JPWO2011052379A1 - 導光ユニット及び入力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 小型でしかもセンサ電極部の形成位置の自由度が高くセンサ感度に優れ、さらに光取り出し部から取り出される光の均質化を向上させることができる導光ユニット及びそれを用いた入力装置を提供することを目的としている。【解決手段】 本発明の導光ユニット1は、入射された光を取り出すための光取り出し部8を備える導光部材2と、前記導光部材2の第1の面(上面2a)側に配置された第1のセンサ電極部3と、前記第1の面と対向する前記導光部材の第2の面(下面2b)側に配置された第2のセンサ電極部4と、前記導光部材2内を貫通し前記第1のセンサ電極部3と前記第2のセンサ電極部4間を電気的に接続する導通部(第1のセンサ電極部3に形成された第1の爪部11と第2のセンサ電極部4に形成された第2の爪部13とで構成される9とを備えることを特徴とするものである。【選択図】図1

Description

本発明は、導光部材とセンサ電極部を備える導光ユニット及び前記導光ユニットを用いた入力装置に関する。
下記の特許文献1,2に記載された発明には、回路基板、光源、導光板、電極板、表示板(意匠板)等を有して構成される静電容量型の入力装置が開示されている。光源からの光は導光板に入射され、前記光は、前記導光板から電極(特許文献1や特許文献2では透光性の材質で形成されている)、更に表示板(意匠板)に伝播されるようになっている。
特許文献1及び2に記載された発明では、電極板から延長する配線部を、回路基板への接続位置まで引き回す作業を必要とし、また引き回しスペースが必要となり入力装置の小型化を阻害する要因となっていた。また、特許文献1,2に記載された発明では、各部材を組み立てる際に導光板と電極板間の位置合わせが必要となった。
下記の特許文献3に記載された静電容量型の入力装置は、導光板と、導光板の両側に接続されるレンズ部と、レンズ部の表面に設けられるスパッタ層(金属層)等を有する。
特許文献3に記載された発明では、導光板の両側にレンズ部を配置した構成で、小型化を促進できない。また特許文献3に記載された発明では、スパッタ層(金属層)をレンズ部の表裏面及び側面に沿って形成しているため、例えば導光板の略中央部分のみにスパッタ層(金属層)を形成するような構成を実現できず、スパッタ層(金属層)の形成位置の自由度が低い。あるいは上記のような構成を実現するための基板との接続構造等が定かでない。
特許文献4に記載された入力装置では、導光部材との位置関係で、センサ電極の形成位置及び形成範囲が制限され(具体的にはセンサ電極を輪形状で形成している)、センサ電極の大きく形成できず、またセンサ電極を指(操作体)と対向する位置に配置することができず、センサ感度が低下しやすい。
特許文献5に記載された入力装置では、導光部材の下面側にセンサ電極が設けられ、指(操作体)とセンサ電極間の距離が離れるため、センサ感度が低下しやすい。
また上記した特許文献に記載された発明では、いずれも導光部材の上面のほぼ全域から光を取り出す形態であるが、意匠フィルムには通常、記号や文字等の限られた範囲内のみに照明部が設けられている。このため、意匠フィルムの形態に関わらず、導光部材の上面全域から操作面方向に向けて光が取り出される形態では、意匠フィルムに施された照明部へ到達するまでの間に光が分散、減衰する等して、照明部での輝度が低下しやすい。また、導光部材の上面(光出射面)での輝度は、光源と対向する箇所で強くなる等して光ムラが生じやすく、照明部の光の均質化(単位面積あたりの輝度が光出射面でほぼ均一となる状態)が低下しやすい。このように、これら特許文献には、意匠フィルムの形態に合わせて導光部材から光を効率的に取り出す構造は開示されていない。
特開2003−308768号公報 特開2006−128020号公報 特開2008−59787号公報 米国特許出願公開第2009/0090605号明細書 米国特許出願公開第2009/0090611号明細書
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、小型でしかもセンサ電極部の形成位置の自由度が高くセンサ感度に優れ、さらに光取り出し部から取り出される光の均質化を向上させることができる導光ユニット及びそれを用いた入力装置を提供することを目的としている。
本発明における導光ユニットは、
入射された光を取り出すための光取り出し部を備える導光部材と、前記導光部材の第1の面側に配置された第1のセンサ電極部と、前記第1の面と対向する前記導光部材の第2の面側に配置された第2のセンサ電極部と、前記導光部材内を貫通し前記第1のセンサ電極部と前記第2のセンサ電極部間を電気的に接続する導通部とを備えることを特徴とするものである。
本発明では、導光部材の両面にセンサ電極部を配置し、これらセンサ電極部を導光部材の内部を通る導通部により電気的に接続したユニット構成とし、これにより導光部材の第2の面に配置された第2のセンサ電極部を基板への実装面として使用でき、簡単且つ適切に導光ユニットの基板への実装を行うことが出来る。
また本発明における導光ユニットは導光部材の両面にセンサ電極部を配置した構成であるので、導光ユニットを薄型化でき、また導光部材内を貫通する導通部にて第1のセンサ電極部と第2のセンサ電極部間を電気的に接続しているので、導光ユニットの平面の大きさも小さくすることができる。よって導光ユニットが組み込まれた入力装置の薄型化、小型化を促進できる。
更に本発明では、第1のセンサ電極部と第2のセンサ電極部間を、導光部材内を貫通して形成された導通部にて電気的に接続した構造となっており、導光部材が多少の厚みを持ってもセンサ感度の劣化を抑制でき、また導通部が外部に露出していないため、電気的安定性を確保できる。
また導通部を導光部材内に設けたことで、第1のセンサ電極部の形成位置や形成範囲の自由度が高く、したがって使用用途や操作面を有する表面のデザイン(意匠)等に合わせて、センサ領域(第1のセンサ電極部の形成領域)と光取り出し部の形成領域の双方を自由に設計でき、しかも前記導通部の大きさも導光部材内での光の伝播を阻害しない程度に形成することが可能である。このため本発明では入力装置に施される操作面を有する表面の意匠に合わせてセンサ領域と光取り出し領域を適切に形成でき、しかも、光取り出し部から射出される光の輝度を大きく且つ光の均質化(単位面積あたりの輝度が光取り出し部でほぼ均一となる状態)を効果的に向上させることができる。
特に本発明では、前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部は、前記導光部材内に入射された光に対する反射層として機能する構成に出来るため、光の伝播効率を高め、光を光取り出し部から効率よく取り出せるようにでき、よって光取り出し部から取り出される光の輝度を大きく且つ光の均質化をより効果的に向上させることができる。
また本発明では、前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部は、光吸収率よりも光反射率が大きい材質で形成されていることが好ましい。これにより、導光部材内に入射された光を前記センサ電極部で反射させて光取り出し部の方向に向けて効果的に伝播でき、伝播効率を高めることができる。
また本発明では、前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部は、金属板で形成されていることが好ましい。これにより、導光部材と、センサ電極部とを組み立てることで、簡単に導光ユニットを形成することが出来る。またセンサ電極部を金属板で形成しているから、導光部材内に入射された光を前記センサ電極部で反射させて光取り出し部の方向に向けて効果的に伝播でき、伝播効率を高めることができる。
また本発明では、前記第1のセンサ電極部には、前記第2のセンサ電極部の方向に延びる第1の爪部が設けられ、前記第2のセンサ電極部には、前記第1のセンサ電極部の方向に延びる第2の爪部が設けられ、前記導光部材には前記第1の面から前記第2の面に貫く貫通孔が形成されており、前記第1の爪部及び前記第2の爪部は夫々、前記貫通孔内に挿入され、前記第1の爪部と前記第2の爪部とで前記導通部が構成されることが好ましい。これにより第1のセンサ電極部及び第2のセンサ電極部を簡単に導光部材の両面に組み立てることが出来る。
また本発明では、前記第1の爪部及び前記第2の爪部は、前記金属板を切り起こして形成されたものであることが好ましい。これにより、簡単かつ適切に、第1の爪部及び第2の爪部を形成することが出来る。
また本発明では、前記導光部材に形成された貫通孔は、前記第1の爪部及び前記第2の爪部の板厚に対して直交する幅方向を長手方向としたスリット状で形成され、前記第1の爪部及び前記第2の爪部の幅方向、及び前記貫通孔の長手方向は、前記導光部材内を伝播する光を遮らない方向に形成されることが好ましい。これにより、より効果的に光取り出し部から取り出される光の均質化を高めることができる。
また本発明では、前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部には、夫々、複数の前記第1の爪部及び前記第2の爪部が形成され、前記導光部材には複数の前記貫通孔が形成されており、
前記第1の爪部、前記第2の爪部及び前記貫通孔は、夫々、前記第1のセンサ電極部を前記第2のセンサ電極部に対して所定角度ずつ向きを変えて設置したときに前記第1の爪部及び前記第2の爪部を各貫通孔に挿入可能に形成されていることが好ましい。
これにより第1のセンサ電極部の向きを第2のセンサ電極部に対して所定角度だけ変えて設置した場合でも、導光部材の各貫通孔内に第1の爪部及び第2の爪部を挿入して導通部を構成でき、第1のセンサ電極部及び第2のセンサ電極部の組立を容易化できる。
また本発明では、前記導光部材の前記第1の面には、前記第1のセンサ電極部の周囲に前記光取り出し部が形成され、前記導光部材には前記第1のセンサ電極部と対向する領域内に光の入射面が設けられている構成に好ましく適用できる。これにより、導光部材内に入射された光を導光部材の外周部の全方位に向って伝播させ、第1のセンサ電極部の周囲に形成された光取り出し部から均質な光を効率的且つ容易に取り出すことが出来る。
また本発明では、前記第1のセンサ電極部には前記導光部材との対向面から前記対向面の反対面にかけて光透過部が形成され、前記導光部材内に入射された光は前記導光部材の前記光取り出し部から前記光透過部を通って取り出される構成にすることもできる。
また本発明では、前記第1の面に前記第1のセンサ電極部が設置され、前記第2の面に前記第2のセンサ電極部が設置された第1の導光部材と、前記第1のセンサ電極部を介して前記第1の導光部材と対向する第2の導光部材とが積層されており、前記第2の導光部材の前記第1の導光部材と対向する側と反対側の面には、前記第1の導光部材から前記第2の導光部材へ伝播された光を取り出す光取り出し部が形成されている構成にすることも出来る。
また本発明では、前記第1のセンサ電極部、前記第2のセンサ電極部及び前記導通部を備える複数の前記導光部材が支持体を介して連設されている構成に出来る。このとき、従来のように各導光部材のセンサ電極から配線部を引き出す必要がなく、各導光部材の第2の面に配置された第2のセンサ電極部を基板への実装面として使用でき、このように複数の導光部材が連設された導光ユニットを基板へ簡単且つ適切に実装することが出来る。
また本発明における入力装置は、上記のいずれかに記載された導光ユニットと、前記導光ユニットを実装するための基板と、光源と、を有して構成され、前記導光ユニットは、前記第2のセンサ電極部側を前記基板に対向させて実装されており、操作体と前記第1のセンサ電極部間の静電容量変化を検出可能としたことを特徴とするものである。
本願の導光ユニットを用いた入力装置では、比較的単純な構造で、射出される光の均質化と安定したセンサ感度を実現できる。また操作面に近い側の導光部材の第1の面に第1のセンサ電極部を設けたことで、第1のセンサ電極部と操作体間に作用する静電容量変化を大きくできセンサ感度を高めることができる。
本発明では、前記基板は前記導光ユニット及び前記光源の双方を実装する共通基板であることが好ましい。このように共通基板を用いることで、入力装置の薄型化を実現できる。
また本発明では、前記第1の面には、前記第1のセンサ電極部の設置領域以外の領域に前記光取り出し部が形成され、前記導光部材内に入射された光は、前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部、あるいは、前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部以外の反射層にて反射されて、前記光取り出し部へ伝播される構成であることが好ましい。これにより光取り出し部へ優先的に光を導くことができ、光取り出し部から射出される光の輝度を大きく且つ光の均質化を効果的に向上させることができる。
また本発明では、前記導光部材の前記第1の面には、前記第1のセンサ電極部の周囲に前記光取り出し部が設けられ、前記光源は、前記第1のセンサ電極部の略中心位置の高さ方向に対向して設置されている構成に好ましく適用される。これにより、導光部材内に入射された光を導光部材の外周部の全方位に向って伝播させ、第1のセンサ電極部の周囲に形成された光取り出し部から均質な光を効率的且つ容易に取り出すことが出来る。
また本発明では、前記導光ユニットの前記第1の面側に、前記操作体による操作を可能とした操作面と、前記光取り出し部からの光を透過させて外部へ照射することが可能な照明部とを有する表面部材が設けられている構成に好ましく適用される。本発明では操作面を有する表面の意匠の形態に合わせてセンサ領域と光取り出し領域を自由に設計でき、しかも、照明部から射出される光の輝度を大きく且つ光の均質化を効果的に向上させることが可能な入力装置を実現できる。
本発明によれば、小型でしかもセンサ電極部の形成位置の自由度が高くセンサ感度に優れ、さらに光取り出し部から射出される光の均質化を向上させることができる導光ユニット及びそれを用いた入力装置を実現できる。
本実施形態における導光ユニットの分解斜視図、 図2(a)は、第1のセンサ電極部と第2のセンサ電極部間の導通部の構造を説明するための部分拡大斜視図であり、図2(b)は、図2(a)の導通部を反対側から見たときの部分拡大斜視図、 図2に示す前記導通部及び前記導通部が挿入される導光部材に設けられた貫通孔付近の部分拡大縦断面図、 図1に示す第1のセンサ電極部及び第2のセンサ電極部の拡大斜視図、 本実施形態における入力装置の分解斜視図、 図5に示す複数の導光ユニットを支持体に連設した状態を示す斜視図、 入力装置の操作面を有する表面を示す上面図、 図7に示す入力装置をA−A線に沿って切断し矢印方向から見た時の入力装置の縦断面図、 図7とは別の実施形態における入力装置の操作面を有する表面を示す上面図、 図6とは別の実施形態における複数の導光ユニットを支持体に連設した状態を示す斜視図、 図1とは別の実施形態における導光ユニットの分解斜視図、 図11の導光ユニットを組み込んで構成される入力装置の縦断面図、 図8、図12とは別の実施形態における入力装置の縦断面図。
図1は、本実施形態における導光ユニットの分解斜視図、図2(a)は、第1のセンサ電極部と第2のセンサ電極部間の導通部の構造を説明するための部分拡大斜視図であり、図2(b)は、図2(a)の導通部を反対側から見たときの部分拡大斜視図、図3は、図2に示す前記導通部及び前記導通部が挿入される導光部材に設けられた貫通孔付近の部分拡大縦断面図、図4は、図1に示す第1のセンサ電極部及び第2のセンサ電極部の拡大斜視図、図5は本実施形態における入力装置の分解斜視図、図6は、図5に示す複数の導光ユニットを支持体に連設した状態を示す斜視図、図7は、入力装置の操作面を有する表面を示す上面図、図8は、図7に示す入力装置をA−A線に沿って切断し矢印方向から見た時の入力装置の縦断面図である。
各図におけるX1方向は左方向、X2方向は右方向、Y1方向は前方、Y2方向は後方、Z1方向は上方向、Z2方向は下方向を指す。
図1,図8等に示すように本実施形態における導光ユニット(ライトガイドユニット)1は、導光部材(ライトガイド)2、導光部材2の上面(第1の面)2aに設置される第1のセンサ電極部3、導光部材2の下面(第2の面)2bに設置される第2のセンサ電極部4、第1のセンサ電極部3の上面、及び第2のセンサ電極部4の下面の位置する各粘着層5,6を有して構成される。
導光部材(ライトガイド)2は、上面(第1の面)2a及び下面(第2の面)2bが略平坦面であり、所定厚を有する板状で形成される。導光部材2は、光透過性の材料で形成され透明もしくは半透明であり、樹脂、ガラス等の別を問わない。例えば、導光部材2は透明もしくは半透明の熱可塑性樹脂で形成され、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィン系樹脂(COP/COC)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)等で形成できる。あるいは、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン等の光硬化型、熱硬化型の樹脂で形成されてもよい。
図1に示すように導光部材2には中心位置O1よりも左側(X1)及び右側(X2)に夫々、上面(第1の面)2aから下面(第2の面)2bに貫く貫通孔7,7が形成されている。ここで「中心位置O1」は、前後左右方向の中心を指す。各貫通孔7,7は、前後方向(Y1−Y2)よりも左右方向(X1−X2)に長く延びるスリット状で形成されている。
各貫通孔7,7は、中心位置O1から左右方向(X1−X2)に引いた直線上に沿って形成されている。
図1に示す導光部材2の上面2aの一部は、上面2a上の他の部分より多くの光が取り出される光取り出し部8とされている。図1では光取り出し部8が上面2aの周囲を略矩形状で囲む形状となっている。上面2aのうち、前記光取り出し部8に囲まれた内側の部分が、第1のセンサ電極部3を設置するためのセンサ領域2cとなっている。図8に示すように、光入射面9から入射された光Lは、導光部材2内を伝播して、光取り出し部8から上方(Z2)に取り出される。光取り出し部8は優先的に光Lを取り出すことが出来る領域であり、光取り出し部8では、導光部材2の上面2aを加工して光Lを光取り出し部8から優先的に取り出せるようにしてもよいし、あるいは、図8に示すように、光取り出し部8の直下の導光部材2の下面2b側に溝やプリズム等の反射構造部10を形成して、導光部材2内を伝播してきた光Lを前記反射構造部10にて屈折、反射、散乱等を伴って光取り出し部8から上方に優先的に取り出されるようにしてもよい。あるいは光取り出し部8を除く上面領域を不透明に着色する等して、光取り出し部8から優先的に光Lを取り出せるようにしてもよい。溝、プリズム、凹凸、塗工散乱体等を有し、光取り出し部8から優先的に光Lを取り出すように機能する構造部分を、導光部材2の上面(第1の面)2a、下面(第2の面)2b、あるいは内部、または、これら2以上の箇所に設けることが可能である。
図1に示す実施形態では、第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4はステンレス等の不透明な金属板をプレス成形して形成されたものである。
図1に示すように、第1のセンサ電極部3には、中心位置O2よりも左側(X1)及び右側(X2)の位置に、夫々、第1の爪部11,11(左側の爪部11が図面上見えていないが実際には形成されている)が形成されている。ここで「中心位置O2」とは、前後左右方向の中心を指す。各第1の爪部11は、導光部材2に形成された各貫通孔7,7と対向する位置にあって、下方向(Z2)に向けて形成される。各第1の爪部11,11は、金属板を切り起こし加工して形成されたものである。
図1に示すように、第1のセンサ電極部3の中心位置O2よりも左側(X1)に形成された第1の爪部11は、切り起こし加工によって形成された溝部3aの前方(Y1)に形成され、一方、中心位置O2よりも右側(X2)に形成された第1の爪部11は、切り起こし加工によって形成された溝部3aの後方(Y2)に形成され、このように一組の第1の爪部11は、溝部3aの前後に互い違いに形成されている。
また図1に示すように、第2のセンサ電極部4には、中心位置O3よりも左側(X1)及び右側(X2)の位置に、夫々、第2の爪部13,13が形成されている。ここで「中心位置O3」とは、前後左右方向の中心を指す。各第2の爪部13は、導光部材2に形成された各貫通孔7,7と対向する位置にあって、上方向(Z1)に向けて形成される。各第2の爪部13,13は、金属板を切り起こし加工して形成されたものである。
図1に示すように、中心位置O3よりも左側(X1)に形成された第2の爪部13は、切り起こし加工によって形成された溝部4aの後方(Y2)に形成され、一方、中心位置O3よりも右側(X2)に形成された第2の爪部13は、切り起こし加工によって形成された溝部4aの前方(Y1)に形成され、このように一組の第2の爪部13は、溝部4aの前後に互い違いに形成されている。また、第1の爪部11,11と第2の爪部13、13は、夫々、導光部材2に形成された各貫通孔7,7内に挿入されたとき、同じ貫通孔7,7に挿入される第1の爪部11と第2の爪部13は溝部3a,4aの前後の異なる位置に形成され、各貫通孔7,7に夫々、第1の爪部11と第2の爪部13を挿入しても互いにぶつからないようになっている。
図1に示すように第2のセンサ電極部4の中心位置O3を含む中央領域には穴4bが形成されている。この穴4bは、光源からの光を導光部材2内に入射するために必要である。同様の穴は第2のセンサ電極部4下に配置される粘着層6にも設けられている。
導光部材2の各貫通孔7,7に第1のセンサ電極部3の第1の爪部11,11及び第2のセンサ電極部4の第2の爪部13,13を挿入したとき、導光部材2、第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4の各中心位置O1,O2,O3は高さ方向に略一致している。
上記したように、一組設けられた第1の爪部11,11及び第2の爪部13,13は夫々、溝部3a,4aの前後に互い違いに形成されている。このため図4の状態と、図4の状態から矢印に示すように第1のセンサ電極部3をX−Y平面にて180度回転させた状態とでは、第1のセンサ電極部3の中心位置O2の左側に位置する第1の爪部11は溝部3aに対して必ず前方(Y1)に位置し、前記中心位置O2の右側に位置する第1の爪部11は、溝部3aに対して必ず後方(Y2)に位置する。
このため、図3、図4に示すように、各貫通孔7に挿入される第1の爪部11と第2の爪部13の配置関係は、第1のセンサ電極部3を第2のセンサ電極部4に対して180度回転させて設置しても同じとなり、したがって、導光ユニット1の組立時に、第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4の左右方向への向きを考慮することなく組み立てることができ、組立を容易にできる。
また、第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4が例えば正方形である場合、各貫通孔7、各第1の爪部11及び各第2の爪部13を中心位置O1,O2,O3から前後左右に夫々、4箇所ずつ設け、第1のセンサ電極部3を第2のセンサ電極部4に対して90度ずつ回転させて設置しても、各貫通孔に挿入される第1の爪部11と第2の爪部13との配置が常に同じとなるように構成してもよい。かかる構成では、第1のセンサ電極部3を第2のセンサ電極部4に対して90度ずつ向きを変えて設置しても、第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4の各爪部を、導光部材2の各貫通孔内に挿入でき且つ掛止させることができ、第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4の前後左右方向の向きを考慮する必要がないから組立を容易化することが出来る。
図1、図4等に示す第1の爪部11、第2の爪部13及び貫通孔7の数や配置は一例であり、これに限定されるものではない。
図2(a)(b)及び図3は、導光部材2に形成された貫通孔7に第1の爪部11及び第2の爪部13が挿入され掛止された状態を示している。本実施形態では、第1の爪部11及び第2の爪部13が、第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4間を電気的に接続する導通部14を構成している。
図2(a)(b)及び図3に示すように、各第1の爪部11には、金属板を切り起こし加工する等して、第2の爪部13の方向に向けて突出する掛止突起12が形成されている。掛止突起12は、例えば図2(b)、図3に示すように略V字状に折り曲げられている。
一方、図2(a)(b)及び図3に示すように、第2の爪部13には掛止穴13aが形成されている。
例えばまず、導光部材2に形成された貫通孔7,7に上方から第1の爪部11,11を挿入して導光部材2の上面2aのセンサ領域2cに第1のセンサ電極部3を設置する。続いて、前記貫通孔7,7に下方から第2の爪部13,13を挿入し、導光部材2の下面2bに第2のセンサ電極部4を設置する。前記第2の爪部13,13を貫通孔7に挿入すると、弾性変形可能な掛止突起12が前記第2の爪部13に押圧されて変形し、第2の爪部13をスムースに貫通孔7内に挿入することが出来る。やがて、第2の爪部13に形成された掛止穴13aに掛止突起12が対向すると、掛止突起12が変形状態から復元して掛止突起12が掛止穴13a内に入り込み、第1の爪部11と第2の爪部13とが掛止された状態となる。これにより第1のセンサ電極部3と第2のセンサ電極部4間が、導光部材2の貫通孔7に挿入された第1の爪部11と第2の爪部13からなる導通部14を介して電気的に接続された状態となる。
図3に示すように第1の爪部11と第2の爪部13との板厚を合わせた合計板厚T1を、導光部材2に形成された貫通孔7の前後方向(Y1−Y2)の幅寸法(長手方向と直交する側の長さ)T2とほぼ同じか、あるいは若干、大きく形成できる。したがって、かかる場合、貫通孔7,7内に第1の爪部11と第2の爪部13とを圧入することができ、第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4を導光部材2の上下に適切に固定支持することが出来る。また、かかる場合、第1のセンサ電極部3と導光部材2との間、及び第2のセンサ電極部4と導光部材2との間に接着層を設けるか否かは任意である。また、前記合計板厚T1を、前記貫通孔7の幅寸法T2よりやや広くしてもよく、かかる場合、第1のセンサ電極部3と導光部材2との間、及び第2のセンサ電極部4と導光部材2との間に接着層を設けて、各センサ電極部3,4と導光部材2間を固定支持することが好ましい。
また第1のセンサ電極部3と導光部材2間、及び第2のセンサ電極部4と導光部材2との間が接着層を介して密着する構成以外に、第1のセンサ電極部3と導光部材2間、及び第2のセンサ電極部4と導光部材2との間に空気層が介在する構成、あるいはその他の媒質が介在する形態とすることも出来る。
また本実施形態では、図1に示すように、導光部材2に設けられた各貫通孔7,7は、中心位置O1から左右方向(X1−X2)の直線上に形成され、且つ各貫通孔7,7は左右方向を長手方向としたスリット状で形成される。また第1のセンサ電極部3に形成された第1の爪部11,11及び第2の爪部13,13は、夫々、中心位置O2,O3から左右方向(X1−X2)の直線上に形成され、且つ各爪部11,13は、左右方向を幅方向とし、前後方向(Y1−Y2)を板厚方向として形成されている。図1に示す実施形態では、金属板を切り起こして各爪部11,13を形成しているが、これにより、各爪部11,13を上記した方向に適切に形成することができる。
後述するように光源は、導光部材2、センサ電極部3,4の中心位置O1,O2,O3の略直下に設置される。このため、光源から導光部材2内に入射された光は平面視にて、略中心位置O1,O2,O3から導光部材2の外周部の全方位に向けて伝播していくが、このとき、略中心位置O1,O2,O3から左右方向(X1−X2)に向けて伝播する光の伝播方向と、略中心位置O1,O2,O3から左右方向(X1−X2)の直線上に沿って形成される各貫通孔7,爪部11、13の長手方向とが一致しており、したがって各貫通孔7及び爪部11、13の長手方向が光の伝播を遮らない方向を向いているため、伝播効率に優れた構成に出来る。また、各貫通孔7及び爪部11、13の陰となって光取り出し部8の一部が暗くなって照明にむらが生じることを抑えることが出来る。
図1に示す粘着層5,6は例えば両面粘着テープである。材質は問わないが第2のセンサ電極部4は後述する基板への実装面であるから、前記第2のセンサ電極部4の下面に配置される粘着層6が導電性であると、第2のセンサ電極部4を前記粘着層6を介して基板の配線部に電気的に接続することができる。
図1の各構成部材を組み立てて成る導光ユニット1は、例えば図5に示す支持体20に設けられた設置穴20a内に設置される。導光ユニット1の側端部2dは例えば接着層21(図8参照)を介して支持体20に固定支持される。
図5,図6に示すように、支持体20は、左右方向(X1−X2)に長く形成され、左右方向に間隔を空けて複数の設置穴20aが形成され、複数の導光ユニット1が各設置穴20aに設置された連設構造を構成している。
支持体20は、導光ユニット1を固定支持するほか、接着層22,23を介して外装ケース24及び基板25を固定する役割を有する。更に、支持体20は、導光部材2の側端部2dから漏れ出る光をブロックして照光領域の外縁を規制する役割も有する。支持体20自体が遮光性のある材質で形成されてもよいし、支持体20の表面に遮光層を形成してもよい。特に本実施形態では、複数の導光ユニット1を連設した形態であるため、遮光性のある支持体20を用いることで、各導光ユニット1の間で光が漏れることを抑制でき、各導光ユニット1の照光領域を夫々、適切に孤立させることができる。また、支持体20の各導光ユニット1の導光部材2の側端部2dと対向する面に反射性や散乱性を持たせることで、導光部材2の端部2dから漏れ出た光を再び導光部材2内に戻すこともできる。
接着層22,23は、支持体20と外装ケース24及び、支持体20と基板25との間にのみ設けられる場合、材質や透明性は問わないが、隣の照光領域に光が漏れ出さないようにするために遮光性のある材質で形成することが望ましい。あるいは、前記接着層22が、支持体20の上下のみならず、光の透過領域、すなわち光取り出し部8上にも塗布される場合には、前記接着層22を光硬化性もしくは熱硬化性の透明樹脂で形成し、光透過層とすることが必要である。又は前記接着層22とは別に、光透過性の接着層を光取り出し部8と外装ケース24間に介在させてもよい。
基板25は例えばガラスエポキシで形成されるが材質は限定されない。図5,図8に示すように基板25には、各導光ユニット1と対向する位置に貫通孔25aが形成されている。図5に示すように、貫通孔25aは、その中心位置O4が、導光ユニット1の中心位置O1,O2,O3と高さ方向(Z1−Z2)にて一致するように形成されることが好ましい。
図8に示すように、基板25の下面25bには貫通孔25aに対向する位置に光源26が設置されている。光源26の中心は、貫通孔25aの中心位置O4と一致するように設置されている。光源26は例えば発光ダイオード(LED)であるが特に限定されるものではない。またトップエミッタ型、トップリフレクタ型、サイドエミッタ型、白色、淡色、マルチカラー等、用途によって選択されるが、例えば、トップエミッタ型あるいはトップリフレクタ型が適している。
また、図8に示す実施形態では、光源26と導光部材2との間は空気層27となっているが、光源26から照射された光を導光部材2に高効率で入射するために、空気層27内を光硬化性もしくは熱硬化性の透明樹脂で充填(封止)することが好ましい。このような封止樹脂を設けることで、光源26から出た光を高効率で導光部材2に入射できるのみならず、光源26の実装ばらつきや製品組立による位置ばらつき等による光取り込みの絶対量や光取り込み量の方位分布の隔たりを緩和させることも可能である。
また基板25の表面には図示しない配線部等が印刷形成されており、また基板25の下面25bは、光源26以外にIC(図示しない)等の実装面として用いられる。第2のセンサ電極部4やIC等は基板表面に形成された配線部に電気的に接続された状態となっている。
表面部材28は、外装ケース24と意匠フィルム30で構成される。外装ケース24は、光透過性の材質で形成される。外装ケース24の上面24a、あるいは下面24bに意匠(デザイン)が施される。例えば図8に示す実施形態では、外装ケース24の上面24aに意匠フィルム30が貼着されている。図7に示すように意匠フィルム30には、各導光ユニット1の光取り出し部8と高さ方向にて対向する位置に、透明あるいは半透明の光透過性からなる略矩形状に囲む形状の照明部30aが形成され、前記照明部30a以外の部分は着色された非照明部(遮光部)30bとなっている。
図5、図7、図8の実施形態では、意匠フィルム30の上面であって照明部30aに囲まれた非照明部30bが操作面32となっている。
図5に示す各部材を組み立てることで静電容量型の入力装置31が完成する。
図8に示すように、操作面32上に指F(操作体)を載せると、指Fと、第1のセンサ電極部3との間に容量が形成される。本実施形態では、第1のセンサ電極部3は導通部14を介して導光部材2の下面に位置する第2のセンサ電極部4と電気的に接続されている。そして、前記第2のセンサ電極部4は、基板25の表面に形成された配線部に電気的に接続され、前記配線部は基板25に設けられたIC(図示しない)と接続されている。したがって、容量変化に基づき、前記第2のセンサ電極部4と電気的に接続されたICにて、指Fが操作面32に触れたか否かを検出できる。
照明部30aからの光の照射と、指F(操作体)の検出との動作関連性は任意に設定される。例えば図5に示す入力装置31を組み込んだ機器本体のスイッチを入れると、各照明部30aから光が照射された状態となり、操作面32に指Fを触れると、触れた操作面32の周囲を囲む照明部30aの光が消えたり、あるいは何も変化しなかったり、又は、異なる色の光に変化等するように制御されている。あるいは、操作面32に指Fを触れる前は、各照明部30aは消灯状態であり、操作面32に指Fを触れると、触れた操作面32の周囲を囲む照明部30aが光るように制御されている。
図8に示すように光源26が点灯すると、光源26から発せられる光Lが第2のセンサ電極部4に形成された穴4bを通り、導光部材2の下面に位置する光入射面9から導光部材2内に入射される。なお図8では光入射面9は平坦面となっているが、光源26からの光を導光部材2内に効率よく入射するために例えば光入射面9をプリズム形状やレンズ形状としたり、導光部材2の厚みを許容範囲内で厚くすることで、照光品質の向上を図ることが可能である。
光源26は、導光部材2及びセンサ電極部3,4の中心位置O1,O2,O3の略直下に配置されており、導光部材2内に入射された光Lは導光部材2の外周部に向って全方位に伝播される。このとき、光Lは導光部材2の上下面に形成された不透明な金属板から成る第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4にて反射され再び、導光部材2内に戻されるため伝播効率を高めることができる。センサ電極部3,4が形成されていない箇所(例えば図8に示す光入射面9の周辺部)では、空気層や光散乱性のある接着層が反射層を担う。あるいは、導光ユニット1を透光性のある接着層を介して高反射性あるいは散乱性を付与した基板25の表面に固定し、前記基板25の表面を反射面とすることも出来る。なお空気層の場合は、光の一部が導光部材2を透過する場合があるので、基板25の表面に反射性あるいは散乱性を付与しておけば、光を再び導光部材2内に戻すことができ伝播効率を高めることができる。
上記のように導光部材2内を外周部にむけて伝播した光Lは、反射構造部10にて屈折、反射、散乱等をともなって、第1のセンサ電極部3の外周に位置する光取り出し部8から上方に取り出される。更に光Lは、外装ケース24内を透過して意匠フィルム30の照明部30aから外部へ照射される。
以上のように本実施形態の導光ユニット1は、導光部材2の両面にセンサ電極部3,4を配置し、これらセンサ電極部3,4を導光部材2の内部を通る導通部14により電気的に接続した構成とした。これにより図8に示すように導光部材2の下面(第2の面)2bに配置された第2のセンサ電極部4を基板25への実装面として使用でき、簡単且つ適切に導光ユニット1を基板25へ実装できる。
また本実施形態における導光ユニット1は導光部材2の両面にセンサ電極部3,4を配置した構成であるので、導光ユニットを薄型化できる。また導光部材2内を貫通する導通部14にて第1のセンサ電極部3と第2のセンサ電極部4間を電気的に接続しているので、導光ユニット1の平面の大きさも小さくすることができる。よって導光ユニット1が組み込まれた入力装置31の薄型化、小型化を促進できる。
更に本実施形態では、第1のセンサ電極部3と第2のセンサ電極部4間を、導光部材2内を貫通して形成された導通部14にて電気的に接続した構造となっており、導光部材2が多少の厚みを持ってもセンサ感度の劣化を抑制でき、また導通部14が外部に露出していないため、電気的安定性を確保できる。
また導通部14を導光部材2内に設けたことで、第1のセンサ電極部3の形成位置や形成範囲の自由度を高めることができる。すなわち、例えば図1等に示す第1のセンサ電極部3の形状や大きさは一例であり、第1のセンサ電極部3の形状や大きさは、使用用途や操作面を有する表面のデザイン(意匠)等に合わせて適宜、変更できる。例えば第1のセンサ電極部3を、一つの導光ユニット1に、2つ以上、容易に設けることができ、あるいは、第1のセンサ電極部3を、導光部材2の中央部分を避けてその周囲等に設けることもできる。
本実施形態では、導光部材2の上面(第1の面)2aに第1のセンサ電極部3と光取り出し部8を設けているが、貫通孔7内に導通部14を設けたことで、センサ領域(第1のセンサ電極部3の形成領域)と光取り出し部8の形成領域の双方を自由に設計できる。しかも導通部14の大きさも導光部材2内での光の伝播を阻害しない程度に形成することが可能である。特に本実施形態では、図1等を用いて説明したように、導光部材2に形成された貫通孔7、センサ電極部3,4の各長手方向を、光の伝播を遮らない方向に形成したため伝播効率の低下を適切に抑制することが出来る。
このように本実施形態では入力装置31に施される操作面を有する表面での意匠の形態に合わせてセンサ領域と光取り出し領域を自由に設計でき、しかも、比較的単純な構造で、光取り出し部8へ光を優先的に導き、照明部30aから外部に照射される光の輝度を大きく且つ光の均質化(単位面積あたりの輝度が光取り出し部でほぼ均一となる状態)を効果的に向上させることができる。
また本実施形態の導光ユニット1を用いた入力装置31では、導光部材2の操作面32に近い第1の面(上面2a)に第1のセンサ電極部3を設け、また第1のセンサ電極部3と操作面32との間を適切に密着させることができるため、第1のセンサ電極部3と操作面32上を操作する指(操作体)Fとの間に作用する静電容量変化を大きくできセンサ感度を高めることができる。
また本実施形態の導光ユニット1を用いた入力装置31では、図5や図8等に示すように、基板25を導光ユニット1と光源26の双方を実装する共通基板として使用できる。これにより、入力装置31の薄型化を実現でき、また部品点数を少なくでき製造コストを低減できる。
また図8に示す実施形態では、基板25の下面25bに光源26を実装している。この光源26は上面側が発光面であるLEDであり、光源26や図示しないICの実装を基板25の片面(下面)に限定することで製造コストの低減を図ることが出来る。
本実施形態では、金属板で形成された第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4を、光入射面9から入射された光Lを反射させて光取り出し部8の全域へ効率良く伝播させる反射層として機能させることが出来る。このため、伝播効率を高め、光を光取り出し部8から優先的に取り出せるようにでき、光取り出し部8から取り出される光の輝度を大きく且つ光の均質化をより効果的に向上させることができる。
図5に示す入力装置31では、各導光ユニット1を構成する第1のセンサ電極部3の周囲に光取り出し部8を設け、第1のセンサ電極部3の略中心位置と高さ方向に対向して光源26を設置しているから、光源26から導光部材2内に入射された光Lを導光部材2の外周に向って全方位に効率良く伝播でき、光取り出し部8から取り出される光の均質化をより効果的に向上させることができる。
本実施形態では、光源26の数を限定しないが、図8等に示すように、光源26を1つだけ第1のセンサ電極部3の略中心位置と高さ方向にて対向させ、センサ電極部3,4や反射層を用いて光Lを光取り出し部8まで導く構成では、光源26から導光部材2に入射された光を前記光取り出し部8の全域に均一に導くことができ、部品点数を少なく簡単な構造で光取り出し部8から取り出される光の均質化を実現できる。
図9は、別の実施形態における入力装置の操作面を有する表面を示す上面図、図10は、図9の操作面を備える入力装置に組み込まれる導光ユニットの構成を示す斜視図である。
図9に示す入力装置も部材の構成は図5と同様である。ただし外装ケース24に重ねて設けられる意匠フィルム30の照明部は、略矩形状に囲む形状で形成された複数の第1の照明部30aと、各第1の照明部30a内に位置する所定の文字等からなる第2の照明部30cとで構成される。
第1の照明部30aから光を照射させる原理は、図8で説明した通りである。図9の実施形態では、第2の照明部30cからも光を照射させるために、例えば図10に示すように、各第1のセンサ電極部3に多数の光透過孔40を形成し、導光部材2の上面(第1の面)2aから光透過孔40を通って光L2を上方に取り出すことで、第2の照明部30cからも光を照射することが出来る。
光透過孔40は、空気層であってもよいが、光透過孔40内に光透過性の樹脂が充填されていることが、前記光透過孔40と対向する導光部材2の上面2aを光取り出し部として、前記上面2aから光透過孔40に光L2を取り出しやすく出来る。あるいは第1のセンサ電極部3と対向する導光部材2の下面側に図8に示すような反射構造部10を設けて、導光部材2内を伝播する光を光透過孔40から取り出しやすくしてもよい(かかる場合、光透過孔40は空気層としてもよい)。また光透過孔40は、網目状等、規則正しく形成されていてもよいし、ランダムに形成されていてもよい。また光透過孔40の形状は円形状、四角形状等、特に限定されるものではない。
あるいは次に説明する構成としてもよい。図11は、別の実施形態における導光ユニット50の分解斜視図、図12は、図11に示す導光ユニット50を組み込んだ入力装置の縦断面図である。なお図11及び図12において、図1及び図8と同じ部材には同じ符号を付した。
図11に示すように、導光ユニット50は、第1の導光部材2と、第1の導光部材2の上下に設置される第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4と、第1のセンサ電極部3の上面に位置する接合層51と、前記接合層51の上面に位置する第2の導光部材52と、第2の導光部材52の上面及び第2のセンサ電極部4の下面に位置する粘着層5,6とで構成される。
接合層51は、第1のセンサ電極部3と第2の導光部材52間を接合するために設けられたものである。接合層51は、第1のセンサ電極部3と略同一の大きさで形成される。接合層51は例えば両面粘着テープである。前記接合層51は粘着層付きの反射フィルムであることが好適である。
第2の導光部材52の上面52aには、略中央位置に第1の光取り出し部53が形成されている。前記第1の光取り出し部53は、第1の導光部材2に形成される光取り出し部8と同様に、例えば、第1の光取り出し部53と対向する第2の導光部材52の下面側に反射構造部を形成して、第2の導光部材52内を伝播してきた光L2を前記反射構造部にて屈折、反射、散乱等を伴って第1の光取り出し部53から上方に取り出す構成にできる。あるいは、または、前記第1の光取り出し部53には特に何の加工もせず、例えば光透過性の外装ケース24を前記第1の光取り出し部53に密着(第1の光取り出し部53と外装ケース24の間に光透過性の接着層を介在させてもよい)させることで、第2の導光部材52に導かれた光を第1の光取り出し部53から外装ケース24へ導くことができる。またかかる場合、第1の光取り出し部53は、図10と同様に多数の光透過孔の領域を除いて不透明に着色された形態としてもよい。
また、第2の導光部材52には、第1の光取り出し部53の周囲に第2の光取り出し部54が形成されており、第2の光取り出し部54は、第1の導光部材2の上面に形成された光取り出し部8と対向する位置に形成される。
第1の光取り出し部53と第2の光取り出し部54との間の境界部52bが明確に存在していなくてもよいし、あるいは前記第2の導光部材52の上面を境界部52bに沿って着色した遮光層等を形成してもよい。
図11,図12に示すように、第1の導光部材2の略中央部には上下方向に貫通する穴55が形成されており、穴55の側壁が光入射面55aである。光入射面55aから第1の導光部材2内に入射された光Lは、第1のセンサ電極部3及び第2のセンサ電極部4にて反射しながら第1の導光部材2内を外周部に向けて全方向に伝播し、第1の導光部材2の外周部に設けられた反射構造部10にて反射、屈折、散乱等をともなって上方に向う光Lが第1のセンサ電極部3の周囲に位置する光取り出し部8から第2の導光部材52内に伝播される。一部の光L1は、第1の導光部材2と対向する第2の導光部材52内を上方に向けて透過し、第2の光取り出し部54から上方に向けて取り出され、さらに前記光L1は外装ケース24を透過し、図9に示す意匠フィルム30の第1の照明部30aから照射される。なお、穴55は必ずしも貫通していなくてもよく、また光入射面55aはレンズ面となるような曲面であってもよい。また、光反射部材、光散乱体などを形成してより外周部に向けて光を分散する構造が形成してあってもよい。
また図12に示すように、第1の導光部材2の光取り出し部8と対向する第2の導光部材52内や前記光取り出し部8と前記第2の導光部材52との界面には、第1の導光部材2から第2の導光部材52に伝播された光Lの一部を屈折、散乱等により、第2の導光部材52の内方向に指向性を持たせるための凹凸やプリズム等の構造部分56が設けられている。そして第2の導光部材52内を伝播した光L2は、第1の光取り出し部53から上方に取り出され、前記外装ケース24内を通って図9に示す意匠フィルム30の第2の照明部30cから照射される。
図12に示す実施形態では、支持体20と外装ケース24間に介在する接着層57が第2の光取り出し部54と外装ケース24との間にも介在しているので、接着層57は光透過性の樹脂で形成されることが必要である。また図12では、第2の導光部材52の第1の光取り出し部53と外装ケース24間が空気層となっているが、センサ感度を向上させるには、第1の光取り出し部53と外装ケース24間も光透過性の樹脂層で埋まっていることが好ましい。
図13に示す別の入力装置(図8と同じ部材には同じ符号を付した)では、導光部材60の上面(第1の面)、及び導光部材60の下面(第2の面)には、夫々、光反射率が光吸収率より大きい金属、半導体、導電性樹脂等の不透明なセンサ電極部61,62が形成されている。センサ電極部61,62は例えばスパッタ等の蒸着法やメッキ法、印刷等で形成される。これにより、センサ電極部61,62にて反射された光が導光部材60内を伝播し、伝播効率を向上させることができ、光取り出し部67から取り出される光の輝度及び光の均質化をより効果的に向上させることができる。
図13に示すように、第1のセンサ電極部61と第2のセンサ電極部62は導光部材60内を貫通する導通部66にて電気的に接続されている。導通部66は、導光部材60に形成された貫通孔内に銀やカーボン等の導電性粒子を高密度に分散した樹脂ペーストを充填したり、蒸着法やメッキ等で形成することもできる。
また図13に示す構成では、導光部材60には下面に開口部を有する凹部60aが形成されている。基板68は、光源65及び導光ユニット69の共通基板であり、光源65及び導光ユニット69は、ともに基板68の上面に設けられた配線部の接続位置に実装される。図13に示す実施形態では、導光部材60に下面に開口部を有する凹部60aが形成されているから、前記凹部60a内に前記光源65を設置できる。また図13に示すように基板の裏面には、IC70等が設けられ、基板68の上面に形成された配線部とIC70とは例えば基板68を貫通する導通部(図示しない)を介して電気的に接続されている。
図13に示す実施形態では、第2のセンサ電極部62が限られた領域のみに形成されており、第2のセンサ電極部62が設けられていない領域では空気層や反射層71により光を反射させて導光部材60内を伝播するようになっている。第2のセンサ電極部62は、凹部60aと対向する部分に穴を有し、導光部材60の下面とほぼ同等の大きさで形成することもできる。
図13に示す実施形態では、導光部材60に微細な貫通孔を設け、この貫通孔内に第1のセンサ電極部61と第2のセンサ電極部62間を電気的に接続する導通部66を埋設しており、前記導通部66を導光部材60内の光の伝播を阻害しない程度の大きさで形成できる。あるいは前記導通部66を透光性の導電層で形成すればより好適である。
また本実施形態では第1のセンサ電極部61及び第2のセンサ電極部62を、光透過率が光吸収率よりも大きいITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料で形成することができる。
かかる場合、第1のセンサ電極部61は光取り出し部67に延出して形成されても光Lは光取り出し部67から第1のセンサ電極部61を透過して取り出すことができる。センサ電極部61,62が光透過性であるため、第1のセンサ電極部61の上面(光取り出し部67と対向する領域を除く)及び第2のセンサ電極部62の下面に反射層を設けることが必要である。なお、反射層は空気層、あるいは基板68や外装ケース24との接着層であってもよい。
また第1のセンサ電極部61及び第2のセンサ電極部62を透明導電材料で形成する場合、導通部66を導光部材60の内部に貫通させる形態に代えて、導光部材60の側端部60bの表面に沿って導通部を高さ方向に形成し、前記導通部を介して、第1のセンサ電極部61及び第2のセンサ電極部62間を導光部材60の外側で電気的に接続する構成にもできる。
本実施形態における入力装置を、携帯機器や電化製品等の操作パネルとして組み込むことが出来る。
L、L1、L2 光
O1、O2、O3、O4 中心位置
1、50、69 導光ユニット
2、52、60 導光部材
3、61 第1のセンサ電極部
4、62 第2のセンサ電極部
7 貫通孔
8、53、54、67 光取り出し部
9 光入射面
10 反射構造部
11、13 爪部
14、66 導通部
20 支持体
24 外装ケース
25、68 基板
26、65光源
28 表面部材
30 意匠フィルム
30a、30c 照明部
31 入力装置
32 操作面
40 光透過孔

Claims (17)

  1. 入射された光を取り出すための光取り出し部を備える導光部材と、前記導光部材の第1の面側に配置された第1のセンサ電極部と、前記第1の面と対向する前記導光部材の第2の面側に配置された第2のセンサ電極部と、前記導光部材内を貫通し前記第1のセンサ電極部と前記第2のセンサ電極部間を電気的に接続する導通部とを備えることを特徴とする導光ユニット。
  2. 前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部は、前記導光部材内に入射された光に対する反射層として機能する請求項1記載の導光ユニット。
  3. 前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部は、光吸収率よりも光反射率が大きい材質で形成されている請求項1記載の導光ユニット。
  4. 前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部は、金属板で形成されている請求項1記載の導光ユニット。
  5. 前記第1のセンサ電極部には、前記第2のセンサ電極部の方向に延びる第1の爪部が設けられ、前記第2のセンサ電極部には、前記第1のセンサ電極部の方向に延びる第2の爪部が設けられ、前記導光部材には前記第1の面から前記第2の面に貫く貫通孔が形成されており、前記第1の爪部及び前記第2の爪部は夫々、前記貫通孔内に挿入されており、前記第1の爪部と前記第2の爪部とで前記導通部が構成されている請求項4記載の導光ユニット。
  6. 前記第1の爪部及び前記第2の爪部は、前記金属板を切り起こして形成されたものである請求項5記載の導光ユニット。
  7. 前記導光部材に形成された貫通孔は、前記第1の爪部及び前記第2の爪部の板厚に対して直交する幅方向を長手方向としたスリット状で形成され、前記第1の爪部及び前記第2の爪部の幅方向、及び前記貫通孔の長手方向は、前記導光部材内を伝播する光を遮らない方向に形成される請求項6記載の導光ユニット。
  8. 前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部には、夫々、複数の前記第1の爪部及び前記第2の爪部が形成され、前記導光部材には複数の前記貫通孔が形成されており、
    前記第1の爪部、前記第2の爪部及び前記貫通孔は、夫々、前記第1のセンサ電極部を前記第2のセンサ電極部に対して所定角度ずつ向きを変えて設置したときに前記第1の爪部及び前記第2の爪部を各貫通孔に挿入可能に形成されている請求項5記載の導光ユニット。
  9. 前記導光部材の前記第1の面には、前記第1のセンサ電極部の周囲に前記光取り出し部が形成され、前記導光部材には前記第1のセンサ電極部と対向する領域内に光の入射面が設けられている請求項1記載の導光ユニット。
  10. 前記第1のセンサ電極部には、前記導光部材との対向面から前記対向面の反対面にかけて光透過部が形成され、前記導光部材内に入射された光は前記導光部材の前記光取り出し部から前記光透過部を通って取り出される請求項1記載の導光ユニット。
  11. 前記第1の面に前記第1のセンサ電極部が設置され、前記第2の面に前記第2のセンサ電極部が設置された第1の導光部材と、前記第1のセンサ電極部を介して前記第1の導光部材と対向する第2の導光部材とが積層されており、前記第2の導光部材の前記第1の導光部材と対向する側と反対側の面には、前記第1の導光部材から前記第2の導光部材へ伝播された光を取り出す光取り出し部が形成されている請求項1記載の導光ユニット。
  12. 前記第1のセンサ電極部、前記第2のセンサ電極部及び前記導通部を備える複数の前記導光部材が支持体を介して連設されている請求項1記載の導光ユニット。
  13. 請求項1に記載された導光ユニットと、前記導光ユニットを実装するための基板と、光源と、を有して構成され、前記導光ユニットは、前記第2のセンサ電極部側を前記基板に対向させて実装されており、操作体と前記第1のセンサ電極部間の静電容量変化を検出可能としたことを特徴とする入力装置。
  14. 前記基板は前記導光ユニット及び前記光源の双方を実装する共通基板である請求項13記載の入力装置。
  15. 前記第1の面には、前記第1のセンサ電極部の設置領域以外の領域に前記光取り出し部が形成され、前記導光部材内に入射された光は、前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部、あるいは、前記第1のセンサ電極部及び前記第2のセンサ電極部以外の反射層にて反射されて、前記光取り出し部へ伝播される請求項13記載の入力装置。
  16. 前記導光部材の前記第1の面には、前記第1のセンサ電極部の周囲に前記光取り出し部が設けられ、前記光源は、前記第1のセンサ電極部の略中心位置に高さ方向に対向して設置されている請求項13記載の入力装置。
  17. 前記導光ユニットの前記第1の面側に、前記操作体による操作を可能とした操作面と、前記光取り出し部からの光を透過させて外部へ照射することが可能な照明部とを有する表面部材が設けられている請求項13記載の入力装置。
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