CN1226854C

CN1226854C - 按键输入装置

Info

Publication number: CN1226854C
Application number: CNB031241212A
Authority: CN
Inventors: 大城谷健史
Original assignee: Polymatech Co Ltd
Current assignee: Polymatech Co Ltd
Priority date: 2002-05-01
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2023-04-29
Also published as: CN1455571A; JP4444569B2; JP2004031308A; US20030206159A1; EP1361503A2; EP1361503A8; US7138978B2; EP1361503A3

Abstract

本发明涉及一种操作性良好的按键输入装置，即使按压正确操作点以外的误操作点也可正确地进行触点输入。在多点输入键的底部上设置导向突起。导向突起设置在夹着多点输入键的正确摇动方向的对称位置上。因此，即使按压正确操作点以外的误操作点，导向突起也可引导多点输入键向正确的摇动方向倾倒，可确实在印刷基板的触点部进行输入。由此，可避免在与多点输入键的欲输入的触点部相邻的触点部也进行输入；或者没有在欲输入的触点部进行输入，从而提高了多点输入键的操作性。

Description

按键输入装置

技术领域

本发明涉及一种用于手提电话或PDA等便携信息终端、AV机、汽车驾驶导向系统、各种机器的遥控装置等电子设备的输入的带有按钮开关用输入键的按键输入装置。

背景技术

电子设备中装有多个用于实现其功能的输入键，但是近来，随着机器的多功能化，装有一个输入键可兼用作多种不同输入的按键输入装置的例子越来越多。

图14示出了手提电话1，作为带有上述这样的按键输入装置的机器的一个例子。该手提电话1中备有表示数字、符号、图案等的输入键组2，其上方备有在上下左右各位置上标有三角标记的椭圆平板形状的输入键3。该输入键3一般被称为多点输入键或多方向键，通过按压其按压操作面4上的各三角标记4a，可进行这样的操作，即对在显示画面5上显示出的选择项目进行选择或使显示画面5上显示出的光标向上下左右方向移动。当然，在可进行上述操作的输入键3的下方设有位于各三角标记4a下方的图中未示出的印刷基板及其触点部，按压各三角标记4a，输入键3以倾倒一定程度(嵌入)的方式摇动，使印刷基板的触点部导通，基板电路闭合，即可实现前述操作。

但是，由于可完成上述多个操作的输入键3的优点在于可同时满足装有该键的机器多功能化的要求和要求节省空间这两个互相矛盾的要求，因此不仅用于例子中的手提电话1，而且多用于各种机器中，但是实际上在操作性方面不是十分理想。

即，前述输入键3中，如果准确地按压在各三角标记4a上，可准确地使印刷基板的触点部导通，但是如果按压在各三角标记4a以外的误操作点，则可能发生连带相邻的其它三角标记4a的触点部也一起导通的问题。一旦发生这样的双重输入，就必须重新输入或成为手提电话错误操作的原因。

这样的操作性问题不只是具有前述那样被称为多点输入键的多个操作点(三角标记4a)的输入键3存在，而且在矩形或椭圆形的按压操作面上只有2个操作点的被称为跷跷板式键的输入键和在矩形或椭圆形的按压操作面上只有1个操作点的被称为单向键的输入键等也存在同样的问题。即，这是因为有时确实按压了操作点，但是印刷基板的触点部却没有导通。

发明内容

本发明以这样的现有技术为背景，其目的在于提供一种操作性好的按键输入装置，即使按压了正确的操作点以外的误操作点，也可以准确地输入。

为了完全实现该目的，本发明提供了一种按键输入装置，包括：基板，其具有触点部；输入键，其在底部具有按压所述触点部的压点部；支点突起，其设置在所述输入键的底部或者所述基板的任意一个上，相对于所述基板可摇动地支撑着所述输入键，当在与所述触点部对应的正确的操作点处按压输入键时，输入键以所述支点突起为摇动支点而向正确的摇动方向倾倒，进行该触点部的输入，其特征在于，在所述基板或者所述输入键的底部的任意一个上，在以沿着输入键的所述正确的摇动方向延伸的假想线为对称轴的对称位置上设有导向突起，在偏离所述正确的操作点的误操作点处按压输入键时，所述导向突起与所述基板或者所述输入键的底部的任意另一个相接触，同时引导输入键向所述正确的摇动方向倾倒。

本发明中，由于在输入键的底部或对向面中的任意一个上设有导向突起，该导向突起是设置在夹着沿输入键的正确摇动方向延伸的假想线的对称位置上，因此即使利用输入键，在正确的操作点以外的误操作点处按压对向面，导向突起与输入键的底部或对向面相接触，导引输入键向正确的摇动方向倾倒。从而，与在正确的操作点处按压输入键时一样，在其摇动过程中被引导向正确的摇动方向倾倒，以便正确地输入基板的触点部。从而，提高按键输入的操作性。

此处所说的“对向面”是指与输入键的底部相对的面。具体地说，例如与输入键的底部相对的是配置有金属电路的绝缘性硬质树脂制成的印刷基板，则其上面则为所述“对向面”。或者当与输入键的底部相对的是膜片开关时，上侧的挠性树脂薄膜的上面就是所述“对向面”。导向突起不设置在输入键的底部，而设置在该“对向面”上，也可如前所述提高按键输入的操作性。

针对前述按键输入装置，导向突起中的前述接触部分可形成为下斜的倾斜面。

由于本发明的导向突起中的接触部分形成为下斜的倾斜面，因此可平滑地向摇动方向倾倒，在触觉方面也能够具有良好的操作性。

所述导向突起和所述支点突起为一个部件。

另一种实施形式中所述导向突起和所述支点突起为分别不同的部件。

由于本发明形成有前述支点突起，可确实地支撑进行按压操作的输入键，从而可平滑地摇动。

作为设有该支点突起的按键输入装置的一种形态的本发明提供了一种在支点突起上一体地形成有导向突起的按键输入装置。

这样，由于作为输入键的摇动支点的支点突起上一体地形成有导向突起，即使利用输入键，在正确操作点以外的误操作点处按压对向面，从摇动开始时起可以直接引导输入键向正确的摇动方向倾倒。而且，由于可将按压操作的按压力从支点突起立刻转移给导向突起，因此可提高支点突起的耐久性，特别适合作为按压操作频繁的机器的按键输入装置。

作为设有支点突起的按键输入装置的另一种形式的本发明提供了一种导向突起与支点突起分离的按键输入装置。

这样，由于支点突起与导向突起分离，例如从按压开始到触点部导通为止的输入键的摇动行程(按压量)比较长时，这种方式特别有效。即，输入键的摇动行程长时，从摇动开始时，在输入键摇动了一定程度的时刻，换言之，在靠近触点部的位置处，导向突起引导输入键向正确的摇动方向倾倒，可更正确地导通触点部。

进而，前述按键输入装置的输入键可构成具有环状配置的多个正确操作点的多点输入键。

采用本发明，即使是正确操作点环状配置的多点输入键，也可以正确地输入各操作点。

前述按键输入装置可形成为下述结构：所述导向突起设置在从输入键的中心点向将相邻的正确操作点之间平分的方向延伸的放射状假想线上。

采用本发明，由于在从输入键的中心点向将相邻的正确操作点之间平分的方向延伸的放射状假想线上设有导向突起，因此，即使不为各正确操作点分别形成导向突起，一个导向突起也可以兼用于相邻的正确操作点。

可适用于上述按键输入装置的输入键是在表面侧成为按压操作面的树脂薄膜的背面侧形成树脂制成的键顶主体的薄膜键顶。与此相同，其它输入键也可以是将硬质树脂制成的键顶主体连结在软质树脂制成的键板上而形成的键区。由这些薄膜一体化的树脂键顶与键区形成的更具体的输入键，例如，列举了在矩形或椭圆形的按压操作面上只有2个操作点的被称为跷跷板式的输入键、在矩形或椭圆形的按压操作面上只有1个操作点的被称为单向按键的输入键，这些都可适用于前述本发明的按键输入装置。

本发明的内容并不限于以上说明，参照附图，通过以下说明可更明了本发明的目的、优点、特征及用途。此外，在不脱离本发明的精神范围内所作出的适当的变更应理解为完全包含在本发明的范围内。

附图说明

图1是适用于第一实施形式的键区的平面图；

图2是图1中示出的多点输入键的背面的部分放大图；

图3是图2所示的摇动导向件(支点突起、导向突起)的放大的外观立体图；

图4A是说明多点输入键的动作的多点输入键的平面图；

图4B是表示未操作时的多点输入键的图4A中的SA-SA剖视图；

图4C是表示按压误操作点P时的倾斜状态的与图4B相当的剖视图；

图4D是表示向正确的摇动方向倾斜的状态的与图4B相当的剖视图；

图5是表示摇动导向件的另一个实施形式的外观立体图；

图6是第二实施形式的多点输入键的底视图；

图7是图6中的SB-SB剖视图；

图8是适用于第三实施形式的键区的平面图；

图9是图8中的SC-SC剖视图；

图10A是表示第四实施形式中多点输入键的平面图；

图10B是图10A中的SD-SD剖视图；

图10C是表示第四实施形式中多点输入键的底视图；

图11是其它实施形式中设有摇动导向件的印刷基板的外观立体图；

图12是膜片开关的分解立体图；

图13是表示在图12的膜片开关上设置支点突起和导向突起的例子的外观立体图；

图14是手提电话的外观正视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施形式。以下的说明作为实施形式的范例，示出了适用于手提电话的例子，但是也可适用于其它机器，具体地说，也可适用于在PDA等便携信息终端、AV机、汽车驾驶导向系统、各种机器的遥控装置等电子设备的输入方面所使用的按钮开关用的输入键。另外，各实施形式中共同的部分用相同的符号表示，并且省略了重复说明。

第一实施形式(图1～图5)

图1示出了也可装在前述手提电话1上的薄膜键板10。该薄膜键板10上形成有输入键组11和多点输入键12，其中多点输入键12采用本发明的按键输入装置。首先概括说明该薄膜键板10的制造方法，在树脂薄膜上使用成形模具，通过拉深加工形成与输入键组11和多点输入键12相对应的形状的凸部。接着，将该树脂薄膜装入溅射成形用模具中，使热可塑性树脂等熔融后的液态树脂流入各凸部的内部空间中，并使之硬化。由此，形成与该树脂薄膜一体化的按键顶端主体(键顶主体)。所以，多点输入键12是在挠性树脂薄膜13的背面侧形成硬质树脂制成的按键顶端主体14(参照图2)，而作为薄膜一体化的树脂键顶而构成的。

在多点输入键12的按压操作面15上，在上下左右各位置标有指示“正确的操作点”的三角标记16a、16b、16c、16d。这些三角标记16a～16d是在树脂薄膜上印刷而成的。输入键组11的数字、符号也是在树脂薄膜上印刷而成的。

如图2、图4所示，键顶主体14(多点输入键12)的底部14a上形成有与各三角标记16a～16d相对应的、向下突起形成的压点部17a、17b、17c、17d。而且，在与按压操作面15的中心点相对应的该底部14a的大致中央位置处形成有如图2和图3所示的“X”字形的向下突出的摇动导向件18。该摇动导向件18是本实施形式主要的特征部分，突出量最大的中心部分形成支撑多点输入键12的支点突起19，并使该多点输入键12可以摇动，从该支点突起19放射状延长的线条部分构成导向突起20a～20d。如此由于支点突起19和导向突起20a～20d作为摇动导向件18是形成为一体的，因此即使按压了正确的操作点以外的误操作点时，也和按压正确的操作点(16a～16d)时一样，可导引多点输入键12向正确的摇动方向倾倒。而且，由于按压操作产生的按压力可从支点突起19向导向突起20a～20d转移，因此可提高支点突起19的耐久性，特别适合作为按压操作频繁的手提电话1的按键输入装置。

如图3所示，各导向突起20a～20d是从与印刷基板连接的支点突起19侧的基端到前端形成平缓的弯曲倾斜面，多点输入键12可平滑地倾倒，也可提高触觉方面的操作性。而且，各导向突起20a～20d沿其长度方向的长度是一样的，从底面14a的突出量也都在其长度方向的各位置上相同。各导向突起20a～20d所面对的对向面(本形式中为印刷基板的基板面)有高低之差时，也可以是与此相对应，各导向突起20a～20d的突出量也有高低之差。因而，当按压多点输入键12的误操作点时，沿着各导向突起20a～20d的长度方向的边缘部20e与印刷基板相接触，以该边缘部20e为支点，引导多点输入键12向正确的摇动方向倾倒。

如图2所示，当正好按压在作为正确的操作点的各三角标记16a～16d的正上面时，相邻的导向突起20a～20d处于夹着多点输入键12倾倒的各方向(在本形式中正好是连接支点突起19的中心点Pc与各三角标记16a～16d或各压点部17a～17d的中心的假想线)，即正确的摇动方向21a、21b、21c、21d的对称位置上。而且，如图4A～图4D所示，各导向突起20a～20d是沿着放射状的假想线21e、21f形成的，该假想线21 e、21f是沿平分相邻的三角标记16a～16d或压点部17a～17d的方向延伸。所以具有这样的功能，即针对作为正确操作点的三角标记16a是导向突起20d、20a；同样地针对三角标记16b是导向突起20a、20b；针对三角标记16c是导向突起20b、20c；针对三角标记16d是导向突起20c、20d，当按压它们以外的误操作点时，可使多点输入键12向正确的摇动方向21a～21d倾倒。

下面说明具有上述结构的多点输入键12的动作范例。在形成于多点输入键12的各三角标记16a～16d下方的压点部17a～17d的下面分别设有由印刷基板22上的金属盘簧和基板电路形成的触点部22a～22d。如图4A～图4D所示，在此说明按压三角标记16c进行输入时的情况作为范例，但按压其它三角标记16a、16b、16d进行输入时也是同样的。

如果正好按压在三角标记16c的正上面，印刷基板22的触点部22c可没有错误地输入，当施加按压作为正确操作点的三角标记16c以外的误操作点Pm的按压力Fm时(参见图4A、图4B)，多点输入键12通过与印刷基板22相接触的摇动导向件18的支点突起19，向正确的摇动方向21c以外的摇动方向21m倾倒。但是，在该倾倒过程中，由于与压点部17c相对的导向突起20c的边缘部20e与印刷基板22相接触，所以多点输入键12以这样的方式摇动，即以该边缘部20e为支点，从错误的摇动方向21m向正确的摇动方向21c倾倒。由此，如图4C至图4D所示，如上所述地摇动连续进行直到最终导向突起20b、20c两个一起与印刷基板22接触，即使按压误操作点Pm时，多点输入键12仍然可以向正确的摇动方向21c倾倒。从而，不会产生与输入对象的触点部22c相邻的触点部22d也一起被输入，或者引起触点部22c输入错误的问题。

不仅误操作点Pm，按压图4A中用包含假想线21e、21f的点划线围起来的扇形区域R中的任何地方，与压点部17c相对的导向突起20b的边缘部20e，或者导向突起20c的边缘部20e与印刷基板22接触，并以它们为支点摇动，从而多点输入键12通常都可向正确的摇动方向21c倾倒。

上述这样的多点输入键12的摇动导向件18也可以是以例如图5那样的变形形式来实施。在该摇动导向件23上也形成有支点突起24和导向突起25a～25d，但各导向突起25a～25d上形成有棱线部26a～26d，该棱线部26a～26d与前述的各导向突起20a～26d的边缘部20e同样地接触印刷基板22，使多点输入键12向正确的摇动方向21a～21d倾倒。而且，各棱线部26a～26d的交叉点形成支点突起24，相对于印刷基板22成点接触，支撑着多点输入键12，并可以使多点输入键12摇动。从而，采用根据该摇动导向件23的支点突起24和导向突起25a～25d，多点输入键12可更容易地摇动。

第二实施形式(图6、图7)

图6、图7所示的第二实施形式也是与第一实施形式同样地适用于多点输入键30的例子。该多点输入键30也是在挠性树脂薄膜31上一体化地形成硬质树脂制成的键顶主体32，从而构成薄膜一体化的树脂键顶，但是在键顶主体32的底部32a上形成的支点突起33和导向突起34a～34d是分体的。该结构是与第一实施形式的多点输入键12的不同之处，但该结构同样能实现与第一实施形式的多点输入键12相同的作用和效果。此外，当直到印刷基板22的触点部22a～22d导通为止的摇动过程较长时，因为导向突起34a～34d与支点突起33是分离的，所以可在离印刷基板22的触点部22a～22d更近的位置上，导引多点输入键30向正确的摇动方向21a～21d倾倒。从而，本形式的多点输入键30具有可使印刷基板22的触点部22a～22d更准确地导通的优点。

第三实施形式(图8、图9)

图8所示的适用于第三实施形式的键区40上设有输入键组41a、41b。42表示第三实施形式中的多点输入键。该多点输入键42不象前述各实施形式那样地形成薄膜一体化的树脂键顶，而是如图9所示，由其它材料的硬质树脂制成的键顶主体44通过粘结剂等粘接在由硅酮橡胶和热可塑性弹性体等的橡胶状弹性体形成的键板43上而形成的。从而，多点输入键42的键顶主体44通过键板43的裙部45而支撑在一个较高的基座部46上。

由于这样的结构，在多点输入键42的基座部46的底部46a上仅设有导向突起47a～47d和压点部48a～48d，没有形成前述各实施形式所示那样的支点突起19、26、33。由于该实施形式的多点输入键42的键顶主体44通过裙部45支撑在基座部46上，因此即使没有支点突起也可以摇动，而且，即使按压了误操作点时，通过基座部46的导向突起47a～47d也可引导多点输入键42向正确的摇动方向(21a～21d)倾倒，可准确地按压印刷基板22的触点部22a～22d并使其导通。

第四实施形式(图10)

图10A～图10C中的部分放大图所表示的键区中所设置的多点输入键50与第三实施形式相同，也是使硬质树脂制成的键顶主体52连结在橡胶状弹性体制成的键板51上而成的。与第一实施形式相同形成有支点突起53和导向突起54a～54d的摇动导向件55向下突设在键板51上。而且，56a～56d表示压点部，在其前端设置有涂布导电性油墨而成的触点部57。而且，键顶主体52呈棒状，与前述各实施形式那样的平面形状的按压操作面15不同。对其进行操纵时，只要正好朝向其各压点部56的上方位置(正确的操作点)倒下，从而可使压点部56向下移动即可。但是，由于键顶主体52是棒状的，可很容易地向各个方向倒下，因此，有可能会向特别是各压点部56a～56d的上方位置以外的摇动方向倒下。但是，由于本实施形式的多点输入键50上形成有前述导向突起54a～54d，因此即使向错误的摇动方向倒下，键顶主体52最终也会向正确的摇动方向，即向各压点部56a～56d的上方位置倒下。

其它实施形式(图11～图13)

以上各实施形式说明了线条形态的导向突起20a～20d、25a～25d、34a～34d、47a～47d、54a～54d，但是形状不一定连续，也可以是例如从摇动基端侧到摇动前端间隔地形成高度逐渐降低的多个柱体，作为导向突起。

而且，各实施形式中例举的多点输入键12、30、42、50的正确操作点都是4个点，但是比4个点多或者少都是可以的。只要导向突起与其正确操作点的个数相对应地形成就可以。而且按压操作面15的形状也不只是椭圆形的，也可以是多角形、圆形等。

进而，前述各实施形式中，支点突起19、24、33、53和导向突起20a～20d、25a～25d、34a～34d、47a～47d、54a～54d是形成在键顶主体14、32或者键板43、51上，但是也可以形成在成为与多点输入键12、30、42、50、51的底部14a、32a、46a相对的“对向面”的印刷基板22上。图11是它的一个范例，由热可塑性树脂等形成的与图5所示相同的摇动导向件23通过粘结剂或双面胶带等固定方式装在设有触点部22a～22d的印刷基板22上。

在前述实施形式中例举了印刷基板22作为与多点输入键12、30、42、50的底部14a、32a、46a、51a相对的“对向面”，但是也可以用例如图12所示那样的膜片开关58替换印刷基板22。该膜片开关的基本构造是由挠性树脂薄膜制成的上部薄膜59和下部薄膜60通过由双面胶带等构成的隔片61叠放在一起。上部薄膜59上形成有例如涂布导电性油墨并硬化后形成的上部触点59a～59d。下部薄膜60上也形成有同样的下部触点60a～60d。从上部触点59a～59d的上方按压上部薄膜59，上部触点59a～59d通过隔片61的孔61a～61d与下部触点60a～60d接触并导通，进行输入。从而，上部触点59a～59d与下部触点60a～60d相当于前述实施形式中的印刷基板22的触点部22a～22d。采用这样的膜片开关58时，上部薄膜59的上面成为“对向面”。如图13所示，也可以将由热可塑性树脂等制成的与图6所示相同的支点突起62和导向突起63a～63d通过粘结剂或双面胶带等固定方式安装在图12的上部薄膜59上。

由于采用本发明的按键输入装置，即使按压正确的操作点以外的误操作点，输入键也向正确的摇动方向倾倒，可以正确地输入，因此操作性良好，可尽可能地避免输入错误。

Claims

1、一种按键输入装置，包括：

基板，其具有触点部；

输入键，其在底部具有按压所述触点部的压点部；

支点突起，其设置在所述输入键的底部或者所述基板的任意一个上，相对于所述基板可摇动地支撑着所述输入键，

当在与所述触点部对应的正确的操作点处按压输入键时，输入键以所述支点突起为摇动支点而向正确的摇动方向倾倒，进行该触点部的输入，其特征在于，

在所述基板或者所述输入键的底部的任意一个上，在以沿着输入键的所述正确的摇动方向延伸的假想线为对称轴的对称位置上设有导向突起，

在偏离所述正确的操作点的误操作点处按压输入键时，所述导向突起与所述基板或者所述输入键的底部的任意另一个相接触，同时引导输入键向所述正确的摇动方向倾倒。

2、如权利要求1所述的按键输入装置，其特征在于，导向突起中的前述接触部分形成下斜的倾斜面。

3、如权利要求1所述的按键输入装置，其特征在于，所述导向突起和所述支点突起为一个部件。

4、如权利要求1所述的按键输入装置，其特征在于，所述导向突起和所述支点突起为分别不同的部件。

5、如权利要求1所述的按键输入装置，其特征在于，输入键是具有环状配置的多个正确操作点的多点输入键。

6、如权利要求2所述的按键输入装置，其特征在于，输入键是具有环状配置的多个正确操作点的多点输入键。

7、如权利要求3所述的按键输入装置，其特征在于，输入键是具有环状配置的多个正确操作点的多点输入键。

8、如权利要求4所述的按键输入装置，其特征在于，输入键是具有环状配置的多个正确操作点的多点输入键。

9、如权利要求5所述的按键输入装置，其特征在于，所述导向突起设置在从输入键的中心点向将相邻的正确操作点之间平分的方向延伸的放射状假想线上。

10、如权利要求6所述的按键输入装置，其特征在于，所述导向突起设置在从输入键的中心点向将相邻的正确操作点之间平分的方向延伸的放射状假想线上。

11、如权利要求7所述的按键输入装置，其特征在于，所述导向突起设置在从输入键的中心点向将相邻的正确操作点之间平分的方向延伸的放射状假想线上。

12、如权利要求8所述的按键输入装置，其特征在于，所述导向突起设置在从输入键的中心点向将相邻的正确操作点之间平分的方向延伸的放射状假想线上。

13、如权利要求1～12中任意一项所述的按键输入装置，其特征在于，输入键是在表面侧成为按压操作面的树脂薄膜的背面侧一体地形成有树脂制成的键顶主体的薄膜一体化树脂键顶。

14、如权利要求1～12中任意一项所述的按键输入装置，其特征在于，输入键是将硬质树脂制成的键顶主体连结在软质树脂制成的键板上的键区。