CN100468297C - 操作输入装置和使用该装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种操作输入装置包括：基部；印刷电路板，该电路板具有安装在其上侧上的多个按钮开关和霍尔元件，该电路板叠置在所述基部上并与其形成一体；操作板，该板支撑在所述基部上，从而在所述印刷电路板上可进行垂直地移动；和圆盘式操作拨盘，其中交替布置有N极和S极的环形磁体组装在所述操作拨盘的下侧，并且该操作拨盘可转动地组装在所述操作板的上侧。这里，所述圆盘式操作拨盘被转动，由此在所述圆盘式操作拨盘被压下的同时通过所述霍尔元件检测所述环形磁体的磁通量的变化并且测定转动方向，由此通过所述操作板操作任何按钮开关。所述操作拨盘被防止在水平方向上摇晃，并且其确保平滑的转动操作，由此提供优良的操作感受。

Description

操作输入装置和使用该装置的电子设备

技术领域

本发明涉及一种可应用于移动电话或移动音乐播放器的操作输入装置。

背景技术

迄今为止，用于移动电话等的操作输入装置例如包括:基部；印刷电路板，该电路板板具有多个安装在其上侧的按钮开关和磁场测定元件并且该电路板叠置在基部上并与其形成一体；设置在印刷电路板上的操作板；和圆盘式操作拨盘，在该拨盘中，具有交替布置的N极和S极的环形磁体组装在操作拨盘的下侧，并且该操作拨盘可转动地组装在操作板上。采用操作输入装置，当操作拨盘被转动时，环形磁体的磁通量的变化由磁场测定元件检测到，从而测定转动方向，当操作拨盘被压下时，按钮开关被操作(参照JP-A-2003-280799)。

不过，从图19A所示的示意性剖视图可知，由于下述原因，操作输入装置的操作感受较差，即当保持环164的内表面与回转件(操作拨盘)154之间的间隙M，和装置体113与回转件154之间的间隙N较大时，回转件154经历转动操作时会在水平方向上产生摇晃。因此考虑通过将间隙M和N设定于最小限度而改善转动操作中的操作感受(图19B)。但是，在这种结构的情况下，当要驱动安装在基部120上的按钮开关而压下回转件154的外周边缘部分时，回转件154围绕一支点转动并倾斜，因此，回转件154的外周表面抵靠保持环164的内表面，从而难于进行平滑的操作。因此，当消除水平摇晃从而改善转动操作的可操作性时，下压操作变得困难。这将导致下述问题，即，转动操作的可操作性的提高和下压操作的可操作性的提高不相容。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种具有优良操作感受的操作输入装置，该装置可消除操作拨盘的水平摇晃，并确保平滑的转动操作。

为了实现上述目的，根据本发明的操作输入装置包括:基部；印刷电路板，该电路板具有安装在其上侧上的多个按钮开关和磁场测定元件，并且该电路板叠置在所述基部上并与其形成一体；操作板，该操作板被支撑在所述基部上，从而在所述印刷电路板上可进行垂直地移动，并且该操作板的外周边缘由所述基部支撑，从而不在水平方向上摇晃；圆盘式操作拨盘，其中交替布置有N极和S极的环形磁体组装在所述操作拨盘的下侧，并且该操作拨盘可转动地组装在所述操作板的上侧；和滑动片，该滑动片布置在所述操作板和所述圆盘式操作拨盘之间，并且在平面内与所述操作板和所述圆盘式操作拨盘接触，其中，所述圆盘式操作拨盘被转动，由此通过所述磁场测定元件检测所述环形磁体的磁通量的变化并且测定转动方向，而在所述圆盘式操作拨盘被压下时，其通过所述操作板操作所希望的按钮开关。

在本发明中，支撑在基部上的操作板具有下压操作功能，从而可进行垂直运动，赋予可转动地组装到操作板上侧上的操作拨盘转动操作功能。因此，可消除水平摇晃，并允许平滑的转动操作，从而获得具有优良操作感受的操作输入装置。

作为根据本发明的实施例，布置在所述操作板和所述圆盘式操作拨盘之间的滑动片的外周边缘部分由所述基部支撑，由此向所述操作板施加推动力。

根据该实施例，滑动片向下推动操作板，从而可更可靠地防止操作板的垂直摇晃，并且改善操作感受。

在本发明中，一种操作输入装置可以包括:基部；印刷电路板，该电路板具有安装在其上侧上的多个按钮开关和磁场测定元件，并且该电路板叠置在所述基部上并与其形成一体；操作板，该操作板布置在所述印刷电路板上；圆盘式操作拨盘，其中交替布置有N极和S极的环形磁体组装在所述操作拨盘的下侧，并且该操作拨盘可转动地组装在所述操作板的上侧；和滑动片，该柔性滑动片布置在所述操作板与所述圆盘式操作拨盘之间并且其外周边缘由所述基部支撑以在水平方向上不偏移；其中，所述圆盘式操作拨盘被转动，由此在所述圆盘式操作拨盘被压下的同时通过所述磁场测定元件检测所述环形磁体的磁通量的变化并且测定转动方向，由此通过所述操作板操作任何按钮开关。

根据本发明，操作板通过支撑在基部上的柔性滑动片进行支撑。这里，下压操作功能被赋予滑动片和操作板，同时转动操作功能被赋予可转动地组装在操作板上侧上的操作拨盘。因此，可消除水平摇晃，并且允许平滑地转动操作，从而获得具有优良操作感受的操作输入装置。

作为根据本发明的实施例，所述操作板的下侧可以被从所述基部切割出并且突起的弹性臂向上推动，由此被向上促动。

根据该实施例，操作板被向上推动，从而使多余的负载不作用在按钮开关上，并且可防止任何的误操作。而且，由于操作板不需要被作为分离构件的弹性臂向上推动，所以构件的数量和组装工时数较小，并且可获得高生产率的操作输入装置。

作为根据本发明的另一实施例，弹性垫可布置在所述按钮开关和所述操作板之间。

根据该实施例，被压缩的弹性垫向上推动操作板，并且可防止垂直摇晃。而且，由于弹性垫可包容组装错误，所以不需要高组装精度，并且有利于操作输入装置的制造。

根据本发明的电子设备包括上述操作输入装置以圆盘式操作拨盘外露的方式组装，从而可从外部进行操作。

根据本发明，其优势在于，可获得能够进行没有垂直摇晃的平滑转动操作的电子设备。

附图说明

图1A是移动电话的前视图，其中结合有根据本发明的操作输入装置的第一实施例；

图1B是操作输入装置的放大前视图；

图2A和2B是透视图，其中图1A和1B中所示的操作输入装置分别从上方和下方示出；

图3是分解透视图，其中图2A所示的操作输入装置的零件被分解并且从上方示出；

图4是分解透视图，其中图2A所示的操作输入装置从上方示出；

图5是分解透视图，其中图2B所示的操作输入装置的零件被分解并且从下方示出；

图6是分解透视图，其中图2B所示的操作输入装置从下方示出；

图7A、7B和7C分别是图1所示的操作输入装置的前视图、沿图7A所示的线B-B和线C-C所作的剖视图；

图8A、8B和8C分别是图1所示的操作输入装置的前视图、沿图8A所示的线B-B和线C-C所作的剖视图；

图9A和9B是透视图，其中根据本发明的操作输入装置的第二实施例分别从上方和下方示出；

图10A和10B是分别与图9A和9B所示的透视图对应的剖视图；

图11是分解透视图，其中图9A所示的操作输入装置从上方示出；

图12是分解透视图，其中图9B所示的操作输入装置从上方示出；

图13A、13B和13C分别是图9A和9B所示的操作输入装置的前视图、沿图13A所示的线B-B和线C-C所作的剖视图；

图14A和14B是透视图，其中根据本发明的操作输入装置的第三实施例分别从上方和下方示出；

图15A和15B是分别与图14A和14B所示的透视图相对应的剖视图；

图16是分解透视图，其中图14A所示的操作输入装置从上方示出；

图17是分解透视图，其中图14B所示的操作输入装置从下方示出；

图18是示出根据本发明的操作输入装置的操作原理的示意性剖视图；

图19A和19B是示出现有技术实例中的操作输入装置的操作原理的示意性剖视图。

具体实施方式

下面将结合图1A至图18说明根据本发明的操作输入装置的实施例。

在每个实施例中的操作输入装置应用于移动电话。如图1A和1B所示，设置于移动电话1中的监视器2的滚动条(未示出)由操作输入装置3滚动，下文将说明通过按钮40等给出选择指令。顺便说一句，附图标记4表示十个按键，附图标记5表示麦克风，附图标记6表示扬声器。

如图4和6所示，操作输入装置3包括:金属基部10，柔性印刷电路板20叠置于该基部上并且与其形成一体；由树脂制成的薄膜盖30，该盖具有预先叠置在其下侧的中心按钮开关29a和四个按钮开关29b-29e；操作中心按钮开关29a的按钮40；支撑在金属基部10上的操作板50；放置在操作板50上侧上的滑动片50；和操作拨盘70，该拨盘装配并固定有环形磁体65，并且在其下侧上铆接并固定有固定环45，该拨盘可转动地安装在操作板50上。

如图4所示，金属基部10在平面图中基本上为矩形，并且在其中间部分切割出并竖起一对定位支柱11、11，并且在各个定位支柱外侧设置有夹具孔(jig hole)12、12。而且，金属基部10具有在其各个侧边缘的中间切割出并竖起的弹性接合接收件13。

由柔性树脂薄膜制成的印刷电路板20由基本上呈矩形形状的电路板主体20a和从电路板主体20a延伸的引线部20b形成，电路板的后表面涂布有粘合材料并且覆盖有表面剥离的纸。这里，电路板主体20a的中心设置有同心导电部分21a，并且相对其上的导电部分21a交叉布置有同心导电部分21b、21c、21d、21e。而且，印刷电路板20在分别对应于金属基部10的定位支柱11和夹具孔12的位置处设置有定位孔22和夹具孔23。此外，用于告知操作状态的LED24安装在电路板主体20a的各个角部，并且一对霍尔元件25a、25b安装在该电路板主体20a上，从而彼此相对并将导电部分21a夹置在其间。

顺便说一下，导电部分21a-21e并不只限制成同心结构。这些导电部分的每个都可以是，例如，基本上在平面图中呈C形一个导电部分具有居中布置的另一导电部分，从而被引出。

由树脂制成的薄膜盖30具有平面形状，由此该薄膜盖可被安装在电路板主体20a上。该由树脂制成的薄膜盖30在其涂布有粘和材料的后表面中的与各个导电部分21a-21e相对应的那些位置处设置有粘着部分31a-31e。形成按钮开关29a-29e的平的圆顶状的倒置弹簧分别粘着于粘着部分31a-31e。此外，由树脂制成的薄膜盖30在分别对应于金属基部10的定位支柱11和夹具孔12的位置处设置有定位孔32和夹具孔33。

按钮40的外边缘形状使得该按钮可被插入将在下文进行说明的操作拨盘70的操作孔71中。防滑出的环形肋41一体地模制在按钮40的外边缘的下端的边缘部分。而且，按钮40在其底面中心突出地设置有下压凸块42(图6)，并且该按钮在环形肋41的外周表面形成有接合金属基部10的各个定位支柱11的导引切口43。

固定环45铆接并固定在将在下文进行说明的操作拨盘70的下侧上，由此可转动地将操作拨盘70组装于操作板50。

操作板50是基本上在平面图中呈矩形的树脂模制件，并且其可覆盖金属基部10。该操作板50在中心设置有装配孔51，并且在该板的装配孔51的下侧的外周边缘部分处形成有环形阶梯52(图6)。而且，操作板50在与由树脂制成的薄膜盖30的各个粘着部分31b-31e相对应的位置处突出地设置有下压凸块53b-53e。此外，操作板50在与各个霍尔元件25a、25b相对应的位置处设置有矩形孔54，并且在各边的边缘部分的中心处设置有弹性爪55以使之向侧面突出。顺便说一下，矩形孔54设置成利于磁通量顺利地通过。

滑动片60具有同心的圆形形状，由此，该滑动片可覆盖操作板50的上侧，并且该片在其外周边缘部分处设置有弹性舌状件61，该舌状件接合金属基部10的各个弹性接合接收件13。

环形磁体65具有交替布置的N极和S极，并且其装配并固定于将在下文说明的操作拨盘70的环形凹槽75。尤其，根据该实施例，环形磁体65嵌入操作拨盘70的环形凹槽75中，并且其并不直接与滑动片60接触。这将带来下述优势，即可获得作用在操作拨盘70上的摩擦阻力较低并且可平滑操作的薄式操作输入装置3。

操作拨盘70居中设置有可装配入按钮40的操作孔71，该拨盘在其上侧的外周部分处设置有防滑凸起72，所述凸起径向延伸并且具有相等的间距。而且，如图6所示，操作拨盘70在操作孔71的下侧的外周边缘部分处同心地设置有环形突起73，用于铆接并固定所述固定环45，并且该操作拨盘70在环形突起73的下表面上突出地设置有铆接突起74。此外，操作拨盘70在环形突起73的外侧同心地设置有环形凹槽75，用于将环形磁体65装配并固定于其中。顺便说一下，圆盘式操作拨盘70不需要总是圆形的，只要它可以转动，也可以采用例如等边的八边形形状。

接下来，将说明组装上述构件的过程。

首先，金属基部10的夹具孔12分别设定于未示出的夹具的一对定位销，由此定位该金属基部10。随后，在其上的预定位置处安装有霍尔元件25a、25b和LED 24的该印刷电路板20的夹具孔23和定位孔22分别设定于夹具的该对销和金属板10的定位支柱11，由此将印刷电路板20粘着于金属基部10并与其形成一体。此外，将变为按钮开关29a-29e的圆顶形倒置弹簧分别粘着于由树脂制成的薄膜盖30的粘着部分31a-31e并形成一体。而且，由树脂制成薄膜盖30的夹具孔33和定位孔32分别设置于夹具的该对定位销和金属基部10的定位支柱11，由此将树脂薄膜30粘着于印刷电路板20并形成一体，并形成由粘着于树脂薄膜30的倒置弹簧制成的按钮开关29a-29e。

另一方面，环形磁体65装配入操作拨盘70的环形凹槽75并且粘合并固定于此。而且，滑动片60定位在操作板50的上侧，并且操作拨盘70的环形突起73装配入装配孔51。此外，固定配件45定位于操作拨盘70的环形突起73，并且环形突起73的铆接突起74被插入固定配件45的铆接孔46并被铆接。因此，操作板50和滑动片60被保持在操作拨盘70和固定环45之间，并且操作拨盘70通过滑动片60可转动地支撑在操作板50上。

而且，如图3所示，按钮40定位在印刷电路板20的按钮开关29a上。此外，按钮40装配入操作拨盘70的装配孔71中，并且操作板50的弹性爪55和滑动片60的弹性舌状件61与金属基部10的弹性接合接收件13相接合，由此完成组装操作。这里，滑动片60的弹性舌状件61与弹性接合接收件13在它们稍微向下弯折的状态下相接合，从而产生促进力。

根据该实施例，操作板50不可转动地固定于基部10，并且操作拨盘70被压下，由此提供压下按钮开关29a-29e的下压操作功能。另一方面，可转动地组装在操作板50的上侧的操作拨盘70被转动，由此提供转动操作功能。这个原理在图18中示出。

因此，根据该实施例，操作板50的弹性爪55被保持与基部10的弹性接合接收件13相接合，从而防止操作板50在水平方向上变得摇晃。

而且，操作板50被按钮开关的弹性力向上推动，从而不会在垂直方向上摇晃。

而且，滑动片60的弹性舌状件61保持与弹性接合接收件13相接合，由此向下推动操作板50，从而可更可靠地防止操作板50的垂直摇晃。而且，滑动片60也向上推动操作拨盘70。因此，操作拨盘70由于惯性力而被抑止过分转动，从而带来不易产生任何的错误操作的优势。

顺便说一下，操作板50和操作拨盘70也可以被支撑以使得只有布置在操作板50和操作拨盘70之间的滑动片60的弹性舌状件61与基部10的弹性接合接收件13相接合。

接下来，将说明上述结构的操作输入装置3所用的操作方法。

当操作拨盘70被转动，由此转动与该操作拨盘一体形成的环形磁体65时，磁场的变化分别被霍尔IC25a、25b对检测到，并根据被检测到的变化测定转动方向和转动强度。

而且，测定出的结果通过未示出的控制电路随着监视器2的显示屏上的滚动条的移动而被反映出。随后，在滚动条已经到达预定位置的情况下，按钮40被压下，由此通过下压凸块42操作中心按钮开关29a，从而输出选择命令。

可选择地，与例如图8B所示的下压凸块53e相对应的操作拨盘70的外周部分也可被压下，由此倒置并开启直接位于下压凸块53e下部的按钮开关29e的倒置弹簧。

如图9A至13C所示，本发明的第二实施例对应于下述情况，即，操作板50被从金属基部的外周边缘部分切割出来并突起的弹性臂14向上推动，由此防止操作板50在垂直方向上变得摇晃。与第一实施例中相同的部件使用相同的附图标记，并且省略了对它们的说明。

根据第二实施例，操作板50被向上推动，从而使多余的负载不会作用到按钮开关29a-29e上，并且可防止任何的误操作。而且，由于不需要作为分离构件的弹性臂，所以构件的数量和组装工时数较小，并且可获得高生产率的操作输入装置。

如图14A至图17所示，本发明的第三实施例对应于下述情况，即，弹性垫34通过由树脂制成的薄膜盖30放置于按钮开关21a-21e上。顺便说一下，与第一实施例中相同的部件使用相同的附图标记，并且省略了对它们的说明。然而为了简要起见，由树脂制成的薄膜盖30没有在图14A至15C中示出。

根据第三实施例，弹性垫34用于向上推动操作板50，由此可防止操作板50在垂直方向上变得摇晃。特别地，由于弹性垫34可吸收由于组装大量构件而得到的累计错误，所以不需要高的组装精度，并且可获得易于制造的操作输入装置。

顺便说一下，可通过下述方式防止摇晃，即，弹性垫布置在印刷电路板20的上侧与操作板50的下侧之间，从而向上推动该操作板50。

当然，根据本发明的操作输入装置并不局限于移动电话，其也可应用到另一移动设备或任何其他的电子设备上。

Claims (5)

1、一种操作输入装置，包括:

基部；

印刷电路板，该电路板具有安装在其上侧上的多个按钮开关和磁场测定元件，并且该电路板叠置在所述基部上并与其形成一体；

操作板，该操作板被支撑在所述基部上，从而在所述印刷电路板上可进行垂直地移动，并且该操作板的外周边缘由所述基部支撑，从而不在水平方向上摇晃；

圆盘式操作拨盘，其中交替布置有N极和S极的环形磁体组装在所述操作拨盘的下侧，并且该操作拨盘可转动地组装在所述操作板的上侧；和

滑动片，该滑动片布置在所述操作板和所述圆盘式操作拨盘之间，并且在平面内与所述操作板和所述圆盘式操作拨盘接触，并且与所述圆盘式操作拨盘可滑动地接触，

其中，所述圆盘式操作拨盘被转动，由此通过所述磁场测定元件检测所述环形磁体的磁通量的变化并且测定转动方向，而在所述圆盘式操作拨盘被压下时，其通过所述操作板操作所希望的按钮开关。

2、根据权利要求1所述的操作输入装置，其中，布置在所述操作板和所述圆盘式操作拨盘之间的滑动片的外周边缘部分由所述基部支撑，由此向所述操作板施加推动力。

3、根据权利要求1所述的操作输入装置，其中，所述操作板在其下侧被从所述基部切割出来并且突起的弹性臂向上推动，由此被向上促动。

4、根据权利要求3所述的操作输入装置，其中，弹性垫布置在所述按钮开关与所述操作板之间。

5、一种包括根据权利要求1所述的操作输入装置的电子设备，该装置安装有所述圆盘式操作拨盘，该圆盘式操作拨盘被外露，从而可从外侧对该圆盘式操作拨盘进行操作。

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