CN101449230B - 输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输入装置，其具有良好的操作性，在需要手指滑动的操作期间不需要手指从键松开并且防止手指同时触摸多个键。布置有围绕选择键(18)的键(12)。在衬底(41)上，在与键(12)的四个位置——即上下左右四个位置对应的位置处布置有四个金属圆盖(14)。触摸传感器(13)布置在金属圆盖(14)上的上层之上。触摸传感器(13)与触摸传感器加压器(53)接触，并且电气值(例如电阻值)随着手指在键(12)上的滑动而变化。当键(12)被强力向下压时，金属圆盖(14)的顶部被压到衬底(41)侧中并且接触点(14a、14b)之间产生电流。

Description

输入装置

技术领域

【1】本发明涉及电子设备的输入装置，更具体地，涉及可以通过以圆形运动的方式滑动手指而有效地输入操作的输入装置。 

背景技术

【2】近年来，电子设备已经可以用来存储大量数据，从而，电子设备的使用者经常从大量数据中搜索和选择所需数据。例如，使用者将大量音乐数据和图片数据存储到移动电话中，并经常执行操作例如搜索并选择所希望欣赏的音乐或所希望观看的图片。不仅在移动电话中而且在其它各种电子设备中，都经常执行从大量数据中搜索和选择所需的数据。 

【3】当使用者例如选择所需的数据时，电子设备显示数据列表并移动光标从而根据使用者的操作而指定数据。当存在大量数据并且不能在显示屏内显示所有数据的列表时，在将光标移动到屏幕末端时，滚动并显示所述数据的列表。使用者将光标移动到所需的数据上并执行操作从而选定数据。 

【4】可以执行如上所述的操作的输入装置装备到移动终端设备(例如移动电话)。图15是示出装备到移动终端设备的传统输入装置的实例的示意图。就此，在图15中略去了装备到移动终端设备的显示装置。 

【5】如图15A所示，传统的输入装置包括：选择键101，用于指示确定选定项目；四向键103，是在其上下左右四个方向运动的按钮；和触摸键102，用于通过以圆形运动的方式滑动手指而指示光标运动。 

【6】图15B是所述输入装置沿着图15中示出的点划线的横截面图。金属圆盖106、金属圆盖108和触摸传感器107设置在由移动电话设备的第一壳体111和第二壳体112所围绕的空间中。而且，按键橡胶105设置在选择键101、触摸键102和四向键103的键顶部的相反的侧部。这里，键顶部是指由手指130操作的键的构件。当选择键101被压下时，对应于选择 键101的金属圆盖108由按键橡胶105压下。因而，选择键101的下压被检测到。类似地，当四向键103的上下左右四个方向中的任何一个方向被压下时，对应于该位置的金属圆盖106由按键橡胶105压下。因而，四向键103的下压被检测到。而且，当手指130放在触摸键102的键顶部上并沿着触摸键102以圆形运动的方式滑动时，手指130的滑动距离由触摸传感器107检测。并且，移动终端设备的CPU(未示出)根据手指130的滑动距离而控制光标移动等。触摸传感器107是电气值(例如电阻值)随着压力所施加的点而改变的传感器。 

【7】如图15B所示，金属圆盖106、金属圆盖108和触摸传感器107并排布置在衬底109上。 

【8】同时，图15B中所示的构造是公知技术，然而，不能找到公开图15B的横截面图的任何文件。 

【9】而且，专利文件1公开了将导电膜布置在压力传感器面板开关下而允许在触摸面板开关上执行键的下压操作和手指的滑动操作的电子设备。此外，专利文件1还说到触摸面板开关可以是静电触摸面板开关。 

【10】而且，专利文件2公开了将键圆盖布置在传感片之下而允许执行键的下压操作和光标操作的使用者界面设备。 

【11】专利文件1：日本共同未决专利申请No.2002-76582(第0036、0038、0045—0047、0053和0069段，图2—4) 

专利文件2：日本共同未决专利申请No.2002-196856(第0009和0011段，图3和4) 

【12】在通过使用专利文件1中公开的电子设备或专利文件2中公开的使用者界面设备而沿某一方向移动光标时，手指在触摸面板开关(传感片)沿某一方向滑动并到达触摸面板开关(传感片)的末端。然而，手指返回到最初位置从而再次滑动。即，任何时候只要手指到达触摸面板开关等的末端，就需要从触摸面板开关等松开手指并将手指放回到最初位置。通过简单操作而无需松开手指来移动光标是优选的。 

【13】而且，在图15中所示的传统的输入装置中，设置有选择键101、触摸键102和四向键103，与选择键101对应的金属圆盖108、与触摸键102对 应的触摸传感器107以及与四向键103对应的金属圆盖106必须并排布置。从而，如果有效地确保各个键的布置区域，那么输入装置的尺寸需要变大。为了避免这种情况，需要减小选择键101、触摸键102和四向键103的设置区域。然而，如果选择键101、触摸键102和四向键103结合在小区域内，各个键彼此太靠近。因而，手指130经常同时触摸到触摸键102和四向键103，这造成使用者难以对键进行操作的问题。 

【14】而且，当执行手指滑动操作时，可以获得良好的操作感受是优选的。并且，当执行手指滑动操作时，可以高精度地检测手指的滑动是优选的。 

发明内容

【15】从而，本发明的目的是提供一种输入装置，当执行手指的滑动操作时，该输入装置不需要手指从键松开，防止手指同时触摸多个键并实现良好的操作性。 

【16】为了实现这一目的，根据本发明的输入装置是一种用于将信号输入到电子设备中的装置，并包括操作键、金属圆盖和触摸传感器。操作键在按钮姿势和滚动姿势之间切换，在按钮姿势时，该操作键在任意位置倾斜，在滚动姿势时，该操作键沿周向以倾斜的姿势下压从而进行操作。金属圆盖对于在按钮姿势的操作键敏感从而形成导电状态。触摸传感器对于处于滚动姿势的操作键敏感并且电气值变化，而且触摸传感器设置在金属圆盖上。 

(有益效果) 

【17】根据本发明的输入装置包括：碟形键，其上下左右四个位置变为按钮；金属圆盖，其布置在与所述碟形键的上下左右四个位置相对应的位置处，并在所述碟形键被压下时进入导电状态；触摸传感器，其布置在与所述碟形键的上下左右四个位置相对应的各个金属圆盖上，并且其中的电气值随着其上施加有压力的点的变化而改变；和凸起部分，其用于触摸传感器并设置在所述碟形键的相反侧并在手指触摸所述碟形键时在所述触摸传感器上施加压力。因此，所述碟形键可以用作四向键和触摸键，由此通过以圆形运动的方式滑动手指而执行输入操作。当所述触摸传感器布置在所 述金属圆盖上时，可以放大所述碟形键的区域。并且，当所述碟形键用作触摸键时，需要以连续的圆形运动的方式来滑动手指的简单操作，无需从键松开手指。从而，可以实现良好的操作性。而且，当所述碟形键同时用作所述四向键和所述触摸键时，不需要单独提供所述四向键和所述触摸键，这避免了由于手指同时触摸多个键而造成的误操作或故障。因而，可实现良好的操作性。而且，当所述触摸传感器包括金属片时，在所述碟形键操作时可以提高抗振性或抗压性的可靠性。此外，可以防止整个触摸传感器弯曲，从而为使用者提供良好的操作感受并提高操作精度。 

附图说明

图1是根据本发明的输入装置的示意图； 

图2是示出根据本发明的输入装置的横截面图； 

图3是示出从FPC侧观察的触摸传感器的外观的实例的示意图； 

图4是示意性地示出圆形电阻元件的示意图； 

图5是示出FPC与金属片接触状态的示意图； 

图6是示出所述触摸传感器布置在衬底上的示意图； 

图7是示出与综合键相对应的四个金属圆盖的布置位置的示意图； 

图8是示出当金属圆盖的上部的布置位置与触摸传感器加压器对齐时为使用者提供不舒适的操作感受的原因的示意图； 

图9是示出触摸传感器的中心孔和按键橡胶的凸出部分之间的余量的示意图； 

图10是示出当通过组合金属圆盖和触摸传感器而形成一部件时的构造实例的示意图； 

图11是示出第一构件和第二构件的横截面图； 

图12是示出当第二构件是中空柱状构件时从第二构件侧观察的触摸传感器等外部视图； 

图13是当第二构件上设置有边缘(rim)时的构造实例的横截面图； 

图14是示出当第一构件形成十字形状时的实例的示意图；和 

图15是示出装备到移动终端设备的传统输入装置的实例的示意图。

附图标记 

11   第一壳体 

12   综合键 

13   触摸传感器 

14   金属圆盖 

15   按键橡胶 

16   条(片) 

17   突出部(致动器) 

18   选择键 

21   第二壳体 

41   衬底 

51   凸出部分 

52   选择键加压器 

53   触摸键加压器 

61   金属片 

62   FPC(柔性印刷电路板) 

63   电阻元件 

具体实施方式

【18】下面，将参照附图解释本发明的示例性实施例。 

图1是根据本发明的示例性实施例的输入装置的示意图。本发明的输入装置包括围绕选择键18的键12(此后称之为综合键)。选择键18是用于指示由使用者确定选定的项目的键。综合键12是碟形操作键，其在中心具有孔，用于布置选择键18。综合键(操作键)12用作四向键，所述四向键在其上下左右四个位置处用作按钮(按钮姿势)，并且用作触摸键，通过在其上以圆形运动的方式滑动手指来执行连续的输入操作。综合键(操作键)12的其中执行连续输入操作的姿势被称为滚动姿势，由此综合键12沿选择键18附近的周向被倾斜压下。例如在综合键12上，通过以 连续的圆形运动的方式滑动手指而执行指示光标运动的操作。注意，键12的外形是碟形，然而，其形状不限于此。键12的外形可以是与碟形近似的多边形。简言之，只要独立于选择键18的键12相对于上下左右方向倾斜，换言之，只要键12在其上下左右四个位置用作按钮，任何形状都是可以接受的。而且，键12如此配置为当其相对于上下左右四个位置倾斜时变成按钮，但是键12用作按钮的位置不限于上下左右四个位置。键12可设定为当键12在除了上下左右四个位置的位置处倾斜时用作按钮。图1示出了根据本发明的示例性实施例的输入装置装备在移动终端设备上的实例。装备到移动终端的显示装置在图1中未示出。至于设置在移动终端设备的壳体11上的其它键，将略去其解释。此外，根据本发明的示例性实施例的输入装置的应用范围不限于移动终端设备。需要通过结合键12和选择键18来输入多种信号(包括ON/OFF)的任何设备都是可用的。 

【19】图2A和2B是示出根据本发明的示例性实施例的输入装置的横截面图。图2A是沿着图1中示出的点划线剖开的输入装置的横截面图。图2B是图2B中示出的区域A的放大视图。 

【20】根据本发明的示例性实施例的输入装置包括：移动终端设备的壳体(第一壳体11和第二壳体21)，输入装置装备到该移动终端设备上；综合键12；按键橡胶15；四个金属圆盖14，其对应于综合键12的上下左右四个位置；以及触摸传感器13，其是其中电气值随着手指在综合键12上的滑动而变化的传感器(即，随着其上施加有压力的点的变化)。相应的金属圆盖14布置在衬底41上。而且，输入装置包括用于将金属圆盖14固定在衬底41上的条(片)16，并包括粘附到金属圆盖14的条16的表面的突出部(下面称之为致动器)17，该突出部位于与金属圆盖14的顶部相对应的点处。注意，致动器是变通的术语，所以致动器17并不电操作，而只是用作突出部。如上所述，键12用作按钮的位置不限于上下左右四个位置。如果键12用作按钮的位置的数目增加或者减少，金属圆盖14的数目也随着位置相应地增加或者减少。 

【21】而且，与选择键18对应的金属圆盖31设置在衬底41上。条16粘附到衬底41从而不仅覆盖与综合键12对应的四个金属圆盖14，而且覆盖与 选择键18对应的金属圆盖31，并且条16将金属圆盖14和31固定在衬底41上。在图2B示出的实例中，各个金属圆盖14、金属圆盖31和衬底41作为变通与条16分开地示出，实际上条16粘附到各个金属圆盖14、金属圆盖31和衬底41。此外，金属圆盖31的致动器在图2B中未示出，实际上致动器(突出部)设置在条16的表面上的点处，该点与金属圆盖31的顶部相对应的位置处。 

【22】按键橡胶15是设置在综合键12和选择键18的键顶部的相反侧上的橡胶件。按键橡胶15将使用者对综合键12的操作传递到触摸传感器13和金属圆盖14。按键橡胶15包括触摸传感器加压器(凸出部分)53并且通过使用触摸传感器加压器53传递综合键12的操作。具体地，当使用者的手指130触摸综合键12时，综合键12以选择键18为中心倾斜。此时，触摸传感器加压器53与触摸传感器13接触，并且使用者的手指130在综合键12上的触摸被传递到触摸传感器13。而且，当综合键12由使用者的手指130下压时，按键橡胶15的触摸传感器加压器也与综合键12一起向着衬底41侧运动。因而，金属圆盖14的顶部被下压到衬底41侧。 

【23】下面将解释触摸传感器加压器53在按键橡胶15上的布置位置。 

【24】按键橡胶15将使用者对选择键18的操作传递到金属圆盖31。具体地，在按键橡胶15的衬底41侧的表面上，凸出部分51设置在与布置有选择键18的位置相对应的位置处。而且，选择键加压器52设置在凸出部分51的最下面上。当使用者的手指130向下压选择键18时，按键橡胶15的选择键加压器52沿着选择键18向衬底41侧运动。因而，金属圆盖31的顶部被下压到衬底41侧中。 

【25】与综合键12对应的各个金属圆盖14是金属圆盖形的构件在各个金属圆盖14的边缘处，设置有与衬底的接触点14b。而且，接触点14a设置在衬底41的表面上，位于各个金属圆盖14的顶部之下。当综合键12作为按钮下压并且按键橡胶15的触摸传感器加压器53通过键传感器13和致动器17将金属圆盖14的顶部下压到衬底41侧中时，金属圆盖14的顶部与接触点14a接触从而在接触点14a和14b之间形成导电状态。当移动终端设备的CPU(未示出)检测到接触点14a和14b之间的导电状态时，所述 CPU在综合键12被压下时执行处理。 

【26】对应于选择键18的金属圆盖31的结构与金属圆盖14的结构相同。更具体地，与衬底的接触点31b设置在金属圆盖31的外边缘处。而且，接触点31a设置在衬底41的表面上，位于金属圆盖31的顶部之下。当选择键18被下压时，并且按键橡胶15的选择键加压器52将金属圆盖31的顶部压下到衬底41侧中时，金属圆盖31的顶部与接触点31a接触从而在接触点31a和31b之间形成导电状态。当移动终端设备的CPU(未示出)检测接触点31a和31b之间的导电状态时，所述CPU在选择键18被压下时执行处理。 

【27】致动器17改善了当使用者将综合键12作为按钮压下时的操作感受并且还提高了金属圆盖14的灵敏性(即，这使得金属圆盖14的顶部容易与接触点14a接触)。由于存在致动器17，可以在使用者按压按钮时为使用者提供操作感受并使得当综合键12被压下时接触点14a和14b之间容易形成导电状态。设置在金属圆盖31顶部处的致动器(图2B中未示出)具有同样的功能。 

【28】接下来，将解释触摸传感器13。触摸传感器13随车手指在综合键12上的滑动而改变电气值。下面将解释当触摸传感器13的电阻值随着手指130在综合键12上的滑动而改变时的实例。如图2B所示，围绕按键橡胶15的凸出部分51以及在凸出部分51的选择键加压器52和触摸传感器加压器53的高度方面之间存在一个开放空间。通过使用该开放空间，触摸传感器13布置在与综合键12对应的各个金属圆盖14之上。以此方式，在本发明的示例性实施例中，触摸传感器13布置在与综合键12对应的各个金属圆盖14之上。在此意义上说，其与图15B中示出的传统构造(金属一个和触摸传感器并排设置在衬底上的一种构造)不同。 

【29】触摸传感器13包括金属片61和FPC(柔性印刷电路)62，如图5所示。 

【30】金属片61是金属片，样式为碟形，其中央具有用于放置按键橡胶15的凸出部分51的孔(即，其是中央具有孔的碟形金属片)。金属片61将按键橡胶15的凸出部分51(见图2B)放入到中心孔中。

【31】图3是示出从FPC62侧观察的触摸传感器13的外观的实例的示意图。FPC62在中央具有用于放置按键橡胶15的凸出部分51的孔(见图2B)。在FPC62上，形成有圆形电阻元件65。换言之，布置有圆形电阻元件65。电阻元件65例如由碳制成。然而，电阻元件65可以由其它材料制成。注意，FPC62具有用于临时将触摸传感器13固定在衬底41上的突出部63(见图2B)。 

【32】圆形电阻元件65的宽度示出为W。而且，触摸传感器加压器53(见图2B)设置在按键橡胶15上从而沿着圆形电阻元件65的宽度的中心线66(图3中由点划线示出的部分)。 

【33】在图2B中，作为变通，FPC62似乎与金属片61接触。但是，触摸传感器13形成为使得当使用者的手指不接触综合键12时FPC62和金属片61彼此不接触。当手指触摸综合键12时，触摸传感器加压器53将FPC62压下到金属片61侧中，并且电阻元件65的与手指的接触位置相对应的部分与金属片61接触。 

【34】图4是示意性地示出圆形电阻65的示意图。电阻元件65的一端68连接到用于检测电阻元件65的电阻值的变化的编码器(未示出)。编码器是电阻值检测电路，当电流流动时用于检测电阻元件65的电阻值的变化。此外，编码器根据电阻元件65的电阻值的变化来检测手指在综合键12上的滑动。在FPC62上设置有从电阻元件65的一端68引出到FPC62的边缘(见图3)的配线(未示出)。在衬底41上设置有连接FPC62的边缘69和编码器(未示出)的配线。电阻元件65的另一端67未连接到任何地方。在电阻元件65的边缘67未连接到任何地方并且手指不与综合键12接触的情况下，电阻元件65不与金属片61接触。从而，在手指不与综合键12接触的状态下，没有电流流经电阻元件65，并且电阻元件65的测得电阻值为无穷大。 

【35】图5是示出FPC与金属片61接触的状态的示意图。当手指130触摸综合键12时，触摸传感器加压器53将FPC62压下到金属片61侧中，并且与手指130的触摸位置对应的部分与金属片61接触，如虚线所示。因而，电阻元件65的与手指130的触摸位置对应的部分与金属片61相接 触。而且，金属片61布置为当其与电阻元件65接触时形成导电状态。从而，当手指130触摸综合键12时，电阻元件65的一端68与金属片61形成经过电阻元件65的导电状态。编码器(未示出)此时检测电阻元件65的电阻值。 

【36】同时，金属片61具有比FPC更强的硬度。因而，金属片61可以提高当操作综合键12时的抗振性和抗压性。而且，由于金属片61不随着FPC62弯曲，所以可以为使用者提供良好的操作感受并且可以防止即使在手指130触摸综合键12时也电阻元件65也不与金属片61接触的情况。因而，可以提高操作精度。 

【37】因为电阻元件65形成为圆形，所以在导电状态中测得的电阻元件65的电阻值随着手指130在综合键12上的触摸位置而变化。例如，当手指130触摸的位置更靠近电阻元件65的一端68时，当电阻元件65的一端68与金属片61形成导电状态是测得的电阻元件65的电阻值变小。而且，例如，当手指130的触摸位置变得更靠近电阻元件65的另一端67时，在电阻元件65的一端68与金属片61形成导电状态时测得的电阻元件65的电阻值变大。编码器(未示出)通过当手指130触摸综合键12并且电流流经电阻元件65时电阻元件65的电阻值的变化来检测手指130在综合键12上的滑动。在此示例性实施例中，例如，当电阻元件65的测得电阻值增大时，在综合键12上的使用者的手指130被判定为其沿顺时针方向滑动。而且，当电阻元件65的测得电阻值减小时，在综合键12上的使用者的手指130被判定为其沿逆时针方向滑动。移动终端设备的CPU(未示出)根据由编码器所判定的使用者的手指130在综合键12上的滑动而执行处理。例如，当使用者的手指130被判定为沿顺时针方向滑动时，执行沿预定方向移动指向在显示装置(未示出)上显示的数据列表(例如音乐数据或图片数据的列表)的光标。而且，当使用者的手指130被判定为沿逆时针方向滑动时，执行沿反方向移动光标的处理。 

【38】图6是示出触摸传感器13布置在衬底41上的示意图。注意，将略去对于衬底上与本发明无关的构件的解释。在衬底41上，布置有与综合键12对应的四个金属圆盖14。各个金属圆盖由条16固定在衬底41上。而 且，在衬底41上设置有固定支架263。FPC的突出部63(见图3)由固定金属件263临时固定，并且触摸传感器13位于与衬底脱离的状态中。因而，触摸传感器13布置在与综合键12对应的各个金属圆盖14上。此外，通过将按键橡胶15的凸出部分(见图2B)放入到FPC 62和金属片61的中心孔中防止触摸传感器13横向移动并且防止触摸传感器加压器53按压除了布置有电阻元件65以外的位置。然而，在触摸传感器13的中心孔和按键橡胶15的凸出部分51(见图2B)之间设置有余量(空间)。下面将解释该空间。 

【39】注意，图6中示出的四个顶点91是与圆形电阻元件65的中心线外接的外接正多边形(在此为正方形)。 

【40】下面，将解释与综合键12对应的四个金属圆盖14的布置位置。如图2B所示，金属圆盖14布置为使得其顶部的位置与触摸传感器加压器53的布置位置不对齐。图7是示出与综合键12对应的四个金属圆盖14的布置位置的示意图。如上所述，触摸传感器加压器53(见图2B)设置在按键橡胶15上从而沿着圆形电阻元件65的宽度的中心线66(在图3和7中由虚线表示的部分)。与综合键12对应的四个金属圆盖14布置为使得其顶部(设置致动器的位置)位于圆形电阻元件65的宽度的中心线66的外侧。如果金属圆盖14的顶部的布置位置和触摸传感器加压器53的布置位置对齐，其为以圆形运动的方式滑动手指的使用者提供综合键12上下运动的不舒适的操作感受(关于其原因，，将会参照图8进行解释)。为了不给使用者提供这种不舒适的操作感受，金属圆盖14布置为使得各个金属圆盖的顶部位于圆形电阻元件65的宽度的中心线66的外侧。 

【41】基于为执行操作从而以圆形运动的方式在综合键12上滑动手指的使用者提供良好的操作感受的观点，优选地将各个金属圆盖14布置为使得各个金属圆盖14的顶部和与圆形电阻元件65的宽度的中心线外接的外接正多边形的顶点91的位置重合。 

【42】而且，如果各个金属圆盖14之间的空间变宽的话，金属圆盖14布置在其上的衬底41的面积将变大。并且，金属圆盖14的位置将远离综合键12的中心。因而，当综合键12被作为按钮压下时，使用者具有键较沉的 操作感受。 

【43】从而，通过比较和权衡下列因素：不为使用者提供综合键12上下移动的不舒适的操作感受；金属圆盖14布置在其上的衬底41的面积不会变得太大；并且不为使用者提供键较沉的操作感受，可确定金属圆盖14的布置位置以满足如下条件。第一条件是，如上所述，各个金属圆盖14的顶部位于圆形电阻元件65的宽度的中心线66的外侧。第二条件是各个金属圆盖14的顶部位于与圆形电阻元件65的宽度的中心线外接的外接正多边形(外接正方形)内(包括外接正方形的顶点)。然而，确定与中心线外接的正方形，使得与圆形电阻元件65的宽度的中心线外接的正方形的各个顶点朝向综合键12的上下左右四个方向。与综合键12对应的四个金属圆盖可以布置为满足上述两个条件。 

【44】下面，将解释当金属圆盖14的顶部的布置位置和触摸传感器加压器53重合时使用者为什么会具有不舒适的操作感受的原因。图8是解释这种原因的示意图。在金属圆盖的顶部的布置位置与触摸传感器加压器53重合的情况下，如图8所示，各个金属圆盖14的顶部与圆形电阻元件65的宽度的中心线66重叠。此时，如果手指以圆形运动的方式在综合键12上滑动(图8中未示出)，那么手指将像画出与中心线66几乎相同的圆一样滑动。 

【45】当手指在金属圆盖14上时，手指触摸处的综合键12的位置由金属圆盖14支撑。从而，使用者不具有综合键12下沉的操作感受。 

【46】当手指像画出与中心线66几乎相同的圆一样滑动并移动到靠近金属圆盖14之间的位置71时，位置71不由金属圆盖14所支撑。而且，此时，手指在连接四个金属圆盖的顶部的线条所形成的正方形外。因而，综合键12下沉。 

【47】而且，当手指像画出与中心线66几乎相同的圆一样滑动并滑动到金属圆盖14之上时，综合键12不下沉。 

【48】因而，当手指像画出与中心线66几乎相同的圆一样滑动，使用者具有综合键12上下移动的不舒适的操作感受。为了不给使用者提供如上所述的不舒适的操作感受，金属圆盖14布置为能够满足“各个金属圆盖14 的顶部位于圆形电阻元件65的宽度的中心线66的外侧”的第一条件。 

【49】在图3和4中，几乎为圆形的电阻元件65作为实例示出。然而，其可以构造为通过在FPC62上提供多个圆形电阻元件而将多个电阻元件的组合变成几乎一个圆。例如，其可以构造为通过在FPC62上提供四个中心角约为90的圆形电阻元件，四个电阻元件布置为使得该组合变成几乎一个圆。 

【50】下面，将解释触摸传感器13的中心孔和按键橡胶15的凸出部分51之间的余量(空间)。这里，触摸传感器13的中心孔是指直径小于FPC 62的中心孔和金属片61的中心孔的孔。图9是示出触摸传感器13的中心孔和按键橡胶15的凸出部分51之间的余量的示意图。 

【51】触摸传感器13的中心孔是圆形的，而按键橡胶15的凸出部分51是柱状的凸出部分。柱状凸出部分51被放入到触摸传感器13的中心孔中。如果触摸传感器13的中心孔的直径和柱状凸出部分51的直径相等，将会难以组装。从而，触摸传感器13的中心孔的直径形成为大于柱状凸出部分51的直径。然而，通过将凸出部分51放入到触摸传感器13的中心孔中，可以防止触摸传感器13横向移动并且可以防止触摸传感器加压器53按压除了布置有电阻元件65的位置以外的点。因而，当触摸传感器13的中心孔的中心和柱状凸出部分51的横截面的中心对齐时，在触摸传感器13的中心孔和柱状凸出部分51的外周之间的空间有一个上极值(该空间示出为D，如图9所示)。 

【52】在触摸传感器13的中心孔的中心和柱状凸出部分51的横截面的中心对齐时，触摸传感器13的中心孔和柱状凸出部分51的外周之间的空间D被设定为小于电阻元件65的宽度“W”的一半。换言之，将是D<W/2。通过如上所述确定空间D，即使触摸传感器13横向移动并且与凸出部分51接触，触摸传感器加压器53也可以将电阻元件65压靠住金属片61。即，在手指触摸综合键12并且触摸传感器加压器53将FCP62压靠住金属片61时，可以防止电阻元件65不与金属片61接触，还防止出现故障。 

【53】下面将解释使用者执行的输入装置的操作。作为实例，将解释使用者执行从大量数据列表将光标移到所需数据的操作。移动终端设备在显示装 置(未示出)上示出许多数据。 

【54】如果使用者的手指轻轻地触摸综合键12，综合键12将以选择键18为中心倾斜，并且触摸传感器加压器53与触摸传感器13接触。并且，在触摸传感器13上，触摸传感器加压器53与其相接触的部分将会导通(ON)。所述“导通”是指布置在FPC62上的电阻元件65与金属片61接触。因而，电流从电阻元件65的一端68到金属片61流经电阻元件65，并且所测得的电阻元件65的电阻值变化(测得的电阻值不会变得无穷大)。并且接着，当使用者以圆形运动的方式在综合键12上滑动手指时，编码器(未示出)所测得的电阻值变化。编码器(未示出)根据处于导电状态的电阻元件65的电阻值的变化检测手指在综合键12上的滑动(更具体地，手指的以圆形运动的方式进行的转动方向和滑动距离)，并将其输出到移动终端设备的CPU(未示出)。移动终端设备的CPU根据手指的以圆形运动的方式在综合键12上进行的转动方向和滑动距离来移动显示装置上示出的光标。当光标到达显示区域的末端时，数据列表并且根据手指的转动方向和移动距离而滚动和显示。使用者仅需以连续的圆形运动的方式在综合键12上滑动手指，直到光标指向所需的数据。 

【55】在手指以连续的圆形运动的方式在综合键12上滑动的操作过程中，并不需要从键松开手指。从而，在本发明中，手指滑动将比专利文件1或专利文件2中的实现方式更为简单，并且可以实现更高的操作性。 

【56】而且，如果使用者用大于金属圆盖14的变形力(使金属圆盖14的顶部变形从而被压向衬底41的力)的力压下综合键12上下左右任何位置，综合键12倾斜，并且触摸传感器加压器53通过触摸传感器13将金属圆盖14的顶部压下到衬底41中。因而，触摸传感器13的相反侧(衬底14侧的表面)将致动器17压下到衬底41侧，接着，金属圆盖14的顶部被压下到衬底41侧中。然后，金属圆盖14的顶部与接触点14a接触从而在接触点14a和14b之间行程导电状态。当移动终端设备的CPU(未示出)检测到接触点14a和14b之间的导电状态时，其执行处理，此时，综合键12被作为按钮压下。从而，可以执行作为按钮压下综合键12的上下左右任何位置的操作。而且，当致动器17设置在金属圆盖14的顶部上时，金属圆 盖14的变形得以稳定，这为使用者提供了良好的操作感受。 

【57】下面将解释本发明的效果。 

【58】根据本发明的输入装置如此配置，从而包括碟形综合键12，并且触摸传感器13布置在与综合键12对应的各个金属圆盖14之上。并且，综合键12用作四向键，此时其在其上下左右四个位置成为按钮，并且用作触摸键，此时在其上通过以圆形运动的方式滑动手指而执行输入操作。因而，可以扩大综合键12的面积。从而，可通过使用综合键12实现良好的操作感受。更具体地，在综合键12用作触摸键的情况下，使用者可以只是执行将手指以圆形运动的方式在综合键12上滑动的简单操作，并且不需要从键松开手指。因此，在本发明中，手指滑动将比专利文件1和专利文件2中提到的发明的情形更为简单，并且可以实现更高的操作性。从而，可轻松地实现移动光标和滚动数据列表的操作。并且，移动光标和滚动数据列表的操作可以以与传统操作相比更高的速度实现。这些效果是在使用者执行将光标指向大量数据(例如大量的音乐数据和图片数据)中的所需的数据的操作时所特别获得的。 

【59】而且，可以解决传统构造中如图15所示手指同时触摸两个键所带来的问题。即，因为四向键和触摸键不是如同图15的传统构造那样单独设置的，可以扩大本发明的综合键12的区域并防止手指同时触摸具有小面积的多个键，这是误操作或故障的一个原因。 

【60】而且，触摸传感器13可以检测手指的滑动，于是使用者可以仅以手指轻轻地触摸综合键12并滑动手指。因而，可以防止手指疲劳。 

【61】而且，综合键12用作四向键，此时其在其上下左右四个方向变成按钮。从而，可实现精细的操作，这与使用传统的四向键的操作相同。即，可实现多种输入操作，这与使用传统的四向键的操作相同。 

【62】而且，致动器17(突出部)设置在与金属圆盖14的顶部对应的位置处，位于粘附到金属圆盖14以将金属圆盖14固定在衬底14上的条16的表面上。从而，可以是金属圆盖14的变形稳定，并为使用者提供良好的操作感受。换言之，由于存在致动器17，可以为使用者提供使用者压下按钮的操作感受，并使得当综合键12被压下时接触点14a和14b之间容易行 程导电状态。 

【63】而且，触摸传感器13的突出部63(见图3)临时固定在衬底41上的固定支架263上。触摸传感器13布置为位于与综合键12对应的各个金属圆盖14之上。当整个键盘(选择键18、综合键12和按键橡胶15)最终装好时，按键橡胶15的凸出部分51被放入到设置在触摸传感器13中央的中心孔中。因而，可以防止位于各个金属圆盖14上的触摸传感器13横向移动，并可以防止由于触摸传感器13不对齐而造成的故障。 

【64】而且，触摸传感器13包括FPC 62和金属片61，并且金属片61具有硬度。从而，可以提高综合键12操作时的抗振性和抗压性。而且，由于金属片61不与FPC 62一起弯曲，可以为使用者提供良好的操作感受并防止出现即使手指130触摸综合键12电阻元件65也不与金属片61接触的情况。 

【65】而且，为了满足各个金属圆盖14的顶部位于圆形电阻元件65的宽度的中心线66的外侧的条件，各个金属圆盖14布置在衬底41上。从而，可以避免为使用者提供综合键12上下移动的不舒适的操作感受。 

【66】而且，为了满足各个金属圆盖14的顶部位于与圆形电阻元件65的宽度的中心线66外接的正方形内，各个金属圆盖14布置在衬底41上。从而，可以避免布置有金属圆盖14的区域变大。而且，可以为使用者提供当综合键12被压下时使用者不会感受到键的重量的良好的操作感受。 

【67】而且，在如上所述的示例性实施例中，已经解释了触摸传感器13是压敏触摸传感器的情况。但是，触摸传感器13也可以是静电触摸传感器。 

【68】而且，在如上所述的示例性实施例中，已经解释了致动器17设置在粘附到金属圆盖14的条16的表面上的情况。除了将致动器17设置在条16的表面上，该凸出部分也可以设置在触摸传感器13的金属片61上。该凸出部分可以形成于朝向金属圆盖14的顶部的位置处。此外，设置在金属片61上的所述凸出部分可以是点状凸出部分或者环形凸出部分。通过在金属片61而不是在条16上提供凸出部分，可以提高耐久性。 

【69】而且，包括金属圆盖14、31以及触摸传感器13的部件可以通过使用 容纳金属圆盖14、31以及触摸传感器13的构件而形成。图10是示出在金属圆盖14、31以及触摸传感器13组合成一个部件的情况下的构造实例的示意图。与图2所示同样的部件给以与图2相同的符号，并且略去其解释。 

【70】在图10示出的第一构件96上，布置有金属圆盖14和31。而且，触摸传感器13布置在金属圆盖14上。第二构件95从触摸传感器13的外周侧保持布置在金属圆盖14上的触摸传感器13。第一构件96和第二构件95彼此结合，并且金属圆盖14、31和触摸传感器13被容纳在第一构件96和第二构件95之间。第一构件96和第二构件95是用于容纳金属圆盖14、31和触摸传感器13的组件。第一构件96和第二构件95可以例如由塑料制成。然而，其也可由其它任何材料制成。 

【71】图11是示出第一构件96和第二构件95的横截面图。然而，在图11中并未示出布置在第一构96中央的金属圆盖(与选择键18对应的金属圆盖31)。如上所述，各个金属圆盖布置在第一构件96上，并且传感器13布置在其上。而且，第二构件95结合到第一构件96从而从触摸传感器13的外周侧保持触摸传感器13。替代地，首先触摸传感器13可容纳在第二构件95中，然后，与金属圆盖粘附的第一构件96可以被结合到第二构件95。 

【72】而且，第一构件96可形成为圆形。并且，第二构件95可以形成为中空的柱状。在此情况下，第二构件95的一端形成为向内朝向，形成为向内朝向的部分从触摸传感器13的外周侧保持触摸传感器13。图12是示出在第二构件95为中空柱状的情况下从第二构件95侧观察的触摸传感器13等的外视图。金属圆盖14布置在圆形的第一构件96上。然而，因为金属圆盖14覆盖有触摸传感器13和第二构件95，所以看不到金属圆盖14。此外，可看到触摸传感器13的中心孔。然而，因为触摸传感器13的外周由第二构件95覆盖，所以看不到。如图12所示，金属圆盖和触摸传感器13被容纳在第一构件96和第二构件95中从而形成一个部件。 

【73】而且，如图12所示，在其中一端向内朝向的中空柱状构件用作第二构件95的情况下，第二构件95覆盖触摸传感器13的整个外周。在此情况 下，可设置围绕形成为向内朝向的那部分的边缘，并且该边缘与按键橡胶15接触。图13是示出在第二构件95上设置有边缘的情况下的构造实例的横截面图。注意，图13中并未示出按键橡胶15的凸出部分51。通过所述构造，其中设置围绕形成为向内朝向的第二构件95的那部分的边缘201，并且边缘201与按键橡胶15接触，从而防止灰尘进入由按键橡胶15、第一构件96和第二构件95所围绕的空间。 

【74】而且，第一构件96可形成为十字形。图14是示出在第一构件96形成为十字形的情况下的实例的示意图。与综合键12对应的四个金属圆盖14布置为靠近十字形第一构件96的各个端部。在此情况下，将四个构件作为第二构件95来提供，并且各个第二构件95形成为几乎为L形。各个第二构件95结合到十字形第一构件96的各个端部从而从触摸传感器13的外周侧保持触摸传感器13。在此实例中，触摸传感器13的整个外周并不总是由第二构件95所覆盖。 

【75】如图10—14所示，当通过使用第一构件96和第二构件95形成包括金属圆盖和触摸传感器的部件时，该部件可布置在衬底41上。从而，可以提高组装效率。 

【76】而且，在第一构件96是十字形的情况下，可以使得第一构件96在衬底41上占据的空间变小。 

【77】根据本发明的输入装置可以用作例如移动电话存储大量数据的电子设备的输入装置。此外，不仅可以被应用于移动电话，而且可以作为小型化电气设备的操作面板。例如，其以可应用于音乐播放器、多媒体播放器、数码相机、视频摄像机、PDA和小型移动个人计算机的操作部分。而且，其可以应用于家庭或车载音响设备的操作面板或遥控控制器。 

【78】下面，将解释本发明的其它示例性实施例。 

【79】通过其对电子设备执行输入操作的输入装置可包括：碟形键(例如综合键12)，其在其上下左右四个位置处成为按钮；金属圆盖(例如与综合键12对应的金属圆盖14)，其布置在与所示碟形键的上下左右四个位置对应的位置处并且在所述碟形键被压下时形成导电状态；触摸传感器(例如触摸传感器13)，其布置在与所述碟形键的上下左右四个位置对应的各 个金属圆盖之上，并且其中的电气值随着施加压力的点的变化而变化；以及用于触摸传感器的凸出部分(例如触摸传感器加压器53)，其设置在所述碟形键的相反侧并且当手指触摸键时将压力施加在所述触摸传感器上。所述触摸传感器可以如此配置，从而包括其上设置有圆形电阻元件(例如电阻元件65)的柔性印刷电路板(例如FPC 62)和金属片(例如金属片61)，当用于触摸传感器的凸出部分被压靠住所述柔性印刷电路板时，所述金属片与所述电阻元件接触从而允许所述电阻元件进入导电状态。 

【80】用于触摸传感器的凸出部分可沿着圆形电阻元件的宽度的中心线设置，并且与所述碟形键的上下左右四个位置对应的金属圆盖可布置为使得各个金属圆盖的顶部位于所述圆形电阻元件的宽度的中心线外侧。根据这种构造，可以防止为使用者提供碟形键上下移动的不舒适的操作感受。 

【81】与所述碟形键的上下左右四个位置对应的金属圆盖可布置为使得各个金属圆盖的顶部位于与所述圆形电阻元件的宽度的中心线外接的正方形之内。而且，可以防止为使用者提供当使用者压下所述碟形键时感觉键较沉的感受。 

【82】与所述碟形键的上下左右四个位置对应的金属圆盖可布置为使得各个金属圆盖的顶部以及与所述圆形电阻元件的宽度的中心线外接的正方形的顶点重合。根据这种构造，当手指以圆形运动的方式在碟形键上滑动时，可以使得感觉到的碟形键上下移动的不舒适的操作感受最小。 

【83】包括用于触摸传感器的凸出部分的按键橡胶(例如按键橡胶15)可设置在所述碟形键的相反侧。所述按键橡胶在与所述碟形键的中心对应的位置处可包括柱状的中央凸出部分(例如凸出部分15)。所述触摸传感器可包括用于将中央凸出部分放入到所述触摸传感器的中心的孔。根据这种构造，可以防止触摸传感器横向移动并防止由于触摸传感器位置不对齐而造成的故障。 

【84】在触摸传感器的中心孔的中心与中央凸出部分的截面的中心对齐的情况下，触摸传感器的中心孔和中央凸出部分的外周之间的空间可以小于电阻元件的宽度的一半。根据这种构造，即使触摸传感器横向移动并且与中央凸出部分接触，用于触摸传感器的凸出部分也可以使得电阻元件与金属片接触并防止故障。 

【85】可包括用于容纳与碟形键的上下左右四个位置对应的金属圆盖以及触摸传感器的组件。根据这种构造，可以形成一个部件，其中包括金属圆盖和触摸传感器，于是可提高输入装置的组装效率。 

【86】同时，上述示例性实施例仅仅是具体实现本发明的实例。在权利要求所公开的本发明的范围内，可以对其进行修改。 

【87】尽管已经参照其示例性实施例示出并解释的本发明，本发明并不限于这些实施例。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离由权利要求所限定的本发明的精神和范围内可在形式和细节上做出各种变化。 

【88】本申请基于2006年5月30日提交的日本专利申请No.2006-150308并要求其优先权，在此通过引用引入其全文。 

工业实用性

【89】本发明适合用作电子设备的输入装置，所述电子设备例如为移动电话、音乐播放器、多媒体播放器、数码相机、视频摄像机、PDA、小型移动个人计算机和音响设备等。 

Claims (6)

1.一种用于将信号输入到电子设备中的输入装置，包括碟形键、金属圆盖和触摸传感器，其中：

所述碟形键具有按钮姿势和滚动姿势，在所述按钮姿势下，所述碟形键的上下左右四个位置中的每一个变成按钮，在所述滚动姿势下，通过在所述碟形键上以圆形运动的方式滑动手指来执行连续的输入操作，

所述金属圆盖布置在与所述碟形键的上下左右四个位置相对应的位置中的每一个处并且在所述碟形键被压下时形成导电状态，

所述触摸传感器包括柔性印刷电路板，圆形电阻元件设置在所述柔性印刷电路板上，

所述触摸传感器设置在与所述碟形键的上下左右四个位置相对应的金属圆盖上，在所述触摸传感器中电气值随着施加压力的点的变化而变化，

用于触摸传感器的凸出部分设置在所述碟形键的键顶部的相反侧并在手指触摸所述碟形键时将压力施加在所述触摸传感器上，并且

所述金属圆盖被布置使得各个金属圆盖的顶部位于与所述圆形电阻元件的宽度的中心线外接的外接正方形之内。

2.如权利要求1所述的输入装置，其中：

所述触摸传感器包括：

金属片，其在所述用于触摸传感器的凸出部分被压靠住所述柔性印刷电路板时与所述圆形电阻元件接触从而允许所述圆形电阻元件形成导电状态。

3.如权利要求1所述的输入装置，其中：

所述用于触摸传感器的凸出部分设置为沿着所述圆形电阻元件的宽度的中心线，并且

所述金属圆盖布置为使得各个金属圆盖的顶部位于所述圆形电阻元件的宽度的中心线的外侧。

4.如权利要求1所述的输入装置，还包括橡胶构件，所述橡胶构件包括用于触摸传感器的凸出部分，其中：

所述橡胶构件在与所述碟形键的中心对应的位置处包括柱状的中央凸出部分，并且

所述触摸传感器设置有用于将所述中央凸出部分放入到所述触摸传感器的中心的孔。

5.如权利要求4所述的输入装置，其中：

在所述触摸传感器的中心孔的中心与所述中央凸出部分的截面的中心对齐的情况下，所述触摸传感器的中心孔和所述中央凸出部分的外周之间的空间小于所述电阻元件的宽度的一半。

6.如权利要求1所述的输入装置，其中：

至少所述碟形键、所述金属圆盖和所述触摸传感器被包括在一个组件中。