CN1171140C - 具有按钮开关的平面输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种成本低廉、操作性能优良的输入装置。在金属基座10上设置了阶梯部11，在上段10a上形成了平面型输入部件20，在下段10b上设置了薄膜状基板30。在薄膜状基板30上设置了按压型输入部件40，按压型输入部件40直接固定在基座10上。此外，在基座10的阶梯部11上形成了通孔12，薄膜状基板30的局部插入通孔12中。被插入的薄膜状基板30分别与平面型输入部件20和计算机本体相连。

Description

具有按钮开关的平面输入装置

本发明涉及例如用于个人电脑的坐标输入的输入装置，尤其是涉及组装平面型输入部件与按压型输入部件的输入装置。

图6是表示传统输入装置的斜视图。

输入装置60被组装用于笔记本型个人电脑等中并且并列设置了平面型输入部件61和按压型输入部件62。

所述平面型输入部件61由印刷电路板63、在印刷电路板63上可以输入坐标数据的垫状检测元件64构成的。此外，印刷电路板63部分延长整体地形成延长部63a。在延长部63a的上面，设置了按钮开关元件65、65。在按钮开关元件65、65的上部，每个操作按钮66、66可以上下移动地设置在计算机框架上。

在输入装置60中，当操作平面型输入部件61时，可以进行画面所示光标等的输入操作，而当操作按压型输入部件62时，可以进行画面所示菜单的选择决定等输入(点击)操作。

但是，如上述传统的输入装置60所示，当平面型输入部件61与按压型输入部件62的按钮开关元件65、65设置在相同印刷电路板63上时，必须对应于计算机机种设置各种不同形状的印刷电路板63。另外，由于通常要印刷电路板63上使用昂贵的多层基板，所以不能实现成本降低。

此外，在按钮开关元件65、65设置在印刷电路板63上的情况下，设置在按钮开关元件65、65上的操作按钮66、66的操作面与平面型输入部件61的操作面的高度位置不能自由设定。因而，当安装有一定厚度的操作按钮66、66时，平面型输入部件61的操作面与操作按钮66、66的操作面的高度位置有很大落差，因而，有损于操作性。

另外，在印刷电路板63上直接安装操作按钮，为了确保强度不得不安装加强板，这样，成本会提高。

为了解决上述现有技术问题而制定了本发明，本发明的目的是提供一种不引起成本增加的且能够自由设定平面型输入部件与其它输入部件的高度位置的输入装置。

本发明的输入装置具有基座、由树脂片和导体图形构成的部分粘贴在所述基座上并有挠性的薄膜状基板、设置在所述基座上的第一操作部件、设置在所述薄膜状基板上且与所述薄膜状基板的上述导体图形相连的第二操作部件，在上述基座上设置成阶梯部，所述第一操作部件贴在位置高的那一段上，所述薄膜状基板贴在位置低的那一段上，所述薄膜状基板的没有贴在基座上的部分的导体图形与所述第一操作部件相连。

例如，所述第一操作部件是平面型输入部件。

在上述的本发明中，由于将象平面型输入部件这样的第一操作部件安装在基座上，所以没有必要象过去那样对应于机种地将与第一操作部件成一体的印刷电路板制成各种形状，例如也可装载标准的平面型输入部件而实现成本低廉的生产。

此外，第二操作部件是按压型输入部件。例如，能够如此形成所述按压型操作部件，即它具有设置在所述薄膜状基板上的按钮开关元件以及支承使所述按钮开关元件工作的操作按钮并被固定在所述基座上的支承体。

通过使设置在薄膜状基板上的开关元件工作的按钮的支承体直接固定在基座上，从而能够支承操作按钮便于可靠地工作。

在这种情况下，所述按压型输入部件可以具有在按压其一方和按压其另一方时发出各不同信号的成对按钮开关元件。由此一来，可以使画面所示画像进行简单地上下滚动的操作。

所述基座最好是金属板。如果为了确保强度，则也可以是树脂基板。由此一来，能够不设置加强板直接将按钮固定在基座上，从而防止了造成成本增加的问题。

通过上述措施，能够自由设定第一操作部件与第二操作部件的操作面的高度位置。因而，即使设置了有一定厚度的按钮，也无损于操作性，第一操作部件的操作面与第二操作部件的操作面的高度位置能够自由地被设定成最佳高度。

在这种情况下，在所述基座的阶梯部上形成了通孔或切口，所述薄膜状基板的没有贴在基座上的部分通过所述通孔或切口延伸到位置高的那段的内侧，所述薄膜状基板通过成型于位置高的那段上的孔或切口与第一操作部件的内侧相连。

由此一来，能够省略象传统装置那样的从第一操作部件的连接端子引出的配线板。因而，能够减少部件数量并能够成本低廉地生产。

此外，在本发明中，所述薄膜状基板的一部分延伸到所述基座的外部，能够作为外部连接部。

当设置第二操作部的薄膜状基板按原样延伸作为外部连接部时，没有必要在输入装置上重新设置外连接用插头和导线。

此外，所述薄膜状基板最好在聚对苯二甲酸乙二酯制成的树脂膜上印刷银系膏剂制成。由此一来，与在聚对苯二甲酸乙二酯上形成铜箔的薄膜状基板相比，能够实现成本低廉的生产。

在如上所述的本发明中，能够仍然使用平面型输入装置的规格制品并且能够在安装操作按钮时直接固定，而不需设置加强板。此外，通过在基座上形成阶梯部，能够自由设定第一操作部件的操作面与第二操作部件的操作面的高度位置。另外，能够共用按钮开关元件与计算机本体的连接线而减少部件数量。因而，可实现成本低廉的制造。

图1是表示本发明输入装置的分解斜视图。

图2是表示本发明输入装置的内视图。

图3是表示按压型输入部件的分解斜视图。

图4(A)和图4(B)是表示薄膜状基板的示意图，其中图4(A)是截面图，图4(B)是平面图。

图5是表示平面型输入部件的分解斜视图。

图6是表示传统输入装置的斜视图。

图1-图5所示的输入装置1例如作为笔记本型个人电脑等的操作部被安装用于键盘装置的前方，并且可以把输入装置单独形成，外部连接于桌面型个人电脑等的本体上，或者也可以一体组装到与本体外连接的键盘装置等其它数据输入装置中。

所述输入装置1由基座10、作为第一操作部件的平面型输入部件20、薄膜状基板30、作为第二操作部件的按压型输入部件40构成的，它作为一个组件被组装用于个人电脑中。按压型输入部件40设置在薄膜状基板30的上面，而在薄膜状基板30上，按钮开关元件31、31设置在按压型输入部件40的左右两侧。按钮开关元件31、31是通过支承在计算机本体框架侧的按钮切换开关输入的部件。

基座10是金属板，其局部弯曲形成了阶梯部11。在阶梯部11的阶差部分上形成了通孔12。此外，在基座10的上段10a上形成切口部13。

如图1所示，平面型输入部件20直接设置在由金属板制成的基座10上，它通过粘接和螺丝连接等方式被固定在上段10a上。薄膜状基板30通过粘接剂等被粘贴在基座10的下段10b上。尽管图5所示的平面型输入部件20是静电容式的，但输入部件20也可以是压敏式或静电容式与压敏式层叠而成的。

如图5所示，静电容式平面型输入部件20是这样一种结构，即用银系膏剂制成的X向检测电极22X与Y向检测电极23Y将树脂片21夹在中间呈矩阵型相对。树脂片21是以PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等形成的，它具有绝缘性并具有一定的介电常数。

表面片27通过电阻膜28层叠在X向检测电极22X侧，也可在表面片27的表面上涂覆形成支承面的涂层。

具有绝缘性的树脂片24设置在Y向检测电极23Y侧，在树脂片24的底面上，除周边部外的一面设置了接地层25。在所述接地层25的底面上，还层叠上由玻璃环氧树脂等制成的印刷电路板26，在其一面或两面上，形成了铜箔的电路图形。

上述表面片27、树脂片21、24和印刷电路板26在XY平面上的尺寸一样或几乎一样，只有印刷电路板26没有成突出在外的形状。因此，能够使用平面型输入部件的标准制品(规格制品)。

此外，在树脂片21、24及印刷电路板26及电阻膜28的边缘一边上，沿X轴向并列形成了多个从一侧贯通到另一侧的通孔21X、24X、26X、28X。并在另一边上沿Y轴向并列形成了多个从一侧贯通到另一侧的通孔21Y、24Y、26Y、28Y并且使它们相互叠置。此外，在树脂片21、24及印刷电路板26及电阻膜28的各角上，分别形成了接地通孔21a、24a、26a、28a并且使它们层叠起来。

在上述通孔21X、24X、26X、28X(21Y、24Y、26Y、28Y)、21a、24a、26a、28a中填入作为导电材料17的银系膏剂。由此一来，X向检测电极22X与Y向检测电极23Y分别与印刷电路板的电路相连，而且接地层25与印刷电路板26的电路相连，该接地层25变为接地电位。

当手指等电介质从表面片27的上方接触它时，在接触位置上，X向检测电极22X与Y向检测电极23Y之间的静电容发生变化，结果，可以实现在X-Y坐标上的输入。

所述平面型输入部件不限于上述结构，它也可以由与上述不同的多层结构构成，或者整体被制成薄膜状。

此外，压敏型的平面型输入部件具有在X、Y方向上赋予电位差的电阻以及与所述电阻相对的导体，当按压任何一个位置时，导体与电阻在该位置上接触，从而可以通过电阻变化来进行坐标输入。

如图3及图4(A)和图4(B)所示，按压型输入部件40是这样的部件，即在薄膜状基板30上设置了一对按钮开关元件32a、32b，在按钮开关元件32a、32b上设置了操作操作按钮41。此外，按钮开关元件32a、32a与薄膜状基板30成一体并与薄膜状基板30上的导电图形形相连。

操作操作按钮41是由基材42和操作部件43构成的。基材42是将树脂等制成块状的支承体44。在支承体44内，在左右方向(X向)的两侧部上形成了前后(Y向)延伸的支承部件45、46。在支承部件45、46的中央与支承体44成一体的同时，分别从中央向前后方向开设了支承片45a、45b和支承片46a、46b。此外，在支承部件45、46的中央形成了曲面状凹部45c、46c。因而，支承片45a、45b与支承片46a、46b分别可以在上下方向弹性变形。

此外，在支承体44的底面上，一体突出地形成了在各角上向下突出的固定突起47、47、47、47。各固定突起47被插入在形成于薄膜状基板30与基座10上的安装孔38、38、38、38被固定住。

此外，在支承体44的支承片45a、46a之间及支承片45b、46b之间，设置预定间隔穿设了通孔48、48。

另一方面，操作部43是将树脂等制成椭圆形的操作体49。在操作体49的底面上，如图3所示形成了支承突起50、50、按压突起51a、51b及小突起52、52、52、52。

支承突起50、50成半圆形并被插入凹部45c、46c内。按压突起51a、51b分别穿过所述通孔48、48。按压突起51a、51b的前端自由突出于支承体44的底面上。各小突起52被粘固在支承片45a、45b、46a、46b的前端上。

此外，尽管没有画出来，但在操作体49与支承体44之间及支承体44与薄膜状基板30之间分别形成了间隙。通过所述间隙，当操作操作按钮41被按下时，操作部43被向下按，进一步通过所述操作按下支承片45a、46a或45b、46b时，按压突起51a或51b同时被向下按。

因而，当按压操作体49的U侧时，支承片45a、46a向下发生弹性变形，同时按压突起51a下移。此时，通过按压突起51a来按压设置在其下侧的按钮开关元件32a，从而将开关输出切换到接通状态。此外，当解除按压力时，它通过弹性恢复力回复到初始状态。同样地，当按压操作体49的D侧时，按钮开关元件32b的开关输出被切换到接通状态。

如图4(A)和图4(B)所示，按钮开关元件32a、32b与薄膜状基板30成一体，薄膜状基板30通过粘接层36被粘固在基座10下段10b的预定位置上。

如图4(A)和图4(B)所示，薄膜状基板30是这样形成的，即由银系膏剂制成的电极33a和导电图形33b通过印刷等方式以图形形式形成于聚对苯二甲酸乙二酯制的树脂片的两面上。

电极33a设置在树脂片33的顶面上，在中心形成了圆形电极33a1并在其四周具有预定间隔地形成了环状电极33a2，在电极33a2的局部连续形成导电图形形。在树脂片33的底面上形成了导电图形33b，导电图形33b与电极33a1相连。此外，在电极33a1下面的树脂片33上形成了通孔，使导电图形33b与电极33a1接通的连接导线38设置在该通孔中。此外，在电极33a2上，设置了圆顶状(薄膜状)反转片35，反转片35的周边处于接触电极33a2的状态并且反转片35的顶点位置与电极33a1的位置一致。

此外，在反转片35的周围及所述导电图形33b的下面，分别设置了电阻膜34a、34b。此外，聚对苯二甲酸乙二酯制树脂片层叠在整个表面上。

对于按钮开关元件31、31来说，也与上述情况一样地形成所述按钮开关元件。当用手指按压操作部43时，按压突起51a或51b下降而压下反转片35。随后，反转片35如图所示的那样被反转，反转片35接触电极33a1。由此一来，电极33a与电极33b接通，由此知道开关输出被切换到接通状态。

此外，在薄膜状基板30上，各与平面型输入部件20相连的引出基板30a以及与计算机本体侧相连的外部连接部30b形成为一体。薄膜状基板30的引出基板30a及外部连接部30b没有粘贴在基座10上，双方都插入通孔12中，引出基板30a通过上述切口部13与设置在平面型输入部件20的内面上的接线端子21相连，此外，外部连接部30b可以延伸到基座10外部与计算机本体相连。

在上述输入装置1中，例如在操作平面型输入部件20时，可以进行使画面所示光标等移动的输入操作，而当操作按压型输入部件40时，可以进行使显示画面上下滚动的输入操作，并且，通过使按钮开关元件31、31工作，可以进行画面所示菜单的选择决定等点击操作。

本发明的输入装置不局限于上述实施例，例如能够适当改变按压型输入部件的数量和配置形式，此外，按钮开关元件不是使用圆顶状反转片的开关元件，而可以使用旁路开关的按钮开关元件。

Claims (9)

1.一种输入装置，其特征在于，它具有基座、由树脂片和导体图形构成的部分粘贴在所述基座上并有挠性的薄膜状基板、设置在所述基座上的第一操作部件、设置在所述薄膜状基板上且与所述薄膜状基板的上述导体图形相连的第二操作部件，在上述基座上设置成阶梯部，所述第一操作部件贴在位置高的那一段上，所述薄膜状基板贴在位置低的那一段上，所述薄膜状基板的没有贴在基座上的部分的导体图形与所述第一操作部件相连。

2.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述第一操作部件是平面型输入部件。

3.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述第二操作部件是按压型输入部件。

4.如权利要求3所述的输入装置，其特征在于，所述按压型输入部件具有设置在所述薄膜状基板上的按钮开关元件以及支承使所述按钮开关元件工作的按钮并被固定在所述基座上的支承体。

5.如权利要求4所述的输入装置，其特征在于，所述按压型输入部件具有在按压其一方和按压其另一方时发出各不同信号的成对按钮开关元件。

6.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述基座是金属板。

7.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，在所述基座的阶梯部上形成了通孔或切口，所述薄膜状基板的没有贴在基座上的部分通过所述通孔或切口延伸到位置高的那段的内侧，所述薄膜状基板通过成型于位置高的那段上的孔或切口与第一操作部件的内侧相连。

8.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述薄膜状基板的一部分延伸到所述基座的外部，形成外部连接部。

9.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述薄膜状基板是在聚对苯二甲酸乙二酯制成的树脂膜上印刷银系膏剂而成的。

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