CN102298453A - 操作输入装置 - Google Patents

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三好和明
木下政宏
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Abstract

本发明提供一种确保转动操作这样的操作感觉的薄型的操作输入装置。操作输入装置具有：被操作部(31)，其从壳体(10)的操作孔(15)以可滑动操作的方式突出，并且至少操作方向的截面为圆弧形状；操作检测单元(35)，其检测相对于所述被操作部(31)的滑动操作，并将输出信号输出。使相对于所述被操作部(31)的滑动操作被操作者的手指感受为转动操作。

Description

操作输入装置
技术领域
本发明涉及操作输入装置、例如组装到手机等中的薄型的操作输入装置。
背景技术
以往，作为组装到手机等中的操作输入装置，例如具有所谓的轨迹球方式的操作输入装置(参照专利文献1)。根据该轨迹球方式操作输入装置，利用基于操作者手指的一次转动操作，例如能够在手机的显示部即监视器内进行一定量的滚屏，或者可将光标移动一定量。因此，能够直观地预测基于一次转动操作的滚屏量或者光标的移动量，使用方便，一般受到使用者的广泛好评。
另一方面，最近，要求手机等进一步小型化，特别是薄型化。
专利文献1：日本特开2009-128963号公报
但是，在现有的轨迹球方式操作输入装置中，由于需要球状的被操作部，故而若将壳体薄型化至所希望的薄厚度，则需要使球状被操作部的直径极小。因此，若要得到所希望的薄型的手机，只不过将球状被操作部减小，难以得到伴随于转动操作的操作感觉，故而操作输入装置的薄型化有限。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而提出的，其课题在于提供确保转动操作这样的操作感觉的薄型的操作输入装置。
为了解决上述课题，本发明的操作输入装置被操作部，其以可滑动操作的方式从框体的操作孔突出，并且至少操作方向的截面为圆弧形状；操作检测装置，其检测相对于所述被操作部的滑动操作并将输出信号输出，其中，使相对于所述被操作部的滑动操作被操作者的手指感受为转动操作。
根据本发明，能够得到如下的薄型的操作输入装置，即，即使操作者的手指对被操作部进行滑动操作，也能够使所述操作者的手指感到正在转动操作。
作为本发明的一方面，从所述操作孔的开口缘部向外侧突出的所述被操作部的突出高度可以为0.3mm～1.1mm。另外，所述被操作部的曲率半径可以为2.5mm～10.5mm。所述被操作部的滑动操作量可以为0.3mm～1.1mm。所述被操作部的表面粗糙度(算术平均粗糙度)可以为0.5μm以下。
根据本方面，由于即使操作者的手指滑动操作被操作部，也能够使所述操作者的手指感到正在转动操作，故而可得到能够赋予转动操作感的超薄型的操作输入装置。
作为本发明的另一方面，突出有被操作部的操作孔的宽度尺寸可以为3mm～6mm。
根据本方面，由于突出有被操作部的操作孔的宽度尺寸小，故而可得到表面积小的小型的操作输入装置。
作为本发明的又一方面，相对于被操作部操作一次所需的时间可以为0.5秒～3秒。
根据本方面，可得到如下的操作输入装置，即，对于一次的短时间滑动操作，使操作者的手指感受为转动操作。
作为本发明的再一方面，操作孔设置在框体的研钵状凹部的底面，被操作部的顶部不从所述框体的最外表面突出。
根据本方面，即使发生落下等不测事态，也能够防止被操作部的误动作。
作为本发明的其他方面，所述被操作部的截面可以为半球形状。另外，被操作部的截面也可以为半圆柱形状。
根据该方面，可以得到如下的薄型操作输入装置，即，在全方向或单向的滑动操作中，使操作者的手指感受为正在进行全方向或单向的转动操作。
作为本发明的其他方面，被操作部的轴心方向相对于框体可以为纵向。或者，被操作部的轴心方向相对于框体可以为横向。
根据本方面，具有可得到如下的薄型的操作输入装置的效果，即，在仅是上下方向或者仅是横向的滑动操作中，使操作者的手指感到正在进行上下方向或横向的转动操作。
附图说明
图1(A)～(C)是组装有本发明第一实施方式的操作输入装置的手机的立体图、正面图以及图1(B)的C-C线局部剖面图；
图2是图1所示的操作输入装置的示意剖面图；
图3是图1所示的操作输入装置的框图；
图4(A)、(B)是用于说明一系列操作过程的剖面图以及平面图；
图5(A)～(C)是表示一系列操作过程中的输出信号的变化的框图、表示显示部内的滚屏状态的说明图以及显示部内的光标移动的说明图；
图6(A)～(C)是组装有本发明第二实施方式的操作输入装置的手机的立体图、正面图以及图6(B)的C-C线局部剖面图；
图7(A)、(B)是组装有本发明第三实施方式的操作输入装置的手机的立体图以及正面图；
图8(A)～(C)是组装有本发明第四实施方式的操作输入装置的手机的立体图、正面图以及图8(B)的C-C线局部剖面图；
图9(A)、(B)是组装有本发明第五实施方式的操作输入装置的手机的立体图以及正面图；
图10是表示实施例使用的操作输入装置的外形尺寸的说明图；
图11是表示曲率半径和突出量的相关关系的框图；
图12是表示操作者的操作感觉和滑动操作量的相关关系的框图；
符号说明
10：壳体
11：显示部
12：研钵状凹部
13、14：第一、第二输入开关
15：操作孔
20：印刷基板
21：圆顶开关
22：支架
23：弹性支承体
24：IC
30：操作体
31：被操作部
32：凸缘部
33：永久磁铁(检测部)
34：操作用突起
35：操作检测单元
36：浅槽
37：纵槽
40：操作者的手指
具体实施方式
基于图1～图9说明本发明的操作输入装置的实施方式。
如图1～图5所示，第一实施方式的操作输入装置适用于手机的情况。
如图1及图2所示，本实施方式的手机由壳体10、组装到所述壳体10中的印刷基板20、以可操作的方式组装到所述壳体10中的操作体30构成。
所述壳体10由显示部11、设于该显示部11的下方侧中央部的研钵状凹部12、配置在所述研钵状凹部12两侧的第一、第二输入开关13、14构成，在所述研钵状凹部12的底面设有操作孔15。另外，所述研钵状凹部12不仅是截圆锥形状，也可以是例如截四棱锥形状。
如图2所示，所述印刷基板20在支架22内经由弹性支承体23以可滑动操作的方式弹性支承操作体30，所述支架22将在印刷基板20上表面设置的圆顶开关21覆盖而设置。另一方面，在与所述圆顶开关21相对的背面安装有内设霍尔元件的IC24。另外，只要根据需要设置所述圆顶开关21即可，不一定必须设置。
所述操作体30在其上端部具有被操作部31，并且在所述被操作部31的正下方一体形成防脱落用凸缘部32。另外，所述操作体30在所述凸缘部32的下方侧一体成形有作为检测部的永久磁铁33，并且在其最下端将操作用突起34设置在与所述被操作部31同一轴心上。
所述操作体30以可自恢复的方式被弹性支承在所述支架22内，使在其上端部设置的被操作部31以可操作的方式从所述壳体10的操作孔15突出，另一方面，使向其下端部突出设置的操作用突起34与所述圆顶开关21抵接。因此，由设于所述操作体30的检测部即永久磁铁33和安装在印刷基板20背面的IC24内的转换部即霍尔元件形成操作检测单元35。
因此，如图3的框图所示，作为检测部的永久磁铁33的磁力线被内设于IC24的霍尔元件检测，其操作方向、操作量作为输出信号从操作检测单元35输出，并由设于外部设备的微型控制器(未图示)对其进行运算处理，作为滚屏显示或者光标移动在所述显示部11显示。
在本实施方式中，在所述操作体30的上端部形成的被操作部31的顶部不从所述壳体10的最外表面突出，故而具有可防止落下等的误动作的优点。
所述被操作部31是截面圆弧形的半球形状，为在操作者的手指进行了一次滑动操作时、可得到感到进行了一次转动操作的操作感觉的表面形状。
因此，所述被操作部31的曲率半径为2.5mm～10.5mm，特别是3.5mm～10.5mm为好。这是因为，若小于2.5mm，则感到触碰到直径为5mm左右以下的细小突起，若超过10.5mm，则接近平坦面，以及手指触碰到突出量变大时接近垂直的面，丧失转动操作感。
另外，所述被操作部31自操作孔15的开口缘部的突出量为0.3mm～1.2mm，特别是0.5mm～1.1mm为好。这是因为，若小于0.3mm，则触及的面积变小，难以感到球和辊这样的曲面，若超过1.2mm，则对手指的勾挂变强，难以在曲面上顺畅地滑动，不易感到转动操作感。
另外，所述被操作部31的滑动量为1.1mm以下，特别是0.3mm以上、1.1mm以下为好。若小于0.3mm，则由于基于组装误差等的定位精度的偏差，恐怕会误检测，若超过1.1mm，则会有一半以上的操作者感到滑动操作。
并且，若所述被操作部31的表面粗糙度Ra(算术平均粗糙度)为0.5μm以下，则能够通过适当的摩擦得到理想的转动操作感。特别是，若为接近0.1～0.2μm的镜面，则能够更容易地得到转动操作感。
基于图4及图5具体地说明由上述结构构成的操作输入装置的操作过程。
即，如图4所示，操作者的手指40相对于操作输入装置的被操作部31从非接触状态(操作位置(i))接触被操作部31并开始操作(操作位置(ii))的话，所述被操作部31滑动移动而与操作孔15的开口缘部抵接(操作位置(iii))。接着，操作者的手指40在被操作部31的表面滑动(操作位置(iv)、(v))，操作者的手指40从被操作部31离开的话，所述被操作部31以自我恢复力回归到原始位置(操作位置(vi))。此时，操作时间为短时间，并且操作者的手指40在被操作部31的表面滑动，由此操作者的手指40虽然滑动操作，但是感到正在转动操作这样的操作感觉。
若由框图以及显示部的变化说明所述操作过程，则如图5所示，在操作位置(i)的情况下，由于永久磁铁33不位移，则不输出输出信号，也不进行滚屏显示的变动或者光标16的移动。若成为操作位置(ii)，则永久磁铁33开始位移，将输出信号输出而超过阈值，但直到输出信号达到规定的数值之前，也不进行滚屏显示的变动或者光标16的移动。另外，操作者的手指40使被操作部31移动，由此若移动到被操作部31与壳体10的操作孔15的开口缘部抵接的操作位置(iii)，则输出信号达到最大值，滚屏显示从“AAA”移动到“BBB”，或者光标16从显示位置(i)、(ii)移动到显示位置(iii)。
由于在被操作部31与操作孔15的开口缘部抵接着的状态下，操作者的手指40在被操作部31的表面滑动，故而维持被操作部31的操作位置(iv)、(v)并持续输出最大输出信号。因此，滚屏显示从“BBB”移动到“CCC”、“DDD”，或者光标16从显示位置(iii)移动到显示位置(iv)、(v)。
若在操作位置(vi)手指从被操作部31离开，则操作体30依靠自我恢复力回归到原始位置，输出信号急剧降低，滚屏显示在“DDD”停止，或者光标在显示位置(vi)停止。
根据本实施方式，虽然操作者的手指40滑动操作被操作部31，但操作者的手指40能够感到正在转动操作被操作部31。因此，操作者能够由一次滑动操作直观地把握一定量的滚屏移动或者一定量的光标移动，感到容易操作。
如图6所示，第二实施方式是具有带纵向轴心的半圆柱形状的被操作部31的操作输入装置。因此，操作者将所述被操作部31向左右滑动操作时，也能够感到将所述被操作部31向左右方向转动操作这样的操作感觉，并且能够直观地准确掌握一次的操作量。
如图7所示，第三实施方式的基本结构与上述第二实施方式同样，不同点在于，沿着被操作部31的外周面以规定间距设有多个横槽36。
根据本实施方式，由于设有横槽36，故而容易直观地得知被操作部31的操作方向，能够更强地感到左右方向的转动操作。
如图8所示，第四实施方式是具有带横向轴心的半圆柱形状的被操作部31的操作输入装置。因此，虽然操作者使所述被操作部31上下地滑动移动，但感到将所述被操作部31在上下方向上转动操作这样的操作感觉，能够直观地准确掌握一次的操作量。
如图9所示，第五实施方式的基本结构与上述第四实施方式同样，不同点在于，沿着被操作部31的外周面以规定间距设有多个纵槽37。
根据本实施方式，由于设有纵槽37，故而容易直观地得知被操作部31的操作方向，作为上下方向的转动操作，能够更强地感受到。
【实施例】
如图10所示，为了得知虽然由手指40进行滑动操作但感到转动操作的人数和被操作部31的突出量、曲率半径或者滑动操作量的相关关系，对20个被试验者进行了实验。图11及图12表示测定结果。
另外，在图11中，一个方形点表示被试验者20人中有半数以上感到转动操作的情况。
如图11所示，若被操作部31为曲率半径2.5mm～10.5mm且突出量0.3mm～1.2mm，则可知被试验者20人中有半数以上感到正在转动操作。
如图12所示，若滑动操作量在1.1mm以内，则判断为被试验者有半数以上未感到滑动操作。另外，若滑动操作量小于0.3mm，则由于基于被操作部31的组装误差等的位置精度的偏差，具有误检测的情况，需要0.3mm以上的滑动操作量。
另外，在滑动操作量为0.3mm～1.1mm的情况下，虽然也基于操作速度，但每一次的操作时间若为0.5秒～3秒左右，则认为未感到滑动操作。
产业上的可利用性
本申请发明的操作输入装置不限于适用于手机的情况，显然也可适用于便携式播放器、数码相机等。

Claims (12)

1.一种操作输入装置，具有：
被操作部，其以可滑动操作的方式从框体的操作孔突出，并且至少操作方向的截面为圆弧形状；
操作检测装置，其检测相对于所述被操作部的滑动操作并将输出信号输出，其特征在于，
使相对于所述被操作部的滑动操作被操作者的手指感受为转动操作。
2.如权利要求1所述的操作输入装置，其特征在于，从所述操作孔的开口缘部向外侧突出的所述被操作部的突出高度为0.3mm～1.1mm。
3.如权利要求1或2所述的操作输入装置，其特征在于，所述被操作部的曲率半径为2.5mm～10.5mm。
4.如权利要求1或2所述的操作输入装置，其特征在于，所述被操作部的滑动操作量为0.3mm～1.1mm。
5.如权利要求1或2所述的操作输入装置，其特征在于，所述被操作部的表面粗糙度为0.5μm以下。
6.如权利要求1或2所述的操作输入装置，其特征在于，使被操作部突出的操作孔的宽度尺寸为3mm～6mm。
7.如权利要求1或2所述的操作输入装置，其特征在于，相对于被操作部操作一次所需的时间为0.5秒～3秒。
8.如权利要求1或2所述的操作输入装置，其特征在于，操作孔设置在框体的研钵状凹部的底面，被操作部的顶部不从所述框体的最外表面突出。
9.如权利要求1或2所述的操作输入装置，其特征在于，所述被操作部的截面为半球形状。
10.如权利要求1或2所述的操作输入装置，其特征在于，被操作部的截面为半圆柱形状。
11.如权利要求10所述的操作输入装置，其特征在于，被操作部的轴心方向相对于框体为纵向。
12.如权利要求11所述的操作输入装置，其特征在于，被操作部的轴心方向相对于框体为横向。
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