JP2022009028A

JP2022009028A - Physical key system

Info

Publication number: JP2022009028A
Application number: JP2021167272A
Authority: JP
Inventors: 久和松本; Hisakazu Matsumoto; 恵子黒崎; Keiko Kurosaki
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2037-08-28
Also published as: JP7260198B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a physical key system capable of suppressing an unintended response of an electronic apparatus due to an unexpected contact by an operator.

SOLUTION: A physical key system 3 according to one embodiment of a present invention includes a lid member that can cover a touch surface of a capacitive touch panel 2 and has an opening 5c at a preset position, and a physical key 6 provided on the lid member so as to close the opening 5c of the lid member. The physical key 6 has a laminated body 6c in which a conductive layer 6a and a breaking layer 6b capable of breaking off a weak current of a preset current value or less are laminated.

SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、物理キーシステムに関する。 The present invention relates to a physical key system.

近年、物理キーと静電容量式タッチパネルとを組み合わせて入力装置が構成されている。例えば、特許文献１に開示の入力装置は、操作キーを押下すると、絶縁基板の開口部を介して反転部材の下面に設けられた導電部材が押し下げられ、当該導電部材が静電容量式タッチパネルに接触することで、入力を検知する構成とされている。 In recent years, an input device has been configured by combining a physical key and a capacitive touch panel. For example, in the input device disclosed in Patent Document 1, when the operation key is pressed, the conductive member provided on the lower surface of the reversing member is pushed down through the opening of the insulating substrate, and the conductive member becomes a capacitive touch panel. It is configured to detect the input by touching it.

また、特許文献２に開示の入力装置は、静電容量式タッチパネルに設けられたキートップを押下すると、静電容量式タッチパネルが撓んで当該静電容量式タッチパネルと積層された押し子シートの押し子が押し下げられ、押し下げられた押し子によって変形したメタルドームを介して電極を電気的に接続することで、入力を検知する構成とされている。 Further, in the input device disclosed in Patent Document 2, when the key top provided on the capacitive touch panel is pressed, the capacitive touch panel bends and presses the pusher sheet laminated with the capacitive touch panel. The child is pushed down, and the electrode is electrically connected via a metal dome deformed by the pushed down pusher to detect the input.

特開２０１６－２０１１４０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-20140 特開２０１２－６８７２４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-68724

特許文献１及び２の入力装置は、操作者が予期せずに操作キーやキートップに接触した場合も入力を検知してしまう。そのため、予期せぬ操作者の接触により電子機器が意図しない応答をして誤動作する可能性がある。 The input devices of Patent Documents 1 and 2 detect the input even when the operator unexpectedly touches the operation key or the key top. Therefore, there is a possibility that the electronic device may give an unintended response and malfunction due to an unexpected contact with the operator.

本発明の目的は、予期せぬ操作者の接触による電子機器の意図しない応答を抑制することができる物理キーシステムを提供する。 An object of the present invention is to provide a physical key system capable of suppressing an unintended response of an electronic device due to an unexpected operator contact.

本発明の一形態に係る物理キーシステムは、
静電容量式タッチパネルのタッチ面を覆うことが可能であり、予め設定された位置に開口部を有する蓋部材と、
前記蓋部材の開口部を塞ぐように、前記蓋部材に設けられた物理キーと、
を備え、
前記物理キーは、導電層と、予め設定された電流値以下の微弱電流を遮断可能な遮断層と、が積層された積層体を有する。 The physical key system according to one embodiment of the present invention is
A lid member that can cover the touch surface of a capacitive touch panel and has an opening at a preset position,
A physical key provided on the lid member so as to close the opening of the lid member, and
Equipped with
The physical key has a laminated body in which a conductive layer and a cutoff layer capable of cutting off a weak current having a current value or less set in advance are laminated.

本発明によれば、予期せぬ操作者の接触による電子機器の意図しない応答を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress an unintended response of an electronic device due to an unexpected contact by an operator.

実施の形態における物理キーシステムを備えた電子機器を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the electronic device provided with the physical key system in embodiment. 図１のII－II矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 図２のIII部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Further, in order to clarify the explanation, the following description and drawings are appropriately simplified.

先ず、本実施の形態の電子機器において、操作者が物理キーに接触していない状態（即ち、通常状態）の構成を説明する。図１は、本実施の形態における物理キーシステムを備えた電子機器を模式的に示す斜視図である。図２は、図１のII－II矢視断面図である。図３は、図２のIII部分拡大図である。なお、以下の説明では、図２に示すように電子機器の上下方向を規定して説明する。 First, in the electronic device of the present embodiment, a configuration of a state in which the operator is not in contact with the physical key (that is, a normal state) will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing an electronic device provided with a physical key system according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2 III. In the following description, the vertical direction of the electronic device will be defined and described as shown in FIG.

電子機器１は、図１及び図２に示すように、静電容量式タッチパネル２及び物理キーシステム３を備えており、例えば、ディスプレーキーなどの端末機器である。静電容量式タッチパネル２は、一般的な静電容量式タッチパネルであり、投影型静電容量式タッチパネル又は表面型静電容量式タッチパネルである。このような静電容量式タッチパネル２は、タッチ面を上側に配置した状態で下蓋４内に収容されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic device 1 includes a capacitive touch panel 2 and a physical key system 3, and is, for example, a terminal device such as a display key. The capacitance type touch panel 2 is a general capacitance type touch panel, and is a projection type capacitance type touch panel or a surface type capacitance type touch panel. Such a capacitive touch panel 2 is housed in the lower lid 4 with the touch surface arranged on the upper side.

物理キーシステム３は、上蓋５及び物理キー６を備えている。上蓋５は、静電容量式タッチパネル２のタッチ面を覆い、下蓋４とで静電容量式タッチパネル２を囲んでいる。上蓋５は、例えば、天板５ａ、及び天板５ａの各辺から下方に延在する側板５ｂを備えており、下蓋４と嵌合可能な形状とされている。 The physical key system 3 includes an upper lid 5 and a physical key 6. The upper lid 5 covers the touch surface of the capacitive touch panel 2, and the lower lid 4 surrounds the capacitive touch panel 2. The upper lid 5 is provided with, for example, a top plate 5a and a side plate 5b extending downward from each side of the top plate 5a, and has a shape that can be fitted with the lower lid 4.

天板５ａの所定の位置には、開口部５ｃが形成されている。開口部５ｃは、図３に示すように、電子機器１の上下方向から見て、静電容量式タッチパネル２のタッチ面における予め設定された反応領域２ａと重なるように配置されている。ちなみに、本実施の形態の電子機器１は、図１に示すように、表示装置７を備えており、当該表示装置７を露出させるための開口部５ｄも天板５ａに形成されている。 An opening 5c is formed at a predetermined position on the top plate 5a. As shown in FIG. 3, the opening 5c is arranged so as to overlap with a preset reaction region 2a on the touch surface of the capacitive touch panel 2 when viewed from the vertical direction of the electronic device 1. Incidentally, as shown in FIG. 1, the electronic device 1 of the present embodiment includes a display device 7, and an opening 5d for exposing the display device 7 is also formed on the top plate 5a.

物理キー６は、操作者が電子機器１を操作するために押下する操作キーである。物理キー６は、上蓋５の開口部５ｃを塞ぐように、上蓋５に設けられている。このとき、物理キー６は、図３に示すように、静電容量式タッチパネル２の反応領域２ａの上方で、静電容量式タッチパネル２のタッチ面と予め設定された間隔を開けて配置されている。 The physical key 6 is an operation key pressed by the operator to operate the electronic device 1. The physical key 6 is provided on the upper lid 5 so as to close the opening 5c of the upper lid 5. At this time, as shown in FIG. 3, the physical key 6 is arranged above the reaction region 2a of the capacitive touch panel 2 with a preset interval from the touch surface of the capacitive touch panel 2. There is.

このような物理キー６は、導電層６ａと遮断層６ｂとが積層された積層体６ｃを備えている。導電層６ａは、例えば、金属膜で構成することができるが、導電性を有する材料で構成されていればよい。但し、詳細は後述するが、導電層６ａは、操作者が接触しても劣化し難い材料で構成されていることが好ましい。 Such a physical key 6 includes a laminated body 6c in which a conductive layer 6a and a blocking layer 6b are laminated. The conductive layer 6a can be made of, for example, a metal film, but may be made of a conductive material. However, although the details will be described later, it is preferable that the conductive layer 6a is made of a material that does not easily deteriorate even if it comes into contact with the operator.

遮断層６ｂは、操作者が物理キー６を押下して当該物理キー６が静電容量式タッチパネル２に接触した際に、物理キー６に流れる微弱電流を遮断する。微弱電流は、操作者が物理キー６を予期せずに押下して当該物理キー６が静電容量式タッチパネル２に接触した際に、静電容量式タッチパネル２が接触（入力）を検知しないように、静電容量式タッチパネル２の感度などに基づいて予め設定された電流値以下に設定されている。このとき、遮断層６ｂの材料や層厚などを調整するとよい。このような遮断層６ｂは、例えば、ポリイミドフィルムで構成することができるが、上述のように微弱電流を遮断できる材料で構成されていればよい。 The cutoff layer 6b cuts off the weak current flowing through the physical key 6 when the operator presses the physical key 6 and the physical key 6 comes into contact with the capacitive touch panel 2. The weak current is such that when the operator unexpectedly presses the physical key 6 and the physical key 6 comes into contact with the capacitive touch panel 2, the capacitive touch panel 2 does not detect the contact (input). In addition, the current value is set to be less than or equal to a preset value based on the sensitivity of the capacitive touch panel 2 and the like. At this time, it is advisable to adjust the material and layer thickness of the barrier layer 6b. Such a blocking layer 6b can be made of, for example, a polyimide film, but may be made of a material capable of blocking a weak current as described above.

本実施の形態では、図３に示すように、上述の積層体６ｃが３層重ねられている。そして、電子機器１の上下方向から見て、中層の積層体６ｃが最上層の積層体６ｃの周縁から突出しており、この突出した部分が上蓋５の開口部５ｃの周辺部分に下方から固定されている。但し、物理キー６は、上蓋５の開口部５ｃを塞ぐように当該上蓋５に固定されていればよい。また、積層体６ｃの積層数は、適宜、変更可能である。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the above-mentioned laminated body 6c is laminated in three layers. Then, when viewed from the vertical direction of the electronic device 1, the middle layer laminated body 6c protrudes from the peripheral edge of the uppermost layered laminated body 6c, and this protruding portion is fixed to the peripheral portion of the opening 5c of the upper lid 5 from below. ing. However, the physical key 6 may be fixed to the upper lid 5 so as to close the opening 5c of the upper lid 5. Further, the number of laminated bodies 6c can be appropriately changed.

このとき、導電層６ａが遮断層６ｂに対して上側に配置されていることが好ましく、その結果、導電層６ａが上蓋５の開口部５ｃから露出することになる。これにより、操作者が物理キー６を操作するときに、遮断層６ｂに対して高強度な導電層６ａが接触面となり、物理キー６の劣化を抑制することができる。 At this time, it is preferable that the conductive layer 6a is arranged above the blocking layer 6b, and as a result, the conductive layer 6a is exposed from the opening 5c of the upper lid 5. As a result, when the operator operates the physical key 6, the conductive layer 6a having high strength with respect to the blocking layer 6b becomes a contact surface, and deterioration of the physical key 6 can be suppressed.

また、物理キー６は、図３に示すように、物理キー６と静電容量式タッチパネル２のタッチ面との間隔に応じて、下方に突出する凸部６ｄを備えていることが好ましい。これにより、操作者が物理キー６を押下した際に当該物理キー６を静電容量式タッチパネル２に確実に接触させることができる。ちなみに、本実施の形態では、最下層の積層体６ｃにおける遮断層６ｂに開口部６ｅが形成されており、当該開口部６ｅから導電層６ａに形成された凸部６ｆが下方に向かって突出している。 Further, as shown in FIG. 3, the physical key 6 preferably includes a convex portion 6d that projects downward according to the distance between the physical key 6 and the touch surface of the capacitive touch panel 2. As a result, when the operator presses the physical key 6, the physical key 6 can be reliably brought into contact with the capacitive touch panel 2. Incidentally, in the present embodiment, an opening 6e is formed in the blocking layer 6b in the lowermost laminated body 6c, and the convex portion 6f formed in the conductive layer 6a protrudes downward from the opening 6e. There is.

このような電子機器１は、例えば、表示装置７の表示された情報に基づいて、操作者が物理キー６を押下することで操作される。このとき、静電容量式タッチパネル２と物理キー６との間には、静電容量式タッチパネル２のタッチ面に固定された導電性の反転部材８を備えていることが好ましい。反転部材８は、通常状態において上側に凸状に盛り上がっており、例えば、メタルドームで構成することができる。なお、反転部材８の機能については、後述する。 Such an electronic device 1 is operated by, for example, an operator pressing a physical key 6 based on the displayed information of the display device 7. At this time, it is preferable that a conductive reversing member 8 fixed to the touch surface of the capacitive touch panel 2 is provided between the capacitive touch panel 2 and the physical key 6. The reversing member 8 is convexly raised upward in a normal state, and can be formed of, for example, a metal dome. The function of the reversing member 8 will be described later.

次に、本実施の形態の電子機器１において、物理キー６が押下された際の動作を説明する。操作者によって物理キー６が押下されると、物理キー６が下方に撓んで凸部６ｄを押し下げる。そして、凸部６ｄによって予め設定された押込量以上の押込量で反転部材８が押し込まれると、反転部材８は下側に凸状態に反転して当該静電容量式タッチパネル２に接触する。 Next, in the electronic device 1 of the present embodiment, the operation when the physical key 6 is pressed will be described. When the physical key 6 is pressed by the operator, the physical key 6 bends downward and pushes down the convex portion 6d. Then, when the reversing member 8 is pushed in by the pushing amount equal to or larger than the pushing amount preset by the convex portion 6d, the reversing member 8 is turned downward in a convex state and comes into contact with the capacitance type touch panel 2.

このとき、操作者が予期せずに物理キー６を押下した場合、予期して物理キー６を押下した場合に比べて、操作者の物理キー６への接触が弱く、物理キー６の押込量が小さいので、物理キー６の上面と静電容量式タッチパネル２のタッチ面との距離が長く、物理キー６に流れる電流は微弱である。 At this time, when the operator unexpectedly presses the physical key 6, the operator's contact with the physical key 6 is weaker than when the physical key 6 is unexpectedly pressed, and the amount of pressing the physical key 6 is weak. Is small, the distance between the upper surface of the physical key 6 and the touch surface of the capacitive touch panel 2 is long, and the current flowing through the physical key 6 is weak.

そして、上述のように、遮断層６ｂが遮断する電流値は、操作者が物理キー６を予期せずに押下した際に、静電容量式タッチパネル２が入力を検知しない電流値に設定されているので、物理キー６に流れる電流は、遮断層６ｂによって遮断される。その結果、静電容量式タッチパネル２の静電容量は殆ど変化せず、静電容量式タッチパネル２は入力を検知しない。これにより、予期せぬ操作者の物理キー６への接触による電子機器１の意図しない応答を抑制することができる。 Then, as described above, the current value cut off by the cutoff layer 6b is set to a current value at which the capacitive touch panel 2 does not detect an input when the operator unexpectedly presses the physical key 6. Therefore, the current flowing through the physical key 6 is cut off by the cutoff layer 6b. As a result, the capacitance of the capacitive touch panel 2 hardly changes, and the capacitive touch panel 2 does not detect the input. As a result, it is possible to suppress an unintended response of the electronic device 1 due to an unexpected contact of the operator with the physical key 6.

一方、操作者が予期して物理キー６を押下した場合、予期せずに物理キー６を押下した場合に比べて、操作者の物理キー６への接触が強く、物理キー６の押込量が大きいので、物理キー６の上面と静電容量式タッチパネル２のタッチ面との距離が短く、物理キー６に流れる電流は大きい。 On the other hand, when the operator unexpectedly presses the physical key 6, the operator has stronger contact with the physical key 6 and the amount of pressing the physical key 6 is larger than when the physical key 6 is unexpectedly pressed. Since it is large, the distance between the upper surface of the physical key 6 and the touch surface of the capacitive touch panel 2 is short, and the current flowing through the physical key 6 is large.

このとき、物理キー６に流れる電流値は、遮断層６ｂが遮断する電流値より大きいので、遮断層６ｂによって遮断されない。その結果、静電容量式タッチパネル２の静電容量は変化し、静電容量式タッチパネル２は入力を検知する。これにより、予期した操作者の物理キー６への接触は、良好に検知することができる。 At this time, the current value flowing through the physical key 6 is larger than the current value cut off by the cutoff layer 6b, so that the cutoff layer 6b does not cut off the current value. As a result, the capacitance of the capacitive touch panel 2 changes, and the capacitive touch panel 2 detects the input. As a result, the expected contact of the operator with the physical key 6 can be detected satisfactorily.

このとき、反転部材８は、メタルドームで構成しているので、物理キー６が押下された際のクリック感を得ることができる。なお、本実施の形態の反転部材８は、メタルドームで構成したが、物理キー６が押下された際のクリック感を得ることができ、且つ、物理キー６による押下が解除されると、下側への凸状態から上側への凸状態に復元可能な部材であればよい。 At this time, since the reversing member 8 is composed of a metal dome, it is possible to obtain a click feeling when the physical key 6 is pressed. Although the reversing member 8 of the present embodiment is composed of a metal dome, it is possible to obtain a click feeling when the physical key 6 is pressed, and when the pressing by the physical key 6 is released, the lower member 8 is lowered. Any member may be used as long as it can be restored from a convex state to the side to a convex state to the upper side.

このように本実施の形態の物理キー６は、微弱電流を遮断する遮断層６ｂを備えている。そのため、操作者が予期せずに物理キー６を押下した場合、物理キー６に流れる電流が遮断層６ｂによって遮断され、その結果、反転部材８が静電容量式タッチパネル２に接触しても、静電容量式タッチパネル２は入力を検知しない。これにより、予期せぬ操作者の物理キー６への接触による電子機器１の意図しない応答を抑制することができる。 As described above, the physical key 6 of the present embodiment includes a cutoff layer 6b that cuts off a weak current. Therefore, when the operator unexpectedly presses the physical key 6, the current flowing through the physical key 6 is cut off by the cutoff layer 6b, and as a result, even if the reversing member 8 comes into contact with the capacitive touch panel 2, even if it comes into contact with the capacitive touch panel 2. The capacitive touch panel 2 does not detect an input. As a result, it is possible to suppress an unintended response of the electronic device 1 due to an unexpected contact of the operator with the physical key 6.

また、本実施の形態の物理キーシステム３を、静電容量式タッチパネルが搭載された製造済みの電子機器に被せるだけで、簡単に物理キーによって操作される電子機器に変換することができる。そのため、物理キーによって操作される電子機器に変換するために、電子機器の電気的及び構造的な再設計が必要がなく、物理キーシステム３の汎用性が高い。 Further, the physical key system 3 of the present embodiment can be easily converted into an electronic device operated by a physical key simply by covering a manufactured electronic device equipped with a capacitive touch panel. Therefore, there is no need to electrically and structurally redesign the electronic device in order to convert it into an electronic device operated by the physical key, and the physical key system 3 is highly versatile.

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.

１電子機器
２静電容量式タッチパネル、２ａ反応領域
３物理キーシステム
４下蓋
５上蓋、５ａ天板、５ｂ側板
５ｃ、５ｄ開口部
６物理キー、６ａ導電層、６ｂ遮断層、６ｃ積層体、６ｄ凸部、６ｅ開口部、６ｆ凸部
７表示装置
８反転部材 1 Electronic device 2 Capacitive touch panel, 2a Reaction area 3 Physical key system 4 Bottom lid 5 Top lid, 5a Top plate, 5b Side plate 5c, 5d Opening 6 Physical key, 6a Conductive layer, 6b Blocking layer, 6c laminated body, 6d Convex part, 6e Opening part, 6f Convex part 7 Display device 8 Inverting member

Claims

静電容量式タッチパネルのタッチ面を覆うことが可能であり、予め設定された位置に開口部を有する蓋部材と、
前記蓋部材の開口部を塞ぐように、前記蓋部材に設けられた物理キーと、
を備え、
前記物理キーは、導電層と、予め設定された電流値以下の微弱電流を遮断可能な遮断層とから構成される層が前記タッチ面と平行に２層以上積層された積層体を有し、
前記静電容量式タッチパネルと前記物理キーとの間には、前記静電容量式タッチパネルのタッチ面に固定された導電性の反転部材を備え、
前記反転部材は、前記物理キーが押下されて当該物理キーによって押し込まれていない状態で前記物理キーの側に凸状であり、前記物理キーが押下されて当該物理キーによって予め設定された押込量以上の押込量で押し込まれると、反転して前記静電容量式タッチパネルの側に凸状となる、物理キーシステム。 A lid member that can cover the touch surface of a capacitive touch panel and has an opening at a preset position,
A physical key provided on the lid member so as to close the opening of the lid member, and
Equipped with
The physical key has a laminated body in which two or more layers composed of a conductive layer and a blocking layer capable of blocking a weak current having a current value or less set in advance are laminated in parallel with the touch surface.
A conductive reversing member fixed to the touch surface of the capacitive touch panel is provided between the capacitive touch panel and the physical key.
The reversing member is convex toward the physical key in a state where the physical key is pressed and not pressed by the physical key, and the pressing amount preset by the physical key when the physical key is pressed. A physical key system that reverses and becomes convex toward the capacitive touch panel when pushed in with the above pushing amount.

前記積層体は、前記蓋部材で前記静電容量式タッチパネルのタッチ面を覆った状態で、前記静電容量式タッチパネルの側に突出する凸部を備える、請求項１に記載の物理キーシステム。 The physical key system according to claim 1, wherein the laminated body includes a convex portion protruding toward the capacitive touch panel with the touch surface of the capacitive touch panel covered with the lid member.

前記導電層は、前記蓋部材の開口部から露出する、請求項１又は２に記載の物理キーシステム。 The physical key system according to claim 1 or 2, wherein the conductive layer is exposed from an opening of the lid member.