JP4426209B2 - スライド入力キー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、ＰＤＡなどの携帯情報端末、各種家電製品用リモコン、カードリモコンおよび各種キーボードなどに使用されるスライド入力キーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
単一の入力キーで多方向操作による複数入力が可能な入力キーが知られており、例えば、図１０に示す携帯電話機１に見られるような、中央入力キー２を囲む円環キー３がある。この円環キー３の断面図を図１１に示すが、円環キー３は、そのキートップ４の上位置４ａ、下位置４ｂ、左位置４ｃ、右位置４ｄの何れかを押込めば、ベースシート５が弾性変形し、その下方にある皿ばね接点６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを押圧して固定接点７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが通電される。このため、押圧位置によってそれぞれ異なった方向入力を与え、これらの各方向入力によって表示画面８のスクロールやカーソル９の移動などを実行させることができる。この円環キー３のような多方向入力キーに関連する技術について本出願人は特願２００２−０２３５９８（特許文献１）を出願している。
【０００３】
一方、この円環キー３のように、キートップ４を押圧する入力キーではなく、キートップをプリント基板の基板面に対して水平方向にスライド操作して入力を行う入力キーに対する要求が高まってきている。そのため、一つの入力キーを上下左右の４方向、または斜めを加えた８方向へスライドさせて入力操作を行うことが可能な多方向入力キーに対する研究もなされている。
【０００４】
【特許文献１】
特願２００２−０２３５９８
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスライド入力方式の多方向入力キーであっても、キートップの直下に皿ばね接点と固定接点を設け、キートップのスライド操作とは別にキートップを押圧することにより、確定キーなどとして利用できることが好ましい。そのため、キートップの下方には皿ばね接点を押圧する確実な操作が得られるように、ゴム状弾性体からなるベースシートの一部を突起させて押し子が形成されている。しかし、この押し子がシリコーンゴムなどのゴム状弾性体で形成されているため、スライド操作時に、押し子とプリント基板との摩擦によって、キートップがプリント基板上をスムーズにスライドせず、滑らかなスライド操作を得ることが困難であった。また、スライド操作時にキートップの直下にある皿ばね接点に押し子がひっかかってしまい、皿ばね接点が誤って押圧され、確定キーが誤作動するおそれがあるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、このようなスライド入力キーにおいて、スライド操作に対する操作性と確実性を改良するためになされたものである。即ち、本発明は、一つのキーで多方向入力を行うためのスライド操作が容易で、引っかかりなどを起こすことなく、誤入力を生じにくいスライド入力キーを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、プリント基板上にゴム状弾性体からなるベースシートを介して載置されたキートップをプリント基板の基板面に対する水平方向にスライドさせて入力するスライド入力キーについて、キートップの下方にベースシートから突起した押し子を有し、少なくとも該押し子の表面が硬質材を用いて形成されていることを特徴とするスライド入力キーを提供する。
【０００８】
本発明のスライド入力キーは、キートップの下方にベースシートから突起した押し子を有し、少なくとも該押し子の表面が硬質材を用いて形成されているため、押し子がプリント基板と接触して摺動してもすべり性が良く、引っかかりを起こさずにスライド操作が可能である。また、スライド操作時に押し子が下方に設けられた皿ばね接点と接触しても、通常は金属等からできている皿ばね接点に引っかかることなく、皿ばね接点が誤って押圧して誤入力を起こすようなことがない。そして、押し子は、少なくとも表面が硬質樹脂やガラス、金属などの硬質材を用いて形成されているため、押し子をベースシートとは別に硬質樹脂やガラス、金属で形成することも可能であるし、ゴム状弾性体でベースシートと一体として形成し、その表面を硬質樹脂やガラス、金属で被覆することも可能である。
【０００９】
本発明はまた、押し子の表面形状を曲面状とすることができる。押し子の表面形状が曲面状であれば、押し子と、押し子が押圧するプリント基板などの部材との接触部分が点接触となるため、摩擦が軽減され、引っかかりのない、押圧力に応じたスムーズなスライド変位を得ることができる。そして、キートップの変位量に基づいて入力値を与えるスライド入力キーであれば、キートップの引っかかりなどに基づくノイズの発生がないため、スライド量に対応した連続的な入力値を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しつつ本発明のスライド入力キーについて説明する。以下に説明する実施形態は、本発明のスライド入力キーを携帯電話機のキー入力装置として適用した例であるが、ＰＤＡなどの携帯用情報端末機や、車載用カーオーディオ、各種リモコンなどのような他の電気機器、電子機器のキー入力装置としても適用できる。
【００１１】
外観上は従来の携帯電話機１と同様である図１０で示した折畳み式の携帯電話機１１には、筐体１０にキーパッド１３が内蔵されている。キーパッド１３には、スライド入力キー１４の他、円環キー１５や図示せぬ文字、数字、記号、図柄などが外観から見て取れる複数の押釦キー１６が備え付けられている。
【００１２】
第１実施形態； 第１実施形態によるスライド入力キー１４の概略断面図を図１に示す。本実施形態によるスライド入力キー１４では、プリント基板２１にホール素子２２が実装され、キートップ２３には永久磁石（磁性体）２３ｆが取付けられており、キートップ２３を多方向にスライドさせてホール素子２２と永久磁石２３ｆとの相互位置変化を起こすことにより起電力変化を生じさせてスイッチ機能を発揮する。
【００１３】
すなわち、スライド入力キー１４は、指などによる押圧操作を受ける押圧部２３ａを有するキートップ２３と、このキートップ２３をプリント基板２１上で弾性支持し、プリント基板２１の平面方向にキートップ２３をスライド可能とするベースシート２５を有しており、プリント基板２１上に設けたホール素子２２に対するキートップ２３の位置が変動可能となっている。プリント基板２１は、上側プリント基板２１ａと下側プリント基板２１ｂとからなっており、上側プリント基板２１ａ上に皿ばね接点２６と固定接点２７が設けられ、また、下側プリント基板２１ｂ上にはホール素子２２が実装されている。なお、スライド入力キー１４の周りには、上下左右４方向で入力可能な円環キー１５が設けられているが、この円環キー１５は、スライド入力キー１４とは別の多方向入力キーである。円環キー１５は、従来型の円環キー３と断面形状は異なっているが、その機能は同じである。
【００１４】
キートップ２３は、断面ハット形状として硬質樹脂で形成された凹部に永久磁石２３ｆが接着されている。そして、その上面にはゆるやかな湾曲窪み面を呈する操作面２３ｃが形成されており、スライドさせて行う多方向操作を良好に行うことができる。この操作面２３ｃの外縁からは、裾広がり状に傾斜する外周面２３ｄが形成されており、その下端には外向きフランジ２３ｅが形成されている。
【００１５】
以上のような構成のキートップ２３は、ベースシート２５に固着されている。また、ベースシート２５の上には円環キー１５も固着されており、スライド入力キー１４と円環キー１５との間に塵や埃や水分などの異物が侵入したとしても、ベースシート２５でシールされた格好となるため、携帯電話機１の内部への侵入を防止でき、故障を防止できるようになっている。キートップ２３とベースシート２５との接合は、接着剤を用いた接合や熱融着による接合などのような化学的手段により成されているが、キートップ２３とベースシート２５とを接合するものであればクリップ止めやネジ止めなどの機械的手段で固着してもよい。キートップ２３は、こうしてベースシート２５に固着することによって、プリント基板２１に対してその平面方向にスライド可能に支持されている。
【００１６】
キートップ２３を構成する硬質樹脂は、ポリカーボネート、アクリル等の熱可塑性樹脂やエポキシ、シリコーン等の熱硬化性樹脂などの種々の樹脂を用いることができる。キートップ２３の内部に組み込まれた磁性体である永久磁石２３ｆは、ホール素子２２に磁束を与えるものである。用いるホール素子２２の種類によって、永久磁石２３ｆの磁力も決定される。永久磁石２３ｆの形状や、キートップ２３における配置は特に限定されるものではないが、キートップ２３が押圧操作を受けない状態における初期位置にある場合と、キートップ２３が最大にスライドした場合とで、ホール素子２２が受ける磁束密度が大きく異なるような形状、配置とすることが好ましい。したがって、永久磁石２３ｆは、キートップ２３の中央下部にあって、ホール素子２２を覆う大きさであることが好ましい。
【００１７】
キートップ２３の下方で、ベースシート２５の裏側には押し子２３ｂが形成されている。押し子２３ｂは、一般的な押釦キーに要求されるような皿ばね接点を確実に押圧するという機能を発揮するだけではなく、キートップ２３がスムーズにスライドすることができるよう、上側プリント基板２１ａとの間の摩擦係数が小さいことが要求される。そのため、押し子２３ｂの形状は、この実施形態ではドーム状であり、その下端面が曲面で、少なくともその表面が硬質樹脂やガラス、金属などの硬質材で形成されている。曲面であれば、押し子２３ｂと、押し子２３ｂの下に位置する上側プリント基板２１ａとの接触面積が小さくなるため、キートップ２３が動く際の摩擦係数が小さくなり、キートップ２３をスライド操作させる時の摺動性が向上する。また、少なくとも表面が硬質材で形成されていれば、ＴＰＥやシリコーンゴムなどのゴム状弾性体で形成されている場合に比べて、上側プリント基板２１ａとの間での摩擦係数が低下し、キートップ２３をスライド操作させる時の摺動性が向上する。
【００１８】
押し子２３ｂの形状は、図１で示した形状の他に、例えば図２（ａ）〜図２(e)に示したような種々の先端形状にすることが可能である。
【００１９】
押し子２３ｂの下端面を曲面とし、また、押し子２３ｂの少なくとも表面を硬質材とするためには、キートップ２３を成形する金型に押し子２３ｂとなる曲面状の窪みを設けて、押圧部２３ａ等と押し子２３ｂとが一体となるようにキートップ２３を形成しても良いし、キートップ２３の形成とは別体として予め形成しておいた押し子２３ｂをキートップ２３の裏側にあたるベースシート２５に接着することも可能である。また、ベースシート２５と一体にゴム状弾性体で押し子２３ｂを形成しても良く、その場合は、押し子２３ｂの表面に硬質の樹脂やガラス、金属を被覆する。また、ベースシート２５と一体に形成する場合は、成形金型の押し子２３ｂとなる部分に曲面状の樹脂やガラス、金属などをあらかじめセットして形成しても良い。この方法を用いると、押し子２３ｂとベースシート２５が同時に簡単に形成できるため、製造工程が少なく、コストパフォーマンスが良い。
【００２０】
さらに、ベースシート２５の押し子２３ｂ形成部位に、液状樹脂を滴下したり転写したりして塗布した後、固化させて押し子２３ｂを形成することもできる。液状樹脂には、熱や紫外線、電子線などのエネルギーを加えて固化するものや、時間の経過とともに固化するもの、またはこれらの組合せて固化するものであって、ベースシート２５より硬い硬質面を与える材質からなるものが優れている。さらに、ベースシート２５と一体に形成された押し子２３ｂの表面形状に合わせて非架橋性樹脂や架橋性樹脂などで形成したカバー部材を、接着剤や粘着剤で、または熱や超音波などのエネルギーを加えて、ゴム状弾性体でなる押し子２３ｂの表面に固着してもよい。
【００２１】
押し子２３ｂの少なくとも表面に用いられる樹脂は、ベースシート２５を形成するゴム状弾性体より硬質であることが好ましく、ベースシート２５に対する密着性や摩耗性、摺動性、クリック性等を考慮するとポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ＡＢＳ樹脂などを有機溶媒などで溶解し、液状樹脂としたものや、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの液状樹脂を単独で、または混合して用いることが好ましい。
【００２２】
以上のようにして、少なくとも表面が硬質材でなり、曲面状をした押し子２３ｂが形成される。この押し子２３ｂがあれば、すべり性に優れたスライド入力キー１４を得ることができる。なお、押し子２３ｂと接触する上側プリント基板２１ａの表面をすべり性が良いように改良することができ、ＰＥＴフィルムなどで被覆することが成されている。
【００２３】
ベースシート２５は、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマーなどのゴム弾性を有するゴム状弾性体で形成したものである。なお、ベースシート２５には図１０で示すように、円環キー１５や押釦キー１６が固着されていても良い。図１では、スライド入力キー１４とその周囲を部分的に表したものである。ベースシート２５は、キートップ２３との固着部分であるキートップ載置部２５ａから裾広がりに傾斜する傾斜部２５ｂが形成されている。そして、傾斜部２５ｂ下端の外側には、曲折部２５ｃを介して、内周側の立壁部２５ｄと上壁部２５ｅと外周側の立壁部２５ｆからなる断面逆Ｕ字状（アーチ状）の湾曲部２５ｇが、平面視で環状に形成されている。この湾曲部２５ｇにおける外周側の立壁部２５ｆは、傾斜部２５ｂ、内周側の立壁部２５ｄ、上壁部２５ｅの何れの肉厚よりも厚肉に形成されている。また、こうした構成の湾曲部２５ｇは、円環キー１５の逆さ溝１５ａの空間内に収納されている。そして、外周側の立壁部２５ｆの下端の外側には、前述したように円環キー１５が固着されていて、その底面には下向き台形状に突起する４つの押し子（図１で２つのみ図示）が形成されている。
【００２４】
ベースシート２５を構成するゴム状弾性体としては、例えば、シリコーンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。耐久性や耐候性を考慮すると、シリコーンゴムが好ましく、耐久性やリサイクルを考慮すると、熱可塑性エラストマーが好ましい。ゴム状弾性体の成形には、射出成形機、プレス成形機、トランスファ成形機、押出成形機などを用いることができる。
【００２５】
ホール素子２２は、ホール効果を利用して磁束密度の変化を電圧の変化として検出するものである。図１で示すように、ホール素子２２は、押し子２３ｂの直下であって、下側プリント基板２１ｂ上に位置している。図３には、ホール素子２２と、キートップ２３に嵌めこまれる永久磁石２３ｆの形状を示した。ホール素子２２は、図３（ａ）などに示すように、複数のホール素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの集合体として構成されている。なお、ホール素子２２と永久磁石２３ｆの形状、個数、その組合せについては、図３（ａ）に示したものに限定されるものではなく、図３（ｂ）〜図３（ｅ）に示したような形状や個数にすることも可能である。このホール素子２２には、チップ状に加工された市販品を用いることができる。
【００２６】
ホール素子２２を貫く磁束密度の変化によって得られる出力電圧は、プリント基板２１上に形成された配線（図示せず）を介し、プリント基板２１に備える携帯電話機１のＣＰＵ（図示せず）でスライド入力キー１４の入力値に変換される。
【００２７】
円環キー１５は、スライド入力キー１４の回りを囲む円環状のキーであり、それ自体は従来型の多方向入力キーとして機能するものである。円環キー１５も硬質樹脂でなり、その内側には、平面視（図１０）で円形の挿通孔１５ｃが貫通形成されている。また、下向きに突起する止め突起１５ｂが裏面から見て円環状に形成されている。この止め突起１５ｂの外側部分には、ベースシート２５の湾曲部２５ｇを収容する逆さ溝１５ａが形成される一方、止め突起１５ｂの内側部分には、スライド入力キー１４のフランジ２３ｅを収容する内周部１５ｄが形成されている。
【００２８】
次に、本実施形態のスライド入力キー１４の動作を説明する。
【００２９】
スライド入力キー１４による入力は、図４で示すように、スライド入力キー１４のキートップ２３を上方向Ｄ１、下方向Ｄ２、左方向Ｄ３、右方向Ｄ４へスライドさせることにより行う。ここでは左方向Ｄ３への入力スライドを説明するが、他の方向における入力スライドと復帰スライドの動作も同じである。スライド入力キー１４を左方向Ｄ３へ滑らせるようにキートップ２３の押圧部２３ａをスライドさせる操作を与えると、キートップ２３の押し子２３ｂが、上側プリント基板２１ａ上を滑り性良く左方向に向けて摺動する。そして、図５で示すように、キートップ２３の外向きフランジ２３ｅが円環キー１５の止め突起１５ｂに対して突き当たると、スライド入力キー１４の入力スライドは停止する。
【００３０】
キートップ２３の外向きフランジ２３ｅが止め突起１５ｂと突き当たった状態では、キートップ２３の外周面２３ｄが円環キー１５の挿通口１５ｃとは非接触のままである。したがって、携帯電話機１の外観に現れるキートップ２３の外周面２３ｄや円環キー１５の挿通口１５ｃに傷が付着したり、塗装が剥げたりして美観が損なわれてしまうような不都合はない。
【００３１】
そして、入力スライドが停止した状態では、キートップ２３の外向きフランジ２３ｅの上面と円環キー１５の内周部１５ｄの裏面が重なり合ったままである。したがって、スライド入力キー１４が挿通孔１５ｃから外れることがなく、しかもその部分からの異物の侵入を防ぐことができる。仮に侵入したとしても、円環キー１５とスライド入力キー１４の固着したベースシート２５でシールされた格好となるため、携帯電話機１１の内部にまでは侵入できない。
【００３２】
キートップ２３のスライドは、押し子２３ｂの表面が硬質樹脂で曲面状に形成されているため、上側プリント基板２１ａの上を押し子２３ｂがスムーズに移動することにより達成される。
【００３３】
スライド入力キー１４をプリント基板２１上を滑らせる上記過程において、キートップ２３のスライドにより、キートップ２３に内蔵された永久磁石２３ｆと各ホール素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとの間隔が変化し、各ホール素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ内を貫く磁束密度も変化する。このとき、ホール素子２２は複数個あるため、各ホール素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの配置によって、各ホール素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄごとに磁束密度変化の程度が異なり、キートップ２３の移動方向や移動距離を捉えることが可能となる。
【００３４】
図６は、ホール素子２２と永久磁石２３ｆをスライド入力キー１４の上部から平面視した状態を示す。キートップ２３が押圧操作を受けない初期位置にある図６（ａ）に示した状態から、キートップ２３を左方向Ｄ３に移動させると、図６（ｂ）に示すように、図中左上に位置するホール素子２２ａ及び左下に位置するホール素子２２ｃに磁束密度の変化はほとんどないが、図中右上に位置するホール素子２２ｂ及び右下に位置するホール素子２２ｄを貫く磁束密度は減少する。このように、各ホール素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄごとに磁束密度変化に基づく起電力変化を検出すれば、これをキートップ２３の移動方向および移動量に対する指標に変換してキートップ２３のスライド量に対応した入力値を得ることができる。特に、押し子２３ｂの表面が、硬質材からなり曲面状に形成されているため、キートップ２３がスライド移動の途中で引っかかりを起こすことなく、ホール素子２２を貫く磁束密度変化がなめらかなためノイズを発生しにくい。
【００３５】
入力スライドの過程におけるベースシート２５の挙動に着目すると、スライド方向側（図１、図５の左側）におけるベースシート２５の湾曲部２５ｇの外周側の立壁部２５ｆが厚肉とされているために、薄肉の上壁部２５ｅ、内周側の立壁部２５ｄ、傾斜部２５ｂは、その厚肉の立壁部２５ｆと薄肉の上壁部２５ｅとの連続部分を回動支点として、曲折部２５ｃが厚肉の立壁部２５ｆの下方に潜り込むようにして全体的に回動する。したがって、スライド時に弾性変形するベースシート２５は邪魔にならず纏まりよく弾性変形できる。
【００３６】
スライド入力キー１４を初期位置に復帰スライドさせるには、スライド入力キー１４に加えている操作力を開放する。すると、スライド方向側（図１、図５の左側）と、それとは反対側（図１、図５の右側）との両方で、厚肉の外周側の立壁部２５ｆが戻り方向への弾発的な復帰用の付勢力を発生する。これによりスライド入力キー１４は自動して初期位置に復帰する。
【００３７】
また、キートップ２３のスライド操作とは別に、キートップ２３を真下に押圧することにより、押し子２３ｂが皿ばね接点２６を押圧し、ボタンを押した間隔であるクリック感が得られると共に、皿ばね接点２６と固定接点２７との接触が行われ入力スイッチとして機能する。従って、スライド入力キー１４を、スライド操作させる多方向入力スイッチとするだけでなく、確定キーなどの入力スイッチとして利用できる。
【００３８】
なお、スライド入力キー１４をスライド操作させる場合にもキートップ２３が押圧され、押し子２３ｂがキートップ２３の直下にある皿ばね接点２６に触れる場合がある。しかしながら、押し子２３ｂの少なくとも表面が硬質材であり、また、その表面が曲面状に形成されているため、皿ばね接点２６に引っかかることなく皿ばね接点２６が押圧されるまでの荷重が皿ばね接点２６にかかることがない。一方、スライド入力キー１４のキートップ２３を真下に押圧すれば、皿ばね接点２６が押圧される。そのため、一つの入力キーではあるが、スライド操作による多方向入力キーとしての機能と、押圧操作による確定キーとしての機能を明確に使い分けることができる。
【００３９】
このスライド入力キー１４によれば、入力の程度を実際の操作量（スライド量）を知覚しながら入力操作を行うことができる。そのため操作性に優れている。また、スライド量に応じたアナログ入力値を得ることができるため、所望の入力値を得るための入力操作が容易である。
【００４０】
第２実施形態； 第２実施形態によるスライド入力キー３４の概略断面図を図７に示す。本実施形態では、プリント基板３１上に下部電極３２を設け、キートップ３３に、下部電極３２に対向配置する上部電極３３ｆを設けて、上部電極３３ｆと下部電極３２とでコンデンサを形成するものである。そして、上下電極３３ｆ，３２間に印加された電圧によって得られた静電容量が、上下電極３３ｆ、３２の相互位置が変化することを利用してキートップ３３の変位量をスライド入力キー３４の入力値とするものである。
【００４１】
第２実施形態によるスライド入力キー３４は、キートップ３３、ベースシート３５を備えていることや、上側プリント基板３１ａ上に皿ばね接点３６や固定接点３７が設けられていることは第１実施形態と同じであり、また、円環キー１５なども第１実施形態において説明したものと同じである。第１実施形態と異なる主な点は、下側プリント基板３１ｂに下部電極３２が配置され、キートップ３３の裏側で押し子３３ｂの外側に、上部電極３３ｆが配置されている点である。下部電極３２と上部電極３３ｆは、キートップ３３を操作しない初期位置に置いた際、キートップ３３の押圧方向で、互いに重なる対面位置となるように形成される。なお、以下の説明において、押し子３３ｂなどのように、第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。
【００４２】
本実施形態においては、例えば、平面視で図８（ａ）に示すような形状の上部電極３３ｆをキートップ３３の裏側に、同じく平面視で図８（ａ）に示すような下部電極３２を下側プリント基板３１ｂ上に設ける。なお、上部電極３３ｆと下部電極３２の形状、個数については、これに限られるものではなく、図８（ｂ）〜図８（ｅ）に示した他の形状や個数にすることも可能である。
【００４３】
このように配置された下部電極３２と上部電極３３ｆとで静電容量素子を形成するので、キートップ３３を操作しない初期位置にある状態で、互いに対面位置に形成された上部電極３３ｆと下部電極３２との間に電圧を印加すると、両電極３３ｆ，３２の面積、両電極３３ｆ，３２間距離、両電極３３ｆ，３２に挟まれたプリント基板３１ａ等の比誘電率に依存して、印加電圧に比例する静電容量が蓄えられる。一方、キートップ３３が指による押圧操作を受け、上側プリント基板３１ａに沿って平面方向に摺動すると、上部電極３３ｆと下部電極３２の対向する面積、距離が変化する。この変化に伴い静電容量も変化するため、携帯電話機１に内蔵したＩＣ等によって電圧変化に変換し、ＣＰＵでスライド入力キー３４の入力値となる。
【００４４】
図４において、キートップ３３が、下部電極３２に対して左方向Ｄ３に移動させた場合について具体的に説明する。図９は、下部電極３２と上部電極３３ｆをスライド入力キー３４の上部から平面視した状態を示す。キートップ２３が押圧操作を受けない初期位置である図９（ａ）に示した状態から、キートップ２３を左方向Ｄ３に移動させると、図９（ｂ）に示すように、図中、上に位置する下部電極３２ａ及び下に位置する下部電極３２ｂによって得られた静電容量変化の程度は等しい。また、図中左に位置する下部電極３２ｃによって得られた静電容量変化は少なく、図中右に位置する下部電極３２ｄによって得られた静電容量変化は大きい。これらの各下部電極３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄによって得られた静電容量変化を、キートップ３３の移動方向および移動量に対する指標に変換してスライド量に対応した入力値を得ることができる。なお、上部電極３３ｆや下部電極３２は、導電性のある素材をプリント基板３１やベースシート３５に印刷することにより形成することができる。
【００４５】
以上、例示したスライド入力キー１４，３４については、様々な細部の変更実施が可能である。
【００４６】
上記実施形態では、円環キー１５を設けて、携帯電話機１に適したより多くの複数入力を実現しているが円環キー１５を設けないことも可能である。そのような場合は、例えば、ベースシート２５，３５を筐体１０に固着し、筐体１０の裏面に、円環キー１５の止め突起１５ｂのような突起部を設けるようにすればよい。また、キートップ２３，３３の下方に設けた皿ばね接点２６，３６や固定接点２７，３７は特に必要がなければ設けないことも可能である。
【００４７】
上記実施形態では、ベースシート２５，３５の湾曲部２５ｇの形状を断面逆Ｕ字状としたアーチ状に形成したが、断面逆Ｖ字状や断面円弧状など他のアーチ状として形成してもよい。
【００４８】
上記実施形態では、スライド入力キー１４，３４や円環キー１５の色彩や文字、数字、記号、図柄などを表示する表示部については説明していないが、当然、着色部や表示部をそれらに設けるようにしてもよい。また照光式とする場合には、プリント基板２１，３１に内部光源を設けてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のスライド入力キーによれば、従来の多方向入力キーにはない操作性や機能性を得ることができる。すなわち、初期位置からプリント基板の平面方向全体に亘ってスムーズにスライド操作ができ、誤入力を起こしにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるスライド入力キーを有するキー入力装置であり、図１０のＳＡ−ＳＡ線断面図である。
【図２】押し子の形状を示す断面図である。
【図３】図１で示すスライド入力キーに用いる永久磁石とホール素子の形状を示す平面図である。
【図４】スライド入力キーのスライド状態を模式的に示す説明図である。
【図５】図１で示すスライド入力キーの動作説明図である。
【図６】図１で示すスライド入力キーのホール素子と永久磁石の重なり状態を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるスライド入力キーを有するキー入力装置の断面図である。
【図８】図７で示すスライド入力キーに用いる上部電極と下部電極の形状を示す平面図である。
【図９】図７で示すスライド入力キーの上部電極と下部電極の重なり状態を示す説明図である。
【図１０】携帯電話機の外観図である。
【図１１】従来の多方向入力キーを有するキー入力装置であり、図１０のＳＡ−ＳＡ線断面図である。
【符号の説明】
１ 携帯電話機
２ 中央入力キー
３ 円環キー
４ キートップ
４ａ 上位置
４ｂ 下位置
４ｃ 左位置
４ｄ 右位置
５ ベースシート
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 皿ばね接点
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 固定接点
８ 表示画面
９ カーソル
１０ 筐体
１１ 携帯電話機
１３ キーパッド
１４，３４ スライド入力キー
１５ 円環キー
１５ａ 逆さ溝
１５ｂ 止め突起
１５ｃ 挿通口
１５ｄ 内周部
１６ 押釦キー
２１，３１ プリント基板
２１ａ，３１ａ 上側プリント基板
２１ｂ，３１ｂ 下側プリント基板
２２ ホール素子
３２（３２ａ〜３２ｄ） 下部電極
２３，３３ キートップ
２３ａ 押圧部
２３ｂ，３３ｂ 押し子
２３ｃ 操作面
２３ｄ 外周面
２３ｅ 外向きフランジ
２３ｆ 永久磁石
３３ｆ 上部電極
２５，３５ ベースシート
２５ａ キートップ載置部
２５ｂ 傾斜部
２５ｃ 曲折部
２５ｄ 内周側の立壁部
２５ｅ 上壁部
２５ｆ 外周側の立壁部
２５ｇ 湾曲部
２６，３６ 皿ばね接点
２７，３７ 固定接点

Claims (8)

1. プリント基板上にゴム状弾性体からなるベースシートを介して載置されたキートップをプリント基板の基板面に対する水平方向にスライドさせて入力するスライド入力キーにおいて、
   キートップは、その下方にベースシートから突起した押し子を、その外周に外向きフランジをそれぞれ有し、少なくとも該押し子の表面が硬質材を用いて形成されており、
   さらにキートップの周りに円環キーが配置されており、この円環キーには外向きフランジと接触してスライド動作を停止しキートップの外周面と円環キーの接触を防止する止め突起が設けられていることを特徴とするスライド入力キー。
2. 押し子の表面形状が曲面状である請求項１記載のスライド入力キー。
3. 押し子の表面の硬質材が、ベースシートより硬質でかつ前記基板面に対する摩擦係数がゴム状弾性体より低い硬質材である請求項１または請求項２記載のスライド入力キー。
4. 押し子がベースシートと一体にゴム状弾性体で形成されており、その表面が硬質材で被覆されたものである請求項１〜請求項３何れか１項記載のスライド入力キー。
5. 押し子全体が硬質材でなり、ベースシートが成形金型内にセットされた該硬質材と一体形成されたものである請求項１〜請求項３何れか１項記載のスライド入力キー。
6. 押し子が、ベースシートに液状樹脂を滴下、転写または塗布して固化した硬化材でなる請求項１〜請求項３何れか１項記載のスライド入力キー。
7. さらにキートップのスライドを検知するためのセンサを有しており、該センサが、永久磁石とホール素子とからなる磁束密度変化を検出するセンサ、または上部電極と下部電極とからなる静電容量変化を検出するセンサの何れか一方であり、押し子の下方にはさらに押圧操作スイッチを有する請求項１〜請求項６何れか１項記載のスライド入力キー。
8. ベースシートが、キートップを初期位置へ復帰させる付勢力を与える湾曲部を有し、円環キーが、該湾曲部を収容する逆さ溝を有する請求項１〜請求項７何れか１項記載のスライド入力キー。

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