JP7244543B2

JP7244543B2 - 入力デバイス

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Publication number: JP7244543B2
Application number: JP2020559154A
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Inventors: 正穂森田; 一将鈴木
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Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2023-03-22
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Description

本開示は、タッチセンサを有している入力デバイスに関する。

ゲーム操作に利用される入力デバイスのなかには、タッチセンサを有する操作パッドを入力デバイスの上面に有するものがある。米国特許出願公開第２０１５／０２９０５３４号明細書の図２４では、操作パッドの表面に発光領域が規定された入力デバイスが開示されている。操作パッドの発光領域は、例えば、複数のユーザが同時にゲームをプレイするときに、各ユーザに割り当てられる色で発光する。

しかしながら、米国特許出願公開第２０１５／０２９０５３４号明細書の入力デバイスにおいては、発光領域を発光させるための光源（具体的には、発光ダイオード）が操作パッドから下方に離れた位置に取り付けられているために、光源の光を発光領域に導くための構造（例えば、導光部材）が大きくなる。そのため、例えば複数の発光領域を操作パッドに設けることは困難であり、また、発光領域の位置選択について制約も大きくなる。

本開示で提案する入力デバイスは、少なくとも１つの発光部を有している外装プレートと、前記外装プレートの裏面に取り付けられているタッチセンサ基板とを有する操作パッドとを有している。また、前記入力デバイスは、前記操作パッドの裏面に取り付けられている少なくとも１つの光源と、前記少なくとも１つの発光部に向けて前記少なくとも１つの光源の光が通る光路と、を有している。この入力デバイスによると、光源から発光部までの光路を短くでき、発光部を光らせるための構造を小型化できる。

本開示で提案する入力デバイスの一例を示す平面図である。図１Ａの拡大図である。図１Ｂで示すＩＩ－ＩＩ線での断面図である。図１Ｂで示すＩＩＩ－ＩＩＩ線での断面図である。図１Ｂで示すＩＶ－ＩＶ線での断面図である。図２で示すＶ－Ｖ線で操作パッドを見たときの断面図である。本開示で提案する入力デバイスの他の例を示す断面図である。本開示で提案する入力デバイスのさらに別の例を示す平面図である。

以下において、本開示で提案する入力デバイスについて説明する。本明細書では、本開示で提案する入力デバイスの一例として、図１Ａ等に示す入力デバイス１０について説明する。

以下の説明では、図１ＡのＸ１及びＸ２で示す方向をそれぞれ右方及び左方と称し、Ｙ１及びＹ２で示す方向をそれぞれ前方及び後方と称する。また、図２のＺ１及びＺ２で示す方向をそれぞれ上方及び下方と称する。

入力デバイス１０は、ゲームプログラムの実行機能や、動画像再生機能、インターネットを通した通信機能などを有する情報処理装置に対する入力デバイスとして利用される。入力デバイス１０は、情報処理装置との間で有線又は無線での通信が可能であり、ユーザが入力デバイス１０に対して行った操作に応じた信号を情報処理装置に送信する。入力デバイス１０は、入力デバイス１０の姿勢や動きの検出に利用される種々のセンサ（加速度センサ、ジャイロセンサなど）や、バッテリなどを内蔵している。

［操作部材］
図１Ａに示すように、入力デバイス１０は両手で保持して操作するデバイスであり、右手で保持される右被保持部１０Ｒと、左手で保持される左被保持部１０Ｌとを有している。右被保持部１０Ｒの上面と左被保持部１０Ｌの上面とに、操作部材が配置されている。例えば、右被保持部１０Ｒの上面に、菱形の頂点に位置している４つの操作ボタン１１が配置されている。左被保持部１０Ｌの上面には、十字形状の方向キー１２が配置されている。右被保持部１０Ｒの前面と左被保持部１０Ｌの前面にも、操作ボタン１３が配置されている。右被保持部１０Ｒと左被保持部１０Ｌのそれぞれは、上面の操作部材（入力デバイス１０の例において、方向キー１２及び４つの操作ボタン１１）が配置された領域から後方に伸びている膨らみ部Ｇを有している。

図１Ａに示すように、入力デバイス１０は、右被保持部１０Ｒと左被保持部１０Ｌとの間に位置している中央部１０Ｍを有している。被保持部１０Ｒ、１０Ｌの膨らみ部Ｇは、中央部１０Ｍの後端よりもさらに後方に伸びている。

入力デバイス１０は、板状の操作部材である操作パッド２０を有している。入力デバイス１０の例においては、図１Ａに示すように、中央部１０Ｍの上面に操作パッド２０が配置されている。操作パッド２０は、右被保持部１０Ｒの上面に配置される操作部材（具体的には、４つの操作ボタン１１）と、左被保持部１０Ｌの上面に配置される操作部材（具体的には、方向キー１２）との間に位置している。操作パッド２０の構造については、後において詳説する。入力デバイス１０は、操作パッド２０の右側及び左側にそれぞれ配置される操作ボタン１９Ｒ、１９Ｌや、操作パッド２０の後方に位置する操作スティック１７Ｒ、１７Ｌをさらに有している。

本開示で提案する入力デバイスの形状は、図１Ａ等で示す入力デバイス１０の例に限られない。例えば、中央部１０Ｍの後端は被保持部１０Ｒ、１０Ｌの後端に達していてもよい。つまり、被保持部１０Ｒ、１０Ｌは後方に伸びている膨らみ部Ｇを有していなくてもよい。さらに他の例として、入力デバイスは片手で操作するものであってもよい。例えば、入力デバイスは棒状であってもよい。この場合、親指で操作可能な位置に操作パッド２０が配置されてよい。

また、操作部材の種類や配置も、入力デバイス１０の例に限られない。例えば、４つの操作ボタン１１の位置や、方向キー１２、操作スティック１７Ｒ、１７Lの位置は適宜変更されてよい。例えば、方向キー１２が右被保持部１０Ｒに配置され、操作ボタン１１が左被保持部１０Ｌに配置されてもよい。また、入力デバイス１０は、２つの操作スティック１７Ｒ、１７Ｌの双方又は一方を有していなくてもよい。

［操作パッド］
操作パッド２０は中央部１０Ｍの上面における前部に配置されている。図２に示すように、操作パッド２０は、外装プレート２１とタッチセンサ基板２２とを有している。外装プレート２１は、操作パッド２０の最上部に位置し、中央部１０Ｍの上面の一部を構成している。タッチセンサ基板２２は、外装プレート２１の裏面（下面）に取り付けられている。タッチセンサ基板２２は、例えば、外装プレート２１に接着される。タッチセンサ基板２２の上面（外装プレート２１に接する面）に、前後方向及び左右方向に並んでいる複数の検出電極が形成されており、タッチセンサ基板２２は、ユーザの指が外装プレート２１に触れたときに、指が触れた位置を検知するタッチセンサとして機能する。タッチセンサ基板２２は、例えば静電容量方式によるタッチセンサであるが、その種類はこれに限られない。図５に示すように、タッチセンサ基板２２の裏面には、タッチセンサの駆動回路や、後述する光源Ｓ１～Ｓ２の駆動回路などとして機能する複数のＩＣ（Integrated Circuit）チップ２２ａが実装されている。これらの駆動回路はメイン基板３０（図２参照）に実装されてもよい。

入力デバイス１０は、その外装を構成する外装部材を有している。外装部材は上ケース４０Ｕ（図１Ａ参照）と、上ケース４０Ｕと上下方向で組み合わされる下ケース４０Ｌ（図２参照）とを有している。上ケース４０Ｕには矩形の開口４０ａ（図１Ｂ参照）が形成されている。操作パッド２０は開口４０ａの内側に嵌められている。

［操作パッドの動き］
操作パッド２０は上下動可能であり、押しボタンとして機能する。図２に示すように、操作パッド２０は、外装プレート２１の裏面側（下側）に取り付けられているバックフレーム２３を有している。バックフレーム２３はタッチセンサ基板２２の下面を覆い、外装プレート２１に取り付けられている。バックフレーム２３は、操作パッド２０の概ね中央に位置する押し部２３ａを有している。押し部２３ａは、例えば下方に突出する柱状である。バックフレーム２３の下方には、メイン基板３０が配置されている。メイン基板３０は、操作部材の操作を示す信号をゲーム装置などの情報処理装置に送信する通信回路や、バッテリの充放電を制御する制御回路などが実装された回路基板である。メイン基板３０は、押し部２３ａに対応する位置に、操作パッド２０の押し下げ、すなわち上下方向における操作パッド２０の位置変化を検知するためセンサを有している。入力デバイス１０の例では、このセンサとしてスイッチ３１が利用されている。スイッチ３１は、例えばオン／オフスイッチである。操作パッド２０がユーザによって押されたとき、押し部２３ａがスイッチ３１を押す。したがって、タッチセンサ基板２２の出力信号とスイッチ３１の出力信号とに基づいて、ユーザが押した位置が検知され得る。タッチセンサ基板２２の出力信号とスイッチ３１の出力信号は、例えば、メイン基板３０に実装されるマイクロプロセッサに入力され、情報処理装置（ゲーム装置）に送信される。なお、センサの種類はこのようなスイッチ３１に限られない。スイッチ３１に代えて、操作パッド２０の押し込み量が検知可能なセンサが利用されてもよい。

入力デバイス１０は、操作パッド２０を上方に押す弾性部材（不図示）を有している。操作パッド２０は、ユーザによって押し下げられた後、弾性部材の力によって初期位置に戻る。図２に示すように、入力デバイス１０は、メイン基板３０と操作パッド２０との間にフレーム５０を有している。弾性部材は、例えばフレーム５０の上側に配置され、バックフレーム２３を上方に押す。操作パッド２０の支持構造は、入力デバイス１０の例に限られない。例えば、弾性部材はメイン基板３０上に配置されてもよい。

［操作パッドの位置］
入力デバイス１０の例において、操作パッド２０は中央部１０Ｍの上面における最前部に位置している。そして、操作パッド２０は、中央部１０Ｍの前縁を構成している。図２に示すように、外装プレート２１は、中央部１０Ｍの上面を構成する部分２１ａ（以下において、上プレート部と称する）と、中央部１０Ｍの前面を構成する部分２１ｂ（前プレート部）とを有している。上プレート部２１ａは平面視で四角形である。前プレート部２１ｂは上プレート部２１ａの前部から下方に伸び、入力デバイス１０の前面を構成している。操作パッド２０が配置されている上ケース４０Ｕの開口４０ａは、上方だけでなく、前方にも開口している。

操作パッド２０の配置や形状は、入力デバイス１０の例に限られない。例えば、操作パッド２０の位置は、中央部１０Ｍの前縁から後方に離れていてもよい。この場合、外装プレート２１は前プレート部２１ｂを有していなくてもよい。

［発光と光源］
図１Ｂに示すように、外装プレート２１は複数の発光部Ｅ１～Ｅ５を有している。発光部Ｅ１～Ｅ５は、外装プレート２１の表面（上面）に規定されている、ユーザが視認するための光が出る領域である。入力デバイス１０の例において、外装プレート２１は不透明な材料で形成され、発光部Ｅ１～Ｅ５は外装プレート２１に形成されている孔である。後述するように、外装プレート２１は光が透過する材料で形成されてもよい。この場合、発光部Ｅ１～Ｅ５は、遮光部によって規定されている、光が通る領域であってよい。

発光部Ｅ１は、例えば、上プレート部２１ａの前縁の左右方向における中心に位置している。発光部Ｅ２～Ｅ５は、例えば、上プレート部２１ａの４つの角に位置している。操作パッド２０の裏面には、複数の光源Ｓ１～Ｓ５が取り付けられている。光源Ｓ１～Ｓ５として、発光ダイオード（ＬＥＤ）が利用され得る。光源Ｓ１～Ｓ５は操作パッド２０に取り付けられているので、操作パッド２０が押下操作を受ける際、操作パッド２０とともに上下動する。光源Ｓ１～Ｓ５は、複数の発光部Ｅ１～Ｅ５のそれぞれに設けられている。操作パッド２０は、その裏面に、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５によって構成される光路を有している。光源Ｓ１～Ｓ５の光は、発光部Ｅ１～Ｅ５に向けてこの光路を通り、発光部Ｅ１～Ｅ５を光らせる。

このように、光源Ｓ１～Ｓ５は操作パッド２０の裏面に取り付けられるので、光源Ｓ１～Ｓ５から発光部Ｅ１～Ｅ５までの光路を短くでき、発光部Ｅ１～Ｅ５を光らせるための構造を小型化でき、また、発光部Ｅ１～Ｅ５の位置選択について自由度を増すことができる。また、光源Ｓ１～Ｓ５と、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５である光路と、発光部Ｅ１～Ｅ５とが操作パッド２０自体に設けられている。このため、操作パッド２０が押し下げられたときに、光源Ｓ１～Ｓ５と光路と発光部Ｅ１～Ｅ５とが一体に動く。つまり、操作パッド２０が上下動しても、光源Ｓ１～Ｓ５と光路と発光部Ｅ１～Ｅ５の間の位置関係が保たれる。その結果、発光部Ｅ１～Ｅ５の明るさや色が適切に維持され得る。

メイン基板３０或いはタッチセンサ基板２２に実装されているマイクロプロセッサは光源Ｓ１～Ｓ５を別個に点灯制御する。また、光源Ｓ１～Ｓ５は、複数の発光部Ｅ１～Ｅ５のそれぞれに設けられている。このことにより、発光部Ｅ１～Ｅ５は別個に光ることが可能である。例えば、４つの角に配置される発光部Ｅ２～Ｅ５のうち１つだけが光ったり、前側に配置されている発光部Ｅ１だけが光ることが可能である。発光部Ｅ１～Ｅ５が光ることで、例えば指で触れるべき位置をユーザに案内できる。例えば、発光部Ｅ１が点滅することによって、ユーザは指で触れるべき位置をとして発光部Ｅ１を認識できる。

タッチセンサ基板２２の裏面に、タッチセンサの駆動回路として機能するＩＣチップ２２ａが実装されている（図５参照）。タッチセンサ基板２２はメイン基板３０に電気的に接続されており、タッチセンサ基板２２で得られる信号はメイン基板３０に実装されるマイクロプロセッサに入力される。タッチセンサ基板２２とメイン基板３０は、例えばフレキシブル配線板（ＦＰＣ）によって接続される。上述した光源Ｓ１～Ｓ５はタッチセンサ基板２２に取り付けられている。より詳細には、光源Ｓ１～Ｓ５はタッチセンサ基板２２の裏面（下面）に取り付けられている。入力デバイス１０の例では、光源Ｓ１はタッチセンサ基板２２の左右方向における中心に位置している。光源Ｓ２～Ｓ５は、後において詳説するように、タッチセンサ基板２２の４つの角に対応して配置されている。

タッチセンサ基板２２に光源Ｓ１～Ｓ５を実装する入力デバイス１０の構造によると、操作パッド２０の部品数を低減できる。例えば、光源Ｓ１～Ｓ５へ電力を供給するための電線と、タッチセンサ基板２２の信号を伝送する電線とを共通化できる。すなわち、タッチセンサ基板２２の信号を伝送するためのＦＰＣを使って、光源Ｓ１～Ｓ５に電力を供給できる。図５に示すように、タッチセンサ基板２２には、このＦＰＣを接続するためのコネクタ２２ｂが実装されている。コネクタ２２ｂの端子と複数の光源Ｓ１～Ｓ５とを電気的に接続する回路パターンが、タッチセンサ基板２２に形成されている。

また、タッチセンサ基板２２の裏面に光源Ｓ１～Ｓ５が取り付けられているので、上プレート部２１ａに対するタッチセンサ基板２２の接触検知可能領域の比率を大きくできる。つまり、光源Ｓ１～Ｓ５が、例えばタッチセンサ基板２２の隣に配置されている場合、光源Ｓ１～Ｓ５が配置される領域はタッチセンサ基板２２による接触検知が可能な領域としては機能しないため、光源Ｓ１～Ｓ５が配置される領域だけ検知可能領域が狭くなる。一方、光源Ｓ１～Ｓ５がタッチセンサ基板２２の裏面に取り付けられていると、光源Ｓ１～Ｓ５が、操作パッド２０の平面視において、タッチセンサ基板２２の検知可能領域内に位置することとなるので、上プレート部２１ａに対するタッチセンサ基板２２の検知可能領域の比率を大きくできる。

光源Ｓ１～Ｓ５の取付構造は入力デバイス１０の例に限られない。すなわち、光源Ｓ１～Ｓ５の一部又は全部は、タッチセンサ基板２２に取り付けられていなくてもよい。例えば、操作パッド２０は、タッチセンサ基板２２とは別にＦＰＣを有してもよい。そして、このＦＰＣに光源Ｓ１～Ｓ５の一部又は全部が取り付けられていてもよい。

［光源と発光部の位置］
図１Ｂに示すように、操作パッド２０は、前後方向に沿った操作パッド２０の中心線Ｌ１（タッチセンサ基板２２の中心線）と交差する光源Ｓ１を有している。発光部Ｅ１も、同中心線Ｌ１と交差するように配置され、光源Ｓ１からの光で光る。発光部Ｅ１はタッチセンサ基板２２の前縁よりも前方に形成されている。光源Ｓ１は前方に向かって光りを出すように配置されている。入力デバイス１０の例において、発光部Ｅ１は左右方向に細長い帯状である。発光部Ｅ１の形状やサイズはこれに限られない。

図１Ｂに示すように、４つの光源Ｓ２～Ｓ５は操作パッド２０の中心Ｃｐを取り囲むように配置されている。具体的には、４つの光源Ｓ２～Ｓ５は、中心Ｃｐに対して右方且つ前方に規定されている領域Ｒ１と、中心Ｃｐに対して左方且つ前方に規定されている領域Ｒ２と、中心Ｃｐに対して左方且つ後方に規定されている領域Ｒ３と、中心Ｃｐに対して右方且つ後方に規定されている領域Ｒ４とにそれぞれ配置されている。より具体的には、光源Ｓ２～Ｓ５はタッチセンサ基板２２の４つの角にそれぞれ配置されている。

したがって、４つの光源Ｓ２～Ｓ５は、前後方向に沿った操作パッド２０の中心線Ｌ１及び左右方向に沿った操作パッド２０の中心線Ｌ２に対して対称に配置されている。すなわち、光源Ｓ２と光源Ｓ３は前後方向に沿った中心線Ｌ１を挟んで互いに反対側に位置し、光源Ｓ４と光源Ｓ５は前後方向に沿った中心線Ｌ１を挟んで互いに反対側に位置し、光源Ｓ３と光源Ｓ４は左右方向に沿った中心線Ｌ２を挟んで互いに反対側に位置し、光源Ｓ５と光源Ｓ２は左右方向に沿った中心線Ｌ２を挟んで互いに反対側に位置している。

図１Ｂに示すように、発光部Ｅ２～Ｅ５は、光源Ｓ２～Ｓ５と同様、操作パッド２０の中心Ｃｐを取り囲むように位置している。具体的には、４つの発光部Ｅ２～Ｅ５は、上述した領域Ｒ１～Ｒ４にそれぞれ位置している。より具体的には、発光部Ｅ２～Ｅ５は操作パッド２０の４つの角にそれぞれ位置している。発光部Ｅ２～Ｅ５はタッチセンサ基板２２の外縁の外側に位置している。４つの光源Ｓ２～Ｓ５は、タッチセンサ基板２２の外縁の外側に向かって光を出す。入力デバイス１０の例において、発光部Ｅ２～Ｅ５の形状は丸（点）である。発光部Ｅ２～Ｅ５の形状やサイズはこれに限られない。例えば、発光部Ｅ２～Ｅ５のそれぞれは帯状や多角形状であってもよい。

光源Ｓ１～Ｓ５の配置や数は、入力デバイス１０の例に限られない。例えば、操作パッド２０は左右方向の中心に位置する光源Ｓ１及び発光部Ｅ１を有していなくてもよい。また、光源Ｓ２～Ｓ５の位置は、タッチセンサ基板２２の角でなくてもよい。例えば、２つの光源が左右方向に沿った操作パッド２０の中心線Ｌ１及び／又は中心線Ｌ２と交差するように配置されてもよい。この場合、操作パッド２０が有する光源の数は２つ（右側の光源と、左側の光源）でもよい。また、発光部の数と光源の数は５つ以上でもよい。例えば、操作パッド２０の４つの縁（前縁、左縁、後縁、右縁）のそれぞれに沿って複数の発光部と複数の光源が配置されてもよい。さらに他の例では、発光部の数と光源の数は必ずしも一致していなくてもよい。すなわち、１つの発光部について複数の光源が設けられてもよい。

［押下操作のガイド機能］
上述したように、操作パッド２０は上下動可能である。発光部Ｅ１～Ｅ５が形成された位置は、別個に押し下げることができる。例えば、発光部Ｅ２の位置が下がるように操作パッド２０を傾けたり、発光部Ｅ３の位置が下がるように操作パッド２０を傾けることができる。この構造によると、発光部Ｅ１～Ｅ５を光らせることで、例えば、押下操作を加えるべき位置や、押下操作を入力できる位置を、ユーザに案内できる。例えば、発光部Ｅ１を点滅させることによって、ユーザは、押すべき位置或いは押すことのできる位置として、発光部Ｅ１を認識できる。

上述したように、メイン基板３０にスイッチ３１が実装され、操作パッド２０の中心に押し部２３ａが形成されている。発光部Ｅ１～Ｅ５のそれぞれに対する押下操作は、１つのスイッチ３１によって検知され得る。すなわち、発光部Ｅ１の位置を押し下げると、押し部２３ａがスイッチ３１を押し、発光部Ｅ１の位置への押下操作が検知され得る。他の発光部Ｅ２～Ｅ５についても同様である。発光部Ｅ１～Ｅ５の位置への押下操作をスイッチ３１で検知したとき、入力デバイス１０は、ユーザが触れた位置を示す信号（座標情報）と、スイッチ３１が押されたことを示す信号とを情報処理装置に送信する。

図１Ｂ及び図２に示すように、操作パッド２０はその外縁にフランジ部２１ｄを有している。フランジ部２１ｄは、操作パッド２０の右縁、左縁、後縁、及び前縁（下縁）に形成されている。フランジ部２１ｄは、例えば外装プレート２１に形成される。フランジ部２１ｄは、上述した上プレート部２１ａ（上方に露出している部分）と前プレート部２１ｂ（前方に露出している部分）のさらに外側に形成されている部分である。フランジ部２１ｄは、上ケース４０Ｕに形成された開口４０ａの縁の下側に位置しており、上方への動きが開口４０ａの縁によって規制されている。したがって、例えば右側の発光部Ｅ２の位置が押し下げられたとき、操作パッド２０は傾き、押し部２３ａが下がり、スイッチ３１を押す。また、左側の発光部Ｅ３の位置が押し下げられたときにも、操作パッド２０は傾き、押し部２３ａが下がり、スイッチ３１を押す。

［光拡散部材］
上述したように、操作パッド２０は、光源Ｓ１～Ｓ５から出る光の光路として、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５を有している。光拡散部材Ｈ１～Ｈ５は、例えば、光を反射する材料（粒子）が加えられた樹脂であり、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５に入射した光はその内部で拡散し、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５の全体に広がる。

図５に示すように、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５は、タッチセンサ基板２２の外縁に沿って配置されている。詳細には、光源Ｓ１の光が入射する光拡散部材Ｈ１は、タッチセンサ基板２２の前縁に沿って左右方向で伸びている。光源Ｓ２の光が入射する光拡散部材Ｈ２は、タッチセンサ基板２２の前縁に沿って左右方向で伸びている第１部分ｈ１と、タッチセンサ基板２２の右縁に沿って前後方向で伸びている第２部分ｈ２とを有している。光拡散部材Ｈ２は、光源Ｓ２の位置を避けて、第１部分ｈ１と第２部分ｈ２とを繋ぐ連結部ｈ３を有している。光拡散部材Ｈ３は、光拡散部材Ｈ２と左右対称の構造であり、第１部分ｈ１、第２部分ｈ２、及び連結部ｈ３を有している。また、光拡散部材Ｈ４、Ｈ５も、同様に、第１部分ｈ１、第２部分ｈ２、及び連結部ｈ３を有している。

図１Ｂに示すように、発光部Ｅ１～Ｅ５は、タッチセンサ基板２２の外縁の外側に規定されている。発光部Ｅ１～Ｅ５の下方に、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５がそれぞれ位置している（図２～図４参照）。つまり、発光部Ｅ１～Ｅ５と発光部Ｅ１～Ｅ５を光らせる光の光路（光拡散部材Ｈ１～Ｈ５）は、タッチセンサ基板２２の外縁と外装プレート２１の外縁（詳細には、上プレート部２１ａの外縁）との間の領域を利用して、形成又は配置されている。外装プレート２１は、例えば、不透明な材料で形成される。この場合、発光部Ｅ１～Ｅ５の位置に、例えば、外装プレート２１を上下方向で貫通する孔が形成される。複数の光源Ｓ１～Ｓ５はタッチセンサ基板２２の裏面（すなわち接触検知の可能領域）に取り付けられ、タッチセンサ基板２２の外縁の外側に向かって、すなわち光拡散部材Ｈ１～Ｈ５に向かって光を出す。光拡散部材Ｈ１～Ｈ５に入射した光はその内部を拡散し、発光部Ｅ１～Ｅ５である孔を通して外装プレート２１の上側に出る。言い換えると、複数の光源Ｓ１～Ｓ５は接触検知可能領域の内側から外側に向けて光を出し、タッチセンサ基板２２の縁と外装プレート２１（上プレート部２１ａ）の縁との間に形成されている光路（光拡散部材Ｈ１～Ｈ５）を介して、外装プレート２１の表面において露出している発光部Ｅ１～Ｅ５を光らせる。

図２～図４に示すように、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５は、発光部Ｅ１～Ｅ５の位置に、凸部ｈ４を有している。一方、外装プレート２１の裏面は、発光部Ｅ１～Ｅ５の位置に凹部２１ｃを有している。凸部ｈ４は凹部２１ｃに嵌まっている。この構造によると、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５から外装プレート２１の表面（上面）までの距離が小さくなるので、発光部Ｅ１～Ｅ５の輝度を十分に確保できる。

［遮光］
図２に示すように、外装プレート２１の裏側（下側）に取り付けられているバックフレーム２３は板状であり、光源Ｓ１～Ｓ５の下側を覆っている。バックフレーム２３は不透明な材料で形成されており、光源Ｓ１～Ｓ５の光が下側に漏れることを抑える。

図２及び図３に示すように、光拡散部材Ｈ１、Ｈ２は外装プレート２１の上プレート部２１ａとバックフレーム２３との間に配置されて、保持されている。光拡散部材Ｈ１、Ｈ２のこの取り付け構造によると、部品数を増すことなく、光拡散部材Ｈ１、Ｈ２の光が下側に漏れることを外装プレート２１によって防ぐことができる。光拡散部材Ｈ１、Ｈ２と同様、光拡散部材Ｈ３～Ｈ５は、外装プレート２１の上プレート部２１ａとバックフレーム２３との間に配置されて、保持されている。この構造により、光拡散部材Ｈ３～Ｈ５の光が下側に漏れることを外装プレート２１によって防ぐことができる。

光源Ｓ１～Ｓ５は異なる色で発光するように構成されている。例えば、光源Ｓ１～Ｓ５のそれぞれは、赤色発光素子、青色発光素子、及び緑色発光素子を含む。そして、入力デバイス１０の制御装置は、例えば情報処理装置からの指示に応じて、各光源Ｓ１～Ｓ５の発光色を変更する。

操作パッド２０は、光の混色を防ぐための遮光壁を有している。例えば、隣り合う２つの光源の間に遮光壁が配置される。入力デバイス１０の例では、図５に示すように、光源Ｓ１～Ｓ５のそれぞれを取り囲むように遮光壁２３ｂ、２３ｃが形成されている。左右方向の中心に配置される光源Ｓ１は、入力デバイス１０の平面視において、遮光壁２３ｂと光拡散部材Ｈ１とによって取り囲まれている。遮光壁２３ｂと光拡散部材Ｈ１は閉領域を規定している。タッチセンサ基板２２の角に配置される光源Ｓ２は、入力デバイス１０の平面視において、遮光壁２３ｃと光拡散部材Ｈ２とよって取り囲まれている。光源Ｓ３～Ｓ５も、光源Ｓ２と同様に、光拡散部材Ｈ３～Ｈ５と遮光壁２３ｃとによって囲まれている。

図２～図４に示すように、遮光壁２３ｂ、２３ｃは、例えば、バックフレーム２３と一体的に形成される。遮光壁２３ｂ、２３ｃは、バックフレーム２３から上方に突出し、その上端はタッチセンサ基板２２に達している。入力デバイス１０の例とは異なり、遮光壁２３ｂ、２３ｃを有する専用の部材が操作パッド２０に取り付けられてもよい。

また、操作パッド２０は、隣り合う２つの光拡散部材の間に配置される遮光壁も有している。具体的には、図５に示すように、中心の光拡散部材Ｈ１と左右の光拡散部材Ｈ２、Ｈ３との間に遮光壁２１ｆが形成されている。遮光壁２１ｆは、光拡散部材Ｈ１の光と光拡散部材Ｈ２の光とが混じること、及び光拡散部材Ｈ１の光と光拡散部材Ｈ３の光とが混じることを防止する。また、左右の光拡散部材Ｈ４の第１部分ｈ１と光拡散部材Ｈ５の第１部分ｈ１との間には、遮光壁２１ｈが形成されている。さらに、前側の光拡散部材Ｈ２、Ｈ３の第２部分ｈ２と後側の光拡散部材Ｈ５、Ｈ４の第２部分ｈ２との間には、遮光壁２１ｇが形成されている。遮光壁２１ｆ、２１ｇ、２１ｈは、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５と同様、タッチセンサ基板２２の外縁と外装プレート２１の外縁（詳細には、上プレート部２１ａの外縁）との間の領域を利用して配置されている。これらの遮光壁２１ｆ、２１ｇ、２１ｈは、例えば外装プレート２１と一体的に形成される。

図４及び図５に示すように、操作パッド２０は、さらに、操作パッド２０の外縁に沿って形成される遮光壁２３ｅを有している。遮光壁２３ｅは、平面視において光拡散部材Ｈ２～Ｈ５の外側に配置され、これら光拡散部材Ｈ２～Ｈ５を取り囲んでいる。すなわち、遮光壁２３ｅは、光拡散部材Ｈ２、Ｈ３の右側、光拡散部材Ｈ３、Ｈ４の後側、光拡散部材Ｈ４、Ｈ５の右側に沿って形成されている。この遮光壁２３ｅの存在により、操作パッド２０と、上ケース４０Ｕの開口４０ａの縁との間から光が漏れることを抑えることができる。

入力デバイス１０の例において、外装プレート２１の前プレート部２１ｂは、光拡散部材Ｈ１～Ｈ３の前側に沿って形成されている。そのため、この前プレート部２１ｂは遮光壁としても機能する。図２に示すように、上ケース４０Ｕの開口４０ａの前縁（下縁）４０ｂと前プレート部２１ｂの下縁２１ｈとの間には、操作パッド２０の上下動を許容する隙間ｋが確保されている。前プレート部２１ｂの内面２１ｉは、斜め下方に伸び、バックフレーム２３の前縁よりも後方の位置に達している。前プレート部２１ｂのこの構造により、隙間ｋから光が漏れ出ることが抑えられている。

なお、光拡散部材Ｈ１～Ｈ５の形状は、入力デバイス１０の例に限られない。光拡散部材Ｈ２～Ｈ５のそれぞれは、第１部分ｈ１に対して屈曲している第２部分ｈ２や、それらを連結する連結部ｈ３を有していなくてもよい。つまり、光拡散部材Ｈ２～Ｈ５は、光源Ｓ２～Ｓ５の発光方向に位置する部分だけを有してもよい。

［まとめ］
以上説明したように、操作パッド２０は、発光部Ｅ１～Ｓ５を有している外装プレート２１と、外装プレート２１の裏面に取り付けられているタッチセンサ基板２２とを有し、上下動可能である。また、操作パッド２０は、その裏面に取り付けられている光源Ｓ１～Ｓ５と、発光部Ｅ１～Ｅ５に向けて光源Ｓ１～Ｓ５の光が通る光路である光拡散部材Ｈ１～Ｈ５とを有している。入力デバイス１０では、光源Ｓ１～Ｓ５が操作パッド２０に取り付けられるので、光源Ｓ１～Ｓ５から発光部Ｅ１～Ｅ５までの光路が短くなり、発光部Ｅ１～Ｅ５を光らせるための構造を小型化でき、発光部Ｅ１～Ｅ５の位置について自由度を増すことができる。

また、光源Ｓ１～Ｓ５はタッチセンサ基板２２に取り付けられている。このことによって、入力デバイス１０の部品数を低減できる。

［変形例］
なお、本開示で提案する入力デバイスは、上述した入力デバイス１０の例に限られない。

例えば、入力デバイス１０では、光路として光拡散部材Ｈ１～Ｈ５が利用されていた。しかしながら、光路としては、導光部材が利用されてもよい。導光部材は、例えば透明な材料で形成される。また、導光部材の内部に入った光は、導光部材の外面の一部に形成された発光面（光の出射面）まで進むように、導光部材の外面で全反射する。

図６には、導光部材を有する操作パッドの例が示されている。図６の切断位置は図２と同様であり、この図では光源Ｓ１が示されている。図６に示す操作パッド１２０は、光源Ｓ１の光を受ける導光部材Ｊ１を有している。操作パッド１２０は導光部材Ｊ１が内側に配置される遮光部材１２５を有している。遮光部材１２５の上壁１２５ａの一部に開口１２５ｂが形成されており、導光部材Ｊ１に入った光はこの開口１２５ｂから上方に出る。操作パッド１２０の外装プレート１２１は光透過性を有する材料で形成されている。開口１２５ｂから出た光は外装プレート１２１を透過して、上方に出る。したがって、開口１２５ｂの位置が発光部Ｅ１となる。つまり、発光部Ｅ１の範囲は遮光部材１２５によって規定されている。遮光部材１２５は、例えば、導光部材Ｊ１の前側に沿って形成されている遮光壁１２５ｃと、導光部材Ｊ１の下側に沿って形成されている遮光壁１２５ｄとを有する。操作パッド１２０は、他の光源Ｓ２～Ｓ５についても、導光部材と、発行部Ｅ２～Ｅ５の範囲を規定する遮光部材１２５とを有してよい。

また、発光部Ｅ２～Ｅ５は、帯状であってもよい。例えば、図７に示すように、発光部Ｅ２～Ｅ５のそれぞれは、外装プレート２１の角に沿って屈曲する略Ｌ字形状であってもよい。この場合の発光部Ｅ２～Ｅ５は、外装プレート２１に形成される孔であってもよいし、図６で例示したように、遮光部材１２５の開口１２５ｂによって規定されてもよい。

また、上の説明では、光源Ｓ１～Ｓ５であるＬＥＤは、赤色発光素子、青色発光素子、及び緑色発光素子を含み、各光源Ｓ１～Ｓ５の発光色が制御可能であった。これとは異なり、例えば、光源Ｓ１の発光色だけが変更可能であり、残りの光源Ｓ２～Ｓ５の発光色は例えば白に固定されていてもよい。

また、上の説明では、操作パッド２０、１２０は５つの光源Ｓ１～Ｓ５を有し、操作パッド２２０は４つの光源Ｓ２～Ｓ５を有していた。しかしながら、操作パッドが有する光源の数は１つでもよいし、５つ以上でもよい。

また、上の説明では、光の光路として光拡散部材Ｈ１～Ｈ５及び導光部材Ｊ１が利用されていた。しかしながら、光の光路としては、このような光拡散部材と導光部材ではなく、光が通るスペースや、そのスペースに形成される反射膜が利用されてもよい。

Claims

複数の発光部と、外装プレートと前記外装プレートの裏面に取り付けられているタッチセンサ基板と前記タッチセンサ基板の裏面を覆い前記外装プレートに取り付けられているバックフレームとを有する操作パッドと、
前記タッチセンサ基板の裏面に取り付けられ、前記外装プレートと前記バックフレームとの間に位置している複数の光源と、
前記複数の発光部に向けて前記複数の光源の光が通る光路と、を有し、
前記外装プレートと前記バックフレームは一体的に上下動可能であり、押し操作を受けて下がり、
前記バックフレームから前記タッチセンサ基板の裏面に向けて突出し且つ前記複数の光源をそれぞれ取り囲む複数の遮光壁が、前記バックフレームに一体的に形成されている
入力デバイス。
前記複数の光源と、前記光路は、前記操作パッドの押し操作を受けて一体的に動く
請求項１に記載される入力デバイス。
前記光路として、前記操作パッドの平面視において、少なくとも一部が前記タッチセンサ基板よりも外側に位置している光拡散部材を有し、
隣り合う２つの前記発光部に向けて前記光路である前記光拡散部材を進む光が混ざることを抑える遮光部を有し、
前記遮光部は、前記外装プレートに形成されている
請求項１に記載される入力デバイス。
前記タッチセンサ基板と、前記タッチセンサ基板から離れているメイン基板とを有する
請求項１に記載される入力デバイス。
前記複数の発光部は、前記操作パッドの平面視において、前記タッチセンサ基板よりも外側に位置し、
前記光路は、前記操作パッドの平面視において、少なくとも一部が前記タッチセンサ基板よりも外側に位置している光拡散部材、導光部材、又はスペースである
請求項１に記載される入力デバイス。
前記操作パッドには、前記複数の光源として第１光源と第２光源とが取り付けられており、
前記第１光源と前記第２光源は、前記操作パッドの中心線を挟んで互いに反対側に位置している
請求項１に記載される入力デバイス。
前記複数の光源は前記操作パッドの中心を取り囲むように配置されている
請求項１に記載される入力デバイス。
前記操作パッドは、前記複数の発光部として、第１の発光部と第２の発光部とを有し、
前記第１の発光部の位置と前記第２の発光部の位置は、別個に押し下げることができる
請求項１に記載される入力デバイス。
前記操作パッドの押し下げを検知するためのセンサをさらに有し、
前記第１の発光部と前記第２の発光部は、前記操作パッドの平面視において、前記センサの位置を通る中心線を挟んで互いに反対側に位置している
請求項８に記載される入力デバイス。
隣り合う２つの発光部の間に遮光壁が形成されている
請求項１に記載される入力デバイス。