JP2022009028A - 物理キーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】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。【解決手段】本発明の一形態に係る物理キーシステム３は、静電容量式タッチパネル２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５ｃを有する蓋部材と、蓋部材の開口部５ｃを塞ぐように、蓋部材に設けられた物理キー６と、を備え、物理キー６は、導電層６ａ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６ｂと、が積層された積層体６ｃを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、物理キーシステムに関する。

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。

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。

特開２０１６－２０１１４０号公報 特開２０１２－６８７２４号公報

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。

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。

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。

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。

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１のII－II矢視断面図である。 図２のIII部分拡大図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (3)

1. 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。
2. 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。
3. 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。

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