特開 2024-179036 入力操作装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179036

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】入力操作装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/03 20060101AFI20241219BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20241219BHJP

   H01H 13/00 20060101ALI20241219BHJP

   H01H 36/00 20060101ALI20241219BHJP

   H01H 25/00 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

G06F3/03 400Z

G06F3/044

H01H13/00 B

H01H36/00 Y

H01H36/00 J

H01H36/00 K

H01H25/00 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023097526

(22)【出願日】2023-06-14

(71)【出願人】

【識別番号】391043974

【氏名又は名称】株式会社ユー・コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100133101

【弁理士】

【氏名又は名称】島崎 俊英

(74)【代理人】

【識別番号】100092808

【弁理士】

【氏名又は名称】羽鳥 亘

(74)【代理人】

【識別番号】100140981

【弁理士】

【氏名又は名称】柿原 希望

(72)【発明者】

【氏名】粕谷 智

【テーマコード（参考）】

5G031

5G046

5G206

【Ｆターム（参考）】

5G031AS19K

5G031AS19Z

5G031AS20K

5G031AS20Z

5G031AS27K

5G031AS27Z

5G031KS03

5G031KS07

5G031KS15

5G046AA02

5G046AB02

5G046AC22

5G046AD02

5G206AS19K

5G206AS19Z

5G206AS20K

5G206AS20Z

5G206AS27K

5G206AS27Z

5G206FS32J

5G206FS32K

5G206HU03

5G206KS03

5G206KS07

(57)【要約】

【課題】操作部と接触する操作者の部位が非導電性の物体で覆われている場合であっても操作部の操作を入力部で検知できるようにする入力操作装置を提供する。
【解決手段】入力操作装置１は、操作者の操作により移動可能な操作部と、第１の導電膜１５１が形成されたグランドシート１５と、第１の導電膜１５１と電気的に接続された第１の端子部１５３と、第２の導電膜１５５ａが形成された電極部１５５と、第２の導電膜１５５ａと電気的に接続された第２の端子部１５４と、操作部により、第１の端子部１５３と第２の端子部１５４との導通または非導通を切り替える導通切替部と、を有し、操作部が移動すると導通切替部により第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とを導通させ、グランドシート１５の第１の導電膜１５１と第２の導電膜１５５ａとが導通することにより第２の導電膜１５５ａと入力部との間に発生した静電容量を変化させる。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

情報処理装置の入力部との間に発生した静電容量を変化させる入力操作装置において、
操作者の操作により移動可能な操作部と、
第１の導電膜が形成されたグランドシートと、
前記第１の導電膜と電気的に接続された第１の端子部と、
第２の導電膜が形成された電極部と、
前記第２の導電膜と電気的に接続された第２の端子部と、
前記操作部により、前記第１の端子部と前記第２の端子部との導通または非導通を切り替える導通切替部と、
を有し、
前記操作部が移動すると前記導通切替部により前記第１の端子部と前記第２の端子部とを導通させ、前記グランドシートの第１の導電膜と前記電極部の第２の導電膜とが導通することにより前記第２の導電膜と前記入力部との間に発生した静電容量を変化させることを特徴とする入力操作装置。

【請求項2】

請求項１に記載の入力操作装置において、
前記グランドシートは、非導電性のフィルムで形成された基部を有し、
前記第１の導電膜は、前記基部に導電性インキで形成されていることを特徴とする入力操作装置。

【請求項3】

請求項２に記載の入力操作装置において、
前記第２の導電膜は、導電性インキで形成され、前記第１の導電膜より前記入力部に近接して配置されていることを特徴とする入力操作装置。

【請求項4】

請求項２に記載の入力操作装置において、
前記第１の導電膜は、前記第２の導電膜より前記入力部から離間して配置され、
前記第１の導電膜と前記入力部との間に、前記操作部を保持する非導電性の保持部材が配置されていることを特徴とする入力操作装置。

【請求項5】

請求項１に記載の入力操作装置において、
前記操作部は、透明な部材で形成され、
前記第２の導電膜は、透明な導電性インキで形成されるとともに、前記操作部と前記入力部との間に配置され、
前記操作部および前記第２の導電膜を介して前記入力部を視認できることを特徴とする入力操作装置。

【請求項6】

請求項１に記載の入力操作装置において、
前記導通切替部は、頂部および底部を有する導電性のドームバネで形成され、
前記頂部と前記第１の端子部とが離接可能に対向配置され、前記底部が前記第２の端子部と接触配置されていることを特徴とする入力操作装置。

【請求項7】

請求項６に記載の入力操作装置において、
前記頂部は、前記操作部により押圧されると前記第１の端子部と接触することを特徴とする入力操作装置。

【請求項8】

請求項６に記載の入力操作装置において、
前記第２の端子部は、前記第２の導電膜が形成された領域に隣接して配置されていることを特徴とする入力操作装置。

【請求項9】

請求項１に記載の入力操作装置において、
前記操作部は、操作者の押圧操作を受ける上面部と、保持部材に支持される底部と、前記上面部と前記底部との間に設けられた変形可能な脚部とを有し、
前記脚部は、前記導通切替部として機能することを特徴とする入力操作装置。

【請求項10】

請求項９に記載の入力操作装置において、
前記第１の端子部と前記第２の端子部とが対向配置され、
前記上面部が押圧されると前記脚部が屈曲し、前記上面部が前記第１の端子部を押圧して前記第１の端子部と前記第２の端子部とを接触させることを特徴とする入力操作装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操作に応じて情報処理装置の入力部との間に発生した静電容量を変化させる入力操作装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の入力操作装置は、導電体で構成され、押し下げ操作される操作部と、絶縁体で構成され、入力部としての静電容量式のタッチパネル上に固定されて操作部を支持する支持部と、タッチパネルへの固定面が非導電性となるように構成され、支持部の内側に収容される弾性部材とを備え、操作者の指で操作部が押し下げられると、弾性部材が弾性変形するとともに、操作部の押し下げ操作による静電容量の変化が入力部としてのタッチパネルで検知されるようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６９２９３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の技術においては、操作者の指等の操作部を押し下げる部位が手袋等の非導電性の物体で覆われている場合、入力部との間の静電容量が変化せず操作部の押し下げ操作が入力部で検知されないことがあるという問題がある。

【0005】

本発明は、このような問題を解決することを課題とし、操作部と接触する操作者の部位が非導電性の物体で覆われている場合であっても操作部の操作を入力部で検知できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そのため、本発明は、情報処理装置の入力部との間に発生した静電容量を変化させる入力操作装置において、操作者の操作により移動可能な操作部と、第１の導電膜が形成されたグランドシートと、前記第１の導電膜と電気的に接続された第１の端子部と、第２の導電膜が形成された電極部と、前記第２の導電膜と電気的に接続された第２の端子部と、前記操作部により、前記第１の端子部と前記第２の端子部との導通または非導通を切り替える導通切替部と、を有し、前記操作部が移動すると前記導通切替部により前記第１の端子部と前記第２の端子部とを導通させ、前記グランドシートの第１の導電膜と前記電極部の第２の導電膜とが導通することにより前記第２の導電膜と前記入力部との間に発生した静電容量を変化させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

このようにした本発明は、操作部と接触する操作者の部位が非導電性の物体で覆われている場合であっても操作部の操作を入力部で検知できるようにすることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施例における入力操作装置の分解斜視図

【図2】第１の実施例における入力操作装置の平面図

【図3】第１の実施例における入力操作装置の断面図

【図4】第１の実施例におけるグランドシートの斜視図

【図5】第１の実施例における導通・非導通の状態を示す説明図

【図6】第２の実施例における入力操作装置の分解斜視図

【図7】第２の実施例における入力操作装置の説明図

【図8】第２の実施例における入力操作装置の断面図

【図9】第２の実施例におけるグランドシートおよび電極部の斜視図

【図10】第２の実施例における導通・非導通の状態を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明による入力操作装置の実施例を説明する。

【実施例0010】

図１は第１の実施例における入力操作装置の分解斜視図、図２は第１の実施例における入力操作装置の平面図である。
図１および図２において、入力操作装置１は、操作に応じて情報処理装置の入力部（例えば、図１に示すタッチパネル等の静電容量方式の入力部としてのパネルＰ）との間に発生した静電容量を変化させるものである。なお、本実施例の入力操作装置１は、操作部の押圧操作に応じて情報処理装置の入力部との間に発生した静電容量を変化させるスイッチとして説明する。
入力操作装置１は、化粧シート１１、接着部材１２、操作部１３、導通切替部１４、グランドシート１５、接着部材１６、および保持部材１７を備え、その化粧シート１１、接着部材１２、操作部１３、導通切替部１４、グランドシート１５、接着部材１６、および保持部材１７が図中矢印Ｂで示す積層方向に積層される。

【0011】

化粧シート１１は、フィルム等で構成された矩形状のものであり、入力操作装置１の上面を構成するものである。化粧シート１１の中央部には操作者の操作により押圧される矩形状の操作領域１１１が形成されている。この操作領域１１１は、操作者の操作を受け付ける操作ボタンとして機能し、また透明な領域として形成されている。
さらに、操作領域１１１は、平坦（化粧シート１１の表面と面一）であっても良く、他の部位（化粧シート１１の表面）より突出させるようにしても良い。突出させた場合、操作者は操作領域１１１を視認することなく、触手して突出した感触を得ることで操作領域１１１を認識することができるようになる。
接着部材１２は、化粧シート１１とグランドシート１５とを接着するものであり、例えば両面テープである。なお、接着部材１２には貫通孔１２ａが形成され、化粧シート１１の操作領域１１１と、操作部１３とが直接接触できるようになっている。

【0012】

操作部１３は、非導電性の透明な樹脂等の部材で形成され、化粧シート１１の操作領域１１１に対応して接触するように、化粧シート１１と導通切替部１４およびグランドシート１５の電極部１５５（図３および図４参照）との間に配置されるものである。この操作部１３は、操作者の操作により図中矢印Ｂが示す積層方向およびその反対方向の反積層方向に移動可能なものであり、操作者の押圧操作により化粧シート１１の操作領域１１１が押圧されると図中矢印Ｂが示す積層方向に移動し、またその押圧が解放されると反積層方向に移動する。
また、操作部１３は、化粧シート１１の操作領域１１１に対応する矩形領域からその外側に突出するように突出部１３１が形成されている。

【0013】

グランドシート１５は、導電性の部材で形成された導電膜を有するものであり、電気的にグランドとして機能するものである。本実施例では、入力操作装置１をスイッチとして機能させるため、パネルＰにおいて静電容量の変化を検出しやすいようにする必要がある。従って、グランドシート１５の導電範囲を適切な形状（例えば、所定の面積より大きい導電範囲）とするため、本実施例では、グランドシート１５は、非導電性の透明なポリエステルフィルムに、シルクスクリーン印刷の導電性インキを用いて導電膜をグランドとして形成する例で説明する。なお、導電膜はシルクスクリーン印刷で形成することに限られることなく、蒸着等によって形成するようにしても良い。

【0014】

ここで、グランドシート１５の詳細を図４の第１の実施例におけるグランドシートの斜視図を用いて説明する。
図４において、グランドシート１５は、基部１５０、第１の導電膜１５１、導線部１５２、第１の端子部１５３、第２の端子部１５４、および電極部１５５が形成されている。
基部１５０は、非導電性の透明なポリエステルフィルムで形成されたものである。この基部１５０にはコ字状の切込み部１５０ａが設けられており、その切込み部１５０ａは図１に示す保持部材１７の貫通孔１７２に挿入される。このとき、第１の導電膜１５１と第１の端子部１５３とを結ぶ導線部１５２が形成された折り曲げ（湾曲）可能な接続部１５０ｂが貫通孔１７２に挿入された状態となる（図４参照）。この接続部１５０ｂにより、第１の導電膜１５１を図１に示すパネルＰから電極部１５５（第２の導電膜１５５ａ）より離間させ、かつ電極部１５５をパネルＰに接近させるとともに、図１に示す操作部１３および導通切替部１４を収容する空間を形成している。

【0015】

第１の導電膜１５１は、カーボンや銀等を含んだ導電性インキで所定以上の表面積を有するように基部１５０に形成されたものである。ここで、所定以上の表面積とは、図１に示すパネルＰとの間の静電容量を変化させるに十分な静電容量を有する面積である。
一方、この第１の導電膜１５１は、所定以上の表面積を有していることから、図１に示すパネルＰに接近しているとパネルＰとの間の静電容量を常時変化させてしまう虞がある。そこで、本実施例では、図１に示すパネルＰとの間の静電容量を変化させないようにするため、パネルＰから所定の距離以上、接続部１５０ｂおよび図１に示す保持部材１７によって離間させるようにしている。

【0016】

導線部１５２は、接続部１５０ｂを経由して第１の導電膜１５１と第１の端子部１５３とを電気的に接続するものであり、導電性インキで形成されたものである。
第１の端子部１５３は、導線部１５２を介して第１の導電膜１５１と電気的に接続され、また導通切替部１４の頂部と接触可能な端子であり、導電性インキで形成されたものである。
第２の端子部１５４は、導通切替部１４の底部の外周部と接触可能な端子であり、導電性インキで形成されたものである。第２の端子部１５４は、円形状の一部に切り欠き部が形成されており、その切り欠き部に導線部１５２が配置されている。また、略円形状の第２の端子部１５４の中心部に第１の端子部１５３が配置され、第２の端子部１５４と第１の端子部１５３および導線部１５２とは、電気的に切断されて配置されている。
第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とは、導通切替部１４を介して接続と切断とが切り替えられる。

【0017】

電極部１５５は、透明な導電性インキで所定以上の表面積を有するように第２の導電膜１５５ａが形成されたものであり、その第２の端子部１５４は、第２の導電膜１５５ａが形成された領域に隣接して配置されたものである。即ち、第２の導電膜１５５ａが第２の端子部１５４に電気的に接続されている。
電極部１５５の第２の導電膜１５５ａは、図１に示すパネルＰに第１の導電膜１５１より近接して配置され、第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とが接続した場合、パネルＰとの間の静電容量を変化させる所定の面積を有している。
また、第２の導電膜１５５ａは、第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とが非接続の場合は、第１の導電膜１５１とは切り離され、グランドとしては第１の導電膜１５１と比較して表面積が小さいため、パネルＰとの間の静電容量の変化量を小さく抑えることができ、パネルＰにおいて静電容量の変化を誤検知させることがないようになっている。
さらに、第２の導電膜１５５ａは、図１に示す操作部１３とパネルＰとの間に配置される。

【0018】

図１の説明に戻る。
導通切替部１４は、頂部および底部を有する導電性の金属等で構成された上面視円形状のドームバネで形成されている。この導通切替部１４は、ドームの外面の頂部が操作部１３の突出部１３１と接触するように配置され、ドームの内面である底部の外周部がグランドシート１５に接続された配線に接触するように配置されたものである。
導通切替部１４は、頂部が図４に示すグランドシート１５の第１の端子部１５３と接離可能に対向配置され、また底部（図５に示す底部１４２）の外周部がグランドシート１５の第２の端子部１５４と電気的に接続するように接触配置される。
従って、操作者の操作により操作部１３が押圧された場合、導通切替部１４の頂部が操作部１３の突出部１３１で押圧され、図４に示すグランドシート１５の第１の端子部１５３と接触して第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とが電気的に接続される。また、操作部１３の押圧が解除された場合、導通切替部１４の弾性力により第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とが電気的に切断される。
このように、導通切替部１４は、操作部１３により、図４に示すグランドシート１５の第１の端子部１５３と第２の端子部１５４との電気的な接続と切断とを切り替え、導通または非導通を切り替える。
なお、導通切替部１４は、樹脂等で覆われたものであっても良い。

【0019】

接着部材１６は、グランドシート１５と保持部材１７とを接着するものであり、例えば両面テープである。
保持部材１７は、非導電性の樹脂等で形成され、操作部１３およびグランドシート１５を保持するものである。この保持部材１７は、グランドシート１５の第１の導電膜１５１とパネルＰとの間に配置され、第１の導電膜１５１とパネルＰとを所定の距離を保持して離間させる。また、この保持部材１７には、操作部保持領域１７１および貫通孔１７２が形成されている。
操作部保持領域１７１は、図中矢印Ｂが示す積層方向と直交する方向の操作部１３の移動を規制する貫通孔であり、操作部１３を積層方向および反積層方向に移動可能に保持するものである。積層方向と直交する方向の移動が規制された操作部１３は、操作者の操作により押圧された場合、積層方向に移動し、その押圧が解除された場合、導通切替部１４の復元力によって反積層方向へ移動する。
貫通孔１７２は、図４に示すグランドシート１５の接続部１５０ｂ、導線部１５２、第１の端子部１５３、第２の端子部１５４、および電極部１５５が挿入されるものである。これにより、グランドシート１５の導線部１５２、第１の端子部１５３、第２の端子部１５４、および電極部１５５は、操作部１３とパネルＰとの間に配置される。
なお、接着部材１６は、保持部材１７の操作部保持領域１７１および貫通孔１７２を覆わないように、貫通孔１６ａが形成されている。

【0020】

次に、操作部１３、導通切替部１４、およびグランドシート１５の配置を図３の第１の実施例における入力操作装置の断面図に基づいて説明する。なお、図３（ａ）は図２におけるＡ－Ａ断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）における操作部１３および導通切替部１４を拡大した断面図である。
図３に示すように、操作部１３とパネルＰとの間には、電極部１５５および導通切替部１４等が配置されている。操作部１３のパネルＰ側の底面と導通切替部１４の頂部は、所定の間隙を保持するように配置されている。なお、この間隙を保持することなく操作部１３のパネルＰ側の底面と導通切替部１４の頂部が接触するように配置しても良い。

【0021】

操作部１３は、パネルＰと接近または離間する方向（図３中矢印Ｃが示す方向）に移動自在に保持部材１７で保持されている。
従って、操作者の操作により操作部１３がパネルＰ側に押圧されると操作部１３（図１に示す突出部１３１）が導通切替部１４の頂部を押圧する。また、操作者の操作による操作部１３の押圧が解除されると操作部１３（図１に示す突出部１３１）の導通切替部１４の頂部への押圧が解除される。
操作部１３（図１に示す突出部１３１）が導通切替部１４の頂部を押圧すると、導通切替部１４の頂部のパネルＰ側の面が、図４に示す第１の端子部１５３と接触する。即ち、図４に示す第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とが導通切替部１４を介して接続され、電気的に第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとが接続される。
また、操作部１３（図１に示す突出部１３１）の導通切替部１４の頂部への押圧が解除されると、導通切替部１４の頂部のパネルＰ側の面が、図４に示す第１の端子部１５３と離間する。即ち、図４に示す第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とが導通切替部１４を介して接続が解除され、電気的に第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとの接続が解除される。

【0022】

上述した構成の作用について図５に基づき図３および図４を参照しながら説明する。
図５は第１の実施例における導通・非導通の状態を示す説明図であり、図５（ａ）は導通切替部１４の非導通状態を表し、図５（ｂ）は導通切替部１４の導通状態を表している。
図５（ａ）に示すように、操作部１３が操作者により押圧されていない場合、導通切替部１４の頂部１４１と第１の端子部１５３とは離間している。従って、第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とは非接続の状態であり、図４に示す第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとは電気的に非接続の状態となっている。
このとき、図４に示す第１の導電膜１５１は保持部材１７を介してパネルＰから離間しているため、第１の導電膜１５１とパネルＰとの間の静電容量が変化することはない。従って、パネルＰは静電容量の変化を検知することがなく、操作部１３が押下されたことを検知することはない。
また、図４に示す第１の導電膜１５１から第１の端子部１５３に伸びている導線部１５２は、パネルＰに接近する部位もあるが、パネルＰが静電容量の変化を効率よく検知できる所定の面積よりも小さい面積の細い導電パターンで形成されているため、パネルＰに静電容量の変化を誤検知させるようなことはない。ここで、パネルＰが静電容量の変化を検知できる所定の面積とは、操作者の手指でパネルＰに触れた場合の面積（例えば、直径約４～７ｍｍ程度の円の面積）をいう。
さらに、図４に示す電極部１５５の第２の導電膜１５５ａは、パネルＰに接近してパネルＰが静電容量の変化を検知できる所定の面積を有しているが、第１の導電膜１５１とは電気的に切り離されており、グランドとして表面積が小さく、静電容量が小さいため、パネルＰに静電容量の変化を誤検知させるようなことはない。

【0023】

次に、図５（ｂ）に示すように、操作部１３が操作者により押圧されると、導通切替部１４の底部１４２と第１の端子部１５３とが接触し、第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とが接続された状態となる。従って、図４に示す第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとが電気的に接続した状態となる。
操作部１３が操作者により押圧されたとき、導通切替部１４はドームバネを採用しているため、第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とが接続された状態になったと同時に、シャープで切れのあるクリック感を操作者に付与することができる。このクリック感に伴って操作者は確かな操作感が得られるとともに、図４に示す第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとが電気的に接続した状態になったことを確実に認識することができ、正確な操作が可能となる。

【0024】

図４に示す第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとが電気的に接続した状態となると、図３に示す電極部１５５とパネルＰとの間の静電容量が変化し、その静電容量の変化をパネルＰが検知することにより、操作部１３が押下されたことを検知することができるようになる。
図４に示す電極部１５５の第２の導電膜１５５ａは、パネルＰが静電容量の変化を検知できる所定の面積より大きい面積を有しており、パネルＰは静電容量の変化を効率よく検知できる。
このように、本実施例では、第１の導電膜１５１と電極部１５５との境界である接点部にドーム状のバネを採用した導通切替部１４を設けたことにより、操作部１３を押圧操作することによる良好なクリック感と同時に、第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとが接続され、電極部１５５の第２の導電膜１５５ａの中心部において大きな静電容量の変化を発生させることができる。
また、操作部１３の操作者による押圧が解除されると、図５（ａ）に示すように、導通切替部１４の底部１４２と第１の端子部１５３とが離間し、第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とは非接続の状態となる。従って、図４に示す第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとが電気的に非接続の状態となる。
図４に示す第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとが電気的に非接続の状態となると、電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとパネルＰとの間の静電容量の変化はなくなり、パネルＰは操作部１３の押下が解除されたことを検知することができるようになる。

【0025】

このように、操作部１３が押圧されて移動すると、導通切替部１４により第１の端子部１５３と第２の端子部１５４とを導通させ、グランドシート１５の第１の導電膜１５１と電極部１５５の第２の導電膜１５５ａとが導通することにより第２の導電膜１５５ａとパネルＰとの間に発生した静電容量を変化させるようにしているため、操作者が手袋等の非導電性の部材を介して操作部１３を操作した場合であっても、パネルＰは確実に操作部１３が押下されたことを検知することができるようになる。従って、作業者の操作環境に左右されないスイッチ操作が可能になる。
また、図１に示す化粧シート１１の操作領域１１１、操作部１３、および電極部１５５（第２の導電膜１５５ａ）は透明な部材で形成されているため、操作者は操作する領域に対応するパネルＰの表示を化粧シート１１の操作領域１１１、操作部１３、および電極部１５５（第２の導電膜１５５ａ）を介して視認することができる。
さらに、フィルム状のグランドシート１５にグランドしての第１の導電膜１５１を形成するようにしたことにより、入力操作装置１を小型化することができる。
また、ドーム状のバネを採用した導通切替部１４を設けたことにより、操作部１３を押圧操作することによる良好なクリック感と同時に、電極部１５５の第２の導電膜１５５ａの中心部において大きな静電容量の変化を発生させることができる。

【0026】

以上説明したように、第１の実施例では、操作部１３と接触する操作者の部位が非導電性の物体で覆われている場合であっても操作部１３の操作を入力部としてのパネルＰで検知できるようにすることができるという効果が得られる。
また、操作者は、操作部１３の操作する領域に対応するパネルＰの表示を視認することができるという効果が得られる。
さらに、入力操作装置１を小型化することができるという効果が得られる。
また、良好なクリック感と同時に、電極部１５５において大きな静電容量の変化を発生させることができるという効果が得られる。

【実施例0027】

図６は第２の実施例における入力操作装置の分解斜視図、図７は第２の実施例における入力操作装置の斜視図および平面図である。
図６および図７において、入力操作装置１は、第１の実施例と同様に、操作に応じて情報処理装置の入力部（例えば、図６に示すタッチパネル等の静電容量方式の入力部としてのパネルＰ）との間に発生した静電容量を変化させるものである。なお、本実施例の入力操作装置１も操作部の押圧操作に応じて情報処理装置の入力部との間に発生した静電容量を変化させるスイッチとして説明する。

【0028】

入力操作装置１は、化粧シート２１、接着部材２２、操作部２３、グランドシート２４、接着部材２５、電極部２６、接着部材２７、および保持部材２８を備え、その化粧シート２１、接着部材２２、グランドシート２４、接着部材２５、電極部２６、接着部材２７、保持部材２８、および操作部２３が図中矢印Ｂで示す積層方向に積層される。なお、図６では、操作部２３が接着部材２２とグランドシート２４との間に位置しているが、図８に示すように保持部材２８に取り付けられる。
化粧シート２１は、フィルム等で構成された矩形状のものであり、入力操作装置１の上面を構成するものである。化粧シート２１の中央部には操作部２３が貫通する貫通孔２１１が形成されている。
接着部材２２は、化粧シート２１とグランドシート２４とを接着するものであり、例えば両面テープである。なお、接着部材２２には貫通孔２２ａが形成され、操作部２３が貫通できるようになっている。

【0029】

操作部２３は、非導電性の透明な樹脂等の部材で形成され、化粧シート２１の貫通孔２１１に対応するように、保持部材２８に保持され、配置されるものである。この操作部２３は、保持部材２８で保持され基台となる底部（基部）２３０と、薄い樹脂等でキートップラバーとして形成された上面部２３２と、底部２３０と上面部２３２との間に上面部２３２を支持する変形可能な脚部２３１を有している。
操作部２３の底部２３０が保持部材２８で支持固定され、屈伸可能な脚部２３１で支持された上面部２３２が操作者の操作により図中矢印Ｂで示す積層方向およびその反対方向の反積層方向に移動可能に構成されている。
従って、操作者の押圧操作により操作部２３の上面部２３２が押圧されるとその上面部２３２を支持する脚部２３１が屈曲して上面部２３２が図中矢印Ｂで示す積層方向に移動し、またその押圧が解放されると脚部２３１の弾性により上面部２３２が反積層方向に移動する。

【0030】

グランドシート２４は、導電性の部材で形成された導電膜を有するものであり、電気的にグランドとして機能するものである。本実施例では、入力操作装置１をスイッチとして機能させるため、パネルＰにおいて静電容量の変化を検出しやすいようにする必要がある。従って、グランドシート２４の導電範囲を適切な形状（例えば、所定の面積より大きい導電範囲）とするため、本実施例では、グランドシート２４は、非導電性の透明なポリエステルフィルムに、シルクスクリーン印刷の導電性インキを用いて導電膜をグランドとして形成する例で説明する。なお、導電膜はシルクスクリーン印刷で形成することに限られることなく、蒸着等によって形成するようにしても良い。
接着部材２５は、グランドシート２４と電極部２６とを接着するものであり、例えば両面テープである。この接着部材２５には電極部２６より大きな貫通孔が形成されている。
このように、接着部材２５によりグランドシート２４と電極部２６とが一体となっている。

【0031】

ここで、グランドシート２４および電極部２６の詳細を図９の第２の実施例におけるグランドシートおよび電極部の斜視図を用いて説明する。
図９において、グランドシート２４は、基部２４０、第１の導電膜２４１、導線部２４２、第１の端子部２４３が形成されている。また、第１の端子部２４３に対応して接着部材２５を介して第２の端子部２６１を有する電極部２６が取り付けられる。
基部２４０は、非導電性の透明なポリエステルフィルムで形成されたものである。この基部２４０にはコ字状の切込み部２４０ａが設けられており、その切込み部２４０ａは図６に示す保持部材２８の貫通孔２８２に挿入される。このとき、第１の導電膜２４１と第１の端子部２４３とを結ぶ導線部２４２が形成された折り曲げ（湾曲）可能な接続部２４０ｂが貫通孔２８２に挿入された状態となる（図８参照）。この接続部２４０ｂにより、第１の導電膜２４１を図６に示すパネルＰから電極部２６（第２の導電膜２６ａ）より離間させ、かつ電極部２６をパネルＰに接近させるとともに、図６に示す操作部２３を収容する空間を形成している。

【0032】

第１の導電膜２４１は、カーボンや銀等を含んだ導電性インキで所定以上の表面積を有するように基部２４０に形成されたものである。ここで、所定以上の表面積とは、図６に示すパネルＰとの間の静電容量を変化させるに十分な静電容量を有する面積である。
一方、この第１の導電膜２４１は、所定以上の表面積を有していることから、図６に示すパネルＰに接近しているとパネルＰとの間の静電容量を常時変化させてしまう虞がある。そこで、本実施例では、図６に示すパネルＰとの間の静電容量を変化させないようにするため、パネルＰから所定の距離以上、接続部２４０ｂおよび図６に示す保持部材２８によって離間させるようにしている。
導線部２４２は、接続部２４０ｂを経由して第１の導電膜２４１と第１の端子部２４３とを電気的に接続するものであり、導電性インキで形成されたものである。
第１の端子部２４３は、導線部２４２を介して第１の導電膜２４１と電気的に接続され、また電極部２６の第２の端子部２６１と接触可能な端子であり、導電性インキで形成されたものである。第１の端子部２４３は、第２の端子部２６１と対応する形状で形成されており、本実施例では、略矩形状となるように形成されている。なお、第１の端子部２４３の内側は、透明フィルムでもよく、また図６に示すパネルＰの視認性をさらに高めるため貫通孔としても良い。

【0033】

電極部２６は、透明な導電性インキで所定以上の表面積を有するように形成された第２の導電膜２６ａと、その第２の導電膜２６ａの外縁部に導電性インキで形成された第２の端子部２６１とを有し、その第２の導電膜２６ａと第２の端子部２６１は電気的に接続されている。
この電極部２６は、第２の端子部２６１がグランドシート２４の第１の端子部２４３と対向配置するように、両面テープ等の接着部材２５を介して所定の間隙を保持してグランドシート２４の底面に接着される。
接着部材２５は、電極部２６の第２の端子部２６１の外側において電極部２６および第２の端子部２６１が形成されたとシートとグランドシート２４の底面とを接着する。
本実施例では、操作者の操作により操作部２３が押圧されると、その押圧に伴ってグランドシート２４の第１の端子部２４３が移動して電極部２６の第２の端子部２６１と接触する。また、その押圧が解除されるとグランドシート２４の第１の端子部２４３が移動して電極部２６の第２の端子部２６１との間に間隙が形成されて離間する。
このように、第１の端子部２４３と第２の端子部２６１とは、操作部２３を介して接触と非接触が切り替えられる。

【0034】

電極部２６の第２の導電膜２６ａは、図６に示すパネルＰに第１の導電膜２４１より近接して配置され、第１の端子部２４３と第２の端子部２６１とが接続した場合、パネルＰとの間の静電容量を変化させる所定の面積を有している。
また、第２の導電膜２６ａは、第１の端子部２４３と第２の端子部２６１とが非接触の場合は、第１の導電膜２４１とは切り離され、またグランドとしては第１の導電膜２４１と比較して表面積が小さいため、パネルＰとの間の静電容量の変化量を小さく抑えることができ、パネルＰにおいて静電容量の変化を誤検知させることがないようになっている。
さらに、第２の導電膜２６ａは、図６に示す操作部２３とパネルＰとの間に配置される。

【0035】

図６の説明に戻る。
接着部材２７は、グランドシート２４と保持部材２８とを接着するものであり、例えば両面テープである。
保持部材２８は、非導電性の樹脂等で形成され、操作部２３およびグランドシート２４を保持するものである。この保持部材２８は、グランドシート２４の第１の導電膜２４１とパネルＰとの間に配置され、第１の導電膜２４１とパネルＰとを所定の距離を保持して離間させる。また、この保持部材２８には、操作部保持領域２８１および貫通孔２８２が形成されている。
操作部保持領域２８１は、図中矢印Ｂが示す積層方向と直交する方向の操作部２３の移動を規制する貫通孔である。積層方向と直交する方向の移動が規制された操作部２３は、操作者の操作により押圧された場合、脚部２３１が屈折して積層方向に移動し、その押圧が解除された場合、脚部２３１の弾性によって反積層方向へ移動する。
貫通孔２８２は、図９に示すグランドシート２４の接続部２４０ｂ、導線部２４２、第１の端子部２４３、および電極部２６が挿入されるものである。これにより、グランドシート２４の導線部２４２、第１の端子部２４３、および第２の端子部２６１を有する電極部２６は、操作部２３とパネルＰとの間に配置される。
なお、接着部材２７は、保持部材２８の操作部保持領域２８１および貫通孔２８２を覆わないように、貫通孔２７ａが形成されている。

【0036】

次に、操作部２３、グランドシート２４、および電極部２６の配置を図８の第２の実施例における入力操作装置の断面図に基づいて説明する。なお、図８（ａ）は図７におけるＡ－Ａ断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）における操作部２３および電極部２６を拡大した断面図である。
図８に示すように、グランドシート２４の接続部２４０ｂが貫通孔２８２に挿入され、保持部材２８で保持された操作部２３とパネルＰとの間には、グランドシート２４の基部および電極部２６等が配置される。
操作部２３は、導通切替部としての脚部２３１を有しているため、操作者の操作により操作部２３がパネルＰ側に押圧されると脚部２３１が屈曲して図９に示すグランドシート２４の第１の端子部２４３に当接してその第１の端子部２４３を電極部２６の第２の端子部２６１に接触させる。即ち、図９に示す第１の端子部２４３と第２の端子部２６１とが接続され、電気的に第１の導電膜２４１と電極部２６の第２の導電膜２６ａとが接続される。
また、その押圧が解除されると脚部２３１の弾性により、第２の端子部２６１に接触していたグランドシート２４の第１の端子部２４３が第２の端子部２６１から離間する。即ち、図９に示す第１の端子部２４３と第２の端子部２６１との接続が解除され、電気的に第１の導電膜２４１と電極部２６の第２の導電膜２６ａとの接続が解除される。
このように、本実施例では、操作部２３の脚部２３１が第１の実施例の導通切替部としての機能を果たし、操作部２３の脚部２３１は、図９に示すグランドシート２４の第１の端子部２４３と電極部２６の第２の端子部２６１との電気的な接続と切断とを切り替え、導通または非導通を切り替える。

【0037】

上述した構成の作用について図１０に基づき図８および図９を参照しながら説明する。
図１０は第２の実施例における導通・非導通の状態を示す説明図であり、図１０（ａ）はグランドシート２４の第１の端子部２４３と電極部２６の第２の端子部２６１の非導通状態を表し、図１０（ｂ）はグランドシート２４の第１の端子部２４３と電極部２６の第２の端子部２６１の導通状態を表している。
図１０（ａ）に示すように、操作部２３が操作者により押圧されていない場合、グランドシート２４の第１の端子部２４３と電極部２６の第２の端子部２６１とは離間している。従って、第１の端子部２４３と第２の端子部２６１とは非接続の状態であり、図９に示す第１の導電膜２４１と電極部２６の第２の導電膜２６ａとは電気的に非接続の状態となっている。

【0038】

このとき、図９に示す第１の導電膜２４１はパネルＰから離間しているため、第１の導電膜２４１とパネルＰとの間の静電容量が変化することはない。従って、パネルＰは静電容量の変化を検知することがなく、操作部２３が押下されたことを検知することはない。
また、図９に示す第１の導電膜２４１から第１の端子部２４３に伸びている導線部２４２は、パネルＰに接近する部位もあるが、パネルＰが静電容量の変化を効率よく検知できる所定の面積よりも小さい面積の細い導電パターンで形成されているため、パネルＰに静電容量の変化を誤検知させるようなことはない。ここで、パネルＰが静電容量の変化を検知できる所定の面積とは、操作者の手指でパネルＰに触れた場合の面積（例えば、直径約４～７ｍｍ程度の円の面積）をいう。
さらに、図９に示す電極部２６の第２の導電膜２６ａは、パネルＰに接近してパネルＰが静電容量の変化を検知できる所定の面積を有しているが、第１の導電膜２４１とは電気的に切り離されており、グランドとして表面積が小さく、静電容量が小さいため、パネルＰに静電容量の変化を誤検知させるようなことはない。

【0039】

次に、図１０（ｂ）に示すように、操作部２３が操作者により押圧されると、操作部２３の脚部２３１が屈曲し、操作部２３の上面部２３２の突出部が第１の端子部２４３と接触して押圧し、さらに押圧されると第１の端子部２４３と第２の端子部２６１とが接触して接続された状態となる。従って、図９に示す第１の導電膜２４１と電極部２６の第２の導電膜２６ａとが電気的に接続した状態となる。
操作部２３が操作者により押圧されたとき、操作部２３はキートップラバーを採用しているため、押し間違いのないロングストロークのクリック感を操作者に付与することができる。このクリック感に伴って確かな操作感が得られ、正確な操作が可能となる。

【0040】

図９に示す第１の導電膜２４１と電極部２６の第２の導電膜２６ａとが電気的に接続した状態となると、図８に示す電極部２６とパネルＰとの間の静電容量が変化し、その静電容量の変化をパネルＰが検知することにより、操作部２３が押下されたことを検知することができるようになる。
図９に示す電極部２６は、パネルＰが静電容量の変化を検知できる所定の面積より大きい面積を有しており、パネルＰは静電容量の変化を効率よく検知できる。
このように、本実施例では、第１の導電膜２４１に接続された第１の端子部２４３と電極部２６に接続された第２の端子部２６１とを接着部材２５で離間させておき、屈伸可能な導通切替部としての機能を有する脚部２３１を操作部２３を設けたことにより、操作部２３を押圧操作することにより良好なクリック感と同時に、第１の導電膜２４１と電極部２６の第２の導電膜２６ａとが接続され、電極部２６の中心部において大きな静電容量の変化を発生させることができる。
また、操作部２３の操作者による押圧が解除されると、図１０（ａ）に示すように、操作部２３の脚部２３１が伸び、脚部２３１の弾性によりグランドシート２４の第１の端子部２４３と電極部２６の第２の端子部２６１とが離間し、第１の端子部２４３と第２の端子部２６１とは非接続の状態となる。従って、図９に示す第１の導電膜２４１と電極部２６の第２の導電膜２６ａとが電気的に非接続の状態となる。
図９に示す第１の導電膜２４１と電極部２６とが電気的に非接続の状態となると、電極部２６の第２の導電膜２６ａとパネルＰとの間の静電容量の変化はなくなり、パネルＰは操作部２３の押下が解除されたことを検知することができるようになる。

【0041】

このように、操作部２３が押圧されて移動すると、操作部２３の脚部２３１により第１の端子部２４３と第２の端子部２６１とを導通させ、グランドシート２４の第１の導電膜２４１と電極部２６の第２の導電膜２６ａとが導通することにより第２の導電膜２６ａとパネルＰとの間に発生した静電容量を変化させるようにしているため、操作者が手袋等の非導電性の部材を介して操作部２３を操作した場合であっても、パネルＰは確実に操作部２３が押下されたことを検知することができるようになる。従って、作業者の操作環境に左右されないスイッチ操作が可能になる。
また、図６に示す操作部２３、および電極部２６（第２の導電膜２６ａ）は透明な部材で形成されているため、操作者は操作する領域に対応するパネルＰの表示を操作部２３、および電極部２６（第２の導電膜２６ａ）を介して視認することができる。
さらに、フィルム状のグランドシート２４にグランドしての第１の導電膜２４１を形成するようにしたことにより、入力操作装置１を小型化することができる。

【0042】

以上説明したように、第２の実施例でも、第１の実施例と同様に、操作部２３と接触する操作者の部位が非導電性の物体で覆われている場合であっても操作部２３の操作を入力部としてのパネルＰで検知できるようにすることができるという効果が得られる。
また、操作者は、操作部２３の操作する領域に対応するパネルＰの表示を視認することができるという効果が得られる。
さらに、入力操作装置１を小型化することができるという効果が得られる。

【0043】

なお、第１の実施例および第２の実施例では、入力操作装置を情報処理装置の入力部との間の静電容量を変化させる例で説明したが、それに限られることなく、静電容量方式の入力部であれば工作機械等の様々な装置の入力部の静電容量を変化させるものとしても良い。