図1は本発明の実施の形態としての導光体 一体型の静電容量式センサーを搭載した電子 機器の構成を部分的に示す断面図、図2は導� �体一体型の静電容量式センサーを示す斜視� �、図3は図2とは異なる方向から見た導光体一 体型の静電容量式センサーと基板を示す斜視 図、図4は導光体一体型の静電容量式センサ� �に接続されるコネクタの断面を示し、(A)は� �触時の状態を示す断面図、(B)は接続後の状� �を示す断面図である。なお、図2および図3で は外装ケースを省略して示している。

 図1に示す電子機器としては、例えば携帯 電話機、電子辞書、携帯型の音楽プレーヤな どであるが、これらに限られるものではない 。本発明の導光体一体型の静電容量式センサ ー10(以下、単に「センサー」という)は、こ� �ような電子機器に搭載されている。

 図2、図3に示すように、センサー10は基材 となる導光体11を有している。前記導光体11� �、アクリル、ポリカーボネートなど透明な� �脂材料により形成されている。導光体11の内 面(図示Z2方向の下面)には、複数の検知電極12 と、複数の接続電極13と、検知電極12と接続� �極13との間を個別に接続するための配線14な� ��が設けられている。前記検知電極12は人体� �どの物体との間で、静電容量を形成するた� �の電極であり、所定の面積を有している。

 各検知電極12、接続電極13および配線14は� ��例えばインモールド転写工法を用いること� ��より、導光体11の内面(下面)11B、特に曲面部 11Cの内面に形成される。なお、インモールド 転写工法の詳細については後述するが、図2� �示すように、例えば導光体11が平面形状では なく、凹型や凸型など不規則な曲面部11Cやコ ーナーに対しても柔軟に対応し、これらの曲 面部やコーナーに検知電極を高い精度で形成 することが可能である。

 このため、導光体11に検知電極12を形成す る際に、導光体11の下面11Bや曲面部11Cと検知� ��極12の対向面との間に不要な隙間(空気層)が 形成されることを防止することができる。よ って、検知電極12によって形成される静電容� ��を安定化させることができる。

 このような、前記センサー10は電子機器� �覆う外装ケース20の内側に取り付けられる。

 この場合、外装ケース20は前記センサー10 を内側に取り付けた状態で、他の電子機器の ケースに嵌合される構成であってもよい。

 前記が外装ケース20の表面には複数の照� �用のスリット(外装塗装の一部を開口したも� ��)が形成されている(図示せず)。そして、導� ��体11の、前記スリットと対応する位置には� �面で形成された照光部(図示せず)が形成され ている。

 図3に示すように、電子機器は基板30を有� ��ており、前記センサー10が外装ケース20とと もに電子機器に取り付けられると、導光体11� ��基板30に対向配置される。

 前記基板30には複数の光源31およびコネク タ40などが設けられている。ここでの光源31� �、例えばLEDなど半導体型光学素子が好まし� �が、これに限られるものではない。

 各光源31は、前記センサー10を形成する導 光体11の一方の端面に対して対向配置されて� ��る。すなわち、導光体11の一方の端部11D、� �なわち曲面部11Cの先端側は、前記基板30に対 向している。各光源31は、基板30上に、前記� �光体11の一方の端部に対向して配置されてい る。図3に示すように、導光体11の一方の端面 には、凹状に形成された入射部11aが設けられ ている。各光源31は前記入射部11aの内部に対� ��配置される。また入射部11aが形成された端� ��のY方向の両端には、Z2方向に突出する掛止� ��11b,11bが一体形成されている。一方、基板30� ��の、前記掛止部11b,11bと対向する位置には掛 止穴(被掛止部)32,32が設けられている。

 図3に示すように、コネクタ40は基板30の� �央付近に設けられている。図4(A)(B)に示すよ� ��に、コネクタ40は導電性の板ばねを折り曲� �て形成した複数の弾性接触子41と、これらを 収納する絶縁性の保持ケース42とを有してい� ��。弾性接触子41はY方向に所定の間隔を空け� ��並んでおり、隣り合う弾性接触子41どうし� �互いに絶縁された状態にある。弾性接触子41 の先端部は図示Z方向に弾性変形することが� �能とされている。

 図1に示すように、導光体11上の前記外装� ��ース20と対向する部分には、樹脂層16が設け られている。前記外装ケース20の下面20Aと導� ��体11の上面11Aとは、この樹脂層16により密着 固定されている。このため、前記外装ケース 20の下面20Aと導光体11の上面11Aとの間にも、� �要な隙間(空気層)が形成されることがなく、 静電容量を安定化させることが可能となって いる。

 光源31から放たれた光は入射部11aから導� �体11内に入射し、その内部を通じて伝搬され る。そして、導光体11に形成された照光部、� ��らには外装ケース20に形成されたスリット(� ��示せず)を通じて電子機器の外部に射出され る。このため、外装ケース20のスリット(外装 塗装の一部を開口したもの)が明るく照光さ� �る。よって、操作者は照光を認識すること� �できる。

 ここで、樹脂層16は、導光体11の屈折率よ りも大きいことが好ましい。このような構成 にすると、導光体11内で伝搬する光の伝搬効� ��を高めることが可能となる。

 また樹脂層16は、光拡散材料、あるいは蛍� �材料を含む構成であってもよい。このよう� �構成では、樹脂層16において光を導光体11の� ��面側で拡散ないしは蛍光させることができ� ��光のムラ(ホットスポットの形成)を防止で� �る。
 すなわち、ムラのない均一な光で照光する� ��とができる。

 さらには、前記樹脂層16は誘電率εが1以� �であること好ましく、より好ましくは3以上� ��ある。このセンサー10では、外装ケース20の 表面に操作者の指先など人体(物体)の一部が� ��近ないしは接触すると、人体の一部といず� ��かの検知電極12との間に静電容量が形成さ� �る。そして、静電容量の変化を図示しない� �出手段を用いて検出することにより、操作� �の操作状況を検出することが可能となって� �る。このため、前記樹脂層16を大きな誘電率 εを有する材料で形成しておくと、大きな静� ��容量を得ることができ、センサー10の検出� �作を安定化させることが可能となる。

 図3に示すように、このセンサー10では、� ��光体11側の掛止部11b,11bを前記基板30に形成� �れた掛止穴(被掛止部)32,32に挿入することに� ��り、センサー10が基板30上に掛止固定される 。

 このとき、個々の入射部11aと個々の光源3 1とが対向し合う。同時に、コネクタ40側では 、前記導光体11の内面11Bに設けられた複数の� ��続電極13が、コネクタ40の個々の弾性接触子 に接触する(図4(A)参照)。

 そして、さらにセンサー10が押し込むと� �導光体11の掛止部11b,11bが前記掛止穴32,32にて 掛止される。このとき、弾性接触子41が保持� ��ース42内で圧縮する方向に大きく弾性変形� �せられる。この状態では、各弾性接触子41が 各接続電極13を図示Z1方向に押し戻す力が作� �するため、個々の弾性接触子41と個々の各接 続電極13とが電気的に接続される。

 このように、本願発明の導光体一体型の� ��電容量式センサーでは、外観的なデザイン� ��を左右する外装ケースの形状に合わせて、� ��部の導光体を成形することができる。しか� ��、導光体11側では、検知電極12を自由に形成 することが可能である。すなわち、本願発明 では、従来は検知電極12を形成することが困� ��であった曲面部11Cなどにも高精度に形成す� ��ことができる。このため、導光体11の形状� �外装ケース20の形状に合わせることが可能と なる。よって、導光体11の形状が、外装ケー� ��20のデザインに影響を与えるような障害を� �生させることがない。

 次に、インモールド工法を用いた導光体� ��体型の静電容量式センサーの製造方法にい� ��て説明する。

 図5(A)ないし(C)はインモールド工法を用い た導光体一体型の静電容量式センサーの製造 方法の工程図である。

 図5(A)に示す第1の工程では、PETフィルム� �どからなる剥離シート51上に、スクリーン印 刷法などを用いて各種の電極52(検知電極12、� ��続電極13および配線14)が形成される。

 次に、図5(B)に示す第2の工程では、各種� �電極52を備えた剥離シート51上を、導光体11� �成用の金型(図示せず)に挟み込み、この状態 で金型内に透明な樹脂材料を用いて射出成型 を行なう。このとき、金型内では、導光体11� ��射出成形と同時に、前記導光体11の表面に� �記電極52が転写され、導光体11と電極52とが� �体的に形成される。

 なお、導光体の材料が、熱を加えると流� ��化する熱可塑性樹脂の場合には、金型の中� ��、高温かつ高圧下で行われるが、この際、� ��極52の形状が金型の形状に合わせて適度に� �形させられる。このため、完成後の導光体11 とその表面に形成された電極52との間に空気� ��が形成されることがない。

 図5(C)に示す第3の工程では、前記剥離シ� �ト51が剥離される。すると、導光体11の内部� ��各種の電極52を備えた導光体11が完成する。

 このように、本願発明では、導光体のあ� ��ゆる箇所に電極を高精度に形成することが� ��能である。

 なお、第1の工程において、あらかじめス ルーホールが形成されたPETフィルムの両面に 電極をそれぞれ形成し、一方の面に形成され た電極と他方の面に形成された電極とが前記 スルーホールを介して導通接続されるシート が形成される場合にあっては、上記第2の工� �においてPETフィルムの一方の面上に導光体11 を射出成形すれば、その後の第3の工程(PETフ� ��ルムを剥離する工程)は不要である。すなわ ち、PETフィルムを有する状態で使用すること が可能である。