JP4028491B2 - Press sensor - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、小型の電子機器等に搭載される押圧センサに係り、特に押圧力の大きさに合わせて入力点数を高精度に変動させることができる構造の押圧センサに関する。  The present invention relates to a pressure sensor mounted on a small electronic device or the like, and more particularly to a pressure sensor having a structure capable of changing the number of input points with high accuracy in accordance with the magnitude of the pressing force.

下記に示す特許文献１は、複数のボタンが押されている場合に、ポイントが押されているボタンの中心のボタンのナンバーに対応する方向などに移動できるようにして多方向へのポイント移動を可能とした発明である。  InPatent Document 1 shown below, when a plurality of buttons are pressed, the point can be moved in multiple directions so that the point can be moved in a direction corresponding to the number of the button at the center of the button being pressed. This is a possible invention.

一方、特許文献２や特許文献３は、タッチパネル等の入力装置に関する発明であり、従来の問題点として、指などの押圧力により複数のスペーサ間に上側の透明電極が入り込んで、下側の透明電極と接触してしまう同時多数接触の問題を挙げている。  On the other hand,Patent Document 2 and Patent Document 3 are inventions related to an input device such as a touch panel, and as a conventional problem, the upper transparent electrode enters between a plurality of spacers by a pressing force of a finger or the like, and the lower transparent It mentions the problem of simultaneous contact with multiple electrodes.

このように従来では、その用途に合わせ、複数の入力点数が存在した場合に、それを利用して操作性の向上を図る発明や、あるいは複数の入力点数が存在することを不具合と捉え、それを防止する発明など様々存在している。  As described above, in the past, when there are a plurality of input points in accordance with the application, an invention for improving the operability by using the number of input points, or the presence of a plurality of input points is regarded as a defect. There are various inventions for preventing such problems.

例えば、下記特許文献４には、画面上に座標入力可能なタッチスイッチが一体に形成された液晶表示ディスプレイ装置に関する発明が記載されている。この種のタッチスイッチでは、画面上に複数の選択項目が表示されており、各選択項目の表面を軽いタッチで操作することにより前記選択項目が選択され、強いタッチで操作することにより選択されている前記選択項目が決定される。このタッチスイッチは抵抗体をマトリックス状に配置して構成されているものであり、選択項目の選択と選択項目の決定とは、前記抵抗体の交差点の数ｎに応じて決められる。
特開２００１−１４２６１５号公報実開平５−７１９３９号公報特開平５−１８９１５０号公報特開平８−２２１２０２号公報For example, Patent Document 4 below describes an invention relating to a liquid crystal display device in which a touch switch capable of inputting coordinates on a screen is integrally formed. In this type of touch switch, a plurality of selection items are displayed on the screen, and the selection items are selected by operating the surface of each selection item with a light touch, and selected by operating with a strong touch. The selected item is determined. This touch switch is configured by arranging resistors in a matrix, and selection of a selection item and determination of the selection item are determined according to the number n of intersections of the resistors.
JP 2001-142615 A Japanese Utility Model Publication No. 5-71939 JP-A-5-189150 JP-A-8-221202

しかしながら上記の特許文献はいずれも、押圧力の大きさに合わせて入力点数を制御する（規制する）といった発明ではない。例えば特許文献１では、押されたボタンが偶数か奇数かで、ポイント移動方向を制御するといった発明であり、押圧力の大きさに合わせて押されるボタンの数までを規制できるわけではない。特許文献２及び３についても同様である。  However, none of the above patent documents is an invention of controlling (regulating) the number of input points in accordance with the magnitude of the pressing force. For example,Patent Document 1 is an invention in which the point movement direction is controlled depending on whether the pressed button is an even number or an odd number, and the number of buttons to be pressed cannot be regulated according to the magnitude of the pressing force. The same applies toPatent Documents 2 and 3.

また特許文献１の図４には、キー接点１３４が設けられたプリント配線基板１３３と、前記キー接点１３４に対向する位置に、カーボン接点１３６が設けられたキーシート１３５とを有する断面図が図示されているが、押圧力の大きさに伴って前記キーシート１３５がどのような撓み変形をするのか一切不明であるし、前記キーシート１３５等の材質も如何なるものか定かではない。  FIG. 4 ofPatent Document 1 shows a cross-sectional view having a printed wiring board 133 provided with a key contact 134 and a key sheet 135 provided with a carbon contact 136 at a position facing the key contact 134. However, it is unclear what kind of bending deformation the key sheet 135 is with the magnitude of the pressing force, and it is not certain what the material of the key sheet 135 or the like is.

また特許文献１の図４の構成では、上側のシートを指で押圧したときに、広い範囲にわたってシート変形が起こりやすい。シート変形の範囲は、押圧力の大きさによってある程度変わると予測されるが、上側のシートと下部側のシートとの各対向面にある導電部が、前記シート変形によってすぐさま接触しやすい構成であるため、わずかなシート変形で複数の導電部間が接触状態になりやすく、押圧力の大小によって接触する入力点数を高精度に規制することは非常に難しい構成となっている。  Further, in the configuration of FIG. 4 ofPatent Document 1, when the upper sheet is pressed with a finger, sheet deformation is likely to occur over a wide range. Although the range of sheet deformation is expected to change to some extent depending on the magnitude of the pressing force, the conductive portions on the opposing surfaces of the upper sheet and the lower sheet are configured to be easily contacted immediately by the sheet deformation. For this reason, the plurality of conductive portions are likely to be in contact with each other by slight sheet deformation, and it is very difficult to accurately control the number of input points that are in contact with each other depending on the magnitude of the pressing force.

一方、特許文献３の図４（Ｃ）のような構成及び入力状態である場合、規則的に置かれたスペーサ５があるため、押圧力によって指で、任意の導電層３２,４２間を接触させることは非常に困難である。すなわち図４（Ｃ）の構成で、導電層３２,４２間を接触させるにはある所定の大きさの押圧力を必要とするが、この押圧力は特許文献１の図４のような構成に比べれば、スペーサ５の存在によって比較的大きなものになると考えられる。かかる場合、比較的大きな押圧力を加えると、ある一点の導電層３２,４２間のみが接触することはなく、図４（Ｃ）のように例えば３点の導電層３２,４２間の同時接触となる。そして、この押圧力を弱めていくと３点の入力状態からすぐさま入力点数が０になったり、あるいは押圧力を強めても、３点以上の導電層３２,４２間の接触が生じることは非常に難しい構造であり、押圧力の大きさに合わせて入力点数を変化させることができない。  On the other hand, in the case of the configuration and the input state as shown in FIG. 4C of Patent Document 3, since there is a spacer 5 that is regularly placed, any finger is brought into contact between the arbitraryconductive layers 32 and 42 by pressing force. It is very difficult to do. That is, in the configuration of FIG. 4C, a certain amount of pressing force is required to bring theconductive layers 32 and 42 into contact with each other. This pressing force has the configuration shown in FIG. In comparison, the presence of the spacer 5 is considered to be relatively large. In such a case, when a relatively large pressing force is applied, only a certain point of theconductive layers 32 and 42 do not come into contact with each other, but, for example, as shown in FIG. It becomes. If the pressing force is reduced, the number of input points immediately becomes zero from the input state of three points, or even if the pressing force is increased, contact between theconductive layers 32 and 42 at three or more points is very likely to occur. However, the number of input points cannot be changed according to the magnitude of the pressing force.

また上記特許文献４に示すように抵抗体の交差点数に基づいて選択項目の選択処理と決定処理とを切り換えるものでは、指で選択項目を強く押して決定操作する際に、選択時の位置と決定時の位置とがずれて入力ミスが生じるおそれがある。  In addition, as shown in Patent Document 4 described above, in the case of switching between selection processing and determination processing of a selection item based on the number of intersections of resistors, the position and determination at the time of selection are determined when performing a determination operation by strongly pressing the selection item with a finger. There is a risk that an input error may occur due to a shift from the time position.

そこで本発明は前記従来の課題を解決するものであり、特に押圧力の大きさに合わせて入力点数を高精度に変動できる構造の押圧センサを提供することを目的としている。  SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and has an object to provide a press sensor having a structure in which the number of input points can be varied with high accuracy according to the magnitude of the pressing force.

また本発明は、押圧力に応じて変動する接点数に基づいて異なる処理をさせるものにおいて、選択項目の選択操作と決定操作とを確実に行うことができる押圧センサを提供することを目的とする。  Another object of the present invention is to provide a pressure sensor capable of reliably performing a selection item selection operation and a determination operation in the case where different processing is performed based on the number of contact points that varies depending on the pressing force. .

本発明における押圧センサは、ゴム材料で形成された弾性体と、前記弾性体の裏面側に設けられて前記弾性体の撓みを規制する樹脂シートの補強部材とを有して所定の厚みを持った複合シートと、前記複合シートの補強部材と所定距離離れて設けられた基板シートと、前記基板シートに設けられて押圧動作で入力状態に切り替わる複数の接点と、を有し、
前記複合シートの補強部材には、前記各接点に個別に対向してそれぞれが前記接点に向けて突出する複数の突起が設けられ、
前記弾性体の表面が押圧されて変形すると、前記補強部材が前記基板シートに向けて撓み変形させられて、前記突起で前記接点が押圧されて前記接点が入力状態に切り替えられるものであり、
前記補強部材が前記基板シートに向けて撓んだときに、その撓み量の大きさによって、前記補強部材に設けられた１個の前記突起で１個の前記接点のみが入力状態に切り替えられ、あるいは前記補強部材に設けられた複数の前記突起で複数の前記接点が入力状態に切り替えられることを特徴とするものである。Pressing sensor of the present invention, an elastic bodyformed of a rubber material, a predetermined thickness is provided on the backside have a reinforcing memberof a resin sheet for regulating wrinklesMiof the elastic body of the elastic member has a composite sheet having a substrate sheetwas found provided reinforcing membera predetermined distance apart of the composite sheet,and a plurality of contacts switched to the input state by the pressing operation provided on the substrate sheet, and
The reinforcing memberof the composite sheet isprovided witha plurality of protrusions thatindividually faceeach of the contacts andprotrude toward thecontacts ,
When the surface of theelastic bodyyou deformed by being pressed,said reinforcingmember being resiliently deformed towardthe substrate sheet, the projections said contacts are pressed bythose Erareru switch to the contact input statusYes,
When the reinforcing member bends toward the substrate sheet, depending on the amount of bending, only one of the contacts is switched to the input state by one protrusion provided on the reinforcing member, Alternatively, the plurality of contacts are switched to the input state by the plurality of protrusions provided on the reinforcing member .

本発明では、柔軟性のある弾性部材により各接点に対応する位置において局部的に撓み変形させることができ各接点を確実に入力することができ、さらに補強部材によって弾性部材の撓み過ぎを防止して操作感触を損なうことがない。  In the present invention, the flexible elastic member can be locally bent and deformed at a position corresponding to each contact, each contact can be input reliably, and the elastic member can prevent the elastic member from being excessively bent. The operation feel is not impaired.

本発明では前記弾性部材と補強部材とを有する複合シートを用いたことで、前記複合シートが撓む変形範囲を押圧力の大きさに合わせて連続的に変化させることができ、前記入力点数を前記押圧力の大きさに合わせて高精度に変動させることが可能になる。  In the present invention, by using the composite sheet having the elastic member and the reinforcing member, the deformation range of the composite sheet can be continuously changed in accordance with the magnitude of the pressing force, and the number of input points can be changed. It becomes possible to vary with high accuracy according to the magnitude of the pressing force.

本発明では、押圧力の大きさの範囲を多段階に分けたときに、各段階での前記入力点数が異なる数に規制されていることが好ましい。このとき各段階ごとの前記入力点数が規則的に変化することが好ましい。上記したように弾性部材と補強部材とを有して成る複合シートでは、押圧力の大きさに伴って、適切に前記複合シートの変形範囲を変化させることができる。このため前記押圧力の大きさに伴って前記入力点数も連続的に変化しやく、前記押圧力の範囲を多段階に分けたときに、各段階ごとの前記入力点数を規則的に変化させることが可能である。  In the present invention, when the range of the magnitude of the pressing force is divided into multiple stages, it is preferable that the number of input points at each stage is restricted to a different number. At this time, it is preferable that the number of input points at each stage changes regularly. As described above, in the composite sheet including the elastic member and the reinforcing member, the deformation range of the composite sheet can be appropriately changed according to the magnitude of the pressing force. For this reason, the number of input points easily changes continuously with the magnitude of the pressing force, and when the range of the pressing force is divided into multiple stages, the number of input points at each stage is changed regularly. Is possible.

また本発明では、前記基板シートは、上側シートと前記上側シートと所定間隔を有して対向する下側シートと、前記上側シートと下側シートとの対向面に形成された導電部と、を有し、前記突起が前記上側シート上を下側シート方向に押圧することで、前記導電部間が接触して、入力状態に切り替わることが好ましい。  In the present invention, the substrate sheet includes: an upper sheet; a lower sheet facing the upper sheet with a predetermined interval; and a conductive portion formed on a facing surface of the upper sheet and the lower sheet. Preferably, the protrusions press the upper sheet toward the lower sheet, so that the conductive portions are in contact with each other and switched to the input state.

この構成により、前記複合シートの表面を押して前記複合シートを撓ませるのみならず、さらに前記突起によって前記上側シートに設けられた導電部を下方に押し、前記上側シートと下側シートとの導電部間を接触させて初めて入力動作となる。すなわち前記複合シートが撓んで前記突起が複数個、前記上側シート上に接触しても、それだけでは入力状態とならない。前記上側シート上に接触した複数個の突起のうち、任意の突起だけがさらに前記導電部間を接触させるだけの押圧力を受け、入力状態となる点数がこの時点（基板シートがさらに押される時点）で絞り込まれる。  With this configuration, not only the surface of the composite sheet is pushed to bend the composite sheet, but also the conductive portion provided on the upper sheet is pushed downward by the protrusion, and the conductive portion between the upper sheet and the lower sheet is pressed. The input operation is not performed until contact is made. That is, even if the composite sheet is bent and a plurality of the protrusions come into contact with the upper sheet, the input state is not achieved by itself. Of the plurality of protrusions in contact with the upper sheet, only an arbitrary protrusion is further subjected to a pressing force for bringing the conductive parts into contact with each other, and the number of points in the input state is determined at this time (when the substrate sheet is further pressed). ).

このように、複合シートを撓ませて前記突起を上側シート上に接触させる第１段階と、前記突起により基板シートの導電部間を接触させる第２段階とに分け、各段階に必要な押圧力を規制することで、押圧力の大きさに合わせて規則的に入力点数を変動させることが可能になる。  Thus, the pressing force required for each stage is divided into a first stage in which the composite sheet is bent and the protrusions are brought into contact with the upper sheet, and a second stage in which the conductive portions of the substrate sheet are brought into contact with the protrusions. By restricting the number of input points, the number of input points can be regularly changed in accordance with the magnitude of the pressing force.

また本発明では、例えば、前記弾性体は、シリコーンゴムである。シリコーンゴムにすると低加重で撓み変形させることができる。  In the present invention, for example, the elastic body is silicone rubber. Silicone rubber can be bent and deformed with low load.

また、前記補強部材は、前記弾性体よりも外側に突出する鍔部を有し、前記鍔部が筐体の内面で係止され、前記弾性体が前記筐体の外側へ抜け出ないように抜け止めされている構成にできる。  The reinforcing member has a flange that protrudes outward from the elastic body. The flange is locked by an inner surface of the housing, and the elastic body is pulled out so as not to come out of the housing. Can be configured to be stopped.

また、前記弾性体の表面には、前記弾性体よりも低摩擦抵抗の層が形成されていることが好ましい。これにより、摩擦抵抗を低くすることができ、操作面を滑らかに操作性できる。例えば前記低摩擦抵抗の層は、無機フィラーを含むシリコーン樹脂層である。  Moreover, it is preferable that a layer having a lower friction resistance than the elastic body is formed on the surface of the elastic body. Thereby, frictional resistance can be lowered and the operation surface can be operated smoothly. For example, the low friction resistance layer is a silicone resin layer containing an inorganic filler.

本発明では、前記入力点数に基づいて、複数の選択項目のいずれかを選択する選択操作と、選択された選択項目を決定する選択決定操作とを切り替える制御部が設けられている構成にできる。この構成により、別のスイッチを設けることなく選択決定操作が可能になる。  In the present invention, a control unit that switches between a selection operation for selecting one of a plurality of selection items and a selection determination operation for determining the selected selection item based on the number of input points can be provided. With this configuration, the selection determination operation can be performed without providing another switch.

例えば、前記制御部では、前記入力点数が所定時間内で所定の変動幅を超えて変動したときに前記選択決定操作と判断することが好ましい。これにより選択操作から選択決定操作への一連の操作の操作性を向上できる。  For example, the control unit preferably determines the selection determination operation when the number of input points fluctuates beyond a predetermined fluctuation range within a predetermined time. Thereby, the operability of a series of operations from the selection operation to the selection determination operation can be improved.

またこの場合、前記制御部では、前記入力点数が大幅に変動する前の入力点で選択されている選択項目を選択位置と判断することが好ましい。または、複数の領域に区分された各領域に複数の入力点が配置されるように接点が設けられており、前記制御部では、前記入力点がオンした数が最も多い領域に対応している選択項目が選択決定されたと判断する構成であってもよい。通常、選択決定操作をする際に選択項目の位置がずれて決定操作される問題が生じるが、上記したいずれかの構成にすることにより、前記問題を解消でき入力ミスを防止できる。  In this case, it is preferable that the control unit determines that a selection item selected at an input point before the number of input points greatly fluctuates is a selection position. Alternatively, a contact point is provided so that a plurality of input points are arranged in each region divided into a plurality of regions, and the control unit corresponds to a region having the largest number of input points turned on. The configuration may be such that the selection item is determined to be selected and determined. Normally, there is a problem that the selection item is shifted when the selection determination operation is performed. However, any of the above-described configurations can solve the problem and prevent an input error.

以上説明した本発明は、弾性部材と補強部材とを有する複合シートを用いたことで、前記複合シートが撓む変形範囲を押圧力の大きさに合わせて連続的に変化させることができ、入力点数を前記押圧力の大きさに合わせて高精度に変動させることが可能になる。  In the present invention described above, by using the composite sheet having the elastic member and the reinforcing member, the deformation range in which the composite sheet bends can be continuously changed according to the magnitude of the pressing force. The number of points can be changed with high accuracy according to the magnitude of the pressing force.

図１は本発明の押圧センサを操作面側から見たときの平面図、図２は図１の２−２線での切断断面図、図３ないし図５は動作説明図である。  FIG. 1 is a plan view of the pressure sensor of the present invention as viewed from the operation surface side, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIGS.

図１に示すように、押圧センサ１は、Ｘ方向に細長い帯状の弾性部材２を有している。また弾性部材２の裏面側にはメンブレンシート（基板シート）２０が設けられ、前記メンブレンシート２０にはＸ方向に沿って接点２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅが設けられている。各接点２０Ａ〜２０Ｅは、等ピッチで形成されている。本実施の形態では、接点の間隔は１０ｍｍ以下、具体的には４ｍｍで形成されている。  As shown in FIG. 1, thepress sensor 1 has a strip-likeelastic member 2 elongated in the X direction. A membrane sheet (substrate sheet) 20 is provided on the back side of theelastic member 2, andcontacts 20A, 20B, 20C, 20D, and 20E are provided on themembrane sheet 20 along the X direction. Each of thecontacts 20A to 20E is formed at an equal pitch. In the present embodiment, the distance between the contacts is 10 mm or less, specifically 4 mm.

前記押圧センサ１は、小型の電子機器、例えばカメラ、携帯電話、オーディオ関連のリモコンなどに搭載することができる。前記押圧センサ１は、電子機器の筐体１０に長方形の切欠き穴１０ａが形成されて、この切欠き穴１０ａから前記弾性部材２の表面の操作面３が露出している。  Thepress sensor 1 can be mounted on a small electronic device such as a camera, a mobile phone, or an audio-related remote controller. In thepress sensor 1, arectangular notch 10a is formed in ahousing 10 of an electronic device, and the operation surface 3 on the surface of theelastic member 2 is exposed from thenotch 10a.

前記弾性部材２は、弾性変形可能な軟質な素材で形成され、また前記操作面３は、低摩擦抵抗の材料で形成されて前記弾性部材２の表面に重ねられている。このような低摩擦抵抗の操作面３が設けられていると、操作面３に対して指をＸ１−Ｘ２方向へ滑らかに移動させることができ、操作性を向上させることができる。ただし前記低摩擦抵抗の層は前記操作面３に設けられていなくてもよく、前記弾性部材２の表面がそのまま操作面３として機能していてもよい。  Theelastic member 2 is made of a soft material that can be elastically deformed, and the operation surface 3 is made of a material having a low frictional resistance and is superimposed on the surface of theelastic member 2. When the operation surface 3 having such a low frictional resistance is provided, the finger can be smoothly moved in the X1-X2 direction with respect to the operation surface 3, and the operability can be improved. However, the low frictional resistance layer may not be provided on the operation surface 3, and the surface of theelastic member 2 may function as the operation surface 3 as it is.

図２に示すように、前記弾性部材２のＺ２側の面（裏面）には、補強部材４が重ねて形成されている。図１及び図２に示す実施形態では、前記弾性部材２、前記弾性部材２の表面に形成された低摩擦抵抗の層、及び前記弾性部材２の裏面に設けられた補強部材４の３層で所定厚みの複合シート１１が構成されている。  As shown in FIG. 2, a reinforcing member 4 is formed on the Z2 side surface (back surface) of theelastic member 2 so as to overlap therewith. In the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, theelastic member 2, a low friction resistance layer formed on the surface of theelastic member 2, and a reinforcing member 4 provided on the back surface of theelastic member 2. Acomposite sheet 11 having a predetermined thickness is configured.

前記補強部材４は、図１に示すように、フィルム状に形成されたものであり、前記操作面３よりも側方に突出する形状である。前記操作面３よりも外側に突出する部分が本実施の形態での鍔部４ａとなっている。この鍔部４ａは、操作面３を取り囲むようにして全周に形成されている。  As shown in FIG. 1, the reinforcing member 4 is formed in a film shape, and has a shape protruding sideward from the operation surface 3. A portion protruding outward from the operation surface 3 is aflange 4a in the present embodiment. Theflange portion 4 a is formed on the entire circumference so as to surround the operation surface 3.

前記補強部材４のＺ２側の面には、５個の半球状の突起５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅが直線状に等間隔に設けられている。このとき、前記突起５ａ〜５ｅは、前記接点２０Ａ〜２０Ｅの真上に位置にするように設けられている。なお前記突起は半球状である必要はない。さらに突起５ａと５ｅの外側には支持部６ａ，６ｂが形成されている。これら突起５ａ〜５ｅ及び支持部６ａ，６ｂは、いずれも紫外線硬化型の樹脂で形成され、印刷によって同時に形成されている。ただし、前記突起５ａ〜５ｅ、支持部６ａ，６ｂは、必ずしも紫外線硬化樹脂である必要はない。前記紫外線硬化樹脂には、エポキシ系の樹脂の紫外線硬化促進剤が含有されたものを使用できる。  Fivehemispherical protrusions 5a, 5b, 5c, 5d, and 5e are provided on the Z2 side surface of the reinforcing member 4 in a straight line at equal intervals. At this time, theprotrusions 5a to 5e are provided so as to be positioned immediately above thecontacts 20A to 20E. The protrusion does not have to be hemispherical. Further,support portions 6a and 6b are formed outside theprotrusions 5a and 5e. Theprotrusions 5a to 5e and thesupport portions 6a and 6b are all formed of an ultraviolet curable resin and are simultaneously formed by printing. However, theprotrusions 5a to 5e and thesupport portions 6a and 6b are not necessarily made of an ultraviolet curable resin. As the ultraviolet curable resin, a resin containing an ultraviolet curing accelerator of an epoxy resin can be used.

なお、図示していないが、前記支持部６ａ，６ｂの表面には、粘着性を有する粘着層が形成されて、メンブレンシート２０と接着固定されている。  In addition, although not shown in figure, the adhesive layer which has adhesiveness is formed in the surface of the saidsupport parts 6a and 6b, and themembrane sheet 20 is adhesively fixed.

図１と図２に示すように、前記メンブレンシート２０は、上側シート２１と下側シート２２が対向して設けられ、前記上側シート２１と下側シート２２との間にシート状のスペーサ２３が挿入されて、互いに接着固定されている。前記上側シート２１と下側シート２２は、いずれもＰＥＴ樹脂やポリイミド樹脂など可撓性を有する素材で形成され、前記スペーサ２３は接着層で形成されている。ただし、各シート２１，２２とスペーサ２３のすべてがＰＥＴ樹脂などで形成され、互いに接着固定されたものでもよい。  As shown in FIGS. 1 and 2, themembrane sheet 20 is provided with anupper sheet 21 and a lower sheet 22 facing each other, and a sheet-like spacer 23 is provided between theupper sheet 21 and the lower sheet 22. Inserted and bonded and fixed to each other. Theupper sheet 21 and the lower sheet 22 are both formed of a flexible material such as PET resin or polyimide resin, and the spacer 23 is formed of an adhesive layer. However, all of thesheets 21 and 22 and the spacer 23 may be formed of PET resin and bonded and fixed to each other.

図２に示すように、前記上側シート２１と下側シート２２の対向面には、前記突起５ａの対向位置に円形の導電部２１ａ，２２ａが形成されている。また前記スペーサ２３には、前記導電部２１ａ，２２ａが露出する前記導電部２１ａ，２２ａよりも大径の円形の貫通孔２３ａが形成されている。なお、前記と同様にして、前記突起５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅについても、導電部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ、２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ及び貫通孔２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅが形成されている。互いに対向する一対の前記導電部によって、本実施の形態の接点が形成されている。  As shown in FIG. 2, circularconductive portions 21 a and 22 a are formed on the opposed surfaces of theupper sheet 21 and the lower sheet 22 at positions opposed to theprotrusions 5 a. The spacer 23 is formed with a circular throughhole 23a having a larger diameter than theconductive portions 21a and 22a from which theconductive portions 21a and 22a are exposed. In the same manner as described above,conductive portions 21b, 21c, 21d, 21e, 22b, 22c, 22d, and 22e and throughholes 23b, 23c, 23d, and 23e are formed on theprotrusions 5b, 5c, 5d, and 5e. ing. The contact point of this embodiment is formed by a pair of the conductive portions facing each other.

図１に示すように、前記メンブレンシート２０では、前記下側シート２２には、前記導電部２２ａ〜２２ｅから線状の電極部２２ａ１，２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１と１本の共通電極部２４がそれぞれＸ１方向へ互いに重ならないように延びて形成されている。共通電極部２４は、下側シート２２から上側シート２１の各導電部２１ａ〜２１ｅまで延びて形成されている。また、前記電極部２２ａ１〜２２ｅ１および共通電極部２４が図示しない制御部まで延びて形成されている。  As shown in FIG. 1, in themembrane sheet 20, the lower sheet 22 includeslinear electrode portions 22 a 1, 22b 1, 22c 1, 22d 1, 22e 1 and onecommon electrode portion 24 from theconductive portions 22 a to 22 e. Are extended in the X1 direction so as not to overlap each other. Thecommon electrode part 24 is formed to extend from the lower sheet 22 to theconductive parts 21 a to 21 e of theupper sheet 21. The electrode portions 22a1 to 22e1 and thecommon electrode portion 24 are formed to extend to a control portion (not shown).

なお、前記導電部２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅ、電極部２２ａ１〜２２ｅ１および共通電極部２４は、いずれも銅や銀などの金属材料で形成されている。  Theconductive portions 21a to 21e, 22a to 22e, the electrode portions 22a1 to 22e1, and thecommon electrode portion 24 are all made of a metal material such as copper or silver.

前記制御部では、前記共通電極部２４に対して電流が与えられる。例えばこのとき導電部２１ｃと２２ｃとが互いに接触して前記電流が電極部２２ｃ１から出力されると、前記制御部では接点２０Ｃが押圧操作されたと検知される。このようにして他の接点２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｄ，２０Ｅについても同様に検知される。  In the control unit, a current is applied to thecommon electrode unit 24. For example, at this time, when theconductive portions 21c and 22c come into contact with each other and the current is output from the electrode portion 22c1, the control portion detects that thecontact point 20C has been pressed. In this way, theother contacts 20A, 20B, 20D, and 20E are similarly detected.

本実施の形態における弾性部材２は、シリコーンゴムで形成されていることが好ましい。以下においてその理由を説明する。  Theelastic member 2 in the present embodiment is preferably formed of silicone rubber. The reason will be described below.

上記のような接点間隔の非常に狭い押圧センサ１では、接点１個当たり人の指で操作面３を触ったときに作用する力が例えば０．１９６Ｎ（ニュートン）である。よって、操作面３に０．１９６Ｎが作用したときに接点が入力状態に切り替えられることが好ましい。なお、メンブレンシート２０に対して単体の接点を入力状態に切り替えるために必要な力は、例えば０．０９８〜０．１４７Ｎである。よって、弾性部材２としては、０．０４９〜０．０９８Ｎの低加重で撓み変形する素材が必要となる。そこで様々な素材について検討したところ、高密度ポリエチレンやポリプロピレンでは硬度が高く、低荷重で撓み変形できるものではなかった。特に高密度ポリエチレンなどは硬度における膜厚の依存性が高く、膜厚変化に対して硬度の大きさが大きく変動してしまう。  In thepressure sensor 1 with a very narrow contact interval as described above, the force acting when the operation surface 3 is touched with a human finger per contact is, for example, 0.196 N (Newton). Therefore, it is preferable that the contact point is switched to the input state when 0.196N acts on the operation surface 3. In addition, force required in order to switch a single contact with respect to themembrane sheet 20 to an input state is 0.098-0.147N, for example. Therefore, theelastic member 2 requires a material that bends and deforms with a low load of 0.049 to 0.098N. When various materials were examined, high-density polyethylene and polypropylene had high hardness and could not be bent and deformed with a low load. In particular, high-density polyethylene and the like are highly dependent on the film thickness in terms of hardness, and the magnitude of hardness greatly varies with changes in film thickness.

また逆に低密度ポリエチレンでは高温での特性が悪く使用に耐え得るものではなかった。そこで最終的には、シリコーンゴムを使用したときに低荷重でしかも局部的に撓み変形させることができることが確認された。またシリコーンゴムは硬度における膜厚の依存性が、高密度ポリエチレンほど大きくなく使い勝手が良い。なお、この弾性部材２としては、シリコーンゴムに限定されるものではなく、その他のゴム系の部材であってもよい。  On the other hand, low density polyethylene has poor characteristics at high temperatures and cannot be used. Therefore, it was finally confirmed that when silicone rubber is used, it can be bent and deformed locally with a low load. Silicone rubber has a film thickness dependency on hardness that is not as great as high-density polyethylene and is easy to use. Theelastic member 2 is not limited to silicone rubber, and may be other rubber-based members.

しかし前記弾性部材２単体であると、押圧力に対するＺ方向への撓み変形が大きくなりすぎるため、適度な撓み変形とするため前記弾性部材２の裏面に補強部材４を設けている。前記補強部材４は、ＰＥＴ樹脂やポリプロピレン樹脂などで形成することができ、この補強部材４を弾性部材２の裏面に設けることで、Ｚ方向へ所定量以上に撓むのを規制することが可能である。  However, if theelastic member 2 is a single body, the bending deformation in the Z direction with respect to the pressing force becomes too large. Therefore, the reinforcing member 4 is provided on the back surface of theelastic member 2 in order to obtain an appropriate bending deformation. The reinforcing member 4 can be formed of PET resin, polypropylene resin, or the like, and by providing the reinforcing member 4 on the back surface of theelastic member 2, it is possible to restrict bending to a predetermined amount or more in the Z direction. It is.

本発明では、上記のように例えばシリコーンゴムで形成された弾性部材２と前記弾性部材２が所定量以上に撓むのを規制する補強部材４とを有した複合シート１１が使用されるが、このような構成の複合シート１１を用いることで、押圧力による前記複合シート１１の撓みの変形範囲を前記押圧力の大きさの変動に伴って連続的に変化させやすい。  In the present invention, as described above, thecomposite sheet 11 having theelastic member 2 formed of, for example, silicone rubber and the reinforcing member 4 that restricts theelastic member 2 from bending over a predetermined amount is used. By using thecomposite sheet 11 having such a configuration, it is easy to continuously change the deformation range of the deflection of thecomposite sheet 11 due to the pressing force as the pressing force varies.

図３に示すように、本実施の形態の押圧センサ１では、操作面３の表面に操作者が指Ｆを載せたときに、接点２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを覆うことができる程度に前記接点間の間隔が規制されている。このとき、例えば接点２０Ｃの真上をＺ２方向へ押し下げると、まず指Ｆの腹の頂点Ｆ１から主に荷重Ｍ１が弾性部材２に加わり、前記弾性部材２が局部的に撓み変形させられる。このとき前記弾性部材２が撓み変形する範囲は、概ね前記指Ｆが前記弾性部材２上に接触した範囲である。そして、弾性部材２の変形に伴って補強部材４も撓み変形させられて、突起５ｃのみがＺ２方向へ押し下げられる。上記したように、弾性部材２単体であると荷重Ｍ１が加えられたときに前記弾性部材２が撓みすぎ、特に指Ｆが前記弾性部材２上に接触した範囲よりも、さらに広い範囲に撓み変形が起こり、例えば突起５ｃのみならず突起５ｂや５ｄも下方に押し下げられる可能性がある。このためできる限り指Ｆで押した範囲内だけが撓むように前記弾性部材２の下に補強部材４を設け前記弾性部材２の撓みをある程度前記補強部材４が吸収する構成にする。  As shown in FIG. 3, in thepress sensor 1 of the present embodiment, when the operator places a finger F on the surface of the operation surface 3, thecontact 20 </ b> B, 20 </ b> C, 20 </ b> D can be covered. The interval of is regulated. At this time, for example, when the position just above thecontact 20C is pushed down in the Z2 direction, first, the load M1 is mainly applied to theelastic member 2 from the apex F1 of the belly of the finger F, and theelastic member 2 is locally bent and deformed. At this time, a range in which theelastic member 2 is bent and deformed is a range in which the finger F is in contact with theelastic member 2. As theelastic member 2 is deformed, the reinforcing member 4 is also bent and deformed, and only theprotrusion 5c is pushed down in the Z2 direction. As described above, when theelastic member 2 is a single body, theelastic member 2 is deflected too much when the load M1 is applied, and in particular, it is bent and deformed in a wider range than the range where the finger F contacts theelastic member 2. For example, not only theprojection 5c but also theprojections 5b and 5d may be pushed downward. For this reason, a reinforcing member 4 is provided under theelastic member 2 so as to bend only within the range pressed by the finger F as much as possible, so that the reinforcing member 4 absorbs the bending of theelastic member 2 to some extent.

図３のように前記突起５ｃの下方への移動力によって、上側シート２１が撓み変形させられて、上側シート２１の導電部２１ｃと下側シート２２の導電部２２ｃとが互いに接触して導通する。これにより、接点２０Ｃが押圧操作されたことが検知される。  As shown in FIG. 3, theupper sheet 21 is bent and deformed by the downward movement force of theprotrusion 5c, and theconductive portion 21c of theupper sheet 21 and theconductive portion 22c of the lower sheet 22 are brought into contact with each other to be conducted. . Thereby, it is detected that thecontact point 20C has been pressed.

上記したように、１個の入力点数を得るために必要な押圧力は例えば０．１９６Ｎであるから、図３は例えば押圧力を０．１９６Ｎとした場合である。  As described above, the pressing force necessary to obtain one input point is 0.196 N, for example, and FIG. 3 shows a case where the pressing force is 0.196 N, for example.

図４では、図３に示す状態から、さらに指ＦをＺ２方向に押し前記弾性部材２への荷重Ｍ２が増すと、前記指Ｆの腹は、図３の状態よりも平たく潰れて前記弾性部材２への接触面積が増し、広い範囲にわたって前記弾性部材２の下方に押す。このため図４では、前記弾性部材２の撓み変形の範囲は図３の場合よりも広がる。この結果、図４の状態では、突起５ｂと５ｃの２つの突起が下方に移動し、この移動力によって前記上側シート２１の導電部２１ｂと２１ｃと下側シート２２の導電部２２ｂと２２ｃとが互いに接触して導通する。これにより、接点２０Ｂと２０Ｃが押圧操作されたことが検知される。  In FIG. 4, when the finger M is further pushed in the Z2 direction from the state shown in FIG. 3 and the load M2 applied to theelastic member 2 increases, the belly of the finger F collapses flatter than in the state of FIG. The contact area to 2 increases and it pushes below the saidelastic member 2 over a wide range. For this reason, in FIG. 4, the range of the bending deformation of theelastic member 2 is wider than in the case of FIG. As a result, in the state of FIG. 4, the twoprotrusions 5 b and 5 c move downward, and this moving force causes theconductive portions 21 b and 21 c of theupper sheet 21 and theconductive portions 22 b and 22 c of the lower sheet 22 to move. Conducts in contact with each other. Thereby, it is detected that thecontacts 20B and 20C are pressed.

図５では、図４の状態から、さらに指ＦをＺ２方向へ押し前記弾性部材２への荷重Ｍ３が増すと、前記指Ｆの腹は、図４の状態よりもさらに平たく潰れて前記弾性部材２への接触面積が増し、前記弾性部材２の撓み変形の範囲が図４の場合よりも広がる。この結果、図５の状態では、突起５ｂ、５ｃ、５ｄの３つの突起が下方に移動し、この移動力によって前記上側シート２１の導電部２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと下側シート２２の導電部２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとが互いに接触して導通する。これにより、接点２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが押圧操作されたことが検知される。  In FIG. 5, when the finger M is further pushed in the Z2 direction from the state of FIG. 4 and the load M3 on theelastic member 2 is increased, the belly of the finger F is further flattened than in the state of FIG. The contact area to 2 increases, and the range of the bending deformation of theelastic member 2 becomes wider than in the case of FIG. As a result, in the state of FIG. 5, the threeprotrusions 5 b, 5 c, and 5 d move downward, and by this moving force, theconductive portions 21 b, 21 c, 21 d of theupper sheet 21 and theconductive portion 22 b of the lower sheet 22 are moved. , 22c and 22d are brought into contact with each other to be conducted. Thereby, it is detected that thecontacts 20B, 20C, and 20D are pressed.

このように前記弾性部材２は、押圧力（荷重）の大きさに合わせてその撓み変形範囲が変化し、押圧力を大きくしていくと、それに伴って前記弾性部材２の撓み変形範囲も徐々に大きくなり、図３の最も荷重が低い状態では接点数が１であるのに対し、図４の中間の荷重状態では接点数を２にでき、図５の最も荷重が大きい状態では前記接点数を３にできる。  As described above, the elastic deformation of theelastic member 2 changes in accordance with the magnitude of the pressing force (load). As the pressing force increases, the elastic deformation of theelastic member 2 gradually increases. 3, the number of contacts is 1 in the state with the lowest load in FIG. 3, whereas the number of contacts can be 2 in the intermediate load state in FIG. 4, and the number of contacts in the state with the largest load in FIG. 5. Can be set to 3.

この接点数の数は、前記導電部２１ａ〜２１ｅ及び２２ａ〜２２ｅ間、及び突起５ａ〜５ｅ間の間隔を変えれば、当然に変わる。前記間隔を狭くすれば、押圧力を増すことで、前記入力点数を図５の状態の３よりも多くすることが可能である。例えば図３の軽荷重状態で前記入力点数を１〜２、図４の中間の荷重状態で前記入力点数を３〜４、図５の高荷重状態で前記入力点数を５以上に設定することができる。  The number of the contact points is naturally changed by changing the distance between theconductive portions 21a to 21e and 22a to 22e and between theprotrusions 5a to 5e. If the interval is narrowed, the number of input points can be increased from 3 in the state of FIG. 5 by increasing the pressing force. For example, the number of input points is set to 1 to 2 in the light load state of FIG. 3, the number of input points is set to 3 to 4 in the intermediate load state of FIG. 4, and the number of input points is set to 5 or more in the high load state of FIG. it can.

いずれにしても本発明では、弾性部材２と補強部材３とで構成された複合シート１１を用いれば、例えば図３の状態を低荷重の第１段階、図４の状態を中間の荷重の第２段階、図５の状態を高荷重の第３段階と規定したときに、各段階での前記入力点数を異なる数に高精度に規制することが可能になる。特に本発明では、上記第１段階での入力点数が１、第２段階での入力点数が２、第３段階での入力点数が３のように、各段階ごとの入力点数が規則的に変化することが好ましい。  In any case, in the present invention, when thecomposite sheet 11 composed of theelastic member 2 and the reinforcing member 3 is used, for example, the state of FIG. 3 is the first stage of low load, and the state of FIG. When the two stages and the state of FIG. 5 are defined as the third stage of high load, the number of input points at each stage can be regulated to a different number with high accuracy. In particular, in the present invention, the number of input points at each stage changes regularly such that the number of input points at the first stage is 1, the number of input points at the second stage is 2, and the number of input points at the third stage is 3. It is preferable to do.

図３ないし図５の状態を維持することができれば、例えば突起５ａ〜５ｅを導電部材で形成し、メンブレンシート２０を下側シート２２と導電部２２ａ〜２２ｅのみで構成してもよい。かかる場合、突起と導電部との接触によって入力動作となる。  If the state of FIGS. 3 to 5 can be maintained, for example, theprotrusions 5a to 5e may be formed of a conductive member, and themembrane sheet 20 may be configured by only the lower sheet 22 and theconductive portions 22a to 22e. In such a case, an input operation is performed by contact between the protrusion and the conductive portion.

しかし前記弾性部材２が図２の弾性部材２よりも、より軟質な材質でわずかな荷重を加えただけで、その撓み変形範囲が容易に広がってしまうような場合、図３と同様の荷重Ｍ１を加えただけで、図５のように弾性部材２が大きく撓み、３つの突起５ｂ〜５ｄが上側シート２１上に接触する可能性もある。逆に、より硬質の材質の場合、押された部分が撓まず、一気に多接点がＯＮする可能性もある。かかる場合に突起５ｂ〜５ｄを導電部材とし、例えばメンブレンシート２０を下側シート２２と導電部２２ａ〜２２ｅのみで構成してしまうと、ある荷重状態で既に入力点数が３つになり、前記荷重をそれ以上に増やしていっても、指Ｆの大きさに対向する部分に３つの突起５ｂ〜５ｄしかない場合には、前記入力点数を増やすことができない。このため荷重を徐々に大きくしていっても前記入力点数を効果的に変化させる構成とすることができない。  However, when theelastic member 2 is made of a softer material than theelastic member 2 of FIG. 2 and a slight load is applied, the bending deformation range can be easily expanded. 5, theelastic member 2 is greatly bent as shown in FIG. 5, and the threeprotrusions 5 b to 5 d may come into contact with theupper sheet 21. On the other hand, in the case of a harder material, the pressed portion does not bend, and there is a possibility that multiple contacts are turned on at once. In such a case, if theprotrusions 5b to 5d are used as conductive members, for example, themembrane sheet 20 is composed only of the lower sheet 22 and theconductive portions 22a to 22e, the number of input points is already three in a certain load state, and the load If the number ofprojections 5b to 5d is only in the portion facing the size of the finger F, the number of input points cannot be increased. For this reason, even if the load is gradually increased, it is not possible to effectively change the number of input points.

そのため本発明では、メンブレンシート２０を少なくとも下側シート２２と、前記下側シート２２から所定距離離れた上側シート２１と、前記上側シート２１と下側シート２２との対向面に形成された導電部２１ａ〜２１ｅ,２２ａ〜２２ｅとを有して構成し、樹脂材の突起５ａ〜５ｅが前記上側シート２１上を下側シート２２側に押圧し、前記導電部２１ａ〜２１ｅ,２２ａ〜２２ｅ間が接触することで初めて入力動作となる構成により、徐々に大きくなる荷重に対して入力点数が増加する構成にできる。  Therefore, in the present invention, themembrane sheet 20 is at least the lower sheet 22, theupper sheet 21 that is separated from the lower sheet 22 by a predetermined distance, and the conductive portion formed on the opposing surface of theupper sheet 21 and the lower sheet 22. 21a to 21e, 22a to 22e, and theprotrusions 5a to 5e of the resin material press theupper sheet 21 toward the lower sheet 22, and the gap between theconductive portions 21a to 21e and 22a to 22e. With the configuration in which an input operation is performed for the first time by contact, the number of input points can be increased with respect to a gradually increasing load.

すなわち低い荷重Ｍ１で図５のように３つの突起５ｂ,５ｃ、５ｄが前記上側シート２１上に接触してもこの状態では入力動作にはならない。この状態からさらに強い荷重が前記メンブレンシート２０に加えられて導電部２１ａ〜２１ｅ,２２ａ〜２２ｅ間が接触して初めて入力動作になるが、メンブレンシート２０を押す段階では、上側シート２１上に接触した突起のうち真中の突起５ｃに最も強い荷重が加わっているはずで、前記突起５ｃにはその下方にある導電部２１ｃ,２２ｃ間を接触させるだけの荷重が与えらえられた状態であるのに対し、両脇の突起５ｂ,５ｄには、前記突起５ｃほどの荷重が加わっておらず、その下方にある導電部２１ｂと２２ｂ、２１ｄと２２ｄ間を接触させるだけの荷重を有していない。よって低い荷重Ｍ１の状態で３つの突起が仮に上側シート２１上に接触した状態でも、入力点数を１にでき、その状態から徐々に荷重を強めていけば、突起５ｂ,５ｄにも導電部間を接触させるだけの強い荷重が加わり、入力点数を荷重の大きさに合わせて１→２→３と規則的に変化させやすい構成を得ることができる。  That is, even if the threeprotrusions 5b, 5c, and 5d come into contact with theupper sheet 21 as shown in FIG. 5 with a low load M1, no input operation is performed in this state. From this state, a stronger load is applied to themembrane sheet 20, and the input operation is not started until theconductive portions 21a to 21e and 22a to 22e come into contact with each other. The strongest load should be applied to themiddle projection 5c among the projected projections, and theprojection 5c is in a state where a load sufficient to bring theconductive portions 21c and 22c underneath into contact is applied. On the other hand, theprojections 5b and 5d on both sides are not loaded as much as theprojection 5c, and do not have a load enough to contact theconductive portions 21b and 22b and 21d and 22d below them. . Therefore, even if the three protrusions are in contact with theupper sheet 21 with a low load M1, the number of input points can be made 1, and if the load is gradually increased from that state, theprotrusions 5b and 5d are also connected between the conductive parts. As a result of applying a strong load sufficient to bring the input into contact with each other, it is possible to obtain a configuration in which the number of input points can be regularly changed from 1 to 2 to 3 in accordance with the magnitude of the load.

なお弾性部材２を撓ませて突起を上側シート２１上にまで接触させるに必要な荷重よりも、メンブレンシート２０にある導電部２１ａ〜２１ｅ,２２ａ〜２２ｅ間を接触させるために必要な荷重の方が大きいことが、荷重の大きさに合わせて、入力点数の変化をより高精度に規制できるため好ましい。  Note that the load necessary for bringing theconductive portions 21a to 21e and 22a to 22e in themembrane sheet 20 into contact with each other is larger than the load necessary for causing theelastic member 2 to bend and bringing the protrusions into contact with theupper sheet 21. Is large because it is possible to regulate the change in the number of input points with higher accuracy in accordance with the magnitude of the load.

また、図１ないし図５はいずれも、非押圧状態では突起５ａ〜５ｅが上側シート２１上に接触していないが、図１、図２の構造であれば、前記突起５ａ〜５ｅが前記上側シート２１上に接触していても入力動作にはならないから、非押圧状態で既に前記突起５ａ〜５ｅが前記上側シート２１上に接触した状態であってもよい。  1 to 5, theprotrusions 5 a to 5 e are not in contact with theupper sheet 21 in the non-pressed state. However, in the structure of FIGS. 1 and 2, theprotrusions 5 a to 5 e are the upper side. Since the input operation is not performed even if thesheet 21 is in contact with thesheet 21, theprotrusions 5a to 5e may already be in contact with theupper sheet 21 in a non-pressed state.

また本実施の形態での補強部材４は、図１に示すように、操作面３の周縁部よりもＸ−Ｙ平面方向へ延びる形成された鍔部４ａを有している。このように鍔部４ａが形成されていると、前記押圧センサ１を電子機器の筐体１０に取り付ける際に筐体１０の裏側から押圧センサ１が切欠き穴１０ａに挿入されると、前記鍔部４ａが筐体１０の内側に形成された段差状の係止部１０ｂで係止されて、押圧センサ１が筐体１０から抜け出るのが防止される。  Further, the reinforcing member 4 in the present embodiment has aflange portion 4a formed extending in the XY plane direction from the peripheral edge portion of the operation surface 3 as shown in FIG. When theflange portion 4a is formed in this way, when thepressure sensor 1 is inserted into thecutout hole 10a from the back side of thehousing 10 when thepressure sensor 1 is attached to thehousing 10 of the electronic apparatus, Theportion 4 a is locked by a step-shapedlocking portion 10 b formed inside thehousing 10, and thepress sensor 1 is prevented from coming out of thehousing 10.

なお、前記押圧センサ１では、補強部材４が一枚のフィルム状のシートで形成されているが、これに限られるものではなく、弾性部材２の裏面に補強部材が固定され、さらに前記突起５ａ〜５ｅを設けた別のフィルム状の部材を前記補強部材に固定するようにしてもよい。このときの補強部材と別の部材は、ＰＥＴなどの同じ樹脂を用いて形成することができる。  In thepressure sensor 1, the reinforcing member 4 is formed by a single film-like sheet. However, the present invention is not limited to this, and the reinforcing member is fixed to the back surface of theelastic member 2, and theprotrusion 5a. Another film-like member provided with ˜5e may be fixed to the reinforcing member. The reinforcing member and another member at this time can be formed using the same resin such as PET.

図６は、第２の実施の形態の押圧センサを示す平面図である。この押圧センサ３０は、操作面３３が円形のリング状に形成されたものである。この押圧センサ３０も前記押圧センサ１と基本的な構造は同じであり、シリコーンゴムで形成された弾性部材３２と、補強部材３４で形成されている。  FIG. 6 is a plan view showing a pressure sensor according to the second embodiment. Thepress sensor 30 has anoperation surface 33 formed in a circular ring shape. The basic structure of thepressure sensor 30 is the same as that of thepressure sensor 1, and is formed of anelastic member 32 made of silicone rubber and a reinforcingmember 34.

前記押圧センサ３０では、操作面３３に沿って円周状に１２個の接点３１が設けられている。前記補強部材３４は、操作面３３の外周縁に沿って突出する環状の鍔部３４ａと、内周縁側に突出する環状の鍔部３４ｂを有している。これにより、前記押圧センサ３０が筐体に形成されたリング状の切欠き穴に筐体の裏側から挿入されたときに、前記鍔部３４ａ，３４ｂが前記筐体の内側で係止されて、前記押圧センサ３０が筐体から抜け出るのが防止される。  In thepress sensor 30, twelvecontact points 31 are provided circumferentially along theoperation surface 33. The reinforcingmember 34 has anannular flange 34 a that protrudes along the outer peripheral edge of theoperation surface 33, and anannular flange 34 b that protrudes toward the inner peripheral edge. Thereby, when thepress sensor 30 is inserted into the ring-shaped notch hole formed in the casing from the back side of the casing, theflange portions 34a and 34b are locked inside the casing, The pressingsensor 30 is prevented from coming out of the housing.

なお、前記押圧センサの操作面の形状としては、直線状や円形リング状のものに限らず、楕円形状であってもよく、十字形状であってもよい。  In addition, the shape of the operation surface of the press sensor is not limited to a linear shape or a circular ring shape, and may be an elliptical shape or a cross shape.

また、上記実施の形態では、透明系のシリコーンゴムとＰＥＴ樹脂などを使用することで、操作面とは逆側から印刷や塗装することが可能となり、各色で外観を呈することができ、デザイン上の自由度も上げることが可能になる。  In the above embodiment, by using transparent silicone rubber and PET resin, it is possible to print and paint from the opposite side of the operation surface, and to have an appearance in each color, The degree of freedom can be increased.

図３ないし図５で説明したように本発明では、荷重の大きさに合わせて、入力点数が変化し、特に荷重の大きさの範囲を多段階に分けたときに、各段階に合わせて各段階での前記入力点数を異なる数に高精度に規制することが可能である。特に各段階に合わせて前記入力点数が規則的に変化する構成とすることができる。  As described with reference to FIGS. 3 to 5, in the present invention, the number of input points changes according to the magnitude of the load, and particularly when the range of the magnitude of the load is divided into multiple stages, It is possible to regulate the number of input points in a stage to a different number with high accuracy. In particular, the number of input points can be changed regularly according to each stage.

このため図１ないし図６に示す押圧センサは、例えばオーディオ機器のボリューム操作部として、あるいはチャンネル切替部等として機能させることができる。例えば指で徐々に強く押していきそれに伴って入力点数が増えていくと、ボリュームが上がり、逆に指での押圧力を弱めていくとボリュームが下がる等である。また前記弾性部材２の表面に前記弾性部材２よりも低摩擦抵抗の層を塗布し、前記複合シート１１の操作面上を指でなぞったときに、チャンネルが切り替わるようにし、かかる場合に指で押す力を強めると、その切替スピードを変えることが可能な構成にでもできる。  For this reason, the press sensor shown in FIGS. 1 to 6 can function as, for example, a volume operation unit of an audio device or a channel switching unit. For example, if the finger is gradually strongly pressed and the number of input points is increased accordingly, the volume is increased, and conversely, if the finger is weakened, the volume is decreased. Further, when a layer having a lower friction resistance than that of theelastic member 2 is applied to the surface of theelastic member 2 and the operation surface of thecomposite sheet 11 is traced with a finger, the channel is switched. If the pushing force is increased, it is possible to change the switching speed.

本発明の押圧センサ１に設けられた制御部では、操作面３をＸ１−Ｘ２方向に軽い操作力で操作したときに選択項目の選択操作が可能になり、また操作面３を強い押圧力で操作したときに選択された選択項目の決定操作が可能になるように制御できる。以下、その構成について詳述する。  In the control unit provided in thepress sensor 1 of the present invention, the selection item can be selected when the operation surface 3 is operated in the X1-X2 direction with a light operation force, and the operation surface 3 can be operated with a strong pressing force. Control can be performed so that a selection item selected when the operation is performed can be determined. Hereinafter, the configuration will be described in detail.

図７は押圧センサ１の回路ブロック図の一例を示すものである。
図７に示すように、機器本体に設けられた所定のバス４０に、本発明の押圧センサ（本デバイス）１が所定のインターフェース１ａを介して接続され、ディスプレイ４１が表示制御部４１ａを介して接続されている。さらに前記バス４０には、ＣＰＵ４２，ＲＯＭ４３，ＲＡＭ４４，タイマー４５が接続されている。なお、本実施の形態での制御部は、ＣＰＵ４２，ＲＯＭ４３，ＲＡＭ４４，タイマー４５などで構成されている。なお、押圧スイッチ１は、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）などの機器本体に搭載できる。FIG. 7 shows an example of a circuit block diagram of thepressure sensor 1.
As shown in FIG. 7, the press sensor (present device) 1 of the present invention is connected to apredetermined bus 40 provided in the apparatus body via apredetermined interface 1a, and adisplay 41 is connected via adisplay control unit 41a. It is connected. Further, aCPU 42, aROM 43, aRAM 44 and atimer 45 are connected to thebus 40. Note that the control unit in the present embodiment includes aCPU 42, aROM 43, aRAM 44, atimer 45, and the like. Thepush switch 1 can be mounted on a main body of a device such as a digital still camera, a digital video camera, a mobile phone, or a PDA (personal digital assistant).

前記ディスプレイ４１には、メニュー画面として複数の選択項目が上下方向や左右方向に表示可能であり、いずれかの選択項目を押圧センサ１の操作によって選択操作や選択決定操作できるように前記制御部で制御される。  On thedisplay 41, a plurality of selection items can be displayed as a menu screen in the vertical direction and the horizontal direction, and the control unit allows the selection operation or selection determination operation to be performed by operating thepress sensor 1 for any of the selection items. Be controlled.

図８は、前記制御部での処理の流れを示すフローチャートである。なお、図８では、ステップを「ＳＴ」と略記して説明する。  FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing in the control unit. In FIG. 8, the step is abbreviated as “ST”.

まず、前記制御部において押圧スイッチ１の入力操作が監視されており、前記押圧スイッチ１が操作されたか否かが確認される（ＳＴ１）。操作されていない場合には（Ｎｏ）、処理を終了する。そして押圧スイッチ１が操作されるまでその操作を定期的に監視する。  First, an input operation of thepush switch 1 is monitored in the control unit, and it is confirmed whether or not thepush switch 1 has been operated (ST1). If it is not operated (No), the process is terminated. The operation is regularly monitored until thepush switch 1 is operated.

操作が検出された場合には（Ｙｅｓ）、ＳＴ２において動作に変化があったか否かが確認される。ＳＴ２において操作変化を検出すると、ＳＴ３において荷重変化の有無が確認される。ＳＴ３で荷重変化が検出された場合には（Ｙｅｓ）、ＳＴ５に移行して操作荷重が増加したかまたは減少したかが判断される。操作荷重が増加した場合には最大の荷重値を更新し（ＳＴ６）、この最大荷重値をＲＡＭ４４に記憶する。  If an operation is detected (Yes), it is confirmed in ST2 whether or not the operation has changed. When an operation change is detected in ST2, the presence or absence of a load change is confirmed in ST3. If a load change is detected in ST3 (Yes), it is determined whether the operation load has increased or decreased in ST5. When the operation load increases, the maximum load value is updated (ST6), and this maximum load value is stored in theRAM 44.

またＳＴ５で操作荷重が減少したときにはＳＴ７に移行して、所定の最大荷重を超えているか否かが判断される。所定の最大荷重を超えた場合には（Ｙｅｓ）、選択決定操作（Ｅｎｔｅｒ操作）を出力し、そして最大荷重値をクリアする。また所定の最大荷重を超えなかった場合には（Ｎｏ）、ＳＴ１に戻る。なお、前記選択決定操作を出力する場合には、押圧スイッチ１の操作によって所定時間内に所定の変動幅を超えて検出された場合、例えば０．３秒の短時間内に４または５の接点（入力点）がＯＮして最大荷重を超えてさらに操作荷重が減少した場合に選択決定操作と判断して、そのとき選択されていた選択項目を決定する。なお前記所定時間は前記タイマー４５を動作させることにより計測する。  When the operation load decreases in ST5, the process proceeds to ST7 to determine whether or not the predetermined maximum load is exceeded. When the predetermined maximum load is exceeded (Yes), a selection determination operation (Enter operation) is output, and the maximum load value is cleared. If the predetermined maximum load is not exceeded (No), the process returns to ST1. In the case of outputting the selection determination operation, when the operation of thepush switch 1 is detected to exceed a predetermined fluctuation range within a predetermined time, for example, 4 or 5 contacts within a short time of 0.3 seconds. When the (input point) is turned on and exceeds the maximum load and the operation load is further reduced, it is determined as a selection determination operation, and the selection item selected at that time is determined. The predetermined time is measured by operating thetimer 45.

ＳＴ４において、移動操作、例えば操作面３が所定の軽押圧力（１〜３個の接点がＯＮしている状態）で摺動操作されたことが検出された場合には（Ｙｅｓ）、ＳＴ９に移行して移動操作の操作方向を検出する。例えば、図３乃至図５に示す押圧スイッチ１において、Ｘ１方向を上方向とし、Ｘ２方向を下方向としたときに、操作面３がＸ１方向に摺動操作されたときにはプラス（＋）信号が出力され（ＳＴ１０）、Ｘ２方向に摺動操作されたときにはマイナス（−）信号が出力される（ＳＴ１１）。  In ST4, when it is detected that the moving operation, for example, the operation surface 3 is slid with a predetermined light pressing force (1 to 3 contacts are ON) (Yes), the process goes to ST9. The operation direction of the moving operation is detected by shifting. For example, in thepush switch 1 shown in FIGS. 3 to 5, when the operation surface 3 is slid in the X1 direction when the X1 direction is the upward direction and the X2 direction is the downward direction, a plus (+) signal is output. When it is output (ST10) and a sliding operation is performed in the X2 direction, a minus (-) signal is output (ST11).

前記ＳＴ２において、操作に変化がない場合には（Ｎｏ）、前回検出された操作が移動出力である否かが判断される（ＳＴ１２）。すなわち、操作面３が継続して押し下げ操作されている状態である。前回検出された操作はＲＡＭ４４に記憶されており、今回検出された操作とがＣＰＵ４２での演算処理により比較される。比較した結果、前回検出された操作による動作が移動出力であった場合には、前回と同じ移動データを出力する（ＳＴ１３）。すなわち、同じ移動データであるため選択項目は移動することがなく、したがって選択項目の選択位置はそのままである。またＳＴ１２において、前回検出された操作による動作が移動出力でない場合にはＳＴ１の処理に戻る。  In ST2, if there is no change in the operation (No), it is determined whether or not the operation detected last time is a movement output (ST12). That is, the operation surface 3 is continuously pressed down. The operation detected last time is stored in theRAM 44, and the operation detected this time is compared by the arithmetic processing in the CPU. As a result of the comparison, if the operation by the operation detected last time is a movement output, the same movement data as the previous time is output (ST13). That is, since the movement data is the same, the selection item does not move, and the selection position of the selection item remains unchanged. In ST12, if the previously detected operation is not a movement output, the process returns to ST1.

このように、押圧スイッチ１の操作面３を接点が１〜３個オンするような軽押圧力で移動させることにより移動信号が出力されて選択項目が上下左右に移動させられ、また押圧スイッチ１の操作面３をＺ方向に接点が４または５個オンするような強押圧力で押し込み、所定の変動幅を超えたことが検出された場合には、選択決定操作に切り換えられてそのとき選択されている選択項目が選択決定と判断される。選択項目が決定されると、その選択項目に割り当てられているプログラムが作動して、例えば所定のアプリケーションが起動する。  As described above, by moving the operation surface 3 of thepress switch 1 with a light pressing force that turns on one to three contacts, a movement signal is output, and the selection item is moved up, down, left, and right. When it is detected that the control surface 3 is pushed with a strong pressing force such that 4 or 5 contacts are turned on in the Z direction and the predetermined fluctuation range is exceeded, it is switched to the selection determination operation and selected at that time. The selected item is determined to be a selection decision. When a selection item is determined, a program assigned to the selection item is activated, and a predetermined application is started, for example.

なお、ＳＴ８においてＥｎｔｅｒ操作を出力する場合にそのＥｎｔｅｒ操作時に接点（入力点）の位置がずれて、操作者が選択したいと望んでいる選択項目とは異なる選択項目が選択決定されるおそれがある。この問題を解消するために、入力点数（ＯＮしている接点の個数）が所定時間内に所定の変動幅を超えて検出された場合に、この入力点数が大幅に変動する前の位置で選択されている選択項目を選択決定の位置と判断する。変動前の位置は、タイマー４５によって所定の時間（例えば０．５秒前など）を設定することができる。  When an Enter operation is output in ST8, the position of the contact (input point) may be shifted during the Enter operation, and a selection item different from the selection item that the operator desires to select may be selected. . In order to solve this problem, if the number of input points (number of contacts that are turned on) is detected within a predetermined fluctuation range within a predetermined time, select the position before this input point fluctuates significantly. The selected item is determined as the selection decision position. The position before the change can be set for a predetermined time (for example, 0.5 seconds before) by thetimer 45.

またその他の手段としては、例えば１５個の接点を一列に配列して、これを３つの領域に区分して、各領域に５個の接点を配置する。この構成では、ＯＮの接点数が多い領域が選択決定されたと判断する。このように、多くの接点を配置することで、選択決定操作時のずれによる誤操作を吸収することができる。  As another means, for example, 15 contacts are arranged in a line, and this is divided into three regions, and five contacts are arranged in each region. In this configuration, it is determined that a region having a large number of ON contacts has been selected and determined. In this way, by arranging many contact points, it is possible to absorb an erroneous operation due to a shift during the selection determination operation.

このように設定することで、選択項目の決定操作まで同じ位置を保持する必要がなくなり、操作性を損なうことなく滑らかな入力操作が可能になる。  By setting in this way, it is not necessary to hold the same position until the selection item determination operation, and a smooth input operation is possible without impairing operability.

なお、図６に示す押圧スイッチ３０についても同様に制御することで、選択項目の選択操作と選択決定操作とを入力可能である。  Note that the selection switch selection operation and the selection determination operation can be input by similarly controlling thepush switch 30 shown in FIG.

本発明の押圧センサを操作面側から見たときの平面図、A plan view when the pressure sensor of the present invention is viewed from the operation surface side,図１の２−２線での切断断面図、FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG.低荷重での動作説明図、Operation diagram with low load,中間の荷重での動作説明図、Operation explanatory diagram with intermediate load,高荷重での動作説明図、Operation explanatory diagram under high load,本発明の第２の実施の形態の押圧センサを示す平面図、The top view which shows the press sensor of the 2nd Embodiment of this invention,本発明の押圧センサの回路ブロック図、Circuit block diagram of the pressure sensor of the present invention,制御部での操作例を示すフローチャート、A flowchart showing an operation example in the control unit;

符号の説明Explanation of symbols

１ 押圧センサ
２ 弾性部材
３ 操作面
４ 補強部材
４ａ 鍔部
５ａ〜５ｅ 突起
６ａ，６ｂ 支持部
１０ 筐体
１０ａ 切欠き穴
１０ｂ 係止部
１１ 複合シート
２０Ａ〜２０Ｅ 接点
２０ メンブレンシート
２１ 上側シート
２２ 下側シート
２３ スペーサDESCRIPTION OFSYMBOLS 1Press sensor 2 Elastic member 3 Operation surface 4Reinforcement member4a Gutter part 5a-5e Protrusion 6a,6b Support part 10 Housing | casing10a Notch10b Locking part 11Composite sheet 20A-20E Contact 20Membrane sheet 21 Upper sheet 22 Lower Side sheet 23 Spacer

Claims (12)

Translated fromJapanese

ゴム材料で形成された弾性体と、前記弾性体の裏面側に設けられて前記弾性体の撓みを規制する樹脂シートの補強部材とを有して所定の厚みを持った複合シートと、前記複合シートの補強部材と所定距離離れて設けられた基板シートと、前記基板シートに設けられて押圧動作で入力状態に切り替わる複数の接点と、を有し、
前記複合シートの補強部材には、前記各接点に個別に対向してそれぞれが前記接点に向けて突出する複数の突起が設けられ、
前記弾性体の表面が押圧されて変形すると、前記補強部材が前記基板シートに向けて撓み変形させられて、前記突起で前記接点が押圧されて前記接点が入力状態に切り替えられるものであり、
前記補強部材が前記基板シートに向けて撓んだときに、その撓み量の大きさによって、前記補強部材に設けられた１個の前記突起で１個の前記接点のみが入力状態に切り替えられ、あるいは前記補強部材に設けられた複数の前記突起で複数の前記接点が入力状態に切り替えられることを特徴とする押圧センサ。An elastic bodyformed of a rubber material, a composite sheet having a predetermined thickness is provided on the backside have a reinforcing memberof a resin sheet for regulating wrinklesMiof the elastic body of the elastic body, wherein comprises a substrate sheetwas found provided apart reinforcing membera predetermined distance of the composite sheet,and a plurality of contacts switched to the input state by the pressing operation provided on the substrate sheet, and
The reinforcing memberof the composite sheet isprovided witha plurality of protrusions thatindividually faceeach of the contacts andprotrude toward thecontacts ,
When the surface of theelastic bodyyou deformed by being pressed,said reinforcingmember being resiliently deformed towardthe substrate sheet, the projections said contacts are pressed bythose Erareru switch to the contact input statusYes,
When the reinforcing member bends toward the substrate sheet, depending on the amount of bending, only one of the contacts is switched to the input state by one protrusion provided on the reinforcing member, Alternatively, the plurality of contacts are switched to the input state by the plurality of protrusions provided on the reinforcing member .前記突起および前記接点のピッチが１０ｍｍ以下である請求項１記載の押圧センサ。The pressure sensor according to claim 1, wherein a pitch between the protrusion and the contact is 10 mm or less .前記補強部材の撓み量が増大するにしたがって、前記突起で入力状態に切り替えられる接点の数が段階的に増える請求項１または２記載の押圧センサ。The pressure sensor according to claim1 or 2, wherein the number of contacts that can be switched to the input state by the protrusions increases stepwise as the amount of bending of the reinforcing member increases . 前記基板シートは、所定間隔で対向する上側シートおよび下側シートと、前記上側シートと下側シートとの対向面に形成された導電部とを有し、前記突起が前記上側シート上を下側シートに向けて押圧することで、前記導電部間が接触して入力状態に切り替わる請求項１ないし３のいずれかに記載の押圧センサ。The substrate sheet is an upper sheetand a lower sheetfacing at a predetermined interval, said andan upper sheet and a lower sheet and the facing surface to the formed conductive portion of the protrusion lower on the upper sheet The press sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein when pressedtoward the sheet, the conductive portions are contacted to switch to an input state. 前記弾性体は、シリコーンゴムであり、前記補強部材が、ＰＥＴ樹脂シートまたはポリプロピレン樹脂のシートである請求項１ないし４のいずれかに記載の押圧センサ。The elastic body is silicone rubber deris, the reinforcing member is pressed sensor according to any of claims 1 to 4which is a sheet of PET resin sheet or a polypropylene resin. 前記補強部材は、前記弾性体よりも外側に突出する鍔部を有し、前記鍔部が筐体の内面で係止され、前記弾性体が前記筐体の外側へ抜け出ないように抜け止めされている請求項１ないし５のいずれかに記載の押圧センサ。  The reinforcing member has a flange portion that protrudes outward from the elastic body, the flange portion is locked by an inner surface of the housing, and the elastic body is prevented from falling out so as not to come out of the housing. The press sensor according to any one of claims 1 to 5. 前記弾性体の表面には、前記弾性体よりも低摩擦抵抗の層が形成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の押圧センサ。  The pressure sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein a layer having a lower frictional resistance than the elastic body is formed on a surface of the elastic body. 前記低摩擦抵抗の層は、無機フィラーを含むシリコーン樹脂層である請求項７記載の押圧センサ。  The pressure sensor according to claim 7, wherein the low frictional resistance layer is a silicone resin layer containing an inorganic filler.入力状態に切り替えられる接点の数に基づいて、複数の選択項目のいずれかを選択する選択操作と、選択された選択項目を決定する選択決定操作とを切り替える制御部が設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載の押圧センサ。2. A control unit is provided that switches between a selection operation for selecting one of a plurality of selection items and a selection determination operation for determining the selected selection item based onthe number ofcontacts switched to the input state. Thru | or 8 the press sensor in any one of. 前記制御部では、入力状態に切り替えられる接点の数が、所定時間内で所定の変動幅を超えて変動したときに前記選択決定操作と判断する請求項９記載の押圧センサ。The pressure sensor according to claim 9, wherein the control unit determines that the selection determination operation is performed whenthe number ofcontacts switched to theinput state varies beyond a predetermined fluctuation range withina predetermined time. 前記制御部では、入力状態に切り替えられる接点の数が前記変動幅を超えて変動する前に選択されている選択項目を選択位置と判断する請求項１０記載の押圧センサ。Wherein the control unit, pressing sensor of claim 10 wherein determining the selected item numberof contacts to be switched to the input state is selectedbefore vary by more than the fluctuation width selected position. 複数の領域に区分された各領域に複数の接点が設けられており、前記制御部では、入力状態に切り替えられる接点の数が最も多い領域に対応している選択項目が選択決定されたと判断する請求項１０記載の押圧センサ。A pluralityof contacts are provided in each region which is divided into a plurality of areas, in the control unit determines that selection item numberof contacts to be switched to the input state corresponds to largest area is selected and determined The pressure sensor according to claim 10.

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