CN1192299C - 双向输入器及组合该输入器和坐标输入部件的操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可进行多种输入的操作装置，在平面型输入部件2的前方设置双向输入器11。如果使操作按钮27朝向Y1方向或Y2方向移动，则将开关12，13切换。另外，在任何一个开关元件12或13切换到打开的状态，可按压操作按钮27，此时，按压开关元件打开。如果采用该双向输入器，则可快速地进行显示于画面中的菜单的选择和确定等的一系列的操作。

Description

双向输入器及组合该输入器 和坐标输入部件的操作装置

本发明涉及可进行双向的输入动作的双向输入器，以及采用设置于个人计算机等中的双向输入器的操作装置。

在个人计算机等的操作部中，设置有平面型输入部件，但是在平面型输入部件中，一般同时设置有2个按压型的操作装置。通过对上述2个按压型的操作装置进行按压操作，可进行显示于画面上菜单的选择确定等的输入操作。

过去的上述按压型的操作装置由在操作部露出的成对的按钮，以及通过操作该按钮而进行切换动作的开关元件构成。

但是，如果同时设置于上述平面型输入部件中的操作装置为纯按压方式的类型，则不能够仅仅通过该操作，进行画面上的光标移动或滚动动作等。另外，在进行菜单的选择和确定操作的场合，必须通过手指等对上述平面型输入部件进行操作，进行菜单选择，紧接着该动作，对上述按压型的输入器进行按压操作，进行菜单的确定操作，这样具有不能快速、顺利地进行一系列的操作的缺点。

另外，在过去，还具有下述输入器(开关)，其能够进行直线移动操作和按压操作的双向的输入。过去的这种输入器可使操作部件作直线移动，从而进行输入操作，但是仅仅当上述操作部件恢复到中立位置时，该输入器能够进行按压动作，不能够在使操作部件朝向任意方向作直线移动的状态，进行按压操作。于是，即使在将该输入器设置于上述个人计算机中的情况下，仍不能够实现下述情况，该情况指使上述操作部件滑动，选择菜单，在其原有位置，对操作部件进行按压操作，进行菜单确定等的一系列的动作。

本发明是为解决上述已有的课题而提出的，本发明的目的在于提供一种双向输入器，其在进行直线移动的输入时，可在朝向该直线移动方向操作的位置，进行按压操作，另外可在比如个人计算机中，将菜单的选择操作和确定操作这两者作为连续的动作实现。

此外，本发明的目的在于提供一种采用上述的双向输入器的计算机用等的操作装置。

本发明的双向输入器的特征在于该输入器设置有操作部件，该操作部件可在规定范围内直线移动，并且在上述直线移动的任意位置，均可沿与上述直线移动方向相垂直的方向移动；检测机构，该检测机构对上述操作部件进行上述的直线移动进行检测；按压开关元件，该按压开关元件在上述操作部件沿与上述直线移动方向相垂直的方向移动时，进行动作。

在本发明的双向输入器中，当使操作部件进行直线移动，进行规定的输入时，可在原有位置按压操作部件，使按压开关元件动作。

于是，比如，当设置于个人计算机的操作部中时，使操作部件滑动，可进行光标的移动或滚动动作，另外，在菜单画面中，可进行下述一系列的动作，该动作指滑动操作部件，选择菜单，在此位置，对操作部件进行按压操作，确定菜单。但是，本发明的双向输入器不限于设置于个人计算机的操作部中的情况，其还可适合用于比如，设置于TV接收机的操作部，使操作部件滑动，进行接收频道的选择，在此状态，按压操作部件，确定频道等的使用形式。

比如，上述检测机构包括成对的开关元件，该对开关元件分别在上述操作部件朝向一方移动时，在操作部件朝向另一方移动时，进行动作。或上述检测机构也可为当上述操作部件作直线移动时，输出连续地变化的可变输入机构，比如可变电阻器等。

还有，该输入器可为下述形式，其包括主板，其上设置有上述按压开关元件；固定于该主板上的外壳；升降部件，该升降部件在上述外壳内，可沿与上述主板相垂直的方向升降，并且在下降时，使上述按压开关元件动作；上述操作部件在上述外壳内，并且按照可直线移动的方式支承于上述升降部件上。

在此场合，最好该输入器设置有第1偏置机构，该第1偏置机构将上述操作部件朝向上述直线移动方向的中立位置偏置；第2偏置机构，该第2偏置机构将上述升降部件朝向离开上述按压开关元件的方向偏置。

再有，本发明的操作装置为下述形式，在该操作装置中，组合有可进行坐标输入的平面型输入部件，以及上述任何一种所述的双向输入器。

在此场合，当以朝向操作者的方向为前方时，上述双向输入器位于上述平面型输入部件的前方，上述双向输入器中的操作部件按照沿前后方向直线移动的方式设置。

另外，也可为下述操作装置，其中在上述双向输入器的左右中的至少一侧，设置另一输入部件。

此外，还可将2个上述的双向输入器组合，其中一个双向输入器中的操作部件，与另一个双向输入器中的操作部件按照朝向相互垂直的方向移动的方式设置。在此场合可与上述平面型输入部件同时设置，也可不设置上述的平面型输入部件。

按照上述方式，在本发明的双向输入器中，在使操作部件作直线移动的位置，可进行按压操作。于是，可进行过去没有的多种输入。另外，由于将本发明的双向输入器与平面型输入器等同时设置，故可在计算机等中，将各种动作分配给各输入器，可进行多种操作。

下面，结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

图1为表示本发明的操作装置的俯视图；

图2为图1所示的操作装置的正视图；

图3为本发明的双向输入器的分解透视图；

图4为表示双向输入器的主要部分的局部俯视图；

图5为双向输入器的纵向剖视图，其为对应于图4中的5-5线的剖面线的剖视图。

图1和图2所示的操作装置1，在比如，笔记本型个人计算机等的操作部设置于键盘的靠近自己的一侧。

在该操作装置1中，设置有平面型输入部件2。该平面型输入部件2为静电容量型，压感型，或静电容量型与压感型的叠加形式。在静电容量型的平面型输入部件2中，按照夹持绝缘体的方式，X电极和Y电极呈矩阵状相对，如果从绝缘性的表面层上，接触手指等的感应体，则在接触位置，X电极和Y电极之间的静电容量发生变化，其结果是，可进行X-Y坐标的输入。上述压感型的平面型输入部件2包括沿X和Y方向提供电位差的电阻体，以及与该电阻体相对的导电体，如果按压任何一个部位，在此位置，导电体和电阻体接触，可根据电阻值的变化，进行坐标输入。

当以图1所示Y1方向作为前方，以Y2方向作为后方时，操作者面对Y1侧(前方)，键盘设置于Y2侧(后方)。另外，显示画面位于键盘的后方。

在上述平面型输入部件2的前方的中间，设置有本发明的双向输入器11。另外，在夹持上述双向输入器11的左右两侧，设置有按压型的输入器3和4。

上述平面型输入部件2，按压型输入器3，4，以及双向输入器11设置于主板10上。该主板10为印刷电路主板或金属板。

如图2所示，上述按压型输入器3，4由设置于上述主板10上的按压型开关元件6，6，以及按钮5，5构成，该按钮5，5对上述按压型开关元件6，6进行按压操作。

如图3所示，在上述双向输入器11中，在上述主板10上，作为直线移动的检测机构，设置有一对开关元件12，13。开关元件12的压感凸部12a，开关元件13的压感凸部13a在左右方向(X方向)，相对地设置。在其中一个开关元件12中，如果沿Y1方向，按动压感凸部12a，则将开关输出切换到打开状态。在另一开关元件13中，如果沿Y2方向，按动压感凸部13a，则将开关输出切换到打开状态。

在上述主板10上，在上述开关元件12与13的后方，设置有按压开关元件14。在该按压开关元件14上，设置有球面状的反转板15，如果沿Z方向，按压该反转板15，该板15发生变形，则按压开关元件14内的接点接触，将开关输出切换到打开状态。

在包含上述按压开关元件14的区域，固定有外壳21。该外壳21由作为绝缘体的树脂材料形成，其呈覆盖于上述按压开关元件14上的框架状。在上述外壳21的左右两侧，成整体以突出方式而形成固定片21a，21a，在固定片21a，21a中，开设有安装孔21b，21b。在上述主板10中，形成有凹孔10a，10a，将安装螺钉8插入到上述安装孔21b，21b中，将该螺钉8拧入上述凹孔10a，10a中，由此，将外壳21固定于主板10上(参照图5)。

在上述外壳21的顶面上，设置有沿前后方向(Y1-Y2方向)，按照一定开口宽度形成的开口部21c。另外，在上述外壳21内部，在上述开口部21c的左右两侧，在前方(Y1侧)，第1支承凸部22，22沿Z方向延伸而成一体形成。此外，在上述开口部21c的左右两侧，在后方(Y2侧)，第2支承凸部23，23沿Z方向延伸而成一体形成。在上述开口部21c的两侧，上述第1支承凸部22，22与第2支承凸部23，23沿前后方向，隔开一定间隔而保持相对状态。

在上述外壳21的内部，设置有操作部件25。在操作部件25的左右两侧部，形成沿前后方向(Y1-Y2方向)延伸的导向长孔26，26。如图4和5所示，上述第1支承凸部22和第2支承凸部23穿过上述相应的导向长孔26。上述导向长孔26，26沿Y方向的延伸长度大于第1支承凸部22，22与第2支承凸部23，23之间的间距。

在上述导向长孔26于第1支承凸部22和第2支承凸部23上实现滑动的范围，上述操作部件25可沿Y1-Y2方向直线移动。此外，如图5所示，上述第1支承凸部22，22与第2支承凸部23，23沿Z方向的延伸长度大于操作部件25的厚度，上述导向长孔26，26沿Z方向在第1支承凸部22，22和第2支承凸部23，23上滑动，由此，操作部件25可沿靠近主板10的方向和离开主板的方向进行升降动作。

在上述操作部件25的顶面，成一体以突出的方式形成操作按钮(操作凸部)27，在其顶面，以突出方式形成防止滑动用的肋27a。在将操作部件25安装于上述外壳21内部的状态，上述操作按钮27可从上述外壳21的开口部21c，进行操作。

如果沿Y1-Y2方向，按压上述操作按钮27，则操作部件25可沿Y1-Y2方向直线移动。在这里，操作部件25通过在上述第1支承凸部22，22与第2支承凸部23，23上滑动，沿Y方向移动，并且该操作部件25还通过在支承凸部22，22与第2支承凸部23，23上滑动，沿Z方向滑动。于是，沿Y方向按动上述操作按钮27，在于Y1侧或Y2侧使操作部件25滑动的位置，还可沿Z方向对操作按钮27进行按压操作。此外，同样当操作部件25位于Y1-Y2方向的中立位置时，其仍可进行按压动作。

如图4所示，在形成于操作部件25中的上述导向长孔26中，前后方向的两侧部分为宽度尺寸W1的滑动部26a，26a，中间部分构成具有较大宽度W2的弹簧保持部26b。作为第1偏置机构的压缩螺旋弹簧28的螺旋外径大于上述宽度W1，并且按照可在上述宽度W2的范围内安装保持的方式设定。上述压缩螺旋弹簧28按照在上述弹簧保持部26b内部，并且位于第1支承凸部22与第2支承凸部23之间的方式保持。

于是，如果从图4的中立位置，使操作部件25朝向Y2方向移动，则压缩螺旋弹簧28压缩于导向长孔26的台阶部26b1，26b1与第2支承凸部23之间，作用有朝向中立位置的恢复力(Y1方向的恢复力)。另外，如果使操作部件25沿Y1方向移动，则压缩螺旋弹簧28压缩于台阶部2662，2662与第1支承凸部22之间，仍然作用有朝向中立位置的恢复力(朝向Y2方向的恢复力)。

在上述操作部件25上，设置有沿Y1方向成一体以突出方式形成的检测片29。在操作部件25接纳于外壳21内部的状态，上述检测片29穿过形成于外壳21的前方的侧壁上的凹部21d的内部，朝向前方(Y1方向)突出。

在上述检测片29的底面，沿前后方向的反方向，形成第1检测台阶29a和第2检测台阶29b。如图4所示，当操作部件25位于中立位置时，上述一对开关元件12和13中的任何一个均不动作。如果操作部件25朝向Y1方向移动，则上述第1检测台阶29a将开关元件12中的压感凸部12a朝向Y1方向按压，开关元件12打开。反之，如果操作部件25朝向Y2方向移动，则第2检测台阶29b将开关元件13中的压感凸部13a朝向Y2方向按压，将开关元件13切换到打开状态。

在上述外壳21内部，在上述操作部件25的底侧，设置有升降部件31。在该升降部件31的左右两侧，形成有沿前后延伸的长孔31a，31a，上述第1支承凸部22，22与第2支承凸部23，23插入该长孔31a，31a内部。上述长孔31a，31a的前后方向的长度基本上与上述第1支承凸部22和第2支承凸部23中的前后方向的设置尺寸保持一致。于是，升降部件31通过上述第1支承凸部22和第2支承凸部23导向，可进行升降动作。但是，升降部件31几乎不能够沿前后方向(Y方向)移动。

在升降部件31的左右两侧，沿主板10的方向延伸的弹簧保持销31b，31b成整体形成。在该弹簧保持销31b，31b上，安装有形成第2偏置机构的压缩螺旋弹簧32，32，其底端与主板10的表面接触。

于是，如图5所示，通常，在上述压缩螺旋弹簧32，32的恢复力的作用下，使升降部件31朝向向上方向移动，通过上升移动力，将该操作部件25上抬。另外，如果按压上述操作部件25中的操作按钮27，则朝向主板10的方向，按压操作部件25，由此，升降部件31一起下降，以突出方式形成于升降部件31的底面上的按压凸部31c按压上述按压开关元件14的反转板15，使其反转，将按压开关元件14的输出切换到打开状态。

另外，按照在对上述操作按钮27进行按压操作，操作部件25朝向主板10的方向下降时，上述压缩弹簧28，28不与导向长孔26，26的弹簧保持部26b，26b脱开的方式，设定上述压缩螺旋弹簧28，28的螺旋外径，操作部件25的厚度，以及操作部件25的升降移动量。

在上述结构的双向输入器11中，在不对操作按钮27不施加操作力的状态，如图4所示，由于压缩螺旋弹簧28，28的作用，操作部件25位于Y1-Y1方向的中立位置。此时，构成检测机构的一对开关元件12和13的输出均关闭。另外，由于通过图3和图5所示的压缩螺旋弹簧32，32，将升降部件31上抬，借助该力，还将操作部件25上抬，升降部件31的底面的按压凸部31a与按压开关元件14离开。于是，按压开关元件14的输出也关闭。

如图4所示，当操作部件25位于中立位置时，如果按压在外壳21的上方的操作按钮27，则使操作部件25和升降部件31沿第1支承凸部22，22和第2支承凸部23，23下降，通过升降部件31的按压凸部31c，，使按压开关元件14中的反转板15反转，将按压开关元件14切换到打开状态。此时，如果去除操作按钮27的按压力，则升降部件31与操作部件25上升，返回到初始状态。

接着，如果从图4所示的中立位置，朝向Y1方向使操作按钮27滑动，则通过第1检测台阶29a，将开关元件12切换到打开状态。反之，如果朝向Y2方向使操作按钮27滑动，通过第2检测台阶29b，将开关元件13切换到打开状态。另外，如果在朝向Y1方向使操作按钮27移动的状态，以及朝向Y2方向使按钮27移动的状态，照原样按压操作按钮27，则操作部件25和升降部件31可下降，可将按压开关元件14切换到打开状态。

由于双向输入器11可进行上述的双向输入，故可通过放置到平面型输入部件2和个人计算机的操作部上的方式，进行过去没有的多种输入操作。

比如，通过手指等对平面型输入部件2进行操作，使显示于显示画面上的光标朝向规定的图标位置移动。在这里，如果按照图4所示方式，按压位于中立位置的操作按钮27，将按压开关元件14打开，则与上述图标相对应的软件启动。另外，通过对平面型输入部件2进行操作，在画面上，使光标朝向软件的菜单显示位置移动，按压位于中立位置的操作按钮27，将按压开关元件14打开，由此可打开上述菜单画面。

在这里，如果使操作按钮27朝向Y1方向移动，将开关元件12切换到打开状态，则朝向底侧，选择1个已显示的菜单。另外，如果将操作按钮27恢复到中立位置，再次朝向Y1方向对其进行操作，则再次选择下一菜单。当朝向Y2方向使操作按钮27移动时，朝向画面的上方，选择菜单。接着，朝向Y1方向或Y2方向使操作按钮27移动，在选择任何一个菜单的状态，通过按压操作按钮27，可确定所选择的菜单。

或者，作为在显示画面上的上下的滚动动作的输入，可采用上述双向输入器11。比如，当字处理器的软件启动时，如果在不按压按压元件开关14的状态，使操作部件25朝向Y1方向或Y2方向移动，使开关元件12或13处于打开状态，显示画面上的文字列逐行地，或每次数行地沿上下移动。还有，在按压操作按钮27，使按压开关元件14处于打开的状态，如果使操作按钮27朝向Y1方向或Y2方向移动，使开关元件12或13打开状态，则显示画面上的文字列朝向向上方向或向下方向滚动。接着，如果解除操作按钮27的按压力，滚动停止。

上述各动作可通过设置于计算机中的软件和驱动器进行各种设定，另外可实现设定的变更。

另外，与位于图1中的左右两侧的按压型的输入器3，4的输入有关，与过去的计算机相同，可分配菜单确定等的动作。

此外，如果按照下述方式，该方式为：设置2个上述的双向输入器11，在1个操作装置11中，操作按钮27沿前后方向移动，在另一双向输入器11中，操作按钮27沿左右方向移动，则可进行使显示画面中的光标等沿左右上下移动的动作。

还有，也可通过双向输入器11中的操作部件25，而不通过一对开关元件12，13，使可变电阻器等的可变输入机构动作，通过连续的可变输出，进行各种操作输入。同样在此场合，无论操作部件25移动到什么位置，均可进行按压操作，其结果是，可使按压开关元件动作。

Claims (5)

1.一种双向输入器，其特征在于，该输入器设置有操作部件，该操作部件可在规定范围内直线移动，并且在上述直线移动的任意位置，均可沿与上述直线移动方向相垂直的方向移动；检测机构，该检测机构对上述操作部件进行上述的直线移动进行检测，该检测机构包括成对的开关元件，在上述操作部件朝向一方移动时和朝向另一方移动时，所述成对的开关元件分别进行动作；按压开关元件，该按压开关元件在上述操作部件沿与上述直线移动方向相垂直的方向移动时，进行动作；该双向输入器包括：主板，其上设置有上述按压开关元件；固定于该主板上的外壳；升降部件，该升降部件在上述外壳内，可沿与上述主板相垂直的方向自由升降，并且在下降时，使上述按压开关元件动作，上述操作部件在上述外壳内，并且按照直线自由移动的方式支承于上述升降部件上。

2.如权利要求1所述的双向输入器，其特征在于，其设置有第1偏置机构，该第1偏置机构将上述操作部件朝向上述直线移动方向的中立位置偏置；第2偏置机构，该第2偏置机构将上述升降部件朝向离开上述按压开关元件的方向偏置。

3.一种操作装置，在该操作装置中，组合有可进行坐标输入的平面型输入部件，以及权利要求1所述的双向输入器。

4.如权利要求3所述的操作装置，其特征在于，当以朝向操作者的方向为前方时，上述双向输入器位于上述平面型输入部件的前方，上述双向输入器中的操作部件按照沿前后方向直线移动的方式设置。

5.如权利要求3所述的操作装置，其特征在于，在上述双向输入器的左右中的至少一侧，设置另一输入部件。

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