特許 6403208 タッチパッド装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6403208

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】タッチパッド装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0354 20130101AFI20181001BHJP

   H01H 9/18 20060101ALI20181001BHJP

   H01H 36/00 20060101ALI20181001BHJP

   H01H 89/00 20060101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/0354 450

   H01H9/18 A

   H01H36/00 Y

   H01H36/00 J

   H01H89/00

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-18973(P2015-18973)

(22)【出願日】2015年2月3日

(65)【公開番号】特開2016-143252(P2016-143252A)

(43)【公開日】2016年8月8日

【審査請求日】2017年11月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプス電気株式会社

(72)【発明者】

【氏名】中澤 俊介

(72)【発明者】

【氏名】池田 純成

【審査官】 岩橋 龍太郎

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００９０６０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１６２２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−６７５５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０２−３／０４７

Ｈ０３Ｍ １１／００−１１／２６

Ｈ０１Ｈ ３６／００−３６／０２

Ｈ０１Ｈ １３／００−１３／８８

Ｈ０１Ｈ ９／００−９／２８

Ｈ０１Ｈ ８９／００−８９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方側に操作体が近接操作を行う操作面と、前記操作面に配置された照光部と、を有する操作部と、
互いに表裏関係にある第１面および第２面を有し、前記操作部の他方側に前記操作面と前記第１面とが沿うように配置され、前記第１面に前記近接操作を検出する検出部が設けられた基板と、
前記操作部と前記基板とを一体に支持する支持部材と、を備えたタッチパッド装置であって、
前記基板は、前記操作面側からの平面視で前記照光部には重ならないように設けられ、
前記基板の前記第２面側で、前記照光部の近傍に配置され、前記支持部材側に光を出力する光源を備え、
前記支持部材の前記光源と対向する位置には、前記光源から出力される光を前記照光部の向きに反射する反射部が設けられていることを特徴とするタッチパッド装置。

【請求項2】

前記操作部を前記操作面が露出した状態で、前記支持部材を前記操作面と交差する方向に往復自在に支持する筺体を備えたことを特徴とする請求項１に記載のタッチパッド装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチパッド装置に関し、特に、照光機能を備えたタッチパッド装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、操作者の指やタッチペンなどの操作体による近接操作を検知することで入力操作を行うタッチパネルあるいはタッチパッドと称される入力装置が携帯電話やタブレット型端末等の携帯機器や、ナビゲーション装置等の車載機器等に用いられている。また、デザイン性や視認性を向上させるため、入力装置への照光が行われる場合があるが、機器の構造等の制約から照光したい部分を光源で直接照光することが難しい場合がある。

【0003】

特許文献１（従来例１）に記載のタッチパネルを備えた携帯機器９００では、図５に示すように、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）９０５の表示エリア９０５ａ外で且つタッチパネルの操作可能範囲内に照光キー９０８を設けている。ＬＣＤ９０５の裏側に配置されたメイン基板上に、正面から見て照光キー９０８よりも外側にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）９１０を搭載し、ＬＥＤ９１０の正面側に、このＬＥＤ９１０からの光を照光キー９０８へ導く導光体９１１を設けている。導光体９１１を用いて光源であるＬＥＤ９１０が出力する光の向きと異なる位置を照光する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３‐２３９９００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述した従来例では、照光のために導光体を使用する必要があるため、部品点数が増え、組立ての工数や導光体分のコスト等が増加する虞があるという課題があった。

【0006】

本発明は、上述した課題を解決するもので、導光体を用いることなく照光することができる照光機能を備えたタッチパッド装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この課題を解決するために、本発明のタッチパッド装置は、一方側に操作体が近接操作を行う操作面と、前記操作面に配置された照光部と、を有する操作部と、互いに表裏関係にある第１面および第２面を有し、前記操作部の他方側に前記操作面と前記第１面とが沿うように配置され、前記第１面に前記近接操作を検出する検出部が設けられた基板と、前記操作部と前記基板とを一体に支持する支持部材と、を備え、前記基板は、前記操作面側からの平面視で前記照光部には重ならないように設けられ、前記基板の前記第２面側で、前記照光部の近傍に配置され、前記支持部材側に光を出力する光源を備え、前記支持部材の前記光源と対向する位置には、前記光源から出力される光を前記照光部の向きに反射する反射部が設けられていることを特徴とする。

【0008】

これによれば、支持部材の一方側には、光源と対向する位置に、光源から出力される光を照光部の向きに反射する反射部が設けられており、基板は、操作面側からの平面視で照光部に重ならないように設けられているので、導光体を用いることなく照光部の照光を行うことができる。従って、導光体を用いることなく照光することができる照光機能を備えたタッチパッド装置を提供することができる。

【0009】

また、本発明のタッチパッド装置は、前記操作部を前記操作面が露出した状態で、前記支持部材を前記操作面と交差する方向に往復自在に支持する筺体を備えたことを特徴とする。

【0010】

これによれば、筺体に、操作部が露出した状態で、支持部材が操作面と交差する方向に往復自在に支持されているので、操作面を押圧操作した場合に、操作部と支持部が一体的に移動する。このため押圧操作によって操作部が移動しても支持部材との位置が一定に保たれるので照光の状態が変化することがない。従って操作によって操作部が移動しても安定した照光を行うことができる照光機能を備えたタッチパッド装置を提供することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、導光体を用いることなく照光を行うことができるタッチパッド装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】タッチパッド装置の外観を示す図である。

【図2】タッチパッド装置の構成部品を示す分解斜視図である。

【図3】第１の基板を示す部品図である。

【図4】タッチパッド装置の構造および動作を説明する図である。

【図5】従来技術のタッチパネルを備えた携帯機器を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［第１実施形態］
以下に第１実施形態におけるタッチパッド装置１００について説明する。

【0014】

まず始めに本実施形態におけるタッチパッド装置１００の構成について図１ないし図４を用いて説明する。図１は、タッチパッド装置１００の外観を示す図で、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すタッチパッド装置１００を上（Ｚ１）側から見た平面図である。図２は、タッチパッド装置１００の構成部品を示す分解斜視図である。図３は第１の基板２０を示す部品図で、図３（ａ）は第１面（Ｚ１）側から見た斜視図であり、図３（ｂ）は第２面（Ｚ２）側から見た斜視図である。図４はタッチパッド装置１００の構造および動作を説明する図である。図４（ａ）は図１（ｂ）に示すタッチパッド装置１００の初期状態におけるＡ‐Ａ断面を示す断面図であり、図４（ｂ）は照光状態を説明する図で、図４（ａ）に示すＰ部の拡大模式図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）の状態から押圧操作された場合の断面図である。

【0015】

タッチパッド装置１００は図１（ａ）に示すように、略直方体状の筺体４０に円筒状の操作部１０が組み合わされて外観が形成されている。

【0016】

また、タッチパッド装置１００は、図２に示すように、操作部１０と、第１の基板２０と、支持部材３０と、筺体４０を構成する基体４１と底板４２とを備え、筺体４０の内部に収容される第２の基板５０を有している。

【0017】

操作部１０は、乳白色等の透光性を有する合成樹脂材料からなる導光部１０ｄを、遮光性を有する合成樹脂材料からなる遮光部１０ｅが覆うように、２色成型されている（図４（ａ）参照）。操作部１０は、図１および図２に示すように一方（Ｚ１）側に円形状で操作体５００が近接操作を行う操作面１０ａを有し、操作面１０ａには、遮光部１０ｅから導光部１０ｄを一部分露出させて三角形状の照光部１０ｂが４箇所に配置されている。また、操作面１０ａの外周から下（Ｚ２）側の延設された円筒状の外周壁１０ｃを有し、その内側には第１の基板２０を収容可能な空間が形成されている。

【0018】

第１の基板２０は、図２に示すように略円形状の外形で、互いに表裏関係にある第１面２０ａおよび第２面２０ｂを有しており、操作面１０ａ側からの平面視で照光部１０ｂには重ならないように切り欠き部２０ｃが４箇所に設けられている（図１（ｂ）参照）。第１の基板２０は、ガラスエポキシ等の基材に銅箔等で不図示の配線パターン等が形成されており、第１面２０ａには図３（ａ）に示すように操作部１０への近接操作を検出するための検出電極２０ｄが複数配置された検出部２０ｅが設けられている。また、第２面２０ｂ側には図３（ｂ）に示すように切り欠き部２０ｃの近傍に、それぞれ光を出力する光源２５としてＬＥＤが配置されている。

【0019】

支持部材３０は合成樹脂材からなり、図２に示すように中空の円筒形状を有する円筒部３０ａと、円筒部３０ａの内部に上（Ｚ１）側からの平面視で十字状の内壁３０ｅが、フラットケーブル等の電気的な接続手段が挿通可能に形成されている。円筒部３０ａの一方（Ｚ１）側の端部に外周に沿って環状に上面部３０ｂが形成されており、支持部３０ｃが上面部３０ｂの外周から他方（Ｚ２）側に延設されている。上面部３０ｂには、支持部材３０を、操作部１０および第１の基板２０と組み合わせた際に照光部１０ｂおよび光源２５と向かい合う位置に、傾斜面が照光部１０ｂ側に向いた反射部３０ｄが設けられている。反射部３０ｄの表面は鏡面状に加工されており、他の部位と比較して光を反射しやすくなっている。また、内壁３０ｅの下（Ｚ２）側の端部には図４（ａ）に示すように押圧部３０ｆが形成されている。

【0020】

筺体４０を構成する基体４１は合成樹脂材からなり、図２に示すように矩形状の天板部４１ａと、天板部４１ａの外周から下（Ｚ２）側の延設された側壁部４１ｂと、が形成されており、その内側には第２の基板５０を収容可能な空間が形成されている。天板部４１ａの中央部には支持部材３０の円筒部３０ａが挿入可能な円形状の貫通孔４０ｃが設けられている。

【0021】

筺体４０を構成する底板４２は合成樹脂材からなり、図２に示すように矩形状の蓋部４２ａと、蓋部４２ａの上（Ｚ１）側には第２の基板５０を保持するための円柱状の基板保持部４２ｂが４箇所に設けられている。蓋部４２ａは、基体４１と組み合わせた際に基体４１の側壁部４１ｂの下（Ｚ２）側で、側壁部４１ｂで囲まれた空間を覆うように形成されている。

【0022】

第２の基板５０は、ガラスエポキシ等の基材に銅箔等で不図示の配線パターン等が形成されており、図２に示すように矩形状の外形を有している。第２の基板５０には、その上面（Ｚ１）側に押圧操作部５５ａを有するプッシュスイッチ５５が配置されている。

【0023】

次にタッチパッド装置１００の構造について図１および図４を用いて説明する。

【0024】

操作部１０には図４（ａ）に示すように、操作面１０ａの他方（Ｚ２）側に、第１の基板２０の第１面２０ａが操作面１０ａに沿うように配置されて不図示の接着剤等で固定されている。

【0025】

支持部材３０の支持部３０ｃには、操作部１０が外周壁１０ｃの内側で接続され、操作部１０と第１の基板２０とが一体に支持されている。このように組み合わされた際に、図１（ｂ）に示すように、第１の基板２０の切り欠き部２０ｃが操作部１０の照光部１０ｂと対応する位置に配置され、図４（ａ）に示すように、第２面２０ｂに備えられた光源２５であるＬＥＤが支持部材３０の反射部３０ｄと対向する位置に配置される。

【0026】

筺体４０の基体４１に設けられた貫通孔４０ｃには支持部材３０の円筒部３０ａが挿入されている。底板４２に設けられた基板保持部４２ｂに第２の基板５０が保持された状態で、第２の基板５０に配置されたプッシュスイッチ５５の押圧操作部５５ａが支持部材３０に設けられた押圧部３０ｆと接した状態で支持部材３０を上（Ｚ１）側に支持している。このように組立てた状態で支持部材３０は、操作部１０を操作面１０ａと交差する方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側に露出した状態で、操作面１０ａと交差する方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）に往復自在に支持されている。また、初期状態（非操作時）で支持部材３０は、プッシュスイッチ５５の押圧操作部５５ａの操作力によって下（Ｚ２）側に押圧可能な状態で支持されている。第１の基板２０と第２の基板５０は不図示のフラットケーブル等で接続され第２の基板５０から第１の基板２０へ電源を供給することや、第１の基板２０から出力された信号を第２の基板５０へ伝達することができる。

【0027】

次に、タッチパッド装置１００の動作について、図１および図４を用いて説明する。

【0028】

図１（ａ）に示すように操作体５００が操作部１０の操作面１０ａを近接操作すると、第１の基板２０の第１面２０ａに設けられた検出部２０ｅの検出電極２０ｄの静電容量が変化し、この静電容量の変化を検出することでタッチパッドとして動作を行うことができる。

【0029】

図４（ｂ）に破線の矢印で示すように、第１の基板２０の第２面２０ｂに備えられた光源２５であるＬＥＤから支持部材３０が配置されている下（Ｚ２）側に光が出力されると、出力された光は反射部３０ｄで操作部１０の照光部１０ｂの向きに反射される。反射された光は、導光部１０ｄを通過しで照光部１０ｂへ到達することで照光を行うことができる。

【0030】

操作部１０が押圧されると図４（ｃ）に示すように操作部１０は支持部材３０と一体的に下（Ｚ２）側に移動する。このため支持部材３０に設けられた押圧部３０ｆがプッシュスイッチ５５の押圧操作部５５ａを押圧することでプッシュスイッチ５５を操作することができる。

【0031】

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

【0032】

本実施形態のタッチパッド装置１００では、一方（Ｚ１）側に操作体５００が近接操作を行う操作面１０ａと、操作面１０ａに配置された照光部１０ｂと、を有する操作部１０と、互いに表裏関係にある第１面２０ａおよび第２面２０ｂを有し、操作部１０の他方（Ｚ２）側に操作面１０ａと第１面２０ａとが沿うように配置され、第１面２０ａに近接操作を検出する検出部２０ｅが設けられた第１の基板２０と、操作部１０と第１の基板２０とを一体に支持する支持部材３０と、を備え、第１の基板２０は、操作面１０ａ側からの平面視で照光部１０ｂには重ならないように設けられ、第１の基板２０の第２面２０ｂ側で、照光部１０ｂの近傍に配置され、支持部材３０側に光を出力する光源２５を備え、支持部材３０の光源２５と対向する位置には、光源２５から出力される光を照光部１０ｂの向きに反射する反射部３０ｄが設けられるよう構成した。

【0033】

これにより、支持部材３０の一方（Ｚ１）側には、光源２５と対向する位置に、光源２５から出力される光を照光部１０ｂの向きに反射する反射部３０ｄが設けられており、第１の基板２０は、操作面１０ａ側からの平面視で照光部１０ｂに重ならないように設けられているので、導光体を用いることなく照光部１０ｂの照光を行うことができる。従って、導光体を用いることなく照光することができる照光機能を備えたタッチパッド装置を提供することができる。

【0034】

また、本実施形態のタッチパッド装置１００では、操作部１０を操作面１０ａが露出した状態で、支持部材３０を操作面１０ａと交差する方向に往復自在に支持する筺体４０を備える構成とした。

【0035】

これにより、筺体４０に、操作部１０が露出した状態で、支持部材３０が操作面１０ａと交差する方向に往復自在に支持されているので、操作面１０ａを押圧操作した場合に、操作部１０と支持部材３０が一体的に移動する。このため押圧操作によって操作部１０が移動しても支持部材３０との位置が一定に保たれるので照光の状態が変化することがない。従って操作によって操作部１０が移動しても安定した照光を行うことができる照光機能を備えたタッチパッド装置を提供することができる。

【0036】

また、支持部材３０の他方（Ｚ２）側に押圧部３０ｆが一体的に設けられているので、操作部１０を押圧操作した場合に、押圧部３０ｆを支持部材３０と一体的に、第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（Ｚ２）側へ移動させることができる。このため、押圧部３０ｆに当接する位置にプッシュスイッチ５５配置することによってプッシュスイッチ５５を駆動することができ、押圧操作の検出が可能なタッチパッド装置を構成することができる。

【0037】

以上のように、本発明の実施形態に係るタッチパッド装置１００を具体的に説明したが、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。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

【0038】

（１）本実施形態において、乳白色等の透光性を有する合成樹脂材料と遮光性を有する合成樹脂材料とを２色成型して、操作部を形成する例を示して説明を行ったが、透光性の導光部に遮光性の塗料を塗布するように変形して実施しても良い。

【0039】

（２）本実施形態において、反射部の表面が鏡面加工してある例を示して説明を行ったが、表面に反射用塗料を塗装したり、めっき加工を施したりするように変形して実施しても良い。

【0040】

（３）本実施形態において、光源がＬＥＤである例を示して説明を行ったが、電球等ＬＥＤ以外の発光素子を用いるよう変形して実施しても良い。

【0041】

（４）本実施形態において、押圧操作を検出するのにプッシュスイッチを用いる例を示して説明を行ったが、圧力センサを用いて押圧操作を検出するようにしても良い。

【符号の説明】

【0042】

１０ 操作部
１０ａ 操作面
１０ｂ 照光部
１０ｃ 外周壁
１０ｄ 導光部
１０ｅ 遮光部
２０ 第１の基板
２０ａ 第１面
２０ｂ 第２面
２０ｃ 切り欠き部
２０ｄ 検出電極
２０ｅ 検出部
２５ 光源
３０ 支持部材
３０ａ 円筒部
３０ｂ 上面部
３０ｃ 支持部
３０ｄ 反射部
３０ｅ 内壁
３０ｆ 押圧部
４０ 筺体
４０ｃ 貫通孔
４１ 基体
４１ａ 天板部
４１ｂ 側壁部
４２ 底板
４２ａ 蓋部
４２ｂ 基板保持部
５０ 第２の基板
５５ プッシュスイッチ
５５ａ 押圧操作部
１００ タッチパッド装置
５００ 操作体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】