CN1437091A - 输入装置 - Google Patents

输入装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1437091A
CN1437091A CN03104256A CN03104256A CN1437091A CN 1437091 A CN1437091 A CN 1437091A CN 03104256 A CN03104256 A CN 03104256A CN 03104256 A CN03104256 A CN 03104256A CN 1437091 A CN1437091 A CN 1437091A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
thin sheet
input
conductor
lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN03104256A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1217256C (zh
Inventor
远藤芳久
中井隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Publication of CN1437091A publication Critical patent/CN1437091A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1217256C publication Critical patent/CN1217256C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/78—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites
    • H01H13/785—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites characterised by the material of the contacts, e.g. conductive polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2201/00—Contacts
    • H01H2201/022—Material
    • H01H2201/032—Conductive polymer; Rubber
    • H01H2201/036—Variable resistance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/008—Actuators other then push button
    • H01H2221/012—Joy stick type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00—Miscellaneous
    • H01H2239/078—Variable resistance by variable contact area or point
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/022—Application wake up; switches or contacts specially provided for the wake up or standby shift of a circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Adjustable Resistors (AREA)

Abstract

一种输入装置，包括：在上表面形成了在圆周方向隔开大约90度的间隔，并且使两个隔着中心相对配置的四个电阻(16)的下薄板(11)；与下薄板(11)隔着间隔载置，在下表面与各电阻(16)分别相对形成了导体(20)的上薄板(12)；与各导体(20)分别相对，配置在上薄板(12)的上方的弹性体(25)；保持弹性体的上部的操作构件(26)；通过向下方操作操作构件(26)，使弹性体(25)隔着上薄板(12)的导体(20)和电阻(16)接触。可靠性高，使用寿命长，能简单实现多功能化，并且发生问题时能简单进行更换、电力消耗少。

Description

输入装置
技术领域
本发明涉及移动电话等便携式电子仪器的输入装置，特别是涉及当按压操作按键(操作构件)时，能输入按压操作的方向和操作的力度的输入装置。
背景技术
如图9和图10所示，移动电话等便携式电子仪器的输入装置由印刷电路板81、金属接点83、接触薄板84和按键85构成。
如图9所示，在印刷电路板81上，在上表面印刷形成了多个成对的固定触点86a、86b。
图10是说明使成对的固定触点86a、86b导通的开关构造的图，其他的固定触点也分别具有相同的构造。如图10所示，与印刷电路板81的各固定触点86a、86b相对，配置了金属接点83，接触薄板84隔着金属接点83接合在印刷电路板81上。
该金属接点83由圆顶状的薄金属构成，具有弹性变形的构造，外周部接触固定触点86b。
而且，在接触薄板84的上方，与各金属接点83相对，配置了可上下移动的按键85，在该按键85上，与金属接点83的中心相对，在下方形成了凸部。
在该状态下，通过向下方按压按键85，金属接点83弹性变形，通过接触一对的固定触点86a、86b，一对固定触点86a、86b之间导通，由按键输入检测电路(图中未显示)检测导通的固定触点86a、86b，判别按键输入。
而且，如果解除作用在按键85上的负载，按键85由于金属接点83的复原力，回到原来的位置，固定触点86a、86b之间变为不导通。
另外，如图9所示，在印刷电路板81的上部(前方)，与固定触点86a、86b同样，印刷形成了右左上下的各方向的输入用的成对的固定触点88、89、90、91。
通过如上所述，使该成对的固定触点88、89、90、91导通，作为进行了对应的方向的输入操作，在便携式电子仪器中，在操作的方向，使光标移动，或者使画面上显示的文字和图像滚动。
但是，最近，还开发了不仅是上下左右方向的导通/断开的数字输入，还能检测按压操作的力度(模拟值)的输入装置。
在图11所示的输入装置中，代替图9的右左上下的各方向的输入用的成对的固定触点88、89、90、91，在印刷电路板81上印刷形成了四个电阻92、93、94、95。
图12是说明其中的电阻92的上方的构造的剖视图，其他的电阻93、94、95也具有同样的构造。
如图12所示，在印刷电路板81上印刷形成了电阻92，在其上方配置了下部为凸状的导电橡胶96。
该导电橡胶96隔着弹性体97个顶在按键85上。按键85通过图中未显示的弹性体靠向上方，电阻92和导电橡胶96稍微隔开间隔相对。
在该状态下，如果向下方按压按键85，在导电橡胶96下降，导电橡胶96与电阻92接触，按照按压的力，导电橡胶96和电阻92的接触面积变化，电阻92的两端间的电阻值变化。
而且，如果按压按键85的力越大，导电橡胶96和电阻92的接触面积就越大，如果接触面积变大，则电阻的两端间的电阻值变化量(减少量)增大，所以通过检测该电阻值变化量，就能算出按压按键85的力。
而且，如果解除作用于按键85的力，按键85由于图中未显示的弹性体的复原力，回到原来的位置，电阻92和导电橡胶96稍微隔开间隔相对。
如图13所示，检测该电阻92的电阻值的电路由四个电阻92、93、94、95和控制部(CPU)98构成。
控制部98具有输入模拟电压的模拟电压输入端子A/D1、A/D2和图中未显示的多个输入输出端子等。
电阻92、93和电阻94、95分别在一端彼此相连。而且，电阻92和电阻93的连接点连接了模拟电压输入端子A/D1，电阻94和电阻95的连接点连接了模拟电压输入端子A/D2。
而且，控制部98监视输入到该模拟电压输入端子A/D1、A/D2的模拟电压值。
在初始状态下，在电阻92、93、94、95与导电橡胶96隔开间隔相对的状态下，电阻92、93、94、95的电阻值相等，所以在两个模拟电压输入端子A/D1、A/D2都输入了Vcc/2的电压。
在该状态下，按压按键85，如果电阻92(X+)和导电橡胶96接触，则电阻92的两端间的电阻值减少，所以在模拟电压输入端子A/D1输入了比Vcc/2高的电压，在模拟电压输入端子A/D2还是输入了Vcc/2的电压。
此时，控制部98因为输入到模拟电压输入端子A/D1的电压高于Vcc/2，所以检测到电阻92(X+)与导电橡胶96接触，另外，从模拟电压值算出电阻92的电阻值的变化，从电阻值的变化算出按键85的按压力的强度，把该结果从输出端子(图中未显示)输出。
在便携式电子仪器中，从该输出的方向控制光标的移动方向和滚动的方向，从该输出的力的强度控制光标的移动速度和滚动的速度。
但是，在这样的具有印刷在印刷电路板81上的固定触点86a、86b的输入装置中，存在固定触点86a、86b磨损或者变脏，可靠性低，使用寿命短这一问题。
另外，如果为了多功能化而增加按键的数量，则有必要在印刷电路板81上按照增加的开关数来印刷固定触点86a、86b，另外，按照增加的开关数还需要布线的地方，所以使印刷电路板81保持小型，就会妨碍多功能化。
如果在印刷电路板81接合接触薄板84后不露出，就无法发现接触薄板84的问题，所以在接触薄板84出问题时，从印刷电路板81剥离等，在更换时要费功夫。
另外，使用导电橡胶96，使它与电阻92接触，使电阻值变化，所以导电橡胶96本身由于磨损而导致触点寿命短，再加上导电橡胶96直接按压在由碳构成的电阻92上，所以进一步使基于磨损的寿命变短。
另外，在检测电阻的电阻值的电路中，控制部98必须监视在模拟电压输入端子A/D1、A/D2的模拟电压，所以存在电力消耗大，能连续使用的时间短这一问题。
发明内容
鉴于以上所述问题的存在，本发明的目的在于：提供可靠性高，使用寿命长，能简单地实现多功能化，在出问题时更换简单、耗电少的输入装置。
作为用于解决所述问题的解决手段，本发明的输入装置的结构为：具有：在上表面形成了在圆周方向隔开大约90度的间隔，并且使两个隔着中心相对配置的四个电阻的下薄板；与所述下薄板隔着间隔载置，在下表面与所述各电阻分别相对形成了导体的上薄板；与所述各导体分别相对，配置在上薄板的上方的弹性体；保持所述弹性体的上部的操作构件；通过向下方操作所述操作构件，使所述弹性体向下方移动，使所述上薄板挠曲，使所述导体和所述电阻的接触面积变化，检测所述操作构件的操作。
通过采用该结构，橡胶等弹性体通过上薄板和导体与下薄板的电阻接触，所以弹性体的磨损变小，使用寿命长，可靠性高，另外，不需要导电橡胶，所以能实现成本的下降。
另外，采用了以下的结构：所述操作构件保持四个所述弹性体；使所述操作构件倾斜，使所述弹性体向下方移动，使所述上薄板挠曲，使所述导体和所述电阻的接触面积变化，检测所述操作构件的被操作的位置和强度。
通过采用该结构，因为不仅在上下左右方向，在斜向也能检测，另外，还能检测操作的力度，所以能实现使用者容易使用的控制。
另外，采用了以下的结构：具有：第一以及第二输出端子、模拟电压输入端子和触发信号输入端子；设置了在只向所述第一输出端子输出高电平电压的第一模式，或向所述第一输出端子输出低电平电压，向所述第二输出端子输出高电平电压的第二模式之间切换的控制部；所述控制部的结构为：当所述第一模式时，当所述模拟电压输入端子输入了给定值的电压达到一定时间时，切换为所述第二模式；在所述第二模式时，当在所述触发信号输入端子输入了高电平的电压时，切换为所述第一模式；所述相对的各两个电阻的一端彼此相连接，使之成为串联连接；所述电阻的另一端的一方与所述第一输出端子相连接，另一方连接接地；所述各导体连接所述第二输出端子；所述各一端彼此的连接点连接所述模拟电压输入端子，并且连接了所述触发信号输入端子。
通过采用该结构，控制部当操作构件在一定时间内未被操作时，变为第二模式，不在电阻上外加电压，所以能减少耗电。
另外，采用了以下的结构：所述各连接点通过OR电路连接所述触发信号输入端子；所述各导体通过用于防止逆流的二极管连接了第二输出端子。
通过采用该结构，当第二模式时，无论哪个电阻与导体接触，都输入了触发信号输入端子的高电平的电压，另外，当第一模式时，即使电阻与导体接触，在导体上外加了电压，也不会对其他导体产生影响。
另外，采用了以下的结构：在所述下薄板形成多个下部触点；在所述上薄板上，与所述各下部触点相对形成上部触点；通过按压设置在所述上薄板的上方的操作构件，使所述相对的下部触点和上部触点导通。
通过采用该结构，能一体形成输入方向的构件和按键输入用构件，能降低成本，并且只在上下的薄膜内构成了按键输入用构件，所以难以腐蚀，可靠性高，使用寿命长，另外，容易发现问题。
另外，采用了以下的结构：与所述各相对的下部触点和上部触点相对，在所述上薄板的上方设置圆顶状、金属制的弹性构件；通过按压所述操作构件，所述弹性构件变形；使所述相对的下部触点和上部触点导通。
通过采用该结构，当操作时，传达了喀哒的感觉，能确认操作，所以能可靠地操作。
附图说明
下面简要说明附图。
图1是分别说明本发明输入装置的下薄板和上薄板的结构的图。
图2是表示本发明的输入装置的按键开关的结构的剖视图。
图3是说明使本发明输入装置的电阻的电阻值变化的结构的剖视图。
图4是检测本发明输入装置的电阻的电阻值的电路图。
图5是说明本发明输入装置的控制部动作的程序流程图。
图6是检测本发明的输入装置的电阻的电阻值的电路的停止模式的等价电路图。
图7是检测本发明的输入装置的电阻的电阻值的电路的通常模式的等价电路图。
图8是表示本发明的输入装置的电阻的两端间的电阻值与作用在导体上的力的关系的图。
图9是说明从以往提出的输入装置的印刷在印刷电路板上的开关用固定触点和方向输入用固定触点的配置和构造的图。
图10是说明从以往提出的输入装置的使一对固定触点导通的开关构造的剖视图。
图11是说明从以往提出的输入装置的印刷在印刷电路板上的开关用固定触点和方向输入用电阻的配置和构造的图。
图12是说明使从以往提出的输入装置的电阻的电阻值变化的结构的剖视图。
图13是检测从以往提出的输入装置的电阻的电阻值的电路图。
下面简要说明附图符号。
11-下薄板；12-上薄板；13-下部触点；14-上部触点；15-金属接点；16-电阻(X+)；17-电阻(X-)；18-电阻(Y+)；19-电阻(Y-)；20-导体(X+)；21-导体(X-)；22-导体(Y+)；23-导体(Y-)；24-隔板；25-弹性体；26-按键(操作构件)；27-控制部(CPU)；28-OR电路；A/D1、A/D2-模拟电压输入端子；IRQ-触发信号输入端子；OUT1-第一输出端子；OUT2-第二输出端子；D1、D2-用于防止逆流的二极管。
具体实施方式
下面，根据图1～图8说明本发明的输入装置。首先，图1是分别说明本发明的输入装置的下薄板和上薄板的结构的图，图2是表示本发明的输入装置的按键开关的结构的剖视图，图3是说明使本发明的输入装置的电阻的电阻值变化的结构的剖视图，图4是检测本发明的输入装置的电阻的电阻值的电路图，图5是说明本发明的输入装置的控制部的程序流程图，图6是检测本发明的输入装置的电阻的电阻值的电路的停止模式的等价电路图，图7是检测本发明的输入装置的电阻的电阻值的电路的通常模式的等价电路图，图8是表示本发明的输入装置的电阻的两端间的电阻值与作用在导体上的力的关系的图。
最初，如图1所示，本发明的输入装置由下薄板11、上薄板12构成。该下薄板11和上薄板12由一个薄膜构成，从中央折弯后使用。
在下薄板11上印刷了多个按键输入用的下部触点13。
另外，在上薄板12上与下薄板11的各下部触点13相对，印刷形成了上部触点14。
图2是表示该按键输入用的开关的结构的剖视图。
如图2所示，下薄板11、上薄板12隔着后面描述的隔板24，隔开间隔而接合在一起。
另外，与一对下部触点13和上部触点14相对，在上薄板12的上方配置了金属接点15。
该金属接点15由圆顶状的薄金属构成，为可弹性变形的构造。
而且，在金属接点15的上方，与各金属接点15相对，隔着接触薄板29，把按键(图中未显示)配置为可上下移动，在该按键上，与金属接点15的中心相对，在下方形成了凸部。
在该状态下，通过向下方按压按键，金属接点15弹性变形，由于下薄板11的下部触点13和上薄板12的上部触点14接触，使下部触点13和上部触点14导通，由图中未显示的按键输入检测电路检测导通的下部触点13和上部触点14，判别按键输入。
然后，如果解除加在按键上的负载，按键由于金属接点15的复原力，回到原来的位置，下部触点13和上部触点14之间变为非导通。
在此，当金属接点15弹性变形时和复原时，对用户传达喀哒的感觉，确认了按键的操作。
另外，该下部触点13和上部触点14的开关构造只在上下薄板11、12内构成，所以很难腐蚀，可靠性高，使用寿命长，另外很容易发现问题。
如图1所示，在下薄板11的上部，在圆周方向间隔约90度的间隔，印刷形成了右左上下等四个方向的输入用的电阻(X+)16、电阻(X-)17、电阻(Y+)18、电阻(Y-)19，使它们夹着中心相对，在上薄板12上分别与下薄板11的各电阻16、17、18、19相对，印刷形成了由银图案构成的导体(X+)20、导体(X-)21、导体(Y+)2、X导体(Y-)23。而且，导体20、21(WX)和导体22、23(WY)分别连接了印刷图案。
图3是说明使其中的电阻(X+)16的电阻的电阻值变化的结构的剖视图，其他的电阻也为同样的构造。
如图3所示，在下薄板11上印刷形成了电阻16，在上薄板12上印刷形成了导体20，在此外的部分设置了隔板24。
另外，与该导体20相对，在上薄板12的上方，配置了下部形成了凸状的由橡胶构成的弹性体25。
该弹性体25与其它电阻17、18、19也相对，下部形成了凸状，固定在一个方向输入用按键26上。方向输入用按键26由于按键26的保持用弹性体(图中未显示)而靠向上方，在初始状态下，为弹性体25的下部的顶端与上薄板12稍微接触的状态。
在该状态下，如果向下方按压按键26，按键26倾斜，弹性体25下降，使上薄板12挠曲，导体20与电阻16接触，按照按压的力，接触面积变化，电阻16的两端间的电阻值变化。
此时，按压的力越大，弹性体25的下部就越变为凸状，所以导体20与电阻16的接触面积变大，如果接触面积变大，则电阻16的两端间的电阻值的变化量(减少量)增大，所以通过检测该电阻值的变化量，就能计算按压的力。
然后，如果解除作用在按键上的负载，按键26由于按键26的保持用弹性体的复原力而回到原来的平行状态，弹性体25的下部的顶端和上薄板12变为稍微接触的注视状态，电阻16的电阻值也复原。
这样，在本发明的输入装置中，因为使用了橡胶等弹性体25，所以可靠性高，使用寿命长。
另外，因为弹性体25通过上薄板12与下薄板11的电阻16接触，所以难以磨损，可靠性更高，使用寿命更长。
图4是检测本输入装置的电阻16、17、18、19的电阻值的电路图。如图4所示，该检测电路由四个电阻16、17、18、19和四个导体20、21、22、23以及控制部(CPU)27构成。
图中，附加在导体20、21、22、23上的箭头分别表示向下方按压时的该电路图中的移动方向。
控制部27具有：输入模拟电压的模拟电压输入端子A/D1和A/D2、输出高电平或低电平的电压的输出端子OUT1(第一输出端子)、OUT2(第二输出端子)、输入出发信号的触发信号输入端子IRQ等多个输入输出端子。
另外，控制部27能在只在输出端子OUT1输出高电平的电压的通常模式(第一模式)或在输出端子OUT1输出低电平的电压，在输出端子OUT2输出高电平的电压的停止模式(第二模式)间切换。
而且，控制部27的结构为：在通常模式时，当在模拟电压输入端子A/D1、A/D2都在一定时间中输入了给定值的电压时，切换为停止模式，在停止模式时，当在触发信号输入端子IRQ输入了高电平的电压时，切换为通常模式。
电阻16、17和电阻18、19的一端分别相连接，使它们分别串联。而且，电阻16和电18的另一端连接了控制部27的输出端子OUT1，电阻17和电阻19的另一端连接了接地。
另外，电阻16和电阻17的连接点连接了模拟电压输入端子A/D1，并且电阻18和电阻19的连接点连接了模拟电压输入端子A/D2，两个连接点通过OR电路28连接了触发信号输入端子IRQ。
而且，由印刷图案连接的导体20、21和导体22、23分别通过用于防止逆流的二极管D1、D2连接了控制部的输出端子OUT2。
须指出的是，在图4中，采用了能使用输入输出端子数少的廉价的控制部27的结构，但是当控制部27的输入输出端子有剩余时，可以不使用OR电路28和用于防止逆流的二极管D1、D2，而直接连接控制部27的具有同等功能的其他输入输出端子，削减元件数量。
图5是说明该控制部27的动作的程序流程图。在图5中，如果电源导通(步骤ST51)，该控制部27就向输出端子OUT1输出低电平的电压，向输出端子OUT2输出高电平的电压，允许触发信号输入端子IRQ的触发信号的接收(步骤ST52)。
而且，在触发信号输入端子IRQ输入了高电平的触发信号之前，成为停止其他动作而待机的停止模式(步骤ST53)。
此时，该检测电路为图6所示的等价电路，在该状态下，因为遮断了各导体和各电阻之间，所以不消耗来自输出端子OUT2的高电平的电压。因此，在该状态下，为几乎不消耗电力的模式。
在该状态下，如果例如按压了按键，使其倾斜，导体20下降，向图中的左方移动，则导体20与电阻16接触，来自输出端子OUT2的高电平的电压通过电阻16和OR电路28输入到触发信号输入端子IRQ。即图6所示的等价电路成为检测按键26的操作，使触发信号产生的电路。
而且，如果在触发信号输入端子IRQ输入了高电平的电压，控制部27就停止来自输出端子OUT2的高电平的电压的输出，在触发信号输入端子IRQ禁止触发信号的接收(步骤ST54)，在输出端子OUT1输出高电平的电压，变为检测输入到模拟电压输入端子A/D1、A/D2的模拟电压的通常模式的动作(步骤ST55)。
此时，该检测电路变为图7所示的等价电路。在图7中，如果电阻16和导体20接触，则电压外加在导体20上，所以用于防止逆流的二极管D1、D2防止了该电压的影响波及导体22、23。
另外，当不操作按键26时，各电阻16、17、18、19的电阻值都相等，所以在两个模拟电压输入端子A/D1、A/D2都输入了给定的Vcc/2的电压。
但是，因为电阻16和导体20接触，所以电阻16的两端间的电阻值减小，在模拟电压输入端子A/D1输入了比Vcc/2高的电压。
此时，控制部27比较输入到模拟电压输入端子A/D1、A/D2的电压与Vcc/2是否都相等(步骤ST56)，因为不等(N)，所以检测到电阻16(X+)和导体20接触，另外，从电压值的变化量计算电阻16的电阻值的变化(步骤ST57)。
图8是表示电阻的两端间的电阻值和作用于导体20上的力的关系。如图8所示，电阻16的两端间的电阻值R(Ω)按照作用于导体20上的力的大小，描绘出减小曲线，电阻值的变化量(ΔR)和作用于导体20上的力P大约成比例。
因此，从电阻值的变化量(ΔR)算出按压导体20的力的强度，从输出端子(图中未显示)输出该结果。
然后，控制部27为了节电，使输出端子OUT1为低电平(步骤ST58)，在下一的检测时间之前，例如待机10毫秒(步骤ST59)。如果下一的检测时间到来，就重复从步骤ST55开始的处理。
在此，在步骤ST56中，当输入到模拟电压输入端子A/D1、A/D2的电压值和Vcc/2的置都相等时(Y)，检查从变得都相等后是否经过了一定时间(步骤ST60)。
如果变得相等后经过了一定时间(Y)，就重复从步骤ST52开始的处理，变为停止模式。
如果变得相等后未经过一定时间(N)，就重复从步骤ST58开始的处理。
这样，控制部27一边检测电阻16的电阻值的变化，一边当一定时间中电阻16的电阻值没有变化时，切换为省电的停止模式，降低了耗电。
须指出的是，并不局限于该处理，控制部27当通常模式时，在某一定间隔中，向输出端子OUT1输出低电平，向输出端子OUT2输出高电平的电压，监视触发信号输入端子IRQ，当没有高电平的电压输入到触发信号输入端子IRQ时，就切换为停止模式。
而且，当按压了按键26的例如斜右上方向(导体20(X+)和导体21(Y+)之间的方向)时，电阻16和导体20接触，电阻17和导体21接触。而且，如上所述，算出了作用于(导体20(X+)的力Px和作用于导体21(Y+)的力Py。
这样，作用于按键26的力P由P＝Px+Py算出。
另外，当X轴的正向(电阻16的方向)为0o时，按压按键26的方向为θ(о)，则θ由tanθ＝Py/Px求出，即使按压的位置为倾斜的方向，也能算出按压的方向和按压的力的强度，控制部27从输出端子(图中未显示)输出该结果。
而且，在便携式电子仪器中，从该输出的方向控制光标的移动方向和滚动的方向，从该输出的力的强度控制光标的移动速度和滚动的速度，因为能使光标在斜向移动，或滚动，所以成为使用者易于使用的仪器。
如以上所述，本发明的输入装置包括：在上表面形成了在圆周方向隔开大约90度的间隔，并且使两个隔着中心相对配置的四个电阻的下薄板；与下薄板隔着间隔载置，在下表面与各电阻分别相对形成了导体的上薄板；与各导体分别相对，配置在上薄板的上方的弹性体；保持弹性体的上部的操作构件；通过向下方操作操作构件，使弹性体向下方移动，使上薄板挠曲，使导体和电阻的接触面积变化，检测操作构件的操作。因此，使橡胶等弹性体隔着上薄板和导体与下薄板的电阻接触，弹性体的磨损减小，使用寿命长，可靠性高，另外，因为不需要导电橡胶，所以能实现成本的降低。

Claims (6)

1.一种输入装置，其特征在于：包括：
在上表面上形成了在圆周方向隔开大约90度的间隔，并且使两个隔着中心相对配置的四个电阻的下薄板；
与所述下薄板隔着间隔载置，在下表面上与所述各电阻分别相对而形成了导体的上薄板；
与所述各导体分别相对而配置在上薄板的上方的弹性体；
保持所述弹性体的上部的操作构件；
通过向下方操作所述操作构件，使所述弹性体向下方移动，使所述上薄板挠曲，使所述导体和所述电阻的接触面积变化，检测所述操作构件的操作。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：
所述操作构件保持四个所述弹性体；
使所述操作构件倾斜，使所述弹性体向下方移动，
使所述上薄板挠曲，使所述导体和所述电阻的接触面积变化，检测所述操作构件的被操作的位置和强度。
3.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：
具有第一以及第二输出端子、模拟电压输入端子和触发信号输入端子；
设置在只向所述第一输出端子输出高电平电压的第一模式，或向所述第一输出端子输出低电平电压，向所述第二输出端子输出高电平电压的第二模式之间切换的控制部；
所述控制部的结构为：在所述第一模式时，当向所述模拟电压输入端子输入了一定时间的给定值电压时，切换为所述第二模式；
在所述第二模式时，当向所述触发信号输入端子输入了高电平的电压时，切换为所述第一模式；
所述相对的各两个电阻的一端彼此相连接，使之成为串联连接；
使所述各个的另一端的一方与所述第一输出端子相连接，另一方接地；
使所述各导体连接所述第二输出端子；
使所述各个的一端彼此的连接点连接所述模拟输入端子，并且连接了所述触发信号输入端子。
4.根据权利要求3所述的输入装置，其特征在于：
使所述各个连接点通过OR电路连接所述触发信号输入端子；
所述各导体通过用于防止逆流的二极管连接了所述第二输出端子。
5.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：
在所述下薄板上形成多个下部触点；
在所述上薄板上，与所述各下部触点相对形成上部触点；
通过按压设置在所述上薄板的上方的操作构件，使所述相对的下部触点和上部触点导通。
6.根据权利要求5所述的输入装置，其特征在于：
与所述各个相对的下部触点和上部触点相对，在所述上薄板的上方设置圆顶状、金属制的弹性构件；
通过按压所述操作构件，使所述弹性构件变形；
使所述相对的下部触点和上部触点导通。
CN031042562A 2002-02-06 2003-01-31 输入装置 Expired - Fee Related CN1217256C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002029536A JP3994013B2 (ja) 2002-02-06 2002-02-06 入力装置
JP2002029536 2002-02-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1437091A true CN1437091A (zh) 2003-08-20
CN1217256C CN1217256C (zh) 2005-08-31

Family

ID=27606491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN031042562A Expired - Fee Related CN1217256C (zh) 2002-02-06 2003-01-31 输入装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6977644B2 (zh)
EP (1) EP1335397B1 (zh)
JP (1) JP3994013B2 (zh)
CN (1) CN1217256C (zh)
DE (1) DE60333882D1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100411077C (zh) * 2003-09-12 2008-08-13 阿尔卑斯电气株式会社 操作装置
CN106985125A (zh) * 2015-11-20 2017-07-28 美克司株式会社 工具

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10311294A1 (de) * 2003-03-12 2004-09-23 Völckers, Oliver Stufenlos betätigbare Tasten einer Tastatur mit integriertem Signalerfassungselement und Verfahren zur Signalverarbeitung
JP2005039008A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Alps Electric Co Ltd アナログ入力装置
JP4188778B2 (ja) * 2003-08-04 2008-11-26 アルプス電気株式会社 入力装置
JP4303167B2 (ja) * 2004-06-11 2009-07-29 アルプス電気株式会社 入力装置
CN101957656A (zh) * 2009-07-17 2011-01-26 英华达（南京）科技有限公司 控制游标的方法及其操作装置
JP5234663B2 (ja) * 2009-10-05 2013-07-10 信越ポリマー株式会社 多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器
JP2013045577A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Shin Etsu Polymer Co Ltd 多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器
JP6186750B2 (ja) * 2013-02-28 2017-08-30 株式会社ニコン 電子機器
US10627918B2 (en) * 2014-02-13 2020-04-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Low-profile pointing stick
US10528155B2 (en) 2014-02-13 2020-01-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Low-profile pointing stick
US9762992B2 (en) * 2015-05-08 2017-09-12 Kabushiki Kaisha Audio-Technica Condenser microphone unit, condenser microphone, and method of manufacturing condenser microphone unit

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4301337A (en) * 1980-03-31 1981-11-17 Eventoff Franklin Neal Dual lateral switch device
US4433217A (en) * 1982-08-16 1984-02-21 Koala Technologies Corporation Hand controller multiple circuit switch
US5278557A (en) * 1991-02-19 1994-01-11 Key Tronic Corporation Cursor movement control key and electronic computer keyboard for computers having a video display
US6208271B1 (en) * 1998-09-04 2001-03-27 Brad A. Armstrong Remote controller with analog button(s)
US6222525B1 (en) * 1992-03-05 2001-04-24 Brad A. Armstrong Image controllers with sheet connected sensors
US5431064A (en) * 1992-09-18 1995-07-11 Home Row, Inc. Transducer array
JPH06119090A (ja) * 1992-10-07 1994-04-28 Hitachi Ltd 省電力制御方式
US5555004A (en) * 1993-08-30 1996-09-10 Hosiden Corporation Input control device
US5945979A (en) * 1994-11-17 1999-08-31 International Business Machines Corporation Combined digital and analog cursor control
DE29507947U1 (de) * 1995-05-18 1995-07-06 Dewert Antriebs Systemtech Handschalter
JP3386296B2 (ja) * 1995-07-21 2003-03-17 Ｓｍｋ株式会社 ポインティングデバイス
JP3396701B2 (ja) * 1996-05-01 2003-04-14 Ｓｍｋ株式会社 相対操作量の入力装置
US5912612A (en) * 1997-10-14 1999-06-15 Devolpi; Dean R. Multi-speed multi-direction analog pointing device
FI105420B (fi) * 1998-12-04 2000-08-15 Nokia Mobile Phones Ltd Syöttöväline sähköisten syöttösignaalien tuottamiseksi elektroniselle laitteelle
US6617982B1 (en) * 1999-04-23 2003-09-09 Sony Computer Entertainment Inc. Operating device
JP2001318758A (ja) * 2000-03-03 2001-11-16 Sony Computer Entertainment Inc 操作装置および同装置の信号出力調整方法
US6313731B1 (en) * 2000-04-20 2001-11-06 Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson Pressure sensitive direction switches
DE60142101D1 (de) * 2000-08-11 2010-06-24 Alps Electric Co Ltd Eingabevorrichtung mit Tasteneingabebetrieb und Koordinateneingabebetrieb

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100411077C (zh) * 2003-09-12 2008-08-13 阿尔卑斯电气株式会社 操作装置
CN106985125A (zh) * 2015-11-20 2017-07-28 美克司株式会社 工具
US11052527B2 (en) 2015-11-20 2021-07-06 Max Co., Ltd. Tool

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003234044A (ja) 2003-08-22
US20030146900A1 (en) 2003-08-07
EP1335397A3 (en) 2006-05-10
US6977644B2 (en) 2005-12-20
JP3994013B2 (ja) 2007-10-17
EP1335397A2 (en) 2003-08-13
DE60333882D1 (de) 2010-10-07
CN1217256C (zh) 2005-08-31
EP1335397B1 (en) 2010-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1217256C (zh) 输入装置
KR100986954B1 (ko) 방향 검지 스위치
CN102549530B (zh) 输入装置和对输入装置的控制方法
EP2472368B1 (en) Input device
CN1906719A (zh) 圆顶形触点和包括该触点的多级工作的电气开关
CN1472521A (zh) 静电电容式传感器
US20040056669A1 (en) Resistance type sensor
US8212787B2 (en) Movable contact body and switch using same
JP2006351264A (ja) 電子機能素子モジュール、および前記電子機能素子モジュールを備えた入力装置、ならびに前記入力装置を備えた電子機器。
JP2009170194A (ja) タッチパネル及びこれを用いた可動接点体とスイッチ
CN111725018B (zh) 按键、控制电路及电子设备
CN1393024A (zh) 多方向输入装置及采用该多方向输入装置的电子设备
US20090226689A1 (en) Pressure sensitive conductive sheet and panel switch using the same
EP2073230A1 (en) Operation key structure
CN1516884A (zh) 开关配置
US7238896B2 (en) Switch device
CN2805051Y (zh) 一种软性薄膜开关结构
US7164089B2 (en) Thin keyboard structure
CN1595578A (zh) 输入装置
US11417478B2 (en) Multidirectional input apparatus with switch and multidirectional input system with switch
JP2007012285A (ja) 可動接点体及びその製造方法
CN1595553A (zh) 操作装置
CN113741719B (zh) 触控反馈模组
CN200969086Y (zh) 鼠标
KR20150005745A (ko) 돔 스위치 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: ALPS ELECTRIC Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Alps Electric Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050831

Termination date: 20220131

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee