JP2011159173A - Operation input device - Google Patents

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Akira Shirabe
明 調
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation input device which can change the operation load required for sliding a slide member in response to the difference in operating directions. <P>SOLUTION: The operation input device for receiving operation input includes a slide key 30 slid by the operation input, and four coil springs 41-44 whose both ends are fixed. In the initial state that does not undergo the operation input, intermediate parts 41c-44c of respective coil springs 41-44 are, at mutually different contacts, in contact with the outer periphery of the slide plate of the slide key 30 in an energizing state for holding the slide key 30 at the position in the initial state. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、操作入力を受ける操作入力装置に関する。   The present invention relates to an operation input device that receives an operation input.

従来、操作部材のスライド移動に応じた座標信号を出力する座標信号出力装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。この座標信号出力装置は、操作部材に連動する可動接点駆動部材を、円周方向に等間隔に配置された複数の弾性部材によって外方に引っ張ることによって、可動接点駆動部材を中央部で保持し、操作部材に初期位置への復帰習性を付与するものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, a coordinate signal output device that outputs a coordinate signal corresponding to a sliding movement of an operation member is known (see, for example, Patent Document 1). This coordinate signal output device holds the movable contact driving member at the center by pulling the movable contact driving member interlocked with the operation member outward by a plurality of elastic members arranged at equal intervals in the circumferential direction. The operation member is given a habit of returning to the initial position.

また、スライド操作可能な可動部材のスライド操作を解除すると、両端部同士が接続された無端状のコイルバネの付勢力で可動部材が初期位置に自動復帰する座標入力装置が知られている(例えば、特許文献2を参照)。   In addition, a coordinate input device is known in which when a sliding operation of a movable member that can be slid is released, the movable member automatically returns to an initial position by an urging force of an endless coil spring in which both ends are connected (for example, (See Patent Document 2).

実用新案登録第3130197号Utility model registration No. 3130197 特許第4292103号Patent No. 4292103

しかしながら、特許文献2のような従来技術では、両端部同士が接続された一本のコイルバネによって自動復帰機構を実現しているため、360°どの方向にスライド操作しても、その操作荷重が変わらない。   However, in the conventional technique such as Patent Document 2, since the automatic return mechanism is realized by a single coil spring in which both ends are connected to each other, the operation load changes regardless of the direction of 360 ° sliding operation. Absent.

そこで、本発明は、スライド部材をスライドさせるのに必要な操作荷重を操作方向の違いによって変えることができる、操作入力装置の提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an operation input device that can change an operation load necessary for sliding a slide member according to a difference in operation direction.

上記目的を達成するため、本発明に係る操作入力装置は、
操作入力を受ける操作入力装置であって、
前記操作入力によりスライドするスライド部材と、
両端が固定された少なくとも3つ以上の弾性部材とを備え、
前記操作入力を受けていない初期状態で、前記弾性部材それぞれの中間部が互いに異なる接点で前記スライド部材の外周に接していることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an operation input device according to the present invention comprises:
An operation input device that receives an operation input,
A slide member that slides according to the operation input;
Comprising at least three or more elastic members fixed at both ends;
In an initial state where the operation input is not received, an intermediate portion of each of the elastic members is in contact with an outer periphery of the slide member at a different contact point.

また、本発明に係る操作入力装置は、
操作入力を受ける操作入力装置であって、
前記操作入力によりスライドするスライド部材と、
両端が固定された少なくとも2つ以上の弾性部材とを備え、
前記操作入力を受けていない初期状態で、前記弾性部材それぞれの中間部が互いに異なる接点で、前記スライド部材を前記初期状態での位置に保持可能な付勢状態で前記スライド部材の外周に接していることを特徴とするものである。
Moreover, the operation input device according to the present invention includes:
An operation input device that receives an operation input,
A slide member that slides according to the operation input;
Comprising at least two or more elastic members fixed at both ends;
In an initial state in which the operation input is not received, the intermediate portions of the elastic members are in contact with the outer periphery of the slide member in a biased state in which the slide member can be held at the position in the initial state by different contact points. It is characterized by being.

本発明によれば、スライド部材をスライドさせるのに必要な操作荷重を操作方向の違いによって変えることができる。   According to the present invention, the operation load required to slide the slide member can be changed depending on the difference in the operation direction.

本発明の第1の実施形態である操作入力装置1の斜視図である。It is a perspective view of operation input device 1 which is a 1st embodiment of the present invention. 上ケース20を取り外した状態での操作入力装置1の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of the operation input device 1 with an upper case 20 removed. FIG. 操作入力装置1の断面図である。3 is a cross-sectional view of the operation input device 1. FIG. スライドキー30がX(−)方向にスライドした状態を示した図である。It is the figure which showed the state which the slide key 30 slid to the X (-) direction. スライドキー30が斜め方向にスライドした状態を示した図である。It is the figure which showed the state which the slide key 30 slid to the diagonal direction. スライドキー30の移動量Wと操作入力の荷重Fとの関係図である。FIG. 5 is a relationship diagram between a movement amount W of a slide key 30 and an operation input load F; 本発明の第2の実施形態である操作入力装置2の斜視図である。It is a perspective view of the operation input device 2 which is the 2nd Embodiment of this invention. 操作入力装置2の分解斜視図である。3 is an exploded perspective view of the operation input device 2. FIG. スライドキー30の動きを検知する検知部の構成図である。3 is a configuration diagram of a detection unit that detects the movement of a slide key 30. FIG. 2本の弾性部材46,47がスライドキー35の外周に接する構成を模式的に示した図である。3 is a diagram schematically showing a configuration in which two elastic members 46 and 47 are in contact with the outer periphery of a slide key 35. FIG. 3本の弾性部材46〜48がスライドキー35の外周に接する構成を模式的に示した図である。3 is a diagram schematically illustrating a configuration in which three elastic members 46 to 48 are in contact with the outer periphery of a slide key 35. FIG. 4本の弾性部材46〜49がスライドキー35(36,37)の外周に接する構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure where the four elastic members 46-49 contact | connect the outer periphery of the slide key 35 (36, 37).

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。本発明の一実施形態である操作入力装置は、操作者の手指等による力を受けて、その受けた力に応じた出力信号を出力する操作インターフェイスである。その出力信号に基づいて操作者による操作入力が検出される。操作入力の検出によって、操作入力に応じた操作内容をコンピュータに把握させることができる。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. An operation input device according to an embodiment of the present invention is an operation interface that receives a force from an operator's finger or the like and outputs an output signal corresponding to the received force. An operation input by the operator is detected based on the output signal. By detecting the operation input, it is possible to make the computer grasp the operation content corresponding to the operation input.

例えば、家庭用又は携帯可能なゲーム機、携帯電話や音楽プレーヤーなどの携帯端末、パーソナルコンピュータ、電化製品などの電子機器に備えられるディスプレイの画面上の表示物(例えば、カーソルやポインタなどの指示表示や、キャラクターなど)を、操作者が意図した操作内容に従って、移動させることができる。また、操作者が所定の操作入力を与えることにより、その操作入力に対応する電子機器の所望の機能を発揮させることができる。   For example, display items on a display screen (for example, an instruction display such as a cursor or a pointer) provided in an electronic device such as a home or portable game machine, a portable terminal such as a mobile phone or a music player, a personal computer, or an electric appliance. Or a character) can be moved according to the operation content intended by the operator. In addition, when an operator gives a predetermined operation input, a desired function of the electronic device corresponding to the operation input can be exhibited.

以下、本発明の実施形態である操作入力装置の具体例について説明する。   Hereinafter, specific examples of the operation input device according to the embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1の実施形態である操作入力装置1の斜視図である。図2は、上ケース20を取り外した状態での操作入力装置1の分解斜視図である。図3は、操作入力装置1の断面図である。   FIG. 1 is a perspective view of an operation input device 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the operation input device 1 with the upper case 20 removed. FIG. 3 is a cross-sectional view of the operation input device 1.

操作入力装置1は、スライドキー30と、4つのコイルスプリング41〜44とを備える。スライドキー30は、操作荷重を操作入力として加えることにより、X,Y,Z軸によって定まる直交座標系のXY平面に平行な所定の基準面に沿ってスライド可能なスライド部材である。コイルスプリング41〜44のそれぞれは、長手方向の両端それぞれが異なる箇所に固定端として固定された弾性部材である。操作入力装置1は、図2に示されるように、スライドキー30が操作入力を受けていない初期状態で、コイルスプリング41〜44それぞれの中間部が互いに異なる接点でスライドキー30の外周に接している。   The operation input device 1 includes a slide key 30 and four coil springs 41 to 44. The slide key 30 is a slide member that can slide along a predetermined reference plane parallel to the XY plane of an orthogonal coordinate system determined by the X, Y, and Z axes by applying an operation load as an operation input. Each of the coil springs 41 to 44 is an elastic member fixed as a fixed end at a place where both ends in the longitudinal direction are different. As shown in FIG. 2, the operation input device 1 is in an initial state where the slide key 30 is not receiving operation input, and the intermediate portions of the coil springs 41 to 44 are in contact with the outer periphery of the slide key 30 at different contacts. Yes.

操作入力装置1は、このような構成を有していることにより、スライドキー30の操作方向の違いによって、スライドキー30をスライドさせるのに必要な操作荷重を変えることができる。すなわち、「スライドキー30の初期状態での位置(初期位置)を起点に、コイルスプリングの中間部とスライドキー30の外周とが接している方向に、スライドキー30をスライドさせるのに必要な操作荷重」と、「スライドキー30の初期位置を起点に、コイルスプリングの中間部とスライドキー30の外周とが接していない方向に、スライドキー30をスライドさせるのに必要な操作荷重」とが、互いに異なるようにすることができる。   Since the operation input device 1 has such a configuration, the operation load necessary to slide the slide key 30 can be changed depending on the difference in the operation direction of the slide key 30. That is, “the operation necessary to slide the slide key 30 in the direction in which the intermediate portion of the coil spring and the outer periphery of the slide key 30 are in contact with each other, starting from the position (initial position) of the slide key 30 in the initial state. “Load” and “the operation load necessary to slide the slide key 30 in the direction in which the intermediate portion of the coil spring and the outer periphery of the slide key 30 are not in contact with each other starting from the initial position of the slide key 30” It can be different from each other.

例えば、図4のようにXY平面上のX(−)方向にスライドしたスライドキー30は、主に1つのコイルスプリング43を横方向からの荷重で弾性変形させているのに対して、図5のようにX軸に対し斜め45°方向にスライドしたスライドキー30は、互いに隣接する2つのコイルスプリング42,43を横方向からの荷重で弾性変形させている。したがって、スライドキー30を同じ移動量だけスライドさせるのに必要な操作荷重は、弾性変形するコイルスプリングの本数が多い分、図4の場合よりも図5の場合の方が、大きくなる。   For example, as shown in FIG. 4, the slide key 30 slid in the X (−) direction on the XY plane mainly deforms one coil spring 43 elastically by a load from the lateral direction, whereas FIG. Thus, the slide key 30 slid in the direction of 45 ° obliquely with respect to the X axis elastically deforms the two coil springs 42 and 43 adjacent to each other by a load from the lateral direction. Therefore, the operation load necessary to slide the slide key 30 by the same movement amount is larger in the case of FIG. 5 than in the case of FIG. 4 because the number of coil springs to be elastically deformed is larger.

このように、スライドキー30の操作方向の違いによって、操作者がスライドキー30をスライドさせるのに必要な操作荷重を変えることができるので、操作方向に応じて操作者の操作感触を変えることができる。その結果、例えば、操作者が手元を見ずにスライドキー30をブラインド操作しても、目の不自由な人がスライドキー30を操作しても、どの方向にスライドキー30を操作しているのかをその操作者に感覚的に認識させることができる。また、操作方向に応じて操作感触を変えることを簡易な構成で実現できる。   As described above, the operation load necessary for the operator to slide the slide key 30 can be changed depending on the difference in the operation direction of the slide key 30, so that the operation feeling of the operator can be changed according to the operation direction. it can. As a result, for example, even if the operator blindly operates the slide key 30 without looking at the hand, or a blind person operates the slide key 30, the slide key 30 is operated in any direction. Can be perceived intuitively by the operator. Further, it is possible to change the operation feeling according to the operation direction with a simple configuration.

次に、操作入力装置1の構成について、より詳細に説明する。操作入力装置1は、図1〜3に示されるように、下ケース10と、スライドキー30と、コイルスプリング41〜44と、上ケース20とを備える。   Next, the configuration of the operation input device 1 will be described in more detail. As illustrated in FIGS. 1 to 3, the operation input device 1 includes a lower case 10, a slide key 30, coil springs 41 to 44, and an upper case 20.

下ケース10は、スライドキー30と、スライドキー30のスライド方向の外周に接して支持された複数のコイルスプリング(操作入力装置1の場合、4つのコイルスプリング41〜44)とが配置される配置面10aを有する基部である。スライドキー30は、配置面10aに沿ってXY平面内の各方向に自在にスライドする。下ケース10は、樹脂製でもよいし、鉄やアルミニウムなどの金属製でもよい。   The lower case 10 is arranged such that the slide key 30 and a plurality of coil springs (four coil springs 41 to 44 in the case of the operation input device 1) supported in contact with the outer periphery of the slide key 30 in the sliding direction are arranged. A base having a surface 10a. The slide key 30 freely slides in each direction in the XY plane along the arrangement surface 10a. The lower case 10 may be made of resin or metal such as iron or aluminum.

図3に示されるように、スライドキー30は、配置面10aの中央部に段差面として形成されたスライド面10bに沿ってXY平面内の各方向に自在にスライドしてもよい。配置面10aとスライド面10bは、低背化の点で、平面であることが好ましい。   As shown in FIG. 3, the slide key 30 may freely slide in each direction in the XY plane along the slide surface 10b formed as a step surface at the center of the arrangement surface 10a. The arrangement surface 10a and the slide surface 10b are preferably flat in terms of reducing the height.

スライドキー30がスライドするスライド面10bのZ方向(図3の場合、上下方向)の高さを、スライドキー30に接するコイルスプリング41〜44が配置される配置面10aよりも高くすることによって、スライドキー30のスライド板30bのZ方向の肉厚を薄くできる。スライド面10bに接するスライド板30bの肉厚が薄くなることによって、スライドキー30を軽量化できる。また、線材をコイル状に巻き回したコイルスプリングの中心部までのZ方向の高さに、スライドキー30のスライド板30bの肉厚中心位置が一致するように、スライド面10bの高さを配置面10aよりも高くすると好適である。コイルスプリングの中心高さとスライドキー30のスライド板30bの肉厚中心位置を一致させることによって、スライドキー30のスライド板30bの外周にコイルスプリングの中間部を安定して当接させることができる。   By making the height of the slide surface 10b on which the slide key 30 slides in the Z direction (vertical direction in the case of FIG. 3) higher than the arrangement surface 10a on which the coil springs 41 to 44 contacting the slide key 30 are arranged, The thickness of the slide plate 30b of the slide key 30 in the Z direction can be reduced. By reducing the thickness of the slide plate 30b in contact with the slide surface 10b, the slide key 30 can be reduced in weight. Also, the height of the slide surface 10b is arranged so that the thickness center position of the slide plate 30b of the slide key 30 matches the height in the Z direction to the center of the coil spring in which the wire is wound in a coil shape. It is preferable that the height is higher than the surface 10a. By matching the center height of the coil spring with the thickness center position of the slide plate 30b of the slide key 30, the intermediate portion of the coil spring can be stably brought into contact with the outer periphery of the slide plate 30b of the slide key 30.

スライドキー30は、操作者の力が作用しうる突起部30aを有する操作部である。スライドキー30は、操作者の力が突起部30aに作用することにより、XY平面内を変位する変位部材である。スライドキー30は、下ケース10と上ケース20によってXY平面に平行な方向に移動可能に支持されている。操作者の力が突起部30aに作用されていない待機状態(初期状態)でのスライドキー30の位置を待機位置(初期位置)として、下ケース10と上ケース20は、操作者の力が突起部30aに作用することによって、その待機位置からXY平面に平行な方向に移動できるように支持する。上ケース20は、下ケース10に固定されている。   The slide key 30 is an operation unit having a protrusion 30a on which an operator's force can act. The slide key 30 is a displacement member that is displaced in the XY plane when the operator's force acts on the protrusion 30a. The slide key 30 is supported by the lower case 10 and the upper case 20 so as to be movable in a direction parallel to the XY plane. The position of the slide key 30 in the standby state (initial state) where the operator's force is not applied to the protrusion 30a is taken as the standby position (initial position). By acting on the part 30a, it is supported so that it can move in the direction parallel to the XY plane from its standby position. The upper case 20 is fixed to the lower case 10.

上ケース20の貫通孔20aの内径は、スライドキー30の円形のスライド板30bの外径に比べて小さい。これによって、スライドキー30のスライド板30bを、下ケース10と上ケース20との間に挟んで、XY平面に平行な方向に変位可能に支持することができる(図3参照)。また、ほこりなどの異物が操作入力装置1の内部に入ることを防止することができる。突起部30aが貫通孔20aから突出するように、突起部30aがスライドキー30のスライド板30bに形成されている。これによって、操作者がスライドキー30をスライド方向に操作しやすくなる。   The inner diameter of the through hole 20 a of the upper case 20 is smaller than the outer diameter of the circular slide plate 30 b of the slide key 30. As a result, the slide plate 30b of the slide key 30 can be sandwiched between the lower case 10 and the upper case 20 and supported so as to be displaceable in a direction parallel to the XY plane (see FIG. 3). Further, foreign matter such as dust can be prevented from entering the operation input device 1. The protrusion 30a is formed on the slide plate 30b of the slide key 30 so that the protrusion 30a protrudes from the through hole 20a. This makes it easier for the operator to operate the slide key 30 in the sliding direction.

コイルスプリング41〜44のそれぞれは、両端を固定端とする弾性部材である。各コイルスプリングがスライドキー30のスライド板30bの外周に互いに異なる接点で接するように、各コイルスプリングの両端は、下ケース10の配置面10aに形成された凸状の取付部(ボス)で固定されている(図4,5参照)。例えば、コイルスプリング41の一方の固定端41aは、取付部11aで固定され、もう一方の固定端41bは、取付部11bで固定される。他のコイルスプリングも同様である。各コイルスプリングの両側の固定端に挟まれた中間部には、線材がコイル状に巻かれて所定値以上の長さを有するコイル部41c〜44cが形成されている。   Each of the coil springs 41 to 44 is an elastic member having both ends as fixed ends. Both ends of each coil spring are fixed by convex mounting portions (bosses) formed on the arrangement surface 10a of the lower case 10 so that each coil spring contacts the outer periphery of the slide plate 30b of the slide key 30 with different contacts. (See FIGS. 4 and 5). For example, one fixed end 41a of the coil spring 41 is fixed by the mounting portion 11a, and the other fixed end 41b is fixed by the mounting portion 11b. The same applies to the other coil springs. Coil portions 41c to 44c having a length equal to or longer than a predetermined value are formed by winding a wire in a coil shape at an intermediate portion sandwiched between fixed ends on both sides of each coil spring.

図4は、スライドキー30がX(−)方向にスライドした状態を示した図である。図5は、スライドキー30が斜め方向にスライドした状態を示した図である。コイルスプリング41〜44は、直交座標系の基準点である原点Oとの距離が等しい点を結んでできる仮想的な円の円周方向に並べられている。コイルスプリング41〜44は、スライドキー30の基準点(例えば、スライドキー30の中心点や重心点など)のXY平面上の位置を検出しやすくするという点で、その円周方向に等間隔に配置されることが好ましい。コイルスプリング41〜44は、スライドキー30の外周縁の外側に接した状態で並べられており、X軸正側方向であるX(+)方向,X軸負側方向であるX(−)方向,Y軸正側方向であるY(+)方向,Y軸負側方向であるY(−)方向の4方向に、スライドキー30のスライド板30b外側の円周方向に90°毎に配置されている。X(−)方向は、XY平面上でX(+)方向に対して180°反対向きの方向であり、Y(−)方向は、XY平面上でY(+)方向に対して180°反対向きの方向である。コイルスプリング41は、原点Oに対して正側のX軸上に配置され、コイルスプリング42は、原点Oに対して正側のY軸上に配置され、コイルスプリング43は、原点Oに対して負側のX軸上に配置され、コイルスプリング44は、原点Oに対して負側のY軸上に配置されている。原点Oは、操作荷重を受けていない初期状態におけるスライドキー30の初期位置に相当する。スライドキー30に与える操作荷重を解除すると、スライドキー30の外周に接した状態で配置されたコイルスプリングの弾性力による作用によって、スライドキー30の位置は初期位置に戻る。   FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the slide key 30 is slid in the X (−) direction. FIG. 5 is a view showing a state in which the slide key 30 is slid in an oblique direction. The coil springs 41 to 44 are arranged in a circumferential direction of a virtual circle formed by connecting points having the same distance from the origin O, which is the reference point of the orthogonal coordinate system. The coil springs 41 to 44 are equally spaced in the circumferential direction in that the coil springs 41 to 44 make it easy to detect the positions of the reference points of the slide key 30 (for example, the center point or the center of gravity of the slide key 30). Preferably they are arranged. The coil springs 41 to 44 are arranged in contact with the outside of the outer peripheral edge of the slide key 30, and are in the X (+) direction that is the X axis positive direction and the X (−) direction that is the X axis negative direction. , Y (+) direction, which is the Y axis positive side direction, and Y (−) direction, which is the Y axis negative side direction, are arranged every 90 ° in the circumferential direction outside the slide plate 30b of the slide key 30. ing. The X (−) direction is a direction opposite to the X (+) direction by 180 ° on the XY plane, and the Y (−) direction is 180 ° opposite to the Y (+) direction on the XY plane. The direction of the direction. The coil spring 41 is disposed on the X axis on the positive side with respect to the origin O, the coil spring 42 is disposed on the Y axis on the positive side with respect to the origin O, and the coil spring 43 is disposed on the origin O. The coil spring 44 is disposed on the negative X-axis, and the coil spring 44 is disposed on the negative Y-axis with respect to the origin O. The origin O corresponds to the initial position of the slide key 30 in the initial state where no operation load is received. When the operation load applied to the slide key 30 is released, the position of the slide key 30 returns to the initial position by the action of the elastic force of the coil spring arranged in contact with the outer periphery of the slide key 30.

図4,5から明らかなように、1本のコイルスプリングを横荷重で撓ませて弾性変形させる方向(すなわち、X(+),X(−),Y(+),Y(−)の各軸の4方向)にスライドキー30をスライドさせるために必要な操作荷重に比べて、2本のコイルスプリングを横荷重で撓ませて弾性変形させる方向(すなわち、X軸とY軸に挟まれた斜め45°の4方向)にスライドキー30をスライドさせるために必要な操作荷重は大きいので、XY軸の4方向に操作したときの感覚とそれら各方向に挟まれた斜め4方向に操作したときの感覚とを変えることができる。   As apparent from FIGS. 4 and 5, each coil spring is bent by a lateral load and elastically deformed (that is, each of X (+), X (−), Y (+), and Y (−)). Compared to the operation load required to slide the slide key 30 in the four directions of the shaft), the two coil springs are bent by the lateral load and elastically deformed (that is, sandwiched between the X axis and the Y axis). Since the operation load necessary to slide the slide key 30 in the four directions of 45 ° diagonally is large, the sense of operating in the four directions of the XY axes and when operating in the four diagonal directions sandwiched between these directions Can change the sense of

なお、XY軸の4方向への操作荷重を斜め45°の4方向への操作荷重よりも大きくしたい場合には、コイルスプリングの配置位置を円周方向に45°ずらせばよい。また、コイルスプリングの弾性係数はそれぞれ同じであるが、異なってもよい。例えば、一のコイルスプリングの弾性係数は、該一のコイルスプリングにスライドキー30を挟んで対向する位置に配置されるコイルスプリングの弾性係数と同じくし、該一のコイルスプリングに円周方向に隣接するコイルスプリングの弾性係数と異なるようにする。具体例を挙げれば、スライドキー30を挟んで対向するコイルスプリング41と43の弾性係数を同じにし、スライドキー30を挟んで別の方向で対向するコイルスプリング42と44は、コイルスプリング41と43の弾性係数と異なる弾性係数にする。このように、本発明によれば、各コイルスプリングの円周方向での配置位置や弾性係数を変えることによって、操作荷重の大きさを操作方向に応じて自由に変えることができる。また、スライドキー30のスライド板30bの外周形状を変えても(例えば、円形に限らず、多角形にするなど)、操作荷重の大きさを操作方向に応じて自由に変えることができる。   When the operation load in the four directions of the XY axes is desired to be larger than the operation load in the four directions of 45 ° obliquely, the arrangement position of the coil spring may be shifted by 45 ° in the circumferential direction. Further, the elastic coefficients of the coil springs are the same, but may be different. For example, the elastic coefficient of one coil spring is the same as the elastic coefficient of the coil spring disposed at a position facing the one coil spring with the slide key 30 interposed therebetween, and is adjacent to the one coil spring in the circumferential direction. Different from the elastic coefficient of the coil spring. For example, the coil springs 41 and 43 facing each other across the slide key 30 have the same elastic coefficient, and the coil springs 42 and 44 facing in the other direction across the slide key 30 are coil springs 41 and 43. The elastic modulus is different from the elastic modulus. Thus, according to this invention, the magnitude | size of an operation load can be freely changed according to an operation direction by changing the arrangement position and elastic coefficient in the circumferential direction of each coil spring. Even if the outer peripheral shape of the slide plate 30b of the slide key 30 is changed (for example, it is not limited to a circle but a polygon), the magnitude of the operation load can be freely changed according to the operation direction.

また、操作入力装置1の場合、操作入力を受けていない初期状態で、コイル部41c〜44cのそれぞれが、互いに異なる接点で、スライドキー30をその初期状態での初期位置に保持可能な付勢状態でスライドキー30のスライド板30bの外周に接している。これにより、一定値以上の操作荷重をスライドキー30に加えなければ、スライドキー30が初期位置からスライドし始めないようにすることができる。   Further, in the case of the operation input device 1, in an initial state where no operation input is received, each of the coil portions 41c to 44c is urged so that the slide key 30 can be held at the initial position in the initial state with different contacts. In this state, the slide key 30 is in contact with the outer periphery of the slide plate 30b. Thus, the slide key 30 can be prevented from starting to slide from the initial position unless an operation load of a certain value or more is applied to the slide key 30.

図6は、スライドキー30の移動量(スライド量)Wと操作入力の操作荷重Fとの関係図である。点直線L1は、各コイルスプリングが各接点でスライドキー30の外周に対して内側に付勢していない状態で接している場合を示し、実直線L2は、各コイルスプリングが各接点でスライドキー30の外周に対して内側に付勢した状態で接している場合を示している。実直線L2の場合、操作入力が付与されていない初期状態で、スライドキー30による一定の初期荷重f1が各コイルスプリングに横方向から付与されている。この横方向からの初期荷重によって、スライドキー30のスライド板30bが各コイルスプリングの中間部に内接するように、各コイルスプリングは撓んだ状態で弾性変形しているため、各コイルスプリングの弾性力(反発力)がスライドキー30の外周に対して内向きに作用している。したがって、実直線L2のように、各コイルスプリングに荷重f1を予め加えておくことによって(予荷重f1を加えておくことによって)、操作者による操作荷重に対してスライドキー30が過敏に反応してスライドすることを防ぐことができる。   FIG. 6 is a relationship diagram between the movement amount (slide amount) W of the slide key 30 and the operation load F of the operation input. A dotted straight line L1 indicates a case where each coil spring is in contact with each contact point without being urged inward with respect to the outer periphery of the slide key 30, and a solid straight line L2 indicates that each coil spring is a slide key at each contact point. The case where it has contact | connected in the state urged | biased with respect to the outer periphery of 30 is shown. In the case of the solid straight line L2, a constant initial load f1 by the slide key 30 is applied to each coil spring from the lateral direction in an initial state where no operation input is applied. Since each coil spring is elastically deformed in a bent state so that the slide plate 30b of the slide key 30 is inscribed in the middle portion of each coil spring by the initial load from the lateral direction, the elasticity of each coil spring is A force (repulsive force) acts inward with respect to the outer periphery of the slide key 30. Therefore, as shown by the solid line L2, by applying the load f1 to each coil spring in advance (by applying the preload f1), the slide key 30 reacts sensitively to the operation load by the operator. Can be prevented from sliding.

操作入力装置1の場合、予荷重f1を生じさせるため、図4,5に示されるように、操作入力を受けていない初期状態で、スライドキー30のスライド板30bの外周外側から、各コイルスプリングがスライドキー30のスライド板30bの外周に沿って撓んだ状態で接するように、各コイルスプリングの固定端が11a等の複数の取付部によって位置決めされている。   In the case of the operation input device 1, in order to generate the preload f1, as shown in FIGS. 4 and 5, each coil spring is moved from the outer periphery of the slide plate 30b of the slide key 30 in the initial state where no operation input is received. The fixed ends of the coil springs are positioned by a plurality of attachment portions such as 11a so that they come into contact with each other while being bent along the outer periphery of the slide plate 30b of the slide key 30.

図7は、本発明の第2の実施形態である操作入力装置2の斜視図である。図8は、操作入力装置2の分解斜視図である。上述の実施形態と同様の部分については、その説明を省略する。   FIG. 7 is a perspective view of the operation input device 2 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is an exploded perspective view of the operation input device 2. The description of the same parts as those in the above embodiment is omitted.

下ケース60は、スライドキー30と、スライドキー30のスライド方向の外周に接して支持された複数のコイルスプリング(操作入力装置2の場合、4つのコイルスプリング41〜44)とが配置される配置面60aを有する基部である。スライドキー30は、配置面60aに沿って各方向自在にスライドする。下ケース60は、樹脂製でもよいし、鉄やアルミニウムなどの金属製でもよい。   The lower case 60 is arranged such that the slide key 30 and a plurality of coil springs (four coil springs 41 to 44 in the case of the operation input device 2) supported in contact with the outer periphery of the slide key 30 in the sliding direction are arranged. A base having a surface 60a. The slide key 30 slides freely in each direction along the arrangement surface 60a. The lower case 60 may be made of resin or metal such as iron or aluminum.

スライドキー30は、下ケース60と上ケース70によってXY平面に平行な方向に移動可能に支持されている。スライドキー30のスライド板の上面に上ケース70の下面が接し、スライドキー30のスライド板の下面に下ケース60の配置面60aが接することによって、スライドキー30を、下ケース60と上ケース70との間に挟んで、XY平面に平行な方向に変位可能に支持することができる。突起部30aは、上ケース70の中央部に形成された孔70aを貫通し、上ケース70に収容されたXY変位分離機構(詳細は後述)も貫通し、上カバー100に形成された孔100aを貫通して、上カバー100の上面から露出する。下カバー80は、上ケース70と下ケース60を挟んで固定する。また、操作者の操作性を向上させるため、突起部30aの上部には、操作者の接触面が曲面で形成された接触部50が取り付けられる。   The slide key 30 is supported by the lower case 60 and the upper case 70 so as to be movable in a direction parallel to the XY plane. The lower surface of the upper case 70 is in contact with the upper surface of the slide plate of the slide key 30, and the arrangement surface 60 a of the lower case 60 is in contact with the lower surface of the slide plate of the slide key 30, whereby the slide key 30 is connected to the lower case 60 and the upper case 70. Can be supported so as to be displaceable in a direction parallel to the XY plane. The protrusion 30 a passes through a hole 70 a formed in the center portion of the upper case 70, and also passes through an XY displacement separation mechanism (details will be described later) housed in the upper case 70, and is formed in the upper cover 100. And is exposed from the upper surface of the upper cover 100. The lower cover 80 is fixed with the upper case 70 and the lower case 60 interposed therebetween. Further, in order to improve the operability for the operator, a contact portion 50 having a curved contact surface is attached to the upper portion of the protrusion 30a.

コイルスプリング41〜44それぞれの両端は、上ケース70に形成された凸状の取付部(ボス)で固定されている。例えば、コイルスプリング41の一方の固定端41aは取付部76aで固定され、もう一方の固定端41bも同様に上ケース70に形成された取付部(斜視図により不図示)で固定される。他のコイルスプリングも同様である。   Both ends of each of the coil springs 41 to 44 are fixed by convex mounting portions (bosses) formed on the upper case 70. For example, one fixed end 41a of the coil spring 41 is fixed by a mounting portion 76a, and the other fixed end 41b is similarly fixed by a mounting portion (not shown in the perspective view) formed on the upper case 70. The same applies to the other coil springs.

XY変位分離機構は、Y方向に変位自在に取り付けられたY方向変位部71と、X方向に変位自在に取り付けられたX方向変位部72と、ストッパー73とを備える。X方向に延在するY方向変位部71の上側に、Y方向に延在するX方向変位部72が配置され、X方向変位部72の上側に、Y方向に延在するストッパー73が配置されている。スライドキー30の突起部30aは、Y方向変位部71の中央部にX方向に形成されたスライド溝71aと、X方向変位部72の中央部にY方向に形成されたスライド溝72aと、ストッパー73の中央部にY方向に形成されたスライド溝73aとを貫通する。突起部30aがXY変位分離機構をこのように貫通することにより、スライドキー30のXY平面上でのスライド方向とスライド量を、X方向の変位量とY方向の変位量として取り出すことができる。   The XY displacement separation mechanism includes a Y-direction displacement portion 71 that is movably attached in the Y direction, an X-direction displacement portion 72 that is movably attached in the X direction, and a stopper 73. An X direction displacement portion 72 extending in the Y direction is disposed above the Y direction displacement portion 71 extending in the X direction, and a stopper 73 extending in the Y direction is disposed above the X direction displacement portion 72. ing. The protrusion 30a of the slide key 30 includes a slide groove 71a formed in the X direction at the center of the Y direction displacement portion 71, a slide groove 72a formed in the Y direction at the center of the X direction displacement portion 72, and a stopper. It penetrates through a slide groove 73 a formed in the Y direction in the center of 73. Since the protrusion 30a penetrates the XY displacement separation mechanism in this way, the slide direction and the slide amount on the XY plane of the slide key 30 can be extracted as the X-direction displacement amount and the Y-direction displacement amount.

スライドキー30の動きは操作入力に応じて変化するので、スライドキー30の動きを検知することによって、スライドキー30の動きに対応した操作入力を検出することができる。操作入力の検出によって、検出された操作入力に応じた操作内容を所定のコンピュータに把握させることができる。   Since the movement of the slide key 30 changes according to the operation input, the operation input corresponding to the movement of the slide key 30 can be detected by detecting the movement of the slide key 30. By detecting the operation input, it is possible to make a predetermined computer grasp the operation content corresponding to the detected operation input.

図9は、スライドキー30の動きを検知する検知部90の構成図である。検知部90は、Y方向変位部71(図8参照)の下面に配置された接触端子95と、接触端子95に接触可能な位置に設けられたY方向に並走する2本の導体パターン91,92と、X方向変位部72(図8参照)の下面に配置された接触端子96と、接触端子96に接触可能な位置に設けられたX方向に並走する2本導体パターン93,94とを備えている。導体パターン91〜94は、フレキシブル基板などの基板に形成されるとよい。この基板には、図示のように、スライドキー30の突起部30aが貫通可能な孔が形成されている。   FIG. 9 is a configuration diagram of the detection unit 90 that detects the movement of the slide key 30. The detection unit 90 includes a contact terminal 95 disposed on the lower surface of the Y-direction displacement unit 71 (see FIG. 8), and two conductor patterns 91 that run in parallel in the Y direction provided at positions where the contact terminal 95 can be contacted. , 92, a contact terminal 96 disposed on the lower surface of the X-direction displacement portion 72 (see FIG. 8), and two conductor patterns 93, 94 running in parallel in the X direction provided at positions where the contact terminal 96 can be contacted. And. The conductor patterns 91 to 94 are preferably formed on a substrate such as a flexible substrate. As shown in the figure, the substrate is formed with a hole through which the protrusion 30a of the slide key 30 can pass.

導体パターン91には抵抗膜91bが更に形成され、導体パターン93には抵抗膜93bが更に形成されている。また、導体パターン91の一端に電極91aが形成され、導体パターン92の一端に電極92aが形成される。同様に、導体パターン93の一端に電極93aが形成され、導体パターン94の一端に電極94aが形成される。   The conductor pattern 91 is further formed with a resistance film 91b, and the conductor pattern 93 is further formed with a resistance film 93b. In addition, an electrode 91 a is formed at one end of the conductor pattern 91, and an electrode 92 a is formed at one end of the conductor pattern 92. Similarly, an electrode 93 a is formed at one end of the conductor pattern 93, and an electrode 94 a is formed at one end of the conductor pattern 94.

スライドキー30のY方向へのスライド移動に連動して接触端子95が導体パターン91と92に接触しながら同じY方向の向きにスライド移動するので、電極91aと電極92aとの間の抵抗値を検出することによって、スライドキー30のY方向の変位量を検出することができる。同様に、スライドキー30のX方向へのスライド移動に連動して接触端子96が導体パターン93と94に接触しながら同じX方向の向きにスライド移動するので、電極93aと電極94aとの間の抵抗値を検出することによって、スライドキー30のX方向の変位量を検出することができる。これらの抵抗値の検出手段は、操作入力装置2の外部装置に備えられてもよいし、操作入力装置2の内部に備えられてもよい。   The contact terminal 95 slides in the same Y direction while contacting the conductor patterns 91 and 92 in conjunction with the sliding movement of the slide key 30 in the Y direction, so that the resistance value between the electrode 91a and the electrode 92a is set. By detecting, the displacement amount of the slide key 30 in the Y direction can be detected. Similarly, the contact terminal 96 slides and moves in the same X direction while contacting the conductor patterns 93 and 94 in conjunction with the slide movement of the slide key 30 in the X direction, and therefore, between the electrode 93a and the electrode 94a. By detecting the resistance value, the displacement amount of the slide key 30 in the X direction can be detected. These resistance value detection means may be provided in an external device of the operation input device 2 or may be provided in the operation input device 2.

したがって、スライドキー30のXY平面上の位置を検知することができるので、スライドキー30を操作した操作者が意図した操作内容を、所定のコンピュータに把握させることができる。   Therefore, since the position of the slide key 30 on the XY plane can be detected, the operation content intended by the operator who operates the slide key 30 can be recognized by a predetermined computer.

また、操作入力装置2の場合、スライドキー30とコイルスプリング41〜44と下ケース60から構成される「キー戻り機構」は、検知部90とXY変位分離機構から構成される「センサ機構」の下部に位置しているため、センサ機構に接触せずに上下方向に貫通する突起部30aを介して大きな上下方向の荷重がスライドキー30に付加されても、センサ機構に荷重が加わることを抑えることができる。なお、キー戻り機構とセンサ機構との位置関係は、操作入力装置2の場合に対して上下逆でもよい。   In the case of the operation input device 2, the “key return mechanism” composed of the slide key 30, the coil springs 41 to 44 and the lower case 60 is the “sensor mechanism” composed of the detection unit 90 and the XY displacement separation mechanism. Since it is located at the lower part, even if a large vertical load is applied to the slide key 30 via the protrusion 30a that penetrates in the vertical direction without contacting the sensor mechanism, the load on the sensor mechanism is suppressed. be able to. The positional relationship between the key return mechanism and the sensor mechanism may be upside down with respect to the operation input device 2.

また、操作入力装置2は、スライドキー30の移動に伴って変化する抵抗値を検出することによってスライドキー30の動きを検知するものであったが、スライドキー30の動きを検知する検知方法は、上述の方法に限らない。例えば、スライドキー30の移動に伴って変化する電界強度をホール素子やMR素子などの磁気センサによって検知することによって、スライドキー30の動きを検知してもよいし、スライドキー30の移動に伴って変化する静電容量を検出することによって、スライドキー30の動きを検知してもよい。   The operation input device 2 detects the movement of the slide key 30 by detecting a resistance value that changes with the movement of the slide key 30, but the detection method for detecting the movement of the slide key 30 is as follows. The method is not limited to that described above. For example, the movement of the slide key 30 may be detected by detecting the electric field intensity that changes with the movement of the slide key 30 using a magnetic sensor such as a Hall element or an MR element. The movement of the slide key 30 may be detected by detecting the changing capacitance.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形、改良及び置換を加えることができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, and modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Substitutions can be added.

例えば、スライドキー30の外周に接する弾性部材として、上述の実施形態ではコイルスプリングを例示したが、ゴムや板バネでもよい。   For example, as the elastic member in contact with the outer periphery of the slide key 30, the coil spring is exemplified in the above embodiment, but a rubber or a leaf spring may be used.

また、操作入力装置は、手指に限らず、手のひらで操作するものあってもよい。また、足指や足の裏で操作するものであってもよい。また、操作者が触れる面は、平面でも、凹面でも、凸面でもよい。   Further, the operation input device is not limited to fingers and may be operated with a palm. Moreover, you may operate with a toe or a sole. The surface touched by the operator may be a flat surface, a concave surface, or a convex surface.

また、上述の実施形態では、コイルスプリングを4本使用した例を示したが、2本又は3本、あるいは5本以上の弾性部材を使用してもよい。図10〜12は、スライド部材の外周と弾性部材との接触状態を模式的に示した図である。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the example using four coil springs was shown, you may use 2 or 3 or 5 or more elastic members. FIGS. 10-12 is the figure which showed typically the contact state of the outer periphery of a slide member and an elastic member.

例えば、図10に示されるように、2本の弾性部材46,47の中間部46c,47cがスライド部材35の外周に接する構成でもよい。これにより、固定端の方向にスライド部材35をスライド操作するときの荷重を、中間部の方向にスライド部材35をスライド操作するときの荷重に比べて大きくすることができる。また、固定端46aと47aは同一の箇所で固定してもよいし、異なる箇所で固定してもよい。固定端46bと47bについても同様である。   For example, as shown in FIG. 10, the intermediate portions 46 c and 47 c of the two elastic members 46 and 47 may be in contact with the outer periphery of the slide member 35. Thereby, the load when the slide member 35 is slid in the direction of the fixed end can be made larger than the load when the slide member 35 is slid in the direction of the intermediate portion. Further, the fixed ends 46a and 47a may be fixed at the same location or at different locations. The same applies to the fixed ends 46b and 47b.

また、図11に示されるように、3本の弾性部材46〜48の中間部46c〜48cがスライド部材35の外周に接する構成でもよい。これにより、固定端の方向にスライド部材35をスライド操作するときの荷重を、中間部の方向にスライド部材35をスライド操作するときの荷重に比べて大きくすることができる。また、図10と同様、隣り合う弾性部材の一方の側の固定端は、同一の箇所で固定してもよいし、異なる箇所で固定してもよい。   Further, as shown in FIG. 11, the intermediate portions 46 c to 48 c of the three elastic members 46 to 48 may be in contact with the outer periphery of the slide member 35. Thereby, the load when the slide member 35 is slid in the direction of the fixed end can be made larger than the load when the slide member 35 is slid in the direction of the intermediate portion. Similarly to FIG. 10, the fixed ends on one side of the adjacent elastic members may be fixed at the same location or at different locations.

また、図12に示されるように、4本の弾性部材46〜49の中間部46c〜49cが接するスライド部材35(36,37)の外周形状は、円形に限らず、楕円形や、4角形や8角形などの多角形でもよい。また、図示のように弾性部材に接するスライド部材の接点部が円弧状であれば、弾性部材とスライド部材との摩擦を抑えることができる。   Further, as shown in FIG. 12, the outer peripheral shape of the slide member 35 (36, 37) with which the intermediate portions 46c to 49c of the four elastic members 46 to 49 are in contact is not limited to a circle, but an ellipse or a quadrangle. Or a polygon such as an octagon. Moreover, if the contact part of the slide member which contacts an elastic member is circular as shown in the figure, friction between the elastic member and the slide member can be suppressed.

1,2 操作入力装置
10 下ケース
10a 配置面
10b スライド面
11a,11b,12a,12b,13a,13b,14a,14b 取付部
20 上ケース
20a 貫通孔
30,35,36,37 スライド部材(スライドキー)
30a 突起部
41〜44 弾性部材(コイルバネ)
41a,41b 固定端
41c,42c,43c,44c 中間部(コイル部)
46〜49 弾性部材
50 接触部
60 下ケース
70 上ケース
71 Y方向変位部
72 X方向変位部
73 ストッパー
76a,77a,78b,79b 取付部
80 下カバー
90 検出部
91〜94 導体パターン
91a〜94a 電極
91b,93b 抵抗膜
95,96 接触端子
100 上カバー
1, 2 Operation input device 10 Lower case 10a Arrangement surface 10b Slide surface 11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b Mounting portion 20 Upper case 20a Through hole 30, 35, 36, 37 Slide member (slide key) )
30a Protrusion part 41-44 Elastic member (coil spring)
41a, 41b Fixed end 41c, 42c, 43c, 44c Intermediate part (coil part)
46 to 49 Elastic member 50 Contact portion 60 Lower case 70 Upper case 71 Y direction displacement portion 72 X direction displacement portion 73 Stopper 76a, 77a, 78b, 79b Mounting portion 80 Lower cover 90 Detection portion 91 to 94 Conductor pattern 91a to 94a Electrode 91b, 93b Resistive film 95, 96 Contact terminal 100 Upper cover

Claims (8)

操作入力を受ける操作入力装置であって、
前記操作入力によりスライドするスライド部材と、
両端が固定された少なくとも3つ以上の弾性部材とを備え、
前記操作入力を受けていない初期状態で、前記弾性部材それぞれの中間部が互いに異なる接点で前記スライド部材の外周に接していることを特徴とする、操作入力装置。
An operation input device that receives an operation input,
A slide member that slides according to the operation input;
Comprising at least three or more elastic members fixed at both ends;
In an initial state in which the operation input is not received, the operation input device is characterized in that the intermediate portions of the elastic members are in contact with the outer periphery of the slide member at different contacts.
前記中間部が、前記初期状態で、前記スライド部材を前記初期状態での位置に保持可能な付勢状態で前記外周に接している、請求項1に記載の操作入力装置。   2. The operation input device according to claim 1, wherein the intermediate portion is in contact with the outer periphery in a biased state capable of holding the slide member in a position in the initial state in the initial state. 前記中間部が、前記初期状態で、前記外周に対して内側に向けて付勢する、請求項2に記載の操作入力装置。   The operation input device according to claim 2, wherein the intermediate portion biases inward toward the outer periphery in the initial state. 前記スライド部材の前記中間部に接している外周部分が、円弧状である、請求項1から3のいずれか一項に記載の操作入力装置。   The operation input device according to any one of claims 1 to 3, wherein an outer peripheral portion in contact with the intermediate portion of the slide member has an arc shape. 前記弾性部材が、コイルスプリングである、請求項1から4のいずれか一項に記載の操作入力装置。   The operation input device according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic member is a coil spring. 前記外周が円周であって、
前記弾性部材が、前記外周の円周方向に等間隔に配置される、請求項1から5のいずれか一項に記載の操作入力装置。
The outer circumference is a circumference,
The operation input device according to any one of claims 1 to 5, wherein the elastic members are arranged at equal intervals in a circumferential direction of the outer periphery.
前記弾性部材が、4つである、請求項6に記載の操作入力装置。   The operation input device according to claim 6, wherein the number of the elastic members is four. 操作入力を受ける操作入力装置であって、
前記操作入力によりスライドするスライド部材と、
両端が固定された少なくとも2つ以上の弾性部材とを備え、
前記操作入力を受けていない初期状態で、前記弾性部材それぞれの中間部が互いに異なる接点で、前記スライド部材を前記初期状態での位置に保持可能な付勢状態で前記スライド部材の外周に接していることを特徴とする、操作入力装置。
An operation input device that receives an operation input,
A slide member that slides according to the operation input;
Comprising at least two or more elastic members fixed at both ends;
In an initial state in which the operation input is not received, the intermediate portions of the elastic members are in contact with the outer periphery of the slide member in a biased state in which the slide member can be held at the position in the initial state by different contact points. An operation input device characterized by comprising:
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