JP6230065B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の操作を行う入力装置に係り、特に携帯型電子機器の入力装置に係わる。

従来から、屋外に持ち出して使用することが可能な携帯型オーディオ機器等の携帯型電子機器が多くの人に利用されている。また近年、携帯型電子機器本体とは別に設けられた、ネックストラップコントローラや、短冊型に形成されたストラップコントローラ等、操作性とファッション性に優れた小型の入力装置が提案されている。

このような小型の入力装置が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された携帯型オーディオ機器用の入力装置（短冊型のストラップコントローラ）を図１５に示す。

図１５に示す短冊型のストラップコントローラ（入力装置）９００は、連結部９４２と、この連結部９４２の一側面に一方の短辺の両端部を支持された短冊状のストラップ９４１ｂと、ストラップ９４１ｂが配設された連結部９４２の側面とは反対側の側面に接続された接続コード９４３とを備えて構成されている。接続コード９４３は、携帯型オーディオ機器等の電子機器に接続される。ストラップ９４１ｂ上には、５つの入力部９４４乃至９４８が配列形成されており、それぞれの入力部に音楽の再生／停止、音量調節、及びトラッキング（曲頭出し）等の機能が割り当てられている。

図１５に示す短冊型のストラップコントローラ（入力装置）９００におけるそれぞれの入力部９４４乃至９４８として、例えば、メンブレンスイッチを形成させることができる。それぞれのメンブレンスイッチは、ＰＥＴ等の樹脂材料からなる２枚の基板部に電極部（接点）をそれぞれ対向させて形成させ、２枚の基板部の外面を手指により摘むことで各電極部（接点）を接触させる。この動作により入力部９４４乃至９４８をそれぞれスイッチング動作させることができる。

また、図１５に示す短冊型のストラップコントローラ（入力装置）９００における入力部９４４乃至９４８として、それぞれ静電センサを形成させることもできる。その場合、例えば、ＰＥＴ等の樹脂材料からなる基板上に、平面視略櫛歯状の電極部を２つ形成させ、２つの電極部の櫛歯部分を交互に咬み合わせるようにして、狭小な間隔を有したキャパシタを形成させることで、それぞれの静電センサを構成させることができる。静電センサは、基板部の外面に手指を近接させて各電極部間の容量を増加させることにより入力部９４４乃至９４８をそれぞれスイッチング動作させることができる。

特開２００４−２１５２１４号公報

しかしながら特許文献１に開示されたような入力装置９００においては、以下のような課題があった。

入力部９４４乃至９４８として、メンブレンスイッチを形成させた場合、それぞれのメンブレンスイッチは、入力操作を行おうとした時に、短冊状のストラップ９４１ｂがねじれてしまうことがあり、その際ねじれによる応力でメンブレンスイッチがオンしてしまうことがあった。その結果、接続されている携帯型オーディオ機器の音量が意図せずに突然大きくなったり、音楽が突然早送りされたりする等の誤動作が発生することがあった。

また、入力部９４４乃至９４８として静電センサを形成させた場合においても、入力部９４４乃至９４８に人体の一部が間違って触ってしまったり、静電センサに汗等の液体が接触したりした場合においても、誤動作が発生することがあった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、誤動作を防止できる入力装置を提供することにある。

この課題を解決するために、本発明の入力装置は、一方の面に第１接点が設けられた第１シート及び一方の面に第２接点が設けられた第２シートを有すると共に、前記第１接点と前記第２接点とが互いにギャップを有しながら対向するように配置されたメンブレンスイッチと、第１基材を有し、前記第１基材の一方の面に第１電極部が形成された第１静電センサと、第２基材を有し、前記第２基材の一方の面に第２電極部が形成された第２静電センサと、を備えると共に、外部の電子機器に接続可能な入力装置であって、前記第１静電センサと前記第２静電センサとは、前記第１電極部が前記第１シートの他方の面と対向し、前記第２電極部が前記第２シートの他方の面と対向するように配設されていて、前記第１接点と前記第２接点と前記第１電極部と前記第２電極部とは、それぞれの少なくとも一部分同士が平面視で全て重なるように配置されている、という特徴を有する。

このように構成された入力装置は、メンブレンスイッチの一方の面側及び他方の面側それぞれに静電センサを備え、メンブレンスイッチの２つの接点と２つの静電センサの電極部とを重ねて配置することができる。そのことによって、２つの静電センサそれぞれの外側の面からの押圧動作によりメンブレンスイッチ及び２つの静電センサを同時にオンとすることができる。この構成を用いることによって、メンブレンスイッチ及び２つの静電センサが同時にオンする時以外は入力としないようにすることができ、その結果、誤動作を防止することが可能となる。

また、上記の構成において、前記第１電極部と前記第１接点との間の一部、及び前記第２電極部と前記第２接点との間の一部に、それぞれ押圧部材が形成されていると共に、前記第１電極部と前記第１シートとの間及び前記第２電極部と前記第２シートとの間で、前記押圧部材がない領域に弾性層が形成されている、という特徴を有する。

このように構成された入力装置では、押圧部材によって押し込み動作をスムーズに行うことができ、また弾性層によって２つの静電センサの間の距離を保つことができるため、誤動作を更に少なくすることができる。

また、上記の構成において、一方の面に第１接点が設けられた第１シート及び一方の面に第２接点が設けられた第２シートを有すると共に、前記第１接点と前記第２接点とが互いにギャップを有しながら対向するように配置されたメンブレンスイッチと、前記第１シートの他方の面に第１電極部が形成された第１静電センサと、前記第２シートの他方の面に第２電極部が形成された第２静電センサと、を備えると共に、外部の電子機器に接続可能な入力装置であって、前記第１接点と前記第２接点と前記第１電極部と前記第２電極部とは、それぞれの少なくとも一部分同士が平面視で全て重なるように配置されている、という特徴を有する。

このように構成された入力装置では、メンブレンスイッチと、第１静電センサと、第２静電センサとを１枚のシートの表側と裏側に配置したので、入力装置自体の厚さを薄くすることができる。そのため、操作性とファッション性に優れた入力装置を提供することができる。

また、上記の構成において、前記第２接点が前記電子機器のグランドに接続されていて、前記第１電極部及び前記第２電極部は、前記第１電極部の外形及び前記第２電極部の外形のどちらもが、前記第２接点の外形内に平面視で収まるように配置されている、という特徴を有する。

このように構成された入力装置では、第１電極部の外形及び第２電極部の外形のどちらも、電子機器のグランドに接続されている第２接点の外形内に平面視で収まるように配置したので、２つの静電センサの電極部の間をシールドすることができる。その結果、不要なノイズを減らすことができて誤動作を防ぐことができる。また、２つの静電センサの間のシールド層としてメンブレンスイッチの第２接点を使用するため、誤動作を防ぐためのコストアップを伴うことがない。

本発明の入力装置は、メンブレンスイッチの一方の面側及び他方の面側それぞれに静電センサを備え、メンブレンスイッチの２つの接点と２つの静電センサの電極部とを重ねて配置することができる。そのことによって、２つの静電センサそれぞれの外側の面からの押圧動作によりメンブレンスイッチ及び２つの静電センサを同時にオンとすることができる。この構成を用いることによって、メンブレンスイッチ及び２つの静電センサが同時にオンする時以外は入力としないようにすることができ、その結果、誤動作を防止することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る入力装置の適用例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る入力装置の適用拡大斜視図である。 入力装置に使用されるメンブレンスイッチの展開図である。 入力装置に使用される第１静電センサと第２静電センサの展開図である。 入力装置の断面図である。 入力装置の断面図である。 入力装置の断面図及びその変形例の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る入力装置の適用例を示す斜視図である。 入力装置に使用されるメンブレンスイッチの展開図である。 入力装置に使用される第１静電センサと第２静電センサの展開図である。 第２実施形態に係る入力装置の断面図である。 第２実施形態に係る入力装置の変形例に使用されるメンブレンスイッチのレジストを省略した場合の展開図である。 第２実施形態に係る入力装置の変形例に使用されるメンブレンスイッチのレジストありの場合の展開図である。 第２実施形態に係る入力装置の変形例の断面図である。 従来例に係る入力装置の適用例を示す斜視図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面のＸ１側を右側、Ｘ２側を左側、Ｙ１側を奥側、Ｙ２側を手前側、Ｚ１側を上側、Ｚ２側を下側として説明する。

最初に、第１実施形態に係る入力装置１００の適用例について図１及び図２を用いて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る入力装置１００の適用例であるネックストラップ８０用のコントローラ５０を示す斜視図であり、図２は、コントローラ５０の適用拡大斜視図である。

図１に示すように、人の首に吊り下げられる帯状のネックストラップ８０は、連結部８２で纏められ、連結部８２から接続ケーブル８５を介して電子機器９０に接続されている。電子機器９０は、屋外に持ち出して使用することが可能な携帯型オーディオ機器等の携帯型電子機器である。コントローラ５０は、ネックストラップ８０の途中の位置に取り付けられていて、コントローラ５０による操作結果は、接続ケーブル８５を介して電子機器９０に伝送されるように構成されている。電子機器９０内には制御部９０ａが内蔵されており、コントローラ５０内の入力装置１００のスイッチング動作を検出し、その後の制御を行う。

図２に示すように、コントローラ５０内には入力装置１００が内蔵されていて、入力装置１００を覆うようにケース４５が取り付けられている。コントローラ５０の奥側と手前側には接続部５４が設けられていると共に、接続部５４内では、図１で示した接続ケーブル８５に接続されたコネクタ（図示せず）が取り付けられることになる。

コントローラ５０の下側及び上側にはそれぞれ第１操作部５１及び第２操作部５２が設けられている。第１操作部５１は、３つの操作ボタン５１ａ、５１ｂ、５１ｃで構成されており、また、第２操作部５２は、３つの操作ボタン５２ａ、５２ｂ、５２ｃで構成されている。そして、第１操作部５１と第２操作部５２とによってスイッチ５３を構成している。詳しくは、操作ボタン５１ａと操作ボタン５２ａとで第１スイッチ５３ａを構成し、操作ボタン５１ｂと操作ボタン５２ｂとで第２スイッチ５３ｂを構成し、操作ボタン５１ｃと操作ボタン５２ｃとで第３スイッチ５３ｃを構成している。

ここで、操作ボタン５１ａと操作ボタン５２ａとを同時に押圧した場合に第１スイッチ５３ａがオンとなり、操作ボタン５１ｂと操作ボタン５２ｂとを同時に押圧した場合に第２スイッチ５３ｂがオンとなり、操作ボタン５１ｃと操作ボタン５２ｃとを同時に押圧した場合に第３スイッチ５３ｃがオンとなる。言い換えれば、操作ボタン５１ａ又は操作ボタン５２ａの内の１つだけを押圧しただけでは、第１スイッチ５３ａはオンとはならない。第２スイッチ５３ｂ及び第３スイッチ５３ｃについても同様である。

コントローラ５０においては、第１スイッチ５３ａ、第２スイッチ５３ｂ、及び第３スイッチ５３ｃそれぞれを単独で操作した場合に、電源のオン・オフ、音量のアップ、及び音量のダウンを行うことができるように構成されている。また、第１スイッチ５３ａ、第２スイッチ５３ｂ、及び第３スイッチ５３ｃの内の２つ又は３つを組み合わせて操作することによって、早送りや巻き戻し等の各種操作が行えるようになっている。

次に、第１実施形態に係る入力装置１００に使用されるメンブレンスイッチ３の接点の構造、第１静電センサ１と第２静電センサ２それぞれの電極部の構造、及び入力装置１００の構成及びその動作について説明する。

図３は、入力装置１００に使用されるメンブレンスイッチ３の展開図であり、図４は、入力装置１００に使用される第１静電センサ１と第２静電センサ２の展開図である。また、図５は、図２に示すＡ−Ａ線に沿って、入力装置１００の手前側から奥側を見た場合の断面図であり、図６は、図２に示すＢ−Ｂ線に沿って、入力装置１００の右側から左側を見た場合の断面図である。

図５に示すように、入力装置１００は、第１静電センサ１と、第２静電センサ２と、メンブレンスイッチ３と、を含んで構成されており、図３、図４及び図６に示すシート１８上又は基材１３上の配線パターン１４を介して図１で示した外部の電子機器９０に電気的に接続可能となっている。尚、第１静電センサ１と第２静電センサ２とは、同一の基材１３上に形成され、メンブレンスイッチ３は、基材１３とは別部材となるシート１８上に形成される。

図３に示すように、メンブレンスイッチ３は、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate／ポリエチレンテレフタレート）等の熱可塑性の合成樹脂であるシート１８上に構成されている。シート１８は、それぞれの一部が接続された略長方形形状の第１シート１８ａと第２シート１８ｂとで構成されている。メンブレンスイッチ３の第１接点１６は第１シート１８ａ上に、また、第２接点１７は第２シート１８ｂ上に導体によって形成されている。

第１接点１６は、それぞれ略長方形形状をしていると共に、互いに分離された第１接点１６ａ、第１接点１６ｂ、及び第１接点１６ｃから構成される。第１接点１６ａ、第１接点１６ｂ、及び第１接点１６ｃは、配線パターン１４によってそれぞれコネクタ接続パターン１４ａまで配線されると共に、コネクタ接続パターン１４ａは、図２で示したコントローラ５０の奥側の接続部５４内でコネクタ（図示せず）に取り付けられる。

第２接点１７は、それぞれ略長方形形状をしていると共に、互いに接続された第２接点１７ａ、第２接点１７ｂ、及び第２接点１７ｃから構成される。第２接点１７ａ、第２接点１７ｂ、及び第２接点１７ｃは、１本の配線パターン１４によってコネクタ接続パターン１４ａまで配線される。

図３に示すように、メンブレンスイッチ３のシート１８の第１接点１６及び第２接点１７が設けられている面には、レジスト１５が設けられている。レジスト１５は、第１接点１６ａ、第１接点１６ｂ、第１接点１６ｃ、第２接点１７ａ、第２接点１７ｂ、第２接点１７ｃ、及びコネクタ接続パターン１４ａがそれぞれ露出するように設けられている。メンブレンスイッチ３は、入力装置１００内において、第１シート１８ａと第２シート１８ｂとの接続箇所で折り畳まれて使用される。

図４に示すように、第１静電センサ１及び第２静電センサ２は、ＰＥＴ等の熱可塑性の合成樹脂である基材１３上に構成される。基材１３は、それぞれの一部が接続された略長方形形状の第１基材１３ａと第２基材１３ｂとで構成されている。第１静電センサ１の第１電極部１１は第１基材１３ａ上に、また、第２静電センサ２の第２電極部１２は第２基材１３ｂ上に導体によって形成されている。

第１電極部１１は、互いに分離していると共に、それぞれ略長方形形状をしている第１電極部１１ａ、第１電極部１１ｂ、及び第１電極部１１ｃから構成される。第１電極部１１ａ、第１電極部１１ｂ、及び第１電極部１１ｃは、配線パターン１４によってそれぞれコネクタ接続パターン１４ａまで配線され、コネクタ接続パターン１４ａは、前述したメンブレンスイッチ３の場合とは別のコネクタ（図示せず）に接続される。尚、この場合のコネクタは、図２で示した手前側の接続部５４内で取り付けられる。

第２電極部１２は、互いに分離していると共に、それぞれ略長方形形状をしている第２電極部１２ａ、第２電極部１２ｂ、及び第２電極部１２ｃから構成される。第２電極部１２ａ、第２電極部１２ｂ、及び第２電極部１２ｃは、配線パターン１４によってそれぞれコネクタ接続パターン１４ａまで配線され、コネクタ接続パターン１４ａは前述した第１電極部１１の場合と同一のコネクタ（図示せず）に接続される。上述の第１電極部１１及び第２電極部１２はそれぞれ、人体が近接した場合に、グランドに接続されていると考えられる人体との間に浮遊容量を持つことによって、第１静電センサ１及び第２静電センサ２を構成させることができる。

図４に示すように、第１静電センサ１及び第２静電センサ２の基材１３の第１電極部１１及び第２電極部１２が設けられている面には、レジスト１５が設けられている。レジスト１５は、コネクタ接続パターン１４ａだけが露出するように、ほぼ全体に亘って設けられている。また、第１電極部１１ａ、第１電極部１１ｂ、第１電極部１１ｃ、第２電極部１２ａ、第２電極部１２ｂ、及び第２電極部１２ｃそれぞれのほぼ中央の位置には略楕円形状をした押圧部材４１がそれぞれ取り付けられている。尚、押圧部材４１の機能については後述する。

次に、入力装置１００の構成及びその動作について説明する。図５に示すように、第１静電センサ１及び第２静電センサ２が、第１基材１３ａと第２基材１３ｂとの接続箇所で折り畳まれ、前述した折り畳まれたメンブレンスイッチ３を包み込むようにすることで入力装置１００が構成される。

メンブレンスイッチ３は、一方の面（Ｚ１側の面）に第１接点１６が設けられた第１シート１８ａ及び一方の面（Ｚ２側の面）に第２接点１７が設けられた第２シート１８ｂが折り畳まれて、第１接点１６と第２接点１７とが互いにギャップを有しながら対向するように配置されている。また、第１静電センサ１及び第２静電センサ２は、それぞれメンブレンスイッチ３の外側（Ｚ２側及びＺ１側）に配設されている。第１静電センサ１は、第１基材１３ａを有し、第１基材１３ａの一方の面（Ｚ１側の面）に第１電極部１１が形成されており、第２静電センサ２は、第２基材１３ｂを有し、第２基材１３ｂの一方の面（Ｚ２側の面）に第２電極部１２が形成されている。第１電極部１１がメンブレンスイッチ３の第１シート１８ａの他方の面（Ｚ２側の面）と対向し、第２電極部１２が第２シート１８ｂの他方の面（Ｚ１側の面）と対向するように、第１静電センサ１と第２静電センサ２とが、メンブレンスイッチ３に配設されている。

第１静電センサ１、第２静電センサ２、及びメンブレンスイッチ３を上記のように構成させることにより、第１接点１６と第２接点１７と第１電極部１１と第２電極部１２とは、それぞれの少なくとも一部分同士が平面視で全て重なるように配置されることになる。

メンブレンスイッチ３は、シート１８に形成された第１接点１６及び第２接点１７それぞれが、それぞれの外側からの押圧力によって互いに接触することによって、スイッチング動作が行われるように構成されている。このスイッチング動作の結果は、配線パターン１４及び図１で示した接続ケーブル８５を介して前述した電子機器９０内の制御部９０ａに伝送され、スイッチがオンとなる。

第１静電センサ１及び第２静電センサ２は、前述したように、第１電極部１１及び第２電極部１２とグランド間にそれぞれ浮遊容量を有しており、自己容量式のセンサとして構成されている。一般的に、自己容量式のセンサの場合、浮遊容量は電極部の周りの導電体の間にある寄生容量の影響を受ける。人体も導電体であるため、電極部に指（人体）が近づくと浮遊容量の値が増加する。

入力装置１００においても、第１電極部１１又は第２電極部１２に人の指が接触するか又は近接することによって浮遊容量が増加し、その浮遊容量の増加は、前述した電子機器９０内の制御部９０ａに伝送され、制御部９０ａで計測され、検出される。制御部９０ａでは、第１電極部の浮遊容量の増加が検出されたら第１静電センサがオンになったと判定され、第２電極部の浮遊容量の増加が検出されたら第２静電センサがオンになったと判定される。

自己容量式のセンサは、追加のエネルギーを必要とせず、ノイズも発生しづらいという特徴がある。静電センサとしては、他に相互容量式のセンサも存在するが、本発明では、構造が簡単であることから自己容量式のセンサを採用した。本発明の静電センサとして相互容量式のセンサを採用することも可能である。尚、相互容量式のセンサに関する技術は一般的に知られた技術であるため、その説明を省略する。

入力装置１００において、第１静電センサ１及び第２静電センサ２がそれぞれオンとなると同時にメンブレンスイッチ３もオンとなった場合にのみ、図２で示した第１スイッチ５３ａ、第２スイッチ５３ｂ、又は第３スイッチ５３ｃがオンとなったと、制御部９０ａにて判断される。言い換えれば、第１静電センサ１、第２静電センサ２、又はメンブレンスイッチ３のいずれか１つでもオンとならなかった場合には、図２で示した第１スイッチ５３ａ、第２スイッチ５３ｂ、又は第３スイッチ５３ｃはオンとならない。

図５に示すように、第１基材１３ａの他方の面（Ｚ２側の面）の側には前述した第１操作部５１が配置され、第２基材１３ｂの他方の面（Ｚ１側の面）の側には前述した第２操作部５２が配置される。尚、ここでは、前述したケース４５を省略して説明している。図６に示すように、第１操作部５１の操作ボタン５１ａと第２操作部５２の操作ボタン５２ａとが、第１接点１６ａと第２接点１７ａと第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとを挟み込むように構成されている。操作ボタン５１ｂと操作ボタン５２ｂ、及び操作ボタン５１ｃと操作ボタン５２ｃについても同様である。

図５及び図６に示すように、入力装置１００では、第１静電センサ１の第１電極部１１とメンブレンスイッチ３の第１接点１６との間の空間の一部、及び第２静電センサ２の第２電極部１２とメンブレンスイッチ３の第２接点１７との間の空間の一部に、それぞれ押圧部材４１が形成されている。それと共に、第１電極部１１と第１シート１８ａとの間及び第２電極部１２と第２シート１８ｂとの間の空間で、押圧部材４１がない領域に弾性層４３が形成されている。

押圧部材４１は、第１操作部５１及び第２操作部５２を操作した時に、メンブレンスイッチ３の第１接点１６と第２接点１７との接触のための押圧動作をより確実に行えるようにするため設けられている。また、弾性層４３は、第１操作部５１及び第２操作部５２を押圧するためのある程度の離間距離を確保するために設けられている。この離間距離を持つことにより、誤動作をより少なくすることができる。

図５及び図６に示すように、入力装置１００には、メンブレンスイッチ３の第１シート１８ａの一方の面（Ｚ１側の面）の第１接点１６が設けられていない領域、及び第２シート１８ｂの一方の面（Ｚ２側の面）の第２接点１７が設けられていない領域にレジスト１５が形成されている。レジスト１５は、この領域において第１接点１６と第２接点１７との間の所定のギャップを構成させている。このレジスト１５の存在によって、第１操作部５１及び第２操作部５２が操作されない場合、第１接点１６と第２接点１７とが接触することがないと共に、第１接点１６と第２接点１７との間のギャップを構成させるための別部材を必要としない。

図５及び図６に示すように、第１基材１３ａの一方の面（Ｚ１側の面）、及び、第２基材１３ｂの一方の面（Ｚ２側の面）にも、第１電極部１１又は第２電極部１２を覆うようにレジスト１５が形成されている。この領域においてレジスト１５を形成させることにより、第１電極部１１と押圧部材４１、及び第２電極部１２と押圧部材４１とが直接に接することがないため、第１操作部５１及び第２操作部５２が操作された時に第１電極部１１及び第２電極部が損傷を受けにくくなる。

次に、図２で示したケース４５を被せた状態の入力装置１００、及び入力装置１００の変形例である入力装置１１０の構造について図７を用いて説明する。図７は、図７（ａ）が入力装置１００の断面図であり、図７（ｂ）が入力装置１１０の断面図である。尚、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、図２に示すＢ−Ｂ線に沿って、入力装置１００又は入力装置１１０の右側から左側を見た場合の断面図である。

図３乃至図６を用いて説明した際には、ケース４５を省いて説明を行ったが、実際には、図７（ａ）に示すように、入力装置１００には、ケース４５が入力装置１００の周囲を取り囲むように取り付けられる。ケース４５は、ＰＥＴ等の薄い合成樹脂で形成されており、図２を用いて説明したコントローラ５０の外形形状を形成している。コントローラ５０の第１操作部５１及び第２操作部５２は、ケース４５を介して操作される。

図７（ｂ）に示した入力装置１１０では、入力装置１１０に被せるケース４６の材料として成型材を使用している。ケース４６で使用される成型材は、入力装置１００のケース４５で使用したＰＥＴよりもその厚さが厚い合成樹脂である。従って、入力装置１００の場合よりも大きな押圧力が必要となる。そのため、ケース４６の内側の、第１操作部５１及び第２操作部５２に相当する部分の周りには、くびれ部４６ａが設けられている。また、ケース４６の厚さが厚くなったことに伴って、入力装置１１０内に取り付けられている押圧部材４２の厚さも、入力装置１００内に取り付けられている押圧部材４１の厚さより厚く設定されている。その他の構成については、入力装置１００の構成と同一である。

上述のように、入力装置１００及び入力装置１１０では、メンブレンスイッチ３の一方の面側及び他方の面側それぞれに第１静電センサ１及び第２静電センサ２を備え、メンブレンスイッチ３の２つの接点と第１静電センサ１の電極部と第２静電センサ２の電極部とを重ねて配置することができる。そのことによって、第１静電センサ１及び第２静電センサ２それぞれの外側の面からの押圧動作によりメンブレンスイッチ、第１静電センサ１及び第２静電センサ２を同時にオンとすることができる。この構成を用いることによって、メンブレンスイッチ及び２つの静電センサが同時にオンする時以外は入力としないようにすることができ、その結果、誤動作を防止することが可能となる。

また、押圧部材４１又は押圧部材４２によって押し込み動作をスムーズに行うことができ、また弾性層４３によって２つの静電センサの間の距離を保つことができるため、誤動作を更に少なくすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、第２実施形態に係る入力装置２００の適用例について図８を用いて説明する。

図８は、本発明の第２実施形態に係る入力装置２００の適用例である短冊型のコントローラ７０を示す斜視図である。

図８に示す短冊型のコントローラ７０によって電子機器９０を操作することが可能となっている。電子機器９０は、屋外に持ち出して使用することが可能な携帯型オーディオ機器等の携帯型電子機器である。コントローラ７０の接続部７４と電子機器９０との間には接続ケーブル８５が接続されており、コントローラ７０による操作結果は、接続ケーブル８５を介して電子機器９０に伝送されるように構成されている。電子機器９０内には制御部９０ａが内蔵されており、コントローラ７０内の入力装置２００のスイッチング動作を検出し、その後の制御を行う。

図８に示すように、コントローラ７０内には入力装置２００が内蔵されていて、入力装置２００を覆うようにケース７５が取り付けられている。コントローラ７０の奥側には接続部７４が設けられていると共に、接続部７４内では、接続ケーブル８５に接続されているコネクタ（図示せず）が入力装置２００に接続される。

コントローラ７０の下側及び上側にはそれぞれ第１操作部７１及び第２操作部７２が設けられている。第１操作部７１は、３つの操作ボタン７１ａ、７１ｂ、７１ｃで構成されていて、第２操作部７２は、３つの操作ボタン７２ａ、７２ｂ、７２ｃで構成されている。そして、第１操作部７１と第２操作部７２とによってスイッチ７３を構成している。詳しくは、操作ボタン７１ａと操作ボタン７２ａとで第１スイッチ７３ａを構成し、操作ボタン７１ｂと操作ボタン７２ｂとで第２スイッチ７３ｂを構成し、操作ボタン７１ｃと操作ボタン７２ｃとで第３スイッチ７３ｃを構成している。

ここで、操作ボタン７１ａと操作ボタン７２ａとを同時に押圧した場合にのみ第１スイッチ７３ａがオンとなり、操作ボタン７１ｂと操作ボタン７２ｂとを同時に押圧した場合にのみ第２スイッチ７３ｂがオンとなり、操作ボタン７１ｃと操作ボタン７２ｃとを同時に押圧した場合にのみ第３スイッチ７３ｃがオンとなる。言い換えれば、操作ボタン７１ａ又は操作ボタン７２ａの内の１つだけを押圧しただけでは、第１スイッチ７３ａはオンとはならない。第２スイッチ７３ｂ及び第３スイッチ７３ｃについても同様である。

コントローラ７０においては、第１スイッチ７３ａ、第２スイッチ７３ｂ、及び第３スイッチ７３ｃそれぞれを単独で操作した場合に、電源のオン・オフ、音量のアップ、及び音量のダウンを行うことができるように構成されている。また、第１スイッチ７３ａ、第２スイッチ７３ｂ、及び第３スイッチ７３ｃの内の２つ又は３つを組み合わせて操作することによって、早送りや巻き戻し等の各種操作が行えるようになっている。

次に、第２実施形態に係る入力装置２００に使用されるメンブレンスイッチ８の接点の構造、第１静電センサ６と第２静電センサ７それぞれの電極部の構造、及び入力装置２００の構成とその動作について、図９乃至図１１を用いて説明する。

図９は、入力装置２００に使用されるメンブレンスイッチ８の展開図であり、図１０は、入力装置２００に使用される第１静電センサ６と第２静電センサ７の展開図である。また、図１１は、第２実施形態に係る入力装置２００の断面図であり、その内、図１１（ａ）は、図８に示すＣ−Ｃ線に沿って、入力装置２００の手前側から奥側を見た場合の断面図であり、図１１（ｂ）は、図８に示すＤ−Ｄ線に沿って、入力装置２００の右側から左側を見た場合の断面図である。

図１１（ａ）に示すように、入力装置２００は、第１静電センサ６と、第２静電センサ７と、メンブレンスイッチ８と、を含んで構成されており、図１１（ｂ）に示すシート２８上の配線パターン２４を介して図８に示した電子機器９０に電気的に接続される。尚、メンブレンスイッチ８は、シート２８の一方の面上に形成され、第１静電センサ６と第２静電センサ７とは、シート２８の他方の面上に形成される。即ち、メンブレンスイッチ８と、第１静電センサ６及び第２静電センサ７とは、同一のシート２８の表面と裏面とにそれぞれ形成される。

メンブレンスイッチ８、第１静電センサ６及び第２静電センサ７に使用されるシート２８は、ＰＥＴ等の熱可塑性の薄い合成樹脂で形成されている。図９に示すように、シート２８は、それぞれの一部が接続された略長方形形状の第１シート２８ａと第２シート２８ｂとで構成されていて、メンブレンスイッチ８の第１接点２６は第１シート２８ａ上に、また、第２接点２７は第２シート２８ｂ上に導体によって形成されている。

第１接点２６は、互いに分離していると共に、それぞれ略長方形形状をしている第１接点２６ａ、第１接点２６ｂ、及び第１接点２６ｃから構成される。第１接点２６ａ、第１接点２６ｂ、及び第１接点２６ｃは、配線パターン２４によってそれぞれコネクタ接続パターン２４ａまで配線される。

第２接点２７は、互いに接続されていると共に、それぞれ略長方形形状をしている第２接点２７ａ、第２接点２７ｂ、及び第２接点２７ｃから構成される。第２接点２７ａ、第２接点２７ｂ、及び第２接点２７ｃは、１本の配線パターン２４によってコネクタ接続パターン２４ａまで配線される。

図９に示すように、シート２８の第１接点２６及び第２接点２７が設けられている面には、レジスト２５が設けられている。レジスト２５は、第１接点２６ａ、第１接点２６ｂ、第１接点２６ｃ、第２接点２７ａ、第２接点２７ｂ、第２接点２７ｃ、及びコネクタ接続パターン２４ａがそれぞれ露出するようにシート２８の表面上に設けられている。

図１０に示すように、第１静電センサ６及び第２静電センサ７は、メンブレンスイッチ８が構成されているシート２８の裏面に形成されている。シート２８の一方のシートである第１シート２８ａの裏面２８ｃには、第１静電センサ６の第１電極部２１が形成されている。また、シート２８の他方のシートである第２シート２８ｂの裏面２８ｄには、第２静電センサ７の第２電極部２２が形成されている。

第１電極部２１は、互いに分離していると共に、それぞれ略長方形形状をした第１電極部２１ａ、第１電極部２１ｂ、及び第１電極部２１ｃから構成される。第１電極部２１ａ、第１電極部２１ｂ、及び第１電極部２１ｃは、第１シート２８ａの裏面２８ｃ上の複数の配線パターン２４によってそれぞれシート２８に設けられたスルーホール２４ｂまで配線される。そして、スルーホール２４ｂによって、図９に示すシート２８の表面の配線パターン２４に接続される。

第２電極部２２は、互いに分離していると共に、それぞれ略長方形形状をした第２電極部２２ａ、第２電極部２２ｂ、及び第２電極部２２ｃから構成される。第２電極部２２ａ、第２電極部２２ｂ、及び第２電極部２２ｃは、第２シート２８ｂの裏面２８ｄ上の複数の配線パターン２４によってそれぞれシート２８に設けられたスルーホール２４ｂまで配線される。そして、スルーホール２４ｂによって、図９に示すシート２８の表面の配線パターン２４に接続される。

図１０に示すように、第１静電センサ６の第１電極部２１及び第２静電センサ７の第２電極部２２が設けられているシート２８の裏面２８ｃ及び裏面２８ｄにも、レジスト２５がほぼ全体に亘って設けられている。シート２８は、第１シート２８ａと第２シート２８ｂとの接続箇所で折り畳まれて使用される。

次に、入力装置２００の構成及び動作について説明する。図１１（ａ）に示すように、メンブレンスイッチ８は、一方の面（Ｚ１側の面）に第１接点２６が設けられた第１シート２８ａ及び一方の面（Ｚ２側の面）に第２接点２７が設けられた第２シート２８ｂが折り畳まれて、第１接点２６と第２接点２７とが互いにギャップを有しながら対向するように配置されている。

メンブレンスイッチ８が形成されている同一のシート２８の裏面に形成されている第１静電センサ６及び第２静電センサ７は、それぞれメンブレンスイッチ８の外側（Ｚ２側及びＺ１側）に配設されることになる。第１静電センサ６には、第１シート２８ａの他方の面（Ｚ２側の面）に第１電極部２１が形成されており、第２静電センサ７には、第２シート２８ｂの他方の面（Ｚ２側の面）に第２電極部２２が形成されている。

第１静電センサ６、第２静電センサ７、及びメンブレンスイッチ８を上記のように構成させることにより、第１接点２６と第２接点２７と第１電極部２１と第２電極部２２とは、それぞれの少なくとも一部分同士が平面視で全て重なるように配置されることになる。

メンブレンスイッチ８、第１静電センサ６、及び第２静電センサ７の動作原理については、前述したメンブレンスイッチ３、第１静電センサ１、及び第２静電センサ２の動作原理と同等であるので、その説明を省略する。

入力装置２００においても、第１静電センサ６及び第２静電センサ７がそれぞれオンとなると同時にメンブレンスイッチ８もオンとなった場合にのみ、図８で示した第１スイッチ７３ａ、第２スイッチ７３ｂ、又は第３スイッチ７３ｃがオンとなったと、制御部９０ａにて判断される。言い換えれば、第１静電センサ６、第２静電センサ７、又はメンブレンスイッチ８のいずれか１つでもオンとならなかった場合には、図８で示した第１スイッチ７３ａ、第２スイッチ７３ｂ、又は第３スイッチ７３ｃはオンとならない。

図１１（ａ）に示すように、第１シート２８ａの他方の面（Ｚ２側の面）の側にはレジスト２５を介して前述した第１操作部７１が配置され、第２シート２８ｂの他方の面（Ｚ１側の面）の側にはレジスト２５を介して前述した第２操作部７２が配置される。尚、ここでは、前述したケース７５を省略して説明している。図１１（ｂ）に示すように、第１操作部７１の操作ボタン７１ａと第２操作部７２の操作ボタン７２ａとが、第１接点２６ａと第２接点２７ａと第１電極部２１ａと第２電極部２２ａとを挟み込むように構成されている。第１操作部７１の操作ボタン７１ｂと第２操作部７２の操作ボタン７２ｂ、及び第１操作部７１の操作ボタン７１ｃと第２操作部７２の操作ボタン７２ｃについても同様である。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、入力装置２００には、入力装置１００で取り付けられていた押圧部材４１及び弾性層４３に相当する部材が取り付けられていない。入力装置２００では、押圧部材４１及び弾性層４３に相当する部材を取り付けないことによって、入力装置２００自体の厚さを薄くすることができ、入力装置２００を用いたコントローラ７０を操作性とファッション性に優れたコントローラとすることができる。

メンブレンスイッチ８の第１シート２８ａの一方の面（Ｚ１側の面）で第１接点２６が設けられていない領域、及び第２シート２８ｂの一方の面（Ｚ２側の面）で第２接点２７が設けられていない領域にレジスト２５が形成されている。この領域において、レジスト２５は第１接点２６と第２接点２７との間に所定の離間距離を持ったギャップを構成させている。このレジスト２５の存在によって、第１操作部７１及び第２操作部７２が操作されない場合、第１接点２６と第２接点２７とが接触することはない。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第１シート２８ａの他方の面（Ｚ２側の面）、及び、第２シート２８ｂの他方の面（Ｚ１側の面）にも、第１電極部２１又は第２電極部２２を覆うようにレジスト２５が形成されている。この領域において、レジスト２５を形成させることにより、図８で示したケース７５を介して第１操作部７１及び第２操作部７２が操作された時に、第１電極部２１及び第２電極部２２が損傷を受けにくくなる。

上記のように、入力装置２００では、メンブレンスイッチ８と、第１静電センサ６及び第２静電センサ７と、を１枚のシート２８の表側と裏側に配設したので、入力装置２００自体の厚さを薄くすることができる。そのため、操作性とファッション性に優れた入力装置を提供することができる。

次に、第２実施形態に係る入力装置２００の変形例となる入力装置３００の構成について、図１２乃至図１４を用いて説明する。尚、入力装置３００と入力装置２００との相違点は、入力装置３００に使用されるメンブレンスイッチ９における第２接点３７の構造のみであるので、その他の構造及び構成については説明を省略することがある。また、メンブレンスイッチ９及び第２接点３７以外の構成要素については、入力装置２００に付与した符号を使用する。

図１２は、入力装置３００に使用されるメンブレンスイッチ９の、レジスト２５を省略した場合の展開図であり、図１３は、メンブレンスイッチ９の、レジスト２５がある場合の展開図である。また、図１４は、入力装置３００の断面図である。その内、図１４（ａ）は、図８に示すＣ−Ｃ線に沿って、入力装置３００の手前側から奥側を見た場合の断面図であり、図１４（ｂ）は、図８に示すＤ−Ｄ線に沿って、入力装置３００の右側から左側を見た場合の断面図である。

図１２に示すように、メンブレンスイッチ９に使用されるシート２８は、それぞれの一部が接続された略長方形形状の第１シート２８ａと第２シート２８ｂとで構成されている。メンブレンスイッチ８の第１接点２６は第１シート２８ａ上に、また、第２接点３７は第２シート２８ｂ上にそれぞれ導体によって形成されている。

第２接点３７は、図１２に示すように、第２シート２８ｂの内の、配線パターン２４を除く全ての領域に設けられていて、１本の配線パターン２４によってコネクタ接続パターン２４ａまで配線されている。更に、第２接点３７に接続されたコネクタ接続パターン２４ａは、その先で、コネクタ（図示せず）及び図８に示した接続ケーブル８５を介して電子機器９０のグランドに接続される。

図１２においては、レジスト２５を省略して第２接点３７の説明を行ったが、実際には、図１３に示すようにレジスト２５が設けられる。レジスト２５は、第１接点２６ａ、第１接点２６ｂ、及び第１接点２６ｃがそれぞれ露出するように設けられていると共に、第２シート２８ｂのほぼ全域に設けられた第２接点３７に対し、個別の各接点である第２接点３７ａ、第２接点３７ｂ、及び第２接点３７ｃが露出して生成されるように設けられる。

次に、入力装置３００の構成及び動作について説明する。図１４（ａ）に示すように、メンブレンスイッチ９では、一方の面（Ｚ１側の面）に第１接点２６が設けられた第１シート２８ａと一方の面（Ｚ２側の面）に第２接点３７が設けられた第２シート２８ｂとが折り畳まれて、第１接点２６と第２接点３７とが互いにギャップを有しながら対向するように配置されている。

第１静電センサ６及び第２静電センサ７は、それぞれメンブレンスイッチ９の外側（Ｚ２側及びＺ１側）に配設されている。第１静電センサ６として、第１シート２８ａの他方の面（Ｚ２側の面）に第１電極部２１が形成されており、第２静電センサ７として、第２シート２８ｂの他方の面（Ｚ２側の面）に第２電極部２２が形成されている。

一般的に、静電センサが至近距離で２つ存在し、一方の静電センサを操作しようとした場合、その一方の静電センサに触った指の持つ静電容量が周囲から回り込んで他方の静電センサの静電容量値を変化させることがある。そのため不要なノイズが発生し、他方の静電センサに誤動作が発生することがある。このような静電センサの誤動作を防止するためには、一方の静電センサと他方の静電センサとの間を電磁的にシールドすることが好ましい。そこで、入力装置３００では、第１静電センサ６と第２静電センサ７との間にシールド層を設けることとした。

前述したように、そして、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、第２接点３７は第２シート２８ｂの内のほぼ全ての領域に亘って設けられている。従って、第１電極部２１及び第２電極部２２は、第１電極部２１の外形及び第２電極部２２の外形のどちらもが、図１４（ａ）に示すように、第２接点３７の外形内に平面視で収まるように配置されている。また、前述したように、第２接点３７は、図８で示した外部の電子機器９０のグランドに接続されている。そのため、第１電極部２１と第２電極部２２とを、第２接点３７によってシールドすることができる。また、第１静電センサ６と第２静電センサ７との間のシールド層としてメンブレンスイッチ８の第２接点３７を使用することができるため、コストアップが生じない。

このように、入力装置３００では、第１電極部２１の外形及び第２電極部２２の外形のどちらも、電子機器９０のグランドに接続されている第２接点３７の外形内に平面視で収まるように配置したので、第１電極部２１と第２電極部２２との間をシールドすることができる。その結果、不要なノイズを減らすことができて誤動作を防ぐことができる。また、第１静電センサ６と第２静電センサ７との間のシールド層としてメンブレンスイッチ８の第２接点３７を使用するため、誤動作を防ぐためのコストアップを伴うことがない。

以上説明したように、本発明の入力装置は、メンブレンスイッチの一方の面側及び他方の面側それぞれに静電センサを備え、メンブレンスイッチの２つの接点と２つの静電センサの電極部とを重ねて配置することができる。そのことによって、２つの静電センサそれぞれの外側の面からの押圧動作によりメンブレンスイッチ及び２つの静電センサを同時にオンとすることができる。この構成を用いることによって、メンブレンスイッチ及び２つの静電センサが同時にオンする時以外は入力としないようにすることができ、その結果、誤動作を防止することが可能となる。

以上のように、本発明の実施形態に係る入力装置１００乃至入力装置３００について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば、入力装置３００は入力装置２００を基にして構成されているが、入力装置１００を基にして構成されても良い。

１ 第１静電センサ
２ 第２静電センサ
３ メンブレンスイッチ
６ 第１静電センサ
７ 第２静電センサ
８ メンブレンスイッチ
９ メンブレンスイッチ
１１ 第１電極部
１２ 第２電極部
１３ 基材
１３ａ 第１基材
１３ｂ 第２基材
１６ 第１接点
１７ 第２接点
１８ シート
１８ａ 第１シート
１８ｂ 第２シート
２１ 第１電極部
２２ 第２電極部
２６ 第１接点
２７ 第２接点
２８ シート
２８ａ 第１シート
２８ｂ 第２シート
３７ 第２接点
４１ 押圧部材
４２ 押圧部材
４３ 弾性層
９０ 電子機器
１００ 入力装置
１１０ 入力装置
２００ 入力装置
３００ 入力装置

Claims (4)

1. 一方の面に第１接点が設けられた第１シート及び一方の面に第２接点が設けられた第２シートを有すると共に、前記第１接点と前記第２接点とが互いにギャップを有しながら対向するように配置されたメンブレンスイッチと、
   第１基材を有し、前記第１基材の一方の面に第１電極部が形成された第１静電センサと、
   第２基材を有し、前記第２基材の一方の面に第２電極部が形成された第２静電センサと、を備えると共に、外部の電子機器に接続可能な入力装置であって、
   前記第１静電センサと前記第２静電センサとは、前記第１電極部が前記第１シートの他方の面と対向し、前記第２電極部が前記第２シートの他方の面と対向するように配設されていて、
   前記第１接点と前記第２接点と前記第１電極部と前記第２電極部とは、それぞれの少なくとも一部分同士が平面視で全て重なるように配置されている、ことを特徴とする入力装置。
2. 前記第１電極部と前記第１接点との間の一部、及び前記第２電極部と前記第２接点との間の一部に、それぞれ押圧部材が形成されていると共に、
   前記第１電極部と前記第１シートとの間及び前記第２電極部と前記第２シートとの間で、前記押圧部材がない領域に弾性層が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 一方の面に第１接点が設けられた第１シート及び一方の面に第２接点が設けられた第２シートを有すると共に、前記第１接点と前記第２接点とが互いにギャップを有しながら対向するように配置されたメンブレンスイッチと、
   前記第１シートの他方の面に第１電極部が形成された第１静電センサと、
   前記第２シートの他方の面に第２電極部が形成された第２静電センサと、を備えると共に、外部の電子機器に接続可能な入力装置であって、
   前記第１接点と前記第２接点と前記第１電極部と前記第２電極部とは、それぞれの少なくとも一部分同士が平面視で全て重なるように配置されている、ことを特徴とする入力装置。
4. 前記第２接点が前記電子機器のグランドに接続されていて、
   前記第１電極部及び前記第２電極部は、前記第１電極部の外形及び前記第２電極部の外形のどちらもが、前記第２接点の外形内に平面視で収まるように配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の入力装置。