的に接続する部材であり、柱形状に形成されている。このコネクタ35は上下面に露出するゴム状弾性体の導電部35aと、その導電部35aの側面を覆うゴム状弾性体の絶縁部35bから形成されている。なお、コネクタ35の替わりにアース電極12c上に設けた金属ピンを用いることもできる。
The fixing portion 33g is provided with a through hole 33n penetrating through the wall thickness, and a connector 35 for electrically connecting the metal plate 33p and the ground electrode 12c is provided in the through hole 33p.
The connector 35 is a member that electrically connects the metal plate 33p and the ground electrode 12c, and is formed in a column shape. The connector 35 is formed of a rubber-like elastic conductive portion 35a exposed on the upper and lower surfaces and a rubber-like elastic insulating portion 35b covering the side surface of the conductive portion 35a. Instead of the connector 35, a metal pin provided on the ground electrode 12c can be used.

静電容量型ポインティングデバイス31の製造方法についてその一例を説明する。
先ず、スライドシート13aと上部電極13bとベローズ部13fと固定部33gとを一体形成し、固定部33gの操作面側に型抜きした金属板33pを配置した後、上部電極13bと固定部33gの操作面側に両面テープ13mを貼着する。次に、固定シート13dとキートップ13cとを一体形成する。その後固定シート13dを上部電極13bの両面テープ13mに貼着して、操作部材33を得る。そして、操作部材33における固定部33gの両面テープ13mをトップカバー14に貼着する。その後、コネクタ35を固定部33gの透孔33nに挿入しながら、操作部材33と一体のトップカバー14と、回路基板12と、を組付して、静電容量型ポインティングデバイス31を得る。
An example of a method for manufacturing the capacitive pointing device 31 will be described.
First, the slide sheet 13a, the upper electrode 13b, the bellows portion 13f, and the fixing portion 33g are integrally formed, and the metal plate 33p that is cut out on the operation surface side of the fixing portion 33g is disposed, and then the upper electrode 13b and the fixing portion 33g are arranged. Adhere double-sided tape 13m to the operation side. Next, the fixed sheet 13d and the key top 13c are integrally formed. Thereafter, the fixing sheet 13d is adhered to the double-sided tape 13m of the upper electrode 13b, and the operation member 33 is obtained. Then, the double-sided tape 13 m of the fixing portion 33 g in the operation member 33 is attached to the top cover 14. Thereafter, while inserting the connector 35 into the through hole 33n of the fixing portion 33g, the top cover 14 integrated with the operation member 33 and the circuit board 12 are assembled to obtain the capacitive pointing device 31.

静電容量型ポインティングデバイス31によれば、金属板33pを備えるため、ベローズ部13fを外側から拘束して、スライド操作後のキートップ13cを初期位置に戻し易くすることができ、繰り返されるスライド操作を正確に検出することができる。
また、金属板33pをアース電極12cに接続しているため、操作部材33に静電気を溜め難くすることができ、上部電極13bと下部電極12aとの間に生じる静電容量に対して、影響を与え難くすることができる。
According to the capacitance type pointing device 31, since the metal plate 33p is provided, the bellows portion 13f can be restrained from the outside so that the key top 13c after the slide operation can be easily returned to the initial position, and repeated slide operations. Can be accurately detected.
Further, since the metal plate 33p is connected to the ground electrode 12c, it is difficult to accumulate static electricity on the operation member 33, and the capacitance generated between the upper electrode 13b and the lower electrode 12a is affected. It can be difficult to give.

第4実施形態〔図9〕
第4実施形態の静電容量型ポインティングデバイス41を図9に示す。図9は静電容量型ポインティングデバイス41の断面図である。
静電容量型ポインティングデバイス41では、スライドシート43aにスルーホール電極43rを設けている。
Fourth Embodiment (FIG. 9) :
A capacitive pointing device 41 according to the fourth embodiment is shown in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of the capacitive pointing device 41.
In the capacitive pointing device 41, a through-hole electrode 43r is provided on the slide sheet 43a.

静電容量型ポインティングデバイス41は、操作部材43と固定部材12を備えている。
操作部材43は、スライドシート43a、上部電極13b、キートップ13c、固定シート13d、金属皿バネ13e、ベローズ部13f、固定部13gを備えている。
スライドシート43aは、第1実施形態におけるスライドシート13aと異なり、金属皿バネ13eの中央位置に肉厚を貫通する貫通孔43qが設けられている。そして、その貫通孔43q内にはスルーホール電極43rが形成されている。
The capacitive pointing device 41 includes an operation member 43 and a fixing member 12.
The operation member 43 includes a slide sheet 43a, an upper electrode 13b, a key top 13c, a fixed sheet 13d, a metal disc spring 13e, a bellows portion 13f, and a fixed portion 13g.
Unlike the slide sheet 13a in the first embodiment, the slide sheet 43a is provided with a through hole 43q that penetrates the wall thickness at the center position of the metal disc spring 13e. A through-hole electrode 43r is formed in the through hole 43q.

静電容量型ポインティングデバイス41の製造方法についてその一例を説明する。
先ず、スルーホール電極43rを設けたスライドシート43aと上部電極13bとベローズ部13fと固定部33gとを一体形成し、上部電極13bと固定部33gの操作面側に両面テープ13mを貼着する。次に、固定シート13dとキートップ13cとを一体形成する。その後固定シート13dを上部電極13bの両面テープ13mに貼着して、操作部材43を得る。そして、操作部材43における固定部33gの両面テープ13mをトップカバー14に貼着する。その後、操作部材43と一体のトップカバー14と、回路基板12と、を組付して、静電容量型ポインティングデバイス41を得る。
An example of a method for manufacturing the capacitive pointing device 41 will be described.
First, the slide sheet 43a provided with the through-hole electrode 43r, the upper electrode 13b, the bellows portion 13f, and the fixing portion 33g are integrally formed, and the double-sided tape 13m is attached to the operation surface side of the upper electrode 13b and the fixing portion 33g. Next, the fixed sheet 13d and the key top 13c are integrally formed. Thereafter, the fixing sheet 13d is adhered to the double-sided tape 13m of the upper electrode 13b, and the operation member 43 is obtained. Then, the double-sided tape 13 m of the fixing portion 33 g in the operation member 43 is attached to the top cover 14. Thereafter, the top cover 14 integrated with the operation member 43 and the circuit board 12 are assembled to obtain the capacitive pointing device 41.

静電容量型ポインティングデバイス41によれば、スライドシート43aにスルーホール電極43rを有するため、押下検出用電極12bの位置を、スライドシート43aの厚み方向で、図9で示す長さ“t”だけ、みかけ上金属皿バネ13eの頂点に近づけることができ、スルーホール電極の無いスライドシートに比べ、金属皿バネ13eと押下検出用電極12bとの静電容量の変化量を大きくすることができる。それにより、キートップ13cの押圧操作を検出し易くすることができる。   According to the capacitive pointing device 41, since the slide sheet 43a has the through-hole electrode 43r, the position of the press detection electrode 12b is set to the length “t” shown in FIG. 9 in the thickness direction of the slide sheet 43a. As a result, it is possible to approach the top of the metal disc spring 13e apparently, and the amount of change in capacitance between the metal disc spring 13e and the pressing detection electrode 12b can be increased as compared with a slide sheet without a through-hole electrode. Thereby, it is possible to easily detect the pressing operation of the key top 13c.

以上の各実施形態の静電容量型ポインティングデバイス11,21,31,41について、共通の変形例を説明する。なお、静電容量型ポインティングデバイス11を代表例に挙げて説明する。   A common modification will be described for the capacitive pointing devices 11, 21, 31, 41 of the above embodiments. The capacitive pointing device 11 will be described as a representative example.

各実施形態の共通の変形例〔図10〕
第1実施形態の静電容量型ポインティングデバイス11では、上部電極13bとベローズ部13fと固定部13gとを導電性のゴム状弾性体で一体に形成する例を示したが、上部電極13bは導電性のゴム状弾性体とするが、ベローズ部13fと固定部13gとを絶縁性のゴム状弾性体で形成し、導電性のゴム状弾性体と絶縁性のゴム状弾性体とを一体に形成することができる。こうした静電容量型ポインティングデバイス51を図10で示す。
導電性のゴム状弾性体は、絶縁性のゴムに導電粒子を均一分散して形成するので、導電粒子の添加によってゴム材料本来の耐久性や反発弾性を発揮でなくなることがある。しかし、ベローズ部13fを絶縁性のゴム状弾性体で形成すれば、ベローズ部13fの耐久性や反発弾性をゴム材料本来の特性とすることができ、スライド操作によって変形したベローズ部13fを元の形状に戻し易くすることができる。よってスライド操作後のキートップ13cを初期位置に戻し易くすることができ、繰り返されるスライド操作を正確に検出することができる。
Common modification of each embodiment [FIG. 10] :
In the capacitive pointing device 11 of the first embodiment, the example in which the upper electrode 13b, the bellows portion 13f, and the fixing portion 13g are integrally formed of a conductive rubber-like elastic body has been shown, but the upper electrode 13b is electrically conductive. The bellows portion 13f and the fixing portion 13g are formed of an insulating rubber-like elastic body, and the conductive rubber-like elastic body and the insulating rubber-like elastic body are integrally formed. can do. Such a capacitive pointing device 51 is shown in FIG.
Since the conductive rubber-like elastic body is formed by uniformly dispersing conductive particles in an insulating rubber, the addition of the conductive particles may not exhibit the durability and resilience inherent to the rubber material. However, if the bellows portion 13f is formed of an insulating rubber-like elastic body, the durability and rebound resilience of the bellows portion 13f can be made the original characteristics of the rubber material. It can be made easy to return to the shape. Therefore, the key top 13c after the slide operation can be easily returned to the initial position, and the repeated slide operation can be accurately detected.

上記各実施形態は本願発明の静電容量型ポインティングデバイスの例示であり、矛盾が生じない限度において、上記各実施形態で示した構成要素は他の実施形態で示した構成要素に適宜変更することができる。   Each of the above embodiments is an example of the capacitance-type pointing device of the present invention, and the components shown in the above embodiments are appropriately changed to the components shown in the other embodiments as long as no contradiction arises. Can do.

11 静電容量型ポインティングデバイス(第1実施形態)
12 固定部材(回路基板)
12a 下部電極
12b 押下検出用電極
12c アース電極
13 操作部材
13a スライドシート
13b 上部電極
13c キートップ(操作部)
13d 固定シート
13e 金属皿バネ
13f ベローズ部
13g 固定部
13h 環状リブ
13k 押し子部
13m 両面テープ
14 トップカバー(外装部材)
14a 透孔
21 静電容量型ポインティングデバイス(第2実施形態)
22 固定部材(回路基板)
22a 下部電極
23 操作部材
23c キートップ(操作部)
23k 押し子部
31 静電容量型ポインティングデバイス(第3実施形態)
33 操作部材
33g 固定部
33n 透孔
33p 金属板
35 コネクタ
35a 導電部
35b 絶縁部
41 静電容量型ポインティングデバイス(第4実施形態)
43 操作部材
43a スライドシート
43q 貫通孔
43r スルーホール電極
51 静電容量型ポインティングデバイス(各実施形態の共通の変形例)
11 Capacitive type pointing device (first embodiment)
12 Fixing member (circuit board)
12a Lower electrode 12b Press detection electrode 12c Ground electrode 13 Operation member 13a Slide sheet 13b Upper electrode 13c Key top (operation unit)
13d fixed sheet 13e metal disc spring 13f bellows part 13g fixed part 13h annular rib 13k pusher part 13m double-sided tape 14 top cover (exterior member)
14a Through-hole 21 Capacitance type pointing device (second embodiment)
22 Fixing member (circuit board)
22a Lower electrode 23 Operation member 23c Key top (operation part)
23k Pusher 31 Capacitive Pointing Device (Third Embodiment)
33 Operation member 33g Fixed part 33n Through-hole 33p Metal plate 35 Connector 35a Conductive part 35b Insulating part 41 Capacitive pointing device (4th Embodiment)
43 Operation member 43a Slide sheet 43q Through-hole 43r Through-hole electrode 51 Capacitive pointing device (common modification of each embodiment)

Claims (6)

下部電極を有する固定部材に対して、上部電極を有する操作部材をスライド移動させて上部電極と下部電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型ポインティングデバイスにおいて、
操作部材は、キートップでなる操作部と、その操作部の周囲に上部電極とを備え、
固定部材は、中心部を円形に切り欠くとともに複数に分割されてなる下部電極を備えることを特徴とする静電容量型ポインティングデバイス。
In the capacitance type pointing device that detects the change in capacitance between the upper electrode and the lower electrode by sliding the operation member having the upper electrode relative to the fixing member having the lower electrode,
The operation member includes an operation unit composed of a key top, and an upper electrode around the operation unit.
An electrostatic capacitance type pointing device, wherein the fixing member includes a lower electrode formed by dividing a central portion into a circular shape and being divided into a plurality of portions.
上部電極が導電性のゴム状弾性体でなり、操作部材は上部電極の下側を被覆して下部電極と対向するスライドシートをさらに備える請求項1記載の静電容量型ポインティングデバイス。   2. The capacitive pointing device according to claim 1, wherein the upper electrode is made of a conductive rubber-like elastic body, and the operation member further includes a slide sheet that covers the lower side of the upper electrode and faces the lower electrode. 操作部材が、上部電極に連なる蛇腹状のベローズ部と、キートップの外側に位置する外装部材に対して固着する固定部とをさらに備え、該ベローズ部と固定部、さらに上部電極とを導電性のゴム状弾性体で一体に形成してなる請求項2記載の静電容量型ポインティングデバイス。   The operation member further includes a bellows-like bellows portion connected to the upper electrode, and a fixing portion that is fixed to an exterior member positioned outside the key top, and the bellows portion, the fixing portion, and the upper electrode are electrically conductive. 3. The capacitive pointing device according to claim 2, wherein the capacitive pointing device is integrally formed of the rubber-like elastic body. 操作部材が、前記固定部の形状を保持する金属板を備える請求項3記載の静電容量型ポインティングデバイス。   The capacitance-type pointing device according to claim 3, wherein the operation member includes a metal plate that holds the shape of the fixed portion. 操作部材が、キートップとスライドシートとの間に皿バネをさらに備え、
固定部材が、下部電極の中央に、押下検出用電極をさらに備える請求項2〜請求項4何れか1項記載の静電容量型ポインティングデバイス。
The operation member further includes a disc spring between the key top and the slide sheet,
The capacitive pointing device according to any one of claims 2 to 4, wherein the fixing member further includes a pressing detection electrode in the center of the lower electrode.
皿バネの中央に対向する部位にスライドシートに透孔を設け、該透孔内にスルーホール電極を設ける請求項5記載の静電容量型ポインティングデバイス。   6. The capacitive pointing device according to claim 5, wherein a through hole is provided in the slide sheet at a portion facing the center of the disc spring, and a through hole electrode is provided in the through hole.
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