JP2002236552A - Coordinate input device - Google Patents

Coordinate input device

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JP2002236552A
JP2002236552A JP2001032614A JP2001032614A JP2002236552A JP 2002236552 A JP2002236552 A JP 2002236552A JP 2001032614 A JP2001032614 A JP 2001032614A JP 2001032614 A JP2001032614 A JP 2001032614A JP 2002236552 A JP2002236552 A JP 2002236552A
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JP
Japan
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key top
circuit board
elastic member
metal contact
contact
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001032614A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Sato
邦生 佐藤
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coordinate input device which enables vertical input with high precision and whose production in cost is reduced by decreasing the number of components. SOLUTION: At the center part of a fixed electrode 10 formed on a circuit board 9, a switch circuit 11 having a couple of mutually insulated contact parts 11a and 11b is formed, a dome-shaped metal contact 8 which can elastically deform is arranged above the switch circuit 11, and a depression part 3 which can press the metal contact 8 is formed integrally with a key top 1. When the key top 1 is operated in parallel to the circuit board 9 as shown by arrows X and Y, the elastic member 7 elastically deforms through a slider 4 and a gap G varies. When the operation surface 2b on the depression part 3 is pressed at right angles to the circuit board 9 as shown by an arrow Z, the metal contact 8 is pressed against the depression part 3 to elastically deform and the contact parts 11a and 11b electrically conduct to each other through the metal contact 8 to switch over the contact of the switch circuit 11. Consequently, the metal contact 8 can be pressed directly by pressing the key top 1 and the vertical input can be done with high precision.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は座標入力装置に係わ
り、特に静電容量の変化を利用して入力可能な、例えば
パソコン、あるいはリモコン等に用いる座標入力装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input device, and more particularly to a coordinate input device which can be input by using a change in capacitance, for example, used for a personal computer or a remote controller.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から静電容量の変化を利用した座標
入力装置が各種提案されている。このような静電容量式
の座標入力装置は、周囲の環境温度が変化したとして
も、静電容量の変化を適正に検出して正常な座標入力を
行うことができるので、パソコン等への使用が多くなっ
ている。このような従来提案されている静電容量式の座
標入力装置は、キートップにスライダーを介して弾性部
材が連結され、この弾性部材には可動電極が形成され、
この可動電極と対向する側の回路基板には、円周方向に
分割された複数の電極からなる第1固定電極が形成さ
れ、可動電極と第1固定電極のそれぞれの電極との間に
は、例えば100μm〜150μmのギャップが形成さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various coordinate input devices using changes in capacitance have been proposed. Such a capacitance-type coordinate input device can properly detect a change in capacitance and perform a normal coordinate input even if the surrounding environmental temperature changes. Is increasing. In such a conventionally proposed capacitive coordinate input device, an elastic member is connected to a keytop via a slider, and a movable electrode is formed on the elastic member,
A first fixed electrode composed of a plurality of electrodes divided in a circumferential direction is formed on a circuit board on a side facing the movable electrode, and between the movable electrode and each electrode of the first fixed electrode, For example, a gap of 100 μm to 150 μm is formed.

【0003】このような所定寸法のギャップが形成され
た可動電極と第1固定電極の複数に分割された電極との
間では、初期状態において、1〜2pF(ピコファラッ
ド)程度の静電容量が形成されていた。そして、操作者
が指等でキートップを水平方向の一方側に移動させる
と、この移動がスライダーを介して弾性部材に伝達され
て弾性部材の可動電極が弾性変形する。この可動電極の
変形で、一方側の可動電極と第1固定電極との間のギャ
ップが狭まって、静電容量が初期値に対して数pF程度
プラス側に変化する。
In the initial state, a capacitance of about 1 to 2 pF (picofarad) is provided between the movable electrode having such a predetermined gap and the plurality of divided first fixed electrodes. Had been formed. Then, when the operator moves the key top to one side in the horizontal direction with a finger or the like, this movement is transmitted to the elastic member via the slider, and the movable electrode of the elastic member is elastically deformed. Due to the deformation of the movable electrode, the gap between the movable electrode on one side and the first fixed electrode is narrowed, and the capacitance changes to the plus side by about several pF with respect to the initial value.

【0004】この静電容量の変化により、水平方向への
入力がされたことを検出して、例えばパソコン等のディ
スプレー上のカーソルを所望の位置に水平移動させるこ
とができるようになっている。また、ディスプレー上の
カーソルを所望の位置まで水平移動させた状態で、キー
トップの中央部を回路基板側に押圧すると、キートップ
下部のアクチュエータが弾性部材の下部中央の可動電極
を押圧する。すると、弾性部材の下部中央の可動電極と
対向する位置の回路基板に形成した、第1固定電極と絶
縁された第2固定電極との間のギャップが変化して、こ
の部分の静電容量がプラス側に変化する。前記可動電極
と第2固定電極との間の静電容量変化が所定値以上にな
ると、垂直方向に入力されたことを検出して、例えば所
望の位置に移動させたカーソルを決定できるようになっ
ている。
[0004] By detecting the input in the horizontal direction based on the change in the capacitance, a cursor on a display such as a personal computer can be horizontally moved to a desired position. When the center of the keytop is pressed toward the circuit board while the cursor on the display is horizontally moved to a desired position, the actuator below the keytop presses the movable electrode at the lower center of the elastic member. Then, the gap between the first fixed electrode and the insulated second fixed electrode formed on the circuit board at the position facing the movable electrode at the lower center of the elastic member changes, and the capacitance of this portion is reduced. Change to the plus side. When the change in capacitance between the movable electrode and the second fixed electrode is equal to or greater than a predetermined value, it is possible to detect that the input has been made in the vertical direction and determine, for example, a cursor that has been moved to a desired position. ing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来提案されている座標入力装置は、キートップを押
圧操作して垂直方向の入力時に、キートップの押圧力の
バラツキ等により、可動電極と第2固定電極との間の静
電容量変化が所定値以上にならないことがあり、垂直方
向の入力が不安定になることがあった。また、従来提案
されている座標入力装置は、キートップとアクチュエー
タとが別体で部品点数が多く組立性が悪かった。
However, in the coordinate input device proposed in the prior art as described above, when the key top is depressed and input is performed in the vertical direction, the movable electrode is displaced due to a variation in the pressing force of the key top. In some cases, a change in capacitance between the first fixed electrode and the second fixed electrode does not exceed a predetermined value, and input in the vertical direction may become unstable. Further, in the conventionally proposed coordinate input device, the key top and the actuator are separate bodies, and the number of parts is large, and the assemblability is poor.

【0006】本発明は、前述したような問題点に鑑みて
なされたもので、垂直方向の入力を確実に行うことがで
きると共に、部品点数を減らして組立性の良い座標入力
装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a coordinate input device which can perform input in the vertical direction reliably, reduces the number of parts, and has good assemblability. With the goal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第1の解決手段として本発明の座標入力装置は、回路
基板と、この回路基板の表面に前記回路基板と平行方向
の入力を感知可能な複数の電極をそれぞれ円周方向に分
割して設けた固定電極と、少なくとも前記固定電極との
間に所定寸法のギャップを有して対向する部分に可動電
極を形成した弾性部材を配設し、この弾性部材に連結し
たスライダーと、このスライダーに係合して前記回路基
板と平行方向に操作可能なキートップとを備え、前記固
定電極の中央部には互いに絶縁された一対の接点部を有
するスイッチ回路を形成し、このスイッチ回路の上部に
ドーム状で弾性変形可能な金属接点を配設し、この金属
接点を押圧操作可能な押圧部を前記キートップに一体形
成し、前記キートップを前記回路基板と平行方向に操作
すると、前記スライダーを介して前記弾性部材が弾性変
形して前記ギャップが変化し、また、前記押圧部上の前
記キートップを前記回路基板と直交する方向に押圧する
と、前記金属接点が前記押圧部に押圧されて弾性変形
し、前記一対の接点部が前記金属接点を介して導通して
前記スイッチ回路の接点の切り換えがされるような構成
とした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a coordinate input device for detecting a circuit board and an input in a direction parallel to the circuit board on a surface of the circuit board. A fixed electrode provided by dividing a plurality of possible electrodes in the circumferential direction, and an elastic member having a movable electrode formed at a portion facing at least a gap of a predetermined dimension between the fixed electrode and the fixed electrode are provided. A slider connected to the elastic member; and a key top which is engaged with the slider and is operable in a direction parallel to the circuit board. A dome-shaped elastically deformable metal contact is disposed above the switch circuit, and a pressing portion capable of pressing the metal contact is integrally formed with the key top, and the key top is formed. When the lever is operated in a direction parallel to the circuit board, the elastic member is elastically deformed via the slider to change the gap, and the key top on the pressing portion is moved in a direction orthogonal to the circuit board. When pressed, the metal contact is pressed by the pressing portion to be elastically deformed, and the pair of contact portions are conducted through the metal contact to switch the contact of the switch circuit.

【0008】また、前記課題を解決するための第2の解
決手段として、前記キートップの前記押圧部は、前記金
属接点を押圧操作可能な軸部を有し、この軸部を前記弾
性部材に嵌合させた状態で、前記回路基板と直交する方
向にスライド可能とし、前記軸部の先端部が前記金属接
点に当接して前記キートップが前記回路基板から離れる
方向に弾性付勢されている構成とした。
As a second means for solving the above-mentioned problems, the pressing portion of the key top has a shaft portion capable of pressing the metal contact, and this shaft portion is attached to the elastic member. In the fitted state, the key top is slidable in a direction orthogonal to the circuit board, and the key top is elastically urged in a direction away from the circuit board by contacting the tip of the shaft with the metal contact. The configuration was adopted.

【0009】また、前記課題を解決するための第3の解
決手段として、前記キートップは、前記回路基板と平行
な操作面を有し、この操作面の外周部に、前記操作面と
直交する方向に突出させた突部を形成した構成とした。
As a third means for solving the above problem, the key top has an operation surface parallel to the circuit board, and is provided on an outer peripheral portion of the operation surface at right angles to the operation surface. A configuration was formed in which a protrusion protruded in the direction was formed.

【0010】また、前記課題を解決するための第4の解
決手段として、前記弾性部材は、前記押圧部の前記軸部
が嵌合する嵌合孔を有し、前記軸部の前記先端部に前記
軸部より外形寸法の大きい鍔部を形成し、前記軸部を前
記嵌合孔に嵌合させた前記キートップは、前記鍔部によ
って前記弾性部材から抜け止めされている構成とした。
As a fourth solution for solving the above-mentioned problem, the elastic member has a fitting hole in which the shaft portion of the pressing portion is fitted, and the elastic member is provided at the distal end portion of the shaft portion. A flange having a larger outer dimension than the shaft is formed, and the key top in which the shaft is fitted in the fitting hole is prevented from being removed from the elastic member by the flange.

【0011】また、前記課題を解決するための第5の解
決手段として、前記スライダーを前記回路基板と平行方
向に移動可能に保持する筺体を有し、この筺体の側壁の
内面に前記弾性部材の外周部を密着させて取り付けた構
成とした。
As a fifth means for solving the above-mentioned problems, a housing for holding the slider so as to be movable in a direction parallel to the circuit board is provided, and an inner surface of a side wall of the housing is provided with the elastic member. The outer peripheral portion was attached in close contact.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の座標入力装置を図
1〜図3に基づいて説明する。まず、図1は本発明の座
標入力装置の平面図であり、図2は図1の要部断面図で
あり、図3は本発明に係わる回路基板の平面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A coordinate input device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. First, FIG. 1 is a plan view of a coordinate input device of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of a circuit board according to the present invention.

【0013】本発明の座標入力装置は、図1、2に示す
ように、最上部にキートップ1が配設されている。この
キートップ1は、硬質樹脂材料等からなり、上部に円盤
状のキートップ部2と、このキートップ部2の下部中央
から下方に突出する押圧部3とからなり、外形がコマ状
に形成されている。前記キートップ部2は、図示上部の
外周部に突部2aが形成され、この突部2aの内周側に
1段下がって凹状に形成された操作面2bが形成されて
いる。即ち、キートップ1は、後述する回路基板9と平
行な操作面2bを有し、この操作面2bの外周部に、操
作面2bと直交する方向に突出させた突部2aを形成し
ている。
In the coordinate input device of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a key top 1 is provided at the top. The key top 1 is made of a hard resin material or the like, and has a disk-shaped key top portion 2 at an upper portion and a pressing portion 3 protruding downward from a lower center of the key top portion 2 and has an outer shape formed in a frame shape. Have been. The key top portion 2 has a projection 2a formed on an outer peripheral portion at an upper portion in the drawing, and an operation surface 2b formed in a concave shape by being lowered by one step on an inner peripheral side of the projection 2a. That is, the key top 1 has an operation surface 2b parallel to a circuit board 9 described later, and a protrusion 2a protruding in a direction orthogonal to the operation surface 2b is formed on an outer peripheral portion of the operation surface 2b. .

【0014】また、キートップ部2の下面側には係合凹
部2cが形成され、この係合凹部2cには、中央部から
下方に突出する押圧部3が形成されている。この押圧部
3は、係合凹部2c内に形成された基部3aと、この基
部3aから突出する基部3aより直径寸法が小さい軸部
3bとからなり、この軸部3bの図示下方の先端部3c
に、直径寸法が軸部3bより大きく基部3aより小さい
鍔部3dが形成されてまた、キートップ部2の係合凹部
2cには、スライダー4の係合突部4aが係合して抜け
止めされている。前記係合突部4aの中央部には、キー
トップ1の押圧部3の基部3aが嵌合する嵌合孔4bが
貫通形成されている。
An engaging recess 2c is formed on the lower surface of the key top portion 2, and a pressing portion 3 protruding downward from the central portion is formed in the engaging recess 2c. The pressing portion 3 includes a base 3a formed in the engagement recess 2c and a shaft 3b having a smaller diameter than the base 3a protruding from the base 3a.
A flange portion 3d having a diameter larger than the shaft portion 3b and smaller than the base portion 3a is formed on the engaging concave portion 2c of the key top portion 2. Have been. A fitting hole 4b into which the base 3a of the pressing portion 3 of the key top 1 fits is formed through the center of the engagement protrusion 4a.

【0015】また、嵌合孔4bの下部には、嵌合孔4b
より直径寸法が大きな連結凹部4cが形成されている。
また、スライダー4下部の外周部は、円形で鍔状のフラ
ンジ部4dが形成されている。このようなスライダー4
は、フランジ部4dが、金属板等からなる筐体5の上部
壁5aと、筺体5の一部を切り曲げ形成したブラケット
6との間に遊嵌されて、矢印X、Yの水平方向に移動可
能になっている。
The lower part of the fitting hole 4b has a fitting hole 4b.
A connection recess 4c having a larger diameter dimension is formed.
In addition, a circular flange-shaped flange portion 4d is formed on the outer peripheral portion of the lower portion of the slider 4. Such a slider 4
The flange 4d is loosely fitted between the upper wall 5a of the housing 5 made of a metal plate or the like and the bracket 6 formed by cutting and bending a part of the housing 5, and is horizontally moved by arrows X and Y. It is movable.

【0016】前記筺体5は、外形が矩形状に形成され、
絞り加工等により四方の外周部に側壁5bが形成され、
下方が開放されている。また、筺体5には、スライダー
4のX、Yの水平方向の移動量を規制する2点鎖線で示
す規制部5cが、上部壁5aの一部を切り曲げして形成
されている。また、スライダー4の連結凹部4cには、
弾性部材7の連結突部7aが圧入嵌合されて、スラーダ
ー4と弾性部材7とが連結されている。この弾性部材7
は、例えば全体が導電性を有する弾性ゴム等からなり、
その中央部に円筒状の連結突部7aが図示上方に突出し
て設けられている。
The housing 5 has a rectangular outer shape.
Side walls 5b are formed on the four outer peripheral portions by drawing or the like,
The lower part is open. The housing 5 is formed with a restricting portion 5c, which is indicated by a two-dot chain line, that restricts the amount of horizontal movement of the slider 4 in the X and Y directions by cutting and bending a part of the upper wall 5a. Also, the connecting recess 4c of the slider 4 has
The connection protrusion 7a of the elastic member 7 is press-fitted, and the sladder 4 and the elastic member 7 are connected. This elastic member 7
Is made of, for example, elastic rubber having conductivity,
A cylindrical connecting protrusion 7a is provided at the center thereof so as to protrude upward in the drawing.

【0017】また、連結突部7aの中央部には、キート
ップ1の押圧部3が図示上下方向にスライド可能に嵌合
する第1嵌合孔7bが貫通形成され、この第1嵌合孔7
bの下方に第1嵌合孔4bより直径寸法が大きな第2嵌
合孔7cが形成されている。また、弾性部材7は、外周
方向に延びる腕部7dが形成され、この腕部7dの図示
下部を円形状に所定寸法凹ませて可動電極7eが形成さ
れている。
A first fitting hole 7b into which the pressing portion 3 of the key top 1 is slidably fitted in a vertical direction in the drawing is formed through the center of the connecting projection 7a. 7
A second fitting hole 7c having a larger diameter than the first fitting hole 4b is formed below b. The elastic member 7 is formed with an arm 7d extending in the outer peripheral direction, and a movable electrode 7e is formed by recessing a lower portion of the arm 7d in a circular shape by a predetermined dimension.

【0018】また、腕部7dは、可動電極7eより外側
に外周部7fを有し、この外周部7fは、可動電極7e
が形成された部分の腕部7dより厚く形成されて、上面
がブラケット6に、下面が後述する回路基板9のグラン
ド電極12とに狭持されるようになっている。また、弾
性部材7の外周部7fは、外周端面が矩形状に形成さ
れ、この矩形状の外周端面が筺体5の側壁5b内面に密
着して嵌入されている。そのために、本発明の座標入力
装置は、上方から水滴等を誤って落下させたとしても、
この水滴が弾性部材7の外周端面と筺体5の側壁5b内
面との密着部分から後述する回路基板9上に侵入するの
を防ぐことができるようになっている。
The arm 7d has an outer peripheral portion 7f outside the movable electrode 7e, and the outer peripheral portion 7f is connected to the movable electrode 7e.
Is formed so as to be thicker than the arm portion 7d of the portion where the is formed, and the upper surface is held by the bracket 6 and the lower surface is held by the ground electrode 12 of the circuit board 9 described later. The outer peripheral portion 7f of the elastic member 7 has a rectangular outer peripheral end surface, and the rectangular outer peripheral end surface is closely fitted to the inner surface of the side wall 5b of the housing 5. Therefore, even if the coordinate input device of the present invention accidentally drops water drops or the like from above,
The water droplets can be prevented from entering a circuit board 9 to be described later from a contact portion between the outer peripheral end surface of the elastic member 7 and the inner surface of the side wall 5b of the housing 5.

【0019】また、弾性部材7は、キートップ1を矢印
X、Yの水平方向に操作すると、スライダー4を介して
連結突部7aが水平方向に押圧されて、腕部7dに形成
した可動電極7eが弾性変形するようになっている。ま
た、弾性部材7は、下面中央部に第2嵌合孔7cより直
径寸法が大きなスイッチ収納部7gが所定の深さで形成
され、このスイッチ収納部7gの周囲にスイッチ収納部
7gと可動電極7eとを仕切る突部7hが形成されてい
る。そして、弾性部材7は、突部7hと、外周部7fと
の下面が、後述する回路基板9に当接して、可動電極7
eとの間に、所定寸法のギャップGが形成されている。
When the key top 1 is operated in the horizontal directions indicated by arrows X and Y, the connecting member 7a is pressed in the horizontal direction via the slider 4, and the elastic member 7 is moved by the movable electrode formed on the arm 7d. 7e is elastically deformed. In the elastic member 7, a switch housing 7g having a diameter larger than the second fitting hole 7c is formed at a predetermined depth in the center of the lower surface, and the switch housing 7g and the movable electrode are formed around the switch housing 7g. A projection 7h is formed to partition the projection 7e from the projection 7e. The lower surface of the projection 7h and the outer peripheral portion 7f of the elastic member 7 abut on a circuit board 9 described later, and the movable electrode 7
e, a gap G having a predetermined size is formed.

【0020】前記キートップ1の押圧部3は、スライダ
ー4の嵌合孔4bに基部3aが位置し、弾性部材7の第
1嵌合孔7bに軸部3bが所定の隙間を有して嵌合し、
第2嵌合孔7cに鍔部3dが嵌合して、先端部3cがス
イッチ収納部7gに位置するようになっている。このよ
うなキートップ1は、弾性部材7の第2嵌合孔7cに嵌
合した鍔部3dにより、上方に抜け止めされている。ま
た、キートップ部2の係合凹部2cに嵌合するスライダ
ー4は、係合突部4aの上面と係合凹部2cの底面とに
所定の隙間が形成されて、キートップ1が矢印Zの下方
に降下可能になっている。
The pressing portion 3 of the key top 1 has a base portion 3a located in a fitting hole 4b of the slider 4 and a shaft portion 3b fitted in a first fitting hole 7b of the elastic member 7 with a predetermined gap. And
The flange 3d is fitted in the second fitting hole 7c, so that the tip 3c is located in the switch housing 7g. Such a key top 1 is prevented from dropping upward by a flange 3d fitted in the second fitting hole 7c of the elastic member 7. The slider 4 fitted into the engagement recess 2c of the key top portion 2 has a predetermined gap formed between the upper surface of the engagement projection 4a and the bottom surface of the engagement recess 2c. It can be lowered downward.

【0021】前記キートップ1の押圧部3の弾性部材7
への組み込みは、押圧部3上部の操作面2bに荷重を加
えて、鍔部3dを弾性部材7の第1嵌合孔7bに圧入す
ると、第1嵌合孔7bが弾性変形して外側に広がって、
鍔部3dが第2嵌合孔7cに押し込まれるようになって
いる。このような弾性部材7に組み込まれた押圧部3の
下部には、弾性変形可能でドーム状に形成されたステン
レス板等からなる金属接点8が配設されており、この金
属接点8に押圧部3の先端部3cが当接して、キートッ
プ1が後述する回路基板9から離れる方向の上方に弾性
付勢されている。そして、キートップ部2の操作面2b
を操作者の指等で押圧操作することにより、押圧部3が
矢印Z方向にスライドして、金属接点8を弾性変形させ
て平坦状になる。この金属接点8が平坦状になることに
よりキートップ1を押圧する操作者の指にクリック感が
伝達されるようになっている。
The elastic member 7 of the pressing portion 3 of the key top 1
When the flange 3d is pressed into the first fitting hole 7b of the elastic member 7 by applying a load to the operation surface 2b above the pressing portion 3, the first fitting hole 7b is elastically deformed to the outside. Spread,
The flange 3d is pushed into the second fitting hole 7c. A metal contact 8 made of an elastically deformable dome-shaped stainless steel plate or the like is provided below the pressing portion 3 incorporated in the elastic member 7. 3, the key top 1 is elastically urged upward in a direction away from a circuit board 9 described later. Then, the operation surface 2b of the key top unit 2
Is pressed by an operator's finger or the like, the pressing portion 3 slides in the direction of the arrow Z, and the metal contact 8 is elastically deformed to be flat. When the metal contact 8 is flat, a click feeling is transmitted to the operator's finger pressing the key top 1.

【0022】また、弾性部材7の下部には回路基板9が
配設され、この回路基板9は、例えばガラスエポキシ樹
脂等の硬質の材料からなり、弾性部材7の可動電極7e
が対向する側の面には、図3に示すような、固定電極1
0が形成されている。この固定電極10は、円周方向に
等分割された導電性の第1〜第4の電極10a〜10d
が印刷等により形成されて、それぞれが電気的に絶縁さ
れたいる。また、第1〜第4の電極10a〜10dは、
上方が誘電体膜(図示せず)で覆われて、上部の可動電
極7e、及び突部7hとは絶縁されている。
A circuit board 9 is provided below the elastic member 7, and the circuit board 9 is made of a hard material such as a glass epoxy resin.
The fixed electrode 1 as shown in FIG.
0 is formed. The fixed electrode 10 includes first to fourth conductive electrodes 10a to 10d equally divided in a circumferential direction.
Are formed by printing or the like, and are electrically insulated from each other. The first to fourth electrodes 10a to 10d are
The upper part is covered with a dielectric film (not shown), and is insulated from the upper movable electrode 7e and the protrusion 7h.

【0023】また、固定電極10の中央部には、それぞ
れの電極10a〜10dと絶縁されたスイッチ回路11
が印刷等により形成されている。前記スイッチ回路11
の上部には誘電体膜は形成されておらず、スイッチ回路
11は露出している。また、スイッチ回路11は、一方
の接点部11aが円環状に形成され、この一方の接点部
11aの内周側に他方の接点部11bが円形状に形成さ
れている。即ち、固定電極10の中央部には、互いに絶
縁された一対の接点部11a、11bを有するスイッチ
回路11が形成されている。
In the center of the fixed electrode 10, a switch circuit 11 insulated from the electrodes 10a to 10d is provided.
Are formed by printing or the like. The switch circuit 11
No dielectric film is formed on the upper part of the switch, and the switch circuit 11 is exposed. In the switch circuit 11, one contact portion 11a is formed in an annular shape, and the other contact portion 11b is formed in a circular shape on the inner peripheral side of the one contact portion 11a. That is, a switch circuit 11 having a pair of contact portions 11a and 11b insulated from each other is formed at the center of the fixed electrode 10.

【0024】そして、スイッチ回路11上には金属接点
8が配設され、この金属接点8の外周部と一方の接点部
11aとが当接して電気的に導通している。更に、回路
基板9上の固定電極10を囲むように、固定電極10と
絶縁されたグランド電極部12が形成されている。この
グランド電極部12は外周部が矩形状に形成され、この
グランド電極部12上に弾性部材7の外周部7f下面が
位置して、弾性部材7とグランド電極12とは電気的に
接続されている。また、スイッチ回路11上に位置する
金属接点8は、キートップ1の操作面2bを矢印Zの下
方に押圧操作することにより、押圧部3に押圧されて弾
性変形して平坦状になる。すると、一対の接点部11
a、11bが金属接点8を介して導通し、スイッチ回路
11の接点の切り換えがされ、垂直方向の入力が行える
ようになっている。
A metal contact 8 is provided on the switch circuit 11, and an outer peripheral portion of the metal contact 8 and one contact portion 11a are in contact with each other and are electrically connected. Further, a ground electrode portion 12 insulated from the fixed electrode 10 is formed so as to surround the fixed electrode 10 on the circuit board 9. The outer peripheral portion of the ground electrode portion 12 is formed in a rectangular shape, and the lower surface of the outer peripheral portion 7f of the elastic member 7 is located on the ground electrode portion 12, so that the elastic member 7 and the ground electrode 12 are electrically connected. I have. The metal contact 8 located on the switch circuit 11 is pressed by the pressing portion 3 by pressing the operation surface 2b of the key top 1 below the arrow Z, and is elastically deformed to be flat. Then, the pair of contact portions 11
The terminals a and 11b conduct through the metal contact 8, the contact of the switch circuit 11 is switched, and the input in the vertical direction can be performed.

【0025】また、それぞれの電極10a〜10d、及
び一対の接点部11a、11bは、回路基板9に形成し
たスルーホール9aにより、回路基板9の下面に配設し
たFPC(フレキシブルプリント配線基板)13の回路
パターンにそれぞれ電気的に接続されている。また、F
PC13の回路パターンには、静電容量の変化を検出可
能な例えばICチップ(図示せず)からなる制御手段が
搭載されている。
Each of the electrodes 10a to 10d and the pair of contact portions 11a and 11b are connected to an FPC (flexible printed circuit board) 13 provided on the lower surface of the circuit board 9 by a through hole 9a formed in the circuit board 9. Are electrically connected to the respective circuit patterns. Also, F
The circuit pattern of the PC 13 is provided with control means, for example, an IC chip (not shown) capable of detecting a change in capacitance.

【0026】このような構成の本発明の座標入力装置の
操作を説明すると、キートップ1を矢印X、Yの水平方
向に操作する前の待機状態(初期状態)においては、可
動電極7eと、それぞれの電極10a〜10dとの間の
静電容量値がFPC13の制御手段に読み取りされてい
る。そして、図2において、キートップ1を回路基板9
と平行方向の、例えば左方向に操作すると、弾性部材7
は、連結突部7aが図示左側に傾くと共に、図示左側の
腕部7dが下方に変形する。すると、図示左側の可動電
極7eの一部が誘電体膜を介して固定電極10の第2電
極10bに密着して、第2電極10bとの間の静電容量
がプラス側に変化する。この時、第2電極10bの反対
側にある第4電極10dは、可動電極7eとの間のギャ
ップGが初期状態より広がって、静電容量がマイナス側
に変化する。前記第2電極10bの静電容量変化を制御
手段が検出し、この静電容量変化量に対応して、例えば
パソコン(図示せず)のディスプレー上のカーソルを左
方向の所望に位置に移動させるようになっている。
The operation of the coordinate input device of the present invention having such a configuration will be described. In the standby state (initial state) before the key top 1 is operated in the horizontal directions of the arrows X and Y, the movable electrode 7e and The capacitance value between each of the electrodes 10a to 10d is read by the control means of the FPC 13. In FIG. 2, the key top 1 is connected to the circuit board 9.
When the operation is performed in a direction parallel to, for example, the left direction, the elastic member 7
In this case, the connecting projection 7a tilts to the left in the figure, and the arm 7d on the left in the figure deforms downward. Then, a part of the movable electrode 7e on the left side in the figure comes into close contact with the second electrode 10b of the fixed electrode 10 via the dielectric film, and the capacitance between the movable electrode 7e and the second electrode 10b changes to the plus side. At this time, the gap G between the fourth electrode 10d on the opposite side of the second electrode 10b and the movable electrode 7e is wider than the initial state, and the capacitance changes to the minus side. The control means detects a change in the capacitance of the second electrode 10b, and moves a cursor on a display of, for example, a personal computer (not shown) to a desired position in the left direction in accordance with the change in the capacitance. It has become.

【0027】また、図2において、キートップ1を、回
路基板9と平行方向の、例えば右方向に操作すると、弾
性部材7の連結突部7aが図示右方向に傾くと共に、図
示右側の腕部7dが下方に変形し、図示右側の可動電極
7eの一部が誘電体膜を介して固定電極10の第4電極
10dに密着して、第4電極10dとの間の静電容量が
プラス側に変化する。この第4電極10dの静電容量変
化を制御手段が検出すると、この静電容量変化量に対応
して、例えばパソコンのディスプレー上のカーソルを右
方向の所望の位置に移動させるようになっている。
In FIG. 2, when the key top 1 is operated in a direction parallel to the circuit board 9, for example, rightward, the connecting projection 7a of the elastic member 7 is tilted rightward in the figure, and the right arm shown in the figure. 7d is deformed downward, and a part of the movable electrode 7e on the right side in the figure is in close contact with the fourth electrode 10d of the fixed electrode 10 via the dielectric film, so that the capacitance between the fourth electrode 10d and the fourth electrode 10d is positive. Changes to When the control means detects the change in capacitance of the fourth electrode 10d, the cursor on the display of the personal computer is moved to a desired position in the right direction, for example, in accordance with the change in capacitance. .

【0028】また、カーソルをディスプレー上の所望の
位置に移動させた状態で、キートップ1の操作面2bを
指等で矢印Zの回路基板9と直交する方向に軽く押圧す
ると、押圧部3の先端部3cが金属接点8を押圧する。
すると、ドーム状の金属接点8が平坦状に弾性変形し
て、スイッチ回路11の一方と他方の接点部11a、1
1bが導通して、スイッチ回路11の接点の切り換えが
される。この接点の切り換えを制御手段が検出すると、
ディスプレー上の所望の位置に移動させたカーソルを決
定することができる。また、キートップ1に加えていた
水平方向、あるいは垂直方向の荷重を解除すると、弾性
部材7の弾性力、あるいは金属接点8の弾性力によっ
て、キートップ1、弾性部材7は、それぞれ元の初期状
態に自動復帰するようになっている。
When the cursor is moved to a desired position on the display and the operation surface 2b of the key top 1 is lightly pressed with a finger or the like in a direction orthogonal to the circuit board 9 indicated by the arrow Z, the pressing portion 3 The tip 3c presses the metal contact 8.
Then, the dome-shaped metal contact 8 is elastically deformed into a flat shape, and one and the other contact portions 11a, 1a of the switch circuit 11 are connected.
1b conducts, and the contact of the switch circuit 11 is switched. When the control means detects the switching of the contact,
The cursor moved to a desired position on the display can be determined. When the horizontal or vertical load applied to the key top 1 is released, the key top 1 and the elastic member 7 are respectively returned to the original initial state by the elastic force of the elastic member 7 or the metal contact 8. It automatically returns to the state.

【0029】また、弾性部材7は全体が導電性を有する
導電ゴム等からなるもので説明したが、弾性部材7は絶
縁性のゴムで形成し、可動電極7e及びこの可動電極7
eに接続される外周部7fの下面だけを導電性材料で形
成したものでも良い。即ち、弾性部材7は、少なくとも
固定電極10との間に所定寸法のギャップを有して対向
する部分に導電性の可動電極を設けたものであれば良
い。
Although the elastic member 7 has been described as being made entirely of conductive rubber or the like having conductivity, the elastic member 7 is formed of insulating rubber, and has a movable electrode 7e and a movable electrode 7e.
Only the lower surface of the outer peripheral portion 7f connected to e may be formed of a conductive material. That is, the elastic member 7 may be any member provided with a conductive movable electrode at a portion opposed to the fixed member 10 with at least a gap of a predetermined dimension.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の座標入力装
置は、金属接点を押圧操作可能な押圧部をキートップに
一体形成し、押圧部上のキートップを回路基板と直交す
る方向に押圧すると、金属接点が押圧部に押圧されて弾
性変形し、一対の接点部が金属接点を介して導通してス
イッチ回路の接点の切り換えがされるようにしたので、
垂直方向の入力を、キートップに一体形成した押圧部
で、ドーム状の金属接点を押圧操作時に生じるクリック
感により、接点の切り換えがされたことを認識できる。
そのために、垂直方向の入力を確実に行うことができる
と共に、クリック感による操作フィリングの良い座標入
力装置を提供できる。また、キートップに押圧部を一体
形成したので、部品点数を削減することができ、組立性
を良くすることができる。
As described above, in the coordinate input device according to the present invention, the pressing portion capable of pressing the metal contact is formed integrally with the key top, and the key top on the pressing portion is perpendicular to the circuit board. When pressed, the metal contact is pressed by the pressing portion and is elastically deformed, so that the pair of contact portions are conducted through the metal contact and the contact of the switch circuit is switched, so that
It is possible to recognize that the contact has been switched by a click feeling generated when the dome-shaped metal contact is pressed by the pressing portion integrally formed on the key top in the vertical input.
For this reason, it is possible to provide a coordinate input device that can perform the input in the vertical direction reliably and has a good operation feeling by a click feeling. Further, since the pressing portion is formed integrally with the key top, the number of parts can be reduced, and the assembling property can be improved.

【0031】また、キートップの押圧部は、スライダー
と弾性部材とに嵌合させた状態で、回路基板と直交する
方向にスライド可能とし、先端部が金属接点に当接して
キートップが回路基板から離れる方向に弾性付勢されて
いるので、キートップによる金属接点の押圧操作が容易
となり、垂直方向入力を確実に行うことができる。
The pressing portion of the key top is slidable in a direction orthogonal to the circuit board in a state of being fitted to the slider and the elastic member. Since it is elastically urged away from the key contact, the pressing operation of the metal contact by the key top becomes easy, and the input in the vertical direction can be reliably performed.

【0032】また、キートップは、操作面の外周部に、
操作面と直交する方向に突出させた突部を形成したの
で、キートップを操作者の指等で水平方向に操作時に、
突部によって指等を確実に操作面に位置させてガイドさ
せすることができる。そのために、キートップの水平方
向の操作が容易で、且つ確実に行うことができる。
The key top is provided on the outer peripheral portion of the operation surface.
Since the projection is formed to project in the direction perpendicular to the operation surface, when the key top is operated in the horizontal direction with the operator's finger etc.,
The projection allows a finger or the like to be reliably positioned on the operation surface and guided. Therefore, the horizontal operation of the key top can be easily and reliably performed.

【0033】また、キートップの押圧部の先端部に軸部
より外形寸法の大きな鍔部を形成し、軸部を嵌合孔に嵌
合させたキートップは、鍔部によって弾性部材から抜け
止めされので、搬送時等にキートップが弾性部材から抜
け出すことがない。
Further, a flange having a larger outer dimension than the shaft is formed at the tip of the pressing portion of the keytop, and the keytop having the shaft fitted into the fitting hole is prevented from coming off from the elastic member by the flange. Therefore, the key top does not fall out of the elastic member during transportation or the like.

【0034】また、筺体の側壁の内面に弾性部材の外周
端部を密着させて取り付けたので、操作者が誤って水等
の液体を上方からこぼしたとしても、この水滴が回路基
板の固定電極、あるいはスイッチ回路に侵入するのを防
ぐことができる、防水機能を備えた座標入力装置を提供
できる。
Further, since the outer peripheral end of the elastic member is closely attached to the inner surface of the side wall of the housing, even if an operator accidentally spills a liquid such as water from above, the water droplets are generated by the fixed electrode on the circuit board. Alternatively, it is possible to provide a coordinate input device having a waterproof function capable of preventing the switch from entering the switch circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に関する座標入力装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a coordinate input device according to the present invention.

【図2】図1の要部断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a main part of FIG.

【図3】本発明に係わる回路基板の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a circuit board according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 キートップ 2 キートップ部 2a 突部 2b 操作面 2c 係合凹部 3 押圧部 3a 基部 3b 軸部 3c 先端部 3d 鍔部 4 スライダー 4a 係合突部 4b 嵌合孔 4c 連結凹部 4d フランジ部 5 筺体 5a 上壁部 5b 側壁 5c 規制部 6 ブラケット 7 弾性部材 7a 連結突部 7b 第1係合孔 7c 第2係合孔 7d 腕部 7e 可動電極 7f 外周部 7g スイッチ収納部 8 金属接点 9 回路基板 10 固定電極 11 スイッチ回路 11a 一方の接点部 11b 他方の接点部 12 グランド電極 13 FPC DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Key top 2 Key top part 2a Projection part 2b Operation surface 2c Engagement concave part 3 Press part 3a Base part 3b Shaft part 3c Tip part 3d Flange part 4 Slider 4a Engagement protrusion 4b Fitting hole 4c Connection concave part 4d Flange part 5 Housing 5a upper wall portion 5b side wall 5c regulating portion 6 bracket 7 elastic member 7a connecting protrusion 7b first engaging hole 7c second engaging hole 7d arm 7e movable electrode 7f outer peripheral portion 7g switch housing portion 8 metal contact 9 circuit board 10 Fixed electrode 11 Switch circuit 11a One contact part 11b The other contact part 12 Ground electrode 13 FPC

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回路基板と、この回路基板の表面に前記
回路基板と平行方向の入力を感知可能な複数の電極をそ
れぞれ円周方向に分割して設けた固定電極と、少なくと
も前記固定電極との間に所定寸法のギャップを有して対
向する部分に可動電極を形成した弾性部材を配設し、こ
の弾性部材に連結したスライダーと、このスライダーに
係合して前記回路基板と平行方向に操作可能なキートッ
プとを備え、前記固定電極の中央部には互いに絶縁され
た一対の接点部を有するスイッチ回路を形成し、このス
イッチ回路の上部にドーム状で弾性変形可能な金属接点
を配設し、この金属接点を押圧操作可能な押圧部を前記
キートップに一体形成し、前記キートップを前記回路基
板と平行方向に操作すると、前記スライダーを介して前
記弾性部材が弾性変形して前記ギャップが変化し、ま
た、前記押圧部上の前記キートップを前記回路基板と直
交する方向に押圧すると、前記金属接点が前記押圧部に
押圧されて弾性変形し、前記一対の接点部が前記金属接
点を介して導通して前記スイッチ回路の接点の切り換え
がされるようにしたことを特徴とする座標入力装置。
A fixed electrode provided on a surface of the circuit board, and a plurality of electrodes capable of sensing an input in a direction parallel to the circuit board divided in a circumferential direction, and at least the fixed electrode; An elastic member having a movable electrode formed at an opposing portion with a gap of a predetermined size is provided, and a slider connected to the elastic member is engaged with the slider in a direction parallel to the circuit board. A switch circuit having a pair of contact portions insulated from each other at the center of the fixed electrode, and a dome-shaped elastically deformable metal contact is disposed above the switch circuit. When the key top is formed integrally with the key top and the key top is operated in a direction parallel to the circuit board, the elastic member is elastically deformed via the slider. When the gap changes, and the key top on the pressing portion is pressed in a direction orthogonal to the circuit board, the metal contact is pressed by the pressing portion and elastically deforms, and the pair of contacts A coordinate input device, wherein a portion is conducted through the metal contact to switch the contact of the switch circuit.
【請求項2】 前記キートップの前記押圧部は、前記金
属接点を押圧操作可能な軸部を有し、この軸部を前記弾
性部材に嵌合させた状態で、前記回路基板と直交する方
向にスライド可能とし、前記軸部の先端部が前記金属接
点に当接して前記キートップが前記回路基板から離れる
方向に弾性付勢されていることを特徴とする請求項1記
載の座標入力装置。
2. The pressing part of the key top has a shaft part capable of pressing the metal contact, and a direction perpendicular to the circuit board when the shaft part is fitted to the elastic member. 2. The coordinate input device according to claim 1, wherein the key top is elastically urged in a direction in which the tip of the shaft portion comes into contact with the metal contact and the key top moves away from the circuit board.
【請求項3】 前記キートップは、前記回路基板と平行
な操作面を有し、この操作面の外周部に、前記操作面と
直交する方向に突出させた突部を形成したことを特徴と
する請求項1、または2記載の座標入力装置。
3. The key top has an operation surface parallel to the circuit board, and a protrusion protruding in a direction perpendicular to the operation surface is formed on an outer peripheral portion of the operation surface. 3. The coordinate input device according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記弾性部材は、前記押圧部の前記軸部
が嵌合する嵌合孔を有し、前記軸部の前記先端部に前記
軸部より外形寸法の大きい鍔部を形成し、前記軸部を前
記嵌合孔に嵌合させた前記キートップは、前記鍔部によ
って前記弾性部材から抜け止めされていることを特徴と
する請求項1乃至3記載の座標入力装置。
4. The elastic member has a fitting hole in which the shaft portion of the pressing portion fits, and forms a flange having a larger outer dimension than the shaft at the tip of the shaft. 4. The coordinate input device according to claim 1, wherein the key top having the shaft portion fitted in the fitting hole is prevented from being removed from the elastic member by the flange portion. 5.
【請求項5】 前記スライダーを前記回路基板と平行方
向に移動可能に保持する筺体を有し、この筺体の側壁の
内面に前記弾性部材の外周端部を密着させて取り付けた
ことを特徴とする請求項1乃至4記載の座標入力装置。
5. A housing for holding the slider movably in a direction parallel to the circuit board, wherein an outer peripheral end of the elastic member is attached to an inner surface of a side wall of the housing in close contact. The coordinate input device according to claim 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008146417A (en) * 2006-12-11 2008-06-26 Sunarrow Ltd Direction input device
WO2009063683A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-22 Japan Aviation Electronics Industry Limited Sliding multi-way switch
JP2016095718A (en) * 2014-11-14 2016-05-26 アルプス電気株式会社 Vibration generating device and input device using the same
JP2016110302A (en) * 2014-12-04 2016-06-20 アルプス電気株式会社 Input device

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