CN115120960A - 输入设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种输入设备，包括：在第一方向上按压的操作按钮；开关，位于相对于操作按钮的第一方向上，并由操作按钮推动；电路板，其包括当在第一方向上观看操作按钮时位于相对于操作按钮的外部形状的外部的导体垫；以及提供在操作按钮上的检测导体，其中检测导体包括连接到操作按钮的可移动部分、从可移动部分沿着与第一方向相交的方向延伸的弹性部分、以及连接到弹性部分并固定到导体垫的固定部分，并且可移动部分在第一方向上的移动是通过弹性部分的弹性变形允许的。

Description

输入设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年3月25日提交的日本优先专利申请JP 2021-052375的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本公开涉及一种输入设备。
PCT专利公开No.WO2014/061322公开了一种用于游戏操作的输入设备。该输入设备包括在其中间部分具有触摸传感器的操作面板。触摸传感器向输入设备输入关于用户手指在操作面板表面上的位置的信息。操作面板被支撑着可以上下移动，且操作面板下方设有检测用户按压操作面板的开关。输入设备包括位于操作面板的左、右位置的多个操作按钮(包括位于十字键的端部的按钮部分)。
发明内容
如果为按钮提供了在用户按压操作按钮之前检测用手指触摸操作按钮表面的触摸传感器功能，则可以在不增加操作按钮数量的情况下增加输入方法的类型数量。因此，用户可以指示游戏中的操作目标(例如，游戏角色)执行更复杂的操作。
根据本公开的一个实施例，提供了一种输入设备，其包括：在第一方向上按压的操作按钮；开关，位于相对于所述操作按钮的所述第一方向上，并由所述操作按钮推动；电路板，其包括当在所述第一方向上观看所述操作按钮时位于相对于所述操作按钮的外部形状的外部的导体垫；以及提供在所述操作按钮上的检测导体。所述检测导体包括连接到所述操作按钮的可移动部分、从所述可移动部分沿着与所述第一方向相交的方向延伸的弹性部分、以及连接到所述弹性部分并固定到所述导体垫的固定部分，并且所述可移动部分在所述第一方向上的移动是通过所述弹性部分的弹性变形允许的。根据该输入设备，能够检测正在触摸或接近操作按钮的表面的手指，并且可以减小操作按钮的高度。
附图说明
图1是示出使用了根据本公开的实施例的输入设备的系统的示例的视图；
图2A是示出根据本公开实施例的输入设备的示例的俯视图；
图2B是输入设备的左视图；
图2C是输入设备的右视图；
图2D是输入设备的前视图；
图3是输入设备的分解透视图；
图4是示出设置在输入设备的环形部分的框架和柔性板的透视图；
图5A是容纳在输入设备的主体中的内部结构的左视图，其中省略了图7所示的操作杆；
图5B是图5A中描绘的板的放大图；
图6A是容纳在主体中的内部结构的俯视图；
图6B是图6A中描绘的操作按钮的放大图；
图7是内部结构的分解透视图；和
图8是图3所示的第二电路板、框架和柔性板的仰视图。
具体实施方式
以下描述根据本公开实施例的输入设备的示例。在本说明书中，图2A中由Y1和Y2指示的方向分别表示向前和向后方向，图2A中由X1和X2指示的方向分别表示向右和向左方向。此外，图2B中由Z1和Z2指示的方向分别表示向上和向下的方向。所述方向对应于从抓握输入设备100的用户观看的方向。此外，在图2A至图2D中，黑色圆形标记表示稍后描述的发光部分H。
[系统概述]
如图1所示，输入设备100例如与头戴式显示器(HMD)2一起使用。用户将头戴HMD2，并将输入设备100握在右手和/或左手中。HMD 2包括一个向前的摄像头。在输入设备100的外表面上，提供用于跟踪的多个发光部分H。发光部分H由HMD 2的相机检测。基于检测到的发光部分H(跟踪)的位置来计算输入设备100的位置和姿势(即，用户的手的位置和方向)。如下文所述，输入设备100具有由用户的手指操作的多个操作部件(例如，操作按钮、操作杆等)。在HMD 2的显示单元上，显示基于输入设备100的位置和姿势以及对操作部件执行的操作而生成的运动图像(例如，游戏图像)。
输入设备100的位置和姿势的计算可以由集成在HMD 2中的信息处理设备执行，或者可以由外部信息处理设备(例如，与HMD 2分离的游戏设备或个人计算机)执行。输入设备100可以包括运动传感器(例如，加速度传感器或陀螺传感器)。信息处理设备不仅可以基于发光部分H的位置，还可以基于运动传感器的输出来计算输入设备100的位置和姿势。此外，运动图像的生成可以由集成在HMD 2中的信息处理设备执行，或者可以由外部信息处理设备执行。在由外部信息处理设备执行输入设备100的位置等的计算和运动图像的生成的情况下，通过无线或有线传输将相机捕获的图像信息发送到外部信息处理设备。由外部信息处理设备生成的运动图像信息通过无线或有线传输从外部信息处理设备发送到HMD 2。
输入设备100可以包括麦克风、扬声器等。此外，输入设备100可以在其外表面上具有不用于跟踪位置或姿势的发光部分，例如，指示输入设备100的操作状态的发光部分和用于识别多个输入设备100的发光部分。
[输入设备的一般配置]
在下文中，描述了用于右手的输入设备100作为示例。用于右手的输入设备100的外部形状和用于左手的输入设备100的外部形状可以基本上彼此左右对称。因此，关于右手输入设备100的元件(部件和部分)的相对位置的描述通过反转描述中使用的“向右”、“右侧”、“向左”和“左侧”，也适用于左手输入设备100。用用户的手指操作的操作部件的数量和类型在左手输入设备100和右手输入设备100之间可以不同。此外，操作部件的布置在用于右手输入设备100和左手输入设备100之间可以不是左右对称的。
如图2A和2B所示，输入设备100的主体10包括供用户抓握的把手11B和操作部分11A，多个操作部件布置在操作部分11A上。操作部分11A位于主体10的上部。如下文所述，可以在操作部分11A上提供发光部分H(参考图2D)。把手11B从操作部分11A倾斜地向下和向后延伸。
[操作部件]
例如，如图2A所示，操作按钮51A和51B布置在操作部分11A上。操作部分11A的两个操作按钮51A和51B是用于选择和操作例如游戏的角色或对象的按钮。操作按钮51A和51B布置在操作部分11A的上表面11a上，并且例如由拇指操作。下文详细描述操作按钮51A和51B的结构。
如图2A所示，在操作部分11A上，还可以布置操作杆15和操作按钮16和17。操作杆15是可沿直径方向倾斜或可沿直径方向滑动移动的操作部件。操作按钮16是用于与不同用户共享游戏的功能按钮，用于在游戏进行中捕获游戏屏幕图像，或在运动图像的再现期间捕获静止图像，然后将捕获的图像存储到HMD 2或连接到HMD 2的服务器装置中。操作按钮17是用于显示例如用户可以选择的各种功能的按钮。例如，操作操作按钮17允许用户在过程中间从多个游戏应用中选择要播放的游戏应用。
如图2B所示，触发按钮18可以布置在操作部分11A的正面11b下方。主体10可以包括用于移动触发按钮18的触发驱动设备45(参考图5A)。例如，当按压触发按钮18时，触发驱动设备45产生对抗触发按钮18的移动的反作用力。
如图2B所示，主体10可以包括把手11B上的操作按钮19。操作按钮19可以设置在把手11B的左侧面11c上。输入设备100是用于右手的设备，并且操作按钮19可以设置在例如把手11B的左侧面11c上。根据操作按钮19的这种布置，用户可以用中指操作操作按钮19。
如图2A所示，操作按钮51A和51B以及操作按钮16可以布置在操作杆15的对侧。例如，操作按钮51A和51B可以相对于操作杆15布置在左侧，操作按钮16可以相对于操作杆15布置在右侧。根据该布置，用户可以在操作杆15上设置拇指的初始位置，并且可以根据需要将拇指从操作杆15平滑地移动到操作按钮51A和51B中的任何一个以及操作按钮16。操作按钮17可布置在操作杆15的后部。
[环形部分概述]
如图2A和2D所示，输入设备100可以在其后部具有环形部分20。多个发光部分H也设置在环形部分20上。环形部分20被设置为从输入设备100的后立面中看去围绕着主体10。环形部分20在其最低部分连接到把手11B的最低部分(最后部分)。环形部分20具有以中心线Pc为中心的环形(图2A和2C)。在图2A到2D所示的示例中，环形部分20形成在沿着以中心线Pc为中心的圆周方向的360度角上。当要使用输入设备100时，用户将手穿过环形部分20并抓住把手11B。
需要注意的是，输入设备100可以在其后部具有弯曲部分(弓形部分)，该弯曲部分代替环形部分20，从输入设备100的后立面看，仅覆盖主体10的上部。此外，作为另一示例，输入设备100可以在其后部具有一部分，该部分从输入设备100的后立面中观察为环绕主体10的多边形形状，以代替环形部分20。
[侧面部分概述]
如图2A所示，输入设备100可以具有侧部30。侧部30从操作部11A向环形部20延伸，并连接到环形部20。具体而言，如图2A所示，侧部30从操作部11A向右延伸，并且弯曲以进一步向后延伸。此外，侧部30连接到环形部分20的侧部(在图2A所示的示例中，连接到环形部分20的右侧)。发光部分H也设置在侧部30的前表面30b上。
如图2D所示，侧部30的前部的上表面30a和操作部11A的上表面11a可以基本上平行地延伸到水平面P4。因此，用户可以容易地在操作部分11A的上表面11a上向左和向右移动手指。例如水平面P4是垂直于操作杆15的中心线Pv3的一个平面。
[主体内部结构]
如图3所示，主体10(操作部分11A和把手11B)具有内部结构S1。内部结构S1容纳在构成主体10的外表面的外部构件61和62中。外部构件61覆盖内部结构S1的下侧，外部构件62覆盖内部结构S1的上侧。
如图7所示，内部结构S1包括第一电路板41、布置在第一电路板41后部的第二电路板42，以及电路板41和42连接到其上的主体框架43。电路板41和42都是刚性板。例如，刚性板的基材为玻璃环氧树脂。第一电路板41布置在操作部分11A上。第一电路板41上安装有开关和用于检测输入设备100操作部件(用户的操作)的移动的传感器。第二电路板42位于把手11B上。
如图5A所示，第一电路板41可沿水平面P4布置。(在图5A中，第一电路板41用剖面线表示)。例如水平面P4是与操作杆15的中心线Pv3(参考图2D)正交的水平面。另一方面，第二电路板42相对于水平面P4倾斜地布置。(在图5A中，第二电路板42也用剖面线表示。)。第二电路板42的前边缘(上边缘)42a低于第一电路板41的后边缘41a。在图5A所示的示例中，第二电路板42的前边缘(上边缘)42a位于低于触发按钮18的支撑轴45b的位置。在该布局中，由于第二电路板42的前边缘(上边缘)42a位于较低位置，因此在第二电路板42的上侧和把手11B的内侧形成的空间可以尽可能大。在该空间中，可以布置相对较大的部件，例如电池48和振动马达47。
如图5A所示，优选地，电池48和振动马达47布置在横跨第二电路板42的相对侧。这种布置便于为电池48和振动马达47预留尺寸。在图5A所示的示例中，振动马达47布置在第二电路板42的上侧。因此，采用高输出功率的马达作为振动马达47变得容易。作为振动马达47，例如，可以使用音圈马达、重心从马达旋转中心偏移的的直流马达等。
振动马达47由形成在主体框架43上并且位于把手11B的内部的保持架43d(参考图7)保持。振动马达47可以与外部构件62(参考图3)的内表面接触，外部构件62在其与把手11B之间配置插入的缓冲垫(未示出)。该配置使得通过驱动振动马达47产生的振动容易地传递到用户的手掌。主体框架43的后部43b位于第二电路板42的上侧。保持架43d形成在主体框架43的后部43b处。
如图5A所示，电池48布置在第二电路板42的下侧。内部结构S1可以包括电池盒48A。电池盒48A固定在主体框架43的后部43b和第二电路板42上，电池48可以由电池盒48A固定。
如图5A所示，电池48在垂直于第二电路板42的方向(图5A中箭头标记D1指示的方向)上的尺寸小于振动马达47的尺寸。电池48在沿第二电路板42的方向(图5A中箭头标记D2指示的方向)上的尺寸大于振动马达47的尺寸。根据如上所述的第二电路板42、电池48和振动马达47的布置，在使用大尺寸振动马达47的同时，大容量电池也可以用于电池48。
应注意，电池48和振动马达47的布置可能不同于图5A所示示例中的布置。例如，电池48可以布置在第二电路板42的上侧，振动马达47可以布置在第二电路板42的下侧。作为另一示例，电池48和振动马达47都可以布置在第二电路板42的上侧。
此外，电路板41和42的布置不限于图5A所示示例中的布置。例如，第一电路板41可以倾斜，使得其正面更高。在这种情况下，第二电路板42可以比第一电路板41倾斜得更陡。
如图2B和2D所示，连接器49a布置在手柄11b的最低部分以使其向前。在外部构件61中形成开口61a，使得其向前打开。连接器49a通过开口61a向前暴露。输入设备100可以包括用于关闭开口61a的盖。连接器49a是例如用于给电池48充电的连接器。用户可以在充电电缆连接到连接器49a的情况下使用输入设备100。如图3所示，输入设备100可以包括安装有连接器49a的板49。
如图5A所示，第二电路板42的前边缘(上边缘)42a位于相对于第一电路板41的后边缘41a位于后部。这使得在第二电路板42的前边缘42a的前侧能够布置相对较大的部件。
在图5A所示的示例中，触发按钮(操作按钮)18和触发驱动设备45布置在第一电路板41的下方。触发装置45有位于触发按钮18后侧的可移动部分45a,能相对于支撑轴45b前后移动。触发驱动设备45通过可移动部分45a移动触发按钮18。
例如，当按压触发按钮18时，触发驱动设备45通过其可移动部分45a向触发按钮18施加反作用力。例如，这使得用户有可能感觉到用户在游戏空间中操作的角色推或拉一个硬东西。触发按钮18和触发驱动器45位于第二电路板42的前边缘(上边缘)42a的前面。布置在第一电路板41下方的操作部件可以不是围绕支撑轴45b移动的触发按钮18，而是向前和向后移动的操作按钮。同样在这种情况下，用于向操作按钮施加反作用力的驱动装置可以设置在操作按钮的后部。
如图5A所示，触发驱动器45位于主体框架43的前部43a下方。触发驱动器45可以连接到主体框架43。主体框架43可在其中形成开口、槽口或凹陷部分，以避免与触发驱动器45的部件干扰。在图中所示的示例中，主体框架43具有开口43c(参考图7)。触发驱动设备45的最后部分具有驱动源45c。驱动源45c安装在开口43c中，以使其暴露于主体框架43的上侧(参考图6A)。根据该结构，具有高输出功率的驱动源可用于驱动源45c。
如上所述，操作按钮19(参考图2B)设置在把手11B的左侧面11c上。如图5A所示，用于检测操作按钮19的移动的开关44a和安装开关44a的板44布置在第二电路板42的前边缘(上边缘)42a的前面。由于第二电路板42和板44以这种方式在侧视图中不重叠，因此可以避免把手11B比必要的更厚。板44的位置不限于图5A所示的示例中的位置。例如，从内部结构S1的侧立面看，板44可以与第二电路板42重叠。
[操作按钮的结构]
如图5B所示，用户可以向下按压操作按钮51A和51B。分别用于检测操作按钮51A和51B的按压操作的开关41m和41n安装在第一电路板41的上表面上。开关41m和41n分别位于操作按钮51A和51B下方。如果用户按压任意操作按钮51A或51B，则其向下移动并按压开关41m或41n。开关41m和41n中的每一个可以是例如触觉开关或薄膜开关。
此外，操作按钮51A和51B为此提供了触摸传感器功能以用于检测手指已经触摸(或靠近)操作按钮51A和51B。在用户按压操作按钮51A或51B之前，输入设备100检测到手指被放置在操作按钮51A或51B的上表面上，并将表示这种触摸的信号发送到信息处理设备(例如，内置于HMD 2中的信息处理设备)。如果信息处理设备检测到手指被放置在操作按钮51A或51B的上表面上，则其将这反映在游戏的进程上。例如，信息处理设备使游戏角色采取预定姿势进行准备。
为了实现触摸传感器功能，操作按钮51A和51B上分别设有检测导体53A和53B(参考图5B和6B)。同时，导体垫41s和41t(参考图6B)形成在第一电路板41上。检测导体53A和53B分别电连接到导体垫41s和41t。触摸传感器集成电路(IC)(未示出)安装在第一电路板41上。如果用户的手指触摸操作按钮51A或51B，则检测导体53A或53B的电容和连接到其上的电路模式(包括导体垫41s或41t)会改变。触摸传感器IC检测电容的变化，并输出信号显示用户的手指已经触摸或接近操作按钮51A或51B。
如图6B所示，当在俯视图中观察操作按钮51A和51B时，导体垫41s和41t分别位于操作按钮51A和51B的外部形状的外侧。换句话说，导体垫41s和41t分别不位于操作按钮51A和51B的下方。在图6B所示的示例中，导体垫41s的位置与操作按钮51A的右侧和前侧隔开，导体垫41t的位置与操作按钮51B的后侧隔开。检测导体53A和53B中的每一个具有连接到操作按钮51A或51B的可移动部分53a(参考图5B)和从可移动部分53a(参考图6B)沿着与上下方向相交的方向延伸的弹性部分53b。此外，检测导体53A和53B中的每一个具有连接到弹性部分53b并连接到导体垫41s或41t的固定部分53c(参考图6B)。弹性部分53b的弹性变形允许可移动部分53a向上和向下移动。
在该结构中，由于导体垫41s和41t不位于操作按钮51A和51B的下方，因此操作按钮51A和51B与第一电路板41之间的距离可以变小。此外，弹性部分53b用作弹簧，使得其弹力可以补偿在按压操作按钮51A或51B时产生的反作用力。针对操作按钮51A或51B的按压操作的反作用力可以是弹性部分53b的弹力、下文描述的缓冲形状部分54的弹力以及开关41m或41n的反作用力之和。
固定部分53c可以例如通过螺钉(未示出)连接到第一电路板41。在图6B所示的示例中，如图6B所示，在固定部分53c中形成用于安装螺钉的孔53d。通过使用螺钉将固定部分53c连接到第一电路板41，可以确保固定部分53c和导体垫41s或41t之间的电气连接，并且还可以确保它们连接时的机械强度。螺钉可以插入固定部分53c的孔53d和第一电路板41中形成的孔中，并固定到主体框架43中形成的螺纹孔中。
覆盖内部结构S1的上侧的外部构件62(参考图3)可以在其内表面上具有支撑外部构件62的柱部(未示出)。柱部的下端可位于固定部分53c上并与固定部分53c装配。这可以在使用输入设备100时抑制外部构件62的偏转或按压。
操作按钮51A和51B是绝缘体，并且例如由树脂材料制成，例如聚碳酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂。用于检测导体53A和53B的材料可以是例如导电树脂。具体而言，用于检测导体53A和53B的材料可以是含有导电材料的尼龙树脂、含有导电材料的聚醚醚酮树脂(PEEK树脂)或含有导电材料的聚缩醛树脂(POM树脂)。检测导体53A和53B的材料可以是铜、铜合金、不锈钢或铝等金属。可移动部分53a、弹性部分53b和固定部分53c可以由导电树脂或金属彼此一体地形成。在用于检测导体53A和53B的材料是金属的情况下，固定部分53c可以焊接到导体垫41s和41t中的每一个。
如图5B所示，操作按钮51A和51B可以形成为覆盖可移动部分53a的上部。检测导体53A和53B以及操作按钮51A和51B可以通过插入模塑形成。具体而言，在操作按钮51A和51B的模塑步骤中，可移动部分53a可以被放置在金属模具的内部，然后，用于操作按钮51A和51B的熔融树脂材料可以被灌注到金属模具中。操作按钮51A和51B可以与可移动部分53a分开模塑。在这种情况下，可以在每个操作按钮51A和51B的内侧形成凹陷部分，使得可移动部分53a安装在凹陷部分中，以将操作按钮51A或51B和可移动部分53a彼此固定。
如图5B所示，可移动部分53a的下部可以相对每个操作按钮51A和51B向下突出。由弹性材料(例如，橡胶)形成的缓冲形状部分54可以连接到可移动部分53a的下端。
如图6B所示，每个检测导体53A和53B仅具有一个弹性部分53b，并且弹性部分53b连接到可移动部分53a的一侧。每个检测导体53A和53B在与弹性部分53b相对的一侧不具有支撑可移动部分53a的部分。换句话说，每个检测导体53A和53B都具有悬臂结构。这可以减少用于布置操作按钮51A和51B以及检测导体53A和53B的面积。
如图6B所示，检测导体53A和53B的弹性部分53b可以相对于操作按钮51A和51B布置在同一侧。在图6B所示的示例中，操作按钮51A和51B布置在第一电路板41的最左侧，并且检测导体53A和53B的弹性部分53b布置在相对于操作按钮51A和51B的右侧。
如图6B所示，弹性部分53b如俯视图所示弯曲。具体地，弹性部分53b具有第一延伸部分53e、弯曲部分53f和第二延伸部分53g。第一延伸部分53e从可移动部分53a沿每个操作按钮51A和51B的径向延伸。弯曲部分53f连接到第一延伸部分53e。弯曲部分53f弯曲着从第一延伸部分53e进一步延伸。第二延伸部分53g进一步从弯曲部分53f延伸。通过以这种方式以弯曲形式形成弹性部分53b，有助于保留弹性部分53b的长度。因此，也保证了可移动部分53a在向上和向下方向的可移动范围。
如图6B所示，第一延伸部分53e和第二延伸部分53g之间的角度θ2小于90度。通过这种方式在大弯曲状态下形成弹性部分53b，可以使每个操作按钮51A和51B与固定部分53c之间的线性距离变小。因此，可以减小用于布置检测导体53A和53B以及操作按钮51A和51B的面积。
弹性部分53b的形状不限于图6B所示的示例的形状。例如，弯曲部分53f和第二延伸部分53g通常可以弯曲，使得它们从顶平面图中看围绕着操作按钮51A和51B的外周。换句话说，弹性部分53b可以不具有第二延伸部分53g。此外，第一延伸部分53e和第二延伸部分53g之间的角度θ2可以是90度或大于90度。
如图6B所示，检测导体53A连接到的导体垫41s和检测导体53B连接到的导体垫41t之间的距离大于操作按钮51A和操作按钮51B之间的距离L1。根据该结构，在保持操作按钮51A和51B之间的距离L1适当的同时，可以保留检测导体53A和53B的弹性部分53b的长度。
如图6B所示，包括在两个检测导体53A和53B中的第一延伸部分53e可以在彼此不同的方向上延伸。具体地，包括在检测导体53A中的第一延伸部分53e从可移动部分53a倾斜地向后和向右延伸。相反，包括在检测导体53B中的第一延伸部分53e从可移动部分53a向右和向前倾斜延伸。
此外，如图6B所示，包括在两个检测导体53A和53B中的第二延伸部分53g也可以在彼此不同的方向上延伸。具体地，包含在检测导体53A中的第二延伸部分53g基本上向前延伸。相比之下，包含在检测导体53B中的第二延伸部分53g基本上向后延伸。通过两个检测导体53A和53B的这种形状，可以增加导体垫41s和41t之间(换句话说，固定部分53c之间)的距离。因此，可以保留弹性部分53b的长度。
此外，用于检测操作按钮16和17的按压操作的开关可以安装在第一电路板41的上表面上。操作按钮16和17也可以配备触摸传感器功能。在这种情况下，操作按钮16和17上也配备检测导体。
此外，用于支撑操作杆15的支撑机构(未描绘)可以布置在第一电路板41的上表面上。如图7所示，操作杆15具有可被用户的手指触摸的圆盘形状的上部15a和形成在操作杆15的下部且具有伞形的裙部15b。支撑机构设置在裙部15b的下侧，并被裙部15b覆盖。此外，操作杆15可具有触摸传感器功能。在这种情况下，也可以在操作杆15上配置检测导体。
[前部光源的布置]
如上所述，在输入设备100的外表面上提供用于跟踪的多个发光部分H。如图2D所示，多个发光部分H设置在操作部分11A的正面11b和侧部30的正面30b上，使得它们在向左和向右方向上排列。
如图2A至2C所示，多个发光部分H设置在环形部分20上，使得它们沿着以中心线Pc为中心的圆弧或圆环排列。在图2A到2C所示的示例中，环形部分20上的发光部分H在以中心线Pc为中心的圆周方向360度排布。
如图2B所示，环形部分20具有位于环形部分20后部并向中心线Pc倾斜的后倾斜面20a和位于环形部分20前部并向中心线Pc倾斜的前倾斜面20b。发光部分H沿着以中心线Pc为中心的圆环排列在后倾斜面20a和前斜面20b上。换句话说，发光部分H在环形部分20上排列成两行。
如图2A到2C所示，布置在操作部分11A的前表面11b和侧部30的前表面30b上的发光部分H以及沿后倾斜面20a布置的发光部分H可以位于同一个虚拟球面Sr上。根据发光部分H的这种布置，可以减少通过相机检测到的发光部分H的位置计算输入设备100的位置和姿态的计算处理的负载。操作部分11A的前表面11b、侧部30的前表面30b和布置发光部分H的后斜面20a可以是配置虚拟球面Sr的一部分的曲面。
如图6A所示，多个光源Ls1安装在第一电路板41上。光源Ls1用作布置在操作部分11A的正面11b和侧部30的正面30b上的发光部分H的光源。光源Ls1的位置对应于发光部分H的位置。光源Ls1沿着具有中心角θ1的弧Ar1排列。由于光源Ls1安装在安装了开关41m和41n等的第一电路板41上，因此可以防止光源Ls1的部件数量的增加，并且可以促进输入设备100的组装工作。
如图6A所示，第一电路板41的前边缘41e沿弧Ar1弯曲。光源Ls1布置在前边缘41e上。每个光源Ls1例如是发光二极管(LED)。光源Ls1以其向前发光的姿势安装在第一电路板41上。
外部构件62具有沿第一电路板41的前边缘41e形成的前壁62a(参考图3)。前壁62a可在其对应于光源Ls1的位置处，具有使光源Ls1的光穿过其中的开口或槽口。根据该结构，可以控制从每个光源Ls1发射出的光的方向。
输入设备100包括外部构件65(参考图3)，其配置操作部分11A的正面11b和侧部30的正面30b。光源Ls1在其前侧被外部构件65覆盖。外部构件65可以例如由整体上具有透光性的材料形成。或者，外部构件65可以涂覆用于遮光的涂层材料，且涂层材料不只应用于光源Ls1的位置。
如图5A所示，第一电路板41的前边缘41e经过触发按钮18前表面前面的位置。多个光源Ls1中的最前面的一个位于触发按钮18前表面的前面。根据光源Ls1和触发按钮18的这种布置，可以降低放置在触发按钮18上的手指拦截光源Ls1的光的频率。需要注意的是，不仅位于最前面的光源Ls1，而且沿着第一电路板41的前边缘41e排列的多个光源Ls1也可以位于触发按钮18前表面的前面。
如图2A和6A所示，第一电路板41具有一个向右膨胀得比把手11B的右侧面11d更远的突出部41f。突出部41f位于侧部30的内侧。根据第一电路板41的这种形状，可以增加光源Ls1的数量和布置的自由度。在图2A和6A所示的示例中，位于最右侧的光源Ls1安装在突出部41f的右端。或者，多个光源Ls1可以安装在突出部41f上。
多个操作部件(尤其是操作按钮51A、51B、16和17以及操作杆15)设置在操作部分11A上。第一电路板41的突出部41f向右突出得比位于最右侧的操作构件更远。此外，位于最右侧的光源Ls1相对于操作构件进一步位于右侧。在图2A和6A所示的示例中，光源Ls1位于相对于操作按钮16的右侧。
第一电路板41具有向左膨胀得比把手11B的左侧面11c(参考图2A)更远的部分41g。第一电路板41的这种形状，可以进一步增加光源Ls1的数量和布置的自由度。在图2A和6A所示的示例中，位于最左侧的光源Ls1安装在部分41g上。位于最左侧的光源Ls1位于比把手11B的左侧面11c向左更远的位置。
[环形部分的内部结构和光源布置]
如图3所示，输入设备100具有布置在环形部分20上的内部结构S2。内部结构S2容纳在形成环形部分20的外部构件63和64中。内部结构S2具有柔性板21A和21B。光源Ls2(参考图4)也安装在柔性板21A和21B上。光源Ls2是布置在环形部分20的外表面(斜面20a和20b)上的发光部分H的光源，并且光源Ls2的位置对应于发光部分H的位置。每个光源Ls2都是一个LED。
通过在输入设备100的后部使用柔性板21A和21B，可以增加光源Ls2的布置自由度。具体地说，柔性板21A和21B的光源Ls2沿着中心角大于第一电路板41的光源Ls1布置在其上的圆弧Ar1的中心角θ1(参考图6A)的圆弧或圆环排列。在图中所示的示例中，光源Ls2沿着以中心线Pc为中心的圆环以360度的角度排列(参考图2A和2C)。柔性板21A和21B沿圆环弯曲。
如图3所示，内部结构S2可以包括框架22。框架22呈环形，并且沿着以中心线Pc为中心的圆环(或圆弧)弯曲。柔性板21A和21B连接到框架22的外侧。该结构使得输入设备100的组装工作变得方便。
如图3所示，外部构件63构成环形部分20的内表面20c。外部构件64构成环形部分20的外圆周面(斜面20a和20b)。框架22布置在外部构件63和外部构件64之间。外部构件64可以例如由整体上具有透光性的材料形成。或者，外部构件64可以涂覆用于遮光的涂层材料，且涂层材料不只应用于光源Ls2的位置。
如果使用框架22，则有助于使光源Ls2更靠近构成环形部分20的外表面的外部构件64的内表面。此外，构成环形部分20的内表面20c的外部构件63不需要用于固定柔性板21A和21B的结构。因此，可以简化外部构件63的形状，并且可以使环形部分20的内表面20c光滑。
如图4所示，柔性板21A和21B都具有沿着以中心线Pc为中心的圆弧(或圆环)延伸的主延伸部分21a、从主延伸部分21a向后突出的后突出部21b和从主延伸部分21a向前突出的前突出部21c。光源Ls2安装在突出部21b和21c上。安装在后突出部21b上的光源Ls2是用于后斜面20a上的发光部分H的光源，安装在前突出部21c上的光源Ls2是用于前斜面20b上的发光部分H的光源。
如图4和8所示，框架22具有围绕每个光源Ls2的遮光壁22a。据此，光源Ls2的光(发光部分H的光)的扩散范围可以由遮光壁22a限制。同时，当发光部分H的光将被HMD 2的相机捕获时，可以抑制彼此相邻的两个发光部分H的光线彼此重叠。因此，可以提高输入设备100的位置和姿势的检测精度。需要注意的是，可在框架22上形成多个凹陷部分来代替遮光壁22a或与遮光壁22a一起形成。此外，光源Ls2可以布置在凹陷部分的内侧。在这种情况下，光源Ls2的光(发光部分H的光)的扩散范围可以由凹陷部分的内表面限制。
如图4所示，框架22有其上形成有柔性板21A和21B的后突出部21b的后支撑面22b，和其上形成有前突出部21c的前支撑面22c。后支撑面22b和前支撑面22c的角度彼此不同。具体地，后支撑面22b沿着环形部分20的后斜面20a倾斜，前支撑面22c沿着环形部分20的前斜面20b倾斜。根据框22的这种结构，可以控制每个光源Ls2的光的发射方向。因此，可以提高输入设备100的位置和姿势的检测精度。
环形部分20的内部结构S2包括遮光构件23(参考图3)。遮光构件23连接到柔性板21A和21B以及框架22，使其包围柔性板21A和21B的主延伸部分21a的外侧。此外，遮光构件23在安装在后突出部21b上的光源Ls2和安装在前突出部21c上的光源Ls2之间延伸。通过遮光部件23，当发光部分H的光将被HMD 2的相机捕获时，可以有效地抑制彼此相邻的两个发光部分H的光线(来自后突出部21b的光源Ls2和前突出部21c的光源Ls2的光线)的重叠。因此，可以进一步提高输入设备100的位置和姿势的检测精度。
遮光构件23可以由橡胶等弹性材料形成。此外，遮光构件23可夹在外部构件64的内表面和柔性板21A和21B的主延伸部分21a之间。换句话说，遮光构件23可以保持与外部构件64的内表面接触。根据该结构，可以更有效地抑制彼此相邻的两个发光部分H的光线(来自后突出部21b的光源Ls2和前突出部21c的光源Ls2的光线)的重叠。
框架22具有围绕中心线Pc的360度的环形形状。由此，可以提高框架22的强度。如图8所示，柔性板21A和21B分别连接到安装在第二电路板42的后部(下部)的连接器42e和42f。
如图8所示，在框架22的下部形成凹陷部分22d。第二电路板42的后部(下部)位于凹陷部分22d的内侧。因此，可以使环形部分20和把手11B的相对位置适当。
输入设备100可以在其后部具有弓形部分(围绕中心线Pc角度小于360度的部分)来代替围绕中心线Pc的360度的环形部分20。在这种情况下，布置在弓形部分上的发光部分H(换句话说，光源Ls2)可以沿着以中心线Pc为中心的弧排列。同样在这种情况下，弧的中心角可以大于安装在第一电路板41上的光源Ls1沿着其排列的弧Ar1的中心角。
[结论]
如上所述，输入设备100包括：操作按钮51A和51B；位于操作按钮51A和51B下方并由操作按钮51A和51B按压的开关41m和41n；第一电路板41，其包括当向上或者向下看操作按钮51A和51B时位于相对于操作按钮51A和51B的外部形状的外部的导体垫41s和41t；以及设置在操作按钮51A和51B上的检测导体53A和53B。每个检测导体53A和53B包括连接到操作按钮51A或51B的可移动部分53a、从可移动部分53a沿着与上下方向相交的方向延伸的弹性部分53b、以及连接到弹性部分53b并连接到导体垫41s或41t的固定部分53c，通过弹性部分53b的弹性变形，允许可移动部分53a向下移动。根据该结构，可以检测手指触摸或接近操作按钮的表面。此外，由于导体垫41s和41t不位于操作按钮51A和51B的下方，操作按钮51A和51B与第一电路板41之间的距离可以变小。此外，弹性部分53b用作弹簧，通过其弹力可以补偿当按压操作按钮51A或51B时将产生的反作用力。
此外，在输入设备100中，操作部分11A具有操作按钮51A、51B、16和17以及沿平面P4布置的第一电路板41。同时，把手11B包括第二电路板42，其相对于平面P4倾斜地布置并且从操作部分11A倾斜地向后延伸。第一电路板41和第二电路板42连接到主体框架43。触发按钮18布置在第一电路板41的下方，并且位于第二电路板42的上部的前面。
此外，在输入设备100中，第二电路板42的前边缘(上边缘)42a位于低于第一电路板41的位置。振动马达47布置在第二电路板42的上侧，并容纳在把手11B中。采用该结构，有助于对振动马达47采用具有高输出功率的马达。此外，在第一电路板41的下方和第二电路板42的前方保证有较大的空间，并且各种部件也可以布置在该空间中。在输入设备100中，触发驱动设备45布置在第一电路板41的下方和第二电路板42的前面。与输入设备100不同，电池48可以布置在第二电路板42的上侧，并容纳在把手11B中。在这种情况下，有助于对电池48采用具有大充电容量的电池。
此外，在输入设备100中，操作部分11A包括至少一个操作部件(51A、51B、16或17)和第一电路板41，第一电路板41上布置有用于检测至少一个操作部件的移动的开关(41m或41n)。用于跟踪的多个光源Ls1安装在第一电路板41上，并沿着具有中心角θ1的弧Ar1(参考图6A)排列。用于跟踪的多个光源Ls2沿着中心角大于中心角θ1的圆弧或圆环排列。光源Ls2安装在沿圆弧或圆环弯曲的柔性板21A和21B上。根据该结构，由于光源Ls1安装在安装了开关(41m或41n)的第一电路板41上，因此可以避免部件数量的增加。此外，由于沿大圆弧(或圆环)排列的多个光源Ls2安装在柔性板21A和21B上，因此容易优化光源Ls2的位置。
应注意，根据本公开实施例的输入设备不限于上述输入设备100。例如，输入设备100的形状不限于上文参考附图描述的示例的形状，并且例如可以不具有侧部30。此外，环形部分20可以不设置在输入设备100的后部，而是设置在输入设备100的前部。
本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素进行的各种修改、组合、子组合和变更，都在所附权利要求或其等效物的范围内。

Claims (9)

1.一种输入设备，包括：
在第一方向上按压的操作按钮；
开关，位于相对于所述操作按钮的所述第一方向上，并由所述操作按钮推动；
电路板，其包括当在所述第一方向上观看所述操作按钮时位于相对于所述操作按钮的外部形状的外部的导体垫；以及
提供在所述操作按钮上的检测导体，其中
所述检测导体包括连接到所述操作按钮的可移动部分、从所述可移动部分沿着与所述第一方向相交的方向延伸的弹性部分、以及连接到所述弹性部分并固定到所述导体垫的固定部分，并且所述可移动部分在所述第一方向上的移动是通过所述弹性部分的弹性变形而允许的。
2.根据权利要求1所述的输入设备，其中
所述检测导体具有悬臂结构。
3.根据权利要求2所述的输入设备，其中
所述弹性部分是弯曲的。
4.根据权利要求2所述的输入设备，其中
所述弹性部分具有从所述可移动部分延伸的第一延伸部分、连接到所述第一延伸部分的弯曲部分、和从所述弯曲部分进一步延伸的第二延伸部分，并且
所述第一延伸部分和所述第二延伸部分之间的角度等于或小于90度。
5.根据权利要求1所述的输入设备，其中
所述检测导体的所述固定部分通过螺钉固定在所述导体垫上。
6.根据权利要求1所述的输入设备，其中，
提供第一操作按钮和第二操作按钮作为所述操作按钮，
所述检测导体设置在所述第一操作按钮和所述第二操作按钮的每一个上，并且，
在所述电路板上形成连接到所述第一操作按钮的所述检测导体的第一导体垫，以及连接到所述第二操作按钮的所述检测导体的第二导体垫以作为所述导体垫。
7.根据权利要求6所述的输入设备，其中
所述第一导体垫和所述第二导体垫之间的距离大于作为所述操作按钮的所述第一操作按钮和作为所述操作按钮的所述第二操作按钮之间的距离。
8.根据权利要求6所述的输入设备，其中
所述第一操作按钮的所述检测导体的所述弹性部分和所述第二操作按钮的所述检测导体的所述弹性部分中的每一个都具有从所述可移动部分延伸的第一延伸部分、连接到所述第一延伸部分的弯曲部分、和从所述弯曲部分进一步延伸的第二延伸部分，并且
所述第一操作按钮的所述检测导体的所述第一延伸部分和所述第二操作按钮的所述检测导体的所述第一延伸部分在彼此不同的方向上延伸。
9.根据权利要求6所述的输入设备，其中
所述第一操作按钮的所述检测导体的所述弹性部分和所述第二操作按钮的所述检测导体的所述弹性部分中的每一个都具有从所述可移动部分延伸的第一延伸部分、连接到所述第一延伸部分的弯曲部分、和从所述弯曲部分进一步延伸的第二延伸部分，并且
所述第一操作按钮的所述检测导体的所述第二延伸部分和所述第二操作按钮的所述检测导体的所述第二延伸部分在彼此不同的方向上延伸。
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