JP2003131812A

JP2003131812A - 座標入力装置

Info

Publication number: JP2003131812A
Application number: JP2001330588A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nakai; 隆中井
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2003-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、Ｘ−Ｙ方向の座標入力が可能な入
力部材を有し、この入力部材を操作可能な操作部材は、
水平方向、又は垂直方向、又は斜め方向等の操作が可能
な複数の種類を交換するようにして、汎用性のある座標
入力装置を提供すること。【解決手段】可動電極７を押圧操作可能な操作部材を
可動電極７上に配設し、固定電極２と可動電極７との間
に所定の隙間を形成し、操作部材を操作することにより
可動電極７が押圧されて、固定電極２と可動電極７との
間の静電容量が変化可能とし、操作部材は、この操作部
材に加える荷重の操作方向が異なる複数の種類を有し、
この複数の種類を交換可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、あるいは携帯電話等に用いることができる座
標入力装置に関する。

【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。このような従来提案さ
れている座標入力装置は、図９に示すように、最上部に
キートップ３１が配設されている。このキートップ３１
は、下部中央から下方に突出して押圧部３２が形成され
ている。

【０００３】また、キートップ３１の下面側には係合凹
部３１ａが形成され、この係合凹部３１ａの中央部から
押圧部３２が下方に突出形成されている。また、キート
ップ３１の係合凹部３１ａには、スライダー３３が係合
して抜け止めされている。前記スライダー３３の中央部
には、キートップ３１の押圧部３２が挿通して上下動可
能な挿通穴３３ａが貫通形成されている。

【０００４】また、スライダー３３の下部外周部は、円
形で鍔状のフランジ部３３ｃが形成されている。そし
て、フランジ部３３ｃが、金属ケース３４の上部壁３４
ａと、この上部壁３４ａと所定の隙間を有して配設され
たブラケット３５との間に遊嵌されて、スライダー３３
が水平方向にスライド移動可能になっている。また、ス
ライダー３３の下部に形成した凹部３３ｄに、弾性部材
３６の連結突部３６ａが圧入嵌合されて、スライダー３
３と弾性部材３６とが連結されている。前記弾性部材３
６は、例えば全体が導電性を有する導電性ゴム等で形成
されている。

【０００５】また、連結突部３６ａには、嵌合穴３６ｂ
が貫通形成されて、キートップ３１の押圧部３２が上下
動自在になっている。また、弾性部材３６は、外周方向
に延出する腕部３６ｃが形成され、この腕部３６ｃの下
面には、円形状に凹ませて可動電極３６ｄが形成されて
いる。また、可動電極３６ｄより外側の外周側に、腕部
３６ｃより厚肉の厚肉部３６ｅを有し、この厚肉部３６
ｅは、上面がブラケット３５に、下面が後述する回路基
板３８に圧接狭持されて、弾性部材３６の厚肉部３６ｅ
の動きが規制されている。

【０００６】前記弾性部材３６は、キートップ３１を水
平方向に操作すると、スライダー３３を介して腕部３６
ｃが弾性変形し、腕部３６ｃ下面の可動電極３６ｄが変
形するようになっている。また、弾性部材３６は、嵌合
穴３６ｂ下部中央に、嵌合穴３６ｂより直径寸法が大き
なスイッチ収納部３６ｆが形成されている。前記キート
ップ３１の押圧部３２は、スライダー３３の挿通孔３３
ａ、及び弾性部材３６の嵌合孔３６ｂに嵌合して、図示
下方の先端部３２ａがスイッチ収納部３６ｆに位置する
ようになっている。

【０００７】また、スイッチ収納部３６ｆには、ステン
レス板等でドーム状に形成された金属接点３７が収納さ
れてガイドされている。そして、キートップ３１は、押
圧部３２の先端部３２ａが、金属接点３７のドーム状の
頂部に当接して、上方に弾性付勢されている。前記弾性
部材３６は、回路基板３８に載置されており、この回路
基板３８には、可動電極３６ｄと対向する部分に、円周
方向に４等分に分割された電極（図示せず）からなる固
定電極が形成されている。

【０００８】そして、可動電極３６ｄと固定電極との間
に、所定寸法のギャップが形成され、キートップ３１の
水平方向の操作で、可動電極３６ｄが弾性変形すると、
固定電極との間の静電容量が可変するようになってい
る。また、スイッチ収納部３６ｆに位置させた金属接点
３７と対向する位置の回路基板３８には、中央固定接点
（図示せず）と、この中央固定接点と絶縁された外周側
に円環状の周辺固定接点（図示せず）とからなるスイッ
チ回路が形成されている。そして、周辺固定接点に金属
接点３７の外周部が当接して電気的に接続され、金属接
点３７のドーム状の頂部は中央固定接点から離間した状
態になっている。

【０００９】このような従来提案されている座標入力装
置の操作は、キートップ３１を垂直方向に押圧すると、
押圧部３２が下方に移動して先端部３２ａが金属接点３
７の頂部を押圧する。すると、金属接点３７が弾性変形
して、ドーム状の頂部が中央固定接点に当接し、スイッ
チ回路の接点の切り換えを行うことができる。また、キ
ートップ３１に、例えば図示右側から図示左方向に水平
方向の荷重を加えると、図示右側の可動電極３６ｄが、
回路基板３８の固定接点から離れる方向に弾性変形し
て、固定電極との間のギャップが大きくなり静電容量が
マイナス側に変化する。

【００１０】また、図示左側の可動電極３６ｄは、回路
基板３８の固定接点に近づく方向に弾性変形して、固定
電極との間のギャップが小さくなり、静電容量がプラス
側に変化する。この静電容量の変化を図示しない制御部
が検出すると、水平方向の入力がされたことを検知し
て、例えば携帯電話等のディスプレー上のカーソルを所
望の位置に移動させるような座標入力が可能になってい
る。また、キートップ３１を垂直方向に押圧操作して、
スイッチ回路の接点の切り換えを行うことにより、例え
ばカーソルが位置する部分のメッセージ等を開くことが
できるようになっている。

【００１１】

【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、可動電極３６ｄ
と固定電極との間の静電容量を変化せせるには、キート
ップ３１を水平方向にだけしか移動させて操作できなか
った。そのために、従来提案されている座標入力装置
は、水平方向の操作とは異なる、例えば垂直方向の押圧
操作で座標入力することができず、汎用性がなかった。

【００１２】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、Ｘ−Ｙ方向の座標入力が可能な入力部
材を有し、この入力部材を操作可能な操作部材は、水平
方向、又は垂直方向、又は斜め方向等の操作が可能な複
数の種類を交換するようにして、汎用性のある座標入力
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【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、底壁
を有する下ケースと、前記底壁に円周方向に分割して設
けた複数の電極からなる固定電極と、この固定電極と対
向する側に配設した可動電極とを備え、前記可動電極を
押圧操作可能な操作部材を前記可動電極上に配設して、
前記固定電極と前記可動電極との間に所定の隙間を形成
し、前記操作部材を操作することにより前記可動電極が
押圧されて、前記固定電極と前記可動電極との間の静電
容量が変化可能とし、前記操作部材は、この操作部材に
加える荷重の操作方向が異なる複数の種類を有し、この
複数の種類を交換可能にした構成とした。

【００１４】また、前記課題を解決するための第２の解
決手段として、前記操作部材は、少なくとも、前記可動
電極が前記固定電極に近づく方向と平行な垂直方向の操
作、又は前記垂直方向に対して斜め方向の操作、又は前
記垂直方向と直交する方向の水平方向の操作が可能な種
類からなる構成とした。

【００１５】また、前記課題を解決するための第３の解
決手段として、前記垂直方向の操作が可能な種類の前記
操作部材は、所定位置を前記垂直方向に押圧することに
より、この押圧された部分の前記可動電極が前記固定電
極側に近づいて、前記可動電極と前記固定電極との間の
前記静電容量が変化するようにした構成とした。

【００１６】また、前記課題を解決するための第４の解
決手段として、前記垂直方向に対して斜め方向の操作が
可能な種類の前記操作部材は、前記垂直方向と平行な上
方側に延出する操作部を有し、この操作部は、前記斜め
方向の傾倒荷重を加えて傾倒させることにより、前記傾
倒荷重を加えた側と反対側の前記可動電極が押圧されて
前記固定電極に近づいて、前記可動電極と前記固定電極
との間の前記静電容量が変化するような構成とした。

【００１７】また、前記課題を解決するための第５の解
決手段として、前記水平方向の操作が可能な種類の前記
操作部材は、前記操作部材を前記水平方向に所定量移動
させることにより、前記可動電極と前記固定電極との間
の前記静電容量が変化するような構成とした。

【００１８】また、前記課題を解決するための第６の解
決手段として、前記操作部材は、前記水平方向に操作し
て移動させると弾性変形可能な弾性部材を有し、前記操
作部材に前記水平方向の荷重を加えて前記弾性部材を弾
性変形させることにより、前記水平方向の荷重を加えた
側と反対側の前記可動電極が押圧されて前記固定電極に
近づく構成とした。

【００１９】また、前記課題を解決するための第７の解
決手段として、前記弾性部材は、前記可動電極を押圧可
能な押圧部を、前記弾性部材より硬質の別材料で形成し
て一体化した構成とした。

【００２０】また、前記課題を解決するための第８の解
決手段として、前記可動接点に前記垂直方向に移動可能
な操作軸を配設し、前記固定電極の複数の前記電極に囲
まれた内周側にスイッチ回路を形成し、このスイッチ回
路の接点を切り換え可能な金属接点を前記スイッチ回路
上に配設し、前記操作軸を前記垂直方向に押圧操作する
ことにより、前記金属接点を介して前記スイッチ回路の
前記接点の切り換えを行うような構成とした。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の座標入力装置を図
１〜図６に基づいて説明する。まず、図１は本発明の座
標入力装置に係わる入力部材の斜視図であり、図２は本
発明に係わる入力部材の分解斜視図であり、図３は本発
明に係わる入力部材と操作部材との関係を説明する斜視
図であり、図４は本発明の第１の実施の形態に係わる操
作部材の要部断面図であり、図５は本発明の第２の実施
の形態に係わる操作部材の要部断面図であり、図６は本
発明の第３の実施の形態に係わる操作部材の要部断面図
である。

【００２２】まず、本発明の座標入力装置の入力部材Ｎ
は、図１、図２に示すように、下方側には、外形が多角
形状で樹脂材料からなる下ケース１が配設されている。
この下ケース１は、表面に円形状で所定の深さの空洞部
１ａが形成され、この空洞部１ａは、底部に所定の厚さ
の底壁１ｂが形成されている。また、下ケース１の互い
に対向する２つの外壁には、外向きでフック状の係止部
１ｃがそれぞれ突出形成されているまた、底壁１ｂに
は、円周方向に、例えば４等分に分割して設けた第１電
極〜第４電極２ａ〜２ｄからなる固定電極２が形成され
ている。この固定電極２は、例えば扇状に形成した導電
性の金属板をそれぞれ絶縁分離した状態で、下ケース１
にインサート成形等で一体化されている。

【００２３】また、底壁１ｂの略中央部には、スイッチ
回路３が形成されており、このスイッチ回路３は、中央
部に例えば中央固定接点３ａと、この中央固定接点３ａ
の外側に、中央固定接点３ａと絶縁分離された、例えば
馬蹄形状の周辺固定接点３ｂとが、それぞれ金属板等で
形成されて、インサート成形等で下ケース１に一体形成
されている。また、固定電極２上には、誘電体フィルム
等からなる絶縁フィルム４が配設されている。この絶縁
フィルム４の中央部には、後述する操作軸６が挿通可能
な貫通穴４ａが設けられて、形状がドーナッツ状に形成
されている。

【００２４】また、スイッチ回路３上には、中央部が上
方に膨らんで内部が空洞のドーム状をなす金属接点５が
配設されており、この金属接点５は、ステンレス等の板
厚が非常に薄い金属板からなっている。前記金属接点５
の上部には、金属接点５を押圧操作可能な金属棒等から
なる操作軸６が配設されている。前記操作軸６は、下方
側に外径寸法の大きな押圧部６ａと、上方側に押圧部６
ａより外径寸法が小さい円柱状の操作部６ｂとからなっ
ている。そして、スイッチ回路３上に配設した金属接点
５は、上方に膨らんだ中央部に操作軸６の押圧部６ａが
当接すると共に、下方側の外周部がスイッチ回路３の周
辺固定接点３ｂに位置して、金属接点５と周辺固定接点
３ｂとが導通している。

【００２５】また、固定電極２上に配設した絶縁フィル
ム４上の空洞部１ａ内には、上下動可能な可動電極７が
配設されている。この可動電極７は、図示上方に円盤状
の電極保持部材８と、この電極保持部材８の下面に位置
して電極保持部材８と一体化された導電性の金属板から
なる電極板９とからなっている。前記電極保持部材８
は、円盤状の上面側を所定寸法突出させて平坦状に形成
した操作面８ａが設けられている。また、操作面８ａの
中央部には、操作軸６の操作部６ｂが挿通可能な貫通穴
８ｂが形成されている。電極保持部材８は、円形状の外
周壁の四方に、所定の深さと幅の取付溝８ｃが形成され
るいる。また、前記外周壁寄りから上方に突出して外周
突部８ｄが形成され、この外周突部８ｄは、操作面８ａ
より若干低く形成されている。

【００２６】また、電極保持部材８の下面側に取り付け
される電極板９は、電極保持部材８の取付溝８ｃにスナ
ップ係合可能な取付脚９ａが四方に形成され、中央部に
操作軸６の押圧部６ａが挿通可能な貫通穴９ｂが形成さ
れている。そして、電極板９の取付脚９ａを電極保持部
材８の取付溝８ｃにスナップ係合させると、電極保持部
材８と電極板９とが一体化されて、可動電極７が構成さ
れている。また、電極板９は、操作軸６の外径寸法の大
きな押圧部６ａが接するようになっている。

【００２７】また、空洞部１ａ内に位置する可動電極７
の上部には、金属板からなる上ケース１０が配設され、
この上ケース１０は、平坦部１０ａと、この平坦部１０
ａの中央部に可動電極７の操作面８ａが位置して挿通可
能な挿通穴１０ｂが形成されている。また、平坦部１０
ａの図示左右が下方側に折り曲げられて、互いに対向す
る一対の取付脚１０ｃが設けられている。また、取付脚
１０ｃには、下ケース１の外壁に形成した係止部１ｃに
スナップ係止可能な係止穴１０ｄが形成されている。

【００２８】前述したような本発明に係わる入力部材Ｎ
の組立は、下ケース１の空洞部１ａ内に絶縁フィルム４
を位置させ、この絶縁フィルム４の貫通穴４ａから露出
するスイッチ回路３上に金属接点５を位置させて載置す
る。次に、電極板９と電極保持部材８とを一体化させた
可動電極７の貫通穴８ｂに、操作軸６の操作部６ｂを挿
通した状態で、下ケース１の空洞部１ａ内に位置させる
と、操作軸６の押圧部６ａ下端が金属接点５のドーム状
の頂部に当接して、可動電極７が上方に弾性付勢され
る。そのために、可動電極７は、電極板９と固定電極２
との間に、絶縁フィルム４を介して、所定の隙間が形成
される。

【００２９】また、金属接点５により上方に弾性付勢さ
れる可動電極７の上から、上ケース１０をかぶせると、
平坦部１０ａが可動電極７の外周突部８ｄを下方に押圧
すると共に、取付脚１０ｃの係止穴１０ｄが係止部１ｃ
にスナップ係止されて、本発明に係わる入力部材Ｎが組
み立てられている。このような入力部材Ｎは、図１に示
すように、可動電極７の操作面８ａが、上ケース１０の
平易端部１０ａと同一平面、又は若干挿通穴１０ｂから
上方に突出すると共に、操作軸６の操作部６ｂの先端部
が、操作面８ａから所定の高さ上方に突出する。

【００３０】また、可動電極７の電極板９は、金属接点
５、及び操作軸６を介してスイッチ回路３の周辺固定接
点３ｂに導通しているので、スイッチ回路３及び固定電
極２に通電することにより、固定電極２のそれぞれの電
極２ａ〜２ｄと可動電極７との間に所定の値の静電容量
が形成される。そして、固定電極２と可動電極７との間
に形成される、それぞれの静電容量値は、図示を省略し
た制御手段に自動的に読み取りされるようになってい
る。

【００３１】また、本発明に係わる入力部材Ｎの操作
は、可動電極７の操作面８ａの、外周部寄りの所定位置
を押圧操作すると、可動電極７は、操作軸６を支点とし
て斜めに傾き、押圧した部分の可動電極７と固定電極２
との間の隙間が変化して、可動電極７と固定電極２との
間の静電容量が変化する。この静電容量の変化は、可動
電極７を押圧操作した所定位置が、図１に示す操作軸６
の図示右側だとすると、操作軸６の図示右側の固定電極
２と可動電極７との間の静電容量がプラス側に変化す
る。また、押圧位置と反対側の、操作軸６より図示左側
の固定電極２と可動電極７との間の静電容量はマイナス
側に変化する。このような静電容量の変化を制御手段が
検出して、携帯電話等のディスプレー上のカーソルを所
望のアイコン等の表示位置に移動させることができるよ
うになっている。

【００３２】また、可動電極７から上方に突出する操作
軸６を、金属接点５の付勢力に抗して下方に押圧する
と、ドーム状の金属接点５が平坦状につぶれて、中央固
定接点３ａと周辺固定接点３ｂとが導通して、スイッチ
回路３の接点の切り換えを行うことができる。このスイ
ッチ回路３の接点の切り換えを行うことにより、カーソ
ルが位置する部分のアイコン等を開くことができる。

【００３３】前述のような本発明の係わる入力部材Ｎ
を、例えば携帯電話等の携帯機器に用いる場合は、図３
に示すように、携帯機器Ｋの下フレーム１１には、入力
部材Ｎを半田付け等で取り付けたＦＰＣ（フレキシブル
基板）等からなる基板１２を取り付ける。前記基板１２
には、入力部材Ｎだけでなく、その他の電気部品であ
る、ＩＣ、コンデンサ、抵抗等（図示せず）が取り付け
られている。また、入力部材Ｎ等を取り付けた基板１２
を載置した下フレーム１１と対向する上方には、上フレ
ーム１３がネジ（図示せず）等で取り付けられて配設さ
れている。

【００３４】前記上フレーム１３の貫通穴１３ａには、
後述する第１〜第３の実施の形態の操作部材１４、１
７、２０の複数の種類の内の一種類が取り付けられてい
る。そして、後述する異なる種類である第１、第２、第
３の実施の形態の操作部材１４、１７、２０の内の一種
類を取り付けた上フレーム１３、２４は、入力部材Ｎを
取り付けた下フレーム１１に対して交換可能になってい
る。

【００３５】前記上フレーム１３に取り付けた一種類の
操作部材が、第１の実施の形態の操作部材１４の場合を
説明すると、第１の実施の形態の操作部材１４は、可動
電極７が固定電極２に近づく方向と平行な矢印Ｂの垂直
方向の操作が可能であり、図３、図４に示すように、外
形が円形状で板状に形成された操作部１４ａを有し、こ
の操作部１４ａの外周部側に円弧状の操作突部１４ｂが
形成されている。また、操作部１４ａの中央部には軸穴
１４ｃが貫通形成され、この軸穴１４ｃには、スイッチ
操作軸１５が装着され、上方に抜け止めされた状態で上
下動可能になっている。

【００３６】また、上フレーム１３の下面側には、貫通
穴１３ａを覆う防水シート１６が、接着剤等で取り付け
られている。そのために、操作部材１４上から誤って水
滴等をこぼしても、この水滴が上フレーム１３の内部に
侵入することがなく、基板１２に取り付けた入力装置
Ｎ、及び電気部品等の防水を行って、品質の劣化を防ぐ
ことができる。前記防水シート１６は、弾性のあるゴム
シート等からなり、入力部材Ｎの可動電極７を押圧操作
可能な凸部１６ａが形成されている。

【００３７】そして、上フレーム１３の貫通穴１３ａか
ら露出する防水シート１６上に、スイッチ操作軸１５を
装着した操作部１４ａを載置する。この時操作部１４ａ
の外周面と、貫通穴１３ａの内面との間には、ほぼ均等
な隙間が設けられている。前記防水シート１６上に載置
した操作部材１４は、接着剤等で防水シート１６に固着
されている。

【００３８】そして、操作部材１４の、例えば操作突部
１４ｂを、矢印Ｂの垂直方向に押圧することにより、防
水シート１６の凸部１６ａが可動電極７を押圧して、可
動電極７と固定電極２との間の静電容量が変化するよう
になっている。前記静電容量の変化は、操作軸６より図
示右側の、矢印Ｂの垂直方向に押圧した部分の可動電極
７が固定電極２に近づき、固定電極２と可動電極７との
間の静電容量は、プラス側に変化する。また、押圧部分
と反対側の、操作軸６より図示左側の固定電極２と可動
電極７との静電容量は、マイナス側に変化する。

【００３９】このように本発明の座標入力装置は、プラ
ス側とマイナス側とに変化する静電容量の絶対値を合算
することにより、静電容量の変化幅を大きくすることが
でき、高精度な座標入力が可能になる。また、第１の実
施の形態の操作部材１４は、スイッチ操作軸１５を押圧
操作することにより、防水シート１６を介して操作軸６
が押圧されて、金属接点５を介して内部のスイッチ回路
３の接点の切り換えを行うことができる。

【００４０】また、本発明に係わる第２の実施の形態で
ある、矢印Ｂの垂直方向に対して矢印Ｃの斜め方向の操
作が可能な操作部材１７は、図５に示すように、矢印Ｂ
の垂直方向と平行に上方側に延出する操作部１７ａを有
し、この操作部１７ａの中央部には軸穴１７ｂが貫通形
成され、この軸穴１７ｂにスイッチ操作軸１８が挿入さ
れている。また、操作部材１７の下面側には、ゴム等か
らなる防水シート１９が接着剤等で接着されている。前
記防水シート１９には、可動電極７を押圧操作可能な凸
部１９ａが形成されている。

【００４１】前記操作部１７ａに矢印Ｃの斜め方向の傾
倒荷重を加えて、操作部１７ａを図示左方向に傾倒させ
ることにより、矢印Ｃの斜め方向の傾倒荷重を加える側
と反対側が、防水シート１９の凸部１９ａを介して、操
作軸６より図示左側の可動電極７を押圧すると、操作軸
６より図示左側の可動電極７が固定電極２に近づき、固
定電極２と可動電極７との間の静電容量が、プラス側に
変化する。また、矢印Ｃの斜め方向の傾倒荷重を加える
側である、操作軸６より図示右側の固定電極２と可動電
極７との間の静電容量は、マイナス側に変化する。ま
た、第２の実施の形態の操作部材１７は、スイッチ操作
軸１８を押圧操作することにより、防水シート１９を介
して操作軸６が押圧されて、内部のスイッチ回路３を接
点の切り換えを行うことができる。

【００４２】また、矢印Ｄの水平方向の操作が可能な種
類の第３の実施の形態の操作部材２０は、図６に示すよ
うに、操作突部２０ａとスライド部２０ｂを有し、操作
突部２０ａの中央部に係止穴２０ｃが形成され、この係
止穴２０ｃに、弾性ゴム等からなり、形状が略円錐台形
状の弾性部材２１の上部側が固着されている。また、弾
性部材２１の中央部には、軸穴２１ａが形成され、この
軸穴２１ａにスイッチ操作軸２２が上下動可能に挿通さ
れている。

【００４３】また、弾性部材２１の下部で外周部寄りに
は、可動電極７を押圧操作可能な押圧部２３を有し、こ
の押圧部２３は、弾性部材２１より硬質の樹脂材料等か
らなる別材料で形成されて、弾性部材２１に固着されて
いる。このような押圧部２３は、弾性部材２０を弾性変
形させることにより、上下動可能になっている

【００４４】また、上ケース２４の下部には、上ケース
２４と所定の隙間を設けられて受け板２５が取付されて
おり、この受け板２５と上ケース２４との間の隙間を、
操作部材２０のスライド部２０ｂが矢印Ｄの水平方向に
スライド可能になっている。前記受け板２５の下部に
は、樹脂材料等の硬質の材料からなる板状の防水板２６
が配設されている。そして、防水板２６には、弾性部材
２１の下方側の薄肉の外周部が接着、または弾性部材２
１と防水板２６とが一体加工されて、防水板２６の下方
に水滴等が侵入するのを防ぐようになっている。

【００４５】このような第３の実施の形態の操作部材２
０は、矢印Ｄの水平方向の荷重を加えて水平方向に移動
させると、下方側の防水板２６に接着された弾性部材２
１が弾性変形する。この弾性部材２１の弾性変形で、矢
印Ｄの水平方向の荷重を加えた側と反対側で、操作軸６
より図示左側の可動電極７が下方に押圧されて、操作軸
６より図示左側の可動電極７が固定電極２に近づき、固
定電極２と可動電極７との間の静電容量は、プラス側に
変化する。また、操作軸６より図示右側で、矢印Ｄの水
平方向の荷重を加えた側の、固定電極２と可動電極７と
の間の静電容量は、マイナス側に変化する。

【００４６】また、第３の実施の形態の操作部材２０
は、スイッチ操作軸２２を押圧操作することにより、ス
イッチ操作軸２２が直接操作軸６２お押圧して、内部の
スイッチ回路３を接点の切り換えを行うことができる。
このような本発明の座標入力装置は、ユーザの要求に対
応して、入力部材Ｎは一種類で、操作方向の異なる、第
１、第２、第３の実施の形態の操作部材１４、１７、２
０を交換することができ、汎用性のある座標入力装置を
提供できる。また、操作方向の異なる複数の種類の操作
部材を交換可能とすることにより、入力部材Ｎは一種類
で対応できるので、低コストで組立性の良い座標入力装
置を提供できる。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の座標入力装
置の操作部材は、操作方向が異なる複数の種類を有し、
この複数の種類を交換可能にしたので、操作部材を交換
するだけで、異なる方向から操作して入力可能な汎用性
の高い座標入力装置を提供できる。そのために、本発明
の座標入力装置は、低コストで組み立て性が良い。

【００４８】また、操作部材は、少なくとも、可動電極
が固定電極に近づく方向と平行な垂直方向の操作、又は
垂直方向に対して斜め方向の操作、又は垂直方向と直交
する方向の水平方向の操作が可能な種類からなるので、
それぞれの種類の操作部材を交換することにより、一種
類の入力部材で、操作部材を交換するだけで、それぞれ
操作方向の異なる種類の座標入力装置を低コストで提供
できる。

【００４９】また、垂直方向の操作が可能な種類の操作
部材は、所定位置を垂直方向に押圧することにより、可
動電極と固定電極との間の静電容量が変化するようにし
たので、一種類の入力部材で、操作部材を交換するだけ
で、押圧操作により入力可能な座標入力装置を低コスト
で提供できる。また、可動電極と固定電極との間の静電
容量の変化を、確実に検出し、静電容量の変化に対応し
て高精度に座標入力することができる。

【００５０】また、垂直方向に対して斜め方向の操作が
可能な種類の操作部材は、垂直方向と平行な上方側に延
出する操作部を有し、この操作部は、斜め方向の傾倒荷
重を加えて傾倒させることにより、可動電極と固定電極
との間の静電容量が変化するようにしたので、一種類の
入力部材で、操作部材を交換するだけで、斜め方向にも
操作可能な種類の座標入力装置を提供できる。

【００５１】また、水平方向の操作が可能な種類の操作
部材は、操作部材を水平方向に所定量移動させることに
より、可動電極と固定電極との間の前記静電容量が変化
するようにしたので、一種類の入力部材で、操作部材を
交換するだけで、水平方向にも操作可能な種類の座標入
力装置を提供できる。

【００５２】また、操作部材に水平方向の荷重を加えて
弾性部材を弾性変形させることにより、水平方向の荷重
を加えた側と反対側の可動電極が押圧されて固定電極に
近づくようにしたので、可動電極と固定電極との間の静
電容量の変化を、確実に検出し、静電容量の変化に対応
して高精度に座標入力することができる。

【００５３】また、弾性部材は、可動電極を押圧可能な
押圧部を、弾性部材より硬質の別材料で形成して一体化
したので、弾性部材が弾性変形すると、押圧部が確実に
可動電極を押圧することができ、高精度に静電容量を変
化させることができ、高精度な入力が可能である。

【００５４】また、操作軸を垂直方向に押圧操作するこ
とにより、金属接点を介してスイッチ回路の接点の切り
換えを行うようにしたので、静電容量の変化に対応し
て、ディスプレー上のカーソル等を移動させと共に、前
記カーソルが位置する部分のアイコン等を開くことがで
き、操作性の良い座標入力装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の座標入力装置に係わる入力部材の斜視
図である。

【図２】本発明に係わる入力部材の分解斜視図である。

【図３】本発明に係わる入力部材と操作部材との関係を
説明する斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係わる操作部材の
要部断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係わる操作部材の
要部断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係わる操作部材の
要部断面図である。

【図７】従来提案されている座標入力装置の要部断面図
である。

【符号の説明】

１下ケース１ａ空洞部１ｂ底壁２固定電極３スイッチ回路４絶縁フィルム５金属接点６操作軸７可動電極８電極保持部材９電極板１０上ケース１１下フレーム１３上フレーム１４第１の実施の形態の操作部材１５スイッチ操作軸１６防水シート１７第２の実施の形態の操作部材１８スイッチ操作軸１９防水シート２０第３の実施の形態の操作部材２１弾性部材２２スイッチ操作軸２４上フレーム２６防水板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底壁を有する下ケースと、前記底壁に円
周方向に分割して設けた複数の電極からなる固定電極
と、この固定電極と対向する側に配設した可動電極とを
備え、前記可動電極を押圧操作可能な操作部材を前記可
動電極上に配設して、前記固定電極と前記可動電極との
間に所定の隙間を形成し、前記操作部材を操作すること
により前記可動電極が押圧されて、前記固定電極と前記
可動電極との間の静電容量が変化可能とし、前記操作部
材は、この操作部材に加える荷重の操作方向が異なる複
数の種類を有し、この複数の種類を交換可能にしたこと
を特徴とする座標入力装置。
【請求項２】前記操作部材は、少なくとも、前記可動
電極が前記固定電極に近づく方向と平行な垂直方向の操
作、又は前記垂直方向に対して斜め方向の操作、又は前
記垂直方向と直交する方向の水平方向の操作が可能な種
類からなることを特徴とする請求項１記載の座標入力装
置。
【請求項３】前記垂直方向の操作が可能な種類の前記
操作部材は、所定位置を前記垂直方向に押圧することに
より、この押圧された部分の前記可動電極が前記固定電
極側に近づいて、前記可動電極と前記固定電極との間の
前記静電容量が変化するようにしたことを特徴とする請
求項２記載の座標入力装置。
【請求項４】前記垂直方向に対して斜め方向の操作が
可能な種類の前記操作部材は、前記垂直方向と平行な上
方側に延出する操作部を有し、この操作部は、前記斜め
方向の傾倒荷重を加えて傾倒させることにより、前記傾
倒荷重を加えた側と反対側の前記可動電極が押圧されて
前記固定電極に近づいて、前記可動電極と前記固定電極
との間の前記静電容量が変化するようにしたことを特徴
とする請求項２記載の座標入力装置。
【請求項５】前記水平方向の操作が可能な種類の前記
操作部材は、前記操作部材を前記水平方向に所定量移動
させることにより、前記可動電極と前記固定電極との間
の前記静電容量が変化するようにしたことを特徴とする
請求項２記載の座標入力装置。
【請求項６】前記操作部材は、前記水平方向に操作し
て移動させると弾性変形可能な弾性部材を有し、前記操
作部材に前記水平方向の荷重を加えて前記弾性部材を弾
性変形させることにより、前記水平方向の荷重を加えた
側と反対側の前記可動電極が押圧されて前記固定電極に
近づくことを特徴とする請求項５記載の座標入力装置。
【請求項７】前記弾性部材は、前記可動電極を押圧可
能な押圧部を、前記弾性部材より硬質の別材料で形成し
て一体化したことを特徴とする請求項６記載の座標入力
装置。
【請求項８】前記可動接点に前記垂直方向に移動可能
な操作軸を配設し、前記固定電極の複数の前記電極に囲
まれた内周側にスイッチ回路を形成し、このスイッチ回
路の接点を切り換え可能な金属接点を前記スイッチ回路
上に配設し、前記操作軸を前記垂直方向に押圧操作する
ことにより、前記金属接点を介して前記スイッチ回路の
前記接点の切り換えを行うようにしたことを特徴とする
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の座標入力装置。